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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Strategieerzeugungsvorrichtung und ein Fahrzeug.
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HINTERGRUND
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Sich auf künstliche Intelligenz beziehende Technologien sind auf eine Fahrunterstützung und ein automatisiertes Fahren angewendet worden. Patentliteratur 1 beschreibt eine Technologie zum Extrahieren eines Objekts mit großem Risiko aus einem Lagemuster des Objekts unter Verwendung eines neuronalen Netzwerks, welches auf einem visuellen Aufmerksamkeitsmodell eines erfahrenen Fahrers basiert.
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ZITIERUNGSLISTE
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PATENTLITERATUR
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PTL1: Japanisches offengelegtes Patent mit der Nr. 2008-230296.
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ERFINDUNGSBESCHREIBUNG
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TECHNISCHES PROBLEM
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In Patentliteratur 1 wird ein extrahiertes Zielobjekt mit hohem Risiko einfach einem Fahrer präsentiert und nicht in einer Fahrzeugfahrsteuerung/- regelung verwendet. Es ist daher unter Verwendung des Zielobjekts mit hohem Risiko möglich, Vorgänge zu definieren, welche in einem automatisierten Fahren zu blockieren sind (z.B. ein Annähern an ein solches Objekt). Jedoch ist es schwierig, ein natürliches Fahren zu simulieren, welches durch einen menschlichen Fahrer, insbesondere einen erfahrenen Fahrer, durchgeführt wird, indem lediglich die Vorgänge, welche zu blockieren sind, vermieden werden. Einige Aspekte der vorliegenden Erfindung haben das Ziel, eine Technologie zum Erzeugen einer Strategie zum Simulieren eines Fahrens bereitzustellen, welches mittels eines menschlichen Fahrers durchgeführt wird.
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LÖSUNG DES PROBLEMS
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Gemäß einer Ausführungsform wird eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Strategie zum Bestimmen eines Pfads bei einem automatisierten Fahren eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei die Vorrichtung umfasst: einen Kompensationsabschätzer und eine Verarbeitungseinheit zum Erzeugen einer Strategie, um einen erwarteten Wert einer Kompensation zu erhöhen, welcher mittels eines Eingebens einer ein Fahrzeug umgebenden Situation und eines Vorgangs des Fahrzeugs in den Kompensationsabschätzer erhalten wird, wobei die Kompensation basierend auf einem gegenwärtigen Vorgang aktualisiert wird, welcher durch einen vorbestimmten Fahrer vorgenommen wird, und der Vorgang der Fahrzeugs, welcher in den Kompensationsabschätzer eingegeben wurde, basierend auf der Strategie aktualisiert wird.
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VORTEILHAFTE ERFINDUNGSEFFEKTE
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Technologie zum Erzeugen einer Strategie zum Simulieren eines Fahrens bereitgestellt, welches mittels eines menschlichen Fahrers durchgeführt wird.
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Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich. In den beigefügten Zeichnungen sind gleichen Elementen gleiche Bezugszeichen zugeordnet.
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Figurenliste
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Die beigefügten Zeichnungen sind in der Spezifikation umfasst und bilden einen Teil davon, stellen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar und werden verwendet, um das Prinzip der vorliegenden Erfindung zusammen mit der Beschreibung zu erklären.
- 1 stellt ein Beispiel einer Konfiguration eines Fahrzeugs gemäß einigen Ausführungsformen dar.
- 2 stellt ein Beispiel einer Konfiguration eines Fahrzeugs zum Erzeugen einer Strategie gemäß einigen Ausführungsformen dar.
- 3 stellt ein Beispiel eines Verfahrens zum Erzeugen einer Strategie gemäß einigen Ausführungsformen dar.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Gleichen Elementen sind die gleichen Bezugszeichen durch verschiedene Ausführungsformen zugeordnet und redundante Beschreibungen sind weggelassen. Die Ausführungsform kann gegebenenfalls modifiziert oder kombiniert werden.
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1 ist ein Blockdiagramm einer Fahrzeugsteuer/-regelvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und die Fahrzeugsteuer/-regelvorrichtung steuert/regelt ein Fahrzeug 1. In 1 ist das Fahrzeug 1 in einer Aufsicht und einer Seitenansicht schematisch gezeigt. Beispielsweise ist das Fahrzeug 1 ein vierädriges Passagierfahrzeug vom Limousinentyp.
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Die Steuer-/Regelvorrichtung in 1 umfasst eine Steuer-/Regeleinheit 2. Die Steuer-/Regeleinheit 2 umfasst eine Mehrzahl von ECU 20 bis 29, welche durch ein fahrzeuginternes Netzwerk miteinander kommunikativ verbunden sind. Jede der ECU umfasst eine Verarbeitungseinheit, welche als eine CPU verkörpert ist, eine Speichereinheit, wie beispielsweise ein Halbleiterspeicher, eine Schnittstelle für eine externe Vorrichtung usw. Mittels der Verarbeitungseinheit ausgeführte Programme, in einer Verarbeitung durch die Verarbeitungseinheit verwendete Daten und dergleichen sind in der Speichereinheit gespeichert. Jede der ECU kann eine Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten, Speichereinheiten, Schnittstellen usw. umfassen. Zum Beispiel umfasst die ECU 20 eine Verarbeitungseinheit 20a und eine Speichereinheit 20b. Die Verarbeitungseinheit 20a führt Kommandos aus, welche in einem in der Speichereinheit 20b gespeicherten Programm umfasst sind, und somit wird eine Verarbeitung mittels der ECU 20 durchgeführt. Alternativ kann die ECU 20 eine zugeordnete integrierte Schaltung, wie beispielsweise eine ASIC, für die ECU 20 umfassen, um eine Verarbeitung durchzuführen.
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Eine Beschreibung von Funktionen oder dergleichen, welche mittels den ECU 20 bis 29 bearbeitet werden, wird im Folgenden dargelegt werden. Beachte, dass die Anzahl von ECU und Funktionen, welche bearbeitet werden, damit als geeignet bezeichnet sein können, und die ECU und die Funktionen davon in dieser Ausführungsform weiter segmentiert oder integriert sein können.
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Die ECU 20 führt eine sich auf ein automatisiertes Fahren des Fahrzeugs 1 bezogene Steuerung/Regelung durch. In einem automatisierten Fahren ist zumindest eines aus dem Lenken und der Beschleunigung/Verzögerung des Fahrzeugs 1 automatisch gesteuert/geregelt. In dem später beschriebenen Beispiel einer Steuerung/Regelung sind sowohl die Lenkung als auch die Beschleunigung/Verzögerung automatisch gesteuert/geregelt.
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Die ECU 21 steuert/regelt eine elektrisch angetriebene Lenkvorrichtung 3. Die elektrisch angetriebene Lenkvorrichtung 3 umfasst einen Mechanismus zum Lenken von Vorderrädern in Übereinstimmung mit einer Fahrbetätigung (Lenkbetätigung), welche an einem Lenkrad 31 durch einen Fahrer erfolgt. Die elektrisch angetriebene Lenkvorrichtung 3 umfasst einen Motor, welcher eine Antriebskraft zum Unterstützen der Lenkbetätigung und eines automatischen Lenkens von Vorderrädern ausübt, einen Sensor zum Erfassen eines Lenkwinkels usw. Wenn der Fahrzustand des Fahrzeugs 1 ein automatisiertes Fahren ist, steuert/regelt die ECU 21 automatisch die elektrisch angetriebene Lenkvorrichtung 3 in Übereinstimmung mit Anweisungen von der ECU 20 und steuert/regelt die Richtung, in welcher das Fahrzeug 1 fortfährt.
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Die ECU 22 und 23 steuern/regeln Erfassungseinheiten 41 bis 43 zum Erfassen einer das Fahrzeug umgebenden Situation und führen eine Informationsverarbeitung der davon erfassten Ergebnisse durch. Die Erfassungseinheiten 41 (welche im Folgenden auch als Kameras 41 bezeichnet sein können) sind Kameras zum Aufnehmen von Bildern eines Bereichs vor dem Fahrzeug 1. In dieser Ausführungsform sind zwei Erfassungseinheiten 41 in einem vorderen Abschnitt des Daches des Fahrzeugs 1 bereitgestellt. Eine Analyse der mittels der Kameras 41 aufgenommenen Bilder ermöglicht eine Extraktion einer Kontur eines Objektes und einer Markierungslinie (eine weiße Linie usw.) auf einer Fahrbahn an einer Straße.
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Die Erfassungseinheiten 42) welche im Folgenden auch als Lidare 42 bezeichnet sein können) sind Lidare (Laserradare), welche ein Objekt um das Fahrzeug 1 herum erkennen und den Abstand zu dem Objekt messen. Im Falle dieser Ausführungsform sind fünf Lidare 42 bereitgestellt, wovon eines an einer Ecke des vorderen Teils des Fahrzeugs 1 bereitgestellt ist, eines in der Mitte des hinteren Teils bereitgestellt ist, und eines an jeder Seite des hinteren Teils bereitgestellt ist. Die Erfassungseinheiten 43 (welche im Folgenden auch als Radare 43 bezeichnet sein können) sind Millimeterwellen-Radare, welche ein Objekt um das Fahrzeug 1 herum erfassen und den Abstand zu dem Objekt messen. In dem Fall dieses Ausführungsbeispiels sind fünf Radare 43 bereitgestellt, von welchen eines in der Mitte des vorderen Teils des Fahrzeugs 1 bereitgestellt ist, eines an jeder Ecke des vorderen Teils bereitgestellt ist und eines an jeder Ecke des hinteren Teils bereitgestellt ist.
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Die ECU 22 steuert/regelt eine der Kameras 41 und die Lidare 42 und führt eine Informationsverarbeitung der davon erfassten Ergebnisse durch. Die ECU 23 steuert/regelt die andere Kamera 42 und die Radare 43 und führt eine Informationsverarbeitung der davon erfassten Ergebnisse durch. Mittels eines Bereitstellens von zwei Sätzen von Vorrichtungen zum Erfassen einer das Fahrzeug umgebenden Situation kann eine Zuverlässigkeit der Erfassungsergebnisse erhöht werden. Zudem kann mittels eines Bereitstellens von unterschiedlichen Typen von Erfassungseinheiten, nämlich Kameras, Lidare und Radare, eine Umgebung um das Fahrzeug herum in vielen Aspekten analysiert werden.
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Die ECU 24 steuert/regelt einen Kreiselsensor 5, einen GPS-Sensor 24b und eine Kommunikationsvorrichtung 24c und führt eine Informationsverarbeitung der Erfassungsergebnisse davon oder der Kommunikationsergebnisse davon durch. Der Kreiselsensor 5 erfasst eine Drehbewegung des Fahrzeugs 1. Die Route des Fahrzeugs 1 kann basierend auf den Erfassungsergebnissen von dem Kreiselsensor 5, der Radgeschwindigkeit und dergleichen bestimmt werden. Der GPS-Sensor 24b erfasst die gegenwärtige Position des Fahrzeugs 1. Die Kommunikationsvorrichtung 24c kommuniziert drahtlos mit einem Server, welcher Karteninformationen und Verkehrsinformationen bereitstellt, und erlangt diese Art von Informationen. Die ECU 24 kann auf eine Datenbank 24a mit Karteninformationen zugreifen, welche in der Speichereinheit aufgebaut ist, und die ECU 24 sucht beispielsweise nach einer Route von der gegenwärtigen Position zu einem Ziel. Die ECU 24, die Kartendatenbank 24a und der GPS-Sensor 24b bilden eine sogenannte Navigationsvorrichtung.
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Die ECU 25 umfasst eine Kommunikationsvorrichtung 25a für eine Zwischenfahrzeugkommunikation. Die Kommunikationsvorrichtung 25a kommuniziert drahtlos mit anderen Fahrzeugen in einem umgebenden Bereich, um Informationen zwischen den Fahrzeugen auszutauschen.
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Die ECU 26 steuert/regelt eine Energieerzeugungsanlage 6. Die Energieerzeugungsanlage 6 ist beispielsweise ein Mechanismus, welcher eine Antriebskraft zum Drehen von Antriebsrädern des Fahrzeugs 1 ausgibt, und einen Motor und ein Getriebe umfasst. Die ECU 26 steuert/regelt eine Ausgabe des Motors in Übereinstimmung mit einer Fahrbetätigung (Fußpedalbetätigung oder Beschleunigungsbetätigung), welche mittels eines Fahrers durchgeführt wird, was mittels eines Betätigungserfassungssensors 7a erfasst worden ist, welcher in einem Gaspedal 7A bereitgestellt ist, und schaltet die Gangstufe des Getriebes basierend auf Informationen um, wie beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit, welche mittels eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 7c erfasst wird. Wenn der Fahrzustand des Fahrzeugs 1 ein automatisiertes Fahren ist, steuert/regelt die ECU 26 automatisch die Energieerzeugungsanlage 6 in Übereinstimmung mit Anweisungen von der ECU 20, um eine Beschleunigung und eine Verzögerung des Fahrzeugs 1 zu steuern/regeln.
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Die ECU 27 steuert/regelt Lichtvorrichtungen (ein Vorderlicht, ein Rücklicht usw.), welche Richtungsindikatoren 8 (Blinker) umfassen. In dem Fall des Beispiels von 1 sind die Richtungsindikatoren 8 in dem vorderen Teil, in Türspiegeln und dem hinteren Teil des Fahrzeugs 1 bereitgestellt.
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Die ECU 28 steuert/regelt eine Eingabe-/Ausgabevorrichtung 9. Die Eingabe-/Ausgabevorrichtung 9 gibt dem Benutzer Informationen aus und empfängt eine Informationseingabe von dem Fahrer. Eine Tonausgabevorrichtung 91 benachrichtigt den Fahrer über Informationen unter Verwendung eines Tons. Eine Anzeigevorrichtung 92 benachrichtigt den Fahrer über Informationen durch eine Anzeige eines Bildes. Zum Beispiel ist die Anzeigevorrichtung 92 an der Fläche einer Fahrertafel angeordnet und bildet ein Armaturenbrett oder dergleichen. Auch wenn ein Ton und eine Anzeige hier als ein Beispiel verwendet wurden sind, kann der Fahrer alternativ durch eine Vibration oder ein Licht über Informationen benachrichtigt werden. Auch kann der Fahrer mittels eines Kombinierens von zwei oder mehr aus einem Ton, einer Anzeige, einer Vibration und einem Licht benachrichtigt werden. Ferner können verschiedene Kombinationen eingesetzt werden oder können verschiedene Modi von Informationen eingesetzt werden in Übereinstimmung mit dem Level (z.B. Wichtigkeit) von Informationen, über welche der Fahrer zu benachrichtigen ist. Eine Eingabevorrichtung 93 ist eine Umschaltgruppe, welche an einer Position angeordnet ist, bei welcher der Fahrer die Eingabevorrichtung 93 betätigen kann, und welche verwendet wird, um dem Fahrer 1 Anweisungen zu geben, und welche auch eine Toneingabevorrichtung umfassen kann.
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Die ECU 29 steuert/regelt Bremsvorrichtungen 10 und eine (nicht dargestellte) Parkbremse. Die Bremsvorrichtungen 10, welche beispielsweise Scheibenbremsvorrichtungen sind, sind für jeweilige Räder des Fahrzeugs 1 bereitgestellt und verzögern oder stoppen das Fahrzeug 1 mittels eines Aufbringens eines Widerstands gegen die Drehung der Räder. Zum Beispiel steuert/regelt die ECU 29 Betätigungen der Bremsvorrichtungen 10 in Übereinstimmung mit einer Fahrbetätigung (Bremsbetätigung), welche mittels des Fahrers durchgeführt wird, welche mittels eines Betätigungserfassungssensors 7b erfasst wird, welcher in einem Bremspedal 7B bereitgestellt ist. Wenn der Fahrzustand des Fahrzeugs 1 ein automatisiertes Fahren ist, steuert/regelt die ECU 29 automatisch die Bremsvorrichtungen 10 in Übereinstimmung mit Anweisungen von der ECU 20, um eine Verzögerung und ein Stoppen des Fahrzeugs 1 zu steuern/regeln. Die Bremsvorrichtungen 10 und die Parkbremse können auch betätigt werden, um einen gestoppten Zustand des Fahrzeugs 1 aufrecht zu erhalten. Wenn das Getriebe der Energieerzeugungsanlage 6 einen Parksperrmechanismus aufweist, kann dieser Mechanismus auch betätigt werden, um einen gestoppten Zustand des Fahrzeugs 1 aufrecht zu erhalten.
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Im Folgenden wird in Bezug auf 2 eine Beschreibung einer Konfiguration einer Vorrichtung 200 zum Erzeugen einer Strategie zum Berechnen einer Route bei einem automatisierten Fahren gegeben werden. Eine Strategie bezieht sich auf ein Modell (eine Funktion) zum Berechnen eines Pfads, entlang welchem das Fahrzeug 1 für eine vorbestimmte Umgebungssituation des Fahrzeugs 1 zu fahren hat.
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Ein Pfad, entlang welchem das Fahrzeug 1 zu fahren hat, bezieht sich beispielsweise auf einen Pfad, entlang welchem das Fahrzeug 1 in einer kurzen Periode (z.B. 5 Sekunden), für welche das Fahrzeug 1 in Richtung eines Ziels zu fahren hat. Dieser Pfad ist mittels eines Bestimmens einer Position des Fahrzeugs 1 zu jeder vorbestimmten Zeit (z.B. aller 0,1 Sekunden) spezifiziert. Wenn beispielsweise ein Pfad für 5 Sekunden aller 0,1 Sekunden spezifiziert ist, werden die Positionen des Fahrzeugs 1 mit 50 Punkten in einer Zeit von 0,1 Sekunden später bis 5,0 Sekunden später bestimmt, und ein mittels eines Verbinden dieser 50 Punkte erhaltener Pfad wird als der Pfad bestimmt, entlang welchem des Fahrzeug 1 zu fahren hat. Die „kurze Periode“ bedeutet eine sehr kurze Periode im Vergleich zu der gesamten Fahrt des Fahrzeugs 1 und wird beispielsweise basierend auf dem Bereich, in welchem die Erfassungseinheiten die Umgebung erfassen können, die zum Bremsen des Fahrzeugs 1 erforderliche Zeit oder dergleichen bestimmt. Die „vorbestimmte Zeit“ wird auf eine kurze Periode festgelegt, in welcher das Fahrzeug 1 eine Änderung in der Umgebung anpassen kann. Die ECU 20 gibt den ECU 21, 26 und 29 Anweisungen in Übereinstimmung mit dem somit spezifizierten Pfad, um das Lenken und die Beschleunigung/Verzögerung des Fahrzeugs 1 zu steuern/regeln.
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Die Vorrichtung 200 umfasst eine Verarbeitungseinheit 201, eine Speichereinheit 202, einen Kompensationsabschätzer 203 und eine Speichervorrichtung 204. Die Verarbeitungseinheit 201 ist beispielsweise eine Schaltung für allgemeine Anwendungen, wie beispielsweise eine CPU, und verwaltet eine in der gesamten Vorrichtung 200 durchgeführte Verarbeitung. Die Speichereinheit 202 ist mittels einer Kombination eines ROM und eines RAM gebildet und Programme und Daten, welche für Betätigungen der Vorrichtung 200 benötigt werden, werden aus der Speichervorrichtung 204 ausgelesen und ausgeführt.
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Der Kompensationsabschätzer 203 ist eine Vorrichtung, welche zum Durchführen eines tiefgehenden Lernens verwendet wird. Der Kompensationsabschätzer 203 kann mittels einer Schaltung für allgemeine Anwendung, wie beispielsweise eine CPU, gebildet sein oder kann mittels einer zugeordneten Schaltung, wie beispielsweise einer ASIC oder einer FPGA, gebildet sein. Die Speichervorrichtung 204 speichert in einer Verarbeitung in der Vorrichtung 200 verwendete Daten und ist beispielsweise mittels einer HDD oder einer SDD gebildet. Die Speichervorrichtung 204 kann von der Vorrichtung 200 umfasst sein oder kann als eine von der Vorrichtung 200 getrennte Vorrichtung konfiguriert sein. Zum Beispiel kann die Speichervorrichtung 204 ein Datenbankserver sein, welcher mittels eines Netzwerks mit der Vorrichtung 200 verbunden ist.
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Zum Beispiel speichert die Speichervorrichtung 204 Referenzvorgänge, welche auf gegenwärtigen Fahrdaten von vorbestimmten Fahrern basieren. Die vorbestimmten Fahrer können beispielsweise wenigstens eines umfassen aus einem Fahrer, welcher keinen Unfall hatte, einem Taxifahrer und einem zertifizierten erfahrenen Fahrer. Der Fahrer, welcher keinen Unfall hatte, bezieht sich auf einen Fahrer, welcher für eine vorbestimmte Periode (z.B. 5 Jahre) keinen Unfall hatte. Der Taxifahrer bezieht sich auf einen Fahrer, welcher von Berufs wegen ein Taxi fährt. Der zertifizierte erfahrene Fahrer bezieht sich auf einen Fahrer, welcher durch eine Regierung oder ein Unternehmen/eine Gesellschaft zertifiziert worden ist. In der folgenden Beschreibung wird als der vorbestimmte Fahrer ein erfahrener Fahrer behandelt.
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Die Referenzvorgänge beziehen sich auf eine Kombination von Umgebungssituationen, d.h. Situationen um das Fahrzeug herum, und Vorgängen, welche ein erfahrener Fahrer gegenwärtig in diesen Umgebungssituationen vorgenommen hat. Die Umgebungssituationen umfassen beispielsweise die Geschwindigkeit eines Selbst-Fahrzeugs, die Position des Selbst-Fahrzeugs in einer Fahrspur, die Positionen anderer Objekte (andere Fahrzeuge und Fußgänger) relativ zu dem Selbst-Fahrzeug und dergleichen. Die Vorgänge umfassen beispielsweise eine Änderung in dem Betrag, mittels welchem die Beschleunigung des Fahrzeugs betrieben ist, eine Änderung in dem Betrag, mittels welchem eine Bremsung betätigt ist, eine Änderung in dem Betrag, mittels welchem das Lenkrad betätigt ist, und eine Betätigung der Richtungsindikatoren. Die Speichervorrichtung 204 speichert beispielsweise etwa 500-tausend Einstellungen des Referenzfahrens. In Bezug auf die Vorgänge kann der Betrag jeder Betätigung mittels eines einzigen Wertes ausgedrückt sein oder kann der Betrag jeder Betätigung als eine Wahrscheinlichkeitsverteilung mit Werten davon ausgedrückt sein. Die Wahrscheinlichkeitsverteilung ist eine Verteilung, in welcher ein Vorgang mit einer höheren Wahrscheinlichkeit, welchen ein erfahrener Fahrer in einer Situation vornehmen kann, in welcher das Fahrzeug 1 platziert ist, einen höheren Wert aufweist, und in welcher ein Vorgang mit einer niedrigeren Wahrscheinlichkeit, welchen ein erfahrener Fahrer vornehmen kann, einen niedrigeren Wert aufweist. Auch kann eine Konfiguration verwendet werden, in welcher Fahrdaten von einer größeren Anzahl von Fahrzeugen gesammelt werden, Fahrdaten, welche vorbestimmte Kriterien erfüllen, wie beispielsweise ein abruptes Starten, ein abruptes Bremsen oder ein erprobtes Lenken nicht durchgeführt werden, oder, dass die Fahrgeschwindigkeit stabil bleibt, von den gesammelten Fahrdaten extrahiert sein, und die extrahierten Fahrdaten werden als Fahrdaten eines erfahrenen Fahrers behandelt.
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Im Folgenden wird ein Verfahren zum Erzeugen einer Strategie zum Berechnen einer Route in einem automatisierten Fahren in Bezug auf 3 beschrieben werden. Dieses Verfahren wird durch den Prozessor 201 der Vorrichtung 200 durchgeführt. In dem folgenden Verfahren wird eine Strategie mittels eines inversen Reinforcement-Learning erzeugt.
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In Schritt S301 konfiguriert die Verarbeitungseinheit 201 eine Anfangseinstellung einer Kompensation für jedes Ereignis. Ereignissen, welchen eine Kompensation zugeordnet wird, umfassen Ereignisse, bei welchen eine positive Kompensation gegeben ist, und Ereignisse, bei welchen eine negative Kompensation gegeben ist. Ereignisse, bei welchen eine positive Kompensation gegeben ist, umfassen den Fall, in welchem das Fahrzeug in einer begrenzten Zeit ein Ziel erreicht hat. Ereignisse, bei welchen eine negative Kompensation gegeben ist, können beispielsweise den Fall umfassen, bei welchem das Fahrzeug andere Fahrzeuge kollidiert, den Fall, bei welchem das Fahrzeug ein Stoppen fortführt, auch wenn das Fahrzeug fortfahren kann, den Fall, bei welchem das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit in sehr naher Entfernung zu einem Fußgänger gefahren ist, und den Fall, bei welchem das Fahrzeug abrupt beschleunigte oder verzögerte.
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In Schritt S302 konfiguriert die Verarbeitungseinheit 201 eine Anfangseinstellung einer vorläufigen Strategie. Die vorläufige Strategie bezieht sich auf eine vorläufige Strategie, welche während einer folgenden Verarbeitung bei Bedarf aktualisiert wird. Zum Beispiel kann die Anfangseinstellung der vorläufigen Strategie mittels einer zufälligen Einstellung eines Parameters des Modells konfiguriert sein.
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In Schritt S303 berechnet die Verarbeitungseinheit 201 einen erwarteten Wert der Kompensation in dem Fall eines Vornehmens eines Vorgangs in Übereinstimmung mit der vorläufigen Strategie in Bezug auf eine vorbestimmte Umgebungssituation, indem ein Maschinenlernen unter Verwendung des Kompensationsabschätzers 203 durchgeführt wird. Zuerst bestimmt die Verarbeitungseinheit 201 zufällig eine Anfangsumgebungssituation, in welcher das Fahrzeug platziert ist. Die Verarbeitungseinheit 201 bestimmt dann einen Vorgang, welchen das Fahrzeug vornehmen soll, für diese Umgebungssituation in Übereinstimmung mit der vorläufigen Strategie, dann simuliert die Verarbeitungseinheit 201 eine Änderung in der Umgebungssituation in dem Fall, in welchem das Fahrzeug diesen Vorgang vornimmt. Die Verarbeitungseinheit 201 wiederholt diese Verarbeitung bis eine bestimmte Periode (z.B. 1 Stunde) abgelaufen ist oder bis ein Ereignis erfolgt, für welches eine Kompensation festgelegt worden ist, und berechnet einen erwarteten Wert der Kompensation für ein Ereignis, welches während eines Fahrens aufgetreten ist. Genauer gesagt, berechnet die Verarbeitungseinheit 201 einen erwarteten Kompensationswert, welcher mittels eines Eingebens der das Fahrzeug umgebenden Situation und eines Vorgangs des Fahrzeugs in den Kompensationsabschätzer 203 erhalten wird.
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In Schritt S304 bestimmt die Verarbeitungseinheit 201, ob der berechnete erwartete Kompensationswert eine Lernendbedingung erfüllt oder nicht. Die Verarbeitungseinheit 201 schreitet mit der Verarbeitung zu Schritt S306 fort, wenn die Bedingung erfüllt ist („JA“ in Schritt S304) und schreitet mit der Verarbeitung zu Schritt S305 fort, wenn die Bedingung nicht erfüllt ist („NEIN“ in Schritt S304). Zum Beispiel bestimmt der Prozessor 201, dass die Lernendbedingung erfüllt ist, wenn der erwartete Kompensationswert, welcher während einer Prüfungszeit berechnet wird, einen Schwellenwert überschreitet.
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In Schritt S305 aktualisiert die Verarbeitungseinheit 201 die vorläufige Strategie und setzt die Verarbeitung zu Schritt S303 zurück. Zum Beispiel aktualisiert die Verarbeitungseinheit 201 die vorläufige Strategie derart, dass der erwartete Kompensationswert ansteigt.
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In Schritt S306 wägt die Verarbeitungseinheit 201 die durch Schritte S302 bis S305 erhaltene vorläufige Strategie als eine Zwischenstrategie fest. Die Zwischenstrategie bezieht sich auf eine durch ein Reinforcement-Learning in Schritten S302 bis S305 erhaltene Strategie.
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In Schritt S307 bestimmt die Verarbeitungseinheit 201 einen Vorgang, welcher mittels des Fahrzeugs für eine bestimmte Situation in Übereinstimmung mit der Zwischenstrategie vorzunehmen ist. Diese Situation ist ausgewählt aus Situationen, welche in Referenzvorgängen eines erfahrenen Fahrers umfasst sind, welche in der Speichervorrichtung 204 gespeichert sind. In diesem Schritt können Vorgänge für eine Mehrzahl von Situationen bestimmt werden.
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In Schritt S308 Vergleich die Verarbeitungseinheit 201 den in Schritt S307 bestimmten Vorgang mit dem Referenzvorgang in der gleichen Situation und bestimmt, ob ein Fehler dazwischen kleiner oder gleich einem Schwellenwert ist, oder nicht. Die Verarbeitungseinheit 201 schreitet mit der Verarbeitung zu Schritt S310 fort, wenn der Fehler kleiner als oder gleich dem Schwellenwert ist („JA“ in Schritt S308) und schreitet mit der Verarbeitung zu Schritt S309 fort, wenn der Fehler größer als der Schwellenwert ist („NEIN“ in Schritt S308). Zum Beispiel kann in Bezug auf den Betrag einer Beschleunigungsbetätigung bestimmt sein, dass der Fehler kleiner als oder gleich dem Schwellenwert ist, wenn die Differenz zwischen dem in Schritt S307 bestimmten Vorgang und dem Referenzvorgang in der gleichen Situation 1% oder kleiner als der Betrag eines Referenzvorgangs ist.
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In Schritt S309 aktualisiert die Verarbeitungseinheit 201 die Kompensation für das individuelle Ereignis. Zum Beispiel aktualisiert der Prozessor 201 die Kompensation derart, dass der Fehler von dem zuvor genannten Referenzvorgang abnimmt. Die Verarbeitungseinheit 201 setzt dann die Verarbeitung zu Schritt S302 zurück und bestimmt erneut eine Zwischenstrategie.
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In Schritt S310 legt die Verarbeitungseinheit 201 die durch Schritte S301 bis S309 erhaltene Zwischenstrategie als eine finale Strategie fest. Die finale Strategie bezieht sich auf eine Strategie, welche in der ECU 20 des Fahrzeugs 1 zu speichern ist und in einem automatisierten Fahren verwendet wird.
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Die finale Strategie wird in der Speichereinheit 20b der ECU 20 gespeichert. Die Verarbeitungseinheit 20a der ECU 20 bestimmt einen Pfad mittels eines Anwendens der finalen Strategie auf die das Fahrzeug 1 umgebende Situation und steuert/regelt ein Fahren des Fahrzeugs 1 in Übereinstimmung mit diesem Pfad.
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Überblick einer Ausführungsform
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Konfiguration 1
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Vorrichtung (200) zum Erzeugen einer Strategie zum Bestimmen eines Pfads bei einem automatisierten Fahren eines Fahrzeugs (1), dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst:
- einen Kompensationsabschätzer (203); und
- eine Verarbeitungseinheit (201) zum Erzeugen einer Strategie, um einen erwarteten Wert einer Kompensation, welcher mittels eines Eingebens einer ein Fahrzeug umgebenden Situation und eines Vorgangs des Fahrzeugs in den Kompensationsabschätzer erhalten wird,
- wobei die Kompensation basierend auf einem gegenwärtigen Vorgang aktualisiert wird, welcher durch einen vorbestimmten Fahrer vorgenommen wird, und
- der Vorgang der Fahrzeugs, welcher in den Kompensationsabschätzer eingegeben wurde, basierend auf der Strategie aktualisiert wird.
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Gemäß dieser Konfiguration kann eine Strategie zum Simulieren eines Vorgangs eines Fahrers erzeugt werden.
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Konfiguration 2
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Vorrichtung nach Konfiguration 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit die Kompensation basierend auf einem Ergebnis eines Vergleichs eines Vorgangs, welcher basierend auf der Strategie bestimmt wird, mit dem gegenwärtigen Vorgang des vorbestimmten Fahrers aktualisiert.
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Gemäß dieser Konfiguration kann eine Strategie zum Simulieren eines mittels eines menschlichen Fahrers durchgeführten Fahrens erzeugt werden.
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Konfiguration 3
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Vorrichtung nach Konfiguration 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Fahrer wenigstens einer ist aus einem Fahrer, welcher keinen Unfall hatte, einem Taxifahrer und einem zertifizierten erfahrenen Fahrer.
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Gemäß dieser Konfiguration kann eine Strategie zum Simulieren eines Vorgangs eines sehr erfahrenen Fahrers erzeugt werden.
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Konfiguration 4
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Fahrzeug (1) zum Durchführen eines automatisierten Fahrens, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst:
- eine Speichereinheit (20b) zum Speichern einer Strategie, welche mittels der Vorrichtung (200) gemäß einem der Konfigurationen 1 bis 3 erzeugt wurde; und
- eine Steuer-/Regeleinheit zum Bestimmen eines Pfads mittels eines Anwendens der Strategie auf eine das Fahrzeug umgebende Situation und zum Steuern/Regeln eines Fahrens des Fahrzeugs in Übereinstimmung mit dem Pfad.
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Gemäß dieser Konfiguration wird ein automatisiertes Fahren ermöglicht, welches mit einer Strategie zum Simulieren eines Vorgangs eines Fahrers konform ist.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebene Ausführungsform beschränkt und verschiedene Änderungen und Modifikationen können innerhalb des Sinns und Schutzbereichs der vorliegenden Erfindungen vorgenommen werden. Daher sind zum kenntlich machen des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung für die Öffentlichkeit die folgenden Ansprüche angedacht.
