DE102018218699B4

DE102018218699B4 - Fahrassistenz-Regelungssystem eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102018218699B4
Application number: DE102018218699.5A
Authority: DE
Inventors: Ryo Irie; Yoji Kunihiro; Hisaya Akatsuka
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-11-06
Filing date: 2018-10-31
Publication date: 2024-06-06
Anticipated expiration: 2038-11-01
Also published as: CN109747645B; US20190135279A1; JP2019084936A; JP7084124B2; DE102018218699A1; US11117575B2; CN109747645A

Abstract

Fahrassistenz-Regelungssystem (100) eines Fahrzeugs, wobei das Fahrassistenz-Regelungssystem umfasst:eine Einheit (121) zur Ermittlung benötigter Informationen zum Ermitteln benötigter Informationen (90), um einen Soll-Weg zu berechnen;eine Soll-Weg-Entscheidungseinheit (122, 150) zum Bestimmen des Soll-Wegs auf der Grundlage der benötigten Informationen (90); undeinen Fahrzeugfahrregler (124) zum Durchführen einer Wegverfolgungsregelung, um eine Fahrvorrichtung (60) des Fahrzeugs so zu steuern, dass das Fahrzeug dem Soll-Weg folgt;dadurch gekennzeichnet, dass:das Fahrassistenz-Regelungssystem (100) ferner eine Systemgrenzen-Identifizierungseinheit (73, 130) zum Identifizieren einer Wahrscheinlichkeit, eine Systemgrenze zu erreichen, bei der die Wegverfolgungsregelung erfolglos wird, umfasst,wobei die Systemgrenzen-Identifizierungseinheit (73, 130) ein Bestimmungsmodell (732) umfasst, das eine Beziehung zwischen mehreren Fahrzeugmerkmalsbeträgen (92), die mit der Wegverfolgungsregelung in Beziehung stehen, und der Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen, durch maschinelles Lernen im Voraus lernt, undwobei die Systemgrenzen-Identifizierungseinheit (73, 130) ausgelegt ist, um ein Identifizierungsergebnis (94) der Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen, die den eingegebenen Fahrzeugmerkmalsbeträgen (92) entspricht, unter Verwendung des Bestimmungsmodells (732) auszugeben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrassistenz-Regelungssystem eines Fahrzeugs, und insbesondere ein Fahrassistenz-Regelungssystem, das die Fahrt eines Fahrzeugs so regelt, dass es einem Soll-Weg folgt.
Die Japanische ungeprüfte Patentoffenlegungsschrift JP 2004-168192 A offenbart eine Technik, die sich auf eine Spurhaltevorrichtung bezieht, um zu verhindern, dass ein Host-Fahrzeug eine Fahrspur verlässt. Bei dieser Technik wird, wenn bestimmt wird, dass das Host-Fahrzeug die Fahrspur verlassen könnte, ohne dass ein Fahrtrichtungsanzeiger durch einen Fahrer betätigt wird, bestimmt, ob das Verlassen von dem Fahrer beabsichtigt ist. Insbesondere werden ein Schätzwert einer seitlichen Versetzung von der Fahrspurmitte nach einer vorbestimmten Blickzeit unter Verwendung eines Gierwinkels bezüglich der Fahrspur des Host-Fahrzeugs, eine seitliche Versetzung von der Fahrspurmitte, ein Kurvenradius der Fahrspur und eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Host-Fahrzeugs berechnet. Wenn der Schätzwert der seitlichen Versetzung gleich groß wie oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, wird bestimmt, dass das Host-Fahrzeug im Begriff ist, die Fahrspur zu verlassen.
Ein Fahrassistenz-Regelungssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 der vorliegenden Erfindung ist in der JP 2010 - 247 571 A offenbart.
In einer Wegverfolgungsregelung durch die ein Fahrzeug so fährt, dass es einem Soll-Weg folgt, wird ein Soll-Fahrstreckenverlauf, der Zeitpunktinformationen enthält, aus dem Soll-Weg, der die Zeitpunktinformationen nicht enthält, und einem Geschwindigkeitsplan des Fahrzeugs berechnet, um das Fahrzeug entsprechend des Soll-Fahrstreckenverlaufs zu steuern. Während einer autonomen Fahrt, in der das Fahrzeug durch die Wegverfolgungsregelung automatisch fährt, wie es oben beschrieben ist, werden der Antrieb, das Bremen und das Lenken des Fahrzeugs automatisch so gesteuert, dass es dem Soll-Weg selbst dann folgt, wenn sich das Fahrzeug aufgrund einer Störung oder dergleichen von dem Soll-Weg entfernt.
Wenn jedoch zum Beispiel eine Störung, durch die eine Grenze der Regelung durch das autonome Fahren erreicht wird, auf das Fahrzeug wirkt, entsteht eine Situation, in der das Fahrzeug nicht so geregelt werden kann, dass dem Soll-Weg folgt. In der nachfolgenden Beschreibung ist eine Grenze eines Systems, bei der die oben beschriebene Regelung zum autonomen Fahren erfolglos wird, als eine Systemgrenze bezeichnet. Wenn die Systemgrenze erreicht wird, ist eine Fahrumschaltung vom autonomen Fahren zum manuellen Fahren erforderlich. Das System kann im Voraus eine Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen, unter Berücksichtigung einer Zeit für den Fahrer, die Notwendigkeit des manuellen Fahrens zu erkennen und zu bestimmen, bestimmen.
Jedoch ist die Bestimmung der Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen, nicht leicht. Das heißt bei der Bestimmung, dass die Fahrspur verlassen wird, wird im Stand der Technik nicht davon ausgegangen, dass eine Regelung, dem Soll-Weg zu folgen, durchgeführt wird. Somit kann in einem System, in dem die Regelung, dem Soll-Weg zu folgen, durchgeführt wird, wenn das Bestimmungsverfahren im Stand der Technik verwendet wird, dieses System fehlerhaft bestimmen, dass die Systemgrenze erreicht wird, selbst wenn die Systemgrenze nicht erreicht wird. Wie es oben beschrieben ist, besteht, wenn der Stand der Technik zur Regelung, dem Soll-Weg zu folgen, verwendet wird, dahingehend ein Problem, dass die Bestimmung der Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen, zu empfindlich wird.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen, bei der eine Wegverfolgungsregelung in einem Fahrassistenz-Regelungssystem eines Fahrzeugs, das die Wegverfolgungsregelung zur Regelung einer Fahrt eines Fahrzeugs so ausführt, dass es einem Soll-Weg folgt, erfolglos wird, genau zu bestimmen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Fahrassistenz-Regelungssystem eine Einheit zur Ermittlung benötigter Informationen, eine Soll-Weg-Entscheidungseinheit und einen Fahrzeugfahrregler. Die Einheit zur Ermittlung benötigter Informationen ist ausgelegt, um benötigte Informationen zum Berechnen eines Soll-Wegs zu ermitteln. Der Soll-Weg-Entscheidungseinheit ist ausgelegt, um den Soll-Weg auf der Grundlage der benötigten Informationen zu bestimmen. Der Fahrzeugfahrregler ist ausgelegt, um eine Wegverfolgungsregelung durchzuführen, um eine Fahrvorrichtung des Fahrzeugs so zu steuern, dass das Fahrzeug dem Soll-Weg folgt. Das Fahrassistenz-Regelungssystem ist dadurch gekennzeichnet, dass es ferner eine Systemgrenzen-Identifizierungseinheit umfasst, die ausgelegt ist, um eine Wahrscheinlichkeit, eine Systemgrenze zu erreichen, bei der die Wegverfolgungsregelung erfolglos wird, zu identifizieren, wobei die Systemgrenzen-Identifizierungseinheit ein Bestimmungsmodell umfasst, das eine Beziehung zwischen mehreren Fahrzeugmerkmalsbeträgen, die mit der Wegverfolgungsregelung in Beziehung stehen, und der Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen, durch maschinelles Lernen im Voraus lernt und wobei die Systemgrenzen-Identifizierungseinheit ausgelegt ist, um ein Identifizierungsergebnis der Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen, die den eingegebenen Fahrzeugmerkmalsbeträgen entspricht, unter Verwendung des Bestimmungsmodells auszugeben.
In dem Fahrassistenz-Regelungssystem gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Fahrzeugfahrregler eine Anweisungswert-Berechnungseinheit zum Berechnen eines Anweisungswerts an die Fahrvorrichtung des Fahrzeugs, so dass das Fahrzeug dem Soll-Weg folgt und eine Anweisungswert-Korrektureinheit zum Korrigieren des Anweisungswerts in Abhängigkeit von dem Identifizierungsergebnis umfassen.
In dem Fahrassistenz-Regelungssystem gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Soll-Weg-Entscheidungseinheit eine Soll-Weg-Berechnungseinheit zum Berechnen des Soll-Wegs auf der Grundlage der benötigten Informationen und ein Soll-Weg-Korrektureinheit zum Korrigieren des Soll-Wegs in Abhängigkeit von dem Identifizierungsergebnis umfassen.
In dem Fahrassistenz-Regelungssystem gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Fahrzeugfahrregler ferner eine Alarmeinheit zum Alarmieren eines Fahrers, wenn das Identifizierungsergebnis einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, umfassen.
In dem Fahrassistenz-Regelungssystem gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Fahrzeugfahrregler ausgelegt sein, um die Wegverfolgungsregelung zu beenden, wenn ein Zustand, in dem das Identifizierungsergebnis einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, für eine bestimmte Zeitspanne andauert.
Das Fahrassistenz-Regelungssystem gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ferner eine Aktualisierungsprozesseinheit zum Aktualisieren des Bestimmungsmodells umfassen. Die Aktualisierungsprozesseinheit kann umfassen: eine Akkumulierungseinheit zum Sammeln vergangener Daten des Fahrzeugmerkmalbetrags; eine Ersatzmodell-Erzeugungseinheit zum Erzeugen eines Ersatzmodells des Bestimmungsmodells durch maschinelles Lernen einer Beziehung zwischen den vergangenen Daten und der Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen; eine Modellvergleichseinheit zum Vergleichen einer korrekten Antwortrate eines Identifizierungsergebnisses durch das Bestimmungsmodell mit einer korrekten Antwortrate eines Identifizierungsergebnisses durch das Ersatzmodell unter Verwendung von Testdaten; und eine Bestimmungsmodell-Aktualisierungseinheit zum Aktualisieren des Bestimmungsmodells mit dem Ersatzmodell, wenn die korrekte Antwortrate des Ersatzmodells um wenigstens ein bestimmtes Level höher als die korrekte Antwortrate des Bestimmungsmodells ist.
In dem Fahrassistenz-Regelungssystem gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Systemgrenzen-Identifizierungseinheit ausgelegt sein, das Identifizierungsergebnis nicht auszugeben, wenn eine vorbestimmte Bestätigungsbedingung nicht erfüllt ist.
Mit dem Fahrassistenz-Regelungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze in der Wegverfolgungsregelung zu erreichen, unter Verwendung des Bestimmungsmodells, das durch maschinelles Lernen im Voraus gelernt wird, identifiziert. Demzufolge ist es möglich, genau einen Hinweis zu identifizieren, die Systemgrenze zu erreichen, bevor die Systemgrenze tatsächlich erreicht wird.
Ferner ist es mit der Fahrassistenz-Regelungssystem gemäß einem Aspekt der Erfindung möglich, den Anweisungswert in der Wegverfolgungsregelung entsprechend dem Hinweis, die Systemgrenze zu erreichen, zu korrigieren. Demzufolge ist es möglich, das Erreichen der Systemgrenze zu unterdrücken.
Ferner ist es mit der Fahrassistenz-Regelungssystem gemäß einem Aspekt der Erfindung möglich, den Soll-Weg in der Wegverfolgungsregelung entsprechend dem Hinweis, die Systemgrenze zu erreichen, zu korrigieren. Demzufolge ist es möglich, das Erreichen der Systemgrenze zu unterdrücken.
Ferner ist es mit der Fahrassistenz-Regelungssystem gemäß einem Aspekt der Erfindung möglich, den Fahrer zu alarmieren, dass die Systemgrenze erreicht werden wird, bevor die Systemgrenze tatsächlich erreicht wird. Demzufolge ist es möglich, dem Fahrer eine Zeit zu gewährleisten, zu erkennen und zu bestimmen, dass die Systemgrenze erreicht werden wird, bevor die Systemgrenze tatsächlich erreicht ist.
Ferner ist es mit der Fahrassistenz-Regelungssystem gemäß einem Aspekt der Erfindung möglich, die Wegverfolgungsregelung zu beenden, wenn der Hinweis, dass die Systemgrenze erreicht wird, für eine bestimmte Zeit andauert. Demzufolge ist es möglich, die Sicherheit des Fahrzeugs zu gewährleisten.
Ferner ist es mit der Fahrassistenz-Regelungssystem gemäß einem Aspekt der Erfindung möglich, das Bestimmungsmodell mit eine höheren korrekten Antwortrate zu aktualisieren. Demzufolge ist es möglich, genau die Wahrscheinlichkeit zu identifizieren, die Systemgrenze zu erreichen, und zwar in Abhängigkeit von einer Änderung einer Umgebung oder dergleichen aufgrund einer Alterung des Fahrzeugs oder einer jahreszeitlichen Änderung.
Ferner ist es mit der Fahrassistenz-Regelungssystem gemäß einem Aspekt der Erfindung möglich, die Ausgabe einer fehlerhaften Identifizierungsergebnis bezüglich der Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen, zu unterdrücken.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das Fahrassistenz-Regelungssystem bereitzustellen, das dazu geeignet ist, die Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen, genau zu bestimmen.
Merkmale, Vorteile und technische sowie industrielle Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bedeuten und wobei:

1 ein Blockdiagramm ist, das eine Konfiguration eines Fahrassistenz-Regelungssystems gemäß einer Ausführungsform 1 zeigt;
2 ein Blockdiagramm zum Beschreiben eines Informationsermittlungsprozesses gemäß der Ausführungsform 1 ist;
3 ein Blockdiagramm zum Beschreiben eines Prozesses zur Regelung einer autonomen Fahrt gemäß der Ausführungsform 1 ist;
4 ein Blockdiagramm ist, das eine Funktionskonfiguration einer Wegverfolgungs-Regelungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform 1 zeigt;
5 ein Flussdiagramm ist, das eine Wegverfolgungsregelung durch die Wegverfolgungs-Regelungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform 1 zeigt;
6 ein Blockdiagramm ist, das eine Funktionskonfiguration einer Systemgrenzen-Identifizierungseinheit gemäß der Ausführungsform 1 zeigt;
7 ein Flussdiagramm ist, das einen Systemgrenzen-Identifizierungsprozess durch die Systemgrenzen-Identifizierungseinheit gemäß der Ausführungsform 1 zeigt;
8 ein Flussdiagramm einer Routine ist, die ausgeführt wird, wenn ein maschineller Lernprozess eines Bestimmungsmodells durchgeführt wird;
9 eine Kennlinie zum Beschreiben eines Verfahrens zum Erzeugen eines Unterscheidungsergebnislabels ist;
10 ein Diagramm zum Beschreiben eines Verfahrens zum Erzeugen von Trainingsdaten und Testdaten ist;
11 ein Diagramm zum Beschreiben eines Verfahrens zum maschinellen Lernen unter Verwendung eines neuronalen Netzwerks ist;
12 ein Blockdiagramm ist, das eine Funktionskonfiguration eines Alarmreglers gemäß einer Ausführungsform 2 zeigt;
13 ein Flussdiagramm ist, das einen Alarmierungsprozess durch den Alarmregler gemäß der Ausführungsform 2 zeigt;
14 ein Blockdiagramm ist, das eine Funktionskonfiguration einer Wegverfolgungs-Regelungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform 3 zeigt;
15 ein Flussdiagramm ist, das eine Wegverfolgungsregelung durch die Wegverfolgungs-Regelungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform 3 zeigt;
16 ein Blockdiagramm ist, das eine Funktionskonfiguration einer Wegverfolgungs-Regelungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform 4 zeigt;
17 ein Flussdiagramm ist, das eine Wegverfolgungsregelung durch die Wegverfolgungs-Regelungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform 4 zeigt;
18 ein Blockdiagramm ist, das eine Funktionskonfiguration einer Regelungsende-Bestimmungseinheit gemäß einer Ausführungsform zeigt 5;
19 ein Flussdiagramm ist, das einen Regelungsende-Bestimmungsprozess durch die Regelungsende-Bestimmungseinheit gemäß der Ausführungsform 5 zeigt;
20 ein Blockdiagramm ist, das eine Funktionskonfiguration eines Bestimmungsmodell-Aktualisierungsprozesseinheit gemäß einer Ausführungsform 6 zeigt; und
21 ein Flussdiagramm ist, das einen Bestimmungsmodell-Aktualisierungsprozess durch die Bestimmungsmodell-Aktualisierungsprozesseinheit gemäß der Ausführungsform 6 zeigt.

Nachfolgend sind Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf Zeichnungen beschrieben. Jedoch ist, wenn in den folgenden Ausführungsformen auf eine Zahl wie etwa eine Anzahl, eine Menge, ein Betrag oder einen Bereich einzelner Elemente Bezug genommen wird, die Erfindung nicht auf diese Zahl begrenzt, solange dies nicht ausdrücklich gesagt ist oder sich nicht offensichtlich ganz prinzipiell aus der Zahl ergibt. Eine Struktur, ein Schritt oder dergleichen, beschrieben in den folgenden Ausführungsformen ist nicht notwendigerweise unverzichtbar in der der Erfindung, solange dies nicht ausdrücklich gesagt ist oder sich nicht offensichtlich prinzipiell ergibt.
Ausführungsform 1
1-1. Konfiguration eines Systems zum autonomen Fahren
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Fahrassistenz-Regelungssystems gemäß einer Ausführungsform 1 zeigt. Ein Fahrassistenz-Regelungssystem 100 ist in einem Fahrzeug eingebaut und steuert bzw. regelt das autonome Fahren des Fahrzeugs. Insbesondere umfasst das Fahrassistenz-Regelungssystem 100 einen GPS (global positioning system) - Empfänger 10, eine Kartendatenbasis 20, einen Umgebungssensor 30, einen Fahrzeugzustandssensor 40, eine Kommunikationsvorrichtung 50, eine Fahrvorrichtung 60 und eine Steuerungs- bzw. Regelungsvorrichtung 70.
Der GPS-Empfänger 10 empfängt von mehreren GPS-Satelliten übertragene Signale und berechnet eine Position und eine Orientierung des Fahrzeugs auf der Grundlage der empfangenen Signale. Der GPS-Empfänger 10 überträgt die berechneten Informationen zu der Steuerungs- bzw. Regelungsvorrichtung 70.
Informationen, die eine Grenzposition der einzelnen Spuren auf einer Karte anzeigen, werden im Voraus in der Kartendatenbasis 20 abgelegt. Die Grenzposition jeder Spur wird durch eine Punktgruppe oder eine Liniengruppe repräsentiert. Die Kartendatenbasis 20 ist in einer vorbestimmten Speichervorrichtung gespeichert.
Der Umgebungssensor 30 erfasst eine Situation der Umgebung des Fahrzeugs. Beispiele des Umgebungssensors 30 sind LIDAR (laser imaging detection und ranging), Radar und eine Kamera. Das LIDAR erfasst ein Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs mit Hilfe von Licht. Das Radar erfasst das Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs mit Hilfe von Radiowellen. Die Kamera bildet die Situation um das Fahrzeug ab. Der Umgebungssensor 30 überträgt die erfassten Informationen zu der Steuerungs- bzw. Regelungsvorrichtung 70.
Der Fahrzeugzustandssensor 40 erfasst einen Fahrzustand des Fahrzeugs. Der Fahrzeugzustandssensor 40 ist zum Beispiel ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, ein Lenkwinkelsensor, ein Gierratensensor, ein Querbeschleunigungssensor oder ein Längsbeschleunigungssensor. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erfasst eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Der Lenkwinkelsensor erfasst ein Lenkwinkel des Fahrzeugs. Der Gierratensensor erfasst a Gierrate des Fahrzeugs. Der Querbeschleunigungssensor erfasst eine Querbeschleunigung, die das Fahrzeug erfährt. Der Längsbeschleunigungssensor erfasst Längsbeschleunigung, die das Fahrzeug erfährt. Der Fahrzeugzustandssensor 40 überträgt die erfassten Informationen zu der Steuerungs- bzw. Regelungsvorrichtung 70.
Die Kommunikationsvorrichtung 50 führt eine V2X (vehicle to everything) - Kommunikation (Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation und Straße-Fahrzeug-Kommunikation) aus. Insbesondere führt die Kommunikationsvorrichtung 50 eine V2V (Fahrzeug-Fahrzeug) - Kommunikation mit weiteren Fahrzeugen aus. Die Kommunikationsvorrichtung 50 führt ferner eine V21 (Fahrzeug-Straßeninfrastruktur) - Kommunikation mit Infrastrukturen in der Umgebung aus. Die Kommunikationsvorrichtung 50 kann Informationen über eine Umgebung des Fahrzeugs durch die V2X-Kommunikation ermitteln. Die Kommunikationsvorrichtung 50 überträgt die ermittelten Informationen zu der Steuerungs- bzw. Regelungsvorrichtung 70.
Die Fahrvorrichtung 60 umfasst eine Lenkvorrichtung, eine Antriebsvorrichtung, eine Bremsvorrichtung, eine Getriebe und dergleichen. Die Lenkvorrichtung schlägt Räder ein. Die Antriebsvorrichtung ist eine Leistungsquelle zum Erzeugen einer Antriebskraft. Die Antriebsvorrichtung ist zum Beispiel ein Verbrennungsmotor oder ein Elektromotor. Die Bremsvorrichtung erzeugt Bremskräfte. Bei der Ausführung einer Regelung zum autonomen Fahren wird die Fahrvorrichtung 60 durch eine Aktor betätigt. Beim manuellen Fahren durch einen Fahrer wird die Fahrvorrichtung 60 durch den Fahrer selbst gesteuert. Die Lenkvorrichtung, die Antriebsvorrichtung und die Bremsvorrichtung, betätigt durch den Fahrer, ist zum Beispiel ein Lenkrad, eine Gaspedal bzw. ein Bremspedal.
Die Steuerungs- bzw. Regelungsvorrichtung 70 führt die Regelung zum autonomen Fahren zum Regeln des automatischen Fahrens des Fahrzeugs aus. Typischerweise ist die Steuerungs- bzw. Regelungsvorrichtung 70 ein Mikrocomputer mit einem Prozessor, einer Speichervorrichtung und einer Eingabe- und Ausgabe-Schnittstelle. Die Steuerungs- bzw. Regelungsvorrichtung 70 wird auch als eine elektronische Steuerungs- bzw. Regelungseinheit (ECU) bezeichnet. Die Steuerungs- bzw. Regelungsvorrichtung 70 empfängt über die Eingabe- und Ausgabe-Schnittstelle verschiedene Informationen. Die Steuerungs- bzw. Regelungsvorrichtung 70 führt die Regelung zum autonomen Fahren auf der Grundlage der empfangenen Informationen aus.
Insbesondere umfasst die Steuerungs- bzw. Regelungsvorrichtung 70 eine Informationsermittlungseinheit 71 einen Regler 72 zum autonomen Fahren und eine Systemgrenzen-Identifizierungseinheit 73 als Funktionsblöcke. Die Funktionsblöcke sind durch den Prozessor der Steuerungs- bzw. Regelungsvorrichtung 70 realisiert, der ein in der Speichervorrichtung gespeichertes Steuerungs- bzw. Regelungsprogramm ausführt. Das Steuerungs- bzw. Regelungsprogramm kann auf einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert werden. Die Informationsermittlungseinheit 71 führt einen Informationsermittlungsprozess aus. Der Regler 72 zum autonomen Fahren führt einen Prozess zur Regelung einer autonomen Fahrt aus. Die Systemgrenzen-Identifizierungseinheit 73 führt einen Systemgrenzen-Identifizierungsprozess aus.
2 ist ein Blockdiagramm zum Beschreiben des Informationsermittlungsprozesses gemäß der Ausführungsform 1. In dem Informationsermittlungsprozess ermittelt die Informationsermittlungseinheit 71 die für die Regelung zum autonomen Fahren erforderlichen Informationen. Der Informationsermittlungsprozess wird in einem konstanten Zyklus wiederholt ausgeführt.
Insbesondere ermittelt die Informationsermittlungseinheit 71 Positionsorientierungsinformationen 81, die die momentane Position und Orientierung des Fahrzeugs anzeigen, von dem GPS-Empfänger 10. Die Positionsorientierungsinformationen 81 sind nicht auf das Verfahren zum Berechnen von dem GPS-Empfänger 10 begrenzt. Das heißt, die Positionsorientierungsinformationen 81 können aus einer weißen Linie oder einem Umgebungsobjekt, das unter Verwendung des Umgebungssensors 30 wie etwa des Radars oder der Kamera erkannt wird, berechnet werden.
Die Informationsermittlungseinheit 71 liest Informationen, die die Spur betreffen, von der Kartendatenbasis 20, um Spurinformationen 82 zu erzeugen. Die Spurinformationen 82 umfassen eine Anordnung (Position, Form, Neigung) jeder Spur auf der Karte. Die Informationsermittlungseinheit 71 kann ein Zusammenlaufen, ein Verzweigen, ein Kreuzen und dergleichen der Spuren auf der Grundlage der Spurinformationen 82 erfassen. Die Informationsermittlungseinheit 71 kann eine Spurkrümmung, eine Spurbreite und dergleichen auf der Grundlage der Spurinformationen 82 berechnen.
Die Informationsermittlungseinheit 71 erzeugt Umgebungsinformationen 83 auf der Grundlage der durch den Umgebungssensor 30 erfassten Informationen. Die Umgebungsinformationen 83 umfassen Objektinformationen, die das Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs betreffen. Das Objekt ist zum Beispiel die weiße Linie, ein Objekt am Straßenrand oder ein Fahrzeug in der Umgebung.
Die Informationsermittlungseinheit 71 erzeugt Fahrzeuginformationen 84 auf der Grundlage der durch den Fahrzeugzustandssensor 40 erfassten Informationen. Die Fahrzeuginformationen 84 umfassen Informationen wie etwa die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Lenkwinkel, die Gierrate, die Querbeschleunigung und die Längsbeschleunigung.
Die Informationsermittlungseinheit 71 empfängt Verteilungsinformationen 85 über die Kommunikation durch die Kommunikationsvorrichtung 50. Die Verteilungsinformationen 85 sind Informationen, die in der Infrastruktur verteilt sind oder das umliegende Fahrzeug. Die Verteilungsinformationen 85 sind zum Beispiel Bauabschnittsinformationen oder Verkehrsunfallinformationen.
Die Positionsorientierungsinformationen 81, die Spurinformationen 82, die Umgebungsinformationen 83, die Fahrzeuginformationen 84 und die Verteilungsinformationen 85, die oben beispielhaft genannt sind, zeigen alle eine Fahrumgebung des Fahrzeugs. Die Informationen, die die Fahrumgebung des Fahrzeugs anzeigen, wie es oben beschrieben ist, werden als „Fahrumgebungsinformationen 80“ bezeichnet. Das heißt, die Fahrumgebungsinformationen 80 umfassen die Positionsorientierungsinformationen 81, die Spurinformationen 82, die Umgebungsinformationen 83, die Fahrzeuginformationen 84 und die Verteilungsinformationen 85.
Die Informationsermittlungseinheit 71 der Steuerungs- bzw. Regelungsvorrichtung 70 dient der Ermittlung der Fahrumgebungsinformationen 80. Wie es in 2 gezeigt ist, bildet die Informationsermittlungseinheit 71 zusammen mit dem GPS-Empfänger 10, der Kartendatenbasis 20, dem Umgebungssensor 30, dem Fahrzeugzustandssensor 40 und der Kommunikationsvorrichtung 50 die „Informationsermittlungsvorrichtung 110“. Die Informationsermittlungsvorrichtung 110 führt den oben beschriebenen Informationsermittlungsprozess als ein Teil des Fahrassistenz-Regelungssystems 100 aus.
3 ist ein Blockdiagramm zum Beschreiben des Prozesses zur Regelung einer autonomen Fahrt gemäß der Ausführungsform 1. Der Regler 72 zum autonomen Fahren führt die Regelung zum autonomen Fahren auf der Grundlage der Fahrumgebungsinformationen 80 aus. Der Regler 72 zum autonomen Fahren führt insbesondere eine Wegverfolgungsregelung als eine Regelung zum autonomen Fahren aus. In der Wegverfolgungsregelung berechnet der Regler 72 zum autonomen Fahren einen Soll-Weg des Fahrzeugs, um die Fahrt des Fahrzeugs so zu regeln, dass es dem Soll-Weg folgt. Das Fahren des Fahrzeugs kann durch geeignetes Betätigen der Fahrvorrichtung 60 gesteuert werden.
Der Regler 72 zum autonomen Fahren und die Fahrvorrichtung 60 bilden die „Wegverfolgungs-Regelungsvorrichtung 120“. Die Wegverfolgungs-Regelungsvorrichtung 120 führt die Wegverfolgungsregelung als ein Teil des Fahrassistenz-Regelungssystems 100 aus. Nachfolgend ist die Wegverfolgungsregelung durch die Wegverfolgungs-Regelungsvorrichtung 120 gemäß der Ausführungsform 1 ausführlicher beschrieben.
1 -2. Wegverfolgungs-Regelungsvorrichtung
4 ist ein Blockdiagramm, das eine Funktionskonfiguration der Wegverfolgungs-Regelungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform 1 zeigt. Die Wegverfolgungs-Regelungsvorrichtung 120 umfasst eine Einheit 121 zur Ermittlung benötigter Informationen, eine Soll-Weg-Entscheidungseinheit 122, eine Fahrzeugregelungsbetrag-Entscheidungseinheit 123 und einen Fahrzeugfahrregler 124.
5 ist ein Flussdiagramm, das die Wegverfolgungsregelung durch die Wegverfolgungs-Regelungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform 1 zeigt. Nachfolgend ist die Wegverfolgungsregelung durch die Wegverfolgungs-Regelungsvorrichtung 120 gemäß der Ausführungsform 1 mit Bezug auf die 4 und 5 beschrieben.
Wie es in den 4 und 5 gezeigt ist, ermittelt die Einheit 121 zur Ermittlung benötigter Informationen periodisch die benötigten Informationen 90 durch die Informationsermittlungsvorrichtung 110 (Schritt S10). Die benötigten Informationen 90 sind Informationen, die zur Berechnung des Soll-Wegs benötigt werden, und ein Teil der Fahrumgebungsinformationen 80. Zum Beispiel umfassen die benötigten Informationen 90 die Positionsorientierungsinformationen 81, die Spurinformationen 82, die Umgebungsinformationen 83 und die Verteilungsinformationen 85. Die Einheit 121 zur Ermittlung benötigter Informationen ermittelt periodisch die benötigten Informationen 90 und gibt die ermittelten Informationen zu der Soll-Weg-Entscheidungseinheit 122 aus.
Danach bestimmt die Soll-Weg-Entscheidungseinheit 122 den Soll-Weg auf der Grundlage der in Schritt S10 (Schritt S12) ermittelten benötigten Informationen 90. Verschiedene Verfahren zum Berechnen des Soll-Wegs werden vorgeschlagen. Das Verfahren zum Berechnen des Soll-Wegs gemäß der Ausführungsform 1 ist nicht besonders begrenzt. Die Soll-Weg-Entscheidungseinheit 122 gibt den bestimmten Soll-Weg an die Fahrzeugregelungsbetrag-Entscheidungseinheit 123 aus.
Die Fahrzeugregelungsbetrag-Entscheidungseinheit 123 berechnet einen Anweisungswert eines Fahrzeugregelungsbetrags für das Fahrzeug, so dass es so fährt, dass es dem Soll-Weg folgt (Schritt S14). Zum Beispiel berechnet die Fahrzeugregelungsbetrag-Entscheidungseinheit 123 einen Lenkwinkel-Anweisungswert, einen Fahrzeuggeschwindigkeit-Anweisungswert oder dergleichen zum Verringern einer Abweichung des Fahrzeugs von dem Soll-Weg auf der Grundlage von Parametern wie etwa einer seitlichen Abweichung, einer Orientierungswinkeldifferenz und einer Krümmung des Soll-Wegs. Die Fahrzeugregelungsbetrag-Entscheidungseinheit 123 gibt den entschiedenen Anweisungswert zu dem Fahrzeugfahrregler 124 aus.
Der Fahrzeugfahrregler 124 betätigt die Fahrvorrichtung 60 entsprechend dem von der Fahrzeugregelungsbetrag-Entscheidungseinheit 123 ausgegebenen Anweisungswert des Fahrzeugregelungsbetrags (Schritt S16). Zum Beispiel umfasst die Fahrvorrichtung 60 eine ESP (electric power steering) - Vorrichtung zum Lenken der Räder des Fahrzeugs. Es ist möglich, die Räder durch Antreiben und Regeln eines Motors der elektrischen Servo-Lenkvorrichtung einzuschlagen. Der Fahrzeugfahrregler 124 steuert den Motor gemäß dem von der Fahrzeugregelungsbetrag-Entscheidungseinheit 123 ausgegebenen Lenkwinkel-Anweisungswert an. Die Wegverfolgungsregelung wird realisiert, wie es oben beschrieben ist.
1-3. Systemgrenzen-Identifizierungsprozess
Nachfolgend sind Merkmale des Fahrassistenz-Regelungssystems 100 gemäß der Ausführungsform 1 beschrieben. Mit der Wegverfolgungsregelung wird die Fahrt des Fahrzeugs so geregelt, dass es dem Soll-Weg folgt. Jedoch kann es in der Mitte der Wegverfolgungsregelung zum Beispiel sein, wenn eine Störung, die eine Regelungsgrenze der Wegverfolgungsregelung überschreitet, auf das Fahrzeug einwirkt, dass eine Systemgrenze, bei der die Wegverfolgungsregelung erfolglos ist, erreicht wird. Ein Beispiel, wo die Systemgrenze wie oben beschrieben erreicht wird, ist, wenn das Fahrzeug die Spur verlässt, das Fahrzeug um mindestens einen bestimmten Betrag von dem Soll-Weg abweicht, die Fahrzeuggeschwindigkeit um mindestens einen bestimmten Betrag von einer Soll-Geschwindigkeit abweicht, sich das Fahrzeug um mindestens einen bestimmten Betrag an die weiße Linie oder eine Grenze eines befahrbaren Bereichs annähert oder ein Sensorwert des Gierwinkels oder dergleichen um mindestens ein bestimmtes Niveau von einem Sollwert abweicht. In einem wie oben beschriebenen Fall ist es wichtig, da das System den Fahrer auffordern muss, das Fahren umzuschalten, im Voraus genau zu erkennen, die Systemgrenze zu erreichen.
Die Systemgrenzen-Identifizierungseinheit 73 führt den Systemgrenzen-Identifizierungsprozess als ein Teil des Fahrassistenz-Regelungssystems 100 aus. Nachfolgend ist der Systemgrenzen-Identifizierungsprozess gemäß der Ausführungsform 1 ausführlicher beschrieben.
6 ist ein Blockdiagramm, das eine Funktionskonfiguration der Systemgrenzen-Identifizierungseinheit gemäß der Ausführungsform 1 zeigt. Die Systemgrenzen-Identifizierungseinheit 73 umfasst eine Fahrzeugmerkmalsbetrag-Ermittlungseinheit 731, ein Bestimmungsmodell 732 und eine Identifizierungsergebnis-Ausgabeeinheit 733.
7 ist ein Flussdiagramm, das den Systemgrenzen-Identifizierungsprozess durch die Systemgrenzen-Identifizierungseinheit gemäß der Ausführungsform 1 zeigt. Nachfolgend ist der Systemgrenzen-Identifizierungsprozess durch die Systemgrenzen-Identifizierungseinheit 73 gemäß der Ausführungsform 1 mit Bezug auf die 6 und 7 beschrieben.
Wie es in den 6 und 7 gezeigt ist, bestimmt die Systemgrenzen-Identifizierungseinheit 73 zuerst, ob die Wegverfolgungsregelung im Moment ausgeführt wird (Schritt S20). Wenn die Bestimmung ergibt, dass die Wegverfolgungsregelung im Moment nicht ausgeführt wird, endet die Routine. Wenn die Wegverfolgungsregelung im Moment ausgeführt wird, fährt die Routine mit dem nächsten Schritt fort. Im nächsten Schritt ermittelt die Fahrzeugmerkmalsbetrag-Ermittlungseinheit 731 einen Fahrzeugmerkmalsbetrag 92 (Schritt S22). Der Fahrzeugmerkmalsbetrag 92 ist ein Merkmalsbetrag des Fahrzeugs, der sich auf die Wegverfolgungsregelung bezieht, und wird zur Identifizierung der Systemgrenze verwendet. Zum Beispiel umfasst der Fahrzeugmerkmalsbetrag 92 wenigstens entweder die seitliche Abweichung des Fahrzeugs von dem Soll-Weg, den Lenkwinkel, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Fahrzeug-Gierrate, die Längsbeschleunigung, die Querbeschleunigung, den Lenkwinkel-Anweisungswert, den Fahrzeuggeschwindigkeit-Anweisungswert, einen Fahrzeug-Gierraten-Anweisungswert, einen Längsbeschleunigungs-Anweisungsbetrag, einen Querbeschleunigungs-Anweisungswert oder eine Abweichung des Anweisungswerts von dem Sensorwert. Insbesondere ermittelt die Fahrzeugmerkmalsbetrag-Ermittlungseinheit 731 den oben beschriebenen Fahrzeugmerkmalsbetrag 92 von der Informationsermittlungsvorrichtung 110 oder der Wegverfolgungs-Regelungsvorrichtung 120. Die Fahrzeugmerkmalsbetrag-Ermittlungseinheit 731 gibt den ermittelten Fahrzeugmerkmalsbetrag 92 zu dem Bestimmungsmodell 732 aus.
Die Systemgrenzen-Identifizierungseinheit 73 identifiziert eine Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen, unter Verwendung des Bestimmungsmodells 732 (Schritt S24). Insbesondere gibt die Systemgrenzen-Identifizierungseinheit 73 den ermittelten Fahrzeugmerkmalsbetrag 92 in das Bestimmungsmodell 732 ein. Das Bestimmungsmodell 732 ist ein Modell, das ausgelegt ist, um die Eingabe des Fahrzeugmerkmalbetrags 92 entgegenzunehmen und die Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen, auszugeben. In dem Bestimmungsmodell 732 wird ein Parameter oder die Anzahl von Zwischenschichten des Modells durch maschinelles Lernen im Voraus so eingestellt, dass eine korrekte Antwortrate eines Identifizierungsergebnisses einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Verschiedene Verfahren wie etwa ein neuronales Netzwerk, eine Support Vector Machine (SVM) und ein k-nächste-Nachbarn-Algorithmus (k-NN) können als Lernalgorithmus des Bestimmungsmodells 732 verwendet werden. In der nachfolgenden Beschreibung wird beispielhaft das neuronale Netzwerk als der Lernalgorithmus des Bestimmungsmodells 732 verwendet. Ein Beispiel eines maschinellen Lernprozesses des Bestimmungsmodells 732 ist nachfolgend für den maschinellen Lernprozess des Bestimmungsmodells 732 beschrieben. Das Bestimmungsmodell 732 gibt die Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen, zu der Identifizierungsergebnis-Ausgabeeinheit 733 aus.
Die Identifizierungsergebnis-Ausgabeeinheit 733 bestimmt, ob eine Bestätigungsbedingung des Identifizierungsergebnisses erfüllt ist (Schritt S26). Die Bestätigungsbedingung ist eine Bedingung zum Unterdrücken eines Nachlaufs oder einer fehlerhaften Bestimmung des Identifizierungsergebnisses der Systemgrenze. Zum Beispiel werden die folgenden Bedingungen als die Bestätigungsbedingung verwendet.

1) Ein Identifizierungsprozess der Systemgrenze durch das Bestimmungsmodell 732 identifiziert das gleiche Identifizierungsergebnis für eine bestimmte Zeit. Die Bedingung dient dem Unterdrücken des Nachlaufens des Identifizierungsergebnisses der Systemgrenze.

Die Bestätigungsbedingung kann die folgende Bedingung sein.
(2) Alle der folgenden Bedingungen (a) bis (f) sind erfüllt.

(a) Die Regelung zum autonomen Fahren wird im Moment ausgeführt.
- (b-1) Der Fahrer betätigt das Lenkrad nicht oder (b-2) Es gibt in der Richtung, in die der Fahrer das Lenkrad betätigt, keine Spur.
(c) Das Fahrassistenz-Regelungssystem 100 befindet sich in einem normalen Zustand.
(d) Der Fahrer betätigt das Bremspedal nicht.
(e) Der Fahrer betätigt das Gaspedal nicht.
(f) Die Fahrzeuggeschwindigkeit ist gleich hoch wie oder niedriger als ein Schwellenwert.

Die Bedingung (b-2) von den Bedingungen ist eine Bedingung zum Ausschließen eines Zeitpunkts, zu dem durch das Lenken des Fahrers die Spur gewechselt wird. Die Bedingungen (b-1), (c) und (d) sind Bedingungen zum Ausschließen, dass der folgende Fehler auftritt.
Wenn das Ergebnis in Schritt S26 NEIN ist, endet die Routine. Wenn das Ergebnis JA ist, fährt die Routine mit dem nächsten Schritt fort. Im nächsten Schritt bestätigt die Identifizierungsergebnis-Ausgabeeinheit 733 das von dem Bestimmungsmodell 732 ausgegebene Identifizierungsergebnis und gibt es aus (Schritt S28). Der Systemgrenzen-Identifizierungsprozess wird wie oben beschrieben realisiert.
1-4. Maschineller Lernprozess des Bestimmungsmodells
Nachfolgend ist der in dem Fahrassistenz-Regelungssystem 100 gemäß der Ausführungsform 1 enthaltene maschinelle Lernprozess des Bestimmungsmodells 732 beschrieben. In dem Bestimmungsmodell 732 wird der maschinelle Lernprozess unter Verwendung des neuronalen Netzwerks im Voraus durchgeführt, um den Fahrzeugmerkmalsbetrag mit der Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen, zu korrelieren. Nachfolgend ist der maschinelle Lernprozess des Bestimmungsmodells 732 anhand eines Flussdiagramms ausführlicher beschrieben.
8 ist ein Flussdiagramm einer Routine, die ausgeführt wird, wenn der maschinelle Lernprozess des Bestimmungsmodells durchgeführt wird. In dem in 8 gezeigten maschinellen Lernprozess werden zuerst Fahrzeugdaten für eine vorbestimmte Zeitspanne während der Ausführung der Wegverfolgungsregelung ermittelt (Schritt S2). Die Fahrzeugdaten sind hier zum Beispiel die seitliche Abweichung des Fahrzeugs von dem Soll-Weg, der Lenkwinkel, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Fahrzeug-Gierrate, die Längsbeschleunigung, die Querbeschleunigung, der Lenkwinkel-Anweisungswert, der Fahrzeuggeschwindigkeit-Anweisungswert, der Fahrzeug-Gierraten-Anweisungswert, der Längsbeschleunigungs-Anweisungsbetrag und der Querbeschleunigungs-Anweisungswert.
Ein Unterscheidungsergebnislabel, das Unterscheidungsergebnisse repräsentiert, wenn das Fahrzeug die Spur halten kann und wenn das Fahrzeug die Spur verlässt, wird erzeugt (Schritt S4). 9 ist ein Diagramm zur Beschreibung eines Verfahrens zum Erzeugen des Unterscheidungsergebnislabels. Wie es in 9 gezeigt ist, ist das Unterscheidungsergebnislabel eins, wenn eine in Schritt S2 ermittelte seitliche Abweichung einen Schwellenwert überschreitet, und das Unterscheidungsergebnislabel ist null, wenn die seitliche Abweichung den Schwellenwert nicht überschreitet. Hier ist das Lernen mit einem Lehrer, der das Unterscheidungsergebnislabel erzeugt, als ein Beispiel beschrieben. Jedoch kann auch ein Lernverfahren, das kein Unterscheidungsergebnislabel erzeugt (zum Beispiel eine One-Class Support-Vector Machine (SVM) oder ein Autocodierer) verwendet werden.
Trainingsdaten und Testdaten für das maschinelle Lernen werden erzeugt (Schritt S6). Die Trainingsdaten sind Daten, die für das maschinelle Lernen des Bestimmungsmodells verwendet werden, und die Testdaten sind Daten, die zum Bewerten des Bestimmungsmodells, auf dem das maschinelle Lernen durchgeführt wird, verwendet werden. 10 ist ein Diagramm zum Beschreiben eines Verfahrens zum Erzeugen der Trainingsdaten und der Testdaten. In den oben genannten Schritten werden die in Schritt S2 ermittelten Fahrzeugdaten und das in Schritt S4 erzeugte Unterscheidungsergebnislabel in mehrere Daten mit vorbestimmter Datenbreite unterteilt und um eine vorbestimmte Verschiebungsbreite verschoben. Die Datenbreite entspricht einer Zeit, die zur Bestimmung notwendig ist, und die Verschiebungsbreite entspricht einem Berechnungszyklus. Hier beträgt die Datenbreite 10 Sekunden, und die Verschiebungsbreite beträgt 160 Millisekunden. Zum Beispiel wird ein Teil der Daten als die Trainingsdaten verwendet, und die restlichen werden als die Testdaten verwendet.
Das Maschinenlernen wird unter Verwendung der erzeugten Trainingsdaten und Testdaten implementiert und verifiziert (Schritt S8). Hier wird das maschinelle Lernen unter Verwendung des neuronalen Netzwerks als einem repräsentativen Lernalgorithmus des Maschinenlernens durchgeführt. 11 ist ein Diagramm zum Beschreiben eines Verfahrens des Maschinenlernens unter Verwendung des neuronalen Netzwerks. Wie es in 11 gezeigt ist, wird das neuronale Netzwerk aus einer Eingabeschicht, der Zwischenschicht, und einer Ausgabeschicht gebildet. Die in Schritt S6 aufgeteilten Trainingsdaten werden der Eingabeschicht zugeführt. Die Ausgabe der Ausgabeschicht wird durchgeführt, wenn das Fahrzeug die Spur halten kann und wenn das Fahrzeug die Spur verlässt. Die Ausgabe von der Ausgabeschicht kann eine Wahrscheinlichkeit sein, die Spur zu verlassen, das heißt eine Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen. Ein Neuron wird zum Beispiel unter Verwendung eines Gradientenverfahrens als eine Sigmoidfunktion gelernt. Die Parameter wie etwa eine Zunahme oder Abnahme der Datenmenge, die Normalisierung der Eingabe und die Anzahl von Zwischenschichten werden eingestellt, bevor die korrekte Antwortrate des Identifizierungsergebnisses unter Verwendung der Testdaten den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Das Maschinenlernen des Bestimmungsmodells 732 wird mit Hilfe des oben beschriebenen Verfahrens durchgeführt.
1-5. Modifikationsbeispiel von Ausführungsform 1
Das Fahrassistenz-Regelungssystem 100 gemäß der Ausführungsform 1 kann als ein modifiziertes System konfiguriert sein, wie es unten beschrieben ist.
Die Systemgrenzen-Identifizierungseinheit 73 kann Teil eines Managementservers sein, der mit dem Fahrzeug verbindbar ist. In dem oben beschriebenen Fall kann der Fahrzeugmerkmalsbetrag 92 von einem Fahrzeug zu einem Managementserver übertragen werden, kann eine Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen, in dem Managementserver identifiziert werden und kann das Identifizierungsergebnis von dem Managementserver zu dem Fahrzeug übertragen werden.
Das von der Systemgrenzen-Identifizierungseinheit 73 ausgegebene Identifizierungsergebnis ist nicht auf die Wahrscheinlichkeit begrenzt, die Systemgrenze zu erreichen, sondern kann anzeigen, ob die Systemgrenze tatsächlich erreicht ist.
Eine durch die Identifizierungsergebnis-Ausgabeeinheit 733 durchgeführte Festlegungsbestimmung der Bestätigungsbedingung des Identifizierungsergebnisses ist nicht unverzichtbar.
Ausführungsform 2
Nachfolgend ist ein Fahrassistenz-Regelungssystem gemäß einer Ausführungsform 2 beschrieben.
2-1. Merkmal von Ausführungsform 2
Das Fahrassistenz-Regelungssystem 100 gemäß der Ausführungsform 2 umfasst einen Alarmierungsprozess, in dem der Fahrer alarmiert wird, wenn es wahrscheinlich ist, die Systemgrenze zu erreichen. Ein Alarmregler 140 führt den Alarmierungsprozess als ein Teil des Fahrassistenz-Regelungssystems 100 aus. Nachfolgend ist der Alarmierungsprozess gemäß der Ausführungsform 2 ausführlicher beschrieben.
12 ist ein Blockdiagramm, das eine Funktionskonfiguration des Alarmreglers gemäß der Ausführungsform 2 zeigt. Der Alarmregler 140 umfasst eine Identifizierungsergebnis-Ermittlungseinheit 141, eine Identifizierungsergebnis-Bestimmungseinheit 142 und eine Alarmeinheit 143. 13 ist ein Flussdiagramm, das den Alarmierungsprozess durch den Alarmregler gemäß der Ausführungsform 2 zeigt. Der Alarmierungsprozess durch den Alarmregler 140 gemäß der Ausführungsform 2 ist mit Bezug auf die 12 und 13 beschrieben.
Wie es in den 12 und 13 gezeigt ist, ermittelt zuerst die Identifizierungsergebnis-Ermittlungseinheit 141 ein Identifizierungsergebnis 94 von der Systemgrenzen-Identifizierungseinheit 130 (Schritt S40). Hier ist das Identifizierungsergebnis 94 die Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen. Die Identifizierungsergebnis-Ermittlungseinheit 141 gibt das ermittelte Identifizierungsergebnis 94 zu der Identifizierungsergebnis-Bestimmungseinheit 142 aus.
Im nächsten Schritt bestimmt die Identifizierungsergebnis-Bestimmungseinheit 142 die Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen, (Schritt S42). Hier bestimmt die Identifizierungsergebnis-Bestimmungseinheit 142 insbesondere, ob das Identifizierungsergebnis 94 größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist. Der Schwellenwert ist hier ein Schwellenwert zum Bestimmen, ob die Systemgrenze erreicht wird, und wird im Voraus in einem Speicher gespeichert. Wenn die Bestimmung NEIN ist, erfolgt eine Bestimmung, dass die Systemgrenze nicht erreicht wird, und die Routine endet. Wenn hingegen die Festlegung der Bestimmung JA ist, erfolgt eine Bestimmung, dass die Systemgrenze erreicht wird, und die Routine fährt mit dem nächsten Schritt fort.
Im nächsten Schritt alarmiert die Alarmeinheit 143 den Fahrer (Schritt S44). Hier alarmiert die Alarmeinheit 143 insbesondere den Fahrer, dass die Systemgrenze erreicht wird, mit einem Ton. Mit dem oben beschriebenen Alarmierungsprozess wird der Fahrer im Voraus alarmiert, dass die Systemgrenze erreicht wird. Demzufolge ist es möglich, dem Fahrer eine Zeit zu gewährleisten, eine Situation zu erkennen und das Fahrschalten oder dergleichen zu erkennen und zu bestimmen.
2-2. Modifikationsbeispiel von Ausführungsform 2
Die Alarmeinheit 143 kann andere Mittel verwenden, die dazu geeignet sind, den Fahrer zu alarmieren. Die oben beschriebenen Mittel sind zum Beispiel ein Warnton oder ein Benachrichtigungston, eine Anzeige auf einem Armaturenbrett, einem Flüssigkristallbildschirm oder dergleichen, ein Mittel zum Vibrieren eines Sitzes oder dergleichen oder eine Kombination aus diesen Mitteln.
Ausführungsform 3
Nachfolgend ist ein Fahrassistenz-Regelungssystem gemäß einer Ausführungsform 3 beschrieben.
3-1. Merkmal von Ausführungsform 3
Ein Fahrassistenz-Regelungssystem 100 gemäß der Ausführungsform 3 umfasst einen Anweisungswert-Korrekturprozess zum Korrigieren des Anweisungswerts des Fahrzeugregelungsbetrags gemäß der Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen, um zu verhindern, dass die Systemgrenze in der Wegverfolgungsregelung erreicht wird. Nachfolgend ist der Anweisungswert-Korrekturprozess in der Wegverfolgungsregelung gemäß der Ausführungsform 3 ausführlicher beschrieben.
14 ist ein Blockdiagramm, das eine Funktionskonfiguration einer Wegverfolgungs-Regelungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform 3 zeigt. Die Wegverfolgungs-Regelungsvorrichtung 120 umfasst die Einheit 121 zur Ermittlung benötigter Informationen, die Soll-Weg-Entscheidungseinheit 122, eine Fahrzeugregelungsbetrag-Entscheidungseinheit 125 und den Fahrzeugfahrregler 124. Die Fahrzeugregelungsbetrag-Entscheidungseinheit 125 umfasst eine Anweisungswert-Berechnungseinheit 126, eine Identifizierungsergebnis-Ermittlungseinheit 127 und eine Anweisungswert-Korrektureinheit 128.
15 ist ein Flussdiagramm, das die Wegverfolgungsregelung durch die Wegverfolgungs-Regelungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform 3 zeigt. Die Wegverfolgungsregelung durch die Wegverfolgungs-Regelungsvorrichtung 120 gemäß der Ausführungsform 3 ist mit Bezug auf die 14 und 15 beschrieben.
In den in 15 gezeigten Schritten S50 und S52 werden die gleichen Prozesse wie die Prozesse in den Schritten S10 und S12, die oben beschrieben sind, durchgeführt. Die Soll-Weg-Entscheidungseinheit 122 gibt den bestimmten Soll-Weg zu der Fahrzeugregelungsbetrag-Entscheidungseinheit 125 aus.
Die Anweisungswert-Berechnungseinheit 126 der Fahrzeugregelungsbetrag-Entscheidungseinheit 125 berechnet den Anweisungswert des Fahrzeugregelungsbetrags für das Fahrzeug so, dass es dem Soll-Weg folgt (Schritt S54). Zum Beispiel berechnet die Anweisungswert-Berechnungseinheit 126 den Lenkwinkel-Anweisungswert, den Fahrzeuggeschwindigkeit-Anweisungswert oder dergleichen zum Verringern der Abweichung des Fahrzeugs von dem Soll-Weg auf der Grundlage von Parametern wie etwa der seitlichen Abweichung, der Orientierungswinkeldifferenz und der Krümmung des Soll-Wegs. Die Anweisungswert-Berechnungseinheit 126 gibt den berechneten Anweisungswert zu der Anweisungswert-Korrektureinheit 128 aus.
Die Identifizierungsergebnis-Ermittlungseinheit 127 der Fahrzeugregelungsbetrag-Entscheidungseinheit 125 ermittelt das Identifizierungsergebnis 94 von der Systemgrenzen-Identifizierungseinheit 130 (Schritt S56). Hier ist das Identifizierungsergebnis 94 die Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen. Die Identifizierungsergebnis-Ermittlungseinheit 127 gibt das ermittelte Identifizierungsergebnis 94 zu der Anweisungswert-Korrektureinheit 128 aus.
Im nächsten Schritt korrigiert die Anweisungswert-Korrektureinheit 128 den Anweisungswert des Fahrzeugregelungsbetrags auf der Grundlage des Identifizierungsergebnisses 94 der Systemgrenze (Schritt S58). Hier wird der Anweisungswert so korrigiert, dass die Fahrzeugsteuerungsleistung in der Wegverfolgungsregelung verhindert wird, da die Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen, die in dem Identifizierungsergebnis 94 enthalten ist, höher ist. Hier bezieht sich die Steuerungsleistungsunterdrückung des Fahrzeugs auf die Unterdrückung der Fahrzeuggeschwindigkeit, die Unterdrückung der Querbeschleunigung, die Unterdrückung einer Lenkwinkelgeschwindigkeit, die Unterdrückung einer Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Kombination aus diesen. Zum Beispiel berechnet die Anweisungswert-Korrektureinheit 128, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit als ein Beispiel der Steuerungsleistungsunterdrückung verhindert wird, eine Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage der Erreichungswahrscheinlichkeit. Die Anweisungswert-Korrektureinheit 128 berechnet den Anweisungswert des Fahrzeugregelungsbetrags zur Realisierung der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit. Jeder Anweisungswert nach der Korrektur wird zu dem Fahrzeugfahrregler 124 ausgegeben.
Der Fahrzeugfahrregler 124 betätigt die Fahrvorrichtung 60 entsprechend dem Anweisungswert des Fahrzeugregelungsbetrags nach der von der Anweisungswert-Korrektureinheit 128 ausgegebenen Korrektur (Schritt S60). Die Wegverfolgungsregelung, in der das Erreichen der Systemgrenze verhindert wird, wird wie oben beschrieben realisiert.
Wie es oben beschrieben ist, ist es mit dem Fahrassistenz-Regelungssystem 100 gemäß der Ausführungsform 3 möglich, die Fahrzeugsteuerungsleistung in der Wegverfolgungsregelung entsprechend einem Hinweis, die Systemgrenze zu erreichen, zu verhindern. Demzufolge ist es möglich, wirksam zu verhindern, die Systemgrenze zu erreichen. Mit dem Fahrassistenz-Regelungssystem 100 gemäß der Ausführungsform 3 kann die Fahrzeugsteuerungsleistung schnell von einem verhinderten Zustand zurückgeführt werden, da die Fahrzeugsteuerungsleistung in der Wegverfolgungsregelung nicht verhindert wird, wenn die Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen, niedrig ist.
3-2. Modifikationsbeispiel von Ausführungsform 3
Das Fahrassistenz-Regelungssystem 100 gemäß der Ausführungsform 3 kann als ein modifiziertes System konfiguriert sein, wie es weiter unten beschrieben ist.
Ferner kann die Konfiguration des Alarmreglers 140, der in dem Fahrassistenz-Regelungssystem 100 gemäß der Ausführungsform 2 enthalten ist, enthalten sein. In der oben beschriebenen Konfiguration ist es möglich, dass der Anweisungswert-Korrekturprozess in der Wegverfolgungsregelung nur dann implementiert wird, wenn der Fahrer im Voraus alarmiert wird, dass die Systemgrenze erreicht wird und es keine Antwort von dem Fahrer gibt.
Wenn die Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen, die in dem Identifizierungsergebnis 94 enthalten ist, höher als eine vorbestimmte Wahrscheinlichkeit ist, kann die Anweisungswert-Korrektureinheit 128 den Anweisungswert des Fahrzeugregelungsbetrags korrigieren.
Ausführungsform 4
Nachfolgend ist ein Fahrassistenz-Regelungssystem gemäß einer Ausführungsform 4 beschrieben.
4-1. Merkmal der Ausführungsform 4
Ein Fahrassistenz-Regelungssystem 100 gemäß der Ausführungsform 4 umfasst einen Soll-Weg-Korrekturprozess zum Korrigieren des Soll-Wegs entsprechend der Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen, um zu verhindern, dass die Systemgrenze in der Wegverfolgungsregelung erreicht wird. Nachfolgend ist der Soll-Weg-Korrekturprozess in der Wegverfolgungsregelung gemäß der Ausführungsform 4 ausführlicher beschrieben.
16 ist ein Blockdiagramm, das eine Funktionskonfiguration einer Wegverfolgungs-Regelungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform 4 zeigt. Die Wegverfolgungs-Regelungsvorrichtung 120 umfasst die Einheit 121 zur Ermittlung benötigter Informationen, eine Soll-Weg-Entscheidungseinheit 150, die Fahrzeugregelungsbetrag-Entscheidungseinheit 123 und den Fahrzeugfahrregler 124. Die Soll-Weg-Entscheidungseinheit 150 umfasst eine Soll-Weg-Berechnungseinheit 151, eine Identifizierungsergebnis-Ermittlungseinheit 152 und ein Soll-Weg-Korrektureinheit 153.
17 ist ein Flussdiagramm, das die Wegverfolgungsregelung durch die Wegverfolgungs-Regelungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform 4 zeigt. Nachfolgend ist die Wegverfolgungsregelung durch die Wegverfolgungs-Regelungsvorrichtung 120 gemäß der Ausführungsform 4 mit Bezug auf die 16 und 17 beschrieben.
In dem in 17 gezeigten Schritt S70 wird der gleiche Prozess wie der oben beschriebene Prozess in Schritt S10 durchgeführt. Die Einheit 121 zur Ermittlung benötigter Informationen ermittelt periodisch die benötigten Informationen 90 und gibt die ermittelten Informationen zu der Soll-Weg-Berechnungseinheit 151 der Soll-Weg-Entscheidungseinheit 150 aus.
Die Soll-Weg-Berechnungseinheit 151 der Soll-Weg-Entscheidungseinheit 150 berechnet den Soll-Weg auf der Grundlage der in Schritt S70 ermittelten benötigten Informationen 90 (Schritt S72). Hier wird der gleiche Prozess wie der oben beschriebene Prozess in Schritt S12 ausgeführt. Die Soll-Weg-Berechnungseinheit 151 gibt den berechneten Soll-Weg zu der Soll-Weg-Korrektureinheit 153 aus.
Die Identifizierungsergebnis-Ermittlungseinheit 152 der Soll-Weg-Entscheidungseinheit 150 ermittelt das Identifizierungsergebnis 94 von der Systemgrenzen-Identifizierungseinheit 130 (Schritt S74). Das Identifizierungsergebnis 94 ist die Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen. Die Identifizierungsergebnis-Ermittlungseinheit 152 gibt das ermittelte Identifizierungsergebnis 94 zu der Soll-Weg-Korrektureinheit 153 aus.
Im nächsten Schritt korrigiert die Soll-Weg-Korrektureinheit 153 den Soll-Weg auf der Grundlage des Identifizierungsergebnisses 94 (Schritt S76). Hier wird der Soll-Weg so korrigiert, dass die Fahrzeugsteuerungsleistung in der Wegverfolgungsregelung verhindert wird, da die Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen, die in dem Identifizierungsergebnis 94 enthalten ist, höher ist. Hier bezieht sich die Steuerungsleistungsunterdrückung des Fahrzeugs auf die Unterdrückung der Fahrzeuggeschwindigkeit, die Unterdrückung der Querbeschleunigung, die Unterdrückung der Lenkwinkelgeschwindigkeit, Unterdrückung der der Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit und die Kombination aus diesen. Wenn zum Beispiel die Fahrzeuggeschwindigkeit als Beispiel der Steuerungsleistungsunterdrückung verhindert wird, wird der Soll-Weg zu einer Seite korrigiert, in der sich das Fahrzeug in einer Längsrichtung des Fahrzeugs nähert. Der Soll-Weg nach der Korrektur wird zu der Fahrzeugregelungsbetrag-Entscheidungseinheit 123 ausgegeben.
Die Fahrzeugregelungsbetrag-Entscheidungseinheit 123 berechnet den Anweisungswert des Fahrzeugregelungsbetrags für das Fahrzeug so, dass es dem Soll-Weg nach der Korrektur folgt (Schritt S78). Hier wird insbesondere der gleiche Prozess wie der Prozess in Schritt S14 ausgeführt. Die Fahrzeugregelungsbetrag-Entscheidungseinheit 123 gibt den entschiedenen Anweisungswert zu dem Fahrzeugfahrregler 124 aus.
Der Fahrzeugfahrregler 124 betätigt die Fahrvorrichtung 60 entsprechend dem von der Fahrzeugregelungsbetrag-Entscheidungseinheit 123 ausgegebenen Anweisungswert des Fahrzeugregelungsbetrags (Schritt S80). Hier wird insbesondere der gleiche Prozess wie der Prozess in Schritt S16 ausgeführt. Die Wegverfolgungsregelung, in der verhindert wird, dass die Systemgrenze erreicht wird, ist wie oben beschrieben realisiert.
Wie es oben beschrieben ist, ist es mit dem Fahrassistenz-Regelungssystem 100 gemäß der Ausführungsform 4 möglich, die Fahrzeugsteuerungsleistung in der Wegverfolgungsregelung entsprechend dem Hinweis, dass die Systemgrenze erreicht wird, zu verhindern. Demzufolge ist es möglich, wirksam zu verhindern, die Systemgrenze zu erreichen. Mit dem Fahrassistenz-Regelungssystem 100 gemäß der Ausführungsform 4 kann die Fahrzeugsteuerungsleistung schnell von dem verhinderten Zustand zurückkehren, da die Fahrzeugsteuerungsleistung in der Wegverfolgungsregelung nicht verhindert wird, wenn die Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen, niedrig ist.
4-2. Modifikationsbeispiel von Ausführungsform 4
Das Fahrassistenz-Regelungssystem 100 gemäß der Ausführungsform 4 kann als ein modifiziertes System konfiguriert sein, wie es weiter unten beschrieben ist.
Ferner kann die Konfiguration des Alarmreglers 140, die in dem Fahrassistenz-Regelungssystem 100 gemäß der Ausführungsform 2 enthalten ist, enthalten sein. In der oben beschriebenen Konfiguration ist es auch möglich, dass nur der Soll-Weg-Korrekturprozess in der Wegverfolgungsregelung implementiert wird, wenn der Fahrer im Voraus alarmiert wird, dass die Systemgrenze erreicht wird und es keine Antwort von dem Fahrer gibt.
Wenn die Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen, die in dem Identifizierungsergebnis 94 enthalten ist, höher als die vorbestimmte Wahrscheinlichkeit ist, kann die Soll-Weg-Korrektureinheit 153 den Soll-Weg korrigieren.
Ausführungsform 5
Nachfolgend ist ein Fahrassistenz-Regelungssystem gemäß der Ausführungsform 5 beschrieben.
5-1. Merkmal von Ausführungsform 5
Wenn während der Wegverfolgungsregelung die Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen, kontinuierlich hoch ist, ist die Wahrscheinlichkeit, dass das Fahrzeug dem Soll-Weg nicht folgen kann, hoch. Das Fahrassistenz-Regelungssystem 100 gemäß der Ausführungsform 5 umfasst einen Regelungsende-Bestimmungsprozess zum Beenden der Wegverfolgungsregelung, wenn über eine größere Zeitspanne kontinuierlich vorhergesagt wird, dass die Systemgrenze erreicht wird. Eine Regelungsende-Bestimmungseinheit 160 führt den Regelungsende-Bestimmungsprozess als ein Teil des Fahrassistenz-Regelungssystems 100 aus. Nachfolgend ist der Regelungsende-Bestimmungsprozess gemäß der Ausführungsform 5 ausführlicher beschrieben.
18 ist ein Blockdiagramm, das eine Funktionskonfiguration der Regelungsende-Bestimmungseinheit gemäß der Ausführungsform 5 zeigt. Die Regelungsende-Bestimmungseinheit 160 umfasst eine Identifizierungsergebnis-Ermittlungseinheit 161, eine Identifizierungsergebnis-Bestimmungseinheit 162, eine Systemgrenzen-Zählereinheit 163 und eine Regelungsende-Bestimmungseinheit 164.
19 ist ein Flussdiagramm, das den Regelungsende-Bestimmungsprozess durch die Regelungsende-Bestimmungseinheit gemäß der Ausführungsform 5 zeigt. Der Regelungsende-Bestimmungsprozess durch die Regelungsende-Bestimmungseinheit 160 gemäß der Ausführungsform 5 ist mit Bezug auf die 18 und 19 beschrieben. Eine Routine des in 19 gezeigten Regelungsende-Bestimmungsprozesses wird gestartet, während das Fahrassistenz-Regelungssystem 100 die Wegverfolgungsregelung ausführt.
Wie es in den 18 und 19 gezeigt ist, setzt die Systemgrenzen-Zählereinheit 163 zuerst einen Zählerwert eines Systemgrenzenzählers auf null zurück (Schritt S100). Der Systemgrenzenzähler ist ein Zähler zum Zählen einer Fortsetzungszeit, während der die Systemgrenze erreicht bleibt. Danach ermittelt die Identifizierungsergebnis-Ermittlungseinheit 161 das Identifizierungsergebnis 94 von der Systemgrenzen-Identifizierungseinheit 130 (Schritt S102). Das Identifizierungsergebnis 94 ist hier die Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen. Die Identifizierungsergebnis-Ermittlungseinheit 161 gibt das ermittelte Identifizierungsergebnis 94 an die Identifizierungsergebnis-Bestimmungseinheit 162 aus.
Im nächsten Schritt bestimmt die Identifizierungsergebnis-Bestimmungseinheit 162 die Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen (Schritt S104). Hier bestimmt die Identifizierungsergebnis-Bestimmungseinheit 162 insbesondere, ob das Identifizierungsergebnis 94 größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist. Wenn die Bestimmung NEIN ist, wird bestimmt, dass die Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen, niedrig ist, und der Prozess kehrt wieder zu Schritt S100 zurück. Wenn hingegen die Bestimmung JA ist, wird bestimmt, dass die Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen, hoch ist, und der Prozess fährt mit dem nächsten Schritt fort.
Im nächsten Schritt inkrementiert die Systemgrenzen-Zählereinheit 163 den Zählerwert der Systemgrenzenzähler um +1 (Schritt S106). Der Systemgrenzen-Zählereinheit 163 gibt einen momentanen Zählerwert an die Regelungsende-Bestimmungseinheit 164 aus.
Die Regelungsende-Bestimmungseinheit 164 bestimmt, ob der von der Systemgrenzen-Zählereinheit 163 eingegebene Zählerwert größer als ein vorbestimmter Wert ist (Schritt S108). Der vorbestimmt Wert ist hier ein Wert, der einer oberen Grenzwert der Fortsetzungszeit der Bestimmung entspricht, die Systemgrenze zu erreichen, und ist ein Wert, der im Voraus aus Sicherheitsgründen eingestellt wird. Als Folge davon, wenn die Bestimmung NEIN ist, ist es möglich zu bestimmen, dass die Fortsetzungszeit der Bestimmung, die Systemgrenze zu erreichen, die Grenze nicht erreicht hat. In diesem Fall kehrt der Prozess zu Schritt S102 zurück. Wenn hingegen die Festlegung der Bestimmung in Schritt S108 JA ist, ist es möglich zu bestimmen, dass die Fortsetzungszeit der Bestimmung, die Systemgrenze zu erreichen, die Grenze erreicht. In diesem Fall führt die Regelungsende-Bestimmungseinheit 164 einen Prozess zum Beenden der Wegverfolgungsregelung aus (Schritt S110).
Wie es oben beschrieben ist, ist mit dem Regelungsende-Bestimmungsprozess, wie er oben beschrieben ist, die Wegverfolgungsregelung beendet, wenn die Bestimmung, die Systemgrenze zu erreichen, für eine lange Zeitspanne während der Ausführung der Wegverfolgungsregelung fortbesteht. Demzufolge ist es möglich, das Fahren in einem sicheren Zustand zu dem Fahrer umzuschalten.
5-2. Modifikationsbeispiel von Ausführungsform 5
Das Fahrassistenz-Regelungssystem 100 gemäß der Ausführungsform 5 kann als ein modifiziertes System konfiguriert sein, wie es weiter unten beschrieben ist.
Das Fahrassistenz-Regelungssystem 100 gemäß der Ausführungsform 5 kann als ein System konfiguriert sein, das mit dem Fahrassistenz-Regelungssystem 100 gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 4 kombiniert ist.
Ausführungsform 6
Nachfolgend ist ein Fahrassistenz-Regelungssystem gemäß der Ausführungsform 6 beschrieben.
6-1. Merkmal von Ausführungsform 6
Das Fahrassistenz-Regelungssystem 100 gemäß der Ausführungsform 6 umfasst einen Bestimmungsmodell-Aktualisierungsprozess zum Sammeln der Fahrzeugdaten während der Ausführung der Wegverfolgungsregelung und zum Aktualisieren des Bestimmungsmodells 732 auf der Grundlage der aktualisierten Fahrzeugdaten. Eine Bestimmungsmodell-Aktualisierungsprozesseinheit 170 führt den Bestimmungsmodell-Aktualisierungsprozess als ein Teil des Fahrassistenz-Regelungssystems 100 aus. Nachfolgend ist der Bestimmungsmodell-Aktualisierungsprozess gemäß der Ausführungsform 6 ausführlicher beschrieben.
20 ist ein Blockdiagramm, das die Funktionskonfiguration der Bestimmungsmodell-Aktualisierungsprozesseinheit gemäß der Ausführungsform 6 zeigt. Die Bestimmungsmodell-Aktualisierungsprozesseinheit 170 umfasst eine Fahrzeugdaten-Sammeleinheit 171, eine Ersatzmodell-Erzeugungseinheit 172, eine Modellvergleichseinheit 173 und eine Bestimmungsmodell-Aktualisierungseinheit 174. Die Bestimmungsmodell-Aktualisierungsprozesseinheit 170 befindet sich hier innerhalb des Managementservers, der mit dem Fahrzeug verbindbar ist. Jedoch kann sich die Bestimmungsmodell-Aktualisierungsprozesseinheit 170 auch innerhalb der Steuerungs- bzw. Regelungsvorrichtung 70 befinden, die in dem Fahrzeug eingebaut ist, oder eine Ersatz-Steuerungs- bzw. Regelungsvorrichtung, die von der Steuerungs- bzw. Regelungsvorrichtung 70 verschieden ist.
21 ist ein Flussdiagramm, das den Bestimmungsmodell-Aktualisierungsprozess durch die Bestimmungsmodell-Aktualisierungsprozesseinheit gemäß der Ausführungsform 6 zeigt. Der Bestimmungsmodell-Aktualisierungsprozess durch die Bestimmungsmodell-Aktualisierungsprozesseinheit 170 gemäß der Ausführungsform 6 ist mit Bezug auf die 20 und 21 beschrieben.
Die Fahrzeugdaten-Sammeleinheit 171 ermittelt und sammelt vergangene Daten 96 von der Wegverfolgungs-Regelungsvorrichtung 120 (Schritt S120). Die vergangenen Daten 96 sind ein Ist-Wert der Fahrzeugdaten während der Ausführung der Wegverfolgungsregelung, und die vergangenen Daten 96 sind zum Beispiel die seitliche Abweichung des Fahrzeugs vom Soll-Weg, der Lenkwinkel, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Fahrzeug-Gierrate, die Längsbeschleunigung, die Querbeschleunigung, der Lenkwinkel-Anweisungswert, der Fahrzeuggeschwindigkeit-Anweisungswert, der Fahrzeug-Gierraten-Anweisungswert, der Längsbeschleunigungs-Anweisungsbetrag und der Querbeschleunigungs-Anweisungswert. Die Fahrzeugdaten-Sammeleinheit 171 sammelt wenigstens eine bestimmte Datenmenge an vergangenen Daten 96 und gibt dann die vergangenen Daten 96 zu der Ersatzmodell-Erzeugungseinheit 172 aus.
Die Ersatzmodell-Erzeugungseinheit 172 implementiert das maschinelle Lernen unter Verwendung der vergangene Daten 96, um ein Ersatzmodell zu erzeugen (Schritt S122). Hier werden die gleichen Prozesse wie die Prozesse in den Schritten S4 bis S8 durchgeführt, um das Ersatzmodell des Bestimmungsmodells zu erzeugen.
Die Modellvergleichseinheit 173 vergleicht eine korrekte Antwortrate des Ersatzmodells mit der korrekten Antwortrate des momentanen Bestimmungsmodells 732 unter Verwendung der Testdaten (Schritt S124). Zum Beispiel gibt die Modellvergleichseinheit 173 ein Vergleichsergebnis, das anzeigt, dass die Aktualisierung des Bestimmungsmodells 732 nicht benötigt wird, zu der Bestimmungsmodell-Aktualisierungseinheit 174 aus, wenn die korrekte Antwortrate des Ersatzmodells höher als die korrekte Antwortrate des momentanen Bestimmungsmodells 732 ist. Wenn die korrekte Antwortrate des Ersatzmodells gleich hoch wie oder höher als die korrekte Antwortrate des momentanen Bestimmungsmodells 732 ist, gibt die Modellvergleichseinheit 173 ein Vergleichsergebnis, das anzeigt, dass die Aktualisierung des Bestimmungsmodells 732 nicht benötigt wird, zu der Bestimmungsmodell-Aktualisierungseinheit 174 aus.
Die Bestimmungsmodell-Aktualisierungseinheit 174 aktualisiert das Bestimmungsmodell 732 auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses (Schritt S126). Insbesondere aktualisiert das Bestimmungsmodell 732 das Bestimmungsmodell-Aktualisierungseinheit 174 mit dem Ersatzmodell, wenn das Vergleichsergebnis, das anzeigt, dass die Aktualisierung des Bestimmungsmodells 732 nicht benötigt wird, empfangen wird.
Mit dem oben beschriebenen Bestimmungsmodell-Aktualisierungsprozess ist es möglich, mit hoher Genauigkeit zu bestimmen, dass die Systemgrenze erreicht wird, entsprechend einer Änderung der externen Umgebung oder dergleichen aufgrund einer Alterung des Fahrzeugs oder einer jahreszeitlichen Änderung.
6-2. Modifikationsbeispiel von Ausführungsform 6
Das Fahrassistenz-Regelungssystem 100 gemäß der Ausführungsform 6 kann als ein modifiziertes System ausgelegt sein, wie es weiter unten beschrieben ist.
Wenn die korrekte Antwortrate des Ersatzmodells um mindestens ein bestimmtes Level höher als die korrekte Antwortrate des momentanen Bestimmungsmodells 732 ist, kann die Modellvergleichseinheit 173 das Vergleichsergebnis, das anzeigt, dass die Aktualisierung des Bestimmungsmodells 732 notwendig ist, zu der Bestimmungsmodell-Aktualisierungseinheit 174 ausgeben. Mit der Konfiguration, wie es oben beschrieben ist, ist es möglich zu verhindern, dass ein Aktualisierungsprozess des Bestimmungsmodells 732 auf komplizierte Weise durchgeführt wird.

Claims

Fahrassistenz-Regelungssystem (100) eines Fahrzeugs, wobei das Fahrassistenz-Regelungssystem umfasst: eine Einheit (121) zur Ermittlung benötigter Informationen zum Ermitteln benötigter Informationen (90), um einen Soll-Weg zu berechnen; eine Soll-Weg-Entscheidungseinheit (122, 150) zum Bestimmen des Soll-Wegs auf der Grundlage der benötigten Informationen (90); und einen Fahrzeugfahrregler (124) zum Durchführen einer Wegverfolgungsregelung, um eine Fahrvorrichtung (60) des Fahrzeugs so zu steuern, dass das Fahrzeug dem Soll-Weg folgt; dadurch gekennzeichnet, dass: das Fahrassistenz-Regelungssystem (100) ferner eine Systemgrenzen-Identifizierungseinheit (73, 130) zum Identifizieren einer Wahrscheinlichkeit, eine Systemgrenze zu erreichen, bei der die Wegverfolgungsregelung erfolglos wird, umfasst, wobei die Systemgrenzen-Identifizierungseinheit (73, 130) ein Bestimmungsmodell (732) umfasst, das eine Beziehung zwischen mehreren Fahrzeugmerkmalsbeträgen (92), die mit der Wegverfolgungsregelung in Beziehung stehen, und der Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen, durch maschinelles Lernen im Voraus lernt, und wobei die Systemgrenzen-Identifizierungseinheit (73, 130) ausgelegt ist, um ein Identifizierungsergebnis (94) der Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen, die den eingegebenen Fahrzeugmerkmalsbeträgen (92) entspricht, unter Verwendung des Bestimmungsmodells (732) auszugeben.
Fahrassistenz-Regelungssystem (100) nach Anspruch 1, wobei der Fahrzeugfahrregler (124) umfasst: eine Anweisungswert-Berechnungseinheit (126) zum Berechnen eines Anweisungswerts an die Fahrvorrichtung (60) des Fahrzeugs, so dass das Fahrzeug dem Soll-Weg folgt; und eine Anweisungswert-Korrektureinheit (128) zum Korrigieren des Anweisungswerts in Abhängigkeit von dem Identifizierungsergebnis (94).
Fahrassistenz-Regelungssystem (100) nach Anspruch 1, wobei die Soll-Weg-Entscheidungseinheit (150) umfasst: eine Soll-Weg-Berechnungseinheit (151) zum Berechnen des Soll-Wegs auf der Grundlage der benötigten Informationen (90); und eine Soll-Weg-Korrektureinheit (153) zum Korrigieren des Soll-Wegs in Abhängigkeit von dem Identifizierungsergebnis (94).
Fahrassistenz-Regelungssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Fahrzeugfahrregler (124) ferner eine Alarmeinheit (143) zum Alarmieren eines Fahrers, wenn das Identifizierungsergebnis (94) einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, umfasst.
Fahrassistenz-Regelungssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Fahrzeugfahrregler (124) ausgelegt ist, um die Wegverfolgungsregelung zu beenden, wenn ein Zustand, in dem das Identifizierungsergebnis (94) einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, für eine bestimmte Zeitspanne andauert.
Fahrassistenz-Regelungssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das ferner eine Aktualisierungsprozesseinheit (170) zum Aktualisieren des Bestimmungsmodells (732) umfasst, wobei die Aktualisierungsprozesseinheit (170) umfasst: eine Akkumulierungseinheit (171) zum Sammeln vergangener Daten des Fahrzeugmerkmalbetrags; eine Ersatzmodell-Erzeugungseinheit (172) zum Erzeugen eines Ersatzmodells des Bestimmungsmodells (732) durch maschinelles Lernen einer Beziehung zwischen den vergangenen Daten und der Wahrscheinlichkeit, die Systemgrenze zu erreichen; eine Modellvergleichseinheit (173) zum Vergleichen einer korrekten Antwortrate eines Identifizierungsergebnisses durch das Bestimmungsmodell mit einer korrekten Antwortrate eines Identifizierungsergebnisses durch das Ersatzmodell unter Verwendung von Testdaten; und eine Bestimmungsmodell-Aktualisierungseinheit (174) zum Aktualisieren des Bestimmungsmodells (732) mit dem Ersatzmodell, wenn die korrekte Antwortrate des Ersatzmodells um wenigstens ein bestimmtes Level höher als die korrekte Antwortrate des Bestimmungsmodells (732) ist.
Fahrassistenz-Regelungssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Systemgrenzen-Identifizierungseinheit (73, 130) ausgelegt ist, das Identifizierungsergebnis nicht auszugeben, wenn eine vorbestimmte Bestätigungsbedingung nicht erfüllt ist.