DE102011106064A1

DE102011106064A1 - Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung

Info

Publication number: DE102011106064A1
Application number: DE201110106064
Authority: DE
Inventors: Takuro Ikeda; Eiji Kitagawa
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2010-06-16
Filing date: 2011-06-10
Publication date: 2011-12-22
Also published as: US8930173B2; JP2012003479A; US20110313740A1; JP5585229B2

Abstract

Eine Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung enthält: eine Speichereinheit, die konfiguriert ist, um eine Beschränkungsbedingung an einem Punkt eines Fahrzeugs zu speichern, für welches das Verhalten geschätzt wird; Fahrzeugzustandsdaten, die Positionsinformationen und Geschwindigkeitsinformationen des Fahrzeugs enthalten; Verhaltensparameter, die Geschwindigkeitsinformationen und Beschleunigungsinformationen des Fahrzeugs enthalten; und physikalische Beschränkungsbedingungen, die eine Obergrenze und eine Untergrenze der Beschleunigungsinformationen enthalten; und einen Prozessor, der konfiguriert ist, um die Fahrzeugzustandsdaten unter Verwendung der Beschränkungsbedingung an dem Punkt zu erhalten; Verhaltensparameter eines Fahrzeugmodells, die eine physikalische Beschränkungsbedingung erfüllen, von den Fahrzeugzustandsdaten und der Beschränkungsbedingung an dem Punkt zu berechnen; die Fahrzeugzustandsdaten des Fahrzeugmodells auf der Basis der Verhaltensparameter zu aktualisieren; und die Verarbeitung zu wiederholen, um Verhaltensparameter unter Verwendung der aktualisierten Fahrzeugzustandsdaten zu berechnen und die Fahrzeugzustandsdaten zu aktualisieren.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung basiert auf der früheren japanischen Patentanmeldung Nr. 2010-137333 , eingereicht am 16. Juni 2010, deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme inkorporiert ist, und beansprucht deren Priorität.
GEBIET
Die hierin diskutierten Ausführungsformen beziehen sich auf eine Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung und ein Verfahren dafür.
HINTERGRUND
Um eine Verkehrslage auf einer Straße zu erfassen, werden Observierungsdaten von Fahrzeugen, die durch die Straße fahren, gesammelt und wird das Verhalten der Fahrzeuge auf der Basis der gesammelten Observierungsdaten geschätzt.
Zum Beispiel wird in JP. 11-161894 eine Vorrichtung zum Schätzen des Verhaltens von Fahrzeugen durch das Sammeln von Observierungsdaten, wie etwa der Durchfahrzeit und Geschwindigkeit, unter Verwendung von Sensoren, wie beispielsweise Baken, unter Berücksichtigung der Leuchtzeitlage von Lichtsignalen diskutiert.
Die Vorrichtung schätzt das Verhalten von Fahrzeugen, dass wenigstens die Zeitinformationen, wenn ein Observierungspunkt durchfahren wird, mit Observierungsdaten übereinstimmen, die durch einen Sensor detektiert werden.
JP 2005-242688 diskutiert einen Simulator, der das Verhalten eines Fahrers und das physikalische Verhalten eines Fahrzeugs unter Berücksichtigung des Einflusses von Fahrzeugen im Umfeld, Lichtsignalen, Bahnübergängen und anderen Faktoren simuliert, die das Fahren von Fahrzeugen beeinflussen.
Die Vorrichtung simuliert das Verhalten eines Fahrers und das physikalische Verhalten eines Fahrzeugs unter Verwendung eines Fahrzeugmodells. Das Fahrzeugmodell enthält Verhaltensparameter, wie etwa eine Zielbeschleunigung und eine Zielgeschwindigkeit. Eine Position und Geschwindigkeit des Fahrzeugs werden gemäß den Verhaltensparametern bestimmt.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einem Aspekt der Erfindung enthält eine Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung eine Speichereinheit, die konfiguriert ist, um eine Beschränkungsbedingung an einem ersten Punkt und einem zweiten Punkt eines Fahrzeugs zu speichern, für welches das Verhalten geschätzt wird; Fahrzeugzustandsdaten, die wenigstens Positionsinformationen und Geschwindigkeitsinformationen des Fahrzeugs enthalten; Verhaltensparameter, die wenigstens Geschwindigkeitsinformationen und Beschleunigungsinformationen des Fahrzeugs enthalten; und physikalische Beschränkungsbedingungen, die wenigstens eine Obergrenze und eine Untergrenze der Beschleunigungsinformationen enthalten; und einen Prozessor, der konfiguriert ist, um die Fahrzeugzustandsdaten unter Verwendung der Beschränkungsbedingung an dem ersten Punkt zu erhalten; Verhaltensparameter eines Fahrzeugmodells, die eine physikalische Beschränkungsbedingung erfüllen, von den Fahrzeugzustandsdaten und der Beschränkungsbedingung an dem zweiten Punkt zu berechnen; die Fahrzeugzustandsdaten des Fahrzeugmodells auf der Basis der Verhaltensparameter zu aktualisieren; und die Verarbeitung zu wiederholen, um Verhaltensparameter unter Verwendung der aktualisierten Fahrzeugzustandsdaten zu berechnen und die Fahrzeugzustandsdaten zu aktualisieren.
Die Aufgabe und Vorteile der Erfindung werden wenigstens durch die Elemente, Merkmale und Kombinationen realisiert und erreicht, die in den Ansprüchen besonders angeführt sind.
Es versteht sich, dass sowohl die obige allgemeine Beschreibung als auch die folgende eingehende Beschreibung als Beispiel und Erläuterung dienen und die Erfindung, so wie beansprucht, nicht beschränken.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Funktionsblockdiagramm, das eine Übersichtskonfiguration einer Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung zeigt;
2 zeigt eine Übersicht über die Verarbeitung durch die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung;
3 ist ein Blockdiagramm, das ein Funktionsblockdiagramm der Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt;
4 zeigt eine Beschränkungsbedingungstabelle;
5 zeigt Observierungsdaten;
6 zeigt eine Fahrzeugzustandsdatentabelle;
7 zeigt eine Verhaltensparametertabelle;
8 ist ein Funktionsblockdiagramm, das eine Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt;
9 ist ein Flussdiagramm einer Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform;
10 ist ein Flussdiagramm einer Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform;
11 zeigt eine Beziehung zwischen Zeit und Position eines Fahrzeugmodells;
12 zeigt eine Beziehung zwischen Zeit und Position eines Fahrzeugmodells;
13 zeigt eine Beziehung zwischen Zeit und Position eines Fahrzeugmodells;
14 zeigt eine Beziehung zwischen Zeit und Position eines Fahrzeugmodells;
15 zeigt eine Beziehung zwischen Zeit und Position eines Fahrzeugmodells;
16 zeigt eine Beziehung zwischen Zeit und Position eines Fahrzeugmodells;
17 zeigt eine Beziehung zwischen Zeit und Position eines Fahrzeugmodells;
18 zeigt eine Beziehung zwischen Zeit und Position eines Fahrzeugmodells;
19 zeigt eine Beziehung zwischen Zeit und Position eines Fahrzeugmodells;
20 zeigt eine Beziehung zwischen Zeit und Position eines Fahrzeugmodells;
21 zeigt eine Beziehung zwischen Zeit und Position eines Fahrzeugmodells;
22A zeigt ein Beispiel für Observierungsdaten, die Informationen über die befahrene Spur enthalten;
22B zeigt einen Spurwechsel auf der Basis einer Beschränkungsbedingung;
23 zeigt eine Beschränkungsbedingungstabelle;
24 zeigt Verhaltensparameter;
25 zeigt eine Beschränkungsbedingungserfüllungszustandsdatentabelle;
26 zeigt Observierungsdaten;
27 zeigt eine Beschränkungsbedingungstabelle;
28 ist ein Flussdiagramm, wenn eine Steuerung auf der Basis einer Vielzahl von Beschränkungsbedingungen angewendet wird;
29 ist ein Funktionsblockdiagramm, das eine Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt;
30 zeigt eine Signalfestlegungsdatentabelle;
31 zeigt eine Signalzustandsdatentabelle;
32 ist ein Flussdiagramm einer Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform;
33 ist ein Flussdiagramm einer Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform;
34 zeigt eine Beziehung zwischen Zeit und Position eines Fahrzeugmodells;
35 zeigt eine Beziehung zwischen Zeit und Position eines Fahrzeugmodells;
36 zeigt eine Beziehung zwischen Zeit und Position eines Fahrzeugmodells;
37 zeigt eine Beziehung zwischen Zeit und Position eines Fahrzeugmodells;
38 zeigt eine Beziehung zwischen Zeit und Position eines Fahrzeugmodells; und
39 zeigt eine Beziehung zwischen Zeit und Position eines Fahrzeugmodells
40 zeigt einen Computer, der ein Fahrzeugverhaltensschätzprogramm ausführt, das in einem nichttransitorischen computerlesbaren Speichermedium gespeichert ist.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
38 und 39 zeigen eine virtuelle Simulationsvorrichtung. Die Beispiele in 38 und 39 zeigen, dass ein Fahrzeug zwei Observierungspunkte ”a” und ”b” durchfährt.
Bei den zwei Beispielen durchfährt das Fahrzeug den Observierungspunkt ”a” zu der Zeit t₁ und den Observierungspunkt ”b” zu der Zeit t₂. Die virtuelle Simulationsvorrichtung schätzt das Verhalten des Fahrzeugs, das den Observierungspunkt ”a” zu der Zeit t₁ und den Observierungspunkt ”b” zu der Zeit t₂ durchfährt.
Der Observierungspunkt wird zur Vereinfachung der Erläuterung verwendet. Also wird der Observierungspunkt für den Berechnungszweck identifiziert, und er ist nicht unbedingt ein Punkt, an dem ein Sensor einen gegenwärtigen Zustand tatsächlich überwacht. Zum Beispiel kann der Observierungspunkt einen Punkt enthalten, der durch ein Berechnungsresultat bestimmt wird.
38 zeigt ein Beispiel für das Schätzen des Fahrzeugverhaltens, wenn zwischen zwei Observierungspunkten ”a” und ”b” keine mit Signalen versehene Kreuzung existiert.
Es wird angenommen, dass ein Fahrzeug, das einen ersten Punkt ”a” mit einer ersten Geschwindigkeit v₁ zu der Zeit t₁ durchfährt, einen zweiten Punkt ”b” mit einer zweiten Geschwindigkeit v₂ zu der Zeit t₂ durchfährt.
In diesem Fall schätzt die Vorrichtung das Fahrzeugverhalten unter der Annahme, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen dem ersten Punkt ”a” und dem zweiten Punkt ”b” im Wesentlichen eine konstante Geschwindigkeit (b – a)/(t₂ – t₁) ist.
39 zeigt das Schätzen des Fahrzeugverhaltens, wenn zwischen den zwei Observierungspunkten ”a” und ”b” eine mit Signalen versehene Kreuzung vorhanden ist.
Ein Fahrzeug, das einen ersten Punkt ”a” mit einer ersten Geschwindigkeit v₁ zu der Zeit t₁ durchfährt und einen zweiten Punkt ”b” mit einer zweiten Geschwindigkeit v₂ zu der Zeit t₂ durchfährt, ist dasselbe wie im oben beschriebenen Fall. Zwischen dem ersten Punkt ”a” und dem zweiten Punkt ”b” sind ein Punkt ”c” und ein Punkt ”d” vorhanden. Eine mit Signalen versehene Kreuzung befindet sich an dem Punkt ”c”, und eine Kreuzung ohne Signal befindet sich an dem Punkt ”d”.
In diesem Fall wird das Fahrzeugverhalten unter der Annahme geschätzt, dass das Fahrzeug mit der im Wesentlichen konstanten Geschwindigkeit der ersten Geschwindigkeit v₁ fährt, die eine Geschwindigkeit ist, wenn das Fahrzeug den ersten Punkt durchfährt, und unter der Annahme, dass das Fahrzeug von dem Punkt d zu dem zweiten Punkt b mit der im Wesentlichen konstanten Geschwindigkeit (b – d)/(t₂ – t_d) fährt. Das Fahrzeugverhalten wird unter der Annahme geschätzt, dass das Fahrzeug für die gemäß dem roten Signal und der Anzahl von Fahrzeugen erforderliche Zeit hält und auf das Signal an der mit Signalen versehenen Kreuzung am Punkt ”c” wartet.
Die oben beschriebene Vorrichtung schätzt das Fahrzeugverhalten zwischen Observierungspunkten, wo die Sensoren installiert sind, unter Verwendung von Observierungsdaten eines Fahrzeugs, die durch die Sensoren detektiert werden.
Gemäß der Vorrichtung stimmt die Zeit, wenn ein Fahrzeug einen Observierungspunkt durchfährt, mit Observierungsdaten überein, die von dem Sensor erhalten werden. Die Vorrichtung geht jedoch davon aus, dass das Fahrzeug mit einer im Wesentlichen konstanten Fahrgeschwindigkeit fährt, abgesehen von dem Verändern der Geschwindigkeit an der Kreuzung. Deshalb unterscheidet sich das geschätzte Verhalten extrem von dem tatsächlichen Fahrzeugverhalten.
Zum Beispiel ändert sich die Geschwindigkeit in solch einem drastischen Maße, das in der Realität physikalisch unwahrscheinlich ist. Ferner wird das Fahrzeugverhalten, das außer den Lichtsignalen der Verkehrslage Rechnung trägt, nicht geschätzt.
Das Schätzen des Fahrzeugverhaltens, das einem tatsächlichen Fahrzeugverhalten nahekommt, kann unter Berücksichtigung von typischerweise einem von einer Durchfahrzeit und einer Geschwindigkeit, wenn das Fahrzeug den Observierungspunkt durchfährt, schwierig sein.
Ein Beispiel unten beschreibt eine Vorrichtung, die das Fahrzeugverhalten gemäß einer Verkehrslage im Umfeld unter Berücksichtigung des Einflusses von anderen Fahrzeugen simuliert.
Die Vorrichtung simuliert das Fahrzeugverhalten, indem Verhalten und Bedingungen von jeweiligen Fahrzeugen einfach kumulativ berechnet werden. Die Vorrichtung stellt verschiedenartige Regeln auf und verändert Parameter häufig, damit eine Simulation des Fahrzeugverhaltens einem tatsächlichen Fahrzeugverhalten nahekommt.
Die Vorrichtung simuliert das Fahrzeugverhalten gemäß der Verkehrslage im Umfeld unter Berücksichtigung des Einflusses von anderen Fahrzeugen. Die Vorrichtung prüft jedoch nicht die Stimmigkeit von Zeit und Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die an einer Vielzahl von Observierungspunkten detektiert werden. Deshalb schätzt die Vorrichtung nicht das Fahrzeugverhalten, das Observierungsdaten entspricht, die an der Vielzahl von Punkten detektiert werden.
Das Schätzen des Fahrzeugverhaltens, das dem tatsächlichen Verhalten nahekommt, kann unter Berücksichtigung von typischerweise einem Observierungspunkt, wo das Fahrzeug durchfährt, schwierig sein.
Gemäß den Ausführungsformen wird das Fahrzeugverhalten geschätzt, das Beschränkungsbedingungen wie etwa eine Durchfahrzeit und eine Geschwindigkeit erfüllt, wenn das Fahrzeug einen Observierungspunkt durchfährt. Das Fahrzeugverhalten, das dem tatsächlichen Verhalten nahekommt, wird geschätzt, während Beschränkungsbedingungen des Durchfahrens der Vielzahl von Observierungspunkten erfüllt werden, indem physikalische Gesetzmäßigkeiten und die Verkehrslage im Umfeld berücksichtigt werden.
Die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung schätzt das Verhalten eines Fahrzeugs, das Beschränkungsbedingungen erfüllt, wenn Observierungspunkte durchfahren werden. Die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung enthält eine Verhaltensparameterberechnungseinheit, eine Fahrzeugmodellberechnungseinheit und eine Simulationssteuereinheit. Die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung speichert Berechnungsparameter, die durch die Verhaltensparameterberechnungseinheit und die Fahrzeugmodellberechnungseinheit verwendet werden. Die Berechnungsparameter enthalten eine im Wesentlichen maximale Beschleunigung, die eine Obergrenze der Beschleunigung angibt, die eine physikalische Beschränkungsbedingung spezifiziert. Ferner enthalten die Berechnungsparameter eine im Wesentlichen maximale Verlangsamung, die eine Untergrenze der Beschleunigung angibt, die eine physikalische Beschränkungsbedingung spezifiziert. Weiterhin können die Berechnungsparameter die Rotation von Rädern und die Reibung zwischen Reifen und Straßenoberfläche enthalten, die das physikalische Fahrzeugkörperverhalten spezifizieren.
Die Verhaltensparameterberechnungseinheit berechnet Verhaltensparameter eines Fahrzeugmodells, die die Beschränkungsbedingungen erfüllen. Die Fahrzeugmodellberechnungseinheit bestimmt das Verhalten eines Fahrzeugmodells auf der Basis der Verhaltensparameter und gibt Fahrzeugzustandsdaten des Fahrzeugmodells aus. Die Simulationssteuereinheit bewirkt zum Beispiel, dass die Verhaltensparameterberechnungseinheit und die Fahrzeugmodellberechnungseinheit eine Verarbeitung in einem im Wesentlichen konstanten Zeitintervall ausführen.
Die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung bestimmt das Fahrzeugverhalten nicht nur auf der Basis von Beschränkungs bedingungen, wenn ein Fahrzeug einen gewissen Punkt durchfährt, sondern auch auf der Basis von physikalischen Beschränkungen, sowie Beschränkungen, denen der Fahrer während des Fahrens möglicherweise Rechnung trägt. Daher schätzt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung das Fahrzeugverhalten mit hoher Genauigkeit.
Einzelheiten der Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung werden unter Bezugnahme auf gezeigte Ausführungsformen beschrieben.
Übersichtskonfiguration
1 ist ein Funktionsblockdiagramm, das eine Übersichtskonfiguration einer Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung zeigt.
Eine Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 enthält eine Verhaltensparameterberechnungseinheit 101, eine Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 und eine Simulationssteuereinheit 103.
Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet Verhaltensparameter eines Fahrzeugmodells, das Beschränkungsbedingungen erfüllt, wenn das Fahrzeug einen Observierungspunkt durchfährt.
Die Beschränkungsbedingungen, wenn das Fahrzeug einen Observierungspunkt durchfährt, werden zum Beispiel auf der Basis von Observierungsdaten eines Fahrzeugs erzeugt, die durch einen Sensor detektiert werden, der an einem Observierungspunkt entlang einer Straße installiert ist. Die Beschränkungsbedingungen können zum Beispiel die Zeit enthalten, wenn das Fahrzeugmodell den Observierungspunkt durchfährt, und Bedingungen bezüglich einer Geschwindigkeit.
Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 nimmt einen Wert, der Beschränkungsbedingungen erfüllt, wenn ein Fahrzeug einen ersten Observierungspunkt durchfährt, als Anfangswert von Fahrzeugzustandsdaten an. Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet Verhaltensparameter auf der Basis der Fahrzeugzustandsdaten und Beschränkungsbedingungen, wenn das Fahrzeug den nächsten Observierungspunkt durchfährt.
Die Verhaltensparameter können eine Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugmodells enthalten. Die Verhaltensparameter können eine Zielbeschleunigung des Fahrzeugmodells enthalten.
Die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 bestimmt das Verhalten des Fahrzeugmodells auf der Basis der Verhaltensparameter, die durch die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet werden, und gibt Fahrzeugzustandsdaten aus.
Die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 berechnet ein Fahrermodell, welches das Fahrverhalten des Fahrers des Fahrzeugs simuliert, zum Beispiel auf der Basis der Verhaltensparameter. Die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 berechnet ein Fahrzeugkörperbewegungsmodell, das eine physikalische Bewegung des Fahrzeugkörpers simuliert, auf der Basis des berechneten Fahrverhaltens des Fahrermodells. Die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 kann Fahrzeugzustandsdaten zur Zeit des Berechnens des Fahrzeugmodells auf der Basis des berechneten Fahrzeugbewegungsmodells aktualisieren.
Eine Simulationssteuereinheit 103 bewirkt zum Beispiel, dass die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 und die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 die Verarbeitung in einem im Wesentlichen konstanten Zeitintervall ausführen.
2 zeigt die Verarbeitung durch die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100.
Das Durchfahren eines Observierungspunktes s₁ mit einer Geschwindigkeit v₁ zu einer ersten Zeit t₁ und das Durchfahren eines Observierungspunktes s₂ mit einer Geschwindigkeit v₂ zu einer zweiten Zeit t₂ seien Beschränkungsbedingungen.
Die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 erzeugt ein Fahrzeugmodell, bei dem ein Wert, der Beschränkungsbedingungen erfüllt, wenn der Observierungspunkt s₁ durchfahren wird, als Anfangswerte festgelegt wird. Die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 liefert ein Fahrzeugmodell, das den Observierungspunkt s₁ mit der Geschwindigkeit v₁ zu der ersten Zeit t₁ befährt.
Die Fahrzeugzustandsdaten des durch die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 erzeugten Fahrzeugmodells werden in einem Speicherbereich gespeichert. Die Fahrzeugzustandsdaten enthalten zum Beispiel Positionsinformationen und Geschwindigkeitsinformationen zur Zeit des Berechnens des Fahrzeugmodells. Die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 bestimmt das Fahrzeugmodellverhalten auf der Basis der Verhaltensparameter und gibt Fahrzeugzustandsdaten aus.
Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet Verhaltensparameter auf der Basis von Beschränkungsbedingungen, wenn das Fahrzeug den nächsten Observierungspunkt s₂ durchfährt, und den Fahrzeugzustandsdaten zur Zeit der Berechnung. Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet Parameter bezüglich des Verhaltens eines Fahrzeugmodells so, dass das Fahrzeugmodell den nächsten Observierungspunkt s₂ mit einer Geschwindigkeit v₂ zu der zweiten Zeit t₂ befährt. Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet zum Beispiel eine Zielgeschwindigkeit und Zielbeschleunigung des Fahrzeugmodells.
Die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 bestimmt das Verhalten des Fahrzeugmodells, das durch die Verhaltensparameterberechnungseinheit 1O1 berechnet wurde, und berechnet Fahrzeugzustandsdaten. Die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 kann ein Fahrermodell enthalten, welches das Fahrverhalten des Fahrers bestimmt, und ein Fahrzeugkörperbewegungsmodell, welches das physikalische Verhalten des Fahrzeugkörpers bestimmt.
Das Fahrermodell bestimmt das Verhalten des Fahrers unter Berücksichtigung von Fahrzeugmodellen im Umfeld, Lichtsignalen, Bahnübergängen und anderen Verkehrsumgebungen. Das Fahrzeugkörperbewegungsmodell bestimmt das physikalische Fahrzeugkörperverhalten, wie etwa die Rotation von Rädern und die Reibung zwischen Reifen und Straßenoberfläche.
Die Simulationssteuereinheit 103 bewirkt zum Beispiel, dass die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 und die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 die Verarbeitung in einem im Wesentlichen konstanten Zeitintervall ausführen.
Die Simulationssteuereinheit 103 bewirkt, dass die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 Verhaltensparameter auf der Basis von Fahrzeugzustandsdaten, die durch die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 ausgegeben werden, und Beschränkungsbedingungen am nächsten Observierungspunkt in einem im Wesentlichen konstanten Zeitintervall berechnet. Die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 identifiziert das Verhalten des Fahrzeugmodells auf der Basis der Verhaltensparameter, die in einem im Wesentlichen konstanten Zeitintervall aktualisiert werden, und berechnet die Fahrzeugzustandsdaten des Fahrzeugmodells und gibt sie aus.
Die Simulationssteuereinheit 103 kann die Simulationsgenauigkeit durch Anpassen des Zeitintervalls der Verarbeitung durch die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 und die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 verändern.
Die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 kann das Verhalten einer Vielzahl von Fahrzeugen schätzen, die im Wesentlichen in derselben Zeitperiode erscheinen. Die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 speichert Fahrzeugzustandsdaten für jedes Fahrzeugmodell, die durch die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 ausgegeben werden, in einem Speicherbereich.
In diesem Fall kann die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 das Fahrverhalten des Fahrers berechnen, das durch Fahrzeugzustandsdaten eines anderen Fahrzeugmodells beeinflusst wird, und kann das Verhalten des Fahrzeugmodells auf der Basis des berechneten Fahrverhaltens des Fahrers bestimmen. In diesem Fall kann die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 das Fahrzeugverhalten unter Berücksichtigung des Einflusses von Fahrzeugmodellen im Umfeld schätzen.
Das Verhalten des Fahrzeugmodells wird durch die Fahrzeugzustandsdaten dargestellt, die durch die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 ausgegeben werden. Das Verhalten des Fahrzeugmodells wird unter Beachtung physikalischer Gesetzmäßigkeiten berechnet. Das Verhalten des Fahrzeugmodells, wie in 2 gezeigt, enthält kein unnatürliches Verhalten, wie etwa eine übermäßige abrupte Beschleunigung und ein abruptes Anhalten, während das Fahrzeug von dem ersten Observierungspunkt s₁ abfährt und den zweiten Observierungspunkt s₂ erreicht.
Ausführungsform
Nun wird eine Ausführungsform einer Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung beschrieben.
3 ist ein Funktionsblockdiagramm der Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung gemäß der Ausführungsform.
Hier ist eine Konfiguration gezeigt, in der verschiedenartige Typen von Datenbanken zu der in der Übersichtskonfiguration gezeigten Grundkonfiguration hinzugekommen sind.
Eine Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 enthält eine Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110, die Beschränkungsbedingungen speichert, wenn ein Fahrzeug einen Observierungspunkt durchfährt.
Die in der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 gespeicherten Beschränkungsbedingungen enthalten zum Beispiel die Zeit und eine Geschwindigkeit, wenn ein Fahrzeug den Observierungspunkt durchfährt. Die Beschränkungsbedingungen können auf der Basis von Observierungsdaten erzeugt werden.
Eine Verhaltensparameterspeichereinheit 111 speichert Verhaltensparameter, die durch eine Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet wurden. Die Verhaltensparameterspeichereinheit 111 speichert zum Beispiel eine Zielgeschwindigkeit und eine Zielbeschleunigung zur Zeit der Berechnung.
Eine Fahrzeugzustandsdatenspeichereinheit 112 speichert zum Beispiel Positionsinformationen und Geschwindigkeitsinformationen, wenn das Fahrzeugmodell berechnet wird, das durch eine Simulationssteuereinheit 103 simuliert wird.
Eine Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 enthält eine Fahrermodellberechnungseinheit 105, die das Verhalten des Fahrers des Fahrzeugs simuliert, und eine Fahrzeugkörperbewegungsmodellberechnungseinheit 106, die eine physikalische Bewegung des Fahrzeugkörpers simuliert.
Die Fahrermodellberechnungseinheit 105 simuliert das Verhalten des Fahrers auf der Basis von Verhaltensparametern zur Zeit der Berechnung. Die Fahrermodellberechnungseinheit 105 simuliert das Fahrerverhalten in einem langen Zeitraum, jenes in einem mittleren Zeitraum und jenes in einem kurzen Zeitraum.
Zum Beispiel enthält das Fahrerverhalten in dem langen Zeitraum ein Routenwahlverhalten in einem langen Zeitraum. Das Fahrerverhalten in dem mittleren Zeitraum enthält solch ein Fahrverhalten wie etwa das freie Fahren, das Fahren in der Kolonne und ein Anhalten aufgrund eines Signals in dem mittleren Zeitraum. Das Fahrerverhalten in dem kurzen Zeitraum enthält eine Pedaloperation und eine Lenkradoperation in dem kurzen Zeitraum.
Die Fahrermodellberechnungseinheit 105 bestimmt Lenk-, Fahr- und Bremspedaloperationsbeträge und sendet diese an die Fahrzeugkörperbewegungsmodellberechnungseinheit 106.
Die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 simuliert das physikalische Verhalten eines Fahrzeugkörpers. Die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 simuliert zum Beispiel die Rotation von Rädern und die Reibung zwischen Reifen und einer Straßenoberfläche und bestimmt eine Position eines Fahrzeugmodells in einem Koordinatensystem und die Geschwindigkeit. Ein Fahrzeugbewegungsmodell ist in der einschlägigen Technik bekannt, und die Einzelheiten werden hier nicht beschrieben.
Die Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 speichert, wie oben beschrieben, Beschränkungsbedingungen wie Durchfahrzeit und Geschwindigkeit, wenn ein Fahrzeug einen Observierungspunkt durchfährt.
Die Simulationssteuereinheit 103 bewirkt, dass die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 ein Fahrzeugmodell erzeugt, bei dem ein Wert, der Beschränkungsbedingungen an einem ersten Observierungspunkt erfüllt, als Anfangswerte festgelegt wird. Fahrzeugzustandsdaten zu dieser Zeit können Positionsinformationen und die Geschwindigkeit des Fahrzeugmodells sein, das den Observierungspunkt durchfährt.
Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet Verhaltensparameter auf der Basis der Beschränkungsbedingung an dem nächsten Observierungspunkt unter Beschränkungsbedingungen, die in der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 gespeichert sind, und Fahrzeugzustandsdaten zur Zeit der Berechnung.
4 zeigt ein Beispiel für eine Beschränkungsbedingungstabelle, die in der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 gespeichert ist.
Eine Beschränkungsbedingungstabelle 400 enthält Spalten für ein Fahrzeug-ID, eine Position, eine Durchfahrzeit und eine Durchfahrgeschwindigkeit und kann die Zeit und die Geschwindigkeit, wenn ein Fahrzeug einen Observierungspunkt durchfährt, für jedes Fahrzeug speichern.
Die Fahrzeug-ID-Spalte speichert ein Fahrzeugidentifikationssymbol, um ein Fahrzeug zu identifizieren. Bei der Observierung kann dasselbe Fahrzeug; das eine Vielzahl von Observierungspunkten durchfährt, von Fahrzeugen, die die Observierungspunkte durchfahren, anhand einer Fahrzeugnummer, eines Merkmals eines Fahrzeugkörpers und einer Durchfahrreihenfolge identifiziert werden. Daher kann dasselbe Fahrzeug-ID in Beschränkungsbedingungen enthalten sein, wenn die Beschränkungsbedingungen von Observierungsdaten desselben Fahrzeugs erzeugt werden.
Die Positionsspalte speichert Positionskoordinaten des Observierungspunktes. Wenn die Beschränkungsbedingungen von den Observierungsdaten erzeugt werden, ist die in der Positionsspalte zu speichernde Position da, wo ein Sensor installiert ist, der die Observierungsdaten detektiert.
Die Spalten für Durchfahrzeit und Durchfahrgeschwindigkeit speichern die Zeit, wenn ein Fahrzeug den Observierungspunkt durchfährt, und die Geschwindigkeit. Wenn Beschränkungsbedingungen von den Observierungsdaten erzeugt werden, werden die Bedingungen auf der Basis der Durchfahrzeit, wenn ein Fahrzeug da durchfährt, wo ein Sensor ist, und der Geschwindigkeit zu jener Zeit festgelegt.
5 zeigt Observierungsdaten.
Wie in 5 gezeigt, wird angenommen, dass ein Fahrzeug mit einem Fahrzeug-ID ”A” einen Observierungspunkt s₁ mit einer Geschwindigkeit v_1a zu der Zeit t_1a durchfährt.
In diesem Fall detektiert ein erster Sensor, der an dem Observierungspunkt s₁ installiert ist, die Durchfahrzeit t_1a und die Durchfahrgeschwindigkeit v_1a als Observierungsdaten des Fahrzeugs A. Die Beschränkungsbedingungen, die von den oben beschriebenen Observierungsdaten erzeugt werden, werden in der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 gespeichert.
Wenn das Fahrzeug mit einem Fahrzeug-ID ”A” einen Observierungspunkt s₂ mit einer Geschwindigkeit v_2a zu der Zeit t_2a durchfährt, detektiert gleichfalls ein zweiter Sensor, der an dem Punkt s₂ installiert ist, die Durchfahrzeit t_2a und die Durchfahrgeschwindigkeit v_2a als Observierungsdaten des Fahrzeugs A. Die detektierte Durchfahrzeit t_2a und die Durchfahrgeschwindigkeit v_2a werden als Observierungsdaten des Fahrzeugs ”A” verwendet. Beschränkungsbedingungen, die von den Observierungsdaten erzeugt werden, werden in der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 gespeichert.
Ähnlich detektieren Sensoren, die an jeweiligen Observierungspunkten installiert sind, wenn ein Fahrzeug mit einem Fahrzeug-ID ”B” einen Punkt s₁ mit einer Geschwindigkeit v_1b zur Zeit t_1b und einen Punkt s₂ mit einer Geschwindigkeit v_2b zur Zeit t_2b durchfährt. Die von den detektierten Observierungsdaten des Fahrzeug-ID ”B” erzeugten Beschränkungsbedingungen werden in der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 gespeichert.
Die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 erzeugt ein Fahrzeugmodell, bei dem ein Wert, der die ersten Beschränkungsbedingungen erfüllt, als Fahrzeugzustandsdaten angenommen wird, und speichert die Fahrzeugzustandsdaten zu jener Zeit in der Fahrzeugzustandsdatenspeichereinheit 112.
Wenn die Beschränkungsbedingungen an einem Punkt s1 zum Beispiel die ersten Beschränkungsbedingungen sind, erzeugt die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 ein Fahrzeugmodell, bei dem ein Wert, der die Beschränkungsbedingungen an dem Punkt s₁ erfüllt, als Anfangswerte der Fahrzeugzustandsdaten angenommen wird, und speichert die Fahrzeugzustandsdaten in der Fahrzeugzustandsdatenspeichereinheit 112.
6 zeigt ein Beispiel für eine Fahrzeugzustandsdatentabelle, die in der Fahrzeugzustandsdatenspeichereinheit 112 gespeichert ist.
Eine Fahrzeugzustandsdatentabelle 600 enthält Spalten für ein Fahrzeug-ID, für Positionskoordinaten und für eine Geschwindigkeit.
Die Fahrzeug-ID-Spalte speichert ein Fahrzeugidentifikationssymbol, um ein Fahrzeug zu identifizieren.
Die Positionskoordinatenspalte speichert Positionsinformationen eines Fahrzeugmodells zur Zeit der Berechnung. Die in der Positionskoordinatenspalte gespeicherten Positionskoordinaten werden durch die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 als Anfangswerte, die die ersten Beschränkungsbedingungen erfüllen, aktualisiert.
Die Geschwindigkeitsspalte speichert Geschwindigkeitsinformationen eines Fahrzeugmodells zur Zeit der Berechnung. Die in der Geschwindigkeitsspalte gespeicherten Geschwindigkeitsinformationen werden durch die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 als Anfangswert, der die erste Beschränkungsbedingung erfüllt, aktualisiert.
Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet Verhaltensparameter von den Beschränkungsbedingungen am nächsten Observierungspunkt und Fahrzeugzustandsdaten zur Zeit der Berechnung, die in der Fahrzeugzustandsdatenspeichereinheit 112 gespeichert sind.
Wenn der nächste Observierungspunkt ein Observierungspunkt s₂ ist, der in 4 gezeigt ist, berechnet die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 eine Zielgeschwindigkeit und Zielbeschleunigung von den Positionsinformationen und den Geschwindigkeitsinformationen der Fahrzeugzustandsdaten zur Zeit der Berechnung, so dass eine Geschwindigkeit zur Durchfahrzeit t_2a v_2a wird.
7 zeigt ein Beispiel für eine Verhaltensparametertabelle, die in der Verhaltensparameterspeichereinheit 111 gespeichert ist.
Eine Verhaltensparametertabelle 700 enthält Spalten für ein Fahrzeug-ID, eine Zielgeschwindigkeit und eine Zielbeschleunigung.
Die Fahrzeug-ID-Spalte speichert ein Fahrzeugidentifikationssymbol, um ein Fahrzeug zu identifizieren.
Die Zielgeschwindigkeitsspalte speichert eine Zielgeschwindigkeit, die durch die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet wird, als Verhaltensparameter.
Die Zielbeschleunigungsspalte 102 speichert eine Zielbeschleunigung, die durch die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet wird, als Verhaltensparameter.
Die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 bestimmt das Verhalten eines Fahrzeugmodells auf der Basis des Verhaltensparameters, der durch die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet wurde und in der Verhaltensparameterspeichereinheit 111 gespeichert ist. Wenn, wie in 7 gezeigt, eine Zielgeschwindigkeit und eine Zielbeschleunigung Verhaltensparameter sind, bestimmt die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 das Verhalten des Fahrzeugmodells so, dass die Geschwindigkeit mit einer Zielbeschleunigung beschleunigt oder verlangsamt wird, bis die Geschwindigkeit die Zielgeschwindigkeit erreicht.
Andere Ausführungsform
Eine Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform wird nachfolgend beschrieben.
8 ist ein Funktionsblockdiagramm, das eine Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt.
Konfigurationen einer Verhaltensparameterberechnungseinheit 101, einer Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102, einer Simulationssteuereinheit 103, einer Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110, einer Verhaltensparameterspeichereinheit 111 und einer Fahrzeugzustandsdatenspeichereinheit 112 sind im Wesentlichen dieselben wie jene der oben beschriebenen Ausführungsform.
Eine Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 erzeugt Beschränkungsbedingungen, die in der Beschräkungsbedingungsspeichereinheit 110 zu speichern sind, von Observierungsdaten, die durch eine Fahrzeugdetektionseinheit 801 detektiert werden.
Die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 enthält eine Beschränkungsbedingungserfüllungszustandsausgabeeinheit 802, um zu bestimmen, inwieweit das Verhalten eines Fahrzeugmodells, das durch die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 berechnet wird, die Beschränkungsbedingungen erfüllt.
Eine Gruppe von Sensoren, die an Observierungspunkten entlang einer Straße installiert sind, kann als Fahrzeugdetektionseinheit 801 verwendet werden. Die Fahrzeugdetektionseinheit 801 detektiert die Durchfahrzeit und die Durchfahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs an einem Observierungspunkt. Die Fahrzeugdetektionseinheit 801 erzeugt Beschränkungsbedingungen auf der Basis der detektierten Observierungsdaten und speichert die Beschränkungsbedingungen in der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110.
Die Beschränkungsbedingungserfüllungszustandsausgabeeinheit 802 bestimmt, wie viele Fahrzeugzustandsdaten, die durch die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 berechnet wurden, die Beschränkungsbedingungen erfüllen, die in der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 gespeichert sind.
9 ist ein Flussdiagramm der Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform.
Bei Operation S901 bestimmt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100, b eine Beschränkungsbedingung vorhanden ist, die die Durchfahrzeit enthält, die mit der Zeit übereinstimmt, wenn die Simulation berechnet wird.
Die Simulationssteuereinheit 103 durchsucht die Beschränkungsbedingungen, die in der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 gespeichert sind. Wenn eine Beschränkungsbedingung existiert, die die Durchfahrzeit enthält, die mit der Zeit übereinstimmt, wenn die Simulation berechnet wird, geht der Prozess zu den Operationen S902 über, und anderenfalls geht der Prozess zu den Operationen S907 über.
Bei Operation S902 bestimmt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100, ob bereits ein Fahrzeugmodell vorhanden ist, das die Beschränkungsbedingung erfüllt, bei der die Durchfahrzeit des Fahrzeugs mit der Zeit übereinstimmt, wenn die Simulation berechnet wird.
Die Simulationssteuereinheit 103 bestimmt, ob die Beschränkungsbedingung dem Fahrzeugmodell entspricht, das durch die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 gesteuert wird. Der Prozess geht zu A903 über, wenn das Fahrzeugmodell nicht vorhanden ist. Der Prozess geht zu S905 über, wenn das Fahrzeugmodell bereits vorhanden ist.
Bei Operation S903 legt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 Fahrzeugzustandsdaten auf der Basis der Beschränkungsbedingungen fest. Die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 legt Fahrzeugzustandsdaten eines Fahrzeugmodells, das neu vorgesehen wird, auf der Basis der Beschränkungsbedingungen fest, die von der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 erhalten werden. Positionsinformationen und Geschwindigkeitsinformationen am Observierungspunkt werden als Anfangswerte der Fahrzeugzustandsdaten festgelegt, falls die Beschränkungsbedingungen, die in der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 gespeichert sind, Geschwindigkeitsinformationen enthalten, wenn das Fahrzeug den Observierungspunkt durchfährt.
Bei Operation S904 fügt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 ein neues Fahrzeugmodell hinzu. Die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 fügt ein Fahrzeugmodell hinzu, bei dem Werte, die die Beschränkungsbedingungen erfüllen, die von der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 erhalten werden, als Anfangswerte festgelegt sind.
Bei Operation S907 bestimmt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100, ob ein Fahrzeugmodell, für das die Verarbeitung noch nicht ausgeführt ist, unter allen Fahrzeugmodellen, für die Simulationen auszuführen sind, vorhanden ist.
Hier wird bestimmt, ob Fahrzeugzustandsdaten, wenn die Simulation berechnet wird, für Fahrzeugmodelle aktualisiert sind, die durch die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 gesteuert werden. Wenn die Bestimmung ergibt, dass ein Fahrzeugmodell existiert, für das die Verarbeitung noch nicht ausgeführt ist, geht der Prozess zu Operation S908 über. Wenn die Bestimmung ergibt, dass die Verarbeitung für alle Fahrzeugmodelle ausgeführt ist, geht der Prozess zu Operation S911 über.
Bei Operation S908 aktualisiert die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 Verhaltensparameter auf der Basis der Beschränkungsbedingungen. Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet eine Zielgeschwindigkeit und eine Zielbeschleunigung von den in der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 gespeicherten Beschränkungsbedingungen und Fahrzeugzustandsdaten zur Zeit der Berechnung und speichert die berechneten Resultate in der Verhaltensparameterspeichereinheit 111 als Verhaltensparameter.
Bei Operation S909 simuliert die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 das Fahrverhalten des Fahrers. Hier simuliert die Fahrermodellberechnungseinheit 105 das Fahrverhalten des Fahrers zum Beispiel auf der Basis von Verkehrsumgebungsinformationen im Umfeld und Zielrouteninformationen. Das Fahrverhalten, wie etwa ein Lenkoperationsbetrag und ein Fahr- und Bremspedaloperationsbetrag, wird zur Simulation wenigstens auf der Basis der Zielgeschwindigkeit und der Zielbeschleunigung berechnet, die durch die Verhaltensparameterspeichereinheit 111 berechnet wurden.
Bei Operation S910 simuliert die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 das Verhalten eines Fahrzeugkörpers. Die Fahrzeugkörperbewegungsmodellberechnungseinheit 106 simuliert das Fahrzeugkörperbewegungsverhalten auf der Basis des Bewegungsverhaltens, das durch die Fahrermodellberechnungseinheit 105 berechnet wurde, und berechnet Fahrzeugzustandsdaten zum Beispiel auf der Basis eines Lenkoperationsbetrags und eines Fahr- und Bremspedaloperationsbetrags.
Der Prozess geht zu Operation S907 über. Die Fahrzeugzustandsdaten für alle Fahrzeugmodelle werden aktualisiert.
Bei Operation S911 aktualisiert die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 die Zeit, wenn die Simulation berechnet wird. Die Simulationssteuereinheit 103 inkrementiert die Zeit, wenn die Simulation berechnet wird, um eine gewisse Zeit Δt. Der Prozess geht zu Operation S912 über.
Bei Operation S912 bestimmt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100, ob die Zeit, wenn die Simulation berechnet wird, die Endzeit ist. Die Simulationssteuereinheit 103 beendet die Verarbeitung, wenn bestimmt wird, dass die Zeit, wenn die Simulation berechnet wird, die Endzeit ist, und anderenfalls geht der Prozess zu Operation S901 über.
Bei Operation S905 bestimmt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100, wie viele Fahrzeugzustandsdaten zur Zeit des Berechnens des Fahrzeugmodells die Beschränkungsbedingungen erfüllen, und gibt das Bestimmungsresultat aus.
Bei Operation S906, löscht die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 ein Fahrzeugmodell. Die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 löscht ein Fahrzeugmodell mit den Beschränkungsbedingungen, die die Durchfahrzeit haben, die mit der Zeit übereinstimmt, wenn die Simulation berechnet wird. Der Prozess geht zu Operation S907 über.
10 ist ein Flussdiagramm, um die Operation S908 eingehender zu beschreiben.
Bei Operation S1001 berechnet die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 eine Zielgeschwindigkeit und eine Zielbeschleunigung. Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet eine Zielbeschleunigung a_t auf der Basis der Fahrgeschwindigkeit v_t zur Zeit der Berechnung, indem eine Durchfahrgeschwindigkeit v₂ am nächsten Observierungspunkt als Zielgeschwindigkeit angenommen wird.
11 zeigt die Geschwindigkeitsveränderung eines Fahrzeugs ab einer Position zur Zeit der Berechnung, bis das Fahrzeug einen Observierungspunkt s₂ erreicht.
In 11 gibt die vertikale Achse eine Distanz an, während die horizontale Achse die Zeit angibt, und Positionsinformationen eines Fahrzeugmodells werden durch eine relative Distanz dargestellt.
Eine Position zu Beginn der Berechnung eines Fahrzeugmodells sei s_c, und eine Geschwindigkeit zur Zeit t_c zu Beginn der Berechnung sei v_c. Die Beschränkungsbedingungen sind, dass das Fahrzeug den Observierungspunkt s₂ mit einer Geschwindigkeit v₂ zur Zeit t₂ befährt.
Wenn eine Distanz von einer Position s_c zu Beginn der Berechnung bis zum nächsten Observierungspunkt s₂ d ist, werden eine Zielgeschwindigkeit v_t und eine Zielbeschleunigung a_t an der Position s_c zu Beginn der Berechnung durch die Ausdrücke unten dargestellt. Zielgeschwindigkeit v_t = v₂ (1) Zielbeschleunigung a_t = (v₂ – v_c)/(t' – t_c) (2)
Hier ist die Zeit, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugmodells die Geschwindigkeit v₂ erreicht, die Erreichungszeit t'. Die Erreichungszeit t' wird durch den folgenden Ausdruck dargestellt. t' = (2d – 2v₂t₂ + v₂t_c + v_ct_c)/(v_c – v₂) (3) (wobei t_c < t' < t₂ ist)
Bei Operation S1002 bestimmt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100, ob die Erreichungszeit t' kleiner gleich der Zeit t₂ ist. Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 geht zu Operation S1003 über, wenn die berechnete Erreichungszeit t' die Zeit t₂, die eine nächste Beschränkungsbedingung ist, nicht überschreitet. Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 geht zu Operation S1006 über, wenn die berechnete Erreichungszeit t' die Zeit t₂, die die nächste Beschränkungsbedingung ist, überschreitet.
Bei Operation S1003 bestimmt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100, ob die Zielbeschleunigung a_t größer gleich einer im Wesentlichen maximalen Verlangsamung a_min und kleiner gleich einer im Wesentlichen maximalen Beschleunigung a_max ist. Die im Wesentlichen maximale Verlangsamung a_min und die im Wesentlichen maximale Beschleunigung a_max werden für ein normales Fahrverhalten des Fahrzeugs festgelegt. Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 bestimmt, dass die Zielbeschleunigung a_t innerhalb eines Bereiches zwischen der im Wesentlichen maximalen Verlangsamung a_min und der im Wesentlichen maximalen Beschleunigung a_max liegt. Hier beträgt die normale im Wesentlichen maximale Beschleunigung a_max zum Beispiel 2 m/s², und die normale im Wesentlichen maximale Verlangsamung a_min beträgt zum Beispiel –2 m/s². Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 geht zu Operation S1004 über, wenn die Zielbeschleunigung a_t innerhalb eines Bereiches zwischen der im Wesentlichen maximalen Verlangsamung a_min und der im Wesentlichen maximalen Beschleunigung a_max liegt, und geht anderenfalls zu Operation S1005 über.
Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 legt eine Zielgeschwindigkeit v_t auf eine Durchfahrgeschwindigkeit v₂ zur Zeit t₂ wie im Ausdruck (1) fest, berechnet eine Erreichungszeit t' gemäß dem Ausdruck (3) und berechnet eine Zielbeschleunigung a_t = (v₂ – v_c)/(t' – t_c) gemäß dem Ausdruck (2).
12 zeigt ein Verfahren zum Berechnen der Erreichungszeit t', wenn die Geschwindigkeit v_c zu Beginn der Berechnung kleiner als die Zielgeschwindigkeit v₂ ist.
In 12 stellt die vertikale Achse die Geschwindigkeit des Fahrzeugmodells dar, während die horizontale Achse die Zeit darstellt. In diesem Fall ist ein Gradient zwischen den zwei Punkten die Beschleunigung, während ein Bereich, der durch Integrieren der Fahrgeschwindigkeit zwischen zwei Zeitperioden erhalten wird, eine Fahrdistanz ist.
Wenn die Geschwindigkeit v_c zu Beginn der Berechnung kleiner als die Zielgeschwindigkeit v₂ ist und die Zielgeschwindigkeit v₂ vor der Zeit t₂ erreicht, wie in 12 gezeigt, ist die Beschleunigung ”a” von der Zeit t_c zu Beginn der Berechnung bis zur Erreichungszeit t' ein positiver Wert.
Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet einen Bereich, der unter einer Geraden eines Gradienten ”a” liegt, wenn ein Fahrzeug von der Zeit t_c zu Beginn der Berechnung bis zur Erreichungszeit t' mit einer Beschleunigung ”a” fährt. Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet einen rechteckigen Bereich, wenn das Fahrzeug ab der Erreichungszeit t' bis zur Zeit t₂ mit der Geschwindigkeit v₂ fährt. Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 bestimmt die Erreichungszeit t', so dass eine Summe der Bereiche einer Distanz ”d” entspricht.
Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet die Zielbeschleunigung a_t durch den Ausdruck (2) nach dem Berechnen der Erreichungszeit t'. Zu dieser Zeit entspricht die Zielbeschleunigung a_t, die durch die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet wird, einem Gradienten ”a” in 12.
13 zeigt ein Verfahren zum Berechnen der Erreichungszeit t', falls die Geschwindigkeit v_c zu Beginn der Berechnung größer als die Zielgeschwindigkeit v₂ ist.
In 13 stellt die vertikale Achse, wie in 12, eine Geschwindigkeit des Fahrzeugmodells dar, während die horizontale Achse die Zeit darstellt. In diesem Fall ist ein Gradient zwischen zwei Punkten die Beschleunigung, während ein Bereich, der durch Integrieren der Fahrgeschwindigkeit zwischen zwei Zeitpunkten erhalten wird, einer Fahrdistanz entspricht.
Wie in 13 gezeigt, hat die Beschleunigung ”a” ab der Zeit t_c zu Beginn der Berechnung bis zur Erreichungszeit t' einen negativen Wert, wenn die Geschwindigkeit v_c zu Beginn der Berechnung größer als die Zielgeschwindigkeit v₂ ist, und erreicht die Zielgeschwindigkeit v₂ vor der Zeit t₂.
Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet einen Bereich unter einer Geraden eines Gradienten ”a”, wenn ein Fahrzeug ab der Zeit t_c zu Beginn der Berechnung bis zur Erreichungszeit t' mit der Beschleunigung ”a” fährt. Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet einen rechteckigen Bereich, wenn das Fahrzeug ab der Erreichungszeit t' bis zur Zeit t₂ mit der Geschwindigkeit v₂ fährt. Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 bestimmt die Erreichungszeit t', sodass eine Summe der Bereiche einer Distanz d entspricht.
Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet die Zielbeschleunigung a_t durch den Ausdruck (2) nach dem Berechnen der Erreichungszeit t'. Zu dieser Zeit entspricht die Zielbeschleunigung a_t, die durch die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet wird, einem Gradienten ”a” in 13.
Bei Operation S1005 legt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 die Zielbeschleunigung auf eine im Wesentlichen maximale Beschleunigung und einen Wert größer als eine Durchfahrgeschwindigkeit an dem nächsten Observierungspunkt als Zielgeschwindigkeit fest. Alternativ legt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 die Zielbeschleunigung auf eine im Wesentlichen maximale Verlangsamung und einen Wert kleiner als die Durchfahrgeschwindigkeit an dem nächsten Observierungspunkt als Zielgeschwindigkeit fest.
Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 bestimmt, dass das Fahrzeug den Observierungspunkt s₂ zu der nächsten Durchfahrzeit t₂ nicht erreichen kann, selbst wenn die Geschwindigkeit die Zielgeschwindigkeit v₂ mit der im Wesentlichen maximalen Beschleunigung erreicht, wenn die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 bestimmt, dass die bei Operation S1001 berechnete Zielbeschleunigung a_t größer als die normale im Wesentlichen maximale Beschleunigung a_max ist. Ferner bestimmt die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101, dass das Fahrzeug zu der nächsten Durchfahrzeit t₂ über den Observierungspunkt s₂ hinaus gelangt, wenn die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 bestimmt, dass die bei Operation S1001 berechnete Zielbeschleunigung a_t kleiner als die normale im Wesentlichen maximale Verlangsamung a_min ist. Wenn die bei Operation S1001 berechnete Zielbeschleunigung a_t kleiner als die normale im Wesentlichen maximale Verlangsamung a_min ist, führt das Verlangsamen mit der Zielbeschleunigung a_t zu einem Verhalten, das von dem tatsächlichen Verhalten signifikant abweicht, weshalb das Schätzen durch Verlangsamen mit der im Wesentlichen maximalen Verlangsamung a_min erfolgt. Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 bestimmt, dass das Fahrzeug zur nächsten Durchfahrzeit t₂ auch dann über den Observierungspunkt s₂ hinaus gelangt, wenn die Geschwindigkeit die Zielgeschwindigkeit v₂ mit der im Wesentlichen maximalen Verlangsamung a_min erreicht.
Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 legt eine Zielgeschwindigkeit v_t fest, die größer als die nächste Durchfahrgeschwindigkeit v₂ ist, indem eine Zielbeschleunigung a_t auf die im Wesentlichen maximale Beschleunigung a_max festgelegt wird, wenn die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 bestimmt, dass das Fahrzeug den Observierungspunkt s₂ zur nächsten Durchfahrzeit t₂ möglicherweise nicht erreichen kann. Ferner legt die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 die Zielbeschleunigung a_t auf die im Wesentlichen maximale Verlangsamung a_min und einen Wert kleiner als die nächste Durchfahrgeschwindigkeit v₂ als Zielgeschwindigkeit v_t fest, wenn die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 bestimmt, dass das Fahrzeug zur nächsten Durchfahrzeit t₂ über den Observierungspunkt s₂ hinaus gelangt.
14 zeigt das Berechnen von Verhaltensparametern, wenn die Zielbeschleunigung a_t, die bei Operation S1001 berechnet wird, die normale im Wesentlichen maximale Beschleunigung a_max überschreitet.
14 zeigt einen Fall, bei dem das Fahrzeug den Observierungspunkt s₂ bis zur nächsten Durchfahrzeit t₂ nicht erreichen kann, selbst wenn die Geschwindigkeit v_c zu t_c zu Beginn der Berechnung mit der im Wesentlichen maximalen Beschleunigung a_max beschleunigt wird, bis die Geschwindigkeit die Durchfahrgeschwindigkeit v₂ am nächsten Observierungspunkt s₂ erreicht.
In diesem Fall legt die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 Verhaltensparameter so fest, dass die Geschwindigkeit mit der im Wesentlichen maximalen Beschleunigung a_max auf die Zielgeschwindigkeit v_t beschleunigt wird, die größer als die Durchfahrgeschwindigkeit v₂ am nächsten Observierungspunkt s₂ ist.
Die Zielgeschwindigkeit v_t kann gemäß den Ausdrücken unten berechnet werden, wenn angenommen wird, dass die Zeit, zu der die Zielgeschwindigkeit v_t erreicht wird, die größer als die nächste Durchfahrgeschwindigkeit v₂ ist, die Erreichungszeit t_r ist: t_r = t_c + (v_t – v_c)/a_max (wobei t_r < t₂ ist) (4) (t₂ – t_r)v_t + (v_c + v_t)(t_r – t₀)/2 = d (5)
Es sei erwähnt, dass v_min < v_t < v_max ist, wenn die obere Geschwindigkeitsgrenze v_max ist und die untere Geschwindigkeitsgrenze v_min ist. Gewöhnlich ist die obere Geschwindigkeitsgrenze v_max eine behördliche oder gesetzliche Geschwindigkeit und ist die untere Geschwindigkeitsgrenze v_min die untere Grenze zum Fahren des Fahrzeugs.
Die Zeit, die zum Verändern der Geschwindigkeit v_t auf die nächste Durchfahrgeschwindigkeit v₂ erforderlich ist, sei zur Vereinfachung der Berechnung 0. Jedoch kann, wie in 14 gezeigt, die Zielgeschwindigkeit v_t unter Berücksichtigung der Zeit berechnet werden, die benötigt wird, um von der Zielgeschwindigkeit v_t mit der im Wesentlichen maximalen Verlangsamung a_min auf die nächste Durchfahrgeschwindigkeit v₂ zu wechseln. Das Berechnen der Verlangsamung, um von der Zielgeschwindigkeit v_t auf die nächste Durchfahrgeschwindigkeit v₂ zu verlangsamen, kann wie das Berechnen von Verhaltensparametern nach der Erreichungszeit t_r erfolgen.
In diesem Fall wird ein Bereich, der unter einer Geraden eines Gradienten a_max liegt, wo der Gradient angibt, dass die Geschwindigkeit von der Geschwindigkeit v_c zur Zeit t_c zu Beginn der Berechnung auf die Zielgeschwindigkeit v_t zur Erreichungszeit t_r beschleunigt wird, zu einem Wert eines rechteckigen Bereiches addiert, wo das Fahrzeug mit der Zielgeschwindigkeit v_t ab der Erreichungszeit t_r bis zur nächsten Durchfahrzeit t₂ fährt. Die Summe der Bereiche entspricht einer Distanz ”d” von der Position s_c zu Beginn der Berechnung bis zum nächsten Observierungspunkt s₂.
15 zeigt ein Verfahren zum Berechnen von Verhaltensparametern, wenn die Zielbeschleunigung a_t kleiner als die normale im Wesentlichen maximale Verlangsamung a_min ist.
15 zeigt einen Fall, bei dem das Fahrzeug über den Observierungspunkt s₂ hinaus gelangt, selbst wenn die Geschwindigkeit von der Geschwindigkeit v_c zur Zeit t_c, wenn die Berechnung gestartet wird, mit der im Wesentlichen maximalen Verlangsamung a_min verlangsamt wird, bis die Geschwindigkeit die Durchfahrgeschwindigkeit v₂ am nächsten Observierungspunkt s₂ erreicht.
In diesem Fall legt die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 Verhaltensparameter so fest, dass die Geschwindigkeit mit der im Wesentlichen maximalen Verlangsamung a_min verlangsamt wird, bis die Geschwindigkeit die Zielgeschwindigkeit v₂ erreicht, die kleiner als die Durchfahrgeschwindigkeit v_t am Observierungspunkt s₂ ist.
Die Zielgeschwindigkeit v_t kann gemäß den Ausdrücken unten berechnet werden, wenn angenommen wird, dass die Zeit, zu der die Zielgeschwindigkeit v_t erreicht wird, die kleiner als die nächste Durchfahrgeschwindigkeit v₂ ist, die Erreichungszeit t_r ist: t_r = t_c + (v_t – v_c)/a_min (wobei t_r < t₂ ist) (6) (t₂ – t_r)v_t + (v_c + v_t)(t_r – t_c)/2 = d (7)
Es sei erwähnt, dass v_min < v_t < v_max ist, wenn die obere Geschwindigkeitsgrenze v_max ist und die untere Geschwindigkeitsgrenze v_min ist. Gewöhnlich ist die obere Geschwindigkeitsgrenze v_max eine behördliche oder gesetzliche Geschwindigkeit und ist die untere Geschwindigkeitsgrenze v_min die untere Grenze zum Fahren des Fahrzeugs.
Auch hier sei die Zeit, die zum Ändern der Geschwindigkeit v_t auf die nächste Durchfahrgeschwindigkeit v₂ erforderlich ist, zur Vereinfachung der Berechnung 0. Jedoch kann die Zielgeschwindigkeit v_t, wie in 15 gezeigt, unter Berücksichtigung der Zeit berechnet werden, die benötigt wird, um von der Zielgeschwindigkeit v_t mit der im Wesentlichen maximalen Beschleunigung a_max auf die nächste Durchfahrgeschwindigkeit v₂ zu wechseln. Das Berechnen der Beschleunigung, um von der Zielgeschwindigkeit v_t auf die nächste Durchfahrgeschwindigkeit v₂ zu beschleunigen, kann wie das Berechnen von Verhaltensparametern nach der Erreichungszeit t_r erfolgen.
Der Gradient a_min in 15 gibt an, dass die Geschwindigkeit von der Geschwindigkeit v zu der Zeit t_c zu Beginn der Berechnung auf die Zielgeschwindigkeit v_t zur Erreichungszeit t_r verlangsamt wird. Ein Bereich, der unter einer Geraden des Gradienten a_min liegt, wird zu einem Wert eines rechteckigen Bereiches, wo das Fahrzeug ab der Erreichungszeit t_r bis zur Durchfahrzeit t₂ mit der Zielgeschwindigkeit v_t fährt, addiert. Die Summe der Bereiche entspricht einer Distanz ”d” von der Position s_c, wo die Berechnung gestartet wird, bis zu dem nächsten Observierungspunkt s₂,
Bei Operation S1006 bestimmt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100, ob die Beschränkungsbedingungen durch Beibehalten der Geschwindigkeit zu Beginn der Berechnung erfüllt werden.
Wenn die bei Operation S1001 berechnete Erreichungszeit t' die nächste Durchfahrzeit t₂ überschreitet, führt das Starten der Beschleunigung der Geschwindigkeit mit der Zielbeschleunigung a_t zur Zeit t_c zu Beginn der Berechnung dazu, dass das Fahrzeug zur nächsten Durchfahrzeit t₂ über den Observierungspunkt s₂ hinaus gelangt. Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 bestimmt, ob das Fahrzeug den Observierungspunkt s₂ zur Durchfahrzeit t₂ durchfährt, die die Beschränkungsbedingung ist, wenn die Geschwindigkeit v_c zu Beginn der Berechnung für eine gewisse Zeitperiode eingehalten wird, und startet das Beschleunigen der Geschwindigkeit mit der Zielbeschleunigung a_t. Der Prozess geht zu Operation S1007 über, wenn die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 bestimmt, dass die Beschränkungsbedingung durch Beibehalten der Geschwindigkeit v_c zu Beginn der Berechnung für eine gewisse Zeitperiode erfüllt wird, und geht anderenfalls zu Operation S1008 über.
Bei Operation S1007 legt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 die Zielbeschleunigung auf 0 fest, indem angenommen wird, dass die Zielgeschwindigkeit die Geschwindigkeit zu Beginn der Berechnung ist.
Wie oben beschrieben, legt die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 die Zielgeschwindigkeit v_t = Geschwindigkeit v_c zu Beginn der Berechnung fest, legt die Zielbeschleunigung a_t = 0 fest und behält die Geschwindigkeit v_c für eine gewisse Periode bei, um nicht sofort zu beschleunigen.
16 zeigt das Festlegen der Zielbeschleunigung, wenn die Beschränkungsbedingungen erfüllt werden, indem die Geschwindigkeit zu Beginn der Berechnung beibehalten wird und ein Wert der Geschwindigkeit zu Beginn der Berechnung kleiner als ein Wert der nächsten Durchfahrgeschwindigkeit ist.
Wenn die Geschwindigkeit v_c zu Beginn der Berechnung kleiner als ein Wert der nächsten Durchfahrgeschwindigkeit. v₂ ist, bestimmt die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101, dass die Geschwindigkeit v_c zu Beginn der Berechnung bis zur Zeit t_m beibehalten wird, und startet das Beschleunigen der Geschwindigkeit mit der im Wesentlichen maximalen Beschleunigung a_max ab der Zeit t_m.
Ein Bereich ”d”, der in 16 gezeigt ist, ist eine Summe aus einem rechteckigen Bereich, wenn das Fahrzeug mit der Geschwindigkeit v_c zur Zeit t_c zu Beginn der Berechnung bis zur Zeit t_m fährt, und einem Bereich unter einer Geraden eines Gradienten ”a”, wenn die Geschwindigkeit mit der Zielbeschleunigung a_t = im Wesentlichen der maximalen Beschleunigung a_max beschleunigt wird. Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet die Zeit t_m, so dass der Bereich ”d” einer Distanz ”d” zwischen der Position s_c zu Beginn der Berechnung bis zu dem nächsten Observierungspunkt s₂ entspricht. Der Ausdruck unten kann verwendet werden, um die Zeit t_m zu berechnen. t_m = t₂ – (v₂ – v_c)/a_max (8)
Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 kann verhindern, dass das Fahrzeug zur nächsten Durchfahrzeit t₂ über den Observierungspunkt s₂ hinaus gelangt, indem die Zielgeschwindigkeit v_t = Geschwindigkeit v_c zu Beginn der Berechnung und die Zielbeschleunigung a_t = 0 festgelegt werden und der Zustand bis zur Zeit t_m beibehalten wird.
Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 kann die Zeit t_m, um die Geschwindigkeit v_c zu Beginn der Berechnung beizubehalten, möglicherweise nicht berechnen, weil die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 Verhaltensparameter in einem im Wesentlichen konstanten Zeitintervall berechnet.
17 zeigt das Festlegen der Zielbeschleunigung, wenn die Beschränkungsbedingungen erfüllt werden, wenn die Geschwindigkeit zu Beginn der Berechnung beibehalten wird und ein Wert der Geschwindigkeit zu Beginn der Berechnung größer als ein Wert der nächsten Durchfahrgeschwindigkeit ist.
Wenn die Geschwindigkeit v_c zu Beginn der Berechnung gröber als ein Wert der nächsten Durchfahrgeschwindigkeit v₂ ist, bestimmt die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101, dass die Geschwindigkeit v_c zu Beginn der Berechnung bis zur Zeit tm beibehalten wird, und startet das Verlangsamen der Geschwindigkeit mit der im Wesentlichen maximalen Verlangsamung a_min ab der Zeit t_m.
Ein Bereich ”d”, der in 17 gezeigt ist, ist eine Summe aus einem rechteckigen Bereich, wenn das Fahrzeug mit der Geschwindigkeit v_c zu der Zeit t_c zu Beginn der Berechnung bis zur Zeit t_m fährt, und einem Bereich unter einer Geraden eines Gradienten ”a”, wenn die Geschwindigkeit mit der Zielbeschleunigung a_t = im Wesentlichen der maximalen Verlangsamung a_min verlangsamt wird. Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet die Zeit t_m, so dass der Bereich ”d” einer Distanz ”d” zwischen der Position s_c zu Beginn der Berechnung bis zu dem nächsten Observierungspunkt s₂ entspricht. Der Ausdruck unten kann zum Berechnen der Zeit t_m verwendet werden. t_m = t₂ – (v₂ – v_c)/a_min (9)
Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 kann verhindern, dass das Fahrzeug zu der nächsten Durchfahrzeit t₂ über den Observierungspunkt s₂ hinaus gelangt, indem die Zielgeschwindigkeit v_t = Geschwindigkeit v_c zu Beginn der Berechnung und die Zielbeschleunigung a_t = 0 festgelegt werden und der Zustand bis zu der Zeit t_m beibehalten wird.
Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 kann die Zeit t_m, um die Geschwindigkeit v_c zu Beginn der Berechnung beizubehalten, möglicherweise nicht berechnen, weil die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 Verhaltensparameter in einem im Wesentlichen konstanten Zeitintervall berechnet.
Bei Operation S1008 legt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 die Zielgeschwindigkeit kleiner als die Geschwindigkeit zu Beginn der Berechnung fest, wenn die Geschwindigkeit zu Beginn der Berechnung kleiner als ein Wert der nächsten Durchfahrgeschwindigkeit ist. Ferner legt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 die Zielgeschwindigkeit größer als die Geschwindigkeit zu Beginn der Berechnung fest, wenn die Geschwindigkeit zu Beginn der Berechnung größer als ein Wert der nächsten Durchfahrgeschwindigkeit ist.
18 zeigt das Festlegen von Verhaltensparametern, wenn die Beschränkungsbedingungen auch dann nicht erfüllt werden, wenn eine Geschwindigkeit zu Beginn der Berechnung für eine gewisse Zeitperiode beibehalten wird und die Geschwindigkeit zu Beginn der Berechnung kleiner als die nächste Durchfahrgeschwindigkeit ist.
Wenn die Geschwindigkeit v_c zu Beginn der Berechnung kleiner als die nächste Durchfahrgeschwindigkeit v₂ ist, kann das Fahrzeug möglicherweise zu der nächsten Durchfahrzeit t₂ auch dann über den Observierungspunkt s2 hinaus gelangen, wenn die Geschwindigkeit zu Beginn der Berechnung v_c für eine gewisse Zeitperiode beibehalten wird und das Beschleunigen mit der im Wesentlichen maximalen Beschleunigung a_max gestartet wird. In diesem Fall legt die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 die Zielgeschwindigkeit v_t auf einen Wert kleiner als die Geschwindigkeit v_c zu Beginn der Berechnung fest. Mit anderen Worten: wenn eine Geschwindigkeit zu der Zeit t_m, die in 16 gezeigt ist, v_m ist und die Ungleichung unten erfüllt ist, wird eine Zielgeschwindigkeit v_t festgelegt, die kleiner als die Geschwindigkeit v_c zu Beginn der Berechnung ist. d < v_c(t_m – t_c) + (v_c + v₂)(t₂ + v_m) (10)
In diesem Fall legt die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 die Zielbeschleunigung a_t auf die im Wesentlichen maximale Verlangsamung a_min fest und berechnet die Zielgeschwindigkeit v_t durch den Ausdruck unten. t_m = t₂ – (v₂ – v_t)/a_max (wobei t_m > t_c ist) (11) (t_m – t_c)v_t + (v_t + v₂)(t₂ – t_m)/2 = d (12)
Es sei erwähnt, dass v_min < v_t < v_max ist, wenn die obere Geschwindigkeitsgrenze v_max ist und die untere Geschwindigkeitsgrenze v_min ist. Gewöhnlich ist die obere Geschwindigkeitsgrenze v_max eine behördliche oder gesetzliche Geschwindigkeit und ist die untere Geschwindigkeitsgrenze v_min eine untere Grenze zum Fahren des Fahrzeugs.
Hier sei die Zeit, die zum Verändern der Geschwindigkeit v_c zu Beginn der Berechnung auf die Zielgeschwindigkeit v_t erforderlich ist, zur Vereinfachung der Berechnung 0. Jedoch kann die Zielgeschwindigkeit v_t unter Berücksichtigung der Zeit berechnet werden, die für einen Wechsel von der Geschwindigkeit v_c zu Beginn der Berechnung mit der im Wesentlichen maximalen Verlangsamung a_min bis zum Erreichen der Zielgeschwindigkeit v_t benötigt wird.
In diesem Fall ist der Bereich ”d” in 18 eine Summe aus einem rechteckigen Bereich, wenn das Fahrzeug ab der Zeit t_c zu Beginn der Berechnung bis zu der Zeit t_m mit der Zielgeschwindigkeit v_t fährt, und einem Bereich unter einer Geraden eines Gradienten ”a_max”, wenn die Geschwindigkeit mit der im Wesentlichen maximalen Beschleunigung ”a_max” von der Zielgeschwindigkeit v_t zu der Zeit t_m auf die Durchfahrgeschwindigkeit v₂ zu der Zeit t₂ beschleunigt wird. Die Summe aus den Bereichen entspricht einer Distanz ”d” zwischen einer Position s_c zu Beginn der Berechnung und dem nächsten Observierungspunkt s₂.
19 zeigt das Festlegen von Verhaltensparametern, wenn die Beschränkungsbedingungen auch dann nicht erfüllt werden, wenn die Geschwindigkeit zu Beginn der Berechnung für einen gewissen Zeitraum beibehalten wird und eine Geschwindigkeit zu Beginn der Berechnung größer als die nächste Durchfahrgeschwindigkeit ist.
Wenn die Geschwindigkeit v_c zu Beginn der Berechnung größer als die nächste Durchfahrgeschwindigkeit v₂ ist, kann das Fahrzeug zu der nächsten Durchfahrzeit t₂ über einen Punkt s₂ hinaus gelangen, selbst wenn die Geschwindigkeit v_c zu Beginn der Berechnung für eine gewisse Zeitperiode beibehalten wird und mit der im Wesentlichen maximalen Verlangsamung a_min verlangsamt wird. In diesem Fall legt die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 die Zielgeschwindigkeit v_t auf einen Wert fest, der größer als die Geschwindigkeit v_c zu Beginn der Berechnung ist. Mit anderen Worten: wenn eine Geschwindigkeit zu der Zeit t_m, die in 17 gezeigt ist, eine Geschwindigkeit v_m ist und die folgende Ungleichung erfüllt ist, wird die Zielgeschwindigkeit v_t festgelegt, die größer als die Geschwindigkeit v_c zu Beginn der Berechnung ist. d > v_c(t_m – t_c) + (v_c + v₂)(t₂ + v_m)/2 (13)
Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet die Zielgeschwindigkeit v_t gemäß den folgenden Ausdrücken, indem die Zielbeschleunigung a_t auf die im Wesentlichen maximale Verlangsamung a_min festgelegt wird. t_m = t₂ – (v₂ – v_t)/a_min (wobei t_m > t_c ist) (14) (t_m – t_c)v_t + (v_t + v_c)(t₂ – t_m)/2 = d (15)
Es sei erwähnt, dass v_min < v_t < v_max ist, wenn die obere Geschwindigkeitsgrenze v_max ist und die untere Geschwindigkeitsgrenze v_min ist. Gewöhnlich ist die obere Geschwindigkeitsgrenze v_max eine behördliche oder gesetzliche Geschwindigkeit und ist die untere Geschwindigkeitsgrenze v_min die untere Grenze zum Fahren des Fahrzeugs.
Hier sei die Zeit, die zum Verändern der Geschwindigkeit v_c zu Beginn der Berechnung auf die Zielgeschwindigkeit v_t erforderlich ist, zur Vereinfachung der Berechnung 0. Jedoch kann die Zielgeschwindigkeit v_t unter Berücksichtigung der Zeit berechnet werden, die benötigt wird, um von der Geschwindigkeit v_c zu Beginn der Berechnung mit der im Wesentlichen maximalen Beschleunigung a_max die Zielgeschwindigkeit v_t zu erreichen.
In diesem Fall wird ein rechteckiger Bereich, wenn das Fahrzeug ab der Zeit t_c zu Beginn der Berechnung bis zu der Zeit t_m mit der Zielgeschwindigkeit v_t fährt, zu einem Bereich unter einer Geraden eines Gradienten a_min addiert, wenn die Zielgeschwindigkeit v_t zu der Zeit t_m mit der im Wesentlichen maximalen Verlangsamung a_min auf die Durchfahrgeschwindigkeit v₂ zu der Durchfahrzeit t₂ beschleunigt wird. Die Summe aus den Bereichen entspricht einer Distanz ”d” zwischen einer Position s_c zu Beginn der Berechnung und dem nächsten Observierungspunkt s₂.
Wenn die Beschränkungsbedingungen auch dann nicht erfüllt werden, wenn die Geschwindigkeit mit der im Wesentlichen maximalen Verlangsamung a_min oder mit der im Wesentlichen maximalen Beschleunigung a_max verlangsamt oder beschleunigt wird, wie oben beschrieben, berechnet die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 Verhaltensparameter so, um mit dem Beschleunigen der Geschwindigkeit mit Zielbeschleunigung zu beginnen, nachdem die Geschwindigkeit v_c zu Beginn der Berechnung für eine gewisse Zeitperiode beibehalten wird.
Es kann solch ein Fall eintreten, dass die Beschränkungsbedingungen auch dann nicht erfüllt werden, wenn eine Geschwindigkeit zu Beginn der Berechnung für eine gewisse Zeitperiode beibehalten wird und mit Zielbeschleunigung beschleunigt wird. In diesem Fall werden Verhaltensparameter so bestimmt, um die Beschränkungsbedingungen zu erfüllen, indem die Geschwindigkeit v_c zu Beginn der Berechnung mit der Zielbeschleunigung beschleunigt wird, die zu der Beschleunigung entgegengesetzt ist, die ab der Geschwindigkeit v_c zu Beginn der Berechnung bis zur nächsten Durchfahrgeschwindigkeit v₂ angewendet wird.
Abweichung von dem angenommenen Fahrzeugverhalten
Die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 bestimmt das Verhalten eines Fahrzeugmodells auf der Basis des Einflusses durch das Verhalten eines anderen Fahrzeugmodells, das vor dem Fahrzeug fährt, wobei eine Kollision mit Hindernissen vermieden wird, von Verkehrsregeln wie etwa das Anhalten an Lichtsignalen und Haltelinien und anderen Verkehrsumgebungen.
Zum Beispiel berechnet die Fahrermodellberechnungseinheit 105 der Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102, wie oben beschrieben, Werte zum Vornehmen von Lenk- und Beschleunigungs- und Bremsoperationen auf der Basis von Verkehrsumgebungen wie etwa einer Zielroute, einer physikalischen Form einer Straße, Verkehrsregeln, Verkehrszeichen und Fahrzeugzustandsdaten eines Fahrzeugmodells, das sich in der Nähe befindet, wobei eine Fahrspur gewählt wird, und der Beachtung von Stoppzeichen wie beispielsweise Signalen, einem Bahnübergang und der Stoppsteuerung. Die Fahrzeugbewegungsmodellberechnungseinheit 106 modelliert das physikalische Verhalten des Fahrzeugkörpers gemäß dem Fahrzeugverhalten, das durch die Fahrermodellberechnungseinheit 105 ausgegeben wird, und gibt Fahrzeugzustandsdaten aus, die von dem Modell erhalten werden. Daher stimmen das Verhalten, das durch die Verhaltensparameter geschätzt wird, die durch die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet werden, und das Verhalten, das durch die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 gesteuert wird, nicht unbedingt überein.
Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet Verhaltensparameter so, um die Beschränkungsbedingung, wie erforderlich, zu erfüllen, selbst wenn das Verhalten des Fahrzeugmodells von dem Verhalten abweicht, das durch den Verhaltensparameter angenommen wird, der durch die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet wird.
20 und 21 zeigen, wie Verhaltensparameter zu verändern sind, wenn das Verhalten, das durch die Verhaltensparameter angenommen wird, von dem Verhalten des Fahrzeugmodells abweicht.
Die Fahrgeschwindigkeit v_c zu der Zeit t_c zu Beginn der Berechnung weicht von dem Verhalten ab, das durch den Verhaltensparameter geschätzt wird, der durch die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet wird, wenn die Durchfahrgeschwindigkeit v₁ mit der Zielbeschleunigung ”a” aufgrund des Festlegens der nächsten Durchfahrgeschwindigkeit v₂ als Zielgeschwindigkeit v_t beschleunigt wird, und die Geschwindigkeit wird aufgrund des Einflusses der Verkehrsumgebung im Umfeld verlangsamt.
In diesem Fall berechnet die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 die Zielbeschleunigung a', um die Zielgeschwindigkeit v_t (= v₂) von der Fahrgeschwindigkeit v_c zu der Zeit t_c zu Beginn der Berechnung zu erreichen.
Wenn die Geschwindigkeit mit der Zielbeschleunigung ”a” beschleunigt wird, bevor eine Verlangsamung verursacht wird, ist die Zeit, wenn die Fahrgeschwindigkeit v_c des Fahrzeugmodells die Zielgeschwindigkeit v₂ erreicht, die Erreichungszeit t'. In diesem Fall wird die Erreichungszeit t' gemäß einer Distanz von dem Observierungspunkt s₁ bis zum nächsten Observierungspunkt s₂ bestimmt, und ein Bereich, der durch Integrieren der Fahrgeschwindigkeit erhalten wird, entspricht der Distanz ”d”.
Andererseits ist die Fahrgeschwindigkeit v_c zur Zeit t_c zu Beginn der Berechnung langsamer als die Geschwindigkeit, die durch die Zielbeschleunigung ”a” konstant beschleunigt wird, und der Bereich, der durch Integrieren der Fahrgeschwindigkeit erhalten wird, ist kleiner als die Distanz ”d”. Deshalb erreicht das Fahrzeug zu der nächsten Durchfahrzeit t₂ auch dann den Observierungspunkt s₂ nicht, wenn die Zielbeschleunigung ”a_t” von der Fahrgeschwindigkeit v_c zur Zeit t_c zu Beginn der Berechnung auf die Zielbeschleunigung ”a” gesetzt wird, die berechnet wurde, bevor die Verlangsamung verursacht wird. Ferner erreicht das Fahrzeug den Observierungspunkt s₂ zu der nächsten Durchfahrzeit t₂ auch dann nicht, wenn die Zielbeschleunigung ”a_t” von der Fahrgeschwindigkeit v_c zur Zeit t_c zur Zeit der Berechnung unter Verwendung der Erreichungszeit t_c auf die Zielgeschwindigkeit v₂ berechnet wird, die berechnet wurde, bevor die Verlangsamung verursacht wird.
Daher berechnet die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 die Erreichungszeit t'', wenn die Fahrgeschwindigkeit v_c zur Zeit t_c zur Zeit der Berechnung die Zielgeschwindigkeit v₂ erreicht, so dass der Bereich, der durch Integrieren der Fahrgeschwindigkeit erhalten wird, mit der Distanz d übereinstimmt, und berechnet die Zielbeschleunigung a' als Verhaltensparameter auf der Basis der berechneten Erreichungszeit t''.
Die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 bestimmt, durch die Fahrerverhaltensmodellberechnungseinheit 105 und die Fahrzeugkörperbewegungsmodellberechnungseinheit 106, das Fahrzeugverhalten innerhalb eines Bereiches, in dem Verkehrsregeln, die Verkehrsumgebung im Umfeld und physikalische Gesetzmäßigkeiten des Fahrzeugkörpers beachtet werden.
Daher werden Verhaltensparameter innerhalb eines Bereiches, in dem Verkehrsregeln, die Verkehrsumgebung im Umfeld und physikalische Gesetzmäßigkeiten des Fahrzeugkörpers beachtet werden, aktualisiert, selbst wenn das Verhalten des Fahrzeugmodells von der Zielgeschwindigkeit und der Zielbeschleunigung aufgrund des Einflusses der Verkehrsumgebung im Umfeld abweicht.
Anderes Beispiel für Verhaltensparameter
Observierungsdaten, die durch die Fahrzeugdetektionseinheit 801 detektiert werden, können Informationen über die befahrene Spur enthalten, die angeben, welche von einer Vielzahl von Spuren das Fahrzeug befährt, wenn das Fahrzeug einen Observierungspunkt durchfährt.
Beschränkungsbedingungen, die in der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 gespeichert sind, enthalten die Informationen über die befahrene Spur, die durch die Fahrzeugdetektionseinheit 801 detektiert werden, als Beschränkungsbedingung.
Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 kann die Informationen über die befahrene Spur als Verhaltensparameter auf der Basis der Beschränkungsbedingungen ausgeben, die in der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 gespeichert sind.
22A zeigt Observierungsdaten auf einer Straße mit einer Vielzahl von Spuren.
Es wird der Fall angenommen, dass Fahrzeugdetektionseinheiten (Sensoren) an Punkten s₁ und s₂ auf einer Straße mit zwei Spuren in jeder Richtung installiert sind. Ein Fahrzeug mit einem Fahrzeug-ID ”A” befährt die erste Spur mit einer Fahrgeschwindigkeit v_ia, wenn das Fahrzeug den Punkt s₁ zur Zeit t_1a durchfährt, wie in 22A gezeigt.
In diesem Fall detektiert der an dem Punkt s₁ installierte Sensor die Durchfahrzeit des Fahrzeugs, die Durchfahrgeschwindigkeit zu jener Zeit und die befahrene Spur als Observierungsdaten. Beschränkungsbedingungen, die von den Observierungsdaten erzeugt werden, werden in der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 gespeichert.
Das Fahrzeug mit dem Fahrzeug-ID ”A” befährt auch die zweite Spur mit einer Fahrgeschwindigkeit v_2a, wenn das Fahrzeug den Punkt s₂ zu der Zeit t_2a durchfährt.
In diesem Fall detektiert der an dem Punkt s₂ installierte Sensor die Durchfahrzeit t_2a, die Durchfahrgeschwindigkeit v_2a und die befahrene Spur als Observierungsdaten des Fahrzeugs mit dem Fahrzeug-ID ”A”. Beschränkungsbedingungen, die von den Observierungsdaten erzeugt werden, werden in der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 gespeichert.
23 zeigt eine Beschränkungsbedingungstabelle, die in der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 gespeichert ist.
Eine Beschränkungsbedingungstabelle 2300 enthält Spalten für ein Fahrzeug-ID, eine Position, die Durchfahrzeit, eine Durchfahrgeschwindigkeit und eine befahrene Spur und kann die Zeit speichern, wenn ein Fahrzeug einen Observierungspunkt durchfährt, die Geschwindigkeit zu jener Zeit und Informationen über die befahrene Spur für jedes Fahrzeug.
Die Fahrzeug-ID-Spalte speichert ein Fahrzeugidentifikationssymbol, um ein Fahrzeug zu identifizieren. Bei der Observierung kann dasselbe Fahrzeug durch eine Fahrzeugnummer, ein Merkmal des Fahrzeugkörpers und eine Durchfahrreihenfolge identifiziert werden. Daher kann die Fahrzeug-ID-Spalte dasselbe Fahrzeug-ID enthalten, wenn Beschränkungsbedingungen von Observierungsdaten desselben Fahrzeugs erzeugt werden.
Die Positionsspalte speichert Positionskoordinaten des Observierungspunktes. Wenn die Beschränkungsbedingungen von den Observierungsdaten erzeugt werden, ist die Position, die in der Positionsspalte zu speichern ist, dort, wo ein Sensor installiert ist, der die Observierungsdaten detektiert.
Die Spalten für Durchfahrzeit und Durchfahrgeschwindigkeit speichern die Zeit, wenn ein Fahrzeug durchfährt, bzw. die Geschwindigkeit. Wenn Beschränkungsbedingungen von den Observierungsdaten erzeugt werden, werden die Bedingungen auf der Basis der Durchfahrzeit, wenn ein Fahrzeug da durchfährt, wo ein Sensor ist, und der Geschwindigkeit zu jener Zeit festgelegt.
Die Spalte für die befahrene Spur speichert Informationen über die befahrene Spur, die eine Spur, die ein Fahrzeug befährt, von einer Vielzahl von Spuren auf einer Straße angeben, wenn das Fahrzeug einen Observierungspunkt durchfährt. Wenn Beschränkungsbedingungen von Observierungsdaten erzeugt werden, wird eine Bedingung, die für die Spalte für die befahrene Spur festgelegt wird, auf der Basis einer Fahrspur festgelegt, die durch einen Sensor detektiert wird, der eine Fahrspur identifiziert.
Bei dem Beispiel von 23 sind Beschränkungsbedingungen für ein Fahrzeug mit einem Fahrzeug-ID ”A” das Durchfahren eines Observierungspunktes s₁ mit einer Fahrgeschwindigkeit v_1a zur Zeit t_1a und das Befahren der ersten Spur zu jener Zeit.
Ferner sind bei dem Beispiel von 23 Beschränkungsbedingungen für das Fahrzeug mit dem Fahrzeug-ID ”A” das Durchfahren eines Observierungspunktes s₂ mit einer Fahrgeschwindigkeit v_2a zur Zeit t_2a und das Befahren der zweiten Spur zu jener Zeit.
Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet Verhaltensparameter, um Beschränkungsbedingungen zu erfüllen, die in der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 gespeichert sind. Zum Beispiel berechnet die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 eine Zielgeschwindigkeit, eine Zielbeschleunigung und Zielspurinformationen als Verhaltensparameter und speichert die berechneten Resultate in der Verhaltenspararneterspeichereinheit 111.
24 zeigt ein Beispiel für eine Verhaltensparametertabelle, die in der Verhaltensparameterspeichereinheit 111 gespeichert ist.
Eine Verhaltensparametertabelle 2400 in 24 enthält Spalten für ein Fahrzeug-ID und eine Zielspur.
Die Fahrzeug-ID-Spalte speichert ein Fahrzeugidentifikationssymbol, um ein Fahrzeug zu identifizieren.
Die Zielspurspalte speichert eine Spur, die ein Fahrzeug an einem nächsten Observierungspunkt befährt, als Zielspurinformationen.
Obwohl in 24 nicht gezeigt, kann die Verhaltensparametertabelle 2400 eine Zielgeschwindigkeitsspalte zum Speichern einer Zielgeschwindigkeit und eine Zielbeschleunigungsspalte zum Speichern einer Zielbeschleunigung enthalten.
Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 bestimmt Zielspurinformationen auf der Basis von Informationen über die befahrene Spur an einem nächsten Observierungspunkt s₂ und speichert die Informationen in der Zielspurinformationsspalte der Verhaltensparametertabelle 2400.
Bei dem gezeigten Beispiel sind Beschränkungsbedingungen für das Fahrzeug mit dem Fahrzeug-ID ”A” das Befahren der ersten Spur am Observierungspunkt s₁ und das Befahren der zweiten Spur am Observierungspunkt s₂. Nachdem das Fahrzeug mit dem Fahrzeug-ID ”A” den Observierungspunkt s₁ durchfährt, speichert die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 die zweite Spur, die eine befahrene Spur an dem nächsten Observierungspunkt s₂ ist, in der Verhaltensparametertabelle 2400 als Zielspurinformationen.
Die Fahrerverhaltensmodellberechnungseinheit 105 berechnet das Fahrverhalten, um Spuren auf der Basis der Zielspurinformationen der Verhaltensparametertabelle 2400 zu wechseln. Die Fahrerverhaltensmodellberechnungseinheit 105 bestimmt das Fahrverhalten unter Berücksichtigung von Fahrzeugzustandsdaten von Fahrzeugmodellen im Umfeld.
Wenn die Zielspurinformationen sich von einer Spur unterscheiden, die zu Beginn der Berechnung befahren wird, bestimmt die Fahrerverhaltensmodellberechnungseinheit 105 das Verhalten des Fahrzeugs unter Berücksichtigung des Verhaltens von Fahrzeugmodellen, die auf der Zielspur davor und dahinter fahren.
22B zeigt das Wechseln von Fahrspuren eines Fahrzeugmodells, das dem Fahrzeug mit dem Fahrzeug-ID ”A” entspricht.
22B zeigt, dass das Fahrzeugmodell, das dem Fahrzeug mit dem Fahrzeug-ID ”A” entspricht (nachfolgend als Fahrzeugmodell A bezeichnet), einen Punkt s₃ befährt. Hier sei eine Spur, die das Fahrzeugmodell A zur Zeit der Berechnung befährt, eine erste Spur, und eine Spur, die das Fahrzeugmodell A an einem Punkt s₂ befährt, sei eine zweite Spur.
Es wird angenommen, dass sich im Umfeld des Fahrzeugmodells A ein Fahrzeugmodell 2211 auf dem hinteren Abschnitt der ersten Spur, ein Fahrzeugmodell 2212 auf dem vorderen Abschnitt der ersten Spur, ein Fahrzeugmodell 2210 auf dem hinteren Abschnitt der zweiten Spur und ein Fahrzeugmodell 2213 vorn auf der zweiten Spur befinden.
Die Fahrerverhaltensmodellberechnungseinheit 105 bestimmt, ob die Spur gewechselt werden kann, um die Zielspurinformationen zu erfüllen. Die Fahrerverhaltensmodellberechnungseinheit 105 bestimmt, ob die Spur gewechselt werden kann, gemäß einer Distanz zu dem Fahrzeugmodell 2210 auf dem hinteren Abschnitt der zweiten Spur und einer Distanz zu dem Fahrzeugmodell 2213 auf dem vorderen Abschnitt der zweiten Spur.
Die Fahrerverhaltensmodellberechnungseinheit 105 bestimmt einen Betrag der Fahr- und Bremspedaloperation gemäß der Zielgeschwindigkeit und der Zielbeschleunigung unter Berücksichtigung des Verhaltens anderer Fahrzeugmodelle, wenn die Fahrerverhaltensmodellberechnungseinheit 105 bestimmt, dass die Spur gewechselt werden kann.
Bedingungen für das Bestimmen, ob eine Spur gewechselt werden kann, können in Verhaltensparametern enthalten sein, die in der Verhaltensparameterspeichereinheit 111 gespeichert sind.
Bedingungen für das Bestimmen, ob eine Spur gewechselt werden kann, können entschärft werden, um das Verhalten zum Wechseln einer Spur zu priorisieren, wenn Informationen über die befahrene Spur als Beschränkungsbedingung enthalten sind.
Wie oben beschrieben, kann das Fahrzeugverhalten genauer geschätzt werden, indem Zielspurinformationen in Verhaltensparameter einbezogen werden, die durch die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet werden.
Beschränkungsbedingungserfüllungszustand
Die Beschränkungsbedingungserfüllungszustandsausgabeeinheit 802 berechnet einen Fehler zwischen Fahrzeugzustandsdaten eines Fahrzeugmodells, das einen Observierungspunkt durchfährt, und Beschränkungsbedingungen, die in der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 gespeichert sind, und gibt aus, wie viele simulierte Fahrzeugzustandsdaten die Beschränkungsbedingungen erfüllen.
Zum Beispiel kann die Beschränkungsbedingungserfüllungszustandsausgabeeinheit 802 einen Fehler berechnen zwischen der Durchfahrzeit und einer Durchfahrgeschwindigkeit, wenn das Fahrzeugmodell einen Observierungspunkt durchfährt, und der Durchfahrzeit und der Durchfahrgeschwindigkeit der Beschränkungsbedingungen, die in der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 gespeichert sind, und den berechneten Fehler ausgeben.
25 zeigt ein Beispiel für eine Beschränkungsbedingungserfüllungszustandsdatentabelle.
Eine Beschränkungsbedingungserfüllungszustandsdatentabelle 2500 enthält Spalten für ein Fahrzeug-ID, eine Position, eine Durchfahrzeit und eine Durchfahrgeschwindigkeit. Die Durchfahrzeitspalte und die Durchfahrgeschwindigkeitsspalte enthalten jeweilig eine Spalte für geschätzte Daten und eine Fehlerspalte.
Die Fahrzeug-ID-Spalte speichert ein Fahrzeugidentifikationssymbol, um ein Fahrzeug zu identifizieren, und speichert dasselbe Fahrzeugidentifikationssymbol wie jenes in der Fahrzeug-ID-Spalte der Beschränkungsbedingungstabelle.
Die Positionsspalte speichert Positionskoordinaten eines Observierungspunktes. Wenn Beschränkungsbedingungen von Observierungsdaten erzeugt werden, ist die Positionsspalte für eine Position bestimmt, wo eine Fahrzeugdetektionseinheit 801 installiert ist, die das Fahrzeug detektiert.
Die Spalte für geschätzte Daten der Durchfahrzeitspalte speichert die Durchfahrzeit, wenn ein Fahrzeugmodell einen Observierungspunkt durchfährt. Ferner speichert die Fehlerspalte der Durchfahrzeitspalte einen Fehler zwischen der Durchfahrzeit, wenn das Fahrzeugmodell einen Observierungspunkt durchfährt, und der in den Beschränkungsbedingungen enthaltenen Durchfahrzeit.
Die Spalte für geschätzte Daten der Durchfahrgeschwindigkeitsspalte speichert eine Durchfahrgeschwindigkeit, wenn ein Fahrzeugmodell einen Observierungspunkt durchfährt. Ferner speichert die Fehlerspalte der Durchfahrzeitspalte einen Fehler zwischen einer Durchfahrgeschwindigkeit, wenn das Fahrzeugmodell einen Observierungspunkt durchfährt, und der in den Beschränkungsbedingungen enthaltenen Durchfahrgeschwindigkeit.
Die Beschränkungsbedingungserfüllungszustandsausgabeeinheit 802 kann bestimmen, ob ein Fehler der Durchfahrzeit und ein Fehler der Durchfahrgeschwindigkeit Schwellen überschreiten, und kann alarmieren, wenn ein Fahrzeugmodell die Schwellen überschreitet. Zum Beispiel kann eine Alarmspalte in der Beschränkungsbedingungserfüllungszustandsdatentabelle 2500 vorgesehen sein und kann eine Alarmanzeige ausgegeben werden, wenn eine Differenz vorhanden ist, die die Schwellen überschreitet.
Eine Vielzahl von Beschränkungsbedingungen
Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 kann Verhaltensparameter auf der Basis von drei oder mehr Beschränkungsbedingungen berechnen, die in der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 gespeichert sind.
26 zeigt Observierungsdaten von Fahrzeugen.
Ein Fahrzeug mit einem Fahrzeug-ID ”A” durchfährt einen Punkt s₁ mit einer Fahrgeschwindigkeit v_1a zu der Zeit t_1a, wie in 26 gezeigt.
In diesem Fall detektiert ein erster Sensor, der an dem Punkt s₁ installiert ist, die Durchfahrzeit t_1a und die Durchfahrgeschwindigkeit v_ia als Observierungsdaten des Fahrzeugs A. Beschränkungsbedingungen, die von den Observierungsdaten erzeugt werden, werden in der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 gespeichert.
Ebenso detektiert ein zweiter Sensor, der an einem Punkt s₂ installiert ist, die Durchfahrzeit t_2a und die Durchfahrgeschwindigkeit v_2a des Fahrzeugs als Observierungsdaten des Fahrzeugs A, wenn das Fahrzeug mit einem Fahrzeug-ID ”A” den Punkt s₂ mit der Fahrgeschwindigkeit v_2a zu der Zeit t_2a durchfährt. Beschränkungsbedingungen, die von den Observierungsdaten erzeugt werden, werden in der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 gespeichert.
Ferner detektiert ein dritter Sensor, der an einem Punkt s₃ installiert ist, die Durchfahrzeit t_3a des Fahrzeugs und die Durchfahrgeschwindigkeit v_ia als Observierungsdaten, wenn das Fahrzeug mit dem Fahrzeug-ID ”A” den Punkt s₃ mit der Fahrgeschwindigkeit v_ia zu der Zeit t_3a durchfährt. Beschränkungsbedingungen, die von den Observierungsdaten erzeugt werden, werden in der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 gespeichert.
27 zeigt ein Beispiel für eine Beschränkungsbedingungstabelle, die in der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 gespeichert ist.
Eine Beschränkungsbedingungstabelle 2700 in 27 enthält, wie die in 6 gezeigte Beschränkungsbedingungstabelle, Spalten für ein Fahrzeug-ID, eine Position, eine Durchfahrzeit und eine Durchfahrgeschwindigkeit und kann die zeit, wenn ein Fahrzeug einen Observierungspunkt durchfährt, und die Geschwindigkeit für jedes Fahrzeug speichern.
Die Fahrzeug-ID-Spalte speichert ein Fahrzeugidentifikationssymbol, um ein Fahrzeug zu identifizieren. Bei der Observierung kann ein Fahrzeug zum Beispiel durch eine Fahrzeugnummer, ein Merkmal eines Fahrzeugkörpers und eine Durchfahrreihenfolge identifiziert werden. Daher kann dasselbe Fahrzeug-ID in Beschränkungsbedingungen enthalten sein, wenn die Beschränkungsbedingungen von Observierungsdaten desselben Fahrzeugs erzeugt werden.
Die Positionsspalte speichert Positionskoordinaten des Observierungspunktes. Wenn die Beschränkungsbedingungen von den Observierungsdaten erzeugt werden, ist die Position dort, wo ein Sensor installiert ist, der die Observierungsdaten detektiert.
Die Spalten für Durchfahrzeit und Durchfahrgeschwindigkeit speichern die Zeit, wenn ein Fahrzeug den Observierungspunkt durchfährt, bzw. die Geschwindigkeit. Wenn Beschränkungsbedingungen von den Observierungsdaten erzeugt werden, werden die Bedingungen auf der Basis der Durchfahrzeit, wenn ein Fahrzeug dort durchfährt, wo sich ein Sensor befindet, und der Geschwindigkeit zu jener Zeit festgelegt.
Bei dem gezeigten Beispiel speichern die Spalten für Durchfahrzeit und Durchfahrgeschwindigkeit die Durchfahrzeit und die Durchfahrgeschwindigkeit, wenn das Fahrzeug A die Observierungspunkte s₁ bis s₃ durchfährt.
28 ist ein Flussdiagramm, das eine Operation der Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 zeigt, wenn Verhaltensparameter auf der Basis von drei oder mehr Beschränkungsbedingungen berechnet werden.
Bei Operation S2801 bestimmt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100, ob eine Beschränkungsbedingung mit der Durchfahrzeit vorhanden ist, die mit der Zeit übereinstimmt, wenn die Simulation berechnet wird.
Die Simulationssteuereinheit 103 sucht nach Beschränkungsbedingungen, die in der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 gespeichert sind, und falls eine Beschränkungsbedingung mit der Durchfahrzeit vorhanden ist, die mit der Zeit übereinstimmt, wenn die Simulation berechnet wird, geht der Prozess zu Operation S2802 über, und anderenfalls geht er zu Operation S2808 über.
Bei Operation S2802 bestimmt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100, ob ein Fahrzeugmodell mit der Beschränkungsbedingung mit der Durchfahrzeit vorhanden ist, die mit der Zeit übereinstimmt, wenn die Simulation berechnet wird.
Die Simulationssteuereinheit 103 bestimmt, ob die Beschränkungsbedingung einem Fahrzeugmodell entspricht, das durch die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 gesteuert wird, und falls die Beschränkungsbedingung nicht dem Fahrzeugmodell entspricht, geht der Prozess zu Operation S2803 über, und falls die Beschränkungsbedingung dem Fahrzeugmodell entspricht, geht der Prozess zu Operation S2805 über. Bei Operation S2803 legt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 Fahrzeugzustandsdaten auf der Basis der Beschränkungsbedingungen fest. Die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 legt Fahrzeugzustandsdaten eines Fahrzeugmodells, das neu vorgesehen ist, auf der Basis der Beschränkungsbedingungen fest, die von der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 erhalten werden. Wenn die in der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 gespeicherten Beschränkungsbedingungen Fahrgeschwindigkeitsinformationen enthalten, wenn das Fahrzeug einen Observierungspunkt durchfährt, werden die Positionsinformationen und die Fahrgeschwindigkeitsinformationen des Observierungspunktes als Anfangswerte festgelegt.
Bei Operation S2804 fügt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 ein neues Fahrzeugmodell hinzu. Die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 fügt ein neues Fahrzeugmodell hinzu, dessen Anfangswerte die Beschränkungsbedingungen erfüllen, die von der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 erhalten werden.
Bei Operation S2808 bestimmt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100, ob ein Fahrzeug, auf das die Verarbeitung noch nicht angewendet wurde, unter den Fahrzeugen vorhanden ist, auf die die Simulation anzuwenden ist. Hier bestimmt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100, ob Fahrzeugzustandsdaten, wenn die Simulation berechnet wird, für die Fahrzeugmodelle aktualisiert sind, die durch die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 gesteuert werden. Falls als Resultat der Bestimmung ein Fahrzeugmodell vorhanden ist, auf das die Verarbeitung noch nicht angewendet wurde, geht der Prozess zu Operation S2809 über, und falls die Verarbeitung auf alle Fahrzeugmodelle angewendet wurde, geht der Prozess zu Operation S2812 über.
Bei Operation S2809 aktualisiert die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 Verhaltensparameter auf der Basis der Beschränkungsbedingungen. Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet eine Zielgeschwindigkeit und eine Zielbeschleunigung auf der Basis der Beschränkungsbedingungen, die in der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 gespeichert sind, und der Fahrzeugzustandsdaten zu der Zeit der Berechnung und speichert die berechneten Resultate in der Verhaltensparameterspeichereinheit 111 als Verhaltensparameter.
Bei Operation S2810 simuliert die Fahrzeugverhal tensschätzvorrichtung 100 das Fahrverhalten des Fahrers des Fahrzeugs. Hier simuliert die Fahrermodellberechnungseinheit 105 das Fahrverhalten des Fahrers zum Beispiel auf der Basis von Verkehrsumgebungsinformationen im Umfeld und Zielrouteninformationen. Die Simulation berechnet das Fahrverhalten, wie etwa einen Lenkoperationsbetrag, einen Fahr- und Bremspedaloperationsbetrag wenigstens auf der Basis der Zielgeschwindigkeit und der Zielbeschleunigung, die durch die Verhaltensparameterspeichereinheit 111 berechnet wurden.
Bei Operation S2811 simuliert die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 das Verhalten des Fahrzeugkörpers. Hier simuliert die Fahrzeugkörperbewegungsmodellberechnungseinheit 106 das Bewegungsverhalten des Fahrzeugkörpers auf der Basis des Fahrverhaltens, das durch die Fahrerverhaltensmodellberechnungseinheit 105 berechnet wurde, und berechnet Fahrzeugzustandsdaten zum Beispiel auf der Basis eines Lenkoperationsbetrages und eines Fahr- und Bremspedaloperationsbetrages.
Danach geht die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 zu Operation S2808 über und aktualisiert Fahrzeugzustandsdaten für alle Fahrzeugmodelle.
Bei Operation S2812 aktualisiert die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 die Zeit, wenn die Simulation berechnet wird. Die Simulationssteuereinheit 103 inkrementiert die Zeit, wenn die Simulation berechnet wird, um eine gewisse Zeit Δt, und der Prozess geht zu Operation S2813 über.
Bei Operation S2813 bestimmt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100, ob die Zeit, wenn die Simulation berechnet wird, die Endzeit ist. Die Simulationssteuereinheit 103 beendet die Verarbeitung, falls die Simulationssteuereinheit 103 bestimmt, dass die Zeit beim Berechnen der Simulation die Endzeit ist, und anderenfalls geht sie zu Operation S2801 über.
Bei Operation S2805 bestimmt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100, ob eine Beschränkungsbedingung vorhanden ist, die die Durchfahrzeit enthält, die der Zeit der Berechnung gleich ist oder später als diese ist. Die Simulationssteuereinheit 103 sucht nach Beschränkungsbedingungen, die in der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 gespeichert sind, und falls die Simulationssteuereinheit 103 bestimmt, dass eine Beschränkungsbedingung vorhanden ist, die die Durchfahrzeit enthält, die der Zeit der Berechnung gleich ist oder später als diese ist, geht der Prozess zu Operation S2808 über, und anderenfalls geht er zu Operation S2806 über.
Bei Operation S2806 bestimmt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100, wie viele Fahrzeugzustandsdaten, wenn ein Fahrzeugmodell berechnet wird, die Beschränkungsbedingung erfüllen, und gibt das Bestimmungsresultat aus.
Bei Operation S2807 aktualisiert die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 das Fahrzeugmodell. Die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 löscht ein Fahrzeugmodell mit der Beschränkungsbedingung mit der Durchfahrzeit, die mit der Zeit übereinstimmt, wenn die Simulation berechnet wird, und geht zu Operation S2808 über.
Die Simulationssteuereinheit 103 durchsucht die Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110, wie oben beschrieben, und falls keine Informationen vorhanden sind, bei denen die Durchfahrzeit der Beschränkungsbedingung mit der Zeit der Berechnung übereinstimmt, fügt die Simulationssteuereinheit 103 ein Fahrzeugmodell hinzu, dessen Anfangswerte die Beschränkungsbedingungen erfüllen. Ferner durchsucht die Simulationssteuereinheit 103 die Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110, und falls Informationen vorhanden sind, bei denen die Durchfahrzeit der Beschränkungsbedingung mit der Zeit der Berechnung übereinstimmt und die Durchfahrzeit der Beschränkungsbedingung der Zeit der Berechnung gleich ist oder später als diese ist, berechnet die Simulationssteuereinheit 103 das Verhalten, das die nächste Beschränkungsbedingung erfüllt, ohne ein Fahrzeugmodell hinzuzufügen.
Falls Informationen vorhanden sind, bei denen die Durchfahrzeit der Beschränkungsbedingung der Zeit der Berechnung gleich ist oder später als diese ist, wird gemäß der Ausführungsform das Fahrzeugverhalten simuliert, indem der Schwerpunkt auf die Kontinuität des Verhaltens des Fahrzeugmodells gelegt wird, ohne das Fahrzeugmodell zu der Durchfahrzeit zu löschen und ein neues Fahrzeugmodell hinzuzufügen.
Andere Ausführungsform
Die Fahrermodellberechnungseinheit 105 berechnet das Fahrverhalten des Fahrers unter Beachtung der Verkehrslage im Umfeld, von Lichtsignalen, Verkehrsregeln und anderen Verkehrsumgebungen.
Anders als jene, die oben beschrieben sind, können Verhaltensparameter, die durch die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet werden, wünschenswerterweise gemäß der Verkehrsumgebung im Umfeld korrigiert werden. Zum Beispiel wird dadurch, ob ein Fahrzeug an einer mit Signalen versehenen Kreuzung, die sich vor dem Fahrzeugmodell befindet, anhält, beeinflusst, inwieweit die Beschränkungsbedingung danach erfüllt wird. Also wird das Fahrzeugmodell so gesteuert, um die Beschränkungsbedingungen zu erfüllen, indem die Verhaltensparameter gemäß der Signalzeitlage an der vor ihm liegenden Kreuzung abgewandelt werden, um das Verhalten des Fahrzeugmodells so zu bestimmen, um die Kreuzung ohne Anhalten zu passieren oder an der Kreuzung anzuhalten.
Als eine Ausführungsform wird ein Fall betrachtet, bei dem Verhaltensparameter auf der Basis von Verkehrsumgebungsinformationen korrigiert werden.
29 ist ein Funktionsblockdiagramm, das eine Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt.
Eine Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 enthält eine Verhaltensparameterberechnungseinheit 101, eine Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102, eine Simulationssteuereinheit 103, eine Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110, eine Verhaltensparameterspeichereinheit 111 und eine Fahrzeugzustandsdatenspeichereinheit 112.
Die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 enthält ferner eine Signalfestlegungsdatenspeichereinheit 2901, eine Signalmodellberechnungseinheit 2902, eine Signalzustandsdatenspeichereinheit 2903 und eine Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904.
Die Signalfestlegungsdatenspeichereinheit 2901 speichert Signalfestlegungsdaten in Bezug auf die Ordnung des Leuchtens und Blinkens von Lichtsignalen und die Dauer.
Die Signalmodellberechnungseinheit 2902 berechnet Signalzustandsdaten in Bezug auf das Leuchten und Blinken von Signalen auf der Basis der Signalfestlegungsdaten, die in der Signalfestlegungsdatenspeichereinheit 2901 gespeichert sind.
Die Signalzustandsdatenspeichereinheit 2903 speichert Signalzustandsdaten, die von der Signalmodellberechnungseinheit 2902 ausgegeben werden.
30 zeigt ein Beispiel für eine Signalfestlegungsdatentabelle, die in der Signalfestlegungsdatenspeichereinheit 2901 gespeichert ist.
Eine Signalfestlegungsdatentabelle 3000 enthält Spalten für ein Festlegungs-ID, einen Zustand und eine Dauer.
Die Festlegungs-ID-Spalte speichert Festlegungs-IDs, die einem Kombinationsmuster der Ordnung von leuchtenden und blinkenden Signalen und der Dauer entsprechen.
Die Zustandsspalte speichert Zustandsinformationen einer Kombination von Anzeigerichtungen von Lichtsignalen und Anzeigefarben. Bei dem Beispiel wird auf einer allgemeinen Kreuzung, wo sich zwei Straßen kreuzen, Rot, Gelb oder Grün im Wesentlichen zur selben Zeitlage für gegenüberliegerade Spuren eingeschaltet. Ein Lichtsignal auf einer Seite der Spur wird als ”a”-Seite bezeichnet, während ein Lichtsignal auf der anderen Seite der Spur als ”b”-Seite bezeichnet wird.
Die Dauerspalte speichert die Dauer des Zustandes, der in der Zustandsspalte gespeichert ist.
30 zeigt Kombinationen des Leuchtens von Rot, Grün und Gelb und die Dauer. Ferner kann das Blinken der Signale als Zustandsinformationen behandelt werden, und die Kombination kann zusammen mit der Dauer gespeichert werden. Wenn eine Kreuzung ein Signal nur zum Rechtsabbiegen, ein Signal nur für die Geradeaus-Fahrt und ein Signal nur zum Linksabbiegen enthält, können des Weiteren Informationen über die Signale als Zustandsinformationen gespeichert werden. Wenn eine Kreuzung ferner ein Knotenpunkt von drei Straßen ist und die Kreuzung fünf oder mehr Richtungen hat, werden Festlegungsmuster für jede Kombination von Anzeigerichtungen zusammen mit der Dauer gespeichert. Wenn eine Kreuzung ein Signal für Fußgänger enthält, werden der Anzeigezustand des Signals für Fahrzeuge und des Signals für Fußgänger, die Kombination der Anzeigerichtungen und die Dauer als Festlegungsmuster gespeichert.
Die Signalmodellberechnungseinheit 2902 nimmt Bezug auf die Signalfestlegungsdatentabelle der Signalfestlegungsdatenspeichereinheit 2901 auf der Basis des Festlegungs-ID jedes Signals, das an einer Kreuzung installiert ist, und bestimmt den Anzeigezustand jedes Signals für jede Richtung und speichert die bestimmten Zustände in der Signalzustandsdatenspeichereinheit 2903.
31 zeigt ein Beispiel für eine Signalzustandsdatentabelle, die in der Signalzustandsdatenspeichereinheit 2903 gespeichert ist.
Eine Signalzustandsdatentabelle 3100 enthält Spalten für ein Signal-ID, einen Zustand, eine Aktualisierungszeit und Festlegungen.
Die Signal-ID-Spalte speichert ein Identifikationssymbol, das für jedes Signal festgelegt ist.
Die Zustandsspalte speichert einen Zustand eines Signals, der durch die Signalmodellberechnungseinheit 2902 berechnet wird.
Die Aktualisierungszeitspalte speichert Zeitinformationen, die durch die Signalmodellberechnungseinheit 2902 aktualisiert werden.
Die Festlegungsspalte speichert das Festlegungs-ID, das für ein Signal festgelegt ist, das dem Signal-ID entspricht, und Anzeigerichtungsinformationen.
Die Signalmodellberechnungseinheit 2902 bestimmt den Zustand des Leuchtens und Blinkens für jede Anzeigerichtung auf der Basis des Festlegungs-ID, das für das Signal festgelegt ist, und speichert das bestimmte Resultat in der Signalzustandsdatenspeichereinheit 2903 zusammen mit der Aktualisierungszeit.
Die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 korrigiert Verhaltensparameter, die durch die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet wurden, auf der Basis der Signalzustandsdaten, die in der Signalzustandsdatenspeichereinheit 2903 gespeichert sind.
Zum Beispiel nimmt die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 an, dass unter Verwendung von Verhaltensparametern, die durch die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet wurden, ein Fahrzeug durch ein rotes Signal an einer vor ihm liegenden, mit Signalen versehenen Kreuzung zum Halten kommt und dadurch das Fahrzeug einen Observierungspunkt zu einer nächsten Durchfahrzeit nicht erreichen kann. In diesem Fall korrigiert die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 die Verhaltensparameter so, um die Zielgeschwindigkeit und die Zielbeschleunigung zu erhöhen. Ferner nimmt die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 an, dass unter Verwendung von Verhaltensparametern, die durch die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet wurden, das Fahrzeug durch ein grünes Signal die vor ihm liegende, mit Signalen versehene Kreuzung durchfahren kann und zu der nächsten Durchfahrzeit über den Observierungspunkt hinaus gelangt, selbst wenn die Zielbeschleunigung auf eine im Wesentlichen maximale Verlangsamung festgelegt ist. In diesem Fall korrigiert die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 die Verhaltensparameter so, um die Zielgeschwindigkeit und die Zielbeschleunigung zu reduzieren.
Nachfolgend wird die oben beschriebene Korrektur von Verhaltensparametern beschrieben.
32 ist ein Flussdiagramm einer Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform.
Bei Operation S3201 bestimmt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100, ob eine Beschränkungsbedingung mit einer Durchfahrzeit vorhanden ist, die mit der Zeit überein stimmt, wenn die Simulation berechnet wird.
Die Simulationssteuereinheit 103 sucht nach Beschränkungsbedingungen, die in der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 gespeichert sind, und falls eine Beschränkungsbedingung mit einer Durchfahrzeit vorhanden ist, die mit der Zeit übereinstimmt, wenn die Simulation berechnet wird, geht der Prozess zu Operation S3202 über, und anderenfalls geht er zu Operation S3207 über.
Bei Operation S3202 bestimmt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100, ob ein Fahrzeugmodell vorhanden ist, das der Beschränkungsbedingung entspricht, die eine Durchfahrzeit hat, die mit der Zeit übereinstimmt, wenn die Simulation berechnet wird.
Die Simulationssteuereinheit 103 bestimmt, ob die Beschränkungsbedingung einem Fahrzeugmodell entspricht, das durch die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 gesteuert wird, und falls die Beschränkungsbedingung nicht dem Fahrzeugmodell entspricht, geht der Prozess zu Operation S3203 über, und falls die Beschränkungsbedingung dem Fahrzeugmodell entspricht, geht der Prozess zu Operation S3205 über.
Bei Operation S3203 legt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 Fahrzeugzustandsdaten auf der Basis der Beschränkungsbedingungen fest. Die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 legt Fahrzeugzustandsdaten eines Fahrzeugmodells, das neu vorgesehen wird, auf der Basis der Beschränkungsbedingungen fest, die von der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 erhalten werden. Wenn in der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 gespeicherte Beschränkungsbedingungen Fahrgeschwindigkeitsinformationen enthalten, wenn das Fahrzeug einen Observierungspunkt durchfährt, werden die Positionsinformationen und die Fahrgeschwindigkeitsinformationen des Observierungspunktes als Anfangswerte festgelegt.
Bei Operation S3204 fügt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 ein neues Fahrzeugmodell hinzu. Die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 fügt ein neues Fahrzeugmodell hinzu, dessen Anfangswerte die Beschränkungsbedingungen erfüllen, die von der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 erhalten werden.
Bei Operation S3207 bestimmt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100, ob ein Fahrzeug vorhanden ist, auf das die Verarbeitung noch nicht angewendet worden ist, von den Fahrzeugen, auf die eine Simulation anzuwenden ist.
Hier bestimmt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100, ob Fahrzeugzustandsdaten, wenn die Simulation berechnet wird, für die Fahrzeugmodelle, die durch die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 gesteuert werden, aktualisiert sind. Falls als Resultat der Bestimmung ein Fahrzeugmodell vorhanden ist, auf das die Verarbeitung noch nicht angewendet wurde, geht der Prozess zu Operation S3208 über, und falls die Verarbeitung auf alle Fahrzeugmodelle angewendet wurde, geht der Prozess zu Operation S3212 über.
Bei Operation S3208 aktualisiert die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 Verhaltensparameter auf der Basis der Beschränkungsbedingungen. Die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet eine Zielgeschwindigkeit und Zielbeschleunigung von Beschränkungsbedingungen, die in der Beschränkungsbedingungsspeichereinheit 110 gespeichert sind, und Fahrzeugzustandsdaten zur Zeit der Berechnung und speichert die berechneten Resultate in der Verhaltensparameterspeichereinheit 111 als Verhaltensparameter.
Bei Operation S3209 bestimmt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100, ob das Fahrzeug an einer mit Signalen versehenen Kreuzung anhält, und korrigiert die Verhaltensparameter.
Die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 nimmt Bezug auf Signalzustandsdaten, die in der Signalzustandsdatenspeichereinheit 2903 gespeichert sind, und erhält Signalzustandsdaten einer mit Signalen versehenen Kreuzung, die in Fahrtrichtung vorausliegt. Die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 bestimmt, ob Signalzustandsdaten vorhanden sind, die die Beschränkungsbedingungen nicht erfüllen können, wenn Verhaltensparameter verwendet werden, die durch die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet wurden. Zum Beispiel wird solch ein Fall angenommen, bei dem unter Verwendung der Verhaltensparameter, die durch die Verhaltensarameterberechnungseinheit 101 berechnet wurden, ein Fahrzeug durch ein rotes Signal an einer vor ihm liegenden, mit Signalen versehenen Kreuzung zum Halten kommt und das Fahrzeug einen Observierungspunkt zur nächsten Durchfahrzeit nicht erreichen kann. In diesem Fall korrigiert die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 die Verhaltensparameter so, um die Zielgeschwindigkeit und Zielbeschleunigung zu erhöhen. Ferner wird der Fall angenommen, bei dem unter Verwendung der Verhaltensparameter, die durch die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet wurden, ein Fahrzeug die vor ihm liegende, mit Signalen versehene Kreuzung durch ein grünes Signal durchfährt und das Fahrzeug zur nächsten Durchfahrzeit über den Observierungspunkt hinaus gelangt, selbst wenn die Zielbeschleunigung auf die im Wesentlichen maximale Verlangsamung festgelegt wird. In diesem Fall korrigiert die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 die Verhaltensparameter so, um die Zielgeschwindigkeit und Zielbeschleunigung zu reduzieren.
Bei Operation S3210 simuliert die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 das Fahrverhalten des Fahrers des Fahrzeugs. Hier simuliert die Fahrermodellberechnungseinheit 105 das Fahrverhalten des Fahrers zum Beispiel auf der Basis von Verkehrsumgebungsinformationen im Umfeld. Die Fahrermodellberechnungseinheit 105 berechnet das Fahrverhalten wie etwa einen Lenkoperationsbetrag und einen Fahr- und Bremspedaloperationsbetrag wenigstens auf der Basis der Zielgeschwindigkeit und Zielbeschleunigung, die durch die Verhaltensparameterspeichereinheit 111 berechnet wurden.
Die Fahrermodellberechnungseinheit 105 kann Signalzustandsdaten, die in der Signalzustandsdatenspeichereinheit 2903 gespeichert sind, als Verkehrsumgebungsinformationen im Umfeld verwenden und kann das Fahrverhalten gemäß einem Zustand eines in Fahrtrichtung vorausliegenden Signals berechnen.
Bei Operation S3211 simuliert die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 das Fahrzeugverhalten. Hier simuliert die Fahrzeugkörperbewegungsmodellberechnungseinheit 106 das Bewegungsverhalten des Fahrzeugkörpers auf der Basis des Bewegungsverhaltens, das durch die Fahrermodellberechnungseinheit 105 berechnet wurde, und berechnet Fahrzeugzustandsdaten zum Beispiel auf der Basis des Lenkoperationsbetrags und eines Fahr- und Bremspedaloperationsbetrags.
Die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 geht zu Operation S3207 über und aktualisiert Fahrzeugzustandsdaten für alle Fahrzeugmodelle.
Bei Operation S3212 bestimmt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100, ob ein Signal vorhanden ist, für das Signalzustandsdaten nicht aktualisiert sind. Die Signalmodellberechnungseinheit 2902 berechnet Zustände des Leuchtens und Blinkens jedes Signals auf der Basis von Signalfestlegungsdaten, die in der Signalfestlegungsdatenspeichereinheit 2901 gespeichert sind. Die Signalmodellberechnungseinheit 2902 bestimmt, falls ein Signal-ID vorhanden ist, dass Signalzustandsdaten, wenn die Simulation berechnet wird, nicht aktualisiert sind, unter Signalzustandsdaten, die in der Signalzustandsdatenspeichereinheit 2903 gespeichert sind. Falls ein Signal-ID vorhanden ist, dass Signalzustandsdaten, wenn die Simulation berechnet wird, noch nicht aktualisiert sind, geht der Prozess zu Operation S3213 über, und falls das Aktualisieren von Signalzustandsdaten für alle Signale vollendet ist, geht er zu Operation S3214 über.
Bei Operation S3213 aktualisiert die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 Signalzustandsdaten. Die Signalmodellberechnungseinheit 2902 bestimmt Signalzustandsdaten zur Zeit der Berechnung auf der Basis von Festlegungsinformationen, die in der Signalfestlegungsdatenspeichereinheit 2901 gespeichert sind, für Signale, die der Berechnung unterliegen. Die Signalmodellberechnungseinheit 2902 aktualisiert Signalzustandsdaten, die in der Signalzustandsdatenspeichereinheit 2903 gespeichert sind, auf der Basis der Signalzustandsdaten zur Zeit der Berechnung.
Bei Operation S3214 aktualisiert die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 die Zeit, wenn die Simulation berechnet wird. Die Simulationssteuereinheit 103 inkrementiert die Zeit, wenn die Simulation berechnet wird, um eine gewisse Zeit Δt.
Bei Operation S3215 bestimmt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100, ob die Zeit, wenn die Simulation berechnet wird, die Endzeit ist. Die Simulationssteuereinheit 103 beendet die Verarbeitung, falls die Simulationssteuerung 103 bestimmt, dass die Zeit, wenn die Simulation berechnet wird, die Endzeit ist, und geht anderenfalls zu Operation S3201 über.
Bei Operation S3205 bestimmt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100, wie viele Fahrzeugzustandsdaten zur Zeit der Berechnung des Fahrzeugmodells die Beschränkungsbedingungen erfüllen, und gibt das Bestimmungsresultat aus.
Bei Operation S3206 aktualisiert die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 das Fahrzeugmodell. Die Fahrzeugmodellberechnungseinheit 102 löscht ein Fahrzeugmodell, das Beschränkungsbedingungen mit der Durchfahrzeit entspricht, die mit der Zeit übereinstimmt, wenn die Simulation berechnet wird, und geht zu Operation S3207 über.
33 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Korrekturverarbeitung von Verhaltensparametern zeigt.
Bei Operation S3301 berechnet die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 die Zeit, um eine mit Signalen versehene Kreuzung zu erreichen. Die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 berechnet die Zeit, wenn ein Fahrzeugmodell eine mit Signalen versehene Kreuzung erreicht, die in Fahrtrichtung vorausliegt, wenn das Fahrzeugmodell auf der Basis von Verhaltensparametern fährt, die durch die Verhaltensparameterberechnungseinheit 101 berechnet wurden.
Bei Operation S3302 bestimmt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100, ob das Fahrzeugmodell an der mit Signalen versehenen Kreuzung anhält. Die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 nimmt Bezug auf Signalzustandsdaten, die in der Signalzustandsdätenspeichereinheit 2903 gespeichert sind, und Signalfestlegungsdaten, die in der Signalfestlegungsdatenspeichereinheit 2901 gespeichert sind. Die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 prüft einen Zustand eines relevanten Signals zur Erreichungszeit, wenn das Fahrzeugmodell die mit Signalen versehene Kreuzung erreicht, die durch die Operation S3301 berechnet wurde. Als Resultat geht die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 zu Operation S3302 über, wenn die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 bestimmt, dass das Fahrzeug an der mit Signalen versehenen Kreuzung anhält, wenn das Fahrzeug durch Verhaltensparameter zur Zeit der Berechnung fährt, und geht anderenfalls zu Operation S3305 über.
Bei Operation S3303 bestimmt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100, ob das Fahrzeug zur nächsten Durchfahrzeit t₂ den Observierungspunkt s₂ erreicht. Die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 bestimmt, ob das Fahrzeug zur nächsten Durchfahrzeit t₂ den Observierungspunkt s₂ erreicht, nachdem es an der mit Signalen versehenen Kreuzung anhält und zu dem nächsten Observierungspunkt s₂ mit der Zielbeschleunigung innerhalb der im Wesentlichen maximalen Beschleunigung a_max fährt. Die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 beendet die Verarbeitung, wenn die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 bestimmt, dass das Fahrzeug den Observierungspunkt s₂ erreicht, und geht anderenfalls zu Operation S3304 über.
Bei Operation S3304 korrigiert die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 Verhaltensparameter so, dass das Fahrzeugmodell an der mit Signalen versehenen Kreuzung nicht anhält. Die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 erhöht die Zielgeschwindigkeit und Zielbeschleunigung so, dass das Fahrzeugmodell die mit Signalen versehene Kreuzung durchfährt, bevor das in Fahrtrichtung des Fahrzeugmodells vorausliegende Signal auf Rot schaltet.
34 und 35 zeigen das Korrigieren von Verhaltensparametern so, dass das Fahrzeug an der mit Signalen versehenen Kreuzung nicht anhält.
In 34 und 35 ist eine Position eines Fahrzeugmodells, wenn die Berechnung zu der Zeit t_c gestartet wird, s_c, ist eine Erreichungsposition zur nächsten Durchfahrzeit t₂ ein Observierungspunkt s₂, der eine Beschränkungsbedingung ist, und ist eine Position einer mit Signalen versehenen Kreuzung s_s. Eine Distanz von der Position s_c zu Beginn der Berechnung bis zur Position der mit Signalen versehenen Kreuzung s_s ist d_cs. Eine Distanz von der mit Signalen versehenen Kreuzung s_s bis zum Observierungspunkt s₂ ist d_s2.
Die Zeit, wenn eine Signalanzeige für das Fahrzeugmodell an der mit Signalen versehenen Kreuzung auf Rot schaltet, ist die Zeit t_r. Die Zeit, wenn das Signal anschließend auf Grün schaltet, ist t_b.
Es wird solch ein Fall angenommen, dass die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 bestimmt, dass das Fahrzeugmodell die mit Signalen versehene Kreuzung s_s später als zu der Zeit t_r durchfährt, wenn die Signalanzeige auf Rot schaltet, falls das Fahrzeugmodell mit den Verhaltensparametern zur Zeit der Berechnung fährt. In diesem Fall bestimmt die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904, ob das Fahrzeugmodell den Observierungspunkt s₂ zwischen der Zeit t_b, wenn das Signal anschließend auf Grün schaltet, und der nächsten Durchfahrzeit t₂ erreicht. Eine Bedingung, bei der bestimmt wird, dass das Fahrzeug den Observierungspunkt s₂ zu der Zeit zwischen der Zeit t_b, wenn das Signal anschließend auf Grün schaltet, und der nächsten Durchfahrzeit t₂ nicht erreicht, ist eine der folgenden Bedingungen. d_s2/(t₂ – t_b) > a_max (16) t_b > t₂ (17).
Der Ausdruck (16) gibt den Fall an, dass das Fahrzeugmodell den Observierungspunkt s₂ von der mit Signalen versehenen Kreuzung s_s selbst dann nicht erreichen kann, wenn das Fahrzeugmodell mit einer Zielbeschleunigung der im Wesentlichen maximalen Beschleunigung a_max zu der Zeit t_b fährt, wenn das Signal anschließend auf Grün schaltet.
Der Ausdruck (17) gibt den Fall an, dass die Zeit t_b, wenn das Signal auf Grün schaltet, später als die Durchfahrzeit t₂ ist.
In diesem Fall korrigiert die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 die Zielbeschleunigung a_t und die Zielgeschwindigkeit v_t, um die Geschwindigkeit innerhalb eines Bereiches zu erhöhen, in dem die Verkehrsregeln eingehalten werden, so dass das Fahrzeugmodell die mit Signalen versehene Kreuzung s_s vor der Zeit t_r durchfährt, wenn das Signal an der mit Signalen versehenen Kreuzung s_s auf Rot schaltet. Die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 kann die Zielbeschleunigung a_t auf die im Wesentlichen maximale Beschleunigung a_max festlegen und die Zielgeschwindigkeit v_t auf eine Geschwindigkeit festlegen, die durch den folgenden Ausdruck berechnet wird. t_n = t_c + (v_t – v_c)/a_t (wobei t_n < t_r ist) (18) (t_r – t_n)v_t + (v_c + v_t)(t – t_c)/2 = d_cs + α (19)
Hier ist die Zeit, wenn die Geschwindigkeit die Zielgeschwindigkeit v_t erreicht, die Erreichungszeit t_n, und es wird angenommen, dass die Erreichungszeit t_n vor der Zeit t_r liegt, wenn das Signal an der mit Signalen versehenen Kreuzung auf Rot schaltet.
Wie durch den Ausdruck (19) dargestellt, betrachtet die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 die Zeit, wenn das Fahrzeug die Zielgeschwindigkeit v_t erreicht, falls das Fahrzeugmodell mit der im Wesentlichen maximalen Beschleunigung a_max beschleunigt wird, als Erreichungszeit t_n. Ferner bestimmt die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 eine Zielgeschwindigkeit v_t so, dass das Fahrzeug eine Distanz zurücklegt, die größer ist als die Distanz d_sc, die sich von der Position s_c, wenn die Berechnung gestartet wird, bis zur Position der Kreuzung s_s erstreckt. Dies wird erzielt durch das Beschleunigen des Fahrzeugmodells mit der im Wesentlichen maximalen Beschleunigung a_max ab der Zeit t_c zu Beginn der Berechnung bis zur Erreichungszeit t_n und durch das Beibehalten der Zielgeschwindigkeit v_t bis zu der Zeit tr, wenn das Signal auf Rot schaltet.
Wenn eine ausreichende Zeitdifferenz zwischen der Erreichungszeit t_n, wenn das Fahrzeug die Zielgeschwindigkeit v_t erreicht, und der Zeit t_r liegt, wenn das Signal auf Rot schaltet, kann ”α” in dem Ausdruck (19) 0 sein und auf der Basis einer Beziehung zwischen der Zielgeschwindigkeit und der Zielbeschleunigung nach dem Durchfahren der mit Signalen versehenen Kreuzung dementsprechend festgelegt werden.
Zum Beispiel legt die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904, wie in 35 gezeigt, die Zielbeschleunigung a_t ab der Zeit t_c, wenn die Berechnung gestartet wird, bis zu der Erreichungszeit t_n auf die im Wesentlichen maximale Beschleunigung a_max fest. Nachdem das Fahrzeugmodell die Zielgeschwindigkeit v_t erreicht, behält die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 die Geschwindigkeit bis zu der Zeit t_r bei, wenn das Signal auf Rot schaltet. Als Resultat überschreitet eine Fahrdistanz ab der Zeit t_c zu Beginn der Berechnung bis zu der Zeit t_r, wenn das Signal auf Rot schaltet, die Distanz d_cs, das heißt, ab der Position s_c zu Beginn der Berechnung bis zu der Position der Kreuzung s_s. Daher beläuft sich ein Bereich, der durch Integrieren der Geschwindigkeit in 35 erhalten wird, auf d_cs oder mehr.
Bei Operation S3305 bestimmt die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100, ob das Fahrzeugmodell den Observierungspunkt s₂ zur nächsten Durchfahrzeit t₂ durchfährt. Die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 bestimmt, ob eine Geschwindigkeit ab der mit Signalen versehenen Kreuzung bis zu dem nächsten Observierungspunkt s₂ unter der unteren Geschwindigkeitsgrenze v_min liegt, wenn das Fahrzeugmodell die mit Signalen versehene Kreuzung ohne anzuhalten durchfährt. Die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 geht zu Operation S3306 über, wenn die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 bestimmt, dass die Geschwindigkeit unter der unteren Geschwindigkeitsgrenze v_min liegt, und anderenfalls beendet die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 die Verarbeitung.
Bei Operation S3306 korrigiert die Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 Verhaltensparameter so, dass das Fahrzeugmodell an der mit Signalen versehenen Kreuzung anhält. Die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 verringert die Zielgeschwindigkeit und die Zielbeschleunigung der Verhaltensparameter so, dass das Fahrzeugmodell die mit Signalen versehene Kreuzung erreicht, nachdem das in Fahrtrichtung vorausliegende Signal auf Rot schaltet.
36 und 37 zeigen das Korrigieren von Verhaltensparametern, so dass ein Fahrzeugmodell an einer mit Signalen versehenen Kreuzung anhält.
In 36 und 37 ist eine Position eines Fahrzeugmodells, wenn die Berechnung zu der Zeit t_c gestartet wird, s_c, ist eine Erreichungsposition zu der nächsten Durchfahrzeit t₂ ein Observierungspunkt s₂, der eine Beschränkungsbedingung ist, und ist eine Position einer mit Signalen versehenen Kreuzung s_s. Eine Distanz von der Position s_c zu Beginn der Berechnung bis zu der Position der mit Signalen versehenen Kreuzung s_s ist d_cs. Eine Distanz von der mit Signalen versehenen Kreuzung s_s bis zum Observierungspunkt s₂ ist d_s2.
Die Zeit, wenn eine Signalanzeige für das Fahrzeugmodell an der mit Signalen versehenen Kreuzung auf Rot schaltet, ist die Zeit t_r. Die Zeit, wenn das Signal anschließend auf Grün schaltet, ist t_b.
In diesem Fall bestimmt die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904, ob das Fahrzeug den Observierungspunkt s₂ zur nächsten Durchfahrzeit t₂ durchfährt, wenn die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 bestimmt, dass das Fahrzeugmodell die mit Signalen versehene Kreuzung s_s früher als zur Zeit t_r erreicht, wenn das Signal auf Rot schaltet, falls das Fahrzeugmodell mit den Verhaltensparametern zur Zeit der Berechnung fährt. Zum Beispiel korrigiert die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 die Zielbeschleunigung und die Zielgeschwindigkeit, wenn die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 bestimmt, dass die Zielgeschwindigkeit v_t unter der unteren Geschwindigkeitsgrenze v_min liegt, damit das Fahrzeug den Observierungspunkt s₂ zur nächsten Durchfahrzeit t₂ durchfährt. Ein Beispiel für eine Bedingung, bei der die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 bestimmt, dass die Zielgeschwindigkeit v_t unter der unteren Geschwindigkeitsgrenze v_min liegt, ist wie folgt. d_s2/(t₂ – t_r) < v_min (20)
In diesem Fall korrigiert die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 die Zielbeschleunigung a_t und die Zielgeschwindigkeit v_t so, dass das Fahrzeug die mit Signalen Versehene Kreuzung s_s später erreicht als zur Zeit t_r, wenn das Signal an der mit Signalen versehenen Kreuzung auf Rot schaltet. Die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 kann die Zielbeschleunigung a_t auf die im Wesentlichen maximale Verlangsamung a_min festlegen und die Zielgeschwindigkeit v_t auf eine Geschwindigkeit festlegen, die durch die folgenden Ausdrücke berechnet wird. t_n = t_c + (v_t – v_c)/a_t (wobei t_n< t_r ist) (21) (t_r – t_n)v_t + (v_c + v_t)(t_n – t_c)/2 = –β (22)
Hier ist die Zeit, wenn die Geschwindigkeit die Zielgeschwindigkeit v_t erreicht, die Erreichungszeit t_n.
Wie durch den Ausdruck (21) dargestellt, betrachtet die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 die Zeit, wenn das Fahrzeugmodell die Zielgeschwindigkeit v_t erreicht, wenn das Fahrzeugmodell mit der im Wesentlichen maximalen Verlangsamung a_min Verlangsamt wird, als Erreichungszeit t_n. Ferner bestimmt die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 eine Zielgeschwindigkeit v_t so, dass das Fahrzeug eine Distanz zurücklegt, die die Distanz d_cs ab der Position s_c, wenn die Berechnung gestartet wird, bis zu der Position der Kreuzung s_s nicht überschreitet, bevor das Signal zu t_r auf Rot schaltet. Dies wird erzielt, indem das Fahrzeugmodell mit der im Wesentlichen maximalen Verlangsamung a_min ab der Zeit t_c, wenn die Berechnung gestartet wird, bis zur Erreichungszeit t_n verlangsamt wird und die Zielgeschwindigkeit v_t bis zu der Zeit t_r, wenn das Signal auf Rot schaltet, beibehalten wird.
Wenn eine ausreichende Zeitdifferenz zwischen der Erreichungszeit t_n, wenn das Fahrzeugmodell die Zielgeschwindigkeit v_t erreicht, und der Zeit liegt, wenn das Signal auf Rot schaltet, kann ”β” in dem Ausdruck (21) 0 sein oder dementsprechend festgelegt werden.
Die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 setzt zum Beispiel, wie in 37 gezeigt, die Zielbeschleunigung a_t ab der Zeit t_c, wenn die Berechnung gestartet wird, bis zur Erreichungszeit t_n auf die im Wesentlichen maximale Verlangsamung a_min. Die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 behält die Geschwindigkeit, nachdem das Fahrzeug die Zielgeschwindigkeit v_t erreicht, bis zu der Zeit t_r bei, wenn das Signal auf Rot schaltet. Als Resultat ist eine Fahrdistanz ab der Zeit t_c zu Beginn der Berechnung bis zu der Zeit t_r, wenn das Signal auf Rot schaltet, kleiner gleich der Distanz d_cs ab der Position s_c zu Beginn der Berechnung bis zu der Position der Kreuzung s_s. Daher ist ein Bereich, der durch Integrieren der Geschwindigkeit in 35 erhalten wird, gleich oder kleiner als d_cs.
Es sei erwähnt, dass die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 eine Geschwindigkeit kleiner gleich der unteren Geschwindigkeitsgrenze v_min möglicherweise zulässt, wenn vor der mit Signalen versehenen Kreuzung ein Verkehrsstau auftritt, und Verhaltensparameter zur Zeit der Berechnung nicht korrigiert. Die Dichte Von Fahrzeugmodellen im Umfeld kann als Bedingung zum Bestimmen des Auftretens von Verkehrsstau verwendet werden, wenn die nächste Durchfahrgeschwindigkeit v₂ kleiner gleich einer Schwelle ist.
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform wird ein Fahrzeugmodell so gesteuert, um die Beschränkungsbedingungen zu erfüllen, indem Verhaltensparameter vor und hinter der mit Signalen versehenen Kreuzung korrigiert werden, wenn die Beschränkungsbedingungen in Abhängigkeit von einem Zustand eines Signals nicht erfüllt werden. Die Verhaltensparameterkorrektureinheit 2904 kann Verhaltensparameter auf der Basis von Informationen wie etwa über das Öffnen und Schließen eines Bahnübergangs, über Fahrzeuge, die von einer Kreuzung ohne Signal kommen, über einen Zustand von Fußgängern an einer Kreuzung, über liegengebliebene Fahrzeuge auf einer Straße und von Unfallinformationen zusätzlich zu den Signalzustandsdaten korrigieren.
Die oben beschriebene Ausführungsform visualisiert und analysiert Verkehrsbedingungen und liefert Verkehrsinformationen, um zum Beispiel einen Verkehrsstau zu mildern und eine Menge der CO₂-Emission zu schätzen.
Die oben beschriebene Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung 100 kann durch ein nichttransitorisches computerlesbares Speichermedium vorgesehen werden, das ein Fahrzeugverhaltensschätzprogramm speichert, das durch einen Computer ausgeführt wird. 40 zeigt einen Computer, der ein Fahrzeugverhaltensschätzprogramm ausführt, das in einem nichttransitorischen computerlesbaren Speichermedium gespeichert ist.
Ein Computer 100 enthält eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 150, einen Speicher 180, einen Speicher 170, eine Kommunikationseinheit 130 und eine Eingabe- und Ausgabeeinheit 110.
Der Speicher 170 ist ein Festplattenlaufwerk (HDD) oder Festkörperlaufwerk (SSD) und kann ein Laufwerk sein, das ein tragbares Speichermedium liest. Der Speicher 170 speichert ein Fahrzeugverhaltensschätzprogramm. Der Speicher 180 ist eine Speichervorrichtung, wie etwa ein dynamischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff (DRAM), der einen schnelleren Zugriff als der Speicher 170 bietet.
Die CPU 150 liest das Fahrzeugverhaltensschätzprogramm von dem Speicher 170, beschreibt den Speicher 180 und führt das gelesene Programm aus.
Die Kommunikationseinheit 180 ist eine Netzschnittstelle, die mit dem Internet oder einem drahtlosen Kommunikationsnetz verbunden ist. Die Kommunikationseinheit 130 kann verwendet werden, um Observierungsdaten eines Fahrzeugs zu erfassen, die durch einen Sensor detektiert werden. Die Kommunikationseinheit 130 kann verwendet werden, um das Fahrzeugverhaltensschätzprogramm zu lesen.
Die Eingabe- und Ausgabeeinheit 120 ist ein Videoadapter, der eine Anzeige verbindet, oder eine Eingabeschnittstelle, die eine Tastatur oder eine Maus verbindet.
Das Fahrzeugverhaltensschätzprogramm ist anfangs nicht unbedingt in dem HDD 170 gespeichert. Das Fahrzeugverhaltensschätzprogramm kann zum Beispiel in einem ”tragbaren physikalischen Medium” gespeichert sein, das durch den Computer 100 lesbar ist, wie etwa auf einer Diskette (FD), einem Kompaktplatten-Nur-Lese-Speicher (CD-ROM), einem digitalen Mehrzweckplatten-Nur-Lese-Speicher (DVD-ROM), einem Blu-ray-Disc-Nur-Lese-Speicher (BD-ROM), einer magnetooptischen Platte, einer Flash-Speicherkarte und einem USB-Speicher. Der Computer 100 kann das Fahrzeugverhaltensschätzprogramm von dem oben beschriebenen tragbaren physikalischen Speichermedium erhalten und das erhaltene Programm ausführen.
Ferner kann das Programm in einem physikalischen Medium in einem anderen Computer oder einem Server-Gerät gespeichert sein. Der Computer 100 kann das Programm von dem physikalischen Medium in einem anderen Computer oder einem Server-Gerät durch digitale Rundfunkkommunikation unter Verwendung einer Rundfunkwelle, ein öffentliches Netz, das Internet, ein lokales Datennetz (LAN) und ein überregionales Datennetz (WAN) erhalten.
Das computerlesbare Speichermedium, welches das Programm speichert, ist ein physikalisches Medium. Das computerlesbare Speichermedium, welches das Programm speichert, enthält keine Trägerwelle, in die das Computerprogramm eingebettet ist.
Das computerlesbare Speichermedium ist ein Speichermedium, das physikalisch vorhanden ist, weil ein computerlesbares Speichermedium, das in einem Übertragungsquellencomputer enthalten ist, auch dann vorhanden ist, wenn ein Computerprogramm durch Einbetten in einer Trägerwelle übertragen wird.
Die Rundfunkwelle kann unter Verwendung einer terrestrischen, einer Satelliten-Rundfunkwelle und eines Kabelfernsehübertragungsnetzes übertragen werden. Das Kabelfernsehen kann eine Trägerwelle in Licht modulieren und eine optische Faser als Übertragungsmedium verwenden. Das computerlesbare Speichermedium ist ein physikalisch vorhandenes Speichermedium, ungeachtet einer Form des Übertragungsmediums der Trägerwelle.
Alle Beispiele und die bedingte Sprache, die hierin verwendet werden, sollen pädagogischen Zwecken dienen, um den Leser beim Verstehen der Prinzipien der Erfindung und der durch den Erfinder beigesteuerten Begriffe zum Fördern der Technik zu unterstützen, und sind so aufzufassen, dass sie nicht auf solche speziell angeführten Beispiele und Bedingungen beschränkt sind, noch soll sich die Ordnung solcher Beispiele in der Beschreibung auf eine Darstellung der Überlegenheit und Unterlegenheit der Erfindung beziehen. Obwohl die Ausführungsform(en) der vorliegenden Erfindung(en) eingehend beschrieben worden ist (sind), versteht sich, dass daran die verschiedensten Veränderungen, Substitutionen und Abänderungen vorgenommen werden könnten, ohne vom Grundgedanken und Umfang der Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2010-137333 [0001]
JP 11-161894 [0004]
JP 2005-242688 [0006]

Claims

Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung umfassend: eine Speichereinheit, die konfiguriert ist, um zu speichern eine Beschränkungsbedingung an einem ersten Punkt und einem zweiten Punkt eines Fahrzeugs, für welches das Verhalten geschätzt wird; Fahrzeugzustandsdaten, die wenigstens Positionsinformationen und Geschwindigkeitsinformationen des Fahrzeugs enthalten; Verhaltensparameter, die wenigstens Geschwindigkeitsinformationen und Beschleunigungsinformationen des Fahrzeugs enthalten; und physikalische Beschränkungsbedingungen, die wenigstens eine Obergrenze und eine Untergrenze der Beschleunigungsinformationen enthalten; und einen Prozessor, der konfiguriert ist, um: die Fahrzeugzustandsdaten unter Verwendung der Beschränkungsbedingung an dem ersten Punkt zu erhalten; Verhaltensparameter eines Fahrzeugmodells, die eine physikalische Beschränkungsbedingung erfüllen, von den Fahrzeugzustandsdaten und der Beschränkungsbedingung an dem zweiten Punkt zu berechnen; die Fahrzeugzustandsdaten des Fahrzeugmodells auf der Basis der Verhaltensparameter zu aktualisieren; und die Verarbeitung zu wiederholen, um Verhaltensparameter unter Verwendung der aktualisierten Fahrzeugzustandsdaten zu berechnen und die Fahrzeugzustandsdaten zu aktualisieren.
Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Prozessor das Fahrverhalten, das einen Operationsbetrag eines Fahrers enthält, auf der Basis der Verhaltensparameter berechnet und die Fahrzeugzustandsdaten auf der Basis der Verhaltensparameter und des Fahrverhaltens aktualisiert.
Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Beschränkungsbedingung an dem ersten Punkt Positionsinformationen, die Zeit und Geschwindigkeitsinformationen an dem ersten Punkt enthält und die Beschränkungsbedingung an dem zweiten Punkt Positionsinformationen, die Zeit und Geschwindigkeitsinformationen n dem zweiten Punkt enthält, und die Verarbeitung zum Berechnen der Verhaltensparameter einen Fehler von Geschwindigkeitsinformationen mehr als Fehler von anderen Informationen bei den Beschränkungsbedingungen zulässt.
Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Beschränkungsbedingung an dem ersten Punkt und die Beschränkungsbedingung an dem zweiten Punkt von Informationen erzeugt werden, die durch eine Gruppe von Sensoren erfasst werden, die entlang einer Straße installiert sind, die Positionsinformationen auf der Basis von Identifikationsinformationen erzeugt werden, die einen Sensor identifizieren, und die Zeit auf der Basis der Zeit erzeugt wird, wenn Informationen von dem Sensor ausgegeben werden, und die Geschwindigkeitsinformationen auf der Basis von Geschwindigkeitsinformationen erzeugt werden, die durch den Sensor ausgegeben werden.
Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung nach Anspruch 1, bei der beim Verarbeiten zum Berechnen des Verhaltensparameters eine Distanz auf der Basis von Positionsinformationen berechnet wird, die in den Fahrzeugzustandsdaten enthalten sind, und von Positionsinformationen, die in der Beschränkungsbedingung an dem zweiten Punkt enthalten sind; und Zielbeschleunigungsinformationen und Zielgeschwindigkeitsinformationen so berechnet werden, dass ein integrierter Wert von Geschwindigkeitsinformationen, die in den Fahrzeugzustandsdaten enthalten sind, der Distanz nahekommt.
Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Beschränkungsbedingung an dem ersten Punkt und die Beschränkungsbedingung an dem zweiten Punkt Spurinformationen enthalten, die eine Spur auf einer Straße mit einer Vielzahl von Spuren identifizieren, und die Verhaltensparameterberechnungseinheit Zielspurinformationen enthält, die auf der Basis der Spurinformationen berechnet werden.
Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Beschränkungsbedingungserfüllungszustandsausgabeeinheit, die konfiguriert ist, um ein Beschränkungsbedingungserfüllungsniveau zu berechnen und auszugeben, das heißt, wie viele Fahrzeugzustandsdaten, die durch die Fahrzeugmodellberechnungseinheit ausgegeben werden, die Beschränkungsbedingung erfüllen.
Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Verhaltensparameterkorrektureinheit, die konfiguriert ist, um Verhaltensparameter zu korrigieren, die durch den Prozessor berechnet wurden, um Verhaltensparameter auf der Basis von wenigstens einem von Zustandsinformationen über ein Signal, einen Bahnübergang und einen Fußgängerübergang zu berechnen.
Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung, die konfiguriert ist, um das Verhalten eines Fahrzeugmodells zwischen Punkten zu schätzen, umfassend: wenigstens einen Speicher, der enthält: eine Beschränkungsbedingungsspeichereinheit, die konfiguriert ist, um Beschränkungsbedingungen zu speichern, die Geschwindigkeitsinformationen, Positionsinformationen und Zeitinformationen eines Fahrzeugs enthalten, die an einer Vielzahl von Punkten erhalten werden; eine Verhaltensparameterspeichereinheit, die konfiguriert ist, um Verhaltensparameter zu speichern, die Zielgeschwindigkeitsinformationen und Zielbeschleunigungsinformationen eines Fahrzeugmodells enthalten; eine Fahrzeugzustandsdatenspeichereinheit, die konfiguriert ist, um Fahrzeugzustandsdaten zu speichern, die Positionsinformationen und Geschwindigkeitsinformationen eines Fahrzeugmodells enthalten; eine Fahrzeugmodellberechnungseinheit, die konfiguriert ist, um Fahrzeugzustandsdaten zu einer Simulationszeit, wenn ein Fahrzeugmodell berechnet wird, auf der Basis von Zielgeschwindigkeitsinformationen und Zielbeschleunigungsinformationen zu berechnen, die in den Verhaltensparametern enthalten sind; eine Verhaltensparameterberechnungseinheit, die konfiguriert ist, um Verhaltensparameter zu einer Simulationszeit, wenn ein Fahrzeugmodell berechnet wird, auf der Basis der Beschränkungsbedingung und der Fahrzeugzustandsdaten zu berechnen; und eine Simulationssteuereinheit, die konfiguriert ist, um die Simulationszeit, die durch die Fahrzeugmodellberechnungseinheit und die Verhaltensparameterberechnungseinheit verwendet wird, sequentiell zu erzeugen und die Fahrzeug modellberechnungseinheit und die Verhaltensparameterberechnungseinheit zu steuern.
Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Simulationssteuereinheit die Simulationszeit erzeugt und das Fahrzeugmodell löscht, wenn eine Beschränkungsbedingung, bei der die Zeitinformationen mit der Simulationszeit übereinstimmen, vorhanden ist und ein Fahrzeugmodell vorhanden ist, das der Beschränkungsbedingung entspricht; das Fahrzeugmodell hinzufügt, wenn eine Beschränkungsbedingung, bei der die Zeitinformationen, die mit der Simulationszeit übereinstimmen, vorhanden sind und ein Fahrzeugmodell, das der Beschränkungsbedingung entspricht, nicht vorhanden ist; bewirkt, dass die Verhaltensparameterberechnungseinheit und die Fahrzeugmodellberechnungseinheit Fahrzeugzustandsdaten eines Fahrzeugmodells berechnen, falls ein Fahrzeugmodell vorhanden ist, für das die Berechnung noch nicht ausgeführt ist; und die Simulationszeit aktualisiert, falls Fahrzeugzustandsdaten für alle Fahrzeuge berechnet sind.
Fahrzeugverhaltensschätzvorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Verhaltensparameterberechnungseinheit Zielbeschleunigungsinformationen von Geschwindigkeitsinformationen, die in der Beschränkungsbedingung enthalten sind, und Geschwindigkeitsinformationen, die in den Fahrzeugzustandsdaten enthalten sind, berechnet; die Zeit zum Erreichen der Geschwindigkeitsinformationen, die in der Beschränkungsbedingung enthalten sind, durch die Zielbeschleunigungsinformationen mit Zeitinformationen vergleicht, die in der Beschränkungsbedingung enthalten sind, und bestimmt, ob die Geschwindigkeit zu oder vor den Zeitinformationen erreicht wird; die Zielgeschwindigkeitsinformationen und Zielbeschleunigungsinformationen von Verhaltensparametern auf die Geschwindigkeitsinformationen, die in der Beschränkungsbedingung enthalten sind, und die berechneten Zielbeschleunigungsinformationen aktualisiert, falls als Resultat des Vergleichs bestimmt wird, dass die Geschwindigkeit zu erreichen ist, und die berechneten Zielbeschleunigungsinformationen im Rahmen einer im Wesentlichen maximalen Verlangsamung und einer im Wesentlichen maximalen Beschleunigung liegen; Zielgeschwindigkeitsinformationen von der im Wesentlichen maximalen Verlangsamung und der im Wesentlichen maximalen Beschleunigung berechnet und Zielgeschwindigkeitsinformationen und Zielbeschleunigungsinformationen von Verhaltensparametern auf die berechneten Zielgeschwindigkeitsinformationen und eine von der im Wesentlichen maximalen Verlangsamung und der im Wesentlichen maximalen Beschleunigung, die den berechneten Zielbeschleunigungsinformationen näher ist, aktualisiert, falls als Resultat des Vergleichs bestimmt wird, dass die Geschwindigkeit zu erreichen ist, und die berechneten Zielbeschleunigungsinformationen außerhalb eines Bereiches der im Wesentlichen maximalen Verlangsamung und der im Wesentlichen maximalen Beschleunigung liegen; die Zielgeschwindigkeitsinformationen und Zielbeschleunigungsinformationen von Verhaltensparametern auf Geschwindigkeitsinformationen, die in den Fahrzeugzustandsdaten enthalten sind, und Zielbeschleunigungsinformationen von 0 aktualisiert, falls als Resultat des Vergleichs bestimmt wird, dass die Geschwindigkeit nicht zu erreichen ist, und die Beschränkungsbedingung erfüllt wird, indem eine Geschwindigkeit auf der Basis der in den Fahrzeugzustandsdaten enthaltenen Geschwindigkeitsinformationen beibehalten wird; und die Zielbeschleunigungsinformationen und die Zielgeschwindigkeitsinformationen der Verhaltensparameter auf eine Beschleunigung aktualisiert, die ausgewählt wird von der im Wesentlichen maximalen Verlangsamung und der im Wesentlichen maximalen Beschleunigung, auf der Basis von Geschwindigkeitsinformationen, die in der Beschränkungsbedingung enthalten sind, und von Zielgeschwindigkeitsinformationen, die unter Verwendung der Zielbeschleunigungsinformationen erhalten werden, falls als Resultat des Vergleichs nicht bestimmt wird, dass die Geschwindigkeit zu erreichen ist, und die Beschränkungsbedingung nicht erfüllt wird, indem eine Geschwindigkeit auf der Basis der in den Fahrzeugzustandsdaten enthaltenen Geschwindigkeitsinformationen beibehalten wird.
Nichttransitorisches computerlesbares Speichermedium, das ein Programm speichert, das durch einen Computer ausgeführt wird, der in einer Speichereinheit Beschränkungsbedingungen an einem ersten Punkt und einem zweiten Punkt eines Fahrzeugs speichert, für welches das Verhalten geschätzt wird, Fahrzeugzustandsdaten, die wenigstens Positionsinformationen und Geschwindigkeitsinformationen des Fahrzeugs enthalten, und Verhaltensparameter, die wenigstens Geschwindigkeitsinformationen und Beschleunigungsinformationen des Fahrzeugs enthalten, und physikalische Beschränkungsbedingungen, die wenigstens eine Obergrenze und eine Untergrenze der Beschleunigungsinformationen enthalten, welches Programm bewirkt, dass der Computer einen Prozess ausführt, der umfasst: Erhalten der Fahrzeugzustandsdaten unter Verwendung der Beschränkungsbedingung an dem ersten Punkt Berechnen von Verhaltensparametern eines Fahrzeugmodells, die die physikalischen Beschränkungsbedingungen erfüllen, von den Fahrzeugzustandsdaten und der Beschränkungsbedingung an dem zweiten Punkt; Aktualisieren von Fahrzeugzustandsdaten des Fahrzeugmodells auf der Basis der Verhaltensparameter; und Wiederholen der Berechnung der Verhaltensparameter unter Verwendung der aktualisierten Fahrzeugzustandsdaten und der Aktualisierung der Fahrzeugzustandsdaten.
Verfahren zum Schätzen eines Fahrzeugverhaltens mit einem Computer, der in einer Speichereinheit Beschränkungsbedingungen an einem ersten Punkt und einem zweiten Punkt eines Fahrzeugs speichert, für welches das Verhalten geschätzt wird, Fahrzeugzustandsdaten, die wenigstens Positionsinformationen und Geschwindigkeitsinformationen des Fahrzeugs enthalten, und Verhaltensparameter, die wenigstens Geschwindigkeitsinformationen und Beschleunigungsinformationen des Fahrzeugs enthalten, und physikalische Beschränkungsbedingungen, die wenigstens eine Obergrenze und eine Untergrenze der Beschleunigungsinformationen enthalten, um einen Prozess auszuführen, der umfasst: Erhalten der Fahrzeugzustandsdaten unter Verwendung der Beschränkungsbedingungan dem ersten Punkt; Berechnen, mit dem Computer, von Verhaltensparametern eines Fahrzeugmodells, die die physikalische Beschränkungsbedingung erfüllen, von den Fahrzeugzustandsdaten und der Beschränkungsbedingung an dem zweiten Punkt; Aktualisieren von Fahrzeugzustandsdaten des Fahrzeugmodells auf der Basis der Verhaltensparameter; und Wiederholen der Berechnung der Verhaltensparameter unter Verwendung der aktualisierten Fahrzeugzustandsdaten und der Aktualisierung der Fahrzeugzustandsdaten.