JP2015518600A5 - - Google Patents

Description

或る車両は、運転者からの入力が殆ど無いか全く無い環境で車両が操縦される自律型モードにおいて操作されるように構成されている。そのような車両は、環境に関する情報を検知するように構成された一つ以上のセンサを含み得る。車両は、環境で通じて操縦するために検知された情報を使用することがある。

例えば、センサの出力が車両が障害物に接近していることを示すならば、車両は障害物を避けて操縦されるであろう。更に、車両は交通標識及び交通信号に関する情報を検知し得る。例えば、交通標識は規制情報又は警告情報を提供し得る一方、道路交差点、横断歩道、及び他の場所において配置された交通信号は、交通の競合する流れを制御するために用いられ得る。
概要

図１は、車両を制御する例示的方法１００のブロック図である。図１に示される方法１００は、例えば、ここに説明した車両と共に用いることができ、車両又は車両の構成要素、又はより一般的にはサーバー又は他のコンピュータ・デバイスにより実行し得る。方法１００は、一つ以上のブロック１０２-１１２により示されるように、一つ以上の操作、機能又は行為を含み得る。ブロックは連続した順序で例示されているが、これらのブロックは並行に、及び／又はここに説明されたものとは異なる順序で実行されることもある。また、様々なブロックは、より少ないブロックに結合されたり、付加的なブロックに分割されたり、及び／又は望ましい実施に基づいて取り除かれることもある。

更に、ここに開示された方法１００並びに他の処理及び方法については、ブロック図は本実施形態の一つの可能な実施の機能及び操作を示す。これに関して、各々のブロックはモジュール、区画、又はプログラム・コードの一部を表すことがあり、これは、処理における特定の論理的機能又はステップを実施するために、プロセッサにより実行可能な一つ以上の指示を含む。プログラム・コードは、任意の種類のコンピュータ可読媒体、例えばディスク又はハード・ドライブを含む記憶デバイスに記憶し得る。コンピュータ可読媒体は、非一時的なコンピュータ可読媒体、例えば、レジスター・メモリ、プロセッサ・キャッシュ及びランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）のような短期間についてデータを記憶するコンピュータ可読媒体などを含み得る。コンピュータ可読媒体は、非一時的な媒体も含むことがあり、これは例えば二次的又は持続的な長期ストレージであり、例えば読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、光学的又は磁気的ディスク、及びコンパクト・ディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）などである。コンピュータ可読媒体は、他の任意の他の揮発性又は不揮発性記憶システムである場合もある。コンピュータ可読媒体は、例えばコンピュータ可読記憶媒体、記憶デバイス、又は他の製造物と見做し得る。

他の例においては、一つ以上のセンサは、目標領域の対象の表面までの距離を測定するように構成された３次元（３Ｄ）走査デバイスを含み得る。一つの例においては、構造光投影デバイス及びカメラは、目標領域を記述する３次元点クラウドを決定するのに用いられ得る。他の例においては、ＬＩＤＡＲ又はレーザー測距器のようなレーザー及び／又はレーダー・デバイスは、対象物までの距離を測定するために、目標領域を走査し得る。他の例においては、ステレオ・カメラ又はＴＯＦ（ｔｉｍｅ−ｏｆ−ｆｌｉｇｈｔ）カメラを距離画像形成のために使用し得る。このように、目標領域情報は二次元画像と目標領域を記述する三次元点クラウドとの任意の組合せを含み得る。

目標領域情報は、一つ以上の短期又は長期メモリに記憶されることもある。ブロック１０４において、方法１００は目標領域情報内の交通信号を検出することを含む。或る例においては、交通信号について予期されるパターン、テンプレート、形状又はサインは、目標領域情報内で確認し得る。例として、交通信号分類器は適切な寸法及びアスペクト比を有する赤、黄、緑の物体のパターンを見つけて、そのパターンを潜在的交通信号として分類し得る。任意の例示的画像処理技術は、既知のパターンに整合する画像の一つ以上の部分を特定するために用い得る。テンプレート整合は一つの可能な例である。本開示事項は、一組の赤灯、黄灯、緑灯を有する代表的には垂直又は水平の交通信号に関連して説明したが、この特定の構造は単なる例として用いられていることが理解されよう。交通信号は、多様で時には複雑な幾何形状を有することがあり、これらの付加的な幾何形状もまた検出し得る。

フレーム率がより低い（例えば、４ｆｐｓ）場合において、直接運動補正を使用し得る。車両の正確な姿勢が各々の画像について既知であるならば、画像の間のロール、ピッチ、及び偏揺れにおける変化は、カメラの動きを記述するカメラ・モデルを用いて画像の間で修正するために直接的である場合がある。しかしながら、交通信号の位置の推定は、車両の運動（例えば、前進運動）に起因する画像の間の対象物の視運動を計上することを必要とし得る。一つの例においては、交通信号灯が約０．３メートルの直径を有すると仮定することによる。焦点距離ｆを有するカメラにより撮られた画像における真の幅ｗ及び見掛け上の幅ｗ_ａを有する交通信号までの距離ｄは、次式に見出すことができる。
更に、方向ベクトルＸ＝［ｕ，ｖ］^Ｔはカメラ・モデルを用いて計算し得るので、交通信号灯の近似的な３Ｄ位置は次式である。

或る例においては、交通信号は、これらが適用される実際の車線に対しても確認され得る。例えば、或る交通信号は左又は右のターン車線に適用され得る。この情報は、車両の現在の車線に基づいて、車両が従うべきは何れの交通信号（又は複数の交通信号）であるかを判定するのに用いられ得る。推定された交通信号方位又は位置、交差点平均幅、及び車線平均幅に基づく単純な発見的問題解決法（ｈｅｕｒｉｓｔｉｃｓ）は、交通信号と車線との間の関係の推定をなすのに用いられ得る。

図２Ａに示すように、車両２００は接近しつつある領域についての地面より上方で、第１の高さ２０２と第２の高さ２０４との間で領域を走査し得る。一つの例においては、地面より上方の第１の高さ２０２及び第２の高さ２０４は、車両の前方における所定の距離（例えば１００メートル）について判定し得る。一つの例においては、第１の高さ２０２及び第２の高さ２０４は、車両２００からの予め定められた距離よりも短い距離において生じる対象については、より小さな目標領域（例えば、高さのより狭い範囲）を形成し、予め定められた距離よりも長い距離において生じる対象については、より大きな目標領域（例えば、高さのより広い範囲）を形成し得る。

図３Ａ-３Ｂは、車両を制御するための例示的フローチャート３００及び関連状態表３１４である。図３Ａに示すように、先ずブロック３０２において、目標領域を走査し得る。例えば、交通信号が通常位置する領域は、目標領域情報を得るために走査し得る。一つの例においては、交通信号はブロック３０４において検出され得る。例えば、目標領域情報は交通信号の存在を示す情報を含み得る。

図４は、車両を制御するための他の例示的フローチャート４００である。図示のように、ブロック４０２において、交通信号が予想されるか否かの判定をなし得る。一つの例においては、判定は、車両の位置が交差点に近接しているか否か、又は従来の地図が車両の位置の近傍、例えば車両が移動する方向に交通信号が存在することを示唆するか否かに基づいてなされることがある。

判定に基づいて、交通信号が予想されないならば、ブロック４０４において、車両は目標領域情報を得るために目標領域を走査し得る。その後、交通信号がブロック４０６において目標領域情報内に検出されるか否かの判定をなし得る。交通信号が検出されないならば、フローチャート処理が再開され得る。交通信号が検出されたという判定がなされるならば、交通信号及び制御コマンドの状態はそれぞれブロック４０８及び４１０において判定し得る。

ブロック４０２において交通信号が予想されるという判定がなされたならば、車両は４１０において目標領域情報を得るために目標領域を走査し得る。一つの例においては、目標領域は、ブロック４０４において走査された同一の目標領域である場合がある。他の例においては、目標領域は、ブロック４０４において走査された目標領域とは異なる場合がある。交通信号が既知の場所で予想される例においては、ブロック４１０において走査される目標領域は、既知の場所を囲む領域である場合がある。

図示のように、コンピュータ・システム７１０はプロセッサ７１２及びデータ・ストレージ７１４を含む。プロセッサ７１２は、一つ以上の汎用プロセッサ及び／又は一つ以上の特殊用途プロセッサから成り得る。プロセッサ７１２が複数のプロセッサを含む限り、そのようなプロセッサは個別に又は組合せで作動させることができる。次いで、データ・ストレージ７１４は、一つ以上の揮発性及び／又は一つ以上の不揮発性ストレージ構成要素、例えば光学的及び／又は磁気的ストレージから成ることがあり、データ・ストレージ７１４は全部又は部分的にプロセッサ７１２に統合し得る。

図示のように、車両７００は電源７７０を更に含み、これは車両７００の構成要素の一部又は全てへ電力を供給するように構成し得る。このためには、電源７７０は、例えば、充電式のリチウムイオン又は鉛酸バッテリを含み得る。或る実施形態においては、バッテリの一つ以上のバンクは、電力を供給するように構成することができる。他の電源材料及び構成も可能である。或る実施形態においては、或る純電気自動車の場合のように、電源７７０及びエネルギー源７２０は一緒に実装し得る。

一つの実施形態においては、例示的コンピュータ・プログラム製品８００は、信号搬送媒体８０１を用いて提供される。信号搬送媒体８０１は、一つ以上のプログラミング指令８０４を含むことがあり、これは一つ以上のプロセッサにより実行されるとき、機能又は図１-７に関連して上述した機能の部分を提供し得る。

或る実施形態においては、信号搬送媒体８０１は、コンピュータ可読媒体８０３を包含することがあり、これは例えば、ハード・ディスク・ドライブ、コンパクト・ディスク（ＣＤ）、ディジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）、デジタルテープ、メモリ、その他であるが、これらに限定されるものではない。更に、或る実施形態においては、信号搬送媒体８０１は、コンピュータ記録可能媒体８０４を包含することがあり、これは例えば、メモリ、読込み／書込み（Ｒ／Ｗ）ＣＤ、Ｒ／Ｗ ＤＶＤ、その他であるが、これらに限定されるものではない。また更に、或る実施形態においては、信号搬送媒体８０１は、通信媒体８０５を包含することがあり、これは例えば、デジタル及び／又はアナログ通信媒体（例えば、光ファイバー・ケーブル、導波管、有線通信リンク、無線通信リンク、その他）であるが、これらに限定されるものではない。このように、例えば、信号搬送媒体８０１は通信媒体８０５の無線形態によって伝達し得る。

一つ以上のプログラム指令８０２は、例えば、コンピュータ実行可能な及び／又は論理実装指令とし得る。或る例においては、図７のコンピュータ・システム７１０のようなコンピュータ・システムは、コンピュータ可読媒体８０３、コンピュータ記録可能媒体８０４、及び／又は通信媒体８０５のうちの一つ以上によりコンピュータ・システム７１０へ伝達されるプログラム指令８０２に応じて、様々な操作、機能、又は行為を提供するように構成し得る。

Claims (17)

1. 方法であって、
   目標領域情報を得るために車両の一つ以上のセンサを用いて目標領域を走査し、その車両は自律型モードで操作されるように構成されており、
   前記目標領域情報において交通信号を検出し、
   前記交通信号の位置を判定し、
   前記交通信号の状態を判定し、
   前記交通信号の検出、前記交通信号の前記位置の判定、及び前記交通信号の前記状態の判定の後に、前記交通信号に対する信頼性を判定し、前記交通信号に対する前記信頼性を判定することは、前記交通信号の位置を複数の交通信号の一つ以上の既知の位置と比較して、前記交通信号の前記判定された位置から前記複数の交通信号の一つ以上の既知の位置までの最小距離を判定し、前記判定された最小距離が閾値距離より大きい場合、前記判定された最小距離が前記閾値距離より小さい場合よりも前記信頼性が低いと判定することを含み、及び、
   前記車両の運動を自律型モードで制御するために、前記交通信号の前記状態及び前記交通信号に対する前記判定された信頼性に応じた制御コマンドを出力することを含む方法。
2. 請求項１の方法において、前記制御コマンドを出力することは、少なくとも、前記判定された最小距離が前記閾値距離より大きいことに基づいて、減速する命令及び前記検出された交通信号に関する追加の情報を取得する命令を含む制御コマンドを出力することを含む方法。
3. 請求項１又は２の方法において、前記目標領域は、前記車両の前方にあり、複数の交通信号について予想される高さの範囲を含む方法。
4. 請求項１又は２の方法において、前記目標領域は交通交差点に近接している方法。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の方法において、前記交通信号の前記位置を複数の交通信号の一つ以上の既知の位置と比較することが、
   前記交通信号の前記位置が複数の交通信号の前記一つ以上の既知の位置と一致しないと判定することを含む方法。
6. 請求項１乃至５の何れか一項に記載の方法において、前記一つ以上のセンサは、一つ以上のカメラを含み、前記目標領域情報は、前記一つ以上のカメラにより得られた画像を含み、前記目標領域情報内で交通信号を検出することは、交通信号について予想される赤色、黄色、及び緑色の物体のパターンを前記画像内に認識することを含む方法。
7. 請求項１乃至５の何れか一項に記載の方法において、前記目標領域情報は三次元点クラウドを含むと共に、前記目標領域情報内に交通信号を検出することは、交通信号について予想される形状を有する三次元点クラウド内の物体を認識することを含む方法。
8. 請求項１乃至７の何れか一項に記載の方法において、前記目標領域情報は地理的な位置及び方位情報を含むと共に、前記交通信号の前記位置は、前記地理的な位置及び方位情報に基づいて判定される方法。
9. 請求項８の方法において、前記交通信号の前記位置は三次元位置であると共に、前記方法は更に、
   前記交通信号の前記三次元位置をメモリに記憶することを含む方法。
10. 請求項１乃至９の何れか一項に記載の方法において、前記複数の交通信号の一つ以上の既知の位置は、複数の交通信号の三次元位置の地図と前記車両の地理的な位置とに基づいて判定される方法。
11. 非一時的なコンピュータ可読媒体であって、コンピュータ・デバイスにより実行可能な記憶された指令を有し、この指令は前記コンピュータ・デバイスに請求項１乃至１０の何れか一項に記載の方法を実行させる非一時的なコンピュータ可読媒体。
12. 自律型モードで操作されるように構成された車両であって、
    一つ以上のセンサと、
    メモリと、
    プロセッサと、及び
    前記メモリに記憶されて、かつ、前記プロセッサにより実行可能な指令とを備え、その指令は、
    一つ以上のセンサに目標領域を走査させて目標領域情報を得、
    前記目標領域情報内で交通信号を検出し、
    前記交通信号の位置を判定し、
    前記交通信号の状態を判定し、
    前記交通信号の検出、前記交通信号の前記位置の判定、及び前記交通信号の前記状態の判定の後に、前記交通信号に対する信頼性を判定し、この交通信号に対する前記信頼性を判定することは、前記交通信号の位置を複数の交通信号の一つ以上の既知の位置と比較して、前記交通信号の前記判定された位置から前記複数の交通信号の一つ以上の既知の位置までの最小距離を判定し、前記判定された最小距離が閾値距離より大きい場合、前記判定された最小距離が前記閾値距離より小さい場合よりも前記信頼性が低いと判定することを含み、及び、
    前記車両の運動を自律型モードで制御するために、前記交通信号の前記状態と前記交通信号に対する前記判定された信頼性に応じた制御コマンドを出力することを含む車両。
13. 請求項１２の車両において、前記制御コマンドを出力することは、少なくとも、前記判定された最小距離が前記閾値距離より大きいことに基づいて、減速する命令及び前記検出された交通信号に関する追加の情報を取得する命令を含む制御コマンドを出力することを含む車両。
14. 請求項１２又は１３の車両において、前記目標領域は、前記車両の前方にあり、複数の交通信号について予想される高さの範囲を含む車両。
15. 請求項１２又は１３の車両において、前記目標領域情報は、一つ以上のカメラにより得られた画像を含み、前記目標領域情報内で交通信号を検出することは、交通信号について予想される赤色、黄色、及び緑色の物体のパターンを前記画像内に認識することを含む車両。
16. 請求項１２乃至１５の何れか一項に記載の車両において、前記メモリに記憶されて、かつ、前記プロセッサで実行可能な指令を更に含み、この指令は、
    前記交通信号の前記位置を前記メモリに記憶させ、前記交通信号の位置は三次元位置であることを含む車両。
17. 請求項１２乃至１６の何れか一項に記載の車両において、前記複数の交通信号の一つ以上の既知の位置は、複数の交通信号の三次元位置の地図と前記車両の地理的な位置とに基づいて判定される車両。