DE112019003433T5

DE112019003433T5 - Erkennungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112019003433T5
Application number: DE112019003433.2T
Authority: DE
Inventors: Akira Kuriyama
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2018-09-25
Filing date: 2019-09-04
Publication date: 2021-04-15
Also published as: US20210182576A1; US11847838B2; JPWO2020066505A1; WO2020066505A1; JP7165201B2

Abstract

Es wird eine Erkennungsvorrichtung bereitgestellt, die eine Position, an der ein Fahrzeug anzuhalten ist, genau erkennen kann. Die Erkennungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Entfernungsberechnungseinheit 210, die anhand von Karteninformationen eine Karteninformationsdistanz zwischen einem Eigenfahrzeug und einem Zielmerkmal berechnet; eine Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a, die im Falle, dass die Karteninformationsdistanz gleich oder kleiner als ein Bestimmungswert ist, einen Detektionsbereich zur Detektion des Zielmerkmals anhand der Karteninformationsdistanz festlegt, das Zielmerkmal innerhalb des Detektionsbereichs detektiert und eine tatsächlich gemessene Entfernung zwischen dem Eigenfahrzeug und dem Zielmerkmal berechnet; und eine Haltelinienpositionsvereinheitlichungseinheit 310, die Daten der Karteninformationsdistanz und Daten der tatsächlich gemessenen Entfernung vereinheitlicht, um ein Vereinheitlichungsergebnis einer Entfernung zwischen dem Eigenfahrzeug und dem Zielmerkmal zu berechnen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Erkennungsvorrichtung, die eine Position erkennt, an der ein Fahrzeug anzuhalten ist.
Technischer Hintergrund
Die Entwicklung der Technologie des autonomen Fahrens wird weltweit aktiv vorangetrieben, und als Grad der Automatisierung werden oftmals die vom Verband der Automobilingenieure (Society of Automotive Engineers) definierten Stufen SAE 1 bis 5 verwendet. Gemäß Definition des SAE ist bei Stufe 3 oder höher ein System für die Steuerung des Fahrzeugs verantwortlich. Um also ein autonomes Fahren der Stufe SAE 3 oder höher zu realisieren, muss nicht nur eine Fahrzeugsteuerung wie das Fahren entsprechend einer Fahrspur, sondern auch eine Fahrzeugsteuerung entsprechend den Verkehrsvorschriften in Systemverantwortung ausgeführt werden.
Eine der Verkehrsvorschriften besteht darin, ein Fahrzeug direkt vor einer Haltelinie zum Halten zu bringen. Deshalb muss ein Fahrzeug mit einer autonomen Fahrfunktion der Stufe SAE 3 oder höher eine Funktion aufweisen, um auf irgendeine Weise relative Positionsinformationen zwischen der Haltelinie und dem Fahrzeug zu erhalten.
Patentliteratur PTL 1 offenbart ein Verfahren zur Umschaltung in einen Halteliniendetektionsmodus anhand einer Farbe einer Verkehrsampel. Gemäß dem Verfahren von PTL 1 erkennt eine Bildverarbeitungseinheit 4 auf einer Fahrspur des Eigenfahrzeugs ein vorausliegendes Verkehrslichtsignal, und wenn die Bildverarbeitungseinheit 4 erkennt, dass sich die dem Eigenfahrzeug auf der Eigenfahrzeug-Fahrspur direkt vorausliegende Verkehrsampel innerhalb einer voreingestellten Entfernung L2 befindet und die Farbe der Verkehrsampel rot ist, wechselt sie in den Halteliniendetektionsmodus und führt eine Halteliniendetektionsverarbeitung aus. Gemäß PTL 1 kann man sich eine unnötige Ausführung der Halteliniendetektionsverarbeitung so angemessen ersparen und eine für die Steuerung des Eigenfahrzeugs 1 notwendige Haltelinie genau erkennen, ohne dass dies einen übermäßigen Rechenaufwand auslöst.
Patentliteratur PTL 2 offenbart ein Verfahren einer Festpunkt-Anhaltesteuerungsmethode für ein Fahrzeug. Gemäß dem Verfahren von PTL 2 wird eine Heckkamera 101 oder eine Frontkamera 102 verwendet, um Markierungen auf einer Fahrbahnoberfläche in allen Richtungen zu erkennen. Beispiele solcher Markierungen sind ein Fußgängerüberweg, eine temporäre Haltelinie und ein Hinweis auf einen Fußgängerüberweg. Hier wird eine Art des von der Heckkamera 101 oder Frontkamera 102 erkannten Ziels und eine Entfernung bis zum Ziel berechnet und an eine Ortungseinheit 11 gesendet. Die Ortungseinheit 11 lokalisiert die Position, an der das Fahrzeug aktuell unterwegs ist. Gemäß PTL 2 wird ausgehend von den Informationen, die von der Ortungseinheit 11 an der aktuellen Fahrposition des Eigenfahrzeugs erzeugt werden, eine Verlangsamungssteuerung realisiert.
Liste der Anführungen
Patentliteratur

PTL 1: JP 2011-123613 A
PTL 2: JP 2009-196487 A

Kurzdarstellung der Erfindung
Technische Aufgabe
Gemäß dem in PTL 1 beschriebenen Verfahren zum Umschalten in den Halteliniendetektionsmodus besteht jedoch ein Problem darin, dass an einem Ort, an dem es keine Verkehrslichtsignalanlage gibt, das Umschalten in den Halteliniendetektionsmodus nicht stattfindet. Die Positionsgenauigkeit der Ortungsinformationen von PTL 2 kann sich unerwünscht verringern, da eine Fahrentfernung ab einem Zeitpunkt der Erkennung eines Ziels, wie einer Markierung, manchmal groß wird.
Die Erfinder haben neu festgestellt, dass eine Halteliniendetektion mit Hilfe einer Kamera die folgenden Probleme aufweist.

(1) Ein quer zur Fahrspur des Eigenfahrzeugs verlaufendes Strukturelement der Fahrbahnoberfläche, wie eine Asphaltnaht, wird fälschlicherweise als Haltelinie detektiert.
(2) Eine verblichene Haltelinie kann nicht detektiert werden.

Die Erfinder haben außerdem festgestellt, dass es auch in einem Fall, bei dem eine Haltelinie nicht detektiert werden kann, notwendig ist, Informationen zum Anhalten eines Fahrzeugs an einer vorherbestimmten Position zu erzeugen.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der obigen Aufgaben entwickelt, und ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Erkennungsvorrichtung, die eine Position, an der ein Fahrzeug zum Halten gebracht werden soll, genau erkennen kann.
Technische Lösung
Ein typisches Beispiel der vorliegenden Erfindung wird wie folgt zusammengefasst:

Eine Erkennungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst: einen ersten Sensor, der ein erstes Merkmal detektiert; und mindestens eine vom ersten Sensor verschiedene Informationsquelle, in der eine Betriebsstartzeit des ersten Sensors ausgehend von Betriebsstartinformationen bestimmt wird, die vom ersten Sensor oder von der Informationsquelle ausgegeben werden.

Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Ein durch das typische Beispiel der vorliegenden Erfindung erhaltenes Beispiel wird nachfolgend kurz beschrieben. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Position, an der ein Fahrzeug anzuhalten ist, genau erkannt werden.
Zusätzliche Merkmale in Bezug auf die vorliegende Erfindung werden aus dem Beschreibungsteil und den Zeichnungen deutlich. Außerdem werden aus den nachstehenden Beschreibungen von Ausführungsformen neben den genannten Problemen noch weitere Aufgaben, Ausgestaltungen und Wirkungen deutlich.
Figurenliste

1 ist ein Funktionsschaltbild eines Halteliniendetektionssystems und eines Verfahrens zum autonomen Fahren, das das Halteliniendetektionssystem verwendet.
2 ist ein Flussdiagramm der Signalverarbeitung eines Halteliniendetektionssystems und eines Verfahrens zum autonomen Fahren, das das Halteliniendetektionssystem verwendet.
3 veranschaulicht eine technische Darstellung des Halteliniendetektionssystems.
4 ist ein Funktionsschaltbild eines Halteliniendetektionssystems und eines Verfahrens zum autonomen Fahren, das das Halteliniendetektionssystem verwendet.
5 ist ein Funktionsschaltbild eines Halteliniendetektionssystems und eines Verfahrens zum autonomen Fahren, das das Halteliniendetektionssystem verwendet.
6 ist ein Funktionsschaltbild eines Halteliniendetektionssystems und eines Verfahrens zum autonomen Fahren, das das Halteliniendetektionssystem verwendet.
7 ist ein Funktionsschaltbild eines Halteliniendetektionssystems und eines Verfahrens zum autonomen Fahren, das das Halteliniendetektionssystem verwendet.
8 ist ein Funktionsschaltbild eines Halteliniendetektionssystems und eines Verfahrens zum autonomen Fahren, das das Halteliniendetektionssystem verwendet.
9 ist ein Funktionsschaltbild eines Halteliniendetektionssystems und eines Verfahrens zum autonomen Fahren, das das Halteliniendetektionssystem verwendet.
10 veranschaulicht eine technische Darstellung des Halteliniendetektionssystems.

Beschreibung von Ausführungsformen
Nachstehend werden beste Realisierungsformen zur Ausführung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren im Detail beschrieben. In sämtlichen Zeichnungen zur Erläuterung der Ausführungsformen zur Realisierung der Erfindung sind Blöcke und Elemente, die gleiche Funktionen haben, mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf ihre nochmalige Beschreibung wird verzichtet. Die folgenden Ausführungsformen beschreiben, als ein Beispiel, ein Halteliniendetektionssystem zur Detektion einer Position, an der ein Fahrzeug angehalten werden soll, durch Verwendung eines Außeninformationsdetektionssensors und Steuerung des Fahrzeugs zum Anhalten nach Systembeurteilung und ein autonomes Fahrsystem, das das Halteliniendetektionssystem verwendet.
<Erste Ausführungsform>
1 ist ein Funktionsschaltbild eines Halteliniendetektionssystems gemäß der ersten Ausführungsform und eines Verfahrens zum autonomen Fahren, das das Halteliniendetektionssystem verwendet, und 2 ist ein Flussdiagramm der Signalverarbeitung eines Halteliniendetektionssystems gemäß der ersten Ausführungsform und des Verfahrens zum autonomen Fahren, das das Halteliniendetektionssystem verwendet. 3 veranschaulicht eine technische Darstellung des Halteliniendetektionssystems gemäß der ersten Ausführungsform.
Das Halteliniendetektionssystem weist einen Sensor 10a, der ein erster Sensor ist, eine Informationsquelle 20a, die eine erste Informationsquelle ist, eine Fusionseinheit 30a, die eine erste Fusionseinheit ist, und eine Planungs-/Beurteilungseinheit 40 auf.
Der Sensor 10a ist ein Sensor, der ein vor einem Eigenfahrzeug befindliches Merkmal detektiert und am Eigenfahrzeug angebracht ist. Der Sensor 10a weist eine Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a auf, die als ein erstes Merkmal eine Haltelinie 2 detektiert. Die Haltelinie 2 ist auf einer Fahrbahnfläche aufgemalt, und eine Vorschrift verpflichtet Fahrzeuge dazu, direkt vor der Haltelinie 2 anzuhalten. Der Sensor 10a ist bevorzugt eine Kamera (sichtbares Licht, nahes Infrarot, fernes Infrarot) oder ein LiDAR (Laser Imaging and Ranging), ist aber nicht auf das Genannte beschränkt und kann beispielsweise ein Sensor einer beliebigen anderen Art sein, der eine auf einer Fahrbahnoberfläche aufgemalte Haltelinie oder eine als dreidimensionale Struktur auf einer Fahrbahnoberfläche ausgebildete Haltelinie detektieren kann.
Die Informationsquelle 20a umfasst, als eine oder mehrere vom Sensor 10a verschiedene Informationsquellen, eine Karteninformationserfassungseinheit 100, die Karteninformationen erfasst, eine Ortungseinheit 110, die eine Position des Eigenfahrzeugs erfasst, und eine Eigenfahrzeuginformationserfassungseinheit 120, die Informationen wie eine Fahrtrichtung des Eigenfahrzeugs und eine Fahrzeuggeschwindigkeit erfasst.
Die Fusionseinheit 30a bestimmt eine Betriebsstartzeit des Sensors 10a basierend auf Betriebsstartinformationen, die vom Sensor 10a oder von der Informationsquelle 20a ausgegeben werden, und umfasst eine Karteninformationsverarbeitungs- und -berechnungseinheit 200a, die Karteninformationen aus der Informationsquelle 20a erfasst und verarbeitet, und eine Karteninformations-Messergebnis-Vereinheitlichungseinheit 300a, die ein Berechnungsergebnis der Karteninformationsverarbeitungs- und -berechnungseinheit 200a und ein Verarbeitungsergebnis der Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a des Sensors 10a vereinheitlicht. Die Karteninformationsverarbeitungs- und -berechnungseinheit 200a weist eine Entfernungsberechnungseinheit 210 zur Berechnung einer Entfernung bis zu einer Haltelinie auf, die eine Wegentfernung zwischen dem Eigenfahrzeug und einer Haltelinie berechnet. Die Karteninformations-Messergebnis-Vereinheitlichungseinheit 300a umfasst eine Haltelinienpositionsvereinheitlichungseinheit 310, welche Karteninformationen und ein Messergebnis vereinheitlicht, und eine Entfernungsschätzeinheit 320 zum Schätzen einer Entfernung bis zu einer Haltelinie, welche eine Entfernung zu einer Haltelinie schätzt.
Die Planungs-/Beurteilungseinheit 40 weist eine Fahrwegplanungseinheit 400 und eine Geschwindigkeitsplanungseinheit 410 auf. Die Fahrwegplanungseinheit 400 berechnet einen Fahrweg, auf dem das Eigenfahrzeug fährt, anhand der von der Fusionseinheit 30a gelieferten Informationen über die Entfernung bis zu einer Haltelinie, und die Geschwindigkeitsplanungseinheit 410 berechnet eine Geschwindigkeit für das Anhalten des Eigenfahrzeugs an der Haltelinie 2.
In 1 handelt es sich bei 800a um Daten, die aus der Karteninformationserfassungseinheit 100 gesendet werden, bei 800b um Daten, die aus der Ortungseinheit 110 gesendet werden, und bei 800c um Daten, die aus der Eigenfahrzeuginformationserfassungseinheit 120 gesendet werden. 810a und 810b in 1 sind Daten, die aus der Entfernungsberechnungseinheit 210 für die Berechnung einer Entfernung bis zur Haltelinie an den Sensor 10a und die Haltelinienpositionsvereinheitlichungseinheit 310 gesendet werden.
In 1 handelt es sich bei 820a um Daten, die vom Sensor 10a an die Karteninformations-Messergebnis-Vereinheitlichungseinheit 300a gesendet werden, bei 830a um Daten, die von der Karteninformations-Messergebnis-Vereinheitlichungseinheit 300a an die Planungs-/Beurteilungseinheit 40 und die Entfernungsschätzeinheit 320 zum Schätzen einer Entfernung bis zu einer Haltelinie gesendet werden, und bei 830b um Daten, die von der Entfernungsschätzeinheit 320 zum Schätzen einer Entfernung bis zu einer Haltelinie an die Haltelinienpositionsvereinheitlichungseinheit 310 gesendet werden.
900a bis 900j in 2 sind Signalverarbeitungsschritte und 910 ist ein Bestimm ungsverarbeitungsschritt.
3 zeigt eine linke weiße Linie 1a einer Fahrspur des Eigenfahrzeugs, eine rechte weiße Linie 1b der Fahrspur des Eigenfahrzeugs, eine Haltelinie 2, einen Halteliniendetektionsbereich 3 und einen Fehler 4a einer Wegentfernung bis zu einer kartenbasierten Haltelinie basierend auf den Karteninformationen.
Unter Verweis auf 1 bis 3 wird nun der Betrieb des Halteliniendetektionssystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform und das das Halteliniendetektionssystem verwendende Verfahren des autonomen Fahrens beschrieben.
Die aus der Karteninformationserfassungseinheit 100 gesendeten Daten 800a umfassen Breiten- und Längengradinformationen von in den Karteninformationen registrierten Haltelinien und Fahrtrouteninformationen vor und hinter dem Eigenfahrzeug, die aus der Ortungseinheit 110 gesendeten Daten 800b umfassen die Breiten- und Längengradposition des Eigenfahrzeugs, Ausrichtungsinformationen sowie Breiten- und Längengradfehlerinformationen, und die aus der Eigenfahrzeuginformationserfassungseinheit 120 gesendeten Daten 800c umfassen Informationen wie eine Geschwindigkeit, einen Rollwinkel, einen Nickwinkel, einen Gierwinkel und einen Lenkwinkel des Eigenfahrzeugs.
Die Entfernungsberechnungseinheit 210 zur Berechnung einer Entfernung bis zur Haltelinie berechnet eine Wegentfernung (Karteninformationsdistanz) bis zur kartenbasierten Haltelinie 2 und einen Fehler (Fehlerdistanz) 4a der Wegentfernung bis zur kartenbasierten Haltelinie 2 ausgehend von mindestens einem der Daten 800a, 800b und 800c (Signalverarbeitungsschritt 900a). Die Entfernungsberechnungseinheit 210 zur Berechnung einer Entfernung bis zur Haltelinie entspricht einer Entfernungsberechnungseinheit in Anspruch 9, die eine Karteninformationsdistanz zwischen einem Eigenfahrzeug und einem Zielmerkmal anhand von Karteninformationen berechnet.
In einem Fall, in dem die Wegentfernung bis zur kartenbasierten Haltelinie 2 gleich oder kleiner als ein vorherbestimmter Bestimmungswert ist (JA im Bestimmungsverarbeitungsschritt 910), sendet die Entfernungsberechnungseinheit 210 zur Berechnung einer Entfernung bis zur Haltelinie die Wegentfernung bis zur kartenbasierten Haltelinie 2 und den Fehler 4a der Wegentfernung bis zur kartenbasierten Haltelinie 2 als die Daten 810a an den Sensor 10a und die Karteninformations-Messergebnis-Vereinheitlichungseinheit 300a (Signalverarbeitungsschritte 900b und 900c). In einem Fall, in dem die Wegentfernung bis zur kartenbasierten Haltelinie 2 gleich oder kleiner als der vorherbestimmte Bestimmungswert ist, sendet die Entfernungsberechnungseinheit 210 zur Berechnung einer Entfernung bis zur Haltelinie außerdem einen Verarbeitungsbetriebsstart-Merker (Start-Flag) als die Daten 810b an den Sensor 10a und die Karteninformations-Messergebnis-Vereinheitlichungseinheit 300a (Signalverarbeitungsschritte 900b und 900c).
Der Sensor 10a startet den Betrieb der Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a entsprechend den Daten 810b, die den Verarbeitungsbetriebsstart-Merker enthalten. Ein Zeitpunkt, an dem der Betrieb der Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a startet, ist als Zeitpunkt T0 (Betriebsstartzeit) festgelegt. Die Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a des Sensors 10a begrenzt einen Verarbeitungsbereich für die Detektion der Haltelinie 2 anhand der vom Sensor 10a oder von der Informationsquelle 20a ausgegebenen Positionsinformationen der Haltelinie 2. Die Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a legt als Halteliniendetektionsbereich 3 einen Bereich fest, der dadurch ermittelt wird, dass der Fehler 4a der Wegentfernung bis zur kartenbasierten Haltelinie 2 zur Vorder- und Rückseite der aus den Daten 810a ermittelten Wegentfernung bis zur kartenbasierten Haltelinie 2 hinzuaddiert wird (Signalverarbeitungsschritt 900d).
Der Fehler 4a variiert in Abhängigkeit von der Genauigkeit der Daten 800a, 800b und 800c. Deshalb wird der entsprechend dem Fehler 4a festgelegte Halteliniendetektionsbereich 3 in Abhängigkeit von der Genauigkeit vergrößert oder verkleinert. Der Sensor 10a ändert einen Bereich, in dem die Haltelinie 2 detektiert wird, anhand der vom Sensor 10a oder von der Informationsquelle 20a ausgegebenen Informationen über die Genauigkeit der Positionsinformationen der Haltelinie 2.
In 3 kann eine Länge des Halteliniendetektionsbereichs 3 in einer seitlichen Richtung (Fahrbahnbreitenrichtung) durch ein beliebiges Verfahren bestimmt werden. Falls die Karteninformationen zum Beispiel Informationen über eine Breite der Fahrspur des Eigenfahrzeugs enthalten, kann die Länge des Halteliniendetektionsbereichs 3 in seitlicher Richtung entsprechend der in den Karteninformationen enthaltenen Fahrspurbreite berechnet werden.
Falls beispielsweise alternativ dazu der Sensor 10a oder ein im Eigenfahrzeug vorgesehener, vom Sensor 10a verschiedener Sensor eine Funktion zum Detektieren der Eigenfahrzeug-Fahrspurbreite (eine Funktion zur Detektion eines Intervalls zwischen der linken weißen Linie 1a und der rechten weißen Linie 1b der Eigenfahrzeug-Fahrspur in 3) aufweist, kann die Länge des Halteliniendetektionsbereichs 3 in der seitlichen Richtung entsprechend einem Messergebnis der Fahrspurbreite berechnet werden.
Die Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a detektiert die Haltelinie 2 per Sensormessung im Halteliniendetektionsbereich 3 und berechnet eine Wegentfernung zwischen dem Eigenfahrzeug und der Haltelinie 2 (Signalverarbeitungsschritt 900e). Dann sendet die Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a die Entfernung (tatsächlich gemessene Entfernung) bis zur Haltelinie, bei der es sich um ein Detektionsergebnis handelt, als die Daten 820a an die Haltelinienpositionsvereinheitlichungseinheit 310 (Signalverarbeitungsschritt 900f). Die Prozesse in den Signalverarbeitungsschritten 910 bis 900f entsprechen einer Zielmerkmal-Detektionsverarbeitungseinheit in Anspruch 9, die im Falle, dass die Karteninformationsdistanz gleich oder kleiner als ein Bestimmungswert ist, einen Detektionsbereich zur Detektion des Zielmerkmals anhand der Karteninformationsdistanz festlegt, das Zielmerkmal innerhalb des Detektionsbereichs detektiert und eine tatsächlich gemessene Entfernung zwischen dem Eigenfahrzeug und dem Zielmerkmal berechnet.
Die Haltelinienpositionsvereinheitlichungseinheit 310 startet den folgenden Betriebsablauf zu einem Zeitpunkt T0 entsprechend den Daten 810b, die den Verarbeitungsbetriebsstart-Merker enthalten. Die Haltelinienpositionsvereinheitlichungseinheit 310 vereinheitlicht die Daten 820a, die das Messergebnis der Wegentfernung bis zur Haltelinie 2 enthalten, und die Daten 810a, die die Wegentfernung bis zur kartenbasierten Haltelinie 2 enthalten, und sendet als Daten 830a ein berechnetes Vereinheitlichungsergebnis der Wegentfernung bis zur Haltelinie (Signalverarbeitungsschritt 900g). Die Haltelinienpositionsvereinheitlichungseinheit 310 entspricht einer Vereinheitlichungsergebnis-Berechnungseinheit in Anspruch 9, welche Daten der Karteninformationsdistanz und Daten der tatsächlich gemessenen Entfernung vereinheitlicht, um ein Vereinheitlichungsergebnis einer Entfernung zwischen dem Eigenfahrzeug und dem Zielmerkmal zu berechnen.
Für die Vereinheitlichung der beiden Daten 820a und 810a im Signalverarbeitungsschritt 900g ist der Einsatz eines αβ-Filters, eines Kalman-Filters oder dergleichen wünschenswert, aber andere Methoden können verwendet werden.
Die Daten 830a werden in die Wegentfernungsschätzeinheit 320 zum Schätzen einer Wegentfernung bis zur Haltelinie eingegeben (Signalverarbeitungsschritt 900h), und die Wegentfernungsschätzeinheit 320 zum Schätzen einer Wegentfernung bis zur Haltelinie berechnet ein Schätzergebnis einer Wegentfernung bis zur Haltelinie zu einem Zeitpunkt T0 + ΔT. Das heißt, die Wegentfernungsschätzeinheit 320 schätzt eine Wegentfernung bis zur Haltelinie zum Zeitpunkt (T0 + ΔT), der ein Zeitpunkt nach Ablauf einer vorherbestimmten Zeit nach dem Zeitpunkt T0 ist, anhand der Daten 830a des Vereinheitlichungsergebnisses der Wegentfernung bis zur Haltelinie 2. Die Wegentfernungsschätzeinheit 320 zum Schätzen einer Wegentfernung bis zur Haltelinie entspricht einer Entfernungsschätzeinheit in Anspruch 10, die eine Entfernung zwischen einer Position des Eigenfahrzeugs und dem Zielmerkmal nach Ablauf einer vorherbestimmten Zeit nach einem Startzeitpunkt des Betriebs zur Detektion des Zielmerkmals durch die Zielmerkmal-Detektionsverarbeitungseinheit schätzt.
Das Schätzergebnis der Wegentfernung bis zur Haltelinie wird als Daten 830b an die Haltelinienpositionsvereinheitlichungseinheit 310 gesendet (Signalverarbeitungsschritt 900j). Zum oder nach dem Zeitpunkt T0 + ΔT vereinheitlicht die Haltelinienpositionsvereinheitlichungseinheit 310 die Daten 820a, 810a und 830b, um ein Vereinheitlichungsergebnis der Wegentfernung bis zur Haltelinie zu berechnen, und sendet das Vereinheitlichungsergebnis als die Daten 830a. Der Zeitpunkt T0 + ΔT ist ein Zeitpunkt nach dem Ablaufen einer vorherbestimmten Zeit(spanne) ΔT nach dem Zeitpunkt T0, an welchem die Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a den Betrieb zur Detektion der Haltelinie 2 beginnt, und ΔT ist eine Zeitdauer des Signalverarbeitungszyklus der Fusionseinheit 30a. Das heißt, die Haltelinienpositionsvereinheitlichungseinheit 310 berechnet zunächst ein Vereinheitlichungsergebnis der Wegentfernung bis zur Haltelinie durch Vereinheitlichung der Daten 820a und 810a und berechnet anschließend, jede Signalverarbeitungszykluszeit ΔT der Fusionseinheit 30a, ein Vereinheitlichungsergebnis der Wegentfernung bis zur Haltelinie durch Vereinheitlichung der Daten 820a, 810a und 830b.
Die Daten 830a werden an die Planungs-/Beurteilungseinheit 40 gesendet (Signalverarbeitungsschritt 900i). Anhand des eingehenden Vereinheitlichungsergebnisses der Wegentfernung bis zur Haltelinie veranlasst die Planungs-/Beurteilungseinheit 40 die Fahrwegplanungseinheit 400 zur Berechnung eines Fahrwegplans, nach welchem das Eigenfahrzeug fahren soll, und veranlasst die Geschwindigkeitsplanungseinheit 410 zur Berechnung eines Geschwindigkeitsplans. Über den obigen Betriebsvorgang kann in dem Halteliniendetektionssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform und in dem das Halteliniendetektionssystem verwendenden Verfahren des autonomen Fahrens, der Halteliniendetektionsbereich 3 in der Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a des Sensors 10a begrenzt werden. Dadurch kann eine Halteliniendetektionsrate gesteigert werden. Da zudem die Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a und die Haltelinienpositionsvereinheitlichungseinheit 310 nur dann in Betrieb sind, wenn die Entfernung zwischen dem Eigenfahrzeug und der Haltelinie gleich oder kleiner als der vorherbestimmte Bestimmungswert ist, kann im Vergleich zu einem Fall, in dem die Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a und die Haltelinienpositionsvereinheitlichungseinheit 310 ständig in Betrieb sind, der Leistungsverbrauch reduziert werden.
In dem Halteliniendetektionssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform und dem das Halteliniendetektionssystem verwendenden Verfahren des autonomen Verfahrens ist der Sensor 10a bevorzugt eine Kamera (sichtbares Licht, nahes Infrarot, fernes Infrarot) oder ein LiDAR (Laser Imaging and Ranging), aber die Wirkungen der vorliegenden Erfindung können auch erzielt werden, wenn der Sensor 10a ein Sensor anderer Art ist, der ein Merkmal wie eine auf einer Fahrbahnoberfläche aufgemalte Haltelinie oder eine als dreidimensionale Struktur auf einer Fahrbahnoberfläche ausgebildete Haltelinie detektieren kann.
In dem Halteliniendetektionssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform und dem das Halteliniendetektionssystem verwendenden Verfahren des autonomen Fahrens ist zudem die Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a im Sensor 10a vorgesehen, aber die Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a kann in der Fusionseinheit 30a vorgesehen sein. In diesem Fall werden beispielsweise im Falle, dass der Sensor 10a eine Kamera ist, Bilddaten vom Sensor 10a zu der in der Fusionseinheit 30a vorgesehenen Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a übertragen.
Ein geeigneter Grad der Vorverarbeitung der Bilddaten kann entsprechend einer Signalverarbeitungskapazität des Sensors 10a, einer Signalverarbeitungskapazität der Fusionseinheit 30a und einer Kapazität einer Kommunikationseinheit, die den Sensor 10a und die Fusionseinheit 30a verbindet, ausgewählt werden.
Darüber hinaus wird zum Beispiel als Standard für die Berechnung des Fehlers 4a vorzugsweise eine Fehlerinformation der Breiten- und Längengradposition des Eigenfahrzeugs gemäß Satellitenortungsempfangsstatus in der Ortungseinheit 110 verwendet, aber der Fehler 4a kann durch andere Mittel berechnet werden. Vorzugsweise ist der Fehler 4a zeitvariabel je nach Fehlerinformation der Breiten- und Längengradposition des Eigenfahrzeugs, aber der Fehler 4a kann ein Festwert sein.
Gemäß der Erkennungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform werden die Daten 800a, 800b und 800c von der Informationsquelle 20a an die Karteninformationsverarbeitungs- und -berechnungseinheit 200a der Fusionseinheit 30a gesendet. Die Karteninformationsverarbeitungs- und -berechnungseinheit 200a der Fusionseinheit 30a verarbeitet die Karteninformationen anhand der Daten 800a, 800b und 800c und veranlasst die Entfernungsberechnungseinheit 210 zur Berechnung einer Entfernung bis zur Haltelinie, um eine Wegentfernung (Karteninformationsdistanz) bis zur kartenbasierten Haltelinie 2 und den Fehler (Fehlerdistanz) 4a der Wegentfernung bis zur kartenbasierten Haltelinie 2 zu berechnen. In einem Fall, in dem die Wegentfernung bis zur kartenbasierten Haltelinie 2 gleich oder kleiner als ein vorherbestimmter Bestimmungswert ist, sendet die Karteninformationsverarbeitungs- und -berechnungseinheit 200a die Wegentfernung bis zur kartenbasierten Haltelinie und den Fehler 4a der Wegentfernung bis zur kartenbasierten Haltelinie als die Daten 810a an den Sensor 10a. In einem Fall, in dem die Entfernung bis zur kartenbasierten Haltelinie gleich oder kleiner als der vorherbestimmte Bestimmungswert ist, sendet die Karteninformationsverarbeitungs- und -berechnungseinheit 200a die Daten 810b des Verarbeitungsbetriebsstart-Merkers an den Sensor 10a.
Der Sensor 10a startet den Betrieb der Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a entsprechend dem Verarbeitungsbetriebsstart-Merker, führt eine Erfassungsmessung innerhalb des Detektionsbereichs aus, detektiert die Haltelinie und berechnet eine Wegentfernung zwischen dem Eigenfahrzeug und der Haltelinie. Die Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a legt als Halteliniendetektionsbereich 3 einen Bereich fest, der dadurch ermittelt wird, dass der Fehler 4a der Wegentfernung bis zur kartenbasierten Haltelinie zur Vorder- und Rückseite der Wegentfernung bis zur kartenbasierten Haltelinie hinzuaddiert wird, und führt eine Erfassungsmessung innerhalb des Halteliniendetektionsbereichs aus. Dann berechnet die Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a eine gemessene Entfernung zwischen dem Eigenfahrzeug und der durch den Sensor detektierten Haltelinie und sendet die gemessene Entfernung, als Daten 820a, an die Karteninformations-Messergebnis-Vereinheitlichungseinheit 300a der Fusionseinheit 30a.
In der Karteninformations-Messergebnis-Vereinheitlichungseinheit 300a berechnet die Haltelinienpositionsvereinheitlichungseinheit 310 ein Vereinheitlichungsergebnis durch die Vereinheitlichung von Daten der Wegentfernung bis zur kartenbasierten Haltelinie und Daten der vom Sensor tatsächlich gemessenen Wegentfernung bis zur Haltelinie. Die Daten 830a des Vereinheitlichungsergebnisses werden in die Entfernungsschätzeinheit 320 zum Schätzen einer Entfernung bis zur Haltelinie eingegeben, und die Entfernungsschätzeinheit 320 zum Schätzen einer Entfernung bis zur Haltelinie schätzt eine Entfernung bis zur Haltelinie nach Ablauf einer Signalverarbeitungszykluszeit ΔT nach dem Betriebsstart-Zeitpunkt T0 der Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a. Die von der Entfernungsschätzeinheit 320 zum Schätzen einer Entfernung bis zur Haltelinie geschätzte Entfernung wird als Daten 830b an die Haltelinienpositionsvereinheitlichungseinheit 310 gesendet. Die Haltelinienpositionsvereinheitlichungseinheit 310 vereinheitlicht die Daten 810a, 820a und 830b und sendet die Daten der Entfernung bis zur Haltelinie, bei denen es sich um ein Vereinheitlichungsergebnis handelt, an die Planungs-/Beurteilungseinheit 40.
Gemäß der Erkennungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform wird ein Vereinheitlichungsergebnis einer Entfernung zwischen einem Eigenfahrzeug und einer Haltelinie berechnet, indem Daten einer Wegentfernung bis zur kartenbasierten Haltelinie und Daten einer Wegentfernung bis zu der vom Sensor tatsächlich gemessenen Haltelinie vereinheitlicht werden, und das Vereinheitlichungsergebnis wird an die Planungs-/Beurteilungseinheit 40 gesendet, und so können auch dann, wenn keine Daten der Wegentfernung bis zur kartenbasierten Haltelinie oder Daten der vom Sensor tatsächlich gemessenen Wegentfernung bis zur Haltelinie vorliegen, Daten an die Planungs-/Beurteilungseinheit 40 gesendet und das Eigenfahrzeug an einer Position der Haltelinie zum Stillstand gebracht werden. Da der Halteliniendetektionsbereich 3 in der Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a des Sensors 10a eingeschränkt werden kann, lässt sich eine Detektionsrate der Haltelinie 2 durch den Sensor 10a erhöhen. Da außerdem die Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a nur in Betrieb ist, wenn die Entfernung zwischen dem Eigenfahrzeug und der Haltelinie gleich oder kleiner als ein vorherbestimmter Bestimmungswert ist, kann im Vergleich zu einem Fall, in dem die Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a immer in Betrieb ist, der Leistungsverbrauch reduziert werden.
<Zweite Ausführungsform>
4 ist ein Funktionsschaltbild eines Halteliniendetektionssystems gemäß der zweiten Ausführungsform und eines Verfahrens zum autonomen Fahren, das das Halteliniendetektionssystem verwendet. Unter Verweis auf 4 werden nun der Betrieb des Halteliniendetektionssystems gemäß der zweiten Ausführungsform und das das Halteliniendetektionssystem verwendende Verfahren zum autonomen Fahren beschrieben. Bestandteile, die den Bestandteilen in der ersten Ausführungsform ähnlich sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, und auf ihre detaillierte Beschreibung wird verzichtet.
Ein Merkmal der vorliegenden Ausführungsform besteht darin, dass eine Karteninformationsverarbeitungs- und -berechnungseinheit 200b eine Eigenfahrzeugpositionsschätzfehler-Berechnungseinheit 220 aufweist und somit dazu ausgelegt ist, einen Halteliniendetektionsbereich zu verengen, indem eine Fehlerdistanz einer Wegentfernung bis zu einer kartenbasierten Haltelinie reduziert wird, während sich das Eigenfahrzeug der Haltelinie nähert und die Wegentfernung kürzer wird.
In 4 ist 30b eine Fusionseinheit, und 200b ist eine Karteninformationsverarbeitungs- und -berechnungseinheit. In 4 ist 220 eine Eigenfahrzeugpositionsschätzfehler-Berechnungseinheit, die in der Karteninformationsverarbeitungs- und -berechnungseinheit 200b enthalten ist. In 4 handelt es sich bei 810c um Daten, die aus der Eigenfahrzeugpositionsschätzfehler-Berechnungseinheit 220 gesendet werden, und bei 830c um Daten, die aus einer Haltelinienpositionsvereinheitlichungseinheit 310 gesendet werden.
Die Eigenfahrzeugpositionsschätzfehler-Berechnungseinheit 220 berechnet einen Fehler 4b einer Wegentfernung bis zu einer kartenbasierten Haltelinie zu einem Zeitpunkt T0 anhand von Fehlerinformationen der Breiten- und Längengradposition des Eigenfahrzeugs, die in den aus einer Ortungseinheit 110 gesendeten Daten 800b enthalten sind, und sendet den Fehler 4b als Daten 810c an eine Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a eines Sensors 10a.
Die im Sensor 10a vorgesehene Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a begrenzt einen Halteliniendetektionsbereich 3 mit Hilfe des Fehlers 4b der Wegentfernung bis zur kartenbasierten Haltelinie in den Daten 810c.
Die Haltelinienpositionsvereinheitlichungseinheit 310 führt einen Betriebsvorgang ähnlich wie in der ersten Ausführungsform aus und berechnet einen bei der Vereinheitlichung der beiden Daten 820a und 810a zustandegekommenen Vereinheitlichungsfehler und sendet den Vereinheitlichungsfehler als Daten 830c zu einem Zeitpunkt T0 + ΔT. Wird beispielsweise ein Kalman-Filter verwendet, kann als Vereinheitlichungsfehler eine Größe einer Fehlerellipse verwendet werden.
Die Daten 830c werden an die Eigenfahrzeugpositionsschätzfehler-Berechnungseinheit 220 gesendet, werden mit Fehlerinformationen der Breiten- und Längengradposition des Eigenfahrzeugs zum Zeitpunkt T0 + ΔT durch die Eigenfahrzeugpositionsschätzfehler-Berechnungseinheit 220 vereinheitlicht, werden als Fehler 4b der Wegentfernung bis zur kartenbasierten Haltelinie zum Zeitpunkt T0 + ΔT berechnet, und werden als Daten 810c an die im Sensor 10a vorgesehene Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a weitergesendet.
Über den obigen Betriebsvorgang in dem Halteliniendetektionssystem gemäß der zweiten Ausführungsform und dem das Halteliniendetektionssystem verwendenden Verfahren des autonomen Fahrens nimmt der Fehler 4b der Wegentfernung bis zur kartenbasierten Haltelinie im Lauf der Zeit ab, und der Halteliniendetektionsbereich 3 wird entsprechend kleiner. Dadurch lässt sich im Vergleich zur ersten Ausführungsform eine Halteliniendetektionsrate erhöhen.
<Dritte Ausführungsform>
5 ist ein Funktionsschaltbild eines Halteliniendetektionssystems gemäß der dritten Ausführungsform und eines Verfahrens zum autonomen Fahren, das das Halteliniendetektionssystem verwendet. Unter Verweis auf 5 werden nun der Betrieb des Halteliniendetektionssystems gemäß der dritten Ausführungsform und das das Halteliniendetektionssystem verwendende Verfahren des autonomen Fahrens beschrieben. Bestandteile, die den Bestandteilen in der ersten Ausführungsform ähnlich sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, und auf ihre detaillierte Beschreibung wird verzichtet.
In 5 ist 10b ein zweiter Sensor, 30c ist eine dritte Fusionseinheit, 200c ist eine Karteninformationsverarbeitungs- und -berechnungseinheit, und 300b ist eine Karteninformations-Messergebnis-Vereinheitlichungseinheit. In 5 ist 140 eine Weißliniendetektionsverarbeitungseinheit, die im zweiten Sensor 10b enthalten ist. Die Karteninformationsverarbeitungs- und -berechnungseinheit 200c weist eine Entfernungsberechnungseinheit 210 zum Berechnen einer Entfernung bis zu einer Haltelinie, eine Eigenfahrzeugpositionsschätzfehler-Berechnungseinheit 220 und eine Weißlinienpositionsberechnungseinheit 230 auf.
In 5 ist 330 eine Weißlinienpositionsvereinheitlichungseinheit, 340 ist eine Weißlinienpositionsschätzeinheit, wobei die Weißlinienpositionsvereinheitlichungseinheit 330 und die Weißlinienpositionsschätzeinheit 340 in der Karteninformations-Messergebnis-Vereinheitlichungseinheit 300b enthalten sind. In 5 handelt es sich bei 800a' um Daten, die aus einer Karteninformationserfassungseinheit 100 gesendet werden, bei 810d um Daten, die aus der Weißlinienpositionsberechnungseinheit 230 gesendet werden, bei 820b um Daten, die aus der Weißliniendetektionsverarbeitungseinheit 140 gesendet werden, bei 830d und 830e um Daten, die aus der Weißlinienpositionsvereinheitlichungseinheit 330 gesendet werden, und bei 830f um Daten, die aus der Weißlinienpositionsschätzeinheit 340 gesendet werden.
In dem Halteliniendetektionssystem gemäß der dritten Ausführungsform und dem das Halteliniendetektionssystem verwendenden Verfahren des autonomen Fahrens weisen die Daten 800a' zusätzlich zu den Informationen, die in der ersten Ausführungsform und in der zweiten Ausführungsform beschrieben werden, mindestens Breiten- und Längengradinformationen, Kurveninformationen und Gradienteninformationen einer linken weißen Linie 1a und einer rechten weißen Linie 1b einer Eigenfahrzeug-Fahrspur auf.
Ausgehend von den Daten 800a', 800b und 800c berechnet die Weißlinienpositionsberechnungseinheit 230 von einem Eigenfahrzeug aus mindestens kartenbasierte Positionen der linken weißen Linie 1a und der rechten weißen Linie 1b der Eigenfahrzeug-Fahrspur und sendet die Positionen als Daten 810d.
Die im Sensor 10b vorgesehene Weißliniendetektionsverarbeitungseinheit 140 detektiert mindestens Positionen der linken weißen Linie 1a und der rechten weißen Linie 1b der Eigenfahrzeug-Fahrspur und berechnet mindestens Messergebnisse der Positionen der linken weißen Linie und der rechten weißen Linie der Eigenfahrzeug-Fahrspur.
Die Messergebnisse der Positionen der linken weißen Linie und der rechten weißen Linie der Eigenfahrzeug-Fahrspur werden als Daten 820b an die Weißlinienpositionsvereinheitlichungseinheit 330 gesendet.
Die Weißlinienpositionsvereinheitlichungseinheit 330 vereinheitlicht die Daten 820b, die die Messergebnisse der Positionen der linken weißen Linie und der rechten weißen Linie der Eigenfahrzeug-Fahrspur umfassen, und die Daten 810d, die die kartenbasierten Positionen der linken weißen Linie und der rechten weißen Linie der Eigenfahrzeug-Fahrspur umfassen, um ein Vereinheitlichungsergebnis der Position der linken weißen Linie und ein Vereinheitlichungsergebnis der Position der rechten weißen Linie der Eigenfahrzeug-Fahrspur zu berechnen, und sendet die Vereinheitlichungsergebnisse als Daten 830d. Zur Vereinheitlichung der beiden Daten 820b und 810d ist die Verwendung eines αß-Filters oder eines Kalman-Filters wünschenswert, aber andere Methoden können verwendet werden.
Die Daten 830d werden in die Weißlinienpositionsschätzeinheit 340 eingegeben, und die Weißlinienpositionsschätzeinheit 340 berechnet ein Schätzergebnis der Position der linken weißen Linie der Eigenfahrzeug-Fahrspur und ein Schätzergebnis der Position der rechten weißen Linie der Eigenfahrzeug-Fahrspur zu einem Zeitpunkt T0 + ΔT. Das Schätzergebnis der Position der linken weißen Linie der Eigenfahrzeug-Fahrspur und das Schätzergebnis der Position der rechten weißen Linie der Eigenfahrzeug-Fahrspur werden als Daten 830f an die Weißlinienpositionsvereinheitlichungseinheit 330 gesendet. Dadurch vereinheitlicht die Weißlinienpositionsvereinheitlichungseinheit 330 die Daten 820b, 810d und 830f zum oder nach dem Zeitpunkt T0 + ΔT, um ein Vereinheitlichungsergebnis der Position der linken weißen Linie der Eigenfahrzeug-Fahrspur und ein Vereinheitlichungsergebnis der Position der rechten weißen Linie der Eigenfahrzeug-Fahrspur zu berechnen, und sendet die Vereinheitlichungsergebnisse als Daten 830d.
Zeitgleich mit dem obigen Betriebsvorgang berechnet die Weißlinienpositionsvereinheitlichungseinheit 330 einen bei der Vereinheitlichung der beiden Daten 820b und 810d aufgetretenen Vereinheitlichungsfehler und sendet den Vereinheitlichungsfehler als Daten 830e zu einem Zeitpunkt T0 + ΔT. Wird beispielsweise ein Kalman-Filter verwendet, kann als Vereinheitlichungsfehler eine Größe einer Fehlerellipse verwendet werden.
Die Daten 830e werden an die Eigenfahrzeugpositionsschätzfehler-Berechnungseinheit 220 gesendet, werden mit Fehlerinformationen der Breiten- und Längengradposition des Eigenfahrzeugs zum Zeitpunkt T0 + ΔT durch die Eigenfahrzeugpositionsschätzfehler-Berechnungseinheit 220 vereinheitlicht, werden als Fehler 4c einer Wegentfernung bis zur kartenbasierten Haltelinie zum Zeitpunkt T0 + ΔT berechnet, und werden als Daten 810c an die im zweiten Sensor 10b vorgesehene Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a gesendet.
Über den obigen Betriebsvorgang in dem Halteliniendetektionssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform und dem das Halteliniendetektionssystem verwendenden Verfahren des autonomen Fahrens nimmt der Fehler 4c der Wegentfernung bis zur kartenbasierten Haltelinie im Lauf der Zeit ab, und der Fehler 4c kann anhand eines Ergebnisses eines Vergleichs zwischen den Messergebnissen der Positionen der linken weißen Linie und der rechten weißen Linie der Eigenfahrzeug-Fahrspur und den kartenbasierten Positionen der linken weißen Linie und der rechten weißen Linie der Eigenfahrzeug-Fahrspur korrigiert werden. Dadurch ist der Fehler 4c der Wegentfernung bis zur Haltelinie kleiner als in der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform. Dementsprechend wird der Halteliniendetektionsbereich 3 weiter reduziert. Dies erhöht eine Rate der Detektion der Haltelinie 2 im Vergleich mit der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform.
In dem Halteliniendetektionssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform und dem das Halteliniendetektionssystem verwendenden Verfahren des autonomen Verfahrens werden die Positionen der linken weißen Linie und der rechten weißen Linie der Eigenfahrzeug-Fahrspur als Beispiel für ein zweites Merkmal verwendet, aber das zweite Merkmal kann ein Fußgängerüberweg, eine Fahrbahnmarkierung wie ein Hinweis auf einen Fußgängerüberweg, ein dreidimensionales Objekt an einer Straße wie Verkehrsschild, eine Hinweistafel, eine Verkehrsampel, ein Fahrbahnteiler oder eine Leitplanke oder Merkmalspunkte eines Gebäudes oder einer Konstruktion sein.
In dem Halteliniendetektionssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform und dem das Halteliniendetektionssystem verwendenden Verfahren des autonomen Fahrens ist die Weißliniendetektionsverarbeitungseinheit 140 im zweiten Sensor 10b vorgesehen, aber die Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a kann in der dritten Fusionseinheit 30c vorgesehen sein.
<Vierte Ausführungsform>
6 ist ein Funktionsschaltbild eines Halteliniendetektionssystems gemäß der vierten Ausführungsform und eines Verfahrens zum autonomen Fahren, das das Halteliniendetektionssystem verwendet. Unter Verweis auf 6 werden nun der Betrieb des Halteliniendetektionssystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform und das das Halteliniendetektionssystem verwendende Verfahren des autonomen Fahrens beschrieben. Bestandteile, die den Bestandteilen in den obigen Ausführungsform ähnlich sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, und auf ihre detaillierte Beschreibung wird verzichtet.
In 6 ist 20b eine zweite Informationsquelle, 150 ist eine Verkehrsvernetzung V2X (zum Beispiel Kommunikation zwischen Fahrzeugen, Kommunikation zwischen Fahrbahn und Fahrzeug, Kommunikation zwischen Cloud und Fahrzeug), und 800d sind Daten, die aus der V2X gesendet werden.
Die aus der V2X 150 gesendeten Daten 800d umfassen mindestens Breiten- und Längengradinformationen einer Haltelinie, die durch ein vom Eigenfahrzeug verschiedenen Fahrzeug detektiert wird. Eine Entfernungsberechnungseinheit 210 zum Berechnen einer Entfernung bis zu einer Haltelinie berechnet eine Wegentfernung bis zu einer kartenbasierten Haltelinie und einen Fehler 4d der Wegentfernung bis zur kartenbasierten Haltelinie anhand der Daten 800a bis 800d.
Über den obigen Betriebsvorgang können das Halteliniendetektionssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform und das das Halteliniendetektionssystem verwendende Verfahren eine Wegentfernung bis zur kartenbasierten Haltelinie mit höherer Genauigkeit als die obigen Ausführungsformen berechnen, beispielsweise falls in erzeugten Breiten- und Längengradinformationen einer Haltelinie, die in den Karteninformationen der aus einer Karteninformationserfassungseinheit 100 gesendeten Daten 800a registriert ist, ein großer Fehler vorliegt, falls die Breiten- und Längengradinformationen nicht aktualisiert wurden oder falls eine Abweichung aufgrund einer Erdkrustenveränderung wie infolge eines Erdbebens eintritt. Dies gewährleistet die Begrenzungsgenauigkeit eines von einer Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a erzeugten Halteliniendetektionsbereichs 3, was wiederum im Vergleich zu den obigen Ausführungsformen eine robuste Verbesserung einer Halteliniendetektionsrate sicherstellt.
<Fünfte Ausführungsform>
7 ist ein Funktionsschaltbild eines Halteliniendetektionssystems gemäß der fünften Ausführungsform und eines Verfahrens zum autonomen Fahren, das das Halteliniendetektionssystem verwendet. Unter Verweis auf 7 werden nun der Betrieb des Halteliniendetektionssystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform und das das Halteliniendetektionssystem verwendende Verfahren des autonomen Fahrens beschrieben. Bestandteile, die den Bestandteilen in den obigen Ausführungsform ähnlich sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, und auf ihre detaillierte Beschreibung wird verzichtet.
In 7 ist 30d eine vierte Fusionseinheit, 130b ist eine in einem Sensor 10a vorgesehene Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit, 500a ist eine Lerneinheit, 600a ist eine Speichereinheit, und die Lerneinheit 500a und die Speichereinheit 600a sind im vierten Fusionsabschnitt 30d enthalten.
Zudem ist 510 ein Haltelinienpositions- und -merkmalslerner, 610 ist ein Haltelinienpositionsspeicherbereich, und 620 ist ein Haltelinienmerkmalsspeicherbereich, und der Haltelinienpositions- und -merkmalslerner 510 ist in der Lerneinheit 500a enthalten, und der Haltelinienpositionsspeicherbereich 610 und der Haltelinienmerkmalsspeicherbereich 620 sind in der Speichereinheit 600a enthalten.
In 7 handelt es sich bei 810e um Daten, die aus einer Karteninformationsverarbeitungs- und -berechnungseinheit 200a gesendet werden, bei 820c um Daten, die aus der Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130b gesendet werden, bei 840a bis 840d um Daten, die aus der Lerneinheit 500a gesendet werden, und bei 850a um Daten, die aus der Speichereinheit 600a gesendet werden.
Die im Sensor 10a vorgesehene Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130b extrahiert Merkmale einer detektierten Haltelinie zusätzlich zu den Daten 820a, die ein in den obigen Ausführungsformen beschriebenes Messergebnis einer Wegentfernung bis zur Haltelinie umfassen, und sendet die Daten 820c, die die Merkmale der Haltelinie umfassen. Die Merkmale der Haltelinie umfassen mindestens eine Länge der Haltelinie und einen Grad des Verblassens.
In einem Fall, bei dem sich ein Eigenfahrzeug zum ersten Mal einer bestimmten Haltelinie 2 nähert, startet die Lerneinheit 500a den folgenden Betriebsvorgang entsprechend den Daten 810b, die einen Verarbeitungsbetriebsstart-Merker enthalten. Anhand der Daten 820c und der Daten 830a, die ein von einer Haltelinienpositionsvereinheitlichungseinheit 310 gesendetes Vereinheitlichungsergebnis einer Wegentfernung bis zur Haltelinie umfassen, lernt der Haltelinienpositions- und -merkmalslerner 510 eine Position und Merkmale der Haltelinie und sendet die Position und die Merkmale der Haltelinie als Daten 840a an die Speichereinheit 600a. Die in die Speichereinheit 600a eingegebenen Daten 840a werden im Haltelinienpositionsspeicherbereich 610 und im Haltelinienmerkmalsspeicherbereich 620 gespeichert.
In einem Fall, in dem sich das Eigenfahrzeug das nächste und die folgenden Male der Haltelinie 2 nähert, sendet die Karteninformationsverarbeitungs- und -berechnungseinheit 200a die Daten 810b, die den Verarbeitungsbetriebsstart-Merker umfassen, und die Daten 810e, die die Positionsinformationen der Haltelinie 2 umfassen, an die Lerneinheit 500a. Ausgehend von den Daten 810e sendet die Lerneinheit 500a eine Anfrage in Bezug auf die Position und die Merkmale, die die Haltelinie 2 betreffen, als Daten 840b an die Speichereinheit 600a.
Entsprechend den Daten 840b durchsucht die Speichereinheit 600a den Haltelinienpositionsspeicherbereich 610 und den Haltelinienmerkmalsspeicherbereich 620 nach der Position und den Merkmalen, die die Haltelinie 2 betreffen, und sendet die die Haltelinie 2 betreffenden Position und Merkmale als Daten 850a an die Lerneinheit 500a. Ausgehend von den Daten 850a, die die Position und die Merkmale umfassen, die in Bezug auf die Haltelinie 2 aus der Speichereinheit 600a abgerufenen wurden, sendet die Lerneinheit 500a die gespeicherten Informationen der die Haltelinie 2 betreffenden Position als Daten 840c an eine Entfernungsberechnungseinheit 210 zur Berechnung einer Entfernung bis zu einer Haltelinie und sendet die gespeicherten Informationen der die Haltelinie 2 betreffenden Merkmale als Daten 840d an die Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130b.
Die Entfernungsberechnungseinheit 210 zur Berechnung einer Entfernung bis zur Haltelinie vereinheitlicht die aus einer Informationsquelle 20a gesendeten Daten 800a bis 800c und die Daten 840c, berechnet eine Wegentfernung bis zu einer kartenbasierten Haltelinie und einen Fehler 4e der Wegentfernung bis zur kartenbasierten Haltelinie und sendet die Wegentfernung bis zur kartenbasierten Haltelinie und den Fehler 4e der Wegentfernung bis zur kartenbasierten Haltelinie als Daten 810a an die Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130b.
Die Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130b erzeugt einen Halteliniendetektionsbereich 3 anhand der aus der Entfernungsberechnungseinheit 210 zur Berechnung einer Entfernung bis zur Haltelinie gesendeten Daten 810a, die die Wegentfernung bis zur kartenbasierten Haltelinie und den Fehler 4e der Wegentfernung bis zur kartenbasierten Haltelinie umfassen. Gleichzeitig detektiert die Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130b die Haltelinie 2 im Halteliniendetektionsbereich 3 anhand der Daten 840d, die die aus der Lerneinheit 500a gesendeten gespeicherten Informationen der Haltelinienmerkmale umfassen. Die Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130b extrahiert ferner Merkmale der detektierten Haltelinie und sendet die Daten 820c, die die Merkmale der Haltelinie umfassen, zusätzlich zu den Daten 820a, die ein Messergebnis der Wegentfernung bis zur Haltelinie umfassen.
Anhand der Daten 820c und der Daten 830a, die ein von einer Haltelinienpositionsvereinheitlichungseinheit 310 gesendetes Vereinheitlichungsergebnis einer Wegentfernung bis zur Haltelinie umfassen, veranlasst die Lerneinheit 500a, dass der Haltelinienpositions- und -merkmalslerner 510 eine Position und Merkmale der Haltelinie erlernt und sendet die Position und die Merkmale der Haltelinie als Daten 840a an die Speichereinheit 600a. Die in die Speichereinheit 600a eingegebenen Daten 840a werden im Haltelinienpositionsspeicherbereich 610 und im Haltelinienmerkmalsspeicherbereich 620 gespeichert.
Über den obigen Betriebsvorgang in dem Halteliniendetektionssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform und dem das Halteliniendetektionssystem verwendenden Verfahren des autonomen Fahrens nimmt der Fehler 4e der Wegentfernung bis zur kartenbasierten Haltelinie im Lauf der Zeit und mit jedem weiteren Mal, wie das Eigenfahrzeug die Haltelinie passiert, ab, und der Halteliniendetektionsbereich 3 wird entsprechend reduziert. Dadurch lässt sich im Vergleich zu den obigen Ausführungsformen eine Halteliniendetektionsrate erhöhen. Da zudem durch die Nutzung von gespeicherten Informationen von Haltelinienmerkmalen die Halteliniendetektionsleistung verbessert wird, kann eine Halteliniendetektionsrate im Vergleich zu den obigen Ausführungsformen erhöht werden.
Hierbei ist zu beachten, dass im Falle, dass gespeicherte Informationen von Haltelinienmerkmalen, die durch ein vom Eigenfahrzeug verschiedenes Fahrzeug erfasst wurden, mit Hilfe der in der vierten Ausführungsform beschriebenen V2X 150 für das Halteliniendetektionssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform und das das Halteliniendetektionssystem verwendende Verfahren des autonomen Fahrens abgerufen werden, die Effizienz des Lernens von Haltelinienmerkmalen weiter erhöht wird und eine Halteliniendetektionsrate im Vergleich zur ersten bis vierten Ausführungsform erhöht werden kann.
<Sechste Ausführungsform>
8 ist ein Funktionsschaltbild eines Halteliniendetektionssystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform und eines Verfahrens zum autonomen Fahren, das das Halteliniendetektionssystem verwendet. Unter Verweis auf 8 werden nun der Betrieb des Halteliniendetektionssystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform und das das Halteliniendetektionssystem verwendende Verfahren des autonomen Fahrens beschrieben. Bestandteile, die den Bestandteilen in den obigen Ausführungsform ähnlich sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, und auf ihre detaillierte Beschreibung wird verzichtet.
In 8 ist 10c ein dritter Sensor, und 30e ist eine fünfte Fusionseinheit. In 8 ist 160 eine Fußgängerüberweg-Erkennungseinheit, 170 ist eine Beschilderungserkennungseinheit, und die Fußgängerüberweg-Erkennungseinheit 160 und die Beschilderungserkennungseinheit 170 sind im dritten Sensor 10c vorgesehen.
In 8 ist 700 eine Datenvereinheitlichungseinheit, 710 ist eine Haltelinienpositionsschätzeinheit, und die Datenvereinheitlichungseinheit 700 und die Haltelinienpositionsschätzeinheit 710 sind in der fünften Fusionseinheit 30e enthalten. In 8 handelt es sich bei 820d um Daten, die aus der Fußgängerüberweg-Erkennungseinheit 160 gesendet werden, bei 820e um Daten, die aus der Beschilderungserkennungseinheit 170 gesendet werden, und bei den Daten 860a bis 860c um Daten, die aus der Datenvereinheitlichungseinheit 700 gesendet werden.
Wenn die im dritten Sensor 10c enthaltene Fußgängerüberweg-Erkennungseinheit 160 vorausliegend auf einer Eigenfahrzeug-Fahrspur einen Fußgängerüberweg erkennt, berechnet die Fußgängerüberweg-Erkennungseinheit 160 eine Entfernung L1 bis zu einem näher zum Eigenfahrzeug liegenden Ende des FußgängerÜberwegs und sendet die Entfernung L1 als Daten 820d an die Datenvereinheitlichungseinheit 700. Wenn zudem die im dritten Sensor 10c enthaltene Beschilderungserkennungseinheit 170 vor dem Eigenfahrzeug ein Verkehrsschild erkennt, berechnet die Beschilderungserkennungseinheit 170 einen Typ des Schildes und eine Entfernung L2 bis zu dem Schild und sendet den Typ und die Entfernung L2 als Daten 820e an die Datenvereinheitlichungseinheit 700.
In einem Fall, in dem die in den Daten 820d enthaltene Entfernung L1 bis zu dem näher zum Eigenfahrzeug gelegenen Ende des Fußgängerüberwegs einen Wert annimmt, der gleich oder kleiner als ein vorherbestimmter Bestimmungswert ist, sendet die Datenvereinheitlichungseinheit 700 einen Detektionsbetriebsstart-Merker und die Entfernung L1 bis zu dem näher zum Eigenfahrzeug gelegenen Ende des Fußgängerüberwegs als Daten 860a an die Haltelinienpositionsschätzeinheit 710.
Die Haltelinienpositionsschätzeinheit 710 startet den folgenden Betriebsvorgang entsprechend dem in den Daten 860a enthaltenen Detektionsbetriebsstart-Merker. Die Haltelinienpositionsschätzeinheit 710 berechnet eine geschätzte Entfernung L1-ΔL bis zur Haltelinie, indem sie eine vorherbestimmte Entfernung ΔL zwischen einem näher zum Eigenfahrzeug gelegenen Ende eines Fußgängerüberwegs und einer Haltelinie von der in den Daten 860a enthaltenen Entfernung L1 bis zu dem näher zum Eigenfahrzeug gelegenen Ende des Fußgängerüberwegs abzieht. Gleichzeitig berechnet die Haltelinienpositionsschätzeinheit 710 einen Fehler 4f der geschätzten Entfernung bis zur Haltelinie.
Der Fehler 4f der geschätzten Entfernung bis zur Haltelinie ist vorzugsweise ein Wert, der dadurch ermittelt wird, dass eine vorherbestimmte Variation der Entfernung ΔL zwischen einem Fußgängerüberweg und einer Haltelinie zu einem vorherbestimmten Fehler entsprechend einer Detektionsgenauigkeit des Sensors 10a und des dritten Sensors 10c hinzuaddiert wird. Die Haltelinienpositionsschätzeinheit 710 sendet zudem die geschätzte Entfernung L1-ΔL bis zur Haltelinie und den Fehler 4f der geschätzten Entfernung bis zur Haltelinie als Daten 810a an eine Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a und sendet gleichzeitig einen Detektionsbetriebsstart-Merker als Daten 810b an die Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a.
Falls es sich jedoch bei der Art der in den Daten 820e enthaltenen Beschilderung um ein Stopp-Schild handelt und die in den Daten 820e enthaltene Entfernung L2 bis zu dem Schild gleich oder kleiner als ein vorherbestimmter Bestimmungswert ist, sendet die Datenvereinheitlichungseinheit 700 einen Betriebsstart-Merker und die Entfernung L2 bis zu dem Schild als Daten 860b an die Haltelinienpositionsschätzeinheit 710.
Die Haltelinienpositionsschätzeinheit 710 startet den folgenden Betriebsvorgang entsprechend dem in den Daten 860b enthaltenen Detektionsbetriebsstart-Merker. Die Haltelinienpositionsschätzeinheit 710 berechnet eine geschätzte Entfernung L3 bis zu einer Haltelinie aus der in den Daten 860a enthaltenen Entfernung L2 bis zu dem Schild. Die Entfernung L2 bis zu dem Schild und die geschätzte Entfernung L3 bis zu der Haltelinie können einander gleich sein.
Gleichzeitig berechnet die Haltelinienpositionsschätzeinheit 710 einen Fehler 4f der geschätzten Entfernung bis zur Haltelinie. Der Fehler 4f der geschätzten Entfernung bis zur Haltelinie ist vorzugsweise ein vorherbestimmter Fehler entsprechend einer Detektionsgenauigkeit des ersten Sensors 10a und des dritten Sensors 10c. Die Haltelinienpositionsschätzeinheit 710 sendet zudem die geschätzte Entfernung L3 bis zur Haltelinie und den Fehler 4f der geschätzten Entfernung bis zur Haltelinie als Daten 810a an die Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a und sendet gleichzeitig einen Detektionsbetriebsstart-Merker als Daten 810b an die Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a.
Hierbei ist zu beachten, dass die Haltelinienpositionsschätzeinheit 710 den Betrieb entsprechend dem in den Daten 860a enthaltenen Detektionsbetriebsstart-Merker ODER dem in den Daten 860b enthaltenen Detektionsbetriebsstart-Merker startet. Beim Betrieb der Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a ist eine Ausdehnung des Halteliniendetektionsbereichs 3 eine logische Disjunktion (ODER-Verknüpfung) oder eine logische Konjunktion (UND-Verknüpfung) einer Ausdehnung, die anhand der geschätzten Entfernung L1-ΔL bis zur Haltelinie und des Fehlers 4f der geschätzten Entfernung bis zur Haltelinie begrenzt wird, und einer Ausdehnung, die anhand der geschätzten Entfernung L3 bis zur Haltelinie und des Fehlers 4f der geschätzten Entfernung bis zur Haltelinie begrenzt wird.
Die logische Disjunktion (ODER-Verknüpfung) wird bevorzugt, um eine Einbeziehungsrate der Haltelinie in den Halteliniendetektionsbereich 3 zu erhöhen, indem die Ausdehnung des Halteliniendetektionsbereichs 3 ausgeweitet wird. Die logische Konjunktion (UND-Verknüpfung) wird hingegen bevorzugt, um eine Detektionsrate zu erhöhen, indem die Ausdehnung des Halteliniendetektionsbereichs 3 verengt wird.
Über den obigen Betriebsvorgang in dem Halteliniendetektionssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform und dem das Halteliniendetektionssystem enthaltenden Verfahren des autonomen Fahrens kann der Halteliniendetektionsbereich 3 in der im Sensor 10a vorgesehenen Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a auch dann begrenzt werden, wenn die Karteninformationserfassungseinheit 100 nicht in Betrieb oder nicht vorgesehen ist. Dadurch lässt sich eine Halteliniendetektionsrate erhöhen.
Obwohl als Informationen zur Begrenzung des Halteliniendetektionsbereichs 3 in dem Halteliniendetektionssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform und dem das Halteliniendetektionssystem verwendenden Verfahren des autonomen Verfahrens ein Fußgängerüberweg und eine Beschilderung verwendet werden, können eine Fahrbahnmarkierung wie ein Hinweis auf einen Fußgängerüberweg, ein dreidimensionales Objekt auf einer Straße wie eine Hinweistafel, eine Verkehrsampel, ein Fahrbahnteiler oder eine Leitplanke oder Merkmalspunkte eines Gebäudes oder einer Konstruktion verwendet werden.
In dem Halteliniendetektionssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform und dem das Halteliniendetektionssystem verwendenden Verfahren des autonomen Fahrens sind zudem die Fußgängerüberweg-Erkennungseinheit 160 und die Beschilderungserkennungseinheit 170 im dritten Sensor 10c vorgesehen, aber die Fußgängerüberweg-Erkennungseinheit 160 und die Beschilderungserkennungseinheit 170 können im Sensor 10a oder in der fünften Fusionseinheit 30e vorgesehen sein. Funktionen der Fußgängerüberweg-Erkennungseinheit 160 und der Beschilderungserkennungseinheit 170 lassen sich außerdem auch durch das Kombinieren eines oder mehrerer anderer Sensoren realisieren, die vom Sensor 10a (ersten Sensor) und Sensor 10c (dritten Sensor) verschieden sind.
<Siebente Ausführungsform >
9 ist ein Funktionsschaltbild eines Halteliniendetektionssystems gemäß der siebenten Ausführungsform und eines Verfahrens zum autonomen Fahren, das das Halteliniendetektionssystem verwendet. Unter Verweis auf 9 werden nun der Betrieb des Halteliniendetektionssystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform und das das Halteliniendetektionssystem verwendende Verfahren des autonomen Fahrens beschrieben. Bestandteile, die den Bestandteilen in den obigen Ausführungsform ähnlich sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, und auf ihre detaillierte Beschreibung wird verzichtet.
In 9 ist 10d ein vierter Sensor, und 30f ist eine sechste Fusionseinheit. In 9 ist 180 eine Fahrzeugdetektionseinheit, und die Fahrzeugdetektionseinheit 180 ist im vierten Sensor 10d vorgesehen. In 9 ist 600b eine Speichereinheit, 630 ist ein Schätzentfernungsspeicherbereich, in dem eine geschätzte Entfernung bis zu einem vorderen Ende eines vorausfahrenden Fahrzeugs zu einem Zeitpunkt, an dem das vorausfahrende Fahrzeug anhält, gespeichert wird, und der Schätzentfernungsspeicherbereich 630 ist in der Speichereinheit 600b enthalten.
In 9 ist 720 eine Entfernungsschätzeinheit, die eine Entfernung bis zum vorderen Ende des vorausfahrenden Fahrzeugs schätzt, 730 ist eine Entfernungsberechnungseinheit, die eine Entfernung bis zu einer Position, an der das vorausfahrende Fahrzeug zu einem aktuellen Zeitpunkt angehalten wurde, berechnet, und 740 ist eine Eigenfahrzeug-Anhaltepositionsvereinheitlichungseinheit In 9 handelt es sich bei 820f um Daten, die aus der Fahrzeugdetektionseinheit 180 gesendet werden, bei 830g um Daten, die aus der Entfernungsschätzeinheit 720 zum Schätzen einer Entfernung bis zum vorderen Ende des vorausfahrenden Fahrzeugs gesendet werden, bei 830h um Daten, die aus der Entfernungsberechnungseinheit 730 zum Schätzen einer Entfernung bis zu der Position, an der das vorausfahrende Fahrzeug zum aktuellen Zeitpunkt gehalten hat, gesendet werden, bei 830i um Daten, die aus der Eigenfahrzeug-Anhaltepositionsvereinheitlichungseinheit 740 gesendet werden, und bei 840e um Daten, die aus der Speichereinheit 600b gesendet werden.
Die im vierten Sensor 10d vorgesehene Fahrzeugdetektionseinheit 180 detektiert ein auf einer Fahrspur des Eigenfahrzeugs vorausfahrendes Fahrzeug, berechnet Geschwindigkeit, Typ, Höhe und Entfernung bis zu einem hinteren Ende des vorausfahrenden Fahrzeugs und sendet die Geschwindigkeit, den Typ, die Höhe und die Entfernung bis zum hinteren Ende des vorausfahrenden Fahrzeugs als Daten 820f.
Die Entfernungsschätzeinheit 720 zum Schätzen einer Entfernung bis zum vorderen Ende des vorausfahrenden Fahrzeugs schätzt eine Länge des vorausfahrenden Fahrzeugs anhand der in den Daten 820f enthaltenen Angaben zu Typ, Breite und Höhe des vorausfahrenden Fahrzeugs. Die Entfernungsschätzeinheit 720 berechnet zudem eine geschätzte Entfernung bis zu einem vorderen Ende des vorausfahrenden Fahrzeugs, indem sie einen geschätzten Wert der Länge des vorausfahrenden Fahrzeugs zu der in den Daten 820f enthaltenen Entfernung bis zum hinteren Ende des vorausfahrenden Fahrzeugs hinzuaddiert. Außerdem sendet die Entfernungsschätzeinheit 720 die geschätzte Entfernung bis zum vorderen Ende des vorausfahrenden Fahrzeugs und die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs als Daten 830g.
Anhand der Daten 830g veranlasst die Speichereinheit 600b das Speichern eines Zeitpunkts T1, an dem das vorausfahrende Fahrzeug anhält, und einer geschätzten Entfernung L4 bis zum vorderen Ende des vorausfahrenden Fahrzeugs zum Zeitpunkt TI im Schätzentfernungsspeicherbereich 630. Die Speichereinheit 600b sendet zudem, als Daten 840e, gespeicherte Daten in Bezug auf den Zeitpunkt T1, an dem das vorausfahrende Fahrzeug anhält, und die geschätzte Entfernung L4 bis zum vorderen Ende des vorausfahrenden Fahrzeugs zum Zeitpunkt TI an die Entfernungsberechnungseinheit 730 zur Berechnung einer Entfernung bis zu der Position, an der das vorausfahrende Fahrzeug zum aktuellen Zeitpunkt gehalten hat.
Die Karteninformationsverarbeitungs- und -berechnungseinheit 200a sendet Daten 810f, die mindestens eine Geschwindigkeit des Eigenfahrzeugs enthalten, an die Entfernungsberechnungseinheit 730 zur Berechnung einer Entfernung bis zu der Position, an der das vorausfahrende Fahrzeug zum aktuellen Zeitpunkt gehalten hat.
Die Entfernungsberechnungseinheit 730 zur Berechnung einer Entfernung bis zu der Position, an der das vorausfahrende Fahrzeug zum aktuellen Zeitpunkt gehalten hat, berechnet anhand der beiden Daten 810f und 840e eine geschätzte Entfernung L5 bis zu einer Position, an der das vorausfahrende Fahrzeug zu einem Zeitpunkt T2 angehalten hat. Insbesondere kann die geschätzte Entfernung L5 durch den folgenden Formelausdruck (1) ermittelt werden, wenn die Geschwindigkeit zwischen den Zeitpunkten T1 und T2 einen konstanten Wert beträgt. $L5 = L4 - (T2 - T 1) \times V$
Außerdem sendet die Entfernungsberechnungseinheit 730 die geschätzte Entfernung L5 bis zu der Position, an der das vorausfahrende Fahrzeug zum Zeitpunkt T2 angehalten wurde, als Daten 840h an die Eigenfahrzeug-Anhaltepositionsvereinheitlichungseinheit 740.
Die Eigenfahrzeug-Anhaltepositionsvereinheitlichungseinheit 740 vereinheitlicht die Daten 830a, die ein Vereinheitlichungsergebnis einer Wegentfernung bis zu einer Haltelinie zum Zeitpunkt T2 umfassen, und die Daten 840h, die die geschätzte Entfernung L5 bis zu der Position, an der das vorausfahrende Fahrzeug zum Zeitpunkt T2 angehalten wurde, umfassen, und sendet die vereinheitlichten Daten als Daten 830i zu einer Planungs-/Beurteilungseinheit 40. Bei der Vereinheitlichung wird beispielsweise, wenn die Daten 820a aus einer Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit 130a nicht gesendet werden, eine Verarbeitung ausgeführt, um ein Gewicht der Daten 840h zu erhöhen.
Über den obigen Betriebsvorgang in dem Halteliniendetektionssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform und dem das Halteliniendetektionssystem verwendenden Verfahren des autonomen Fahrens können auch dann Informationen für das Anhalten des Eigenfahrzeugs berechnet und an die Planungs-/Beurteilungseinheit 40 gesendet werden, wenn eine vorausliegende Haltelinie durch den Sensor 10a aufgrund eines vorausfahrenden Fahrzeugs nicht detektiert werden kann. Dies kann die Fahrsicherheit erhöhen.
In dem Halteliniendetektionssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform und dem das Halteliniendetektionssystem verwendenden Verfahren des autonomen Fahrens ist die Fahrzeugdetektionseinheit 180 im vierten Sensor 10d vorgesehen, kann aber im Sensor 10a oder in der sechste Fusionseinheit 30f vorgesehen sein. Zudem lassen sich die Funktionen der Fahrzeugdetektionseinheit 180 durch das Kombinieren eines oder mehrerer anderer Sensoren realisieren, die vom ersten und vierten Sensor 10a und 10d verschieden sind.
<Achte Ausführungsform>
10 veranschaulicht eine technische Darstellung eines Halteliniendetektionssystems gemäß der achten Ausführungsform und eines das Halteliniendetektionssystem verwendenden Verfahrens zum autonomen Fahren. In 10 ist 5 eine virtuelle Haltelinie, bei der es sich um eine Verbindungslinie zwischen Enden handelt, auf einer näher zu einem Eigenfahrzeug gelegenen Seite einer Fahrspur, die eine Eigenfahrzeug-Fahrspur an einer Verkehrskreuzung schneidet.
Obwohl in der ersten bis siebenten Ausführungsform als Merkmal jeweils eine auf der Fahrbahnoberfläche tatsächlich aufgezeichnete Haltelinie verwendet wird, kann die virtuelle Haltelinie 5 dann als ein Merkmal verwendet werden, wenn eine Halteliniendetektion mit einem Sensor an einer schlecht einsehbaren Kreuzung, bei Nacht oder bei Regen schwierig ist. Das Merkmal ist nicht auf eine Haltelinie beschränkt, die tatsächlich auf einer Fahrbahnoberfläche aufgemalt ist, und kann eine virtuelle Haltelinie sein, die auf einer Fahrbahn nicht wirklich aufgemalt ist.
In dem Halteliniendetektionssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform und dem das Halteliniendetektionssystem verwendenden Verfahren des autonomen Fahrens können auch dann Informationen für das Anhalten eines Eigenfahrzeugs berechnet und an eine Planungs-/Beurteilungseinheit 40 gesendet werden, wenn, wie oben beschrieben, eine Halteliniendetektion per Sensor an einer schlecht einsehbaren Kreuzung, bei Nacht oder bei Regen schwierig ist. Dies kann die Fahrsicherheit erhöhen. Die virtuelle Haltelinie 5 kann aus den per V2X 150 gewonnenen Anhalteinformationen anderer Fahrzeuge oder aus gespeicherten früheren Anhalteinformationen des Eigenfahrzeugs berechnet werden.
In der ersten bis achten Ausführungsform des Halteliniendetektionssystems und des das Halteliniendetektionssystem verwendenden Verfahrens zum autonomen Fahren kann es sich beim ersten bis vierten Sensor um einen beliebigen Sensor, wie eine Kamera (sichtbares Licht, nahes Infrarot, fernes Infrarot), LiDAR, Laser-Radar, Radiowellenradar oder Schallortung, handeln.
Bei der Beschreibung der Betriebsweise des Halteliniendetektionssystems und des das Halteliniendetektionssystem verwendenden Verfahrens zum autonomen Fahren gemäß der ersten bis achten Ausführungsform werden eine Verarbeitungsverzögerungszeit in den Funktionsblöcken 100 bis 340 und eine Kommunikationsverzögerungszeit zwischen den Funktionsblöcken beim Betriebsstartzeitpunkt der Haltelinienpositionsvereinheitlichungseinheit 310, bei den Betriebsstartzeitpunkten der Halteliniendetektionsverarbeitungseinheiten 130a und 130b, beim Betriebsstartzeitpunkt der Lerneinheit 500a und bei den Sendezeiten der Daten 800 bis 850 ignoriert. In einem tatsächlichen System können die Betriebsstartzeitpunkte und die Datensendezeitpunkte unter Einrechnung der Verarbeitungsverzögerungszeit und der Kommunikationsverzögerungszeit bestimmt werden.
Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben im Detail beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt, und es können verschiedene Änderungen in der Gestaltung vorgenommen werden, ohne vom Wesen der vorliegenden Erfindung, wie in den Ansprüchen dargelegt, abzuweichen. Die obigen Ausführungsformen wurden beispielsweise im Detail beschrieben, um die vorliegende Erfindung auf leicht verständliche Weise zu erläutern, und sind nicht zwingend darauf beschränkt, dass eine Ausführungsform alle beschriebenen Elemente aufweisen muss. Ein oder mehrere Elemente von einer Ausführungsform können zudem durch ein Element einer anderen Ausführungsform ersetzt werden. Ein Element von einer Ausführungsform kann zudem zu Elementen einer anderen Ausführungsform hinzugefügt werden. Für eines oder mehrere Elemente jeder Ausführungsform ist außerdem ein Hinzufügen, Weglassen oder Austausch eines anderen Elementes möglich.
Bezugszeichenliste

1: weiße Linie
2: Haltelinie
3: Halteliniendetektionsbereich
4: Fehler der Wegentfernung bis zur kartenbasierten Haltelinie
5: virtuelle Haltelinie
10: Sensor
20: Informationsquelle
30: Fusionseinheit
40: Planungs-/Beurteilungseinheit
100: Karteninformationserfassungseinheit
110: Ortungseinheit
120: Eigenfahrzeuginformationserfassungseinheit
130: Halteliniendetektionsverarbeitungseinheit
140: Weißliniendetektionsverarbeitungseinheit,
150: V2X
160: Fußgängerüberweg-Erkennungseinheit
170: Beschilderungserkennungseinheit
180: Fahrzeugdetektionseinheit
200: Karteninformationsverarbeitungs- und -berechnungseinheit
210: Entfernungsberechnungseinheit zur Berechnung der Entfernung bis zur Haltelinie
300: Karteninformations-Messergebnis-Vereinheitlichungseinheit
310: Haltelinienpositionsvereinheitlichungseinheit
400: Fahrwegplanungseinheit
410: Geschwindigkeitsplanungseinheit
500: Lerneinheit
510: Haltelinienpositions- und -merkmalslerner
520: Fremdfahrzeug-Anhaltepositionslerner
600: Speichereinheit
610: Haltelinienpositionsspeicherbereich
620: Haltelinienmerkmalsspeicherbereich
630: Schätzentfernungsspeicherbereich, in dem die geschätzte Entfernung bis zum vorderen Ende eines vorausfahrenden Fahrzeugs zum Zeitpunkt des Anhaltens des vorausfahrenden Fahrzeugs gespeichert wird
700: Datenvereinheitlichungseinheit
710: Haltelinienpositionsschätzeinheit
720: Entfernungsschätzeinheit zum Schätzen einer Entfernung bis zum vorderen Ende eines vorausfahrenden Fahrzeugs
730: Entfernungsberechnungseinheit zur Berechnung einer Entfernung bis zu der Position, an der ein vorausfahrendes Fahrzeug zum aktuellen Zeitpunkt angehalten hat
740: Eigenfahrzeug-Anhaltepositionsvereinheitlichungseinheit
900: Signalverarbeitungsschritt
910: Bestimmungsverarbeitungsschritt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2011123613 A [0005]
JP 2009196487 A [0005]

Claims

Erkennungsvorrichtung umfassend: einen ersten Sensor, der ein erstes Merkmal detektiert; und mindestens eine vom ersten Sensor verschiedene Informationsquelle, wobei eine Betriebsstartzeit des ersten Sensors ausgehend von Betriebsstartinformationen bestimmt wird, die vom ersten Sensor oder von der Informationsquelle ausgegeben werden.
Erkennungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Sensor einen Bereich der Detektion des ersten Merkmals anhand der vom ersten Sensor oder von der Informationsquelle ausgegebenen Positionsinformationen des ersten Merkmals begrenzt.
Erkennungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Sensor einen Bereich, in dem das erste Merkmal detektiert wird, anhand von Genauigkeitsinformationen der vom ersten Sensor oder von der Informationsquelle ausgegebenen Positionsinformationen des ersten Merkmals ändert.
Erkennungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei an den ersten Sensor gesendete Entfernungsinformationen über eine Entfernung bis zum ersten Merkmal anhand eines Ergebnisses einer Detektion von Positionsinformationen eines zweiten Merkmals und Positionsfehlerinformationen des zweiten Merkmals korrigiert werden, und ein Bereich der vom ersten Sensor durchgeführten Merkmalserkennungsverarbeitung anhand eines Wertes der Positionsfehlerinformationen des zweiten Merkmals verengt wird.
Erkennungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei es sich bei der Informationsquelle um Informationen handelt, die über ein Ergebnis einer von einem anderen Fahrzeug durchgeführten Merkmalsdetektion per V2X gewonnen werden.
Erkennungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei es sich bei der Informationsquelle um gespeicherte Informationen eines mit Hilfe des ersten Sensors detektierten Merkmals handelt.
Erkennungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend eine Funktion zur Erzeugung von Eigenfahrzeug-Anhaltepositionsinformationen anhand eines Ergebnisses der Detektion einer Anhalteposition eines anderen Fahrzeugs.
Erkennungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner umfassend eine Funktion zur Erzeugung von Eigenfahrzeug-Anhaltepositionsinformationen anhand einer virtuellen Haltelinie, die nicht auf einer Fahrbahnoberfläche aufgemalt ist.
Erkennungsvorrichtung umfassend: eine Entfernungsberechnungseinheit, die eine Karteninformationsdistanz zwischen einem Eigenfahrzeug und einem Zielmerkmal anhand von Karteninformationen berechnet; eine Zielmerkmal-Detektionsverarbeitungseinheit, die im Falle, dass die Karteninformationsdistanz gleich oder kleiner als ein Bestimmungswert ist, einen Detektionsbereich zur Erfassung des Zielmerkmals anhand der Karteninformationsdistanz festlegt, das Zielmerkmal innerhalb des Detektionsbereichs detektiert und eine tatsächlich gemessene Entfernung zwischen dem Eigenfahrzeug und dem Zielmerkmal berechnet; und eine Vereinheitlichungsergebnis-Berechnungseinheit, die Daten der Karteninformationsdistanz und Daten der tatsächlich gemessenen Entfernung vereinheitlicht, um ein Vereinheitlichungsergebnis einer Entfernung zwischen dem Eigenfahrzeug und dem Zielmerkmal zu berechnen.
Erkennungsvorrichtung nach Anspruch 9, ferner umfassend eine Entfernungsschätzeinheit, die eine Entfernung zwischen einer Position des Eigenfahrzeugs und dem Zielmerkmal nach Ablauf einer vorherbestimmten Zeit nach einem Startzeitpunkt des Betriebs zur Detektion des Zielmerkmals durch die Zielmerkmal-Detektionsverarbeitungseinheit schätzt, wobei die Vereinheitlichungsergebnis-Berechnungseinheit das Vereinheitlichungsergebnis berechnet, indem sie die von der Entfernungsschätzeinheit geschätzte Entfernung nach Ablauf der vorherbestimmten Zeit, Daten der anhand der Karteninformationen durch die Entfernungsberechnungseinheit berechneten Karteninformationsdistanz nach Ablauf der vorherbestimmten Zeit und Daten einer durch die Zielmerkmal-Detektionsverarbeitungseinheit berechneten tatsächlich gemessenen Entfernung nach Ablauf der vorherbestimmten Zeit vereinheitlicht.
Erkennungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Entfernungsberechnungseinheit die Karteninformationsdistanz und eine Fehlerdistanz der Karteninformationsdistanz berechnet, und die Zielmerkmal-Detektionsverarbeitungseinheit als Detektionsbereich einen Bereich festlegt, der dadurch ermittelt wird, dass die Fehlerdistanz zur Vorder- und Rückseite einer um die Karteninformationsdistanz vom Eigenfahrzeug entfernt gelegenen Position hinzuaddiert wird.
Erkennungsvorrichtung nach Anspruch 11, ferner umfassend eine Schätzfehlerberechnungseinheit, die anhand von Fehlerinformationen der Breiten- und Längengradposition des Eigenfahrzeugs, die in den aus einer Ortungseinheit gesendeten Daten enthalten sind, eine Fehlerdistanz der Karteninformationsdistanz berechnet, wobei die Zielmerkmal-Detektionsverarbeitungseinheit als Detektionsbereich einen Bereich festlegt, der dadurch ermittelt wird, dass die Fehlerdistanz zur Vorder- und Rückseite einer um die Karteninformationsdistanz vom Eigenfahrzeug entfernt gelegenen Position hinzuaddiert wird, die Vereinheitlichungsergebnis-Berechnungseinheit einen Vereinheitlichungsfehler berechnet, indem sie eine in den Daten der Karteninformationsdistanz enthaltene Fehlerdistanz und eine in den Daten der tatsächlich gemessenen Entfernung enthaltene Fehlerdistanz vereinheitlicht und den Vereinheitlichungsfehler an die Schätzfehlerberechnungseinheit nach Ablauf der vorherbestimmten Zeit sendet, und die Schätzfehlerberechnungseinheit eine Fehlerdistanz der Karteninformationsdistanz nach Ablauf der vorherbestimmten Zeit berechnet, indem sie den Vereinheitlichungsfehler und die aus der Ortungseinheit gesendeten Fehlerinformationen nach Ablauf der vorherbestimmten Zeit verwendet und die Fehlerdistanz an die Zielmerkmal-Detektionsverarbeitungseinheit sendet.