DE102022213262A1 - System and method for creating a virtual exam environment based on a detected frequency of identical or similar scenarios - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein System (1) zum Erstellen einer virtuellen Prüfungsumgebung anhand einer erkannten Häufigkeit von gleichen oder ähnlichen Szenarien (2,2b,2c) zum Testen der autonomen Fahrfunktionen (3) für ein Egofahrzeug (4), umfassend eines Simulators (5) zum Generieren von verschiedenen Szenarien (2,2b,2c) aus der Sicht des Egofahrzeugs (4) mit einer Egotrajektorie (7) und/oder einer Schnittstelle (6) zum Empfang von Realdaten von verschiedenen Szenarien (2,2b,2c) aus der Sicht des Egofahrzeugs (4) mit einer Egotrajektorie (7), wobei ein Modul (9) vorgesehen ist, welches ausgebildet ist, für jeden Zeitschritt der Egotrajektorie (7) in dem Szenario (2,2b,2c) ein automatisiertes Zuweisen eines Manöverschrittes für jeden Manövertypen zu bewerkstelligen, und für jeden Zeitschritt von jeder Verkehrsteilnehmertrajektorie jedes Verkehrsteilnehmers in dem Szenario (2,2b,2c) ein automatisiertes Zuweisen eines Manöverschrittes für jeden Manövertypen zu bewerkstelligen, wobei die verschiedenen Manövertypen mit auswählbaren Manöverschritten als Manöverkatalog bereitgestellt sind, so dass durch die Zuweisungen eine Manövermatrix (M,M1,M2) mit unterschiedlichen manövertypabhängigen Manöverreihenfolgen zu jedem Manövertyp generiert ist, und ein Vergleichsmodul (11) vorgesehen ist, welches zum automatisierten Zusammenfassen der gleichen Manövermatrizen (M, M1,M2) zu einem Cluster (C1, C2, C3) als Manöver, und zum Bestimmen der Größe der Cluster (C1, C2, C3) als Häufigkeit von gleichen oder ähnlichen Szenarien (2,2b,2c) ausgebildet ist, und wobei ein Prozessor (12) vorgesehen ist, welcher zum Erstellen einer Prüfungsumgebung zum Testen der autonomen Fahrfunktionen (3) anhand der Größe der Cluster (C1, C2, C3) ausgebildet ist sowie zum Testen der autonomen Fahrfunktionen (3) des Egofahrzeugs (4) in der Prüfungsumgebung ausgebildet ist.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren.
The invention relates to a system (1) for creating a virtual test environment based on a recognized frequency of identical or similar scenarios (2,2b,2c) for testing the autonomous driving functions (3) for an ego vehicle (4), comprising a simulator (5) for generating different scenarios (2,2b,2c) from the perspective of the ego vehicle (4) with an ego trajectory (7) and/or an interface (6) for receiving real data from different scenarios (2,2b,2c) from the perspective of the ego vehicle (4) with an ego trajectory (7), wherein a module (9) is provided which is designed to carry out an automated assignment of a maneuver step for each maneuver type for each time step of the ego trajectory (7) in the scenario (2,2b,2c), and to carry out an automated assignment of a maneuver step for each maneuver type for each time step of each road user trajectory of each road user in the scenario (2,2b,2c). accomplish, wherein the different maneuver types with selectable maneuver steps are provided as a maneuver catalog, so that the assignments generate a maneuver matrix (M, M1, M2) with different maneuver type-dependent maneuver sequences for each maneuver type, and a comparison module (11) is provided which is designed to automatically summarize the same maneuver matrices (M, M1, M2) into a cluster (C1, C2, C3) as maneuvers, and to determine the size of the clusters (C1, C2, C3) as the frequency of identical or similar scenarios (2, 2b, 2c), and wherein a processor (12) is provided which is designed to create a test environment for testing the autonomous driving functions (3) based on the size of the clusters (C1, C2, C3) and is designed to test the autonomous driving functions (3) of the ego vehicle (4) in the test environment.
Furthermore, the invention relates to a method.
Description
Die Erfindung betrifft ein System zum Erstellen einer virtuellen Prüfungsumgebung anhand einer erkannten Häufigkeit von gleichen oder ähnlichen Szenarien zum Testen von autonomen Fahrfunktionen für ein zumindest teilweise autonom betreibbares Egofahrzeug, umfassend eines Simulators zum Generieren von verschiedenen Szenarien aus der Sicht des Egofahrzeugs mit einer Egotrajektorie und/oder einer Schnittstelle zum Empfang von Realdaten von verschiedenen Szenarien aus der Sicht des Egofahrzeugs mit einer Egotrajektorie.The invention relates to a system for creating a virtual test environment based on a recognized frequency of identical or similar scenarios for testing autonomous driving functions for an at least partially autonomously operable ego vehicle, comprising a simulator for generating different scenarios from the perspective of the ego vehicle with an ego trajectory and/or an interface for receiving real data from different scenarios from the perspective of the ego vehicle with an ego trajectory.
Autonome Fahrfunktionen in Fahrerassistenzsystemen (Advanced Driver Assistance Systems, ADAS) und in automatisierten Fahrsystemen (Automated Driving Systems, ADS) auf öffentlichen Straßen haben das Potenzial, das Verkehrswesen in Zukunft grundlegend zu verändern. Validierung und Verifizierung solcher autonomen Fahrfunktionen sind jedoch ein wichtiges Anliegen, um ein ausreichend hohes Maß an Sicherheit und Akzeptanz zu gewährleisten.Autonomous driving functions in advanced driver assistance systems (ADAS) and automated driving systems (ADS) on public roads have the potential to fundamentally change the transport system in the future. However, validation and verification of such autonomous driving functions are an important concern in order to ensure a sufficiently high level of safety and acceptance.
Autonome Fahrfunktionen müssen jedoch vor ihrem Einsatz im Egofahrzeug validiert und verifiziert werden. Gerade im Hinblick auf häufig auftretende Szenarien müssen diese autonomen Fahrfunktionen mit allen möglichen eingestellten Fahrparameter gerade solche häufig auftretenden Szenarien fehlerfrei bewältigen.However, autonomous driving functions must be validated and verified before they can be used in the ego vehicle. Especially with regard to frequently occurring scenarios, these autonomous driving functions must be able to handle such frequently occurring scenarios without errors using all possible set driving parameters.
Zur Validierung der autonomen Fahrfunktionen müsste jedoch eine Testabdeckung mit mehreren Milliarden Testkilometern gefahren werden. Selbst mit dem Einsatz von Simulationswerkzeugen kann die erforderliche Anzahl von Testkilometern nicht erreicht werden.However, to validate the autonomous driving functions, a test coverage of several billion test kilometers would have to be driven. Even with the use of simulation tools, the required number of test kilometers cannot be achieved.
Ein zumindest teilweise autonomes Verkehrsmittel ausschließlich auf der Straße mit Fahrtstrecken über Milliarden Kilometer zu testen, ist zudem aus Zeit- und Kostengründen nicht möglich. Zudem würden viele redundante Testkilometer entstehen. Testing a partially autonomous vehicle exclusively on the road with journeys of billions of kilometers is also not possible for reasons of time and cost. In addition, many redundant test kilometers would be created.
Daher wird eine effizientere Methode zur Erhöhung der Testabdeckung benötigt. Aktuelle Forschungsprojekte und die Industrie konzentrieren sich in dieser Hinsicht auf szenarienbasiertes Testen.Therefore, a more efficient method to increase test coverage is needed. Current research projects and industry focus on scenario-based testing in this regard.
Dieser Ansatz nutzt die Redundanz der Verkehrsszenarien, die beim entfernungsbasierten Testen auftreten: Anstatt dieselben Szenarien mehrmals zu testen, wie sie bei der streckenbasierten Prüfung zufällig auftreten, werden sie aus einem Szenarienkatalog gezielt ausgewählt. Ein Testen des Szenarios mit verschiedenen Fahrparametern reicht aus, um die Sicherheit des Fahrers in Bezug auf dieses Szenario zu gewährleisten.This approach takes advantage of the redundancy of the traffic scenarios that occur in distance-based testing: instead of testing the same scenarios multiple times, as they occur randomly in route-based testing, they are specifically selected from a catalog of scenarios. Testing the scenario with different driving parameters is sufficient to ensure the driver's safety with respect to that scenario.
Dazu müssen jedoch zunächst ähnliche Szenarien identifiziert werden, um die zu testenden Szenarien zu bestimmen. Insbesondere müssen häufig auftretende Szenarien sicher mit den autonomen Fahrfunktionen bewerkstelligt werden können.However, similar scenarios must first be identified in order to determine the scenarios to be tested. In particular, frequently occurring scenarios must be able to be handled safely with the autonomous driving functions.
Die
- Trainieren und Verwenden eines Ähnlichkeitsklassifikationsmoduls zur Klassifizierung der Ähnlichkeit zwischen zwei Szenarien basierend auf einer Teilmenge eines Parametersatzes des jeweiligen Szenarios, welches eine virtuelle Repräsentation einer realen Verkehrssituation darstellt; Erzeugen einer Graphenrepräsentation umfassend eine Vielzahl von Szenarien, umfassend die zwei Szenarien, deren Teilmenge von Parametersätzen in einer Speichereinheit gespeichert sind, wobei Knoten jeweils die Teilmenge eines Parametersatzes eines Szenarios repräsentieren und Kanten zwischen zwei Knoten mit einem Ähnlichkeitsklassifikationswert gewichtet sind, der die Ähnlichkeit zwischen den zwei Szenarien, der jeweiligen Knoten indiziert; Erhalten einer Benutzereingabe durch eine elektronische Benutzerschnittstelle und / oder eine automatischen Systemeingabe, wobei die Eingabe einen geforderten Wert für eine Abdeckung, der in der Speichereinheit gespeicherten Szenarien beinhaltet und / oder eine geforderte Anzahl an zu testenden Szenarien, so dass eine Auswahl und Ausführungsreihenfolge der Szenarien und der repräsentierenden Knoten mit der Zielsetzung einer maximalen Abdeckung des Graphen bestimmt wird; Bereitstellen einer Auswahl und Ausführungsreihenfolge und / oder eines Abdeckungswerts einer Gesamt-Abdeckung der gewählten Knoten und damit der zu repräsentierenden Szenarien.
- Training and using a similarity classification module to classify the similarity between two scenarios based on a subset of a parameter set of the respective scenario, which represents a virtual representation of a real traffic situation; generating a graph representation comprising a plurality of scenarios, comprising the two scenarios, the subset of parameter sets of which are stored in a storage unit, wherein nodes each represent the subset of a parameter set of a scenario and edges between two nodes are weighted with a similarity classification value that indicates the similarity between the two scenarios of the respective nodes; receiving a user input through an electronic user interface and/or an automatic system input, wherein the input includes a required value for a coverage of the scenarios stored in the storage unit and/or a required number of scenarios to be tested, so that a selection and execution order of the scenarios and the representing nodes is determined with the aim of maximum coverage of the graph; providing a selection and execution order and/or a coverage value of an overall coverage of the selected nodes and thus of the scenarios to be represented.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung ein System und ein Verfahren zum Erstellen einer virtuellen Prüfungsumgebung anhand einer erkannten Häufigkeit von gleichen oder ähnlichen Szenarien zum Testen von autonomen Fahrfunktionen anzugeben.It is therefore an object of the invention to provide a system and a method for creating a virtual test environment based on a recognized frequency of identical or similar scenarios for testing autonomous driving functions.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7. In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen aufgelistet, die geeignet miteinander kombiniert werden können, um weitere Vorteile zu erzielen.The object is achieved by a system having the features of
Die Aufgabe wird gelöst durch ein System zum Erstellen einer virtuellen Prüfungsumgebung anhand einer erkannten Häufigkeit von gleichen oder ähnlichen Szenarien zum Testen von autonomen Fahrfunktionen für ein zumindest teilweise autonom betreibbares Egofahrzeug, umfassend eines Simulators zum Generieren von verschiedenen Szenarien aus der Sicht des Egofahrzeugs mit einer Egotrajektorie und/oder einer Schnittstelle zum Empfang von Realdaten von verschiedenen Szenarien aus der Sicht des Egofahrzeugs mit einer Egotrajektorie, und
wobei ein Modul vorgesehen ist, welches dazu ausgebildet ist, für jeden Zeitschritt der Egotrajektorie in den Szenarien ein automatisiertes Zuweisen eines Manöverschrittes für jeden Manövertypen zu bewerkstelligen, wobei die verschiedenen Manövertypen mit auswählbaren Manöverschritten als Manöverkatalog bereitgestellt sind und für jeden Zeitschritt von jeder Verkehrsteilnehmertrajektorie jedes Verkehrsteilnehmers in den Szenarien ein automatisiertes Zuweisen eines Manöverschrittes für jeden Manövertypen zu bewerkstelligen, wobei die verschiedenen Manövertypen mit auswählbaren Manöverschritten als Manöverkatalog bereitgestellt sind, so dass durch die Zuweisungen eine Manövermatrix mit unterschiedlichen manövertypabhängigen Manöverreihenfolgen zu jedem Manövertyp generiert ist,
und ein Vergleichsmodul vorgesehen ist, welches zum automatisierten Zusammenfassen der gleichen Manövermatrizen zu einem Cluster als Manöver, und zum Bestimmen der Größe der Cluster als Häufigkeit von gleichen oder ähnlichen Szenarien ausgebildet ist,
und wobei ein Prozessor vorgesehen ist, welcher zum Erstellen einer Prüfungsumgebung zum Testen der autonomen Fahrfunktionen anhand der Größe der Cluster ausgebildet ist sowie zum Testen der autonomen Fahrfunktionen des Egofahrzeugs in der Prüfungsumgebung ausgebildet ist.The object is achieved by a system for creating a virtual test environment based on a recognized frequency of identical or similar scenarios for testing autonomous driving functions for an at least partially autonomously operable ego vehicle, comprising a simulator for generating different scenarios from the perspective of the ego vehicle with an ego trajectory and/or an interface for receiving real data from different scenarios from the perspective of the ego vehicle with an ego trajectory, and
wherein a module is provided which is designed to carry out an automated assignment of a maneuver step for each maneuver type for each time step of the ego trajectory in the scenarios, wherein the various maneuver types are provided with selectable maneuver steps as a maneuver catalog, and to carry out an automated assignment of a maneuver step for each maneuver type for each time step of each road user trajectory of each road user in the scenarios, wherein the various maneuver types are provided with selectable maneuver steps as a maneuver catalog, so that the assignments generate a maneuver matrix with different maneuver type-dependent maneuver sequences for each maneuver type,
and a comparison module is provided which is designed to automatically combine the same maneuver matrices into a cluster as maneuvers, and to determine the size of the clusters as the frequency of identical or similar scenarios,
and wherein a processor is provided which is designed to create a test environment for testing the autonomous driving functions based on the size of the clusters and is designed to test the autonomous driving functions of the ego vehicle in the test environment.
Dabei können die Realdaten von Drohnen oder von Egofahrzeugen mit entsprechenden Sensoren sein.The real data can come from drones or from ego vehicles with appropriate sensors.
Ein Szenario definiert sich durch die statische Umgebung wie Straßennetz, Bebauung und durch das Verhalten der anderen Verkehrsteilnehmer; d.h. ein Szenario ist eine abstrakte, semantische Beschreibung, definiert durch das Egofahrzeug und die relevante Umgebung.A scenario is defined by the static environment such as the road network, buildings and the behavior of other road users; i.e. a scenario is an abstract, semantic description, defined by the ego vehicle and the relevant environment.
Dabei ist ein häufig auftretendes Szenario ein Szenario, dass im Vergleich zu einem anderen häufig auftritt, d.h. ein immer wieder auftretendes Szenario im Vergleich zu einem sporadisch auftretenden Szenario.A frequently occurring scenario is a scenario that occurs frequently compared to another, i.e. a scenario that occurs repeatedly compared to a scenario that occurs sporadically.
Dabei kann das Szenario eingeschränkt sein auf Verkehrsteilnehmer, welche mit dem Egofahrzeug interagieren oder interagieren könnten, beispielsweise auf Verkehrsteilnehmer, welche sich in einem vorgegebenen Umkreis um das Egofahrzeug befinden.The scenario can be restricted to road users who interact or could interact with the ego vehicle, for example to road users who are within a given radius around the ego vehicle.
Autonome Fahrfunktionen sind alle Funktionen die zu einem autonomen Fahrbetrieb beitragen, hierbei können auch Fahrfunktionen des Levels 3 (Automatisierter Modus) oder ein Assistierter Modus umfasst sein. Solche Fahrfunktionen können beispielsweise Lane-Keeping, Tempo-adjustment oder Fahrfunktionen zum vollständig autonomen Betrieb etc. sein.Autonomous driving functions are all functions that contribute to autonomous driving, this can also include
Ein Manöverkatalog gibt eine Sammlung mit für die Bewältigung von Fahraufgaben notwendigen Manövertypen an. Ein solcher Manövertyp ist beispielsweise „Längsbewegung“ oder „Abbiegen“, das das Verhalten an Kreuzungen beschreibt. A maneuver catalog provides a collection of maneuver types necessary for completing driving tasks. One such maneuver type is, for example, “longitudinal movement” or “turning,” which describes behavior at intersections.
Manöverschritte des Manövertyps „Längsbewegung" können beispielsweise „Fahrt“, „Abbremsen“ oder „Stillstand“ sein. Manöverschritte des Manövertyps „Abbiegen“ können „links abbiegen“ oder „rechts abbiegen“ für die Richtung beim Überqueren einer Kreuzung sein oder „kein Abbiegen“, wenn der Verkehrsteilnehmer kein Abbiegemanöver durchführt. Eine Manövermatrix enthält die Zeitschritte als Spalten und die extrahierten Manöverschrittes jedes Manövertyps entlang der Trajektorie als Zeilen.Maneuver steps of the maneuver type "longitudinal movement" can be, for example, "driving", "braking" or "standing still". Maneuver steps of the maneuver type "turning" can be "turn left" or "turn right" for the direction when crossing an intersection or "no turning" if the road user does not perform a turning maneuver. A maneuver matrix contains the time steps as columns and the extracted maneuver steps of each maneuver type along the trajectory as rows.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine Prüfungsumgebung zumindest alle relevanten häufig auftretenden gleichen oder ähnlichen Szenarien enthalten muss, um eine hinreichende Absicherung der autonomen Fahrfunktionen zu gewährleisten. Ferner müssen auch andere Szenarien in ihrer Häufigkeit sicher identifiziert werden.According to the invention, it was recognized that a test environment must contain at least all relevant, frequently occurring identical or similar scenarios in order to ensure adequate security of the autonomous driving functions. Furthermore, other scenarios must also be reliably identified in terms of their frequency.
Die aufgezeichneten Daten bilden jedoch einen Szenarienraum mit hoher Redundanz, welcher hinsichtlich der Redundanz aufgespalten und betrachtet werden muss. So können beispielsweise alle Szenarien, in denen ein Egofahrzeug allein auf einer geraden Straße fährt, als Cluster (Szenariengruppe) betrachtet werden, so dass ein Test des Szenarios mit verschiedenen Fahrparametern der autonomen Fahrfunktionen ausreicht, um die Sicherheit des Fahrers in Bezug auf dieses Szenario zu gewährleisten. Dadurch wird die Sicherheit der, auf dieses Szenario getestete, autonomen Fahrfunktionen effizient erhöht.However, the recorded data forms a scenario space with a high degree of redundancy, which must be split up and considered in terms of redundancy. For example, all scenarios in which an ego vehicle drives alone on a straight road can be considered as a cluster (scenario group), so that testing the scenario with different driving parameters of the autonomous driving functions is sufficient to ensure the driver's safety with regard to this scenario. This efficiently increases the safety of the autonomous driving functions tested for this scenario.
Das erfindungsgemäße System erlaubt durch Abstraktion der Trajektoriedaten zu Manövern und Manöverreihenfolgen sowie die Einteilung in Clustern eine semantische Analyse der Daten. Ein Manöver kann dabei als eine abstrakte Beschreibung des Verhaltens eines Teilnehmers in einer bestimmten Zeitspanne angesehen werden. Im Vergleich zu einer Beschreibung mit Trajektorien sind die Manöver prägnanter und semantisch interpretierbar und lassen sich daher leichter weiterverarbeiten. Erfindungsgemäß detektiert das System zu jedem Zeitpunkt für jeden Manövertyp einen Manöverschritt und generiert damit eine Manövermatrix mit unterschiedlichen manövertypabhängigen Manöverreihenfolgen. Durch das anschließende Clustern gleicher Manövermatrizen kann eine Redundanzerkennung, Ausreißererkennung und Häufigkeitserkennung bewerkstelligt werden. Dadurch kann, anstatt redundante Szenarien zu bearbeiten, jedes Szenario durch ein Mitglied in einer derart generierten Prüfungsumgebung repräsentiert werden. Die Häufigkeit der erkannten gleichen oder ähnlichen Szenarien, d.h. die Größe der Cluster kann als eine Grundlage für die Priorisierung von Testszenarien, und damit für die Generierung der Prüfungsumgebung dienen.The system according to the invention allows a semantic analysis of the data by abstracting the trajectory data into maneuvers and maneuver sequences and dividing them into clusters. Maneuvers can be seen as an abstract description of the behavior of a participant in a certain period of time. Compared to a description with trajectories, the maneuvers are more concise and semantically interpretable and can therefore be processed further more easily. According to the invention, the system detects a maneuver step for each maneuver type at any time and thus generates a maneuver matrix with different maneuver sequences depending on the maneuver type. By subsequently clustering the same maneuver matrices, redundancy detection, outlier detection and frequency detection can be achieved. This means that instead of processing redundant scenarios, each scenario can be represented by a member in a test environment generated in this way. The frequency of the same or similar scenarios detected, i.e. the size of the clusters, can serve as a basis for prioritizing test scenarios and thus for generating the test environment.
Ferner können seltene, und damit möglicherweise unbekannte Szenarien auf einfache Weise durch eine automatisierte Verarbeitung identifiziert werden.Furthermore, rare and therefore possibly unknown scenarios can be easily identified through automated processing.
Anhand des erfindungsgemäßen Systems wird eine Prüfungsumgebung generiert, anhand dessen eine schnellere und sichere Validierung von autonomen Fahrfunktionen ermöglicht wird. Durch die Gruppierung ähnlicher Szenarien kann die hohe Redundanz bei dem Testen der autonomen Fahrfunktionen reduziert werden.The system according to the invention generates a test environment that enables faster and safer validation of autonomous driving functions. By grouping similar scenarios, the high level of redundancy in testing autonomous driving functions can be reduced.
In weiterer Ausbildung ist der Prozessor dazu ausgebildet, das Testen durch eine Simulation des Manövers in dem entsprechenden Cluster anhand der autonomen Fahrfunktionen durchzuführen. Ferner kann der Prozessor dazu ausgebildet sein, das Testen mittels verschiedener Fahrparameter für das in dem Cluster entsprechende Manöver durch die autonomen Fahrfunktionen durchzuführen und das in dem Cluster dargestellte Szenario mit den verwendeten Fahrparametern als valide zu verifizieren, wenn die das Cluster beschreibende Manöverreihenfolge und die durch das Testen mittels verschiedener Fahrparameter erhaltene Manöverreihenfolge gleich ist.In a further embodiment, the processor is designed to carry out the testing by simulating the maneuver in the corresponding cluster using the autonomous driving functions. Furthermore, the processor can be designed to carry out the testing using various driving parameters for the maneuver corresponding in the cluster using the autonomous driving functions and to verify the scenario shown in the cluster with the driving parameters used as valid if the maneuver sequence describing the cluster and the maneuver sequence obtained by testing using various driving parameters are the same.
Dabei wird durch das Testen mittels verschiedener Fahrparameter durch die autonomen Fahrfunktionen jeweils eine Manöverreihenfolge erhalten. Das mit den Fahrparameter dargestellte Szenario mit den verwendeten Fahrparametern wird als valide verifiziert, wenn die das Cluster beschreibende Manöverreihenfolge und die durch die Fahrfunktionen erhaltene Manöverreihenfolge gleich ist.By testing using different driving parameters, a maneuver sequence is obtained by the autonomous driving functions. The scenario shown with the driving parameters and the driving parameters used is verified as valid if the maneuver sequence describing the cluster and the maneuver sequence obtained by the driving functions are the same.
So muss beispielsweise für einen Manövertyp „Längsbewegung“ mit den Manöverschritten und der Manöverreihenfolge „Geschwindigkeit halten“ „Stopp“, „Stillstand“ und „Geschwindigkeit halten“ dieselbe Reihenfolge für die autonomen Fahrfunktionen erhalten werden. Dies gilt ebenso für die anderen Manövertypen. Wird die Reihenfolge nicht eingehalten, so wird das getestete Szenario als nicht valide verifiziert. For example, for a maneuver type "longitudinal movement" with the maneuver steps and the maneuver sequence "maintain speed", "stop", "standstill" and "maintain speed", the same order must be maintained for the autonomous driving functions. This also applies to the other maneuver types. If the order is not maintained, the tested scenario is verified as invalid.
Somit können diejenigen Fahrparametervariationen herausgefiltert werden, die nicht dem Szenario in dem Cluster, entsprechen. Durch die Manövermatrix und das Testen der autonomen Fahrfunktionen in den einzelnen Clustern, welche die Prüfungsumgebung aufspannen, können somit falsch getestete Szenarien erkannt werden. Dadurch können Fehlaussagen in Bezug auf den Absicherungsprozess der autonomen Fahrfunktionen vermieden werden.This makes it possible to filter out those driving parameter variations that do not correspond to the scenario in the cluster. The maneuver matrix and the testing of the autonomous driving functions in the individual clusters that make up the test environment can thus identify incorrectly tested scenarios. This can prevent incorrect statements regarding the validation process of the autonomous driving functions.
In einer weiteren Ausbildung ist das Modul zur Erkennung der einzelnen Manöverschritte für jeden Manövertypen in einem Szenario ausgebildet, wobei das Szenario einen Umfeld zugeordnet ist, und wobei das Modul ausgebildet ist, zur Erkennung der einzelnen Manöverschritte die für das Umfeld entsprechenden Kartendaten heranzuziehen.In a further embodiment, the module is designed to recognize the individual maneuver steps for each maneuver type in a scenario, wherein the scenario is assigned to an environment, and wherein the module is designed to use the map data corresponding to the environment to recognize the individual maneuver steps.
Kartendaten sind dabei digitale Karten/Straßenkarten. Durch das Heranziehen der Kartendaten wird die Robustheit der Manöverschritterkennung erhöht. So wird beispielsweise erkannt, wann ein Egofahrzeug an einer Kreuzung rechts abbiegt, indem die Informationen, hier die Kreuzung, aus der Karte und der Egotrajektorie kombiniert werden. Die Erkennung der Manöverschritte kann dabei regelbasiert mithilfe der Kartendaten sicher und automatisiert erfolgen.Map data are digital maps/road maps. Using map data increases the robustness of maneuver step recognition. For example, it is recognized when an ego vehicle turns right at an intersection by combining the information, in this case the intersection, from the map and the ego trajectory. The recognition of maneuver steps can be carried out safely and automatically based on rules using the map data.
In einer weiteren Ausbildung ist das Vergleichsmodul dazu ausgebildet, zwei Manövermatrizen anhand der Anzahl der Übereinstimmungen und/oder Nichtübereinstimmungen der einzelnen Manöverreihenfolgen der einzelnen Manövertypen in der Manövermatrix als gleich oder nahezu gleich bzw. ähnlich anzusehen. So kann beispielsweise ein Szenario auch bei einer leichten Ungleichheit/Differenz, (nicht 100 % Übereinstimmung), also beispielsweise wenn ein Egofahrzeug länger an einer Kreuzung hält als ein anderes, zu einem Cluster zugeordnet werden. Ferner kann so auf einfache Art und Weise ein Cluster mit gleichen oder genügend ähnlichen Szenarien gebildet werden.In a further development, the comparison module is designed to view two maneuver matrices as equal or almost equal or similar based on the number of matches and/or mismatches of the individual maneuver sequences of the individual maneuver types in the maneuver matrix. For example, a scenario can be assigned to a cluster even if there is a slight inequality/difference (not 100% match), for example if one ego vehicle stops at an intersection longer than another. Furthermore, a cluster with identical or sufficiently similar scenarios can be formed in this way in a simple manner.
In weiterer Ausbildung ist das Vergleichsmodul dazu ausgebildet, zum Vergleich von Parameter der einzelnen Manöver in dem zu einem Cluster gehörenden Manövermatrizen eine Parameterverteilung zu erstellen, wobei jeder der Manövermatrizen dieselben Manöverreihenfolgen aufweist. Da alle Szenarien in einem Cluster dieselbe Manöverreihenfolge besitzen, kann eine aussagekräftige Parameterverteilung für die Parameter erstellt werden.In further development, the comparison module is designed to create a parameter distribution for comparing parameters of the individual maneuvers in the maneuver matrices belonging to a cluster, whereby each of the maneuver matrices has the same maneuver sequences. Since all scenarios in a cluster have the same maneuver sequence, a meaningful parameter distribution can be created for the parameters.
Dadurch können die Parameter der Manöver, wie beispielsweise Dauer von Spurwechselmanövern, Geschwindigkeiten etc. für weitere Analysen genutzt werden.This means that the parameters of the maneuvers, such as the duration of lane-changing maneuvers, speeds, etc., can be used for further analysis.
Dabei wird die Aufgabe ferner gelöst durch ein Verfahren zum Erstellen einer virtuellen Prüfungsumgebung anhand einer erkannten Häufigkeit von gleichen oder ähnlichen Szenarien zum Testen von autonomen Fahrfunktionen eines Egofahrzeugs, umfassend der Schritte:
- - Generieren von verschiedenen Szenarien aus der Sicht des Egofahrzeugs mit einer Egotrajektorie anhand eines Simulators und/oder Bereitstellen von Realdaten von verschiedenen Szenarien aus der Sicht des Egofahrzeugs mit einer Egotrajektorie,
- - Bewerkstelligen für jeden Zeitschritt der Egotrajektorie in den Szenarien eines automatisierten Zuweisens eines Manöverschrittes für jeden Manövertypen, wobei die verschiedenen Manövertypen mit auswählbaren Manöverschritten als Manöverkatalog bereitgestellt werden, und Bewerkstelligen für jeden Zeitschritt von jeder Verkehrsteilnehmertrajektorie jedes Verkehrsteilnehmers in den Szenarien eines automatisierten Zuweisens eines Manöverschrittes für jeden Manövertypen, wobei die verschiedenen Manövertypen mit auswählbaren Manöverschritten als Manöverkatalog bereitgestellt werden, so dass durch die Zuweisungen eine Manövermatrix mit unterschiedlichen manövertypabhängigen Manöverreihenfolgen zu jedem Manövertyp generiert wird, und
- - automatisiertes Zusammenfassen der gleichen Manövermatrizen zu einem Cluster als Manöver,
- - Bestimmen der Größe der Cluster als Häufigkeit von gleichen oder ähnlichen Szenarien,
- - Erstellen einer Prüfungsumgebung zum Testen der autonomen Fahrfunktionen anhand der Größe der Cluster,
- - Testen der autonomen Fahrfunktionen des Egofahrzeugs in der Prüfungsumgebung.
- - Generating different scenarios from the perspective of the ego vehicle with an ego trajectory using a simulator and/or providing real data of different scenarios from the perspective of the ego vehicle with an ego trajectory,
- - Carrying out an automated assignment of a maneuver step for each maneuver type for each time step of the ego trajectory in the scenarios, whereby the various maneuver types are provided with selectable maneuver steps as a maneuver catalog, and Carrying out an automated assignment of a maneuver step for each maneuver type for each time step of each road user trajectory of each road user in the scenarios, whereby the various maneuver types are provided with selectable maneuver steps as a maneuver catalog, so that the assignments generate a maneuver matrix with different maneuver type-dependent maneuver sequences for each maneuver type, and
- - automated grouping of the same maneuver matrices into a cluster as maneuvers,
- - Determining the size of the clusters as the frequency of identical or similar scenarios,
- - Creating a test environment to test the autonomous driving functions based on the size of the clusters,
- - Testing the autonomous driving functions of the ego vehicle in the test environment.
Dabei ist das Verfahren insbesondere dazu ausgebildet, auf dem erfindungsgemäßen System ausgeführt zu werden. Ferner können die Vorteile und vorteilhaften Ausbildungen des Systems auf das Verfahren übertragen werden.The method is particularly designed to be carried out on the system according to the invention. Furthermore, the advantages and advantageous embodiments of the system can be transferred to the method.
In weiterer Ausgestaltung wird das Testen durch eine Simulation des Manövers in dem entsprechenden Cluster anhand der im späteren Egofahrzeug vorhandenen autonomen Fahrfunktionen durchgeführt.In a further embodiment, the testing is carried out by simulating the maneuver in the corresponding cluster based on the autonomous driving functions available in the later ego vehicle.
In weiterer Ausbildung wird das Testen mittels verschiedener Fahrparameter für das in dem Cluster entsprechende Manöver durch die autonomen Fahrfunktionen durchgeführt und das in dem Cluster dargestellte Szenario mit den verwendeten Fahrparametern als valide verifiziert, wenn die das Cluster beschreibende Manöverreihenfolge und die durch das Testen mittels verschiedener Fahrparameter erhaltene Manöverreihenfolge gleich ist.In further training, testing using different driving parameters for the maneuver corresponding in the cluster is carried out by the autonomous driving functions and the scenario presented in the cluster with the driving parameters used is verified as valid if the maneuver sequence describing the cluster and the maneuver sequence obtained by testing using different driving parameters are the same.
In weiterer Ausgestaltung werden zur Erkennung der einzelnen Manöverschritte für jeden Manövertypen in einem Szenario, wobei das Szenario einem Umfeld zugeordnet ist, die für das Umfeld entsprechenden Kartendaten herangezogen. Die Erkennung der Manöverschritte kann dabei regelbasiert mithilfe der Kartendaten sicher und automatisiert erfolgen.In a further development, the map data corresponding to the environment is used to recognize the individual maneuver steps for each maneuver type in a scenario, whereby the scenario is assigned to an environment. The maneuver steps can be recognized safely and automatically in a rule-based manner using the map data.
In weiterer Ausbildung wird der Beginn und das Ende eines Szenarios durch die Änderung eines Manöverschritts eines einzelnen, vorab bestimmten Manövertyps bestimmt. Dadurch ist ein einfaches Bestimmen eines Szenarios möglich. Zur Erstellung eines Clusters werden die Spalten und Zeilen der Manövermatrizen verglichen. In weiterer Ausbildung sind zwei Manövermatrizen anhand der Anzahl der Übereinstimmungen und/oder Nichtübereinstimmungen der einzelnen Manöverreihenfolgen der einzelnen Manövertypen in der Manövermatrix als gleich oder ähnlich anzusehen.In further training, the start and end of a scenario is determined by changing a maneuver step of a single, predetermined maneuver type. This makes it easy to determine a scenario. To create a cluster, the columns and rows of the maneuver matrices are compared. In further training, two maneuver matrices are considered to be the same or similar based on the number of matches and/or mismatches in the individual maneuver sequences of the individual maneuver types in the maneuver matrix.
Ferner kann eine Punktezahl zumindest für Übereinstimmungen vergeben werden, wobei zwei Manövermatrizen abhängig von der Punktezahl als gleich angesehen werden können.Furthermore, a score can be awarded at least for matches, whereby two maneuver matrices can be considered equal depending on the score.
In weiterer Ausbildung ist jeder Zeitschritt als eine vorgegebene Zeitdauer ausgebildet. Dadurch können zu diffizile Manöverschritte vermieden werden.In further training, each time step is designed as a predetermined time period. This allows overly difficult maneuver steps to be avoided.
In weiterer Ausbildung wird zum Vergleich von Parameter der einzelnen Manöver in dem zu einem Cluster gehörenden Manövermatrizen eine Parameterverteilung erstellt, wobei jeder der Manövermatrizen dieselben Manöverreihenfolgen aufweist. Da alle Szenarien dieselbe Manöverreihenfolgen besitzen, kann eine aussagekräftige Parameterverteilung für die Parameter erstellt werden.In further training, a parameter distribution is created to compare parameters of the individual maneuvers in the maneuver matrices belonging to a cluster, with each of the maneuver matrices having the same maneuver sequences. Since all scenarios have the same maneuver sequences, a meaningful parameter distribution for the parameters can be created.
Weitere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren. Dabei zeigen:
-
1 : ein erfindungsgemäßes System schematisch, -
2 : einen Manöverkatalog mit Manövertypen dazu passenden Manöverschritten, Parametern und Beschreibung des Manövertyps, -
3 : ein Szenario mit dem Manöverkatalog für das Egofahrzeug, -
4 : ein weiteres Szenario mit dem Manöverkatalog für das Egofahrzeug, -
5 : verschiedene Manövertypen mit den auswählbaren verschiedenen Manöverschritten, -
6 : eine Arbeitsweise eines Vergleichsmoduls, -
7 : mögliche Fahrparametervariationen in den autonomen Fahrfunktionen bei Übereinstimmung mit dem entsprechenden Cluster, -
8 : mögliche Fahrparametervariationen in den autonomen Fahrfunktionen bei nicht Übereinstimmung mit dem entsprechenden Cluster.
-
1 : a system according to the invention schematically, -
2 : a maneuver catalog with maneuver types, corresponding maneuver steps, parameters and description of the maneuver type, -
3 : a scenario with the maneuver catalog for the ego vehicle, -
4 : another scenario with the maneuver catalog for the ego vehicle, -
5 : different maneuver types with selectable different maneuver steps, -
6 : a way of working of a comparison module, -
7 : possible driving parameter variations in the autonomous driving functions in accordance with the corresponding cluster, -
8th : possible driving parameter variations in the autonomous driving functions if there is a discrepancy with the corresponding cluster.
Um das Risiko autonomer Fahrfunktionen abschätzen zu können, ist Wissen über mögliche Verkehrsszenarien (Szenarien) notwendig. Ein Szenario definiert sich durch die statische Umgebung wie Straßennetz, Bebauung und durch das Verhalten der anderen Verkehrsteilnehmer; d.h. ein Szenario ist eine abstrakte, semantische Beschreibung, definiert durch das Egofahrzeug und die relevante Umgebung. Autonome Fahrfunktionen sind alle Funktionen die zu einem autonomen Fahrbetrieb beitragen, hierbei können auch Fahrfunktionen des Levels 3 (Automatisierter Modus) oder ein Assistierter Modus umfasst sein. Solche Fahrfunktionen können beispielsweise Lane-Keeping, Tempo-adjustment etc. sein.In order to be able to estimate the risk of autonomous driving functions, knowledge of possible traffic scenarios is necessary. A scenario is defined by the static environment such as the road network, buildings and the behavior of other road users; i.e. a scenario is an abstract, semantic description, defined by the ego vehicle and the relevant environment. Autonomous driving functions are all functions that contribute to autonomous driving, this can also include driving functions of level 3 (automated mode) or an assisted mode. Such driving functions can be, for example, lane keeping, speed adjustment, etc.
Es müssen möglichst viele der eventuell im Betrieb der Fahrfunktion auftretenden Szenarien bekannt sein. Um das Risiko abzuschätzen, werden zusätzlich auch Informationen über die Häufigkeiten dieser Szenarien benötigt. Klassischerweise werden diese Informationen nicht erhoben, sondern auf Basis von möglicherweise unvollständigem Expertenwissen entschieden. Alternativ können Datensammlungen wie Unfalldatenbanken verwendet werden, die jedoch oft in ihrer Beschreibung nicht ausreichen und nur einen kleinen Teil des Verkehrsgeschehens abbilden. Das Problem ist die Ermittlung von auftretenden Verkehrsszenarien und ihren Häufigkeiten, bezogen auf eine bekannte Strecke.As many of the scenarios that may occur when the driving function is in operation as possible must be known. In order to estimate the risk, information on the frequency of these scenarios is also required. Traditionally, this information is not collected, but decisions are made on the basis of possibly incomplete expert knowledge. Alternatively, data collections such as accident databases can be used, but these often do not describe things sufficiently and only represent a small part of the traffic situation. The problem is determining the traffic scenarios that occur and their frequency, based on a known route.
Das System 1 umfasst einen Simulator 5 zum Generieren von verschiedenen Szenarien 2 aus der Sicht des Egofahrzeugs 4, welches entlang einer Egotrajektorie 7 fährt.The
Solche Simulationen können beispielsweise durch gewerbliche Anbieter erstellt werden. Diese stellen realistische Verkehrsszenarien aus der Sicht des Egofahrzeugs 4 nach, sowie die Interaktion mit anderen Verkehrsteilnehmern. Dadurch kann innerhalb kurzer Zeit eine große Menge an Szenarien 2 erzeugt werden.Such simulations can be created, for example, by commercial providers. These recreate realistic traffic scenarios from the perspective of the
Ferner können die Szenarien 2 anhand von Realdaten über eine Schnittstelle 6 bereitgestellt werden. Solche Realdaten, können aus Verkehrsüberwachungen, mit Sensoren ausgerüstete Egofahrzeugen 4, Drohnen etc. stammen.Furthermore, the
Ferner ist ein Modul 9 dazu ausgebildet für jeden Zeitschritt der Egotrajektorie 7 in einem Szenario 2 ein automatisiertes Zuweisen eines Manöverschrittes für jeden Manövertypen zu bewerkstelligen. Ferner ist das Modul 9 dazu ausgebildet auch für jeden Zeitschritt von der Verkehrsteilnehmertrajektorie jedes Verkehrsteilnehmers in dem Szenario 2 ein automatisiertes Zuweisen eines Manöverschrittes für jeden Manövertypen zu bewerkstelligen. Dabei werden die verschiedenen Manövertypen mit auswählbaren Manöverschritten als Manöverkatalog bereitgestellt.Furthermore, a
Durch die beiden Zuweisungen wird eine Manövermatrix M (
Dabei gibt ein Manöverkatalog eine Sammlung für die Bewältigung der Fahraufgabe notwendigen Manövertypen an.A maneuver catalog provides a collection of maneuver types necessary to complete the driving task.
Ein solcher Manövertyp ist beispielsweise die „Längsbewegung“ oder „Abbiegen“, der das Verhalten an Kreuzungen beschreibt.One such maneuver type is, for example, “longitudinal movement” or “turning,” which describes behavior at intersections.
Manöverschritte des Manövertyps „Längsbewegung" können „gleichmäßige Fahrt“, „Abbremsen“ oder „Stillstand“ sein. Manöverschritte des Manövertyps „Abbiegen“ können „links abbiegen“ oder „rechts abbiegen“ für die Richtung beim Überqueren einer Kreuzung sein oder „kein Abbiegen“, wenn der Teilnehmer kein Abbiegemanöver durchführt.Maneuver steps of the "longitudinal movement" maneuver type can be "steady motion", "braking" or "standstill". Maneuver steps of the "turning" maneuver type can be "turn left" or "turn right" for the direction when crossing an intersection or "no turn" if the participant does not perform a turning maneuver.
Dabei ist der Manöverkatalog nicht vollständig. Zu jedem Szenario wird der Manöverkatalog herangezogen und entsprechend für jeden Verkehrsteilnehmer und das Egofahrzeug 4 ausgefüllt.The maneuver catalog is not complete. The maneuver catalog is used for each scenario and filled out accordingly for each road user and the
So wird für jeden Manövertyp ein Manöverschritt für jeden Verkehrsteilnehmer und das Egofahrzeug 4 angegeben; dieses ist hier in der Manövermatrix M nur für das Egofahrzeug 4 aufgezeigt. Ebenso wird für den Fußgänger 8 eine solche Manövermatrix erstellt, welche hier nicht angegeben ist, bzw. nicht zu der Manövermatrix M hinzugefügt.For each maneuver type, a maneuver step is specified for each road user and the
Dabei sind hier die Manövertypen: „Längsbewegung“, „Querbewegung“, Kreuzung" „Fußgänger Rechts“ und „Vorrangegangen“ über die Zeit t angezeigt.The maneuver types “longitudinal movement”, “lateral movement”, “intersection”, “pedestrian right” and “gone ahead” are displayed over time t.
In
Für den Manövertypen „Querbewegung“ sind hingegen „Spur halten“ und „Spurwechseln“ angezeigt, aus denen zu jedem Zeitschritt ein passender Manöverschritt ausgewählt wird.For the maneuver type “lateral movement,” however, “keep lane” and “change lane” are displayed, from which a suitable maneuver step is selected for each time step.
Für den Manövertypen „Kreuzung“ sind hingegen „Rechts abbiegen“ und „Links abbiegen“, sowie „Kreuzung überfahren“ und „Keine Kreuzung“ angezeigt, aus denen zu jedem Zeitschritt ein passender Manöverschritt ausgewählt wird.For the maneuver type “intersection,” however, “turn right” and “turn left,” as well as “cross intersection” and “no intersection” are displayed, from which a suitable maneuver step is selected for each time step.
Für den Manövertypen „Kreuzungskontext“ sind hingegen „Kreuzen“ und „Einfädeln“, sowie „Ausfädeln“ angezeigt, aus denen zu jedem Zeitschritt ein passender Manöverschritt ausgewählt wird.For the maneuver type “crossing context,” however, “crossing,” “threading,” and “unthreading” are displayed, from which a suitable maneuver step is selected for each time step.
Für den Manövertypen „Verkehrsteilnehmerkontext“ sind hingegen „Folgend“ und „Links“, sowie „Rechts“ angezeigt, aus denen zu jedem Zeitschritt ein Manöverschritt ausgewählt wird.For the maneuver type “Road user context”, however, “Following” and “Left” as well as “Right” are displayed, from which a maneuver step is selected at each time step.
Die zu dem Egofahrzeug 4 und dem Szenario 2,2c gehörenden Verkehrsteilnehmer können beispielsweise per Algorithmus bestimmt werden, beispielsweise können nur lediglich Verkehrsteilnehmer betrachtet werden, welche in einem vorgegebenen Umkreis um das Egofahrzeug 4 sind. Manöverschritte für unbeteiligte, weit entfernte Verkehrsteilnehmer müssen beispielsweise nicht in der Manövermatrix M angezeigt werden und werden nicht als Bestandteil des Szenarios 2 angesehen.The road users belonging to the
Zur Erkennung der einzelnen Manöverschritte für jeden Manövertypen in einem Szenario, kann das Modul 9, die für das Umfeld, in welchem das Szenario 2,2c stattfindet, entsprechende digitale Kartendaten (digitale Karte/Straßenkarte) heranziehen. Dadurch wird die Robustheit der Manöverschritterkennung mithilfe der Anreicherung von Kartendaten erhöht. So wird beispielsweise erkannt, wann ein Egofahrzeug 4 an einer Kreuzung rechts abbiegt, indem die Informationen aus der Karte und der Egotrajektorie 7 kombiniert werden. Folgemanöver werden z.B. über die Differenzgeschwindigkeit zweier Fahrzeuge auf derselben Spur erkannt.To recognize the individual maneuver steps for each maneuver type in a scenario, the
Die Erkennung der Manöverschritte erfolgt dabei regelbasiert und automatisiert.The recognition of the maneuver steps is rule-based and automated.
Dabei wird zu jedem Zeitschritt ein Manöverschritt ausgewählt, wobei ein Zeitschritt auch eine Zeitdauer sein kann.A maneuver step is selected for each time step, whereby a time step can also be a time duration.
Ferner ist ein Vergleichsmodul 11 (
Szenarien 2b, welche zwar ebenfalls einen Fußgänger 8, ein Egofahrzeug 4 aber eine andere Trajektorie 7a aufweisen, erzeugen eine Manövermatrix M1 und werden zu einem Cluster C2 geclustert.
Der Beginn und das Ende eines Szenarios 2,2b,2c wird durch die Änderung der Manöverschritte eines einzelnen Manövertyps bestimmt. Je nach Schwerpunkt der Analyse können sinnvolle Definitionen von Start- und Endpunkten variieren. Um die Manövermatrix eines Szenarios zu erhalten, werden die entsprechenden Spalten ausgeschnitten. Zum Vergleich von Manövermatrizen kann ein Mustervergleichsalgorithmus eingesetzt werden, welche eine hinreichende Ähnlichkeit identifizieren kann und gleiche Manövermatrizen zu einem Cluster zusammenfasst. Dabei können geringe Abweichungen zugelassen werden.The start and end of a
Die technische Umsetzung als formale Manöver-Beschreibungssprache ermöglicht einen automatisierten Prozess, der eine Verarbeitung von großen Datenmengen ermöglicht.The technical implementation as a formal maneuver description language enables an automated process that enables the processing of large amounts of data.
Zudem können die Parameter der Manöver, beispielsweise die Dauer von Spurwechselmanövern, Geschwindigkeiten für weitere Analysen genutzt werden. Da alle Szenarien 2,2b,2c dieselben Manöverreihenfolgen besitzen, kann eine aussagekräftige Parameterverteilung für die Parameter erstellt werden.In addition, the parameters of the maneuvers, such as the duration of lane change maneuvers and speeds, can be used for further analyses. Since all
Anschließend kann durch einen Prozessor 12 (
Dabei ist ein häufig auftretendes Szenario ein Szenario, dass im Vergleich zu einem anderen häufig auftritt, d.h. ein immer wieder auftretendes Szenario. Anstatt mit dem kompletten Satz von Szenarien zu arbeiten, kann somit jedes Cluster durch ein Mitglied repräsentiert werden. Die Häufigkeit der erkannten gleichen oder ähnlichen Szenarien dient somit als eine Grundlage für die Priorisierung bei der Generierung der Prüfungsumgebung, beispielsweise werden Szenarien mit großer Häufigkeit durch die autonomen Fahrfunktionen 3 mit besonders hohen Fahrparametervariationen durchgeführt, um bei einem so häufig auftretenden Szenario eine sichere autonome Fahrfunktion 3 zu garantieren. Das heißt, dass beispielsweise ein Abbiegemanöver mit Fußgänger mit der Fahrparametervariation hoher/niedriger/mittlerer Geschwindigkeit beim Abbiegen des Egofahrzeugs 4, hoher Geschwindigkeit des Fußgängers, Glatteis etc. durchgeführt wird.A frequently occurring scenario is a scenario that occurs frequently compared to another, i.e. a scenario that occurs again and again. Instead of working with the complete set of scenarios, each cluster can be represented by one member. The frequency of the same or similar scenarios recognized thus serves as a basis for prioritization when generating the test environment. For example, scenarios that occur frequently are carried out by the
Dabei werden bei dem Testen der Szenarien 2,2b,2c durch die autonomen Fahrfunktionen 3 immer konkrete Werte für die Verkehrsteilnehmer und das Egofahrzeug 4 selber hinterlegt. Bei einem solchen Testen werden die dem Cluster C1 ,C2 zugehörigen Szenarien 2,2b variiert und müssen durch die autonomen Fahrfunktionen 3 bewältigt werden. Dies bedeutet, dass bei einer Manöverreihenfolge in der Manövermatrix M (Manövertyp Längsbewegung (longitudinal)), hier beispielsweise „Geschwindigkeit halten (Cruise)“ „Stopp (Stop)“, „Stillstand (Standstill)“ und „Geschwindigkeit halten(Cruise)“, welches beispielsweise die Manöverreihenfolge in dem zu testenden Cluster C1 aufweist, die autonomen Fahrfunktionen 3 zu diesem Cluster C1 mit den in den autonomen Fahrfunktionen 3 eingestellten Fahrparametern genau dieselbe Manöverreihenfolge aufweisen müssen; ansonsten gilt das Szenario als nicht bewältigt oder die in den Fahrfunktionen 3 eingestellten Fahrparameter sind falsch. Dies heißt, dass der zu testende Fahrparameterraum zu weit aufgespannt ist. Dies bedeutet, dass quasi nicht dasselbe/gewünschte Szenario getestet wurde. So wird bei falscher Einstellung der Fahrparameter in den autonomen Fahrfunktionen 3 in dem zu testenden Cluster C1 beispielsweise nicht die Reihenfolge „Geschwindigkeit halten (Cruise)“ „Stopp (Stop)“, „Stillstand (Standstill)“ und „Geschwindigkeit halten(Cruise)“ getestet, da in der Simulation mit „falschen“ Fahrparameter der Fußgänger 8 nach Passieren des Egofahrzeugs 4 die Straße kreuzt.When testing
Daher wird durch das Testen mittels verschiedener Fahrparameter das für das Cluster beschreibende Manöver, welches durch die autonomen Fahrfunktionen 3 durchgeführt wird, das in dem Cluster C1,C2 dargestellte Szenario 2,2b mit den verwendeten Fahrparametern als valide verifiziert, wenn die das Cluster C1,C2 beschreibende Manöverreihenfolge mit der durch die Fahrparameter generierten Manöverreihenfolge gleich ist. So muss beispielsweise für den Manövertyp „Längsbewegung“ die Reihenfolge „Geschwindigkeit halten (Cruise)“ „Stopp (Stop)“, „Stillstand (Standstill)“ und „Geschwindigkeit halten(Cruise)“ erfolgen. Dies gilt ebenso für die anderen Manövertypen. Wird die Reihenfolge nicht eingehalten, so wird das getestete Szenario als nicht valide verifiziert.Therefore, by testing using different driving parameters, the maneuver describing the cluster, which is carried out by the autonomous driving functions 3, the
Somit können durch die Manövermatrix M,M1 diejenigen Fahrparametervariationen herausgefiltert werden, die nicht dem ursprünglich und erwarteten Szenario 2, 2b, entsprechen, d.h. ein Szenario welches beispielsweise nicht dem Cluster C1,C2 zugeordnet ist.Thus, the maneuver matrix M,M1 can be used to filter out those driving parameter variations that do not correspond to the original and expected
Durch die Manövermatrix M, M1 und das Testen der autonomen Fahrfunktionen 3 in den einzelnen Clustern C1,C2, welche die Prüfungsumgebung aufspannen, können somit falsche Szenarien erkannt werden. Dadurch können Fehlaussagen in Bezug auf den Absicherungsprozess der autonomen Fahrfunktionen 3 vermieden werden.The maneuver matrix M, M1 and the testing of the
Somit können Fahrparametervariationen, die zu einem falschen Szenario gehören, d.h. welche nicht dem ursprünglichen und erwarteten Szenario 2,2b entsprechen, herausgefiltert werden, was einen Absicherungsprozess beschleunigt bzw. verbessert; so kann beispielsweise bei erhöhter Geschwindigkeit des Egofahrzeugs 4 in dem Cluster 2 der Fußgänger 8 die Straße überqueren nachdem das Egofahrzeug 4 die Kreuzung überquert hat, was einem anderen Szenario als das in Cluster 1 entspricht. Gehören Fahrparametervariationen nicht zu einem Szenario in einem Cluster, so bedeutet dies, dass der zu prüfende Fahrparameterraum zu weit aufgespannt wurde. Durch die Überprüfung der Manöverreihenfolge können solche Fehleinstellungen schnell erkannt werden.In this way, driving parameter variations that belong to an incorrect scenario, i.e. that do not correspond to the original and expected
Durch eine Manövermatrix können solche „falschen“ Szenarien leicht herausgefiltert werden, welche ein falsches Ergebnis im Bezug auf das Testen der autonomen Fahrfunktionen 3 liefern.A maneuver matrix can easily filter out such “wrong” scenarios, which produce an incorrect result with regard to testing the autonomous driving functions 3.
Durch das erfindungsgemäße System 1 und das erfindungsgemäße Verfahren können Verkehrsszenarien 2,2b,2c welche in den Simulationsdaten/Realdaten enthalten sind, über eine Manövermatrix M, M1, M2 und den darin enthaltenen Manöverreihenfolgen prozessiert und analysiert werden. Die Abstraktion der Trajektoriedaten zu Manövern erlaubt eine semantische Analyse der Daten. Aufbauend auf den Manöverreihenfolgen werden Cluster C1,C2,C3 generiert. Durch die in den Clustern C1, C2, C3 enthaltenen Szenarien 2,2b,2c können häufige Szenarien 2,2b,2c und relevante Informationen zu den häufigen Szenarien 2,2b,2c erkannt werden. Anhand der erhaltenen häufigen Szenarien 2,2b,2c kann eine Prüfungsumgebung zum Testen autonomer Fahrfunktionen 3 erstellt werden, welche zur Absicherung der autonomen Fahrfunktionen 3 dient. Durch die hinter dem Cluster C1, C2,C3 hinterlegte Manöverreihenfolge kann erkannt werden, wann der geprüfte Fahrparameterraum zu weit aufgespannt ist und ein Szenario getestet wird, welches nicht mehr dem ursprünglichen Szenario 2,2b,2c entspricht.By means of the
Automatisiert variierte und durchsimulierte Szenarien können mit Hilfe des Systems 1 und des Verfahrens automatisiert und ohne manuellen Aufwand auf abstrakter Ebene validiert werden. Dies erspart hohen manuellen Aufwand und damit Kosten, da es bei der Variation zu einer hohen Anzahl von durchsimulierten Szenarien kommen kann. Ferner kann das Testergebnis einfach validiert werden, da durch die Manöverreihenfolge bekannt ist, ob die Ergebnisse auf validen Szenarien aufbauen. Die technische Umsetzung als formale Beschreibungssprache ermöglicht einen automatisierten Prozess, der für große Datenmengen ausgelegt ist.Automatically varied and simulated scenarios can be validated automatically and without manual effort at an abstract
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Systemsystem
- 2,2b,2c2,2b,2c
- Szenarioscenario
- 33
- autonome Fahrfunktionenautonomous driving functions
- 44
- EgofahrzeugEgo vehicle
- 55
- Simulatorsimulator
- 66
- Schnittstelleinterface
- 77
- EgotrajektorieEgo trajectory
- 88th
- Fußgängerpedestrian
- 99
- Modulmodule
- 1010
- vorausfahrendes Fahrzeugvehicle ahead
- 1111
- VergleichsmodulComparison module
- 1212
- Prozessorprocessor
- M,M1,M2M,M1,M2
- ManövermatrixManeuver matrix
- C1,C2,C3C1,C2,C3
- ClusterCluster
- F1,..,F6F1,..,F6
- FahrparametervariationenDriving parameter variations
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2022028935 A1 [0009]WO 2022028935 A1 [0009]
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WO (1) | WO2024121024A1 (en) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016220913A1 (en) | 2015-11-06 | 2017-05-11 | Ford Global Technologies, Llc | Method and device for generating test cases for autonomous vehicles |
DE102019116980A1 (en) | 2019-06-24 | 2020-12-24 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method and system for selective learning of vehicle data |
AT523834B1 (en) | 2020-09-15 | 2021-12-15 | Avl List Gmbh | Method and system for testing a driver assistance system |
DE102021100149A1 (en) | 2020-08-05 | 2022-02-10 | Dspace Digital Signal Processing And Control Engineering Gmbh | Computer-implemented method for providing a test history of traffic scenarios to be tested |
DE102020210962A1 (en) | 2020-08-31 | 2022-03-03 | Zf Friedrichshafen Ag | Computer-implemented method and computer system for generating input parameters for a simulation |
DE102021100395A1 (en) | 2021-01-12 | 2022-07-14 | Dspace Gmbh | Computer-implemented method for determining similarity values of traffic scenarios |
CN114815605A (en) | 2022-04-07 | 2022-07-29 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | Automatic driving test case generation method and device, electronic equipment and storage medium |
DE102021131115A1 (en) | 2021-11-26 | 2023-06-01 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Process for scenario identification for an application of driver assistance systems |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018180143A1 (en) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | ソニー株式会社 | Information processing device, information processing method, computer program, and program manufacturing method |
US11847385B2 (en) * | 2020-12-30 | 2023-12-19 | Beijing Voyager Technology Co., Ltd. | Variable system for simulating operation of autonomous vehicles |
-
2022
- 2022-12-08 DE DE102022213262.9A patent/DE102022213262A1/en active Pending
-
2023
- 2023-12-04 WO PCT/EP2023/084057 patent/WO2024121024A1/en unknown
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016220913A1 (en) | 2015-11-06 | 2017-05-11 | Ford Global Technologies, Llc | Method and device for generating test cases for autonomous vehicles |
DE102019116980A1 (en) | 2019-06-24 | 2020-12-24 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method and system for selective learning of vehicle data |
DE102021100149A1 (en) | 2020-08-05 | 2022-02-10 | Dspace Digital Signal Processing And Control Engineering Gmbh | Computer-implemented method for providing a test history of traffic scenarios to be tested |
WO2022028935A1 (en) | 2020-08-05 | 2022-02-10 | Dspace Gmbh | Computer-implemented method for providing a test process for traffic scenarios to be tested |
DE102020210962A1 (en) | 2020-08-31 | 2022-03-03 | Zf Friedrichshafen Ag | Computer-implemented method and computer system for generating input parameters for a simulation |
AT523834B1 (en) | 2020-09-15 | 2021-12-15 | Avl List Gmbh | Method and system for testing a driver assistance system |
DE102021100395A1 (en) | 2021-01-12 | 2022-07-14 | Dspace Gmbh | Computer-implemented method for determining similarity values of traffic scenarios |
DE102021131115A1 (en) | 2021-11-26 | 2023-06-01 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Process for scenario identification for an application of driver assistance systems |
CN114815605A (en) | 2022-04-07 | 2022-07-29 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | Automatic driving test case generation method and device, electronic equipment and storage medium |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
BRAUN, Thilo [et al.]: Maneuver-based visualization of similarities between recorded traffic scenarios. In: Proceedings of the 11th International Conference on Data Science, Technology and Applications (DATA 2022), July 11-13, 2022, Lisbon, Portugal. Setúbal: Scitepress, 2022. S. 236-244. – ISBN 978-989-758-583-8. DOI: 10.5220/0011140600003269 |
HARTJEN, Lukas [et al.]: Classification of Driving Maneuvers in Urban Traffic for Parametrization of Test Scenarios. In: Automatisiertes Fahren, 9.Tagung 21.-22. November 2019, München, 14 S. |
Also Published As
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