DE112021007435T5

DE112021007435T5 - Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112021007435T5
Application number: DE112021007435.0T
Authority: DE
Inventors: Ryosuke NISHIMURA; Toru Higuchi; Yuta Wada
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2021-04-02
Filing date: 2021-04-02
Publication date: 2024-01-18
Also published as: WO2022208864A1; CN117043833A; JPWO2022208864A1; US20240151553A1

Abstract

Bereitgestellt wird eine Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung, die eine Servervorrichtung umfasst. Die Servervorrichtung empfängt Straßenzustandsinformationen von einer Straßenseiteneinheit. Die Servervorrichtung speichert Karteninformationen als eine Kombination aus einer Vielzahl von Knoten und einer Vielzahl von Verknüpfungen. Die Servervorrichtung enthält Straßeninformationen über ein Zielfahrzeug. Die Servervorrichtung empfängt von dem Zielfahrzeug Fahrzeuginformationen über eine Position und einen Fahrzustand des Zielfahrzeugs, wählt basierend auf den Fahrzeuginformationen und den Straßeninformationen einen Teil der Knoten als ausgewählten Knoten aus und wählt einen Teil der Verknüpfungen als ausgewählte Verknüpfung aus. Die Servervorrichtung überträgt als dynamische Karteninformationen Informationen, die durch Hinzufügen der Straßenzustandsinformationen über den ausgewählten Knoten und die ausgewählte Verknüpfung zu den Karteninformationen erhalten werden, an das Zielfahrzeug, das autonom entlang einer geplanten Fahrroute fährt.

Description

Technisches Gebiet
Diese Offenbarung betrifft eine Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung.
Stand der Technik
In einem Verfahren nach dem Stand der Technik zur Einbindung eines dynamischen Objekts in eine digitale Karte eines selbstfahrenden Fahrzeugs wird die digitale Karte an das selbstfahrende Fahrzeug geliefert, und die gelieferte digitale Karte wird zur Fahrunterstützung des selbstfahrenden Fahrzeugs verwendet. Bei der digitalen Karte handelt es sich um Kartendaten, die durch Überlagerung von dynamischen Straßeninformationen mit einer Karte erhalten werden. Die dynamischen Straßeninformationen umfassen z. B. Informationen über andere Fahrzeuge auf einer Fahrroute, Informationen über Verkehrszeichen auf Straßen und Stauinformationen (siehe z.B. Patentliteratur 1).
Zitatliste
Patentliteratur
[PTL 1] US 10605612 B2
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Bei dem Verfahren nach dem Stand der Technik, wie es oben beschrieben ist, besteht die Befürchtung, dass die in den dynamischen Straßeninformationen enthaltenen Informationen unzureichend sind und daher eine angemessene Fahrunterstützung schwierig sein kann.
Diese Offenbarung wurde bereitgestellt, um das oben erwähnte Problem zu lösen, und hat das zum Gegenstand, eine Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, eine Unterstützung für autonomes Fahren (Autonomes-Fahren-Unterstützung) für ein Fahrzeug in geeigneterer Weise auszuführen.
Lösung des Problems
Gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung wird eine Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung bereitgestellt, die eine Servervorrichtung umfasst, die konfiguriert ist, von einer Straßenseiteneinheit Straßenzustandsinformationen zu empfangen, die Informationen über einen Zustand einer Umgebung der Straßenseiteneinheit sind, und dynamische Karteninformationen zu übertragen, die Informationen sind, die durch Hinzufügen der Straßenzustandsinformationen zu Karteninformationen erhalten werden, zu einem Zielfahrzeug zu übertragen, das autonom entlang einer geplanten Fahrroute fährt, wobei die Servervorrichtung die Karteninformationen als eine Kombination aus einer Vielzahl von Knoten und einer Vielzahl von Verknüpfungen speichert, wobei jeder der Vielzahl von Knoten einer Kreuzung entspricht, wobei jede der Vielzahl von Verknüpfungen einer Straße entspricht, die zwei nebeneinander liegende Kreuzungen verbindet, und wobei die Servervorrichtung konfiguriert ist: Streckeninformationen zu halten, die Informationen über die Fahrroute sind; von dem Zielfahrzeug Fahrzeuginformationen zu empfangen, die Informationen über eine Position des Zielfahrzeugs und Informationen über einen Fahrzustand des Zielfahrzeugs sind; als einen ausgewählten Knoten einen Teil der Vielzahl von Knoten basierend auf den Fahrzeuginformationen und den Streckeninformationen auszuwählen, und als eine ausgewählte Verknüpfung einen Teil der Vielzahl von Verknüpfungen basierend auf den Fahrzeuginformationen und den Streckeninformationen auszuwählen; und an das Zielfahrzeug als die dynamischen Karteninformationen Informationen zu übertragen, die durch Hinzufügen der Straßenzustandsinformationen über den ausgewählten Knoten und die ausgewählte Verknüpfung zu den Karteninformationen erhalten werden.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung dieser Offenbarung kann die Autonomes-Fahren-Unterstützung für ein Fahrzeug zweckmäßiger ausgeführt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung, einer Servervorrichtung, einer Straßenseiteneinheit und eines Fahrzeugs in einer ersten Ausführungsform dieser Offenbarung.
2 ist eine Ansicht zur Darstellung eines Zustands einer Kreuzung, auf die die Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung von 1 angewendet wird.
3 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung einer Routine zur autonomen Fahrunterstützung, die von einer Regelungseinheit der Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung von 1 ausgeführt wird.
4 ist ein Diagramm zur Darstellung der Ankunftskosten in einer Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform dieser Offenbarung.
5 ist ein Diagramm zur Darstellung der Ankunftskosten in der Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform.
6 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung einer autonomen Fahrunterstützungs-Unterstützungsroutine, die von der Steuerungseinheit der Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform ausgeführt wird.
7 ist eine Ansicht zur Darstellung eines Beispiels einer Steuerung, die von einer Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform dieser Offenbarung ausgeführt wird.
8 ist eine Ansicht zur Darstellung eines Beispiels für die Steuerung, die von der Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform ausgeführt wird.
9 ist eine Schaltung zur Darstellung eines ersten Beispiels für eine Verarbeitungsschaltung, die Funktionen der Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der dritten Ausführungsform implementiert.
10 ist eine Beispielkonfiguration zur Darstellung eines zweiten Beispiels einer Verarbeitungsschaltung, die die Funktionen der Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform bis zur dritten Ausführungsform umsetzt.

Beschreibung der Ausführungsformen
Ausführungsformen dieser Offenbarung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Erste Ausführungsform
1 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung, einer Servervorrichtung, einer Straßenseiteneinheit und eines Fahrzeugs in einer ersten Ausführungsform dieser Offenbarung.
Eine Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung 10 umfasst eine Servervorrichtung 20. Die Servervorrichtung 20 umfasst als Funktionsblöcke eine Kommunikationseinheit 21, eine Einheit zur Erfassung von Straßenzustandsinformationen (Straßenzustandsinformationserfassungseinheit) 22, eine Einheit zur Erfassung von Fahrzeuginformationen (Fahrzeuginformationserfassungseinheit) 23, eine Steuerungseinheit 24, eine Einheit zur Übertragung einer dynamischen Karte (Dynamische-Karte-Übertragungseinheit) 25 und eine Speichereinheit 26.
Als Servervorrichtung 20 wird beispielsweise ein in einem Kernnetzwerk eines Mobiltelefonnetzes angeordneter Server verwendet, der als „Multi-Access Edge Computing (MEC)“ bezeichnet wird. Darüber hinaus kann für die Servervorrichtung 20 ein Netz verwendet werden, das speziell für die Verwendung in einem begrenzten Bereich, z. B. in einem Werk, aufgebaut wurde. Beispielsweise kann die Servervorrichtung 20 mit einem Netz verbunden sein, das nur innerhalb eines begrenzten Geländes mit einem 5G-Netz verbunden werden kann.
Die Kommunikationseinheit 21 empfängt Straßenzustandsinformationen von einer Straßenseiteneinheit 30. Die Straßenzustandsinformationen sind Informationen, die von einem Sensor 33 der Straßenseiteneinheit 30 erkannt werden, und sind Informationen über einen Zustand um die Straßenseiteneinheit 30 herum. Beispiele für die Informationen über den Zustand um die Straßenseiteneinheit 30 umfassen Informationen über fahrende Fahrzeuge, Informationen über angehaltene Fahrzeuge, Informationen über geparkte Fahrzeuge, Informationen über Fußgänger, Informationen über Hindernisse und Informationen über den Straßenoberflächenzustand.
Beispiele für den Sensor 33 umfassen eine Kamera, ein Millimeterwellenradar und einen LiDAR-Sensor (Light Detection and Ranging). Darüber hinaus wird für die Kommunikation zwischen der Servervorrichtung 20 und der Straßenseiteneinheit 30 eine drahtlose Kommunikation oder eine drahtgebundene Kommunikation verwendet. Für die drahtgebundene Kommunikation wird eine optische Faser, ein LAN-Kabel oder ähnliches verwendet.
Die Kommunikationseinheit 21 empfängt Fahrzeuginformationen von einem Fahrzeug 40 als Zielfahrzeug. Das Zielfahrzeug ist ein Fahrzeug, das autonom entlang einer geplanten Fahrroute fährt, und ein Fahrzeug, das ein Ziel der Autonomes-Fahren-Unterstützung ist. Bei den Fahrzeuginformationen handelt es sich um Informationen über eine Position des Fahrzeugs 40 und Informationen über einen Fahrzustand des Fahrzeugs 40. Die Informationen über den Fahrzustand des Fahrzeugs 40 umfassen zumindest einen Teil einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 40, eine Beschleunigung des Fahrzeugs 40, eine Fahrhistorie des Fahrzeugs 40, eine Blinkerinformation des Fahrzeugs 40 und einen geplanten Bewegungspfad des Fahrzeugs 40.
Eine Kommunikationseinheit 41 des Fahrzeugs 40 umfasst eine Kommunikationsvorrichtung, die drahtlose Kommunikation und eine Antenne ausführen kann. Für die drahtlose Kommunikation wird die zellulare V2X (C-V2X) verwendet, die die Long Term Evolution (LTE) (Marke), die 5G, und dergleichen verwendet. Außerdem kann manchmal drahtlose Kommunikation verwendet werden, die Over The Air (OTA), drahtlose Kommunikation nach dem Wi-Fi-Standard oder ähnliches verwendet. Die Kommunikationseinheit 41 überträgt die Fahrzeuginformationen und die Straßeninformationen in konstanten Zyklen an die Servervorrichtung 20.
Die Straßenzustandsinformationserfassungseinheit 22 erfasst die Straßenzustandsinformationen von der Straßenseiteneinheit 30 über die Kommunikationseinheit 21.
Die Fahrzeunformationserfassungseinheit 23 erfasst die Fahrzeuginformationen über die Kommunikationseinheit 21 von dem Fahrzeug 40.
Die Speichereinheit 26 speichert Karteninformationen als Kombinationen aus einer Vielzahl von Knoten und einer Vielzahl von Verknüpfungen (oder Verbindungen). Jeder der Knoten entspricht einer Kreuzung. Jede der Verknüpfungen entspricht einer Verknüpfung zwischen zwei nebeneinander liegenden Kreuzungen. Die Kreuzung umfasst eine Drei-Wege-Kreuzung, eine Querstraße, eine Fünf-Wege-Kreuzung, einen Kreisverkehr und dergleichen.
Die Speichereinheit 26 enthält die Straßeninformationen über das Fahrzeug 40. Bei den Straßeninformationen handelt es sich um Informationen über die Fahrroute des Fahrzeugs 40. Die Servervorrichtung 20 hält die Straßeninformation über das Zielfahrzeug in der Speichereinheit 26 in Verbindung mit der Spurinformation vor. Bei den Spurinformationen handelt es sich um Informationen über die Spuren einer Straße. Beispielsweise kann die Servervorrichtung 20 nicht nur die Informationen über die Verknüpfung, auf der das Zielfahrzeug fährt, sondern auch Informationen über eine Spur, auf der das Zielfahrzeug fährt, unter einer Vielzahl von Spuren einer Straße, die dieser Verknüpfung entsprechen, speichern.
Ferner speichert die Speichereinheit 26 Listeninformationen über die Zielfahrzeuge der Autonomes-Fahren-Unterstützung. Die Regelungseinheit 24 führt periodisch einen Prozess zur Übertragung von dynamischen Karteninformationen an jedes in den Listeninformationen enthaltene Fahrzeug aus.
Die Regelungseinheit 24 wählt als einen ausgewählten Knoten einen Teil der Vielzahl von Knoten aus und wählt als eine ausgewählte Verknüpfung einen Teil der Vielzahl von Verknüpfungen basierend auf den empfangenen Fahrzeuginformationen und den gehaltenen Straßeninformationen aus.
Die Steuerung 24 erzeugt die dynamische Karteninformation basierend auf der Straßenzustandsinformation über den ausgewählten Knoten und die ausgewählte Verknüpfung der erfassten Straßenzustandsinformation und der in der Speichereinheit 26 gespeicherten Karteninformation. Die dynamischen Karteninformationen sind Informationen, die durch Hinzufügen der Straßenzustandsinformationen zu den Karteninformationen erhalten werden. Bei den dynamischen Karteninformationen handelt es sich beispielsweise um Daten, die Positionen von Fußgängern, Bewegungsrouten der Fußgänger, Punktwolkendaten, die eine Fahrroute des Fahrzeugs 40 innerhalb einer bestimmten Zeit angeben, sowie Positionen von angehaltenen oder geparkten Fahrzeugen, Bauwerken und Hindernissen auf der Straße anzeigen.
Die Dynamische-Karte-Übertragungseinheit 25 überträgt die in der Regelungseinheit 24 erzeugten Informationen als dynamische Karteninformationen an das Fahrzeug 40.
Eine Regelungseinheit 32 der Straßenseiteneinheit 30 erfasst beispielsweise die Straßenzustandsinformation um die Straßenseiteneinheit 30 vom Sensor 33 und gibt die Straßenzustandsinformation an eine Kommunikationseinheit 31 aus. Die Kommunikationseinheit 31 überträgt die erfassten Straßenzustandsinformationen an die Servervorrichtung 20. Darüber hinaus regelt eine Steuerungseinheit 42 des Fahrzeugs 40 basierend auf den Fahrzeuginformationen und den von der Servervorrichtung 20 empfangenen Straßenzustandsinformationen eine Antriebsvorrichtung, eine Bremsvorrichtung, eine Lenkvorrichtung und dergleichen des Fahrzeugs 40, die nicht dargestellt sind, um dadurch das autonome Fahren des Fahrzeugs 40 zu veranlassen.
Wenn das Fahrzeug 40 die dynamischen Karteninformationen empfängt, werden die empfangenen dynamischen Karteninformationen den in einer Speichereinheit 43 des Fahrzeugs 40 gespeicherten Karteninformationen überlagert und dann verwendet, um Beschleunigung und Verzögerung, Anhalten und dergleichen des Fahrzeugs 40 zu bestimmen. Die Servervorrichtung 20 bezieht sich auf die Positionsinformationen, die in den von dem Zielfahrzeug, an das die dynamischen Karteninformationen übertragen werden sollen, empfangenen Fahrzeuginformationen enthalten sind, und die in der Speichereinheit 26 gespeicherten Karteninformationen, um dadurch eine Verknüpfung oder einen Knoten zu erfassen, auf dem das Fahrzeug 40 fährt.
Die in der Servervorrichtung 20 und dem Fahrzeug 40 gespeicherten Karteninformationen sind statische Karteninformationen. Die statischen Karteninformationen umfassen ein Terrain, Straßeninformationen und dergleichen. Als statische Karteninformationen werden zum Beispiel die Geographie Data Files 5.0 (GDF 5.0) verwendet, die einer der internationalen Standards für die Straßenkarte sind, aber es kann auch eine Karte basierend auf einem anderen internationalen Standard oder einem einzigartigen Standard verwendet werden.
Außerdem sind in 1 nur die eine Straßenseiteneinheit 30 und das eine Fahrzeug 40 dargestellt, aber die eine Servervorrichtung 20 ist in der ersten Ausführungsform in der Lage, mit einer Vielzahl von Straßenseiteneinheiten und einer Vielzahl von Fahrzeugen zu kommunizieren. So empfängt die Kommunikationseinheit 21 in ähnlicher Weise Fahrzeuginformationen auch von Fahrzeugen, die nicht zu den Zielfahrzeugen gehören. In diesem Fall empfängt die Kommunikationseinheit 21 asynchron und periodisch die Fahrzeuginformationen von der Vielzahl der Fahrzeuge 40, und asynchron und periodisch die Straßenzustandsinformationen von der Vielzahl der Straßenseiteneinheiten 30.
2 ist eine Ansicht zur Darstellung eines Zustands einer Kreuzung, auf die die Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung 10 von 1 angewendet wird. An eine in 2 dargestellte Kreuzung 50 sind vier Straßen 61, 62, 63 und 64 angeschlossen. Das heißt, in diesem Beispiel sind vier Verknüpfungen mit einem Knoten verbunden. Die Kreuzung 50 wird im Folgenden auch als „Knoten 1“ bezeichnet. Des Weiteren werden die Straßen 61, 62, 63 und 64 auch als „Verknüpfung #1“, „Verknüpfung #2“, „Verknüpfung #3“ und „Verknüpfung #4“ bezeichnet.
Die Straßen 61, 62, 63 und 64 sind Straßen mit jeweils zwei Spuren auf jeder Seite für den Linksverkehr. Die Straße 62 befindet sich in der Verlängerung der Straße 61. Das heißt, ein Fahrzeug, das auf der Straße 61 fährt, kann in die Straße 62 einfahren, indem es geradeaus fährt. Ein auf der Straße 62 fahrendes Fahrzeug kann in die Straße 61 einfahren, indem es geradeaus fährt.
An den Straßenseiten der Kreuzung 50 sind eine erste Straßenseiteneinheit 301 und eine zweite Straßenseiteneinheit 302 installiert. Obwohl auf eine Darstellung verzichtet wird, ist an der ersten Straßenseiteneinheit 301 und der zweiten Straßenseiteneinheit 302 jeweils ein Sensor bereitgestellt. Jeder der Sensoren entspricht dem Sensor 33 aus 1. Jeder der Sensoren erkennt die Straßenzustandsinformationen.
Ein erkennbarer Bereich AR1 des Sensors der ersten Straßenseiteneinheit 301 ist ein Bereich, der einen Teil der Kreuzung 50, einen Teil der Straße 62 und einen Teil der Straße 64 umfasst. Der Sensor der ersten Straßenseiteneinheit 301 erkennt hauptsächlich einen Zustand der Straße 62. Ein erkennbarer Bereich AR2 des Sensors der zweiten Straßenseiteneinheit 302 ist ein Bereich, der einen Teil der Kreuzung 50, einen Teil der Straße 62, einen Teil der Straße 63 und einen Teil der Straße 64 umfasst. Der Sensor der zweiten Straßenseiteneinheit 302 erkennt hauptsächlich einen Zustand der Straße 64.
In 2 fahren acht Fahrzeuge 401 bis 408 oder halten an. Das Fahrzeug 401 fährt auf einer Fahrspur 61a der Straße 61 geradeaus, d. h. in Richtung der linken Seite von 2. Das Fahrzeug 402 biegt an der Kreuzung 50 nach rechts ab, nachdem es auf der Fahrspur 61a der Straße 61 gefahren ist, und fährt in die Straße 64 ein. Das Fahrzeug 403 und das Fahrzeug 404 fahren auf einer gegenüberliegenden Spur 62b der Straße 62 geradeaus, d. h. in die rechte Richtung von 2. Die Fahrzeuge 405, 406 und 407 werden angehalten, um auf der Straße 64 auf eine Ampelschaltung zu warten. Das Fahrzeug 408 wird angehalten, um auf ein Verkehrssignal zu warten, das auf die Straße 63 wechselt.
Des Weiteren ist eine Basisstation 70 in der Nähe der Kreuzung 50 installiert. Die Basisstation 70 leitet die Kommunikation zwischen der Servervorrichtung 20 und der ersten Straßenseiteneinheit 301, die Kommunikation zwischen der Servervorrichtung 20 und der zweiten Straßenseiteneinheit 302 sowie die Kommunikation zwischen der Servervorrichtung 20 und dem Fahrzeug 402 weiter. Die von der Basisstation 70 durchgeführte Weiterleitung ist nicht immer erforderlich, und daher muss die Basisstation 70 nicht vorhanden sein. In diesem Fall muss jede der ersten Straßenseiteneinheit 301, der zweiten Straßenseiteneinheit 302 und des Fahrzeugs 402 nur direkt mit der Servervorrichtung 20 und von dieser aus kommunizieren.
Der Sensor der ersten Straßenseiteneinheit 301 kann das Fahrzeug 403 und das Fahrzeug 404 erkennen. Die Servervorrichtung 20 empfängt die Straßenzustandsinformationen über die Straße 62 von der ersten Straßenseiteneinheit 301 über die Basisstation 70. Somit umfassen die Straßenzustandsinformationen auf der Straße 62 Informationen über das Fahrzeug 403 und das Fahrzeug 404.
Der Sensor der zweiten straßenseitigen Einheit 302 kann das Fahrzeug 405, das Fahrzeug 406 und das Fahrzeug 407 erkennen. Die Servervorrichtung 20 empfängt die Straßenzustandsinformationen über die Straße 64 von der zweiten Straßenseiteneinheit 302 über die Basisstation 70. Somit umfassen die Straßenzustandsinformationen auf der Straße 64 Informationen über das Fahrzeug 405, das Fahrzeug 406 und das Fahrzeug 407.
Es wird nun ein Fall betrachtet, in dem das Fahrzeug 402 ein Fahrzeug ist, das autonom fahren kann, und ein Zielfahrzeug ist, an das die dynamischen Karteninformationen von der Servervorrichtung 20 übertragen werden sollen. Eine Fahrroute des Fahrzeugs 402 ist „die Straße 61 → die Kreuzung 50 → die Straße 64“, d.h. „die Verknüpfung #1 → der Knoten #1 → die Verknüpfung #4.“
Das Fahrzeug 403 und das Fahrzeug 404 fahren auf der Verknüpfung #2, die auf einer Verlängerung der Verknüpfung #1 liegt, auf der das Fahrzeug 402 gefahren ist, und fahren auf der Spur 62b gegenüber der Fahrspur 61a des Fahrzeugs 402 in Richtung auf das Fahrzeug 402. Ein solcher Fahrmodus des Fahrzeugs 403 und des Fahrzeugs 404 wird als „erster Fahrmodus“ bezeichnet.
Bei den von dem Sensor der zweiten Straßenseiteneinheit 302 erkannten Fahrzeugen 405, 406 und 407 handelt es sich um Fahrzeuge auf der Fahrroute des Fahrzeugs 402, wobei die Straße 64 jedoch nicht in der Verlängerung der Verknüpfung existiert, auf der das Fahrzeug 402 gefahren ist.
Die Regelungseinheit 24 der Servervorrichtung 20 erfasst die Regelungszustandsinformationen über die Straße 62 von der ersten Straßenseiteneinheit 301 über die Basisstation 70. Die Straßenzustandsinformationen auf der Straße 62 umfassen die Informationen über das Fahrzeug 403 und das Fahrzeug 404. Des Weiteren erfasst die Regelungseinheit 24 die Fahrzeuginformationen über das Fahrzeug 402 von dem Fahrzeug 402 über die Basisstation 70. Ferner erfasst die Regelungseinheit 24 die Karteninformationen von der Speichereinheit 26. Danach bestimmt die Regelungseinheit 24 basierend auf den Straßenzustandsinformationen auf der Straße 62, den Fahrzeuginformationen auf dem Fahrzeug 402 und den Karteninformationen, dass das Fahrzeug 403 und das Fahrzeug 404 in dem oben erwähnten „ersten Fahrmodus“ fahren.
Des Weiteren erfasst die Regelungseinheit 24 die Straßenzustandsinformationen über die Straße 64 von der zweiten Straßenseiteneinheit 302 über die Basisstation 70. Die Straßenzustandsinformationen auf der Straße 64 umfassen die Informationen über die Fahrzeuge 405, 406 und 407. Die Regelungseinheit 24 bestimmt basierend auf den Straßenzustandsinformationen über die Straße 64, den Fahrzeuginformationen über das Fahrzeug 402 und den Karteninformationen, dass die Fahrzustände der Fahrzeuge 404, 406 und 407 nicht dem oben erwähnten „ersten Fahrzustand“ entsprechen.
Im Falle dieses Beispiels regelt die Steuerung 24 die Straßenzustandsinformationen von der ersten Straßenseiteneinheit 301 zu den statischen Karteninformationen, fügt aber die Straßenzustandsinformationen von der zweiten Straßenseiteneinheit 302 nicht zu den statischen Karteninformationen hinzu. Danach überträgt die Dynamische-Karte-Übertragungseinheit 25 der Servervorrichtung 20 die Karteninformationen, zu denen die Straßenzustandsinformationen von der ersten Straßenseiteneinheit 301 hinzugefügt werden, als die dynamischen Karteninformationen an das Fahrzeug 402.
Wenn eine Kommunikationseinheit des Fahrzeugs 402 die dynamischen Karteninformationen von der Servervorrichtung 20 empfängt, unterstützt die Steuerungsvorrichtung des Fahrzeugs 402 das autonome Fahren des Fahrzeugs 402 basierend auf den empfangenen dynamischen Karteninformationen. Zum Beispiel hält die Regelungseinheit des Fahrzeugs 402 das Fahrzeug 402 an, bis das Fahrzeug 403 und das Fahrzeug 404 die Kreuzung 50 passieren, und veranlasst das Fahrzeug 402, nach rechts abzubiegen, nachdem das Fahrzeug 403 und das Fahrzeug 404 die Kreuzung 50 passiert haben.
In dem in 2 dargestellten Beispiel fährt das Fahrzeug 402, das das Zielfahrzeug ist, auf dem Knoten, aber das Zielfahrzeug kann auch auf einer Verknüpfung fahren. Somit bestimmt die Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform, ob das Zielfahrzeug auf einem Knoten oder auf einer Verknüpfung fährt, um dadurch einen Bereich der Straßenzustandsinformationen zu ändern, die zu den Karteninformationen als dynamische Karteninformationen hinzugefügt werden.
Wenn das Fahrzeug 40 beispielsweise auf einem Knoten fährt, fügt die Servervorrichtung 20 Straßenzustandsinformationen, die einen Bereich der Karte umfassen, der diesem Knoten und den Verknüpfungen neben diesem Knoten entspricht, zu den Karteninformationen hinzu und überträgt die durch die Hinzufügung erhaltenen Informationen als dynamische Karteninformationen an das Fahrzeug 40.
Unterdessen, wenn das Fahrzeug 40 auf einer Verknüpfung fährt, fügt die Servervorrichtung 20 Straßenzustandsinformationen, die in einem Bereich der Karte enthalten sind, der dieser Verknüpfung entspricht, einen Knoten, an dem das Zielfahrzeug als nächstes ankommt, und Verknüpfungen nebeneinander zu den Karteninformationen hinzu und überträgt die durch die Hinzufügung erhaltenen Informationen an das Fahrzeug 40 als die dynamischen Karteninformationen.
Des Weiteren wird in dem in 2 dargestellten Beispiel die Straßenzustandsinformation auf der Verknüpfung ausgewählt, auf der sich die Fahrzeuge befinden, die dem ersten Fahrmodus entsprechen. Jedoch können alle Teile der Straßenzustandsinformationen auf Verknüpfungen, die mit dem Knoten verbunden sind, auf dem das Zielfahrzeug gerade fährt, oder alle Teile der Straßenzustandsinformationen auf Verknüpfungen, die mit dem Knoten verbunden sind, auf dem das Zielfahrzeug als nächstes zu fahren plant, zu den Karteninformationen hinzugefügt werden. Unter Bezugnahme auf 3 wird die Verarbeitung beschrieben, die in der Regelungseinheit 24 der Servervorrichtung 20 in diesen Fällen ausgeführt wird.
3 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung einer Autonomes-Fahren-Unterstützung-Routine, die von der Regelungseinheit 24 der Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung 10 von 1 ausgeführt wird. Die Routine von 3 wird beispielsweise gestartet, wenn ein Schalter für den Zündschlüssel des Fahrzeugs eingeschaltet wird, und wird jedes Mal ausgeführt, wenn eine vorbestimmte Periode verstrichen ist.
Wenn die Regelungseinheit 24 die Routine von 3 startet, erfasst die Regelungseinheit 24 in Schritt S101 zunächst die Fahrzeuginformationen über das Fahrzeug 40 von dem Fahrzeug 40.
Danach, in Schritt S102, erfasst die Regelungseinheit 24 die Straßenzustandsinformationen von der Straßenseiteneinheit 30.
Danach, in Schritt S103, bestimmt die Regelungseinheit 24, ob das Zielfahrzeug, an das die dynamische Karteninformation übertragen werden soll, auf einer Verknüpfung fährt oder nicht. Wenn das Zielfahrzeug, an das die dynamischen Karteninformationen übertragen werden sollen, auf einer Verknüpfung fährt, wählt die Regelungseinheit 24 in Schritt S104 als die ausgewählten Verknüpfungen die Verknüpfung, auf der das Zielfahrzeug gerade fährt, und Verknüpfungen, die mit einem Knoten verbunden sind, an dem das Zielfahrzeug als nächstes ankommt. Des Weiteren wählt die Regelungseinheit 24 als den ausgewählten Knoten einen Knoten aus, an dem das Zielfahrzeug als nächstes eintrifft.
Unterdessen, wenn das Zielfahrzeug, an das die dynamischen Karteninformationen übertragen werden sollen, nicht auf einer Verknüpfung fährt, das heißt, wenn das Zielfahrzeug auf einem Knoten fährt, wählt die Regelungseinheit 24 in Schritt S105 als die ausgewählten Verknüpfungen Verknüpfungen aus, die mit dem Knoten verbunden sind, auf dem das Zielfahrzeug gerade fährt. Des Weiteren wählt die Regelungseinheit 24 als den ausgewählten Knoten den Knoten aus, auf dem das Zielfahrzeug gerade fährt.
Danach, in Schritt S106, erfasst die Regelungseinheit 24 die Fahrzeuginformationen und die Straßenzustandsinformationen, die den Bereich der Karte der erfassten Verknüpfungen und Knoten umfassen.
Danach, in Schritt S107, überträgt die Regelungseinheit 24 die erfassten Fahrzeuginformationen und Straßenzustandsinformationen als dynamische Karteninformationen an das Zielfahrzeug 40 und beendet diese Routine vorübergehend.
Wie oben beschrieben, umfasst die Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform die Servervorrichtung 20. Die Servervorrichtung 20 empfängt die Straßenzustandsinformationen von der Straßenseiteneinheit 30 und überträgt die dynamischen Karteninformationen an das Fahrzeug 40 als Zielfahrzeug. Die Servervorrichtung 20 speichert die Karteninformationen als Kombination aus der Vielzahl von Knoten und der Vielzahl von Verknüpfungen. Des Weiteren hält die Servervorrichtung 20 die Straßeninformationen über das Zielfahrzeug vor. Die Servervorrichtung 20 empfängt die Fahrzeuginformationen von dem Fahrzeug 40. Basierend auf den Straßeninformationen und den empfangenen Fahrzeuginformationen wählt die Servervorrichtung 20 einen Teil der Vielzahl von Knoten als den ausgewählten Knoten und einen Teil der Vielzahl von Verknüpfungen als die ausgewählte Verknüpfung aus. Die Servervorrichtung 20 überträgt die Informationen, die durch Hinzufügen der Straßenzustandsinformationen über den ausgewählten Knoten und die ausgewählte Verknüpfung zu den Karteninformationen erhalten werden, als die dynamischen Karteninformationen an das Fahrzeug 40.
Mit dieser Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung 10 umfassen die dynamischen Informationen der dynamischen Karteninformationen die Informationen über andere Routen als die Zielroute des Zielfahrzeugs, und daher ist es möglich, das Auftreten einer Situation zu unterdrücken, in der eine angemessene autonome Fahrunterstützung aufgrund eines Mangels an Informationen nicht ausgeführt werden kann.
Des Weiteren umfassen bei dieser Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung 10 die von der Servervorrichtung 20 an das Zielfahrzeug übertragenen dynamischen Karteninformationen keine für die Fahrunterstützung für das Zielfahrzeug unnötigen Informationen. Somit ist nicht zu befürchten, dass in der Berechnungseinheit des Zielfahrzeugs eine Rechenlast aufgrund einer großen Menge an Informationen zunimmt und die Steuerung folglich verzögert wird, und dass unnötige Informationen Rauschen bilden, wodurch ein Fehler in einem Berechnungsergebnis erzeugt werden kann. Das heißt, mit dieser Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung 10 kann die autonome Fahrunterstützung für Fahrzeuge angemessener ausgeführt werden.
Darüber hinaus sind mit dieser Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung 10, wenn das Zielfahrzeug auf einer Verknüpfung aus einer Vielzahl von Verknüpfungen fährt, die ausgewählten Verknüpfungen solche Verknüpfungen, die die folgende Bedingung 1 erfüllen.
Bedingung 1: eine Verknüpfung, auf der das Zielfahrzeug gerade fährt, und eine oder mehrere Verknüpfungen, die von der einen Verknüpfung verschieden sind, mit der einen Verknüpfung verbunden sind und mit einem Knoten verbunden sind, an dem das Zielfahrzeug als nächstes ankommt.
Ferner ist der ausgewählte Knoten ein Knoten, der mit der einen Verknüpfung verbunden ist, auf der das Zielfahrzeug gerade fährt und an der das Zielfahrzeug als nächstes ankommt.
Unterdessen, wenn das Zielfahrzeug auf einem Knoten der Vielzahl von Knoten fährt, ist die ausgewählte Verknüpfung eine Verknüpfung, die mit dem einen Knoten verbunden ist, auf dem das Zielfahrzeug gerade fährt und die sich von einer Verknüpfung unterscheidet, die das Zielfahrzeug passiert hat. Ferner ist der ausgewählte Knoten der eine Knoten, auf dem das Zielfahrzeug gerade fährt.
Infolgedessen kann die Autonomes-Fahren-Unterstützung für das Zielfahrzeug geeigneter ausgeführt werden, unabhängig davon, ob das Zielfahrzeug auf einer Verknüpfung fährt oder auf einem Knoten fährt.
Des Weiteren enthält die Servervorrichtung 20 bei dieser Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung 10 die Fahrrouten-Informationen in Verbindung mit den Straßeninformationen, bei denen es sich um Informationen über die Fahrspuren von Straßen handelt. Mit dieser Konfiguration kann zum Beispiel ein Fahrzeug, das auf einer entgegenkommenden Spur fährt, gehalten werden, während dieses Fahrzeug von Fahrzeugen, die auf anderen Spuren fahren, unterschieden wird, und somit kann die autonome Fahrunterstützung für Fahrzeuge angemessener ausgeführt werden.
Zweite Ausführungsform
Es wird nun eine Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform dieser Offenbarung beschrieben. In der zweiten Ausführungsform werden für jede Verknüpfung der durch die Verknüpfungen und die Knoten definierten Karteninformationen Ankunftskosten definiert. Die Ankunftskosten erhält man durch Konvertieren der Schwierigkeiten bei der Bewegung eines Fahrzeugs zwischen zwei Knoten, mit denen eine Verknüpfung verbunden ist, in einen numerischen Wert. Je größer beispielsweise der Abstand der Verknüpfung ist, desto höher sind die Ankunftskosten. Des Weiteren steigen die Ankunftskosten, wenn beispielsweise eine Überlastung der Verknüpfung auftritt.
Hierin werden die Ankunftskosten als Kosten definiert, die basierend auf einer durchschnittlichen Bewegungszeit, die benötigt wird, um sich zwischen zwei Knoten zu bewegen, und dem Abstand zwischen den beiden Knoten berechnet werden. Mit anderen Worten, die Ankunftskosten sind eine relative Gewichtung für jede Verknüpfung.
Eine andere Konfiguration als die Einführung der Ankunftskosten ist die gleiche wie die Konfiguration der Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform.
4 ist ein Diagramm zur Darstellung der Ankunftskosten in der Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform. In 4 sind acht Knoten N1 bis N8 und dreizehn Verknüpfungen L1 bis L13 dargestellt, die damit verbunden sind. Zwischen dem Knoten N1 und dem Knoten N2 ist die Verknüpfung L1 geschaltet. Die Ankunftskosten der Verknüpfung L1 betragen 3. Zwischen dem Knoten N7 und dem Knoten N8 ist die Verknüpfung L13 angeschlossen. Die Ankunftskosten für die Verknüpfung L13 betragen 6.
Wenn beispielsweise die Ankunftskosten basierend auf dem Zeitpunkt bestimmt werden, zeigt die Verknüpfung L13 an, dass die Zeit für die Bewegung auf ihr doppelt so lang ist wie die der Verknüpfung L1. Des Weiteren, wenn die Ankunftskosten basierend auf dem Abstand bestimmt werden, zeigt die Verknüpfung L13 an, dass der Abstand doppelt so lang ist wie der der Verknüpfung L1.
Des Weiteren werden beispielsweise die Ankunftskosten zu dem Zeitpunkt, zu dem sich ein Fahrzeug vom Knoten N1 über den Knoten N2 zum Knoten N3 bewegt, d. h. die Ankunftskosten einer Route „A→B→G“, als Gesamtwert der Ankunftskosten der Verknüpfung L1 und der Ankunftskosten der Verknüpfung L2 berechnet. In diesem Beispiel wird der Gesamtwert der Ankunftskosten als ein integrierter Wert der Ankunftskosten berechnet. Das heißt, die Ankunftskosten für die Route „A→B→G“ betragen 5,9.
5 ist ein Diagramm zur Darstellung der Ankunftskosten in der Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform. Eine in 5 dargestellte Route „S→C→D→G“ ist eine Route, die den minimalen Gesamtwert der Ankunftskosten aufweist, wenn sich das Fahrzeug von dem Knoten N4, der ein Startpunkt des Fahrzeugs ist, zu dem Knoten N3, der ein Ziel des Fahrzeugs ist, bewegt. Im Fall dieses Beispiels passiert das Fahrzeug die Verknüpfung L8, die Verknüpfung L9 und die Verknüpfung L7, so dass der Gesamtwert der Ankunftskosten 6,3 beträgt.
Die Servervorrichtung 20 in der zweiten Ausführungsform bestimmt den ausgewählten Knoten und die ausgewählte Verknüpfung basierend auf den Fahrzeuginformationen über das Zielfahrzeug, den Straßeninformationen über das Zielfahrzeug und den Ankunftskosten für jede Verknüpfung. Zum Beispiel werden Verknüpfungen in einem Bereich, in dem ein Gesamtwert der Ankunftskosten der Verknüpfung, auf der das Zielfahrzeug gerade fährt, und der Ankunftskosten von Verknüpfungen, die von einem Knoten ausgehen, an dem das Zielfahrzeug als nächstes ankommt, gleich oder kleiner als ein Bestimmungswert ist, als die ausgewählten Verknüpfungen ausgewählt. Wenn die Ankunftskosten der Verknüpfung, auf der das Zielfahrzeug gerade fährt, den Bestimmungswert überschreiten, wird nur diese Verknüpfung als die ausgewählte Verknüpfung ausgewählt.
Unter Bezugnahme auf 4 wird nun ein Beispiel für einen Fall beschrieben, in dem der Bestimmungswert auf „4“ eingestellt ist und das Fahrzeug auf der Route „S→C→D→G“ fährt. Wenn das Fahrzeug von dem Knoten N4 gestartet ist und auf der Verknüpfung L8 fährt, sind die Ankunftskosten der gefahrenen Verknüpfung 4. Somit wählt die Servervorrichtung 20 nur die gefahrene Verknüpfung als ausgewählte Verknüpfung aus.
Danach betragen die Ankunftskosten der befahrenen Verknüpfung zu dem Zeitpunkt, zu dem das Fahrzeug auf der Verknüpfung L9 fährt, 1,3, was um 2,7 kleiner als der Bestimmungswert ist. In diesem Fall wählt die Servervorrichtung 20 unter den Verknüpfungen, die mit dem Knoten N6 verbunden sind, an dem das Fahrzeug als nächstes ankommt, diejenigen Verknüpfungen als ausgewählte Verknüpfungen aus, die jeweils Ankunftskosten von 2,7 oder weniger aufweisen. So wählt die Servervorrichtung 20 als die ausgewählten Verknüpfungen die Verknüpfung L9, die Verknüpfung L6 mit Ankunftskosten von 1,5 und die Verknüpfung L7 mit Ankunftskosten von 1 aus.
Die Ankunftskosten der gefahrenen Verknüpfung zu dem Zeitpunkt, zu dem das Fahrzeug auf der Verknüpfung L7 fährt, betragen 1, was um 3 kleiner ist als der Bestimmungswert. In diesem Fall wählt die Servervorrichtung 20 als die ausgewählten Verknüpfungen Verknüpfungen aus, die jeweils Ankunftskosten von 3 oder weniger unter den Verknüpfungen aufweisen, die mit dem Knoten N3 verbunden sind, an dem das Fahrzeug als nächstes ankommt. So wählt die Servervorrichtung 20 als die ausgewählten Verknüpfungen die Verknüpfung L7 und die Verknüpfung L2 mit Ankunftskosten von 2,9 aus.
Wenn angenommen wird, dass beide Kosten der Verknüpfung L12 und der Verknüpfung L13 gleich 1 sind, und das Fahrzeug auf der Verknüpfung L9 fährt, beträgt der Gesamtwert der Ankunftskosten der Verknüpfung L9, der Ankunftskosten der Verknüpfung L12 und der Ankunftskosten der Verknüpfung L13 3,3, was kleiner als der Bestimmungswert ist. Somit wählt die Servervorrichtung 20 in diesem Fall zusätzlich zu den Verknüpfungen L9, L6 und L7 die Verknüpfung L12 und die Verknüpfung L13 als die ausgewählten Verknüpfungen aus.
6 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung einer Autonomes-Fahren-Unterstützung-Routine, die von der Regelungseinheit 24 der Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform ausgeführt wird. Die Routine von 6 wird beispielsweise gestartet, wenn der Schalter des Zündschlüssels des Fahrzeugs eingeschaltet wird, und wird jedes Mal ausgeführt, wenn eine vorbestimmte Periode verstrichen ist. In 6 sind denselben Schritten dieselben Schrittnummern zugeordnet wie den Schritten der Routine von 3. Die Beschreibung der gleichen Schritte ist ausgelassen.
Wenn die Regelungseinheit 24 der Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung die Routine startet, führt die Regelungseinheit 24 die Verarbeitungsschritte von Schritt S101 bis Schritt S103 aus.
Wenn das Zielfahrzeug, an das die dynamischen Karteninformationen übertragen werden sollen, auf einer Verknüpfung fährt, wählt die Regelungseinheit 24 die ausgewählte Verknüpfung in Schritt S201 aus, wie unten beschrieben. Die Regelungseinheit 24 wählt als die ausgewählten Verknüpfungen solche Verknüpfungen in dem Bereich aus, in dem der Gesamtwert der Ankunftskosten der Verknüpfung, auf der das Zielfahrzeug gerade fährt, und der Verknüpfungen, die von einem Knoten ausgehen, an dem das Zielfahrzeug als nächstes ankommt, gleich oder kleiner als der Bestimmungswert ist.
Unterdessen, wenn das Zielfahrzeug, an das die dynamischen Karteninformationen übertragen werden sollen, nicht auf einer Verknüpfung fährt, d.h. wenn das Zielfahrzeug auf einem Knoten fährt, wählt die Regelungseinheit 24 die ausgewählte Verknüpfung in Schritt S202 wie unten beschrieben aus. Die Regelungseinheit 24 wählt als die ausgewählten Verknüpfungen solche Verknüpfungen in dem Bereich aus, in dem der Gesamtwert der Ankunftskosten der Verknüpfungen ausgehend von dem Knoten, auf dem das Zielfahrzeug gerade fährt, gleich oder kleiner als der Bestimmungswert ist. Des Weiteren wählt die Regelungseinheit 24 als ausgewählte Knoten die Knoten, an denen das Zielfahrzeug als nächstes ankommt, und die Knoten zwischen den ausgewählten Verknüpfungen aus.
Nach der Ausführung des Verarbeitungsschritts von Schritt S104 oder des Verarbeitungsschritts von Schritt S105 führt die Regelungseinheit 24 sequenziell den Verarbeitungsschritt von Schritt S106 und den Verarbeitungsschritt von Schritt S107 aus und beendet diesen Vorgang vorübergehend.
Wie oben beschrieben, weist die Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform jeder Verknüpfung die Ankunftskosten zu, die die relative Gewichtung darstellen. Die Servervorrichtung 20 bestimmt den ausgewählten Knoten und die ausgewählte Verknüpfung basierend auf den Fahrzeuginformationen über das Zielfahrzeug, den Straßeninformationen über das Zielfahrzeug und den Ankunftskosten.
Selbst wenn eine Verknüpfung sich von der Verknüpfung unterscheidet, auf der das Zielfahrzeug fährt, wird geschätzt, dass die Notwendigkeit, die Straßenzustandsinformationen auf der verschiedenen Verknüpfung zu berücksichtigen, für die Unterstützung der Steuerung des Zielfahrzeugs zunimmt, wenn der Abstand zwischen der Verknüpfung, auf der das Zielfahrzeug fährt, und der verschiedenen Verknüpfung kürzer wird. Somit ist es möglich, wie in der Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform, die autonome Fahrunterstützung für das Zielfahrzeug durch Berücksichtigung der Ankunftskosten zweckmäßiger auszuführen, wenn der ausgewählte Knoten und die ausgewählte Verknüpfung zu bestimmen sind.
Des Weiteren werden in der Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform die Ankunftskosten so bestimmt, dass sie der Zeit entsprechen, die das Zielfahrzeug benötigt, um sich zwischen zwei Knoten zu bewegen, mit denen jede Verknüpfung verbunden ist. Dadurch kann die Autonomes-Fahren-Unterstützung für das Zielfahrzeug zweckmäßiger ausgeführt werden.
Des Weiteren werden in der Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform die Ankunftskosten so bestimmt, dass sie dem Abstand der einzelnen Verknüpfungen entsprechen. Dadurch kann die Autonomes-Fahren-Unterstützung für das Zielfahrzeug zweckmäßiger ausgeführt werden.
Darüber hinaus ist in der Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform die ausgewählte Verknüpfung eine Gruppe von Verknüpfungen, die einen Gesamtwert der Ankunftskosten der Verknüpfungen in der ausgewählten Verknüpfung aufweist, der gleich oder kleiner als der Bestimmungswert ist. Somit kann die Autonomes-Fahren-Unterstützung für das Zielfahrzeug zweckmäßiger ausgeführt werden.
Der Gesamtwert der Ankunftskosten ist der einfache integrierte Wert der Ankunftskosten, aber der Gesamtwert der Ankunftskosten kann eine Quadratsumme der Ankunftskosten sein, oder die Ankunftskosten können durch ein anderes Verfahren integriert werden.
Des Weiteren sind die Ankunftskosten die Kosten, die basierend auf der durchschnittlichen Bewegungszeit zwischen zwei Knoten und dem Abstand zwischen den beiden Knoten berechnet werden, die jedoch unter Berücksichtigung des Wetters, des Straßenoberflächenzustands und anderer fluktuierender Faktoren zusätzlich zu der Zeit und dem Abstand berechnet werden können.
Dritte Ausführungsform
Es wird nun eine Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben. In der Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform wird ein Beispiel für die autonome Fahrunterstützung in einem Fall beschrieben, in dem das Zielfahrzeug an einer Kreuzung rechts oder links abbiegt. Eine Konfiguration der Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform ist die gleiche wie die der Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform und der Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform.
7 ist eine Ansicht zur Darstellung eines Beispiels einer Steuerung, die von der Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform ausgeführt wird. In 7 sind die Kreuzung 50 als Knoten und die vier Straßen 61, 62, 63 und 64 als Verknüpfungen dargestellt, die mit der Kreuzung 50 verbunden sind. Bei den vier Straßen 61, 62, 63 und 64 handelt es sich um Straßen mit zwei Spuren für Linksverkehr.
Des Weiteren sind die Straßenseiteneinheiten 311, 312 und 313 an den jeweiligen drei Positionen der vier Ecken der Kreuzung 50 installiert. Ein erkennbarer Bereich AR3 eines Sensors der Straßenseiteneinheit 311 ist ein Bereich, der ein Teil der Straße 64 ist. Ein erkennbarer Bereich AR4 eines Sensors der Straßenseiteneinheit 312 ist ein Bereich, der ein Teil der Straße 61 ist. Ein erkennbarer Bereich AR5 eines Sensors der Straßenseiteneinheit 313 ist ein Bereich, der ein Teil der Fahrbahn 63 ist.
Ein Fahrzeug 411 fährt auf der Straße 62 in Richtung der Kreuzung 50, und das Fahrzeug 412 fährt auf der Straße 61 in Richtung der Kreuzung 50. Das Fahrzeug 411 ist ein Fahrzeug, das das autonome Fahren ausführen kann, und ist ein Fahrzeug, das ein Ziel der Autonomes-Fahren-Unterstützung ist. Es ist geplant, dass das Fahrzeug 411 an der Kreuzung 50 nach links abbiegt und dann auf der Straße 64 fährt. Ein Fahrzeug 411a repräsentiert das Fahrzeug 411, das in der Zukunft auf der geplanten Fahrroute fährt.
Das Fahrzeug 412 fährt in die dem Fahrzeug 411 entgegengesetzte Richtung und nähert sich ebenfalls dem Fahrzeug 411. Ein solches Fahrzeug wird im Folgenden als „entgegenkommendes und herannahendes Fahrzeug“ bezeichnet.
Des Weiteren überquert in 7 ein Fußgänger 81 die Straße 64, und ein Fußgänger 82 überschreitet die Straße 63.
Obwohl die Darstellung in 7 ausgelassen ist, empfängt die Servervorrichtung 20 die Straßenzustandsinformationen innerhalb des erkennbaren Bereichs AR3 von der Straßenseiteneinheit 311. Die Straßenzustandsinformationen von der Straßenseiteneinheit 311 umfassen also Informationen über den Fußgänger 81. Die Servervorrichtung 20 empfängt die Straßenzustandsinformationen innerhalb des erkennbaren Bereichs AR4 von der Straßenseiteneinheit 312. Somit umfassen die Straßenzustandsinformationen von der Straßenseiteneinheit 312 Informationen über das Fahrzeug 412.
Die Servervorrichtung 20 empfängt die Straßenzustandsinformationen innerhalb des erkennbaren Bereichs AR5 von der Straßenseiteneinheit 313. So umfassen die Straßenzustandsinformationen der Straßenseiteneinheit 313 Informationen über den Fußgänger 82. Des Weiteren empfängt die Servervorrichtung 20 von dem Fahrzeug 411 die Fahrzeuginformationen über das Fahrzeug 411 und die Fahrroute des Fahrzeugs 411.
Die Servervorrichtung 20 enthält die Straßeninformationen über das Fahrzeug 411. Des Weiteren empfängt die Servervorrichtung 20 die Fahrzeuginformationen über das Fahrzeug 411.
Die Servervorrichtung 20 wählt als ausgewählte Verknüpfungen eine Verknüpfung aus, die der Straße 62 entspricht, und eine Verknüpfung, die der Straße 64 entspricht. Die Servervorrichtung 20 überträgt an das Fahrzeug 411 als dynamische Karteninformationen Informationen, die durch Hinzufügen von Straßenzustandsinformationen über die ausgewählten Verknüpfungen zu den in der Servervorrichtung 20 gespeicherten Karteninformationen erhalten werden.
Infolgedessen erkennt eine Regelungseinheit des Fahrzeugs 411 die Existenz des Fußgängers 81, der die Straße 64 überschreitet, und daher hält das Fahrzeug 411, wie das Fahrzeug 411a, vor dem Fußgänger 81 an. Wie oben beschrieben, wird beim Linksabbiegen des Zielfahrzeugs auf der Straße für Linksverkehr nur die Verknüpfung ausgewählt, die auf der Fahrroute unter den Verknüpfungen liegt, die mit dem Knoten verbunden sind, an dem das Zielfahrzeug als nächstes ankommt. Wenn ein Zielfahrzeug auf einer Straße nach rechts abbiegt, um rechts zu fahren, wird ebenfalls nur eine Verknüpfung, die auf der Fahrroute liegt, als ausgewählte Verknüpfung ausgewählt.
Das heißt, wenn das Fahrzeug 411, das das Zielfahrzeug ist, auf einer Verknüpfung fährt und geplant ist, an dem Knoten, an dem das Fahrzeug 411 als nächstes ankommt, nach rechts oder nach links abzubiegen, überträgt die Servervorrichtung 20 an das Fahrzeug 411 als dynamische Karteninformationen Straßenzustandsinformationen über die Verknüpfung, die mit dem Knoten, an dem das Fahrzeug 411 als nächstes ankommt, verbunden ist und in einer Richtung existiert, in die das Fahrzeug 411 abbiegt.
Mit dieser Konfiguration werden keine unnötigen Straßenzustandsinformationen an das Zielfahrzeug übertragen, und daher kann die Autonomes-Fahren-Unterstützung angemessener ausgeführt werden.
8 ist eine Ansicht zur Darstellung eines Beispiels für die Steuerung, die von der Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform ausgeführt wird. 8 ist eine Ansicht zur Darstellung eines Falls, in dem das Fahrzeug 411 an der Kreuzung 50 nach rechts abbiegen soll. Eine andere Konfiguration als diejenige, in der das Fahrzeug 411 nach rechts abbiegen soll, ist die gleiche wie in 7.
In diesem Beispiel wählt die Servervorrichtung 20 als die ausgewählten Verknüpfungen eine Verknüpfung, die der Straße 62 entspricht, eine Verknüpfung, die der Straße 63 entspricht, und eine Verknüpfung, die der Straße 61 entspricht. Die Servervorrichtung 20 überträgt an das Fahrzeug 411 als dynamische Karteninformationen Informationen, die durch Hinzufügen von Straßenzustandsinformationen über die ausgewählten Verknüpfungen zu den in der Servervorrichtung 20 gespeicherten Karteninformationen erhalten werden.
Infolgedessen erkennt die Regelungseinheit des Fahrzeugs 411 die Existenz des Fußgängers 82, der die Straße 63 überschreitet, und erkennt die Existenz des Fahrzeugs 412, das auf der Straße 61 fährt und sich dem Fahrzeug 411 nähert. Das Fahrzeug 411 hält wie ein Fahrzeug 411b unmittelbar vor dem Fußgänger 82 an.
Wie oben beschrieben, werden, wenn das Zielfahrzeug nach rechts auf die Straße abbiegt, um links zu fahren, und ein entgegenkommendes und sich näherndes Fahrzeug vorhanden ist, unter den Verknüpfungen, die mit dem Knoten verbunden sind, an dem das Zielfahrzeug als nächstes ankommt, die Verknüpfung, die auf der Fahrroute vorhanden ist, und die Verknüpfung, die der Straße in der Verlängerung der Straße entspricht, auf der das Zielfahrzeug gerade fährt, als die ausgewählten Verknüpfungen ausgewählt. Des Weiteren wird eine Verknüpfung, die in der Richtung existiert, in die das Fahrzeug 411 abbiegt, als ausgewählte Verknüpfung ausgewählt. Das Gleiche gilt für den Fall, dass ein Zielfahrzeug auf einer Straße für Rechtsverkehr nach links abbiegt.
Das heißt, wenn das Fahrzeug 411, das das Zielfahrzeug ist, auf einer Verknüpfung fährt und geplant ist, an einem Knoten, an dem das Fahrzeug 411 als nächstes ankommt, nach rechts oder links abzubiegen, und sich die geplante Fahrroute des Fahrzeugs 412, das das entgegenkommende und herannahende Fahrzeug ist, und die geplante Fahrroute des Fahrzeugs 411 überschreiten, überträgt die Servervorrichtung 20 die Fahrzeuginformationen über das Fahrzeug 412 als dynamische Karteninformationen an das Fahrzeug 411.
Mit dieser Konfiguration werden keine unnötigen Straßenzustandsinformationen an das Zielfahrzeug übertragen, und daher kann die Autonomes-Fahren-Unterstützung angemessener ausgeführt werden.
Wenn ein oder mehrere Fahrzeuge in eine Richtung fahren, die der Fahrtrichtung des Zielfahrzeugs entgegengesetzt ist, und in eine Richtung fahren, die von dem Zielfahrzeug wegführt, ist die Servervorrichtung 20 nicht verpflichtet, die Informationen über die Positionen der ein oder mehreren Fahrzeuge und die Fahrzustände der ein oder mehreren Fahrzeuge an das Zielfahrzeug zu übertragen.
Dadurch werden die unnötigen Informationen ferner reduziert, so dass die Servervorrichtung 20 eine angemessenere Autonomes-Fahren-Unterstützung durchführen kann.
Des Weiteren wird in der ersten bis dritten Ausführungsform der MEC als Servervorrichtung 20 verwendet, aber die Servervorrichtung 20 ist insbesondere nicht auf den MEC beschränkt.
Des Weiteren werden die Funktionen der Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform durch eine Verarbeitungsschaltung implementiert. 9 ist ein Konfigurationsdiagramm zur Darstellung eines ersten Beispiels der Verarbeitungsschaltung, die die Funktionen der Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung gemäß den ersten bis dritten Ausführungsformen implementiert. Eine Verarbeitungsschaltung 100 in dem ersten Beispiel ist eine dedizierte Hardware.
Ferner entspricht die Verarbeitungsschaltung 100 beispielsweise einer einzelnen Schaltung, einer komplexen Schaltung, einem programmierten Prozessor, einem Prozessor für ein paralleles Programm, einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC), einem Field Programmable Gate Array (FPGA) oder einer Kombination davon.
10 ist ferner ein Konfigurationsdiagramm zur Darstellung eines zweiten Beispiels einer Verarbeitungsschaltung, die die Funktionen der Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung gemäß den ersten bis dritten Ausführungsformen implementiert. Eine Verarbeitungsschaltung 200 des zweiten Beispiels umfasst einen Prozessor 201 und einen Speicher 202.
In der Verarbeitungsschaltung 200 werden die Funktionen der Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung durch Software, Firmware oder eine Kombination aus Software und Firmware implementiert. Die Software und die Firmware werden als Programme beschrieben, die in dem Speicher 202 gespeichert werden. Der Prozessor 201 liest die im Speicher 202 gespeicherten Programme aus und führt sie aus, um dadurch die jeweiligen Funktionen zu realisieren.
Die im Speicher 202 gespeicherten Programme können auch als Programme angesehen werden, die einen Computer veranlassen, die Prozedur oder das Verfahren jeder der oben genannten Einheiten auszuführen. In diesem Fall entspricht der Speicher 202 beispielsweise einem nichtflüchtigen oder flüchtigen Halbleiterspeicher, wie einem Direktzugriffsspeicher (RAM), einem Festwertspeicher (ROM), einem Flash-Speicher, einem löschbaren programmierbaren Festwertspeicher (EPROM) oder einem elektronisch löschbaren und programmierbaren Festwertspeicher (EEPROM). Ferner können auch eine Magnetplatte, eine flexible Platte, eine optische Platte, eine Compact Disc, eine MiniDisc, eine DVD oder Ähnliches dem Speicher 202 entsprechen.
Die Funktion der oben beschriebenen Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung kann teilweise durch spezielle Hardware und teilweise durch Software oder Firmware implementiert werden.
Auf diese Weise kann die Verarbeitungsschaltung die Funktionen der oben beschriebenen Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung durch Hardware, Software, Firmware oder eine Kombination davon implementieren.
Liste der Bezugszeichen
10 Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung, 20 Servervorrichtung, 24 Steuerungseinheit, 25 Dynamische-Karte-Übertragungseinheit, 26 Speichereinheit, 30 Straßenseiteneinheit, 31 Kommunikationseinheit, 32 Regler, 33 Sensor, 40 Fahrzeug (Zielfahrzeug), 41 Kommunikationseinheit, 42 Regler, 43 Speichereinheit, 50 Kreuzung (Knoten), 61 bis 64 Straße (Knoten), 311 bis 313 Straßenseiteneinheit, 401 bis 408, 411, 412 Fahrzeug, L1 bis L13 Verknüpfung, N1 bis N9 Knoten
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

US 10605612 B2 [0003]

Claims

Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung, umfassend eine Servervorrichtung, die konfiguriert ist, von einer Straßenseiteneinheit Straßenzustandsinformationen zu empfangen, die Informationen über einen Zustand einer Umgebung der Straßenseiteneinheit sind, und dynamische Karteninformationen, die Informationen sind, die durch Hinzufügen der Straßenzustandsinformationen zu Karteninformationen erhalten werden, an ein Zielfahrzeug zu übertragen, das sich autonom entlang einer geplanten Reiseroute bewegt, wobei die Servervorrichtung die Karteninformationen als eine Kombination aus einer Vielzahl von Knoten und einer Vielzahl von Verknüpfungen speichert, wobei jeder aus der Vielzahl der Knoten einer Kreuzung entspricht, wobei jede der Vielzahl von Verknüpfungen einer Straße entspricht, die eine Verknüpfung zwischen zwei nebeneinander liegenden Kreuzungen darstellt, und wobei die Servervorrichtung konfiguriert ist: Straßeninformationen zu halten, die Informationen über die Fahrroute sind; von dem Zielfahrzeug Fahrzeuginformationen zu empfangen, die Informationen über eine Position des Zielfahrzeugs und Informationen über einen Fahrzustand des Zielfahrzeugs sind; als einen ausgewählten Knoten einen Teil der Vielzahl von Knoten basierend auf den Fahrzeuginformationen und den Straßeninformationen auszuwählen, und als eine ausgewählte Verknüpfung einen Teil der Vielzahl von Verknüpfungen basierend auf den Fahrzeuginformationen und den Straßeninformationen auszuwählen; und zu dem Zielfahrzeug als die dynamische Karteninformation Informationen zu übertragen, die durch Hinzufügen der Straßenzustandsinformation über den ausgewählten Knoten und die ausgewählte Verknüpfung zu der Karteninformation erhalten werden.
Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei jede der Vielzahl von Verknüpfungen Ankunftskosten hat, die eine relative Gewichtung zu jeder der Vielzahl von Verknüpfungen sind, die ihr hinzugefügt werden, und wobei die Servervorrichtung konfiguriert ist, den ausgewählten Knoten und die ausgewählte Verknüpfung basierend auf den Fahrzeuginformationen, den Straßeninformationen und den Ankunftskosten zu bestimmen.
Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Ankunftskosten bestimmt werden, um einer Zeit zu entsprechen, die das Zielfahrzeug benötigt, um sich zwischen zwei Knoten zu bewegen, mit denen jede der Vielzahl von Verknüpfungen verbunden ist.
Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Ankunftskosten so bestimmt werden, dass sie einem Abstand der einzelnen Verknüpfungen der Vielzahl von Verknüpfungen entsprechen.
Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die ausgewählte Verknüpfung eine Gruppe von Verknüpfungen ist, die einen Gesamtwert der Ankunftskosten der Verknüpfungen in der ausgewählten Verknüpfung aufweist, der gleich oder kleiner als ein Bestimmungswert ist.
Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Servervorrichtung konfiguriert ist, zu vermeiden, dass an das Zielfahrzeug Informationen übertragen werden, die sich auf Positionen und Zustände von einem oder mehreren Fahrzeugen beziehen und von dem einen oder den mehreren Fahrzeugen empfangen werden, wobei das eine oder die mehreren Fahrzeuge solche Fahrzeuge sind, die in eine Richtung weg von dem Zielfahrzeug unter einem oder mehreren Fahrzeugen fahren, die auf der geplanten Fahrroute in eine Richtung entgegengesetzt zu einer Fahrtrichtung des Zielfahrzeugs fahren.
Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei, wenn das Zielfahrzeug auf einer der Vielzahl von Verknüpfungen fährt und geplant ist, an einem der Vielzahl von Knoten, an dem das Zielfahrzeug als nächstes ankommt, rechts abzubiegen oder links abzubiegen, die Servervorrichtung konfiguriert ist, an das Zielfahrzeug als die dynamische Karteninformation die Straßenzustandsinformation auf einer der Vielzahl von Verknüpfungen zu übertragen, die mit dem einen der Vielzahl von Knoten, an dem das Zielfahrzeug als nächstes ankommt, verbunden ist und in einer Richtung des Abbiegens des Zielfahrzeugs existiert.
Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei, wenn das Zielfahrzeug auf einer der Vielzahl von Verknüpfungen fährt, und geplant ist, an einem der Vielzahl von Knoten, an dem das Zielfahrzeug als nächstes ankommt, nach rechts oder nach links abzubiegen, und eine geplante Fahrroute von entgegenkommenden und sich nähernden Fahrzeugen, bei denen es sich um ein oder mehrere Fahrzeuge handelt, die in eine Richtung entgegengesetzt zu einer Richtung des Zielfahrzeugs fahren und sich dem Zielfahrzeug nähern, und die geplante Fahrroute des Zielfahrzeugs einander kreuzen, die Servervorrichtung konfiguriert ist, die Fahrzeuginformationen über die entgegenkommenden und sich nähernden Fahrzeuge als die dynamischen Karteninformationen an das Zielfahrzeug zu übertragen.
Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Servervorrichtung konfiguriert ist, die Straßeninformation in Verknüpfung mit einer Spurinformation zu halten, die eine Information über eine Spur der Straße ist.
Autonomes-Fahren-Unterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei, wenn das Zielfahrzeug auf einer Verknüpfung der Vielzahl von Verknüpfungen fährt, die ausgewählte Verknüpfung die eine Verknüpfung ist, auf der das Zielfahrzeug gerade fährt, und eine oder mehrere Verknüpfungen, die von der einen Verknüpfung verschieden sind, mit der einen Verknüpfung verbunden sind und mit einem der Vielzahl von Knoten verbunden sind, an dem das Zielfahrzeug als nächstes ankommt, und der ausgewählte Knoten einer der Vielzahl von Knoten ist, der mit der einen Verknüpfung verbunden ist, auf der das Zielfahrzeug gerade fährt und an dem das Zielfahrzeug als nächstes ankommt, und wobei, wenn das Zielfahrzeug auf einem Knoten der Vielzahl von Knoten fährt, die ausgewählte Verknüpfung eine Verknüpfung ist, die mit dem einen Knoten, auf dem das Zielfahrzeug gerade fährt, verbunden ist und sich von einer der Vielzahl von Verknüpfungen unterscheidet, die das Zielfahrzeug passiert hat, und der ausgewählte Knoten der eine Knoten ist, auf dem das Zielfahrzeug gerade fährt.