DE112021005100T5

DE112021005100T5 - Informationserzeugungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112021005100T5
Application number: DE112021005100.8T
Authority: DE
Inventors: Seiichi Satoh
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2020-12-18
Filing date: 2021-09-21
Publication date: 2023-10-12
Also published as: JP7470213B2; WO2022130718A1; JPWO2022130718A1

Abstract

Bereitgestellt wird eine Informationserzeugungsvorrichtung, die Testszenarien von verschiedenen Szenen, nicht beschränkt auf Zwischenfallszenen, durch Durchführen einer Analyse unter Verwendung eines Formationsformats, in dem eine Positionsbeziehung zwischen Umgebungsobjekten abstrahiert wird, erzeugen kann. Die Informationserzeugungsvorrichtung umfasst: eine Formationsbildungseinheit 9, die eine Formation eines umgebenden Fahrzeugs in Bezug auf das Trägerfahrzeug entsprechend einem Formationsformat festlegt, in dem das Umgebungsobjekt jedem zufällig vorab um das Trägerfahrzeug auf Basis von durch Analysieren einer Spur, auf der sich das Trägerfahrzeug sowie das Umgebungsobjekt befindet, und relativen Positionen des Trägerfahrzeugs und des Umgebungsobjekts in Bezug aufeinander unterteilten Bereich zugewiesen wird; eine Formationsübergang-Bestimmungseinheit 10, die bestimmt, ob ein Ereignis, in dem sich die Formation des Umgebungsobjekts ändert, eingetreten ist; und eine Datenextraktionseinheit 11, die bestimmt, wann das Ereignis eingetreten ist, wobei ein Extraktionsbereich eines realen Fahrzeug-Fahrprotokolls des Trägerfahrzeugs zum Erzeugen eines Szenarios entsprechend dem Ereignis auf Basis einer Ereigniseintrittszeit zu verwenden ist, und Daten des Extraktionsbereichs extrahiert.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Szenarioerzeugungsverfahren, das ein Testszenario für jedes Ereignis durch Analysieren einer Formation eines Umgebungsobjekts in Bezug auf ein Trägerfahrzeug erzeugen kann, oder eine für ein Fahrzeugsteuerverfahren, das eine Fahrsteuerung des Trägerfahrzeugs in Echtzeit durch Bezugnahme auf das vom Szenarioerzeugungsverfahren erzeugte Szenario durchführen kann, geeignete Informationserzeugungsvorrichtung.
Bisheriger Stand der Technik
In den letzten Jahren ist in der Automobilindustrie die Entwicklung von Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) und auf automatisches Fahren bezogenen Technologien schnell vorangeschritten und automatische Abstandsregelung, Spurhalteassistenzsysteme, Notbremssysteme und dergleichen sind bereits in praktischer Verwendung als Funktionen zur Automatisierung von einigen der Fahrvorgänge.
Zum Gewährleisten der Zuverlässigkeit von ADAS oder automatischen Fahrsystemen ist davon auszugehen, dass ein Fahrtest von mehreren hundert Millionen Kilometern oder mehrere zehntausende Testszenarien, erforderlich sind, und insbesondere besteht eine praktische Beschränkung bei Fahrtests von mehreren hundert Millionen Kilometern. Vor solch einem Hintergrund wurden in den letzten Jahren Tests der Leistung eines ADAS oder eines automatischen Fahrsystems unter Verwendung einer Simulation durchgeführt. Wenn aber Leistungstests auf Basis einer Simulation durchgeführt werden, muss eine enorme Zahl von Testszenarien erstellt werden. Das Testszenario muss tägliche Sicherheitsszenen bis hin zu einer breiten Vielfalt von komplexen Gefahrszenen umfassen. Es ist nicht realistisch, diese Testszenarien nacheinander manuell zu erstellen, und somit ist ein Mechanismus zum automatischen Erzeugen von Testszenarien erforderlich.
Als ein Verfahren in Bezug auf die Szenarioerzeugung kennt der Stand der Technik eine Informationserzeugungsvorrichtung, die einen Testfall einer Zwischenfallszene wie in PTL 1 beschrieben erzeugt. Beispielsweise beschreibt PTL 1 in Absatz 0030, „dass bestimmt wird, ob ein Ansatz anormal ist, in dem ein Abstand zwischen sich bewegenden Körpern mit einer Schwelle (Abstandsschwelle) des Abstands zwischen den Fahrzeugen verglichen wird“, und offenbart eine Informationserzeugungsvorrichtung, die einen Testfall unter Verwendung einer Information zu einem Abstand zu einem Objekt um ein Trägerfahrzeug erzeugt.
Liste der Anführungen
Patentliteratur
PTL 1: JP 2019-79296 A
Zusammenfassung der Erfindung
Technische Aufgabe
Da aber die in PTL 1 beschriebene Informationserzeugungsvorrichtung eine Zwischenfallszene auf Basis der Time to Collision (TTC) extrahiert, besteht die Möglichkeit, dass ein Testfall nicht erzeugt wird, da keine Bestimmung als ein Zwischenfall abhängig davon, wie eine Schwelle der TTC festgelegt wird, erfolgt.
Zusätzlich weist die in PTL 1 beschriebene Informationserzeugungsvorrichtung das Problem auf, dass kein Testszenario für eine Szene erzeugt werden kann, die keinen tatsächlichen Zwischenfall, darstellt, da ein Testszenario einer Zwischenfallszene unter Verwendung der TTC wie zuvor beschrieben erzeugt wird.
Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung im Bereitstellen einer Informationserzeugungsvorrichtung, die Testszenarien von verschiedenen Szenen, nicht beschränkt auf Zwischenfallszenen, durch Durchführen einer Analyse unter Verwendung eines Formationsformats, in dem eine Positionsbeziehung zwischen Umgebungsobjekten abstrahiert wird, erzeugen kann.
Technische Lösung
Zum Lösen des zuvor beschriebenen Problems ist eine Informationserzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Informationserzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines Szenarios einer Szene, in der ein Trägerfahrzeug fährt, auf Basis von Fahrinformationen des Trägerfahrzeugs, wobei die Informationserzeugungsvorrichtung umfasst: eine Formationsbildungseinheit, die eine Formation bildet, in der eine Anordnung eines Umgebungsobjekts in Bezug auf das Trägerfahrzeug aus der Fahrinformation des Trägerfahrzeugs entsprechend einem Formationsformat, in dem das Umgebungsobjekt jedem vorab zufällig unterteilen Bereich um das Trägerfahrzeug zugewiesen wird, abstrahiert wird; und eine Formationsübergang-Bestimmungseinheit, die bestimmt, ob ein Ereignis, in dem sich die Formation des Umgebungsobjekts ändert, in der Fahrinformation des Trägerfahrzeugs aufgetreten ist, um ein Szenario entsprechend dem Ereignis zu erzeugen, in dem sich die Formation des Umgebungsobjekts ändert.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
In der Informationserzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch Analysieren der Formation auf Basis der Spuren, auf denen sich das Trägerfahrzeug und das Umgebungsobjekt befinden, und der Positionsbeziehung zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Umgebungsobjekt ein Testszenario erzeugt werden, das nicht nur eine Szene in einem gefährlichen Bereich, sondern auch eine Szene in einem normalen Bereich umfasst. Zusätzlich wurde beim Stand der Technik ein Leistungsbewertungstesten oder eine Entwicklung vor allem unter Verwendung eines realen Fahrzeugs durchgeführt. Hingegen kann mit einer großen Zahl von Testszenarien, die von der Informationserzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung automatisch erzeugt werden, ein Großteil (80 % oder mehr) der Leistungsbewertung des automatischen Fahrsystems effizient durch Simulation durchgeführt werden, wodurch eine Entwicklungsgeschwindigkeit des automatischen Fahrsystems beschleunigt wird und eine erhebliche Senkung der Entwicklungskosten zu erwarten ist.
Zusätzlich kann die Fahrsteuerung des Trägerfahrzeugs entsprechend für verschiedene Szenen, umfassend nicht nur eine Szene in einem gefährlichen Bereich, sondern auch eine Szene in einem normalen Bereich, in Echtzeit durch Vergleichen einer Szene des Trägerfahrzeugs, das fährt, mit dem erzeugten Testszenario (Ereignisszenario für jedes Ereignis) durchgeführt werden.
Andere Probleme, Konfigurationen und Wirkungen wie die zuvor beschriebenen gehen aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen hervor.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[1] 1 zeigt ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Beispiels einer Gesamtkonfiguration einer Szenarioerzeugungsvorrichtung, die eine Informationserzeugungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform ist, auf die ein Szenarioerzeugungsverfahren auf Basis einer Formationsanalyse gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
[2] 2 zeigt ein Diagramm zur Darstellung eines Beispiels eines Formationsformats.
[3] 3 zeigt ein Diagramm zur Darstellung eines Ablaufs eines von einer Formationsanalyseeinheit durchgeführten Prozesses.
[4] 4 zeigt ein Diagramm zur Darstellung eines Beispiels der Formationsanalyse.
[5] 5 zeigt ein Diagramm zur Darstellung eines Beispiels eines Zustandsübergangs in der Formationsübergangsbestimmung in einem Fall, in dem ein umgebendes Objekt vorhanden oder kein umgebendes Objekt vorhanden ist.
[6] 6 zeigt ein Diagramm zum Erläutern einer Bedingung im Zustandsübergang von 5.
[7] 7 zeigt ein Diagramm zur Darstellung eines Beispiels eines Zustandsübergangs in der Formationsübergangsbestimmung in einem Fall, in dem zwei Umgebungsobjekte vor einem Trägerfahrzeug vorhanden sind.
[8] 8 zeigt ein Diagramm zum Erläutern einer Bedingung im Zustandsübergang von 7.
[9] 9 zeigt ein Diagramm zur Darstellung einer Ereignisinformations-Zuweisungseinheit.
[10] 10 zeigt ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Beispiels einer Gesamtkonfiguration einer Fahrsteuervorrichtung, die eine Informationserzeugungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform ist, auf die eine Formationsanalyse gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet wird.

Beschreibung von Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung besteht im Erzeugen eines Testszenarios (Ereignisszenarios) für jedes Ereignis durch Analysieren einer Formation zwischen einem Trägerfahrzeug und einem Umgebungsobjekt. Als eine Definition der Formation in der vorliegenden Erfindung wird die Formation nicht einfach durch eine relative Beziehung bestimmt, etwa als ein relativer Abstand zwischen einem Trägerfahrzeug und einem umgebenden Fahrzeug oder relative Positionen des Trägerfahrzeugs und des umgebenden Fahrzeugs in Bezug zueinander, sondern bezieht sich auf eine abstrahierte Anordnung des umgebenden Fahrzeugs in Bezug auf das Trägerfahrzeug gemäß einem von einem Benutzer angegebenen Formationsformat.
Nachfolgend ist eine Ausführungsform eines Szenarioerzeugungsverfahrens auf Basis einer Formationsanalyse gemäß der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
[Erste Ausführungsform (Szenarioerzeugungsvorrichtung)1
<Gesamtkonfiguration>
1 zeigt ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Beispiels einer Gesamtkonfiguration einer Szenarioerzeugungsvorrichtung, auf die das Szenarioerzeugungsverfahren auf Basis einer Formationsanalyse gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet wird. Die hier erläuterte Szenarioerzeugungsvorrichtung 3 ist eine Szenarioerzeugungsvorrichtung, die ein Erzeugnisszenario 19 mit einem von einem Fahrzeug 1 (das nachfolgend als ein Trägerfahrzeug bezeichnet werden kann) oder einem Fahrsimulator 1A erfassten Fahrprotokoll 2 als eine Eingabe ausgibt.
Die Szenarioerzeugungsvorrichtung 3 ist als ein Computer, umfassend einen Prozessor wie eine Central Processing Unit (CPU) und einen Speicher wie ein Read Only Memory (ROM), ein Random Access Memory (RAM) oder ein Hard Disk Drive (HDD), ausgebildet. Jede Funktion der Szenarioerzeugungsvorrichtung 3 wird vom Prozessor ausgeführt, der ein im ROM gespeichertes Programm ausführt. Der RAM speichert Daten, umfassend Zwischendaten und dergleichen, während der Berechnung gemäß dem vom Prozessor ausgeführten Programm.
Die Szenarioerzeugungsvorrichtung 3 umfasst: eine Protokollanalyseeinheit 4, die für die Formationsanalyse erforderliche Informationen vom Fahrprotokoll 2 analysiert; eine Formationsanalyseeinheit 8, die eine Formation zwischen einem Trägerfahrzeug und einem Umgebungsobjekt auf Basis der von der Protokollanalyseeinheit '4 analysierten Informationen analysiert und extrahierte Daten 12, extrahiert durch Unterteilen des Fahrprotokolls 2 auf Basis eines Analyseergebnisses, ausgibt; eine Ereignisinformations-Zuweisungseinheit 13, die Informationen für ein Ereignis (Einscheren, Ausscheren, abruptes Beschleunigen/Verzögern, Pendeln usw.) für ein Szenario den extrahierten Daten 12 zuweist; und eine Formatumwandlungseinheit 18, die ein durch Umwandeln der extrahierten Daten 12, denen die Ereignisinformation zugewiesen wird, in ein Format entsprechend einer Simulatorumgebung ermitteltes Ereignisszenario 19 ausgibt.
Fahrinformationen, die Daten in Bezug auf eine Fahrszene des Fahrzeugs 1 sind, werden im Fahrprotokoll 2 aufgezeichnet und Protokolldaten, in denen Fahrzeuginformationen (Fahrzeuggeschwindigkeit, Position usw.), die von einem Bordnetzwerk (Controller Area Network (CAN) oder Ethernet (eingetragene Marke)) des Fahrzeugs 1 und Erfassungsinformationen eines Umgebungsobjekts, die durch einen externen Erkennungssensor (Kamera, Radar, Lidar usw.) erfasst werden können, werden aufgezeichnet oder ein durch Fahren in einem virtuellen Raum wie im Fahrsimulator 1A ermitteltes Simulationsergebnis kann als das Fahrprotokoll verwendet werden. In der vorliegenden Ausführungsform können durch Erfassen von Informationen eines Umgebungsobjekts unter Verwendung eines in einer Infrastruktur wie einer Sicherheitskamera oder einem N-System installierten externen Erkennungssensor sowie des Fahrzeugs 1 oder des Fahrsimulators 1A auf das Fahrprotokoll 2 angewendet werden.
<Protokollanalyseeinheit>
Die Protokollanalyseeinheit 4 analysiert eine Fahrspur des Trägerfahrzeugs, eine Fahrspur eines Umgebungsobjekts und relative Positionen des Trägerfahrzeugs und des Umgebungsobjekts in Bezug zueinander, die vor allem für die Formationsanalyse erforderlich sind, vom Fahrprotokoll 2. Die Protokollanalyseeinheit 4 umfasst eine Trägerfahrzeug-Spuranalyseeinheit 5, eine Spuranalyseeinheit 6 für das Umgebungsobjekt und eine Analyseeinheit 7 für die relative Position.
(Trägerfahrzeug-Spuranalyseeinheit)
Die Trägerfahrzeug-Spuranalyseeinheit 5 bestimmt eine Fahrspur des Trägerfahrzeugs durch Analysieren von Daten (GNSS und Kartendaten) in Bezug auf eine Fahrposition des Trägerfahrzeugs, aufgezeichnet im Fahrprotokoll 2.
(Spuranalyseeinheit für das Umgebungsobjekt)
Die Spuranalyseeinheit für das Umgebungsobjekt 6 bestimmt eine Fahrspur des Umgebungsobjekts durch Analysieren von Daten (einer Position des Umgebungsobjekts oder einer relativen Position des Umgebungsobjekts in Bezug auf das vom externen Erkennungssensor erfasste Trägerfahrzeug, einer relativen Positionsinformation des Fahrzeugs, ermittelt durch Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation oder dergleichen) in Bezug auf eine Fahrposition des Umgebungsobjekts, aufgezeichnet im Fahrprotokoll 2.
(Analyseeinheit für die relative Position)
Die Analyseeinheit 7 für die relative Position ermittelt relative Positionsinformationen durch Analysieren von Daten (etwa einer Position des durch den externen Erkennungssensor erfassten Umgebungsobjekts) in Bezug auf die relativen Positionen des Trägerfahrzeugs und des Umgebungsobjekts in Bezug zueinander, aufgezeichnet im Fahrprotokoll 2. Die relative Positionsinformation ist erforderlich, um eine Vorne-Hinten-Beziehung zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Umgebungsobjekt zu bestimmen, die nicht nur auf Basis der Fahrspurinformation in der Formationsanalyse bestimmt werden kann.
<Formationsanalyseeinheit>
Die Formationsanalyseeinheit 8 umfasst eine Formationsbildungseinheit 9, eine Formationsübergang-Bestimmungseinheit 10 und eine Datenextraktionseinheit 11.
(Formationsbildungseinheit)
Die Formationsbildungseinheit 9 ordnet auf Basis der von der Protokollanalyseeinheit 4 analysierten Informationen gemäß dem vom Benutzer angegebenen Formationsformat zu, zu welchem Bereich um das Trägerfahrzeug das Umgebungsobjekt gehört.
Das Formationsformat ist nachfolgend in Bezug auf 2 beschrieben.
In Bezug auf das Formationsformat kann der Benutzer vorab angeben, welches Format zum Analysieren der Formation des Umgebungsobjekts verwendet wird (beispielsweise in Form einer Angabe wie in 2(a) oder 2(b) dargestellt).
Das Formationsformat wird durch zufälliges Unterteilen eines Bereichs um das Trägerfahrzeug vorab in beispielsweise einen rechten Bereich als „R“, einen linken Bereich als „L“, einen Standstreifenbereich als „S“, einen Vorderbereich als „F“, einen Vorderbereich vor dem Vorderbereich „F“ als „FF“ und einen Hinterbereich als „R“ mit der Spur, auf der sich das Trägerfahrzeug befindet, als eine Mitte („C“).
2(a) zeigt ein Beispiel, in dem zwei Bereiche vor dem Trägerfahrzeug 20 als „F“ und „FF“ festgelegt sind, ein Bereich hinter dem Trägerfahrzeug 20 als „R“ festgelegt ist und Bereiche links und rechts vom Trägerfahrzeug 20 als „R“, „L“ und „S“ festgelegt sind. Wenn das Formationsformat von 2(a) verwendet wird, kann, da der Bereich vor dem Trägerfahrzeug in zwei unterteilt wird, nicht nur ein Szenario in Bezug auf ein sich dem Trägerfahrzeug nähernden vorausfahrenden Fahrzeugs erzeugt werden, sondern auch ein Szenario, in dem ein vorausfahrendes Fahrzeug vermutlich indirekt das Verhalten des Trägerfahrzeugs beeinflusst. (Beispielsweise muss, wenn ein vor dem vorausfahrenden Fahrzeug fahrendes Fahrzeug vor dem vorausfahrenden Fahrzeug einschert und das vorausfahrende Fahrzeug abrupt bremst, das Trägerfahrzeug ebenfalls abrupt verzögern.)
2(b) zeigt ein Beispiel, in dem ein Bereich vor dem Trägerfahrzeug 20 als „F“ festgelegt ist, ein Bereich hinter dem Trägerfahrzeug 20 als „R“ festgelegt ist und Bereiche links und rechts vom Trägerfahrzeug 20 als „R“, „L“ und „S“ festgelegt sind. Im Formationsformat von 2 (b) kann ein Szenario unter Berücksichtigung von zwei Objekten auf einem Standstreifen „S“ zusätzlich zu sechs direkt zum Trägerfahrzeug nach vorne, nach hinten, nach links und nach rechts zeigenden Objekten erzeugt werden. In einem Fall, in dem es nicht erforderlich ist, eine Szene zu berücksichtigen, in der ein vor einem vorausfahrenden Fahrzeug fahrendes Fahrzeug oder dergleichen indirekt das Verhalten des Trägerfahrzeugs beeinflusst, kann nur ein minimal erforderliches Szenario durch Verwenden des Formationsformats von 2(b) erzeugt werden.
Obgleich die Ausführungsformen des Formationsformats in Bezug auf 2(a) und 2(b) beschrieben wurden, kann das Formationsformat frei (beliebig) gemäß einem Szenario, das der Benutzer erzeugen will, festgelegt werden und es ist nicht auf die Festlegung von 2(a) oder 2(b) beschränkt.
(Formationsübergang-Bestimmungseinheit)
Die Formationsübergang-Bestimmungseinheit 10 bestimmt, ob sich eine Formation eines Umgebungsobjekts (eine abstrahierte Anordnung eines Umgebungsobjekts), bereichs zugeordnet gemäß dem von der Formationsbildungseinheit 9 angegebenen Formationsformat, geändert hat. Wenn beispielsweise ein vorausfahrendes Fahrzeug auf einer angrenzenden Spur die Spur zur Fahrspur des Trägerfahrzeugs wechselt, wird bestimmt, dass sich die \ Formation geändert hat.
(Datenextraktionseinheit)
Jedes Mal, wenn die Formationsübergang-Bestimmungseinheit 10 bestimmt, dass sich die Formation (abstrahierte Anordnung) geändert hat, erzeugt die Datenextraktionseinheit 11 extrahierte Daten 12 durch Extrahieren des Fahrprotokolls 2, bevor und nachdem die Formation unterschiedlich gewechselt wird.
<Ereignisinformation-Zuweisungseinheit>
Die Ereignisinformation-Zuweisungseinheit 13 umfasst eine Spurwechsel-Extraktionseinheit 14, eine Beschleunigungsgeschwindigkeit-Extraktionseinheit 15 und eine Ereignisbestimmungseinheit 16.
(Spurwechsel-Extraktionseinheit)
Die Spurwechsel-Extraktionseinheit 14 analysiert, ob ein Spurwechsel aufgrund eines Umgebungsobjekts erfolgt ist, auf Basis von in den extrahierten Daten 12 aufgezeichneten Daten in Bezug auf das Umgebungsobjekt (Spurerkennungsinformation, seitliche Position, seitliche Geschwindigkeit usw.). Abhängig vom angegebenen Formationsformat kann bestimmt werden, dass eine Änderung im zugeordneten Bereich des Umgebungsobjekts als ein Spurwechsel erfolgt ist. Zum Beschreiben des in 2(a) dargestellten Formationsformats als ein Beispiel kann ein Fall angeführt werden, in dem die Zuordnung eines zu „FR“ gehörenden Objekts zu „FC“ geändert wird.
(Beschleunigungsgeschwindigkeit-Extraktionseinheit)
Die Beschleunigungsgeschwindigkeit-Extraktionseinheit 15 bestimmt eine Größe und eine Änderung der Beschleunigungsgeschwindigkeit des Umgebungsobjekts auf Basis der Daten (Geschwindigkeit, Beschleunigungsgeschwindigkeit usw.) in Bezug auf das in den extrahierten Daten 12 aufgezeichnete Objekt.
(Ereignisbestimmungseinheit)
Die Ereignisbestimmungseinheit 16 weist Ereignisinformationen (Einscheren, Ausscheren, abrupte Verzögerung, abrupte Beschleunigung usw.) den extrahierten Daten 12 durch Bestimmen, ob Verhaltensinformationen des durch die Spurwechsel-Extraktionseinheit 14 und die Beschleunigungsgeschwindigkeit-Extraktionseinheit 15 analysierten Umgebungsobjekts einer vorab in einer Szenariodefinitionsdatei 17 definierten Ereignisbedingung entspricht.
<Formatumwandlungseinheit>
Die Formatumwandlungseinheit 18 erzeugt ein Ereignisszenario 19 durch Umwandeln der extrahierten Daten 12, denen die Ereignisinformation-Zuweisungseinheit 13 eine Ereignisinformation zuweist, in ein in verschiedenen Simulationsumgebungen verwendbares Format.
<Durch Formationsanalyseeinheit durchgeführte Formationsanalyse>
Nachfolgend ist die Formationsanalyse, die ein Merkmal der vorliegenden Ausführungsform ist, ausführlich in Bezug auf 3 und 4 beschrieben. 3 zeigt einen Ablauf eines von der Formationsanalyseeinheit 8 durchgeführten Prozesses und 4 zeigt eine Ausführungsform in einem Fall, in dem die Formationsanalyse unter Verwendung eines bestimmten Fahrprotokolls 2 durchgeführt wird.
Die Formationsanalyseeinheit 8 liest zunächst Protokollanalysedaten (von der Protokollanalyseeinheit 4 analysierte Informationen) (S300) und ordnet anschließend ein umgebendes Objekt einem in einem Formationsformat definierten Bereich auf Basis der gelesenen Protokollanalysedaten zu, um eine Formation zu bilden (S301).
Da das Fahrprotokoll für jeden Schritt zum Bilden einer Formation gelesen wird, besteht keine Historie der Formationsregistrierung im ersten Schritt und es ist daher erforderlich, eine Ausgangsformation zu registrieren. Hierzu wird im Schritt S302 bestimmt, ob eine Historie der Formationsregistrierung besteht.
Wenn keine Historie der Formationsregistrierung im Schritt S302 besteht, wird eine in diesem Schritt gebildete Formation als eine Ausgangsformation registriert (S303).
Anschließend wird ein Analysestartpunkt (t1) , an dem die Formationsanalyse zum Unterteilen des Fahrprotokolls 2 in Formationen gestartet wird, festgelegt (S304). Der Analysestartpunkt (t1) kann beliebig vom Benutzer festgelegt werden, kann aber im Wesentlichen mit dem ersten Schritt zum Lesen des Fahrprotokolls übereinstimmen.
Im in 4 dargestellten Fahrprotokoll 2 wird als eine Ausgangsformation eine Formation 401, in der ein Fahrzeug 41 (einem definierten Bereich) einer angrenzenden rechten Spur voraus „FR“ zugeordnet ist und ein Fahrzeug 42 einer angrenzenden linken Spur voraus „FL“ um das Trägerfahrzeug 40 zugeordnet ist, registriert und als ein Analysestartpunkt (t1) festgelegt.
Nach dem Analysestartpunkt (t1) ändert sich ein Zustand einer im Fahrprotokoll 2 aufgezeichnete Szene mit dem Ablauf der Zeit. Dementsprechend ändert sich auch eine Formation des Umgebungsobjekts, gebildet auf Basis von durch Analysieren des Fahrprotokolls 2 ermittelten Daten, mit dem Ablauf der Zeit. Daher wird im Schritt S305 bestimmt, ob sich die Formation des umgebenden Objekts, gebildet in jedem Schritt, im Vergleich zur zuletzt registrierten Formation geändert hat, das heißt, ob ein Ereignis, dass sich die Formation des Umgebungsobjekts geändert, im Fahrprotokoll 2 eingetreten ist.
Wenn im Schritt S305 bestimmt wird, dass keine Änderung in der Formation vorliegt, kehrt der Prozess zur Protokollanalysedaten-Leseverarbeitung (S300) im nächsten Schritt zurück.
Nachfolgend ist ein Fall beschrieben, in dem eine Änderung in der Formation des bestehenden Objekts im Schritt S305 vorliegt.
Zunächst ist ein Zustandsübergang der Formation in einem Fall, in dem ein umgebendes Objekt vorhanden ist, in Bezug auf 5 und 6 beschrieben.
5 zeigt ein Diagramm zum Zusammenfassen eines Zustandsübergangs der Formation in einem Fall, in dem ein umgebendes Objekt oder kein umgebendes Objekt vorhanden ist, und 6 zeigt eine Tabelle zum Zusammenfassen einer Bedingung, wenn der Zustand in 5 wechselt.
Wenn zum Beispiel ein umgebendes Objekt voraus auf der Trägerfahrzeug-Fahrspur vorhanden ist, befindet sich die Formation in einem Zustand, in dem „ein Objekt voraus auf der Trägerfahrzeugspur vorhanden ist“ und anschließend geht, wenn sich das auf der Trägerfahrzeug-Fahrspur befindliche Umgebungsobjekt zur rechten Spur bewegt, die Formation in einen Zustand über, in dem „sich ein Objekt voraus auf der rechten Seite befindet“. Zu diesem Zeitpunkt ist in 5 der Übergang vom Zustand, in dem „sich ein Objekt voraus auf der Trägerfahrzeugspur befindet“, zum Zustand, in dem „sich ein Objekt voraus auf der rechten Seite befindet“ „13“ und der Zustand vollzieht einen Übergang, wenn die Bedingung von Nr. 13 in 6 erfüllt ist.
Nachfolgend ist ein Zustandsübergang der Formation in einem Fall, in dem eine Vielzahl von Umgebungsobjekten vorhanden ist, in Bezug auf 7 und 8 beschrieben.
7 zeigt einen Fall, in dem sich zwei Umgebungsobjekte vor dem Trägerfahrzeug befinden, und 8 zeigt eine Tabelle zum Zusammenfassen einer Bedingung des Zustandsübergangs in 7.
Wenn beispielsweise bestimmt wird, dass die Ausgangsformation 401 in eine nächste Formation (zweite Formation) 402 wie in 4 dargestellt übergegangen ist, befindet sich die Ausgangsformation 401 in einem Zustand, in dem „sich ein Objekt 1 voraus auf der rechten Spur und ein Objekt 2 voraus auf der linken Spur“ von 7 befinden, und die nächste Formation 402 geht in einen Zustand über, in dem „sich ein Objekt 1 voraus auf der Trägerfahrzeugspur und ein Objekt 2 voraus auf der linken Spur“ von 7 befinden. Zu diesem Zeitpunkt erfolgt ein Übergang des Zustands auf Basis der Bedingung von „1“ in 7 und es wird bestimmt, dass die Bedingung von Nr. 1 in 8 erfüllt ist, und es wird bestimmt, dass die Formation gewechselt hat.
Ferner wird, wenn die Formation (zweite Formation) 402 in die Formation (dritte Formation) 403 in 4 übergeht, der Zustand, in dem „sich ein Objekt 1 voraus auf der Trägerfahrzeugspur und ein Objekt 2 voraus auf der linken Spur“ von 7 befindet, zu einem Zustand, indem „sich ein Objekt 1 voraus auf der Trägerfahrzeugspur und ein Objekt 2 voraus vor dem Objekt 1 befindet“, durch Erfüllen der Bedingung von „13“.
Die Definitionen des vorderen Objekts 1 und des vorderen Objekts 2 wie in 7 und 8 dargestellt sind reine Beispiele und auf die Indizes wie das Objekt 1 und das Objekt 2 wird als unabhängige Definitionen zwischen Zuständen Bezug genommen. Beispielsweise wird in einer Situation, in der Objekte in den Bereichen „FL“ und „FC“ vorhanden sind, wenn das Objekt in „FL“ die Spur zur Trägerfahrzeug-Fahrspur „C“ ändert und das Objekt vor das bereits im Bereich „FC“ vorhandene Objekt gerät, das in „FL“ vorhandene Objekt dem Bereich „FFC“ zugeordnet. Wenn hingegen das Objekt hinter das bereits im Bereich „FC“ vorhandene Objekt gerät, wird das in „FL“ vorhandene Objekt dem Bereich „FC“ zugewiesen und das bereits im Bereich „FC“ vorhandene Objekt wird als ein Objekt im Bereich „FFC“ zugewiesen.
Ferner stellen die Zustandsübergänge in 7 und 8 einige aller Formationsübergang-Bestimmungsregeldatenbanken dar und Kombinationen können flexibel durch Vorne-Hinten- und Links-Rechts-Beziehungen zwischen nicht nur zwei Objekten, sondern auch eine größere Zahl von Umgebungsobjekten definiert werden.
Nachfolgend ist ein Prozess beschrieben, nachdem im Schritt S305 von 3 bestimmt wurde, dass eine Formationsänderung vorliegt.
Wenn im Schritt S305 von 3 bestimmt wird, dass eine Formationsänderung vorliegt (das heißt, dass ein Ereignis eingetreten ist, in dem sich die Formation des Umgebungsobjekts ändert), wird eine Formation zum bestimmten Zeitpunkt registriert (S306).
Anschließend wird ein Zeitpunkt, zu dem die Formation wechselt (das heißt ein Zeitpunkt, zu dem ein Ereignis eingetreten ist, in dem sich die Formation des Umgebungsobjekts ändert), als ein Formationsänderungspunkt (t1_fc, t2_fc, ...) festgelegt. (S307).
Anschließend wird mit dem im Schritt S307 festgelegten Formationsänderungspunkt als Basispunkt ein Protokolldaten-Unterteilungspunkt (t2, t3) nach einem bestimmten Zeitraum ab dem Formationsänderungspunkt festgelegt (S308). Der Benutzer kann beliebig bestimmen, wie viele Sekunden vor oder nach dem Formationsänderungspunkt als Protokolldaten-Unterteilungspunkt festgelegt wird. Grundsätzlich können wie in 4 dargestellt unter Verwendung des Analysestartpunkts t1 als ersten Protokolldaten-Unterteilungspunkt Protokolldaten-Unterteilungspunkten automatisch als t2(=t1_fc+α[s]), t3(=t2_fc+β[s]) ... jedes Mal festgelegt werden, wenn sich die Formation ändert. Wenn sich aber der gleiche Formationszustand für eine lange Zeit nach dem Festlegen eines Protokolldaten-Unterteilungspunkts fortsetzt und Protokolldaten während dieser Zeit nicht erforderlich sind, kann der Protokolldaten-Unterteilungspunkt auch getrennt festgelegt werden. Somit wird ein Extraktionsbereich des zum Erzeugen eines Szenarios entsprechend einem Ereignis, in dem sich die Formation des Umgebungsobjekts ändert, verwendeten Fahrprotokolls 2 mit dem Formationsänderungspunkt als Basispunkt bestimmt.
Hier kann abhängig vom Verwendungszweck des Benutzers für die vorliegende Ausführungsform ein Fall eintreten, in dem es erwünscht ist, eine Reihe von Abläufen einer Vielzahl von Ereignissen in Bezug auf eine Formationsänderung, etwa von Einscheren zu Ausscheren, als ein Datenteil in Kombination zu handhaben. Daher kann, obgleich der Protokolldaten-Unterteilungspunkt beliebig mit dem Formationsänderungspunkt als Basispunkt festgelegt wird, der Protokolldaten-Unterteilungspunkt nicht nur auf Basis des ersten Formationsänderungspunkts festgelegt werden, sondern auch der zweite Formationsänderungspunkt darauf folgend. Insbesondere wird ein Startpunkt der Protokolldatenunterteilung auf Basis des ersten Formationsänderungspunkts festgelegt und ein Endpunkt der Protokolldatenunterteilung wird auf Basis des zweiten Formationsänderungspunkts festgelegt. Das heißt, der Extraktionsbereich des Fahrprotokolls 2 umfasst wenigstens einen der Protokolldaten-Unterteilungspunkte (entsprechend Zeitpunkten, zu denen Ereignisse eintreten, in sich denen Formationen von Umgebungsobjekten ändern).
Im Schritt S309 werden die Fahrprotokolldaten in einer unterteilten Weise auf Basis des in Schritt S308 festgelegten Protokolldaten-Unterteilungspunkts extrahiert, wodurch für jede Formationsänderung (im zuvor beschriebenen Extraktionsbereich) unterteilte extrahierte Daten 12 erzeugt werden.
S300 und S301 in 3 werden von der Formationsbildungseinheit 9 ausgeführt, S302 bis S305 werden von der Formationsübergang-Bestimmungseinheit 10 ausgeführt und S306 und die folgenden Schritte werden von der Datenextraktionseinheit 11 ausgeführt.
<Von der Ereignisinformation-Zuweisungseinheit durchgeführte Zuweisung von Ereignisinformationen>
Die Ereignisinformation-Zuweisungseinheit 13 in 1 weist Ereignisinformationen wie Einscheren, Ausscheren, Überholen, schnelles Verzögern und dergleichen jedem Teil von durch die Formationsanalyseeinheit 8 erzeugten extrahierten Daten 12 zu. Zum Bestimmen eines zuzuweisenden Ereignisses ist es erforderlich, ein Verhalten eines Umgebungsobjekts zu analysieren.
Die Spurwechsel-Extraktionseinheit 14 extrahiert, ob das Umgebungsobjekt eine Spur gewechselt hat, auf Basis einer seitlichen Position oder einer seitlichen Geschwindigkeit des Umgebungsobjekts oder einer Information zur Angabe, ob der Spurwechsel direkt durchgeführt wurde.
Die Beschleunigungsgeschwindigkeit-Extraktionseinheit 15 extrahiert Informationen wie eine abrupte Verzögerung oder eine abrupte Beschleunigung (das heißt eine Änderung der Geschwindigkeit oder Beschleunigungsgeschwindigkeit) des Umgebungsobjekts auf Basis einer Information zu einer Bewegungsgeschwindigkeit oder einer Beschleunigungsgeschwindigkeit des Umgebungsobjekts. Die Definition der abrupten Verzögerung oder abrupten Beschleunigung ist nicht fest bestimmt und kann vom Benutzer beliebig bestimmt werden.
Die Ereignisbestimmungseinheit 16 bestimmt, ob die Trägerfahrzeugspur, die Spur des Umgebungsobjekts und die von der Protokollanalyseeinheit 4 analysierte relative Positionsinformation und die durch die Spurwechsel-Extraktionseinheit 14 und die Beschleunigungsgeschwindigkeit-Extraktionseinheit 15 ermittelte Verhaltensinformation des Umgebungsobjekts einer vorab in der Szenariodefinitionsdatei 17 definierten Ereignisbedingung entsprechen und weist die bestimmte Ereignisinformation den extrahierten Daten 12 zu.
Nachfolgend ist eine Ausführungsform der Ereignisinformation-Zuweisungseinheit 13 in Bezug auf 9 beschrieben.
9 wird in Übereinstimmung mit den auf Basis des in 4 dargestellten Fahrprotokolls gebildeten Formationen (401, 402, 403) beschrieben. Hier ist dargestellt, dass extrahierte Daten 90 während des vorderen und hinteren Abschnitts t1 bis t2 der Formation 402 erzeugt werden, extrahierte Daten 91 während des vorderen und hinteren Abschnitts t2 bis t3 der Formation 403 (durch die Formationsanalyseeinheit 8) erzeugt werden und jedem Teil der extrahierten Daten eine Ereignisinformation zugewiesen wird.
Ferner ist in 9 ausführlich ein Fall erläutert, in dem eine Ereignisinformation den extrahierten Daten 90 zugewiesen wird. Zum Zuweisen einer Ereignisinformation zu den extrahierten Daten 90 wird eine Szenariodefinitionsdatei 92, in der eine Definition eines Ereignisses (Einscheren, Ausscheren, Folgen, Verzögern, abruptes Verzögern, Pendeln usw.) beschrieben ist, gelesen.
Hier verzögert, obgleich dies in der zuvor beschriebenen 4 nicht erläutert ist, im Fahrprotokoll 2 von 4 das umgebende Fahrzeug 41A nach dem Spurwechsel von der rechten Spur des Trägerfahrzeugs 40A zur Trägerfahrzeug-Fahrspur. (Zu diesem Zeitpunkt fährt das umgebende Fahrzeug 42A auf der linken Spur des Trägerfahrzeugs 40A.) Anschließend schert das auf der linken Spur fahrende umgebende Fahrzeug 42B vor dem Trägerfahrzeug 40B und dem umgebenden Fahrzeug 41B ein und somit fährt das umgebende Fahrzeug (vorausfahrende Fahrzeug) 41B in einem Pendelzustand.
Somit wird in den auf Basis der Formation 402 erzeugten extrahierten Daten 90 als eine Ereignisbestimmung bestimmt, dass ein Ereignis des Einscherens und schnellen Beschleunigens eingetreten ist, und es wird eine Kennzeichnungsinformation des Einscherens und schnellen Beschleunigens zugewiesen. Zusätzlich wird in den auf Basis der Formation 403 erzeugten extrahierten Daten 91 als eine Ereignisbestimmung bestimmt, dass ein Ereignis des Einscherens und Pendelns eingetreten ist und es wird eine Kennzeichnungsinformation des Einscherens und Pendelns zugewiesen.
Nachfolgend sind die Definitionen für Einscheren, schnelles Beschleunigen und Pendeln in der Szenariodefinitionsdatei 92 beschrieben.
Einscheren ist so beschrieben, dass zwei Bedingungen erfüllt sind: Das Umgebungsobjekt hat von der angrenzenden Spur „R“ oder „L“ zur Trägerfahrzeug-Fahrspur „C“ gewechselt und der relative Abstand zum Umgebungsobjekt ist Vorwärts. Die Definition für Einscheren ist lediglich eine Definition in einem gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgeführten Beispiel und das Einscheren kann durch eine seitliche Position oder eine seitliche Geschwindigkeit des Umgebungsobjekts definiert sein.
Abruptes Verzögern ist als ein Fall definiert, in dem die Beschleunigungsgeschwindigkeit des Umgebungsobjekts kleiner gleich einer vorab in der Szenariodefinitionsdatei festgelegten Schwelle (beispielsweise -0,4 [G]) wird.
Pendeln kann dadurch definiert sein, wie viele eine vorbestimmte Schwelle überschritten wurde, wobei die Schwelle aus Informationen wie einem Lenkwinkel, einer seitlichen Geschwindigkeit, einer seitlichen Beschleunigungsgeschwindigkeit oder einer Spurabweichungswarnung des Umgebungsobjekts bereitgestellt wird.
Durch Erzeugen eines Ereignisszenarios 19 durch Umwandeln der extrahierten Daten 12 (90, 91), denen die Ereignisinformation zugewiesen, in ein in verschiedenen Simulationsumgebungen verwendbares Format unter Verwendung der Formatumwandlungseinheit 18 wie zuvor beschrieben kann das Ereignisszenario 19 umfassend nicht nur eine Szene in einem gefährlichen Bereich (Zwischenfallszene), sondern auch eine Szene in einem normalen Bereich als eine Szene, in der das Fahrzeug 1 fährt, erzeugt werden.
<Operative Wirkung der ersten Ausführungsform (Szenarioerzeugungsvorrichtung)>
Die Szenarioerzeugungsvorrichtung (Informationserzeugungsvorrichtung) 3 gemäß der ersten Ausführungsform wie zuvor beschrieben ist eine Informationserzeugungsvorrichtung 3, die ein Szenario einer Szene, in der ein Trägerfahrzeug fährt, auf Basis der Fahrinformation des Trägerfahrzeugs erzeugt (das heißt ein Szenarioerzeugungsvorrichtung, die ein zur Simulation zu verwendendes Szenario auf Basis eines vom tatsächlichen Fahren des Fahrzeugs oder durch einen Fahrsimulator erfassten Fahrprotokolls erzeugt). Die Informationserzeugungsvorrichtung 3 umfasst: eine Formationsbildungseinheit 9, die eine Formation bildet, in dem eine Anordnung eines Umgebungsobjekts in Bezug auf das Trägerfahrzeug aus der Fahrinformation (Fahrprotokoll) des Trägerfahrzeugs entsprechend einem Formationsformat, in dem das Umgebungsobjekt jedem vorab zufällig unterteilen Bereich um das Trägerfahrzeug zugewiesen wird, abstrahiert wird; und eine Formationsübergang-Bestimmungseinheit 10, die bestimmt, ob ein Ereignis, in dem sich die Formation des Umgebungsobjekts ändert, in der Fahrinformation (Fahrprotokoll) des Trägerfahrzeugs aufgetreten ist, um ein Szenario entsprechend dem Ereignis zu erzeugen, in dem sich die Formation des Umgebungsobjekts ändert.
Die Informationserzeugungsvorrichtung umfasst ferner eine Datenextraktionseinheit 11, die bestimmt, wann das Ereignis eingetreten ist, wobei ein Extraktionsbereich der Fahrinformation (Fahrprotokoll) des Trägerfahrzeugs zum Erzeugen eines Szenarios entsprechend dem Ereignis auf Basis einer Ereigniseintrittszeit (Formationsänderungspunkt) zu verwenden ist, und Daten des Extraktionsbereichs extrahiert.
Zusätzlich unterteilt, wenn das Ereignis eingetreten ist, die Datenextraktionseinheit 11 die Fahrinformation (Fahrprotokoll) des Trägerfahrzeugs vor und nach der Ereigniseintrittszeit (Protokolldaten-Unterteilungspunkt) und extrahiert Daten (zum Eintritt des Ereignisses unterteilte Daten).
Der Extraktionsbereich der Fahrinformation (Fahrprotokoll) des Trägerfahrzeugs umfasst eine oder mehrere Ereigniseintrittszeiten.
Die Informationsverarbeitungsvorrichtung umfasst ferner eine Ereignisinformation-Zuweisungseinheit 13, die Ereignisinformationen des Szenarios den extrahierten Daten zuweist durch Bestimmen, ob die Verhaltensinformation (wenigstens ein Element der Gruppe umfassend, ob ein Spurwechsel, eine Geschwindigkeitsänderung oder eine Änderung der Beschleunigungsgeschwindigkeit vorliegt) des Umgebungsobjekts in den von der Datenextraktionseinheit 11 extrahierten Daten einer vordefinierten Ereignisbedingung entspricht.
Das heißt, die Szenarioerzeugungsvorrichtung (Informationserzeugungsvorrichtung) 3 gemäß der ersten Ausführungsform umfasst: eine Protokollanalyseeinheit 4, die aus Fahrprotokolldaten eine Spur, auf der jedes von einem Trägerfahrzeug und einem Umgebungsobjekt vorhanden ist, und relative Positionen des Trägerfahrzeugs und des Umgebungsobjekts in Bezug zueinander analysiert; eine Formationsbildungseinheit 9, die eine Formation des Umgebungsobjekts in Bezug auf das Trägerfahrzeug entsprechend einem Formationsformat festlegt, in dem das Umgebungsobjekt jedem zufällig vorab um das Trägerfahrzeug auf Basis von durch Analysieren der Spur, auf der sich das Trägerfahrzeug sowie das Umgebungsobjekt befindet, unterteilten Bereich und die relativen Positionen zugewiesen wird; eine Formationsübergang-Bestimmungseinheit 10, die bestimmt, ob ein Ereignis, in dem sich die Formation des Umgebungsobjekts ändert, eingetreten ist; eine Datenextraktionseinheit 11, die bestimmt, wann das Ereignis eingetreten ist, wobei ein Extraktionsbereich eines realen Fahrzeug-Fahrprotokolls zum Erzeugen eines Szenarios entsprechend dem Ereignis auf Basis einer Ereigniseintrittszeit zu verwenden ist, und. Daten des Extraktionsbereichs extrahiert; und eine Ereignisinformation-Zuweisungseinheit 13, die Szenarioinformationen (Einscheren, Ausscheren, abruptes Verzögern, abruptes Beschleunigen usw.) den extrahierten Daten auf Basis eines Spurwechsels oder eines Beschleunigens/Verzögerns des Umgebungsobjekts analysiert.
Gemäß der ersten Ausführungsform kann durch Analysieren der Formation auf Basis der Spuren, auf denen sich das Trägerfahrzeug und das Umgebungsobjekt befinden, und der Positionsbeziehung zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Umgebungsobjekt ein Testszenario erzeugt werden, das nicht nur eine Szene in einem gefährlichen Bereich, sondern auch eine Szene in einem normalen Bereich umfasst. Zusätzlich wurde beim Stand der Technik ein Leistungsbewertungstesten oder eine Entwicklung vor allem unter Verwendung eines realen Fahrzeugs durchgeführt. Hingegen kann mit einer großen Zahl von Testszenarien, die von der Szenarioerzeugungsvorrichtung 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform automatisch erzeugt werden, ein Großteil (80 % oder mehr) der Leistungsbewertung des automatischen Fahrsystems effizient durch Simulation durchgeführt werden, wodurch eine Entwicklungsgeschwindigkeit des automatischen Fahrsystems beschleunigt wird und eine erhebliche Senkung der Entwicklungskosten zu erwarten ist.
[Zweite Ausführungsform (Fahrsteuervorrichtung)] <Gesamtkonfiguration>
In der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform wurde die Szenarioerzeugungsvorrichtung 3 umfassend die Formationsanalyseeinheit 8 beschrieben. Die Formationsanalyseeinheit 8 kann aber auch in einer Fahrsteuervorrichtung des Fahrzeugs enthalten sein, da die Echtzeit-Formationsanalyse auf Basis einer durch einen im Fahrzeug montierten externen Erkennungssensor ermittelten Information zu einem Umgebungsobjekt, während ein reales Fahrzeug tatsächlich fährt, angewendet werden kann.
10 zeigt ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Beispiels einer Gesamtkonfiguration einer Fahrsteuervorrichtung eines Fahrzeugs, auf die eine Formationsanalyse gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
Die hier erläuterte Fahrsteuervorrichtung 101 ist eine Fahrsteuervorrichtung, die ein Ereignis durch Vergleichen eines auf Basis einer Formationsanalyse gespeicherten Ereignisszenarios 119 mit einer aktuellen Fahrszene unter Verwendung einer Fahrzeuginformation, einer Außenumgebungsinformation, einer Infrastrukturinformation und dergleichen, erfasst von einem Fahrzeug 1B, während ein reales Fahrzeug tatsächlich fährt, als Eingaben vorhersagt, um eine für die aktuelle Fahrszene geeignete Fahrsteuerung bereitzustellen.
Die Fahrsteuervorrichtung 101 umfasst: eine Informationsempfangseinheit 102 die für die Formationsanalyse und Fahrsteuerung erforderliche Informationen von einem Fahrzeug 1B empfängt; eine Informationsanalyseeinheit 104, die in der Formationsanalyse verwendete Informationen analysiert, eine Formationsanalyseeinheit 108, die einen Übergang einer Formation zwischen einem Trägerfahrzeug und einem Umgebungsobjekt auf Basis der von der Informationsanalyseeinheit 104 analysierten Informationen analysiert und extrahierte Daten 112 umfassend wenigstens einen Formationsänderungspunkt (ein Zeitpunkt, zu dem ein Formationsänderungsereignis eintritt) auf Basis eines Analyseergebnisses ausgibt; eine Ereignisinformation-Zuweisungseinheit 113, die ein Ereignis (Einscheren, Ausscheren, abruptes Beschleunigen/Verzögern, Pendeln usw.) eines Szenarios für die extrahierte Daten 112 bestimmt, ein Ereignisbestimmungsergebnis ausgibt und eine Information zum Ereignisbestimmungsergebnis den extrahierten Daten 112 zuweist; eine Speichereinheit 120, welche die extrahierten Daten 112 speichert, denen die Ereignisinformation zugewiesen wurde, um ein Ereignisszenario 119 zu erzeugen; eine Ereignisvorhersageeinheit 121, die ein Ereignis, in welches das Fahrzeug 1B in naher Zukunft geraten wird, durch Vergleichen des Ereignisszenarios 119 mit einer tatsächlichen Fahrszene vorhersagt; und eine Fahrsteuereinheit 122, die das Fahrzeug 1B anweist, eine geeignete Fahrsteuerung durchzuführen, auf Basis der von der Ereignisvorhersageeinheit 121 vorhergesagten Szene und der durch die Informationsempfangseinheit 102 ermittelten Fahrzeuginformation oder umgebenden Information.
<Informationsempfangseinheit>
Die Informationsempfangseinheit 102. empfängt vom Fahrzeug 1B Fahrinformationen in Bezug auf eine Fahrszene des Fahrzeugs 1B, umfassend Trägerfahrzeuginformationen, Außenumgebungs-Erkennungsinformationen, GNSS, Karteninformationen, Infrastrukturinformationen und dergleichen.
<Informationsanalyseeinheit>
Die Informationsanalyseeinheit 104 analysiert eine Fahrspur des Trägerfahrzeugs, eine Fahrspur eines Umgebungsobjekts und relative Positionen des Trägerfahrzeugs und des Umgebungsobjekts in Bezug zueinander, die vor allem für die Formationsanalyse erforderlich sind, vom von der Informationsempfangseinheit empfangenen Fahrprotokoll 102. Die Informationsanalyseeinheit 104 umfasst eine Trägerfahrzeug-Spuranalyseeinheit 105, die eine Fahrspur des Trägerfahrzeugs analysiert, eine Spuranalyseeinheit 106 für das Umgebungsobjekt, die eine Bewegungsspur (Fahrspur) eines Umgebungsobjekts analysiert, und eine Analyseeinheit für die relative Position 107, die relative Positionen des Trägerfahrzeugs und des Umgebungsobjekts in Bezug zueinander analysiert.
<Formationsanalyseeinheit>
Die Formationsanalyseeinheit 108 umfasst: eine Formationsbildungseinheit 109, die eine Formation bildet, in der ein Bereich um das Trägerfahrzeug, zu dem ein umgebendes Objekts gehört, gemäß einem von einem Benutzer angegebenen Format zugeordnet wird; eine Formationsübergang-Bestimmungseinheit 110, die bestimmt, ob die Formation gewechselt wurde (das heißt, ob ein Ereignis, in dem sich die Formation des Umgebungsobjekts ändert, eingetreten ist); und eine Datenextraktionseinheit 111, die Daten eines Extraktionsbereichs bis zu einem bestimmten Zeitraum einer vergangenen Zeit X[s] in einer Form umfassend wenigstens einen Formationsänderungspunkt (das heißt eine Ereigniseintrittszeit, zu der sich die Formation ändert) zur Angabe eines Zeitpunkts, zu dem die Formation wechselt, speichert und extrahierte Daten 112 extrahiert. X kann beliebig unter Berücksichtigung des Zwecks der Gestaltung festgelegt werden.
<Ereignisinformation-Zuweisungseinheit>
Die Ereignisinformation-Zuweisungseinheit 113 umfasst: eine Spurwechsel-Extraktionseinheit 114, die auf Basis von Daten (Spurerkennungsinformation, seitliche Position, seitliche Geschwindigkeit usw.) in Bezug auf das Umgebungsobjekt, aufgezeichnet in den extrahierten Daten 112 extrahiert, ob das Trägerfahrzeug oder ein umgebendes Fahrzeug seine Spur gewechselt hat; eine Beschleunigungsgeschwindigkeit-Extraktionseinheit 115, die einen Grad der Beschleunigung/Verzögerung (Änderung) des Umgebungsobjekts auf Basis von Daten (Geschwindigkeit, Beschleunigungsgeschwindigkeit usw.) in Bezug auf das Umgebungsobjekt, aufgezeichnet in den extrahierten Daten 112, extrahiert; und eine Ereignisbestimmungseinheit 116, die ein Ereignis (Einscheren, Ausscheren, abruptes Verzögern, abruptes Beschleunigen usw.) in den extrahierten Daten 112 gemäß der Szenariodefinitionsdatei 117 (einer vorab darin definierten Ereignisbedingung) bestimmt und als ein Ereignissignal ausgibt, welcher Art von Ereignis das Trägerfahrzeug 1B zu diesem Zeitpunkt ausgesetzt ist.
<Speichereinheit>
Zusätzlich speichert in der Fahrsteuervorrichtung 101 die Speichereinheit 120 ein Ereignisszenario 119, dem die Ereignisinformation zugewiesen wurde, auf Basis des von der Ereignisbestimmungseinheit 116 der Ereignisinformation-Zuweisungseinheit 113 ausgegebenen Ereignissignals.
<Ereignisvorhersageeinheit>
Die Ereignisvorhersageeinheit 121 sagt für ein im Trägerfahrzeug 1B während des Fahrens eintretendes Ereignis voraus, welches Ereignis höchstwahrscheinlich in der nahen Zukunft eintreffen wird, indem sie das Ereignissignal (entsprechend einer tatsächlichen Fahrszene, in der sich das Trägerfahrzeug 1B aktuell befindet), ausgegeben von der Ereignisbestimmungseinheit 116 der Ereignisinformation-Zuweisungseinheit 113, mit dem Ereignisszenario 119, das Daten zu einem vorhergehenden ähnlichen Ereignis enthält, vergleicht. Zusätzlich werden das vorhergesagte Ereignis und eine Wahrscheinlichkeit, dass das vorhergesagte Ereignis eintreten wird, an der Fahrsteuereinheit 122 eingegeben.
<Fahrsteuereinheit>
Die Fahrsteuereinheit 122 kann entsprechend einen Verzögerungsbefehl, einen Sollfahrgeschwindigkeits-Befehl, einen Befehl für einen seitlichen Bewegungsbetrag und dergleichen in Bezug auf eine Fahrsteuerung gemäß einer Szene, in der das Trägerfahrzeug 1B fährt, auf Basis des vorhergesagten Ereignisses und der Wahrscheinlichkeit, dass das vorhergesagte Ereignis eintreten wird, eingegeben von der Ereignisvorhersageeinheit 121, festlegen.
<Von der Ereignisvorhersageeinheit durchgeführte Ereignisvorhersage und von der Fahrsteuereinheit durchgeführtes Festlegen des Befehls>
Beispielsweise wird wie in der in 4 dargestellten Situation angenommen, dass ein Ereignisszenario bereits von der Speichereinheit 120 gespeichert wurde, in dem das Fahrzeug 42B vor dem überholenden Fahrzeug 41A oder 41B, das vor dem Trägerfahrzeug 40A oder 40B (auf der Trägerfahrzeug-Fahrspur) eingeschert ist, einschert und das Fahrzeug 41A oder 41B abrupt bremst. Während ein reales Fahrzeug tatsächlich fährt, wenn das Trägerfahrzeug in eine Szene gerät, in der, während das Trägerfahrzeug auf der zweiten Spur der dreispurigen Straße fährt, sich ein überholendes Fahrzeug von der dritten Spur nähert und ein Fahrzeug ebenfalls auf der ersten Spur fährt, und falls die Szene, in sich das Trägerfahrzeug aktuell befindet, mit einem vorhergehenden Ereignisszenario verglichen wird, kann bestimmt werden, dass es höchstwahrscheinlich ist, dass ein Ereignis eintritt, in dem das vorausfahrende Fahrzeug einschert und das Trägerfahrzeug abrupt verzögert (Ereignisvorhersageeinheit 121). Somit kann die Fahrsteuerung so angepasst werden, dass ein Fortschreiten eines Verzögerungszeitpunkts der Adaptive Cruise Control (ACC) (Fahrsteuereinheit 122) in Echtzeit erfolgt.
<Operative Wirkung der zweiten Ausführungsform (Fahrsteuervorrichtung)>
Wie zuvor beschrieben umfasst die Fahrsteuervorrichtung (Informationserzeugungsvorrichtung) 101 gemäß der zweiten Ausführungsform: eine Speichereinheit 120, die ein Ereignisszenario speichert, dem die Ereignisinformation zugewiesen wird; eine Ereignisvorhersageeinheit 121, die ein Ereignis, das (mit einer hohen Wahrscheinlichkeit) in der Zukunft im aktuellen Trägerfahrzeug eintreten wird, durch Vergleichen einer Szene, in der das aktuelle Trägerfahrzeug angeordnet ist, mit einem vergangenen Ereignisszenario (Speichereinheit 120) auf Basis der Fahrinformation des aktuellen Trägerfahrzeugs vorhersagt; und eine Fahrsteuereinheit 122, die eine Fahrsteuerung des aktuellen Trägerfahrzeugs auf Basis des von der Ereignisvorhersageeinheit 121 Ereignisses (vorhergesagten Ereignisses) oder/und einer Wahrscheinlichkeit, dass das vorhergesagte Ereignis eintreten wird, durchführt.
Gemäß der zweiten Ausführungsform kann zusätzlich zur operativen Wirkung der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform die Fahrsteuerung des Trägerfahrzeugs entsprechend für verschiedene Szenen, umfassend nicht nur eine Szene in einem gefährlichen Bereich, sondern auch eine Szene in einem normalen Bereich, in Echtzeit durch Vergleichen einer Szene des Trägerfahrzeugs, das fährt, mit dem erzeugten Testszenario (Ereignisszenario für jedes Ereignis) durchgeführt werden.
Obgleich die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben wurden, ist die spezifische Konfiguration nicht auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und Gestaltungsänderungen und dergleichen, die in einem nicht vom Geist der Erfindung abweichenden Umfang erfolgen, sind in der vorliegenden Erfindung inbegriffen.
Beispielsweise wurden die zuvor beschriebenen Ausführungsformen ausführlich beschrieben, um die vorliegende Erfindung auf eine einfach nachvollziehbare Weise zu erläutern, und sind nicht notwendigerweise auf die mit allen beschriebenen Komponenten beschränkt. Zusätzlich können einige Komponenten einer bestimmten Ausführungsform durch Komponenten einer anderen Ausführungsform ersetzt werden. Zusätzlich können Komponenten einer bestimmten Ausführungsform zu Komponenten einer anderen Ausführungsform hinzugefügt werden. Zusätzlich können andere Konfigurationen zu einigen der Konfigurationen von jeder Ausführungsform hinzugefügt werden, einige der Konfigurationen von jeder Ausführungsform können weggelassen werden oder einige der Konfigurationen von jeder Ausführungsform können durch andere Konfigurationen ersetzt werden.
Ferner kann jede der zuvor beschriebenen Konfigurationen, Funktionen, Verarbeitungseinheiten, Verarbeitungsmittel und dergleichen teilweise oder vollständig beispielsweise durch Hardware durch Konstruieren einer integrierten Schaltung ausgeführt werden. Ferner kann jede der zuvor beschriebenen Konfigurationen, Funktionen und dergleichen durch Software zum Interpretieren und Ausführen eines Programms zum Ausführen jeder der Funktionen durch einen Prozessor ausgeführt sein. Informationen wie Programme, Tabellen und Dateien zum Ausführen der jeweiligen Funktionen können auf einer Speichervorrichtung wie einem Speicher, einer Festplatte oder einem Solid State Drive (SSD) oder einem Aufzeichnungsmedium wie einer IC-Karte, einer SD-Karte oder einer DVD.gespeichert sein.
Ferner sind Steuerleitungen und Informationsleitungen, die als erforderlich für die Erläuterung betrachtet werden, dargestellt und nicht alle Steuerleitungen der und Informationsleitungen sind notwendigerweise in den Produkten dargestellt. In der Praxis kann angenommen werden, dass nahezu alle Komponenten miteinander verbunden sind.
Bezugszeichenliste

1, 1B: Fahrzeug (Trägerfahrzeug)
1A: Fahrsimulator
2: Fahrprotokoll
3: Szenarioerzeugungsvorrichtung (Informationserzeugungsvorrichtung)
4: Protokollanalyseeinheit
5, 105: Trägerfahrzeug-Spuranalyseeinheit
6, 106: Spuranalyseeinheit für das Umgebungsobjekt
7, 107: Analyseeinheit für die relative Position
8, 108: Formationsanalyseeinheit
9, 109: Formationsbildungseinheit
10, 110: Formationsübergang-Bestimmungseinheit
11, 111: Datenextraktionseinheit
12, 112: extrahierte Daten
13, 113: Ereignisinformation-Zuweisungseinheit
14, 114: Spurwechsel-Extraktionseinheit
15, 115: Beschleunigungsgeschwindigkeit-Extraktionseinheit
16, 116: Ereignisbestimmungseinheit
17, 117: Szenariodefinitionsdatei
18: Formatumwandlungseinheit
19, 119: Ereignisszenario
40, 40A, 40B: Trägerfahrzeug
41, 41A, 41B, 42, 42A, 42B: umgebendes Objekt
401: Ausgangsformation
402 zweite: Formation
403 dritte: Formation
90, 91: extrahierte Daten
92: Szenariodefinitionsdatei
101: Fahrsteuervorrichtung (Informationserzeugungsvorrichtung)
102: Informationsempfangseinheit
104: Informationsanalyseeinheit
120: Speichereinheit
121: Ereignisvorhersageeinheit
122: Fahrsteuereinheit

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

JP 2019079296 A [0005]

Claims

Informationserzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines Szenarios einer Szene, in der ein Trägerfahrzeug fährt, auf Basis von Fahrinformationen des Trägerfahrzeugs, wobei die Informationserzeugungsvorrichtung umfasst: eine Formationsbildungseinheit, die eine Formation bildet, in der eine Anordnung eines Umgebungsobjekts in Bezug auf das Trägerfahrzeug aus der Fahrinformation des Trägerfahrzeugs entsprechend einem Formationsformat, in dem das Umgebungsobjekt jedem vorab zufällig unterteilen Bereich um das Trägerfahrzeug zugewiesen wird, abstrahiert wird; und eine Formationsübergang-Bestimmungseinheit, die bestimmt, ob ein Ereignis, in dem sich die Formation des Umgebungsobjekts ändert, in der Fahrinformation des Trägerfahrzeugs aufgetreten ist, um ein Szenario entsprechend dem Ereignis zu erzeugen, in dem sich die Formation des Umgebungsobjekts ändert.
Informationserzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Datenextraktionseinheit, die bestimmt, wann das Ereignis eingetreten ist, wobei ein Extraktionsbereich der Fahrinformation des Trägerfahrzeugs zum Erzeugen eines Szenarios entsprechend dem Ereignis auf Basis einer Ereigniseintrittszeit zu verwenden ist, und Daten des Extraktionsbereichs extrahiert.
Informationserzeugungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei, wenn das Ereignis eingetreten ist, die Datenextraktionseinheit die Fahrinformation des Trägerfahrzeugs vor und nach der Ereigniseintrittszeit unterteilt und Daten extrahiert.
Informationserzeugungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Extraktionsbereich der Fahrinformation des Trägerfahrzeugs eine oder mehrere Ereigniseintrittszeiten umfasst.
Informationserzeugungsvorrichtung nach Anspruch 2, ferner umfassend eine Ereignisinformation-Zuweisungseinheit, die eine Ereignisinformation des Szenarios den extrahierten Daten zuweist durch Bestimmen, ob die Verhaltungsinformation des Umgebungsobjekts in den von der Datenextraktionseinheit extrahierten Daten einer vordefinierten Ereignisbedingung entspricht.
Informationserzeugungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Verhaltensinformation des Umgebungsobjekts wenigstens ein Element der Gruppe umfassend, ob das Umgebungsobjekt eine Spur gewechselt hat, eine Änderung der Geschwindigkeit des Umgebungsobjekts oder eine Änderung der Beschleunigungsgeschwindigkeit des Umgebungsobjekts umfasst.
Informationserzeugungsvorrichtung nach Anspruch 5, ferner umfassend: eine Speichereinheit, die ein Ereignisszenario speichert, dem die Ereignisinformation zugewiesen wird; eine Ereignisvorhersageeinheit, die ein Ereignis, das in 'der Zukunft im aktuellen Trägerfahrzeug eintreten wird, durch Vergleichen einer Szene, in der das aktuelle Trägerfahrzeug angeordnet ist, mit einem vergangenen Ereignisszenario auf Basis der Fahrinformation des aktuellen Trägerfahrzeugs vorhersagt; und eine Fahrsteuereinheit, die eine Fahrsteuerung des aktuellen Trägerfahrzeugs auf Basis des von der Ereignisvorhersageeinheit vorhergesagten Ereignisses oder/und einer Wahrscheinlichkeit, dass das vorhergesagte Ereignis eintreten wird, durchführt.
Informationserzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Fahrinformation des Trägerfahrzeugs ein während eines realen Fahrens des Trägerfahrzeugs oder durch einen Fahrsimulator erfasstes Fahrprotokoll oder eine durch das Trägerfahrzeug während des realen Fahrens des Trägerfahrzeugs erfasste Fahrinformation umfasst.