DE102020113421A1

DE102020113421A1 - Vorrichtung und verfahren zum autonomen fahren

Info

Publication number: DE102020113421A1
Application number: DE102020113421.5A
Authority: DE
Inventors: Yong Kwan Ji; Jun Han Lee; Jeong Hee Lee
Original assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Current assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Priority date: 2019-05-20
Filing date: 2020-05-18
Publication date: 2020-11-26
Anticipated expiration: 2040-05-19
Also published as: CN112046481B; US20200371534A1; US11934204B2; DE102020113421B4; CN112046481A

Abstract

Offenbart sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum autonomen Fahren. Die Vorrichtung zum autonomen Fahren kann aufweisen: eine Sensoreinheit, die zum Detektieren eines umliegenden Objekts, einschließlich eines umliegenden Fahrzeugs in der Nähe eines autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs, ausgebildet ist; einen Speicher, der zum Speichern von Karteninformationen ausgebildet ist; und einen Prozessor, der zum Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs basierend auf einer erwarteten Fahrtrajektorie, die auf Grundlage der in dem Speicher gespeicherten Karteninformationen erzeugt wird, ausgebildet ist.

Description

Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität und den Nutzen der Koreanischen Patentanmeldungen Nr. 10-2019-0058602, 10-2019-0058604 und 10-2019-0058605 , eingereicht am 20. Mai 2019, welche hiermit durch Bezugnahme zu jeglichen Zwecken in die vorliegende Anmeldung einbezogen werden, als wenn sie hierin aufgeführt wären.
HINTERGRUND
TECHNISCHES GEBIET
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung betreffen eine Vorrichtung und ein Verfahren zum autonomen Fahren, die bei einem autonomen Fahrzeug eingesetzt werden.
DISKUSSION DES STANDES DER TECHNIK
Die heutige Automobilindustrie bewegt sich auf eine Umsetzung des autonomen Fahrens zu, um das Eingreifen des Fahrers in die Fahrzeugführung zu minimieren. Ein autonomes Fahrzeug bezieht sich auf ein Fahrzeug, das autonom einen Fahrweg ermittelt, indem es beim Fahren mit Hilfe einer externen Informationserfassungs- und -Verarbeitungsfunktion eine Umgebung erkennt und sich mittels seiner eigenen Antriebskraft selbständig fortbewegt.
Das autonome Fahrzeug kann sich bis zu einem Zielort autonom fortbewegen und dabei eine Kollision mit einem Hindernis auf einem Fahrweg verhindern und eine Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrtrichtung auf der Grundlage einer Fahrbahnform steuern, obwohl ein Fahrer weder Lenkrad noch Gaspedal oder Bremse betätigt. Das autonome Fahrzeug kann beispielsweise auf einer geraden Fahrbahn beschleunigen und beim Wechseln der Fahrtrichtung entsprechend der Krümmung einer gekrümmten Fahrbahn auf der gekrümmten Fahrbahn abbremsen.
Um das sichere Fahren eines autonomen Fahrzeugs zu gewährleisten, muss das Fahren des autonomen Fahrzeugs basierend auf einer gemessenen Fahrumgebung gesteuert werden, indem die Fahrumgebung mit Hilfe von am Fahrzeug angebrachten Sensoren genau gemessen und der Fahrzustand des Fahrzeugs weiterhin überwacht wird. Zu diesem Zweck werden verschiedene Sensoren bei dem autonomen Fahrzeug eingesetzt, wie z.B. ein LIDAR-Sensor, ein Radarsensor, ein Ultraschallsensor und ein Kamerasensor, das heißt Sensoren zur Erkennung umliegender Objekte, wie umliegende Fahrzeuge, Fußgänger und ortsfeste Einrichtungen. Die von einem solchen Sensor ausgegebenen Daten werden verwendet, um Informationen zu einer Fahrumgebung zu ermitteln, z.B. Zustandsinformationen wie Ort, Form, Bewegungsrichtung und Bewegungsgeschwindigkeit eines umliegenden Objekts.
Darüber hinaus verfügt das autonome Fahrzeug auch über eine Funktion zur optimalen Ermittlung eines Fahrwegs und einer Fahrspur, indem es den Standort des Fahrzeugs anhand zuvor gespeicherter Kartendaten ermittelt und korrigiert, das Fahren des Fahrzeugs so steuert, dass das Fahrzeug nicht von dem ermittelten Weg und der ermittelten Fahrspur abweicht, und Defensiv- und Ausweichfahrten für einen Risikofaktor auf einem Fahrweg oder ein plötzlich in der Nähe auftauchendes Fahrzeug durchführt.
Der Stand der Technik der Offenbarung ist in der Koreanischen Patentanmeldungsoffenlegung Nr. 10-1998-0068399 (15. Oktober 1998) offenbart.
ÜBERBLICK
Verschiedene Ausführungsformen betreffen das Bereitstellen einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum autonomen Fahren, die einem autonomen Fahrzeug ermöglichen, einen Zielort innerhalb der kürzesten Zeit zu erreichen, während eine Rechenbelastung der autonomen Fahrsteuerung durch das autonome Fahrzeug minimiert wird, indem ein Verfahren zum Steuern der autonomen Fahrsteuerung des autonomen Fahrzeugs basierend auf einer Fahrtrajektorie bis zu dem Zielort und ein Verfahren zum Folgen der Fahrt einer Platooning-Gruppe, die mit einer Vielzahl von Gruppenfahrzeugen konfiguriert ist, wahlweise angewendet werden.
Verschiedene Ausführungsformen betreffen ferner das Bereitstellen einer Vorrichtung und eines Verfahren zum autonomen Fahren, welche die Gesamtmenge an Ressourcen eines Systems reduzieren können, die für jedes zu einer Platooning-Gruppe gehörende Gruppenfahrzeug erforderlich sind, um ein umliegendes Objekt derart zu detektieren, dass ein autonomes Fahrzeug einen Sensierbereich für ein umliegendes Objekt basierend auf einer relativen Position mit einem anderen Gruppenfahrzeug in einem Prozess des Beitretens in die Platooning-Gruppe und Durchführens des Platooning ändert.
In einer Ausführungsform weist eine Vorrichtung zum autonomen Fahren eine Sensoreinheit auf, die zum Detektieren eines umliegenden Objekts, einschließlich eines umliegenden Fahrzeugs in der Nähe eines autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs, ausgebildet ist, einen Speicher, der zum Speichern von Karteninformationen ausgebildet ist, und einen Prozessor, der zum Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs basierend auf einer erwarteten Fahrtrajektorie, die basierend auf den in dem Speicher gespeicherten Karteninformationen erzeugt wird, ausgebildet ist. Der Prozessor ist dazu ausgebildet, zu ermitteln, ob es erforderlich ist, die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs basierend auf Detektionsergebnissen von einer Sensoreinheit zu einem umliegenden Fahrzeug in der Nähe des Ego-Fahrzeugs zu korrigieren, die erwartete Fahrtrajektorie basierend auf einem Detektionsergebnis zu korrigieren und eine trajektorienbasierte Steuerung über das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs durchzuführen und eine Gruppenfolgesteuerung über das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs durchzuführen, so dass das Ego-Fahrzeug einer Fahrt einer Platooning-Gruppe folgt, die mit einer Vielzahl von Gruppenfahrzeugen konfiguriert ist, wenn sich ein erster Fahrweg des Ego-Fahrzeug bis zu einem Zielort mit einem zweiten Fahrweg der Platooning-Gruppe überschneidet. Das Prozessor ist dazu ausgebildet, einen Sensierparameter der Sensoreinheit des Ego-Fahrzeugs so zu steuern, dass dieser einen Wert aufweist, der wechselseitig von einem Sensierparameter einer an jedem der Gruppenfahrzeuge angebrachten Sensiereinheit beim Durchführen der Gruppenfolgesteuerung abhängt. Der Sensierparameter weist eines oder mehreres auf aus einem Sichtfeld (FOV - Field of View) und einer Sensorausgabe.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor beim Durchführen der trajektorienbasierten Steuerung dazu ausgebildet, eine tatsächliche Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs basierend auf von der Sensoreinheit detektierten Fahrinformationen des umliegenden Fahrzeugs zu erzeugen, eine erwartete Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs basierend auf den in dem Speicher gespeicherten Karteninformationen zu erzeugen, und zu ermitteln, dass eine Korrektur der erwarteten Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs erforderlich ist, wenn ein Trajektoriefehler zwischen der tatsächlichen Fahrtrajektorie und der erwarteten Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs ein vorgegebener Schwellenwert oder mehr ist.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor beim Durchführen der Gruppenfolgesteuerung dazu ausgebildet, die Gruppenfolgesteuerung von einem Beitrittspunkt, an dem eine Überschneidung zwischen dem ersten und dem zweiten Fahrweg initiiert wird, bis zu einem Austrittspunkt, an dem die Überschneidung zwischen dem ersten und dem zweiten Fahrweg beendet ist, in einer Richtung durchzuführen, in der das Ego-Fahrzeug zu dem Zielort fährt.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor dazu ausgebildet, die trajektorienbasierte Steuerung und die Gruppenfolgesteuerung abwechselnd durchzuführen, basierend darauf, ob eine vordefinierte Steuerungswechselbedingung erfüllt ist. Die Steuerungswechselbedingung umfasst eine Gruppenfolgesteuerungswechselbedingung für einen Wechsel von der trajektorienbasierten Steuerung zu der Gruppenfolgesteuerung und eine trajektorienbasierte Steuerungswechselbedingung für einen Wechsel von der Gruppenfolgesteuerung zu der trajektorienbasierte Steuerung.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor dazu ausgebildet, zu ermitteln, dass die Gruppenfolgesteuerungswechselbedingung erfüllt ist, und die Gruppenfolgesteuerung durchzuführen, wenn das Ego-Fahrzeug den Beitrittspunkt in einem Prozess des Durchführens der trajektorienbasierten Steuerung von einem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs erreicht.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor dazu ausgebildet, zu ermitteln, dass die trajektorienbasierte Steuerungswechselbedingung erfüllt ist, und die trajektorienbasierte Steuerung durchzuführen, wenn das Ego-Fahrzeug den Austrittspunkt in einem Prozess des Durchführens der Gruppenfolgesteuerung von dem Beitrittspunkt aus erreicht.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor dazu ausgebildet, den Beitrittspunkt und den Austrittspunkt zum Durchführen der Gruppenfolgesteuerung unter einer Vielzahl von Kandidaten-Beitrittspunkten und einer Vielzahl von Kandidaten-Austrittspunkten zu ermitteln. Der Prozessor ist dazu ausgebildet, als Beitrittspunkt und Austrittspunkt einen Kandidaten-Beitrittspunkt bzw. Kandidaten-Austrittspunkt zu ermitteln, an dem die erforderliche Gesamtzeit ein Minimum ist, wobei die erforderliche Gesamtzeit eine Summe einer Zeit angibt, die das Ego-Fahrzeug benötigt, um von dem aktuellen Standort zu dem Kandidaten-Beitrittspunkt zu gelangen, basierend auf der trajektorienbasierten Steuerung, eine Zeit angibt, die das Ego-Fahrzeug benötigt, um von dem Kandidaten-Beitrittspunkt zu dem Kandidaten-Austrittspunkt zu gelangen, basierend auf der Gruppenfolgesteuerung, und eine Zeit angibt, die das Ego-Fahrzeug benötigt, um von dem Kandidaten-Austrittspunkt zu dem Zielort zu gelangen, basierend auf der trajektorienbasierten Steuerung.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor beim Durchführen der Gruppenfolgesteuerung dazu ausgebildet, einen Detektionsbereich eines umliegenden Objekts von der Sensoreinheit basierend auf einer relativen Position des Ego-Fahrzeugs für ein zu der Platooning-Gruppe gehörendes Gruppenfahrzeug zu ändern.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor beim Durchführen der Gruppenfolgesteuerung dazu ausgebildet, die Platooning-Gruppe mittels eines vordefinierten Gruppenklassifikationsalgorithmus in eine vorangehende Fahrgruppe, eine mittlere Fahrgruppe und eine nachfolgende Fahrgruppe zu unterteilen, eine Fahrgruppe unter den Fahrgruppen zu ermitteln, zu der das Ego-Fahrzeug gehört, und den Detektionsbereich eines umliegenden Objekts von der Sensoreinheit basierend auf einem Ergebnis der Ermittlung zu ändern.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor dazu ausgebildet, ein umliegendes Objekt vor dem Ego-Fahrzeug durch die Sensoreinheit zu detektieren, wenn das Ego-Fahrzeug zu der vorstehenden Fahrgruppe gehört, ein umliegendes Objekt auf beiden Seiten des Ego-Fahrzeugs durch die Sensoreinheit zu detektieren, wenn das Ego-Fahrzeug zu der mittleren Fahrgruppe gehört, und ein umliegendes Objekt hinter dem Ego-Fahrzeug durch die Sensoreinheit zu detektieren, wenn das Ego-Fahrzeug zu der nachfolgenden Fahrgruppe gehört.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor dazu ausgebildet, den Sensierparameter der Sensoreinheit des Ego-Fahrzeugs als Reaktion auf ein von einem Führungsfahrzeug der Platooning-Gruppe ausgesendetes Sensorsteuerungssignal zu steuern. Das Sensorsteuerungssignal wird für jedes der Gruppenfahrzeuge erzeugt und von dem Führungsfahrzeug an jedes der Gruppenfahrzeuge ausgesendet, basierend auf einer Fahrumgebung der Platooning-Gruppe und einer Position jedes Gruppenfahrzeugs innerhalb der Platooning-Gruppe, so dass ein Detektionsbereich und eine Detektionsleistung für ein umliegendes Objekt auf einer Ebene der Platooning-Gruppe optimiert werden.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor dazu ausgebildet, das Sensorsteuerungssignal für jedes der zu der Platooning-Gruppe gehörende Gruppenfahrzeuge zu erzeugen und das Sensorsteuerungssignal an jedes der Gruppenfahrzeuge auszusenden, basierend auf einem Detektionsergebnis von der Sensoreinheit zu einem umliegenden Objekt und der Position jedes Gruppenfahrzeugs innerhalb der Platooning-Gruppe, wenn das Ego-Fahrzeug eine Position des Führungsfahrzeug der Platooning-Gruppe inne hat.
In einer Ausführungsform ist ein Verfahren zum autonomen Fahren ein Verfahren zum Steuern von autonomen Fahren in einem autonomen Fahrsystem mit einer Sensoreinheit, die zum Detektieren eines umliegenden Objekts, einschließlich eines umliegenden Fahrzeugs in der Nähe eines autonom fahrenden Ego-Fahrzeug, ausgebildet ist, einem Speicher, der zum Speichern von Karteninformationen ausgebildet ist, und einem Prozessor, der zum Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs basierend auf einer erwarteten Fahrtrajektorie, die basierend auf den in dem Speicher gespeicherten Karteninformationen erzeugt wird, ausgebildet ist. Das Verfahren umfasst das Ermitteln, mittels des Prozessors, ob es erforderlich ist, die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs basierend auf Detektionsergebnissen von der Sensoreinheit zu dem umliegenden Fahrzeug in der Nähe des Ego-Fahrzeugs zu korrigieren, die erwartete Fahrtrajektorie basierend auf einem Detektionsergebnis zu korrigieren und eine trajektorienbasierte Steuerung über das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs durchzuführen und mittels des Prozessors eine Gruppenfolgesteuerung über das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs durchzuführen, so dass das Ego-Fahrzeug einem Fahren einer Platooning-Gruppe folgt, die mit einer Vielzahl von Gruppenfahrzeugen konfiguriert ist, wenn sich ein erster Fahrweg des Ego-Fahrzeug bis zu einem Zielort mit einem zweiten Fahrweg der Platooning-Gruppe überschneidet. Beim Durchführen der Gruppenfolgesteuerung steuert der Prozessor einen Sensierparameter der Sensoreinheit des Ego-Fahrzeugs so, dass dieser einen Wert aufweist, der wechselseitig von einem Sensierparameter einer an jedem der Gruppenfahrzeuge angebrachten Sensiereinheit abhängt. Der Sensierparameter weist eines oder mehreres auf aus einem Sichtfeld (FOV - Field of View) und einer Sensorausgabe.
Figurenliste

1 ist ein allgemeines Blockdiagramm eines autonomen Fahrsteuerungssystems, auf das eine Vorrichtung zum autonomen Fahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet werden kann.
2 ist ein Blockdiagramm mit Darstellung einer ausführlichen Ausgestaltung einer für autonomes Fahren integrierten Steuereinrichtung in der Vorrichtung zum autonomen Fahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
3 ist ein beispielhafte Abbildung mit Darstellung eines Beispiels, bei dem die Vorrichtung zum autonomen Fahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bei einem Fahrzeug angewendet wird.
4 ist eine beispielhafte Abbildung mit Darstellung eines Beispiels einer internen Struktur eines Fahrzeugs, auf das die Vorrichtung zum autonomen Fahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet wird.
5 ist eine beispielhafte Abbildung mit Darstellung eines Beispiels eines vorgegebenen Abstands und horizontalen Sichtfelds, innerhalb derer ein LIDAR-Sensor, ein Radarsensor und ein Kamerasensor in der Vorrichtung zum autonomen Fahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein umliegendes Objekt detektieren können.
6 ist eine beispielhafte Abbildung mit Darstellung eines Beispiels, bei dem eine Sensoreinheit ein umliegendes Fahrzeug in der Vorrichtung zum autonomen Fahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung detektiert.
7 ist eine beispielhafte Abbildung mit Darstellung eines Beispiels, bei dem der Detektionsbereich eines umliegenden Objekts von der Sensoreinheit basierend auf der Position eines Ego-Fahrzeugs innerhalb einer Platooning-Gruppe in der Vorrichtung zum autonomen Fahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung geändert wird.
8 und 9 sind Flussdiagramme zur Beschreibung eines Verfahrens zum autonomen Fahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

DETAILBESCHREIBUNG DER DARGESTELLTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zum autonomen Fahren unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen anhand unterschiedlicher Ausführungsbeispiele beschrieben. Die Dicke von Linien oder die Größe von Elementen, die in den Zeichnungen in diesem Prozess gezeigt sind, können zur Klarheit einer Beschreibung und aus Gründen der Einfachheit übertrieben dargestellt worden sein. Die im Folgenden beschriebenen Begriffe wurden unter Berücksichtigung ihrer Funktionen in der Offenbarung definiert und können je nach Absicht oder Praxis eines Benutzers oder Bedieners geändert werden. Dementsprechend sind solche Begriffe basierend auf den Gesamtinhalten dieser Spezifikation zu interpretieren.
1 ist ein allgemeines Blockdiagramm eines autonomen Fahrsteuerungssystems, auf das eine Vorrichtung zum autonomen Fahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet werden kann. 2 ist ein Blockdiagramm mit Darstellung einer ausführlichen Ausgestaltung einer für autonomes Fahren integrierten Steuereinrichtung in der Vorrichtung zum autonomen Fahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 3 ist ein beispielhafte Abbildung mit Darstellung eines Beispiels, bei dem die Vorrichtung zum autonomen Fahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bei einem Fahrzeug angewendet wird. 4 ist eine beispielhafte Abbildung mit Darstellung eines Beispiels einer internen Struktur eines Fahrzeugs, auf das die Vorrichtung zum autonomen Fahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet wird. 5 ist eine beispielhafte Abbildung mit Darstellung eines Beispiels eines vorgegebenen Abstands und horizontalen Sichtfelds, innerhalb derer ein LIDAR-Sensor, ein Radarsensor und ein Kamerasensor in der Vorrichtung zum autonomen Fahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein umliegendes Objekt detektieren können. 6 ist eine beispielhafte Abbildung mit Darstellung eines Beispiels, bei dem eine Sensoreinheit ein umliegendes Fahrzeug in der Vorrichtung zum autonomen Fahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung detektiert.
Zunächst werden die Struktur und Funktionen eines autonomen Fahrsteuerungssystems, auf das eine Vorrichtung zum autonomen Fahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform angewendet werden kann, unter Bezugnahme auf 1 und 3 beschrieben. Wie in 1 dargestellt, kann das autonome Fahrsteuerungssystem basierend auf einer für autonomes Fahren integrierten Steuereinheit 600 implementiert sein, die zum Senden und Empfangen von zur autonomen Fahrsteuerung eines Fahrzeugs benötigten Daten über eine Fahrinformationseingabeschnittstelle 101, eine Bewegungsinformationseingabeschnittstelle 201, eine Insassenausgabeschnittstelle 301 und eine Fahrzeugsteuerungsausgabeschnittstelle 401 ausgebildet ist.
Die für autonomes Fahren integrierte Steuereinrichtung 600 kann über die Fahrinformationseingabeschnittstelle 101 Fahrinformationen basierend auf einer Manipulation eines Insassen für eine Benutzereingabeeinheit 100 in einem autonomen Fahrmodus oder manuellen Fahrmodus eines Fahrzeugs erhalten. Wie in 1 dargestellt, kann die Benutzereingabeeinheit 100 beispielsweise einen Fahrmodusschalter 110 und ein Benutzerendgerät 120 (z.B. ein an einem Fahrzeug angebrachtes Navigationsendgerät oder ein Smartphone oder Tablet-PC eines Insassen) aufweisen. Dementsprechend können Fahrinformationen Fahrmodusinformationen und Navigationsinformationen eines Fahrzeugs umfassen. Beispielsweise kann ein Fahrmodus (d.h. ein autonomer Fahrmodus/manueller Fahrmodus oder ein Sportmodus/Eco-Modus/Sicherheitsmodus/Normalmodus) eines Fahrzeugs, der durch eine Manipulation eines Insassen für den Fahrmodusschalter 110 ermittelt wird, über die Fahrinformationseingabeschnittstelle 101 als Fahrinformationen an die für autonomes Fahren integrierte Steuereinrichtung 600 gesendet werden. Darüber hinaus können Navigationsinformationen, wie der Zielort eines Insassen und ein Weg bis zum Zielort (z.B. der kürzeste Weg oder der bevorzugte Weg, ausgewählt von dem Insassen unter Kandidatenwegen bis zum Zielort), die von einem Insassen über das Benutzerendgerät 120 eingegeben werden, über die Fahrinformationseingabeschnittstelle 101 als Fahrinformationen an die für autonomes Fahren integrierte Steuereinrichtung 600 gesendet werden. Das Benutzerendgerät 120 kann als ein Steuerungspanel (z.B. Touchscreen-Panel) implementiert sein, das eine Benutzerschnittstelle (UI) vorsieht, über die ein Fahrer Informationen zur autonomen Fahrsteuerung eines Fahrzeugs eingibt oder modifiziert. In diesem Fall kann der Fahrmodusschalter 110 als eine Touch-Schaltfläche auf dem Benutzerendgerät 120 implementiert sein.
Darüber hinaus kann die für autonomes Fahren integrierte Steuereinrichtung 600 Bewegungsinformationen, die einen Fahrzustand eines Fahrzeugs angeben, über die Bewegungsinformationseingabeschnittstelle 201 erhalten. Die Bewegungsinformationen können einen Lenkwinkel umfassen, der beim Manipulieren eines Lenkrads durch einen Insassen gebildet wird, einen Gaspedalhub oder Bremspedalhub, der beim Betätigen eines Gaspedals oder Bremspedals gebildet wird, und verschiedene Arten von Informationen, die Fahrzustände und Fahrzeugverhalten, wie eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Beschleunigung, ein Gieren, ein Nicken und ein Rollen, d.h. in dem Fahrzeug gebildetes Verhalten, angeben. Die einzelnen Bewegungsinformationen können von einer Bewegungsinformationsdetektionseinheit 200 detektiert werden, die einen Lenkwinkelsensor 210, einen Beschleunigungspositionssensor (APS)/Pedalwegsensor (PTS) 220, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 230, einen Beschleunigungssensor 240 und einen Gier-/Nick-/Rollsensor 250 aufweist, wie in 1 dargestellt. Die Bewegungsinformationen eines Fahrzeugs können ferner Standortinformationen des Fahrzeugs umfassen. Die Standortinformationen des Fahrzeugs können über einen globalen Positionsbestimmungssystem-(GPS-)Empfänger 260 erhalten werden, der bei dem Fahrzeug eingesetzt wird. Solche Bewegungsinformationen können über eine Bewegungsinformationseingabeschnittstelle 201 an die für autonomes Fahren integrierte Steuereinrichtung 600 gesendet werden und zur Steuerung des Fahrens eines Fahrzeugs in dem autonomen Fahrmodus oder manuellen Fahrmodus des Fahrzeugs verwendet werden.
Die für autonomes Fahren integrierte Steuereinrichtung 600 kann ferner Fahrzustandsinformationen, die einem Insassen bereitgestellt werden, über die Insassenausgabeschnittstelle 301 in dem autonomen Fahrmodus oder manuellen Fahrmodus eines Fahrzeugs an die Ausgabeeinheit 300 senden. Das heißt, dass die für autonomes Fahren integrierte Steuereinrichtung 600 Fahrzustandsinformationen eines Fahrzeugs an die Ausgabeeinheit 300 sendet, so dass ein Insasse den autonomen Fahrzustand oder manuellen Fahrzustand des Fahrzeugs basierend auf den über die Ausgabeeinheit 300 ausgegebenen Fahrzustandsinformationen prüfen kann. Die Fahrzustandsinformationen können verschiedene Arten von Informationen umfassen, die Fahrzustände eines Fahrzeugs angeben, wie beispielsweise ein aktueller Fahrmodus, ein Übertragungsbereich und eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs. Wenn bestimmt wird, dass es erforderlich ist, einen Fahrer in einem autonomen Fahrmodus oder manuellen Fahrmodus eines Fahrzeugs entsprechend der Fahrzustandsinformationen zu warnen, sendet die für autonomes Fahren integrierte Steuereinrichtung 600 ferner Warninformationen über die Insassenausgabeschnittstelle 301 an die Ausgabeeinheit 300, so dass die Ausgabeeinheit 300 eine Warnung an den Fahrer ausgeben kann. Zum akustischen und visuellen Ausgeben solcher Fahrzustandsinformationen und Warninformationen kann die Ausgabeeinheit 300 einen Lautsprecher 310 und ein Display 320 aufweisen, wie in 1 dargestellt. In diesem Fall kann das Display 320 als die gleiche Vorrichtung wie das Benutzerendgerät 120 implementiert sein oder kann als eine unabhängige Vorrichtung von dem Benutzerendgerät 120 getrennt implementiert sein.
Die für autonomes Fahren integrierte Steuereinrichtung 600 kann ferner Steuerungsinformationen zur Fahrsteuerung eines Fahrzeugs über die Fahrzeugsteuerungsausgabeschnittstelle 401 in dem autonomen Fahrmodus oder manuellen Fahrmodus des Fahrzeugs an ein niederrangiges Steuerungssystem 400 senden, das bei einem Fahrzeug eingesetzt wird. Wie in 1 dargestellt, kann das niederrangige Steuerungssystem 400 zur Fahrsteuerung eines Fahrzeugs ein Motorsteuerungssystem 410, ein Bremssteuerungssystem 420 und ein Lenksteuerungssystem 430 umfassen. Die für autonomes Fahren integrierte Steuereinrichtung 600 kann Motorsteuerungsinformationen, Bremssteuerungsinformationen und Lenksteuerungsinformationen als Steuerungsinformationen über die Fahrzeugsteuerungsausgabeeinheit 401 an das jeweilige niederrangige Steuerungssystem 410, 420, und 430 senden. Dementsprechend kann das Motorsteuerungssystem 410 die Fahrzeuggeschwindigkeit und Beschleunigung eines Fahrzeugs durch Erhöhen oder Verringern des einem Motor zugeführten Kraftstoffs steuern. Das Bremssteuerungssystem 420 kann die Bremsung des Fahrzeugs durch Steuern der Bremsleistung des Fahrzeugs steuern. Das Lenksteuerungssystem 430 kann die Lenkung des Fahrzeugs über eine Steuereinrichtung (z.B. ein motorbetriebenes Servolenkungssystem, MDPS-System) steuern, die bei dem Fahrzeug eingesetzt wird.
Wie vorstehend beschrieben, kann die für autonomes Fahren integrierte Steuereinrichtung 600 gemäß der vorliegenden Ausführungsform Fahrinformationen basierend auf einer Manipulation eines Fahrers und Bewegungsinformationen, die einen Fahrzustand eines Fahrzeugs angeben, über die Fahrinformationseingabeschnittstelle 101 bzw. die Bewegungsinformationseingabeschnittstelle 201 erhalten, kann Fahrzustandsinformationen und Warninformationen, die basierend auf einem von einem Prozessor 610 verarbeiteten Algorithmus für autonomes Fahren erzeugt werden, über die Insassenausgabeschnittstelle 301 an die Ausgabeeinheit 300 senden und kann Steuerungsinformationen, die basierend auf dem von dem Prozessor 610 verarbeiteten Algorithmus für autonomes Fahren erzeugt werden, über die Fahrzeugsteuerungsausgabeschnittstelle 401 an das niederrangige Steuerungssystem 400 senden, so dass eine Fahrsteuerung des Fahrzeugs durchgeführt wird.
Um stabiles autonomes Fahren eines Fahrzeugs zu gewährleisten, ist es erforderlich, einen Fahrzustand des Fahrzeugs durch präzises Messen einer Fahrumgebung kontinuierlich zu überwachen und das Fahren basierend auf der gemessen Fahrumgebung zu steuern. Zu diesem Zweck, wie in 1 dargestellt, kann die Vorrichtung zum autonomen Fahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Sensoreinheit 500 zum Detektieren eines umliegenden Objekts eines Fahrzeugs aufweisen, wie beispielsweise ein umliegendes Fahrzeug, ein Fußgänger, eine Fahrbahn oder eine ortsfeste Einrichtung (z.B. eine Verkehrsampel, ein Hinweisschild, ein Verkehrsschild oder ein Bauzaun). Die Sensoreinheit 500 kann eines oder mehreres aus einem LIDAR-Sensor 510, einem Radarsensor 520 und einem Kamerasensor 530 aufweisen, um ein umliegendes Objekt außerhalb eines Fahrzeugs zu detektieren, wie in 1 dargestellt.
Der LIDAR-Sensor 510 kann ein Lasersignal an die Peripherie eines Fahrzeugs aussenden und kann ein umliegendes Objekt außerhalb des Fahrzeugs durch Empfangen eines von einem entsprechenden Objekt reflektierten und zurückgesendeten Signals detektieren. Der LIDAR-Sensor 510 kann ein umliegendes Objekt innerhalb eines vorgegebenen Abstands, eines vorgegebenen vertikalen Sichtfelds und eines vorgegeben horizontalen Sichtfelds detektieren, die in Abhängigkeit der Spezifikationen des Sensors vordefiniert sind. Der LIDAR-Sensor 510 kann einen vorderen LIDAR-Sensor 511, einen oberen LIDAR-Sensor 512 und einen hinteren LIDAR-Sensor 513 aufweisen, die jeweils im vorderen, oberen und hinteren Bereich des Fahrzeugs installiert sind, wobei der Installationsort jedes Sensors und die Anzahl der Sensoren jedoch nicht auf eine spezifische Ausführungsform beschränkt sind. Ein Schwellenwert zum Ermitteln der Gültigkeit eines von einem entsprechenden Objekt reflektierten und zurückgesendeten Lasersignals kann vorher in einem Speicher 620 der für autonomes Fahren integrierten Steuereinrichtung 600 gespeichert werden. Der Prozessor 610 der für autonomes Fahren integrierten Steuereinrichtung 600 kann einen Standort (einschließlich eines Abstands zu einem entsprechenden Objekt), eine Geschwindigkeit und eine Bewegungsrichtung des entsprechenden Objekts mittels eines Verfahrens zum Messen der Zeit ermitteln, die ein durch den LIDAR-Sensor 510 ausgesendetes Lasersignal benötigt, bis es von dem entsprechenden Objekt reflektiert und zurückgesendet wird.
Der Radarsensor 520 kann elektromagnetische Wellen um ein Fahrzeug herum ausstrahlen und kann ein umliegendes Objekt außerhalb des Fahrzeugs durch Empfangen eines von einem entsprechenden Objekt reflektierten und zurückgesendeten Signals detektieren. Der Radarsensor 520 kann ein umliegendes Objekt innerhalb eines vorgegebenen Abstands, eines vorgegebenen vertikalen Sichtfelds und eines vorgegeben horizontalen Sichtfelds detektieren, die in Abhängigkeit der Spezifikationen des Sensors vordefiniert sind. Der Radarsensor 520 kann einen vorderen Radarsensor 521, einen linken Radarsensor 522, einen rechten Radarsensor 523 und einen hinteren Radarsensor 524 aufweisen, die jeweils im vorderen, linken, rechten und hinteren Bereich des Fahrzeugs installiert sind, wobei der Installationsort jedes Sensors und die Anzahl der Sensoren jedoch nicht auf eine spezifische Ausführungsform beschränkt sind. Der Prozessor 610 der für autonomes Fahren integrierten Steuereinrichtung 600 kann einen Standort (einschließlich eines Abstands zu einem entsprechenden Objekt), eine Geschwindigkeit und eine Bewegungsrichtung des entsprechenden Objekts mittels eines Verfahrens zum Analysieren der Kraft elektromagnetischer Wellen ermitteln, die durch den Radarsensor 520 ausgesendet und empfangen werden.
Der Kamerasensor 530 kann ein umliegendes Objekt außerhalb eines Fahrzeugs durch Fotografieren der Peripherie des Fahrzeugs detektieren und kann ein umliegendes Objekt innerhalb eines vorgegebenen Abstands, eines vorgegebenen vertikalen Sichtfelds und eines vorgegeben horizontalen Sichtfelds detektieren, die in Abhängigkeit der Spezifikationen des Sensors vordefiniert sind. Der Kamerasensor 530 kann einen vorderen Kamerasensor 531, einen linken Kamerasensor 532, einen rechten Kamerasensor 533 und einen hinteren Kamerasensor 534 aufweisen, die jeweils im vorderen, linken, rechten und hinteren Bereich eines Fahrzeugs installiert sind, wobei der Installationsort jedes Sensors und die Anzahl der Sensoren jedoch nicht auf eine spezifische Ausführungsform beschränkt sind. Der Prozessor 610 der für autonomes Fahren integrierten Steuereinrichtung 600 kann einen Standort (einschließlich eines Abstands zu einem entsprechenden Objekt), eine Geschwindigkeit und eine Bewegungsrichtung des entsprechenden Objekts durch Anwenden einer vordefinierten Bildverarbeitung auf ein von dem Kamerasensor 530 erfasstes Bild ermitteln. Darüber hinaus kann ein interner Kamerasensor 535 zum Fotografieren des Innenraums eines Fahrzeugs an einer gegebenen Stelle (z.B. Rückspiegel) innerhalb des Fahrzeugs angebracht sein. Der Prozessor 610 der für autonomes Fahren integrierten Steuereinrichtung 600 kann ein Verhalten und einen Zustand eines Insassen basierend auf einem von dem internen Kamerasensor 535 erfassten Bild überwachen und kann eine Beratung oder eine Warnung über die Ausgabeeinheit 300 an den Insassen ausgeben.
Wie in 1 dargestellt, kann die Sensoreinheit 500 neben dem LIDAR-Sensor 510, dem Radarsensor 520 und dem Kamerasensor 530 ferner einen Ultraschallsensor 540 aufweisen und kann ferner verschiedene Arten von Sensoren zum Detektieren eines umliegenden Objekts eines Fahrzeugs zusammen mit den Sensoren einsetzen. 3 zeigt ein Beispiel, bei dem zum Verständnis der vorliegenden Ausführungsform der vordere LIDAR-Sensor 511 oder der vordere Radarsensor 521 im vorderen Bereich eines Fahrzeugs installiert wurden, der hintere LIDAR-Sensor 513 und der hintere Radarsensor 524 im hinteren Bereich des Fahrzeugs installiert wurden und der vordere Kamerasensor 531, der linke Kamerasensor 532, der rechte Kamerasensor 533 und der hintere Kamerasensor 534 im vorderen, linken, rechten bzw. hinteren Bereich des Fahrzeugs installiert wurden. Wie vorstehend beschrieben, ist der Installationsort jedes Sensors und die Anzahl der installierten Sensoren jedoch nicht auf eine spezifische Ausführungsform beschränkt. 5 zeigt ein Beispiel eines vorgegebenen Abstands und horizontalen Sichtfelds, innerhalb derer der LIDAR-Sensor 510, der Radarsensor 520 und der Kamerasensor 530 ein umliegendes Objekt vor dem Fahrzeug detektieren können. 6 zeigt ein Beispiel, bei dem jeder Sensor ein umliegendes Objekt detektiert. 6 ist lediglich ein Beispiel der Detektion eines umliegenden Objekts. Ein Verfahren zum Detektieren eines umliegenden Objekts wird von dem Installationsort jedes Sensors und der Anzahl installierter Sensoren bestimmt. Ein umliegendes Fahrzeug und ein umliegendes Objekt in dem omnidirektionalen Bereich eines autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs können in Abhängigkeit von einer Ausgestaltung der Sensoreinheit 500 detektiert werden.
Zum Ermitteln eines Zustands eines Insassen innerhalb eines Fahrzeugs kann die Sensoreinheit 500 ferner ein Mikrofon und einen Biosensor zum Detektieren einer Stimme und eines Biosignals (z.B. Herzfrequenz, Elektrokardiogramm, Atmung, Blutdruck, Körpertemperatur, Elektroenzephalogramm, Photoplethysmographie (oder Pulswelle) und Blutzucker) des Insassen aufweisen. Der Biosensor kann einen Herzfrequenzsensor, einen Elektrokardiogrammsensor, einen Atmungssensor, einen Blutdrucksensor, einen Körpertemperatursensor, einen Elektroenzephalogrammsensor, einen Photoplethysmographiesensor und einen Blutzuckersensor umfassen.
4 zeigt ein Beispiel einer internen Struktur eines Fahrzeugs. Eine interne Vorrichtung, deren Zustand durch eine Manipulation eines Insassen, wie einem Fahrer oder Beifahrer eines Fahrzeugs, gesteuert wird, und die das Fahren oder den Komfort (z.B. Ruhe- oder Entertainment-Aktivitäten) des Insassen unterstützt, kann innerhalb des Fahrzeugs installiert sein. Solch eine interne Vorrichtung kann einen Fahrzeugsitz S, auf dem ein Insasse sitzt, eine Beleuchtungseinrichtung L, wie eine Innenbeleuchtung und eine Stimmungslampe, das Benutzerendgerät 120, das Display 320 und einen Innentisch aufweisen. Der Zustand der internen Vorrichtung kann von dem Prozessor 610 gesteuert werden.
Der Winkel des Fahrzeugsitzes S kann von dem Prozessor 610 (oder durch eine manuelle Manipulation des Insassen) eingestellt werden. Wenn der Fahrzeugsitz S mit einem Vorderreihensitz S1 und einem Hinterreihensitz S2 ausgebildet ist, kann nur der Winkel des Vorderreihensitzes S1 eingestellt werden. Wenn kein Hinterreihensitz S2 vorliegt und der Vorderreihensitz S1 in eine Sitzstruktur und eine Fußbankstruktur eingeteilt ist, kann der Vorderreihensitz S1 so implementiert sein, dass die Sitzstruktur des Vorderreihensitzes S1 physisch von der Fußbankstruktur getrennt ist und der Winkel des Vorderreihensitzes S1 eingestellt wird. Ferner kann ein Aktuator (z.B. ein Motor) zum Einstellen des Winkels des Fahrzeugsitzes S vorgesehen sein. Das Ein- und Ausschalten der Beleuchtungseinrichtung L kann von dem Prozessor 610 (oder durch eine manuelle Manipulation eines Insassen) gesteuert werden. Wenn die Beleuchtungseinrichtung L eine Vielzahl von Beleuchtungseinheiten, wie eine Innenbeleuchtung und eine Stimmungslampe, aufweist, kann das Ein- und Ausschalten der Beleuchtungseinheiten unabhängig gesteuert werden. Der Winkel des Benutzerendgeräts 120 oder des Displays 320 kann von dem Prozessor 610 (oder durch eine manuelle Manipulation eines Insassen) basierend auf einem Feldwinkel eines Insassen eingestellt werden. Der Winkel des Benutzerendgeräts 120 oder des Displays 320 kann beispielsweise so eingestellt werden, dass ein Bildschirm davon in Blickrichtung eines Insassen platziert ist. In diesem Fall kann ein Aktuator (z.B. Motor) zum Einstellen des Winkels des Benutzerendgeräts 120 und des Displays 320 vorgesehen sein.
Wie in 1 dargestellt, kann die für autonomes Fahren integrierte Steuereinrichtung 600 über ein Netzwerk mit einem Server 700 kommunizieren. Verschiedene Kommunikationsverfahren, wie ein Wide Area Network (WAN), ein Local Area Network (LAN) oder ein Person Area Network (PAN) können als ein Netzwerkverfahren zwischen der für autonomes Fahren integrierten Steuereinrichtung 600 und dem Server 700 eingesetzt werden. Zum Sicherstellen einer breiten Netzwerkabdeckung kann ein Kommunikationsverfahren mit einem Low Power Wide Area Network (LPWAN, einschließlich kommerzialisierter Technologien wie LoRa, Sigfox, Ingenu, LTE-M und NB-IoT, d.h. Netzwerken mit einer sehr großen Reichweite, unter dem IoT) eingesetzt werden. Beispielsweise kann ein LoRa-Kommunikationsverfahren (das in der Lage ist, Kommunikation mit geringer Leistung zu betreiben und zudem eine große Reichweite von maximal etwa 20 km hat) oder ein Sigfox-Kommunikationsverfahren (mit einer Reichweite von 10 km (in der Innenstadt) bis 30 km (im Stadtrandbereich außerhalb des Innenstadtbereichs) je nach Umgebung) eingesetzt werden. Darüber hinaus können LTE-Netzwerktechnologien basierend auf 3^rd Generation Partnership Project (3GPP) Release 12, 13, wie beispielsweise maschinenartige Kommunikation (Machine-Type Communication, LTE-MTC) (oder LTE-M), Narrowband-(NB-)LTE- und NB-oT mit einem Energiesparmodus (PSM) eingesetzt werden. Der Server 700 kann die neusten Karteninformationen bereitstellen (diese können verschiedenen Arten von Karteninformationen entsprechen, wie z.B. zweidimensionale (2-D) Navigationskartendaten, dreidimensionale (3-D) vielfältige Kartendaten oder 3-D Hochpräzisions-Elektronikartendaten). Der Server 700 kann ferner verschiedene Arten von Informationen bereitstellen, wie z.B. Unfallinformationen, Straßenkontrollinformationen, Informationen zum Verkehrsaufkommen und Wetterinformationen für eine Straße. Die für autonomes Fahren integrierte Steuereinrichtung 600 kann in dem Speicher 620 gespeicherte Karteninformationen durch Empfangen neuster Karteninformationen aus dem Server 700 aktualisieren, kann Unfallinformationen, Straßenkontrollinformationen, Informationen zum Verkehrsaufkommen und Wetterinformationen empfangen und kann die Informationen zur autonomen Fahrsteuerung eines Fahrzeugs verwenden.
Die Struktur und Funktionen der für autonomes Fahren integrierten Steuereinrichtung 600 gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Wie in 2 dargestellt, kann die für autonomes Fahren integrierte Steuereinrichtung 600 den Prozessor 610 und den Speicher 620 umfassen.
Der Speicher 620 kann grundlegende Informationen speichern, die zur autonomen Fahrsteuerung eines Fahrzeugs erforderlich sind, oder kann Informationen speichern, die in einem autonomen Fahrprozess eines von dem Prozessor 610 gesteuerten Fahrzeugs erzeugt werden. Der Prozessor 610 kann auf in dem Speicher 620 gespeicherte Informationen zugreifen (oder diese lesen) und kann das autonome Fahren eines Fahrzeugs steuern. Der Speicher 620 kann als ein computerlesbares Aufzeichnungsmedium implementiert sein und kann derart arbeiten, dass der Prozessor 610 darauf zugreifen kann. Insbesondere kann der Speicher 620 als eine Festplatte, ein magnetisches Band, eine Speicherkarte, ein Festwertspeicher (ROM), ein Direktzugriffsspeicher (RAM), eine digitale Videodisc (DVD) oder eine optischen Datenspeicherung, wie eine optische Diskette, implementiert sein.
Der Speicher 620 kann Karteninformationen speichern, die zur autonomen Fahrsteuerung mittels des Prozessors 610 erforderlich sind. Die in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen können eine Navigationskarte (oder eine digitale Karte) sein, die Informationen zu einer Straßeneinheit bereitstellen, können jedoch als eine präzise Straßenkarte implementiert sein, die Straßeninformationen zu einer Spureinheit bereitstellt, d.h. 3-D Hochpräzisions-Elektronikkartendaten, um die Präzision der autonomen Fahrsteuerung zu verbessern. Dementsprechend können die in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen dynamische und statische Informationen zur autonomen Fahrsteuerung eines Fahrzeugs bereitstellen, wie beispielsweise eine Spur, die Mittellinie einer Spur, eine Überholspur bzw. ein Sonderfahrstreifen, eine Fahrbahnbegrenzung, die Mittellinie einer Fahrbahn, ein Verkehrsschild, eine Fahrbahnmarkierung, die Form und Höhe einer Fahrbahn und eine Spurbreite.
Der Speicher 620 kann ferner den Algorithmus für autonomes Fahren zur autonomen Fahrsteuerung eines Fahrzeugs speichern. Der Algorithmus für autonomes Fahren ist ein Algorithmus (Erkennungs-, Ermittlungs- und Steuerungsalgorithmus) zum Erkennen der Peripherie eines autonomen Fahrzeugs, zum Ermitteln des Zustands der Peripherie des Fahrzeugs und zum Steuern der Fahrt des Fahrzeugs basierend auf einem Ergebnis der Ermittlung. Der Prozessor 610 kann eine aktive autonome Fahrsteuerung für eine Umgebung eines Fahrzeugs durchführen, indem er den in dem Speicher 620 gespeicherten Algorithmus für autonomes Fahren ausführt.
Der Prozessor 610 kann das autonome Fahren eines Fahrzeugs basierend auf den von der Fahrinformationseingabeschnittstelle 101 bzw. der Bewegungsinformationseingabeschnittstelle 201 erhaltenen Fahrinformationen und Bewegungsinformationen, den Informationen zu einem von der Sensoreinheit 500 detektierten umliegenden Objekt und den Karteninformationen und dem in dem Speicher 620 gespeicherten Algorithmus für autonomes Fahren durchführen. Der Prozessor 610 kann als ein Embedded-Prozessor implementiert sein, wie beispielsweise ein Rechner mit komplexem Befehlssatz (CICS - Complex Instruction Set Computer) oder ein Rechner mit reduziertem Befehlssatz (RISC - Reduced Instruction Set Computer), oder als eine dedizierte Halbleiterschaltung, wie beispielsweise eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC - Application-Specific Integrated Circuit).
In der vorliegenden Ausführungsform kann der Prozessor 610 ein autonomes Fahren eines autonom angetriebenen Ego-Fahrzeugs durch Analysieren der Fahrtrajektorie des autonom angetriebenen Ego-Fahrzeugs und eines umliegenden Fahrzeugs steuern. Zu diesem Zweck kann der Prozessor 610 ein Sensorverarbeitungsmodul 611, ein Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul 612, ein Fahrtrajektorie-Analysemodul 613, ein Fahrsteuerungsmodul 614, ein Insassenzustandsermittlungsmodul 616 und ein Trajektorielernmodul 615 aufweisen, wie in 2 dargestellt. 2 zeigt jedes der Module als einen unabhängigen Block basierend auf dessen Funktion, die Module können jedoch in ein einziges Modul integriert werden und als ein Element zum Integrieren und Durchführen der Funktionen der Module implementiert sein.
Das Sensorverarbeitungsmodul 611 kann Bewegungsinformationen eines umliegenden Fahrzeugs (d.h. enthält den Standort des umliegenden Fahrzeugs und kann ferner die Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung des umliegenden Fahrzeugs entlang des Standorts enthalten) basierend auf einem Ergebnis des Detektierens, mittels der Sensoreinheit 500, eines umliegenden Objekts in der Nähe eines autonom angetriebenen Ego-Fahrzeugs ermitteln. Das heißt, dass das Sensorverarbeitungsmodul 611 den Standort eines umliegenden Fahrzeugs basierend auf einem von dem LIDAR-Sensor 510 empfangenen Signal ermitteln kann, den Standort eines umliegenden Fahrzeugs basierend auf einem von dem Radarsensor 520 empfangenen Signal ermitteln kann, den Standort eines umliegenden Fahrzeugs basierend auf einem von dem Kamerasensor 530 empfangenen Bild ermitteln kann und den Standort eines umliegenden Fahrzeugs basierend auf einem von dem Ultraschallsensor 540 empfangenen Signal ermitteln kann. Zu diesem Zweck, wie in 1 dargestellt, kann das Sensorverarbeitungsmodul 611 ein LIDAR-Signalverarbeitungsmodul 611a, ein Radarsignalverarbeitungsmodul 611b und ein Kamerasignalverarbeitungsmodul 611c aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann dem Sensorverarbeitungsmodul 611 ferner ein Ultraschallsignalverarbeitungsmodul (nicht abgebildet) hinzugefügt werden. Ein Implementierungsverfahren des Verfahrens zum Ermitteln des Standorts eines umliegenden Fahrzeugs mittels des LIDAR-Sensors 510, des Radarsensors 520 und des Kamerasensors 530 ist nicht auf eine bestimmte Ausführungsform beschränkt. Das Sensorverarbeitungsmodul 611 kann ferner Attributinformationen, wie die Größe und Art eines umliegenden Fahrzeugs, zusätzlich zu dem Standort, der Geschwindigkeit und der Bewegungsrichtung des umliegenden Fahrzeugs ermitteln. Ein Algorithmus zum Ermitteln von Informationen, wie des Standorts, der Geschwindigkeit, der Bewegungsrichtung, der Größe und der Art eines umliegenden Fahrzeugs, kann vorgegeben sein.
Das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul 612 kann eine tatsächliche Fahrtrajektorie und eine erwartete Fahrtrajektorie eines umliegenden Fahrzeugs und eine tatsächliche Fahrtrajektorie eines autonom angetriebenen Ego-Fahrzeugs erzeugen. Zu diesem Zweck, wie in 2 dargestellt, kann das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul 612 ein Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein umliegendes Fahrzeug 612a und ein Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein Ego-Fahrzeug 612b aufweisen.
Zunächst kann das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein umliegendes Fahrzeug 612a eine tatsächliche Fahrtrajektorie eines umliegenden Fahrzeugs erzeugen.
Insbesondere kann das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein umliegendes Fahrzeug 612a eine tatsächliche Fahrtrajektorie eines umliegenden Fahrzeugs basierend auf von der Sensoreinheit 500 detektierten Bewegungsinformationen zum umliegenden Fahrzeug (d.h. der von dem Sensorverarbeitungsmodul 611 ermittelte Standort des umliegenden Fahrzeugs) erzeugen. In diesem Fall kann sich das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein umliegendes Fahrzeug 612a zum Erzeugen der tatsächlichen Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs auf in dem Speicher 620 gespeicherte Karteninformationen beziehen und kann die tatsächliche Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs durch Querverweis auf den Standort des von der Sensoreinheit 500 detektierten Fahrzeugs und eines gegebenen Standorts in den in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen erzeugen. Wenn beispielsweise ein umliegendes Fahrzeug an einer bestimmten Stelle von der Sensoreinheit 500 detektiert wird, kann das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein umliegendes Fahrzeug 612a einen aktuell detektierten Standort des umliegenden Fahrzeugs in den in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen durch Querverweis auf den detektierten Standort des umliegenden Fahrzeugs und einen gegebenen Standort in den Karteninformationen ermitteln. Das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein umliegendes Fahrzeug 612a kann eine tatsächliche Fahrtrajektorie eines umliegenden Fahrzeugs durch kontinuierliches Überwachen des Standorts des umliegenden Fahrzeugs erzeugen, wie vorstehend beschrieben. Das heißt, dass das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein umliegendes Fahrzeug 612a eine tatsächliche Fahrtrajektorie eines umliegenden Fahrzeugs erzeugen kann, indem es den Standort des von der Sensoreinheit 500 detektierten umliegenden Fahrzeugs dem Standort in den in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen basierend auf dem Querverweis und der Akkumulation des Standorts zugeordnet.
Eine tatsächliche Fahrtrajektorie eines umliegenden Fahrzeugs kann mit einer erwarteten Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs, die im späteren Verlauf beschrieben wird, verglichen werden, um dazu verwendet zu werden, zu ermitteln, ob die in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformation präzise sind. In diesem Fall, wenn eine tatsächliche Fahrtrajektorie eines bestimmten umliegenden Fahrzeugs mit einer erwarteten Fahrtrajektorie verglichen wird, kann das Problem entstehen, dass fälschlicherweise ermittelt wird, dass die in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen unpräzise sind, obwohl die Karteninformationen präzise sind. Wenn beispielsweise die tatsächlichen Fahrtrajektorien und die erwarteten Fahrtrajektorien gleich sind und eine tatsächliche Fahrtrajektorie und eine erwartete Fahrtrajektorie eines bestimmten umliegenden Fahrzeugs unterschiedlich sind, wenn lediglich die tatsächliche Fahrtrajektorie des bestimmten umliegenden Fahrzeugs mit der erwarteten Fahrtrajektorie verglichen wird, kann fälschlicherweise ermittelt werden, dass die in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen unpräzise sind, obwohl die Karteninformationen präzise sind. Um dieses Problem zu verhindern, ist es erforderlich, zu ermitteln, ob die Tendenz tatsächlicher Fahrtrajektorien einer Vielzahl umliegender Fahrzeuge aus der erwarteten Fahrtrajektorie herausfällt. Zu diesem Zweck kann das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein umliegendes Fahrzeug 612a die tatsächliche Fahrtrajektorie sämtlicher der Vielzahl von umliegenden Fahrzeugen erzeugen. Darüber hinaus, wenn berücksichtigt wird, dass ein Fahrer eines umliegenden Fahrzeugs dazu neigt, ein Lenkrad während seines oder ihres Fahrprozesses leicht nach links und rechts zu bewegen, um auf gerader Strecke zu fahren, kann eine tatsächliche Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs in einer gekrümmten Form, nicht in einer gradlinigen Form, erzeugt werden. Zum Berechnen eines Fehlers zwischen erwarteten Fahrtrajektorien, die im späteren Verlauf beschrieben werden, kann das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein umliegendes Fahrzeug 612a eine tatsächliche Fahrtrajektorie in einer gradlinigen Form erzeugen, indem es ein gegebenes Glättungsschema auf die in einer gekrümmten Form erzeugte ursprüngliche tatsächliche Fahrtrajektorie anwendet. Verschiedene Schemata, wie beispielsweise Interpolation für jeden Standort eines umliegenden Fahrzeugs, können als Glättungsschema eingesetzt werden.
Zudem kann das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein umliegendes Fahrzeug 612a eine erwartete Fahrtrajektorie eines umliegenden Fahrzeugs basierend auf in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen erzeugen.
Wie vorstehend beschrieben, können die in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen 3-D Hochpräzisions-Elektronikkarten-daten sein. Dementsprechend können die Karteninformationen dynamische und statische Informationen zur autonomen Fahrsteuerung eines Fahrzeugs bereitstellen, wie beispielsweise eine Spur, die Mittellinie einer Spur, eine Überholspur bzw. ein Sonderfahrstreifen, eine Fahrbahnbegrenzung, die Mittellinie einer Fahrbahn, ein Verkehrsschild, eine Fahrbahnmarkierung, eine Form und Höhe einer Fahrbahn und eine Spurbreite. Wenn berücksichtigt wird, dass ein Fahrzeug häufig in der Mitte einer Spur fährt, kann erwartet werden, dass sich ein umliegendes Fahrzeug, das in der Nähe eines autonom angetriebenen Ego-Fahrzeug fährt, auch in der Mitte der Spur fährt. Dementsprechend kann das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein umliegendes Fahrzeug 612a eine erwartete Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs als die Mittellinie einer Fahrbahn erzeugen, die in die Karteninformationen integriert ist.
Das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein Ego-Fahrzeug 612b kann eine tatsächliche Fahrtrajektorie eines autonom angetriebenen Ego-Fahrzeugs erzeugen, das bisher basierend auf den über die Bewegungsinformationseingabeschnittstelle 201 erhaltenen Bewegungsinformationen des autonom angetriebenen Ego-Fahrzeugs angetrieben wurde.
Das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein Ego-Fahrzeug 612b kann insbesondere eine tatsächliche Fahrtrajektorie eines autonom angetriebenen Ego-Fahrzeugs durch Querverweis auf einen über die Bewegungsinformationseingabeschnittstelle 201 erhaltenen Standort eines autonom angetriebenen Ego-Fahrzeugs (d.h. über den GPS-Empfänger 260 erhaltene Informationen zum Standort des autonom angetriebenen Ego-Fahrzeugs) und einen gegebenen Standort in den in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen erzeugen. Das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein Ego-Fahrzeug 612b kann beispielsweise einen aktuellen Standort eines autonom angetriebenen Ego-Fahrzeugs in den in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen ermitteln durch Querverweis auf einen über die Bewegungsinformationseingabeschnittstelle 201 erhaltenen Standort des autonom angetriebenen Ego-Fahrzeugs und einen gegebenen Standort in den Karteninformationen. Wie vorstehend beschrieben, kann das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein Ego-Fahrzeug 612b eine tatsächliche Fahrtrajektorie eines autonom angetriebenen Ego-Fahrzeugs durch kontinuierliches Überwachen des Standorts des autonom angetriebenen Ego-Fahrzeugs erzeugen. Das heißt, dass das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein Ego-Fahrzeug 612b eine tatsächliche Fahrtrajektorie des autonom angetriebenen Ego-Fahrzeugs erzeugen kann, indem es den über die Bewegungsinformationseingabeschnittstelle 201 erhaltenen Standort des autonom angetriebenen Ego-Fahrzeugs dem Standort in den in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen basierend auf dem Querverweis und der Akkumulation des Standorts zugeordnet.
Ferner kann das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein Ego-Fahrzeug 612b eine erwartete Fahrtrajektorie bis zum Zielort des autonom angetriebenen Ego-Fahrzeugs basierend auf in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen erzeugen.
Das heißt, dass das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein Ego-Fahrzeug 612b die erwartete Fahrtrajektorie bis zu einem Zielort mittels eines über die Bewegungsinformationseingabeschnittstelle 201 erhaltenen aktuellen Standorts des autonom angetriebenen Ego-Fahrzeugs (d.h. über den GPS-Empfänger 260 erhaltene Informationen zum aktuellen Standort des autonom angetriebenen Ego-Fahrzeugs) und der in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen erzeugen kann. Wie die erwartete Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs, kann die erwartete Fahrtrajektorie des autonom angetriebenen Ego-Fahrzeugs als die Mittellinie einer Straße erzeugt werden, die in die in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen integriert ist.
Die von dem Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein umliegendes Fahrzeug 612a und dem Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein Ego-Fahrzeug 612b erzeugten Fahrtrajektorien können in dem Speicher 620 gespeichert werden und können zu verschiedenen Zwecken in einem Prozess zum Steuern, mittels des Prozessors 610, des autonomen Fahrens eines autonom angetriebenen Ego-Fahrzeugs verwendet werden.
Das Fahrtrajektorie-Analysemodul 613 kann eine aktuelle Zuverlässigkeit einer autonomen Fahrsteuerung für ein autonom angetriebenes Ego-Fahrzeug diagnostizieren, indem es Fahrtrajektorien (d.h. eine tatsächliche Fahrtrajektorie und eine erwartete Fahrtrajektorie eines umliegenden Fahrzeugs und eine tatsächliche Fahrtrajektorie des autonom angetriebenen Ego-Fahrzeugs) analysiert, die von dem Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul 612 erzeugt und in dem Speicher 620 gespeichert werden. Die Zuverlässigkeitsdiagnose der autonomen Fahrsteuerung kann in einem Prozess zum Analysieren eines Trajektoriefehlers zwischen der tatsächlichen Fahrtrajektorie und der erwarteten Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs durchgeführt werden.
Das Fahrsteuerungsmodul 614 kann eine Funktion zum Steuern des autonomen Fahrens eines autonom angetriebenen Ego-Fahrzeugs durchführen. Das Fahrsteuerungsmodul 614 kann insbesondere den Algorithmus für autonomes Fahren unter Verwendung der über die Fahrinformationseingabeschnittstelle 101 bzw. die Bewegungsinformationseingabeschnittstelle 201 erhaltenen Fahrinformationen und Bewegungsinformationen, den Informationen zu einem von der Sensoreinheit 500 detektierten Objekt und den in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen synthetisch verarbeiten, kann die Steuerungsinformationen über die Fahrzeugsteuerungsausgabeschnittstelle 401 an das niederrangige Steuerungssystem 400 senden, so dass das niederrangige Steuerungssystem 400 das autonome Fahren eines autonom angetriebenen Ego-Fahrzeugs steuert, und kann die Fahrzustandsinformationen und Warninformationen des autonom angetriebenen Ego-Fahrzeugs über die Insassenausgabeschnittstelle 301 an die Ausgabeeinheit 300 senden, so dass ein Fahrer die Fahrzustandsinformationen und Warninformationen erkennen kann. Beim Integrieren und Steuern solch eines autonomen Fahrens steuert das Fahrsteuerungsmodul 614 ferner das autonome Fahren unter Berücksichtigung der Fahrtrajektorien eines autonom angetriebenen Ego-Fahrzeugs und eines umliegenden Fahrzeugs, die von dem Sensorverarbeitungsmodul 611, dem Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul 612 und dem Fahrtrajektorie-Analysemodul 613 analysiert wurden, wodurch die Präzision der autonomen Fahrsteuerung verbessert und die Sicherheit der autonomen Fahrsteuerung erhöht wird.
Das Trajektorielernmodul 615 kann ein Lernen oder Korrekturen an einer tatsächlichen Fahrtrajektorie eines autonom angetriebenen Ego-Fahrzeugs durchführen, die von dem Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein Ego-Fahrzeug 612b erzeugt wird. Wenn beispielsweise ein Trajektoriefehler zwischen einer tatsächlichen Fahrtrajektorie und einer erwarteten Fahrtrajektorie eines umliegenden Fahrzeugs ein vorgegebener Schwellenwert oder mehr ist, kann das Trajektorielernmodul 615 bestimmen, dass eine tatsächliche Fahrtrajektorie eines autonom angetriebenen Ego-Fahrzeugs korrigiert werden muss, indem ermittelt wird, dass die in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen unpräzise sind. Dementsprechend kann das Trajektorielernmodul 615 einen lateralen Verschiebungswert zum Korrigieren der tatsächlichen Fahrtrajektorie eines autonom angetriebenen Ego-Fahrzeugs bestimmen und kann die Fahrtrajektorie des autonom angetriebenen Ego-Fahrzeugs korrigieren.
Das Insassenzustandsermittlungsmodul 616 kann einen Zustand und ein Verhalten eines Insassen basierend auf einem von dem internen Kamerasensor 535 und dem Biosensor detektierten Zustand und Biosignal des Insassen ermitteln. Der von dem Insassenzustandsermittlungsmodul 616 ermittelte Zustand des Insassen kann zur autonomen Fahrsteuerung über ein autonom angetriebenes Ego-Fahrzeug oder in einem Prozess zum Ausgeben einer Warnung an den Insassen verwendet werden.
Im Folgenden wird eine Ausführungsform auf Grundlage der vorstehenden Inhalte beschrieben, bei der eine trajektorienbasierte Steuerung über das autonome Fahren basierend auf einer Fahrtrajektoriekorrektur und eine Gruppenfolgesteuerung zum Folgen der Fahrt einer Platooning-Gruppe basierend auf einer Fahrtrajektoriekorrektur für jeden gegebenen Abschnitt auf einem Weg eines Ego-Fahrzeug von einem aktuellen Standort zu einem Zielort abwechselnd durchgeführt werden.
Der Prozessor 610 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann das autonome Fahren eines Ego-Fahrzeugs basierend auf einer von dem Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul für ein Ego-Fahrzeug 612 erzeugten Fahrtrajektorie basierend auf in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen steuern. Der Prozessor 610 kann insbesondere ermitteln, ob es erforderlich ist, die Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs basierend auf einem Detektionsergebnis von einer Sensoreinheit zu einem umliegenden Fahrzeug in der Nähe eines Ego-Fahrzeugs 500 zu korrigieren, kann die Fahrtrajektorie basierend auf einem Ergebnis der Ermittlung korrigieren und kann das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs steuern. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine autonome Fahrsteuerung basierend auf der Korrektur einer Fahrtrajektorie als trajektorienbasierte Steuerung definiert.
Die trajektorienbasierte Steuerung wird ausdrücklich beschrieben. Wie vorstehend beschrieben, kann der Prozessor 610 (das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul 612 des Prozessors 610) gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine tatsächliche Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs basierend auf von der Sensoreinheit 500 detektierten Fahrinformationen zum umliegenden Fahrzeug erzeugen. Das heißt, wenn ein umliegendes Fahrzeug an einer bestimmten Stelle von der Sensoreinheit 500 detektiert wird, kann der Prozessor 610 den Standort des aktuell detektierten umliegenden Fahrzeugs in in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen durch Querverweis auf den Standort des detektierten umliegenden Fahrzeugs und einen Standort des umliegenden Fahrzeugs in den Karteninformationen ermitteln. Wie vorstehend beschrieben, kann der Prozessor 610 eine tatsächliche Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs durch kontinuierliches Überwachen des Standorts des umliegenden Fahrzeugs erzeugen.
Zudem kann der Prozessor 610 (das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul 612 des Prozessors 610) eine erwartete Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs basierend auf den in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen erzeugen. In diesem Fall kann der Prozessor 610 die erwartete Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs als die Mittellinie einer Spur erzeugen, die in die Karteninformationen integriert ist.
Zudem kann der Prozessor 610 (das Fahrtrajektorie-Erzeugungsmodul 612 des Prozessors 610) eine erwartete Fahrtrajektorie eines Ego-Fahrzeugs basierend auf den in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen erzeugen. In diesem Fall kann der Prozessor 610 die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs als die Mittellinie einer Spur erzeugen, die in die Karteninformationen integriert ist.
Nachdem die tatsächliche Fahrtrajektorie und die erwartete Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs und die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs erzeugt sind, kann der Prozessor 610 (das Trajektorietrainiermodul 615 des Prozessors) ermitteln, ob es erforderlich ist, die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs zu korrigieren, basierend auf einem Vergleich zwischen der tatsächlichen Fahrtrajektorie und der erwarteten Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs. Insbesondere wenn ein Trajektoriefehler zwischen der tatsächlichen Fahrtrajektorie und der erwarteten Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs ein vorgegebener Schwellenwert oder mehr ist, kann der Prozessor 610 bestimmen, dass es erforderlich ist, die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs zu korrigieren. Das heißt, wie vorstehend beschrieben, wenn der Trajektoriefehler zwischen der tatsächlichen Fahrtrajektorie und der erwarteten Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs ein Schwellenwert oder mehr ist, kann der Prozessor 610 bestimmen, dass die in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen unpräzise sind. Dementsprechend muss der Prozessor 610 die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs basierend auf in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen korrigieren. In diesem Fall kann der Prozessor 610 die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs basierend auf einem Ergebnis eines Vergleichs zwischen der tatsächlichen Fahrtrajektorie und der erwarteten Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs korrigieren. Beispielsweise kann der Prozessor 610 die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs korrigieren, indem er die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs um eine Differenz zwischen der tatsächlichen Fahrtrajektorie und der erwarteten Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs nach links oder rechts verschiebt. Dementsprechend kann der Prozessor 610 eine trajektorienbasierte Steuerung über das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs basierend auf der korrigierten erwarteten Fahrtrajektorie durchführen.
Wenn sich ein Fahrweg eines Ego-Fahrzeugs bis zu einem Zielort (nachfolgend als „erster Fahrweg“ bezeichnet) mit einem Fahrweg einer Platooning-Gruppe (nachfolgend als „zweiter Fahrweg“ bezeichnet), die mit einer Vielzahl von Gruppenfahrzeugen konfiguriert ist, schneidet, kann der Prozessor 610 das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs derart steuern, dass es dem Fahren der Platooning-Gruppe folgt. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Steuerung zum Folgen der Platooning-Gruppe als Gruppenfolgesteuerung definiert. Ein Platooning-Gruppe ist eine Gruppe, die mit einer Vielzahl von Gruppenfahrzeugen konfiguriert ist, darunter ein Führungsfahrzeug und ein oder mehrere Folgefahrzeuge, und bei der die Vielzahl von Gruppenfahrzeugen Fahrinformationen mittels eines Kommunikationsverfahrens zwischen den Fahrzeugen teilen und unter Berücksichtigung einer Außenumgebung auf einer Fahrbahn fahren. Wenn eine Vielzahl von Platooning-Gruppen in der Fahrzeug-zu-Alles- (V2X) oder der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-(V2V-)Kommunikationsabdeckung eines Ego-Fahrzeugs vorliegt, kann der Prozessor 610 Informationen zu jeder der Platooning-Gruppen (z.B. Informationen zu den Spezifikationen eines Führungsfahrzeugs in jeder Platooning-Gruppe oder Kilometerstand jeder Platooning-Gruppe) von dem Führungsfahrzeug jeder der Platooning-Gruppen erhalten und kann die Informationen einem Insassen des Ego-Fahrzeug durch Ausgeben der Informationen über das Benutzerendgerät 120 bereitstellen. Der Insasse kann eine Platooning-Gruppe, der das Ego-Fahrzeug zu folgen beabsichtigt, durch Prüfen der Informationen zu jeder der Platooning-Gruppen auswählen. Wenn keine Platooning-Gruppe in der V2X- oder V2V-Kommunikationsabdeckung des Ego-Fahrzeugs vorliegt, kann der Prozessor 610 Informationen zu jeder der Platooning-Gruppen von einem externen separaten Server empfangen.
Wenn die Gruppenfolgesteuerung durchgeführt wird, kann der Prozessor 610 die Gruppenfolgesteuerung von einem Beitrittspunkt, an dem die Überschneidung zwischen dem ersten Fahrweg des Ego-Fahrzeugs und dem zweiten Fahrweg der Platooning-Gruppe initiiert wird, bis zu einem Austrittspunkt, an dem die Überschneidung zwischen dem ersten Fahrweg und dem zweiten Fahrweg beendet ist, durchführen. Das heißt, dass der Prozessor 610 die Gruppenfolgesteuerung, nicht die trajektorienbasierte Steuerung, in einem Überschneidungsabschnitt zwischen dem Fahrweg des Ego-Fahrzeugs und dem Fahrweg der Platooning-Gruppe durchführen kann. Dabei kann der Prozessor 610 den Beitrittspunkt und den Austrittspunkt zum Durchführen der Gruppenfolgesteuerung unter einer Vielzahl von Kandidaten-Beitrittspunkten und einer Vielzahl von Kandidaten-Austrittspunkten ermitteln, bevor die Gruppenfolgesteuerung durchgeführt wird. Diese Ausgestaltung wird im Folgenden beschrieben.
In einer Ausführungsform kann der Prozessor 610 eine trajektorienbasierte Steuerung und eine Gruppenfolgesteuerung abwechselnd durchführen, basierend darauf, ob eine vordefinierte Steuerungswechselbedingung erfüllt ist. Die Steuerungswechselbedingung kann eine Gruppenfolgesteuerungswechselbedingung für einen Wechsel von der trajektorienbasierten Steuerung zu der Gruppenfolgesteuerung und eine trajektorienbasierte Steuerungswechselbedingung für einen Wechsel von der Gruppenfolgesteuerung zu der trajektorienbasierte Steuerung umfassen. Das heißt, dass der Prozessor 610 eine trajektorienbasierte Steuerung und eine Gruppenfolgesteuerung abwechselnd durchführt, basierend darauf, ob die Steuerungswechselbedingung entsprechend der Fahrumgebung des Ego-Fahrzeugs erfüllt ist. Dementsprechend kann eine Rechenbelastung einer autonomen Fahrsteuerung mittels eines Ego-Fahrzeugs reduziert werden, kann das Eingreifen eines Insassen in die Fahrsteuerung über das Ego-Fahrzeug in einem Prozess zum Erreichen eines Zielorts zur Verbesserung des Insassenkomforts minimiert werden und kann das Ego-Fahrzeug den Zielort innerhalb der kürzesten Zeit erreichen.
Es wird eine Ausgestaltung beschrieben, bei der eine trajektorienbasierte Steuerung und eine Gruppenfolgesteuerung basierend darauf, ob eine Steuerungswechselbedingung erfüllt ist, getauscht werden. Der Prozessor 610 kann zuerst eine trajektorienbasierte Steuerung mittels eines aktuellen Standorts eines Ego-Fahrzeug als ein Startpunkt durchführen. Wenn das Ego-Fahrzeug einen Beitrittspunkt in einem Prozess zum Durchführen der trajektorienbasierten Steuerung von dem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs erreicht, kann der Prozessor 610 bestimmen, dass eine Gruppenfolgesteuerungswechselbedingung erfüllt ist, und kann eine Gruppenfolgesteuerung durchführen.
Das heißt, dass der Prozessor 610 die trajektorienbasierte Steuerung von dem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs zu dem Beitrittspunkt durchführen kann. Wenn das Ego-Fahrzeug den Beitrittspunkt erreicht, kann der Prozessor 610 die Steuerung über das Ego-Fahrzeug von der trajektorienbasierten Steuerung zu der Gruppenfolgesteuerung ändern. Der Prozessor 610 kann einen Alarm über die Ausgabeeinheit 300 ausgeben, bevor das Ego-Fahrzeug den Beitrittspunkt erreicht (z.B. 1 km vorher), so dass ein Insasse das Beitreten in eine Platooning-Gruppe erkennt. Wenn die trajektorienbasierte Steuerung zu der Gruppenfolgesteuerung wechselt, kann der Prozessor 610 eine Platooning-Gruppen-Beitrittsanfrage an ein Führungsfahrzeug der Platooning-Gruppe senden. Nach Empfangen der Genehmigung des Führungsfahrzeugs, kann das Ego-Fahrzeug der Platooning-Gruppe an einer gegebenen Position innerhalb der Platooning-Gruppe beitreten, ohne eine Anordnung der Platooning-Gruppe durcheinanderzubringen.
Wenn das Ego-Fahrzeug einen Austrittspunkt in einem Prozess zum Durchführen der Gruppenfolgesteuerung von dem Beitrittspunkt aus erreicht, kann der Prozessor 610 bestimmen, dass die trajektorienbasierte Steuerungswechselbedingung erfüllt ist, und die trajektorienbasierte Steuerung durchführen.
Das heißt, dass der Prozessor 610 die Gruppenfolgesteuerung von dem Beitrittspunkt zu dem Austrittspunkt durchführen kann. Wenn das Ego-Fahrzeug den Austrittspunkt erreicht, kann der Prozessor 610 die Steuerung über das Ego-Fahrzeug von der Gruppenfolgesteuerung wieder zu der trajektorienbasierten Steuerung ändern. Der Prozessor 610 kann einen Alarm über die Ausgabeeinheit 300 ausgeben, bevor das Ego-Fahrzeug den Austrittspunkt erreicht (z.B. 1 km vorher), so dass der Insasse ein Austreten aus einer Platooning-Gruppe erkennt.
Wie vorstehend beschrieben, kann der Prozessor 610 einen Beitrittspunkt und einen Austrittspunkt unter einer Vielzahl von Kandidaten-Beitrittspunkten und einer Vielzahl von Kandidaten-Austrittspunkten ermitteln. In der vorliegenden Ausführungsform kann der Prozessor 610 einen Beitrittspunkt und einen Austrittspunkt basierend auf der Zeit ermitteln, die ein Ego-Fahrzeug benötigt, um von einem aktuellen Standort zu einem Zielort zu gelangen.
Der Prozessor 610 kann insbesondere als einen Beitrittspunkt und einen Austrittspunkt einen Kandidaten-Beitrittspunkt bzw. Kandidaten-Austrittspunkt ermitteln, bei dem die erforderliche Gesamtzeit ein Minimum ist, wobei die erforderliche Gesamtzeit die Summe der Zeit angibt, die ein Ego-Fahrzeug benötigt, um von einem aktuellen Standort zu dem Kandidaten-Beitrittspunkt zu gelangen, basierend auf der trajektorienbasierten Steuerung, die Zeit angibt, die das Ego-Fahrzeug benötigt, um von dem Kandidaten-Beitrittspunkt zu dem Kandidaten-Austrittspunkt zu gelangen, basierend auf der Gruppenfolgesteuerung, und die Zeit angibt, die das Ego-Fahrzeug benötigt, um von dem Kandidaten-Austrittspunkt zu einem Zielort zu gelangen, basierend auf der trajektorienbasierten Steuerung.
Das heißt, dass der Prozessor 610 eine Vielzahl von Kandidaten-Beitrittspunkten identifizieren kann, an denen eine Überschneidung zwischen dem ersten und dem zweiten Fahrweg initiiert wird, und eine Vielzahl von Kandidaten-Austrittspunkten identifizieren kann, an denen die Überschneidung zwischen dem ersten und dem zweiten Fahrweg beendet ist. Der Prozessor 610 kann als den Beitrittspunkt und den Austrittspunkt einen Kandidaten-Beitrittspunkt bzw. einen Kandidaten-Austrittspunkt, an dem die erforderliche Gesamtzeit zum Erreichen des Zielorts ein Minimum ist, unter der wie vorstehend beschrieben identifizierten Vielzahl von Kandidaten-Beitrittspunkten und Kandidaten-Austrittspunkten ermitteln. Beim Ermitteln des Beitrittspunkts und des Austrittspunkts kann der Prozessor 610 darüber hinaus die Einfachheit des Beitretens und Austretens berücksichtigen, wie beispielsweise einen Verkehrsbelastungsgrad oder einen Unfallrisikograd an jedem der Kandidaten-Beitrittspunkte und Kandidaten-Austrittspu nkte.
Vorstehend wurde die Ausgestaltung beschrieben, bei der eine trajektorienbasierte Steuerung und eine Gruppenfolgesteuerung abwechselnd auf der Ebene eines Ego-Fahrzeugs durchgeführt werden. Der vorliegende Ausführungsform schlägt eine Ausgestaltung zum Reduzieren einer Gesamtmenge an Ressourcen eines Systems vor, die zum Detektieren eines umliegenden Objekts auf der Ebene einer Platooning-Gruppe erforderlich sind, die ein Platooning zusammen mit der vorstehenden Ausgestaltung durchführt.
Insbesondere wenn ein Ego-Fahrzeug einer Platooning-Gruppe beitritt und eine Gruppenfolgesteuerung durchführt, kann der Prozessor 610 einen Detektionsbereich eines umliegenden Objekts von der Sensoreinheit 500 basierend auf einer relativen Position des Ego-Fahrzeugs für ein zu der Platooning-Gruppe gehörendes Gruppenfahrzeug ändern.
Das heißt, dass eine Vielzahl von zu einer Platooning-Gruppe gehörenden Gruppenfahrzeugen in der gleichen Fahrumgebung fährt. Dementsprechend kann ein Verfahren zur Trennung eines Detektionsbereichs eines umliegenden Objekts basierend auf dem Standort jedes der Gruppenfahrzeuge innerhalb der Platooning-Gruppe, zur Detektion eines umliegenden Objekts nur in dem entsprechenden Detektionsbereich eines umliegenden Objekts und zur gemeinsamen Nutzung der Ergebnisse der Detektion unter den Gruppenfahrzeugen anstelle eines Verfahrens zur Detektion, mittels alter Gruppenfahrzeuge, aller umliegenden Objekte über die an den Gruppenfahrzeugen angebrachten Sensiereinheiten im Hinblick auf eine Reduzierung der Systemressourcen jedes der Gruppenfahrzeuge effizienter sein. Zur Trennung eines Detektionsbereichs eines umliegenden Objekts auf der Ebene einer Platooning-Gruppe kann der Prozessor 610 gemäß der vorliegenden Ausführungsform derart arbeiten, dass er einen Detektionsbereich eines umliegenden Objekts von der Sensoreinheit 500 basierend auf einer relativen Position eines Ego-Fahrzeugs für ein zu der Platooning-Gruppe gehörendes Gruppenfahrzeug ändert.
Zur Implementierung einer Funktion zum Ändern eines Detektionsbereichs eines umliegenden Objekts von der Sensoreinheit 500 basierend auf einer relativen Position eines Ego-Fahrzeugs innerhalb einer Platooning-Gruppe, kann der Prozessor 610 beim Durchführen der Gruppenfolgesteuerung eine Platooning-Gruppe mittels eines vordefinierten Gruppenklassifikationsalgorithmus in eine vorangehende Fahrgruppe, eine mittlere Fahrgruppe und eine nachfolgende Fahrgruppe unterteilen, eine Fahrgruppe unter den Fahrgruppen ermitteln, zu der das Ego-Fahrzeug gehört, und einen Detektionsbereich eines umliegenden Objekts von der Sensoreinheit 500 basierend auf einem Ergebnis der Ermittlung ändern. Der Gruppenklassifikationsalgorithmus zum Unterteilen einer Platooning-Gruppe in eine vorangehende Fahrgruppe, eine mittlere Fahrgruppe und eine nachfolgende Fahrgruppe kann mittels verschiedener Ausgestaltungsverfahren implementiert werden. Der Gruppenklassifikationsalgorithmus kann beispielsweise implementiert sein durch einen Algorithmus zum Identifizieren des Standorts eines Führungsfahrzeugs und des Standorts des hintersten Fahrzeugs durch V2V-Kommunikation zwischen Gruppenfahrzeugen, zum Berechnen der Länge einer Platooning-Gruppe in einer Längsrichtung (d.h. Fahrtrichtung) basierend auf den identifizierten Standorten und zum Unterteilen einer Platooning-Gruppe in eine Vielzahl von Fahrgruppen basierend auf der berechneten Länge in der Längsrichtung.
Nachdem die Platooning-Gruppe in die Vielzahl von Fahrgruppen unterteilt ist, kann der Prozessor 610 eine Fahrgruppe unter den Fahrgruppen ermitteln, zu der das Ego-Fahrzeug gehört, und kann einen Detektionsbereich eines umliegenden Objekts von der Sensoreinheit 500 basierend auf einem Ergebnis der Ermittlung ändern. Insbesondere wenn das Ego-Fahrzeug zu der vorangehenden Fahrgruppe gehört, kann der Prozessor 610 ein umliegendes Objekt vor dem Ego-Fahrzeug (der Ausdruck „vor“ umfasst die vordere Querseite) durch die Sensoreinheit 500 detektieren (d.h. kann den Detektionsbereich eines umliegenden Objekts von der Sensoreinheit 500 zu einem vorderen Bereich ändern). Wenn das Ego-Fahrzeug zu der mittleren Fahrgruppe gehört, kann der Prozessor 610 ein umliegendes Objekt auf beiden Seiten des Ego-Fahrzeugs durch die Sensoreinheit 500 detektieren (d.h. kann den Detektionsbereich eines umliegenden Objekts von der Sensoreinheit 500 zu Seitenbereichen ändern). Wenn das Ego-Fahrzeug zu der nachfolgenden Fahrgruppe gehört, kann der Prozessor 610 ein umliegendes Objekt im hinteren Bereich des Ego-Fahrzeugs (der Ausdruck „hinten“ umfasst die hintere Querseite) durch die Sensoreinheit 500 detektieren (d.h. kann den Detektionsbereich eines umliegenden Objekts von der Sensoreinheit 500 zu einem hinteren Bereich ändern).
Wenn der Detektionsbereich eines umliegenden Objekts von der Sensoreinheit 500 zu dem vorderen Bereich geändert wird, können Sensoren (d.h. der vordere LIDAR-Sensor 511, der vordere Radarsensor 521 und der vordere Kamerasensor 531) zum Detektieren des vorderen Bereichs im Wesentlichen aktiviert werden und die anderen Sensoren können in Abhängigkeit der Fahrumgebungen wahlweise aktiviert werden. Wenn der Detektionsbereich eines umliegenden Objekts von der Sensoreinheit 500 zu den Seitenbereichen geändert wird, können Sensoren (d.h. der linke Radarsensor 522, der rechte Radarsensor 522, der linke Kamerasensor 532 und der rechte Kamerasensor 533) zum Detektieren der Seitenbereiche im Wesentlichen aktiviert werden und die anderen Sensoren können in Abhängigkeit der Fahrumgebungen wahlweise aktiviert werden. Wenn der Detektionsbereich eines umliegenden Objekts von der Sensoreinheit 500 zu dem hinteren Bereich geändert wird, können Sensoren (d.h. der hintere LIDAR-Sensor 513, der hintere Radarsensor 524 und der hintere Kamerasensor 534) zum Detektieren des hinteren Bereichs im Wesentlichen aktiviert werden und die anderen Sensoren können in Abhängigkeit der Fahrumgebungen wahlweise aktiviert werden.
Darüber hinaus, wie in 7 dargestellt, unter Berücksichtigung eines Falls, bei dem eine Vielzahl von Gruppenfahrzeugen das Platooning auf einer Spur durchführt, entsprechen nur ein Führungsfahrzeug und das hinterste Fahrzeug der vorangehenden Fahrgruppe bzw. der nachfolgenden Fahrgruppe. Zwischen dem Führungsfahrzeug und dem hintersten Fahrzeug befindliche Gruppenfahrzeuge können der mittleren Fahrgruppe entsprechen. Der Gruppenklassifikationsalgorithmus zum Unterteilen einer Platooning-Gruppe in eine vorangehende Fahrgruppe, eine mittlere Fahrgruppe und eine nachfolgende Fahrgruppe kann von einem Entwickler vordefiniert werden. In dem Beispiel aus 7 umfasst einen Detektionsbereich eines umliegenden Objekts von der Sensoreinheit 500 eines Ego-Fahrzeugs einen vorderen Bereich und Seitenbereiche , wenn das Ego-Fahrzeug zu der vorangehenden Fahrgruppe gehört (d.h. wenn das Ego-Fahrzeug das Führungsfahrzeug ist), umfasst Seitenbereichen, wenn das Ego-Fahrzeug zu der mittleren Fahrgruppe gehört, und umfasst einen hinteren Bereich und Seitenbereiche, wenn das Ego-Fahrzeug zu der nachfolgenden Fahrgruppe gehört (d.h wenn das Ego-Fahrzeug das hinterste Fahrzeug ist).
Wenn solch eine Funktion des Prozessors 610 auf jedes der zu einer Platooning-Gruppe gehörenden Gruppenfahrzeuge angewendet wird, operiert jedes der Gruppenfahrzeuge derart, dass es einen Detektionsbereich eines umliegenden Objekts der auf jedem Gruppenfahrzeug angebrachten Sensoreinheit basierend auf dessen Standort innerhalb der Platooning-Gruppe ändert. Dementsprechend detektiert ein zu einer vorangehenden Fahrgruppe gehörendes Gruppenfahrzeug ein umliegendes Objekt vor der Platooning-Gruppe. Ein zu einer mittleren Fahrgruppe gehörendes Gruppenfahrzeug detektiert ein umliegendes Objekt auf beiden Seiten der Platooning-Gruppe. Ein zu einer nachfolgenden Fahrgruppe gehörendes Gruppenfahrzeug detektiert ein umliegendes Objekt im hinteren Bereich der Platooning-Gruppe. Dementsprechend kann eine Gesamtmenge an Ressourcen eines Systems, die zum Detektieren eines umliegenden Objekts erforderlich sind, auf der Ebene der Platooning-Gruppe erheblich reduziert werden, da die Detektion des umliegenden Objekts von der vorderen Seite, der linken und rechten Seite und der hinteren Seite der Platooning-Gruppe durch zu der Platooning-Gruppe gehörende Gruppenfahrzeuge getrennt durchgeführt wird.
Beim Durchführen der Gruppenfolgesteuerung kann der Prozessor 610 einen Sensierparameter der Sensoreinheit 500 so steuern, dass dieser einen Wert aufweist, der wechselseitig von einem Sensierparameter einer an jedem der Gruppenfahrzeuge angebrachten Sensiereinheit abhängt, zusätzlich zu dem Vorgang der Änderung eines Detektionsbereichs eines umliegenden Objekts von der Sensoreinheit 500, basierend auf einer relativen Position eines Ego-Fahrzeugs innerhalb einer Platooning-Gruppe. In diesem Fall kann der Sensierparameter derart definiert sein, dass er eines oder mehreres aus einem Sichtfeld (FOV - Field of View) und einer Sensorausgabe eines Sensors umfasst.
Eine wechselseitig abhängige Beziehung zwischen einem Sensierparameter der Sensoreinheit 500 eines Ego-Fahrzeugs und einem Sensierparameter der Sensoreinheit jedes der Gruppenfahrzeuge fungiert als Mittel zur Optimierung eines Detektionsbereichs und einer Detektionsleistung für ein umliegendes Objekt auf der Ebene einer Platooning-Gruppe. Insbesondere können sich ein Detektionsbereich eines umliegenden Objekts von der Sensoreinheit 500 eines Ego-Fahrzeugs und ein Detektionsbereich eines umliegenden Objekts der Sensiereinheit eines anderen Gruppenfahrzeug überschneiden, da das Ego-Fahrzeug und das andere Gruppenfahrzeug eine einzelne Platooning-Gruppe bilden und sich fortbewegen. Obwohl ein Ego-Fahrzeug und ein anderes Gruppenfahrzeug eine einzelne Platooning-Gruppe bilden und sich fortbewegen, kann demgegenüber, wenn der Abstand zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem anderen Gruppenfahrzeug lang ist, ein toter Winkel vorliegen, in dem ein umliegendes Objekt von der Sensoreinheit 500 des Ego-Fahrzeugs und der Sensiereinheit des anderen Gruppenfahrzeugs nicht detektiert werden kann. Wenn sich die Detektionsbereiche für ein umliegendes Objekt der Sensoreinheit 500 des Ego-Fahrzeugs und der Sensiereinheit des anderen Gruppenfahrzeugs überschneiden, wie vorstehend beschrieben, werden überflüssige Energie und Ressourcen auf der Ebene der Platooning-Gruppe verbraucht. Dementsprechend ist es zum Beseitigen solcher überflüssiger Energie und Ressourcen erforderlich, den Überschneidungsbereich des FOV der Sensoreinheit 500 des Ego-Fahrzeugs und der Sensiereinheit des anderen Gruppenfahrzeugs zu minimieren. Auch wenn ein toter Winkel vorliegt, wie vorstehend beschrieben, ist es zum Beseitigen des toten Winkels ferner erforderlich, einen oder mehrere der FOVs der Sensoreinheit 500 des Ego-Fahrzeugs und der Sensiereinheit des anderen Gruppenfahrzeugs zu erweitern.
Zudem kann die Detektionswichtigkeit für ein umliegendes Objekt in Abhängigkeit der Fahrumgebungen geändert werden. Beispielsweise kann in einer Fahrumgebung, in der sich viele Fahrzeuge in der Nähe einer Platooning-Gruppe befinden oder die Komplexität und ein Risikograd so hoch sind wie an einer Stelle, an der sich ein Unfall häufig ereignet, die Detektionswichtigkeit für ein umliegendes Objekt als hoch gelten. Demgegenüber kann in einer Fahrumgebung, in der ein Risikograd eines Unfalls niedrig ist, da die Anzahl anderer Fahrzeuge in der Nähe einer Platooning-Gruppe klein ist und ortsfeste Einrichtungen, wie Leitplanken oder Mittelstreifen, nacheinander vorliegen, die Detektionswichtigkeit für ein umliegendes Objekt als relativ niedrig gelten. Wenn ein umliegendes Objekt lediglich basierend auf einer konstanten Sensorausgabe detektiert wird, ohne Berücksichtigung der Detektionswichtigkeit für das umliegende Objekt entsprechend solch einer Fahrumgebung, kann die Detektion eines umliegenden Objekts mit einer hohen Wichtigkeit ausgelassen werden und ein umliegendes Objekt mit einer niedrigen Wichtigkeit kann basierend auf einer hohen Sensorausgabe detektiert werden, wodurch eine überflüssiger Energieverbrauch eines Fahrzeugs verursacht wird.
Zum Lösen der Probleme kann der Prozessor 610 gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Sensierparameter der Sensoreinheit 500 steuern, das heißt eines oder mehreres aus dem FOV und der Sensorausgabe der Sensoreinheit 500, so dass der Sensierparameter der Sensoreinheit 500 einen Wert aufweist, der wechselseitig von einem Sensierparameter einer auf jedem der Gruppenfahrzeuge angebrachten Sensiereinheit abhängt. Dabei kann der Prozessor 610 den Sensierparameter der Sensoreinheit 500 als Reaktion auf ein von einem Führungsfahrzeug der Platooning-Gruppe ausgesendetes Sensorsteuerungssignal steuern. Das Sensorsteuerungssignal kann als ein Signal definiert sein, das für jedes der Gruppenfahrzeuge erzeugt und von dem Führungsfahrzeug an jedes der Gruppenfahrzeuge ausgesendet wird, basierend auf einer Fahrumgebung der Platooning-Gruppe und einer Position jedes Gruppenfahrzeugs innerhalb der Platooning-Gruppe, so dass ein Detektionsbereich und eine Detektionsleistung für ein umliegendes Objekt auf der Ebene der Platooning-Gruppe optimiert werden können.
Aus der Sicht des Führungsfahrzeugs kann eine Fahrumgebung einer Platooning-Gruppe (d.h. ob sich viele andere Fahrzeuge in der Nähe der Platooning-Gruppe befinden oder ob ein aktueller Bewegungspunkt einem Punkt entspricht, an dem sich ein Unfall häufig ereignet) durch eine an dem Führungsfahrzeug angebrachte Sensiereinheit oder ein mit einem externen Server kommunizierendes Navigationsendgerät bestätigt werden. Zudem kann die Position jedes der Gruppenfahrzeug durch V2V-Kommunikation identifiziert werden. Dementsprechend kann das Führungsfahrzeug für jede Fahrgruppe ein Sensorsteuerungssignal zum Optimieren eines Detektionsbereichs und einer Detektionsleistung für ein umliegendes Objekt auf der Ebene der Platooning-Gruppe erzeugen. Jedes der Gruppenfahrzeuge kann von dem Führungsfahrzeug das jeweils zugeordnete Sensorsteuerungssignal empfangen und kann eines oder mehreres aus dem FOV und der Sensorausgabe einer an jedem der Gruppenfahrzeuge angebrachten Sensiereinheit steuern. Ebenso kann ein Ego-Fahrzeug von dem Führungsfahrzeug das jeweils zugeordnete Sensorsteuerungssignal empfangen und kann eines oder mehreres aus dem FOV und der Sensorausgabe der Sensoreinheit 500 steuern.
Wenn ein Ego-Fahrzeug die Stellung eines Führungsfahrzeugs in einer Platooning-Gruppe inne hat, dann der vorstehende Vorgang des Führungsfahrzeugs von dem Ego-Fahrzeug durchgeführt werden. Das heißt, das Ego-Fahrzeug kann ein Sensorsteuerungssignal für jedes zu der Platooning-Gruppe gehörende Gruppenfahrzeug erzeugen, basierend auf den Detektionsergebnissen von der Sensoreinheit 500 zu einem umliegenden Objekt und der Position jedes Gruppenfahrzeugs innerhalb der Platooning-Gruppe, und kann das Sensorsteuerungssignal an jedes der Gruppenfahrzeuge aussenden.
Ferner kann die Ausgestaltung, in der ein Detektionsbereich eines umliegenden Objekts von einer Sensoreinheit 500 basierend auf einer relativen Position des Ego-Fahrzeugs innerhalb einer Platooning-Gruppe geändert wird, und die Ausgestaltung, in der ein Sensierparameter der Sensoreinheit 500 als Reaktion auf ein Sensorsteuerungssignal gesteuert wird, komplementär kombiniert und ausgebildet sein. Das heißt, es kann eine Ausführungsform implementiert werden, in der ein Sensierparameter der Sensoreinheit 500 als Reaktion auf ein von dem Führungsfahrzeug ausgesendetes Sensorsteuerungssignal in dem Zustand gesteuert wird, in dem ein Detektionsbereich eines umliegenden Objekts von der Sensoreinheit 500 basierend auf einer relativen Position des Ego-Fahrzeugs für ein zu der Platooning-Gruppe gehörendes Gruppenfahrzeug geändert wurde. Dementsprechend können auf der Ebene der Platooning-Gruppe ein Detektionsbereich und eine Detektionsleistung für das umliegende Objekt maximiert werden.
8 und 9 sind Flussdiagramme zur Beschreibung eines Verfahrens zum autonomen Fahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
Bezugnehmend auf 8 kann das Verfahren zum autonomen Fahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung Schritt S100 umfassen zum Ermitteln, mittels des Prozessors 610, ob es erforderlich ist, eine erwartete Fahrtrajektorie eines Ego-Fahrzeugs basierend auf den Detektionsergebnissen von der Sensoreinheit 500 zu einem umliegenden Fahrzeug in der Nähe des Ego-Fahrzeugs zu korrigieren, zum Korrigieren der erwarteten Fahrtrajektorie basierend auf einem Ergebnis der Ermittlung und zum Durchführen einer trajektorienbasierten Steuerung über das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs und Schritt S200 umfassen zum Durchführen, mittels des Prozessors 610, einer Gruppenfolgesteuerung über das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs, so dass das Ego-Fahrzeug dem Fahren einer Platooning-Gruppe folgt, die mit einer Vielzahl von Gruppenfahrzeugen konfiguriert ist, wenn sich ein erster Fahrweg des Ego-Fahrzeug bis zu einem Zielort mit einem zweiten Fahrweg der Platooning-Gruppe überschneidet. In diesem Fall kann der Prozessor 610 Schritt S100 und Schritt S200 abwechselnd durchführen, basierend darauf, ob eine vordefinierte Steuerungswechselbedingung erfüllt ist.
In Schritt S100 erzeugt der Prozessor 610 eine tatsächliche Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs basierend auf von der Sensoreinheit 500 detektierten Fahrinformationen des umliegenden Fahrzeugs, erzeugt eine erwartete Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs basierend auf in dem Speicher 620 gespeicherten Karteninformationen und bestimmt, dass eine Korrektur der erwarteten Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs erforderlich ist, wenn ein Trajektoriefehler zwischen der tatsächlichen Fahrtrajektorie und der erwarteten Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs ein vorgegebener Schwellenwert oder mehr ist. Dementsprechend führt der Prozessor 610 eine trajektorienbasierte Steuerung über das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs basierend auf der korrigierten erwarteten Fahrtrajektorie durch.
In Schritt S200 führt der Prozessor 610 die Gruppenfolgesteuerung von einem Beitrittspunkt, an dem eine Überschneidung zwischen dem ersten und dem zweiten Fahrweg initiiert wird, bis zu einem Austrittspunkt, an dem die Überschneidung zwischen dem ersten und dem zweiten Fahrweg beendet ist, in der Richtung durch, in der das Ego-Fahrzeug bis zu dem Zielort fährt.
Die Ausgestaltung, bei der eine trajektorienbasierte Steuerung und eine Gruppenfolgesteuerung basierend darauf, ob eine Steuerungswechselbedingung erfüllt ist, getauscht werden, wird nachstehend unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. Wenn ein Ego-Fahrzeug einen Beitrittspunkt (S20) in einem Prozess zum Durchführen der trajektorienbasierten Steuerung von einem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs (S10) erreicht, bestimmt der Prozessor 610, dass eine Gruppenfolgesteuerungswechselbedingung erfüllt ist, und führt eine Gruppenfolgesteuerung durch (S30). Wenn das Ego-Fahrzeug einen Austrittspunkt (S40) in dem Prozess zum Durchführen der Gruppenfolgesteuerung von dem Beitrittspunkt aus erreicht, bestimmt der Prozessor 610 ferner, dass eine trajektorienbasierte Steuerungswechselbedingung erfüllt ist, und führt die trajektorienbasierte Steuerung durch (S50).
Der Prozessor 610 ermittelt den Beitrittspunkt und den Austrittspunkt zum Durchführen der Gruppenfolgesteuerung unter einer Vielzahl von Kandidaten-Beitrittspunkten und einer Vielzahl von Kandidaten-Austrittspunkten. Zum Minimieren der Zeit, die das Ego-Fahrzeug zum Erreichen eines Zielort benötigt, ermittelt der Prozessor 610 in Schritt S200 als den Beitrittspunkt und den Austrittspunkt einen Kandidaten-Beitrittspunkt bzw. Kandidaten-Austrittspunkt, bei dem die erforderliche Gesamtzeit ein Minimum ist, wobei die erforderliche Gesamtzeit die Summe der Zeit angibt, die das Ego-Fahrzeug benötigt, um von dem aktuellen Standort zu dem Kandidaten-Beitrittspunkt zu gelangen, basierend auf der trajektorienbasierten Steuerung, die Zeit, die das Ego-Fahrzeug benötigt, um von dem Kandidaten-Beitrittspunkt zu dem Kandidaten-Austrittspunkt zu gelangen, basierend auf der Gruppenfolgesteuerung, und die Zeit, die das Ego-Fahrzeug benötigt, um von dem Kandidaten-Austrittspunkt zu dem Zielort zu gelangen, basierend auf der trajektorienbasierten Steuerung.
In Schritt S200 kann der Prozessor 610 eine Platooning-Gruppe mittels eines vordefinierten Gruppenklassifikationsalgorithmus in eine vorangehende Fahrgruppe, eine mittlere Fahrgruppe und eine nachfolgende Fahrgruppe unterteilen, eine Fahrgruppe unter den Fahrgruppen ermitteln, zu der ein Ego-Fahrzeug gehört, und einen Detektionsbereich eines umliegenden Objekts von der Sensoreinheit 500 basierend auf einem Ergebnis der Ermittlung ändern. Wenn das Ego-Fahrzeug zu der vorangehenden Fahrgruppe gehört, kann der Prozessor 610 insbesondere ein umliegendes Objekt vor dem Ego-Fahrzeug mittels der Sensoreinheit 500 detektieren. Wenn das Ego-Fahrzeug zu der mittleren Fahrgruppe gehört, kann der Prozessor 610 insbesondere ein umliegendes Objekt auf beiden Seiten des Ego-Fahrzeugs mittels der Sensoreinheit 500 detektieren. Wenn das Ego-Fahrzeug zu der nachfolgenden Fahrgruppe gehört, kann der Prozessor 610 ein umliegendes Objekt in dem hinteren Bereich des Ego-Fahrzeugs mittels der Sensoreinheit 500 detektieren.
In Schritt S200 kann der Prozessor 610 ferner einen Sensierparameter der Sensoreinheit 500 so steuern, dass dieser einen Wert aufweist, der wechselseitig von einem Sensierparameter einer an jedem der Gruppenfahrzeuge angebrachten Sensiereinheit abhängt. Der Prozessor 610 kann insbesondere den Sensierparameter der Sensoreinheit 500 als Reaktion auf ein von einem Führungsfahrzeug der Platooning-Gruppe ausgesendetes Sensorsteuerungssignal steuern. Das Sensorsteuerungssignal kann als ein Signal definiert sein, das für jedes der Gruppenfahrzeuge erzeugt und von dem Führungsfahrzeug an jedes der Gruppenfahrzeuge ausgesendet wird, basierend auf einer Fahrumgebung der Platooning-Gruppe und der Position jedes Gruppenfahrzeugs innerhalb der Platooning-Gruppe, so dass ein Detektionsbereich und eine Detektionsleistung für ein umliegendes Objekt auf der Ebene der Platooning-Gruppe optimiert werden können. Wenn das Ego-Fahrzeug die Stellung eines Führungsfahrzeugs in der Platooning-Gruppe inne hat, kann der Prozessor 610 ein Sensorsteuerungssignal für jedes zu der Platooning-Gruppe gehörende Gruppenfahrzeug erzeugen und das Sensorsteuerungssignal an jedes der Gruppenfahrzeuge aussenden, basierend auf den Detektionsergebnissen von der Sensoreinheit 500 zu einem umliegenden Objekt und der Position jedes Gruppenfahrzeugs innerhalb der Platooning-Gruppe.
Wie vorstehend beschrieben, kann in der vorliegenden Ausführungsform eine Rechenbelastung einer autonomen Fahrsteuerung durch ein autonomes Fahrzeug reduziert werden, das Eingreifen eines Insassen in die Fahrsteuerung über das autonome Fahrzeug in einem Prozess zum Erreichen eines Zielorts zur Verbesserung des Insassenkomforts minimiert werden und das autonome Fahrzeug kann den Zielort innerhalb der kürzesten Zeit erreichen, da das autonome Fahrzeug abwechselnd eine trajektorienbasierte Steuerung über das autonome Fahren basierend auf einer Fahrtrajektoriekorrektur und eine Gruppenfolgesteuerung zum Folgen der Fahrt einer Platooning-Gruppe für jeden gegebenen Abschnitt auf einem Weg des autonomen Fahrzeugs von einem aktuellen Standort zum Zielort durchführt.
Darüber hinaus kann in der vorliegenden Ausführungsform eine Gesamtmenge an Ressourcen eines Systems, die für jedes zu einer Platooning-Gruppe gehörende Gruppenfahrzeug erforderlich sind, zum Detektieren eines umliegenden Objekts auf der Ebene sämtlicher das Platooning durchführender Gruppenfahrzeuge reduziert werden, da jedes der Gruppenfahrzeuge derart operiert, dass es einen Detektionsbereich eines umliegenden Objekts einer auf dem Gruppenfahrzeug angebrachten Sensoreinheit basierend auf einer relativen Position eines Ego-Fahrzeugs zu einem zu einer Platooning-Gruppe gehörenden anderen Gruppenfahrzeug beim Durchführen der Gruppenfolgesteuerung ändert.
Obwohl Ausführungsbeispiele der Offenbarung zu Veranschaulichungszwecken offenbart wurden, ist für Fachleute auf dem Gebiet ersichtlich, dass verschiedenen Modifikationen, Ergänzungen und Ersetzungen möglich sind, ohne den in den zugehörigen Ansprüchen definierten Schutzumfang oder Gedanken der Offenbarung zu verlassen. Der tatsächliche technische Umfang der Offenbarung ist daher durch die nachfolgenden Ansprüche zu definieren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 1020190058602 [0001]
KR 1020190058604 [0001]
KR 1020190058605 [0001]
KR 1019980068399 [0007]

Claims

Vorrichtung zum autonomen Fahren mit: einer Sensoreinheit, die zum Detektieren eines umliegenden Objekts, einschließlich eines umliegenden Fahrzeugs in der Nähe eines autonom fahrenden Ego-Fahrzeugs, ausgebildet ist; einem Speicher, der zum Speichern von Karteninformationen ausgebildet ist; und einem Prozessor, der zum Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs basierend auf einer erwarteten Fahrtrajektorie, die auf Grundlage der in dem Speicher gespeicherten Karteninformationen erzeugt wird, ausgebildet ist, wobei der Prozessor für Folgendes ausgebildet ist: Ermitteln, ob es erforderlich ist, die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs basierend auf Detektionsergebnissen von der Sensoreinheit zu einem umliegenden Fahrzeug in der Nähe des Ego-Fahrzeugs zu korrigieren, die erwartete Fahrtrajektorie basierend auf einem Ergebnis der Ermittlung zu korrigieren und eine trajektorienbasierte Steuerung über das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs durchzuführen, und Durchführen einer Gruppenfolgesteuerung über das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs, so dass das Ego-Fahrzeug einer Fahrt einer Platooning-Gruppe folgt, die mit einer Vielzahl von Gruppenfahrzeugen konfiguriert ist, wenn sich ein erster Fahrweg des Ego-Fahrzeugs bis zu einem Zielort mit einem zweiten Fahrweg der Platooning-Gruppe überschneidet, wobei der Prozessor für Folgendes ausgebildet ist: Steuern eines Sensierparameters der Sensoreinheit des Ego-Fahrzeugs, so dass dieser einen Wert aufweist, der beim Durchführen der Gruppenfolgesteuerung wechselseitig von einem Sensierparameter einer auf jedem der Gruppenfahrzeuge angebrachten Sensiereinheit abhängt, wobei der Sensierparameter eines oder mehreres umfasst aus einem Sichtfeld (FOV) und einer Sensorausgabe.
Vorrichtung zum autonomen Fahren nach Anspruch 1, wobei: der Prozessor beim Durchführen der trajektorienbasierten Steuerung für Folgendes ausgebildet ist: Erzeugen einer tatsächlichen Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs basierend auf von der Sensoreinheit detektierten Fahrinformationen zu dem umliegenden Fahrzeug, Erzeugen einer erwarteten Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs basierend auf in dem Speicher gespeicherten Karteninformationen, und Bestimmen, dass es erforderlich ist, die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs zu korrigieren, wenn ein Trajektoriefehler zwischen der tatsächlichen Fahrtrajektorie und der erwarteten Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs ein vorgegebener Schwellenwert oder mehr ist, und wobei der Prozessor beim Durchführen der Gruppenfolgesteuerung dazu ausgebildet ist, die Gruppenfolgesteuerung von einem Beitrittspunkt, an dem eine Überschneidung zwischen dem ersten und dem zweiten Fahrweg initiiert wird, bis zu einem Austrittspunkt, an dem die Überschneidung zwischen dem ersten und dem zweiten Fahrweg beendet ist, in einer Richtung durchzuführen, in der das Ego-Fahrzeug zu dem Zielort fährt.
Vorrichtung zum autonomen Fahren nach Anspruch 2, wobei: der Prozessor zum abwechselnden Durchführen der trajektorienbasierten Steuerung und der Gruppenfolgesteuerung ausgebildet ist, basierend darauf, ob eine vordefinierte Steuerungswechselbedingung erfüllt ist, und die Steuerungswechselbedingung eine Gruppenfolgesteuerungswechselbedingung zum Wechseln von der trajektorienbasierten Steuerung zu der Gruppenfolgesteuerung umfasst sowie eine trajektorienbasierte Steuerungswechselbedingung für einen Wechsel von der Gruppenfolgesteuerung zu der trajektorienbasierten Steuerung.
Vorrichtung zum autonomen Fahren nach Anspruch 3, wobei der Prozessor für Folgendes ausgebildet ist: Bestimmen, dass die Gruppenfolgesteuerungswechselbedingung erfüllt ist, und Durchführen der Gruppenfolgesteuerung, wenn das Ego-Fahrzeug den Beitrittspunkt in einem Prozess zum Durchführen der trajektorienbasierten Steuerung von einem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs aus erreicht, und Bestimmen, dass die trajektorienbasierte Steuerungswechselbedingung erfüllt ist, und Durchführen der trajektorienbasierten Steuerung, wenn das Ego-Fahrzeug den Austrittspunkt in einem Prozess zum Durchführen der Gruppenfolgesteuerung von dem Beitrittspunkt aus erreicht.
Vorrichtung zum autonomen Fahren nach Anspruch 4, wobei: der Prozessor dazu ausgebildet ist, den Beitrittspunkts und den Austrittspunkts zum Durchführen der Gruppenfolgesteuerung unter einer Vielzahl von Kandidaten-Beitrittspunkten und einer Vielzahl von Kandidaten-Austrittspunkten zu ermitteln, und der Prozessor dazu ausgebildet ist, als den Beitrittspunkt und den Austrittspunkt einen Kandidaten-Beitrittspunkt bzw. einen Kandidaten-Austrittspunkt zu ermitteln, an dem eine erforderliche Gesamtzeit ein Minimum ist, wobei die erforderliche Gesamtzeit eine Summe einer Zeit angibt, die das Ego-Fahrzeug benötigt, um von dem aktuellen Standort zu dem Kandidaten-Beitrittspunkt zu gelangen, basierend auf der trajektorienbasierten Steuerung, eine Zeit angibt, die das Ego-Fahrzeug benötigt, um von dem Kandidaten-Beitrittspunkt zu dem Kandidaten-Austrittspunkt zu gelangen, basierend auf der Gruppenfolgesteuerung, und eine Zeit angibt, die das Ego-Fahrzeug benötigt um von dem Kandidaten-Austrittspunkt zu dem Zielort zu gelangen, basierend auf der trajektorienbasierten Steuerung.
Vorrichtung zum autonomen Fahren nach Anspruch 1, wobei der Prozessor beim Durchführen der Gruppenfolgesteuerung dazu ausgebildet ist, einen Detektionsbereich eines umliegenden Objekts von der Sensoreinheit basierend auf einer relativen Position des Ego-Fahrzeugs für ein zu der Platooning-Gruppe gehörendes Gruppenfahrzeug zu ändern.
Vorrichtung zum autonomen Fahren nach Anspruch 6, wobei der Prozessor beim Durchführen der Gruppenfolgesteuerung für Folgendes ausgebildet ist: Unterteilen der Platooning-Gruppe in eine vorangehende Fahrgruppe, eine mittlere Fahrgruppe und eine nachfolgende Fahrgruppe mittels eines vordefinierten Gruppenklassifikationsalgorithmus, Ermitteln einer Fahrgruppe unter den Fahrgruppen, zu der das Ego-Fahrzeug gehört, und Ändern des Detektionsbereichs eines umliegenden Objekts von der Sensoreinheit basierend auf einem Ergebnis der Ermittlung.
Vorrichtung zum autonomen Fahren nach Anspruch 7, wobei der Prozessor für Folgendes ausgebildet ist: Detektieren eines umliegenden Objekts vor dem Ego-Fahrzeug durch die Sensoreinheit, wenn das Ego-Fahrzeug zu der vorangehenden Fahrgruppe gehört, Detektiere eines umliegenden Objekts auf beiden Seiten des Ego-Fahrzeugs durch die Sensoreinheit, wenn das Ego-Fahrzeug zu der mittleren Fahrgruppe gehört, und Detektieren eines umliegenden Objekts hinter dem Ego-Fahrzeug durch die Sensoreinheit, wenn das Ego-Fahrzeug zu der nachfolgenden Fahrgruppe gehört.
Vorrichtung zum autonomen Fahren nach Anspruch 1, wobei: der Prozessor dazu ausgebildet ist, den Sensierparameter der Sensoreinheit des Ego-Fahrzeugs als Reaktion auf ein von einem Führungsfahrzeug der Platooning-Gruppe ausgesendetes Sensorsteuerungssignal zu steuern, und das Sensorsteuerungssignal für jedes der Gruppenfahrzeuge erzeugt und von dem Führungsfahrzeug an jedes der Gruppenfahrzeuge ausgesendet wird, basierend auf einer Fahrumgebung der Platooning-Gruppe und einer Position jedes Gruppenfahrzeugs innerhalb der Platooning-Gruppe, so dass ein Detektionsbereich und eine Detektionsleistung für ein umliegendes Objekt auf einer Ebene der Platooning-Gruppe optimiert werden.
Vorrichtung zum autonomen Fahren nach Anspruch 9, wobei der Prozessor für Folgendes ausgebildet ist: Erzeugen des Sensorsteuerungssignals für jedes der zu der Platooning-Gruppe gehörenden Gruppenfahrzeuge und Aussenden des Sensorsteuerungssignals an jedes der Gruppenfahrzeuge, basierend auf einem Detektionsergebnis von der Sensoreinheit zu einem umliegenden Objekt und der Position jedes Gruppenfahrzeugs innerhalb der Platooning-Gruppe, wenn das Ego-Fahrzeug eine Position des Führungsfahrzeug der Platooning-Gruppe inne hat.
Verfahren zum Steuern von autonomen Fahren in einem autonomen Fahrsystem mit einer Sensoreinheit, die zu Detektieren eines umliegenden Objekts, einschließlich eines umliegenden Fahrzeugs in der Nähe eines autonom fahrenden Ego-Fahrzeug, ausgebildet ist, einem Speicher, der zum Speichern von Karteninformationen ausgebildet ist, und einem Prozessor, der zum Steuern des autonomen Fahrens des Ego-Fahrzeugs basierend auf einer erwarteten Fahrtrajektorie, die auf Grundlage der in dem Speicher gespeicherten Karteninformationen erzeugt wird, ausgebildet ist, wobei das Verfahren umfasst: Ermitteln, mittels des Prozessors, ob es erforderlich ist, die erwartete Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs basierend auf Detektionsergebnissen von der Sensoreinheit zu dem umliegenden Fahrzeug in der Nähe des Ego-Fahrzeugs zu korrigieren, die erwartete Fahrtrajektorie basierend auf einem Ergebnis der Ermittlung zu korrigieren und eine trajektorienbasierte Steuerung über das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs durchzuführen, und Durchführen, mittels des Prozessor, einer Gruppenfolgesteuerung über das autonome Fahren des Ego-Fahrzeugs, so dass das Ego-Fahrzeug einer Fahrt einer Platooning-Gruppe folgt, die mit einer Vielzahl von Gruppenfahrzeugen konfiguriert ist, wenn sich ein erster Fahrweg des Ego-Fahrzeugs bis zu einem Zielort mit einem zweiten Fahrweg der Platooning-Gruppe überschneidet, wobei der Prozessor beim Durchführen der Gruppenfolgesteuerung einen Sensierparameter der Sensoreinheit des Ego-Fahrzeugs so steuert, dass dieser einen Wert aufweist, der wechselseitig von einem Sensierparameter einer an jedem der Gruppenfahrzeuge angebrachten Sensiereinheit abhängt, und wobei der Sensierparameter eines oder mehreres umfasst aus einem Sichtfeld (FOV) und einer Sensorausgabe.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei: der Prozessor beim Durchführen der trajektorienbasierten Steuerung eine tatsächliche Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs basierend auf von der Sensoreinheit detektierten Fahrinformationen des umliegenden Fahrzeugs erzeugt, eine erwartete Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs basierend auf den in dem Speicher gespeicherten Karteninformationen erzeugt und bestimmt, dass eine Korrektur der erwarteten Fahrtrajektorie des Ego-Fahrzeugs erforderlich ist, wenn ein Trajektoriefehler zwischen der tatsächlichen Fahrtrajektorie und der erwarteten Fahrtrajektorie des umliegenden Fahrzeugs ein vorgegebener Schwellenwert oder mehr ist, und wobei der Prozessor beim Durchführen der Gruppenfolgesteuerung die Gruppenfolgesteuerung von einem Beitrittspunkt, an dem eine Überschneidung zwischen dem ersten und dem zweiten Fahrweg initiiert wird, bis zu einem Austrittspunkt, an dem die Überschneidung zwischen dem ersten und dem zweiten Fahrweg beendet ist, in einer Richtung durchführt, in der das Ego-Fahrzeug zu dem Zielort fährt.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei: der Prozessor die trajektorienbasierte Steuerung und die Gruppenfolgesteuerung abwechselnd durchführt, basierend darauf, ob eine vordefinierte Steuerungswechselbedingung erfüllt ist, und die Steuerungswechselbedingung eine Gruppenfolgesteuerungswechselbedingung für einen Wechsel von der trajektorienbasierten Steuerung zu der Gruppenfolgesteuerung und eine trajektorienbasierte Steuerungswechselbedingung für einen Wechsel von der Gruppenfolgesteuerung zu der trajektorienbasierte Steuerung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Prozessor: Bestimmt, dass die Gruppenfolgesteuerungswechselbedingung erfüllt ist, und die Gruppenfolgesteuerung durchführt, wenn das Ego-Fahrzeug den Beitrittspunkt in einem Prozess zum Durchführen der trajektorienbasierten Steuerung von einem aktuellen Standort des Ego-Fahrzeugs aus erreicht, und Bestimmt, dass die trajektorienbasierte Steuerungswechselbedingung erfüllt ist, und die trajektorienbasierte Steuerung durchführt, wenn das Ego-Fahrzeug den Austrittspunkt in einem Prozess zum Durchführen der Gruppenfolgesteuerung von dem Beitrittspunkt aus erreicht.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei: der Prozessor beim Durchführen der Gruppenfolgesteuerung den Beitrittspunkt und den Austrittspunkt zum Durchführen der Gruppenfolgesteuerung unter einer Vielzahl von Kandidaten-Beitrittspunkten und einer Vielzahl von Kandidaten-Austrittspunkten ermittelt, und der Prozessor als den Beitrittspunkt und den Austrittspunkt einen Kandidaten-Beitrittspunkt bzw. Kandidaten-Austrittspunkt ermittelt, an dem die erforderliche Gesamtzeit ein Minimum ist, wobei die erforderliche Gesamtzeit eine Summe einer Zeit angibt, die das Ego-Fahrzeug benötigt, um von dem aktuellen Standort zu dem Kandidaten-Beitrittspunkt zu gelangen, basierend auf der trajektorienbasierten Steuerung, eine Zeit angibt, die das Ego-Fahrzeug benötigt, um von dem Kandidaten-Beitrittspunkt zu dem Kandidaten-Austrittspunkt zu gelangen, basierend auf der Gruppenfolgesteuerung, und eine Zeit angibt, die das Ego-Fahrzeug benötigt, um von dem Kandidaten-Austrittspunkt zu dem Zielort zu gelangen, basierend auf der trajektorienbasierten Steuerung.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Prozessor beim Durchführen der Gruppenfolgesteuerung einen Detektionsbereich eines umliegenden Objekts von der Sensoreinheit basierend auf einer relativen Position des Ego-Fahrzeug für ein zu der Platooning-Gruppe gehörendes Gruppenfahrzeug ändert.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Prozessor beim Durchführen der Gruppenfolgesteuerung die Platooning-Gruppe mittels eines vordefinierten Gruppenklassifikationsalgorithmus in eine vorangehende Fahrgruppe, eine mittlere Fahrgruppe und eine nachfolgende Fahrgruppe unterteilt, eine Fahrgruppe unter den Fahrgruppen ermittelt, zu der das Ego-Fahrzeug gehört, und den Detektionsbereich eines umliegenden Objekts von der Sensoreinheit basierend auf einem Ergebnis der Ermittlung ändert.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Prozessor beim Durchführen der Gruppenfolgesteuerung ein umliegendes Objekt vor dem Ego-Fahrzeug durch die Sensoreinheit detektiert, wenn das Ego-Fahrzeug zu der vorstehenden Fahrgruppe gehört, ein umliegendes Objekt auf beiden Seiten des Ego-Fahrzeugs durch die Sensoreinheit detektiert, wenn das Ego-Fahrzeug zu der mittleren Fahrgruppe gehört, und ein umliegendes Objekt hinter dem Ego-Fahrzeug durch die Sensoreinheit detektiert, wenn das Ego-Fahrzeug zu der nachfolgenden Fahrgruppe gehört.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei: der Prozessor beim Durchführen der Gruppenfolgesteuerung den Sensierparameter der Sensoreinheit des Ego-Fahrzeugs als Reaktion auf ein von einem Führungsfahrzeug der Platooning-Gruppe ausgesendetes Sensorsteuerungssignal steuert, und von dem Führungsfahrzeug das Sensorsteuerungssignal für jedes der Gruppenfahrzeuge erzeugt wird und an jedes der Gruppenfahrzeuge ausgesendet wird, basierend auf einer Fahrumgebung der Platooning-Gruppe und einer Position jedes Gruppenfahrzeugs innerhalb der Platooning-Gruppe, so dass ein Detektionsbereich und eine Detektionsleistung für ein umliegenden Objekts auf einer Ebene der Platooning-Gruppe optimiert werden.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei der Prozessor beim Durchführen der Gruppenfolgesteuern das Sensorsteuerungssignal für jedes der zu der Platooning-Gruppe gehörende Gruppenfahrzeug erzeugt und das Sensorsteuerungssignal an jedes der Gruppenfahrzeuge aussendet, basierend auf einem Detektionsergebnis von der Sensoreinheit zu einem umliegenden Objekt und der Position jedes Gruppenfahrzeugs innerhalb der Platooning-Gruppe, wenn das Ego-Fahrzeug eine Position des Führungsfahrzeug der Platooning-Gruppe inne hat.