BR112020001616A2 - método de assistência à direção e dispositivo de assistência à direção - Google Patents

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Abstract

Um método de assistência à direção da presente invenção é para um veículo de direção automatizada que é capaz de trocar entre direção manual por um condutor e direção automatizada, aprende a característica de direção do condutor durante a direção manual, e reflete um resultado da aprendizagem para uma característica de direção sob controle da direção automatizada, e o método de assistência à direção inclui: detectar uma característica de direção de uma área na qual o veículo de direção automatizada está viajando; e ajustar o resultado da aprendizagem de acordo com a característica de direção detectada da área e executar o controle da direção automatizada com base no resultado da aprendizagem ajustado.

Description

“MÉTODO DE ASSISTÊNCIA À DIREÇÃO E DISPOSITIVO DE ASSISTÊNCIA À DIREÇÃO” Campo da técnica
[001] A presente invenção se refere a um método e um dispositivo de assistência à direção para um veículo de direção automatizada que é capaz de trocar entre direção manual por um condutor e direção automatizada, aprende características de direção do condutor durante a direção manual, e reflete o resultado da aprendizagem para as características de direção sob controle da direção automatizada. Antecedentes da Técnica
[002] Na técnica relacionada, a Literatura de Patente 1 foi descrita como um dispositivo de controle de direção que aprende operações de direção pelo condutor durante a direção manual de modo a suprimir a sensação de desconforto do condutor durante a direção automatizada. O dispositivo de controle de direção descrito na Literatura de Patente 1 ajusta itens de ambiente tais como o número de faixas e clima. Então, durante a direção manual, o dispositivo de controle de direção identifica um ambiente de direção com base nos itens de ambiente e aprende operações de direção do condutor em associação com o ambiente de direção. Lista De Citação Literatura De Patente Literatura de Patente 1: Publicação de Pedido de Patente Japonesa No. 2015- 89801 Sumário da Invenção Problema Técnico
[003] No entanto, o dispositivo de controle de direção convencional acima descrito diretamente aplica o resultado de aprendizagem a partir do condutor para um controle de direção automatizada, e não leva as características de direção da área de viagem em consideração. Nesse caso, se as características de direção do condutor são diferentes a partir das características de direção da área na qual a direção automatizada está sendo usada, ou se a área na qual as características de direção são aprendidas é diferente a partir da área na qual a direção automatizada é sendo usado, o veículo de direção automatizada se comporta de modo diferente a partir de veículos ao redor. Isso acarreta em um problema no qual um ocupante do veículo de direção automatizada se sente inseguro.
[004] A presente invenção é proposta na luz das circunstâncias acima descritas, e um objeto da presente invenção é proporcionar um método de assistência à direção e um dispositivo de assistência à direção que pode evitar que um ocupante se sinta inseguro em virtude de um diferente comportamento de um veículo de direção automatizada a partir das dos veículos ao redor. Solução para o Problema
[005] De modo a resolver o problema acima descrito, um método de assistência à direção e um dispositivo de assistência à direção de acordo com um aspecto da presente invenção detecta características de direção da área na qual um veículo de direção automatizada está viajando, ajusta o resultado da aprendizagem de acordo com as características de direção detectadas da área, e executa um controle de direção automatizada com base no resultado da aprendizagem ajustado. Efeitos Vantajosos da Invenção
[006] De acordo com a presente invenção, é possível se evitar a sensação de insegurança de um ocupante por suprimir o comportamento diferente de um veículo de direção automatizada a partir dos veículos ao redor. Breve Descrição dos Desenhos
[007] A Figura 1 é um diagrama de bloco mostrando uma configuração de um sistema de assistência à direção que inclui um dispositivo de assistência à direção de acordo com uma modalidade da presente invenção.
[008] A Figura 2 é um diagrama mostrando um exemplo de características de direção de uma área calculada pelo sistema de assistência à direção de acordo com a modalidade da presente invenção.
[009] A Figura 3 é um diagrama para descrever como dividir as áreas pelo sistema de assistência à direção de acordo com a modalidade da presente invenção.
[010] A Figura 4 é um gráfico de fluxo mostrando um procedimento de processamento de processamento de aprendizagem de característica de direção pelo dispositivo de assistência à direção de acordo com a modalidade da presente invenção.
[011] A Figura 5 é um diagrama mostrando um exemplo de dados informados pelo processamento de aprendizagem de característica de direção de acordo com a modalidade da presente invenção.
[012] A Figura 6 é um diagrama para descrever coeficientes de análise de regressão múltipla executada no processamento de aprendizagem de característica de direção de acordo com a modalidade da presente invenção.
[013] A Figura 7 é um diagrama mostrando um exemplo de dados informados pelo processamento de aprendizagem de característica de direção de acordo com a modalidade da presente invenção.
[014] A Figura 8 é um diagrama para descrever coeficientes de análise de regressão múltipla executada no processamento de aprendizagem de característica de direção de acordo com a modalidade da presente invenção.
[015] A Figura 9 é um gráfico de fluxo mostrando um procedimento de processamento de processamento de controle de direção automatizada pelo dispositivo de assistência à direção de acordo com a modalidade da presente invenção.
[016] A Figura 10 é um diagrama para descrever o processamento de ajustar resultado da aprendizagem do processamento de aprendizagem de característica de direção de acordo com a modalidade da presente invenção para as características de direção da área. Descrição das Modalidades
[017] Uma modalidade na qual a presente invenção é aplicada é descrita abaixo com referência aos desenhos.
[018] Configuração de Sistema de assistência à direção
[019] A Figura 1 é um diagrama de bloco mostrando uma configuração de um sistema de assistência à direção que inclui um dispositivo de assistência à direção de acordo com a presente modalidade. Como mostrado na Figura 1, um sistema de assistência à direção 100 de acordo com a presente modalidade é montado em um veículo de direção automatizada e inclui um dispositivo de assistência à direção 1, uma unidade de detecção de estado de viagem 3, uma unidade de detecção de ambiente de viagem 5, uma chave de troca de direção 7, e uma unidade de indicação de estado de controle 9. Adicionalmente, o sistema de assistência à direção 100 é conectado a um acionador 11 montado no veículo e é conectado a um servidor de gerenciamento 13 através de uma rede de comunicação.
[020] O dispositivo de assistência à direção 1 é um controlador que é capaz de trocar entre a direção manual pelo condutor e um controle de direção automatizada e que executa processamento das características de direção de aprendizagem do condutor durante a direção manual e refletindo o resultado da aprendizagem para as características de direção sob um controle de direção automatizada. Especificamente, o dispositivo de assistência à direção 1 detecta as características de direção da área na qual o veículo de direção automatizada está viajando, ajusta o resultado da aprendizagem de acordo com as características de direção detectadas da área, e executa um controle de direção automatizada com base no resultado da aprendizagem ajustado. O dispositivo de assistência à direção 1 aqui inclui uma unidade de armazenamento de dados de aprendizagem 21, uma unidade de aprendizagem de características de direção 23, uma unidade de determinação de área 25, uma unidade de ajuste de característica de direção 27, e uma unidade de execução de controle de direção automatizada 29. Na presente modalidade, o caso onde o dispositivo de assistência à direção 1 é montado em um veículo de direção automatizada é descrita; no entanto, o dispositivo de assistência à direção 1 pode ser disposto em um servidor externo com um dispositivo de comunicação disposto no veículo.
[021] Observar que, a direção manual na presente modalidade é direção que permite que um veículo trafegue com as operações pelo condutor. Por outro lado, a direção automatizada na presente modalidade é que um veículo viaja com alguma outra coisa do que o condutor intervindo na direção, um acelerador, e um freio. A direção automatizada inclui não só um controle de direção automatizada que permite a viagem sem operações pelo condutor mas também o controle de manutenção de velocidade do veículo, o controle de prevenção de saída da faixa, e o controle de seguimento do veículo precedente. Adicionalmente, a direção automatizada também inclui o controle para aceitar uma intervenção de direção de um ocupante (substituição).
[022] A direção no caso onde a função de assistir a operação de direção é ativa pelo controle de dinâmicas do veículo (VDC) ou a direção assistida elétrica (EPS) pode ser ou ajustada como a direção manual ou não. Se a direção no caso onde a função de assistir a operação de direção é ativa pelo VDC ou a EPS é ajustado como a direção manual, as quantidades de operações pelo condutor e valores de instrução de controle com base nas quantidades de operações pelo condutor pode ser usado como as características de direção do condutor. De modo oposto, as quantidades de operações e os valores de instrução de controle pela operação de assistência a direção podem ser usados como as características de direção do condutor. Também, as quantidades de operações e os valores de instrução de controle não só pelo condutor, mas também pela operação de assistência a direção, ou as características de direção do veículo podem ser aprendidas como as características de direção do condutor. Por outro lado, se a direção no caso onde a função da operação de assistência a direção é ativa não é ajustada como a direção manual, é possível se aprender separadamente o caso onde a função da operação de assistência a direção está inativa. Nesse caso, uma cena onde a aprendizagem estável é possível é selecionada, o que torna possível se aprender as características de direção do condutor com precisão.
[023] A unidade de detecção de estado de viagem 3 detecta dados de viagem indicando o estado de viagem do veículo tal como uma velocidade do veículo, um ângulo de direção, uma aceleração, uma distância entre veículos para um veículo precedente, uma velocidade relativa para um veículo precedente, uma localização atual, um estado de iluminação dos faróis, um estado de exibição de um indicador de direção, um estado de operação de limpadores, e assim por diante. Por exemplo, a unidade de detecção de estado de viagem 3 é uma rede em veículo tal como um rede de área do controlador (CAN), um dispositivo de navegação, um radar a laser, uma câmera, ou semelhante.
[024] A unidade de detecção de ambiente de viagem 5 detecta informação do ambiente indicando o ambiente no qual o veículo está viajando tal como o número de faixas da estrada na qual o veículo está viajando, um limite de velocidade, uma inclinação da estrada, um estado de exibição de uma luz de tráfego adiante do veículo, uma distância para uma interseção adiante do veículo, o número de veículos que estão trafegando adiante do veículo, um curso planejado na interseção adiante do veículo, e assim por diante. Adicionalmente, uma curvatura da estrada, a presença ou ausência de uma restrição de parada, e semelhante pode ser detectada como a informação do ambiente. Por exemplo, a unidade de detecção de ambiente de viagem 5 é uma câmera, um radar a laser, ou um dispositivo de navegação montado no veículo. O curso planejado na interseção adiante do veículo é obtido a partir do dispositivo de navegação ou um estado de exibição de um indicador de direção, por exemplo. Adicionalmente, uma iluminância, uma temperatura, e um estado de clima em torno do veículo são obtidos a partir de um sensor de iluminância, um sensor de temperatura ambiente, e uma chave do limpador, respectivamente. Observar que, uma iluminância pode também ser obtida a partir de uma chave dos faróis.
[025] A chave de troca de direção 7 é uma chave que é montada no veículo e operada pelo ocupante do veículo para realizar a troca entre o controle de direção automatizada e a direção manual. Por exemplo, a chave de troca de direção 7 é arranjada na direção do veículo.
[026] A unidade de indicação de estado de controle 9 exibe se o estado de controle de corrente é a direção manual ou um controle de direção automatizada em uma unidade de tela de medição, uma tela de exibição do dispositivo de navegação, uma tela superior, ou semelhante. Adicionalmente, a unidade de indicação de estado de controle 9 também emite sons de notificação para notificar o início e o final do controle de direção automatizada para indicar se a aprendizagem das características de direção termina.
[027] O acionador 11 recebe uma instrução de execução a partir do dispositivo de assistência à direção 1 e aciona partes tai como o acelerador, o freio, o volante, e semelhante do veículo.
[028] O servidor de gerenciamento 13 é um servidor sonda disposto em um centro de dados de um sistema de carro sonda e coleta dados de sonda a partir dos muitos veículos para calcular e acumular as características de direção de cada área.
[029] O servidor de gerenciamento 13 inclui uma unidade de coleta de dados 31, uma unidade de cálculo de característica de direção 33, e uma base de dados 35. A unidade de coleta de dados 31 coleta os dados de sonda a partir de muitos veículos através de uma rede de comunicação. No referido processo, uma vez que a unidade de coleta de dados 31 detecta a área dos dados a serem coletados, é possível se categorizar os dados de acordo com área ao mesmo tempo da coleta.
[030] A unidade de cálculo de característica de direção 33 usa os dados coletados pela unidade de coleta de dados 31 para calcular as características de direção de cada área. Com base nos dados coletados, a unidade de cálculo de característica de direção 33 calcula valor estatístico tal como médios e de desvios padrões dos parâmetros tal como uma distância entre veículos, um tempo de frenagem (uma distância de frenagem), uma velocidade, uma aceleração, um tempo de intervalo, e assim por diante para cada área. As características de direção da área são indicadas por uma distribuição de probabilidade como mostrado na Figura 2 e são calculadas par cada parâmetro e cada área. Por exemplo, as características de direção da Figura 2 são características de direção do caso onde o parâmetro é a velocidade, e nesse caso, a faixa de ±1a é a faixa normal, a faixa de +1a ou maior é a faixa onde o condutor tende a dirigir rápido, e a faixa de -1a ou menor é a faixa onde o condutor tende a dirigir lentamente. As áreas podem ser divididas pela unidade administrativa. Por exemplo, a unidade é um país, um estado, uma prefeitura, uma cidade, um município, uma vila, ou semelhante. Adicionalmente, áreas tendo características de direção similares podem ser definidas como uma área. Por exemplo, como resultado do cálculo das características de direção, áreas tendo uma tendência de direção impaciente pode ser definida como uma área.
[031] A base de dados 35 acumula os dados de sondagem coletados e também armazena as características de direção da área calculada pela unidade de cálculo de característica de direção 33.
[032] Em seguida, as unidades que constituem o dispositivo de assistência à direção 1 são descritas. A unidade de armazenamento de dados de aprendizagem 21 obtém os dados de viagem no estado de viagem do veículo e a informação do ambiente no ambiente de viagem em torno do veículo a partir da unidade de detecção de estado de viagem 3 e a unidade de detecção de ambiente de viagem 5 e armazena os dados requeridos para o processamento de aprendizagem de característica de direção. Especificamente, a unidade de armazenamento de dados de aprendizagem 21 armazena os dados de viagem usados para a aprendizagem de uma distância entre veículos, uma distância de frenagem, e assim por diante durante a direção manual. No referido processo, a unidade de armazenamento de dados de aprendizagem 21 armazena os dados de viagem em associação com o estado de viagem e o ambiente de viagem do veículo. Além da velocidade e uma distância entre veículos, os dados de viagem a serem armazenados inclui os dados tais como uma localização atual, uma velocidade relativa para um veículo precedente, um ângulo de direção, uma desaceleração, um tempo de duração de seguir após um veículo precedente, uma velocidade no início da desaceleração, uma distância de frenagem, quantidades de operações de um pedal de freio e um pedal de aceleração, uma distância para a linha de parada, e assim por diante. Adicionalmente, a unidade de armazenamento de dados de aprendizagem 21 armazena a informação do ambiente também. A informação do ambiente inclui o número de faixas da estrada na qual o veículo está viajando, um limite de velocidade, uma inclinação da estrada ou um estado de exibição de uma luz de tráfego, uma distância a partir do veículo para uma interseção, o número de veículos adiante do veículo, um estado de exibição de um indicador de direção, uma curvatura da estrada, a presença ou ausência de uma restrição de parada, clima, uma temperatura, ou uma iluminância em torno do veículo, e assim por diante.
[033] A unidade de aprendizagem de características de direção 23 faz a leitura dos dados de viagem armazenados na unidade de armazenamento de dados de aprendizagem 21 e aprende as características de direção do condutor durante a direção manual com consideração para o grau dos efeitos a partir do estado de viagem e do ambiente de viagem. Além de uma distância entre veículos para um veículo precedente e um tempo de frenagem (uma distância de frenagem), as características de direção a serem aprendidas incluem uma velocidade, uma aceleração, um tempo de intervalo, e assim por diante. O tempo de intervalo é a diferença entre um tempo no qual o veículo hospedeiro começa a girar para a direita em uma interseção e um tempo no qual um veículo que se aproxima alcança a interseção, ou é uma diferença entre um tempo no qual o veículo hospedeiro entra em uma interseção tendo uma restrição de parada e um tempo no qual um veículo que atravessa entra em uma interseção. Os resultados da aprendizagem assim calculados são armazenados em uma unidade de aprendizagem de características de direção 23 sempre que necessário.
[034] A unidade de determinação de área 25 obtém a localização atual do veículo a partir da unidade de armazenamento de dados de aprendizagem 21 e determina a área na qual o veículo é atualmente viajando com base na localização atual do veículo. A área a ser determinada pode ser dividida pela unidade administrativa. Por exemplo, a unidade é um país, um estado, uma prefeitura, uma cidade, um município, uma vila, ou semelhante. Particularmente, o limite de velocidade pode ser mudado quando se está cruzando as fronteiras de países. Em tal caso, pelo fato das características de direção serem prováveis de serem mudadas dependendo dos países, é eficaz para uma área incluir múltiplos países adjacentes definindo os países como uma área. Áreas tendo características de direção similares podem ser definidas como uma área. Por exemplo, no Japão, a região de Kanto, a região de Nagoya, a região de Kansai, e semelhante podem ser cada uma das quais definidas como uma área como mostrado na Figura 3. Nesse modo de divisão, como resultado da aprendizagem das características de direção, áreas que não têm diferença de distribuição de um comportamento de direção são definidas como uma área.
[035] A unidade de ajuste de característica de direção 27 detecta as características de direção da área que é determinada pela unidade de determinação de área 25 como a área na qual o veículo de direção automatizada está atualmente viajando, e ajusta o resultado da aprendizagem das características de direção aprendidas pela unidade de aprendizagem de características de direção 23 de acordo com as características de direção detectadas da área. Por exemplo, quando um predeterminado intervalo ocorre entre as características de direção da área e o resultado da aprendizagem, o resultado da aprendizagem das características de direção são ajustados para serem mais próximos das características de direção da área. As características de direção da área podem ser obtidas a partir do servidor de gerenciamento 13, que é um servidor externo, através de um dispositivo de comunicação ou pode ser armazenado em uma unidade de ajuste de característica de direção 27 antecipadamente. O cálculo das características de direção da área podem ser realizados no dispositivo de assistência à direção 1 em vez de usar o servidor de gerenciamento 13.
[036] O ajuste do resultado da aprendizagem não se limita ao ajuste direto das características de direção (por exemplo, alteração de um valor da instrução de controle para alterar a velocidade média do veículo de 30 km/h a 40 km/h), e as características de direção podem ser ajustadas indiretamente processando os dados de viagem (os dados de viagem são processados selecionando, por exemplo, dados para gerar as características de direção ou ajustando o intervalo de dados a ser usado para gerar o valor da instrução de controle para alterar a velocidade média do veículo de 30 km/h a 40 km/h).
[037] Quando se entra em uma seção de direção automatizada ou quando o condutor seleciona um controle de direção automatizada através da chave de troca de direção 7, a unidade de execução de controle de direção automatizada 29 executa um controle de direção automatizada. No referido processo, a unidade de execução de controle de direção automatizada 29 executa o controle de direção automatizada com base no resultado da aprendizagem ajustado pela unidade de ajuste de característica de direção 27.
[038] O dispositivo de assistência à direção 1 inclui um circuito eletrônico de objetivo geral que inclui um microcomputador, um microprocessador, e uma CPU e um dispositivo periférico tal como uma memória. Com um programa específico executado, o dispositivo de assistência à direção 1 é operado como as acima descritas unidade de armazenamento de dados de aprendizagem 21, unidade de aprendizagem de características de direção 23, unidade de determinação de área 25, unidade de ajuste de característica de direção 27, e unidade de execução de controle de direção automatizada 29. As funções do dispositivo de assistência à direção 1 podem ser implementadas por um ou mais circuitos de processamento. Por exemplo, os circuitos de processamento incluem um dispositivo de processamento programado tal como um dispositivo de processamento que inclui um circuito elétrico, e os circuitos de processamento também incluem dispositivos tais como um circuito integrado de aplicação específica (ASIC) adaptado para executar as funções descritas na modalidade e um componente de circuito convencional.
[039] Procedimento de Processamento de Aprendizagem de Característica de Direção
[040] Em seguida, um procedimento do processamento de aprendizagem de característica de direção pelo dispositivo de assistência à direção 1 de acordo com a presente modalidade é descrito com referência ao gráfico de fluxo na Figura 4. O processamento de aprendizagem de característica de direção mostrado na Figura 4 é iniciado quando a ignição do veículo é ligada.
[041] Como mostrado na Figura 4, primeiro, na etapa S101, a unidade de armazenamento de dados de aprendizagem 21 determina se o veículo está em uma direção manual com base no estado da chave de troca de direção 7. Quando o veículo está em uma direção manual, o processo prossegue para a etapa S103, e quando o veículo está em uma direção automatizada, o processamento de aprendizagem de característica de direção é terminado e um controle de direção automatizada é executado.
[042] Na etapa S103, a unidade de armazenamento de dados de aprendizagem 21 detecta os dados de viagem no estado de viagem do veículo e a informação do ambiente no ambiente de viagem em torno do veículo a partir da unidade de detecção de estado de viagem 3 e da unidade de detecção de ambiente de viagem 5. Os dados de viagem a serem detectados incluem uma velocidade do veículo, um ângulo de direção, uma aceleração, uma desaceleração, uma distância entre veículos para um veículo precedente, uma velocidade relativa para um veículo precedente, uma localização atual, um curso planejado na interseção adiante do veículo, quantidades de operações de um pedal de freio e um pedal de aceleração, um tempo de duração de seguir após um veículo precedente, um estado de operação de limpadores, e assim por diante. Para a informação do ambiente, o número de faixas da estrada na qual o veículo está viajando, um limite de velocidade, uma inclinação da estrada ou um estado de exibição de uma luz de tráfego, uma distância a partir de um veículo para uma interseção, o número de veículos adiante do veículo, um estado de exibição de um indicador de direção do veículo, clima, uma temperatura, ou uma iluminância em torno do veículo, e assim por diante são detectados.
[043] Na etapa S105, a unidade de armazenamento de dados de aprendizagem 21 armazena os dados de viagem e a informação do ambiente detectadas na etapa S103 como os dados para aprendizagem.
[044] Um exemplo dos dados para aprendizagem armazenados na unidade de armazenamento de dados de aprendizagem 21 é mostrado na Figura 5. Como mostrado na Figura 5, peças de dados de uma distância entre veículos D, uma velocidade do veículo V, x1 a x6, e y1 são registrados nos dados para aprendizagem. x1 a x6 e y1 são dados que são ajustados com base na informação do ambiente, e a valor de 0 ou 1 é ajustado de acordo com um método de ajuste mostrado na Figura 6.
Por exemplo, no caso onde os dados da distância entre veículos D e a velocidade do veículo V mostrado na Figura 5 são obtidos, para x1, 1 é ajustado quando o veículo está viajando em uma estrada com duas ou mais faixas em um lado, e O é ajustado quando o veículo está viajando em uma estrada com uma faixa em um lado ou mais estreito.
[045] Para x2, 1 é ajustado quando o veículo está trafegando em uma subida, e O é ajustado em outros casos (em uma estrada plana ou em uma descida), e para x3, 1 é ajustado quando uma luz de tráfego adiante do veículo é uma luz vermelha, e O é ajustado em outros casos (uma luz verde ou nenhuma luz de tráfego). Observar que, a luz vermelha pode incluir uma luz amarela. Para x4, 1 é ajustado quando a distância a partir do veículo para uma interseção é mais curta do que um predeterminado valor J [m], e O é ajustado quando a distância é igual a ou mais longa do que o predeterminado valor J [m], e para x5, 1 é ajustado quando o número de veículos dentro de L [m] adiante do veículo é igual a ou maior do que um predeterminado valor N, e O é ajustado quando o número de veículos é igual a ou menor do que o predeterminado valor N-1. Para x6, 1 é ajustado quando um indicador de direção usado para girar o veículo para a direita ou para a esquerda está LIGADO, e O é ajustado quando um indicador de direção está DESLIGADO. Adicionalmente, para y1, 1 é ajustado quando a distância a partir do veículo parado para a linha de parada é igual a ou mais longa do que um predeterminado valor K [m], e O é ajustado quando a distância é mais curta do que o predeterminado valor K [m]. Como descrito acima, nos dados para aprendizagem mostrado na Figura 5, as peças da informação do ambiente de x1 a x6 e y1 são associadas com os dados de viagem da distância entre veículos D e a velocidade do veículo V.
[046] Outro exemplo dos dados para aprendizagem armazenados na unidade de armazenamento de dados de aprendizagem 21 é mostrado na Figura 7. Como mostrado na Figura 7, peças de dados de uma distância de frenagem Db, uma velocidade no início de desaceleração Vb, e x1 a x6 são registrados nos dados para aprendizagem. A distância de frenagem Db é a distância de frenagem do caso onde o veículo é parado em uma interseção, e a velocidade no início de desaceleração Vb é a velocidade no início de desaceleração do caso onde o veículo é parado em uma interseção.
[047] x1 a x6 na Figura 7 são dados que são ajustados com base na informação do ambiente, e a valor de 0 ou 1 é ajustado de acordo com um método de ajuste mostrado na Figura 8. Por exemplo, no caso onde os dados da distância de frenagem Db e a velocidade no início de desaceleração Vb mostrado na Figura 7 são obtido, para x1, 1 é ajustado quando a curvatura da estrada na qual o veículo está viajando é igual a ou maior do que um predeterminado valor, e 0 é ajustado quando a curvatura é menor do que o predeterminado valor.
[048] Para x2, 1 é ajustado quando o veículo está viajando em uma descida, e 0 é ajustado em outros casos (uma estrada plana ou em uma subida), e para x3, 1 é ajustado quando uma luz de tráfego adiante do veículo é uma luz vermelha, e 0 é ajustado em outros casos (uma luz verde ou nenhuma luz de tráfego). Observar que, a luz vermelha pode incluir a luz amarela. Para x4, 1 é ajustado quando é noite, e 0 é ajustado quando é outro do que noite. A determinação de se é noite pode ser realizada com base em um estado de iluminação dos faróis. Para x5, 1 é ajustado quando o clima em torno do veículo é clima ruim, e 0 é ajustado quando não é um clima ruim. Para um método de determinar se é um clima ruim, é determinado que não é um clima ruim quando os limpadores do veículo estão DESLIGADOS ou ajustados para serem intermitentes, e é determinado que é um clima ruim quando os limpadores estão LIGADOS. Para x6, 1 é ajustado quando um indicador de direção usado para girar o veículo para a direita ou para a esquerda está LIGADO, e 0 é ajustado quando um indicador de direção está DESLIGADO. Como descrito acima, nos dados para aprendizagem mostrado na Figura 7, as peças da informação do ambiente de x1 a x6 são associadas com os dados de viagem da distância de frenagem Db e a velocidade no início de desaceleração Vb.
[049] Na etapa S107, a unidade de armazenamento de dados de aprendizagem 21 determina se uma predeterminada quantidade dos dados para aprendizagem pode ser armazenada, e quando os dados para aprendizagem armazenados é menos do que a predeterminada quantidade, o processo retorna para a etapa S103, e quando a predeterminada quantidade ou mais dos dados para aprendizagem pode ser acumulada, o processo prossegue para a etapa S109.
[050] Na etapa S109, a unidade de aprendizagem de características de direção 23 aprende as características de direção do condutor durante a direção manual. Por exemplo, na aprendizagem de uma distância entre veículos, a aprendizagem é realizada por criar um modelo de regressão múltipla expresso pela Expressão a seguir (1) usando os dados ajustados mostrados na Figura 5. [Mat. 1] Df = (a0 + a1 x1 + a2x2 + a3x3 + a4x4 + a5x5 + a6x6) Vf + (b0 + b1y1) (1)
[051] Na expressão (1), Vf é uma velocidade atual do veículo, e Df é uma distância entre veículos para um veículo precedente calculada a partir do modelo. x1 a x6 e y1 são fatores ambientais, e a0 a a6, b0, e b1 são coeficientes obtidos pela aprendizagem. O termo de (a0 a a6x6) na expressão (1) é o tempo entre o veículo hospedeiro e um veículo precedente em viagem (progresso no tempo sem a distância entre veículo parados). O termo de (b0 + b1y1) é a distância entre veículo parados, que é uma distância entre veículos entre o veículo e o veículo precedente quando as velocidades de veículo dos mesmos se torna zero. Como descrito acima, o modelo de regressão múltipla expresso pela Expressão (1) indica que uma distância entre veículos para um veículo precedente e uma distância entre veículos parados são variadas dependendo dos fatores ambientais.
[052] Entre os coeficientes na expressão (1), como mostrado na Figura 6, a0 é um valor de referência que é ajustado para cada viagem e é um valor médio do progresso no tempo em uma viagem quando os valores de x1 a x6 são 0. b0 é um valor de referência que é ajustado para cada condutor e é a distância entre veículo parados do caso onde os valor de y1 é 0. Por exemplo, um valor médio de uma distância entre veículos parados pode ser usado.
[053] Desse modo, a unidade de aprendizagem de características de direção 23 realiza a análise de regressão múltipla usando os dados para aprendizagem como mostrado na Figura 5 para calcular os coeficientes de a0 a a6, b0, e b1 na expressão (1).
[054] Na aprendizagem de uma distância de frenagem, a aprendizagem é realizada por criar um modelo de regressão múltipla expresso pela Expressão a seguir (2) usando os dados ajustados mostrados na Figura 7. [Mat. 2] Db = (c0 + c1x1 + c2x2 + c3x3 + c4x4 + c5x5 + c6x6) Vb2 + dVb (2)
[055] Na expressão (2), Vb é a velocidade no início de desaceleração, e Db é a distância de frenagem calculada a partir do modelo. x1 a x6 são fatores ambientais, e c0 a c6 e d são coeficientes obtidos pela aprendizagem. Como descrito acima, o modelo de regressão múltipla expresso pela Expressão (2) indica que a distância de frenagem do veículo prestes a parar em uma interseção é variada dependendo dos fatores ambientais.
[056] O modelo de regressão múltipla da Expressão (2) pode ser aplicado a um diferente tipo do comportamento de início de desaceleração. Como mostrado abaixo, a Expressão (2) pode ser expressa como a Expressão (3), e a Expressão (4) pode ser derivada a partir da Expressão (2) e da Expressão (3). [Mat. 3] Db = Vb2/2a + dVb (3) [Mat. 4]
a = 1/2(c0 + c1x1 + c2x2 + c3x3 + c4x4 + c5x5 + c6x6) (4)
[057] a representa uma desaceleração média (m/s2) nas expressões (3) e (4), e d representa TTI (tempo para interseção: o tempo para alcançar uma interseção sob o pressuposto de que o veículo continua em movimento a uma velocidade no início da frenagem) nas expressões (2) e (3).
[058] Entre os coeficientes na expressão (2), como mostrado na Figura 8, c0 e d são valores de referência que são ajustados para cada pessoa. c0 é um valor médio de uma desaceleração quando os valores de x1 a x6 são 0, e d é um grau de dependência em TTI (que é, um grau de variação da desaceleração dependendo da velocidade). A valor mais próximo de 1 é ajustado para d na medida em que o grau de dependência em TTI é mais alto.
[059] Desse modo, a unidade de aprendizagem de características de direção 23 realiza a análise de regressão múltipla usando os dados para aprendizagem como mostrado na Figura 7 para calcular os coeficientes de c0 a c6 e d na expressão (2). A unidade de aprendizagem de características de direção 23 calcula os desvios padrões e médios de parâmetros para obter distribuição de probabilidade.
[060] Na etapa S111, a unidade de aprendizagem de características de direção 23 armazena os coeficientes calculados de a0 a a6, b0, e b1 da Expressão (1) ou os coeficientes calculados de c0 a c6 e d da Expressão (2) e distribuições de probabilidade dos parâmetros como um resultado do cálculo, e termina o processamento de aprendizagem de característica de direção de acordo com a presente modalidade.
[061] Procedimento de Processamento de Controle de Direção Automatizada
[062] Em seguida, um procedimento do processamento de controle de direção automatizada pelo dispositivo de assistência à direção 1 de acordo com a presente modalidade é descrito com referência ao gráfico de fluxo na Figura 9.
[063] Como mostrado na Figura 9, na etapa S201, a unidade de determinação de área 25 obtém a localização atual do veículo a partir da unidade de armazenamento de dados de aprendizagem 21 e determina a área na qual o veículo está atualmente viajando com base na localização atual do veículo. A área a ser determinada pode ou ser uma área dividida pela unidade administrativa ou uma área tendo características de direção similares.
[064] Na etapa S203, a unidade de ajuste de característica de direção 27 detecta as características de direção da área determinada na etapa S201 e compara as características de direção detectadas da área e o resultado da aprendizagem do processamento de aprendizagem de característica de direção para determinar se um predeterminado intervalo ocorre entre os mesmos. Quando um predeterminado intervalo ocorre, o processo prossegue para a etapa S205, e quando o intervalo não ocorre, o processo prossegue para a etapa S213.
[065] Primeiro, o caso onde um predeterminado intervalo ocorre é descrito na etapa S205, a unidade de ajuste de característica de direção 27 detecta os dados de viagem no estado de viagem do veículo e a informação do ambiente no ambiente de viagem em torno do veículo a partir da unidade de detecção de estado de viagem 3 e da unidade de detecção de ambiente de viagem 5.
[066] Na etapa S207, a unidade de ajuste de característica de direção 27 ajusta o resultado da aprendizagem do processamento de aprendizagem de característica de direção de acordo com as características de direção da área. Por exemplo, como mostrado na Figura 10, uma faixa aceitável A é ajustada antecipadamente para uma característica de direção detectada X da área. Na Figura 10, uma faixa a partir de -1,5𝜎 to +1,5𝜎 é ajustada como a faixa aceitável. Então, quando os resultados da aprendizagem Y1 e Y2 estão fora da faixa aceitável A, e é determinado que um predeterminado intervalo ocorre, a unidade de ajuste de característica de direção 27 ajusta os resultados da aprendizagem Y1 e Y2 para os tornar mais próximos da característica de direção X da área. Especificamente, o ajuste é realizado de modo que um vértice y1 indicando os valor médio do resultado da aprendizagem Y1 está dentro da faixa aceitável A. Ao mesmo tempo, também para o resultado da aprendizagem Y2, o ajuste é realizado de modo que um vértice y2 indicando os valor médio do resultado da aprendizagem Y2 está dentro da faixa aceitável A. No referido processo, o ajuste pode ser produzido de modo que os vértices y1 e y2 dos resultados da aprendizagem Y1 e Y2 coincidem com um vértice x indicando os valores médio da característica de direção X da área. Nesse caso, o resultados da aprendizagem Y1 e Y2 coincidem com a característica de direção X da área, e um controle de direção automatizada é executado com a característica de direção X da área.
[067] A Figura 10 mostra um exemplo do caso onde o parâmetro é a velocidade, e o resultado da aprendizagem Y1 mostra que o condutor tende a dirigir muito rápido com uma velocidade muito mais rápida do que a característica de direção X da área. Se um controle de direção automatizada é executado com o resultado da aprendizagem Y1 sem ajustar o resultado da aprendizagem Y1, os veículos ao redor viajando nesta área podem ter a sensação de que estão colados no carro e se sentem desconfortáveis e inseguros. No entanto, na presente modalidade, o resultado da aprendizagem Y1 é ajustado para ser próximo da característica de direção X da área; assim, é possível se evitar que os veículos ao redor se sintam desconfortáveis e inseguros por executar um controle de direção automatizada com base no resultado da aprendizagem ajustado.
[068] Por outro lado, o resultado da aprendizagem Y2 mostra que o condutor tende a dirigir muito lentamente com a velocidade muito mais lenta do que a característica de direção X da área. Se um controle de direção automatizada é executado com o resultado da aprendizagem Y2 sem ajustar o resultado da aprendizagem Y2, pode obstruir o fluxo de tráfego e causar problemas para os veículos ao redor. Adicionalmente, o ocupante pode se sentir desconfortável e inseguro pelas buzinas soando pelos veículos ao redor. No entanto, na presente modalidade, o resultado da aprendizagem Y2 é ajustado para ser mais próximo da característica de direção X da área; assim, é possível se evitar problemas para os veículos ao redor e sentimentos incômodos e inseguros do ocupante, executando o controle de direção automatizado com base no resultado de aprendizagem ajustado.
[069] A faixa aceitável A pode sempre usar os valores constantes; no entanto, a faixa aceitável A pode também ser ajustada com base nas características de comportamento de direção dos condutores na área. Por exemplo, a faixa aceitável é ajustada com base no grau de variação dos comportamentos de direção dos condutores na área. Quando a variação de comportamentos de direção dos condutores na área é pequena, a faixa aceitável pode ser estreitada para uma faixa entre -1𝜎 e +1𝜎, e quando a variação é grande, a faixa aceitável pode ser ampliada para uma faixa entre -2𝜎 e +2𝜎. Por exemplo, no caso onde o parâmetro é a velocidade, a faixa aceitável A é ampliada se houver uma variedade de condutores tal como condutores rápidos e condutores lentos, e a faixa aceitável A é estreitada se quase todos os condutores estiverem viajando em uma velocidade similar.
[070] A faixa aceitável A pode ser alterável dependendo da situação ao redor. Por exemplo, quando o veículo de direção automatizada está viajando em uma rodovia, os veículos ao redor estão viajando a uma velocidade em torno de 100 km/h, e uma variação é pequena; assim, a faixa aceitável A pode ser estreitada. Por outro lado, para o caso de viajem em uma estrada comum, a variação das velocidades dos veículos ao redor é grande; assim, é preferido se ampliar a faixa aceitável A.
[071] Como descrito acima, a unidade de ajuste de característica de direção 27 ajusta o resultado da aprendizagem do processamento de aprendizagem de característica de direção de acordo com as características de direção da área. Os resultados da aprendizagem Y1 e Y2 mostrados na Figura 10 respectivamente representam o resultados da aprendizagem calculada para os coeficientes a0 a a6,
b0, e b1 na expressão (1) e os coeficientes c0 a c6 e d na expressão (2) calculada pelo processamento de aprendizagem de característica de direção. Assim, os referidos coeficientes são respectivamente ajustado para serem mais próximos das características de direção da área.
[072] No entanto, quando não há veículos ao redor, o ajuste de acordo com as características de direção da área não é necessário; assim, o resultado da aprendizagem do processamento de aprendizagem de característica de direção pode ser diretamente aplicado às características de direção sob um controle de direção automatizada sem usar o resultado da aprendizagem ajustado.
[073] Na etapa S209, a unidade de execução de controle de direção automatizada 29 executa um controle de direção automatizada com base no resultado da aprendizagem assim ajustado. Especificamente, uma unidade de execução de controle de direção automatizada 29 transmite o instrução de execução de controle para o acionador 11 e executa as operações do acelerador, do freio, do volante, e semelhante necessárias para a direção automatizada.
[074] Na etapa S211, a unidade de execução de controle de direção automatizada 29 determina se a direção automatizada é terminada, e quando a direção automatizada não é terminada, o processo retorna para a etapa S205 e o controle de direção automatizada é continuado. Por outro lado, quando a direção automatizada é trocada para a direção manual, e a direção automatizada é terminada, um processamento de controle de direção automatizada de acordo com a presente modalidade é terminado.
[075] Em seguida, o caso onde um predeterminado intervalo não ocorre na etapa S203 é descrito. Na etapa S213, a unidade de execução de controle de direção automatizada 29 detecta os dados de viagem no estado de viagem do veículo e a informação do ambiente no ambiente de viagem em torno do veículo a partir da unidade de detecção de estado de viagem 3 e da unidade de detecção de ambiente de viagem 5.
[076] Na etapa S215, a unidade de execução de controle de direção automatizada 29 ajusta as características de direção com base no resultado da aprendizagem do processamento de aprendizagem de característica de direção. Especificamente, os coeficientes a0 a a6, b0, e b1 da Expressão (1) e os coeficientes c0 a c6 e d da Expressão (2) como o resultado da aprendizagem são ajustados para as Expressões (1) a (4), e as características de direção tal como a distância entre veículos Df e a distância de frenagem Db são calculadas. A unidade de execução de controle de direção automatizada 29 então ajusta as características de direção calculadas como as características de direção sob o controle de direção automatizada.
[077] Na etapa S217, a unidade de execução de controle de direção automatizada 29 executa um controle de direção automatizada usando as características de direção assim ajustadas. Especificamente, a unidade de execução de controle de direção automatizada 29 transmite a instrução de execução de controle para o acionador 11 e executa as operações do acelerador, do freio, do volante, e semelhante necessárias para a direção automatizada.
[078] Na etapa S219, a unidade de execução de controle de direção automatizada 29 determina se a direção automatizada é terminada, e quando a direção automatizada não é terminada, o processo retorna para a etapa S213 e o controle de direção automatizada é continuado. Por outro lado, quando a direção automatizada é trocada para a direção manual, e a direção automatizada é terminada, o processamento de controle de direção automatizada de acordo com a presente modalidade é terminado. Efeitos de Modalidade
[079] Como descrito em detalhes, o método de assistência à direção de acordo com a presente modalidade inclui detectar uma característica de direção de uma área na qual o veículo de direção automatizada está viajando, e ajustar um resultado da aprendizagem de acordo com a característica de direção detectada da área e executar o controle da direção automatizada com base no resultado da aprendizagem ajustado. Consequentemente, o veículo de direção automatizada não se comporta de modo diferente a partir dos veículos ao redor mesmo quando o resultado da aprendizagem difere a partir da característica de direção da área, e isso pode evitar a sensação de insegurança do ocupante. Adicionalmente, uma vez que o comportamento diferente do veículo de direção automatizada a partir do veículos ao redor pode ser suprimido, é possível se evitar proporcionar a sensação de insegurança para os veículos ao redor.
[080] No método de assistência à direção de acordo com a presente modalidade, quando um predeterminado intervalo ocorre entre a característica de direção da área e o resultado da aprendizagem, o resultado da aprendizagem é ajustado para ser mais próximo da característica de direção da área. Consequentemente, mesmo quando há um intervalo entre o resultado da aprendizagem e a característica de direção da área, é possível se tornar o resultado da aprendizagem mais próximo da característica de direção da área. Isso permite se viajar de acordo com o modo único de viajar na área mesmo na cena onde o ocupante do veículo está propenso a se sentir inseguro pelo modo de viajar na área de viagem, e assim é possível se suprimir a sensação de insegurança do ocupante e a provisão da sensação de insegurança para os veículos ao redor no tempo adequado.
[081] Adicionalmente, no método de assistência à direção de acordo com a presente modalidade, uma faixa aceitável é ajustada para a característica de direção da área, a faixa aceitável sendo ajustada com base em uma característica de comportamento de direção de condutores na área. Consequentemente, o resultado da aprendizagem pode ser ajustado de acordo com a comportamento de característica de direção dos condutores na área, e assim é possível se ajustar o resultado da aprendizagem de modo adequado.
[082] No método de assistência à direção de acordo com a presente modalidade, a faixa aceitável é alterável dependendo de uma situação ao redor do veículo de direção automatizada. Consequentemente, o resultado da aprendizagem pode ser ajustado de acordo com a flexibilidade da situação ao redor, e assim é possível se ajustar o resultado da aprendizagem de modo adequado.
[083] Adicionalmente, no método de assistência à direção de acordo com a presente modalidade, a característica de direção a ser aprendida é pelo menos uma de uma distância entre veículos, um tempo de frenagem, uma velocidade, uma aceleração, e um tempo de intervalo. Consequentemente, é possível se ajustar o resultado da aprendizagem especificamente de acordo com cada parâmetro.
[084] No método de assistência à direção de acordo com a presente modalidade, a área é dividida por unidade administrativa. Consequentemente, uma vez que as áreas são divididas claramente, o ocupante quando se move para outra área pode reconhecer a mudança da área com certeza.
[085] Adicionalmente, no método de assistência à direção de acordo com a presente modalidade, a área é dividida por região tendo uma característica de direção similar. Consequentemente, uma vez que as características de direção são similares na área, é possível se executar um controle de direção automatizada apropriado para o modo de viajar na área de modo mais confiável por ajustar o resultado da aprendizagem de cada área.
[086] No método de assistência à direção de acordo com a presente modalidade, a característica de direção da área é armazenada no veículo de direção automatizada antecipadamente. Consequentemente, é possível se ajustar a característica de direção rapidamente no ponto no tempo quando a área de viagem é mudada ou o ponto no tempo quando um predeterminado intervalo ocorre.
[087] Adicionalmente, no método de assistência à direção de acordo com a presente modalidade, a característica de direção da área é calculada por um servidor externo. Consequentemente, é possível se reduzir a carga do processamento no veículo de direção automatizada e também possível se reduzir o custo por realizar o processamento pelo servidor externo de uma vez.
[088] No método de assistência à direção de acordo com a presente modalidade, o veículo de direção automatizada obtém a característica de direção da área a partir do servidor externo através de uma unidade de comunicação. Consequentemente, é possível se reduzir a carga do processamento no veículo de direção automatizada e também possível se reduzir a capacidade para armazenar as características de direção da área.
[089] A modalidade descrita acima é um exemplo da presente invenção. Portanto, a presente invenção não se limita à modalidade descrita acima, e é desnecessário dizer que, mesmo para um modo que não seja a modalidade acima, várias alterações dependendo de projetos e similares podem ser feitas sem se afastar da ideia técnica de acordo com a presente invenção.
LISTA DOS SINAIS DE REFERÊNCIA 1 dispositivo de assistência à direção 3 unidade de detecção de estado de viagem 5 unidade de detecção de ambiente de viagem 7 chave de troca de direção 9 unidade de indicação de estado de controle 11 acionador 13 servidor de gerenciamento 21 unidade de armazenamento de dados para aprendizagem 23 unidade de aprendizagem de característica de direção 25 unidade de determinação de área 27 unidade de ajuste de característica de direção 29 unidade de execução de controle de direção automatizada
31 unidade de coleta de dados 33 unidade de cálculo de característica de direção 35 banco de dados 100 sistema de assistência à direção

Claims (11)

REIVINDICAÇÕES
1. Método de assistência à direção para um veículo de direção automatizada que é capaz de trocar entre direção manual por um condutor e direção automatizada, aprende a característica de direção do condutor durante a direção manual, e reflete a resultado da aprendizagem para a característica de direção sob controle da direção automatizada, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: detectar uma característica de direção de uma área na qual o veículo de direção automatizada está viajando; e ajustar o resultado da aprendizagem de acordo com a característica de direção detectada da área e executar o controle da direção automatizada com base no resultado da aprendizagem ajustado.
2. Método de assistência à direção, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que quando um predeterminado intervalo ocorre entre a característica de direção da área e o resultado da aprendizagem, o resultado da aprendizagem é ajustado para ser mais próximo da característica de direção da área.
3. Método de assistência à direção, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que uma faixa aceitável é ajustada para a característica de direção da área, a faixa aceitável sendo ajustada com base em uma característica de comportamento de direção de condutores na área.
4. Método de assistência à direção, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a faixa aceitável é alterável dependendo d e uma situação ao redor do veículo de direção automatizada.
5. Método de assistência à direção, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a característica de direção a ser aprendida é pelo menos uma de uma distância entre veículos, um tempo de frenagem, uma velocidade, uma aceleração, e um tempo de intervalo.
6. Método de assistência à direção, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a área é dividida por unidade administrativa.
7. Método de assistência à direção, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a área é dividida por região tendo uma característica de direção similar.
8. Método de assistência à direção, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a característica de direção da área é armazenada no veículo de direção automatizada antecipadamente.
9. Método de assistência à direção, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a característica de direção da área é calculada por um servidor externo (13).
10. Método de assistência à direção, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o veículo de direção automatizada obtém a característica de direção da área a partir do servidor externo (13) através de uma unidade de comunicação.
11. Dispositivo de assistência à direção (1) para um veículo de direção automatizada que é capaz de trocar entre direção manual por um condutor e controle de direção automatizada, aprende a característica de direção do condutor durante a direção manual, e reflete um resultado da aprendizagem para uma característica de direção sob o controle da direção automatizada, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de assistência à direção (1) detecta a característica de direção de uma área na qual o veículo de direção automatizada está viajando, ajusta o resultado da aprendizagem de acordo com a característica de direção detectada da área, e executa o controle da direção automatizada com base no resultado da aprendizagem ajustado.
BR112020001616-0A 2017-07-27 Método de assistência à direção e dispositivo de assistência à direção BR112020001616B1 (pt)

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