JP6946861B2 - 自動運転評価装置及び自動運転評価方法 - Google Patents
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Description
この自動運転評価装置によれば、過去時点における過去交通シーンから自動運転反映シーンを演算すると共に、過去時点における複数の比較用過去交通シーンから比較用過去交通シーンを演算し、これらに基づいて自動運転アルゴリズムを評価する。従って、この自動運転評価装置によれば、自動運転アルゴリズムの反映により過去交通シーン及び比較用過去交通シーンから初期交通シーンに向かって安定して収束するのか不安定に発散するのかの傾向を認識することが可能となり、初期交通シーンに対する自動運転アルゴリズムの性能について適切に評価することができる。
この自動運転評価装置によれば、初期交通シーンの時点から自動運転アルゴリズムにより自動運転されたときの自動運転車モデルの将来状態と移動体モデルの将来状態とを演算することにより、自動運転アルゴリズムを反映して初期交通シーンから時間を進めたときに低評価関係になるか否かを判定することができるので、自動運転アルゴリズムを適切に評価することができる。
この自動運転評価方法によれば、過去時点における過去交通シーンから自動運転反映シーンを演算すると共に、過去時点における複数の比較用過去交通シーンから比較用過去交通シーンを演算し、これらに基づいて自動運転アルゴリズムを評価する。従って、この自動運転評価装置によれば、自動運転アルゴリズムの反映により過去交通シーン及び比較用過去交通シーンから初期交通シーンに向かって安定して収束するのか不安定に発散するのかの傾向を認識することが可能となり、自動運転アルゴリズムが初期交通シーンに至らないように回避することについて適切に評価することができる。
この自動運転評価方法によれば、初期交通シーンの時点から自動運転アルゴリズムにより自動運転されたときの自動運転車モデルの将来状態と移動体モデルの将来状態とを演算することにより、自動運転アルゴリズムを反映して初期交通シーンから時間を進めたときに予め定められた低評価関係になるか否かを判定することができるので、自動運転アルゴリズムを適切に評価することができる。
図1は、第1の実施形態に係る自動運転評価装置を示すブロック図である。図1に示される自動運転評価装置100は、自動運転アルゴリズムをシミュレーションにより評価するための装置である。自動運転アルゴリズムとは、自動運転可能な車両を制御して自動運転を実行するためのアルゴリズムである。自動運転アルゴリズムは、スタンドアローンなインフラ協調型のアルゴリズムとすることができる。自動運転とは、車両の運転者が運転操作を行なわなくても、自動で車両を走行させる車両制御である。
第1の実施形態の自動運転評価装置100の構成について説明する。まず、自動運転評価装置100のハードウェア構成について説明する。図2は、自動運転評価装置100のハードウェア構成を示す図である。
このときのE(t−δt)は、下記の式(15)のように初期状態を定めた場合に、下記の式(16)〜(18)を使って帰納的に求められる。ここで、αは収束計算の効率を定めるフリーパラメータである。
比較用過去交通シーン生成部13は、上記の式(20)〜(22)を用いて、予め設定されたM個の比較用過去交通シーンPmを生成することができる。
このΔQmは、式(21)および(22)に記載した過去交通シーンE(t−kδt)からの変量が、1ステップの時間発展によりどのように変化するかを記述したものである。この変化を行列Hを用いた線形変換で記述すると、以下のように書ける。
そして、後述の通り、この線形変換の性質を解析することにより、過去交通シーンの時間反転の安定性を評価することができる。具体的には、行列Hの最大固有値が1より大きいか否かにより評価でき、1より大きい場合には不安定、1以下の場合には安定と評価することができる。
つまり、初期交通シーンE(t)に到達できる過去交通シーンが存在したとしても、現実として過去交通シーンに微小変更があれば(微小な違いがあれば)、初期交通シーンE(t)に到達しないことを意味する。すなわち、自動運転アルゴリズムは、初期交通シーンE(t)に陥ることはない、より正確にはδtを0にする極限において初期交通シーンE(t)に陥る確率は0に漸近すると評価することができる。
以下、第1の実施形態の自動運転評価装置100の自動運転評価方法について説明する。図6は、初期交通シーン設定処理及び後向計算処理を示すフローチャートである。
以上説明した第1の実施形態の自動運転評価装置100によれば、初期交通シーンから遡った過去交通シーンを演算し、過去交通シーンに基づいて自動運転アルゴリズムの性能を評価するので、過去交通シーンを考慮しない場合と比べて、適切に自動運転アルゴリズムを評価することができる。
図8は、第2の実施形態に係る自動運転評価装置を示すブロック図である。図8に示される自動運転評価装置200は、第1の実施形態と比べて、前方計算による自動運転アルゴリズムの評価を行なう点のみが異なっている。
図8に示すように、第2の実施形態の自動運転評価装置200は、第1の実施形態と比べて、将来状態演算部20と関係判定部21を有している。
以下、第2の実施形態の自動運転評価装置200の自動運転評価方法について説明する。ここでは、前向計算処理について説明する。この前向計算処理には、前向計算結果を用いた性能評価処理も含まれる。なお、後向計算処理については、第1の実施形態と同様であるため説明を省略する。
以上説明した第2の実施形態の自動運転評価装置200によれば、初期交通シーンの時点から自動運転アルゴリズムにより自動運転されたときの自動運転車モデルの将来状態と移動体モデルの将来状態とを演算することにより、自動運転アルゴリズムを反映して初期交通シーンから時間を進めたときに予め定められた低評価関係になるか否かを判定することができるので、自動運転アルゴリズムを適切に評価することができる。
Claims (6)
- 自動運転アルゴリズムをシミュレーションにより評価するための自動運転評価装置であって、
前記自動運転アルゴリズムによる自動運転が行なわれる自動運転車モデルの初期状態と、移動体モデルの初期状態と、前記自動運転車モデル及び前記移動体モデルが配置される道路環境との設定により、前記自動運転車モデル及び前記移動体モデルが含まれる初期交通シーンを設定する初期交通シーン設定部と、
前記初期交通シーンに基づいて、前記初期交通シーンの時点から遡った過去時点における前記自動運転車モデル及び前記移動体モデルを含む過去交通シーンを演算する過去交通シーン演算部と、
前記過去交通シーンに基づいて、前記自動運転アルゴリズムの性能を評価する性能評価部と、
を備え、
前記過去交通シーン演算部は、前記初期交通シーンの時点から所定時間ずつ遡った時点における前記自動運転車モデルの状態及び前記移動体モデルの状態の演算を繰り返し、前記自動運転車モデルの状態及び前記移動体モデルの状態の両方が予め設定された法令遵守状態となった時点を前記過去時点として、前記過去交通シーンを演算する、自動運転評価装置。 - 前記過去交通シーンの微小変更により、前記過去時点における予め設定された数の比較用過去交通シーンを生成する比較用過去交通シーン生成部と、
前記過去交通シーンから前記自動運転アルゴリズムにより前記自動運転車モデルが自動運転された状態で設定時間を経過した自動運転反映シーンを演算すると共に、前記比較用過去交通シーンから前記自動運転アルゴリズムにより前記自動運転車モデルが自動運転された状態で前記設定時間を経過した比較用自動運転反映シーンをそれぞれ演算する自動運転反映シーン演算部と、
を更に備え、
前記性能評価部は、前記初期交通シーン、前記過去交通シーン、前記比較用過去交通シーン、前記自動運転反映シーン、及び前記比較用自動運転反映シーンに基づいて、前記自動運転アルゴリズムの性能を評価する、請求項1に記載の自動運転評価装置。 - 前記自動運転車モデルの前記初期状態と前記移動体モデルの前記初期状態と前記道路環境とに基づいて、前記初期交通シーンの時点から前記自動運転アルゴリズムにより自動運転されたときの前記自動運転車モデルの将来状態と、前記初期交通シーンの時点から予め設定された移動を行う前記移動体モデルの将来状態とを演算する将来状態演算部と、
前記自動運転車モデルの将来状態と前記移動体モデルの将来状態とに基づいて、前記自動運転車モデルと前記移動体モデルとが低評価関係になったか否かを判定する関係判定部と、を更に備え、
前記性能評価部は、前記関係判定部の判定結果に基づいて、前記自動運転アルゴリズムの性能を評価する、請求項1又は2に記載の自動運転評価装置。 - 自動運転アルゴリズムをシミュレーションにより評価するための自動運転評価装置における自動運転評価方法であって、
前記自動運転アルゴリズムによる自動運転が行なわれる自動運転車モデルの初期状態と、移動体モデルの初期状態と、前記自動運転車モデル及び前記移動体モデルが配置される道路環境との設定により、前記自動運転車モデル及び前記移動体モデルが含まれる初期交通シーンを設定する初期交通シーン設定ステップと、
前記初期交通シーンに基づいて、前記初期交通シーンの時点から遡った過去時点における前記自動運転車モデル及び前記移動体モデルを含む過去交通シーンを演算する過去交通シーン演算ステップと、
前記過去交通シーンに基づいて、前記自動運転アルゴリズムの性能を評価する性能評価ステップと、
を含み、
前記過去交通シーン演算ステップでは、前記初期交通シーンの時点から所定時間ずつ遡った時点における前記自動運転車モデルの状態及び前記移動体モデルの状態の演算を繰り返し、前記自動運転車モデルの状態及び前記移動体モデルの状態の両方が予め設定された法令遵守状態となった時点を前記過去時点として、前記過去交通シーンを演算する、自動運転評価方法。 - 前記過去交通シーンの微小変更により、前記過去時点における予め設定された数の比較用過去交通シーンを生成する比較用過去交通シーン生成ステップと、
前記過去交通シーンから前記自動運転アルゴリズムにより前記自動運転車モデルが自動運転された状態で設定時間を経過した自動運転反映シーンを演算すると共に、前記比較用過去交通シーンから前記自動運転アルゴリズムにより前記自動運転車モデルが自動運転された状態で前記設定時間を経過した比較用自動運転反映シーンをそれぞれ演算する自動運転反映シーン演算ステップと、
を更に含み、
前記性能評価ステップでは、前記初期交通シーン、前記過去交通シーン、前記比較用過去交通シーン、前記自動運転反映シーン、及び前記比較用自動運転反映シーンに基づいて、前記自動運転アルゴリズムの性能を評価する、請求項4に記載の自動運転評価方法。 - 前記自動運転車モデルの前記初期状態と前記移動体モデルの前記初期状態と前記道路環境とに基づいて、前記初期交通シーンの時点から前記自動運転アルゴリズムにより自動運転されたときの前記自動運転車モデルの将来状態と、前記初期交通シーンの時点から予め設定された移動を行う前記移動体モデルの将来状態とを演算する将来状態演算ステップと、
前記自動運転車モデルの将来状態と前記移動体モデルの将来状態とに基づいて、前記自動運転車モデルと前記移動体モデルとが予め定められた低評価関係になったか否かを判定する関係判定ステップと、を更に含み、
前記性能評価ステップでは、前記関係判定ステップの判定結果に基づいて、前記自動運転アルゴリズムの性能を評価する、請求項4又は5に記載の自動運転評価方法。
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