DE102023101811A1

DE102023101811A1 - Vorrichtung, Verfahren und Computerprogramm zum Bestimmen von Abschnitten für eine Kartenaktualisierung

Info

Publication number: DE102023101811A1
Application number: DE102023101811.6A
Authority: DE
Inventors: Masahiro Tanaka
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2022-03-16
Filing date: 2023-01-25
Publication date: 2023-09-21
Also published as: US20230296407A1; JP2023136315A; CN116772872A

Abstract

Eine Vorrichtung zum Bestimmen von Abschnitten für eine Kartenaktualisierung umfasst eine Bewertungs-Berechnungseinheit 42, welche auf der Grundlage eines Übergabeaufwands zwischen autonomem Fahren und manuellem Fahren eine Bewertung berechnet, die den Verbesserungsgrad eines Fahrerkomforts, bereitgestellt durch Erzeugen oder Aktualisieren von Karteninformationen mit Bezug auf zwei oder mehr Straßenabschnitte, welche aus Straßenabschnitten ausgewählt werden, bei denen die Karteninformationen nicht verfügbar sind, anzeigt; und eine Identifikationseinheit 43, welche die Bewertungs-Berechnungseinheit 42 veranlasst, die Bewertung zu berechnen, während einer oder mehrere der zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitte durch einen oder mehrere nicht ausgewählte Straßenabschnitte ersetzt werden, und welche die zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitte entsprechend einer Bewertung für den Fall, in welchem der Verbesserungsgrad des Fahrerkomforts aus den Bewertungen, welche berechnet werden, bevor die Bewertung eine vorbestimmte Endbedingung erfüllt, am höchsten ist, als Ziel-Straßenabschnitte für die Erzeugung oder Aktualisierung der Karteninformationen identifiziert.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, ein Verfahren und ein Computerprogramm zum Bestimmen von Ziel-Straßenabschnitten zum Erstellen oder Aktualisieren von Karteninformationen.
Hintergrund
Hochpräzise Karten, auf die ein autonomes Fahrzeugfahrsystem für eine autonome Fahrsteuerung eines Fahrzeugs Bezug nimmt, müssen Informationen über die Merkmale auf oder in der Umgebung von Straßen, welche die Fahrt von Fahrzeugen betreffen, genau darstellen. Daher wurden Technologien zum Sammeln von Daten, die Informationen über Merkmale von tatsächlich auf Straßen fahrenden Fahrzeugen umfassen, vorgeschlagen (siehe die WO 2018/180097 A und die JP 2020-71053 A ).
Eine in der WO 2018/180097 A offenbarte Servervorrichtung überträgt eine Anforderung von Zustandsinformationen, welche den Zustand eines Ortes angeben, zu dem sich ein erstes sich bewegendes Objekt, das zum autonomen Fahren fähig ist, bewegt hat, an ein zweites sich bewegendes Objekt, das die Zustandsinformationen übertragen kann. Die Servervorrichtung beendet die Übertragung der Anforderung von Zustandsinformationen, wenn Situationsinformationen zum autonomen Fahren, welche von dem ersten sich bewegenden Objekt empfangen werden, anzeigen, dass ein autonomes Fahren möglich ist.
In einem in der JP 2020-71053 A offenbarten Karteninformationssystem bestimmt eine fahrzeuginterne Vorrichtung, ob während einer autonomen Fahrsteuerung eine Übernahme oder ein Übergang von der autonomen Fahrsteuerung zu einem manuellen Fahren aufgetreten ist. Wenn eine Übernahme stattfindet, setzt die fahrzeuginterne Vorrichtung einen Upload-Zielbereich, welcher die Position des Auftretens der Übernahme umfasst. Die fahrzeuginterne Vorrichtung liest dann Karteninformationen über den Upload-Zielbereich aus dem Speicher aus und lädt die ausgelesenen Karteninformationen auf eine externe Vorrichtung hoch. Die externe Vorrichtung aktualisiert externe Karteninformationen auf der Grundlage der von der fahrzeuginternen Vorrichtung hochgeladenen Karteninformationen.
Kurzfassung
Um Daten zu sammeln, welche Informationen über Merkmale an einem bestimmten Ort umfassen, fährt ein Fahrzeug tatsächlich durch den Ort, um Daten zu erzeugen, welche Informationen über Merkmale an dem Ort umfassen, und überträgt die erzeugten Daten an eine Vorrichtung, welche Karteninformationen erzeugt oder aktualisiert, wie bei den vorstehend beschriebenen Technologien. Somit entstehen verschiedene Kosten, welche Kommunikationskosten umfassen, um Daten zu sammeln, die Informationen über Merkmale umfassen, und um Karteninformationen auf der Grundlage der gesammelten Daten zu erzeugen oder zu aktualisieren. Die für die Erstellung oder Aktualisierung von Karteninformationen zur Verfügung stehenden Arbeitsstunden oder ein Budget sind jedoch beschränkt. Daher ist es wünschenswert, Ziel-Straßenabschnitte für die Erzeugung oder Aktualisierung von Karteninformationen zu bestimmen, d.h. Ziel-Straßenabschnitte zum Sammeln von Daten, die Informationen über Merkmale umfassen, so dass Fahrzeugführer den größten Vorteil aus der autonomen Fahrsteuerung innerhalb begrenzter Arbeitsstunden oder Budgets haben können.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche Ziel-Straßenabschnitte zum Erzeugen oder Aktualisieren von Karteninformationen bestimmt, so dass es wahrscheinlich ist, dass Fahrer den größten Vorteil aus einer autonomen Fahrsteuerung haben.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine Vorrichtung zum Bestimmen von Abschnitten für eine Kartenaktualisierung bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst eine Speichereinheit, welche für jeden aus einer Mehrzahl von Straßenabschnitten, die in einem vorbestimmten Bereich enthalten sind, einen Kartenvorbereitungsaufwand, welcher erforderlich ist, um Karteninformationen für ein durch autonomes Fahren zu fahrendes Fahrzeug mit Bezug auf den Straßenabschnitt zu erzeugen oder zu aktualisieren, ein Karten-Flag, welches anzeigt, ob die Karteninformationen verfügbar sind, und einen Übergabeaufwand, welcher eine Belastung eines Fahrers für den Fall anzeigt, dass eine Übergabe zwischen autonomem Fahren und manuellem Fahren zwischen dem Straßenabschnitt und einem benachbarten Straßenabschnitt aus der Mehrzahl von Straßenabschnitten, der an den Straßenabschnitt angrenzt, erfolgt, speichert; und eine Initialauswahleinheit, welche durch Bezugnahme auf die Karten-Flags der Mehrzahl von Straßenabschnitten aus der Mehrzahl von Straßenabschnitten zwei oder mehr Straßenabschnitte aus Straßenabschnitten, bei welchen die Karteninformationen nicht verfügbar sind, auswählt, so dass die Gesamtheit des Kartenvorbereitungsaufwands der ausgewählten Straßenabschnitte nicht größer ist als ein Ziel-Obergrenzen-Vorbereitungsaufwand. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Bewertungs- bzw. Punktzahl-Berechnungseinheit, welche auf der Grundlage des Übergabeaufwands der zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitte eine Bewertung berechnet, welche den Verbesserungsgrad des Fahrerkomforts, bereitgestellt durch Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen mit Bezug auf die zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitte, anzeigt; und eine Identifikationseinheit, welche die Bewertungs-Berechnungseinheit veranlasst, die Bewertung zu berechnen, während einer oder mehrere der zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitte durch einen oder mehrere nicht ausgewählte Straßenabschnitte aus den Straßenabschnitten, bei welchen die Karteninformationen nicht verfügbar sind, ersetzt werden, und bestimmt, ob die Bewertung eine vorbestimmte Endbedingung erfüllt. Wenn die vorbestimmte Endbedingung erfüllt ist, identifiziert die Identifikationseinheit die zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitte entsprechend einer Bewertung für den Fall, in welchem der Verbesserungsgrad des Fahrerkomforts aus den berechneten Bewertungen am höchsten ist, als Ziel-Straßenabschnitte für die Erzeugung oder Aktualisierung der Karteninformationen.
Die Speichereinheit der Vorrichtung speichert für jeden aus der Mehrzahl von Stra-ßenabschnitten bevorzugt ferner ein Verkehrsaufkommen des Straßenabschnitts und einen Aufwand für autonomes Fahren, welcher eine Belastung des Fahrers für den Fall anzeigt, dass ein Fahrzeug durch autonomes Fahren unter Verwendung der Karteninformationen durch den Straßenabschnitt fährt. Die Bewertungs-Berechnungseinheit gewichtet bevorzugt für jeden der zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitte die Summe aus dem Aufwand für autonomes Fahren und dem Übergabeaufwand des Straßenabschnitts mit einem Gewichtungsfaktor in Abhängigkeit des Verkehrsaufkommens des Straßenabschnitts und berechnet die Gesamtheit der gewichteten Summen als die Bewertung.
Alternativ speichert die Speichereinheit der Vorrichtung bevorzugt ferner für jeden aus der Mehrzahl von Straßenabschnitten ein Verkehrsaufkommen des Straßenabschnitts, einen Aufwand für autonomes Fahren, welcher eine Belastung des Fahrers für den Fall anzeigt, dass ein Fahrzeug durch autonomes Fahren unter Verwendung der Karteninformationen durch den Straßenabschnitt fährt, und einen Aufwand für manuelles Fahren, welcher eine Belastung des Fahrers für den Fall anzeigt, dass ein Fahrzeug durch ein manuelles Fahren des Fahrers durch den Straßenabschnitt fährt. Die Bewertungs-Berechnungseinheit gewichtet bevorzugt für jeden der zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitte den Wert aus dem Aufwand für autonomes Fahren weniger dem bzw. minus den Aufwand für manuelles Fahren zuzüglich dem Übergabeaufwand mit einem Gewichtungsfaktor in Abhängigkeit des Verkehrsaufkommens des Straßenabschnitts und berechnet die Gesamtheit der gewichteten Werte als die Bewertung.
Die Identifikationseinheit der Vorrichtung ersetzt vorzugsweise einen Straßenabschnitt der zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitte durch den nicht ausgewählten Straßenabschnitt, so dass es für einen Straßenabschnitt aus den zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitten, welcher ein größeres Produkt aus dem Kartenvorbereitungsaufwand und einer individuellen Abschnittsbewertung, welche für den Straßenabschnitt berechnet wird, aufweist, wahrscheinlicher ist, dass dieser durch den nicht ausgewählten Straßenabschnitt ersetzt wird. Die individuelle Abschnittsbewertung entspricht einem Teil der Bewertung.
Die Speichereinheit der Vorrichtung speichert für jeden aus der Mehrzahl von Stra-ßenabschnitten ferner bevorzugt ein Verkehrsaufkommen des Straßenabschnitts. Die Initialauswahleinheit wählt vorzugsweise zwei oder mehr Straßenabschnitte aus Straßenabschnitten, bei welchen die Karteninformationen nicht verfügbar sind, aus der Mehrzahl von Straßenabschnitten in absteigender Reihenfolge des Verhältnisses des Verkehrsaufkommens zu dem Kartenvorbereitungsaufwand aus.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein Verfahren zum Bestimmen von Abschnitten für eine Kartenaktualisierung bereitgestellt. Das Verfahren umfasst ein Auswählen von zwei oder mehr Straßenabschnitten von Straßenabschnitten, bei welchen Karteninformationen für ein durch autonomes Fahren zu fahrendes Fahrzeug nicht verfügbar sind, aus einer Mehrzahl von Straßenabschnitten, die in einem vorbestimmten Bereich enthalten sind, so dass die Gesamtheit eines Kartenvorbereitungsaufwands, welcher erforderlich ist, um die Karteninformationen mit Bezug auf die ausgewählten Straßenabschnitte zu erzeugen oder zu aktualisieren, nicht größer ist als ein Ziel-Obergrenzen-Vorbereitungsaufwand, indem auf Karten-Flags Bezug genommen wird, welche jeweils anzeigen, ob die Karteninformationen mit Bezug auf die Mehrzahl von Straßenabschnitten verfügbar sind; und ein Berechnen einer Bewertung, welche den Verbesserungsgrad eines Fahrerkomforts, bereitgestellt durch Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen mit Bezug auf die zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitte, anzeigt, basierend auf einem Übergabeaufwand der zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitte. Der Übergabeaufwand zeigt jeweils eine Belastung eines Fahrers für den Fall an, dass eine Übergabe zwischen einem autonomen Fahren und einem manuellen Fahren zwischen dem entsprechenden Straßenabschnitt und einem benachbarten Straßenabschnitt aus der Mehrzahl von Straßenabschnitten, der an den Straßenabschnitt angrenzt, erfolgt. Das Verfahren umfasst ferner ein Berechnen der Bewertung, während einer oder mehrere der zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitte durch einen oder mehrere nicht ausgewählte Straßenabschnitte aus den Straßenabschnitten, bei welchen die Karteninformationen nicht verfügbar sind, ersetzt wird/werden; ein Bestimmen, ob die Bewertung eine vorbestimmte Endbedingung erfüllt; und ein Identifizieren der zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitte entsprechend einer Bewertung für den Fall, dass der Verbesserungsgrad des Fahrerkomforts aus den berechneten Bewertungen am höchsten ist, als Ziel-Straßenabschnitte zum Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen, wenn die vorbestimmte Endbedingung erfüllt ist.
Gemäß einer noch weiteren Ausführungsform ist ein Computerprogramm zum Bestimmen von Abschnitten für eine Kartenaktualisierung bereitgestellt. Das Computerprogramm umfasst Anweisungen, welche einen Computer veranlassen, einen Prozess auszuführen, umfassend ein Auswählen von zwei oder mehr Straßenabschnitten von Straßenabschnitten, bei welchen Karteninformationen für ein durch autonomes Fahren zu fahrendes Fahrzeug nicht verfügbar sind, aus einer Mehrzahl von Straßenabschnitten, die in einem vorbestimmten Bereich enthalten sind, so dass die Gesamtheit eines Kartenvorbereitungsaufwands, welcher erforderlich ist, um die Karteninformationen mit Bezug auf die ausgewählten Straßenabschnitte zu erzeugen oder zu aktualisieren, nicht größer ist als ein Ziel-Obergrenzen-Vorbereitungsaufwand, indem auf Karten-Flags Bezug genommen wird, welche jeweils anzeigen, ob die Karteninformationen mit Bezug auf die Mehrzahl von Straßenabschnitten verfügbar sind; und ein Berechnen einer Bewertung, welche den Verbesserungsgrad eines Fahrerkomforts, bereitgestellt durch Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen mit Bezug auf die zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitte, anzeigt, basierend auf einem Übergabeaufwand der zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitte. Der Übergabeaufwand zeigt jeweils eine Belastung eines Fahrers für den Fall an, dass eine Übergabe zwischen einem autonomen Fahren und einem manuellen Fahren zwischen dem entsprechenden Straßenabschnitt und einem benachbarten Straßenabschnitt aus der Mehrzahl von Straßenabschnitten, der an den Stra-ßenabschnitt angrenzt, erfolgt. Der Prozess umfasst ferner ein Berechnen der Bewertung, während einer oder mehrere der zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitte durch einen oder mehrere nicht ausgewählte Straßenabschnitte aus den Straßenabschnitten, bei welchen die Karteninformationen nicht verfügbar sind, ersetzt wird/werden; ein Bestimmen, ob die Bewertung eine vorbestimmte Endbedingung erfüllt; und ein Identifizieren der zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitte entsprechend einer Bewertung für den Fall, dass der Verbesserungsgrad des Fahrerkomforts aus den berechneten Bewertungen am höchsten ist, als Ziel-Straßenabschnitte zum Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen, wenn die vorbestimmte Endbedingung erfüllt ist.
Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt einen vorteilhaften Effekt dahingehend, dass diese in der Lage ist, Ziel-Straßenabschnitte für die Erzeugung oder Aktualisierung von Karteninformationen zu bestimmen, so dass es wahrscheinlich ist, dass Fahrer den Vorteil aus einer autonomen Fahrsteuerung haben.
Kurze Beschreibung der Abbildungen

1 stellt die Konfiguration eines Kartenaktualisierungssystems schematisch dar, welches mit einer Vorrichtung zum Bestimmen von Abschnitten für eine Kartenaktualisierung ausgerüstet ist.
2 stellt die Konfiguration eines Fahrzeugs schematisch dar, welches in dem Kartenaktualisierungssystem enthalten ist.
3 stellt die Hardwarekonfiguration einer auf dem Fahrzeug montierten Datenerlangungsvorrichtung dar.
4 stellt die Hardwarekonfiguration eines Servers dar, welcher einem Beispiel für die Vorrichtung zum Bestimmen von Abschnitten für eine Kartenaktualisierung entspricht.
5 ist ein funktionelles Blockdiagramm eines Prozessors des Servers mit Bezug auf einen Kartenaktualisierungsprozess mit einem Abschnittsbestimmungsprozess für eine Kartenaktualisierung.
6 ist eine schematische Abbildung zum Erläutern einer Berechnung einer Bewertung.
7 ist ein Betriebs-Flussdiagramm des Abschnittsbestimmungsprozesses.

Beschreibung von Ausführungsformen
Unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen werden nun eine Vorrichtung zum Bestimmen von Abschnitten für eine Kartenaktualisierung, ein Verfahren dafür, welches durch die Vorrichtung ausgeführt wird, und ein Computerprogramm dafür beschrieben. Die Vorrichtung bestimmt Ziel-Straßenabschnitte für die Erzeugung oder Aktualisierung von Karteninformationen, welche bei einer autonomen Fahrsteuerung verwendet werden, aus einer Mehrzahl von Straßenabschnitten, die in einem Zielbereich für die Erzeugung oder Aktualisierung der Karteninformationen enthalten sind, so dass viele Fahrer den Vorteil aus einer autonomen Fahrsteuerung haben. Zu diesem Zweck wählt die Vorrichtung zwei oder mehr Straßenabschnitte aus, so dass die Gesamtheit eines Aufwands, welcher zur Vorbereitung einer Karte von ausgewählten Straßenabschnitten aus der Mehrzahl von Straßenabschnitten erforderlich ist, nicht größer ist als ein Ziel-Obergrenzen-Vorbereitungsaufwand. Während ein Straßenabschnitt aus den zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitten durch einen nicht ausgewählten Straßenabschnitt ersetzt wird, berechnet die Vorrichtung eine Bewertung, welche den Grad einer Verbesserung des Fahrerkomforts angibt, die durch die Erzeugung oder Aktualisierung der Karteninformationen mit Bezug auf die ausgewählten Straßenabschnitte bereitgestellt wird. Wenn eine berechnete Bewertung bzw. Punktezahl ein vorbestimmtes Endkriterium erfüllt, bestimmt die Vorrichtung die Straßenabschnitte entsprechend einer Bewertung für den Fall, dass der Verbesserungsgrad des Komforts aus den bereits berechneten Bewertungen am höchsten ist, als Ziel-Straßenabschnitte für die Erzeugung oder Aktualisierung der Karteninformationen. Die Vorrichtung meldet dann mit Bezug auf die bestimmten Straßenabschnitte eine Anweisung zum Sammeln von Daten, welche Merkmale mit Bezug auf eine Fahrt von Fahrzeugen darstellen (nachfolgend „Merkmalsdaten“), an ein Fahrzeug, welches Merkmalsdaten erzeugen kann.
1 stellt die Konfiguration eines Kartenaktualisierungssystems schematisch dar, welches mit der Vorrichtung zum Bestimmen von Abschnitten für eine Kartenaktualisierung ausgerüstet ist. In der vorliegenden Ausführungsformen umfasst das Kartenaktualisierungssystem 1 zumindest ein Fahrzeug 2 und einen Server 3, welcher einem Beispiel für die Vorrichtung zum Bestimmen von Abschnitten für eine Kartenaktualisierung entspricht. Das Fahrzeug 2 greift auf eine drahtlose Basisstation 5 zu, die beispielsweise über ein Gateway (nicht dargestellt) mit einem mit dem Server 3 verbundenen Kommunikationsnetzwerk 4 verbunden ist, wodurch eine Verbindung zum Server 3 über die drahtlose Basisstation 5 und das Kommunikationsnetzwerk 4 hergestellt wird. In 1 ist nur ein einzelnes Fahrzeug 2 dargestellt, das Kartenaktualisierungssystem 1 kann jedoch mehrere Fahrzeuge 2 umfassen. Das Kommunikationsnetzwerk 4 kann mit mehreren drahtlosen Basisstationen 5 verbunden sein. Der Server 3 kann über das Kommunikationsnetzwerk 4 mit einem Verkehrsinformationsserver (nicht dargestellt) kommunikationsfähig verbunden sein, welcher Verkehrsinformationen verwaltet.
2 stellt die Konfiguration des Fahrzeugs 2 schematisch dar. Das Fahrzeug 2 umfasst eine Kamera 11, einen GPS-Empfänger 12, ein Drahtlos-Kommunikationsendgerät 13 und eine Datenerlangungsvorrichtung 14, welche über ein fahrzeuginternes Netzwerk, das einem Standard, wie einem Controller-Area-Network, entspricht, kommunikationsfähig verbunden sind.
Die Kamera 11, die einem Beispiel für eine Bildaufnahmeeinheit zur Aufnahme der Umgebung des Fahrzeugs 2 entspricht, umfasst einen zweidimensionalen Detektor, welcher aus einem Array optoelektronischer Wandler, wie CCD oder C-MOS, aufgebaut ist, die eine Empfindlichkeit gegenüber sichtbarem Licht besitzen, sowie ein fokussierendes optisches System, welches ein Bild eines Zielbereichs der Aufnahme auf dem zweidimensionalen Detektor erzeugt. Die Kamera 11 ist beispielsweise im Innenraum des Fahrzeugs 2 so montiert, dass diese beispielsweise zur Vorderseite des Fahrzeugs 2 ausgerichtet ist. Die Kamera 11 nimmt in jeder vorbestimmten Aufnahmeperiode bzw. jedem vorbestimmten Aufnahme-Zeitintervall (z. B. 1/30 bis 1/10 Sekunden) einen Bereich vor dem Fahrzeug 2 auf und erzeugt Bilder, die diesen Bereich darstellen. Bei den von der Kamera 11 erhaltenen Bildern kann es sich um Farb- oder Graustufenbilder handeln. Das Fahrzeug 2 kann mehrere Kameras 11 umfassen, welche Bilder in unterschiedlichen Ausrichtungen oder mit unterschiedlichen Brennweiten aufnehmen.
Jedes Mal, wenn ein Bild erzeugt wird, gibt die Kamera 11 das erzeugte Bild über das fahrzeuginterne Netzwerk an die Datenerlangungsvorrichtung 14 aus.
Der GPS-Empfänger 12 empfängt in vorbestimmten Intervallen GPS-Signale von GPS-Satelliten und bestimmt die Position des Fahrzeugs 2 auf der Grundlage der empfangenen GPS-Signale. Der GPS-Empfänger 12 gibt in vorbestimmten Intervallen Positionierungs- bzw. Positionsinformationen, die das Ergebnis der Bestimmung der Position des Fahrzeugs 2 auf der Grundlage der GPS-Signale anzeigen, über das fahrzeuginterne Netzwerk an die Datenerlangungsvorrichtung 14 aus. Das Fahrzeug 2 kann einen Empfänger umfassen, welcher einem anderen Satellitenpositionierungssystem als dem GPS-Empfänger 12 entspricht. In diesem Fall bestimmt der Empfänger die Position des Fahrzeugs 2.
Das Drahtlos-Kommunikationsendgerät 13 entspricht einer Vorrichtung zur Ausführung eines drahtlosen Kommunikationsprozesses, der einem vorbestimmten Standard einer drahtlosen Kommunikation entspricht, und greift beispielsweise auf die drahtlose Basisstation 5 zu, um sich über die drahtlose Basisstation 5 und das Kommunikationsnetzwerk 4 mit dem Server 3 zu verbinden. Das Drahtlos-Kommunikationsendgerät 13 empfängt ein Downlink-Funksignal von der drahtlosen Basisstation 5 und gibt eine Anweisung zum Sammeln von Merkmalsdaten vom Server 3, die das Funksignal umfasst, an die Datenerlangungsvorrichtung 14 weiter. Darüber hinaus erzeugt das Drahtlos-Kommunikationsendgerät 13 ein Uplink-Funksignal, welches die von der Datenerlangungsvorrichtung 14 empfangenen Merkmalsdaten umfasst, und überträgt das Uplink-Funksignal an die drahtlose Basisstation 5, um die Merkmalsdaten an den Server 3 zu übertragen.
3 stellt die Hardwarekonfiguration der Datenerlangungsvorrichtung dar. Die Datenerlangungsvorrichtung 14 führt eine Verarbeitung, die sich auf die Erzeugung von Merkmalsdaten bezieht, basierend auf einem von der Kamera 11 erzeugten Bild aus. Zu diesem Zweck umfasst die Datenerlangungsvorrichtung 14 eine Kommunikationsschnittstelle 21, einen Speicher 22 und einen Prozessor 23.
Die Kommunikationsschnittstelle 21 umfasst eine Schnittstellenschaltung zum Verbinden der Datenerlangungsvorrichtung 14 mit dem fahrzeuginternen Netzwerk. Mit anderen Worten, die Kommunikationsschnittstelle 21 ist über das fahrzeuginterne Netzwerk mit der Kamera 11, dem GPS-Empfänger 12 und dem Drahtlos-Kommunikationsendgerät 13 verbunden. Immer wenn ein Bild von der Kamera 11 empfangen wird, leitet die Kommunikationsschnittstelle 21 das empfangene Bild an den Prozessor 23 weiter. Immer wenn Positionsinformationen von dem GPS-Empfänger 12 empfangen werden, leitet die Kommunikationsschnittstelle 21 die empfangenen Positionsinformationen an den Prozessor 23 weiter. Ferner gibt die Kommunikationsschnittstelle 21 die vom Prozessor 23 empfangenen Merkmalsdaten über das fahrzeuginterne Netzwerk an das Drahtlos-Kommunikationsendgerät 13 aus. Darüber hinaus gibt die Kommunikationsschnittstelle 21 an den Prozessor 23 eine Anweisung zum Sammeln von Merkmalsdaten weiter, die von dem Server 3 über das Drahtlos-Kommunikationsendgerät 13 empfangen wird.
Der Speicher 22 umfasst beispielsweise flüchtige und nichtflüchtige Halbleiterspeicher. Der Speicher 22 kann ferner andere Speicher umfassen, wie z.B. ein Festplattenlaufwerk. Der Speicher 22 speichert verschiedene Arten von Daten, welche bei der Verarbeitung mit Bezug auf die Erzeugung von Merkmalsdaten verwendet werden, die vom Prozessor 23 der Datenerlangungsvorrichtung 14 ausgeführt wird. Solche Daten umfassen beispielsweise eine Straßenkarte; Identifizierungsinformationen des Fahrzeugs 2; Parameter der Kamera 11, wie die Höhe der Montageposition, die Richtung der Bildaufnahme und den Blickwinkel der Kamera 11; und einen Satz von Parametern zur Definition eines Klassifikators zur Erfassung eines Merkmals aus einem Bild. Die Straßenkarte kann beispielsweise einer Karte entsprechen, die von einer Navigationsvorrichtung verwendet wird, und umfasst Informationen über die Positionen und die Längen von Stra-ßenabschnitten, die in einem in der Straßenkarte dargestellten Bereich bzw. einer Region enthalten sind, sowie Informationen über die Verbindungsbeziehung zwischen Straßenabschnitten an einzelnen Kreuzungen in dem Bereich. Der Speicher 22 kann auch von der Kamera 11 empfangene Bilder und vom GPS-Empfänger 12 empfangene Positionsinformationen für einen bestimmten Zeitraum speichern. Darüber hinaus speichert der Speicher 22 Informationen, welche einen Ziel-Straßenabschnitt zum Erzeugen und Sammeln von Merkmalsdaten (im Folgenden als „Sammel-Zielabschnitt“ bezeichnet) angeben, der in einer Anweisung zum Sammeln von Merkmalsdaten spezifiziert ist. Der Speicher 22 kann ferner Computerprogramme für verschiedene vom Prozessor 23 ausgeführte Prozesse speichern.
Der Prozessor 23 umfasst eine oder mehrere zentrale Verarbeitungseinheiten (CPUs) und eine Peripherieschaltung davon. Der Prozessor 23 kann ferner eine andere Betriebsschaltung umfassen, wie z.B. eine logisch-arithmetische Einheit, eine arithmetische Einheit oder eine Grafikverarbeitungseinheit. Der Prozessor 23 speichert die von der Kamera 11 empfangenen Bilder und die von dem GPS-Empfänger 12 empfangenen Positionsinformationen in dem Speicher 22. Darüber hinaus führt der Prozessor 23 eine Verarbeitung, die sich auf die Erzeugung von Merkmalsdaten bezieht, in vorbestimmten Intervallen (z.B. 0,1 bis 10 Sekunden) während der Fahrt des Fahrzeugs 2 aus.
Bei der Verarbeitung in Zusammenhang mit der Erzeugung von Merkmalsdaten bestimmt der Prozessor 23 beispielsweise, ob die Position des Fahrzeugs 2, die durch vom GPS-Empfänger 12 empfangene Positionsinformationen angezeigt wird, innerhalb eines Sammel-Zielbereichs liegt. Wenn die Position des Fahrzeugs innerhalb eines Sammel-Zielbereichs liegt, erzeugt der Prozessor 23 Merkmalsdaten auf der Grundlage eines von der Kamera 11 empfangenen Bildes.
Der Prozessor 23 verwendet beispielsweise ein von der Kamera 11 empfangenes Bild selbst (im Folgenden ein „Gesamtbild“) als Merkmalsdaten. Alternativ schneidet der Prozessor 23 aus einem von der Kamera 11 empfangenen Gesamtbild ein Teilbild aus, das einen Bereich umfasst, welcher eine Straßenoberfläche darstellt, und verwendet das ausgeschnittene Teilbild als Merkmalsdaten. Informationen, die einen Bereich angeben, welcher eine Straßenoberfläche in einem Gesamtbild darstellen soll, können in dem Speicher 22 vorab gespeichert werden. Der Prozessor 23 kann auf die Informationen Bezug nehmen, um den aus einem Gesamtbild auszuschneidenden Bereich zu identifizieren.
Alternativ kann der Prozessor 23 ein Gesamtbild oder ein Sub-Bild bzw. Teilbild in einen Klassifikator eingeben, welcher derart trainiert wurde, dass dieser ein Erfassungszielmerkmal erfasst, wodurch ein Merkmal erfasst wird, das in dem eingegebenen Gesamtbild oder Teilbild (im Folgenden einfach das „Eingabebild“) dargestellt ist. Der Prozessor 23 kann dann Informationen, welche den Typ des erfassten Merkmals angeben, als Merkmalsdaten erzeugen. Als ein solcher Klassifikator kann der Prozessor 23 beispielsweise ein „tiefes neuronales Netz (DNN)“ verwenden, welches derart trainiert wurde, dass dieses ein in einem Eingabebild dargestelltes Merkmal aus dem Eingabebild erfasst. Als ein solches DNN wird beispielsweise ein DNN verwendet, welches eine Architektur vom Typ eines faltungsneuronalen Netzes (CNN) besitzt, z. B. Single-Shot-MultiBox-Detector (SSD) oder Faster-R-CNN. In diesem Fall berechnet der Klassifikator für jeden Typ bzw. jede Art von Erfassungszielmerkmal (z. B. eine Fahrspurtrennlinie, ein Fußgängerüberweg und eine Haltelinie) einen Konfidenzwert, welcher angibt, wie wahrscheinlich es ist, dass das Merkmal in einem Bereich des Eingabebildes dargestellt ist; der Klassifikator berechnet den Konfidenzwert für jeden von verschiedenen Bereichen des Eingabebildes. Der Klassifikator bestimmt, dass ein Bereich, in dem der Konfidenzwert für einen bestimmten Typ von Merkmal nicht kleiner ist als eine vorbestimmte Erfassungsschwelle, den Merkmalstyp darstellt. Der Klassifikator gibt dann Informationen aus, welche einen Bereich mit dem Erfassungszielmerkmal in dem Eingabebild angeben, beispielsweise ein umschriebenes Rechteck des Erfassungszielmerkmals (im Folgenden ein „Objektbereich“), sowie Informationen, welche den Typ des in dem Objektbereich dargestellten Merkmals angeben. Der Prozessor 23 erzeugt Merkmalsdaten, um die Informationen zu umfassen, welche den Typ des in dem erfassten Objektbereich dargestellten Merkmals angeben.
Darüber hinaus identifiziert der Prozessor 23 die reale Raumposition des Ortes oder des in den Merkmalsdaten dargestellten Merkmals und umfasst Informationen, welche diese Position in den Merkmalsdaten angeben. Beispielsweise verwendet der Prozessor 23 die Position des Fahrzeugs 2 zu der Zeit der Erzeugung des Bildes, das für die Erzeugung von Merkmalsdaten verwendet wird, als die Position des in den Merkmalsdaten dargestellten Ortes. Insbesondere kann der Prozessor 23 als die Position des Fahrzeugs 2 die Position verwenden, welche durch Positionsinformationen angegeben wird, die vom GPS-Empfänger 12 zu dem Zeitpunkt am nächsten an der Zeit der Erzeugung des für die Erzeugung der Merkmalsdaten verwendeten Bildes empfangen werden. Alternativ kann der Prozessor 23 in dem Fall, dass eine elektronische Steuerungseinheit (ECU, nicht dargestellt) des Fahrzeugs 2 die Position des Fahrzeugs 2 schätzt, Informationen, welche eine geschätzte Position des Fahrzeugs 2 angeben, von der ECU über die Kommunikationsschnittstelle 21 erhalten. Ferner erhält der Prozessor 23 von der ECU Informationen, welche die Fahrtrichtung des Fahrzeugs 2 angeben. Außerdem entsprechen die Positionen von Pixeln in einem Bild eins-zu-eins den Richtungen von der Kamera 11 zu Objekten, welche in den jeweiligen Pixeln dargestellt sind. Wenn es sich bei den Merkmalsdaten um ein Gesamtbild oder ein Teilbild handelt, kann der Prozessor 23 daher die Position im realen Raum entsprechend der Mitte des Gesamtbildes oder des Teilbildes als die Position des in den Merkmalsdaten dargestellten Ortes schätzen. In diesem Fall schätzt der Prozessor 23 die Position des Ortes bzw. der Stelle entsprechend der Mitte des Gesamtbildes oder des Teilbildes auf der Grundlage der Richtung mit Bezug auf die Kamera 11, der Position und der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 2 und der Parameter der Kamera 11, wie beispielsweise die Richtung der Bildaufnahme, der Blickwinkel und die Höhe der Montageposition. Wenn die Merkmalsdaten Informationen umfassen, welche den Typ eines aus einem Bild erfassten Merkmals angeben, schätzt der Prozessor 23 alternativ die Position des in einem Objektbereich dargestellten Merkmals auf der Grundlage der Richtung von der Kamera 11 zu der dem Schwerpunkt des Objektbereichs entsprechenden Position, der Position und der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 2 und der Parameter der Kamera 11. Alternativ dazu kann der Prozessor 23 die Position eines in Merkmalsdaten dargestellten Merkmals durch „Structure-from-Motion (SfM)“ schätzen. In diesem Fall ordnet der Prozessor 23 Objektbereiche, die das gleiche Merkmal in zwei zu unterschiedlichen Zeitpunkten erhaltenen Bildern darstellen, unter Verwendung eines optischen Flusses einander zu. Der Prozessor 23 kann die Position des Merkmals durch Triangulation, basierend auf den Positionen und den Fahrtrichtungen des Fahrzeugs 2 zu den Erlangungszeiten der beiden Bilder, den Parametern der Kamera 11 und den Positionen der Objektbereiche in den jeweiligen Bildern schätzen.
Der Prozessor 23 umfasst, in Merkmalsdaten, den Breitengrad und den Längengrad, welche die Position des Ortes oder des Merkmals, wie in den Merkmalsdaten dargestellt, angeben, als Informationen, welche die Position des Ortes oder des Merkmals, wie in den Merkmalsdaten dargestellt, angeben. Darüber hinaus identifiziert der Prozessor 23 unter Bezugnahme auf die Straßenkarte einen Straßenabschnitt oder eine Verbindung, welche(r) die Position des Ortes oder des Merkmals, wie in den Merkmalsdaten dargestellt, umfasst oder am nächsten daran liegt. Der Prozessor 23 kann dann die Identifikationszahl der identifizierten Verbindung in den Merkmalsdaten umfassen. Handelt es sich bei den Merkmalsdaten um ein Gesamtbild oder ein Teilbild, kann der Prozessor 23 ferner die Position und die Fahrtrichtung des Fahrzeugs 2 zu der Zeit der Bilderzeugung sowie die Parameter der Kamera 11 in den Merkmalsdaten umfassen, so dass der Server 3 die Position des in dem Gesamtbild oder dem Teilbild dargestellten Merkmals abschätzen kann.
Wann immer Merkmalsdaten erzeugt werden, gibt der Prozessor 23 die erzeugten Merkmalsdaten über die Kommunikationsschnittstelle 21 an das Drahtlos-Kommunikationsendgerät 13 aus. Auf diese Art und Weise werden die Merkmalsdaten an den Server 3 übertragen.
Im Folgenden wird der Server 3 beschrieben, welcher einem Beispiel für die Vorrichtung zum Bestimmen von Abschnitten für eine Kartenaktualisierung entspricht.
4 stellt die Hardwarekonfiguration des Servers 3 dar, welcher einem Beispiel für die Vorrichtung zum Bestimmen von Abschnitten für eine Kartenaktualisierung entspricht. Der Server 3 umfasst eine Kommunikationsschnittstelle 31, eine Speichervorrichtung 32, einen Speicher 33 und einen Prozessor 34. Die Kommunikationsschnittstelle 31, die Speichervorrichtung 32 und der Speicher 33 sind über eine Signalleitung mit dem Prozessor 34 verbunden. Der Server 3 kann ferner eine Eingabevorrichtung, wie beispielsweise eine Tastatur und eine Maus, und eine Anzeigevorrichtung, wie beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige, umfassen.
Die Kommunikationsschnittstelle 31, welche einem Beispiel für eine Kommunikationseinheit entspricht, umfasst eine Schnittstellenschaltung zum Verbinden des Servers 3 mit dem Kommunikationsnetzwerk 4. Die Kommunikationsschnittstelle 31 ist derart konfiguriert, dass diese über das Kommunikationsnetzwerk 4 und die drahtlose Basisstation 5 mit dem Fahrzeug 2 kommunizieren kann. Insbesondere überträgt die Kommunikationsschnittstelle 31 eine vom Prozessor 34 empfangene Sammelanweisung über das Kommunikationsnetzwerk 4 und die drahtlose Basisstation 5 an das Fahrzeug 2. Darüber hinaus leitet die Kommunikationsschnittstelle 31 über die drahtlose Basisstation 5 und das Kommunikationsnetzwerk 4 vom Fahrzeug 2 empfangene Merkmalsdaten an den Prozessor 34 weiter.
Die Speichervorrichtung 32, welche einem Beispiel für die Speichereinheit entspricht, umfasst beispielsweise ein Festplattenlaufwerk oder ein optisches Medium und eine Zugriffsvorrichtung dafür. Die Speichervorrichtung 32 speichert verschiedene Arten bzw. Typen von Daten und Informationen, welche in einem Abschnittsbestimmungsprozess für eine Kartenaktualisierung verwendet werden. Beispielsweise speichert die Speichervorrichtung 32 Informationen, welche einen Zielbereich für die Erzeugung oder Aktualisierung von Karteninformationen angeben, eine Straßenkarte, Informationen zur Identifizierung einzelner Straßenabschnitte und Informationen, welche die Verbindungsbeziehung zwischen einzelnen Straßenabschnitten darstellen. Für jeden Straßenabschnitt speichert die Speichervorrichtung 32 ferner ein Karten-Flag, einen Aufwand für autonomes Fahren, einen Aufwand für manuelles Fahren, ein Verkehrsaufkommen, einen Kartenvorbereitungsaufwand und einen Übergabeaufwand zwischen dem Straßenabschnitt und einem angrenzenden Straßenabschnitt. Darüber hinaus speichert die Speichervorrichtung 32 die Aufwand-Obergrenze, welche einem Ziel für die Erstellung oder Aktualisierung der Karteninformationen entspricht (im Folgenden ein „Ziel-Obergrenzen-Vorbereitungsaufwand“), und eine Tabelle, welche das Verhältnis zwischen einem Verkehrsaufkommen und einem Gewichtungsfaktor darstellt, der vom Verkehrsaufkommen abhängt und für die Berechnung von Bewertungen bzw. Punktzahlen verwendet wird. Die Speichervorrichtung 32 speichert ferner vom Fahrzeug 2 empfangene Merkmalsdaten und kann außerdem ein Computerprogramm für den Prozessor 34 zur Ausführung des Abschnittsbestimmungsprozesses speichern.
Einzelne Straßenabschnitte können beispielsweise einzelne Verbindungen oder Knoten sein, welche in einer Straßenkarte dargestellt sind, die von einer Navigationsvorrichtung (nicht dargestellt) verwendet wird. Insbesondere ist ein Abschnitt einer Straße von einer Stelle, an der sich mehrere Straßen kreuzen, auseinanderlaufen oder zusammenlaufen (im Folgenden der Einfachheit halber ein „Kreuzungs-/Einmündungspunkt“), wie beispielsweise eine Kreuzung oder eine Anschlussstelle, bis zu einem benachbarten Kreuzungs-/Einmündungspunkt als ein einzelner Straßenabschnitt festgelegt. Ist ein solcher Straßenabschnitt länger als eine vorbestimmte Strecke, kann dieser in mehrere Stra-ßenabschnitte unterteilt sein. Ein Kreuzungs-/Einmündungspunkt ist auch als ein einzelner Straßenabschnitt festgelegt.
Das Karten-Flag gibt an, ob die Karteninformationen für ein Fahrzeug verfügbar sind, um durch autonomes Fahren durch den Straßenabschnitt entsprechend dem Karten-Flag zu fahren. Insbesondere weist ein Karten-Flag mit einem Wert, welcher anzeigt, dass die Karteninformationen verfügbar sind, (beispielsweise 1) darauf hin, dass die Karteninformationen Informationen über Merkmale umfassen, welche für ein autonomes Fahren eines Fahrzeugs in dem Straßenabschnitt entsprechend dem Karten-Flag ausreichend sind. Im Gegensatz dazu weist ein Karten-Flag mit einem Wert, welcher anzeigt, dass die Karteninformationen nicht verfügbar sind, (beispielsweise 0) daraufhin, dass die Karteninformationen keine Informationen über Merkmale umfassen, welche für ein autonomes Fahren eines Fahrzeugs in dem Straßenabschnitt entsprechend dem Karten-Flag notwendig sind. Im Folgenden wird ein Straßenabschnitt, in dem die Karteninformationen für ein durch autonomes Fahren zu fahrendes Fahrzeug verfügbar sind, als ein „vorbereiteter Abschnitt“ bezeichnet. Ein Straßenabschnitt, in welchem die Karteninformationen für ein durch autonomes Fahren zu fahrendes Fahrzeug nicht verfügbar sind, wird als ein „nicht vorbereiteter Abschnitt“ bezeichnet.
Der Aufwand für autonomes Fahren, der Aufwand für manuelles Fahren und der Übergabeaufwand sind für jeden Straßenabschnitt so eingestellt, dass diese mit höherer Belastung für den Fahrer größere Werte besitzen. Der Aufwand für autonomes Fahren gibt eine Belastung für den Fahrer in dem Fall an, dass ein Fahrzeug durch autonomes Fahren unter Verwendung der Karteninformationen durch einen entsprechenden Straßenabschnitt fährt, und dieser ist beispielsweise auf den Wert des Produkts aus einem Fahraufwand durch autonomes Fahren pro Einheitszeit und einer zum Passieren des entsprechenden Straßenabschnitts erforderlichen durchschnittlichen Zeit eingestellt. Da eine Fahrerbelastung während einer Fahrt durch autonomes Fahren nicht allzu hoch ist, kann der Aufwand für autonomes Fahren gleich 0 sein. Der Aufwand für manuelles Fahren gibt eine Fahrerbelastung für den Fall an, dass ein Fahrzeug durch manuelles Fahren des Fahrers durch einen entsprechenden Straßenabschnitt fährt, und dieser ist beispielsweise auf den Wert des Produkts aus einem Fahraufwand für manuelles Fahren pro Einheitszeit und einer zum Passieren des entsprechenden Straßenabschnitts erforderlichen durchschnittlichen Zeit eingestellt. Da eine Fahrerfahrbelastung durch manuelles Fahren im Allgemeinen höher ist als diese einer Fahrt durch autonomes Fahren, ist der Aufwand für manuelles Fahren mit Bezug auf den gleichen Straßenabschnitt höher als der Aufwand für autonomes Fahren. Der Übergabeaufwand gibt eine Fahrerbelastung für den Fall an, in welchem zwischen zwei angrenzenden bzw. benachbarten Straßenabschnitten eine Übergabe zwischen einem autonomen Fahren und einem manuellen Fahren auftritt. Daher ist der Übergabeaufwand gleich 0, wenn zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stra-ßenabschnitten keine Übergabe auftritt. Mit Bezug auf einen Straßenabschnitt mit einem Kreuzungs-/Einmündungspunkt sind das Karten-Flag, der Aufwand für autonomes Fahren, der Aufwand für manuelles Fahren und der Übergabeaufwand für jede Kombination der mit dem Straßenabschnitt verbundenen Straßen, entlang derer Fahrzeuge fahren können, eingestellt. Beispielsweise sind das Karten-Flag, der Aufwand für autonomes Fahren, der Aufwand für manuelles Fahren und der Übergabeaufwand mit Bezug auf einen Straßenabschnitt mit einer Kreuzung für jede mit der Kreuzung verbundene Straße für jede aus der Geradeausrichtung, der Rechtsabbiegerichtung und der Linksabbiegerichtung mit Bezug auf die Straße eingestellt. Wenn jedoch auf einer mit einer Kreuzung verbundenen Straße eine Geradeausfahrt, eine Rechtsabbiegefahrt oder eine Linksabbiegefahrt verboten ist, müssen das Karten-Flag, der Aufwand für autonomes Fahren, der Aufwand für manuelles Fahren und der Übergabeaufwand mit Bezug auf die Richtung, in welcher eine Einfahrt verboten ist, nicht eingestellt werden. Der Übergabeaufwand kann für alle Straßenabschnitte gleichmäßig auf den gleichen Wert eingestellt sein.
Der Kartenvorbereitungsaufwand entspricht einem Aufwand, welcher erforderlich ist, um die Karteninformationen mit Bezug auf einen entsprechenden Straßenabschnitt zu erzeugen oder zu aktualisieren. Der Kartenvorbereitungsaufwand eines Straßenabschnitts, welcher keinen Kreuzungs-/Einmündungspunkt umfasst, ist auf einen größeren Wert eingestellt, wenn der entsprechende Straßenabschnitt länger ist oder mehr Fahrspuren umfasst. Der Kartenvorbereitungsaufwand eines Straßenabschnitts mit einem Kreuzungs-/Einmündungspunkt ist für jede Kombination der mit dem Kreuzungs-/Einmündungspunkt verbundenen Straßen, entlang derer Fahrzeuge durch den Kreuzungs-/Einmündungspunkt fahren können, auf einen Wert proportional zu der Anzahl von Fahrspuren der Kombination eingestellt.
Das Verkehrsaufkommen von individuellen Straßenabschnitten wird beispielsweise von einem Verkehrsinformationsserver über das Kommunikationsnetzwerk 4 erhalten.
Der Speicher 33, welcher einem weiteren Beispiel für die Speichereinheit entspricht, umfasst beispielsweise nichtflüchtige und flüchtige Halbleiterspeicher. Der Speicher 33 speichert vorübergehend verschiedene Arten von Daten, welche während einer Ausführung des Abschnittsbestimmungsprozesses erzeugt werden.
Der Prozessor 34, welcher einem Beispiel für eine Steuerungseinheit entspricht, umfasst eine oder mehrere zentrale Verarbeitungseinheiten (CPUs) und eine Peripherieschaltung davon. Der Prozessor 34 kann ferner eine weitere Betriebsschaltung, wie beispielsweise eine logisch-arithmetische Einheit oder eine arithmetische Einheit umfassen. Der Prozessor 34 führt einen Kartenaktualisierungsprozess einschließlich des Abschnittsbestimmungsprozesses aus.
5 ist ein funktionelles Blockdiagramm des Prozessors 34 mit Bezug auf den Kartenaktualisierungsprozess mit dem Abschnittsbestimmungsprozess. Der Prozessor 34 umfasst eine Initialauswahleinheit 41, eine Bewertungs-Berechnungseinheit 42, eine Identifikationseinheit 43, eine Sammelanweisungseinheit 44 und eine Kartenaktualisierungseinheit 45. Diese in dem Prozessor 34 umfassten Einheiten sind beispielsweise funktionelle Module, welche durch ein von dem Prozessor 34 ausgeführtes Computerprogramm implementiert sind, oder diese können dedizierte Betriebsschaltungen sein, welche in dem Prozessor 34 bereitgestellt sind. Von diesen im Prozessor 34 umfassten Einheiten führen die Initialauswahleinheit 41, die Bewertungs-Berechnungseinheit 42, und die Identifikationseinheit 43 eine Verarbeitung mit Bezug auf den Abschnittsbestimmungsprozess aus.
Die Initialauswahleinheit 41 wählt zwei oder mehr Straßenabschnitte, welche Zielen für die Berechnung einer Bewertung entsprechen, das heißt, Kandidaten für Ziele zum Sammeln von Merkmalsdaten, aus einer Mehrzahl von Straßenabschnitten aus, die in einem Zielbereich zum Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen umfasst sind. Im Folgenden werden Straßenabschnitte, welche Kandidaten für Ziele zum Sammeln von Merkmalsdaten entsprechen, einfach als „Kandidatenabschnitte“ bezeichnet. Die Initialauswahleinheit 41 identifiziert beispielsweise nicht vorbereitete Abschnitte durch Bezugnahme auf die Karten-Flags individueller Straßenabschnitte. Die Initialauswahleinheit 41 wählt aus den identifizierten nicht vorbereiteten Abschnitten zwei oder mehr nicht vorbereitete Abschnitte als Kandidatenabschnitte in absteigender Reihenfolge des Wertes aus, welcher durch Multiplizieren des Verhältnisses des Verkehrsaufkommens zu dem Kartenvorbereitungsaufwand mit der Differenz zwischen dem Aufwand für manuelles Fahren und dem Aufwand für autonomes Fahren erhalten wird. Die Initialauswahleinheit 41 stoppt die Auswahl von Kandidatenabschnitten, wenn die Gesamtheit des Kartenvorbereitungsaufwands der ausgewählten Kandidatenabschnitte einen Ziel-Obergrenzen-Vorbereitungsaufwand erreicht. Wenn die Gesamtheit des Kartenvorbereitungsaufwands den Ziel-Obergrenzen-Vorbereitungsaufwand überschreitet, schließt die Initialauswahleinheit 41 den zuletzt ausgewählten nicht vorbereiteten Abschnitt aus den Kandidatenabschnitten aus, um die Gesamtheit des Kartenvorbereitungsaufwands kleiner zu machen als den Ziel-Obergrenzen-Vorbereitungsaufwand.
Die Initialauswahleinheit 41 kann Kandidatenabschnitte gemäß einer beliebigen Auswahltechnologie auswählen, die sich von der vorstehend beschriebenen Auswahltechnologie unterscheidet. Die Initialauswahleinheit 41 kann beispielsweise zwei oder mehr nicht vorbereitete Abschnitte zufällig als Kandidatenabschnitte auswählen. Alternativ kann die Initialauswahleinheit 41 zwei oder mehr nicht vorbereitete Abschnitte als Kandidatenabschnitte in aufsteigender Reihenfolge des Abstandes von einer vorbestimmten Stelle in dem Zielbereich zum Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen, oder in absteigender Reihenfolge des durch jede Straße erfüllten Standards auswählen.
Die Initialauswahleinheit 41 meldet der Bewertungsberechnungseinheit 42 Informationen, welche die ausgewählten individuellen Kandidatenabschnitte angeben.
Die Bewertungsberechnungseinheit 42 berechnet eine Bewertung (Score) von Kandidatenabschnitten, wenn durch die Initialauswahleinheit 41 Informationen gemeldet werden, welche die ausgewählten individuellen Kandidatenabschnitte angeben, oder immer wenn durch die Identifikationseinheit 43 Informationen gemeldet werden, welche ersetzte Kandidatenabschnitte angeben. Die Bewertung gibt den Grad einer Verbesserung des Fahrerkomforts an, welche durch das Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen bereitgestellt wird.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die folgende Individualabschnittsbewertung Ei für jeden Kandidatenabschnitt berechnet, um eine Bewertung aller ausgewählten Kandidatenabschnitte zu berechnen. $Ei = (Ac + Hc) /Tv$
Der Parameter Ac bezeichnet den Aufwand für autonomes Fahren eines Kandidatenabschnitts von Interesse. Der Parameter Hc bezeichnet die Summe des Übergabeaufwands zwischen dem Kandidatenabschnitt von Interesse und nicht vorbereiteten Abschnitten aus den Straßenabschnitten angrenzend an den Kandidatenabschnitt von Interesse. Wenn ein an den Kandidatenabschnitt von Interesse angrenzender, nicht vorbereiteter Abschnitt auch als ein Kandidatenabschnitt ausgewählt wird, tritt der Übergabeaufwand nicht auf, da die Karteninformationen nach dem Sammeln von Merkmalsdaten auch in dem ausgewählten nicht vorbereiteten Abschnitt verfügbar sein werden. Der Übergabeaufwand ist lediglich einem von zwei angrenzenden bzw. benachbarten Straßenabschnitten zuzuordnen, zwischen welchen eine Übergabe auftritt. Der Parameter Tv bezeichnet einen Gewichtungsfaktor des Kandidatenabschnitts von Interesse, welcher von dem Verkehrsaufkommen abhängt. Der Parameter Tv ist beispielsweise mit zunehmendem Verkehrsaufkommen des Kandidatenabschnitts von Interesse auf einen größeren Wert eingestellt. Wenn der Aufwand für autonomes Fahren auf 0 eingestellt ist, wird die Individualabschnittsbewertung Ei auf der Grundlage des Übergabeaufwands und des Verkehrsaufkommens berechnet, wie durch die vorstehend beschriebene Gleichung angegeben.
Die Bewertungsberechnungseinheit 42 bestimmt die Gesamtheit der für individuelle Kandidatenabschnitte berechneten Individualabschnittsbewertungen Ei als die Bewertung sämtlicher der ausgewählten Kandidatenabschnitte. Wenn die ausgewählten Kandidatenabschnitte länger miteinander verbunden sind oder mit vorbereiteten Abschnitten dazwischen, können Fahrzeuge kontinuierlicher durch autonomes Fahren fahren und der Übergabeaufwand ist geringer; und somit ist die Bewertung niedriger. Darüber hinaus ist die Bewertung mit zunehmendem Verkehrsaufkommen der ausgewählten Kandidatenabschnitte niedriger. Aus diesem Grund ist der Grad der Verbesserung des Fahrerkomforts, welche durch Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen bereitgestellt wird, mit abnehmender Bewertung höher.
6 ist eine schematische Abbildung zum Erläutern einer Berechnung der Bewertung. In dem in 6 dargestellten Beispiel sind fünf Straßenabschnitte 601 bis 605 dargestellt. Davon liegt jeder der Straßenabschnitte 601 bis 604 auf einer einzelnen Straße, während der Straßenabschnitt 605 eine Kreuzung umfasst, welche die Straßenabschnitte 601 bis 604 kreuzweise verbindet. In 6 sind die individuellen Routen, welche die Straßenabschnitte 601 bis 604 verbinden und die über die Kreuzung befahrbar sind, durch Linien dargestellt. In diesem Beispiel sind von den Straßenabschnitten 601 bis 605 die Straßenabschnitte 601 und 602 sowie der Straßenabschnitt 605, welcher die Kreuzung umfasst, nicht vorbereitete Abschnitte und Kandidatenabschnitte. Der Straßenabschnitt 603 ist ein vorbereiteter Abschnitt, und der Straßenabschnitt 604 ist ein nicht vorbereiteter Abschnitt, welcher kein Kandidatenabschnitt ist. In diesem Fall tritt während einer Fahrt von einem der Straßenabschnitte 601 bis 603 über den Straßenabschnitt 605 hin zu dem Straßenabschnitt 604 eine Übergabe auf. Die Straßenabschnitte 601, 602 und 605 entsprechen aktuell nicht vorbereiteten Abschnitten, diese werden jedoch nach einer Vorbereitung von Karteninformationen zu vorbereiteten Abschnitten. Somit kann für die Berechnung der Bewertung angenommen werden, dass während einer Fahrt von dem Stra-ßenabschnitt 601 über den Straßenabschnitt 605 hin zu dem Straßenabschnitt 602 und während der entgegengesetzten Fahrt keine Übergabe auftritt (das heißt, der Übergabeaufwand entspricht 0). Daher ist die Bewertung unter der Annahme, dass die Gewichtungsfaktoren Tv der Straßenabschnitte den in 6 dargestellten Werten entsprechen und dass der Aufwand für autonomes Fahren und der Übergabeaufwand der Straßenabschnitte 1 bzw. 5 beträgt, wie folgt: 1/3+1/9+(1/1+1/1+(1+5)/1+1/5+(1+5)/3+(1+5)/4)=1093/90.
Die Bewertungsberechnungseinheit 42 meldet der Identifikationseinheit 43 die berechnete Bewertung.
Die Identifikationseinheit 43 veranlasst, dass die Bewertungsberechnungseinheit 42 die Bewertung berechnet, während einer oder mehr der zwei oder mehr ausgewählten Kandidatenabschnitte durch einen oder mehr nicht vorbereitete Abschnitte, welche(r) nicht als ein Kandidatenabschnitt ausgewählt wurde(n), ersetzt wird/werden. Immer dann, wenn die Bewertung berechnet wird, speichert die Identifikationseinheit 43 die berechnete Bewertung und Informationen zum Identifizieren der entsprechenden Kandidatenabschnitte in dem Speicher 33. Wenn die Bewertung eine vorbestimmte Endbedingung erfüllt, identifiziert die Identifikationseinheit 43 das Minimum der bereits berechneten Bewertungen. Wie vorstehend beschrieben, ist der Grad einer Verbesserung des Fahrerkomforts, welche durch Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen bereitgestellt wird, mit abnehmender Bewertung höher. Aus diesem Grund ist der Grad einer Verbesserung des Fahrerkomforts, welche durch Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen bereitgestellt wird, am höchsten, wenn die berechnete Bewertung am niedrigsten ist. Daher identifiziert die Identifikationseinheit 43 die Kandidatenabschnitte entsprechend dem Minimum der berechneten Bewertungen als Ziel-Straßenabschnitte zum Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen.
Jedes Mal, wenn die Bewertung berechnet wird, ersetzt die Identifikationseinheit 43 einige der Kandidatenabschnitte mit anderen nicht vorbereiteten Abschnitten, so dass die Bewertung abnimmt. Jedes Mal, wenn ein Kandidatenabschnitt ersetzt wird, veranlasst die Identifikationseinheit 43, dass die Bewertungsberechnungseinheit 42 die Bewertung berechnet.
In der vorliegenden Ausführungsform bestimmt die Identifikationseinheit 43 zu ersetzende Kandidatenabschnitte durch eine Technologie nach dem Simulated-Annealing. Insbesondere ersetzt die Identifikationseinheit 43 mit abnehmender Anzahl von Versuchen zum Ersetzen von Kandidatenabschnitten mehr Kandidatenabschnitte. Nach der Bestimmung der Anzahl von zu ersetzenden Kandidatenabschnitten bestimmt die Identifikationseinheit 43 die zu ersetzenden Kandidatenabschnitte gemäß einem vorbestimmten Standard für das Ersetzen bzw. den Austausch. Beispielsweise stellt die Identifikationseinheit 43 eine Ausschlusswahrscheinlichkeit für jeden Kandidatenabschnitt ein, so dass ein Kandidatenabschnitt mit einem größeren Wert aus (Individualabschnittsbewertung x Kartenvorbereitungsaufwand) wahrscheinlicher von den Zielen zum Berechnen der Bewertung auszuschließen ist. Die Identifikationseinheit 43 bestimmt dann aus den Kandidatenabschnitten einen von den Zielen zum Berechnen der Bewertung tatsächlich ausgeschlossenen Kandidatenabschnitt gemäß den eingestellten Ausschlusswahrscheinlichkeiten. Beispielsweise weist die Identifikationseinheit 43 für jeden Kandidatenabschnitt eine Zufallszahl zu, welche gemäß einer vorbestimmten Technologie der Zufallszahlengenerierung erzeugt wird, und erzeugt eine Wahrscheinlichkeit auf der Grundlage der zugewiesenen Zufallszahl. Von den Kandidatenabschnitten schließt die Identifikationseinheit 43 dann einen Kandidatenabschnitt, bei dem die erzeugte Wahrscheinlichkeit nicht höher ist als die Ausschlusswahrscheinlichkeit, von den Zielen zur Berechnung der Bewertung aus.
Die Identifikationseinheit 43 wählt darüber hinaus aus nicht vorbereiteten Abschnitten, welche keinen Kandidatenabschnitten entsprechen, einen zu den Zielen zum Berechnen der Bewertung hinzuzufügenden nicht vorbereiteten Abschnitt als einen Kandidatenabschnitt aus. Zu diesem Zweck stellt die Identifikationseinheit 43 eine Hinzufiigewahrscheinlichkeit für jeden nicht vorbereiteten Abschnitt ein, so dass ein nicht vorbereiteter Abschnitt mit einem kleineren Wert aus (Individualabschnittsbewertung x Kartenvorbereitungsaufwand) wahrscheinlicher als ein Kandidatenabschnitt zu den Zielen zum Berechnen der Bewertung hinzugefügt wird. Die Identifikationseinheit 43 bestimmt aus den nicht vorbereiteten Abschnitten dann einen nicht vorbereiteten Abschnitt, welcher als ein Kandidatenabschnitt zu den Zielen zum Berechnen der Bewertung hinzuzufügen ist, gemäß den eingestellten Hinzufügewahrscheinlichkeiten. Zu diesem Zweck bestimmt die Identifikationseinheit 43 einen zu den Zielen zum Berechnen der Bewertung hinzuzufügenden nicht vorbereiteten Abschnitt durch einen Ablauf, welcher diesem zum Bestimmen eines von den Zielen zum Berechnen der Bewertung auszuschließenden Kandidatenabschnitts ähnlich ist.
Die Identifikationseinheit 43 kann die Ausschlusswahrscheinlichkeit für jeden Kandidatenabschnitt so einstellen, dass ein Kandidatenabschnitt mit einer höheren Individualabschnittsbewertung eine höhere Ausschlusswahrscheinlichkeit besitzt. Alternativ kann die Identifikationseinheit 43 die Ausschlusswahrscheinlichkeit für jeden Kandidatenabschnitt so einstellen, dass ein Kandidatenabschnitt mit einer kleineren Differenz zwischen dem Aufwand für manuelles Fahren und dem Aufwand für autonomes Fahren eine höhere Ausschlusswahrscheinlichkeit besitzt.
Die Identifikationseinheit 43 kann die Hinzufügewahrscheinlichkeit für jeden nicht vorbereiteten Abschnitt, welcher keinem Kandidatenabschnitt entspricht, so einstellen, dass ein nicht vorbereiteter Abschnitt mit einer größeren Differenz zwischen dem Aufwand für manuelles Fahren und dem Aufwand für autonomes Fahren eine höhere Hinzufügewahrscheinlichkeit besitzt. Die Identifikationseinheit 43 kann die Hinzufügewahrscheinlichkeit für jeden nicht vorbereiteten Abschnitt, welcher keinem Kandidatenabschnitt entspricht, alternativ so einstellen, dass die Hinzufügewahrscheinlichkeit eines nicht vorbereiteten Abschnitts angrenzend an einen der Kandidatenabschnitte, welche als die Ziele zum Berechnen der Bewertung ausgewählt wurden, höher ist als diese eines anderen nicht vorbereiteten Abschnitts.
Die Identifikationseinheit 43 wählt einen zu den Zielen zum Berechnen der Bewertung hinzuzufügenden nicht vorbereiteten Abschnitt derart aus, dass die Gesamtheit des Kartenvorbereitungsaufwands der Kandidatenabschnitte nach dem Ersetzen den Ziel-Obergrenzen-Vorbereitungsaufwand nicht überschreitet. Die Identifikationseinheit 43 bestimmt einen als einen Kandidatenabschnitt hinzuzufügenden nicht vorbereiteten Abschnitt vorzugsweise derart, dass sich die Gesamtheit des Kartenvorbereitungsaufwands der Kandidatenabschnitte nach dem Ersetzen so weit wie möglich dem Ziel-Obergrenzen-Vorbereitungsaufwand annähert. Dies ermöglicht der Identifikationseinheit 43, mehr nicht vorbereitete Abschnitte als Ziel-Straßenabschnitte zum Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen zu bestimmen. Die Gesamtanzahl von Kandidatenabschnitten, welche Zielen zum Berechnen der Bewertung entsprechen, kann vor und nach dem Ersetzen verändert sein.
Jedes Mal, wenn die Bewertung berechnet wird, bestimmt die Identifikationseinheit 43, ob eine vorbestimmte Endbedingung erfüllt ist. Die vorbestimmte Endbedingung kann beispielsweise darin liegen, dass die Differenzen zwischen den Absolutwerten der zuletzt berechneten Bewertungen nicht größer sind als ein vorbestimmter Wert. Alternativ kann die vorbestimmte Endbedingung darin liegen, dass die Bewertung nicht größer ist als ein Endkriteriumswert, oder dass die Anzahl von Versuchen zur Berechnung der Bewertung nicht kleiner ist als eine vorbestimmte Endbestimmungsanzahl. Wenn eine dieser Endbedingungen erfüllt ist, schließt die Identifikationseinheit 43 den Austausch von Kandidatenabschnitten und die Berechnung der Bewertung durch die Bewertungsberechnungseinheit 42 ab. Die Identifikationseinheit 43 kann den Austausch von Kandidatenabschnitten und die Berechnung der Bewertung durch die Bewertungsberechnungseinheit 42 alternativ abschließen, wenn zwei oder mehr dieser Endbedingungen erfüllt sind. Die Identifikationseinheit 43 identifiziert dann die Kandidatenabschnitte entsprechend dem Minimum der bereits berechneten Bewertungen als Ziel-Straßenabschnitte zum Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen.
Die Identifikationseinheit 43 meldet der Sammelanweisungseinheit 44 Informationen zum Identifizieren der Straßenabschnitte, welche als Ziel-Straßenabschnitte zum Erzeugen oder Aktualisieren der Karte identifiziert sind.
Die Sammelanweisungseinheit 44 erzeugt eine Anweisung zum Sammeln von Merkmalsdaten mit Bezug auf die Ziel-Straßenabschnitte zum Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen, welche durch die Identifikationseinheit 43 gemeldet werden. Die Sammelanweisungseinheit 44 erzeugt insbesondere die Sammelanweisung, um Informationen zum Identifizieren der Ziel-Straßenabschnitte zum Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen zu umfassen. Die Sammelanweisungseinheit 44 überträgt dann die erzeugte Sammelanweisung über die Kommunikationsschnittstelle 31 zu dem Fahrzeug 2.
Die Kartenaktualisierungseinheit 45 fügt Informationen über Merkmale, welche in gesammelten Merkmalsdaten dargestellt sind, zu den aus der Speichervorrichtung 32 gelesenen Karteninformationen für jeden Ziel-Straßenabschnitt zum Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen hinzu, wodurch die Karteninformationen erzeugt oder aktualisiert werden. Wenn die Merkmalsdaten beispielsweise einem Gesamtbild oder einem Teilbild entsprechen, erfasst die Kartenaktualisierungseinheit 45 ein Merkmal und dessen Typ aus dem Gesamtbild oder dem Teilbild, und schätzt die Position des erfassten Merkmals durch das Ausführen des gleichen Prozesses ab, welcher durch die auf dem Fahrzeug 2 montierte Datenerlangungsvorrichtung 14 ausgeführt wird. Die Kartenaktualisierungseinheit 45 identifiziert dann den Durchschnitt derjenigen Positionen von Merkmalen desselben Typs in einem vorbestimmten Bereich, welche in den gesammelten Merkmalsdaten umfasst sind oder wie vorstehend beschrieben abgeschätzt werden, als die Position der Merkmale. Für jedes Merkmal, dessen Position identifiziert wird, umfasst die Kartenaktualisierungseinheit 45 Informationen, welche den Typ und die identifizierte Position des Merkmals in den Karteninformationen angeben, um die Karteninformationen zu aktualisieren.
7 ist ein Betriebs-Flussdiagramm des Abschnittsbestimmungsprozesses durch den Server 3. Der Prozessor 34 des Servers 3 führt den Abschnittsbestimmungsprozess gemäß dem nachstehend beschriebenen Betriebs-Flussdiagramm aus.
Die Initialauswahleinheit 41 des Prozessors 34 wählt aus nicht vorbereiteten Abschnitten, die in einem Zielbereich zum Erzeugen oder Aktualisieren von Karteninformationen umfasst sind, zwei oder mehr nicht vorbereitete Abschnitte, welche Zielen zum Berechnen einer Bewertung entsprechen, das heißt, Kandidaten für Ziele zum Sammeln von Merkmalsdaten, als Kandidatenabschnitte aus (Schritt S101). Die Bewertungsberechnungseinheit 42 des Prozessors 34 berechnet mit Bezug auf die ausgewählten Kandidatenabschnitte eine Bewertung, welche den Grad einer Verbesserung des Fahrerkomforts angibt, die durch Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen bereitgestellt wird (Schritt S102).
Die Identifikationseinheit 43 des Prozessors 34 bestimmt, ob die berechnete Bewertung eine vorbestimmte Endbedingung erfüllt (Schritt S103). Wenn die Endbedingung nicht erfüllt ist (Nein in Schritt S103), ersetzt die Identifikationseinheit 43 einige der Kandidatenabschnitte durch andere nicht vorbereitete Abschnitte (Schritt S104). Die Identifikationseinheit 43 ersetzt insbesondere mit abnehmender Anzahl von Versuchen zur Berechnung der Bewertung mehr Kandidatenabschnitte, wie vorstehend beschrieben. Der Prozessor 34 wiederholt dann die Verarbeitung von Schritt S102 und die nachfolgenden Schritte.
Wenn die Endbedingung erfüllt ist (Ja in Schritt S103), identifiziert die Identifikationseinheit 43 die Kandidatenabschnitte entsprechend dem Minimum der bereits berechneten Bewertungen als Ziel-Straßenabschnitte zum Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen (Schritt S105). Der Prozessor 34 beendet dann den Abschnittsbestimmungsprozess. Nach der Beendigung des Abschnittsbestimmungsprozesses erzeugt die Sammelanweisungseinheit 44 des Prozessors 34 eine Anweisung zum Sammeln von Merkmalsdaten mit Bezug auf die Ziel-Straßenabschnitte zum Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen, und überträgt die erzeugte Sammelanweisung über die Kommunikationsschnittstelle 31 an das Fahrzeug 2. Wenn die Menge der gesammelten Merkmalsdaten der Ziel-Straßenabschnitte zum Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen eine vorbestimmte Menge erreicht oder überschreitet, fügt die Kartenaktualisierungseinheit 45 des Prozessors 34 Informationen über Merkmale, die in den gesammelten Merkmalsdaten dargestellt sind, zu den Karteninformationen für jeden Ziel-Straßenabschnitt zum Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen hinzu.
Wie vorstehend beschrieben, berechnet die Vorrichtung zum Bestimmen von Abschnitten für eine Kartenaktualisierung eine Bewertung, während Kandidatenabschnitte, die Zielen zum Erzeugen oder Aktualisieren von Karteninformationen entsprechen, sukzessive ersetzt werden, und welche aus nicht vorbereiteten Abschnitten ausgewählt werden, die in einem Zielbereich zum Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen umfasst sind. Wenn eine berechnete Bewertung eine vorbestimmte Endbedingung erfüllt, identifiziert die Vorrichtung die Kandidatenabschnitte entsprechend einer Bewertung für den Fall, dass der Grad einer Verbesserung des Fahrerkomforts aus den bereits berechneten Bewertungen am höchsten ist, als Ziel-Straßenabschnitte zum Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen. Somit kann die Vorrichtung Ziel-Straßenabschnitte zum Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen bestimmen, so dass es wahrscheinlich ist, dass Fahrer den Vorteil aus einer autonomen Fahrsteuerung haben können. Insbesondere berechnet die Vorrichtung die Bewertung unter Berücksichtigung des Übergabeaufwands der jeweiligen Kandidatenabschnitte. Aus diesem Grund kann die Vorrichtung möglichst lange Straßenabschnitte als Ziele zum Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen auswählen, so dass der Übergabeaufwand so weit wie möglich reduziert wird. Folglich werden die Ziel-Straßenabschnitte zum Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen ausgewählt, um die Gesamtlänge der Straßenabschnitte auszudehnen, in welchen ein autonomes Fahren kontinuierlich anwendbar ist. Somit kann die Vorrichtung Ziel-Straßenabschnitte zum Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen bestimmen, so dass Fahrer den größten Vorteil aus einer autonomen Fahrsteuerung haben können. Zusätzlich können Hardwareressourcen reduziert werden, welche zum Bestimmen von Ziel-Straßenabschnitten zum Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen verwendet werden, da die Vorrichtung die Straßenabschnitte ohne Berechnung der Bewertung für alle Kombinationen von Straßenabschnitten bestimmen kann.
Gemäß einem modifizierten Beispiel kann die Bewertungsberechnungseinheit 42 die Individualabschnittsbewertung Ei von jedem ausgewählten Kandidatenabschnitt gemäß der folgenden Gleichung berechnen. $Ei = (Ac - Mc + Hc) /Tv$
Wie vorstehend beschrieben, bezeichnet der Parameter Ac den Aufwand für autonomes Fahren eines Kandidatenabschnitts von Interesse. Der Parameter Mc bezeichnet den Aufwand für manuelles Fahren des Kandidatenabschnitts von Interesse. Der Parameter Hc bezeichnet die Summe des Übergabeaufwands zwischen dem Kandidatenabschnitt von Interesse und nicht vorbereiteten Abschnitten aus den an den Kandidatenabschnitt von Interesse angrenzenden Straßenabschnitten. Der Parameter Tv bezeichnet einen Gewichtungsfaktor des Kandidatenabschnitts von Interesse, welcher von dem Verkehrsaufkommen abhängt.
Die auf diese Art und Weise definierte Individualabschnittsbewertung nimmt ab, wenn die durch Subtrahieren des Aufwands für manuelles Fahren von dem Aufwand für autonomes Fahren erhaltene Differenz zunimmt. Daher ist es wahrscheinlicher, dass ein Straßenabschnitt, bei welchem eine Belastung des Fahrers durch Vorbereiten der Karteninformationen stärker reduziert wird, als ein Zielabschnitt zum Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen ausgewählt wird. Somit kann die Vorrichtung gemäß diesem modifizierten Beispiel Ziel-Straßenabschnitte zum Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen bestimmen, so dass es wahrscheinlicher ist, dass Fahrer den Vorteil aus einer autonomen Fahrsteuerung haben.
Alternativ kann die Bewertungsberechnungseinheit 42 die Individualabschnittsbewertung Ei jedes ausgewählten Kandidatenabschnitts gemäß der folgenden Gleichung berechnen. $Ei = (Mc - Ac - Hc) * Tv$
Wenn der Aufwand für autonomes Fahren auf 0 eingestellt ist, wird die Individualabschnittsbewertung Ei gemäß diesem modifizierten Beispiel auf der Grundlage des Aufwands für manuelles Fahren, dem Übergabeaufwand und dem Verkehrsaufkommen berechnet, wie durch die vorstehend beschriebene Gleichung angegeben.
In diesem Fall ist der Grad der Verbesserung des Fahrerkomforts, welche durch Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen bereitgestellt wird, mit zunehmender Bewertung höher. Daher kann die Identifikationseinheit 43 die Bedingung, dass die Bewertung nicht kleiner ist als ein Endkriteriumswert, als eine der vorbestimmten Endbedingungen verwenden. Wenn eine Endbedingung erfüllt ist, identifiziert die Identifikationseinheit 43 die Kandidatenabschnitte entsprechend dem Maximum der bereits berechneten Bewertungen als Ziel-Straßenabschnitte zum Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen. In diesem modifizierten Beispiel ersetzt die Identifikationseinheit 43 vorzugsweise Straßenabschnitte, welche Zielen zum Berechnen der Bewertung entsprechen, um die Bewertung zu erhöhen. Die Identifikationseinheit 43 stellt somit eine Ausschlusswahrscheinlichkeit für jeden Kandidatenabschnitt ein, so dass ein Kandidatenabschnitt mit einem kleineren Wert aus (Individualabschnittsbewertung / Kartenvorbereitungsaufwand) wahrscheinlicher aus den Zielen zum Berechnen der Bewertung ausgeschlossen wird. Umgekehrt stellt die Identifikationseinheit 43 eine Hinzufügewahrscheinlichkeit für jeden nicht vorbereiteten Abschnitt ein, so dass ein nicht vorbereiteter Abschnitt mit einem größeren Wert aus (Individualabschnittsbewertung / Kartenvorbereitungsaufwand) wahrscheinlicher zu den Zielen zum Berechnen der Bewertung als ein Kandidatenabschnitt hinzugefügt wird.
Auch in diesem modifizierten Beispiel kann die Vorrichtung Ziel-Straßenabschnitte zum Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen bestimmen, so dass es wahrscheinlicher ist, dass Fahrer den Vorteil aus einer autonomen Fahrsteuerung haben können.
Das Computerprogramm zum Veranlassen eines Computers zur Ausführung einer Verarbeitung der Einheiten, wie durch den Prozessor 34 des Servers 3 gemäß der Ausführungsform oder den modifizierten Beispielen ausgeführt, kann in einer auf einer Halbleiterspeichervorrichtung, einem magnetischen Medium oder einem optischen Medium aufgezeichneten Form verteilt sein.
Wie vorstehend beschrieben, kann der Fachmann verschiedene Modifikationen gemäß Ausführungsformen innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung vornehmen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2018180097 A [0002, 0003]
JP 202071053 A [0002, 0004]

Claims

Vorrichtung zum Bestimmen von Abschnitten für eine Kartenaktualisierung, aufweisend: eine Speichereinheit, welche für jeden aus einer Mehrzahl von Straßenabschnitten, die in einem vorbestimmten Bereich enthalten sind, einen Kartenvorbereitungsaufwand, welcher erforderlich ist, um Karteninformationen für ein durch autonomes Fahren zu fahrendes Fahrzeug mit Bezug auf den Straßenabschnitt zu erzeugen oder zu aktualisieren, ein Karten-Flag, welches anzeigt, ob die Karteninformationen verfügbar sind, und einen Übergabeaufwand, welcher eine Belastung eines Fahrers für den Fall anzeigt, dass eine Übergabe zwischen autonomem Fahren und manuellem Fahren zwischen dem Straßenabschnitt und einem benachbarten Straßenabschnitt aus der Mehrzahl von Straßenabschnitten, der an den Straßenabschnitt angrenzt, erfolgt, speichert; eine Initialauswahleinheit, welche durch Bezugnahme auf die Karten-Flags der Mehrzahl von Straßenabschnitten aus der Mehrzahl von Straßenabschnitten zwei oder mehr Straßenabschnitte aus Straßenabschnitten, bei welchen die Karteninformationen nicht verfügbar sind, auswählt, so dass die Gesamtheit des Kartenvorbereitungsaufwands der ausgewählten Straßenabschnitte nicht größer ist als ein Ziel-Obergrenzen-Vorbereitungsaufwand; eine Bewertungs-Berechnungseinheit, welche auf der Grundlage des Übergabeaufwands der zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitte eine Bewertung berechnet, welche den Verbesserungsgrad des Fahrerkomforts, bereitgestellt durch das Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen mit Bezug auf die zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitte, anzeigt; und eine Identifikationseinheit, welche die Bewertungs-Berechnungseinheit veranlasst, die Bewertung zu berechnen, während einer oder mehrere der zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitte durch einen oder mehrere nicht ausgewählte Straßenabschnitte aus den Straßenabschnitten, bei welchen die Karteninformationen nicht verfügbar sind, ersetzt werden, und bestimmt, ob die Bewertung eine vorbestimmte Endbedingung erfüllt, und wenn die vorbestimmte Endbedingung erfüllt ist, die zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitte entsprechend einer Bewertung für den Fall, in welchem der Verbesserungsgrad des Fahrerkomforts aus den berechneten Bewertungen am höchsten ist, als Ziel-Straßenabschnitte für die Erzeugung oder Aktualisierung der Karteninformationen identifiziert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Speichereinheit für jeden aus der Mehrzahl von Straßenabschnitten ferner ein Verkehrsaufkommen des Straßenabschnitts und einen Aufwand für autonomes Fahren, welcher eine Belastung des Fahrers für den Fall anzeigt, dass ein Fahrzeug durch autonomes Fahren unter Verwendung der Karteninformationen durch den Straßenabschnitt fährt, speichert, und die Bewertungs-Berechnungseinheit für jeden der zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitte die Summe aus dem Aufwand für autonomes Fahren und dem Übergabeaufwand des Straßenabschnitts mit einem Gewichtungsfaktor in Abhängigkeit des Verkehrsaufkommens des Straßenabschnitts gewichtet und die Gesamtheit der gewichteten Summen als die Bewertung berechnet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Speichereinheit für jeden aus der Mehrzahl von Straßenabschnitten ferner ein Verkehrsaufkommen des Straßenabschnitts, einen Aufwand für autonomes Fahren, welcher eine Belastung des Fahrers für den Fall anzeigt, dass ein Fahrzeug durch autonomes Fahren unter Verwendung der Karteninformationen durch den Straßenabschnitt fährt, und einen Aufwand für manuelles Fahren, welcher eine Belastung des Fahrers für den Fall anzeigt, dass ein Fahrzeug durch ein manuelles Fahren des Fahrers durch den Straßenabschnitt fährt, speichert, und die Bewertungs-Berechnungseinheit für jeden der zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitte den Wert aus dem Aufwand für autonomes Fahren weniger dem Aufwand für manuelles Fahren zuzüglich dem Übergabeaufwand mit einem Gewichtungsfaktor in Abhängigkeit des Verkehrsaufkommens des Straßenabschnitts gewichtet und die Gesamtheit der gewichteten Werte als die Bewertung berechnet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Identifikationseinheit einen Straßenabschnitt der zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitte durch den nicht ausgewählten Straßenabschnitt ersetzt, so dass es für einen Straßenabschnitt aus den zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitten, welcher ein größeres Produkt aus dem Kartenvorbereitungsaufwand und einer individuellen Abschnittsbewertung, welche für den Straßenabschnitt berechnet wird, aufweist, wahrscheinlicher ist, dass dieser durch den nicht ausgewählten Straßenabschnitt ersetzt wird, wobei die individuelle Abschnittsbewertung einem Teil der Bewertung entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Speichereinheit für jeden aus der Mehrzahl von Straßenabschnitten ferner ein Verkehrsaufkommen des Straßenabschnitts speichert, und die Initialauswahleinheit zwei oder mehr Straßenabschnitte aus Straßenabschnitten, bei welchen die Karteninformationen nicht verfügbar sind, aus der Mehrzahl von Straßenabschnitten in absteigender Reihenfolge des Verhältnisses des Verkehrsaufkommens zu dem Kartenvorbereitungsaufwand auswählt.
Verfahren zum Bestimmen von Abschnitten für eine Kartenaktualisierung, aufweisend: Auswählen von zwei oder mehr Straßenabschnitten von Straßenabschnitten, bei welchen Karteninformationen für ein durch autonomes Fahren zu fahrendes Fahrzeug nicht verfügbar sind, aus einer Mehrzahl von Straßenabschnitten, die in einem vorbestimmten Bereich enthalten sind, so dass die Gesamtheit eines Kartenvorbereitungsaufwands, welcher erforderlich ist, um die Karteninformationen mit Bezug auf die ausgewählten Straßenabschnitte zu erzeugen oder zu aktualisieren, nicht größer ist als ein Ziel-Obergrenzen-Vorbereitungsaufwand, indem auf Karten-Flags Bezug genommen wird, welche jeweils anzeigen, ob die Karteninformationen mit Bezug auf die Mehrzahl von Straßenabschnitten verfügbar sind; Berechnen einer Bewertung, welche den Verbesserungsgrad eines Fahrerkomforts, bereitgestellt durch Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen mit Bezug auf die zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitte, anzeigt, basierend auf einem Übergabeaufwand der zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitte, wobei der Übergabeaufwand jeweils eine Belastung eines Fahrers für den Fall anzeigt, dass eine Übergabe zwischen einem autonomen Fahren und einem manuellen Fahren zwischen dem entsprechenden Straßenabschnitt und einem benachbarten Straßenabschnitt aus der Mehrzahl von Straßenabschnitten, der an den Straßenabschnitt angrenzt, erfolgt; Berechnen der Bewertung, während einer oder mehrere der zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitte durch einen oder mehrere nicht ausgewählte Straßenabschnitte aus den Straßenabschnitten, bei welchen die Karteninformationen nicht verfügbar sind, ersetzt wird/werden; Bestimmen, ob die Bewertung eine vorbestimmte Endbedingung erfüllt; und Identifizieren der zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitte entsprechend einer Bewertung für den Fall, dass der Verbesserungsgrad des Fahrerkomforts aus den berechneten Bewertungen am höchsten ist, als Ziel-Straßenabschnitte zum Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen, wenn die vorbestimmte Endbedingung erfüllt ist.
Computerprogramm zum Bestimmen von Abschnitten für eine Kartenaktualisierung, wobei das Computerprogramm einen Computer veranlasst, einen Prozess auszuführen, welcher aufweist: Auswählen von zwei oder mehr Straßenabschnitten von Straßenabschnitten, bei welchen Karteninformationen für ein durch autonomes Fahren zu fahrendes Fahrzeug nicht verfügbar sind, aus einer Mehrzahl von Straßenabschnitten, die in einem vorbestimmten Bereich enthalten sind, so dass die Gesamtheit eines Kartenvorbereitungsaufwands, welcher erforderlich ist, um die Karteninformationen mit Bezug auf die ausgewählten Straßenabschnitte zu erzeugen oder zu aktualisieren, nicht größer ist als ein Ziel-Obergrenzen-Vorbereitungsaufwand, indem auf Karten-Flags Bezug genommen wird, welche jeweils anzeigen, ob die Karteninformationen mit Bezug auf die Mehrzahl von Straßenabschnitten verfügbar sind; Berechnen einer Bewertung, welche den Verbesserungsgrad eines Fahrerkomforts, bereitgestellt durch Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen mit Bezug auf die zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitte, anzeigt, basierend auf einem Übergabeaufwand der zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitte, wobei der Übergabeaufwand jeweils eine Belastung eines Fahrers für den Fall anzeigt, dass eine Übergabe zwischen einem autonomen Fahren und einem manuellen Fahren zwischen dem entsprechenden Straßenabschnitt und einem benachbarten Straßenabschnitt aus der Mehrzahl von Straßenabschnitten, der an den Straßenabschnitt angrenzt, erfolgt; Berechnen der Bewertung, während einer oder mehrere der zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitte durch einen oder mehrere nicht ausgewählte Straßenabschnitte aus den Straßenabschnitten, bei welchen die Karteninformationen nicht verfügbar sind, ersetzt wird/werden; Bestimmen, ob die Bewertung eine vorbestimmte Endbedingung erfüllt; und Identifizieren der zwei oder mehr ausgewählten Straßenabschnitte entsprechend einer Bewertung für den Fall, dass der Verbesserungsgrad des Fahrerkomforts aus den berechneten Bewertungen am höchsten ist, als Ziel-Straßenabschnitte zum Erzeugen oder Aktualisieren der Karteninformationen, wenn die vorbestimmte Endbedingung erfüllt ist.