DE112022001591T5

DE112022001591T5 - Elektronische steuervorrichtung und steuerverfahren

Info

Publication number: DE112022001591T5
Application number: DE112022001591.8T
Authority: DE
Inventors: Yuki Horita; Satoru Okubo
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2021-06-02
Filing date: 2022-03-09
Publication date: 2024-01-25
Also published as: CN117321653A; WO2022254861A1; JP2022185369A

Abstract

Eine elektronische Steuervorrichtung, die in ein Fahrzeug aufgenommen ist, weist Folgendes auf: eine Sensorerfassungsinformations-Gewinnungseinheit, die Erfassungsinformationen von einem ersten und einem zweiten Äußere-Umgebung-Sensor erhält, wobei der erste und der zweite Umgebungssensor in das Fahrzeug aufgenommen sind, eine Sensorerfassungsinformations-Integriereinheit, die eine Entsprechungsbeziehung zwischen einem in Erfassungsinformationen vom ersten Äußere-Umgebung-Sensor angegebenen Umgebungselement und einem in Erfassungsinformationen vom zweiten Äußere-Umgebung-Sensor angegebenen Umgebungselement spezifiziert, und eine Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit, die eine Beziehung zwischen einer relativen Position und einer Erfassungsfähigkeit am ersten Äußere-Umgebung-Sensor auf der Grundlage eines in den integrierten Erfassungsinformationen angegebenen durch den zweiten Äußere-Umgebung-Sensor erfassten Zustands der Erfassung eines Umgebungselements durch den ersten Äußere-Umgebung-Sensor bestimmt und die auf der Grundlage der Beziehung einen Erfassungsbereich für den ersten Äußere-Umgebung-Sensor bestimmt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren.
Technischer Hintergrund
In den letzten Jahren wurde zum Verwirklichen eines komfortablen und sicheren autonomen Fahrens eines Fahrzeugs eine Technik zum Erkennen eines Abfalls der Leistungsfähigkeit eines Äußere-Umgebung-Sensors des Fahrzeugs und zum Einschränken einer automatischen Fahrfunktion oder zum Ermöglichen eines sicheren Anhaltens des Fahrzeugs vorgeschlagen. Beispielsweise offenbart PTL 1 ein Mittel, durch das ein durch Schmutz oder ein Versagen hervorgerufener Abfall der Leistungsfähigkeit eines Äußere-Umgebung-Sensors erkannt wird, um die Fahrtgeschwindigkeit zu verringern oder das Fahrzeug zu veranlassen, sicher zu halten. Insbesondere ist in PTL 1 Folgendes beschrieben: „Ein autonomes Fahrzeug, das durch Erkennen eines Hindernisses oder eines Fahrwegs mit Sensoren autonom fährt und Folgendes aufweist: ein Sensorzustands-Beurteilungsmittel, das einen Abfall der Leistungsfähigkeit eines Sensors beurteilt, eine Geschwindigkeits/Lenkwinkel-Grenzwert-Festlegungseinheit, die Grenzwerte für die Fahrtgeschwindigkeit und den Lenkwinkel auf der Grundlage eines Abfalls der Leistungsfähigkeit eines Sensors festlegt, und eine Betriebshindernis-Beurteilungseinheit, die den Einfluss beurteilt, den das Fahrzeug auf den Betrieb eines anderen Fahrzeugs ausübt, wenn es an einer aktuellen Position hält. Wenn die Leistungsfähigkeit des Sensors abfällt, fährt das Fahrzeug bis zu einem Punkt, an dem es den Betrieb des anderen Fahrzeugs nicht stört, mit einer Geschwindigkeit und einem Lenkwinkel, die innerhalb festgelegter Geschwindigkeits- und Lenkwinkel-Grenzwerte liegen, und kommt dann zum Halt“.
Zitatliste
Patentliteratur
PTL 1: WO 2015/068249 A
Kurzfassung der Erfindung
Technisches Problem
Gemäß der in PTL 1 beschriebenen Erfindung wird ein durch an einer Kamera haftenden Schmutz oder ein Versagen der Kamera hervorgerufener Leistungsfähigkeitsabfall durch Prüfen des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins einer Änderung in von der Kamera ausgegebenen Pixelwerten erkannt und entsprechend dem Leistungsfähigkeitsabfall festgestellt, ob ein Fahrmodus für ein eingeschränktes autonomes Fahren oder ein sicheres Halten erforderlich ist.
Demgegenüber tritt ein Abfall der Leistungsfähigkeit des Äußere-Umgebung-Sensors nicht nur infolge von Schmutz oder eines Versagens des Sensors, sondern auch infolge einer Änderung in der äußeren Umgebung auf. Wenn beispielsweise eine Kamera oder Lichterfassung und Entfernungsmessung (LiDAR) für einen Äußere-Umgebung-Sensor verwendet wird, fällt die Leistungsfähigkeit des Sensors in Bezug auf eine Abstandsmessung, welche die Erfassung eines fernen Hindernisses ermöglicht, bei schlechtem Wetter in der Art starken Regens oder Nebels ab. Selbst wenn ein Millimeterwellen-Radar, das als widerstandsfähig gegen schlechtes Wetter angesehen wird, als Äußere-Umgebung-Sensor verwendet wird, ist bekannt, dass die Fähigkeit des Sensors zum Erfassen eines fernen Hindernisses bei starkem Regen geringer als bei normalem Wetter ist. Auf diese Weise kann, wenn die Leistungsfähigkeit des Äußere-Umgebung-Sensors wegen eines Faktors aus der äußeren Umgebung abfällt, durch das in PTL 1 offenbarte Verfahren kein Abfall der Leistungsfähigkeit des Äußere-Umgebung-Sensors erkannt werden.
Zusätzlich ändert sich der Zustand der äußeren Umgebung von Zeitpunkt zu Zeitpunkt kontinuierlich, und es ändert sich entsprechend dieser Änderung auch der Grad des Abfalls der Leistungsfähigkeit des Äußere-Umgebung-Sensors kontinuierlich. Wenn ein Fahrmodus durch diskretes Bestimmen des Niveaus des Abfalls der Leistungsfähigkeit des Äußere-Umgebung-Sensors bestimmt wird, wie es in PTL 1 der Fall ist, ist eine flexible Fahrtsteuerung, die einer Änderung in der äußeren Umgebung entspricht, jedoch schwierig. Wegen dieser Schwierigkeit wird ein Fahrmodus mit einem größeren Nachdruck auf Sicherheit festgelegt, woraus sich die Möglichkeit ergibt, dass die Bedingungen, unter denen das autonome Fahren fortgesetzt werden kann, eingeschränkter sein können als dies vorgesehen ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, zum Lösen des vorstehenden Problems mit einer herkömmlichen Technik eine elektronische Steuervorrichtung bereitzustellen, welche die Fahrtsteuerung flexibel und sicher fortsetzen kann, wenn die Leistungsfähigkeit eines Sensors infolge einer Änderung in einer äußeren Umgebung abfällt, insbesondere wenn sich der Bereich verringert, in dem ein Objekt wirksam erfasst werden kann.
Lösung des Problems
Eine elektronische Steuervorrichtung gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in ein Fahrzeug aufgenommen. Die elektronische Steuervorrichtung weist Folgendes auf: eine Sensorerfassungsinformations-Gewinnungseinheit, die Erfassungsinformationen von einem ersten und einem zweiten Äußere-Umgebung-Sensor erhält, wobei der erste und der zweite Umgebungssensor in das Fahrzeug aufgenommen sind, eine Sensorerfassungsinformations-Integriereinheit, die eine Entsprechungsbeziehung zwischen einem in Erfassungsinformationen vom ersten Äußere-Umgebung-Sensor angegebenen Umgebungselement und einem in Erfassungsinformationen vom zweiten Äußere-Umgebung-Sensor angegebenen Umgebungselement spezifiziert, und eine Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit, die eine Beziehung zwischen einer relativen Position und einer Erfassungsfähigkeit am ersten Äußere-Umgebung-Sensor auf der Grundlage eines durch den zweiten Äußere-Umgebung-Sensor erfassten Zustands der Erfassung eines Umgebungselements durch den ersten Äußere-Umgebung-Sensor bestimmt und die auf der Grundlage der Beziehung einen Erfassungsbereich für den ersten Äußere-Umgebung-Sensor bestimmt.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Fahrtsteuerung bei einem durch eine Änderung einer äußeren Umgebung hervorgerufenen Abfall der Leistungsfähigkeit eines Sensors und gemäß Leistungsfähigkeitsanforderungen zum Reagieren auf eine Straßenumgebung flexibel und sicher fortgesetzt werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:

1 ein Funktionsblockdiagramm einer Konfiguration eines Fahrzeugsystems, das eine Fahrtsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist,
2 ein Konzeptdiagramm eines Erfassungsbereichs einer in ein Fahrzeug 2 aufgenommenen Äußere-Umgebung-Sensorgruppe 4,
3 ein Beispiel einer Sensorerfassungsinformations-Datengruppe 31,
4 ein Beispiel einer Integrierte-Erfassungsinformations-Datengruppe 34,
5 ein Beispiel einer Sensorerfassungsbereich-Datengruppe 35 gemäß einer ersten Ausführungsform,
6 eine Korrelation zwischen von der Fahrtsteuervorrichtung implementierten Funktionen gemäß der Ausführungsform,
7 ein Flussdiagramm zum Erklären eines von einer Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit 13 ausgeführten Prozesses gemäß der ersten Ausführungsform,
8 ein Beispiel eines Verfahrens zum Berechnen eines Sensorerfassungsbereichs, das bei S712 aus 7 ausgeführt wird,
9 ein Beispiel einer Fahrtumgebungserfassungsleistungsfähigkeitsanforderungsinformation, die von einer Fahrtsteuermodus-Bestimmungseinheit 14 verwendet wird,
10 ein Flussdiagramm zum Erklären eines von der Fahrtsteuermodus-Bestimmungseinheit 14 ausgeführten Prozesses,
11 ein Beispiel einer Sensorerfassungsbereich-Datengruppe 35 gemäß einer zweiten Ausführungsform und
12 ein Flussdiagramm zum Erklären eines von der Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit 13 ausgeführten Prozesses gemäß der zweiten Ausführungsform.

Beschreibung von Ausführungsformen
Erste Ausführungsform
-Erste Ausführungsform-
Nachstehend wird eine erste Ausführungsform einer Fahrtsteuervorrichtung 3, wobei es sich um eine elektronische Steuervorrichtung handelt, mit Bezug auf die 1 bis 10 beschrieben.
(Systemkonfiguration)
1 ist ein Funktionsblockdiagramm einer Konfiguration eines Fahrzeugsystems 1 mit der Fahrtsteuervorrichtung 3 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeugsystem 1 ist in ein Fahrzeug 2 aufgenommen. Das Fahrzeugsystem 1 erkennt eine Situation um das Fahrzeug 2 in der Art einer zu befahrenden Straße und eines Hindernisses in der Art eines nahegelegenen Fahrzeugs und führt eine geeignete Fahrunterstützung und Fahrtsteuerung aus. Wie in 1 dargestellt ist, weist das Fahrzeugsystem 1 die Fahrtsteuervorrichtung 3, eine Äußere-Umgebung-Sensorgruppe 4, eine Fahrzeugsensorgruppe 5, eine Karteninformations-Managementvorrichtung 6, eine Aktuatorgruppe 7 und eine Mensch-Maschine-Schnittstellen(HMI)-Vorrichtungsgruppe 8 auf. Die Fahrtsteuervorrichtung 3, die Äußere-Umgebung-Sensorgruppe 4, die Fahrzeugsensorgruppe 5, die Karteninformations-Managementvorrichtung 6, die Aktuatorgruppe 7 und die HMI-Vorrichtungsgruppe 8 sind durch ein fahrzeuginternes Netz N miteinander verbunden. Nachstehend kann das Fahrzeug 2 zur Unterscheidung von einem anderen Fahrzeug als „Host-Fahrzeug“ 2 bezeichnet werden.
Die Fahrtsteuervorrichtung 3 ist eine elektronische Steuereinheit (ECU). Die Fahrtsteuervorrichtung 3 erzeugt Fahrtsteuerinformationen zum Unterstützen des Fahrens des Fahrzeugs 2 oder des autonomen Fahrens des Fahrzeugs 2 auf der Grundlage verschiedener von der Äußere-Umgebung-Sensorgruppe 4, der Fahrzeugsensorgruppe 5 und dergleichen eingegebener Informationen und gibt die Fahrtsteuerinformationen an die Aktuatorgruppe 7 und dergleichen aus. Die Fahrtsteuervorrichtung 3 weist eine Verarbeitungseinheit 10, eine Speichereinheit 30 und eine Kommunikationseinheit 40 auf. Die Verarbeitungseinheit 10 weist beispielsweise eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU) auf. Die Verarbeitungseinheit 10 kann jedoch zusätzlich zur CPU ferner eine Graphikverarbeitungseinheit (GPU), ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA) und eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) aufweisen oder aus einer dieser Einheiten bestehen.
Die Verarbeitungseinheit 10 weist eine Informationsgewinnungseinheit 11, eine Sensorerfassungsinformations-Integriereinheit 12, eine Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit 13, eine Fahrtsteuermodus-Bestimmungseinheit 14, eine Fahrtsteuerinformations-Erzeugungseinheit 15, eine HMI-Informationserzeugungseinheit 16 und eine Informationsausgabeeinheit 17 auf, wobei es sich um Funktionen der Verarbeitungseinheit 10 handelt. Die Verarbeitungseinheit 10 implementiert diese Funktionen durch Ausführen gegebener in der Speichereinheit 30 gespeicherter Betriebsprogramme.
Die Informationsgewinnungseinheit 11 erhält verschiedene Informationstypen von einer über das fahrzeuginterne Netz N mit der Fahrtsteuervorrichtung 3 verbundenen anderen Vorrichtung und speichert die erhaltenen Informationen in der Speichereinheit 30. Beispielsweise erhält die Informationsgewinnungseinheit 11 Informationen über einen Beobachtungspunkt um das Fahrzeug 2, der von der Äußere-Umgebung-Sensorgruppe 4 erfasst wird, und Informationen über ein um das Fahrzeug 2 herum vorhandenes Umgebungselement in der Art eines Hindernisses, einer Straßenmarkierung, eines Zeichens und eines Signals, wobei das Umgebungselement auf der Grundlage von Informationen über den Beobachtungspunkt geschätzt wird, und speichert die erhaltenen Informationen in der Speichereinheit 30 als Sensorerfassungsinformations-Datengruppe 31, welche Erfassungsinformationen von der Äußere-Umgebung-Sensorgruppe 4 repräsentiert. Die Informationsgewinnungseinheit 11 erhält auch Informationen über eine Bewegung, einen Zustand und dergleichen des Fahrzeugs 2, die von der Fahrzeugsensorgruppe 5 erfasst wurden, und speichert die erhaltenen Informationen in der Speichereinheit 30 als Fahrzeuginformations-Datengruppe 32. Die Informationsgewinnungseinheit 11 erhält auch Informationen über eine Fahrtumgebung und einen Fahrweg des Fahrzeugs 2 von der Karteninformations-Managementvorrichtung 6 und dergleichen und speichert die erhaltenen Informationen in der Speichereinheit 30 als Fahrtumgebungs-Datengruppe 33.
Die Sensorerfassungsinformations-Integriereinheit 12 erzeugt integrierte Erfassungsinformationen über Umgebungselemente, die um das Fahrzeug 2 herum vorhanden sind, wie Hindernisse, Straßenmarkierungen, Zeichen und Signale, auf der Grundlage der von der Informationsgewinnungseinheit 11 erhaltenen und in der Speichereinheit 30 gespeicherten Sensorerfassungsinformations-Datengruppe 31. Ein von der Sensorerfassungsinformations-Integriereinheit 12 ausgeführter Prozess entspricht beispielsweise einer allgemein als Sensorfusion bezeichneten Funktion. Von der Sensorerfassungsinformations-Integriereinheit 12 erzeugte integrierte Erfassungsinformationen werden als Integrierte-Erfassungsinformations-Datengruppe 34 in der Speichereinheit 30 gespeichert.
Die Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit 13 bestimmt einen Bereich, der von den Sensoren der Äußere-Umgebung-Sensorgruppe 4 erfasst werden kann, auf der Grundlage der von der Informationsgewinnungseinheit 11 erhaltenen und in der Speichereinheit 30 gespeicherten Sensorerfassungsinformations-Datengruppe 31. Beispielsweise bestimmt die Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit 13 einen Bereich, in dem ein einziger in der Äußere-Umgebung-Sensorgruppe 4 enthaltener Sensor eine Erfassung vornehmen kann, oder einen Bereich, in dem eine Kombination mehrerer Sensoren desselben Typs eine Erfassung vornehmen kann, als Sensorerfassungsbereich. Nachstehend wird eine Kombination von Äußere-Umgebung-Sensoren (die einen einzigen Äußere-Umgebung-Sensor einschließt), wofür ein Sensorerfassungsbereich bestimmt wurde, als „Sensorgruppe“ bezeichnet. Die Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit 13 bestimmt einen Sensorerfassungsbereich für jede Sensorgruppe und speichert Informationen über jeden bestimmten Sensorerfassungsbereich in der Speichereinheit 30 als Sensorerfassungsbereich-Datengruppe 35.
Der Sensorerfassungsbereich bezeichnet einen Bereich, in dem sich ein Umgebungselement in der Art eines Hindernisses, einer Straßenmarkierung, eines Zeichens oder eines Signals befindet, das mit ausreichend hoher Wahrscheinlichkeit von der Sensorgruppe erfasst werden kann. Mit anderen Worten ist der Sensorerfassungsbereich ein Bereich, in dem die Wahrscheinlichkeit, dass die Sensorgruppe das Umgebungselement nicht erfassen kann, gering genug ist, so dass gefolgert werden kann, dass sich das zu erfassende Umgebungselement in der Art eines Hindernisses nicht innerhalb dieses Bereichs befindet, wenn die Sensorgruppe es nicht erfasst. In vielen Fällen definieren Produktspezifikationen jedes Sensors, der Teil der Äußere-Umgebung-Sensorgruppe 4 ist, einen Sensorerfassungsbereich statisch. Tatsächlich hängt der Sensorerfassungsbereich jedoch von der äußeren Umgebung ab. Die Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit 13 schätzt dynamisch den Sensorerfassungsbereich für jede Sensorgruppe anhand Informationen über den Erfassungszustand, die Erfassungsgenauigkeit, die Erfassungsposition und vergleichbare Gegebenheiten jeder Sensorgruppe, die in den von der Sensorerfassungsinformations-Integriereinheit 12 erzeugten integrierten Erfassungsinformationen angegeben sind.
Die Fahrtsteuermodus-Bestimmungseinheit 14 bestimmt einen Fahrtsteuermodus des Fahrzeugsystems 1, in dem das Fahrzeug 2 sicher fahren kann, auf der Grundlage eines Systemzustands (Fehlerzustands, Insassenanweisungsmodus usw.) des Fahrzeugsystems 1 und der Fahrtsteuervorrichtung 3, Leistungsfähigkeitsanforderungen an die Äußere-Umgebung-Sensorgruppe 4, die für die Erfassung in einer Fahrtumgebung zu erfüllen sind, des Zustands eines durch die Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit 13 bestimmten Sensorerfassungsbereichs und dergleichen. Von der Fahrtsteuermodus-Bestimmungseinheit 14 bestimmte Informationen über den Fahrtsteuermodus werden als Teil einer Systemparameter-Datengruppe 38 in der Speichereinheit 30 gespeichert.
Die Fahrtsteuerinformations-Erzeugungseinheit 15 erzeugt Fahrtsteuerinformationen über das Fahrzeug 2 auf der Grundlage eines von der Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit 13 erzeugten Sensorerfassungsbereichs, von der Sensorerfassungsinformations-Integriereinheit 12 erzeugter integrierter Erfassungsinformationen, eines von der Fahrtsteuermodus-Bestimmungseinheit 14 bestimmten Fahrtsteuermodus und dergleichen. Beispielsweise plant die Fahrtsteuerinformations-Erzeugungseinheit 15 eine Strecke, auf der das Fahrzeug 2 fahren sollte, auf der Grundlage dieser Informationsbestandteile und einen an die Aktuatorgruppe 7 auszugebenden Steueranweisungswert, damit das Fahrzeug 2 der geplanten Strecke folgt. Die Fahrtsteuerinformations-Erzeugungseinheit 15 erzeugt dann Fahrtsteuerinformationen unter Verwendung der vorgegebenen geplanten Strecke und des Steueranweisungswerts und des Ergebnisses der Bestimmung des Fahrtsteuermodus durch die Fahrtsteuermodus-Bestimmungseinheit 14. Von der Fahrtsteuerinformation-Erzeugungseinheit 15 erzeugte Fahrtsteuerinformationen werden als Fahrtsteuerinformations-Datengruppe 36 in der Speichereinheit 30 gespeichert.
Die HMI-Informationserzeugungseinheit 16 erzeugt HMI-Informationen über das Fahrzeug 2 auf der Grundlage eines von der Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit 13 erzeugten Sensorerfassungsbereichs, von der Sensorerfassungsinformations-Integriereinheit 12 erzeugter integrierter Erfassungsinformationen, eines von der Fahrtsteuermodus-Bestimmungseinheit 14 bestimmten Fahrtsteuermodus und dergleichen. Beispielsweise erzeugt die HMI-Informationserzeugungseinheit 16 Informationen zum Informieren eines Insassen über den aktuellen Zustand eines Fahrtsteuermodus und eine Änderung des Fahrtsteuermodus durch Sprache, ein Bild oder dergleichen. Die HMI-Informationserzeugungseinheit 16 erzeugt auch Informationen zum Informieren des Insassen über den Sensorerfassungsbereich und die integrierten Erfassungsinformationen für das Fahrzeug 2 durch ein Bild oder dergleichen. Diese Informationsbestandteile, d. h. diese durch die HMI-Informationserzeugungseinheit 16 erzeugten HMI-Informationen, werden als HMI-Informationsdatengruppe 37 in der Speichereinheit 30 gespeichert.
Die Informationsausgabeeinheit 17 gibt von der Fahrtsteuerinformations-Erzeugungseinheit 15 erzeugte Fahrtsteuerinformationen über das fahrzeuginterne Netz N an eine andere mit der Fahrtsteuervorrichtung 3 verbundene Vorrichtung aus. Beispielsweise gibt die Fahrtsteuervorrichtung 3 Fahrtsteuerinformationen, einschließlich eines von der Fahrtsteuerinformations-Erzeugungseinheit 15 bestimmten Steueranweisungswerts, an die Aktuatorgruppe 7 zum Steuern des Fahrens des Fahrzeugs 2 aus. Zusätzlich gibt die Fahrtsteuervorrichtung 3 Fahrtsteuerinformationen, einschließlich eines von der Fahrtsteuermodus-Bestimmungseinheit 14 bestimmten Fahrtsteuermodus, an die andere Vorrichtung aus, so dass das Fahrzeugsystem 1 zu einem Systemmodus wechseln kann, der insgesamt konsistent ist.
Die Speichereinheit 30 weist beispielsweise eine Speichervorrichtung in der Art eines Festplattenlaufwerks (HDD), eines Flash-Speichers und eines Nurlesespeichers (ROM) und einen flüchtigen Speicher in der Art eines Direktzugriffsspeichers (RAM) auf. Die Speichereinheit 30 speichert von der Verarbeitungseinheit 10 zu verarbeitende Programme, für diese Verarbeitung erforderliche Datengruppen und dergleichen. Die Speichereinheit 30 dient auch als Hauptspeicher, der, wenn die Verarbeitungseinheit 10 ein Programm ausführt, für Berechnungen, die im Programm ausgeführt werden, benötigte Daten zwischenspeichert. Gemäß dieser Ausführungsform werden als Informationen zum Implementieren der Funktionen der Fahrtsteuervorrichtung 3 die Sensorerfassungsinformations-Datengruppe 31, die Fahrzeuginformations-Datengruppe 32, die Fahrtumgebungs-Datengruppe 33, die Integrierte-Erfassungsinformations-Datengruppe 34, die Sensorerfassungsbereich-Datengruppe 35, die Fahrtsteuerinformations-Datengruppe 36, die HMI-Informationsdatengruppe 37, die Systemparameter-Datengruppe 38 und dergleichen in der Speichereinheit 30 gespeichert.
Die Sensorerfassungsinformations-Datengruppe 31 ist ein Datensatz über von der Äußere-Umgebung-Sensorgruppe 4 gewonnene Erfassungsinformationen und über die Zuverlässigkeit der Erfassungsinformationen. Erfassungsinformationen beziehen sich beispielsweise auf Informationen über Umgebungselemente in der Art von Hindernissen, Straßenmarkierungen, Zeichen und Signalen, welche die Äußere-Umgebung-Sensorgruppe 4 auf der Grundlage ihrer Messbeobachtungsinformationen oder der von der Äußere-Umgebung-Sensorgruppe 4 gewonnenen Beobachtungsinformationen selbst (Punktwolkeninformationen von einem LiDAR, FFT-Informationen von einem Millimeterwellen-Radar, von Kameras aufgenommene Bilder, Parallaxenbilder von einer Stereokamera und dergleichen) spezifizieren. Die Zuverlässigkeit von Erfassungsinformationen entspricht einem Bestimmtheitsgrad von Informationen über ein von einem Sensor erfasstes Umgebungselement, d. h. Beobachtungsinformationen in Bezug darauf, dass es tatsächlich vorhanden ist (Wahrscheinlichkeit, dass es vorhanden ist), und sie hängt vom Typ oder von Spezifikationen des Sensors ab. Im Falle eines Sensors in der Art eines LiDAR- oder eines Millimeterwellen-Radarsensors, der Beobachtungen unter Verwendung reflektierter Wellen vornimmt, kann die Wahrscheinlichkeit beispielsweise in Form der Empfangsintensität oder des Signal-Rausch-Verhältnisses (SN-Verhältnisses) des Sensors ausgedrückt werden oder entsprechend der Anzahl entlang der Zeitreihe vorgenommener aufeinander folgender Beobachtungen berechnet werden. Jeder Index, der den Bestimmtheitsgrad von Erfassungsinformationen angibt, kann als Zuverlässigkeit von Erfassungsinformationen betrachtet werden. Ein Beispiel des Ausdrucks von Sensorerfassungsinformationsdaten in der Sensorerfassungsinformations-Datengruppe 31 wird später mit Bezug auf 3 beschrieben. Die Sensorerfassungsinformations-Datengruppe 31 wird durch die Informationsgewinnungseinheit 11 von der Äußere-Umgebung-Sensorgruppe 4 erhalten und in der Speichereinheit 30 gespeichert.
Die Fahrzeuginformations-Datengruppe 32 ist ein Datensatz in Bezug auf die Bewegung, den Zustand und vergleichbare Gegebenheiten des Fahrzeugs 2. Die Fahrzeuginformations-Datengruppe 32 weist Informationen beispielsweise über die Position, die Fahrgeschwindigkeit, den Lenkwinkel, den Beschleunigungspedal-Betätigungsbetrag, den Bremsbetätigungsbetrag und vergleichbare Gegebenheiten des Fahrzeugs 2 auf, wobei es sich um von der Fahrzeugsensorgruppe 5 und dergleichen erfasste und von der Informationsgewinnungseinheit 11 erhaltene Fahrzeuginformationen handelt.
Die Fahrtumgebungs-Datengruppe 33 ist ein Datensatz in Bezug auf die Fahrtumgebung des Fahrzeugs 2. Daten über die Fahrtumgebung sind Informationen über Straßen um das Fahrzeug 2, wobei die Straßen die Straße, auf der das Fahrzeug 2 fährt, einschließen. Diese Informationen umfassen Informationen beispielsweise über den Fahrweg des Fahrzeugs 2, eine Straße auf dem Fahrweg oder um das Fahrzeug 2 und die Form oder Attribute (Fahrtrichtung, Geschwindigkeitsbegrenzung, Fahrtvorschriften usw.) einer Fahrspur der Straße.
Die Integrierte-Erfassungsinformations-Datengruppe 34 ist ein Datensatz integrierter Erfassungsinformationen über Umgebungselemente, die sich um das Fahrzeug 2 herum befinden, welche auf der Grundlage von Erfassungsinformationen von der Äußere-Umgebung-Sensorgruppe 4 bestimmt werden. Die Integrierte-Erfassungsinformations-Datengruppe 34 wird auf der Grundlage von Informationen in der Sensorerfassungsinformations-Datengruppe 31 von der Sensorerfassungsinformations-Integriereinheit 12 erzeugt und gespeichert.
Die Sensorerfassungsbereich-Datengruppe 35 ist ein Datensatz in Bezug auf einen Sensorerfassungsbereich, wobei es sich um einen Bereich handelt, in dem jede Sensorgruppe in der Äußere-Umgebung-Sensorgruppe 4 ein Umgebungselement in der Art eines Hindernisses erfassen kann. Ein Beispiel für das Format von Daten in einem Sensorerfassungsbereich in der Sensorerfassungsbereich-Datengruppe 35 wird später mit Bezug auf 4 beschrieben. Die Sensorerfassungsbereich-Datengruppe 35 wird von der Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit 13 auf der Grundlage von Informationen der Sensorerfassungsinformations-Datengruppe 31 und Informationen der Integrierte-Erfassungsinformations-Datengruppe 34 erzeugt und gespeichert.
Die Fahrtsteuerinformations-Datengruppe 36 weist Planinformationen zum Steuern der Fahrt des Fahrzeugs 2 auf und umfasst eine geplante Strecke des Fahrzeugs 2 und einen an die Aktuatorgruppe 7 ausgegebenen Steueranweisungswert. Diese Informationsbestandteile, die in der Fahrtsteuerinformations-Datengruppe 36 enthalten sind, werden von der Fahrtsteuerinformations-Erzeugungseinheit 15 erzeugt und gespeichert.
Die HMI-Informationsdatengruppe 37 weist HMI-Informationen zum Steuern der in das Fahrzeug 2 aufgenommenen HMI-Vorrichtungsgruppe 8 auf und umfasst Informationen, durch welche der Insasse des Fahrzeugs über die HMI-Vorrichtungsgruppe 8 über einen Fahrtsteuermodus und eine Änderung davon, den Zustand von Sensoren im Fahrzeug 2, eine Umgebungselement-Erfassungssituation und dergleichen informiert wird. Diese Informationsbestandteile, die in der HMI-Informationsdatengruppe 37 enthalten sind, werden von der HMI-Informationserzeugungseinheit 16 erzeugt und gespeichert.
Die Systemparameter-Datengruppe 38 ist ein Datensatz in Bezug auf Erfassungsleistungsfähigkeitsanforderungen, die für einen Systemzustand des Fahrzeugsystems 1 und der Fahrtsteuervorrichtung 3 (Fahrtsteuermodus, Fehlerzustand, Insassenanweisungsmodus usw.) und eine Fahrtumgebung zu erfüllen sind.
Die Kommunikationseinheit 40 hat eine Kommunikationsfunktion zur Kommunikation mit einer anderen über das fahrzeuginterne Netz N verbundenen Vorrichtung. Die Kommunikationsfunktion der Kommunikationseinheit 40 wird verwendet, wenn die Informationsgewinnungseinheit 11 verschiedene Informationstypen von der anderen Vorrichtung über das fahrzeuginterne Netz N erhält oder wenn die Informationsausgabeeinheit 17 verschiedene Informationstypen über das fahrzeuginterne Netz N an die andere Vorrichtung ausgibt. Die Kommunikationseinheit 40 weist beispielsweise eine Netzwerkkarte oder dergleichen, die einem Kommunikationsprotokoll in der Art von IEEE 802.3 entspricht, oder ein Steuereinrichtungsbereichsnetz (CAN) auf. Im Fahrzeugsystem 1 führt die Kommunikationseinheit 40 einen Datenaustausch zwischen der Fahrtsteuervorrichtung 3 und der anderen Vorrichtung gemäß verschiedenen Protokollen aus.
In dieser Ausführungsform werden die Kommunikationseinheit 40 und die Verarbeitungseinheit 10 als voneinander getrennte unterschiedliche Einheiten beschrieben. Einige der von der Kommunikationseinheit 40 ausgeführten Prozesse können jedoch in der Verarbeitungseinheit 10 ausgeführt werden. Beispielsweise kann eine Konfiguration verwendet werden, bei der sich eine für einen Kommunikationsprozess verantwortliche Hardwarevorrichtung in der Kommunikationseinheit 40 befindet, während sich andere Vorrichtungstreibergruppen, die Kommunikationsprotokollverarbeitung und dergleichen in der Verarbeitungseinheit 10 befinden.
Die Äußere-Umgebung-Sensorgruppe 4 ist eine Gruppe von Vorrichtungen, welche den Zustand der Umgebung des Fahrzeugs 2 erfassen. Die Äußere-Umgebung-Sensorgruppe 4 ist beispielsweise eine Gruppe verschiedener Sensoren in der Art einer Kameravorrichtung, eines Millimeterwellen-Radars, eines LiDARs und eines Sonars. Die Äußere-Umgebung-Sensorgruppe 4 gibt ihre Messbeobachtungsinformationen und Informationen über Umgebungselemente in der Art von Hindernissen, Straßenmarkierungen, Zeichen und Signalen, die auf der Grundlage der Beobachtungsinformationen spezifiziert wurden, über das fahrzeuginterne Netz N an die Fahrtsteuervorrichtung 3 aus. „Hindernisse“ umfassen beispielsweise ein vom Fahrzeug 2 verschiedenes Fahrzeug, einen Fußgänger, ein auf eine Straße fallendes Objekt und einen Straßenrand. „Straßenmarkierungen“ umfassen beispielsweise eine weiße Linie, einen Zebrastreifen und eine Haltelinie.
Die Fahrzeugsensorgruppe 5 ist eine Gruppe von Vorrichtungen, die verschiedene Zustände des Fahrzeugs 2 erfassen. Jeder Fahrzeugsensor erfasst beispielsweise Informationen über die Position, die Fahrtgeschwindigkeit, den Lenkwinkel, den Beschleunigungspedal-Betätigungsbetrag, den Bremsbetätigungsbetrag und vergleichbare Gegebenheiten des Fahrzeugs 2 und gibt die erfassten Informationen über das fahrzeuginterne Netz N an die Fahrtsteuervorrichtung 3 aus.
Die Karteninformations-Managementvorrichtung 6 verwaltet digitale Karteninformationen über die Umgebung des Fahrzeugs 2 und Informationen über den Fahrweg des Fahrzeugs 2 und stellt diese bereit. Die Karteninformations-Managementvorrichtung 6 ist beispielsweise eine Navigationsvorrichtung oder dergleichen. Die Karteninformations-Managementvorrichtung 6 weist beispielsweise digitale Straßenkartendaten eines die Umgebung des Fahrzeugs 2 einschließenden gegebenen Bereichs auf und spezifiziert die aktuelle Position des Fahrzeugs 2 auf der Karte, d. h. der Straße oder Fahrspur, auf der das Fahrzeug 2 fährt, auf der Grundlage der von der Fahrzeugsensorgruppe 5 ausgegebenen Positionsinformationen oder dergleichen des Fahrzeugs 2. Die Karteninformations-Managementvorrichtung 6 gibt die spezifizierte aktuelle Position des Fahrzeugs 2 und Kartendaten über die Umgebung des Fahrzeugs 2 über das fahrzeuginterne Netz N an die Fahrtsteuervorrichtung 3 aus.
Die Aktuatorgruppe 7 ist eine Vorrichtungsgruppe, welche Steuerelemente in der Art des Lenkrads, der Bremse und des Beschleunigungspedals, welche die Bewegung des Fahrzeugs bestimmen, steuert. Die Aktuatorgruppe 7 steuert die Bewegung des Fahrzeugs auf der Grundlage von Informationen über die Betätigung des Lenkrads, des Bremspedals, des Beschleunigungspedals und dergleichen durch den Fahrer und auf der Grundlage eines von der Fahrtsteuervorrichtung 3 ausgegebenen Steueranweisungswerts.
Die HMI-Vorrichtungsgruppe 8 ist eine Gruppe von Vorrichtungen, die jeweils eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) aufweisen, die es dem Insassen ermöglicht, Informationen mit dem Fahrzeugsystem 1 auszutauschen. HMIs umfassen beispielsweise eine Audioschnittstelle in der Art eines Mikrofons oder eines Lautsprechers und eine Bildschirmschnittstelle in der Art einer Anzeige oder eines Bildschirms. Die mit diesen HMI versehene HMI-Vorrichtungsgruppe 8 gibt auf der Grundlage einer Anweisung vom Insassen, die über die HMI eingegeben wird, Informationen an das Fahrzeugsystem 1 aus und stellt dem Insassen auf der Grundlage von HMI-Informationen, die von der Fahrtsteuervorrichtung 3 und dergleichen ausgegeben werden, Informationen bereit.
(Sensorerfassungsbereich)
2 ist ein Konzeptdiagramm eines Erfassungsbereichs für eine in das Fahrzeug 2 aufgenommene Äußere-Umgebung-Sensorgruppe 4. Wenngleich in 2 ein Beispiel zum Erklären des Sensorerfassungsbereichs dargestellt ist, ist die Äußere-Umgebung-Sensorgruppe 4 tatsächlich so installiert, dass sie Erfassungsleistungsfähigkeitsanforderungen von der autonomen Fahrfunktion des Fahrzeugsystems 1 erfüllt.
Beim Beispiel aus 2 sind sieben Sensoren (Äußere-Umgebung-Sensoren 4-1 bis 4-7) im Fahrzeug 2 installiert, wobei Grobsensorerfassungsbereiche für diese Sensoren als jeweilige Bereiche 111 bis 117 angegeben sind. Beispielsweise ist der dem Bereich 111 entsprechende Äußere-Umgebung-Sensor 4-1 ein Millimeterwellen-Radar hoher Reichweite, ist der dem Bereich 112 entsprechende Äußere-Umgebung-Sensor 4-2 ein Kamerasensor, sind die den Bereichen 113 bis 116 entsprechenden Äußere-Umgebung-Sensoren 4-3 bis 4-6 Millimeterwellen-Radars mit geringer Reichweite und ist der dem Bereich 117 entsprechende Äußere-Umgebung-Sensor 4-7 ein LiDAR. In 2 werden die Sensorerfassungsbereiche 111 bis 117 zur einfacheren Beschreibung als Fächerformen, deren Zentren sich am Fahrzeug 2 befinden, angegeben. In der Praxis kann jeder Sensorerfassungsbereich jedoch entsprechend dem Erfassungsbereich jedes Sensors eine beliebige gegebene Form aufweisen. Es sei bemerkt, dass die Größe und die Form des Sensorerfassungsbereichs von der äußeren Umgebung abhängen.
Die Fahrtsteuervorrichtung 3 vergleicht Erfassungsergebnisse in überlappenden Bereichen von Erfassungsbereichen mehrerer Äußere-Umgebung-Sensoren und bestimmt jeweilige effektive Erfassungsbereiche der Äußere-Umgebung-Sensoren. In 2 überlappen beispielsweise der Bereich 111 für das Langstrecken-Millimeterwellen-Radar und der Bereich 112 für den Kamerasensor einander. Weil sich der Außenrand in Abstandsrichtung des Bereichs 112 für den Kamerasensor im Bereich 111 für das Langstrecken-Millimeterwellen-Radar befindet, kann durch Vergleichen der Erfassungsergebnisse des Kamerasensors und des Langstrecken-Millimeterwellen-Radars ein Abfall der Leistungsfähigkeit des Kamerasensors in Abstandsrichtung festgestellt werden. Weil der Außenrand in Winkelrichtung des Bereichs 111 für das Langstrecken-Millimeterwellen-Radar im Bereich 112 für den Kamerasensor enthalten ist, kann ein Abfall der Leistungsfähigkeit des Langstrecken-Millimeterwellen-Radars in Winkelrichtung ähnlich durch Vergleichen der Erfassungsergebnisse des Langstrecken-Millimeterwellen-Radars und des Kamerasensors festgestellt werden.
(Sensorerfassungsinformationen)
3 zeigt ein Beispiel in der Sensorerfassungsinformations-Datengruppe 31 gespeicherter Sensorerfassungsinformationen. Diese 3 zeigt ein Beispiel einer Datenstruktur durch den vorstehenden Äußere-Umgebung-Sensor 4-1 (Millimeterwellen-Radar großer Reichweite) erfasster Sensorerfassungsinformationen und ein Beispiel einer Datenstruktur durch den vorstehenden Äußere-Umgebung-Sensor 4-2 (Kamerasensor) erfasster Sensorerfassungsinformationen.
Die durch den Äußere-Umgebung-Sensor 4-1 erfassten Sensorerfassungsinformationsdaten und jene, die vom Äußere-Umgebung-Sensor 4-2 erfasst wurden, weisen jeweils die Erfassungszeit 301, eine Erfassungskennung 302, die Erfassungsposition 303, den Erfassungszieltyp 304 und die Vorhandenseinswahrscheinlichkeit 305 auf.
Die Erfassungszeit 301 ist eine Information über den Erfassungszeitpunkt der Erfassungsinformationen des Eintrags. Hierbei kann es sich um Zeitinformationen oder, falls der Äußere-Umgebung-Sensor eine zyklische Erfassung vornimmt, um eine Zahl, die angibt, in welchem Zyklus die Erfassungsinformationen des Eintrags erfasst wurden, handeln.
Die Erfassungskennung 302 identifiziert jeden Erfassungsinformationseintrag. Sie kann so festgelegt werden, dass dieselbe Kennung demselben Erfassungszielobjekt entlang der Zeitreihe zugewiesen wird oder dass diese Kennungen in jedem Zyklus als serielle Nummern zugewiesen werden.
Die Erfassungsposition 303 ist eine Information über die Position, an der ein dem Erfassungsinformationseintrag entsprechendes Umgebungselement vorhanden ist. In 3 wird die Erfassungsposition durch Polarkoordinaten ausgedrückt, die durch den Abstand r und den Winkel θ in einem Bezugskoordinatensystem für den Sensor definiert sind. Die Erfassungsposition kann jedoch als in einem orthogonalen Koordinatensystem definierte Koordinaten ausgedrückt werden.
Der Erfassungszieltyp 304 repräsentiert den Typ des durch den Erfassungsinformationseintrag angegebenen Umgebungselements. Als Erfassungstyp werden beispielsweise Fahrzeug, Fußgänger, weiße Linie, Zeichen, Signal, Straßenrand und unbekannt eingegeben.
Die Vorhandenseinswahrscheinlichkeit 305 ist eine Information, die angibt, mit welcher Wahrscheinlichkeit das den Erfassungsinformationen des Eintrags entsprechende Umgebungselement tatsächlich vorhanden ist. Beispielsweise führt im Fall eines Millimeterwellen-Radars oder LiDARs ein Abfall des Signal-Rausch-Verhältnisses dazu, dass es schwierig ist, Rauschen von einer von einem Umgebungselement reflektierten Welle als Erfassungszielobjekt zu unterscheiden, so dass sich eine höhere Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Erfassung ergibt. Während seines Prozesses des Spezifizierens eines Umgebungselements berechnet jeder Sensor der Äußere-Umgebung-Sensorgruppe 4 die Vorhandenseinswahrscheinlichkeit (oder einen entsprechenden Index) auf der Grundlage des Signal-Rausch-Verhältnisses oder des Erfassungszustands entlang der Zeitreihe und legt diese fest.
(Integrierte Erfassungsinformationen)
4 zeigt ein Beispiel einer in der Integrierte-Erfassungsinformations-Datengruppe 34 gespeicherten integrierten Erfassungsinformation. Diese 4 zeigt ein Beispiel einer Datenstruktur, die sich aus der Integration vom Äußere-Umgebung-Sensor 4-1 erfasster Sensorerfassungsinformationen und vom Äußere-Umgebung-Sensor 4-2 erfasster Sensorerfassungsinformationen, die in 3 dargestellt sind, ergibt.
Die integrierten Erfassungsinformationsdaten umfassen die integrierte Erfassungszeit 401, die integrierte Erfassungskennung 402, die integrierte Erfassungsposition 403, den integrierten Erfassungszieltyp 404, die integrierte Vorhandenseinswahrscheinlichkeit 405 und die Sensorquelle 406.
Die integrierte Erfassungszeit 401 ist eine Information, welche den Zeitpunkt der Erfassung der integrierten Erfassungsinformationen des Eintrags repräsentiert. In vielen Fällen hängt die Erfassungszeit 301 der Sensorerfassungsinformationen vom Typ eines Äußere-Umgebung-Sensors ab. Zusätzlich gibt die Erfassungszeit 301 wegen einer zeitlichen Verzögerung zwischen dem Erfassungszeitpunkt des Äußere-Umgebung-Sensors und dem Zeitpunkt des Erhaltens von Erfassungsdaten durch die Fahrtsteuervorrichtung 3 tatsächlich einen hinter der wahren Erfassungszeit liegenden Zeitpunkt an. Zum Verringern des Einflusses einer solchen zeitlichen Variation und zeitlichen Verzögerung ist es bevorzugt, dass die Sensorerfassungsinformations-Integriereinheit 12 eine gegebene Zeit für das Bereitstellen integrierter Informationen auf der Grundlage der Erfassungszeit 301 der Sensorerfassungsinformationen und Informationen über das eigene Fahrzeug in der Art der Geschwindigkeit und Winkelgeschwindigkeit, die in der Fahrzeuginformations-Datengruppe 32 enthalten sind, korrigiert. Die integrierte Erfassungszeit 401 wird demgemäß als korrigierte Erfassungszeit festgelegt.
Die integrierte Erfassungskennung 402 dient dem Identifizieren jedes integrierten Erfassungsinformationseintrags. Die integrierte Erfassungskennung 402 wird so festgelegt, dass dieselbe Kennung demselben Erfassungszielobjekt (Umgebungselement) entlang der Zeitreihe zugewiesen wird.
Die integrierte Erfassungsposition 403 ist eine Information über die Position eines Umgebungselements, die durch die integrierten Erfassungsinformationen des Eintrags angegeben wird. In 4 wird die integrierte Erfassungsposition als x-y-Koordinaten auf einem Fahrzeugkoordinatensystem (Koordinatensystem, in dem das Zentrum der Hinterachse als Ursprung definiert ist, die Vorderseite des Fahrzeugs als positive x-Richtung definiert ist und die linke Seite des Fahrzeugs als positive y-Richtung definiert ist) ausgedrückt, sie kann jedoch auch als Koordinaten in einem anderen Koordinatensystem ausgedrückt werden.
Der integrierte Erfassungszieltyp 404 gibt den Typ des durch die integrierten Erfassungsinformationen des Eintrags angegebenen Umgebungselements an. Als Erfassungstyp werden beispielsweise Fahrzeug, Fußgänger, weiße Linie, Zeichen, Signal, Straßenrand und unbekannt eingegeben.
Die integrierte Vorhandenseinswahrscheinlichkeit 405 ist eine Information, die angibt, mit welcher Wahrscheinlichkeit das den integrierten Erfassungsinformationen des Eintrags entsprechende integrierte Umgebungselement tatsächlich vorhanden ist.
Die Sensorquelle 406 ist eine Information, die angibt, auf der Grundlage welcher Sensorerfassungsinformationen die integrierten Erfassungsinformationen des Eintrags erzeugt wurden. Die Sensorquelle 406 ist so ausgelegt, dass ein zum Schätzen der integrierten Erfassungsinformationen des Eintrags verwendeter Sensorerfassungsinformationseintrag durch Prüfen der Sensorerfassungsinformations-Datengruppe 31 auf durch die Sensorquelle 604 angegebene Informationen spezifiziert werden kann. Die Sensorquelle 406 wird beispielsweise als Kombination einer Sensorkennung und einer Erfassungskennung ausgedrückt. Die Erfassungszeit 301 kann zu dieser Kombination hinzugefügt werden, wenn ein Zeitreihendateneintrag spezifiziert werden muss.
(Sensorerfassungsbereich-Datengruppe)
5 zeigt ein Beispiel der Struktur einiger in der Sensorerfassungsbereich-Datengruppe 35 gespeicherter Daten. Die Sensorerfassungsbereich-Datengruppe 35 wird in Einheiten die Äußere-Umgebung-Sensorgruppe 4 bildender Sensorgruppen erzeugt. Diese 5 zeigt ein Beispiel einer Struktur jeweils für eine gegebene Sensorgruppe erzeugter Datenbestandteile.
Die Sensorerfassungsbereichdaten umfassen die Sensorgruppe 501, den Erfassungszieltyp 502, den Erfassungsabstand 503 und den Erfassungswinkelbereich 504.
Die Sensorgruppe 501 ist eine Kennung für eine Sensorgruppe, für die eine Sensorerfassungsbereichinformation des Eintrags erzeugt wurde.
Der Erfassungszieltyp 502 ist eine Information, die angibt, welcher Umgebungselementtyp in der Sensorerfassungsbereichinformation des Eintrags als Erfassungsziel spezifiziert ist. Als Erfassungstyp werden beispielsweise Fahrzeug, Fußgänger, weiße Linie, Zeichen, Signal, Straßenrand und unbekannt eingegeben.
Der Erfassungsabstand 503 und der Erfassungswinkelbereich 504 repräsentieren den Abstand bzw. den Winkelbereich, bei dem angenommen wird, dass die Sensorgruppe 501 des Eintrags in der Lage ist, ein Erfassungsziel, d. h. den Erfassungszieltyp 502, zu erkennen. Beispielsweise kann eine in 5 dargestellte Sensorgruppe „4-2“ ein Fahrzeug bis 50 m vor dem Host-Fahrzeug und einem Fußgänger bis zu 30 m vor dem Host-Fahrzeug erkennen.
In 5 wird ein Sensorerfassungsbereich als Kombination des Erfassungsabstands und des Erfassungswinkelbereichs ausgedrückt, er kann jedoch auch in anderen Formen ausgedrückt werden. Beispielsweise kann der Sensorerfassungsbereich so ausgedrückt werden, dass der Erfassungswinkelbereich des Sensors in gegebene Einheiten unterteilter Bereiche unterteilt wird und der Erfassungsabstand in jedem unterteilten Bereich als Sensorerfassungsbereich ausgedrückt wird. Der Äußere-Umgebung-Sensor kann eine von Erfassungswinkeln abhängige Leistungsfähigkeitsdifferenz zeigen. Beispielsweise zeigt der Kamerasensor am Rand einer Winkelansicht eine geringere Leistungsfähigkeit. Wenn eine solche Leistungsfähigkeitsdifferenz berücksichtigt werden muss, ist es vorteilhaft, den Erfassungsabstand in Abhängigkeit vom Erfassungswinkel festzulegen.
(Systembetrieb)
Der Betrieb des Fahrzeugsystems 1 wird mit Bezug auf die 6 bis 10 beschrieben.
6 zeigt eine Korrelation zwischen von der Fahrtsteuervorrichtung 3 implementierten Funktionen.
Die Informationsgewinnungseinheit 11 erhält notwendige Informationen von einer anderen Vorrichtung über das fahrzeuginterne Netz N und führt die erhaltenen Informationen einer Verarbeitungseinheit in einer nachfolgenden Stufe zu. Insbesondere erhält die Informationsgewinnungseinheit 11 die Sensorerfassungsinformations-Datengruppe 31, die Fahrzeuginformations-Datengruppe 32 bzw. die Fahrtumgebungs-Datengruppe 33 von der Äußere-Umgebung-Sensorgruppe 4, der Fahrzeugsensorgruppe 5 und der Karteninformations-Managementvorrichtung 6 und führt die erhaltenen Datengruppen in der folgenden Stufe der Verarbeitungseinheit zu. Die Zufuhr der jeweiligen Datengruppe kann beispielsweise durch die Speichereinheit 30 (nicht dargestellt) ausgeführt werden.
Auf der Grundlage der Sensorerfassungsinformations-Datengruppe 31 und der Fahrzeuginformations-Datengruppe 32, die von der Informationsgewinnungseinheit 11 erhalten wurden, erzeugt die Sensorerfassungsinformations-Integriereinheit 12 die Integrierte-Erfassungsinformations-Datengruppe 34, in der Erfassungsinformationen von mehreren Äußere-Umgebung-Sensoren integriert sind, und speichert die Integrierte-Erfassungsinformations-Datengruppe 34 in der Speichereinheit 30. Die erzeugte Integrierte-Erfassungsinformations-Datengruppe 34 wird dann an die Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit 13 und die Fahrtsteuerinformations-Erzeugungseinheit 15 ausgegeben.
Die Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit 13 bestimmt auf der Grundlage der von der Informationsgewinnungseinheit 11 erhaltenen Sensorerfassungsinformations-Datengruppe 31 und der von der Sensorerfassungsinformations-Integriereinheit 12 erhaltenen Integrierte-Erfassungsinformations-Datengruppe 34 einen Erfassungsbereich für jede Sensorgruppe der Äußere-Umgebung-Sensorgruppe 4 und speichert den bestimmten Erfassungsbereich in der Speichereinheit 30 als Sensorerfassungsbereich-Datengruppe 35 und führt den Erfassungsbereich dann in einer folgenden Stufe einer Verarbeitungseinheit zu.
Die Fahrtsteuermodus-Bestimmungseinheit 14 bestimmt einen Fahrtsteuermodus des Fahrzeugs 2 auf der Grundlage der von der Informationsgewinnungseinheit 11 erhaltenen Fahrtumgebungs-Datengruppe 33, der von der Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit 13 erhaltenen Sensorerfassungsbereich-Datengruppe 35, des Systemzustands (Fehlerzustand, Insassenanweisungsmodus usw.) des Fahrzeugsystems 1 und der Fahrtsteuervorrichtung 3, des in der Systemparameter-Datengruppe 38 gespeicherten Systemzustands und für eine Fahrtumgebung zu erfüllender Erfassungsleistungsfähigkeitsanforderungen. Die Fahrtsteuermodus-Bestimmungseinheit 14 speichert dann das Ergebnis der Bestimmung in der Speichereinheit 30 als Teil der Systemparameter-Datengruppe 38 und gibt das Ergebnis der Bestimmung an die Fahrtsteuerinformations-Erzeugungseinheit 15 aus. Informationen über die Systemparameter-Datengruppe 38 können von einer außerhalb der Fahrtsteuervorrichtung 3 gelegenen Vorrichtung oder von jeder Verarbeitungseinheit erzeugt werden. Dies ist in 6 jedoch nicht dargestellt.
Die Fahrtsteuerinformation-Erzeugungseinheit 15 bestimmt den Fahrtsteuermodus des Fahrzeugs 2 auf der Grundlage der von der Sensorerfassungsinformations-Integriereinheit 12 erhaltenen Integrierte-Erfassungsinformations-Datengruppe 34, der von der Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit 13 erhaltenen Sensorerfassungsbereich-Datengruppe 35, der von der Informationsgewinnungseinheit 11 erhaltenen Fahrzeuginformations-Datengruppe 32 und der davon erhaltenen Fahrtumgebungs-Datengruppe 33 und des Ergebnisses der Bestimmung des Fahrtsteuermodus des Fahrzeugs 2, das in der Systemparameter-Datengruppe 38 enthalten ist und von der Fahrtsteuermodus-Bestimmungseinheit 14 erhalten wurde, plant eine Strecke für die Fahrtsteuerung und erzeugt einen Steueranweisungswert oder dergleichen, um das Fahrzeug zu veranlassen, der Strecke zu folgen. Die Fahrtsteuerinformations-Erzeugungseinheit 15 erzeugt dann die Fahrtsteuerinformations-Datengruppe 36, welche die vorstehenden Informationen aufweist, speichert die Fahrtsteuerinformations-Datengruppe 36 in der Speichereinheit 30 und gibt die Fahrtsteuerinformations-Datengruppe 36 an die Informationsausgabeeinheit 17 aus.
Die HMI-Informationserzeugungseinheit 16 erzeugt die HMI-Informationsdatengruppe 37 zum Informieren des Insassen über die integrierten Erfassungsinformationen, den Sensorerfassungsbereich, den Zustand des Fahrtsteuermodus und eine Zustandsänderung auf der Grundlage der von der Sensorerfassungsinformations-Integriereinheit 12 erhaltenen Integrierte-Erfassungsinformations-Datengruppe 34, der von der Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit 13 erhaltenen Sensorerfassungsbereich-Datengruppe 35 und des Ergebnisses der Bestimmung des Fahrtsteuermodus des Fahrzeugs 2, das in der Systemparameter-Datengruppe 38 enthalten ist und von der Fahrtsteuermodus-Bestimmungseinheit 14 erhalten wurde, und speichert die HMI-Informationsdatengruppe 37 in der Speichereinheit 30 und gibt sie an die Informationsausgabeeinheit 17 aus.
Die Informationsausgabeeinheit 17 gibt auf der Grundlage der von der Fahrtsteuerinformations-Erzeugungseinheit 15 erhaltenen Fahrtsteuerinformations-Datengruppe 36 und der von der HMI-Informationserzeugungseinheit 6 erhaltenen HMI-Informationsdatengruppe 27 Fahrtsteuerinformationen über das Fahrzeug 2 aus. Beispielsweise gibt die Informationsausgabeeinheit 17 einen Steueranweisungswert enthaltende Fahrtsteuerinformationen an die Aktuatorgruppe 7 oder einen aktuellen Fahrtsteuermodus enthaltende Fahrtsteuerinformationen an eine andere Vorrichtung aus.
(Sensorerfassungsinformations-Integrierprozess)
Auf der Grundlage der Sensorerfassungsinformations-Datengruppe 31 und der Fahrzeuginformations-Datengruppe 32, die von der Informationsgewinnungseinheit 11 erhalten wurden, erzeugt die Sensorerfassungsinformations-Integriereinheit 12 die Integrierte-Erfassungsinformations-Datengruppe 34, in der Erfassungsinformationen von mehreren Äußere-Umgebung-Sensoren integriert sind, und speichert die Integrierte-Erfassungsinformations-Datengruppe 34 in der Speichereinheit 30.
Ein Sensorerfassungsinformations-Integrierprozess entspricht einem an Erfassungsinformationen ausgeführten Sensorfusionsprozess. Die Sensorerfassungsinformations-Integriereinheit 12 vergleicht zuerst Erfassungsinformationsbestandteile von individuellen Äußere-Umgebung-Sensoren, die in der Sensorerfassungsinformations-Datengruppe 31 enthalten sind, um Erfassungsinformationen über dasselbe Umgebungselement zu identifizieren. Die Sensorerfassungsinformations-Integriereinheit 12 integriert dann identifizierte Sensorerfassungsinformations-Bestandteile, um die Integrierte-Erfassungsinformations-Datengruppe 34 zu erzeugen.
Beispielsweise haben in 3 ein Eintrag, bei dem die Erfassungskennung 302-1 des Äußere-Umgebung-Sensors 4-1 „1“ ist, und ein Eintrag, bei dem die Erfassungskennung 302-2 des Äußere-Umgebung-Sensors 4-2 „1“ ist, nahe beieinander liegende Erfassungspositionen und den gleichen Erfassungszieltyp „Fahrzeug“. Deshalb stellt die Sensorerfassungsinformations-Integriereinheit 12 fest, dass diese beiden Einträge die Erfassung des gleichen Umgebungselements repräsentieren, so dass Informationen über die beiden Einträge integriert werden, um integrierte Erfassungsinformationen zu erzeugen. Die erzeugten integrierten Erfassungsinformationen entsprechen einem Eintrag, bei dem die integrierte Erfassungskennung 402 „1“ ist, wie in 4 gezeigt. Wenn integrierte Erfassungsinformationen erzeugt werden, zeichnet die Sensorerfassungsinformations-Integriereinheit 12 die Sensorquelle 406 auf, die angibt, welche Informationen über welche Erfassungskennungen von welchen Sensoren integriert werden. Beispielsweise gibt eine Sensorquelle 406 „(4-1, 1) (4-2, 1)“ in einem Eintrag, bei dem die integrierte Erfassungskennung 402 „1“ ist, wie in 4 gezeigt, an, dass die Information über den Eintrag durch Integrieren von Informationen, bei denen die Erfassungskennung des Äußere-Umgebung-Sensors 4-1 „1“ ist, und Informationen, bei denen die Erfassungskennung des Äußere-Umgebung-Sensors 4-2 „1“ ist, wie in 3 gezeigt, erzeugt werden.
(Sensorerfassungsbereich-Bestimmungsprozess)
7 ist ein Flussdiagramm zum Erklären eines von der Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit 13 aus 6 ausgeführten Prozesses gemäß der ersten Ausführungsform. Gemäß der ersten Ausführungsform wird ein Grenzwert (Leistungsfähigkeit-Grenzwert) der Erfassungsfähigkeit jeder Sensorgruppe durch Vergleichen in den integrierten Erfassungsinformationen enthaltener Zeitreihendaten extrahiert und wird ein Sensorerfassungsbereich für jede Sensorgruppe auf der Grundlage der Information über den extrahierten Grenzwert der Erfassungsfähigkeit bestimmt. Die Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit 13 führt die Prozesse S701 bis S713 aus, um Sensorerfassungsbereichdaten für jede Sensorgruppe zu erzeugen, und speichert die Sensorerfassungsbereichdaten als Sensorerfassungsbereich-Datengruppe 35 in der Speichereinheit 30.
Zuerst werden bei S701 und S702 zu einem gegebenen Zeitpunkt erzeugte integrierte Erfassungsinformationen ObList(t) und in einem Prozesszyklus einen Zyklus vor der Erzeugung der integrierten Erfassungsinformationen ObList(t) erzeugte integrierte Erfassungsinformationen ObList(t-1) von der in der Speichereinheit 30 gespeicherten Integrierte-Erfassungsinformations-Datengruppe 34 erhalten. Es ist bevorzugt, dass die zum gegebenen Zeitpunkt erzeugten integrierten Erfassungsinformationen die letzten integrierten Erfassungsinformationen zum Zeitpunkt der Ausführung des gegenwärtigen Prozesses sind. Es sei bemerkt, dass die Sensorerfassungsinformations-Datengruppe 31 und die Integrierte-Erfassungsinformations-Datengruppe 34 Daten, die sich auf im vorhergehenden Prozess verarbeitete Erfassungsinformationen und integrierte Erfassungsinformationen beziehen, zusätzlich zu den neuesten Erfassungsinformationen von der Äußere-Umgebung-Sensorgruppe 4, die von der Informationsgewinnungseinheit 11 erhalten wurden, und den von der Sensorerfassungsinformations-Integriereinheit 12 erzeugten neuesten integrierten Erfassungsinformationen aufweisen.
Anschließend werden die Prozesse aus S703 bis S711 an jedem in ObList(t) enthaltenen Eintrag ausgeführt. In den Prozessen aus S703 bis S711 wird durch Suchen einer Position in den Zeitreihendaten der integrierten Erfassungsinformationen, an der sich der Erfassungszustand einer Sensorgruppe für dasselbe Umgebungselement ändert, ein Leistungsfähigkeits-Grenzwert der Sensorgruppe extrahiert. Der Erfassungszustand der Sensorgruppe bezieht sich beispielsweise darauf, ob die Sensorgruppe in der Lage ist, das Umgebungselement als Erfassungsziel zu erfassen. In einem solchen Fall ist eine Änderung des Erfassungszustands in Zeitreihendaten entweder eine Änderung von einem Zustand, in dem eine Erfassung möglich ist, zu einem Zustand, in dem eine Erfassung nicht möglich ist, oder eine Änderung von einem Zustand, in dem eine Erfassung nicht möglich ist, zu einem Zustand, in dem eine Erfassung möglich ist. Beide Fälle bedeuten, dass eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass die Sensorgruppe ihren Leistungsfähigkeits-Grenzwert gekreuzt hat, bevor oder nach dem sich ihr Erfassungszustand ändert.
Bei S703 wird geprüft, ob sich in ObList(t) ein unverarbeiteter Eintrag befindet. Wenn sich darin kein unverarbeiteter Eintrag befindet (N bei S703), wird der Prozessfluss in S712 fortgesetzt. Wenn sich darin ein unverarbeiteter Eintrag befindet (J bei S703), wird der Prozessfluss in S704 fortgesetzt, wo ein Eintrag Ob extrahiert wird.
Dann wird bei S705 geprüft, ob ein Eintrag Ob', welcher eine integrierte Erfassungskennung 402 aufweist, die der integrierten Erfassungskennung 402 des Eintrags Ob gleicht, in ObList(t-1) vorhanden ist. Wenn der Eintrag Ob' nicht vorhanden ist (N bei S705), kehrt der Prozessfluss zu S703 zurück. Wenn der Eintrag Ob' vorhanden ist (J bei S705), wird der Prozessfluss in S706 fortgesetzt.
Bei S706 werden die Sensorquelle 406 des Eintrags Ob und jene des Eintrags Ob' verglichen, um zu prüfen, ob eine Sensorgruppe S vorhanden ist, die in nur einem der beiden Einträge enthalten ist. Wenn eine solche Sensorgruppe S nicht vorhanden ist (N bei S706), kehrt der Prozessfluss zu S703 zurück. Wenn die Sensorgruppe S vorhanden ist (J bei S706), wird der Prozessfluss in S707 fortgesetzt. Wenn eine Sensorgruppe in nur einer der Sensorquellen 406 der Einträge Ob und Ob' angegeben wird, impliziert dies, dass sie während des zeitlichen Verlaufs vom Eintrag Ob' zum Eintrag Ob unfähig geworden ist, ein Umgebungselement zu erfassen, das von der Sensorgruppe erfassbar war, oder fähig geworden ist, ein Umgebungselement zu erfassen, das für die Sensorgruppe nicht erfassbar war. Mit anderen Worten kann dies möglicherweise einen Übergangsteil einer Leistungsfähigkeitsgrenze der Sensorgruppe angeben.
In diesem Fall sollte beachtet werden, dass die Einträge Ob und Ob' nicht nur von der Sensorgruppe, bei der der Übergangsteil der Leistungsfähigkeitsgrenze auftritt, sondern auch von einer anderen Sensorgruppe erfasst werden. Falls ein Umgebungselement nur von der Sensorgruppe erfasst wird, bei der der Übergangsteil der Leistungsfähigkeitsgrenze auftritt, ist das Umgebungselement nicht mehr in den integrierten Erfassungsinformationen enthalten, falls die Sensorgruppe unfähig wird, das Umgebungselement zu erfassen, weil die Sensorerfassungsinformationen selbst in diesem Fall nicht mehr vorhanden sind. Dies bedeutet, dass eine Änderung des Erfassungszustands einer gegebenen Sensorgruppe auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses von einer anderen Sensorgruppe geprüft wird.
Eine Änderung des Erfassungszustands einer gegebenen Sensorgruppe kann anhand Zeitreihendaten von der Sensorgruppe erfasster Sensorerfassungsinformationen bestimmt werden, wobei die Zeitreihendaten in der Sensorerfassungsinformations-Datengruppe 31 enthalten sind. In diesem Fall wird eine Position, an der sich das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Eintrags für dasselbe Umgebungselement in den Zeitreihendaten der Sensorerfassungsinformationen ändert, extrahiert. Der Fall des Extrahierens des Leistungsfähigkeits-Grenzwerts auf der Grundlage einer Änderung des Erfassungszustands einer einzigen Sensorgruppe kann jedoch viele Fälle, dass ein Umgebungselement fehlerhaft erfasst wird, oder Fälle, dass das durch ein anderes Hindernis abgeschirmte Umgebungselement nicht erfassbar wird, einschließen, und führt daher zu einem größeren Schätzfehler der Leistungsfähigkeitsgrenze. Der Fall des Extrahierens des Leistungsfähigkeits-Grenzwerts auf der Grundlage einer Änderung des Erfassungszustands eines von einer anderen Sensorgruppe erfassten Umgebungselements verringert andererseits die Möglichkeit einer fehlerhaften Erfassung oder die Möglichkeit, dass ein Umgebungselement durch ein anderes Hindernis abgeschirmt wird, und bewirkt daher eine Verringerung des Fehlers beim Schätzen der Leistungsfähigkeitsgrenze.
Bei S707 wird eine Ursache (Ursache einer Nichterfassung) geschätzt, aus der die Sensorgruppe S nicht in der Lage war, das Umgebungselement entweder in Ob oder Ob' zu erfassen. Beispielsweise sind eine Überschreitung einer Leistungsfähigkeitsgrenze beim Erfassungsabstand (bei der Erfassungsgrenze), eine Überschreitung einer Leistungsfähigkeitsgrenze beim Erfassungswinkel (Sichtwinkelgrenze), eine Abschirmung (Okklusion) durch ein anderes Hindernis und dergleichen vorstellbare Ursachen für eine Nichterfassung. Wenn ein von einer anderen Sensorgruppe erfasstes Umgebungselement das Erfassungsziel ist, ist die Möglichkeit einer Okklusion gering. Im Fall eines Millimeterwellen-Radars kann dieses jedoch beispielsweise, falls das Umgebungselement durch ein vorausfahrendes Fahrzeug abgeschirmt wird, in der Lage sein, das Umgebungselement (ein anderes Fahrzeug vor dem vorausfahrenden Fahrzeug) durch einen Zwischenraum unter dem vorausfahrenden Fahrzeug zu erfassen. Eine Kamera ist andererseits nicht in der Lage, das andere Fahrzeug vor dem vorausfahrenden Fahrzeug zu erfassen, wenn das andere Fahrzeug durch das vorausfahrende Fahrzeug abgeschirmt wird. Daher kann sich eine Situation ergeben, in der das andere Fahrzeug vor dem vorausfahrenden Fahrzeug durch das Millimeterwellen-Radar erfasst werden kann, jedoch nicht durch die Kamera erfasst werden kann, weil die Sicht der Kamera durch das vorausfahrende Fahrzeug vollständig blockiert wird. Um einen solchen Fall auszuschließen, werden Ursachen einer Nichterfassung einschließlich einer Okklusion geschätzt.
Ob die Ursache der Nichterfassung eine Okklusion ist, wird beispielsweise anhand der Positionsbeziehung zwischen der integrierten Erfassungsposition 403 eines integrierten Erfassungsinformationseintrags (Ob oder Ob'), wobei der Sensorgruppe S keine Erfassung gelungen ist, und der integrierten Erfassungsposition 403 eines anderen integrierten Erfassungsinformationseintrags festgestellt, wobei beide Einträge in denselben zu einem gegebenen Zeitpunkt integrierten Erfassungsinformationen (ObList(t) oder ObList(t-1)) enthalten sind. Wenn jede integrierte Erfassungsposition 403 in das von der Sensorgruppe S betrachtete Polarkoordinatensystem transformiert wird, werden der Erfassungsabstand r und der Erfassungswinkel θ in der Sensorgruppe S erhalten. Wenn der Erfassungsabstand und der Erfassungswinkel des integrierten Erfassungsinformationseintrags, wobei der Sensorgruppe S keine Erfassung gelungen ist, r0 bzw. θ0 sind, bedeutet das Vorhandensein eines anderen integrierten Erfassungsinformationseintrags, der θ0 - Δθ ≤ θ < θ0 + Δθ und r0 > r erfüllt, dass in einer Ansicht von der Sensorgruppe S ein anderes Umgebungselement, das dem Host-Fahrzeug näher liegt als ein nicht erfasstes Umgebungselement, vorhanden ist. Wenn anhand Merkmalen (Größe, Höhe usw.) des Umgebungselements, das dem Host-Fahrzeug näher liegt, festgestellt werden kann, dass die Wahrscheinlichkeit, dass das nicht erfasste Umgebungselement abgeschirmt wird, hoch ist, wird die Ursache für die Nichterfassung als Okklusion bestimmt.
Ob die Ursache der Nichterfassung eine Sichtwinkelgrenze ist, wird beispielsweise in einem Fall festgestellt, in dem die integrierte Erfassungsposition 403 des integrierten Erfassungsinformationseintrags, an welcher der Sensorgruppe S keine Erfassung gelungen ist, in einem Bereich in der Nähe der Grenze des Sichtwinkels der Sensorgruppe S liegt und eine Okklusion nicht der Grund für die Nichterfassung ist.
Ob die Ursache der Nichterfassung eine Abstandsgrenze ist, wird beispielsweise in einem Fall festgestellt, in dem die Ursache der Nichterfassung weder eine Okklusion noch eine Sichtwinkelgrenze ist.
Wenn das Ergebnis der Bestimmung der Ursache der Nichterfassung bei S707 eine Abstandsgrenze (J bei S708) ist, wird entweder ein Erfassungsabstand Ob oder ein Erfassungsabstand Ob', der kleiner ist, zusammen mit der Zeit der Erfassung des Erfassungsabstands zu einer Abstandsgrenzbeobachtungswert-Gruppe DList (S) als Beobachtungswert für die die Sensorgruppe S betreffende Abstandsgrenze hinzugefügt (S709). Bei diesem Beispiel wird der kleinere Erfassungsabstand als Beobachtungswert für die Abstandsgrenze definiert. Es kann jedoch auch der Durchschnitt der Erfassungsabstände von Ob und Ob' oder der größere Erfassungsabstand als Beobachtungswert für die Abstandsgrenze definiert werden.
Wenn das Ergebnis der Bestimmung der Ursache der Nichterfassung bei S707 keine Abstandsgrenze ist (N bei S708), wird der Prozessfluss in S710 fortgesetzt, wo geprüft wird, ob die Ursache der Nichterfassung eine Sichtwinkelgrenze ist. Wenn festgestellt wird, dass die Ursache der Nichterfassung eine Sichtwinkelgrenze ist (J in S710), wird entweder ein Erfassungswinkel von Ob oder ein Erfassungswinkel von Ob', dessen Absolutwert kleiner ist, zusammen mit der Zeit der Erfassung des Erfassungswinkels zu einer Sichtwinkelgrenzbeobachtungswert-Gruppe AList (S) als Beobachtungswert für die Sichtwinkelgrenze in Bezug auf die Sensorgruppe S hinzugefügt (S711). Bei diesem Beispiel wird der Erfassungswinkel, der einen kleineren Absolutwert aufweist, als Beobachtungswert für die Sichtwinkelgrenze definiert. Es kann jedoch auch der Durchschnitt der Erfassungswinkel von Ob und Ob' oder der Erfassungswinkel mit einem größeren Absolutwert als Beobachtungswert für die Sichtwinkelgrenze definiert werden.
Die Abstandsgrenzbeobachtungswert-Gruppe DList (S) und die Sichtwinkelgrenzbeobachtungswert-Gruppe AList (S) enthalten in der Vergangenheit zu ihnen hinzugefügte Informationen. Mit anderen Worten speichern DList (S) und AList (S) Zeitreihendaten von Beobachtungswerten, die sich auf die Abstandsgrenze und die Sichtwinkelgrenze der Sensorgruppe S beziehen. In der Praxis ist es jedoch bevorzugt, dass der Verbrauch von Speicherkapazität begrenzt wird, indem Dateneinträge gelöscht werden, die länger als einen gegebenen Zeitraum gespeichert waren, oder indem solche Dateneinträge in einen Ringpuffer eingegeben werden, um die Anzahl der gespeicherten Einträge gleich einem gegebenen Wert oder kleiner als dieser zu halten.
Wenn die Ursache der Nichterfassung in S707 nicht als Sichtwinkelgrenze bestimmt wird (N in S710), kehrt der Prozessfluss zu S703 zurück.
Wenn die Prozesse von S703 bis S711 für alle Einträge von ObList(t) abgeschlossen sind, wird der Prozessfluss in S712 fortgesetzt. Bei 712 wird der Sensorerfassungsbereich zum gegenwärtigen Zeitpunkt für jede Sensorgruppe auf der Grundlage der Abstandsgrenzbeobachtungswert-Gruppe DList(S) und der Sichtwinkelgrenzbeobachtungswert-Gruppe AList(S) berechnet. Dann wird der berechnete erfassbare Bereich für jede Sensorgruppe in der Speichereinheit 30 als Sensorerfassungsbereich-Datengruppe 35 gespeichert (S713), und der Prozessfluss wird dann abgeschlossen.
8 zeigt ein Beispiel eines Verfahrens zum Berechnen eines Sensorerfassungsabstands auf der Grundlage von DList(S), das in S712 ausgeführt wird. Ein Graph 800 aus 8 zeigt ein Beispiel einer Auftragung einer in DList(S) einer gegebenen Sensorgruppe S enthaltenen Abstandsgrenzbeobachtungswert-Gruppe, wobei die horizontale Achse die Erfassungszeit repräsentiert und die vertikale Achse den Abstandsgrenzbeobachtungswert repräsentiert. Dieses Beispiel zeigt, dass sich eine Tendenz von Erfassungsabständen der Sensorgruppe S im Laufe der Zeit ändert und dass eine Verteilung der Erfassungsabstände in einer Zeitzone in der Nähe der Zeit t₂ niedriger ist als eine Verteilung der Erfassungsabstände in einer Zeitzone in der Nähe der Zeit t₁. Dies bedeutet, dass ein Abfall der Leistungsfähigkeit der Sensorgruppe S infolge eines Faktors der äußeren Umgebung in der Art schlechten Wetters auftritt. Beispielsweise wird das Gesichtsfeld des Kamerasensors unter einer Schlechtwetterbedingung in der Art starken Regens oder dichten Nebels schwächer, wenn es einen weiter entfernten Punkt erreicht, wo sich die Situation ergibt, dass Rauschen in Parallaxeninformationen zum Berechnen des Abstands auf der Grundlage mehrerer Bilder oder in einem Umriss eines Objekts bei der Erkennungsverarbeitung auftritt. Daher neigt der Erfassungsabstand zur Abnahme gegenüber dem Erfassungsabstand in einer normalen Situation. Auch LiDAR wird durch Regentropfen, Wasserdampf und dergleichen, welche zu einer Erhöhung der Dämpfungsrate reflektierter Wellen führen, beeinträchtigt, so dass sich dabei die gleichen Ergebnisse wie beim Kamerasensor zeigen.
Der Erfassungsabstand der Sensorgruppe S wird beispielsweise anhand statistischer Werte in der Art des Durchschnitts, des Maximums und des Minimums von Abstandsgrenzbeobachtungswerten genommen, die vom Berechnungszeitpunkt T Sekunden rückwärts gezählt werden. Beispielsweise werden zur Zeit t₁ und zur Zeit t₂ des Graphen 800 eine Beobachtungswertgruppe 801 bzw. eine Beobachtungswertgruppe 802 zur Berechnung des Erfassungsabstands verwendet. Im Graphen 800 werden Durchschnitte dieser Beobachtungswertgruppen als Erfassungsabstände, die als D1 bzw. D2 bezeichnet sind, berechnet. In einem Graph 810 aus 8 ist der berechnete Erfassungsabstand als vertikale Achse definiert, während die Berechnungszeit als horizontale Achse definiert ist.
Es wurde das Verfahren zum Berechnen des Erfassungsabstands auf der Grundlage der Abstandsgrenzbeobachtungswert-Gruppe DList(S) beschrieben. Ähnlich kann auch der Erfassungswinkel auf der Grundlage der Sichtwinkelgrenzbeobachtungswert-Gruppe AList(S) berechnet werden.
(Fahrtsteuermodus-Bestimmungsprozess)
Ein von der Fahrtsteuermodus-Bestimmungseinheit 14 ausgeführter Prozess wird mit Bezug auf die 9 und 10 beschrieben. Die Fahrtsteuermodus-Bestimmungseinheit 14 bestimmt den Fahrtsteuermodus des Fahrzeugsystems 1 auf der Grundlage der Fahrtumgebungs-Datengruppe 33 und der Sensorerfassungsbereich-Datengruppe 35 sowie der Systemparameter-Datengruppe 38, die einen Systemzustand (Fehlerzustand, Insassenanweisungsmodus usw.) des Fahrzeugsystems 1 und der Fahrtsteuervorrichtung 3 aufweist. Zusätzlich dazu, dass sie das Fahrzeugsystem 1 veranlasst, entsprechend einem Fehlerzustand des Fahrzeugsystems 1 und einer Autonomes-Fahren-Anweisung vom Insassen zu einem geeigneten Systemzustand zu wechseln, bestimmt die Fahrtsteuermodus-Bestimmungseinheit 14 den Fahrtsteuermodus auf der Grundlage einer Erfassungsleistungsfähigkeitsanforderung an einen Sensor in einer Fahrtumgebung und der tatsächlichen Grenzleistungsfähigkeit des Sensors in einem Sensorerfassungsbereich.
9 zeigt ein Beispiel von Fahrtumgebungserfassungs-Leistungsfähigkeitsanforderungsinformationen, welche Erfassungsleistungsfähigkeitsanforderungen an einen Sensor in der Fahrtumgebung angeben. Die Fahrtumgebungserfassungs-Leistungsfähigkeitsanforderungsinformationen sind ein Systemparametertyp, der das Verhalten des Fahrzeugsystems 1 bestimmt, und es wird angenommen, dass sie in der Systemparameter-Datengruppe 38 gespeichert werden.
Die Fahrtumgebungstypbedingung 901 repräsentiert eine auf einen Eintrag angewendete Straßentypbedingung und wird als Fernstraße, Schnellstraße (von Fernstraßen verschieden), allgemeine Straße und dergleichen spezifiziert.
Fahrtumgebungsbedingungseinzelheiten 902 repräsentieren detaillierte Bedingungen in Bezug auf die Fahrtumgebung, wobei die detaillierten Bedingungen auf den Eintrag angewendet werden, und werden beispielsweise als spezifischer Straßenname, Straßenattribute (Anzahl der Fahrspuren, maximale Kurvenkrümmung, Vorhandensein/Nichtvorhandensein von Straßenbauarbeiten usw.) und dergleichen ausgedrückt. In 9 ist „Fernstraße A“ als Beispiel detaillierter Bedingungen, die als ein spezifischer Straßenname angegeben sind, dargestellt. „*“ ist ein Platzhalter, der bedeutet, dass eine gegebene Bedingung angewendet wird.
Eine Leistungsfähigkeitsanforderung 903 repräsentiert die Erfassungsleistungsfähigkeit, welche die Äußere-Umgebung-Sensorgruppe 4 unter einer Fahrtumgebungsbedingung erreichen muss, die als Kombination der Fahrtumgebungstypbedingung 901 und der Fahrtumgebungsbedingungseinzelheiten 902 ausgedrückt wird. Beispielsweise wird die Leistungsfähigkeitsanforderung 903 in 9 als Kombination einer Erfassungsrichtung (nach vorne, nach hinten, seitwärts) und eines Erfassungsabstands in Bezug auf das Fahrzeug 2 ausgedrückt. Es sei bemerkt, dass die Form eines spezifischen Bereichs, der für die Vorwärts-, Rückwärts- und Seitwärtserfassungsrichtungen benötigt wird, entsprechend dem Erfassungsabstand geeignet definiert wird.
10 ist ein Flussdiagramm zum Erklären eines Fahrtsteuermodus-Bestimmungsprozesses. Die Fahrtsteuermodus-Bestimmungseinheit 14 führt die Prozesse aus S1001 bis S1007 aus, bestimmt einen Fahrtsteuermodus des Fahrzeugsystems 1 und ändert den Fahrtsteuermodus und informiert über die Änderung, wenn dies erforderlich ist.
Bei S1001 erhält die Fahrtsteuermodus-Bestimmungseinheit 14 Fahrtumgebungsdaten über einen Fahrweg von der Fahrtumgebungs-Datengruppe 13. Dann spezifiziert die Fahrtsteuermodus-Bestimmungseinheit 14 bei S1002 mit Bezug auf in Fahrtumgebungsdaten enthaltene Straßeninformationen eine entsprechende Leistungsfähigkeitsanforderung anhand der in 9 dargestellten Fahrtumgebungs-Leistungsfähigkeitsanforderungsinformationen. Wenn das Fahrzeug beispielsweise auf einer von der Fernstraße A verschiedenen Fernstraße fährt, ist die Leistungsfähigkeitsanforderung „mindestens 120 m entfernt nach vorne und mindestens 60 m entfernt nach hinten“.
Anschließend spezifiziert die Fahrtsteuermodus-Bestimmungseinheit 14 bei S1003 einen Erfassungsbereich, der einem aktuellen Fahrtsteuermodus entspricht, mit Bezug auf die Sensorerfassungsbereich-Datengruppe 35. Der Fahrtsteuermodus wird beispielsweise entsprechend einem Fahrautomatisierungsgrad definiert. SAE J3016 spezifiziert, dass der Fahrer in einem Modus des Fahrautomatisierungsgrads 2 oder darunter für das Fahren verantwortlich ist, während das System in einem Modus des Fahrautomatisierungsgrads 3 oder darüber für das Fahren verantwortlich ist. Wenn das Fahrzeug in einem Fahrtsteuermodus des Fahrautomatisierungsgrads 3 oder darüber fährt, wird daher im Prinzip eine redundante Systemkonfiguration festgelegt, um einen Ausfall oder eine Fehlfunktion von Sensoren oder Aktuatoren zu behandeln. Weil die Leistungsfähigkeitsanforderung mit Systemredundanz erfüllt werden muss, wird mit Bezug auf die Sensorerfassungsbereich-Datengruppe 35 ein Bereich, der von mehreren Sensoren erfasst werden kann, spezifiziert. In einem Modus des Fahrautomatisierungsgrads 2 oder darunter ist andererseits eine Systemredundanz unnötig, und es wird daher mit Bezug auf die Sensorerfassungsbereich-Datengruppe 35 ein Bereich spezifiziert, der von einem einzigen Sensor erfasst werden kann.
Anschließend vergleicht die Fahrtsteuermodus-Bestimmungseinheit 14 in S1004 die in S1002 erhaltene Leistungsfähigkeitsanforderung mit dem in S1003 spezifizierten Erfassungsbereich und stellt fest, ob die Leistungsfähigkeitsanforderung erfüllt ist. Beim Beispiel aus 9 wird die Leistungsfähigkeitsanforderung als Erfassungsabstand in Erfassungsrichtung des Fahrzeugs 2 ausgedrückt. Unter der Annahme, dass die Erfassungsrichtung geeignet definiert ist, kann die Leistungsfähigkeitsanforderung in Informationen über einen „Bereich“ gewandelt werden. Die Leistungsfähigkeitsanforderung kann daher mit dem Erfassungsbereich verwendet werden. Es sei bemerkt, dass der Erfassungsbereich in Übereinstimmung mit dem Ausdruck der Fahrtumgebungserfassungs-Leistungsfähigkeitsinformationen in Form eines Erfassungsabstands in jeder Erfassungsrichtung ausgedrückt werden kann.
Wenn ein Ergebnis des Vergleichs angibt, dass ein durch die Leistungsfähigkeitsanforderung angegebener Bereich innerhalb eines umgebenden Erfassungsbereichs liegt, bedeutet dies, dass die Leistungsfähigkeitsanforderung erfüllt ist, wobei der Prozessfluss in diesem Fall ohne Änderung des Fahrtsteuermodus endet (Nein bei S1004). Wenn der durch die Leistungsfähigkeitsanforderung angegebene Bereich nicht innerhalb des umgebenden Erfassungsbereichs liegt, bedeutet dies, dass die Leistungsfähigkeitsanforderung nicht erfüllt ist, wobei der Prozessfluss in diesem Fall in S1005 fortgesetzt wird (Ja bei S1004).
Bei S10005 spezifiziert die Fahrtsteuermodus-Bestimmungseinheit 14 einen Fahrtsteuermodus, der die Fahrtumgebungs-Leistungsfähigkeitsanforderung erfüllt. In diesem Fall wird angenommen, dass drei Fahrtsteuermodi, nämlich manueller Fahrmodus, Modus des Fahrautomatisierungsgrads 2 und Modus des Fahrautomatisierungsgrads 3 vorhanden sind und dass gegenwärtig der Modus des Fahrautomatisierungsgrads 3 gewählt ist. Wenn bei S904 festgestellt wird, dass die Leistungsfähigkeitsanforderung für den Modus des Fahrautomatisierungsgrads 3 nicht erfüllt ist, wird festgestellt, ob die Leistungsfähigkeitsanforderung für den Modus des Fahrautomatisierungsgrads 2 erfüllt ist. Wenn die Leistungsfähigkeitsanforderung erfüllt ist, wird der Modus des Fahrautomatisierungsgrads 2 ausgewählt. Falls die Leistungsfähigkeitsanforderung selbst für den Modus des Fahrautomatisierungsgrads 2 nicht erfüllt ist, wird der manuelle Fahrmodus ausgewählt. Die vorstehende Beschreibung geschah durch Erklären von Fahrautomatisierungsgraden als Modusbeispiele. Die Modi können durch Definieren von Funktionsniveaus des autonomen Fahrens unterteilt werden. Beispielsweise kann der Modus des Fahrautomatisierungsgrads 2 in einen Modus, in dem ein Fahrspurwechsel automatisch bestimmt wird, einen Modus, in dem ein Fahrspurwechsel nicht erlaubt ist, sofern nicht eine manuelle Anweisung gegeben wird, einen Modus, in dem nur erlaubt ist, der aktuellen Fahrspur zu folgen, und dergleichen unterteilt werden. Falls nur der aktuellen Fahrspur gefolgt wird, ist beispielsweise eine Leistungsfähigkeitsanforderung zur seitlichen Erfassung unnötig. In diesem Fall kann daher auf der Grundlage davon, ob Erfassungsleistungsfähigkeitsanforderungen sowohl für die Fahrtumgebung als auch den Fahrtsteuermodus erfüllt sind, abgesehen von einer Erfassungsleistungsfähigkeitsanforderung für die Fahrtumgebung eine Erfassungsleistungsfähigkeitsanforderung für jeden Fahrtsteuermodus definiert werden und ein geeigneter Fahrtsteuermodus bestimmt werden. In einem solchen Fall definiert die Erfassungsleistungsfähigkeitsanforderung für die Fahrtumgebung eine minimale Anforderung, welche die Fahrtsteuerung unter einer Straßenumgebung (Fahrtumgebung) wirksam macht, und definiert die Erfassungsleistungsfähigkeitsanforderung für den Fahrtsteuermodus eine strengere Bedingung.
Wenn bei S1005 ein Fahrtsteuermodus ausgewählt wird, wird bei S1006 ein Fahrtsteuermodus-Änderungsprozess ausgeführt. Der Fahrtsteuermodus wird schließlich durch Einstellung zwischen Vorrichtungen festgelegt, um die Konsistenz des Fahrzeugsteuersystems 1 insgesamt, die Interaktion mit dem Fahrer zum Übertragen der Steuerung auf den Fahrer, sofern dies erforderlich ist, und dergleichen zu gewährleisten. Dann wird der bestimmte Fahrtsteuermodus bei S1007 relevanten Funktionen und Peripherievorrichtungen vermittelt, wo der vorliegende Prozess zu seinem Ende gelangt.
(Fahrtsteuerinformations-Erzeugungsprozess)
Die Fahrtsteuerinformations-Erzeugungseinheit 15 plant eine Fahrtsteuerung für das Fahrzeug 2, so dass es sicher und komfortabel zu einem Bestimmungsort fährt, der durch einen von der Fahrtumgebungs-Datengruppe 33 spezifizierten Fahrweg angegeben wird. Ein grundlegender Prozessfluss besteht darin, eine Fahrtstrecke zu erzeugen, entlang derer das Fahrzeug 2 sicher und komfortabel fährt, während einem von der Äußere-Umgebung-Sensorgruppe 4 erfassten Hindernis ausgewichen wird, indem von der Fahrtumgebungs-Datengruppe 33 und der Integrierte-Erfassungsinformations-Datengruppe 34 angegebenen Verkehrsregeln gefolgt wird, und einen Steueranweisungswert, um der Fahrtstrecke zu folgen, zu erzeugen. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden auch die Fahrsicherheit und der Fahrkomfort durch die Verwendung der Sensorerfassungsbereich-Datengruppe 35 verbessert.
Die Leistungsfähigkeitsgrenze der Äußere-Umgebung-Sensorgruppe 4 hängt von der äußeren Umgebung ab. Bei schlechtem Wetter wird der Erfassungsabstand des Äußere-Umgebung-Sensors geringer, so dass auch der umgebende Erfassungsbereich von diesem schmaler wird. An einer Position jenseits des umgebenden Erfassungsbereichs kann das Fehlen von Erfassungsinformationen tatsächlich darauf zurückzuführen sein, dass die Äußere-Umgebung-Sensorgruppe 4 ein Hindernis nicht erfasst. Falls die Fahrtstrecke B in einer normalen Situation erzeugt wird, ohne sich der Tatsache bewusst zu sein, dass die Erfassungsleistungsfähigkeit des Äußere-Umgebung-Sensors infolge schlechten Wetters oder dergleichen abgefallen ist, ergibt sich dadurch das Risiko des Heraufbeschwörens verschiedener Unfälle in der Art einer Kollision mit einem Hindernis und eines schlechten Fahrkomforts infolge einer scharfen Verzögerung.
Um diesen Fall zu vermeiden, erzeugt die Fahrtsteuerinformations-Erzeugungseinheit 15 beispielsweise eine Strecke, auf der das Fahrzeug 2 mit einer solchen Geschwindigkeit fährt, dass es sicher innerhalb des umgebenden Erfassungsbereichs anhalten kann. Wenn die zulässige Verzögerungsrate des Fahrzeugs 2 α ist und die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs 2 v ist, ist die Strecke, die das Fahrzeug 2 vom Verzögerungsbeginn bis zum Anhalten fährt, v²/2α. Wenn der Abstand von der aktuellen Position des Fahrzeugs 2 bis zu einem Punkt, der einen Bereich schneidet, in dem ein hohes Risiko auf dem Fahrweg auftritt, L ist, muss die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 2 so gesteuert werden, dass zumindest L > v²/2α erfüllt ist. Bei dieser Fahrtsteuerung wird jedoch zu einem Zeitpunkt, zu dem die vorstehende Anforderung L > v²/2 nicht mehr erfüllt ist, eine scharfe Verzögerung ausgeführt. Es ist daher bevorzugt, dass tatsächlich vor dem Zeitpunkt, zu dem die vorstehende Anforderung nicht mehr erfüllt ist, eine allmähliche Verzögerung ausgeführt wird. Beispielsweise wird ein Verfahren verwendet, bei dem eine Zeit TTB (Zeit bis zum Bremsen) bis zum Zeitpunkt, zu dem das Fahrzeug 2 die vorstehende Anforderung nicht mehr erfüllt, als Index eingeführt wird und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 2 auf der Grundlage der Zeit TTB eingestellt wird. TTB ist als (L - v²/2α)/v gegeben. Zur Vermeidung einer scharfen Verzögerung kann beispielsweise eine allmähliche Verzögerung (< α) ausgeführt werden, wenn TTB kleiner oder gleich einem gegebenen Wert wird, oder die Geschwindigkeit kann so gesteuert werden, dass TTB größer oder gleich einem gegebenen Wert wird.
Die Fahrtsteuerinformations-Erzeugungseinheit 15 erzeugt Fahrtsteuerinformationen über das Fahrzeug 2 auf der Grundlage des von der Fahrtsteuermodus-Bestimmungseinheit 14 bestimmten Fahrtsteuermodus des Fahrzeugsystems 1 und des von der vorstehenden geplanten Fahrtsteuerung bestimmten Steueranweisungswerts. Daher können Fahrtsteuerinformationen auf der Grundlage von Erfassungsinformationen von jedem Sensor der Äußere-Umgebung-Sensorgruppe 4 und eines von der Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit 13 bestimmten Sensorerfassungsbereichs erzeugt werden. Es kann daher eine Fahrtsteuerung ausgeführt werden, für welche die Erfassungsleistungsfähigkeit von Sensoren ausreichend berücksichtigt wird.
(HM I-Informationserzeugungsprozess)
Die HMI-Informationserzeugungseinheit 16 teilt über die HMI-Vorrichtungsgruppe 8 Informationen über die Fahrtsteuerung des Fahrzeugs 2 mit und präsentiert diese und erzeugt Informationen zum Verringern der Unannehmlichkeit und Unbehaglichkeit des Insassen des Fahrzeugs 2 in Bezug auf die Fahrtsteuerung.
Die HMI-Informationserzeugungseinheit 16 erzeugt Informationen, um den Insassen über den von der Fahrtsteuermodus-Bestimmungseinheit 14 bestimmten Zustand des Fahrtsteuermodus und eine Änderung des Zustands durch Sprache, Bilder oder dergleichen zu informieren. Insbesondere ist es bevorzugt, dass dem Insassen eine Änderung des Fahrtsteuermodus zusammen mit Gründen für die Änderung präsentiert wird. Wenn die Erfassungsfähigkeit des Sensors beispielsweise infolge von schlechtem Wetter oder dergleichen abfällt und der Fahrautomatisierungsgrad verringert werden muss, wird eine Sprachnachricht „Sensorerfassungsfähigkeit abgefallen. Wechsel zum manuellen Fahren.“ ausgegeben, oder diese Nachricht wird auf den Bildschirm gegeben. Die HMI-Informationserzeugungseinheit 16 erzeugt gemäß einem vorab festgelegten Format Informationen, die für eine solche HMI-Steuerung erforderlich sind (Informationen über eine Änderung des Fahrtsteuermodus und Gründe für die Änderung).
Die HMI-Informationserzeugungseinheit 16 erzeugt auch auf der Grundlage eines von der Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit 13 erzeugten Sensorerfassungsbereichs und von der Sensorerfassungsinformations-Integriereinheit 12 erzeugter integrierter Erfassungsinformationen Informationen, um dem Insassen die Erfassungssituation um das Fahrzeugsystem 1 mitzuteilen. Beispielsweise ermöglicht die Anzeige der Stromsensor-Erfassungsbereiche, wie in 2 dargestellt ist, zusammen mit den integrierten Erfassungsinformationen auf dem Bildschirm dem Insassen zu wissen, welchen Bereich das Fahrzeugsystem 1 als Sensorerfassungsbereich abdeckt und welches Objekt das Fahrzeugsystem 1 tatsächlich erfasst. Dadurch kann der Insasse, wie vorstehend beschrieben, wenn das Fahrzeug wegen eines Abfalls der Sensorerfassungsfähigkeit bei schlechtem Wetter mit niedrigerer Geschwindigkeit fährt, die Gründe verstehen, aus denen mit niedrigerer Geschwindigkeit gefahren wird. Daher kann das Gefühl des Insassen, dass bei der Fahrtsteuerung ein Problem auftritt, verringert werden.
Gemäß der vorstehenden Ausführungsform kann die Leistungsfähigkeitsgrenze des Sensors, die von der äußeren Umgebung abhängt, quantifiziert werden, und ein Fahrtsteuermodus kann daher entsprechend der Leistungsfähigkeitsgrenze flexibel festgelegt werden. Beispielsweise kann durch quantitatives Vergleichen einer Leistungsfähigkeitsanforderung für einen Fahrtsteuermodus in der Fahrtumgebung mit einer Leistungsfähigkeitsgrenze zum Zeitpunkt des Festlegens des Fahrtsteuermodus ein Fahrtsteuermodus, bei dem das Fahrzeugsystem 1 seine Funktionen gewährleisten kann, geeignet gewählt werden. Wenn die Leistungsfähigkeitsgrenze des Sensors nicht quantifiziert ist, kann nicht geeignet festgestellt werden, ob die Leistungsfähigkeitsanforderung erfüllt ist, so dass die einzige Wahl darin besteht, einen Fahrtsteuermodus zu bestimmen, bei dem ein stärkerer Nachdruck auf die Sicherheit gelegt ist. In einem solchen Fall wird das autonome Fahren selbst in einer Situation unterbrochen, in der ein kontinuierliches autonomes Fahren erlaubt sein soll. Dies führt dazu, dass die autonome Fahrfunktion weniger nützlich ist. Dagegen ermöglicht es die vorliegende Erfindung, dass die autonome Fahrfunktion bis an ihre Grenze kontinuierlich arbeitet, während die Sicherheit gewährleistet ist, so dass die Nützlichkeit der autonomen Fahrfunktion verbessert wird.
Weil gemäß der vorstehenden Ausführungsform die von der äußeren Umgebung abhängige Leistungsfähigkeitsgrenze des Sensors quantifiziert werden kann, kann entsprechend der Leistungsfähigkeitsgrenze ein sicherer Fahrtsteuerungsplan festgelegt werden. Indem das Fahrzeug so gesteuert wird, dass es mit einer Geschwindigkeit fährt, die ein sicheres Halten in einem Bereich ermöglicht, in dem die Äußere-Umgebung-Sensorgruppe 4 ein Hindernis mit hoher Zuverlässigkeit erfassen kann, kann es in Situationen, in denen die Sichtbarkeit infolge schlechten Wetters oder dergleichen schlecht ist, mit einer sicheren Geschwindigkeit fahren. Wenn die Leistungsfähigkeitsgrenze des Sensors nicht quantifiziert ist, kann keine sichere Fahrtgeschwindigkeit bestimmt werden, was keine andere Wahl lässt als mit einer sicherheitsorientierten niedrigeren Geschwindigkeit zu fahren. Dadurch fährt das Fahrzeug mit einer zu starken Verzögerung, was zum Problem eines schlechteren Fahrkomforts für den Insassen führt. Dagegen ermöglicht die vorliegende Erfindung, dass das Fahrzeug kontinuierlich fährt, während seine Verzögerung auf einem geeigneten Niveau gehalten wird, während die Sicherheit gewährleistet ist, wodurch der Fahrkomfort verbessert wird.
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die folgenden Wirkungen auf.
Die in der ersten Ausführungsform offenbarte Fahrtsteuervorrichtung 3 ist eine in das Fahrzeug 2 aufgenommene elektronische Steuervorrichtung. Die Fahrtsteuervorrichtung 3 weist Folgendes auf: die Informationsgewinnungseinheit 11, die als Sensorerfassungsinformations-Gewinnungseinheit dient, wobei die Informationsgewinnungseinheit 11 Erfassungsinformationen von einem ersten und einem zweiten Äußere-Umgebung-Sensor erhält, wobei der erste und der zweite Äußere-Umgebung-Sensor in das Fahrzeug aufgenommen sind, die Sensorerfassungsinformations-Integriereinheit 12, die eine Entsprechungsbeziehung zwischen einem in Erfassungsinformationen vom ersten Äußere-Umgebung-Sensor angegebenen Umgebungselement und einem in Erfassungsinformationen vom zweiten Äußere-Umgebung-Sensor angegebenen Umgebungselement spezifiziert, und die Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit 13, die eine Beziehung zwischen einer relativen Position und einer Erfassungsfähigkeit am ersten Äußere-Umgebung-Sensor auf der Grundlage des durch den zweiten Äußere-Umgebung-Sensor erfassten Zustands der Erfassung eines Umgebungselements durch den ersten Äußere-Umgebung-Sensor bestimmt und die auf der Grundlage der Beziehung einen Erfassungsbereich für den ersten Äußere-Umgebung-Sensor bestimmt.
Die Fahrtsteuervorrichtung 3 kann einen durch eine Änderung in der äußeren Umgebung hervorgerufenen Abfall der Leistungsfähigkeit des ersten Äußere-Umgebung-Sensors erfassen, eine tatsächliche Änderung im Erfassungsbereich verfolgen und zur Fortsetzung einer flexiblen und sicheren Fahrtsteuerung beitragen.
Beispielsweise ist der zweite Äußere-Umgebung-Sensor in das Fahrzeug aufgenommen, erzeugt die Sensorerfassungsinformations-Integriereinheit integrierte Erfassungsinformationen, welche die Umgebungselemente angeben, die durch den ersten und den zweiten Äußere-Umgebung-Sensor erfasst werden und für die die Entsprechungsbeziehung spezifiziert ist, und bestimmt die Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit einen Erfassungsbereich für den ersten Äußere-Umgebung-Sensor auf der Grundlage einer durch die integrierten Erfassungsinformationen angegebenen Änderung des Zustands der Erfassung eines Umgebungselements durch den ersten Äußere-Umgebung-Sensor.
Bei einer solchen Konfiguration kann die Leistungsfähigkeit des ersten Äußere-Umgebung-Sensors unter Verwendung einer Ausgabe von einem Sensorfusionssystem beurteilt werden.
In der ersten Ausführungsform wurde ein Fall beispielhaft beschrieben, in dem ein vom ersten Äußere-Umgebung-Sensor verschiedener fahrzeuginterner Sensor als zweiter Äußere-Umgebung-Sensor verwendet wird. Der zweite Äußere-Umgebung-Sensor kann jedoch ein an der Straße installierter Infrarotsensor sein. Durch Erhalten von Informationen über Umgebungselemente von einem anderen Fahrzeug kann das andere Fahrzeug als zweiter Äußere-Umgebung-Sensor verwendet werden.
Gemäß der ersten Ausführungsform bestimmt die Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit eine Beziehung zwischen einer relativen Position und einer Erfassungsfähigkeit am ersten Äußere-Umgebung-Sensor auf der Grundlage einer Erfassungsposition, an der sich der durch den zweiten Äußere-Umgebung-Sensor erfasste Zustand der Erfassung eines Umgebungselements durch den ersten Äußere-Umgebung-Sensor geändert hat, wobei die Erfassungsposition in den Zeitreihendaten der integrierten Erfassungsinformationen angegeben ist.
Deshalb kann eine Änderung der Erfassungsfähigkeit des ersten Äußere-Umgebung-Sensors genau widergespiegelt werden.
Gemäß der ersten Ausführungsform schätzt die Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit auch eine Ursache, aus der sich ein durch den zweiten Äußere-Umgebung-Sensor erfasster Zustand der Erfassung eines Umgebungselements durch den ersten Äußere-Umgebung-Sensor geändert hat, und bestimmt auf der Grundlage der geschätzten Ursache eine Beziehung zwischen einer relativen Position und einer Erfassungsfähigkeit am ersten Äußere-Umgebung-Sensor.
Insbesondere wird die Beziehung zwischen der relativen Position und der Erfassungsfähigkeit als Kombination des Erfassungsabstands und des Erfassungswinkelbereichs ausgedrückt. Die Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit stellt demgemäß fest, ob die Ursache der Änderung des Erfassungszustands eine sich auf den Erfassungsabstand oder eine sich auf den Erfassungswinkel beziehende Ursache ist, sie bestimmt auf der Grundlage der bestimmten Ursache in Bezug auf den Erfassungsabstand den Erfassungsabstand für den ersten Äußere-Umgebung-Sensor, und sie bestimmt auf der Grundlage der bestimmten Ursache in Bezug auf den Erfassungswinkel den Erfassungswinkelbereich für den ersten Äußere-Umgebung-Sensor.
Ferner stellt die Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit fest, ob die Ursache der Änderung des Zustands der Erfassung eine Okklusion durch ein anderes Hindernis ist, und sie verwendet keine Informationen, welche angeben, dass die bestimmte Ursache eine Okklusion durch das andere Hindernis ist, als Informationen zum Bestimmen der Beziehung zwischen der relativen Position und der Erfassungsfähigkeit am ersten Äußere-Umgebung-Sensor.
Auf diese Weise kann die Erfassungsfähigkeit des ersten Äußere-Umgebung-Sensors durch Erhalten des Erfassungsabstands und des Erfassungswinkels auf der Grundlage der Ursache der Änderung des Zustands der Erfassung durch den ersten Äußere-Umgebung-Sensor genau beurteilt werden.
Ferner kann die Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit die Erfassungszuverlässigkeit des ersten Äußere-Umgebung-Sensors durch Vergleichen von Erfassungspositionsinformationen vom ersten Äußere-Umgebung-Sensor in Bezug auf die Erfassung des Umgebungselements mit Erfassungspositionsinformationen vom zweiten Äußere-Umgebung-Sensor in Bezug auf die Erfassung des Umgebungselements bestimmen und den Zustand der Erfassung durch den ersten Äußere-Umgebung-Sensor auf der Grundlage der Erfassungszuverlässigkeit bestimmen.
Die erste Ausführungsform schließt ferner ein, dass die Fahrtsteuerinformations-Erzeugungseinheit 15 als Fahrzeugsteuerinformations-Erzeugungseinheit dient, und dass die Fahrzeugsteuerinformations-Erzeugungseinheit 15 Steuerinformationen über das Fahrzeug auf der Grundlage eines durch die Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit bestimmten Erfassungsbereichs des ersten Äußere-Umgebung-Sensors und der integrierten Erfassungsinformationen erzeugt.
Auf diese Weise werden die Zuverlässigkeit des ersten Äußere-Umgebung-Sensors sowie der Erfassungsbereich für diesen beurteilt, was zu einer sicheren Fahrtsteuerung beiträgt.
Zweite Ausführungsform
-Zweite Ausführungsform-
Eine zweite Ausführungsform der elektronischen Steuervorrichtung wird mit Bezug auf die 11 und 12 beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden die gleichen Bestandteile, die in der ersten Ausführungsform beschrieben wurden, mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und es werden hauptsächlich Unterschiede beschrieben. Einige nicht spezifisch beschriebenen Aspekte beziehen sich auf die gleichen Bestandteile, wie sie in der ersten Ausführungsform beschrieben wurden.
Gemäß der ersten Ausführungsform wird die Sensorerfassungsbereich-Datengruppe 35 als Kombination eines Erfassungsabstands und eines Erfassungswinkelbereichs ausgedrückt, wie in 5 dargestellt ist. Dieses Verfahren lässt sich geeignet auf einen Fall, in dem eine Sensorkonfiguration einfach ist und der Erfassungsbereich durch eine Fächerform genähert werden kann, oder einen Fall, in dem das Erhalten eines detaillierten Erfassungsbereichs nicht erforderlich ist, beispielsweise bei einer Fernstraße oder einer Schnellstraße, anwenden. In einem Fall, in dem eine komplizierte Steuerung erforderlich ist, beispielsweise im Fall einer gewöhnlichen Straße, ist es jedoch notwendig, dass verstanden wird, welche relative Position auf der Straßenoberfläche in welchem Maße sichtbar ist. Um diese Anforderung zu erfüllen, wird die Sensorerfassungsbereich-Datengruppe 35 gemäß der zweiten Ausführungsform als gitterartige Karte ausgedrückt.
11 zeigt ein Beispiel der Sensorerfassungsbereich-Datengruppe 35 gemäß der zweiten Ausführungsform.
Ein Sensorerfassungsbereich 1100 gibt einen Sensorerfassungsbereich für den Äußere-Umgebung-Sensor 4-2 an. Er zeigt einen Erfassungsbereich für den Äußere-Umgebung-Sensor 4-2, der in einem Polarkoordinatensystem in gitterartige Muster unterteilt ist, worin das Niveau der Erfassungsfähigkeit (Erfassungsfähigkeitsniveau) des Äußere-Umgebung-Sensors 4-2 für jeden der unterteilten Bereiche (Zellen) beurteilt wird. Die Gitterweite in Abstandsrichtung und jene in Winkelrichtung im Polarkoordinatensystem werden entsprechend einer erforderlichen Repräsentationsgranularität geeignet festgelegt.
Eine Tabelle 1110 zeigt ein Beispiel einer Datenstruktur des Sensorerfassungsbereichs 1100. Weil der Sensorerfassungsbereich 1100 im Polarkoordinatensystem in gitterartige Muster unterteilt ist, werden Daten in der Tabelle 1110 als in Abstandsrichtung und in Winkelrichtung definiertes zweidimensionales Datenfeld behandelt. Die jeweiligen das Datenfeld bildenden Elemente entsprechen jeweiligen den Sensorerfassungsbereich 1100 bildenden Zellen, wobei im Element ein Erfassungsfähigkeitsniveau gespeichert ist. In diesem Beispiel reichen Erfassungsfähigkeitsniveaus von 0 bis 100, wobei die Erfassungsfähigkeit des Sensors an einer einer Zelle entsprechenden relativen Position umso höher ist, je größer der Wert des Erfassungsfähigkeitsniveaus ist.
In diesem Beispiel ist die Datenstruktur aus 11 als Beispiel der Sensorerfassungsbereichsdaten dargestellt, das Format der Datenstruktur ist jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann ein Zellenbereich, dessen Erfassungsfähigkeitsniveau eine gegebene Schwelle überschreitet, als Sensorerfassungsbereich definiert werden. Ferner kann die Datenstruktur beispielsweise in eine Struktur gewandelt werden, bei der Daten wie gemäß der ersten Ausführungsform als Kombination eines Erfassungsabstands und eines Erfassungswinkelbereichs ausgedrückt werden.
(Sensorerfassungsbereich-Bestimmungsprozess)
12 ist ein Flussdiagramm zum Erklären eines Prozesses, den die Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit 13 aus 6 gemäß der zweiten Ausführungsform ausführt. Die zweite Ausführungsform sieht ein Verfahren vor, durch das eine Erfassungsfähigkeit an einer Erfassungsposition auf der Grundlage davon beurteilt wird, ob jede Sensorgruppe in der Lage ist, integrierte Erfassungsinformationen in einem Erfassungsbereich für die Sensorgruppe zu erfassen. Die Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit 13 führt die Prozesse aus S1201 bis S1211 für jede Sensorgruppe aus, um Sensorerfassungsbereichdaten für jede Sensorgruppe zu erzeugen, und speichert die erzeugten Sensorerfassungsbereichdaten als Sensorerfassungsbereich-Datengruppe 35 in der Speichereinheit 30.
Zuerst werden bei S1201 Sensorerfassungsbereichinformationen SA für die Sensorgruppe S, die im vorhergehenden Prozess berechnet wurden, von der in der Speichereinheit 30 gespeicherten Sensorerfassungsbereich-Datengruppe 35 erhalten.
Anschließend wird bei S1202 der neueste Wert ObList der integrierten Erfassungsinformationen von der in der Speichereinheit 30 gespeicherten Integrierte-Erfassungsinformations-Datengruppe 34 erhalten.
Anschließend wird bei S1203 ein in jeder Zelle der Sensorerfassungsbereichinformationen SA gespeichertes Erfassungsfähigkeitsniveau um Δa reduziert. Die für eine lange Zeit nicht aktualisierte Erfassungsfähigkeit einer Zelle kann nicht bestimmt werden. Deshalb wird das Erfassungsfähigkeitsniveau jeder Zelle reduziert, um das Erfassungsfähigkeitsniveau entsprechend dem zeitlichen Verlauf zu verringern. Dies verhindert einen Fall einer unangemessenen Überschätzung der Erfassungsfähigkeit.
Anschließend werden die Prozesse aus S1204 bis S1211 an jedem in ObList enthaltenen Eintrag ausgeführt. Bei S1204 wird festgestellt, ob in ObList(t) ein unverarbeiteter Eintrag vorhanden ist. Falls kein unverarbeiteter Eintrag vorhanden ist (N bei S1204), wird der Prozessfluss bei S1212 fortgesetzt. Wenn ein unverarbeiteter Eintrag vorhanden ist (J bei S1204), wird der Prozessfluss bei S1205 fortgesetzt, wo ein unverarbeiteter Eintrag Ob extrahiert wird.
Dann wird bei S1206 auf eine in der integrierten Erfassungsposition von Ob angegebene integrierte Erfassungsposition Bezug genommen, und es wird festgestellt, ob die integrierte Erfassungsposition im originalen Erfassungsbereich für die Sensorgruppe S enthalten ist. Wenn die durch Ob angegebene integrierte Erfassungsposition außerhalb des Erfassungsbereichs für die Sensorgruppe S liegt (N bei S1206), kehrt der Prozessfluss zu S1204 zurück. Falls die integrierte Erfassungsposition innerhalb des Erfassungsbereichs liegt (J bei S1206), wird der Prozessfluss bei S1207 fortgesetzt.
Bei S1207 wird festgestellt, ob die Sensorgruppe S in der Sensorquelle von Ob enthalten ist. Wenn die Sensorgruppe S in der Sensorquelle enthalten ist (J bei S1207), wird der Prozessfluss bei S1208 fortgesetzt, wo das Erfassungsfähigkeitsniveau der Zelle der Sensorerfassungsbereichinformationen SA, wobei die Zelle der durch Ob angegebenen integrierten Erfassungsposition entspricht, erhöht wird (+a1), und der Prozessfluss kehrt dann zu S1204 zurück.
Wenn die Sensorgruppe S nicht in der Sensorquelle enthalten ist (N bei S1207), wird der Prozessfluss bei S1209 fortgesetzt.
In diesem Beispiel wird das Erfassungsfähigkeitsniveau der entsprechenden Zelle auf der Grundlage der Tatsache erhöht, dass die Sensorgruppe S in der Sensorquelle von Ob enthalten ist. Der Aktualisierungsinhalt des Erfassungsfähigkeitsniveaus kann jedoch entsprechend dem Niveau des Zustands der Erfassung durch die Sensorgruppe S geändert werden. Beispielsweise ist die in den Sensorerfassungsinformationen enthaltene Vorhandenseinswahrscheinlichkeit 305 eine Information, die dem Zuverlässigkeitsniveau der Erfassungsinformationen vom Sensor entspricht. Ein kleinerer Wert der Vorhandenseinswahrscheinlichkeit 305 bedeutet ein niedrigeres Niveau des Erfassungszustands, und es kann in diesem Fall nicht behauptet werden, dass die Erfassungsfähigkeit an der Position hoch ist. Zusätzlich kann, wenn ein Vergleich der integrierten Erfassungsposition 403 der integrierten Erfassungsinformationen mit der Erfassungsposition 303 der Sensorgruppe S ergibt, dass der Fehler der Erfassungsposition der Sensorgruppe S größer ist, nicht behauptet werden, dass die Erfassungsfähigkeit an der Position hoch ist. Es ist daher bevorzugter, dass ein Inkrement (oder ein Dekrement) des Erfassungsfähigkeitsniveaus gemäß Informationen bestimmt wird, welche die Zuverlässigkeit der Sensorerfassungsinformationen (Vorhandenseinswahrscheinlichkeit 305) und die Erkennungsgenauigkeit angeben.
Bei S1209 wird die Ursache einer Nichterfassung von Ob trotz des Vorhandenseins innerhalb des Erfassungsbereichs der Sensorgruppe S geschätzt. Dieser Prozess gleicht S707 des in 7 dargestellten Sensorerfassungsbereich-Bestimmungsprozesses gemäß der ersten Ausführungsform.
Wenn die Ursache eine Okklusion ist (J bei S1210), kehrt der Prozessfluss zu S1204 zurück, ohne dass die Sensorerfassungsbereichinformation SA aktualisiert wird. Wenn die Ursache keine Okklusion ist (N bei S1210), wird der Prozessfluss bei S1211 fortgesetzt, wo das Erfassungsfähigkeitsniveau der Zelle der Sensorerfassungsbereichinformation SA, welche der integrierten Erfassungsposition von Ob entspricht, verringert wird (-a2).
Wenn die Prozesse aus S1204 bis S1211 an allen Einträgen von ObList abgeschlossen sind (N bei S1204), wird der Prozessfluss bei S1212 fortgesetzt, wo SA als Sensorerfassungsbereich-Datengruppe 35 in der Speichereinheit 30 gespeichert wird.
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die folgenden Wirkungen auf.
Ähnlich der elektronischen Steuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform erfasst die in der zweiten Ausführungsform offenbarte elektronische Steuervorrichtung einen durch eine Änderung der äußeren Umgebung hervorgerufenen Abfall der Leistungsfähigkeit des ersten Äußere-Umgebung-Sensors und verfolgt eine Änderung des tatsächlichen Erfassungsbereichs, so dass sie zu einer Fortsetzung einer flexiblen und sicheren Fahrtsteuerung beitragen kann. Die elektronische Steuervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform ähnelt auch in den folgenden Hinsichten der elektronischen Steuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform: Der fahrzeuginterne Sensor wird als zweiter Äußere-Umgebung-Sensor verwendet, es kann eine Ausgabe vom Sensorfusionssystem verwendet werden, und der Infrarotsensor des anderen Fahrzeugs kann als zweiter Äußere-Umgebung-Sensor verwendet werden.
Gemäß der zweiten Ausführungsform ist der Erfassungsbereich des ersten Äußere-Umgebung-Sensors eine gitterartige Karte, in der ein gegebener Bereich in gitterartige Muster unterteilt ist, um das Erfassungsfähigkeitsniveau des ersten Äußere-Umgebung-Sensors in jedem Einheitsbereich auszudrücken, und bestimmt die Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit das Erfassungsfähigkeitsniveau in jedem Einheitsbereich der gitterartigen Karte auf der Grundlage des durch den zweiten Äußere-Umgebung-Sensor erfassten Zustands der Erfassung eines äußeren Umgebungselements durch den ersten Äußere-Umgebung-Sensor, wobei der Zustand der Erfassung durch die integrierten Erfassungsinformationen angegeben wird.
Beispielsweise wird die gitterartige Karte durch Unterteilen eines Bereichs in gitterartige Muster in einem Polarkoordinatensystem erzeugt, wobei der Installationspunkt des ersten Äußere-Umgebung-Sensors im Zentrum des Bereichs liegt.
Wenn der Zustand der Erfassung durch den ersten Äußere-Umgebung-Sensor eine Nichterfassung ist, verringert die Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit das Erfassungsfähigkeitsniveau in einem Einheitsbereich, welcher einer in den integrierten Erfassungsinformationen angegebenen Position in einem Erfassungsbereich des ersten Äußere-Umgebung-Sensors entspricht, um die gitterartige Karte zu aktualisieren.
Auf diese Weise kann durch die Verwendung der gitterartigen Karte bestimmt werden, welche relative Position in welchem Maße auf der Straßenoberfläche sichtbar ist. Die gitterartige Karte kann daher auch auf eine komplizierte Steuerung für das Fahren auf normalen Straßen angewendet werden.
Es sei bemerkt, dass die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen Beispiele sind und dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist. Es sind verschiedene Anwendungen möglich, und Ausführungsformen verschiedener Varianten sind im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung enthalten.
Beispielsweise werden die vorstehenden Ausführungsformen unter der Annahme beschrieben, dass in der Fahrtsteuervorrichtung 3 jeder Prozess von derselben Verarbeitungseinheit und Speichereinheit ausgeführt wird. Jeder Prozess kann jedoch auch von mehreren verschiedenen Verarbeitungseinheiten und Speichereinheiten ausgeführt werden. In diesem Fall wird beispielsweise Verarbeitungssoftware mit einer ähnlichen Konfiguration in jede Speichereinheit geladen und führt jede Verarbeitungseinheit ihren Anteil des Prozesses aus.
Jeder Prozess der Fahrtsteuervorrichtung 3 wird durch ein unter Verwendung eines Prozessors und eines RAMs ausgeführtes gegebenes Betriebsprogramm ausgeführt. Der Prozess kann, wenn notwendig, jedoch auch durch dedizierte Hardware ausgeführt werden. In den vorstehenden Ausführungsformen wurden die Äußere-Umgebung-Sensorgruppe, die Fahrzeugsensorgruppe und die Aktuatorgruppe als voneinander unabhängige individuelle Vorrichtungen beschrieben. Diese Vorrichtungen können jedoch bei Bedarf auch in Form einer Kombination von zwei oder mehr Vorrichtungen verwendet werden.
In den Zeichnungen sind Steuerleitungen und Informationsleitungen dargestellt, welche als für die Beschreibung der Ausführungsformen notwendig angesehen werden. Es ist nicht immer der Fall, dass alle Steuerleitungen und Informationsleitungen, die in einem tatsächlichen Produkt enthalten sind, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird, in den Zeichnungen dargestellt sind. Es kann sicher angenommen werden, dass tatsächlich fast alle Bestandteile miteinander verbunden sind.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugsystem
2: Fahrzeug
3: Fahrtsteuervorrichtung
4: Äußere-Umgebung-Sensorgruppe
5: Fahrzeugsensorgruppe
6: Karteninformations-Managementvorrichtung
7: Aktuatorgruppe
8: HMI-Vorrichtungsgruppe
10: Verarbeitungseinheit
11: Informationsgewinnungseinheit
12: Sensorerfassungsinformations-Integriereinheit
13: Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit
14: Fahrtsteuermodus-Bestimmungseinheit
15: Fahrzeugsteuerinformations-Erzeugungseinheit
16: HMI-Informationserzeugungseinheit
17: Informationsausgabeeinheit
30: Speichereinheit
31: Sensorerfassungsinformations-Datengruppe
32: Fahrzeuginformations-Datengruppe
33: Fahrtumgebungs-Datengruppe
34: Integrierte-Erfassungsinformations-Datengruppe
35: Sensorerfassungsbereich-Datengruppe
36: Fahrtsteuerinformations-Datengruppe
37: HMI-Informationsdatengruppe
38: Systemparameter-Datengruppe
40: Kommunikationseinheit

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

WO 2015/068249 A [0003]

Claims

Elektronische Steuervorrichtung, die in ein Fahrzeug aufgenommen ist, aufweisend: eine Sensorerfassungsinformations-Gewinnungseinheit, die Erfassungsinformationen von einem ersten und einem zweiten Äußere-Umgebung-Sensor erhält, wobei der erste und der zweite Umgebungssensor in das Fahrzeug aufgenommen sind, eine Sensorerfassungsinformations-Integriereinheit, die eine Entsprechungsbeziehung zwischen einem in Erfassungsinformationen vom ersten Äußere-Umgebung-Sensor angegebenen Umgebungselement und einem in Erfassungsinformationen vom zweiten Äußere-Umgebung-Sensor angegebenen Umgebungselement spezifiziert, und eine Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit, die eine Beziehung zwischen einer relativen Position und einer Erfassungsfähigkeit am ersten Äußere-Umgebung-Sensor auf der Grundlage eines durch den zweiten Äußere-Umgebung-Sensor erfassten Zustands der Erfassung eines Umgebungselements durch den ersten Äußere-Umgebung-Sensor bestimmt und die auf der Grundlage der Beziehung einen Erfassungsbereich für den ersten Äußere-Umgebung-Sensor bestimmt.
Elektronische Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der zweite Äußere-Umgebung-Sensor in das Fahrzeug aufgenommen ist, die Sensorerfassungsinformations-Integriereinheit integrierte Erfassungsinformationen erzeugt, welche Umgebungselemente angeben, die durch den ersten und den zweiten Äußere-Umgebung-Sensor erfasst werden und für die die Entsprechungsbeziehung spezifiziert ist, und die Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit einen Erfassungsbereich für den ersten Äußere-Umgebung-Sensor auf der Grundlage einer durch die integrierten Erfassungsinformationen angegebenen Änderung des Zustands der Erfassung eines Umgebungselements durch den ersten Äußere-Umgebung-Sensor bestimmt.
Elektronische Steuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit eine Beziehung zwischen einer relativen Position und einer Erfassungsfähigkeit am ersten Äußere-Umgebung-Sensor auf der Grundlage einer Erfassungsposition, an der sich der durch den zweiten Äußere-Umgebung-Sensor erfasste Zustand der Erfassung eines Umgebungselements durch den ersten Äußere-Umgebung-Sensor geändert hat, bestimmt, wobei die Erfassungsposition in den Zeitreihendaten der integrierten Erfassungsinformationen angegeben ist.
Elektronische Steuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit auch eine Ursache schätzt, aus der sich ein durch den zweiten Äußere-Umgebung-Sensor erfasster Zustand der Erfassung eines Umgebungselements durch den ersten Äußere-Umgebung-Sensor geändert hat, und auf der Grundlage der geschätzten Ursache eine Beziehung zwischen einer relativen Position und einer Erfassungsfähigkeit am ersten Äußere-Umgebung-Sensor bestimmt.
Elektronische Steuervorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Beziehung zwischen der relativen Position und der Erfassungsfähigkeit als Kombination des Erfassungsabstands und des Erfassungswinkelbereichs ausgedrückt wird und die Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit schätzt, ob die Ursache der Änderung des Erfassungszustands eine sich auf den Erfassungsabstand oder eine sich auf den Erfassungswinkel beziehende Ursache ist, auf der Grundlage der geschätzten Ursache in Bezug auf den Erfassungsabstand den Erfassungsabstand für den ersten Äußere-Umgebung-Sensor bestimmt und auf der Grundlage der geschätzten Ursache in Bezug auf den Erfassungswinkel den Erfassungswinkelbereich für den ersten Äußere-Umgebung-Sensor bestimmt.
Elektronische Steuervorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit schätzt, ob die Ursache der Änderung des Zustands der Erfassung eine Okklusion durch ein anderes Hindernis ist und keine Informationen, welche angeben, dass die geschätzte Ursache eine Okklusion durch das andere Hindernis ist, als Informationen zum Bestimmen der Beziehung zwischen der relativen Position und der Erfassungsfähigkeit am ersten Äußere-Umgebung-Sensor verwendet.
Elektronische Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit die Erfassungszuverlässigkeit des ersten Äußere-Umgebung-Sensors durch Vergleichen von Erfassungspositionsinformationen vom ersten Äußere-Umgebung-Sensor in Bezug auf die Erfassung des Umgebungselements mit Erfassungspositionsinformationen vom zweiten Äußere-Umgebung-Sensor in Bezug auf die Erfassung des Umgebungselements bestimmt und den Zustand der Erfassung durch den ersten Äußere-Umgebung-Sensor auf der Grundlage der Erfassungszuverlässigkeit bestimmt.
Elektronische Steuervorrichtung nach Anspruch 2, welche ferner eine Fahrzeugsteuerinformations-Erzeugungseinheit aufweist, die Steuerinformationen über das Fahrzeug auf der Grundlage eines durch die Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit bestimmten Erfassungsbereichs des ersten Äußere-Umgebung-Sensors und der integrierten Erfassungsinformationen erzeugt.
Elektronische Steuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Erfassungsbereich des ersten Äußere-Umgebung-Sensors eine gitterartige Karte ist, in der ein gegebener Bereich in gitterartige Muster unterteilt ist, um das Erfassungsfähigkeitsniveau des ersten Äußere-Umgebung-Sensors in jedem Einheitsbereich auszudrücken, und die Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit das Erfassungsfähigkeitsniveau in jedem Einheitsbereich der gitterartigen Karte auf der Grundlage des durch den zweiten Äußere-Umgebung-Sensor erfassten Zustands der Erfassung eines äußeren Umgebungselements durch den ersten Äußere-Umgebung-Sensor bestimmt, wobei der Zustand der Erfassung durch die integrierten Erfassungsinformationen angegeben wird.
Elektronische Steuervorrichtung nach Anspruch 9, wobei, wenn der Zustand der Erfassung durch den ersten Äußere-Umgebung-Sensor eine Nichterfassung ist, die Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit das Erfassungsfähigkeitsniveau in einem Einheitsbereich, welcher einer in den integrierten Erfassungsinformationen angegebenen Position in einem Erfassungsbereich des ersten Äußere-Umgebung-Sensors entspricht, verringert.
Elektronische Steuervorrichtung nach Anspruch 9, wobei die gitterartige Karte durch Unterteilen eines Bereichs in gitterartige Muster in einem Polarkoordinatensystem erzeugt wird, wobei der Installationspunkt des ersten Äußere-Umgebung-Sensors im Zentrum des Bereichs liegt.
Elektronische Steuervorrichtung, die in ein Fahrzeug aufgenommen ist, aufweisend: eine Sensorerfassungsinformations-Gewinnungseinheit, die Erfassungsinformationen von jedem von mehreren Äußere-Umgebung-Sensoren mit unterschiedlichen Erfassungsbereichen erhält, wobei die Äußere-Umgebung-Sensoren in das Fahrzeug aufgenommen sind, und eine Sensorerfassungsbereich-Bestimmungseinheit, die Erfassungsergebnisse in einem Überlappungsbereich von Erfassungsbereichen der mehreren Äußere-Umgebung-Sensoren vergleicht, um einen effektiven Erfassungsbereich für zumindest einen der Äußere-Umgebung-Sensoren zu bestimmen.
Steuerverfahren, das durch eine in ein Fahrzeug aufgenommene elektronische Steuervorrichtung ausgeführt wird, wobei das Steuerverfahren Folgendes aufweist: einen Sensorerfassungsinformations-Gewinnungsschritt zum Erhalten von Erfassungsinformationen von einem ersten und einem zweiten Äußere-Umgebung-Sensor, wobei der erste und der zweite Äußere-Umgebung-Sensor in das Fahrzeug aufgenommen sind, einen Sensorerfassungsinformations-Integrierschritt zum Spezifizieren einer Entsprechungsbeziehung zwischen einem in Erfassungsinformationen vom ersten Äußere-Umgebung-Sensor angegebenen Umgebungselement und einem in Erfassungsinformationen vom zweiten Äußere-Umgebung-Sensor angegebenen Umgebungselement und einen Sensorerfassungsbereich-Bestimmungsschritt zum Bestimmen einer Beziehung zwischen einer relativen Position und einer Erfassungsfähigkeit am ersten Äußere-Umgebung-Sensor auf der Grundlage eines durch den zweiten Äußere-Umgebung-Sensor erfassten Zustands der Erfassung eines Umgebungselements durch den ersten Äußere-Umgebung-Sensor und zum Bestimmen eines Erfassungsbereichs für den ersten Äußere-Umgebung-Sensor auf der Grundlage der Beziehung.