DE112020003096T5

DE112020003096T5 - Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112020003096T5
Application number: DE112020003096.2T
Authority: DE
Inventors: Kento Kagimoto; Hitoshi Hayakawa; Yuya Tanaka
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2019-08-06
Filing date: 2020-07-21
Publication date: 2022-04-21
Also published as: WO2021024793A1; US20220254170A1; JP7203985B2; JPWO2021024793A1

Abstract

Es wird eine Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung geschaffen, die die Detektionsergebnisse der mehreren Sensoren für die äußere Umgebung verarbeitet, die die Fahrspurmarkierung erkennen, die die Fahrspur abteilt, und die die Fahrspurmarkierung genauer als zuvor identifizieren kann. Eine Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 enthält eine Speichervorrichtung 102, die ein früheres Detektionsergebnis De eines Sensors 200 für die äußere Umgebung als Zeitreihendaten speichert, und eine Zentraleinheit 101, die eine Fahrspurmarkierung auf der Grundlage der Zeitreihendaten identifiziert. Die Zentraleinheit 101 bestimmt auf der Grundlage des Vergleichs zwischen dem neuen Detektionsergebnis De, das nicht in den Zeitreihendaten enthalten ist, und den Zeitreihendaten, dass das neue Detektionsergebnis De zu der vorhandenen Fahrspurmarkierung oder zu der neuen Fahrspurmarkierung gehört.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung.
Technischer Hintergrund
Wenn in einer Straßenumgebung, in der es mehrere Fahrspuren gibt, wie z. B. einer Fernverkehrsstraße, gefahren wird, war es bereits bekannt, dass automatisch fahrende Fahrzeuge automatisch fahren können, während sie die Kontinuität der Fahrtrennlinie (Fahrspurbegrenzungslinie) bestimmen und spezifizieren (siehe PTL 1 im Folgenden). Dieses herkömmliche automatisch fahrende Fahrzeug ist mit einer Vorrichtung versehen, die eine Fahrtrennlinie aus einem Straßenbild erkennt, das durch Erkennen eines Fahrwegs in einer Fahrzeugfahrtrichtung erhalten wird, (siehe Anspruch 1 und dergleichen in demselben Dokument).
Die Erkennungsvorrichtung enthält die folgenden Mittel (a) bis (f) (siehe Anspruch 1 und dergleichen in demselben Dokument). (a) Mittel zum Extrahieren wenigstens eines Liniensegments aus dem Straßenbild. (b) Mittel zum Identifizieren der Fahrtrennlinie einer Straße aus den in vorgegebenen Zeitintervallen extrahierten Liniensegmenten, (c) Mittel zum Schätzen des geometrischen Ortes des Fahrens eines Fahrzeugs vom Zeitpunkt der vorherigen Identifikation bis zum Zeitpunkt der aktuellen Identifikation. (d) Mittel zum Bestimmen der Kontinuität zwischen der bis zum vorherigen Zeitpunkt identifizierten Fahrtrennlinie und der zu diesem Zeitpunkt identifizierten Fahrtrennlinie auf der Grundlage des geschätzten geometrischen Ortes des Fahrens und der zu diesem Zeitpunkt identifizierten Fahrtrennlinie. (e) Mittel zum Zuweisen derselben Kennung zu der auf der Grundlage des Bestimmungsergebnisses identifizierten Fahrtrennlinie. (f) Mittel zum Speichern der Informationen über die Fahrtrennlinie, der die Kennung zugewiesen ist.
Bei einer derartigen Konfiguration wird in dem obenerwähnten herkömmlichen automatisch fahrenden Fahrzeug die Kontinuität der Fahrspurbegrenzungslinie bestimmt, wird die gleiche Kennung zugewiesen und werden die spezifischen Informationen gespeichert, so dass die Fahrspurbegrenzungslinie äußerst einfach spezifiziert werden kann. Außerdem wird das Ausmaß der Berechnung verringert (siehe Absatz 0007 und dergleichen desselben Dokuments).
Liste der Entgegenhaltungen
Patentliteratur
PTL 1: JP 2003-203298 A
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Bei dem oben beschriebenen herkömmlichen automatisch fahrenden Fahrzeug wird die äußerste rechte Fahrspurbegrenzungslinie als Referenzfahrspurbegrenzungslinie festgelegt, wird der Abstand vom eigenen Fahrzeug, das der Ursprung ist, zu jeder Fahrspurbegrenzungslinie gemessen, wird der Abstand von der Referenzfahrspurbegrenzungslinie zu jeder Fahrspurbegrenzungslinie erhalten und wird jeder Fahrspurbegrenzungslinie eine Fahrspurbegrenzungsliniennummer zugewiesen (siehe Abschnitte 0017-0023 und dergleichen in demselben Dokument). Das heißt, dieses herkömmliche automatisch fahrende Fahrzeug bestimmt die Kontinuität der Fahrspurbegrenzungslinie basierend auf dem Abstand von dem eigenen Fahrzeug bis zur nächstgelegenen Fahrspurbegrenzungslinie. Deshalb können, falls die Anzahl der Fahrspuren aufgrund z. B. einer Fahrspur, die von einer befahrenen Fahrspur abzweigt, oder einer Fahrspur, die sich mit der befahrenen Fahrspur vereinigt, zunimmt oder abnimmt, verschiedene Fahrspurbegrenzungen fälschlicherweise als dieselbe Fahrspurbegrenzung erkannt werden.
Die vorliegende Offenbarung schafft eine Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung, die die Detektionsergebnisse der mehreren Sensoren für die äußere Umgebung verarbeitet, die die Fahrspurmarkierung erkennen, die die Fahrspur abteilt, und die die Fahrspurmarkierung genauer als zuvor identifizieren kann.
Lösung des Problems
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung, die eine Fahrspurmarkierung durch das Verarbeiten der Detektionsergebnisse mehrerer Sensoren für die äußere Umgebung, die die Fahrspurmarkierung, die eine Fahrspur abteilt, erkennen, identifiziert, wobei die Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung umfasst: eine Speichervorrichtung, die frühere Detektionsergebnisse als Zeitreihendaten speichert; und eine Zentraleinheit, die die Fahrspurmarkierung auf einer Grundlage der Zeitreihendaten identifiziert, wobei die Zentraleinheit auf einer Grundlage eines Vergleichs zwischen dem neuen Detektionsergebnis, das nicht in den Zeitreihendaten enthalten ist, und den Zeitreihendaten bestimmt, dass das neue Detektionsergebnis zu der vorhandenen Fahrspurmarkierung oder der neuen Fahrspurmarkierung gehört.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß dem obigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, eine Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung zu schaffen, die die Detektionsergebnisse der mehreren Sensoren für die äußere Umgebung verarbeitet, die die Fahrspurmarkierung erkennen, die die Fahrspur abteilt, und die die Fahrspurmarkierung genauer als zuvor identifizieren kann.
Figurenliste

1 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm, das eine Ausführungsform einer Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
2 ist ein funktionaler Blockschaltplan der in 1 veranschaulichten Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung.
3A ist eine Draufsicht auf ein Fahrzeug, das mit der in 1 veranschaulichten Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung ausgestattet ist, während es in einer Fahrspur fährt.
3B ist eine konzeptionelle graphische Darstellung eines neuen Detektionsergebnisses eines Sensors für die äußere Umgebung des in 3A veranschaulichten Fahrzeugs.
3C ist eine konzeptionelle graphische Darstellung der Zeitreihendaten der Detektionsergebnisse des Sensors für die äußere Umgebung des in 3A veranschaulichten Fahrzeugs.
4 ist ein funktionaler Blockschaltplan einer Kennungszuweisungsfunktion der in 2 veranschaulichten Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung.
5 ist ein Ablaufplan einer Verarbeitung durch die in 4 veranschaulichte Kennungszuweisungsfunktion.
6 ist ein Ablaufplan einer Verarbeitung durch eine in 4 veranschaulichte Abstandsberechnungsfunktion.
7 ist eine erklärende graphische Darstellung einer Verarbeitung durch die in 4 veranschaulichte Abstandsberechnungsfunktion.
8 ist ein Ablaufplan einer Verarbeitung durch eine in 4 veranschaulichte Zuordnungsfunktion.
9 ist ein Ablaufplan einer Verarbeitung durch eine in 4 veranschaulichte Näherungskurven-Erzeugungsfunktion.
10 ist ein funktionaler Blockschaltplan, der eine Ausführungsform der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.

Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden werden Ausführungsformen einer Sensorverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung bezüglich der Zeichnungen beschrieben.
[Erste Ausführungsform]
1 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm, das eine Ausführungsform einer Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Eine Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 der vorliegenden Ausführungsform ist z. B. an einem Fahrzeug V angebracht und bildet einen Abschnitt eines fortschrittlichen Fahrerassistenzsystems (ADAS) und eines automatisierten Fahrsystems (AD).
Die Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 enthält z. B. eine Zentraleinheit (CPU) 101, eine Speichervorrichtung 102, wie z. B. einen Speicher oder eine Festplatte, ein in der Speichervorrichtung 102 gespeichertes Computerprogramm und eine (nicht veranschaulichte) Eingabe-/Ausgabevorrichtung. Die Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 ist z. B. ein Computersystem, wie z.B. Firmware oder ein Mikrocontroller. Ferner kann die Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 ein Abschnitt einer elektronischen Steuervorrichtung (ECU) für ein ADAS oder AD sein, die z. B. am Fahrzeug V angebracht ist.
Die Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 ist z. B. mit einem Sensor 200 für die äußere Umgebung, einem Fahrzeugsensor 300, einem Positionierungssensor 400 und einer Fahrspurmarkierungsinformations-Integrationsvorrichtung 500, die am Fahrzeug V angebracht sind, über ein CAN (Controller-Bereichsnetz), ein fahrzeuginternes Ethernet oder dergleichen verbunden, um zu kommunizieren. Die Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 empfängt die Detektionsergebnisse De, Dv und Dp von dem Sensor 200 für die äußere Umgebung, dem Fahrzeugsensor 300 bzw. dem Positionierungssensor 400 und gibt ein Verarbeitungsergebnis R dieser Sensorinformationen an die Fahrspurmarkierungsinformations-Integrationsvorrichtung 500 aus. Die Einzelheiten der Funktionen der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 werden später beschrieben.
Die Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 ist konfiguriert, z. B. in einem vorgegebenen Zyklus wiederholt zu arbeiten. Der Betriebszyklus der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 ist nicht besonders eingeschränkt, sondern kann ein fester Zyklus von z. B. etwa 100 [ms] sein. Der Betriebszyklus der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 kann z. B. auf einen Zyklus gesetzt sein, der für die Fahrzeugsteuerung geeignet ist. Spezifisch ist z. B. der Betriebszyklus der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 nicht fest, sondern kann gemäß den Betriebszyklen des Sensors 200 für die äußere Umgebung und des Fahrzeugsensors 300 geeignet geändert werden. Unter Berücksichtigung des Einflusses periodischer Schwankungen und Abweichungen können z. B. die Informationen von dem Sensor 200 für die äußere Umgebung durch die Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 zuverlässig erfasst werden.
Der Sensor 200 für die äußere Umgebung ist ein am Fahrzeug V angebrachter Sensor, der die Umgebung des Fahrzeugs V erkennt. Der Sensor 200 für die äußere Umgebung enthält z. B. zwei oder mehr, d. h., mehrere Sensoren für die äußere Umgebung aus einer Stereokamera-Vorrichtung, einem ungerichteten Vogelperspektiven-Kamerasystem, einem LIDAR (Lichtdetektion und -ortung), einer monokularen Kameravorrichtung und anderen Sensoren; die Fahrspurmarkierungen erkennen können. Hier ist die Fahrspurmarkierung oder Fahrspurkennzeichnung eine Straßenkennzeichnung, die eine Fahrspur auf einer Straße abteilt und eine Fahrspurbegrenzungslinie enthält, die durch eine durchgezogene oder gestrichelte weiße oder gelbe Linie angezeigt ist. Als die Fahrspurmarkierung werden im Allgemeinen z. B. Straßenkennzeichnungsfarbe, Straßennägel, Pfähle, Steine und dergleichen verwendet.
Die Erkennung der Fahrspurmarkierung durch den Sensor 200 für die äußere Umgebung wird beschrieben, indem eine Stereokamera-Vorrichtung als ein Beispiel genommen wird. Die Stereokamera-Vorrichtung, die der Sensor 200 für die äußere Umgebung ist, erkennt die Fahrspurmarkierung aus z. B. Bildinformationen. Ferner erzeugt die Stereokamera-Vorrichtung z. B. aus den Bildern zweier Kameras ein Parallaxenbild, wobei sie für jedes Pixel des Bildes der Fahrspurmarkierung den Abstand und die Richtung vom Fahrzeug V berechnet.
Das Detektionsergebnis De von wenigstens einem der mehreren Sensoren 200 für die äußere Umgebung enthält z. B. den Zeitpunkt, zu dem der Prozess des Erkennens der Fahrspurmarkierung ausgeführt wird, eine Erkennungspunktfolge der Fahrspurmarkierung und Punktfolgen-Metainformationen. Die Erkennungspunktfolge der Fahrspurmarkierung ist eine Anordnung, d. h., eine Punktfolge, in der die Punkte auf jeder durch die mehreren Sensoren 200 für die äußere Umgebung erkannten Fahrspurmarkierung durch das Fahrzeugkoordinatensystem dargestellt sind. Das Fahrzeugkoordinatensystem ist z. B. ein Koordinatensystem, das aus einer X-Achse mit der Mitte der Achse des Hinterrades des Fahrzeugs V als den Ursprung und der Vorderseite des Fahrzeugs V als die positive Richtung und einer Y-Achse mit der linken Richtung des Fahrzeugs V als die positive Richtung besteht.
Ferner sind die Punktfolgen-Metainformationen Informationen, die den Typ jedes Sensors für die äußere Umgebung, der in den mehreren Sensoren 200 für die äußere Umgebung enthalten ist, und den Typ der Fahrspurmarkierung, wie z. B. den Linientyp der Fahrspurkennzeichnung, enthalten. Wenn das Detektionsergebnis De des Sensors 200 für die äußere Umgebung derartige Punktfolgen-Metainformationen enthält, gibt es in der Fahrspurmarkierungsinformations-Integrationsvorrichtung 500 einen Vorteil, dass eine integrierte Verarbeitung der Informationen mehrerer Fahrspurmarkierungen basierend auf dem Typ der Fahrspurmarkierung, wie z. B. dem Linientyp der Fahrspurkennzeichnung, möglich wird.
In der vorliegenden Ausführungsform wird angenommen, dass das Detektionsergebnis De der mehreren Sensoren 200 für die äußere Umgebung eine Erkennungsverarbeitungszeit, die Erkennungspunktfolge und die Punktfolgen-Metainformationen enthält. In der im Folgenden beschriebenen Verarbeitung kann die Erkennungsverarbeitungszeit, d. h., der Zeitpunkt, zu dem die Verarbeitung zum Erkennen der Fahrspurmarkierung ausgeführt wird, durch den Zeitpunkt ersetzt werden, zu dem das Detektionsergebnis De des Sensors 200 für die äußere Umgebung in die Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 eingegeben wird. Dies macht es möglich, das Übertragungsband am Eingang der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 zu schonen.
Das Detektionsergebnis De von wenigstens einem der mehreren Sensoren 200 für die äußere Umgebung kann ein Parameter einer Näherungskurve basierend auf der Form der Fahrspurmarkierung, wie z. B. ein Koeffizient einer quadratischen Kurve basierend auf der Form der Fahrspurmarkierung, sein. In diesem Fall kann die Informationskapazität des Detektionsergebnisses De im Vergleich zu dem Fall, in dem das Detektionsergebnis De eine Erkennungspunktfolge ist, verringert werden. Die Parameter der Näherungskurve können in eine Punktfolge umgesetzt werden, indem z. B. die Punkte alle 0,5 [m] auf einer Näherungsgeraden genommen werden.
Der Fahrzeugsensor 300 enthält z. B. einen Geschwindigkeitssensor, einen Beschleunigungssensor, einen Winkelgeschwindigkeitssensor, einen Lenkwinkelsensor, einen Bremssensor, einen Fahrpedalsensor, einen Kreiselsensor, einen Kraftmaschinenrotationssensor, einen Schaltsensor und dergleichen, die am Fahrzeug V angebracht sind. Der Fahrzeugsensor 300 gibt das Detektionsergebnis Dv, das z. B. die Geschwindigkeit, die Beschleunigung, die Winkelgeschwindigkeit, den Lenkwinkel, die Bremspedalkraft, die Öffnung des Fahrpedals, die Lage im globalen Koordinatensystem, die Kraftmaschinendrehzahl, die Schaltposition und dergleichen des Fahrzeugs V enthält, an die Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 aus. Das durch den Fahrzeugsensor 300 ausgegebene Detektionsergebnis Dv enthält nicht notwendigerweise alle der obenerwähnten Informationen, sondern enthält z. B. wenigstens die Geschwindigkeit, die Beschleunigung und die Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs V.
Der Positionierungssensor 400 ist z. B. ein am Fahrzeug V angebrachtes Satellitenpositionierungssystem, wie z. B. das GPS (Globale Navigationssatellitensystem) oder das GNSS (Globale Navigationssatellitensystem), und gibt die Position und die Orientierung des Fahrzeugs V als das Detektionsergebnis Dp an die Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 aus. Ferner kann der Positionierungssensor 400 z. B. einen Geschwindigkeitssensor, einen Winkelgeschwindigkeitssensor, einen Kreiselsensor oder dergleichen, die im Fahrzeugsensor 300 enthalten sind, verwenden und die Positionierung durch ein Satellitenpositionierungssystem, z. B. zwischen Tunneln und Hochhäusern, ergänzen.
Die Position und die Orientierung des Fahrzeugs V können durch den Positionierungssensor 400 in einem kurzen Zyklus genau erhalten werden, wobei die Unterschiede zwischen den Positionen und den Orientierungen zwischen dem vorherigen Zyklus und dem aktuellen Zyklus berechnet werden können. In diesem Fall, wenn die Position und die Orientierung des Fahrzeugs V auf der Grundlage des Detektionsergebnisses des Rades oder der Lenkung durch den Fahrzeugsensor 300 erhalten werden, kann der Fehler aufgrund der Änderung der Geschwindigkeit oder der Drehzahl abhängig vom Zustand des Rades oder des Bodens eliminiert werden.
Die Fahrspurmarkierungsinformations-Integrationsvorrichtung 500 enthält z. B. eine CPU 501, eine Speichervorrichtung 502, ein in der Speichervorrichtung 502 gespeichertes Computerprogramm und eine (nicht veranschaulichte) Eingabe-/Ausgabevorrichtung. Die Fahrspurmarkierungsinformations-Integrationsvorrichtung 500 ist z. B. ein Computersystem, wie z. B. Firmware oder ein Mikrocontroller. Ferner kann die Fahrspurmarkierungsinformations-Integrationsvorrichtung 500 ein Abschnitt einer ECU für das ADAS oder AD sein, die z. B. an dem Fahrzeug V angebracht ist.
Die Fahrspurmarkierungsinformations-Integrationsvorrichtung 500 speichert das von der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 ausgegebene Verarbeitungsergebnis R, das Detektionsergebnis eines weiteren Sensors, der die Fahrspurmarkierung erkennen kann, das Identifizierungsergebnis der Fahrspurmarkierung zu einem weiteren Zeitpunkt und dergleichen in der Speichervorrichtung 502. Dann werden das Verarbeitungsergebnis R, das Detektionsergebnis, das Identifikationsergebnis und dergleichen, die in der Speichervorrichtung 502 gespeichert sind, durch die CPU 501 integriert. Im Ergebnis verbessert die Fahrspurmarkierungsinformations-Integrationsvorrichtung 500 die Genauigkeit, den Bereich, die Glattheit, die erforderliche Speichermenge und dergleichen des Identifikationsergebnisses der Fahrspurmarkierung.
Als ein spezifisches Verbesserungsverfahren erhält die CPU 501 z. B. zuerst eine Punktfolge, die durch das Bilden einer einfachen Vereinigung von Identifikationsergebnissen mit derselben Kennung unter den Identifikationsergebnissen der mehreren Fahrspurmarkierungen erhalten wird. Als Nächstes bildet die CPU 501 den Durchschnitt mehrerer Punkte, die in der Punktfolge enthalten sind, die sich nah beieinander befinden, wobei sie die Anzahl der Punkte der Punktfolge durch das Erhalten einiger repräsentativer Punkte verringert und die Anzahl der Punkte erhält, die weniger notwendige Speicherkapazität erfordert, während der Einfluss des durch das Gesetz der großen Zahlen verursachten Fehlers verringert wird. Die Verarbeitung durch die Fahrspurmarkierungsinformations-Integrationsvorrichtung 500 ist nicht auf das obige Verfahren eingeschränkt. Die CPU 501 kann z. B. eine Näherungskurve aus einer durch die Vereinigung erhaltenen Punktfolge erhalten und die Parameter der Näherungskurve berechnen. Ferner kann die CPU 501 die Glattheit unter Verwendung der in regelmäßigen Intervallen auf der Näherungskurve genommenen Punkte als eine neue Punktfolge verbessern.
Im Folgenden werden die Funktionen der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 in der vorliegenden Ausführungsform bezüglich der 2 bis 9 ausführlich beschrieben. 2 ist ein funktionaler Blockschaltplan der in 1 veranschaulichten Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100.
Die Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 weist z. B. eine Funktion F1 zum Erfassen von Punktfolgeninformationen, eine Funktion F2 zum Zuweisen einer Kennung und eine Funktion F3 zum Ausgeben von Fahrspurmarkierungsinformationen auf. Jede dieser Funktionen besteht z. B. aus der CPU 101, die die Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 bildet, der Speichervorrichtung 102, dem in der Speichervorrichtung 102 gespeicherten Computerprogramm und der (nicht veranschaulichten) Eingabe-/Ausgabevorrichtung.
3A ist eine Draufsicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem das Fahrzeug V, das mit der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100, dem Sensor 200 für die äußere Umgebung, dem Fahrzeugsensor 300, dem Positionierungssensor 400 und der Fahrspurmarkierungsinformations-Integrationsvorrichtung 500 ausgestattet ist, auf einer durch eine Fahrspurmarkierung Lm abgetrennten Fahrspur L auf einer Straße Rd fährt. 3B ist eine konzeptionelle graphische Darstellung eines neuen Detektionsergebnisses De des Sensors 200 für die äußere Umgebung des in 3A veranschaulichten Fahrzeugs V. 3C ist eine konzeptionelle graphische Darstellung der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 des Detektionsergebnisses De des Sensors 200 für die äußere Umgebung des in 3A veranschaulichten Fahrzeugs V.
Wie in 3A veranschaulicht ist, nimmt z. B. eine Bildaufnahmevorrichtung, wie z. B. eine Stereokamera oder eine monokulare Kamera, die in dem an dem Fahrzeug V angebrachten Sensor 200 für die äußere Umgebung enthalten ist, Bilder von anderen Fahrzeugen um das Fahrzeug V, Fußgängern, Hindernissen, der Straße Rd, der Fahrspurmarkierung Lm und dergleichen auf, während das Fahrzeug V auf der Fahrspur L auf der Straße Rd fährt. Wie oben beschrieben worden ist, gibt der Sensor 200 für die äußere Umgebung das Detektionsergebnis De, das die Erkennungsverarbeitungszeit der Fahrspurmarkierung Lm, die Erkennungspunktfolge und die Punktfolgen-Metainformationen enthält, z. B. an die Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 aus.
Die Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 verarbeitet sequentiell das Detektionsergebnis De jedes Sensors, der in den mehreren Sensoren 200 für die äußere Umgebung enthalten ist. Das heißt, die Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 führt die Verarbeitung des Detektionsergebnisses De jedes Sensors 200 für die äußere Umgebung in einem vorgegebenen Zyklus sequentiell aus. Die Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 verarbeitet bevorzugt z. B. das Detektionsergebnis De des Sensors 200 für die äußere Umgebung, das eine große Menge an Informationen aufweist. Im Ergebnis kann das als Nächstes zu verarbeitende Detektionsergebnis De des Sensors 200 für die äußere Umgebung mit dem Detektionsergebnis De des vorherigen Sensors 200 für die äußere Umgebung verglichen werden, das eine größere Menge an Informationen aufweist, die in der Speichervorrichtung 102 gespeichert sind, wobei die Genauigkeit des Vergleichs verbessert wird.
Die Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 kann z. B. die Detektionsergebnisse De der mehreren Sensoren 200 für die äußere Umgebung parallel verarbeiten. Im Ergebnis kann die Verarbeitungszeit der Detektionsergebnisse De der mehreren Sensoren 200 für die äußere Umgebung verringert werden. Ferner kann die Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 die Zeitreihendaten des Detektionsergebnisses De für jeden Sensor 200 für die äußere Umgebung in der Speichervorrichtung 102 speichern, um den Einfluss des Unterschieds zwischen den Detektionsergebnissen De der einzelnen Sensoren 200 für die äußere Umgebung zu verringern.
Wie in 3B veranschaulicht ist, ist das neue Detektionsergebnis De des Sensors 200 für die äußere Umgebung in der Speichervorrichtung 102 der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 z. B. als die Eingaben i1, i2 und i3 gespeichert. Ferner speichert die Speichervorrichtung 102, wie in 3C veranschaulicht ist, das Identifikationsergebnis Id der Fahrspurmarkierung Lm basierend auf dem früheren Detektionsergebnis De des Sensors 200 für die äußere Umgebung als z. B. die Zeitreihendaten td1, td2 und td3. In den in den 3B und 3C veranschaulichten Beispielen sind die Eingaben i1, i2 und i3 und die Zeitreihendaten td1, td2 und td3 jeweils durch Punktfolgen, d. h., die Erkennungspunktfolgen, konfiguriert, die die Erkennungsergebnisse der Fahrspurmarkierung Lm durch den Sensor 200 für die äußere Umgebung sind.
Die Funktion F1 zum Erfassen der Punktfolgeninformationen empfängt als die Eingaben z. B. das Detektionsergebnis De des Sensors 200 für die äußere Umgebung und das Detektionsergebnis Dv des Fahrzeugsensors 300. In dieser Funktion F1 richtet die Zentraleinheit 101 die Erkennungsergebnisformate der im vom Sensor 200 für die äußere Umgebung eingegebenen Detektionsergebnis De enthaltenen Fahrspurmarkierungen Lm aus, wobei sie die Erkennungsverarbeitungszeiten synchronisiert. Danach gibt die Zentraleinheit 101 das Identifikationsergebnis Id der Fahrspurmarkierung Lm für jeden Sensor, der in den mehreren Sensoren 200 für die äußere Umgebung enthalten ist, an die Funktion F2 zum Zuweisen einer Kennung und die Funktion F3 zum Ausgeben der Fahrspurmarkierungsinformationen aus.
Wenn das Erkennungsergebnis der Fahrspurmarkierung Lm, das im Detektionsergebnis De des Sensors 200 für die äußere Umgebung enthalten ist, ein Parameter der Näherungskurve ist, erzeugt die Zentraleinheit 101 in der Funktion F1 zum Erfassen der Punktfolgeninformationen mehrere Punkte in einem geeigneten Intervall auf der Näherungskurve, wobei sie die Punkte in-ein Punktfolgenformat umsetzt. Der Abstand zwischen den Punkten in der Punktfolge kann fest oder variabel sein. Wenn das Intervall zwischen den Punkten variabel ist, z. B. die Obergrenze der Anzahl der in der Erkennungspunktfolge enthaltenen Punkte fest ist, wird das Intervall zwischen den Punkten verkleinert, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs V gering ist, während das Intervall zwischen den Punkten erweitert wird, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs V hoch ist. Dies fördert die Schätzung der erforderlichen Informationsmenge.
Ferner vereinheitlicht die Zentraleinheit 101 in der Funktion F1 zum Erfassen der Punktfolgeninformationen die Koordinaten jedes Punktes, der die Punktfolge bildet, und die Koordinaten des lokalen Koordinatensystems, wenn sie die Parameter der Näherungskurve, die das Erkennungsergebnis der Fahrspurmarkierung Lm ist, in das Format der Punktfolge umsetzt. Das lokale Koordinatensystem ist ein Koordinatensystem, das aus einer X-Achse mit der Mitte der Achse des Hinterrades des Fahrzeugs V als der Ursprung und einer positiven Richtung vor dem Fahrzeug V und einer Y-Achse mit einer positiven Richtung auf der linken Seite des Fahrzeugs V besteht.
Ferner, wenn das Erkennungsergebnis der Fahrspurmarkierung Lm, das in dem Detektionsergebnis De des Sensors 200 für die äußere Umgebung enthalten ist, eine Punktfolge ist, erfasst die Zentraleinheit 101 das Erkennungsergebnis, wie es ist, in der Funktion F1 zum Erfassen der Punktfolgeriinformationen. Falls die erfassten Koordinaten der Punktfolge nicht die Koordinaten des lokalen Koordinatensystems sind, setzt die Zentraleinheit 101 die Koordinaten der Punktfolge in die Koordinaten des lokalen Koordinatensystems um. Ferner stellt die Zentraleinheit 101 in der Funktion F1 zum Erfassen der Punktfolgeninformationen den Erkennungsverarbeitungszeitpunkt jedes Sensors 200 für die äußere Umgebung auf den Startzeitpunkt des Verarbeitungszyklus durch die Sensor-Informationsverarbeitungsvorrichtung 100 ein.
Spezifisch berechnet die Zentraleinheit 101 in der Funktion F1 zum Erfassen der Punktfolgeninformationen die Differenzzeit zwischen dem Startzeitpunkt des Verarbeitungszyklus und dem Erkennungsverarbeitungszeitpunkt jedes Sensors 200 für die äußere Umgebung. Ferner schätzt die Zentraleinheit 101 den Fahrbetrag des Fahrzeugs V in der Differenzzeit basierend auf der Geschwindigkeit und der Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs V, die in dem Detektionsergebnis Dv des Fahrzeugsensors 300 enthalten sind, durch ein Kreisbewegungsmodell mit konstanter Geschwindigkeit, wobei sie die Positionen der Erkennungspunktfolge einstellt. Ferner ändert die Zentraleinheit 101 den im Detektionsergebnis De des Sensors 200 für die äußere Umgebung enthaltenen Erkennungsverarbeitungszeitpunkt auf den Startzeitpunkt des Verarbeitungszyklus nach der Synchronisation.
Wie oben beschrieben worden ist, kann in der Funktion F2 zum Zuweisen einer Kennung der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 das Detektionsergebnis De der Fahrspurmarkierung Lm mit demselben Verarbeitungszyklus verwendet werden, ohne die Zeit zu kennen. Das Bewegungsmodell zum Schätzen des Fahrbetrags des Fahrzeugs V in der Differenzzeit ist nicht auf das Kreisbewegungsmodell mit konstanter Geschwindigkeit eingeschränkt und kann ein lineares Bewegungsmodell mit konstanter Geschwindigkeit oder ein Modell, das die Beschleunigung berücksichtigt, sein und kann gemäß dem Verarbeitungszyklus der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 geändert werden.
Die Funktion F2 zum Zuweisen einer Kennung empfängt als die Eingaben z. B. das Detektionsergebnis Dp, das die Position und Orientierung des Fahrzeugs V enthält, das die Ausgabe des Positionierungssensors 400 ist, und das Identifikationsergebnis Id der Fahrspurmarkierung Lm für jeden Sensor, der in den mehreren Sensoren 200 für die äußere Umgebung enthalten ist, das die Ausgabe der Funktion F1 zum Erfassen der Punktfolgeninformationen ist. Ferner gibt die Funktion F2 zum Zuweisen einer Kennung eine Kennung Idn, die dem Identifikationsergebnis Id der Fahrspurmarkierung Lm entspricht, auf der Grundlage dieser Eingaben aus.
4 ist ein funktionaler Blockschaltplan der Funktion F2 zum Zuweisen einer Kennung zu der in 2 veranschaulichte Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100. 5 ist ein Ablaufplan einer Verarbeitung P2 durch die in 4 veranschaulichte Funktion F2 zum Zuweisen einer Kennung. Die Funktion F2 zum Zuweisen einer Kennung zu der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 ist z. B. eine Koordinatenumsetzungsfunktion F21, eine Abstandsberechnungsfunktion F22, eine Zuordnungsfunktion F23, eine Datenaktualisierungsfunktion F24, eine Funktion F25 zum Erzeugen einer Näherungskurve und eine Datenmanagementfunktion F26.
Die Koordinatenumsetzungsfunktion F21 empfängt als Eingaben das Identifikationsergebnis Id der Fahrspurmarkierung Lm für jeden Sensor des Sensors 200 für die äußere Umgebung, das die Ausgabe der Funktion F1 zum Erfassen der Punktfolgeninformationen ist, und das Detektionsergebnis Dp des Positionierungssensors 400. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Identifikationsergebnis Id, das von der Funktion F1 zum Erfassen der Punktfolgeninformationen in die Funktion F2 zum Zuweisen einer Kennung eingegeben wird, die Punktfolgeninformationen. Das heißt, in der Koordinatenumsetzungsfunktion F21 führt die Zentraleinheit 101 die Verarbeitung P21 zum Erfassen des Identifikationsergebnisses Id als die Punktfolgeninformationen von der Funktion F1 zum Erfassen der Punktfolgeninformationen aus.
Ferner führt die Zentraleinheit 101 in der Koordinatenumsetzungsfunktion F21 die Verarbeitung P22 zum Umsetzen der in den Eingabeinformationen enthaltenen Koordinaten des lokalen Koordinatensystems in die Koordinaten des globalen Koordinatensystems, das ein festes Koordinatensystem ist, aus. Ferner führt die Zentraleinheit 101 in der Koordinatenumsetzungsfunktion F21 die Verarbeitung P23 zum Zuweisen einer neuen Kennung zu den Eingaben i1, i2 und i3, die die neuen Detektionsergebnisse De des Sensors 200 für die äußere Umgebung sind, aus. Ferner führt die Zentraleinheit 101 in der Koordinatenumsetzungsfunktion F21 die Verarbeitung P24 zum Bestimmen des Vorhandenseins der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 des Identifikationsergebnisses Id der Fahrspurmarkierung Lm aus.
Bei der Verarbeitung P24, z. B. wenn die Zeitreihendaten td1, td2 und td3 der Fahrspurmarkierung Lm nicht in der Speichervorrichtung 102 gespeichert sind, bestimmt die Zentraleinheit 101, dass das Identifikationsergebnis Id der Fahrspurmarkierung Lm nicht vorhanden ist (nein). Dann gibt die Zentraleinheit 101 die Eingaben i1, i2 und i3, die die neuen Detektionsergebnisse De des Sensors 200 für die äußere Umgebung sind, denen eine neue Kennung gegeben wird, über die Abstandsberechnungsfunktion F22 und die Zuordnungsfunktion F23 an die Datenaktualisierungsfunktion F24 aus. Danach führt die Datenaktualisierungsfunktion F24 die später beschriebene Verarbeitung P27 zum Löschen von Daten aus.
Andererseits bestimmt die Zentraleinheit 101 bei der Verarbeitung P24, z. B. wenn die Zeitreihendaten td1, td2 und td3 der Fahrspurmarkierung Lm in der Speichervorrichtung 102 gespeichert sind, dass das Identifikationsergebnis Id der Fahrspurmarkierung Lm vorhanden ist (ja). In diesem Fall wird die Näherungskurve der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 der Fahrspurmarkierungen Lm, die in der vorherigen Verarbeitung P28 durch die Funktion F25 zum Erzeugen einer Näherungskurve erzeugt worden ist, durch die Datenmanagementfunktion F26 in der Speichervorrichtung 102 gespeichert. Deshalb führt die Zentraleinheit 101 in der Abstandsberechnungsfunktion F22 die Verarbeitung P25 zum Berechnen eines durchschnittlichen Abstands zwischen den Eingaben i1, i2 und i3, die das neue Identifikationsergebnis Id der Fahrspurmarkierung Lm sind, und den Zeitreihendaten td1, td2 und td3 der Fahrspurmarkierung Lm in der Abstandsberechnungsfunktion F22 aus.
Bei der Verarbeitung P25 zum Berechnen eines Abstands in der Abstandsberechnungsfunktion F22 empfängt die Zentraleinheit 101 als die Eingaben die Ausgeben der Koordinatenumsetzungsfunktion F21, d. h., die neuen Eingaben i1, i2 und i3 von dem Sensor 200 für die äußere Umgebung, denen die neu Kennung zugewiesen wird. Ferner empfängt die Zentraleinheit 101 bei dieser Verarbeitung P25 als die Eingaben die Ausgaben der Datenmanagementfunktion F26, d. h., die Zeitreihendaten td1, td2 und td3 der Fahrspurmarkierung Lm, die in der Speichervorrichtung 102 gespeichert sind. Dann berechnet die Zentraleinheit 101 bei dieser Verarbeitung P25 den durchschnittlichen Abstand zwischen den neuen Eingaben i1, i2 und i3 der Fahrspurmarkierung Lm und den Zeitreihendaten td1, td2 und td3.
6 ist ein Ablaufplan der Verarbeitung P25 durch die in 4 veranschaulichte Abstandsberechnungsfunktion F22. Die Verarbeitung P25 zum Berechnen eines Abstands durch die Abstandsberechnungsfunktion F22 enthält z. B. die Verarbeitung P251 zum Berechnen eines Abstands zur Näherungskurve, die Verarbeitung P252 zum Ausführen einer Korrektur basierend auf einer Fehlerellipse und die Verarbeitung P253 zum Berechnen des Durchschnitts aller Abstände.
Bei der Verarbeitung P251 erhält die Zentraleinheit 101 einen Abstand zwischen jedem Punkt, der die Punktfolge jeder der neuen Eingaben i1, i2 und i3 der Fahrspurmarkierung Lm bildet, und der Näherungskurve, die aus der Punktfolge erzeugt worden ist, die jede der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 bildet. Wie in den 3B und 3C veranschaulicht ist, wird z. B. angenommen, dass es eine Punktfolge der mehreren Eingaben i1, i2 und i3 und eine Näherungskurve der mehreren Teile der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 gibt. In diesem Fall berechnet die Zentraleinheit 101 z. B. den Abstand für alle Kombinationen aus den Punktfolgen der Eingaben i1, i2 und i3 und den Näherungskurven der Zeitreihendaten td1, td2 und td3.
In der vorliegenden Ausführungsform wird bei der Verarbeitung P28 zum Erzeugen einer Näherungskurve durch die Funktion F25 zum Erzeugen einer Näherungskurve, die später beschrieben wird, eine Näherungskurve, die eine Näherungsgerade und einen Näherungskreis enthält, durch die Zentraleinheit 101 auf der Grundlage der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 erzeugt. Der Grund ist, dass die Form einer allgemeinen Straße Rd grundsätzlich aus Geraden und Bögen besteht.
Deshalb berechnet in der vorliegenden Ausführungsform die Zentraleinheit 101 bei der Verarbeitung P251 zum Berechnen eines Abstands zur Näherungskurve einen durchschnittlichen Abstand zwischen der Punktfolge der Eingaben i1, i2 und i3 und jeder der Näherungsgeraden und des Näherungskreises der Zeitreihendaten td1, td2 und td3. Das heißt, bei der Verarbeitung P251 werden zwei Typen von durchschnittlichen Abständen berechnet: der durchschnittliche Abstand der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 bezüglich der Näherungsgeraden der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 und der durchschnittliche Abstand bezüglich des Näherungskreises.
Ferner wählt die Zentraleinheit 101 bei der Verarbeitung P251 zum Berechnen eines Abstands von der Näherungskurve den kleineren durchschnittlichen Abstand der obigen beiden durchschnittlichen Abstände als den durchschnittlichen Abstand zur Näherungskurve der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 aus. Der Grund ist, mit der Situation umzugehen, in der der Näherungskreis der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 dazu tendiert, einen Fehler bezüglich der tatsächlichen Form der Straße Rd zu enthalten, und sich der Typ der Näherungskurve ändert, wie z. B. wenn sich die Form der Straße Rd von einer Kurve zu einer Geraden ändert.
Neben der Verarbeitung P251 zum Berechnen eines Abstands von der Näherungskurve wird die Verarbeitung P252 zum Ausführen der Korrektur basierend auf der Fehlerellipse ausgeführt. Bei dieser Verarbeitung P252 verwendet die Zentraleinheit 101 die Fehlerellipse, die aus der Punktfolge der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 für jede Kombination der Eingaben i1, i2 und i3 und der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 erzeugt worden ist, wobei sie den in der vorhergehenden Verarbeitung P251 erhaltenen durchschnittlichen Abstand korrigiert. Spezifisch wird der durchschnittliche Abstand unter Verwendung der Länge der langen Achse der aus der Punktfolge der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 erzeugten Fehlerellipse korrigiert.
7 ist eine erklärende graphische Darstellung der Korrekturverarbeitung P252 basierend auf einer Fehlerellipse E durch die in 4 veranschaulichte Abstandsberechnungsfunktion F22. Bei der Korrekturverarbeitung P252 basierend auf der Fehlerellipse E berechnet die Zentraleinheit 101 den korrigierten Abstand D z. B. durch die folgende Prozedur. Die Zentraleinheit 101 berechnet zuerst einen Abstand d von einer Näherungskurve AC basierend auf jedem Punkt Pt der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 der Fahrspurmarkierung Lm zu einem Punkt Pi, der die neuen Eingaben i1, i2 und i3 bildet, einen Abstand b von der Mitte der Fehlerellipse E in der Hauptachsenrichtung zum Punkt Pi und einen Hauptradius a der Fehlerellipse E. Als Nächstes berechnet die Zentraleinheit 101 den korrigierten Abstand D durch den Ausdruck: D = d × b/a.
Eine derartige Korrekturverarbeitung P252 wird ausgeführt, um eine Näherungsgerade oder einen Näherungskreis der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 auszuwählen, bei denen der durchschnittliche Abstand von jedem Punkt Pi der neuen Eingaben i1, i2 und i3 des Identifikationsergebnisses Id der Fahrspurmarkierung Lm kleiner ist. Zusätzlich wird die Korrekturverarbeitung P252 ausgeführt, um zu verhindern, dass der Punkt Pi den in der Nähe vorbeigehenden Zeitreihendaten zugeordnet wird, obwohl er sich wirklich fern von der Verteilung der Punktfolge der Zeitreihendaten befindet, wenn nur der Abstand d verwendet wird.
Es wird angegeben, dass 7 das Konzept der Abstandsberechnung bei der linearen Approximation der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 zeigt. Wenn eine Kreisapproximation der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 ausgeführt wird, wird der Abstand in einem Fall, in dem die Koordinaten der Eingaben i1, i2 und i3 und die Punktfolge der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 in Polarkoordinaten ausgedrückt sind, anstelle des kartesischen Koordinatensystems, das bei der linearen Approximation verwendet wird, verwendet.
Als Nächstes berechnet die Zentraleinheit 101 bei der Verarbeitung P253 zum Berechnen des Durchschnitts aller Abstände den Durchschnittswert des Abstands D nach jeder Korrektur für jede Kombination der Eingaben i1, i2 und i3 und der Zeitreihendaten td1, td2 und td3. Im Ergebnis endet die Verarbeitung P25 zum Berechnen des in den 5 und 6 veranschaulichten Abstands durch die in 4 veranschaulichte Abstandsberechnungsfunktion F22.
Als Nächstes führt die in 4 veranschaulichte Zuordnungsfunktion F23 die Verarbeitung P26 zum Überschreiben der in 5 veranschaulichten Kennung aus. Bei dieser Verarbeitung P26 empfängt die Zuordnungsfunktion F23 als die Eingaben den Durchschnittswert des korrigierten Abstands D, der die Ausgabe der Abstandsberechnungsfunktion F22 ist, und die Näherungskurve der in der Speichervorrichtung 102 gespeicherten Zeitreihendaten td1, td2 und td3 der Fahrspurmarkierung Lm, die die Ausgabe der Datenmanagementfunktion F26 ist. Bei dieser Verarbeitung P26 bestimmt die Zentraleinheit 101 die Relevanz zwischen den Eingaben i1, i2 und i3 der Fahrspurmarkierung Lm und den Zeitreihendaten td1, td2 und td3 auf der Grundlage dieser Eingaben.
Ferner gibt die Zentraleinheit 101 bei dieser Verarbeitung P26 die Puriktfolge der Eingaben i1, i2 und i3, denen die Kennung auf der Grundlage des Bestimmungsergebnisses der Relevanz zugewiesen ist, an die Datenaktualisierungsfunktion F24 aus. Dann überschreibt die Zentraleinheit 101 in der Datenaktualisierungsfunktion F24 die in der Speichervorrichtung 102 gespeicherte Kennung der Punktfolge der Eingaben i1, i2 und i3 als eine neue Kennung oder eine Kennung der in Beziehung stehenden Zeitreihendaten td1, td2 und td3.
Die Bestimmung der Relevanz zwischen den Eingaben i1, i2 und i3 der Fahrspurmarkierung Lm und den Zeitreihendaten td1, td2 und td3 wird hier bezüglich der 1 und 3A bis 3C ausführlicher beschrieben. Hier wird als ein Beispiel angenommen, dass drei Fahrspurmarkierungen Lm durch den am Fahrzeug V angebrachten Sensor 200 für die äußere Umgebung erkannt werden. In diesem Fall wird die Punktfolge der neuen Eingaben i1, i2 und i3, die dem Detektionsergebnis De jeder Fahrspurmarkierung Lm entspricht, von dem Sensor 200 für die äußere Umgebung in die Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 eingegeben. Ferner speichert die Speichervorrichtung 102, die die Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 bildet, die Zeitreihendaten td1, td2 und td3, die dem Detektionsergebnis De der früheren Fahrspurmarkierung Lm entsprechen.
Hier wird angenommen, dass die Eingaben i1, i2 und i3 und die Zeitreihendaten td1, td2 und td3 in einem Eins-zu-Eins-Paar einander zugeordnet sind. Wenn in diesem Fall eine der Eingaben i1, i2 und i3 einer der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 zugeordnet ist, dann wird ein Kandidat für ein Paar aus einer Eingabe und Zeitreihendaten, d. h., ein Satz aus einer Eingabe und Zeitreihendaten, erzeugt. Dann können die Kandidaten anderer Paare oder Sätze, die die Eingabe oder die Zeitreihendaten enthalten, die das Paar oder den Satz bilden, gelöscht werden, wobei der Rest zu den Kandidaten wird, die als Nächstes angewendet werden.
Hier werden als ein Beispiel ein Paar aus den Zeitreihendaten td1 und der Eingabe i1, ein Paar aus den Zeitreihendaten td2 und der Eingabe i3 und ein Paar aus den Zeitreihendaten td3 und der Eingabe i2 als „Kandidaten“ bezeichnet, wobei die Kandidaten gemeinsam als eine „Kombination“ bezeichnet werden. Es wird z. B. angenommen, dass der Kandidat für die Zeitreihendaten td1 und die Eingabe i1 übernommen wird. In diesem Fall können andere Kandidaten, die die Zeitreihendaten td1 oder die Eingabe i1 enthalten, z. B. die Zeitreihendaten td1 und die Eingabe i2, die Zeitreihendaten td1 und die Eingabe i3, die Zeitreihendaten td2 und die Eingabe i1 und die Zeitreihendaten td3 und die Eingabe i1, jeweils gelöscht werden. Dann wird der nächste Kandidat aus den restlichen Kandidaten, d. h., den Zeitreihendaten td2 und der Eingabe i2, den Zeitreihendaten td2 und der Eingabe i3, den Zeitreihendaten td3 und der Eingabe i2 und den Zeitreihendaten td3 und der Eingabe i3 übernommen.
Ferner wird bezüglich 8 ein Beispiel der Verarbeitung P26 zum Überschreiben der Kennung durch die in 4 veranschaulichte Zuordnungsfunktion F23 ausführlich beschrieben. 8 ist ein Ablaufplan, der ein Beispiel der Verarbeitung P26 zum Überschreiben der Kennung durch die Zuordnungsfunktion F23 veranschaulicht. Die Verarbeitung P26 zum Überschreiben dieser Kennung enthält z. B. die Kombinationserzeugungsverarbeitung P261, die Kombinationsextraktionsverarbeitung P262, P265 und P267, die Extraktionsergebnisbestimmungsverarbeitung P263, P266 und P268, die Kennungsüberschreibungsverarbeitung P264 und die Kandidateneinschränkungsverarbeitung P269.
Zuerst erzeugt die Zentraleinheit 101 bei der Kombinationserzeugungsverarbeitung P261 die Kandidaten von Paaren aller Zeitreihendaten td1, td2 und td3 und aller Eingaben i1, i2 und i3 und eine Liste der Kombinationen. Als Nächstes führt die Zentraleinheit 101 z. B. die Kombinationsextraktionsverarbeitung P262, P265 und P267, die Extraktionsergebnisbestimmungsverarbeitung P263, P266 und P268 und die Kandidateneinschränkungsverarbeitung P269 auf der Grundlage der erzeugten Liste aus, wobei aus den Kombinationen aller Kandidaten eine geeignetere Kombination extrahiert wird.
Spezifisch extrahiert die Zentraleinheit 101 bei der ersten Kombinationsextraktionsverarbeitung P262 eine Kombination, bei der der Abstand D zwischen der Punktfolge der Eingaben i1, i2 und i3 der Fahrspurmarkierung Lm und der Näherungskurve der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 der Fahrspurmarkierung Lm gleich einem oder kleiner als ein Schwellenwert ist. Als der Schwellenwert für den Abstand D kann z. B. die Breite der Fahrspur L verwendet werden. Ferner extrahiert die Zentraleinheit 101 aus den extrahierten Kombinationen eine Kombination, die die Anzahl der Kandidaten maximiert, die ein Paar aus den Zeitreihendaten und der Eingabe sind.
Dadurch ist es z. B. möglich zu verhindern, dass irgendwelche der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 und irgendeine der Eingaben i1, i2 und i3 ohne Zuordnung gelassen werden. Außerdem kann unter Verwendung der Breite der Fahrspur L als der Schwellenwert bestimmt werden, dass die Fahrspurmarkierung Lm anders ist, wenn jede der Eingaben i1, i2 und i3 und jede der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 von der Breite einer Fahrspur L getrennt sind.
Nach dem Ende der ersten Kombinationsextraktionsverarbeitung P262 führt die Zentraleinheit 101 die erste Extraktionsergebnisbestimmungsverarbeitung P263 aus. Bei der ersten Extraktionsergebnisbestimmungsverarbeitung P263 bestimmt die Zentraleinheit 101, ob die Anzahl der durch die erste Kombinationsextraktionsverarbeitung P262 extrahierten Kombinationen, die die Anzahl der zu übernehmenden Kandidaten maximieren, eins ist. Wenn die Zentraleinheit 101 bei dieser Bestimmungsverarbeitung P263 bestimmt, dass die Anzahl der Kombinationen eins ist (ja), wird die Kennungsüberschreibungsverarbeitung P264 ausgeführt.
Bei der Kennungsüberschreibungsverarbeitung P264 überschreibt die Zentraleinheit 101 die Kennungen der Eingaben i1, i2 und i3 aus den Kombinationen, in denen die Eingaben i1, i2 und i3 und die Zeitreihendaten td1, td2 und td3 zugeordnet sind, mit den Kennungen der Zeitreihendaten td1, td2 und td3. Ferner überschreibt die Zentraleinheit 101 bei der Kennungsüberschreibungsverarbeitung P264 die Kennungen der Eingaben i1, i2 und i3 aus den Kombinationen, in denen die Eingaben i1, i2 und i3 und die Zeitreihendaten td1, td2 und td3 zugeordnet sind, mit den neuen Kennungen. Im Ergebnis endet die Verarbeitung P26 zum Überschreiten der Kennung.
Wenn die Zentraleinheit 101 in der obenerwähnten Bestimmungsverarbeitung P263 bestimmt, dass es mehrere Kombinationen gibt (nein), führt andererseits die Zentraleinheit 101 die zweite Kombinationsextraktionsverarbeitung P265 aus. Bei dieser zweiten Kombinationsextraktionsverarbeitung P265 extrahiert die Zentraleinheit 101 eine Kombination, die die Summe der Abstände D zwischen der Punktfolge der Eingaben i1, i2 und i3 der Fahrspurmarkierung Lm und der Näherungskurve der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 der Fahrspurmarkierung Lm aus den mehreren Kombinationen minimiert. Dies ist so, weil in den durch die erste Kombinationsextraktionsverarbeitung P262 extrahierten Kombinationen die Anzahl der Kandidaten, die Paare aus Zeitreihendaten und einer Eingabe sind, die gleiche ist, so dass bestimmt werden kann, dass die Kombinationen mit einer kleineren Summe der Abstände D für die Kandidaten der Eingabe und der Zeitreihendaten im Abstand enger sind, wobei die Relevanz hoch ist.
Nach dem Ende der zweiten Kombinationsextraktionsverarbeitung P265 führt die Zentraleinheit 101 die zweite Extraktionsergebnisbestimmungsverarbeitung P266 aus. Bei der zweiten Extraktionsergebnisbestimmungsverarbeitung P266 bestimmt die Zentraleinheit 101, ob die Anzahl der durch die zweite Kombinationsextraktionsverarbeitung P265 extrahierten Kombinationen eins ist. Wenn die Zentraleinheit 101 bei dieser Bestimmungsverarbeitung P266 bestimmt, dass die Anzahl der Kombinationen eins ist (ja), wird die obenerwähnte Kennungsüberschreibungsverarbeitung P264 ausgeführt, wobei die Verarbeitung P26 zum Überschreiben der Kennung endet.
Wenn die Zentraleinheit 101 in der zweiten Extraktionsergebnisbestimmungsverarbeitung P266 bestimmt, dass es mehrere Kombinationen gibt (nein), führt andererseits die Zentraleinheit 101 die dritte Kombinationsextraktionsverarbeitung P267 aus. Bei der dritten Kombinationsextraktionsverarbeitung P267 extrahiert die Zentraleinheit 101 eine Kombination, die den Minimalwert der Abstände D zwischen der Punktfolge der Eingaben i1, i2 und i3 der Fahrspurmarkierung Lm und der Näherungskurve der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 der Fahrspurmarkierung Lm aus den mehreren Kombinationen minimiert.
Nach dem Ende der dritten Kombinationsextraktionsverarbeitung P267 führt die Zentraleinheit 101 die dritte Extraktionsergebnisbestimmungsverarbeitung P268 aus. Bei der dritten Extraktionsergebnisbestimmungsverarbeitung P268 bestimmt die Zentraleinheit 101, ob die Anzahl der durch die dritte Kombinationsextraktionsverarbeitung P267 extrahierten Kombinationen eins ist. Wenn die Zentraleinheit 101 bei dieser Bestimmungsverarbeitung P268 bestimmt, dass die Anzahl der Kombinationen eins ist (ja), wird die obenerwähnte Kennungsüberschreibungsverarbeitung P264 ausgeführt, wobei die Verarbeitung P26 zum Überschreiben der Kennung endet.
Wenn die Zentraleinheit 101 in der dritten Extraktionsergebnisbestimmungsverarbeitung P268 bestimmt, dass es mehrere Kombinationen gibt (nein), führt andererseits die Zentraleinheit 101 die Kandidateneinschränkungsverarbeitung P269 aus. Bei der Kandidateneinschränkungsverarbeitung P269 extrahiert die Zentraleinheit 101 z. B. eine Kombination mit einer kleinen Kennungszahl aus den mehreren Kombinationen. In vielen Fällen wird eine Kombination auf die zweite Extraktionsergebnisbestimmungsverarbeitung P266 eingegrenzt. Deshalb kann die Kombination basierend auf anderen Kriterien, wie z. B. dem beliebigen Extrahieren einer Kombination oder dem Extrahieren einer Kombination der neuesten Aktualisierungszeit in der Kandidateneinschränkungsverarbeitung P269, eingegrenzt werden. Nachdem die Kandidateneinschränkungsverarbeitung P269 endet, führt die Zentraleinheit 101 die obenerwähnte Kennungsüberschreibungsverarbeitung P264 aus, wobei sie die Verarbeitung P26 zum Überschreiben der Kennung beendet.
Wie oben beschrieben worden ist, ist in der vorliegenden Ausführungsform in der Zuordnungsfunktion F23 die Ähnlichkeit zwischen den neuen Eingaben i1, i2 und i3 der Fahrspurmarkierung Lm und den Zeitreihendaten td1, td2 und td3 durch ihre durchschnittlichen Abstände bestimmt. Deshalb berechnet die Funktion F2 zum Zuweisen einer Kennung den durchschnittlichen Abstand zwischen den neuen Eingaben i1, i2 und i3 der Fahrspurmarkierung Lm und den Zeitreihendaten td1, td2 und td3 durch die Abstandsberechnungsfunktion F22.
In der Zuordnungsfunktion F23 ist es jedoch außerdem möglich, die Ähnlichkeit zwischen den neuen Eingaben i1, i2 und i3 der Fahrspurmarkierung Lm und den Zeitreihendaten td1, td2 und td3 durch den durch diese Näherungskurven gebildeten Winkel zu bestimmen. In diesem Fall kann die Funktion F2 zum Zuweisen einer Kennung als eine Funktion nach der Koordinatenumsetzungsfunktion F21 anstelle der Abstandsberechnungsfunktion F22 eine Funktion zum Berechnen eines Winkels enthalten, der durch die Näherungskurve der neuen Eingaben i1, i2 und i3 der Fahrspurmarkierung Lm und die Näherungskurve der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 gebildet wird. Dies macht es möglich, das Ausmaß der Berechnung in der Zentraleinheit 101 zu verringern.
Nachdem die Verarbeitung P26 zum Überschreiben der Kennung endet, führt die in 4 veranschaulichte Datenaktualisierungsfunktion F24 die in 5 veranschaulichte Verarbeitung P27 zum Löschen der Daten aus. Bei dieser Verarbeitung P27 empfängt die Datenaktualisierungsfunktion F24 als die Eingaben die Punktfolge der Eingaben i1, i2 und i3 der Fahrspurmarkierung Lm, der die Kennung, die die Ausgabe der Zuordnungsfunktion F23 ist, zugewiesen ist, und die Zeitreihendaten td1, td2 und td3 der Fahrspurmarkierung Lm, denen die Kennung, die die Ausgabe der Datenmanagementfunktion F26 ist, zugewiesen ist. Auf der Grundlage dieser Eingaben aktualisiert die Datenaktualisierungsfunktion F24 durch die Zentraleinheit 101 die Zeitreihendaten td1, td2 und td3 der Fahrspurmarkierung Lm, wobei sie sie an die Datenmanagementfunktion F26 ausgibt.
Spezifisch fügt die Zentraleinheit 101 bei dieser Verarbeitung P27 die den Zeitreihendaten td1, td2 und td3 der Fahrspurmarkierung Lm zugeordnete Punktfolge der Eingaben i1, i2 und i3 der Fahrspurmarkierung Lm zusammen mit einem Zeitstempel zu den Zeitreihendaten td1, td2 und td3 hinzu. Ferner löscht die Zentraleinheit 101 bei dieser Verarbeitung P27 aus der Punktfolge der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 mit derselben Kennung einen Punkt, der sich weiter als ein vorgegebener Abstandsschwellenwert vom Fahrzeug V rückwärts befindet, wobei sie einen Punkt löscht, bei dem die Zeit vor einem vorgegebenen Zeitschwellenwert aufgezeichnet ist.
Dies verhindert, dass die Anzahl der in den Zeitreihendaten td1, td2 und td3 enthaltenen Punkte endlos zunimmt, wobei es von den Computerbetriebsmitteln, wie z. B. der CPU und dem Speicher, effektiv Gebrauch macht. Der obenerwähnte Abstandsschwellenwert und der Zeitschwellenwert können feste Werte oder variable Werte sein, wobei die in den Zeitreihendaten td1, td2 und td3 enthaltenen Punkte auf der Grundlage anderer Indikatoren, wie z. B. der Speicherkapazität, gelöscht werden können. Nachdem die Verarbeitung P27 zum Löschen dieser Daten endet, wird die Verarbeitung P28 zum Erzeugen einer Näherungskurve ausgeführt, wie in 5 veranschaulicht ist.
Bei der Verarbeitung P28 zum Erzeugen einer Näherungskurve empfängt die Funktion F25 zum Erzeugen einer Näherungskurve als die Eingaben die Zeitreihendaten td1, td2 und td3 der Fahrspurmarkierung Lm, die die Ausgabe der Datenmanagementfunktion F26 sind. Bei dieser Verarbeitung P28 berechnet die Funktion F25 zum Erzeugen einer Näherungskurve durch die Zentraleinheit 101 die Parameter der Näherungskurve und der Fehlerellipse auf der Grundlage der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 der eingegebenen Fahrspurmarkierung Lm, wobei sie die Parameter an die Datenmanagementfunktion F26 ausgibt. Im Folgenden wird die Verarbeitung P28 zum Erzeugen dieser Näherungskurve bezüglich 9 ausführlich beschrieben.
9 ist ein Ablaufplan der Verarbeitung P28 zum Erzeugen einer Näherungskurve durch die in 4 veranschaulichte Funktion F25 zum Erzeugen einer Näherungskurve. Diese Verarbeitung P28 enthält z. B. die Verarbeitung P281 zum Berechnen von Parametern, die Verarbeitung P282 zum Erzeugen einer Fehlerellipse und die Verarbeitung P283 zum Auswählen einer Näherungskurve. Zuerst berechnet bei der Verarbeitung P281 zum Berechnen von Parametern die Funktion F25 zum Erzeugen einer Näherungskurve durch die Zentraleinheit 101 die Parameter von zwei Typen von Näherungskurven, einer Geraden und einem Kreis, bezüglich der Punktfolge der Zeitreihendaten td1, td2 und td3. Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform kann die Näherungskurve nur eine Gerade oder nur einen Bogen aufweisen oder eine Gerade und einen Bogen enthalten.
Die Parameter der Näherungsgeraden der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 werden durch das Verfahren der kleinsten Quadrate unter Verwendung z. B. der jeweiligen Punktfolgen der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 berechnet. Sei n z. B. die Anzahl der Punkte Pi, die in jeder Punktfolge der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 enthalten sind, und seien (x_i, y_i) die Koordinaten der Punkte Pi. Dann werden die Parameter a, b und c des folgenden Ausdrucks (1) und die Parameter a', b' und c' des folgenden Ausdrucks (2) erhalten.
[Math. 1] $\begin{array}{l} a x + b y + c = 0 \\ a = n \sum x_{i} y_{i} - \sum x_{i} \sum y_{i} \\ b = {(\sum x_{i})}^{2} - n \sum x_{i}^{2} \\ c = \sum x_{i}^{2} \sum y_{i} - \sum x_{i} y_{i} \sum x_{i} \end{array}$

[Math. 2] $\begin{array}{l} a' x + b' y + c' = 0 \\ a' = {(\sum y_{i})}^{2} - n \sum y_{i}^{2} \\ b' = a \\ c' = \sum x_{i} \sum y_{i}^{2} - \sum x_{i} y_{i} \sum y_{i} \end{array}$
Wenn die Ungleichung: b > a' erfüllt ist, werden die Parameter a', b' und c' des obigen Ausdrucks (2) als die Parameter der Näherungsgeraden übernommen. In anderen Fällen werden die Parameter a, b und c des obigen Ausdrucks (1) als die Parameter der Näherungsgeraden übernommen. In dem obigen Ausdruck (1) sind x und y Objekte, wobei der obige Ausdruck (2) eine Form ist, in der x und y des obigen Ausdrucks (1) ausgetauscht sind. Die Parameter der obigen Ausdrücke (1) und (2) stimmen jedoch nicht überein, wobei abhängig von der Verteilung der x- und y-Koordinaten der Punkte ein Ausdruck mit höherer Genauigkeit als der andere approximiert werden kann.
Andererseits werden für die Parameter des Näherungskreises der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 z. B. drei Punkte als repräsentative Punkte aus jeder Punktfolge der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 erhalten, wobei dann ein durch die repräsentativen Punkte verlaufender Kreis erhalten wird. Als ein Verfahren zum Auswählen der repräsentativen Punkte des Näherungskreises wird jede Punktfolge der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 nach dem Abstand zum Fahrzeug V sortiert und in drei Cluster klassifiziert. Dann werden durch das Ermitteln des Schwerpunkts jedes Clusters drei repräsentative Punkte berechnet.
Der Mittelpunkt und der Radius des Kreises können auf der Grundlage der repräsentativen Punkte dieser drei Punkte berechnet werden. Deshalb werden die repräsentativen Punkte dieser drei Punkte als die Parameter des Näherungskreises verwendet. In der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 der vorliegenden Ausführungsform fügt die Datenaktualisierungsfunktion F24 die Punktfolge der Eingaben i1, i2 und i3 zusammen mit einem Zeitstempel zu den Zeitreihendaten td1, td2 und td3 hinzu. Deshalb ist es z. B. außerdem möglich, als ein Verfahren zum Auswählen des repräsentativen Punktes der Punktfolge der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 die Zeitinformationen, wie z. B. den ältesten Zeitpunkt, den Zwischenzeitpunkt und den neuesten Zeitpunkt, auszuwählen. Der repräsentative Punkt kann basierend auf einem anderen Kriterium als den Zeitinformationen ausgewählt werden.
Als Nächstes verwendet bei der Verarbeitung P282 zum Erzeugen einer Fehlerellipse die Funktion F25 zum Erzeugen einer Näherungskurve die Zentraleinheit 101, um die Parameter der Fehlerellipse, z. B. den Mittelpunkt, die Hauptachse und die Nebenachse, aus der Punktfolge der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 sowohl für die Näherungsgerade als auch für den Näherungskreis zu erhalten. Die Fehlerellipse wird durch eine allgemeine Formel erhalten, die durch das Annehmen der χ²-Verteilung aus der Kovarianz der Verteilung erhalten wird.
In der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 der vorliegenden Ausführungsform erhält die Funktion F25 zum Erzeugen einer Näherungskurve eine Verteilung z. B. wie folgt. Sei der Mittelpunkt der Fehlerellipse der Punkt, der sich am nächsten bei dem Schwerpunkt jeder Punktfolge der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 befindet. Die Hauptachse der Fehlerellipse ist die Richtung der Näherungskurve, d. h., die Tangentialrichtung der Näherungsgeraden oder des Näherungskreises, während die Nebenachse der Fehlerellipse die Richtung senkrecht zur Hauptachse ist.
Im Fall einer Näherungsgeraden wird dann die Hauptachse aus der Verteilung in der durch die Näherungsgerade repräsentierten Richtung berechnet, während die Nebenachse aus der Verteilung in der Richtung senkrecht zur durch die Näherungsgerade repräsentierten Richtung berechnet wird. Im Fall eines Näherungskreises wird die Hauptachse der Fehlerellipse aus dem Wert, der durch das Multiplizieren des Winkels und des Abstands unter Verwendung von Polarkoordinaten erhalten wird, d. h., der Verteilung, die in der Umfangsrichtung des Näherungskreises erhalten wird, erhalten, während die Nebenachse aus der Verteilung in der radialen Richtung, d. h., der Richtung des Mittelpunkts des Näherungskreises auf dem Umfang erhalten wird. Bei diesen Definitionen kann die Nebenachse aus dem Abstand zwischen der Näherungskurve und jedem Punkt der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 berechnet werden, während die Hauptachse durch den Abstand vom Mittelpunkt der Fehlerellipse auf der Näherungskurve zu jedem Punkt der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 berechnet werden kann.
Das heißt, der Parameter der Fehlerellipse drückt die Verteilung der Punkte aus, die in den Zeitreihendaten td1, td2 und td3 bezüglich der Näherungskurve enthalten sind. Im Fall der linearen Approximation wird die Kovarianzmatrix mit den festen Koordinatenwerten des ursprünglichen lokalen Koordinatensystems erhalten, wobei die Hauptachse und die Nebenachse der Fehlerellipse durch das Annehmen der χ²-Verteilung mit zwei Freiheitsgraden für die Eigenwerte erhalten werden. Im Fall der Kreisapproximation werden für jeden Punkt der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 die Koordinaten von den orthogonalen Koordinaten in die Polarkoordinaten mit dem Mittelpunkt des Näherungskreises als der Ursprung und dem Schwerpunkt als θ = 0 (gegen den Uhrzeigersinn ist positiv) umgesetzt, wobei die Hauptachse und die Nebenachse der Fehlerellipse aus der Kovarianzmatrix in dem Koordinatensystem erhalten werden, in dem der Punkt bei (r_p, θ_p) ähnlich zur linearen Approximation in (r_pθ_p, r - r_p) umgesetzt wird.
Als Nächstes wählt die Funktion F25 zum Erzeugen einer Näherungskurve bei der Verarbeitung P283 zum Auswählen einer Näherungskurve durch die Zentraleinheit 101 irgendeine der Näherungskurven der Näherungsgeraden und des Näherungskreises für die Punktfolge der Zeitreihendaten td1, td2, und td3 aus. Hier wird für jede Punktfolge der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 der Abstand von der Näherungskurve berechnet, um die Standardabweichung zu erhalten. Dann wird eine Näherungskurve mit einer kleineren Standardabweichung als eine geeignetere Näherungskurve ausgewählt. Dies ist so, weil die Näherungskurve und die Punktfolge umso verschiedener sind, je größer der Wert der Standardabweichung ist.
Wenn hier der Wert der Standardabweichung größer als die Breite der Standardstraße Rd ist, nimmt die Zentraleinheit 101 an, dass sie nicht durch die Näherungskurve repräsentiert wird, wobei sie die Zeitreihendaten td1, td2 und td3 selbst löscht. Die Ausgabe der Funktion F25 zum Erzeugen einer Näherungskurve enthält z. B. die folgenden Parameter (a) bis (f). (a) Die Koordinaten des Schwerpunkts der Punktfolge der Zeitreihendaten td1, td2 und td3. (b) Drei Koeffizienten der Parameter der Näherungsgeraden, nämlich die Koeffizienten a, b und c oder die Koeffizienten a', b' und c'. (c) Die Parameter der Fehlerellipse im Fall der linearen Approximation, d. h., die Hauptachse und die Nebenachse der Fehlerellipse. (d) Die Parameter des Näherungskreises, d. h., die Koordinaten und den Radius des Mittelpunkts des Kreises, (e) Die Parameter der Fehlerellipse im Fall der Kreisapproximation, d. h., die Hauptachse und die Nebenachse der Fehlerellipse. (f) Den Bestimmungsmerker der Näherungskurve, d. h., einen Merker der linearen Approximation oder einen Merker der Kreisapproximation.
Wie oben beschrieben worden ist, erzeugt die Funktion F25 zum Erzeugen einer Näherungskurve durch die Zentraleinheit 101 eine Näherungskurve, die eine Gerade oder einen Bogen enthält, für die Zeitreihendaten td1, td2 und td3 mit derselben Kennung. Mit anderen Worten, die Zentraleinheit 101 berechnet einen Näherungskurvenparameter, der die Punktfolgenverteilung aus den Punktfolgeninformationen jeder der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 ausdrückt, und gibt den Näherungskurvenparameter an die Datenmanagementfunktion F26 aus.
Im Ergebnis kann beim Vergleichen der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 mit den Eingaben i1, i2 und i3 durch die Abstandsberechnungsfunktion F22 die Verarbeitungszeit der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 unter Verwendung der Parameter der Näherungskurve unterdrückt werden. Die Parameter der Näherungskurve können z. B. zusätzlich zu den Parametern der Näherungskurve selbst statistische Informationen, wie z. B. eine Fehlerellipse, die die Punktfolgenverteilung der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 repräsentiert, enthalten.
Ferner übernimmt die Funktion F25 zum Erzeugen einer Näherungskurve der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 der vorliegenden Ausführungsform zwei Typen von linearer Approximation und Kreisapproximation als die Näherungskurven für die Zeitreihendaten td1, td2 und td3. Dies ist so, weil die Form einer allgemeinen Straße Rd aus Liniensegmenten, Bögen und Zykloidkurven als Grundformen zusammengesetzt ist. Die Gerade und der Kreis werden durch eine implizite Funktion ausgedrückt, die bezüglich der X- und der Y-Achse des festen Koordinatensystems außerhalb des Fahrzeugs V symmetrisch ist, wobei das feste Koordinatensystem außerdem einen Ausdruck verwirklicht, der nicht von der Richtung des Fahrzeugs V abhängt.

Die Datenmanagementfunktion F26 empfängt als Eingaben die aktualisierten Zeitreihendaten td1, td2 und td3, die die Ausgaben der Datenaktualisierungsfunktion F24 sind, und die Parameter der Näherungskurve der Zeitreihendaten td1, td2 und td3, die die Ausgaben der Funktion F25 zum Erzeugen einer Näherungskurve sind. Die Datenmanagementfunktion F26 speichert durch die Zentraleinheit 101 die Eingabeinformationen in der Speichervorrichtung 102. Ferner gibt die Datenmanagementfunktion F26 die Zeitreihendaten td1, td2 und td3 durch die Zentraleinheit 101 an die Abstandsberechnungsfunktion F22, die Zuordnungsfunktion F23, die Datenaktualisierungsfunktion F24 und die Funktion F25 zum Erzeugen einer Näherungskurve aus. Tabelle 1 und Tabelle 2 im Folgenden zeigen Beispiele der in der Speichervorrichtung 102 gespeicherten Zeitreihendaten td1, td2 und td3. Für die Zweckmäßigkeit des Platzes sind Tabelle 1 und Tabelle 2 getrennt aufgeführt, sie sind aber eine kontinuierliche Tabelle mit dem Kennungselement als die erste Spalte. [Tabelle 1]

Kennung	Zeitstempel	Punktfolgenliste	Anzahl der Punkte in der Punktfolge	Koordinaten des Schwerpunkts	Parameter der Näherungskurve (lineare Approximation)	Parameter der Fehlerellipse (lineare Approximation)
1	10	[0, 2,4]	8	[5, 2,2]	[a, b, c]	[5,2, 0,7]
		[2, 2,2]
		[4, 2,3]
		···
2	20	[0, -1,9]	6	[2, -2,3]	[a', b', c']	[4,8, 0,5]
		[1, -2,0]
		[2, -2,3]
		···
···	···	···	···	···	···	···

[Tabelle 2]

Kennung	Näherungskurve (Kreisapproximation)	Fehlerellipsenparameter (Kreisapproximation)	Bestimmungsmerker der Näherungskurve
1	[(15,6,2,3),13,4]	[0,2,4]	Kreisapproximation
2	[(-7,3,0,0),5,3]	[0,-1,9]	lineare Approximation
···	···	···	···

Die Historiemanagementtabelle, die ein Beispiel der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 ist, enthält z. B. eine Kennung, einen Zeitstempel, eine Punktfolgenliste, die Anzahl der Punkte einer Punktfolge und eine Koordinate des Schwerpunkts der Punktfolge in dem in Tabelle 1 veranschaulichten Abschnitt. Ferner enthält in dem in Tabelle 1 veranschaulichten Abschnitt die Historiemanagementtabelle den Näherungskurvenparameter, der den Koeffizienten der Näherungsgeraden repräsentiert, wenn die Punktfolge durch eine lineare Näherung ausgedrückt wird, und den Fehlerellipsenparameter, der die Hauptachse und die Nebenachse repräsentiert, die aus der Punktfolge, die verwendet wird, wenn die Näherungsgerade berechnet wird, und der Näherungsgeraden erhalten werden.
Zusätzlich enthält die Historiemanagementtabelle z. B. in dem in Tabelle 2 veranschaulichten Abschnitt den Parameter der Näherungskurve, der die Mittelpunktkoordinaten und den Radius des Näherungskreises repräsentiert, wenn die Punktfolge durch eine Kreisapproximation dargestellt wird, und den Fehlerellipsenparameter, der die Punktfolge, die verwendet wird, wenn die Näherungskurve berechnet wird, und die Hauptachse und die Nebenachse der aus der Näherungskurve erhaltenen Fehlerellipse repräsentiert. Ferner enthält die Historiemanagementtabelle in dem in Tabelle 2 veranschaulichten Abschnitt z. B. einen Bestimmungsmerker der Näherungskurve, der angibt, ob die Näherungskurve, die auf jede der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 anzuwenden ist, die lineare oder die Kreisapproximation ist.
Die Datenmanagementfunktion F26 verwendet z. B. die in der Speichervorrichtung 102 gespeicherte Historiemanagementtabelle, um die Punktfolgeninformationen der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 der Fahrspurmarkierung Lm bei jedem Eintrag einer Kennung, eines Zeitstempels und eines Bestimmungsmerkers der Näherungskurve zu managen. Die Datenmanagementfunktion F26 empfängt die Ausgaben der Datenaktualisierungsfunktion F24 und der Funktion F25 zum Erzeugen einer Näherungskurve als Eingaben und bearbeitet den auf der Kennung basierenden Eintrag der Historiemanagementtabelle auf der Grundlage der Eingabe oder fügt einen neuen Eintrag zur Historiemanagementtabelle durch die Zentraleinheit 101 hinzu.
Die Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 führt z. B. die Endbestimmungsverarbeitung P29 der Verarbeitung P2 durch die Funktion F2 zum Zuweisen einer Kennung nach dem Ende der Verarbeitung P28 zum Erzeugen einer Näherungskurve, die in 5 veranschaulicht ist, aus. Wenn die Zentraleinheit 101 bei der Endbestimmungsverarbeitung P29 bestimmt, dass die Verarbeitung P2 nicht beendet ist (nein), kehrt die Funktion F2 zum Zuweisen einer Kennung zur Verarbeitung P21 zum Erfassen des Identifizierungsergebnisses Id als die Punktfolgeninformationen von der Funktion F1 zum Erfassen der Punktfolgeninformationen durch die Koordinatenumsetzungsfunktion F21 zurück. Wenn andererseits bestimmt wird, dass die Funktion F2 zum Zuweisen einer Kennung die Verarbeitung P2 durch die Zentraleinheit 101 beendet (ja), endet bei der Endbestimmungsverarbeitung P29 die Verarbeitung P2 durch die Funktion F2 zum Zuweisen einer Kennung.
Wie in 2 veranschaulicht ist, empfängt die Funktion F3 zum Ausgeben der Fahrspurmarkierungsinformationen als Eingaben die Kennung Idn der Fahrspurmarkierung Lm, die die Ausgabe der Funktion F2 zum Zuweisen einer Kennung ist, und das Identifikationsergebnis Id der Fahrspurmarkierung Lm, das die Ausgabe der Funktion F1 zum Erfassen der Punktfolgeninformationen ist. Die Funktion F3 zum Ausgeben der Fahrspurmarkierungsinformationen gibt das Erkennungsergebnis R der Fahrspurmarkierung Lm, der die Kennung gegeben worden ist, auf der Grundlage dieser Eingaben aus. Die Funktion F3 zum Ausgeben der Fahrspurmarkierungsinformationen weist z. B. durch die Zentraleinheit 101 dem Detektionsergebnis De der Fahrspurmarkierung Lm durch jeden Sensor 200 für die äußere Umgebung eine Kennung zu. Zusätzlich kann die Funktion F3 zum Ausgeben der Fahrspurmarkierungsinformationen die Punktfolge der Identifikationsergebnisse Ids der Fahrspurmarkierungen Lm, die dieselbe Kennung aufweisen, integrieren und bewirken, dass das Identifikationsergebnis Id einer Fahrspurmarkierung Lm einer Kennung entspricht, um die Handhabung in der Fahrspurmarkierungsinformations-Integrationsvorrichtung 500 zu fördern.
Im Folgenden wird der Betrieb der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 in der vorliegenden Ausführungsform auf der Grundlage des Vergleichs mit der herkömmlichen Technik beschrieben.
Als das die Mobilität umgebende Umfeld nimmt die Anzahl der Autos zu und schreitet die Alterung der Fahrer voran. Als die gesellschaftlichen Erfordernisse dafür sind die Beseitigung von Verkehrsunfällen, die Eliminierung von Verkehrsstaus und die Verringerung von Kohlendioxidemissionen erforderlich. Um diese Anforderung zu erfüllen, beschleunigt sich die technische Entwicklung für die Verwirklichung des autonomen Fahrens. Bei der SAE (Gesellschaft der Kraftfahrzeugingenieure) in den Vereinigten Staaten auf der Ebene 3 oder höher verschiebt sich z. B. der Hauptteil, der für das autonome Fahren verantwortlich ist, zu der Systemseite. Um zu verhindern, dass das automatisch fahrende Fahrzeug von der Fahrspur abweicht, ist es deshalb z. B. notwendig, die Fahrspurmarkierungen, die die Fahrspur aufteilen, durch den Sensor für die äußere Umgebung zu erkennen und jede Fahrspurmarkierung auf der Grundlage des Detektionsergebnisses mit hoher Genauigkeit zu identifizieren.
In dem oben in PTL 1 beschriebenen herkömmlichen automatisch fahrenden Fahrzeug wird die äußerste rechte Fahrspurbegrenzungslinie als die Referenzfahrspurbegrenzungslinie festgelegt, wird der Abstand vom eigenen Fahrzeug, das der Ursprung ist, zu jeder Fahrspurbegrenzungslinie gemessen, wird der Abstand von der Referenzfahrspurbegrenzungslinie zu jeder Fahrspurbegrenzungslinie erhalten und wird jeder Fahrspurbegrenzungslinie eine Fahrspurbegrenzungsliniennummer zugewiesen. Ferner erhält dieses herkömmliche automatisch fahrende Fahrzeug eine relative Position des eigenen Fahrzeugs auf der Straße, wobei es einen Wert erhält, der durch das Korrigieren der relativen Position auf der Straße, die zu einem früheren Zeitpunkt berechnet worden ist, gemäß dem geometrischen Ort des Fahrens des eigenen Fahrzeugs erhalten wird.
Dieses herkömmliche automatisch fahrende Fahrzeug bestimmt jedoch die Kontinuität der Fahrspurbegrenzungslinie auf der Grundlage des Abstands des eigenen Fahrzeugs zur nächstgelegenen Fahrspurbegrenzungslinie. Deshalb können, falls die Anzahl der Fahrspuren aufgrund z. B. des Vorhandenseins einer Fahrspur, die von einer befahrenen Fahrspur abzweigt, oder einer Fahrspur, die sich mit der befahrenen Fahrspur vereinigt, zunimmt oder abnimmt, verschiedene Fahrspurbegrenzungen fälschlicherweise als dieselbe Fahrspurbegrenzung erkannt werden.
Andererseits ist die Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 der vorliegenden Ausführungsform eine Vorrichtung, die die Fahrspurmarkierung Lm durch das Verarbeiten des Detektionsergebnisses De mehrerer Sensoren 200 für die äußere Umgebung identifiziert, die die Fahrspurmarkierung Lm, die die Fahrspur L abteilt, erkennen. Die Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 enthält die Speichervorrichtung 102, die das frühere Detektionsergebnis De des Sensors 200 für die äußere Umgebung als die Zeitreihendaten td1, td2 und td3 speichert, und die Zentraleinheit 101, die die Fahrspurmarkierung Lm auf der Grundlage der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 identifiziert. Die Zentraleinheit 101 bestimmt auf der Grundlage des Vergleichs zwischen dem neuen Detektionsergebnis De, das nicht in den Zeitreihendaten td1, td2 und td3 enthalten ist, und den Zeitreihendaten td1, td2 und td3, ob das neue Detektionsergebnis De zu der vorhandenen Fahrspurmarkierung Lm oder der neuen Fahrspurmarkierung Lm gehört.
Bei dieser Konfiguration die Relevanz zwischen den Eingaben i1, i2 und i3 basierend auf dem neuen Detektionsergebnis De der mehreren am Fahrzeug V angebrachten Sensoren 200 für die äußere Umgebung und den Zeitreihendaten td1, td2 und td3 basierend auf dem in der Vergangenheit erfassten Detektionsergebnis De. Es ist möglich, den Eingaben i1, i2 und i3 Kennungen zuzuweisen. Das heißt, ob die neuen Eingaben i1, i2 und i3 basierend auf dem Detektionsergebnis De des Sensors 200 für die äußere Umgebung zu der vorhandenen oder der neuen Fahrspurmarkierung Lm gehören, kann auf der Grundlage des Vergleichs zwischen den Eingaben i1, i2 und i3 und den Zeitreihendaten td1, td2 und td3 bestimmt werden. In dieser Weise kann durch das Vergleichen mit den Zeitreihendaten td1, td2 und td3, für die die Fahrspurmarkierung Lm bereits identifiziert worden ist, die Identität zwischen den neuen Eingaben i1, i2 und i3 der Fahrspurmarkierung Lm und der vorhandenen Fahrspurmarkierung Lm genauer bestimmt werden. Im Ergebnis kann die Identität der Fahrspurmarkierung Lm bezüglich der Zunahme der Fahrspurmarkierungen Lm vor und hinter dem Fahrzeug V und des Detektionsergebnisses De der mehreren verschiedenen Sensoren 200 für die äußere Umgebung genauer bestimmt werden.
Deshalb wird z. B. sogar dann, wenn die Anzahl der Fahrspuren L aufgrund des Vorhandenseins einer Fahrspur, die von der Fahrspur L, auf der das Fahrzeug V fährt, abzweigt, oder einer Fahrspur, die sich mit der Fahrspur, auf der das Fahrzeug V fährt, vereinigt, zunimmt oder abnimmt, verhindert, dass verschiedene Fahrspurmarkierungen Lm als dieselbe Fahrspurmarkierung Lm erkannt werden. Im Ergebnis ist es möglich, die Integration der Fahrspurmarkierung Lm zu fördern, wenn die mehreren Sensoren 200 für die äußere Umgebung verwendet werden, wobei es möglich ist, die Identifikationsgenauigkeit und die Detektionsrate der Fahrspurmarkierung Lm zu verbessern. Deshalb ist es gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, die Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 zu schaffen, die die Detektionsergebnisse De der mehreren Sensoren 200 für die äußere Umgebung verarbeitet, die die Fahrspurmarkierung Lm erkennen, die die Fahrspur L abteilt, und die die Fahrspurmarkierung Lm genauer als zuvor identifizieren kann.
Ferner speichert in der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 der vorliegenden Ausführungsform die Zentraleinheit 101 die Eingaben i1, i2 und i3 als die Zeitreihendaten td1, td2 und td3 in der Speichereinrichtung 102, nachdem die Eingaben i1, i2 und i3 basierend auf dem neuen Detektionsergebnis De des Sensors 200 für die äußere Umgebung als zu der vorhandenen Fahrspurmarkierung Lm oder zu der neuen Fahrspurmarkierung Lm gehörend bestimmt worden sind. Bei dieser Konfiguration können die Zeitreihendaten td1, td2 und td3 auf der Grundlage des Detektionsergebnisses De des neuesten Sensors 200 für die äußere Umgebung aktualisiert werden.
Ferner weist in der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 der vorliegenden Ausführungsform die Zentraleinheit 101 den Zeitreihendaten td1, td2 und td3 und den Eingaben i1, i2 und i3 basierend auf dem neuen Detektionsergebnis die Kennung zu, die für jede identifizierte Fahrspurmarkierung Lm eindeutig ist. Bei dieser Konfiguration kann jede der Eingaben i1, i2 und i3 jeden der Zeitreihendaten td1, td2 und td3 zugeordnet werden.
Ferner enthält in der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 der vorliegenden Ausführungsform das Detektionsergebnis De des Sensors 200 für die äußere Umgebung die Punktfolgeninformationen. Bei dieser Konfiguration ist es möglich, verschiedene Verarbeitung und Operationen auszuführen, wie oben beschrieben worden ist, während die Kapazität unterdrückt wird.
Ferner enthält in der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 der vorliegenden Ausführungsform das Detektionsergebnis De des Sensors 200 für die äußere Umgebung den Parameter der Näherungskurve. Spezifischer enthalten z. B. die Zeitreihendaten td1, td2 und td3 basierend auf dem früheren Detektionsergebnis De des Sensors 200 für die äußere Umgebung die Parameter der Näherungskurve. Bei dieser Konfiguration ist es möglich, das Ausmaß der Berechnung bei der Identifikation der Fahrspurmarkierung Lm basierend auf den Zeitreihendaten td1, td2 und td3 und bei der Bestimmung basierend auf dem Vergleich zwischen den Eingaben i1, i2 und i3 und den Zeitreihendaten td1, td2 und td3 zu verringern.
Wie oben beschrieben worden ist, ist es gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, die Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 zu schaffen, die die Detektionsergebnisse De der mehreren Sensoren 200 für die äußere Umgebung verarbeitet, die die Fahrspurmarkierung Lm, die die Fahrspur L abteilt, erkennen, und die die Fahrspurmarkierung Lm genauer als zuvor identifizieren kann.
[Zweite Ausführungsform]
Als Nächstes wird bezüglich der 1, 3A bis 3C und 5 bis 9 die zweite Ausführungsform der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung bezüglich 10 beschrieben. 10 ist ein funktionaler Blockschaltplan einer Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100A der vorliegenden Ausführungsform. Es wird angegeben, dass 10 den 2 und 4 in der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 der ersten Ausführungsform entspricht.
Die Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100A der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich von der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 der oben beschriebenen ersten Ausführungsform in den Konfigurationen der Zentraleinheit 101 und der Speichervorrichtung 102. Weil die anderen Konfigurationen der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100A der vorliegenden Ausführungsform die gleichen wie jene der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform sind, sind den gleichen Konfigurationen die gleichen Bezugszeichen gegeben, wobei deren Beschreibung weggelassen wird.
Die Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100A der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich von der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 der ersten Ausführungsform hauptsächlich insofern, als eine Karteninformations-Haltefunktion F4 vorgesehen ist und als die Funktion F2A zum Zuweisen einer Kennung eine Karteninformations-Extraktionsfunktion F27A aufweist und keine Datenaktualisierungsfunktion F24 aufweist. Ferner unterscheiden sich eine Abstandsberechnungsfunktion F22A, eine Zuordnungsfunktion F23A, eine Funktion F25A zum Erzeugen einer Näherungskurve und eine Datenmanagementfunktion F26A, die in der Funktion F2A zum Zuweisen einer Kennung vorgesehen sind, von der Abstandsberechnungsfunktion F22, der Zuordnungsfunktion F23, der Funktion F25 zum Erzeugen einer Näherungskurve und der Datenmanagementfunktion F26 der ersten Ausführungsform.
Die obenerwähnten Funktionen in der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100A der vorliegenden Ausführungsform sind die gleichen wie jene der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100 der ersten Ausführungsform. Jede Funktion wird z. B. durch die CPU 101, die die Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100A bildet, die Speichervorrichtung 102, ein in der Speichervorrichtung 102 gespeichertes Computerprogramm und eine (nicht veranschaulichte) Eingabe-/Ausgabevorrichtung konfiguriert. In der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100A der vorliegenden Ausführungsform speichert die Speichervorrichtung 102 Karteninformationen, die die Informationen der Fahrspurmarkierung Lm enthalten.
Die Karteninformations-Haltefunktion F4 empfängt z. B. das Detektionsergebnis Dp, das die Ausgabe des Positionierungssensors 400 ist, als Eingaben. In der Karteninformations-Haltefunktion F4 gibt die Zentraleinheit 101 die in der Speichervorrichtung 102 gespeicherten Karteninformationen auf der Grundlage der Positionsinformationen, die das Detektionsergebnis Dp des Positionierungssensors 400 sind, an die Karteninformations-Extraktionsfunktion F27A aus.
Hier sind die in der Speichervorrichtung 102 gespeicherten Karteninformationen z. B. eine offline erzeugte Hochpräzisionskarte basierend auf den durch das LIDAR mit hoher Genauigkeit gemessenen Daten. Die Karteninformationen können z. B. eine dynamisch erzeugte Karte sein, die durch das Sammeln der Erkennungsergebnisse mehrerer mit LIDAR oder einer Stereokamera ausgestatteter Sonden in einem Cloud-Speicher konstruiert wird. Ferner kann als die Karteninformationen eine Karte für die Autonavigation verwendet werden.
Ferner erfasst die Zentraleinheit 101 in der Karteninformations-Haltefunktion F4 z. B. eine Karte um das Fahrzeug V aus dem Cloud-Speicher auf der Grundlage der Position des Fahrzeugs V, die in dem Detektionsergebnis Dp durch den Positionierungssensor 400 enthalten ist, wobei sie die Karte in der Speichervorrichtung 102 als die Karteninformationen speichert. Die Karteninformationen enthalten z. B. die Anzahl der Fahrspuren L auf der Straße Rd, die Geschwindigkeitsbegrenzung, den Krümmungsradius, die Längsneigung, die Querneigung, die Breite der Fahrspur L, die Informationen über die Fahrspurmarkierung Lm, den Fahrspurmittelpunkt und dergleichen.
Die Koordinatenumsetzungsfunktion F21A weist die gleiche Funktion wie die Koordinatenumsetzungsfunktion F21 der ersten Ausführungsform auf. Die Abstandsberechnungsfunktion F22A weist die gleiche Funktion wie die Abstandsberechnungsfunktion F22 der ersten Ausführungsform auf, wobei aber die Eingabe von der Datenmanagementfunktion F26A zu den Informationen der Fahrspurmarkierung Lm wird, die in den Karteninformationen enthalten sind.
Die Zuordnungsfunktion F23A weist die gleiche Funktion wie die Zuordnungsfunktion F23 der ersten Ausführungsform auf, wobei aber die Eingabe von der Datenmanagementfunktion F26A zu den Informationen der Fahrspurmarkierung Lm wird, die in den Karteninformationen enthalten sind. Ferner wird in der Zuordnungsfunktion F23A die Ausgabe der Abstandsberechnungsfunktion F22A den Informationen der Fahrspurmarkierung Lm zugeordnet, die in den Karteninformationen enthalten sind, die die Ausgabe der Datenmanagementfunktion F26A sind, wobei aber die Ausgabe der Abstandsberechnungsfunktion F22A nicht notwendigerweise in der Speichervorrichtung 102 gespeichert wird. Deshalb gibt die Zuordnungsfunktion F23A das Identifikationsergebnis Idn der Fahrspurmarkierung Lm, der die Kennung gegeben worden ist, nur an die Funktion F3 zum Ausgeben der Fahrspurmarkierungsinformationen aus.
Die Funktion F25A zum Erzeugen einer Näherungskurve weist die gleiche Funktion wie die Funktion F25 zum Erzeugen einer Näherungskurve der ersten Ausführungsform auf, wobei aber die Eingabe von der Datenmanagementfunktion F26A zu den Informationen der Fahrspurmarkierung Lm wird, die in den Karteninformationen enthalten sind. Ferner erzeugt die Funktion F25A zum Erzeugen einer Näherungskurve eine Näherungskurve auf der Grundlage der Informationen der Fahrspurmarkierung Lm, die in den von der Datenmanagementfunktion F26A eingegebenen Karteninformationen enthalten sind, wobei sie die Näherungskurve an die Datenmanagementfunktion F26A ausgibt.
Die Karteninformations-Extraktionsfunktion F27A extrahiert die Informationen der Fahrspurmarkierung Lm jeder Fahrspur L auf der Grundlage des vom Positionierungssensor 400 ausgegebenen Detektionsergebnisses Dp und der von der Karteninformations-Haltefunktion F4 ausgegebenen Karteninformationen und gibt die Informationen an die Datenmanagementfunktion F26A aus. Die Karteninformations-Extraktionsfunktion F27A extrahiert die Informationen der Fahrspurmarkierung Lm in dem erforderlichen Bereich auf der Grundlage der Position des Fahrzeugs V, die in dem Detektionsergebnis Dp des Positionierungssensors 400 enthalten ist.
Die Karteninformations-Extraktionsfunktion F27A kann die Informationen der Fahrspurmarkierung Lm in dem Bereich extrahieren, der durch den Sensor 200 für die äußere Umgebung detektiert werden kann, um die Informationskapazität zu verringern. Die Informationen der Fahrspurmarkierung Lm enthalten z. B. Informationen hinsichtlich einer Kennung und einer Position, die jeder Fahrspur L zugeordnet sind. Weil die Kennung der Fahrspurmarkierung Lm basierend auf den Karteninformationen im Voraus durch Messen bestimmt wird, kann sie als die Grundlage der Kennung verwendet werden, die durch die Zuordnungsfunktion F23A festgelegt wird.
In der vorliegenden Ausführungsform befinden sich die Informationen der Fahrspurmarkierung Lm, die die Ausgabe der Karteninformations-Extraktionsfunktion F27A sind, im Punktfolgenformat im gleichen festen Koordinatensystem wie die Koordinatenumsetzungsfunktion F21A. Falls jedoch die Karteninformationen die Informationen der Fahrspurmarkierung Lm als den Koeffizienten des Näherungskurvenparameters enthalten, können sie wie in der Funktion F1 zum Erfassen der Punktfolgeninformationen auf der Grundlage des Koeffizienten des Näherungskurvenparameters in eine Punktfolge umgesetzt werden.
Wenn der von der Karteninformations-Haltefunktion F4 eingegebene Näherungskurvenparameter dieselbe Approximation wie die lineare Approximation oder die Kreisapproximation der Näherungskurve, die durch die Funktion F25A zum Erzeugen einer Näherungskurve erzeugt wird, ist, ist es nicht notwendig, dass die Karteninformations-Extraktionsfunktion F27A in das Punktfolgenformat umsetzt. In diesem Fall kann die Karteninformations-Extraktionsfunktion F27A die Koeffizienten der Näherungskurvenparameter anstatt an die Funktion F25A zum Erzeugen einer Näherungskurve an die Datenmanagementfunktion F26A ausgeben. Im Ergebnis kann die Verarbeitung der Funktion F25A zum Erzeugen einer Näherungskurve weggelassen werden und kann die Verarbeitungslast verringert werden.
Die Datenmanagementfunktion F26A weist die gleiche Funktion wie die Datenmanagementfunktion F26 der ersten Ausführungsform auf, gibt aber die von der Karteninformations-Extraktionsfunktion F27A eingegebenen Informationen der Fahrspurmarkierung Lm an die Abstandsberechnungsfunktion F22A, die Zuordnungsfunktion F23A und die Funktion F25A zum Erzeugen einer Näherungskurve aus.
Wie oben beschrieben worden ist, speichert in der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100A der vorliegenden Ausführungsform die Speichervorrichtung 102 die Karteninformationen, die die Informationen der Fahrspurmarkierung Lm enthalten. Ferner ordnet in der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100A der vorliegenden Ausführungsform die Zentraleinheit 101 die Fahrspurmarkierung Lm, die in den in der Speichervorrichtung 102 gespeicherten Karteninformationen enthalten ist, der Fahrspurmarkierung Lm basierend auf den Zeitreihendaten td1, td2 und td3 auf der Grundlage der Positionsinformationen zu, die das vom Positionierungssensor 400 eingegebene Detektionsergebnis Dp sind.
Gemäß der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100A der vorliegenden Ausführungsform kann die Fahrspurmarkierung Lm auf der Grundlage der Karteninformationen identifiziert werden. Die Karteninformationen sind offline mit hoher Genauigkeit gemessene Daten oder die neuesten Daten, die durch mehrere Sonden gesammelt und geformt werden. Deshalb kann die Fahrspurmarkierung Lm basierend auf dem Detektionsergebnis De durch den am Fahrzeug V angebrachten Sensor 200 für die äußere Umgebung den Informationen der Fahrspurmarkierung Lm im hohen Grade genau zugeordnet werden, wobei sogar die Fahrspurmarkierung Lm auf der Straße Rd mit einer komplizierten Form genau identifiziert werden kann. Deshalb ist es gemäß der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung 100A der vorliegenden Ausführungsform möglich, eine Fahrspurverfolgung und einen Fahrspurwechsel im AD und ADAS des Fahrzeugs V im hohen Grade genau zu verwirklichen.
Wie oben beschrieben worden ist, ist die Ausführungsform der Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung gemäß der Offenbarung bezüglich der Zeichnungen ausführlich beschrieben worden. Die spezifische Konfiguration ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform eingeschränkt, wobei es Entwurfsänderungen und dergleichen gibt, ohne vom Hauptpunkt der Offenbarung abzuweichen, die außerdem in der Offenbarung enthalten sind.
Bezugszeichenliste

L: Fahrspur
Lm: Fahrspurmarkierung
100: Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung
101: Zentraleinheit
102: Speichervorrichtung
200: Sensor für die äußere Umgebung
i1: Eingabe (neues Detektionsergebnis)
i2: Eingabe (neues Detektionsergebnis)
i3: Eingabe (neues Detektionsergebnis)
td1: Zeitreihendaten
td2: Zeitreihendaten
td3: Zeitreihendaten

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2003203298 A [0005]

Claims

Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung, die eine Fahrspurmarkierung durch das Verarbeiten von Detektionsergebnissen von mehreren Sensoren für die äußeren Umgebung identifiziert, die die Fahrspurmarkierung erkennen, die eine Fahrspur abteilt, wobei die Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung umfasst: eine Speichervorrichtung, die frühere Detektionsergebnisse als Zeitreihendaten speichert; und eine Zentraleinheit, die die Fahrspurmarkierung auf der Grundlage der Zeitreihendaten identifiziert, wobei die Zentraleinheit auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen dem neuen Detektionsergebnis, das nicht in den Zeitreihendaten enthalten ist, und den Zeitreihendaten bestimmt, dass das neue Detektionsergebnis zu der vorhandenen Fahrspurmarkierung oder der neuen Fahrspurmarkierung gehört.
Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Zentraleinheit die Speichervorrichtung veranlasst, das neue Detektionsergebnis nach der Bestimmung als die Zeitreihendaten zu speichern.
Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Zentraleinheit den Zeitreihendaten und dem neuen Detektionsergebnis eine Kennung zuweist, die für jede der identifizierten Fahrspurmarkierungen eindeutig ist.
Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Speichervorrichtung Karteninformationen speichert, die die Informationen der Fahrspurmarkierung enthalten, und die Zentraleinheit die in den Karteninformationen enthaltene Fahrspurmarkierung der Fahrspurmarkierung basierend auf den Zeitreihendaten auf einer Grundlage der von einem Positionierungssensor eingegebenen Positionsinformationen zuordnet.
Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Detektionsergebnis des Sensors für die äußere Umgebung Punktfolgeninformationen enthält.
Sensorinformations-Verarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Detektionsergebnis des Sensors für die äußere Umgebung einen Parameter einer Näherungskurve enthält.