DE102020113423A1

DE102020113423A1 - Vorrichtung und verfahren zum autonomen fahren

Info

Publication number: DE102020113423A1
Application number: DE102020113423.1A
Authority: DE
Inventors: Byeong Hwan Jeon; Hyuk Lee; Soon Jong Jin; Jun Han Lee; Jeong Hee Lee; Yong Kwan Ji
Original assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Current assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Priority date: 2019-05-20
Filing date: 2020-05-18
Publication date: 2020-11-26
Also published as: CN112046501B; US20200369293A1; CN112046501A

Abstract

Offenbart sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum autonomen Fahren. Die Vorrichtung zum autonomen Fahren kann aufweisen: eine Sensoreinheit, die zum Detektieren eines umliegenden Fahrzeugs in der Nähe eines autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs und zum Detektieren eines Zustands eines Insassen, der in das Ego-Fahrzeug gestiegen ist, ausgebildet ist; einen Fahrinformationsdetektor, der zum Detektieren von Fahrinformationen zu einem Fahrzustand des Ego-Fahrzeugs ausgebildet ist; einen Speicher, der zum Speichern von Karteninformationen ausgebildet ist; und einen Prozessor, der zum Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs basierend auf den in dem Speicher gespeicherten Karteninformationen ausgebildet ist.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität und den Nutzen der Koreanischen Patentanmeldungen Nr. 10-2019-0058612 , 10-2019-0058610 , 10-2019-0058599 , 10-2019-0058598 und 10-2019-0058603 , eingereicht am 20. Mai 2019, welche hiermit durch Bezugnahme zu jeglichen Zwecken in die vorliegende Anmeldung einbezogen werden, als wenn sie hierin aufgeführt wären.
HINTERGRUND
TECHNISCHES GEBIET
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung betreffen eine Vorrichtung und ein Verfahren zum autonomen Fahren, die bei einem autonomen Fahrzeug eingesetzt werden.
DISKUSSION DES STANDES DER TECHNIK
Die heutige Automobilindustrie bewegt sich auf eine Umsetzung des autonomen Fahrens zu, um das Eingreifen des Fahrers in die Fahrzeugführung zu minimieren. Ein autonomes Fahrzeug bezieht sich auf ein Fahrzeug, das autonom einen Fahrweg ermittelt, indem es beim Fahren mit Hilfe einer externen Informationserfassungs- und -Verarbeitungsfunktion eine Umgebung erkennt und sich mittels seiner eigenen Antriebskraft selbständig fortbewegt.
Das autonome Fahrzeug kann sich bis zu einem Zielort autonom fortbewegen und dabei eine Kollision mit einem Hindernis auf einem Fahrweg verhindern und eine Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrtrichtung auf der Grundlage einer Fahrbahnform steuern, obwohl ein Fahrer weder Lenkrad noch Gaspedal oder Bremse betätigt. Das autonome Fahrzeug kann beispielsweise auf einer geraden Fahrbahn beschleunigen und beim Wechseln der Fahrtrichtung entsprechend der Krümmung einer gekrümmten Fahrbahn auf der gekrümmten Fahrbahn abbremsen.
Um das sichere Fahren eines autonomen Fahrzeugs zu gewährleisten, muss das Fahren des autonomen Fahrzeugs basierend auf einer gemessenen Fahrumgebung gesteuert werden, indem die Fahrumgebung mit Hilfe von am Fahrzeug angebrachten Sensoren genau gemessen und der Fahrzustand des Fahrzeugs weiterhin überwacht wird. Zu diesem Zweck werden verschiedene Sensoren bei dem autonomen Fahrzeug eingesetzt, wie z.B. ein LIDAR-Sensor, ein Radarsensor, ein Ultraschallsensor und ein Kamerasensor, das heißt Sensoren zur Erkennung umliegender Objekte, wie umliegende Fahrzeuge, Fußgänger und ortsfeste Einrichtungen. Die von einem solchen Sensor ausgegebenen Daten werden verwendet, um Informationen zu einer Fahrumgebung zu ermitteln, z.B. Zustandsinformationen wie Ort, Form, Bewegungsrichtung und Bewegungsgeschwindigkeit eines umliegenden Objekts.
Darüber hinaus verfügt das autonome Fahrzeug auch über eine Funktion zur optimalen Ermittlung eines Fahrwegs und einer Fahrspur, indem es den Standort des Fahrzeugs anhand zuvor gespeicherter Kartendaten ermittelt und korrigiert, das Fahren des Fahrzeugs so steuert, dass das Fahrzeug nicht von dem ermittelten Weg und der ermittelten Fahrspur abweicht, und Defensiv- und Ausweichfahrten für einen Risikofaktor auf einem Fahrweg oder ein plötzlich in der Nähe auftauchendes Fahrzeug durchführt.
Der Stand der Technik der Offenbarung ist in der Koreanischen Patentanmeldungsoffenlegung Nr. 10-1998-0068399 (15. Oktober 1998) offenbart.
ÜBERBLICK
Eine erste Ausführungsform betrifft das Bereitstellen einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum autonomen Fahren, welche die autonome Fahrstabilität eines Fahrzeugs verbessern können und zudem für den Zustand eines Insassen geeignete Folgemaßnahme derart ermöglichen, dass das laterale Fahren des Fahrzeugs in einer Geschwindigkeit gesteuert wird, die unter Berücksichtigung des Zustands eines Fahrers und Beifahrers in einem Prozess ermittelt wird, in dem das autonome Fahren des Fahrzeugs gesteuert wird.
Eine zweite Ausführungsform betrifft das Bereitstellen einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum autonomen Fahren zur Verbesserung der Fahrstabilität und Fahrgenauigkeit eines autonomen Fahrzeugs durch Lernen eines Algorithmus für autonomes Fahren, der auf die autonome Fahrsteuerung angewendet wird, unter Berücksichtigung einer Fahrmanipulation eines Insassen, die an einem autonomen Fahrsteuerungsprozess eines Ego-Fahrzeugs beteiligt ist.
Eine dritte Ausführungsform betrifft das Bereitstellen einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum autonomen Fahren zur Sicherung der Fahrstabilität eines Ego-Fahrzeugs in einem Prozess des Fahrens basierend auf einer Trajektorie bis zu einem Zielpunkt, wenn sich der Zielpunkt, an dem sich die Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs ändert, wie z.B. eine Kreuzung oder eine Gabelung, auf dem autonomen Fahrweg des Ego-Fahrzeugs befindet, und zur Verbesserung des Parkkomforts eines Insassen durch Steuern des autonomen Parkens des Ego-Fahrzeugs, so dass das Ego-Fahrzeug einen Parkort erreichen kann, in den die Parkpräferenztendenz des Insassen beim Einparken des Ego-Fahrzeugs einbezogen wurde.
Eine vierte Ausführungsform betrifft das Bereitstellen einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum autonomen Fahren zur Verbesserung der Fahrstabilität und Fahrgenauigkeit eines autonomen Fahrzeugs durch Korrigieren der Fahrtrajektorie eines Ego-Fahrzeugs unter Berücksichtigung eines Risikograds basierend auf einem Abstand zwischen dem Ego-Fahrzeug und einem umliegenden Fahrzeug.
Eine fünfte Ausführungsform betrifft das Bereitstellen einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum autonomen Fahren zur Verbesserung der Fahrstabilität und Fahrgenauigkeit eines autonomen Fahrzeugs durch Ausgeben einer angemessenen Warnung an einen Insassen basierend auf der Zuverlässigkeit der bei dem autonomen Fahrzeug durchgeführten autonomen Fahrsteuerung.
In der ersten Ausführungsform weist eine Vorrichtung zum autonomen Fahren einen Sensoreinheit auf, die zum Detektieren eines umliegenden Fahrzeugs in der Nähe eines autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs und zum Detektieren eines Zustands eines in das Ego-Fahrzeug gestiegenen Insassen ausgebildet ist, einen Fahrinformationsdetektor, der zum Detektieren von Fahrinformationen zu einem Fahrzustand des Ego-Fahrzeugs ausgebildet ist, einen Speicher, der zum Speichern von Karteninformationen ausgebildet ist, und einen Prozessor, der zum Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs basierend auf den in dem Speicher gespeicherten Karteninformationen ausgebildet ist. Der Speicher speichert ein Spurwechselmuster des Fahrers, das basierend auf den Fahrinformationen des Ego-Fahrzeugs beim Spurwechsel des Ego-Fahrzeugs analysiert wird, und eine Spurwechselrate, die basierend auf Informationen zu einem Zustand einer Fahrbahn beim Spurwechsel des Ego-Fahrzeugs ermittelt wird und eine Geschwindigkeit des Spurwechsels des Ego-Fahrzeug angibt. Der Prozessor ist dazu ausgebildet, das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs basierend auf einer ersten erwarteten Fahrtrajektorie zu steuern, die basierend auf den Karteninformationen und der Spurwechselrate, die in dem Speicher gespeicherten sind, und auf den von dem Fahrinformationsdetektor detektierten Fahrinformationen des Ego-Fahrzeugs erzeugt wird, und das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs durch selektives Anwenden der ersten erwarteten Fahrtrajektorie und einer zweiten erwarteten Fahrtrajektorie basierend auf einem von der Sensoreinheit detektierten Zustand des Fahrers steuert. Die zweite erwartete Fahrtrajektorie wird durch Einbeziehen einer korrigierten Spurwechselrate erzeugt, die ausgehend von der in dem Speicher gespeicherten Spurwechselrate korrigiert wird.
In einer Ausführungsform wird die Spurwechselrate einem Einfahrlenkwinkel und einer Einfahrgeschwindigkeit zum Einfahren in eine Zielspur beim Spurwechsel des Ego-Fahrzeugs zugeordnet und in dem Speicher gespeichert. Der Prozessor ist dazu ausgebildet, das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs basierend auf dem Einfahrlenkwinkel und der Einfahrgeschwindigkeit, die auf der Spurwechselrate zugeordnet sind, beim Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs basierend auf der ersten erwarteten Fahrtrajektorie zu steuern.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor dazu ausgebildet, das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs basierend auf einem Einfahrlenkwinkel und einer Einfahrgeschwindigkeit zu steuern, deren Werte größer sind als die des Einfahrlenkwinkels und der Einfahrgeschwindigkeit, die der Spurwechselrate zugeordnet sind, beim Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs basierend auf der zweiten erwarteten Fahrtrajektorie.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor dazu ausgebildet, das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs basierend auf der ersten erwarteten Fahrtrajektorie zu steuern, wenn ein Fahrkonzentrationslevel des Fahrers, das basierend auf dem von der Sensoreinheit detektierten Zustand des Insassen ermittelt wird, ein vorgegebenes kritisches Konzentrationslevel oder mehr ist, falls abgesehen von dem Fahrer kein Beifahrer in das Ego-Fahrzeug eingestiegen ist.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor dazu ausgebildet, das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs basierend auf der zweiten erwarteten Fahrtrajektorie zu steuern, wenn festgestellt wird, dass eine Notsituation beim Fahrer eingetreten ist, basierend auf dem von der Sensoreinheit detektierten Zustand des Insassen, falls abgesehen von dem Fahrer kein Beifahrer in das Ego-Fahrzeug eingestiegen ist.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor dazu ausgebildet, das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs basierend auf der zweiten erwarteten Fahrtrajektorie zu steuern, wenn festgestellt wird, dass eine Notsituation bei einem Beifahrer eingetreten ist, basierend auf einem von der Sensoreinheit detektierten Zustand des Beifahrers, falls der Beifahrer zusätzlich zu dem Fahrer in das Ego-Fahrzeug eingestiegen ist.
Die Vorrichtung zum autonomen Fahren weist ferner eine Ausgabeeinheit auf. Der Prozessor ist dazu ausgebildet, eine Warnung über die Ausgabeeinheit auszugeben, wenn entweder ein Fahrkonzentrationslevel des Fahrers des Ego-Fahrzeugs unter einem vorgegebenen kritischen Konzentrationslevel liegt oder wenn festgestellt wird, dass eine Notsituation bei dem Fahrer oder Beifahrer des Ego-Fahrzeugs eingetreten ist.
In der ersten Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum autonomen Fahren einen ersten Steuerungsschritt zum Steuern, mittels eines Prozessors, des autonomes Fahrens eines Ego-Fahrzeugs basierend auf der ersten erwarteten Fahrtrajektorie, die basierend auf Karteninformationen und einer Spurwechselrate, die in einem Speicher gespeichert sind, und auf Fahrinformationen des Ego-Fahrzeugs erzeugt wird, wobei die Spurwechselrate basierend auf einem Spurwechselmuster eines Fahrers ermittelt wird, das basierend auf den Fahrinformationen des Ego-Fahrzeugs beim Spurenwechsel des Ego-Fahrzeugs und basierend auf Informationen zu einem Zustand einer Fahrbahn beim Spurwechsel des Ego-Fahrzeugs analysiert wird, und wobei die Spurwechselrate eine Geschwindigkeit des Spurwechsels des Ego-Fahrzeugs angibt und in dem Speicher gespeichert ist, und umfasst eine zweiten Steuerungsschritt zum Steuern, mittels des Prozessors, des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs durch selektives Anwenden der ersten erwarteten Fahrtrajektorie und einer zweiten erwarteten Fahrtrajektorie basierend auf einem von einer Sensoreinheit detektierten Zustand des in das Ego-Fahrzeug eingestiegenen Fahrers, wobei die zweite erwartete Fahrtrajektorie durch Einbeziehen einer korrigierten Spurwechselrate erzeugt wird, die ausgehend von der in dem Speicher gespeicherten Spurwechselrate korrigiert wird.
In der zweiten Ausführungsform weist eine Vorrichtung zum autonomen Fahren einen Speicher auf, der zum Speichern eines Algorithmus für autonomes Fahren für eine autonome Fahrsteuerung über ein Ego-Fahrzeug ausgebildet ist, sowie einen Prozessor, der zum Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs basierend auf dem in dem Speicher gespeicherten Algorithmus für autonomes Fahren ausgebildet ist. Der Prozessor ist dazu ausgebildet, zu ermitteln, ob der in dem Speicher gespeicherte Algorithmus für autonomes Fahren aktualisiert werden soll, indem der Algorithmus für autonomes Fahren mit einem Algorithmus für autonomes Fahren eines umliegenden Fahrzeugs verglichen wird, der von einem umliegenden Fahrzeug in der Nähe des Ego-Fahrzeugs empfangen wird, und zu ermöglichen, dass das Lernen des nun in dem Speicher gespeicherten Algorithmus für autonomes Fahren unter Berücksichtigung einer Fahrmanipulation eines Insassen des Ego-Fahrzeugs durchgeführt wird, die an dem Prozess zum Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs beteiligt ist, basierend auf dem nun durch die Aktualisierung in dem Speicher gespeicherten Algorithmus für autonomes Fahren.
In einer Ausführungsform wurde ein erster Genauigkeitsindex, der die Genauigkeit der autonomen Fahrsteuerung für das Ego-Fahrzeug angibt, dem Algorithmus für autonomes Fahren zugeordnet. Ein zweiter Genauigkeitsindex, der die Genauigkeit der autonomen Fahrsteuerung für das umliegende Fahrzeug angibt, wurde dem Algorithmus für autonomes Fahren des umliegenden Fahrzeugs zugeordnet.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor dazu ausgebildet, den Algorithmus für autonomes Fahren zu aktualisieren, indem der Algorithmus für autonomes Fahren des umliegenden Fahrzeugs in dem Speicher gespeichert wird, wenn der zweite Genauigkeitsindex, der dem Algorithmus für autonomes Fahren des umliegenden Fahrzeugs zugeordnet ist, größer ist als der erste Genauigkeitsindex, der dem Algorithmus für autonomes Fahren zugeordnet ist.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor dazu ausgebildet, zu ermitteln, ob eine Fahrmanipulation des Insassen in dem Prozess zum Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs beteiligt gewesen ist, basierend auf dem nun in dem Speicher gespeicherten Algorithmus für autonomes Fahren, und zu ermöglichen, dass das Lernen des Algorithmus für autonomes Fahren durchgeführt wird basierend auf einem Ergebnis eines Vergleichs zwischen einem Steuerungsprozess gemäß dem Algorithmus für autonomes Fahren zu einem Zeitpunkt, an dem die Fahrmanipulation des Insassen beteiligt ist, und der Fahrmanipulation des Insassen, wenn festgestellt wird, dass die Fahrmanipulation des Insassen beteiligt gewesen ist.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor dazu ausgebildet, die autonomen Fahrsteuerung über das Ego-Fahrzeug zu stoppen und zum Ermöglichen, dass das Lernen das Algorithmus für autonomes Fahren durchgeführt wird, wenn festgestellt wird, dass die Fahrmanipulation des Insassen beteiligt gewesen ist.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor dazu ausgebildet, einen Risikograd der Fahrmanipulation des Insassen zu verifizieren und anschließend zu ermöglichen, dass das Lernen des Algorithmus für autonomes Fahren durchgeführt wird, wenn sich der Steuerungsprozess und die Fahrmanipulation des Insassen unterscheiden.
Die Vorrichtung zum autonomen Fahren weist ferner eine Sensoreinheit auf, die zum Detektieren eines umliegenden Objekts in der Nähe des Ego-Fahrzeugs ausgebildet ist, sowie einen Fahrinformationsdetektor, der zum Detektieren von Fahrinformationen zu einem Fahrzustand des Ego-Fahrzeugs ausgebildet ist. Der Prozessor ist dazu ausgebildet, zu ermöglichen, dass das Lernen des Algorithmus für autonomes Fahren basierend auf den von der Sensoreinheit detektierten Informationen zum umliegenden Objekt, den von dem Fahrinformationsdetektor detektierten Fahrinformationen des Ego-Fahrzeugs, dem Steuerungsprozess und der Fahrmanipulation des Insassen durchgeführt wird.
In der zweiten Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum autonomen Fahren das Steuern, mittels eines Prozessors, des autonomen Fahrens eines Ego-Fahrzeugs basierend auf einem in einem Speichern gespeicherten Algorithmus für autonomes Fahren, das Ermitteln, mittels des Prozessors, ob der in dem Speicher gespeicherte Algorithmus für autonomes Fahren aktualisiert werden soll, indem der Algorithmus für autonomes Fahren mit einem Algorithmus für autonomes Fahren eines umliegenden Fahrzeugs verglichen wird, der von einem umliegenden Fahrzeug in der Nähe des Ego-Fahrzeugs empfangen wird, und das Ermöglichen, mittels des Prozessors, dass das Lernen des nun in dem Speicher gespeicherten Algorithmus für autonomes Fahren unter Berücksichtigung einer Fahrmanipulation eines Insassen des Ego-Fahrzeugs durchgeführt wird, die an dem Prozess zum Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs beteiligt ist, basierend auf dem nun durch die Aktualisierung in dem Speicher gespeicherten Algorithmus für autonomes Fahren.
In der dritten Ausführungsform weist eine Vorrichtung zum autonomen Fahren einen Speicher auf, der zum Speichern von Karteninformationen ausgebildet ist, und einen Prozessor, der zum Steuern des autonomen Fahrens eines Ego-Fahrzeugs basierend auf den in dem Speicher gespeicherten Karteninformationen ausgebildet ist. Der Prozessor ist dazu ausgebildet, eine erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs basierend auf in dem Speicher gespeicherten Karteninformationen zu erzeugen, basierend auf einem Abstand von einem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs zu einem Zielpunkt, an dem sich die Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs ändert, eine Zieltrajektorie zu modifizieren, die zu der erwarteten Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs gehört und einer Trajektorie zwischen dem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs und dem Zielpunkt entspricht, so dass das Ego-Fahrzeug den Zielpunkt durch einen Spurwechsel erreicht, wenn sich der Zielpunkt vor dem Ego-Fahrzeug befindet in einem Prozess zum Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs basierend auf der erzeugten erwarteten Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs, und das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs derart zu steuern, dass das Ego-Fahrzeug basierend auf der modifizierten Zieltrajektorie fährt.
Die Vorrichtung zum autonomen Fahren weist ferner eine Sensoreinheit auf, die zum Detektieren eines umliegenden Fahrzeugs in der Nähe des Ego-Fahrzeugs ausgebildet ist. Der Prozessor ist dazu ausgebildet, eine erwartete Fahrtrajektorie und eine tatsächliche Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs basierend auf den in dem Speicher gespeicherten Karteninformationen und den von der Sensoreinheit detektierten Fahrinformationen des umliegenden Fahrzeugs zu erzeugen, die in dem Speicher gespeicherten Karteninformationen mit aus einem Server empfangenen neuen Karteninformationen zu aktualisieren, wenn ein Trajektoriefehler zwischen der erwarteten Fahrtrajektorie und der tatsächlichen Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs ein vorgegebener kritischer Wert oder mehr ist, und eine erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs basierend auf den aktualisierten Karteninformationen zu erzeugen.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor dazu ausgebildet, die Zieltrajektorie zu modifizieren, wenn ein Seitenabstand und ein Längsabstand zwischen dem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs und dem Zielpunkt ein vorgegebener erster kritischer Abstand oder mehr bzw. ein vorgegebener zweiter kritischer Abstand oder mehr ist.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor dazu ausgebildet, die Zieltrajektorie basierend auf dem Seitenabstand und dem Längsabstand zwischen dem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs und dem Zielpunkt derart zu steuern, dass das Ego-Fahrzeug den Zielpunkt erreicht, wenn ein sukzessiver Spurwechsel des Ego-Fahrzeugs relativ zu einer zwischen dem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs und dem Zielpunkt vorhandenen Spur durchgeführt wird.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor dazu ausgebildet, die Zieltrajektorie mittels eines Verfahrens zum Bestimmen einer ersten Längsfahrstrecke, auf der das Ego-Fahrzeug fährt, und einer zweiten Längsfahrstrecke, auf der das Ego-Fahrzeug auf einer gewechselten Spur fährt, in einem Prozess zu modifizieren, in dem das Ego-Fahrzeug den Spurwechsel nach dem Initiieren des Spurwechsels auf eine Nachbarspur basierend auf dem Seitenabstand und dem Längsabstand zwischen dem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs und dem Zielpunkt abschließt.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor dazu ausgebildet, eine Parktrajektorie zu erzeugen, auf der das Ego-Fahrzeug einen Parkort erreicht, in den die Parkpräferenz eines Insassen des Ego-Fahrzeugs einbezogen wurde, basierend auf Parkplatzkarteninformationen zu einem Parkplatz, wenn das Ego-Fahrzeug einen Zielort erreicht und parkt, und ein autonomes Parken des Ego-Fahrzeugs basierend auf der erzeugten Parktrajektorie durchzuführen.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor dazu ausgebildet, eine Parktrajektorie eines vorausfahrenden Fahrzeugs zu empfangen, das in den Parkplatzeinfährt, wenn das vorausfahrende Fahrzeug vorhanden ist, eine Parktrajektorie und einen Parkort des Ego-Fahrzeugs so zu erzeugen, dass sich die Parktrajektorie und der Parkort des Ego-Fahrzeugs nicht mit der Parktrajektorie und dem Parkort des vorausfahrenden Fahrzeugs überschneiden, und ist dazu ausgebildet, ein autonomes Parken des Ego-Fahrzeugs durchzuführen.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor dazu ausgebildet, die Parktrajektorie des Ego-Fahrzeugs an ein nachfolgendes Fahrzeug zu senden, das in den Parkplatz einfährt, so dass sich die Parktrajektorie und der Parkort des Ego-Fahrzeugs nicht mit der Parktrajektorie und dem Parkort des nachfolgenden Fahrzeugs überschneiden, wenn ein nachfolgendes Fahrzeug vorhanden ist.
In der dritten Ausführungsform umfasst das Verfahren zum autonomen Fahren einen ersten Steuerungsschritt zum Steuern, mittels eines Prozessors, eines autonomen Fahrens eines Ego-Fahrzeugs basierend auf einer erwarteten Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs, die basierend auf in einem Speicher gespeicherten Karteninformationen erzeugt wird, einen Schritt zum Ermitteln, mittels des Prozessors, ob ein Zielpunkt, an dem sich die Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs ändert, vor dem Ego-Fahrzeug liegt, einen Schritt zum Modifizieren, mittels des Prozessors, einer Zieltrajektorie, die zu der erwarteten Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs gehört und einer Trajektorie zwischen dem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs und dem Zielpunkt entspricht, basierend auf einem Abstand von dem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs zu dem Zielpunkt, so dass das Ego-Fahrzeug den Zielpunkt durch einen Spurwechsel erreicht, wenn festgestellt wird, dass sich der Zielpunkt vor dem Ego-Fahrzeug befindet, und einen zweiten Steuerungsschritt zum Steuern, mittels des Prozessors, des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs, so dass das Ego-Fahrzeug basierend auf der modifizierten Zieltrajektorie fährt.
In der vierten Ausführungsform weist eine Vorrichtung zum autonomen Fahren auf eine Sensoreinheit auf, die zum Detektieren eines umliegenden Fahrzeugs in der Nähe eines autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs ausgebildet ist, einen Speicher, der zum Speichern von Karteninformationen ausgebildet ist, und einen Prozessor, der zum Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs basierend auf den in dem Speicher gespeicherten Karteninformationen ausgebildet ist. Der Prozessor ist dazu ausgebildet, eine tatsächliche Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs basierend auf von der Sensoreinheit detektierten Fahrinformationen des umliegenden Fahrzeugs zu erzeugen, eine erwartete Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs basierend auf den in dem Speicher gespeicherten Karteninformationen zu erzeugen, eine erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs basierend auf in dem Speicher gespeicherten Karteninformationen zu erzeugen, und die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs basierend auf einem Risikograd entsprechend einem Abstand von dem Ego-Fahrzeug zu einem umliegenden Zielfahrzeug zu korrigieren, wenn festgestellt wird, dass die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs korrigiert werden muss, basierend auf einem Vergleich zwischen der tatsächlichen Fahrtrajektorie und der erwarteten Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor dazu ausgebildet, zu bestimmen, dass die Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs korrigiert werden muss, wenn ein Trajektoriefehler zwischen der tatsächlichen Fahrtrajektorie und der erwarteten Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs ein vorgegebener kritischer Wert oder mehr ist.
In einer Ausführungsform schließt das umliegende Zielfahrzeug ein erstes und ein zweites umliegendes Zielfahrzeug mit ein, die auf der linken bzw. rechten Seite des Ego-Fahrzeugs fahren. Der Prozessor ist dazu ausgebildet, die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs in der Richtung zu korrigieren, in der ein Fahrrisikograd des Ego-Fahrzeugs niedrig ist, basierend auf einem Seitenabstand zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem ersten umliegenden Zielfahrzeug und einem Seitenabstand zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem zweiten umliegenden Zielfahrzeug.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor dazu ausgebildet, einen primären Verschiebungswert zum Korrigieren der erwarteten Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs in der Richtung zu ermitteln, in welcher der Fahrrisikograd des Ego-Fahrzeugs niedrig ist, den finalen Verschiebungswert durch Korrigieren des primären Verschiebungswerts basierend auf einer Gewichtung zu ermitteln, die einen Annäherungsrisikograd angibt, und die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs basierend auf dem ermittelten finalen Verschiebungswert zu korrigieren.
In der vierten Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum autonomen Fahren das Steuern, mittels eines Prozessors, des autonomen Fahrens eines Ego-Fahrzeugs basierend auf in einem Speicher gespeicherten Karteninformationen, das Erzeugen, mittels des Prozessors, einer tatsächlichen Fahrtrajektorie eines umliegenden Fahrzeugs in der Nähe des Ego-Fahrzeugs basierend auf von der Sensoreinheit detektierten Fahrinformationen des umliegenden Fahrzeugs, das Erzeugen, mittels des Prozessors, einer erwarteten Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs basierend auf den in dem Speicher gespeicherten Karteninformationen, das Erzeugen, mittels des Prozessors, einer erwarteten Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs basierend auf den in dem Speicher gespeicherten Karteninformationen, und das Ermitteln, mittels des Prozessors, ob die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs korrigiert werden muss, basierend auf einem Vergleich zwischen der tatsächlichen Fahrtrajektorie und der erwarteten Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs, und das Korrigieren, mittels des Prozessors, der erwarteten Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs basierend auf einem Risikograd entsprechend einem Abstand von dem Ego-Fahrzeug zu einem umliegenden Zielfahrzeug, wenn festgestellt wird, dass die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs korrigiert werden muss.
In der fünften Ausführungsform weist eine Vorrichtung zum autonomen Fahren eine Sensoreinheit auf, die zum Detektieren eines umliegenden Fahrzeugs in der Nähe eines autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs und eines Zustands eines Insassen, der in das Ego-Fahrzeug eingestiegen ist, ausgebildet ist, eine Ausgabeeinheit, einen Speicher, der zum Speichern von Karteninformationen ausgebildet ist, und einen Prozessor, der zum Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs basierend auf den in dem Speicher gespeicherten Karteninformationen ausgebildet ist. Der Prozessor ist dazu ausgebildet, eine tatsächliche Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs basierend auf von der Sensoreinheit detektierten Fahrinformationen des umliegenden Fahrzeugs zu erzeugen, eine erwartete Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs basierend auf den in dem Speicher gespeicherten Karteninformationen zu erzeugen, die Zuverlässigkeitsdiagnose der autonomen Fahrsteuerung über das Ego-Fahrzeug basierend auf der Größe eines Trajektoriefehlers zwischen der erzeugten tatsächlichen Fahrtrajektorie und der erwarteten Fahrtrajektorie oder auf einer kumulierten Addition der Trajektoriefehler durchzuführen, eine Warnung über die Ausgabeeinheit unter Berücksichtigung des von der Sensoreinheit detektierten Zustands des Insassen an den Insassen auszugeben, wenn festgestellt wird, dass die autonome Fahrsteuerung über das Ego-Fahrzeug unzuverlässig ist, basierend auf einem Ergebnis der Ausführung der Zuverlässigkeitsdiagnose.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor dazu ausgebildet, zu bestimmen, dass die autonome Fahrsteuerung über das Ego-Fahrzeug unzuverlässig ist, wenn der Zustand, in dem die Größe des Trajektoriefehlers ein vorgegebener erster kritischer Wert oder mehr ist, innerhalb einer vorgegebenen ersten kritischen Zeit auftritt.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor dazu ausgebildet, zusätzlich die Zuverlässigkeitsdiagnose basierend auf der kumulativen Addition der Trajektoriefehler in dem Zustand durchzuführen, in dem die Größe des Trajektoriefehlers kleiner als der erste kritische Wert während der ersten kritischen Zeit beibehalten wird.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor dazu ausgebildet, zu bestimmen, dass die autonome Fahrsteuerung über das Ego-Fahrzeug unzuverlässig ist, wenn der Zustand, in dem die kumulative Addition der Trajektoriefehler ein vorgegebener zweiter kritischer Wert oder mehr ist, innerhalb einer zweiten kritischen Zeit auftritt, die als ein Wert größer als die erste kritische Zeit vorgegeben ist, in dem Zustand, in dem die Größe des Trajektoriefehlers kleiner als der erste kritische Wert während der ersten kritischen Zeit beibehalten wird.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor dazu ausgebildet, die über die Ausgabeeinheit ausgegebene Warnung aufzuheben, wenn die Größe des Trajektoriefehlers geringer wird als der erste kritische Wert oder die kumulative Addition der Trajektoriefehler geringer wird als der zweite kritische Wert nach der Ausgabe der Warnung über die Ausgabeeinheit an den Insassen.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor dazu ausgebildet, die über die Ausgabeeinheit ausgegebene Warnung aufzuheben, wenn festgestellt wird, dass der von der Sensoreinheit detektierte Zustand des Insassen ein vorwärtsschauender Zustand ist, nach der Ausgabe der Warnung über die Ausgabeeinheit an den Insassen.
In der fünften Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum autonomen Fahren das Steuern, mittels eines Prozessors, des autonomen Fahrens eines Ego-Fahrzeugs basierend auf in einem Speicher gespeicherten Karteninformationen, das Erzeugen, mittels des Prozessors, einer tatsächlichen Fahrtrajektorie eines umliegenden Fahrzeugs in der Nähe des Ego-Fahrzeugs basierend auf von einer Sensoreinheit detektierten Fahrinformationen eines umliegenden Fahrzeugs, das Erzeugen, mittels des Prozessors, einer erwarteten Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs basierend auf den in dem Speicher gespeicherten Karteninformationen, das Durchführen, mittels des Prozessors, der Zuverlässigkeitsdiagnose der autonomen Fahrsteuerung über das Ego-Fahrzeug basierend auf der Größe eines Trajektoriefehlers zwischen der erzeugten tatsächlichen Fahrtrajektorie und der erwarteten Fahrtrajektorie oder auf einer kumulierten Addition der Trajektoriefehler, und das Ausgeben, mittels des Prozessors, einer Warnung über eine Ausgabeeinheit an einen Insassen unter Berücksichtigung eines von der Sensoreinheit detektierten Zustands des Insassen, wenn festgestellt wird, dass die autonome Fahrsteuerung über das Ego-Fahrzeug unzuverlässig ist, basierend auf einem Ergebnis der Ausführung der Zuverlässig keitsd iag nose.
Figurenliste

1 ist ein allgemeines Blockdiagramm eines autonomen Fahrsteuerungssystems, auf das eine Vorrichtung zum autonomen Fahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet werden kann.
2 ist ein Blockdiagramm mit Darstellung einer ausführlichen Ausgestaltung einer für autonomes Fahren integrierten Steuereinrichtung in der Vorrichtung zum autonomen Fahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
3 ist ein beispielhafte Abbildung mit Darstellung eines Beispiels, bei dem die Vorrichtung zum autonomen Fahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bei einem Fahrzeug angewendet wird.
4 ist eine beispielhafte Abbildung mit Darstellung eines Beispiels einer internen Struktur eines Fahrzeugs, auf das die Vorrichtung zum autonomen Fahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet wird.
5 ist eine beispielhafte Abbildung mit Darstellung eines Beispiels eines vorgegebenen Abstands und eines horizontalen Sichtfelds, innerhalb derer ein LIDAR-Sensor, ein Radarsensor und ein Kamerasensor in der Vorrichtung zum autonomen Fahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein umliegendes Objekt detektieren können.
6 ist eine beispielhafte Abbildung mit Darstellung eines Beispiels, bei dem eine Sensoreinheit ein umliegendes Fahrzeug in der Vorrichtung zum autonomen Fahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung detektiert.
7 ist ein Blockdiagramm mit Darstellung eines Prozesses zum Erfassen einer Spurwechselrate in einer Datenbank und zum Speichern der Spurwechselrate in dem Speicher in einer Vorrichtung zum autonomen Fahren gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
8 und 9 sind Flussdiagramme zur Beschreibung eines Verfahrens zum autonomen Fahren gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
10 ist ein Flussdiagramm zur Beschreibung eines Verfahrens zum autonomen Fahren gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
11 ist eine beispielhafte Abbildung mit Darstellung eines Seitenabstands und eines Längsabstands zwischen einem aktuellen Standort und einem Zielpunkt eines Ego-Fahrzeugs in einer Vorrichtung zum autonomen Fahren gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
12 ist ein beispielhafte Abbildung mit Darstellung eines Prozesses einer Modifikation einer Zieltrajektorie in der Vorrichtung zum autonomen Fahren gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
13 ist ein Flussdiagramm zur Beschreibung eines Verfahrens zum autonomen Fahren gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
14 und 15 sind Flussdiagramme zur Beschreibung eines Verfahrens zum autonomen Fahren gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
16 und 17 sind Flussdiagramme zur Beschreibung eines Verfahrens zum autonomen Fahren gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

DETAILBESCHREIBUNG DER DARGESTELLTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zum autonomen Fahren unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen anhand unterschiedlicher Ausführungsbeispiele beschrieben. Die Dicke von Linien oder die Größe von Elementen, die in den Zeichnungen in diesem Prozess gezeigt sind, können zur Klarheit einer Beschreibung und aus Gründen der Einfachheit übertrieben dargestellt worden sein. Die im Folgenden beschriebenen Begriffe wurden unter Berücksichtigung ihrer Funktionen in der Offenbarung definiert und können je nach Absicht oder Praxis eines Benutzers oder Bedieners geändert werden. Dementsprechend sind solche Begriffe basierend auf den Gesamtinhalten dieser Spezifikation zu interpretieren.
1 ist ein allgemeines Blockdiagramm eines autonomen Fahrsteuerungssystems, auf das eine Vorrichtung zum autonomen Fahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet werden kann. 2 ist ein Blockdiagramm mit Darstellung einer ausführlichen Ausgestaltung einer für autonomes Fahren integrierten Steuereinrichtung in der Vorrichtung zum autonomen Fahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 3 ist ein beispielhafte Abbildung mit Darstellung eines Beispiels, bei dem die Vorrichtung zum autonomen Fahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bei einem Fahrzeug angewendet wird. 4 ist eine beispielhafte Abbildung mit Darstellung eines Beispiels einer internen Struktur eines Fahrzeugs, auf das die Vorrichtung zum autonomen Fahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet wird. 5 ist eine beispielhafte Abbildung mit Darstellung eines Beispiels eines vorgegebenen Abstands und eines horizontalen Sichtfelds, innerhalb derer ein LIDAR-Sensor, ein Radarsensor und ein Kamerasensor in der Vorrichtung zum autonomen Fahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein umliegendes Objekt detektieren können. 6 ist eine beispielhafte Abbildung mit Darstellung eines Beispiels, bei dem eine Sensoreinheit ein umliegendes Fahrzeug in der Vorrichtung zum autonomen Fahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung detektiert.
Zunächst werden die Struktur und Funktionen eines autonomen Fahrsteuerungssystems, auf das eine Vorrichtung zum autonomen Fahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform angewendet werden kann, unter Bezugnahme auf 1 und 3 beschrieben. Wie in 1 dargestellt, kann das autonome Fahrsteuerungssystem basierend auf einer für autonomes Fahren integrierten Steuereinheit 600 implementiert sein, die zum Senden und Empfangen von zur autonomen Fahrsteuerung eines Fahrzeugs benötigten Daten über eine Fahrinformationseingabeschnittstelle 101, eine Bewegungsinformationseingabeschnittstelle 201, eine Insassenausgabeschnittstelle 301 und eine Fahrzeugsteuerungsausgabeschnittstelle 401 ausgebildet ist.
Die für autonomes Fahren integrierte Steuereinrichtung 600 kann über die Fahrinformationseingabeschnittstelle 101 Fahrinformationen basierend auf einer Manipulation eines Insassen für eine Benutzereingabeeinheit 100 in einem autonomen Fahrmodus oder manuellen Fahrmodus eines Fahrzeugs erhalten. Wie in 1 dargestellt, kann die Benutzereingabeeinheit 100 beispielsweise einen Fahrmodusschalter 110 und ein Benutzerendgerät 120 (z.B. ein an einem Fahrzeug angebrachtes Navigationsendgerät oder ein Smartphone oder Tablet-PC eines Insassen) aufweisen. Dementsprechend können Fahrinformationen Fahrmodusinformationen und Navigationsinformationen eines Fahrzeugs umfassen. Beispielsweise kann ein Fahrmodus (d.h. ein autonomer Fahrmodus/manueller Fahrmodus oder ein Sportmodus/Eco-Modus/Sicherheitsmodus/Normalmodus) eines Fahrzeugs, der durch eine Manipulation eines Insassen für den Fahrmodusschalter 110 ermittelt wird, über die Fahrinformationseingabeschnittstelle 101 als Fahrinformationen an die für autonomes Fahren integrierte Steuereinrichtung 600 gesendet werden. Darüber hinaus können Navigationsinformationen, wie der Zielort eines Insassen und ein Weg bis zum Zielort (z.B. der kürzeste Weg oder der bevorzugte Weg, ausgewählt von dem Insassen unter Kandidatenwegen bis zum Zielort), die von einem Insassen über das Benutzerendgerät 120 eingegeben werden, über die Fahrinformationseingabeschnittstelle 101 als Fahrinformationen an die für autonomes Fahren integrierte Steuereinrichtung 600 gesendet werden. Das Benutzerendgerät 120 kann als ein Steuerungspanel (z.B. Touchscreen-Panel) implementiert sein, das eine Benutzerschnittstelle (UI) vorsieht, über die ein Fahrer Informationen zur autonomen Fahrsteuerung eines Fahrzeugs eingibt oder modifiziert. In diesem Fall kann der Fahrmodusschalter 110 als eine Touch-Schaltfläche auf dem Benutzerendgerät 120 implementiert sein.
Darüber hinaus kann die für autonomes Fahren integrierte Steuereinrichtung 600 Bewegungsinformationen, die einen Fahrzustand eines Fahrzeugs angeben, über die Bewegungsinformationseingabeschnittstelle 201 erhalten. Die Bewegungsinformationen können einen Lenkwinkel umfassen, der beim Manipulieren eines Lenkrads durch einen Insassen gebildet wird, einen Gaspedalhub oder Bremspedalhub, der beim Betätigen eines Gaspedals oder Bremspedals gebildet wird, und verschiedene Arten von Informationen, die Fahrzustände und Fahrzeugverhalten, wie eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Beschleunigung, ein Gieren, ein Nicken und ein Rollen, d.h. in dem Fahrzeug gebildetes Verhalten, angeben. Die einzelnen Bewegungsinformationen können von einer Bewegungsinformationsdetektionseinheit 200 detektiert werden, die einen Lenkwinkelsensor 210, einen Beschleunigungspositionssensor (APS)/Pedalwegsensor (PTS) 220, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 230, einen Beschleunigungssensor 240 und einen Gier-/Nick-/Rollsensor 250 aufweist, wie in 1 dargestellt. Die Bewegungsinformationen eines Fahrzeugs können ferner Standortinformationen des Fahrzeugs umfassen. Die Standortinformationen des Fahrzeugs können über einen globalen Positionsbestimmungssystem-(GPS-)Empfänger 260 erhalten werden, der bei dem Fahrzeug eingesetzt wird. Solche Bewegungsinformationen können über eine Bewegungsinformationseingabeschnittstelle 201 an die für autonomes Fahren integrierte Steuereinrichtung 600 gesendet werden und zur Steuerung des Fahrens eines Fahrzeugs in dem autonomen Fahrmodus oder manuellen Fahrmodus des Fahrzeugs verwendet werden.
Die für autonomes Fahren integrierte Steuereinrichtung 600 kann ferner Fahrzustandsinformationen, die einem Insassen bereitgestellt werden, über die Insassenausgabeschnittstelle 301 in dem autonomen Fahrmodus oder manuellen Fahrmodus eines Fahrzeugs an die Ausgabeeinheit 300 senden. Das heißt, dass die für autonomes Fahren integrierte Steuereinrichtung 600 Fahrzustandsinformationen eines Fahrzeugs an die Ausgabeeinheit 300 sendet, so dass ein Insassen den autonomen Fahrzustand oder manuellen Fahrzustand des Fahrzeugs basierend auf den über die Ausgabeeinheit 300 ausgegebenen Fahrzustandsinformationen prüfen kann. Die Fahrzustandsinformationen können verschiedene Arten von Informationen umfassen, die Fahrzustände eines Fahrzeugs angeben, wie beispielsweise ein aktueller Fahrmodus, ein Übertragungsbereich und eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs. Wenn bestimmt wird, dass es erforderlich ist, einen Fahrer in einem autonomen Fahrmodus oder manuellen Fahrmodus eines Fahrzeugs entsprechend den Fahrzustandsinformationen zu warnen, sendet die für autonomes Fahren integrierte Steuereinrichtung 600 ferner Warninformationen über die Insassenausgabeschnittstelle 301 an die Ausgabeeinheit 300, so dass die Ausgabeeinheit 300 eine Warnung an den Fahrer ausgeben kann. Zum akustischen und visuellen Ausgeben solcher Fahrzustandsinformationen und Warninformationen kann die Ausgabeeinheit 300 einen Lautsprecher 310 und ein Display 320 aufweisen, wie in 1 dargestellt. In diesem Fall kann das Display 320 als die gleiche Vorrichtung wie das Benutzerendgerät 120 implementiert sein oder kann als eine unabhängige Vorrichtung von dem Benutzerendgerät 120 getrennt implementiert sein.
Die für autonomes Fahren integrierte Steuereinrichtung 600 kann ferner Steuerungsinformationen zur Fahrsteuerung eines Fahrzeugs über die Fahrzeugsteuerungsausgabeschnittstelle 401 in dem autonomen Fahrmodus oder manuellen Fahrmodus des Fahrzeugs an ein niederrangiges Steuerungssystem 400 senden, das bei einem Fahrzeug eingesetzt wird. Wie in 1 dargestellt, kann das niederrangige Steuerungssystem 400 zur Fahrsteuerung eines Fahrzeugs ein Motorsteuerungssystem 410, ein Bremssteuerungssystem 420 und ein Lenksteuerungssystem 430 umfassen. Die für autonomes Fahren integrierte Steuereinrichtung 600 kann Motorsteuerungsinformationen, Bremssteuerungsinformationen und Lenksteuerungsinformationen als Steuerungsinformationen über die Fahrzeugsteuerungsausgabeeinheit 401 an das jeweilige niederrangige Steuerungssystem 410, 420, und 430 senden. Dementsprechend kann das Motorsteuerungssystem 410 die Fahrzeuggeschwindigkeit und Beschleunigung eines Fahrzeugs durch Erhöhen oder Verringern des einem Motor zugeführten Kraftstoffs steuern. Das Bremssteuerungssystem 420 kann die Bremsung des Fahrzeugs durch Steuern der Bremsleistung des Fahrzeugs steuern. Das Lenksteuerungssystem 430 kann die Lenkung des Fahrzeugs über eine Steuereinrichtung (z.B. ein motorbetriebenes Servolenkungssystem, MDPS-System) steuern, die bei dem Fahrzeug eingesetzt wird.
Wie vorstehend beschrieben, kann die für autonomes Fahren integrierte Steuereinrichtung 600 gemäß der vorliegenden Ausführungsform Fahrinformationen basierend auf einer Manipulation eines Fahrers und Bewegungsinformationen, die einen Fahrzustand eines Fahrzeugs angeben, über die Fahrinformationseingabeschnittstelle 101 bzw. die Bewegungsinformationseingabeschnittstelle 201 erhalten, kann Fahrzustandsinformationen und Warninformationen, die basierend auf einem von einem Prozessor 610 verarbeiteten Algorithmus für autonomes Fahren erzeugt werden, über die Insassenausgabeschnittstelle 301 an die Ausgabeeinheit 300 senden und kann Steuerungsinformationen, die basierend auf dem von dem Prozessor 610 verarbeiteten Algorithmus für autonomes Fahren erzeugt werden, über die Fahrzeugsteuerungsausgabeschnittstelle 401 an das niederrangige Steuerungssystem 400 senden, so dass eine Fahrsteuerung des Fahrzeugs durchgeführt wird.
Um stabiles autonomes Fahren eines Fahrzeugs zu gewährleisten, ist es erforderlich, einen Fahrzustand des Fahrzeugs durch präzises Messen einer Fahrumgebung kontinuierlich zu überwachen und das Fahren basierend auf der gemessen Fahrumgebung zu steuern. Zu diesem Zweck, wie in 1 dargestellt, kann die Vorrichtung zum autonomen Fahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Sensoreinheit 500 zum Detektieren eines umliegenden Objekts eines Fahrzeugs aufweisen, wie beispielsweise ein umliegendes Fahrzeug, ein Fußgänger, eine Fahrbahn oder eine ortsfeste Einrichtung (z.B. eine Verkehrsampel, ein Hinweisschild, ein Verkehrsschild oder ein Bauzaun). Die Sensoreinheit 500 kann eines oder mehreres aus einem LIDAR-Sensor 510, einem Radarsensor 520 und einem Kamerasensor 530 aufweisen, um ein umliegendes Objekt außerhalb eines Fahrzeugs zu detektieren, wie in 1 dargestellt.
Der LIDAR-Sensor 510 kann ein Lasersignal an die Peripherie eines Fahrzeugs aussenden und kann ein umliegendes Objekt außerhalb des Fahrzeugs durch Empfangen eines von einem entsprechenden Objekt reflektierten und zurückgesendeten Signals detektieren. Der LIDAR-Sensor 510 kann ein umliegendes Objekt innerhalb eines vorgegebenen Abstands, eines vorgegebenen vertikalen Sichtfelds und eines vorgegeben horizontalen Sichtfelds detektieren, die in Abhängigkeit der Spezifikationen des Sensors vordefiniert sind. Der LIDAR-Sensor 510 kann einen vorderen LIDAR-Sensor 511, einen oberen LIDAR-Sensor 512 und einen hinteren LIDAR-Sensor 513 aufweisen, die jeweils im vorderen, oberen und hinteren Bereich des Fahrzeugs installiert sind, wobei der Installationsort jedes Sensors und die Anzahl der Sensoren jedoch nicht auf eine spezifische Ausführungsform beschränkt sind. Ein Schwellenwert zum Ermitteln der Gültigkeit eines von einem entsprechenden Objekt reflektierten und zurückgesendeten Lasersignals kann vorher in einem Speicher 620 der für autonomes Fahren integrierten Steuereinrichtung 600 gespeichert werden. Der Prozessor 610 der für autonomes Fahren integrierten Steuereinrichtung 600 kann einen Standort (einschließlich eines Abstands zu einem entsprechenden Objekt), eine Geschwindigkeit und eine Bewegungsrichtung des entsprechenden Objekts mittels eines Verfahrens zum Messen der Zeit ermitteln, die ein durch den LIDAR-Sensor 510 ausgesendetes Lasersignal benötigt, bis es von dem entsprechenden Objekt reflektiert und zurückgesendet wird.
Der LIDAR-Sensor 520 kann elektromagnetische Wellen um ein Fahrzeug herum ausstrahlen und kann ein umliegendes Objekt außerhalb des Fahrzeugs durch Empfangen eines von einem entsprechenden Objekt reflektierten und zurückgesendeten Signals detektieren. Der Radarsensor 520 kann ein umliegendes Objekt innerhalb eines vorgegebenen Abstands, eines vorgegebenen vertikalen Sichtfelds und eines vorgegeben horizontalen Sichtfelds detektieren, die in Abhängigkeit der Spezifikationen des Sensors vordefiniert sind. Der Radarsensor 520 kann einen vorderen Radarsensor 521, einen linken Radarsensor 522, einen rechten Radarsensor 523 und einen hinteren Radarsensor 524 aufweisen, die jeweils im vorderen, linken, rechten und hinteren Bereich des Fahrzeugs installiert sind, wobei der Installationsort jedes Sensors und die Anzahl der Sensoren jedoch nicht auf eine spezifische Ausführungsform beschränkt sind. Der Prozessor 610 der für autonomes Fahren integrierten Steuereinrichtung 600 kann einen Standort (einschließlich eines Abstands zu einem entsprechenden Objekt), eine Geschwindigkeit und eine Bewegungsrichtung des entsprechenden Objekts mittels eines Verfahrens zum Analysieren der Kraft elektromagnetischer Wellen ermitteln, die durch den Radarsensor 520 ausgesendet und empfangen werden.
Der Kamerasensor 530 kann ein umliegendes Objekt außerhalb eines Fahrzeugs durch Fotografieren der Peripherie des Fahrzeugs detektieren und kann ein umliegendes Objekt innerhalb eines vorgegebenen Abstands, eines vorgegebenen vertikalen Sichtfelds und eines vorgegeben horizontalen Sichtfelds detektieren, die in Abhängigkeit der Spezifikationen des Sensors vordefiniert sind. Der Kamerasensor 530 kann einen vorderen Kamerasensor 531, einen linken Kamerasensor 532, einen rechten Kamerasensor 533 und einen hinteren Kamerasensor 534 aufweisen, die jeweils im vorderen, linken, rechten und hinteren Bereich eines Fahrzeugs installiert sind, wobei der Installationsort jedes Sensors und die Anzahl der Sensoren jedoch nicht auf eine spezifische Ausführungsform beschränkt sind. Der Prozessor 610 der für autonomes Fahren integrierten Steuereinrichtung 600 kann einen Standort (einschließlich eines Abstands zu einem entsprechenden Objekt), eine Geschwindigkeit und eine Bewegungsrichtung des entsprechenden Objekts durch Anwenden einer vordefinierten Bildverarbeitung auf ein von dem Kamerasensor 530 erfasstes Bild ermitteln. Darüber hinaus kann ein interner Kamerasensor 535 zum Fotografieren des Innenraums eines Fahrzeugs an einer gegebenen Stelle (z.B. Rückspiegel) innerhalb des Fahrzeugs angebracht sein. Der Prozessor 610 der für autonomes Fahren integrierten Steuereinrichtung 600 kann ein Verhalten und einen Zustand eines Insassen basierend auf einem von dem internen Kamerasensor 535 erfassten Bild überwachen und kann eine Beratung oder eine Warnung über die Ausgabeeinheit 300 an den Insassen ausgeben.
Wie in 1 dargestellt, kann die Sensoreinheit 500 neben dem LIDAR-Sensor 510, dem Radarsensor 520 und dem Kamerasensor 530 ferner einen Ultraschallsensor 540 aufweisen und kann ferner verschiedene Arten von Sensoren zum Detektieren eines umliegenden Objekts eines Fahrzeugs zusammen mit den Sensoren einsetzen. 3 zeigt ein Beispiel, bei dem zum Verständnis der vorliegenden Ausführungsform der vordere LIDAR-Sensor 511 oder der vordere Radarsensor 521 im vorderen Bereich eines Fahrzeugs installiert wurden, der hintere LIDAR-Sensor 513 und der hintere Radarsensor 524 im hinteren Bereich des Fahrzeugs installiert wurden und der vordere Kamerasensor 531, der linke Kamerasensor 532, der rechte Kamerasensor 533 und der hintere Kamerasensor 534 im vorderen, linken, rechten bzw. hinteren Bereich des Fahrzeugs installiert wurden. Wie vorstehend beschrieben, ist der Installationsort jedes Sensors und die Anzahl der installierten Sensoren jedoch nicht auf eine spezifische Ausführungsform beschränkt. 5 zeigt ein Beispiel eines vorgegebenen Abstands und eines horizontalen Sichtfelds, innerhalb derer der LIDAR-Sensor 510, der Radarsensor 520 und der Kamerasensor 530 ein umliegendes Objekt vor dem Fahrzeug detektieren können. 6 zeigt ein Beispiel, bei dem jeder Sensor ein umliegendes Objekt detektiert. 6 ist lediglich ein Beispiel der Detektion eines umliegenden Objekts. Ein Verfahren zum Detektieren eines umliegenden Objekts wird von dem Installationsort jedes Sensors und der Anzahl installierter Sensoren bestimmt. Ein umliegendes Fahrzeug und ein umliegendes Objekt in der omnidirektionalen Richtung eines autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs könne in Abhängigkeit einer Konfiguration der Sensoreinheit 500 detektiert werden.
Zum Ermitteln eines Zustands eines Insassen innerhalb eines Fahrzeugs kann die Sensoreinheit 500 ferner ein Mikrofon und einen Biosensor zum Detektieren einer Stimme und eines Biosignals (z.B. Herzfrequenz, Elektrokardiogramm, Atmung, Blutdruck, Körpertemperatur, Elektroenzephalogramm, Photoplethysmographie (oder Pulswelle) und Blutzucker) des Insassen aufweisen. Der Biosensor kann einen Herzfrequenzsensor, einen Elektrokardiogrammsensor, einen Atmungssensor, einen Blutdrucksensor, einen Körpertemperatursensor, einen Elektroenzephalogrammsensor, einen Photoplethysmographiesensor und einen Blutzuckersensor umfassen.
4 zeigt ein Beispiel einer internen Struktur eines Fahrzeugs. Eine interne Vorrichtung, deren Zustand durch eine Manipulation eines Insassen, wie einem Fahrer oder Beifahrer eines Fahrzeugs, gesteuert wird, und die das Fahren oder den Komfort (z.B. Ruhe- oder Entertainment-Aktivitäten) des Insassen unterstützt, kann innerhalb des Fahrzeugs installiert sein. Solch eine interne Vorrichtung kann einen Fahrzeugsitz S, auf dem ein Insasse sitzt, eine Beleuchtungseinrichtung L, wie eine Innenbeleuchtung und eine Stimmungslampe, das Benutzerendgerät 120, das Display 320 und einen Innentisch aufweisen. Der Zustand der internen Vorrichtung kann von dem Prozessor 610 gesteuert werden.
Der Winkel des Fahrzeugsitzes S kann von dem Prozessor 610 (oder durch eine manuelle Manipulation des Insassen) eingestellt werden. Wenn der Fahrzeugsitz S mit einem Vorderreihensitz S1 und einem Hinterreihensitz S2 ausgebildet ist, kann nur der Winkel des Vorderreihensitzes S1 eingestellt werden. Wenn kein Hinterreihensitz S2 vorliegt und der Vorderreihensitz S1 in eine Sitzstruktur und eine Fußbankstruktur eingeteilt ist, kann der Vorderreihensitz S1 so implementiert sein, dass die Sitzstruktur des Vorderreihensitzes S1 physisch von der Fußbankstruktur getrennt ist und der Winkel des Vorderreihensitzes S1 eingestellt wird. Ferner kann ein Aktuator (z.B. ein Motor) zum Einstellen des Winkels des Fahrzeugsitzes S vorgesehen sein. Das Ein- und Ausschalten der Beleuchtungseinrichtung kann von dem Prozessor 610 (oder durch eine manuelle Manipulation eines Insassen) gesteuert werden. Wenn die Beleuchtungseinrichtung L eine Vielzahl von Beleuchtungseinheiten, wie eine Innenbeleuchtung und eine Stimmungslampe, aufweist, kann das Ein- und Ausschalten der Beleuchtungseinheiten unabhängig gesteuert werden. Der Winkel des Benutzerendgeräts 120 oder des Displays 320 kann von dem Prozessor 610 (oder durch eine manuelle Manipulation eines Insassen) basierend auf einem Feldwinkel eines Insassen eingestellt werden. Der Winkel des Benutzerendgeräts 120 oder des Displays 320 kann beispielsweise so eingestellt werden, dass ein Bildschirm davon in Blickrichtung eines Insassen platziert ist. In diesem Fall kann ein Aktuator (z.B. Motor) zum Einstellen des Winkels des Benutzerendgeräts 120 und des Displays 320 vorgesehen sein.
Wie in 1 dargestellt, kann die für autonomes Fahren integrierte Steuereinrichtung 600 über ein Netzwerk mit einem Server 700 kommunizieren. Verschiedene Kommunikationsverfahren, wie ein Wide Area Network (WAN), ein Local Area Network (LAN) oder ein Person Area Network (PAN) können als ein Netzwerkverfahren zwischen der für autonomes Fahren integrierten Steuereinrichtung 600 und dem Server 700 eingesetzt werden. Zum Sicherstellen einer breiten Netzwerkabdeckung kann ein Kommunikationsverfahren mit einem Low Power Wide Area Network (LPWAN, einschließlich kommerzialisierter Technologien wie LoRa, Sigfox, Ingenu, LTE-M und NB-IoT, d.h. Netzwerken mit einer sehr großen Reichweite, unter dem IoT) eingesetzt werden. Beispielsweise kann ein LoRa-Kommunikationsverfahren (das in der Lage ist, Kommunikation mit geringer Leistung zu betreiben und zudem eine große Reichweite von maximal etwa 20 km hat) oder ein Sigfox-Kommunikationsverfahren (mit einer Reichweite von 10 km (in der Innenstadt) bis 30 km (im Stadtrandbereich außerhalb des Innenstadtbereichs) je nach Umgebung) eingesetzt werden. Darüber hinaus können LTE-Netzwerktechnologien basierend auf 3^rd Generation Partnership Project (3GPP) Release 12, 13, wie beispielsweise maschinenartige Kommunikation (Machine-Type Communication, LTE-MTC) (oder LTE-M), Narrowband-(NB-)LTE- und NB-oT mit einem Energiesparmodus (PSM) eingesetzt werden. Der Server 700 kann die neusten Karteninformationen bereitstellen (können verschiedenen Arten von Karteninformationen entsprechen, wie z.B. zweidimensionale (2-D) Navigationskartendaten, dreidimensionale (3-D) vielfältige Kartendaten oder 3-D Hochpräzisions-Elektronikartendaten). Der Server 700 kann ferner verschiedene Arten von Informationen bereitstellen, wie z.B. Unfallinformationen, Straßenkontrollinformationen, Informationen zum Verkehrsaufkommen und Wetterinformationen für eine Straße. Die für autonomes Fahren integrierte Steuereinrichtung 600 kann in dem Speicher 620 gespeicherte Karteninformationen durch Empfangen neuster Karteninformationen aus dem Server 700 aktualisieren, kann Unfallinformationen, Straßenkontrollinformationen, Informationen zum Verkehrsaufkommen und Wetterinformationen empfangen und kann die Informationen zur autonomen Fahrsteuerung eines Fahrzeugs verwenden.
Die Struktur und Funktionen der für autonomes Fahren integrierten Steuereinrichtung 600 gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Wie in 2 dargestellt, kann die für autonomes Fahren integrierte Steuereinrichtung 600 den Prozessor 610 und den Speicher 620 umfassen.
Der Speicher 620 kann grundlegende Informationen speichern, die zur autonomen Fahrsteuerung eines Fahrzeugs erforderlich sind, oder kann Informationen speichern, die in einem autonomen Fahrprozess eines von dem Prozessor 610 gesteuerten Fahrzeugs erzeugt werden. Der Prozessor 610 kann auf in dem Speicher 620 gespeicherte Informationen zugreifen (oder diese lesen) und kann das autonome Fahren eines Fahrzeugs steuern. Der Speicher 620 kann als ein computerlesbares Aufzeichnungsmedium implementiert sein und kann derart arbeiten, dass der Prozessor 610 darauf zugreifen kann. Insbesondere kann der Speicher 620 als eine Festplatte, ein magnetisches Band, eine Speicherkarte, ein Festwertspeicher (ROM), ein Direktzugriffsspeicher (RAM), eine digitale Videodisc (DVD) oder eine optischen Datenspeicherung, wie eine optische Diskette, implementiert sein.
Der Speicher 620 kann Karteninformationen speichern, die zur autonomen Fahrsteuerung mittels des Prozessors 610 erforderlich sind. Die in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen können eine Navigationskarte (oder eine digitale Karte) sein, die Informationen zu einer Straßeneinheit bereitstellen, können jedoch als eine präzise Straßenkarte implementiert sein, die Straßeninformationen zu einer Spureinheit bereitstellt, d.h. 3-D Hochpräzisions-Elektronikkartendaten, um die Präzision der autonomen Fahrsteuerung zu verbessern. Dementsprechend können die in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen dynamische und statische Informationen zur autonomen Fahrsteuerung eines Fahrzeugs bereitstellen, wie beispielsweise eine Spur, die Mittellinie einer Spur, eine Überholspur bzw. ein Sonderfahrstreifen, eine Fahrbahnbegrenzung, die Mittellinie einer Fahrbahn, ein Verkehrsschild, eine Fahrbahnmarkierung, die Form und Höhe einer Fahrbahn und eine Spurbreite.
Der Speicher 620 kann ferner den Algorithmus für autonomes Fahren zur autonomen Fahrsteuerung eines Fahrzeugs speichern. Der Algorithmus für autonomes Fahren ist ein Algorithmus (Erkennungs-, Ermittlungs- und Steuerungsalgorithmus) zum Erkennen der Peripherie eines autonomen Fahrzeugs, zum Ermitteln des Zustands der Peripherie des Fahrzeugs und zum Steuern der Fahrt des Fahrzeugs basierend auf einem Ergebnis der Ermittlung. Der Prozessor 610 kann eine aktive autonome Fahrsteuerung für eine Umgebung eines Fahrzeugs durchführen, indem er den in dem Speicher 620 gespeicherten Algorithmus für autonomes Fahren ausführt.
Der Prozessor 610 kann das autonome Fahren eines Fahrzeugs basierend auf den von der Fahrinformationseingabeschnittstelle 101 bzw. der Bewegungsinformationseingabeschnittstelle 201 erhaltenen Fahrinformationen und Bewegungsinformationen, den Informationen zu einem von der Sensoreinheit 500 detektierten umliegenden Objekt und den Karteninformationen und dem in dem Speicher 620 gespeicherten Algorithmus für autonomes Fahren durchführen. Der Prozessor 610 kann als ein Embedded-Prozessor implementiert sein, wie beispielsweise ein Rechner mit komplexem Befehlssatz (CICS - Complex Instruction Set Computer) oder ein Rechner mit reduziertem Befehlssatz (RISC - Reduced Instruction Set Computer), oder als eine dedizierte Halbleiterschaltung, wie beispielsweise eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC - Application-Specific Integrated Circuit).
In der vorliegenden Ausführungsform kann der Prozessor 610 ein autonomes Fahren eines autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs durch Analysieren der Fahrtrajektorie des autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs und eines umliegenden Fahrzeugs steuern. Zu diesem Zweck kann der Prozessor 610 ein Sensorverarbeitungsmodul 611, ein Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul 612, ein Fahrtrajektorie-Analysemodul 613, ein Fahrsteuerungsmodul 614, ein Insassenzustandsermittlungsmodul 616 und ein Trajektorielernmodul 615 aufweisen, wie in 2 dargestellt. 2 zeigt jedes der Module als einen unabhängigen Block basierend auf dessen Funktion, die Module können jedoch in ein einziges Modul integriert werden und als ein Element zum Integrieren und Durchführen der Funktionen der Module implementiert sein.
Das Sensorverarbeitungsmodul 611 kann Bewegungsinformationen eines umliegenden Fahrzeugs (d.h. enthält den Standort des umliegenden Fahrzeugs und kann ferner die Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung des umliegenden Fahrzeugs entlang des Standorts enthalten) basierend auf einem Ergebnis des Detektierens, mittels der Sensoreinheit 500, eines umliegenden Objekts in der Nähe eines autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs ermitteln. Das heißt, dass das Sensorverarbeitungsmodul 611 den Standort eines umliegenden Fahrzeugs basierend auf einem von dem LIDAR-Sensor 510 empfangenen Signal ermitteln kann, den Standort eines umliegenden Fahrzeugs basierend auf einem von dem Radarsensor 520 empfangenen Signal ermitteln kann, den Standort eines umliegenden Fahrzeugs basierend auf einem von dem Kamerasensor 530 empfangenen Bild ermitteln kann und den Standort eines umliegenden Fahrzeugs basierend auf einem von dem Ultraschallsensor 540 empfangenen Signal ermitteln kann. Zu diesem Zweck, wie in 1 dargestellt, kann das Sensorverarbeitungsmodul 611 ein LIDAR-Signalverarbeitungsmodul 611a, ein Radarsignalverarbeitungsmodul 611b und ein Kamerasignalverarbeitungsmodul 611c aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann dem Sensorverarbeitungsmodul 611 ferner ein Ultraschallsignalverarbeitungsmodul (nicht abgebildet) hinzugefügt werden. Ein Implementierungsverfahren des Verfahrens zum Ermitteln des Standorts eines umliegenden Fahrzeugs mittels des LIDAR-Sensors 510, des Radarsensors 520 und des Kamerasensors 530 ist nicht auf eine bestimmte Ausführungsform beschränkt. Das Sensorverarbeitungsmodul 611 kann ferner Attributinformationen, wie die Größe und Art eines umliegenden Fahrzeugs, zusätzlich zu dem Standort, der Geschwindigkeit und der Bewegungsrichtung des umliegenden Fahrzeugs ermitteln. Ein Algorithmus zum Ermitteln von Informationen, wie des Standorts, der Geschwindigkeit, der Bewegungsrichtung, der Größe und der Art eines umliegenden Fahrzeugs, kann vorgegeben sein.
Das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul 612 kann eine tatsächliche Fahrtrajektorie und eine erwartete Fahrtrajektorie eines umliegenden Fahrzeugs und eine tatsächliche Fahrtrajektorie eines autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs erzeugen. Zu diesem Zweck, wie in 2 dargestellt, kann das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul 612 ein Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein umliegendes Fahrzeug 612a und ein Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein autonom angetriebenes Fahrzeug 612b aufweisen.
Zunächst kann das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein umliegendes Fahrzeug 612a eine tatsächliche Fahrtrajektorie eines umliegenden Fahrzeugs erzeugen.
Insbesondere kann das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein umliegendes Fahrzeug 612a eine tatsächliche Fahrtrajektorie eines umliegenden Fahrzeugs basierend auf von der Sensoreinheit 500 detektierten Bewegungsinformationen zum umliegenden Fahrzeug (d.h. der von dem Sensorverarbeitungsmodul 611 ermittelte Standort des umliegenden Fahrzeugs) erzeugen. In diesem Fall kann sich das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein umliegendes Fahrzeug 612a zum Erzeugen der tatsächlichen Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs auf in dem Speicher 620 gespeicherte Karteninformationen beziehen und kann die tatsächliche Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs durch Querverweis auf den Standort des von der Sensoreinheit 500 detektierten Fahrzeugs und eines gegebenen Standorts in den in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen erzeugen. Wenn beispielsweise ein umliegendes Fahrzeug an einer bestimmten Stelle von der Sensoreinheit 500 detektiert wird, kann das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein umliegendes Fahrzeug 612a einen aktuell detektierten Standort des umliegenden Fahrzeugs in den in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen durch Querverweis auf den detektierten Standort des umliegenden Fahrzeugs und einen gegebenen Standort in den Karteninformationen bestimmen. Das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein umliegendes Fahrzeug 612a kann eine tatsächliche Fahrtrajektorie eines umliegenden Fahrzeugs durch kontinuierliches Überwachen des Standorts des umliegenden Fahrzeugs erzeugen, wie vorstehend beschrieben. Das heißt, dass das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein umliegendes Fahrzeug 612a eine tatsächliche Fahrtrajektorie eines umliegenden Fahrzeugs erzeugen kann, indem es den Standort des von der Sensoreinheit 500 detektierten umliegenden Fahrzeugs einem Standort in den in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen basierend auf dem Querverweis und der Akkumulation des Standorts zuordnet.
Eine tatsächliche Fahrtrajektorie eines umliegenden Fahrzeugs kann mit einer erwarteten Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs, die im späteren Verlauf beschrieben wird, verglichen werden, um dazu verwendet zu werden, zu ermitteln, ob die in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformation präzise sind. In diesem Fall, wenn eine tatsächliche Fahrtrajektorie eines bestimmten umliegenden Fahrzeugs mit einer erwarteten Fahrtrajektorie verglichen wird, kann das Problem entstehen, dass fälschlicherweise bzw. fehlerhaft ermittelt wird, dass die in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen unpräzise sind, obwohl die Karteninformationen präzise sind. Wenn beispielsweise die tatsächlichen Fahrtrajektorien und die erwarteten Fahrtrajektorien gleich sind und eine tatsächliche Fahrtrajektorie und eine erwartete Fahrtrajektorie eines bestimmten umliegenden Fahrzeugs unterschiedlich sind, wenn lediglich die tatsächliche Fahrtrajektorie des bestimmten umliegenden Fahrzeugs mit der erwarteten Fahrtrajektorie verglichen wird, kann fälschlicherweise bzw. fehlerhaft ermittelt werden, dass die in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen unpräzise sind, obwohl die Karteninformationen präzise sind. Um dieses Problem zu verhindern, ist es erforderlich, zu ermitteln, ob die Tendenz tatsächlicher Fahrtrajektorien einer Vielzahl umliegender Fahrzeuge aus der erwarteten Fahrtrajektorie herausfällt. Zu diesem Zweck kann das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein umliegendes Fahrzeug 612a die tatsächliche Fahrtrajektorie sämtlicher der Vielzahl von umliegenden Fahrzeugen erzeugen. Darüber hinaus, wenn berücksichtigt wird, dass ein Fahrer eines umliegenden Fahrzeugs dazu neigt, ein Lenkrad während seines oder ihres Fahrprozesses leicht nach links und rechts zu bewegen, um auf gerader Strecke zu fahren, kann eine tatsächliche Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs in einer gekrümmten Form, nicht in einer gradlinigen Form, erzeugt werden. Zum Berechnen eines Fehlers zwischen erwarteten Fahrtrajektorien, die im späteren Verlauf beschrieben werden, kann das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein umliegendes Fahrzeug 612a eine tatsächliche Fahrtrajektorie in einer gradlinigen Form erzeugen, indem es ein gegebenes Glättungsschema auf die in einer gekrümmten Form erzeugte ursprüngliche tatsächliche Fahrtrajektorie anwendet. Verschiedene Schemata, wie beispielsweise Interpolation für jeden Standort eines umliegenden Fahrzeugs, können als Glättungsschema eingesetzt werden.
Zudem kann das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein umliegendes Fahrzeug 612a eine erwartete Fahrtrajektorie eines umliegenden Fahrzeugs basierend auf in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen erzeugen.
Wie vorstehend beschrieben, können die in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen 3-D Hochpräzisions-Elektronikkartendaten sein. Dementsprechend können die Karteninformationen dynamische und statische Informationen zur autonomen Fahrsteuerung eines Fahrzeugs bereitstellen, wie beispielsweise eine Spur, die Mittellinie einer Spur, eine Überholspur bzw. ein Sonderfahrstreifen, eine Fahrbahnbegrenzung, die Mittellinie einer Fahrbahn, ein Verkehrsschild, eine Fahrbahnmarkierung, eine Form und Höhe einer Fahrbahn und eine Spurbreite. Wenn berücksichtigt wird, dass ein Fahrzeug häufig in der Mitte einer Spur fährt, kann erwartet werden, dass sich ein umliegendes Fahrzeug, das in der Nähe eines autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs fährt, auch in der Mitte der Spur fährt. Dementsprechend kann das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein umliegendes Fahrzeug 612a eine erwartete Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs als die Mittellinie einer Fahrbahn erzeugen, die in die Karteninformationen integriert ist.
Das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein autonom angetriebenes Fahrzeug 612b kann eine tatsächliche Fahrtrajektorie eines autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs erzeugen, das bisher basierend auf den über die Bewegungsinformationseingabeschnittstelle 201 erhaltenen Bewegungsinformationen des autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs angetrieben wurde.
Das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein autonom angetriebenes Fahrzeug 612b kann insbesondere eine tatsächliche Fahrtrajektorie eines autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs durch Querverweis auf einen über die Bewegungsinformationseingabeschnittstelle 201 erhaltenen Standort eines autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs (d.h. über den GPS-Empfänger 260 erhaltene Informationen zum Standort des autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs) und einen gegebenen Standort in den in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen erzeugen. Das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein autonom angetriebenes Fahrzeug 612b kann beispielsweise einen aktuellen Standort eines autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs in den in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen durch Querverweis auf einen über die Bewegungsinformationseingabeschnittstelle 201 erhaltenen Standort des autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs und einen gegebenen Standort in den Karteninformationen bestimmen. Wie vorstehend beschrieben, kann das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein autonom angetriebenes Fahrzeug 612b eine tatsächliche Fahrtrajektorie eines autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs durch kontinuierliches Überwachen des Standorts des autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs erzeugen. Das heißt, dass das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein autonom angetriebenes Fahrzeug 612b eine tatsächliche Fahrtrajektorie des autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs erzeugen kann, indem es den über die Bewegungsinformationseingabeschnittstelle 201 erhaltenen Standort des autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs einem Standort in den in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen basierend auf dem Querverweis und der Akkumulation des Standorts zuordnet.
Ferner kann das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein autonom angetriebenes Fahrzeug 612b eine erwartete Fahrtrajektorie bis zum Zielort des autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs basierend auf in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen erzeugen.
Das heißt, dass das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein autonom angetriebenes Fahrzeug 612b die erwartete Fahrtrajektorie bis zu einem Zielort mittels eines über die Bewegungsinformationseingabeschnittstelle 201 erhaltenen aktuellen Standorts des autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs (d.h. über den GPS-Empfänger 260 erhaltene Informationen zum aktuellen Standort des autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs) und der in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen erzeugen kann. Wie die erwartete Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs, kann die erwartete Fahrtrajektorie des autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs als die Mittellinie einer Straße erzeugt werden, die in die in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen integriert ist.
Die von dem Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein umliegendes Fahrzeug 612a und dem Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein autonom angetriebenes Fahrzeug 612b erzeugten Fahrtrajektorien können in dem Speicher 620 gespeichert werden und können zu verschiedenen Zwecken in einem Prozess zum Steuern, mittels des Prozessors 610, des autonomen Fahrens eines autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs verwendet werden.
Das Fahrtrajektorie-Analysemodul 613 kann eine aktuelle Zuverlässigkeit einer autonomen Fahrsteuerung für ein autonom fahrendes Ego-Fahrzeug diagnostizieren, indem es Fahrtrajektorien (d.h. eine tatsächliche Fahrtrajektorie und eine erwartete Fahrtrajektorie eines umliegenden Fahrzeugs und eine tatsächliche Fahrtrajektorie des autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs) analysiert, die von dem Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul 612 erzeugt und in dem Speicher 620 gespeichert werden. Die Zuverlässigkeitsdiagnose der autonomen Fahrsteuerung kann in einem Prozess zum Analysieren eines Trajektoriefehlers zwischen der tatsächlichen Fahrtrajektorie und der erwarteten Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs durchgeführt werden.
Das Fahrsteuerungsmodul 614 kann eine Funktion zum Steuern des autonomen Fahrens eines autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs durchführen. Das Fahrsteuerungsmodul 614 kann insbesondere den Algorithmus für autonomes Fahren unter Verwendung der über die Fahrinformationseingabeschnittstelle 101 bzw. die Bewegungsinformationseingabeschnittstelle 201 erhaltenen Fahrinformationen und Bewegungsinformationen, den Informationen zu einem von der Sensoreinheit 500 detektierten Objekt und den in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen synthetisch verarbeiten, kann die Steuerungsinformationen über die Fahrzeugsteuerungsausgabeschnittstelle 401 an das niederrangige Steuerungssystem 400 senden, so dass das niederrangige Steuerungssystem 400 das autonome Fahren eines autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs steuert, und kann die Fahrzustandsinformationen und Warninformationen des autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs über die Insassenausgabeschnittstelle 301 an die Ausgabeeinheit 300 senden, so dass ein Fahrer die Fahrzustandsinformationen und Warninformationen erkennen kann. Beim Integrieren und Steuern solch eines autonomen Fahrens steuert das Fahrsteuerungsmodul 614 ferner das autonome Fahren unter Berücksichtigung der Fahrtrajektorien eines autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs und eines umliegenden Fahrzeugs, die von dem Sensorverarbeitungsmodul 611, dem Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul 612 und dem Fahrtrajektorie-Analysemodul 613 analysiert wurden, wodurch die Präzision der autonomen Fahrsteuerung verbessert und die Sicherheit der autonomen Fahrsteuerung erhöht wird.
Das Trajektorielernmodul 615 kann ein Lernen oder Korrekturen an einer tatsächlichen Fahrtrajektorie eines autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs durchführen, die von dem Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für autonom angetriebene Fahrzeuge 612b erzeugt wird. Wenn beispielsweise ein Trajektoriefehler zwischen einer tatsächlichen Fahrtrajektorie und einer erwarteten Fahrtrajektorie eines umliegenden Fahrzeugs ein vorgegebener Schwellenwert oder mehr ist, kann das Trajektorielernmodul 615 bestimmen, dass eine tatsächliche Fahrtrajektorie eines autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs korrigiert werden muss, indem ermittelt wird, dass die in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen unpräzise sind. Dementsprechend kann das Trajektorielernmodul 615 einen lateralen Verschiebungswert zum Korrigieren der tatsächlichen Fahrtrajektorie eines autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs bestimmen und kann die Fahrtrajektorie des autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs korrigieren.
Das Insassenzustandsermittlungsmodul 616 kann einen Zustand und ein Verhalten eines Insassen basierend auf einem von dem internen Kamerasensor 535 und dem Biosensor detektierten Zustand und Biosignal des Insassen ermitteln. Der von dem Insassenzustandsermittlungsmodul 616 ermittelte Zustand des Insassen kann zur autonomen Fahrsteuerung über ein autonom fahrendes Ego-Fahrzeug oder in einem Prozess zum Ausgeben einer Warnung an den Insassen verwendet werden.
[Erste Ausführungsform]
Nachstehend wird basierend auf den vorgenannten Inhalten eine erste Ausführungsform beschrieben, bei der das autonome Fahren eines Fahrzeugs gesteuert wird durch selektives Anwenden, basierend auf dem Zustand eines Insassen, einer ersten erwarteten Fahrtrajektorie auf der Grundlage einer Spurwechselrate, die basierend auf einem Spurwechselmuster eines Fahrers und Informationen zum Zustand einer Fahrbahn vorbestimmt wird, und einer zweiten erwarteten Fahrtrajektorie basierend auf einer korrigierten Spurwechselrate.
Grundsätzlich kann der Prozessor 610 das autonome Fahren eines Ego-Fahrzeugs basierend auf Karteninformationen und einer Spurwechselrate, die in dem Speicher 620 gespeichert sind, und einer erwarteten Fahrtrajektorie (erste erwartete Fahrtrajektorie), die basierend auf Fahrinformationen des Ego-Fahrzeugs erzeugt wird, steuern. In diesem Fall wird die Spurwechselrate basierend auf einem Spurwechselmuster eines Fahrers ermittelt, das basierend auf Fahrinformationen eines Ego-Fahrzeugs beim Spurwechsel des Ego-Fahrzeugs und auf Informationen zu dem Zustand einer Fahrbahn beim Spurwechsel des Ego-Fahrzeugs analysiert wird. Die Spurwechselrate gibt eine Geschwindigkeit eines Spurwechsels eines Ego-Fahrzeugs an und kann in dem Speicher 620 gespeichert worden sein.
Es wird eine in der vorliegenden Ausführungsform eingesetzte Spurwechselrate konkret beschrieben. Wie vorstehend beschrieben, steht die Spurwechselrate für einen Parameter, der eine Geschwindigkeit des Spurwechsels eines Ego-Fahrzeugs angibt. Die Geschwindigkeit des Spurwechsels hängt von dem Einfahrlenkwinkel (d.h. ein Lenkwinkel eines Ego-Fahrzeugs, der durch die Richtung, in der das Ego-Fahrzeug in eine Zielspur einfährt, und die Richtung der Zielspur gebildet wird) und einer Einfahrgeschwindigkeit (die eine laterale Geschwindigkeit des Ego-Fahrzeugs sein kann) zum Einfahren in die Zielspur beim Spurwechsel des Ego-Fahrzeugs ab. Das heißt, wenn die Spurwechselrate klein ist, kann dies bedeuten, dass ein Spurwechsel langsam durchgeführt werden kann, da der Einfahrlenkwinkel und die Einfahrgeschwindigkeit klein sind. Wenn die Spurwechselrate groß ist, kann dies bedeuten, dass ein Spurwechsel schnell durchgeführt werden kann, da der Einfahrlenkwinkel und die Einfahrgeschwindigkeit groß sind.
Solch eine Spurwechselrate kann basierend auf einem Spurwechselmuster eines Fahrers ermittelt werden, das basierend auf Fahrinformationen eines Ego-Fahrzeugs analysiert wird, die von dem Fahrinformationsdetektor 200 erhalten werden, wenn das Ego-Fahrzeug die Spur basierend auf dem manuellen Fahren des Fahrers wechselt, und auf Informationen zum Zustand einer Fahrbahn (d.h. die Breite, Krümmung und Steigung einer vorausliegenden Fahrbahn und die Anzahl von Spuren, die von der Sensoreinheit 500 detektiert werden können), wenn das Ego-Fahrzeug die Spur wechselt. Die Spurwechselrate kann basierend auf der Fahrhistorie des Ego-Fahrzeugs in einer Datenbank erfasst und in dem Speicher 620 gespeichert werden.
7 zeigt einen Prozess einer Spurwechselrate zum Erfassen einer Spurwechselrate in einer Datenbank und zum Speichern der Spurwechselrate in dem Speicher 620. Zum Erfassen der Spurwechselrate in einer Datenbank, wie in 7 dargestellt, kann der Prozessor 610 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Spurwechselmuster-Analysemodul 617, ein Fahrbahnzustands-Prüfmodul 618 und ein Spurwechselraten-Ermittlungsmodul 619 neben den in 2 dargestellten Modulen aufweisen.
Das Spurwechselmuster-Analysemodul 617 kann ein Spurwechselmuster eines Fahrers basierend auf einem Lenkwinkel analysieren, wenn ein Ego-Fahrzeug eine Spur wechselt (d.h. ein Lenkwinkel, der bei Manipulation eines Lenkrads durch den Fahrer gebildet wird), die Zeit analysieren, die das Ego-Fahrzeug zum Abschließen des Spurwechsels benötigt, und eine Geschwindigkeit analysieren, in der das Ego-Fahrzeug in eine Zielspur einfährt, was von dem Fahrinformationsdetektor 200 detektierte Fahrinformationen des Ego-Fahrzeugs sind. Beispielsweise kann das Spurwechselmuster-Analysemodul 617 ein Spurwechselmuster analysieren, das angibt, wie lang und in welchem Lenkwinkel ein Fahrer einen Spurwechsel durchgeführt hat, basierend auf einem ersten Lenkwinkel zu einem Zeitpunkt, zu dem der Spurwechsel eines Ego-Fahrzeugs initiiert wird, auf einem zweiten Lenkwinkel zu einem Zeitpunkt, zu dem der Spurwechsel das Ego-Fahrzeugs abgeschlossen ist, und auf der zum Abschließen des Spurwechsels erforderlichen Zeit. In diesem Fall kann der Zeitpunkt, zu dem der Spurwechsel initiiert wird, ein Zeitpunkt sein, zu dem der Lenkwinkel des Ego-Fahrzeugs einen vorgegebene kritischen Lenkwinkel erreicht, ein Zeitpunkt, zu dem eine Anzeigerichtung einer Anzeigelampe (Fahrtrichtungsanzeiger) des Ego-Fahrzeugs und eine Richtung des Lenkwinkels des Ego-Fahrzeugs gleich sind, oder ein Zeitpunkt, zu dem bestimmt wird, dass der Lenkwinkel des Ego-Fahrzeugs ein vorgegebener kritischer Lenkwinkel oder mehr ist, in dem Zustand, in dem die Anzeigerichtung der Anzeigelampe des Ego-Fahrzeugs und die Richtung des Lenkwinkels des Ego-Fahrzeugs gleich sind. Der Zeitpunkt, zu dem der Spurwechsel abgeschlossen ist, kann ein Zeitpunkt sein, zu dem die Anzeigelampe des Ego-Fahrzeugs ausgeschaltet ist.
Das Fahrbahnzustands-Prüfmodul 618 kann den Zustand einer Fahrbahn (z.B. Breite, Krümmung und Steigung einer vorausliegenden Fahrbahn und die Anzahl von Spuren) prüfen, wenn das Ego-Fahrzeug die Spur wechselt. Das Fahrbahnzustands-Prüfmodul 618 kann den Zustand einer Fahrbahn mittels eines Verfahrens zum Analysieren der Ergebnisse einer, beispielsweise mittels der Sensoreinheit 500, detektierten Fahrbahn unter Objekten in der Nähe eines Ego-Fahrzeugs prüfen oder kann den Zustand einer Fahrbahn mittels eines Verfahrens zum Extrahieren von Informationen zu dem Zustand der Fahrbahn aus in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen prüfen, basierend auf einem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs, der von dem GPS-Empfänger 260 des Fahrinformationsdetektors 200 gemessen wird.
Das Spurwechselraten-Ermittlungsmodul 619 kann eine Spurwechselrate basierend auf einem Spurwechselmuster eines Fahrers, die von dem Spurwechselmuster-Analysemodul 617 analysiert wird, und auf Informationen zum Zustand einer von dem Fahrbahnzustands-Prüfmodul 618 geprüften Fahrbahn ermitteln. Beispielsweise kann das Spurwechselraten-Ermittlungsmodul 619 nach Berechnung eines Spurwechselmusterindex, der eine Geschwindigkeit einer Spur angibt, die basierend auf einem Ergebnis der Analyse eines Spurwechselmusters gewechselt wurde, eine Spurwechselrate derart ermittelt, dass der berechnete Spurwechselmusterindex basierend auf dem Zustand einer Fahrbahn erhöht oder verringert wird (z.B. kann eines oder mehreres aus der Breite, Krümmung und Steigung der Fahrbahn und der Anzahl von Spuren verwendet werden). Solch eine Spurwechselrate kann basierend auf dem Zustand einer Fahrbahn in einer Datenbank erfasst und in dem Speicher 620 gespeichert werden. Der Prozessor 610 kann eine erste erwartete Fahrtrajektorie zum Steuern des autonomen Fahrens eines Ego-Fahrzeugs durch Einbeziehen einer in dem Speicher 620 gespeicherten Spurwechselrate zusammen mit in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen und von dem Fahrinformationsdetektor 200 detektierten Fahrinformationen des Ego-Fahrzeugs erzeugen. Dementsprechend kann der Prozessor 610 beim Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs basierend auf der ersten erwarteten Fahrtrajektorie (d.h., wenn Spuren in einem Prozess gewechselt werden, in dem das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs durchgeführt wird) das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs steuern (d.h. kann einen Spurwechsel des Ego-Fahrzeugs steuern) basierend auf einem Einfahrlenkwinkel und einer Einfahrgeschwindigkeit, die der Spurwechselrate zugeordnet sind, die in die erste erwartete Fahrtrajektorie einbezogen ist.
In einem Prozess, in dem das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs entsprechend der ersten erwarteten Fahrtrajektorie basierend auf einer in dem Speicher 620 gespeicherten Spurwechselrate gesteuert wird, kann es erforderlich sein, die Spurwechselrate des Ego-Fahrzeugs basierend auf dem Zustand eines Insassen zu korrigieren. Wenn beispielsweise eine Notsituation bei einem Insassen auftritt, muss ein Ego-Fahrzeug die Spur schneller wechseln können, um eine Notfahrt schneller durchzuführen oder sich schneller bis zum Seitenstreifen zu bewegen. Zu diesem Zweck kann der Prozessor 610 in der vorliegenden Ausführungsform in einem Prozess, in dem das autonome Fahren eines Ego-Fahrzeugs basierend auf der ersten erwarteten Fahrtrajektorie gesteuert wird, ermitteln, ob die autonome Fahrsteuerung basierend auf der ersten erwarteten Fahrtrajektorie, in welche die Spurwechselrate einbezogen wurde, basierend auf dem Zustand eines Insassen aufrechterhalten werden soll, oder ob die autonome Fahrsteuerung basierend auf der zweiten erwarteten Fahrtrajektorie, in welche die korrigierte Spurwechselrate, die ausgehend von der Spurwechselrate korrigiert ist, einbezogen wurde, geändert werden soll. Das heißt, dass der Prozessor 610 das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs durch selektives Anwenden der ersten erwarteten Fahrtrajektorie (in welche die Spurwechselrate einbezogen wurde) und der zweiten erwarteten Fahrtrajektorie (in welche die korrigierte Spurwechselrate einbezogen wurde) basierend auf dem von der Sensoreinheit 500 detektierten Zustand eines Insassen steuern kann. Zum Durchführen eines schnelleren Spurwechsels im Vergleich zu einer in dem Speicher 620 gespeicherten Spurwechselrate, kann der Prozessor 610 eine korrigierte Spurwechselrate derart bestimmen, dass ein Einfahrlenkwinkel und eine Einfahrgeschwindigkeit zugeordnet werden, deren Werte größer sind als die eines Einfahrlenkwinkels und einer Einfahrgeschwindigkeit, die der Spurwechselrate zugeordnet sind. Dementsprechend kann der Prozessor 610 beim Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs basierend auf der zweiten erwarteten Fahrtrajektorie das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs basierend auf dem Einfahrlenkwinkel und der Einfahrgeschwindigkeit steuern, deren Werte größer sind als die des Einfahrlenkwinkels und der Einfahrgeschwindigkeit, die der Spurwechselrate zugeordnet werden, so dass ein schnellerer Spurwechsel durchgeführt wird. Eine Erhöhung eines Einfahrlenkwinkels und einer Einfahrgeschwindigkeit für eine korrigierte Spurwechselrate im Vergleich zu einer Spurwechselrate kann je nach Absicht eines Entwicklers im Vorfeld konzipiert worden sein.
Ob der Prozessor 610 das autonome Fahren eines Ego-Fahrzeugs basierend auf einer ersten erwarteten Fahrtrajektorie, in die eine Spurwechselrate einbezogen wurde, oder einer zweiten erwarteten Fahrtrajektorie, in die eine korrigierte Spurwechselrate einbezogen wurde, steuert, wird basierend darauf bestimmt, ob ein Beifahrer zusätzlich zu einem Fahrer in das Ego-Fahrzeug gestiegen ist, und basierend auf dem Zustand eines Insassen. Im Folgenden werden autonome Fahrsteuerungsprozesse beschrieben, die basierend auf dem Zustand eines Insassen aufgeteilt sind.
Falls abgesehen von dem Fahrer kein Beifahrer in ein Ego-Fahrzeug eingestiegen ist, wenn ein Fahrkonzentrationslevel des Fahrers, das basierend auf einem von der Sensoreinheit 500 detektierten Zustand des Fahrers ermittelt wird, ein vorgegebenes kritisches Konzentrationslevel oder mehr ist, kann der Prozessor 610 das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs basierend auf einer ersten erwarteten Fahrtrajektorie steuern. In diesem Fall ist das Fahrkonzentrationslevel des Fahrers ein digitalisierter Wert des von der Sensoreinheit 500 detektierten Zustands des Fahrers und kann ein Parameter sein, der beispielsweise basierend darauf digitalisiert wird, ob der Fahrer die Augen nach vorne gerichtet hält. Zu diesem Zweck kann ein gegebener Algorithmus zum Berechnen eines Fahrkonzentrationslevels durch Digitalisieren des Zustands eines Fahrers in dem Insassenzustandsermittlungsmodul 616 des Prozessors 610 vorliegen. Darüber hinaus ist das kritische Konzentrationslevel ein Wert, d.h. ein Kriterium zum Ermitteln, ob sich ein Fahrer auf das Fahren konzentriert, und kann als ein geeigneter Wert in Abhängigkeit von der Absicht eines Entwicklers ausgewählt werden und in dem Insassenzustandsermittlungsmodul 616 vorgegeben sein.
Ein Fahrer muss unter Umständen die autonome Fahrsteuerung basierend auf Fahrautomatisierungsstufen (z.B. Stufen 1 bis 3) überwachen. Dementsprechend, wenn ein Fahrkonzentrationslevel eines Fahrers ein kritisches Konzentrationslevel oder mehr ist (z.B., wenn der Fahrer die Augen nach vorne gerichtet hält), entspricht dies einem Normalzustand, in dem keine Notsituation bei dem Fahrer aufgetreten ist. Es wird bevorzugt, einen Spurwechsel basierend auf einer in dem Speicher 620 gespeicherten Spurwechselrate aufrechtzuerhalten, um die autonome Fahrstabilität sicherzustellen. Zu diesem Zweck kann der Prozessor 610 die autonome Fahrsteuerung über das Ego-Fahrzeug basierend auf einer ersten erwarteten Fahrtrajektorie aufrechterhalten.
Demgegenüber kann der Prozessor 610, wenn das Fahrkonzentrationslevel des Fahrers geringer ist als das kritische Konzentrationslevel (z.B., wenn der Fahrer die Augen nicht nach vorne gerichtet hält), eine Warnung über die Ausgabeeinheit 300 ausgeben. Nach Ausgabe der Warnung, wenn das Fahrkonzentrationslevel des Fahrers wieder das kritische Konzentrationslevel oder mehr erreicht hat, kann der Prozessor 610 die autonome Fahrsteuerung über das Ego-Fahrzeug basierend auf einer ersten erwarteten Fahrtrajektorie durchführen. Nach Ausgabe der Warnung, wenn das Fahrkonzentrationslevel des Fahrers nicht wieder das kritische Konzentrationslevel oder mehr erreicht, kann der Prozessor 610 einen autonomen Fahrmodus mit der Genehmigung des Fahrers zum Ändern eines Fahrmodus ausschalten.
Falls abgesehen von dem Fahrer kein Beifahrer in das Ego-Fahrzeug eingestiegen ist, wenn basierend auf dem von der Sensoreinheit 500 detektierten Zustand des Insassen ermittelt wird, dass eine Notsituation bei dem Fahrer eingetreten ist, kann der Prozessor 610 das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs basierend auf einer zweiten erwarteten Fahrtrajektorie steuern. Das heißt, wenn ermittelt wird, dass eine Notsituation bei dem Fahrer eingetreten ist (z.B. kann zum Ermitteln des Eintritts einer Notsituation bei dem Insassen, wie Atem- oder Herzbeschwerden, ein Biosensor zum Detektieren von Bioinformationen, wie eine Herzfrequenz, ein Pulsschlag oder ein Blutdruck eines Insassen, neben dem internen Kamerasensor 535 der Sensoreinheit 500 verwendet werden), muss eine schnelle Bewegung des Ego-Fahrzeugs priorisiert werden, um dem Fahrer Erste Hilfe zu leisten. Dementsprechend kann der Prozessor 610 eine schnelle Notfahrt des Ego-Fahrzeugs oder eine schnelle Bewegung des Ego-Fahrzeugs bis zum Seitenstreifen durch Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs basierend auf einer zweiten erwarteten Fahrtrajektorie veranlassen.
Falls abgesehen von dem Fahrer ein Beifahrer in das Ego-Fahrzeug eingestiegen ist, wenn basierend auf einem von der Sensoreinheit 500 detektierten Zustand des Beifahrers ermittelt wird, dass eine Notsituation bei dem Beifahrer eingetreten ist, kann der Prozessor 610 das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs basierend auf einer zweiten erwarteten Fahrtrajektorie steuern. In diesem Fall muss eine schnelle Bewegung des Ego-Fahrzeugs priorisiert werden, um dem Beifahrer Erste Hilfe zu leisten. Dementsprechend kann der Prozessor 610 eine schnelle Notfahrt des Ego-Fahrzeugs oder eine schnelle Bewegung des Ego-Fahrzeugs bis zum Seitenstreifen durch Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs basierend auf einer zweiten erwarteten Fahrtrajektorie veranlassen.
Wenn weder bei einem Fahrer noch einem Beifahrer eine Notsituation eingetreten ist, kann der Prozessor 610 die autonome Fahrsteuerung über das Ego-Fahrzeug basierend auf einer ersten erwarteten Fahrtrajektorie aufrechterhalten, da bevorzugt wird, einen Spurwechsel basierend auf einer in dem Speicher 620 gespeicherten Spurwechselraten aufrechtzuerhalten, um die autonome Fahrstabilität sicherzustellen. Wenn ermittelt wird, dass eine Notsituation bei einem Fahrer oder einem Beifahrer eingetreten ist, kann der Prozessor 610 ferner eine Warnung über die Ausgabeeinheit 300 ausgeben.
8 und 9 sind Flussdiagramme zur Beschreibung eines Verfahrens zum autonomen Fahren gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Bezugnehmend auf 8 kann ein Verfahren zum autonomen Fahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen ersten Steuerungsschritt S100 und einen zweiten Steuerungsschritt S200 umfassen.
Im dem ersten Steuerungsschritt S100 steuert der Prozessor 610 das autonome Fahren eines Ego-Fahrzeugs basierend auf einer ersten erwarteten Fahrtrajektorie, die basierend auf Karteninformationen und einer Spurwechselrate, die in dem Speicher 620 gespeichert sind, und auf Fahrinformationen des Ego-Fahrzeugs erzeugt wird. Wie vorstehend beschrieben, wird die Spurwechselrate basierend auf einem Spurwechselmuster eines Fahrers ermittelt, das basierend auf Fahrinformationen eines Ego-Fahrzeugs beim Spurwechsel des Ego-Fahrzeugs und auf Informationen zu dem Zustand einer Fahrbahn beim Spurwechsel des Ego-Fahrzeugs analysiert wird. Die Spurwechselrate gibt eine Geschwindigkeit eines Spurwechsels eines Ego-Fahrzeugs an und kann in dem Speicher 620 gespeichert werden.
In dem zweiten Steuerungsschritt S200 steuert der Prozessor 610 das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs durch selektives Anwenden einer ersten erwarteten Fahrtrajektorie und einer zweiten erwarteten Fahrtrajektorie basierend auf einem von der Sensoreinheit 500 detektierten Zustand des Insassen, der in das Ego-Fahrzeug eingestiegen ist. Wie vorstehend beschrieben, wurde eine ausgehend von einer in dem Speicher 620 gespeicherten Spurwechselrate korrigierte Spurwechselrate in die zweite erwartete Fahrtrajektorie einbezogen.
Die Spurwechselrate wird einem Einfahrlenkwinkel und einer Einfahrgeschwindigkeit zum Einfahren in eine Zielspur beim Spurwechsel eines Ego-Fahrzeugs zugeordnet und in dem Speicher 620 gespeichert. Dementsprechend steuert der Prozessor 610 beim Steuern des autonomen Fahrens eines Ego-Fahrzeugs basierend auf einer ersten erwarteten Fahrtrajektorie das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs basierend auf einem Einfahrlenkwinkel und einer Einfahrgeschwindigkeit, die einer Spurwechselrate zugeordnet sind.
Beim Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs basierend auf einer zweiten erwarteten Fahrtrajektorie, kann der Prozessor 610 ferner das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs basierend auf einem Einfahrlenkwinkel und einer Einfahrgeschwindigkeit steuern, deren Werte größer sind als die des Einfahrlenkwinkels und der Einfahrgeschwindigkeit, die der Spurwechselrate zugeordnet sind.
Schritt S200 wird insbesondere unter Bezugnahme auf 9 unter der Voraussetzung der oben genannten Inhalte beschrieben. Falls abgesehen von dem Fahrer kein Beifahrer in ein Ego-Fahrzeug eingestiegen ist (S201), wenn ein Fahrkonzentrationslevel des Fahrers, das basierend auf einem von der Sensoreinheit 500 detektierten Zustand des Fahrers ermittelt wird, ein vorgegebenes kritisches Konzentrationslevel oder mehr ist (S202), steuert der Prozessor 610 das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs basierend auf einer ersten erwarteten Fahrtrajektorie (S203). Wenn das Fahrkonzentrationslevel des Fahrers geringer ist als das vorgegebene kritische Konzentrationslevel (S202), gibt der Prozessor 610 eine Warnung über die Ausgabeeinheit 300 aus (S204). Nach Ausgabe der Warnung, wenn das Fahrkonzentrationslevel des Fahrers wieder das kritische Konzentrationslevel oder mehr erreicht (S205), führt der Prozessor 610 die autonome Fahrsteuerung über das Ego-Fahrzeug basierend auf der ersten erwarteten Fahrtrajektorie durch (S203). Nach Ausgabe der Warnung, wenn das Fahrkonzentrationslevel des Fahrers nicht wieder das kritische Konzentrationslevel oder mehr erreicht (S205), schaltet der Prozessor 610 einen autonomen Fahrmodus mit der Genehmigung des Fahrers zum Ändern eines Fahrmodus aus (S206).
Falls abgesehen von dem Fahrer kein Beifahrer in das Ego-Fahrzeug eingestiegen ist (S201), wenn basierend auf einem von der Sensoreinheit 500 detektierten Zustand des Insassen ermittelt wird, dass eine Notsituation bei dem Fahrer eingetreten ist (S207), gibt der Prozessor 610 ferner eine Warnung über die Ausgabeeinheit 300 aus (S208) und steuert anschließend das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs basierend auf einer zweiten erwarteten Fahrtrajektorie (S209).
Falls abgesehen von dem Fahrer ein Beifahrer in das Ego-Fahrzeug eingestiegen ist (S201), wenn basierend auf einem von der Sensoreinheit 500 detektierten Zustand des Beifahrers ermittelt wird, dass eine Notsituation bei dem Beifahrer eingetreten ist (S210), gibt der Prozessor 610 ferner eine Warnung über die Ausgabeeinheit 300 aus (S211) und steuert das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs basierend auf einer zweiten erwarteten Fahrtrajektorie (S212).
Wenn in Schritt S207 keine Notsituation bei dem Fahrer eingetreten ist oder in Schritt S210 keine Notsituation bei dem Beifahrer eingetreten ist, führt der Prozessor 610 eine autonome Fahrsteuerung über das Ego-Fahrzeug basierend auf der ersten erwarteten Fahrtrajektorie durch (S203).
Gemäß der ersten Ausführungsform kann die vorliegende Offenbarung die autonome Fahrstabilität eines Fahrzeugs verbessern und ermöglicht zudem für einen Zustand eines Insassen geeignete Folgemaßnahmen durch Steuern, in Abhängigkeit der Zustände eines Fahrers und Beifahrers, des autonomen Fahrens des Fahrzeugs durch selektives Anwenden einer ersten erwartete Fahrtrajektorie basierend auf einer Spurwechselrate, die basierend auf einem Spurwechselmuster des Fahrers und auf Informationen zu dem Zustand einer Fahrbahn vorbestimmt wird, und einer zweiten erwartete Fahrtrajektorie basierend auf einer korrigierten Spurwechselrate, die ausgehend von der Spurwechselrate korrigiert wird.
[Zweite Ausführungsform]
Die vorliegende Offenbarung umfasst eine zweite Ausführungsform, die zusammen mit der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform eingesetzt werden kann. Im Folgenden wird die zweite Ausführungsform beschrieben, bei der ein Algorithmus für autonomes Fahren gelernt wird, der bei der autonomen Fahrsteuerung zum Einsatz kommt. Um Ausdrücke klar voneinander zu unterscheiden, wird der im Folgenden beschriebene Ausdruck „Algorithmus für autonomes Fahren“ für einen bei einer autonomen Fahrsteuerung über ein Ego-Fahrzeug eingesetzten Algorithmus verwendet und der im Folgenden beschriebene Ausdruck „Algorithmus für autonomes Fahren eines umliegenden Fahrzeug“ für einen bei einer autonomen Fahrsteuerung über ein umliegendes Fahrzeug eingesetzten Algorithmus verwendet. Die nachfolgende vorliegende Ausführungsform ist durch einen Prozess zum Aktualisieren eines Algorithmus für autonomes Fahren, der bei einem Ego-Fahrzeug eingesetzt wird, implementiert, und zwar basierend auf einem Vergleich zwischen der Genauigkeit des Algorithmus für autonomes Fahren, der bei dem Ego-Fahrzeug eingesetzt wird, und der Genauigkeit des Algorithmus für autonomes Fahren eines umliegenden Fahrzeugs, der bei einem umliegenden Fahrzeug eingesetzt wird, und durch einen Prozess zum Durchführen des Lernens des Algorithmus für autonomes Fahren, der bei dem Ego-Fahrzeug eingesetzt wird. Die Prozesse werden nachfolgend ausführlich beschrieben.
Zuerst kann der Prozessor 610 das autonome Fahren eines Ego-Fahrzeugs basierend auf Karteninformationen und einem Algorithmus für autonomes Fahren, die in dem Speicher 620 gespeichert sind, steuern und kann einen Algorithmus für autonomes Fahren eines umliegenden Fahrzeugs von einem umliegenden Fahrzeug in der Nähe des Ego-Fahrzeugs über V2V-Kommunikation in einem Prozess zum Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs empfangen. Dabei kann der Prozessor 610 ermitteln, ob die Aktualisierung des in dem Speicher 620 gespeicherten Algorithmus für autonomes Fahren erforderlich ist, indem er den in dem Speicher 620 gespeicherten Algorithmus für autonomes Fahren mit dem von dem umliegenden Fahrzeug empfangenen Algorithmus für autonomes Fahren eines umliegenden Fahrzeugs vergleicht.
In der vorliegenden Ausführungsform kann ein erster Genauigkeitsindex, der die Genauigkeit der autonomen Fahrsteuerung für ein Ego-Fahrzeug angibt, dem Algorithmus für autonomes Fahren zugeordnet worden sein. Ein zweiter Genauigkeitsindex, der die Genauigkeit der autonomen Fahrsteuerung für ein umliegende Fahrzeug angibt, könnte dem Algorithmus für autonomes Fahren eines umliegenden Fahrzeugs zugeordnet worden sein. Der Genauigkeitsindex ist ein quantitativer Index, der basierend auf einer Historie berechnet wird, bei der die autonome Fahrsteuerung über ein Fahrzeug basierend auf dem Algorithmus für autonomes Fahren durchgeführt wurde. Der Genauigkeitsindex kann beispielsweise ein Index sein, der zum Angeben einer Steuerungsgenauigkeit des Algorithmus für autonomes Fahren berechnet wird, indem die Häufigkeit eines Unfalls, der auftritt, wenn eine autonome Fahrsteuerung basierend auf dem Algorithmus für autonomes Fahren durchgeführt wurde, die zum Erreichen eines Zielorts benötigte Zeit, die Fahrstrecke und die Kraftstoffeffizienz sowie die Häufigkeit der beteiligten Fahrmanipulation durch einen Insassen synthetisch berücksichtigt werden. Ein Algorithmus zum Berechnen des Genauigkeitsindex durch die Analyse kumulierter Historien, in denen die autonome Fahrsteuerung basierend auf dem Algorithmus für autonomes Fahren durchgeführt wurde, kann ebenfalls in dem Speicher 620 gespeichert werden. Der berechnete Genauigkeitsindex kann dem Algorithmus für autonomes Fahren zugeordnet und dann in dem Speicher 620 gespeichert werden.
Dementsprechend, wenn der zweite Genauigkeitsindex, der dem Algorithmus für autonomes Fahren des umliegenden Fahrzeugs zugeordnet wird, größer ist als der erste Genauigkeitsindex, der dem Algorithmus für autonomes Fahren zugeordnet wird, kann der Prozessor 610 den Algorithmus für autonomes Fahren aktualisieren, indem der Algorithmus für autonomes Fahren des umliegenden Fahrzeugs in dem Speicher 620 gespeichert wird. Das heißt, wenn der zweite Genauigkeitsindex größer ist als der erste Genauigkeitsindex, kann der Algorithmus für autonomes Fahren des umliegenden Fahrzeugs als eine höhere Genauigkeit und Zuverlässigkeit als der Algorithmus für autonomes Fahren aufweisend angesehen werden. Dementsprechend kann der Prozessor 610 den Algorithmus für autonomes Fahren aktualisieren, indem der Algorithmus für autonomes Fahren des umliegenden Fahrzeugs in dem Speicher 620 gespeichert wird. Die Aktualisierung des Algorithmus für autonomes Fahren kann in Echtzeit oder periodisch in einem Prozess zum Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs durchgeführt werden.
Durch solch eine Aktualisierung kann der Prozessor 610 ermitteln, ob die Fahrmanipulation des Insassen des Ego-Fahrzeugs in einem Prozess zum Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs beteiligt gewesen ist, basierend auf einem nun in dem Speicher 620 gespeicherten Algorithmus für autonomes Fahren (d.h. ein vorher in dem Speicher 620 gespeicherter Algorithmus für autonomes Fahren oder ein von einem umliegenden Fahrzeug empfangener Algorithmus für autonomes Fahren des umliegenden Fahrzeugs). In diesem Fall kann der Prozessor 610 über den Lenkwinkelsensor 210 oder den APS/PTS 220 des Fahrinformationsdetektors 200 ermitteln, ob die manuelle Fahrmanipulation, wie z.B. eine Lenkradmanipulation, Gaspedalmanipulation oder Bremspedalmanipulation des Insassen, beteiligt gewesen ist. Wenn ermittelt wird, dass die Fahrmanipulation des Insassen beteiligt gewesen ist, kann das Lernen das Algorithmus für autonomes Fahren, das im späteren Verlauf beschrieben wird, durchgeführt werden. Der Prozessor 610 kann die autonome Fahrsteuerung über das Ego-Fahrzeug stoppen (d.h. den autonomen Fahrmodus des Ego-Fahrzeugs ausschalten) als eine Voraussetzung, um das Lernen des Algorithmus für autonomes Fahren durchzuführen.
Nachdem die Fahrmanipulation eines Insassen beteiligt ist und die autonome Fahrsteuerung gestoppt ist, kann der Prozessor 610 ermöglichen, dass das Lernen des Algorithmus für autonomes Fahren, der nun in dem Speicher 620 gespeichert ist, unter Berücksichtigung der Fahrmanipulation des Insassen durchgeführt wird. Insbesondere kann der Prozessor 610 ermöglichen, dass das Lernen des Algorithmus für autonomes Fahren basierend auf einem Ergebnis eines Vergleichs zwischen der Fahrmanipulation des Insassen und einem Steuerungsprozess gemäß dem Algorithmus für autonomes Fahren zu einem Zeitpunkt, zu dem die Fahrmanipulation des Insassen beteiligt ist, durchgeführt wird. Beispiele für den Steuerungsprozess und die Fahrmanipulation des Insassen können sein i) ein Fall, bei dem der Steuerungsprozess ein Spurwechselprozess ist, der durch Rechtslenkung und Abbremsung durchgeführt wird, und die Fahrmanipulation des Insassen die Rechtslenkung für ein Lenkrad und die Betätigung eines Bremspedals umfasst, ii) ein Fall, bei dem der Steuerungsprozess ein Spurwechselprozess ist, der durch Rechtslenkung und Abbremsung durchgeführt wird, und die Fahrmanipulation des Insassen die Linkslenkung für das Lenkrad und die Betätigung des Bremspedals umfasst, oder iii) ein Fall, bei dem der Steuerungsprozess ein Spurwechselprozess ist, der durch Rechtslenkung und Abbremsung durchgeführt wird, und die Fahrmanipulation des Insassen die Linkslenkung für das Lenkrad und die Betätigung des Gaspedals umfasst.
In den vorstehenden Beispielen, wie im Fall von i), wenn der Steuerungsprozess und die Fahrmanipulation des Insassen gleich sind, kann der Prozessor 610 wieder in den autonomen Fahrmodus zurückkehren und kann eine autonome Fahrsteuerung über das Ego-Fahrzeug basierend auf einem nun in dem Speicher 620 gespeicherten Algorithmus für autonomes Fahren durchführen. In den vorstehenden Beispielen, wie im Fall von ii) und iii), wenn der Steuerungsprozess und die Fahrmanipulation des Insassen unterschiedlich sind, kann der Prozessor 610 einen Risikograd der Fahrmanipulation des Insassen verifizieren und dann ermöglichen, dass das Lernen des Algorithmus für autonomes Fahren durchgeführt wird. Der Risikograd der Fahrmanipulation des Insassen kann verifiziert werden durch einen Prozess zum Ermitteln, ob ein Unfall aufgrund der Fahrmanipulation des Insassen verursacht wurde. Im Fall von ii) der vorstehenden Beispiele, wenn kein Unfall durch die Linkslenkung und Betätigung des Bremspedals durch den Insassen verursacht wurde, kann der Prozessor 610 bestimmen, dass das Risiko der Fahrmanipulation des Insassen verifiziert wurde, und kann ermöglichen, dass das Lernen das Algorithmus für autonomes Fahren basierend auf der Fahrmanipulation des Insassen durchgeführt wird. Im Fall iii) der vorstehenden Beispiele, wenn durch die Linkslenkung und Betätigung des Gaspedals durch den Insassen ein Unfall verursacht wurde, kann der Prozessor 610 bestimmen, dass das Risiko der Fahrmanipulation des Insassen nicht verifiziert wurde, kann wieder in den autonomen Fahrmodus zurückkehren und kann die autonome Fahrsteuerung über das Ego-Fahrzeug basierend auf einem nun in dem Speicher 620 gespeicherten Algorithmus für autonomes Fahren durchführen.
In einem Fall, in dem der Steuerungsprozess und die Fahrmanipulation des Insassen sich unterscheiden, wenn der Risikograd der Fahrmanipulation des Insassen verifiziert wurde, kann der Prozessor 610 ermöglichen, dass das Lernen des Algorithmus für autonomes Fahren basierend auf den von der Sensoreinheit 500 detektierten Informationen zu einem umliegenden Objekt, den von dem Fahrinformationsdetektor 200 detektierten Fahrinformationen des Ego-Fahrzeugs, dem Steuerungsprozess und der Fahrmanipulation des Insassen durchgeführt wird. Das heißt, dass der Prozessor 610 ermöglichen kann, dass das Lernen das Algorithmus für autonomes Fahren basierend auf einem vorbereiteten Steuerungsprozess und einer Fahrmanipulation des Insassen durchgeführt wird, deren Risikograd gemäß dem Algorithmus für autonomes Fahren verifiziert wurde. Der Prozessor 610 kann ferner ermöglichen, dass das Lernen des Algorithmus für autonomes Fahren unter Berücksichtigung sowohl der von der Sensoreinheit 500 detektierten Informationen zum umliegenden Objekt als auch der von dem Fahrinformationsdetektor 200 detektierten Fahrinformationen des Ego-Fahrzeugs durchgeführt wird, so dass eine aktive autonome Fahrsteuerung über eine Umgebung und einen Fahrzustand des Ego-Fahrzeugs durchgeführt wird.
Der Prozessor 610 kann das Lernen des Algorithmus für autonomes Fahren selbstständig durchführen. Unter Berücksichtigung einer Rechenbelastung des Lernens kann der Prozessor 610 jedoch Informationen zu einem umliegenden Objekt, Fahrinformationen eines Ego-Fahrzeugs, einen Steuerungsprozess und eine Fahrmanipulation eines Insassen an den Server 700 senden, so dass das Lernen des Algorithmus für autonomes Fahren von dem Server 700 durchgeführt wird, kann von dem Server 700 den Algorithmus für autonomes Fahren empfangen, dessen Lernen von dem Server 700 abgeschlossen wurde, und kann das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs steuern. Darüber hinaus kann der Prozessor 610 den Algorithmus für autonomes Fahren, dessen Lernen abgeschlossen wurde und der aus dem Server 700 empfangen wird, zum umliegenden Fahrzeug verbreiten, um den Algorithmus für autonomes Fahren mit dem umliegenden Fahrzeug zu teilen.
10 ist ein Flussdiagramm zur Beschreibung eines Verfahrens zum autonomen Fahren gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
Das Verfahren zum autonomen Fahren gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird unter Bezugnahme auf 10 beschrieben. Zuerst steuert der Prozessor 610 das autonome Fahren eines Ego-Fahrzeugs basierend auf einem in dem Speicher 620 gespeicherten Algorithmus für autonomes Fahren (S100).
Als nächstes ermittelt der Prozessor 610, ob der in dem Speicher 620 gespeicherte Algorithmus für autonomes Fahren aktualisiert werden soll, indem der in dem Speicher 620 gespeicherte Algorithmus für autonomes Fahren mit einem von einem umliegenden Fahrzeug empfangenen Algorithmus für autonomes Fahren verglichen wird (S200). Wie vorstehend beschrieben, wurde ein erster Genauigkeitsindex, der die Genauigkeit der autonomen Fahrsteuerung für das Ego-Fahrzeug angibt, dem Algorithmus für autonomes Fahren zugeordnet. Ein zweiter Genauigkeitsindex, der die Genauigkeit der autonomen Fahrsteuerung für das umliegende Fahrzeug angibt, wurde dem Algorithmus für autonomes Fahren des umliegenden Fahrzeugs zugeordnet. Wenn der zweite Genauigkeitsindex, der dem Algorithmus für autonomes Fahren des umliegenden Fahrzeugs zugeordnet wird, größer ist als der erste Genauigkeitsindex, der in Schritt S200 dem Algorithmus für autonomes Fahren zugeordnet wird, kann der Prozessor 610 bestimmen, dass die Aktualisierung des Algorithmus für autonomes Fahren erforderlich ist.
Wenn in Schritt S200 bestimmt wird, dass die Aktualisierung des Algorithmus für autonomes Fahren erforderlich ist, aktualisiert der Prozessor 610 den Algorithmus für autonomes Fahren durch Speichern des Algorithmus für autonomes Fahren des umliegenden Fahrzeugs in dem Speicher 620 (S300).
Als nächstes ermittelt der Prozessor 610, ob die Fahrmanipulation eines Insassen in einem Prozess zum Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs beteiligt gewesen ist, basierend auf dem nun durch die Aktualisierung in dem Speicher 620 gespeicherten Algorithmus für autonomes Fahren (S400).
Wenn in Schritt S400 bestimmt wird, dass die Fahrmanipulation des Insassen beteiligt gewesen ist, stoppt der Prozessor 610 die autonome Fahrsteuerung über das Ego-Fahrzeug (S500).
Danach ermöglicht der Prozessor 610, dass das Lernen des Algorithmus für autonomes Fahren, der nun in dem Speicher 620 gespeichert ist, unter Berücksichtigung der Fahrmanipulation des Insassen durchgeführt wird. Insbesondere ermöglicht der Prozessor 610, dass das Lernen des Algorithmus für autonomes Fahren basierend auf einem Ergebnis eines Vergleichs zwischen der Fahrmanipulation des Insassen und einem Steuerungsprozess gemäß dem Algorithmus für autonomes Fahren zu einem Zeitpunkt, zu dem die Fahrmanipulation des Insassen beteiligt ist, durchgeführt wird (S600).
In Schritt S600 vergleicht der Prozessor 610 die Fahrmanipulation des Insassen mit dem Steuerungsprozess gemäß dem Algorithmus für autonomes Fahren zu einem Zeitpunkt, zu dem die Fahrmanipulation des Insassen beteiligt ist (S610), verifiziert den Risikograd der Fahrmanipulation des Insassen, wenn sich der Steuerungsprozess und die Fahrmanipulation des Insassen unterscheiden (S620), und ermöglicht, dass das Lernen des Algorithmus für autonomes Fahren basierend auf dem Steuerungsprozess und der Fahrmanipulation des Insassen durchgeführt wird, wenn der Risikograd der Fahrmanipulation des Insassen verifiziert wurde (S630). In Schritt S630 kann der Prozessor 610 ermöglichen, dass das Lernen des Algorithmus für autonomes Fahren durchgeführt wird, indem ferner Informationen zu einem umliegenden Objekt in der Nähe des Ego-Fahrzeugs und Fahrinformationen zum Ego-Fahrzeug berücksichtigt werden. Der Prozessor 610 kann Informationen zum umliegenden Objekt, die Fahrinformationen des Ego-Fahrzeugs, den Steuerungsprozess und die Fahrmanipulation des Insassen an den Server 700 senden, so dass das Lernen des Algorithmus für autonomes Fahren von dem Server 700 durchgeführt wird.
Danach empfängt der Prozessor 610 aus dem Server 700 den Algorithmus für autonomes Fahren, dessen Lernen von dem Server 700 durchgeführt wird, steuert das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs (S700) und verbreitet den Algorithmus für autonomes Fahren, dessen Lernen abgeschlossen wurde und der aus dem Server 700 empfangen wird, an das umliegende Fahrzeug, um den Algorithmus für autonomes Fahren mit dem umliegenden Fahrzeug zu teilen (S800).
Gemäß der zweiten Ausführungsform können die Fahrstabilität und Fahrgenauigkeit eines autonomen Fahrzeugs durch Lernen eines Algorithmus für autonomes Fahren, der auf die autonome Fahrsteuerung angewandt wird, unter Berücksichtigung der Fahrmanipulation eines Insassen, die an einem autonomen Fahrsteuerungsprozess für ein Ego-Fahrzeug beteiligt ist, und durch anschließendes Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs basierend auf dem Algorithmus für autonomes Fahren, dessen Lernen abgeschlossen wurde, verbessert werden.
[Dritte Ausführungsform]
Die vorliegende Offenbarung umfasst eine dritte Ausführungsform, die zusammen mit den vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen eingesetzt werden kann. Im Folgenden wird die dritte Ausführungsform ausführlich beschrieben, bei der eine Trajektorie bis zu einem Zielpunkt modifiziert wird, wenn sich der Zielpunkt, wie beispielsweise eine Kreuzung oder Gabelung, auf dem autonomen Fahrweg eines Ego-Fahrzeugs befindet.
Wie vorstehend beschrieben, nach dem Erzeugen einer erwarteten Fahrtrajektorie eines Ego-Fahrzeugs basierend auf in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen, kann der Prozessor 610 (das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul 612 des Prozessors 610) gemäß der vorliegenden Ausführungsform das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs basierend auf der erzeugten erwarteten Fahrtrajektorie steuern. Der Prozessor 610 kann die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs als die Mittellinie einer Spur erzeugen, die in die in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen integriert ist.
Dabei kann der Prozessor 610 eine erwartete Fahrtrajektorie und eine tatsächliche Fahrtrajektorie eines umliegenden Fahrzeugs basierend auf in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen und auf von der Sensoreinheit 500 detektierten Fahrinformationen des umliegenden Fahrzeugs erzeugen. Wenn ein Trajektoriefehler zwischen der erwarteten Fahrtrajektorie und der tatsächlichen Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs ein vorgegebener kritischer Wert oder mehr ist, kann der Prozessor 610 die in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen mit den aus dem Server 700 empfangenen neuen Karteninformationen aktualisieren. Nach dem Erzeugen einer erwarteten Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs basierend auf den aktualisierten Karteninformationen, kann der Prozessor 610 das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs steuern.
Insbesondere kann der Prozessor 610 (das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul 612 des Prozessors 610), wie vorstehend beschrieben, die erwartete Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs basierend auf den in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen erzeugen. In diesem Fall kann der Prozessor 610 die erwartete Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs als die Mittellinie einer Spur erzeugen, die in die in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen integriert ist.
Ferner kann der Prozessor 610 (das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul 612 des Prozessors 610) die tatsächliche Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs basierend auf von der Sensoreinheit 500 detektierten Fahrinformationen des umliegenden Fahrzeugs erzeugen. Das heißt, wenn ein umliegendes Fahrzeug an einer bestimmten Stelle von der Sensoreinheit 500 detektiert wird, kann der Prozessor 610 den Standort des umliegenden Fahrzeugs, das aktuell in den in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen detektiert wird, durch Querverweis auf den Standort des detektierten umliegenden Fahrzeugs und einen Standort in den Karteninformationen bestimmen. Wie vorstehend beschrieben, kann der Prozessor 610 eine tatsächliche Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs durch kontinuierliches Überwachen des Standorts des umliegenden Fahrzeugs erzeugen.
Nachdem die erwartete Fahrtrajektorie und die tatsächliche Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs erzeugt wurden, wenn ein Trajektoriefehler zwischen der erwarteten Fahrtrajektorie und der tatsächlichen Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs ein vorgegebener kritischer Wert oder mehr ist, kann der Prozessor 610 bestimmen, dass die in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen unpräzise sind. Dementsprechend kann der Prozessor 610 die in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen mit den aus dem Server 700 empfangenen neuen Karteninformationen aktualisieren. Dementsprechend kann der Prozessor 610 nach dem Erzeugen einer erwarteten Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs basierend auf den aktualisierten Karteninformationen, d.h. den neuen Karteninformationen, das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs steuern. Der Prozess des Aktualisierens der in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen fungiert als ein vorausgesetzter Prozess zur Verbesserung der Genauigkeit einer Modifikation einer Trajektorie bis zu einem Zielpunkt, was nachfolgend beschrieben wird.
In einem Prozess zum Steuern des autonomes Fahrens eines Ego-Fahrzeugs basierend auf einer erwarteten Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs, wenn ein Zielpunkt, an dem sich die Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs ändert, vor dem Ego-Fahrzeug liegt, kann der Prozessor 610 (das Trajektorielernmodul 615 des Prozessors 610) basierend auf einem Abstand von dem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs zu dem Zielpunkt eine Zieltrajektorie modifizieren, die zu der erwarteten Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs gehört und die einer Trajektorie zwischen einem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs und dem Zielpunkt entspricht, so dass das Ego-Fahrzeug den Zielpunkt durch einen Spurwechsel erreichen kann. In diesem Fall kann der Zielpunkt, an dem sich die Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs ändert, ein Punkt sein, an dem das Ego-Fahrzeug an der Kreuzung, an der die Links- oder Rechtsabbiegung vorgesehen ist, nach links oder rechts abbiegt, oder eine linke Ein- und Ausfahrt und eine rechte Ein- und Ausfahrt sein, wie beispielsweise ein Autobahnkreuz oder eine Gabelung einer Autobahn, wie in 11 dargestellt.
Das heißt, wenn sich ein Zielpunkt, an dem eine Links- oder Rechtsabbiegung vorgesehen ist, wie beispielsweise eine Kreuzung, ein Autobahnkreuz oder eine Gabelung, vor einem Ego-Fahrzeug befindet, kann der Prozessor 610 ermöglichen, dass das Ego-Fahrzeug im Vorfeld einen sukzessiven Spurwechsel durchführt, bevor das Ego-Fahrzeug den Zielpunkt erreicht, so dass das Ego-Fahrzeug seine Fahrtrichtung an dem Zielpunkt ändern kann. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Ausgestaltung zur Modifizierung einer Zieltrajektorie zwischen einem aktuellen Standort eines Ego-Fahrzeugs und einem Zielpunkt basierend auf einem Abstand von dem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs zu dem Zielpunkt als Mittel zum Durchführen des sukzessiven Spurwechsels eingesetzt.
Die Ausgestaltung zur Modifizierung einer Zieltrajektorie wird im Einzelnen beschrieben. Wenn ein Seitenabstand und ein Längsabstand zwischen einem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs und einem Zielpunkt ein vorgegebener erster kritischer Abstand oder mehr bzw. ein vorgegebener zweiter kritischer Abstand oder mehr ist, kann der Prozessor 610 die Zieltrajektorie modifizieren. In diesem Fall, wie in den 11 und 12 dargestellt (der Einfachheit halber sind nur einige der rechten Spuren basierend auf der Mittellinie in den 11 und 12 dargestellt), sind ein Seitenabstand D1 und ein Längsabstand D2 zwischen einem aktuellen Standort eines Ego-Fahrzeugs und einem Zielpunkt ein vertikaler Seitenabstand und ein vertikaler Längsabstand zwischen dem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs und dem Zielpunkt.
Wenn der Seitenabstand zwischen dem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs und dem Zielpunkt geringer ist als der erste kritische Abstand, kann der Prozessor 610 eine Zieltrajektorie nur dann modifizieren, wenn der Seitenabstand der erste kritische Abstand oder mehr ist, da ein geringer Bedarf an einem sukzessiven Spurwechsel zum Erreichen des Zielpunkts besteht. Ferner kann der Prozessor 610 die Zieltrajektorie zu einem Zeitpunkt modifizieren, zu dem der Längsabstand der zweite kritische Abstand oder mehr ist, so dass das Ego-Fahrzeug die Fahrstabilität sicherstellen kann, indem es einen sukzessiven Spurwechsel in dem Zustand durchführt, in dem ein Längsrandabstand für einen Spurwechsel sichergestellt wurde. Der erste und der zweite kritische Abstand können je nach Absicht eines Entwicklers unterschiedlich gewählt werden und im Vorfeld in dem Speicher 620 gespeichert werden. Ferner kann der Prozessor 610 die Zieltrajektorie zu einem Zeitpunkt modifizieren, zu dem der Seitenabstand und der Längsabstand zwischen dem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs und dem Zielpunkt der erste kritische Abstand oder mehr bzw. der zweite kritische Abstand oder mehr ist. Der Zeitpunkt, zu dem die Zieltrajektorie modifiziert wird, muss jedoch nicht auf einen spezifischen Zeitpunkt begrenzt werden.
Wenn der Seitenabstand und der Längsabstand zwischen dem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs und dem Zielpunkt der erste kritische Abstand oder mehr bzw. der zweite kritische Abstand oder mehr sind, kann der Prozessor 610 die Zieltrajektorie basierend auf dem Seitenabstand und dem Längsabstand zwischen dem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs und dem Zielpunkt modifizieren, so dass das Ego-Fahrzeug den Zielpunkt erreichen kann, indem es einen sukzessiven Spurwechsel auf eine sich zwischen dem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs und dem Zielpunkt befindliche Spur durchführt. Dabei kann der Prozessor 610 die Zieltrajektorie mittels eines Verfahrens zum Bestimmen einer ersten Längsfahrstrecke, auf der das Ego-Fahrzeug fahren wird, und einer zweiten Längsfahrstrecke, auf der das Ego-Fahrzeug auf einer gewechselten Spur fahren wird, in dem Prozess modifizieren, in dem das Ego-Fahrzeug den Spurwechsel nach dem Initiieren des Spurwechsels auf eine Nachbarspur basierend auf dem Seitenabstand und dem Längsabstand zwischen dem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs und dem Zielpunkt abschließt.
Ein Prozess zum Modifizieren einer Zieltrajektorie für einen sukzessiven Spurwechsel eines Ego-Fahrzeugs wird nachfolgend basierend auf dem Beispiel aus 12 beschrieben. Eine Modifikation einer Zieltrajektorie kann durch einen Prozess zum Ermitteln einer ersten Längsfahrstrecke „dl“ (in Abgrenzung zu dem vorstehenden „Längsabstand“ wird der Abstand, in dem das Ego-Fahrzeug in einem Spurwechselprozess längs gefahren ist, als „Längsfahrstrecke“ bezeichnet), auf der ein Ego-Fahrzeug längs gefahren ist, und einer zweiten Längsfahrstrecke „d2“, auf der das Ego-Fahrzeug auf einer gewechselten Spur längs gefahren ist, in einem Prozess zum Abschlie-ßen eines Spurwechsels auf eine Nachbarspur nach Initiieren des Spurwechsels durchgeführt werden. Ein Fahrrisikograd nimmt zu, da ein Spurwechselmuster des Ego-Fahrzeugs zu einem plötzlichen Spurwechselmuster in einer lateralen Richtung wird, wenn die erste und die zweite Längsfahrstrecke kleiner werden. Demgegenüber nimmt ein Fahrrisikograd ab, da das Spurwechselmuster des Ego-Fahrzeugs zu einem sukzessiven Spurwechselmuster in der lateralen Richtung wird, wenn die erste und die zweite Längsfahrstrecke größer werden.
Wie vorstehend beschrieben, wurde in der vorliegenden Ausführungsform ein Zustand, in dem ein Seitenabstand und ein Längsabstand zwischen einem aktuellen Standort eines Ego-Fahrzeugs und einem Zielpunkt ein erster kritischer Abstand oder mehr bzw. ein zweiter kritischer Abstand oder mehr ist, als ein Zustand zum Modifizieren einer Zieltrajektorie eingesetzt. Wenn die erste und die zweite Längsfahrstrecke basierend auf dem Seitenabstand und dem Längsabstand bestimmt werden, die gleich oder größer als der erste kritische Abstand bzw. der zweite kritische Abstand sind, kann ein sukzessives Spurwechselmuster des Ego-Fahrzeugs implementiert werden, da die erste und die zweite Längsfahrstrecke gegebene Werte oder mehr aufweisen. Dabei kann der Prozessor 610 die Zieltrajektorie mittels eines Verfahrens zum Ermitteln der ersten und der zweiten Längsfahrstrecke basierend auf dem Seitenabstand und dem Längsabstand zwischen dem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs und dem Zielpunkt modifizieren, so dass der sukzessive Spurwechsel des Ego-Fahrzeugs durchgeführt wird. Ein Verfahren zum Ermitteln der ersten und der zweiten Längsfahrstrecke basierend auf dem Seitenabstand und dem Längsabstand innerhalb eines Bereichs, der so bestimmt wird, dass die erste und die zweite Längsfahrstrecke gegebene Werte oder mehr aufweisen, kann auf unterschiedliche Weise implementiert werden. Der Spurwechsel-Initiierungszeitpunkt und der Spurwechsel-Abschlusszeitpunkt, d.h. Kriterien zum Ermitteln der ersten und der zweiten Längsfahrstrecke, können mittels eines Algorithmus ermittelt werden, der im Vorfeld entwickelt und je nach Absicht eines Entwicklers definiert wurde.
Wenn die Zieltrajektorie mittels des vorstehenden Verfahrens modifiziert wird, kann der Prozessor 610 das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs derart steuern, dass sich das Ego-Fahrzeug basierend auf der modifizierten Zieltrajektorie fortbewegt.
Wenn ein Ego-Fahrzeug einen Zielort erreicht und parkt, kann der Prozessor 610 eine Parktrajektorie erzeugen, auf der das Ego-Fahrzeug einen Parkort erreicht, in den die Parkpräferenz des Insassen des Ego-Fahrzeugs einbezogen wurde, basierend auf Parkplatzkarteninformationen zu einem Parkplatz, und kann das autonome Parken des Ego-Fahrzeugs basierend auf der erzeugten Parktrajektorie steuern.
Genauer gesagt kann der Prozessor 610 die Parkplatzkarten-informationen (d.h. Karteninformationen, in die eine Parkzone, ein Parkabschnitt und eine Form der Parkplatz einbezogen wurden) für den Parkplatz von einer Parkplatzinfrastruktur (z.B. einem Parkplatz-Management-Server) zur Bewirtschaftung des Parkens in den Parkplatz erhalten. Ferner kann der Prozessor 610 die Parkpräferenz des Insassen basierend auf den Parkpräferenzinformationen (z.B. eine Parkzone am nächsten zu der Einfahrt oder Ausfahrt des Parkplatzes, eine Parkzone am nächsten zu einem Geschäft, eine Parkzone, in der die Anzahl anderer in der Nähe parkender Fahrzeuge am geringsten ist, eine Parkzone auf der linken Seite einer Säule oder eine Parkzone auf der rechten Seite einer Säule) prüfen, die von dem Insassen in das Benutzerendgerät 120 eingegeben wurden. Zu der Parkpräferenz gehören von dem Insassen eingegebene Parkpräferenzinformationen selbst oder Informationen, in denen die von dem Insassen bestimmte Prioritätsrangfolge einer Vielzahl einzelner Parkpräferenzinformationen zugeordnet wurde, die von dem Insassen eingegeben wurden, (z.B. Rang 1 - eine Parkzone am nächsten zu der Einfahrt oder Ausfahrt eines Parkplatzes, Rang 2 - eine Parkzone am nächsten zu einem Geschäft, und Rang 3 - eine Parkzone in der die Anzahl anderer in der Nähe parkender Fahrzeuge am kleinsten ist).
Dementsprechend kann der Prozessor 610 eine Parktrajektorie erzeugen, auf der das Ego-Fahrzeug einen von einem Insassen gewünschten Parkort erreicht, indem eine Parkpräferenz des Insassen in die Parkplatzkarteninformationen einbezogen wird, und kann das autonome Parken des Ego-Fahrzeugs basierend auf der erzeugten Parktrajektorie steuern, so dass der Parkkomfort des Insassen des Ego-Fahrzeugs verbessert wird.
In diesem Fall, wenn ein vorausfahrendes Fahrzeug in den Parkplatz einfährt, kann der Prozessor 610 eine Parktrajektorie des vorausfahrenden Fahrzeugs erhalten, kann eine Parktrajektorie und einen Parkort des Ego-Fahrzeugs derart erzeugen, dass diese sich nicht mit der Parktrajektorie und dem Parkort des vorausfahrenden Fahrzeugs überschneiden, und kann das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs steuern. Das heißt, dass der Prozessor 610 die Parktrajektorie des vorausfahrenden Fahrzeugs von dem vorausfahrenden Fahrzeug erhalten kann und die Parktrajektorie des Zielparkorts des vorausfahrenden Fahrzeugs prüfen kann. Zum Verringern von Unannehmlichkeiten, die auf die Zeit für den Parkvorgang zurückzuführen sind, die sich erhöht, wenn sich die Bewegungstrajektorie des vorausfahrenden Fahrzeugs und die Bewegungstrajektorie des Ego-Fahrzeugs in dem Parkplatz überschneiden, kann der Prozessor 610 die Parktrajektorie und den Parkort des Ego-Fahrzeugs derart erzeugen, dass diese sich nicht mit der Parktrajektorie und dem Parkort des vorausfahrenden Fahrzeugs überschneiden, und kann das autonome Parken des Ego-Fahrzeugs steuern.
Demgegenüber, wenn ein nachfolgendes Fahrzeug in den Parkplatz einfährt, kann der Prozessor 610 die Parktrajektorie des Ego-Fahrzeugs an das nachfolgende Fahrzeug senden, so dass sich die Parktrajektorie und der Parkort des Ego-Fahrzeugs nicht mit einer Parktrajektorie und einem Parkort des nachfolgenden Fahrzeugs überschneiden. Dementsprechend kann die Unannehmlichkeit beim Parken, die auf die Überschneidung der Bewegungstrajektorien zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem nachfolgenden Fahrzeug zurückzuführen ist, verringert werden, da das nachfolgende Fahrzeug seine Parktrajektorie und seinen Parkort ermittelt, die sich nicht mit der Parktrajektorie und dem Parkort des Ego-Fahrzeugs überschneiden, und sich basierend auf der ermittelten Parktrajektorie und dem Parkort fortbewegt.
13 ist ein Flussdiagramm zur Beschreibung eines Verfahrens zum autonomen Fahren gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
Ein autonomer Fahrmodus gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird unter Bezugnahme auf 13 beschrieben. Der Prozessor 610 steuert das autonome Fahren eines Ego-Fahrzeugs basierend auf einer erwarteten Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs, die auf Grundlage der in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen erzeugt wird (S100).
In Schritt S100 erzeugt der Prozessor 610 eine erwartete Fahrtrajektorie und eine tatsächliche Fahrtrajektorie eines umliegenden Fahrzeugs basierend auf in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen und von der Sensoreinheit 500 detektierten Fahrinformationen des umliegenden Fahrzeugs. Wenn ein Trajektoriefehler zwischen der erwarteten Fahrtrajektorie und der tatsächlichen Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs ein vorgegebener kritischer Wert oder mehr ist, kann der Prozessor 610 die in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen mit aus dem Server 700 empfangenen neuen Karteninformationen aktualisieren, kann eine erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs basierend auf den aktualisierten Karteninformationen erzeugen und kann das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs steuern.
In einem Prozess zum Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs basierend auf der erwarteten Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs ermittelt der Prozessor 610, ob ein Zielpunkt, an dem sich die Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs ändert, vor dem Ego-Fahrzeug liegt (S200). In Schritt S200 kann der Prozessor 610 unter Bezugnahme auf die in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen (können die aktualisierten Karteninformationen sein) ermitteln, ob der Zielpunkt vor dem Ego-Fahrzeug liegt.
Wenn in Schritt S200 ermittelt wird, dass der Zielpunkt vor dem Ego-Fahrzeug liegt, ermittelt der Prozessor 610, ob ein Seitenabstand und ein Längsabstand zwischen einem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs und einem Zielpunkt ein vorgegebener erster kritischer Abstand oder mehr bzw. ein vorgegebener zweiter kritischer Abstand oder mehr ist (S300).
Wenn in Schritt S300 ermittelt wird, dass der Seitenabstand und der Längsabstand zwischen dem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs und dem Zielpunkt der erste kritische Abstand oder mehr bzw. der zweite kritische Abstand oder mehr sind, modifiziert der Prozessor 610 eine Zieltrajektorie, die zu der erwarteten Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs gehört und einer Trajektorie zwischen dem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs und dem Zielpunkt entspricht, basierend auf einem Abstand von dem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs zu dem Zielpunkt, so dass das Ego-Fahrzeug den Zielpunkt durch einen Spurwechsel erreichen kann (S400).
In Schritt S400 kann der Prozessor 610 die Zieltrajektorie basierend auf dem Seitenabstand und dem Längsabstand zwischen dem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs und dem Zielpunkt steuern, so dass das Ego-Fahrzeug den Zielpunkt erreichen kann, indem ein sukzessiver Spurwechsel auf eine zwischen dem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs und dem Zielpunkt vorhandene Spur durchgeführt wird. Genauer gesagt kann der Prozessor 610 die Zieltrajektorie mittels eines Verfahrens zum Bestimmen einer ersten Längsfahrstrecke, auf der das Ego-Fahrzeug fahren wird, und einer zweiten Längsfahrstrecke, auf der das Ego-Fahrzeug auf einer gewechselten Spur fahren wird, in dem Prozess modifizieren, in dem das Ego-Fahrzeug den Spurwechsel nach dem Initiieren des Spurwechsels auf eine Nachbarspur basierend auf dem Seitenabstand und dem Längsabstand zwischen dem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs und dem Zielpunkt abschließt.
Wenn die Zieltrajektorie in Schritt S400 modifiziert wird, steuert der Prozessor 610 das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs derart, dass sich das Ego-Fahrzeug basierend auf der modifizierten Zieltrajektorie fortbewegt (S500).
Wenn das Ego-Fahrzeug durch den autonomen Fahrprozess gemäß Schritt S500 einen Zielort erreicht und parkt, erzeugt der Prozessor 610 eine Parktrajektorie, auf der das Ego-Fahrzeug einen Parkort erreicht, in den die Parkpräferenz des Insassen des Ego-Fahrzeugs einbezogen wurde, basierend auf Parkplatzkarteninformationen zu einem Parkplatz, und steuert das autonome Parken des Ego-Fahrzeugs basierend auf der erzeugten Parktrajektorie (S600). In Schritt S600, wenn ein vorausfahrendes Fahrzeug vorliegt, das in den Parkplatzeinfährt, kann der Prozessor 610 eine Parktrajektorie des vorausfahrenden Fahrzeugs empfangen, kann eine Parktrajektorie und einen Parkort des Ego-Fahrzeugs derart erzeugen, dass diese sich nicht mit der Parktrajektorie und dem Parkort des vorausfahrenden Fahrzeugs überschneiden, und kann das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs durchführen. Demgegenüber, wenn ein nachfolgendes Fahrzeug in den Parkplatzeinfährt, kann der Prozessor 610 eine Parktrajektorie des Ego-Fahrzeugs an das nachfolgende Fahrzeug senden, so dass sich die Parktrajektorie und der Parkort des Ego-Fahrzeugs nicht mit einer Parktrajektorie und einem Parkort des nachfolgenden Fahrzeugs überschneiden.
Gemäß der dritten Ausführungsform, wenn sich ein Zielpunkt, an dem sich die Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs ändert, wie beispielsweise eine Kreuzung oder eine Gabelung, auf dem autonomen Fahrweg des Ego-Fahrzeugs befindet, wird eine Trajektorie bis zu dem Zielpunkt basierend auf einem Abstand zwischen dem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs und dem Zielpunkt modifiziert, so dass das Ego-Fahrzeug den Zielpunkt durch einen sukzessiven Spurwechsel erreichen kann. Dementsprechend kann die Fahrstabilität des Ego-Fahrzeugs in einem Prozess des Fahrens basierend auf der Trajektorie bis zu dem Zielpunkt sichergestellt werden. Wenn das Parken eines Ego-Fahrzeugs durchgeführt wird, kann ferner der Parkkomfort eines Insassen verbessert werden, indem das autonome Parken des Ego-Fahrzeugs derart gesteuert wird, dass das Ego-Fahrzeug einen Parkort erreicht kann, in den die Parkpräferenz des Insassen einbezogen wurde.
[Vierte Ausführungsform]
Die vorliegende Offenbarung umfasst eine vierte Ausführungsform, die zusammen mit den ersten bis dritten Ausführungsformen eingesetzt werden kann. Nachfolgend wird die vierte Ausführungsform, bei der eine Fahrtrajektorie eines Ego-Fahrzeugs während des autonomen Fahrens modifiziert wird, ausführlich beschrieben.
Wie vorstehend beschrieben, kann der Prozessor 610 (das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul 612 des Prozessors 610) gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine tatsächliche Fahrtrajektorie eines umliegenden Fahrzeugs basierend auf von der Sensoreinheit 500 detektierten Fahrinformationen des umliegenden Fahrzeugs erzeugen. Das heißt, wenn das umliegende Fahrzeug an einer bestimmten Stelle von der Sensoreinheit 500 detektiert wird, kann der Prozessor 610 den Standort des umliegenden Fahrzeugs, der aktuell in in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen detektiert wird, durch Querverweis auf den Standort des detektierten umliegenden Fahrzeugs und einen Standort in den Karteninformationen ermitteln. Wie vorstehend beschrieben kann der Prozessor 610 die tatsächliche Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs durch kontinuierliches Überwachen des Standorts des umliegenden Fahrzeugs erzeugen.
Zudem kann der Prozessor 610 (das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul 612 des Prozessors 610) eine erwartete Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs basierend auf den in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen erzeugen. In diesem Fall kann der Prozessor 610 die erwartete Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs als die Mittellinie einer Spur erzeugen, die in die in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen integriert ist.
Zudem kann der Prozessor 610 (das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul 612 des Prozessors 610) eine erwartete Fahrtrajektorie eines Ego-Fahrzeugs basierend auf den in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen erzeugen. In diesem Fall kann der Prozessor 610 die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs als die Mittellinie einer Spur erzeugen, die in die Karteninformationen integriert ist.
Nachdem die tatsächliche Fahrtrajektorie und die erwartete Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs und die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs erzeugt sind, wenn bestimmt wird, dass die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs korrigiert werden muss, basierend auf einem Vergleich zwischen der tatsächlichen Fahrtrajektorie und der erwarteten Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs, kann der Prozessor 610 (das Trajektorielernmodul 615 des Prozessors 610) die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs basierend auf einem Risikograd entsprechend einem Abstand von dem Ego-Fahrzeug zu einem umliegenden Zielfahrzeug korrigieren. In diesem Fall kann das umliegende Zielfahrzeug ein erstes und ein zweites umliegendes Zielfahrzeug umfassen, die auf der linken bzw. rechten Seite des Ego-Fahrzeugs fahren. Nachfolgend wird ein Fall angenommen, bei dem sich das Ego-Fahrzeug zwischen dem ersten und dem zweiten umliegenden Zielfahrzeug fortbewegt. Zudem wird in der vorliegenden Ausführungsform der Ausdruck „umliegendes Zielfahrzeug“ verwendet, um zu beschreiben, dass das umliegende Zielfahrzeug ein umliegendes Fahrzeug ist, d.h. ein Kriterium zum Korrigieren der erwarteten Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs. Das umliegende Zielfahrzeug kann sich jedoch auf das gleiche Fahrzeug beziehen wie das umliegende Fahrzeug, dessen tatsächliche Fahrtrajektorie und erwartete Fahrtrajektorie von dem Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul des umliegenden Fahrzeugs 612a berechnet werden.
Wenn ein Trajektoriefehler zwischen der tatsächlichen Fahrtrajektorie und der erwarteten Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs ein vorgegebener kritischer Wert oder mehr ist, kann der Prozessor 610 bestimmen, dass die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs korrigiert werden muss. Das heißt, wie vorstehend beschrieben, wenn der Trajektoriefehler zwischen der tatsächlichen Fahrtrajektorie und der erwarteten Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs der kritische Wert oder mehr ist, kann der Prozessor 610 bestimmen, dass die in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen unpräzise sind. Dementsprechend ist es auch erforderlich, die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs basierend auf den in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen zu korrigieren.
Wenn bestimmt wird, dass es erforderlich ist, die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs wie vorstehend beschrieben zu korrigieren, kann der Prozessor 610 die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs in der Richtung korrigieren, in der ein Fahrrisikograd des Ego-Fahrzeugs niedrig ist, basierend auf einem Seitenabstand zwischen dem Ego-Fahrzeug und einem ersten umliegenden Zielfahrzeug und einem Seitenabstand zwischen dem Ego-Fahrzeug und einem zweiten umliegenden Zielfahrzeug. Wenn der Seitenabstand zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem ersten umliegenden Zielfahrzeug als ein erster Seitenabstand definiert ist und der Seitenabstand zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem zweiten umliegenden Zielfahrzeug als ein zweiter Seitenabstand definiert ist, können der erste und der zweite Seitenabstand für Abstände zwischen einer Geraden stehen, die sich in der Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs erstreckt, und dem ersten bzw. dem zweiten umliegenden Zielfahrzeug. Der Prozessor 610 kann den ersten und den zweiten Seitenabstand vergleichen, kann bestimmen, dass ein Fahrrisikograd links geringer ist, wenn der erste Seitenabstand größer ist, und kann bestimmen, dass ein Fahrrisikograd rechts geringer ist, wenn der zweite Seitenabstand größer ist.
In diesem Fall kann der Prozessor 610 die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs mittels eines Verfahrens zum Ermitteln eines Verschiebungswerts korrigieren, um dem Ego-Fahrzeug zu ermöglichen, sich durch seitliches Verschieben des Ego-Fahrzeugs fortzubewegen (d.h. zum Korrigieren der erwarteten Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs). Das heißt, dass der Prozessor 610 einen primären Verschiebungswert zum Korrigieren der erwarteten Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs in der Richtung ermitteln kann, in welcher ein Fahrrisikograd des Ego-Fahrzeugs niedrig ist, einen finalen Verschiebungswert durch Korrigieren des primären Verschiebungswerts basierend auf einer Gewichtung ermitteln kann, die einen Annäherungsrisikograd angibt, wenn sich das Ego-Fahrzeug dem ersten und dem zweiten umliegenden Zielfahrzeug nähert, und dann die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs basierend auf dem ermittelten finalen Verschiebungswert korrigieren kann.
Genauer gesagt kann der Prozessor 610 den primären Verschiebungswert zum Korrigieren der erwarteten Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs in der Richtung ermitteln, in welcher der Fahrrisikograd des Ego-Fahrzeugs gering ist. Wenn beispielsweise ein erster Seitenabstand größer ist als ein zweiter Seitenabstand, kann der Prozessor 610 einen primären Verschiebungswert ermitteln, um die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs nach links zu verschieben. Die Größe des primären Verschiebungswerts kann als 1/2 eines Werts bestimmt werden, der beispielsweise durch Subtrahieren des zweiten Seitenabstand von dem ersten Seitenabstand erhalten wird (d.h. die Größe des primären Verschiebungswerts kann derart bestimmt werden, dass sich das Ego-Fahrzeug in der Mitte zwischen dem ersten und dem zweiten umliegenden Zielfahrzeug fortbewegt). Wenn ein zweiter Seitenabstand größer ist als ein erster Seitenabstand, kann der Prozessor 610 ebenfalls einen primären Verschiebungswert ermitteln, um die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs nach rechts zu verschieben. Die Größe des primären Verschiebungswerts kann als 1/2 eines Werts bestimmt werden, der beispielsweise durch Subtrahieren des ersten Seitenabstands von dem zweiten Seitenabstand erhalten wird. Ferner kann eine Verschiebungsrichtung für die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs als ein Vorzeichen (z.B. ein Vorzeichen (-) ist links und ein Vorzeichen (+) ist rechts) des primären Verschiebungswerts angegeben werden. Die Größe des Verschiebungswerts kann als ein Absolutwert angegeben werden.
Anschließend kann der Prozessor 610 den finalen Verschiebungswert durch Korrigieren des primären Verschiebungswerts basierend auf einer Gewichtung korrigieren, die einen Annäherungsrisikograd angibt, wenn sich das Ego-Fahrzeug dem ersten und dem zweiten umliegenden Zielfahrzeug nähert. Die Gewichtung, die einen Annäherungsrisikograd angibt, wenn sich das Ego-Fahrzeug dem ersten und dem zweiten umliegenden Zielfahrzeug nähert, kann beispielsweise für einen Parameter zum Korrigieren des primären Verschiebungswerts stehen, damit sich das Ego-Fahrzeug in dem Zustand fortbewegen kann, in dem sich das Ego-Fahrzeug einem umliegenden Zielfahrzeug genähert hat, das zu dem ersten und dem zweiten umliegenden Zielfahrzeug gehört und eine geringeres Volumen (oder Größe) aufweist. Wenn beispielsweise das erste umliegende Zielfahrzeug ein Fahrzeug voller Größe (full size car) ist und das zweite umliegende Zielfahrzeug ein Kompaktfahrzeug (compact car) ist, kann unter der Annahme, dass der primäre Verschiebungswert als ein Wert von (+) bestimmt wurde, da der zweite Seitenabstand größer ist als der erste Seitenabstand, der finale Verschiebungswert durch Aufbringen der Gewichtung derart bestimmt werden, dass er einen Wert aufweist, der größer als der primäre Verschiebungswert ist. Ein Grad einer Zunahme oder einer Abnahme des primären Verschiebungswerts zum Ermitteln des finalen Verschiebungswerts, d.h. die Gewichtung, kann je nach Absicht eines Entwicklers unterschiedlich ausgewählt werden und im Vorfeld in dem Speicher 620 gespeichert werden.
Dementsprechend kann der Prozessor 610 die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs basierend auf dem finalen Verschiebungswert korrigieren. Dementsprechend kann durch solch eine Korrektur der erwarteten Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs die autonome Fahrstabilität des Ego-Fahrzeugs sichergestellt werden, da die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs, die von dem Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul 612b erzeugt wird, vor der Korrektur in einem Prozess, in dem das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs basierend auf den in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen gesteuert wird, um den finalen Verschiebungswert verschoben wird.
14 und 15 sind Flussdiagramme zur Beschreibung eines Verfahrens zum autonomen Fahren gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
Ein Verfahren zum autonomen Fahren gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird unter Bezugnahme auf 14 beschrieben. Zuerst steuert der Prozessor 610 das autonome Fahren eines Ego-Fahrzeugs basierend auf in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen (S100).
Anschließend erzeugt der Prozessor 610 eine tatsächliche Fahrtrajektorie eines umliegenden Fahrzeugs basierend auf von der Sensoreinheit 500 detektierten Fahrinformationen des umliegenden Fahrzeugs in einem Prozess, in dem das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs durchgeführt wird (S200).
Als nächstes erzeugt der Prozessor 610 eine erwartete Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs basierend auf in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen (S300).
Dann erzeugt der Prozessor 610 eine erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs basierend auf in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen (S400).
Als nächstes ermittelt der Prozessor 610, ob die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs korrigiert werden muss, basierend auf einem Vergleich zwischen der tatsächlichen Fahrtrajektorie und der erwarteten Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs (S500). In Schritt S500, wenn ein Trajektoriefehler zwischen der tatsächlichen Fahrtrajektorie und der erwarteten Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs ein vorgegebener kritischer Wert oder mehr ist, kann der Prozessor 610 bestimmen, dass die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs korrigiert werden muss.
Wenn in Schritt S500 bestimmt wird, dass die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs korrigiert werden muss, korrigiert der Prozessor 610 die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs basierend auf einen Risikograd entsprechend einem Abstand von dem Ego-Fahrzeug zu einem umliegenden Zielfahrzeug (S600). In Schritt S600 ist der Prozessor 610 dazu ausgebildet, die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs in der Richtung zu korrigieren, in der ein Fahrrisikograd des Ego-Fahrzeugs niedrig ist, basierend auf einem Seitenabstand zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem ersten umliegenden Zielfahrzeug und einem Seitenabstand zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem zweiten umliegenden Zielfahrzeug.
Schritt S600 wird insbesondere unter Bezugnahme auf 15 beschrieben. Der Prozessor 610 ermittelt die Richtung, in der ein Fahrrisikograd des Ego-Fahrzeugs gering ist, basierend auf einem Vergleich zwischen dem ersten und dem zweiten Seitenabstand, und ermittelt einen primären Verschiebungswert zum Korrigieren der erwarteten Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs in der ermittelten Richtung (S610).
Ferner ermittelt der Prozessor 610 den finalen Verschiebungswert durch Korrigieren des primären Verschiebungswerts basierend auf einer Gewichtung, die einen Annäherungsrisikograd angibt, wenn sich das Ego-Fahrzeug dem ersten und dem zweiten umliegenden Zielfahrzeug nähert (S620).
Darüber hinaus korrigiert der Prozessor 610 die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs basierend auf dem finalen Verschiebungswert in Schritt S620 (S630).
Wenn die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs in Schritt S600 korrigiert wird, führt der Prozessor 610 die normale autonome Fahrsteuerung durch (S700).
Gemäß der vierten Ausführungsform können die Fahrstabilität und Fahrgenauigkeit eines autonomen Fahrzeugs verbessert werden, indem ein Bedarf an einer Korrektur der Fahrtrajektorie des autonomen Fahrzeugs ermittelt wird und eine Fahrtrajektorie des autonomen Fahrzeugs unter Berücksichtigung eines Risikograds basierend auf einem Abstand zwischen einem Ego-Fahrzeug und einem umliegenden Fahrzeug basierend auf einem Ergebnis der Ermittlung korrigiert wird.
[Fünfte Ausführungsform]
Die vorliegende Offenbarung umfasst eine fünfte Ausführungsform, die zusammen mit den vorstehend beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsformen eingesetzt werden kann. Nachfolgend wird die fünfte Ausführungsform beschrieben, bei der die Zuverlässigkeit der autonomen Fahrsteuerung über ein autonom fahrendes Ego-Fahrzeug diagnostiziert wird und eine resultierende Warnung ausgegeben wird.
Wie vorstehend beschrieben, kann der Prozessor 610 (das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul 612 des Prozessors 610) gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine tatsächliche Fahrtrajektorie eines umliegenden Fahrzeugs basierend auf von der Sensoreinheit 500 detektierten Fahrinformationen des umliegenden Fahrzeugs erzeugen. Das heißt, wenn das umliegende Fahrzeug an einer bestimmten Stelle von der Sensoreinheit 500 detektiert wird, kann der Prozessor 610 den Standort des umliegenden Fahrzeugs, der aktuell in den Karteninformationen detektiert wird, durch Querverweis auf den Standort des detektierten umliegenden Fahrzeugs und einen Standort in den in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen bestimmen. Der Prozessor 610 kann die tatsächliche Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs durch kontinuierliches Überwachen des Standorts des umliegenden Fahrzeugs erzeugen, wie vorstehend beschrieben.
Zudem kann der Prozessor 610 (das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul 612 des Prozessors 610) eine erwartete Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs basierend auf den in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen erzeugen. In diesem Fall kann der Prozessor 610 die erwartete Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs als die Mittellinie einer Spur erzeugen, die in die Karteninformationen integriert ist.
Wenn die tatsächliche Fahrtrajektorie und die erwartete Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs erzeugt sind, kann der Prozessor 610 (das Fahrtrajektorie-Analysemodul 613 des Prozessors 610) die Zuverlässigkeitsdiagnose der autonomen Fahrsteuerung über das Ego-Fahrzeug basierend auf der Größe eines Trajektoriefehlers zwischen der tatsächlichen Fahrtrajektorie und der erwarteten Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs oder auf einer kumulativen Addition der Trajektoriefehler durchführen.
Insbesondere der Zustand, in dem ein Trajektoriefehler zwischen der tatsächlichen Fahrtrajektorie oder der erwarteten Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs vorliegt, kann dem Zustand entsprechen, in dem die auf das Ego-Fahrzeug ausgeübte autonome Fahrsteuerung unzuverlässig ist. Das heißt, wenn ein Fehler zwischen der tatsächlichen Fahrtrajektorie, die basierend auf von der Sensoreinheit 500 detektierten Fahrinformationen zum umliegenden Fahrzeug erzeugt wird, und der erwarteten Fahrtrajektorie, die basierend auf in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen erzeugt wird, vorliegt, ist dies der Zustand, in dem das umliegende Fahrzeug nicht entlang der Mittellinie einer Spur fährt, entlang derer sich das umliegende Fahrzeug in den Karteninformationen fortbewegen soll. Das bedeutet, dass die Möglichkeit besteht, dass das umliegende Fahrzeug fälschlicherweise bzw. fehlerhaft von der Sensoreinheit 500 detektiert wird, oder die Möglichkeit besteht, dass die in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen unpräzise sind. Das heißt, dass zwei Möglichkeiten vorliegen können. Erstens, obwohl ein umliegendes Fahrzeug tatsächlich basierend auf einer erwarteten Fahrtrajektorie fährt, kann ein Fehler in einer tatsächlichen Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs aufgrund der Abnormalität der Sensoreinheit 500 auftreten. Zweitens, können die in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen und der Zustand der Fahrbahn, auf der das umliegende Fahrzeug nun fährt, nicht zueinanderpassen (z.B. fahren die umliegenden Fahrzeuge in einer verschobenen Spur, da sich die Spur im Vergleich zu den in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen nach links oder rechts verschoben hat, weil eine Fahrbahn, auf der das umliegende Fahrzeug nun fährt, gebaut oder neu instand gesetzt wurde). Dementsprechend kann der Prozessor 610 die Zuverlässigkeitsdiagnose der autonome Fahrsteuerung über das Ego-Fahrzeug basierend auf der Größe eines Trajektoriefehlers zwischen der tatsächlichen Fahrtrajektorie und der erwarteten Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs oder auf einer kumulativen Addition der Trajektoriefehler durchführen. Darüber hinaus, wie vorstehend beschrieben, können zur Berücksichtigung einer allgemeinen Fahrtendenz des umliegenden Fahrzeugs Trajektoriefehler zwischen tatsächlichen Fahrtrajektorien und erwarteten Fahrtrajektorien einer Vielzahl umliegender Fahrzeuge, keine tatsächliche Fahrtrajektorie eines bestimmten umliegenden Fahrzeugs, berücksichtigt werden.
Es wird ein Prozess zum Durchführen, mittels des Prozessors 610, der Zuverlässigkeitsdiagnose basierend auf einem Trajektoriefehler zwischen einer tatsächlichen Fahrtrajektorie und einer erwarteten Fahrtrajektorie eines umliegenden Fahrzeugs ausführlich beschrieben. Wenn der Zustand, in dem die Größe des Trajektoriefehlers ein vorgegebener erster Schwellenwert oder mehr ist, innerhalb einer vorgegebenen ersten kritischen Zeit auftritt, kann der Prozessor 610 zunächst bestimmen, dass eine autonome Fahrsteuerung über ein Ego-Fahrzeug unzuverlässig ist.
In diesem Fall ist die erste kritische Zeit eine zur Diagnose der Zuverlässigkeit der autonomen Fahrsteuerung vorgegebene Zeit. Ein Zeitpunkt, d.h. ein Kriterium für die Zeit, kann der Zeitpunkt sein, zu dem ein Vergleich zwischen einer tatsächlichen Fahrtrajektorie und einer erwarteten Fahrtrajektorie eines umliegenden Fahrzeugs mittels des Prozessors 610 initiiert wird. Insbesondere kann ein Prozess zum Erzeugen, mittels des Prozessors 610, einer tatsächlichen Fahrtrajektorie und einer erwarteten Fahrtrajektorie eines umliegenden Fahrzeugs, zum Berechnen eines Trajektoriefehlers zwischen der tatsächlichen Fahrtrajektorie und der erwarteten Fahrtrajektorie und zum Diagnostizieren der Zuverlässigkeit der autonomen Fahrsteuerung in einem vorgegebenen Ermittlungszyklus regelmäßig durchgeführt werden, um die Ressource des Speichers 620 und eine Rechenbelastung des Prozessors 610 zu reduzieren (dementsprechend kann eine tatsächliche Fahrtrajektorie und eine erwartete Fahrtrajektorie eines umliegenden Fahrzeugs, die in dem Speicher 620 gespeichert sind, in dem Ermittlungszyklus regelmäßig gelöscht werden). In diesem Fall, wenn der Zustand, in dem die Größe des Trajektoriefehlers der erste Schwellenwert oder mehr ist, auftritt, bevor die erste kritische Zeit ab dem Zeitpunkt, zu dem ein Zyklus initiiert wurde, verstrichen ist, kann der Prozessor 610 bestimmen, dass die autonome Fahrsteuerung unzuverlässig ist. Die Größe der ersten kritischen Zeit, die ein Wert kleiner als die Größe des zeitlichen Abschnitts des Ermittlungszyklus ist, kann je nach Absicht eines Entwicklers auf verschiedene Weisen ausgestaltet und in dem Speicher 620 gespeichert werden. Zudem kann der erste Schwellenwert je nach Absicht eines Entwicklers auf verschiedene Weise ausgestaltet und in dem Speicher 620 gespeichert werden.
Ferner kann der Prozessor 610 zusätzlich die Zuverlässigkeitsdiagnose mittels der kumulativen Addition der Trajektoriefehler in dem Zustand durchführen, in dem die Größe des Trajektoriefehlers kleiner als der erste Schwellenwert für die erste kritische Zeit beibehalten wird. Das heißt, obwohl die Größe des Trajektoriefehlers kleiner als der erste Schwellenwert für die erste kritische Zeit beibehalten wird, wenn ein kumulierter und addierter Wert der Trajektoriefehler, der geringer ist als der erste Schwellenwert, ein gegebener Wert oder mehr ist, entspricht der Zustand des umliegenden Fahrzeugs dem Zustand, in dem sich das umliegende Fahrzeug trotz des geringen Fehlergrads eine gegebene Zeit fortbewegt hat, indem es von der erwarteten Fahrtrajektorie abgewichen ist. Dementsprechend kann der Prozessor 610 genauer ermitteln, ob die autonome Fahrsteuerung über das Ego-Fahrzeug zuverlässig ist, indem die Zuverlässigkeitsdiagnose mittels der kumulativen Addition der Trajektoriefehler zusätzlich durchgeführt wird.
In diesem Fall, in dem Zustand, in dem die Größe des Trajektoriefehlers kleiner ist als der erste Schwellenwert, der für die erste kritische Zeit beibehalten wird, wenn der Zustand, in dem eine kumulative Addition der Trajektoriefehler (d.h. ein kumulierter und addierter Wert der Trajektoriefehler innerhalb eines Zyklus) der vorgegebene zweite Schwellenwert oder mehr ist, innerhalb einer zweiten kritischen Zeit auftritt, die als ein Wert größer als die erste kritische Zeit festgelegt ist, kann der Prozessor 610 bestimmen, dass die autonome Fahrsteuerung über das Ego-Fahrzeug unzuverlässig ist. In diesem Fall kann die zweite kritische Zeit, die ein Wert größer als die erste kritische Zeit und kleiner als die Größe eines zeitlichen Abschnitts des Ermittlungszyklus ist, vorher in dem Speicher 620 gespeichert werden. Zudem kann der zweite Schwellenwert je nach Absicht eines Entwicklers auf verschiedene Weise ausgestaltet und in dem Speicher 620 gespeichert werden.
Wenn durch den vorstehenden Prozess bestimmt wird, dass die autonome Fahrsteuerung über das Ego-Fahrzeug unzuverlässig ist, kann der Prozessor 610 eine Warnung über die Ausgabeeinheit 300 an einen Insassen ausgeben, unter Berücksichtigung eines Zustands des Insassen, der von der Sensoreinheit 500 (deren internen Kamerasensor 535) detektiert wird, (d.h. ein Zustand des Insassen, der von dem Insassenzustandsermittlungsmodul 616 ermittelt wird). In diesem Fall kann der Prozessor 610, wenn ermittelt wird, dass die Augen des Insassen nicht nach vorne gerichtet sind, eine Warnung über die Ausgabeeinheit 300 an den Insassen ausgeben. Dementsprechend kann der Insasse geeignete Folgemaßnahme ergreifen, indem er erkennt, dass die Möglichkeit besteht, dass ein Betrieb der Sensoreinheit 500 abnormal ist, oder dass die Möglichkeit besteht, dass die in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen unpräzise sind, durch Erkennen der über die Ausgabeeinheit 300 ausgegebenen Warnung. Wie vorstehend beschrieben, kann die Ausgabeeinheit 300 den Lautsprecher 310 und die Anzeigeeinrichtung 320 aufweisen. Dementsprechend kann die über die Ausgabeeinheit 300 ausgegebene Warnung auf unterschiedliche Weisen ausgegeben werden, wie beispielsweise durch eine Sprachwarnung über den Lautsprecher 310 oder eine visuelle Warnung über die Anzeigeeinrichtung 320. Zudem kann die Warnung je nach Spezifikationen eines Fahrzeugs als Vibration eines Sitzes implementiert sein. Das heißt, dass ein Verfahren zum Ausgeben einer Warnung nicht auf eine spezifische Ausführungsform innerhalb eines Bereichs beschränkt ist, in dem ein Insasse aktuell erkennen kann, dass die autonome Fahrsteuerung unzuverlässig ist. Ferner kann ein Verfahren zum Ausgeben einer Warnung über die Ausgabeeinheit 300 von einem Insassen basierend auf einer von dem Benutzerendgerät 120 bereitgestellten Benutzerschnittstelle (UI - User Interface) oder einer von der Anzeigeeinrichtung 320 selbst bereitgestellten UI konfiguriert oder modifiziert werden.
Nach der Ausgabe der Warnung über die Ausgabeeinheit 300 an den Insassen, wenn die Größe des Trajektoriefehlers geringer wird als der erste Schwellenwert oder die kumulative Addition der Trajektoriefehler geringer wird als der zweite Schwellenwert, kann der Prozessor 610 die über die Ausgabeeinheit 300 ausgegebene Warnung aufheben. Das heißt, nach der Ausgabe der Warnung, wenn die Größe des Trajektoriefehlers geringer wird als der erste Schwellenwert oder die kumulative Addition der Trajektoriefehler geringer wird als der zweite Schwellenwert innerhalb eines Zyklus, bedeutet dies, dass die Zuverlässigkeit der autonomen Fahrsteuerung über das Ego-Fahrzeug wiederhergestellt ist. Dementsprechend kann der Prozessor 610 die über die Ausgabeeinheit 300 ausgegebene Warnung aufheben, um zu verhindern, dass eine nicht erforderliche Warnung an einen Fahrer ausgegeben wird. In diesem Fall, wenn die Warnung zu einem bestimmten Zeitpunkt ausgegeben wurde, obwohl die über die Ausgabeeinheit 300 ausgegebene Warnung aufgehoben wurde, bedeutet dies, dass eine Möglichkeit besteht, dass die in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen nur an einer bestimmten Stelle oder einem bestimmten Abschnitt einer Fahrbahn unpräzise sein können. Dementsprechend kann der Prozessor 610 in dem Speicher 620 gespeicherte Karteninformationen mit neuen Karteninformationen aktualisieren, die später zu einem Zeitpunkt, zu dem die aktuelle autonome Fahrsteuerung über ein Ego-Fahrzeug nicht beeinträchtigt ist, aus dem Server 700 empfangen werden.
Nach der Ausgabe der Warnung über die Ausgabeeinheit 300 an den Insassen, wenn ermittelt wird, dass ein von der Sensoreinheit 500 detektierter Zustand des Insassen ein vorwärtsschauender Zustand ist, kann der Prozessor 610 ferner die über die Ausgabeeinheit 300 ausgegebene Warnung aufheben. Das heißt, wenn der Insasse nach der Ausgabe der Warnung die Augen nach vorne gerichtet hält, kann bestimmt werden, dass sich das Ego-Fahrzeug aktuell sicher fortbewegt. Dementsprechend kann der Prozessor 610 die über die Ausgabeeinheit 300 ausgegebene Warnung aufheben, um zu verhindern, dass eine nicht erforderliche Warnung an einen Fahrer ausgegeben wird. In diesem Fall kann der Prozessor 610 in dem Speicher 620 gespeicherte Karteninformationen mit neuen Karteninformationen aktualisieren, die später zu einem Zeitpunkt, zu dem die aktuelle autonome Fahrsteuerung über ein Ego-Fahrzeug nicht beeinträchtigt ist, aus dem Server 700 empfangen werden.
16 und 17 sind Flussdiagramme zur Beschreibung eines Verfahrens zum autonomen Fahren gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
Ein Verfahren zum autonomen Fahren gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird unter Bezugnahme auf 16 beschrieben. Zuerst steuert der Prozessor 610 das autonome Fahren eines Ego-Fahrzeugs basierend auf den in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen (S100).
Anschließend erzeugt der Prozessor 610 eine tatsächliche Fahrtrajektorie eines umliegenden Fahrzeugs basierend auf von der Sensoreinheit 500 detektierten Fahrinformationen des umliegenden Fahrzeugs in einem Prozess, in dem das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs durchgeführt wird (S200).
Als nächstes erzeugt der Prozessor 610 eine erwartete Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs basierend auf in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen (S300).
Als nächstes führt der Prozessor 610 die Zuverlässigkeitsdiagnose der autonomen Fahrsteuerung über das Ego-Fahrzeug basierend auf der Größe eines Trajektoriefehlers zwischen der tatsächlichen Fahrtrajektorie und der erwarteten Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs, die in Schritt S200 und S300 erzeugt werden, oder auf einer kumulativen Addition der Trajektoriefehler durch (S400).
Wenn in Schritt S400 bestimmt wird, dass die autonome Fahrsteuerung über das Ego-Fahrzeug unzuverlässig ist, gibt der Prozessor 610 eine Warnung über die Ausgabeeinheit 300 an einen Insassen aus unter Berücksichtigung eines von der Sensoreinheit 500 detektierten Zustands des Insassen (S500).
Wie in 17 in Schritt S400 dargestellt, ermittelt der Prozessor 610, ob der Zustand, in dem die Größe des Trajektoriefehlers ein vorgegebener erster kritischer Wert oder mehr ist, innerhalb einer vorgegebenen ersten kritischen Zeit auftritt (S410).
Wenn die Größe des Trajektoriefehlers, die geringer ist als der erste kritische Wert, während der ersten kritischen Zeit beibehalten wird, ermittelt der Prozessor 610, ob der Zustand, in dem eine kumulative Addition der Trajektoriefehler ein vorgegebener zweiter kritischer Wert oder mehr ist, innerhalb einer zweiten kritischen Zeit auftritt, die als ein Wert größer als die erste kritische Zeit vorgegeben ist (S420).
Wenn der Zustand, in dem die Größe des Trajektoriefehlers der erste kritische Wert oder mehr ist, innerhalb der ersten kritischen Zeit in Schritt S410 auftritt oder der Zustand, in dem die kumulative Addition der Trajektoriefehler der zweite kritische Wert oder mehr ist, innerhalb der zweiten kritischen Zeit in Schritt S420 auftritt, bestimmt der Prozessor 610, dass die autonome Fahrsteuerung über das Ego-Fahrzeug unzuverlässig ist und führt Schritt S500 durch. Wenn die Größe des Trajektoriefehlers, die geringer ist als der erste kritische Wert, während der ersten kritischen Zeit in Schritt S410 beibehalten wird und der Zustand, in dem die kumulative Addition der Trajektoriefehler der zweite kritische Wert oder mehr ist, nicht innerhalb der zweiten kritischen Zeit in Schritt S420 auftritt, führt der Prozessor 610 eine normale autonome Fahrsteuerung durch (S600).
Wie in 17 nach Schritt S500 dargestellt, wenn die Größe des Trajektoriefehlers geringer wird als der erste kritische Wert oder die kumulative Addition der Trajektoriefehler geringer wird als der zweite kritische Wert oder wenn ermittelt wird, dass ein von der Sensoreinheit 500 detektierter Zustand des Insassen ein vorwärtsschauender Zustand ist (S700) (wenn die Warnungsaufhebungsbedingung in 16 erfüllt ist), hebt der Prozessor 610 die über die Ausgabeeinheit 300 ausgegebene Warnung auf (S800) und führt eine normale autonome Fahrsteuerung durch (S600). Demgegenüber, wenn ermittelt wird, dass ein von der Sensoreinheit 500 detektierter Zustand des Insassen nicht mit einem vorwärtsschauenden Zustand in dem Zustand übereinstimmt, in dem die Größe des Trajektoriefehlers den ersten kritischen Wert oder mehr beibehält oder die kumulative Addition der Trajektoriefehler den zweiten kritischen Wert oder mehr beibehält (S700), schaltet der Prozessor 610 einen autonomen Fahrmodus ab (S900).
Gemäß der fünften Ausführungsform wird die Zuverlässigkeit der autonomen Fahrsteuerung zuerst basierend auf einem Fehler zwischen einer tatsächlichen Fahrtrajektorie und einer erwarteten Fahrtrajektorie eines umliegenden Fahrzeugs in der Nähe eines autonomen Fahrzeugs diagnostiziert. Eine Warnung wird an einen Insassen über eine Ausgabeeinheit, wie einen Lautsprecher oder eine Anzeigeeinrichtung, die bei dem autonomen Fahrzeug eingesetzt werden, unter Berücksichtigung eines Zustands des Insassen, der in das autonome Fahrzeug eingestiegen ist, zusammen mit einem Ergebnis der Analyse ausgegeben. Dementsprechend können die Fahrstabilität und Fahrgenauigkeit des autonomen Fahrzeugs verbessert werden, da der Insasse den autonomen Fahrzustand des Fahrzeugs genau erkennen und geeignete Folgemaßnahmen ergreifen kann.
Es sei darauf hingewiesen, dass die in den Verfahren zum autonomen Fahren der ersten bis fünften Ausführungsformen umfassten Schritte voneinander unabhängig und unterschiedliche Schritte sind, obwohl die gleichen Bezugszeichen (S000) in den Schritten verwendet wurden.
Gemäß der ersten Ausführungsform kann die vorliegende Offenbarung die autonome Fahrstabilität eines Fahrzeugs verbessern und ermöglicht zudem für einen Zustand eines Insassen geeignete Folgemaßnahmen durch Steuern, in Abhängigkeit der Zustände eines Fahrers und Beifahrers, des autonomen Fahrens des Fahrzeugs durch selektives Anwenden einer ersten erwarteten Fahrtrajektorie basierend auf einer Spurwechselrate, die basierend auf einem Spurwechselmuster des Fahrers und auf Informationen zu dem Zustand einer Fahrbahn vorbestimmt wird, und einer zweiten erwarteten Fahrtrajektorie basierend auf einer korrigierten Spurwechselrate, die ausgehend von der Spurwechselrate korrigiert wird.
Gemäß der zweiten Ausführungsform kann die vorliegende Offenbarung die Fahrstabilität und Fahrgenauigkeit eines autonomen Fahrzeugs durch Lernen eines Algorithmus für autonomes Fahren, der auf die autonome Fahrsteuerung angewandt wird, unter Berücksichtigung der Fahrmanipulation eines Insassen, die an einem autonomen Fahrsteuerungsprozess für ein Ego-Fahrzeug beteiligt ist, und durch anschließendes Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs basierend auf dem Algorithmus für autonomes Fahren, dessen Lernen abgeschlossen wurde, verbessern.
Gemäß der dritten Ausführungsform, wenn sich ein Zielpunkt, an dem sich die Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs ändert, wie beispielsweise eine Kreuzung oder eine Gabelung, auf dem autonomen Fahrweg des Ego-Fahrzeugs befindet, wird eine Trajektorie bis zu dem Zielpunkt basierend auf einem Abstand zwischen einem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs und dem Zielpunkt derart modifiziert, dass das Ego-Fahrzeug den Zielpunkt durch einen sukzessiven Spurwechsel erreichen kann. Dementsprechend kann die vorliegende Offenbarung die Fahrstabilität des Ego-Fahrzeugs in einem Prozess des Fahrens basierend auf der Trajektorie bis zu dem Zielpunkt sicherstellen. Wenn das Parken eines Ego-Fahrzeugs durchgeführt wird, kann die vorliegende Offenbarung ferner den Parkkomfort eines Insassen verbessern, indem das autonome Parken des Ego-Fahrzeugs derart gesteuert wird, dass das Ego-Fahrzeug einen Parkort erreichen kann, in den die Parkpräferenz des Insassen einbezogen wurde.
Gemäß der vierten Ausführungsform kann die vorliegende Offenbarung die Fahrstabilität und Fahrgenauigkeit eines autonomen Fahrzeugs verbessern, indem ein Bedarf an einer Korrektur einer Fahrtrajektorie des autonomen Fahrzeugs ermittelt wird und die Fahrtrajektorie des autonomen Fahrzeugs unter Berücksichtigung eines Risikograds basierend auf einem Abstand zwischen dem autonomen Fahrzeug und einem umliegenden Fahrzeug basierend auf einem Ergebnis der Ermittlung korrigiert wird.
Gemäß der fünften Ausführungsform wird die Zuverlässigkeit der autonomen Fahrsteuerung zuerst basierend auf einem Fehler zwischen einer tatsächlichen Fahrtrajektorie und einer erwarteten Fahrtrajektorie eines umliegenden Fahrzeugs in der Nähe eines autonomen Fahrzeugs diagnostiziert. Eine Warnung wird an einen Insassen über eine Ausgabeeinheit, wie einen Lautsprecher oder eine Anzeigeeinrichtung, die bei dem autonomen Fahrzeug eingesetzt werden, unter Berücksichtigung eines Zustands des Insassen, der in das autonome Fahrzeug eingestiegen ist, zusammen mit einem Ergebnis der Analyse ausgegeben. Dementsprechend kann die vorliegende Offenbarung die Fahrstabilität und Fahrgenauigkeit des autonomen Fahrzeugs verbessern, da der Insasse den autonomen Fahrzustand des Ego-Fahrzeugs genau erkennen und geeignete Folgemaßnahme ergreifen kann.
Obwohl Ausführungsbeispiele der Offenbarung zu Veranschaulichungszwecken offenbart wurden, ist für Fachleute auf dem Gebiet ersichtlich, dass verschiedenen Modifikationen, Ergänzungen und Ersetzungen möglich sind, ohne den in den zugehörigen Ansprüchen definierten Schutzumfang oder Gedanken der Offenbarung zu verlassen. Der tatsächliche technische Umfang der Offenbarung ist daher durch die nachfolgenden Ansprüche zu definieren.
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

KR 1020190058612 [0001]
KR 1020190058610 [0001]
KR 1020190058599 [0001]
KR 1020190058598 [0001]
KR 1020190058603 [0001]
KR 1019980068399 [0007]

Claims

Vorrichtung zum autonomen Fahren mit: einer Sensoreinheit, die zum Detektieren eines umliegenden Fahrzeugs in der Nähe eines autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs und zum Detektieren eines Zustands eines in das Ego-Fahrzeug eingestiegenen Insassen ausgebildet ist; einem Fahrinformationsdetektor, der zum Detektieren von Fahrinformationen zu einem Fahrzustand des Ego-Fahrzeugs ausgebildet ist; einem Speicher, der zum Speichern von Karteninformationen ausgebildet ist; und einem Prozessor, der zum Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs basierend auf den in dem Speicher gespeicherten Karteninformationen ausgebildet ist, wobei der Speicher ein Spurwechselmuster eines Fahrers speichert, das basierend auf den Fahrinformationen des Ego-Fahrzeugs beim Spurwechsel des Ego-Fahrzeugs analysiert wird, und eine Spurwechselrate speichert, die basierend auf Informationen zu einem Zustand einer Fahrbahn beim Spurwechsel des Ego-Fahrzeugs ermittelt wird und eine Geschwindigkeit des Spurwechsels des Ego-Fahrzeugs angibt, und wobei der Prozessor für Folgendes ausgebildet ist: Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs basierend auf einer ersten erwarteten Fahrtrajektorie, die basierend auf den Karteninformationen und der Spurwechselrate, die in dem Speicher gespeichert sind, und auf von dem Fahrinformationsdetektor detektierten Fahrinformationen des Ego-Fahrzeugs erzeugt wird, und Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs durch selektives Anwenden der ersten erwarteten Fahrtrajektorie und einer zweiten erwarteten Fahrtrajektorie basierend auf dem von der Sensoreinheit detektierten Zustand des Insassen, und wobei die zweite erwartete Fahrtrajektorie durch Einbeziehen einer korrigierten Spurwechselrate erzeugt wird, die ausgehend von der in dem Speicher gespeicherten Spurwechselrate korrigiert wird.
Vorrichtung zum autonomen Fahren nach Anspruch 1, wobei: die Spurwechselrate einem Einfahrlenkwinkel und einer Einfahrgeschwindigkeit zum Einfahren in eine Zielspur beim Spurwechsel des Ego-Fahrzeugs zugeordnet und in dem Speicher gespeichert wird, und der Prozessor dazu ausgebildet ist, das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs basierend auf dem Einfahrlenkwinkel und der Einfahrgeschwindigkeit, die der Spurwechselrate zugeordnet sind, beim Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs basierend auf der ersten erwarteten Fahrtrajektorie zu steuern.
Vorrichtung zum autonomen Fahren nach Anspruch 2, wobei der Prozessor dazu ausgebildet ist, das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs basierend auf einem Einfahrlenkwinkel und einer Einfahrgeschwindigkeit zu steuern, deren Werte größer sind als die des Einfahrlenkwinkels und der Einfahrgeschwindigkeit, die der Spurwechselrate zugeordnet sind, beim Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs basierend auf der zweiten erwarteten Fahrtrajektorie.
Vorrichtung zum autonomen Fahren nach Anspruch 3, wobei der Prozessor dazu ausgebildet ist, das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs basierend auf der ersten erwarteten Fahrtrajektorie zu steuern, wenn ein Fahrkonzentrationslevel des Fahrers, das basierend auf dem von der Sensoreinheit detektierten Zustand des Fahrers ermittelt wird, ein vorgegebenes kritisches Konzentrationslevel oder mehr ist, falls abgesehen von dem Fahrer kein Beifahrer in das Ego-Fahrzeug eingestiegen ist.
Vorrichtung zum autonomen Fahren nach Anspruch 3, wobei der Prozessor dazu ausgebildet ist, das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs basierend auf der zweiten erwarteten Fahrtrajektorie zu steuern, wenn festgestellt wird, dass eine Notsituation beim Fahrer eingetreten ist, basierend auf dem von der Sensoreinheit detektierten Zustand des Insassen, falls abgesehen von dem Fahrer kein Beifahrer in das Ego-Fahrzeug eingestiegen ist.
Vorrichtung zum autonomen Fahren nach Anspruch 3, wobei der Prozessor dazu ausgebildet ist, das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs basierend auf der zweiten erwarteten Fahrtrajektorie zu steuern, wenn festgestellt wird, dass eine Notsituation bei einem Beifahrer eingetreten ist, basierend auf einem von der Sensoreinheit detektierten Zustand des Beifahrers, falls der Beifahrer zusätzlich zu dem Fahrer in das Ego-Fahrzeug eingestiegen ist.
Vorrichtung zum autonomen Fahren nach Anspruch 3, ferner mit einer Ausgabeeinheit, wobei der Prozessor dazu ausgebildet ist, eine Warnung über die Ausgabeeinheit auszugeben, wenn entweder ein Fahrkonzentrationslevel des Fahrers des Ego-Fahrzeugs unter einem vorgegebenen kritischen Konzentrationslevel liegt oder wenn festgestellt wird, dass eine Notsituation bei dem Fahrer oder Beifahrer des Ego-Fahrzeugs eingetreten ist.
Verfahren zum autonomen Fahren mit folgenden Schritten: einem ersten Steuerungsschritt zum Steuern, mittels eines Prozessors, des autonomen Fahrens eines Ego-Fahrzeugs basierend auf einer ersten erwarteten Fahrtrajektorie, die basierend auf Karteninformationen und einer Spurwechselrate, die in einem Speicher gespeichert sind, und auf Fahrinformationen des Ego-Fahrzeugs erzeugt wird, wobei die Spurwechselrate basierend auf einem Spurwechselmuster eines Fahrers ermittelt wird, das basierend auf den Fahrinformationen des Ego-Fahrzeugs beim Spurwechsel des Ego-Fahrzeugs und auf Informationen zu einem Zustand einer Fahrbahn beim Spurwechsel des Ego-Fahrzeugs analysiert wird, und wobei die Spurwechselrate eine Geschwindigkeit des Spurwechsels des Ego-Fahrzeugs angibt und in dem Speicher gespeichert wird; und einem zweiten Steuerungsschritt zum Steuern, mittels des Prozessors, des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs durch selektives Anwenden der ersten erwarteten Fahrtrajektorie und einer zweiten erwarteten Fahrtrajektorie basierend auf einem von einer Sensoreinheit detektierten Zustand eines in das Ego-Fahrzeug eingestiegenen Insassen, wobei die zweite erwartete Fahrtrajektorie durch Einbeziehen einer korrigierten Spurwechselrate erzeugt wird, die ausgehend von der in dem Speicher gespeicherten Spurwechselrate korrigiert wird.
Verfahren zum autonomen Fahren nach Anspruch 8, wobei: die Spurwechselrate einem Einfahrlenkwinkel und einer Einfahrgeschwindigkeit zum Einfahren in eine Zielspur beim Spurwechsel des Ego-Fahrzeugs zugeordnet und in dem Speicher gespeichert wird, und der Prozessor das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs basierend auf dem Einfahrlenkwinkel und der Einfahrgeschwindigkeit, die der Spurwechselrate zugeordnet sind, beim Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs basierend auf der ersten erwarteten Fahrtrajektorie steuert.
Verfahren zum autonomen Fahren nach Anspruch 9, wobei der Prozessor das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs basierend auf einem Einfahrlenkwinkel und einer Einfahrgeschwindigkeit steuert, deren Werte größer sind als die des Einfahrlenkwinkels und der Einfahrgeschwindigkeit, die der Spurwechselrate zugeordnet sind, beim Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs basierend auf der zweiten erwarteten Fahrtrajektorie.
Verfahren zum autonomen Fahren nach Anspruch 10, wobei der Prozessor in dem zweiten Steuerungsschritt das autonomen Fahren des Ego-Fahrzeugs basierend auf der ersten erwarteten Fahrtrajektorie steuert, wenn ein Fahrkonzentrationslevel des Fahrers, das basierend auf dem von der Sensoreinheit detektierten Zustand des Fahrers ermittelt wird, ein vorgegebenes kritisches Konzentrationslevel oder mehr ist, falls abgesehen von dem Fahrer kein Beifahrer in das Ego-Fahrzeug eingestiegen ist.
Verfahren zum autonomen Fahren nach Anspruch 10, wobei der Prozessor in dem zweiten Steuerungsschritt das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs basierend auf der zweiten erwarteten Fahrtrajektorie steuert, wenn festgestellt wird, dass eine Notsituation beim Fahrer eingetreten ist, basierend auf dem von der Sensoreinheit detektierten Zustand des Insassen, falls abgesehen von dem Fahrer kein Beifahrer in das Ego-Fahrzeug eingestiegen ist.
Verfahren zum autonomen Fahren nach Anspruch 10, wobei der Prozessor in dem zweiten Steuerungsschritt das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs basierend auf der zweiten erwarteten Fahrtrajektorie steuert, wenn festgestellt wird, dass eine Notsituation bei einem Beifahrer eingetreten ist, basierend auf einem von der Sensoreinheit detektierten Zustand des Beifahrers, falls der Beifahrer zusätzlich zu dem Fahrer in das Ego-Fahrzeug eingestiegen ist.
Verfahren zum autonomen Fahren nach Anspruch 10, wobei der Prozessor in dem zweiten Steuerungsschritt eine Warnung über die Ausgabeeinheit ausgibt, wenn entweder ein Fahrkonzentrationslevel des Fahrers des Ego-Fahrzeugs unter einem vorgegebenen kritischen Konzentrationslevel liegt oder wenn festgestellt wird, dass eine Notsituation bei dem Fahrer oder Beifahrer des Ego-Fahrzeugs eingetreten ist.