JP2016539038A - 手動モード及び自律モードにある輸送体のための作動方法 - Google Patents

Abstract

輸送体のための本発明による作動方法は、前後方向の変位及び横方向の変位が人間の運転手によって制御される手動モードでの運転のためのステップ、並びに前後方向の変位及び横方向の変位が自動化されたシステムによって制御される自律モードでの運転のためのステップを含む。方法では、準自律モードでの運転のためのステップ（３４０）は、人間の運転手が、自動化されたシステムが横方向の動きを制御し続けるように前後方向の動きを再開する（３５１）か、又は自動化されたシステムが前後方向の動きを制御し続けるように横方向の動きを再開する（３４１）かのいずれかによって、自律モードから起動される。準自律モードでは、１以上の自動停止ステップ（３４４、３５４）は、人間の運転手が、自動化されたシステムによって制御され続ける横方向の変位及び前後方向の変位の制御を素早く再開（３４３、３５３）しない場合に、輸送体を制動することから成る。【選択図】図３

Description

本発明は、手動運転モード及び自律運転モードにある輸送体の作動を管理するための方法及び自動化されたシステムに関する。

運転補助システム、例えば、遠隔制御された速度調整機は、人間の運転手が、自動化されたシステムによって運転作業の一部から解放されることを可能にする。これらのシステムは、近年、市場で広がっており、それらの機能は、輸送体が完全に自律するように次第に互いに関連し合って来ている。そのような輸送体の種類は、運転手が、運転している間の全部又は一部において、運転委任サービス（ｄｒｉｖｉｎｇ ｄｅｌｅｇａｔｉｏｎ ｓｅｒｖｉｃｅ）から恩恵を得ることを可能にする。これらの運転委任サービスは、交通状態が混み合っていて、輸送体の平均速度が非常に低い場合に、特に、提供され得る。運転手が運転を委任し、システムが運転手に制御を提供する方式は、提供されるサービスの質に対して、かつシステムの信頼性に対して絶対的に重要である。速度調整機又は距離制御システムの場合におけるように、輸送体の前後方向の制御システムを起動し、かつ起動解除するための手順が存在する。線の横断を検出するシステム又はレーンを維持するシステムのような、横方向の制御システムを起動し、かつ起動解除するための手順も、また、存在する。個別に取得されたこれらのシステムの各々に対して、運転手が、制御しているのは自分であるか又は自動システムであるかを知ることは非常に容易である。本発明が適用される種類の自律した輸送体システムは、輸送体の前後方向の制御を横方向の制御と組み合わせることを提案する。自律モードに入ることは、手をハンドルから離し、その後、足をペダルから離すこと（又はその逆）によって達成され、それらの行為は常に完全に同調するものではなく、運転手が、どのような状態で輸送体が自動システムによって運転されているかを知ることがない状況を生み出す効果をもたらす。

以前の最先端の技術を示すために、文書ＵＳ８２６０４８２は、自律した運転システムの内部状態を表示するためのユーザインターフェースを開示する。手動モードでは、インターフェースは、様々な情報、特に、輸送体の地理的な位置を含む情報に基づいて、システムが自律モードで作動する準備ができていることをユーザに表示する。しかしながら、開示された方法及びシステムは、各瞬間において現在の運転モードを正確に知っているユーザに対する問題、及び運転モードの各々を明確に管理するシステムに対する問題を含んだ、任意の数の問題を提示する。

本発明の主題は、前後方向の変位及び横方向の変位が人間の運転手によって制御される手動モードでの運転の少なくとも１つのステップ、並びに前後方向の変位及び横方向の変位が自動化されたシステムによって制御される自律モードでの運転の少なくとも１つのステップを含む、輸送体を作動させるための方法である。

以前の最先端技術の問題に対処するために、方法では、準自律モードでの運転の少なくとも１つのステップが、自動化されたシステムが横方向の変位を制御し続けるように前後方向の変位、又は自動化されたシステムが前後方向の変位を制御し続けるように横方向の変位のいずれかを、人間の運転手によって制御再開することによって自律モードから起動される。

特に、準自律モードにおいて起動される１以上の自動停止ステップは、人間の運転手が、自動化されたシステムによって制御され続ける横方向の変位及び前後方向の変位の制御を素早く取り戻さない場合に、輸送体を制動することを含む。

好ましくは、準自律モードにおいて起動される１以上の警告ステップは、人間の運転手が、自動化されたシステムによって制御され続ける横方向の変位及び前後方向の変位の制御を素早く取り戻すように促すことを含む。

有利なことには、手動モードでの運転のステップは、人間の運転手が前後方向の変位及び横方向の変位の制御を取り戻す際に、準自律モードから起動される。

また有利なことには、自律モードでの運転のステップは、自律モード起動可能ステップにおいて、人間の運転手が、自身による前後方向の変位及び横方向の変位の制御の両方を解放する際に、手動モードから起動される。

より具体的には、自律モード起動可能ステップは、自律モードが可能である場合に、自律モードへ切り替える人間の運転手の明確な意志を表示する信号の受信によって起動される。

好ましくは、自律モードでの運転のステップは、人間の運転手が、自身による前後方向の変位又は横方向の変位の制御を素早く解放する際に、準自律モードから起動される。

本発明の別の主題は、コンピュータプログラムであって、前記プログラムがコンピュータで実行された場合に、本発明による方法のステップが実行されるためのプログラムコード指令を含むコンピュータプログラムである。

本発明のまた更に別の主題は、本発明によるコンピュータプログラムがインストールされたコンピュータを備える自動化されたシステムである。

本発明の最後の主題は、本発明による自動化されたシステムを備える輸送体、特に、自動車である。

本発明は、添付の図面を参照しながら、本発明による方法のステップの態様の実施例を通してより深く理解され得る。

手動モードにある本発明による方法のステップを示す。 自律モードにある本発明による方法のステップを示す。 準自律モードにある本発明による方法のステップを示す。 準自律モードにある本発明による方法の変形例のステップを示す。

図１を参照しながら説明される、輸送体を作動させるための方法では、手動モードでの運転のステップ１４４は、人間の運転手に輸送体の前後方向の変位及び横方向の変位を制御させることを含む。そこで、前後方向の変位は、アクセスペダル及びブレーキペダルなどの、輸送体の手動速度制御部材によって通常のやり方で制御される。横方向の変位は、同様に、ハンドルなどの、輸送体の手動ステアリング制御部材によって通常のやり方で制御される。

それ故、ステップ１４４は、本発明がない場合に、言わば、常に起動され得る標準的な輸送体の作動を再現する。

本発明による輸送体、特に自動車は、別名、自動制御作動装置として知られるものが、プログラムがコンピュータで実行された場合に、以下に説明される方法のステップの実行のためのプログラムコード指令を含んだコンピュータプログラムがインストールされたコンピュータによって駆動される、自動化されたシステムを備える。コンピュータは、典型的には、輸送体に備えられたコンピュータであり、ＣＡＮ、ＬＩＮ、又は類似のネットワーク及び随意のネットワークなどのフィールドネットワークを介して、他の備えられたコンピュータと通信することができるが、必ずしも、備えられたナビゲーション機器に関連する測位衛星などの、又は電気通信機器によってアクセスされ得る中央データベースなどの、遠隔機器アイテムと通信しない。

今度は、方法は、慣例的なグラフセ表現（ｇｒａｆｃｅｔ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ）であって、１以上の先行するステップに後続する移行が、前記先行する１以上のステップの全部又は一部が起動される場合に、１以上の予め規定されたイベントの検出によって有効化されること、及び前記移行の有効化は、１以上の後続するステップを起動し、かつ前記１以上の先行するステップを起動解除することを思い出させるグラフセ表現によって説明される。この表現は、それが提供する明快さ、かつ決して限定的にならないことの明快さのために選ばれたことが理解され得る。コンピュータ流れ図、組み合わせ論理回路、又は任意の他のハードウェア機構の形態における表現は、同様に、以下の説明によって取り扱われ、方法は、方法及び動作の実行を支配する条件に対して重要なステップで実行されるこれらの動作を超えて限定的にならない。

上述された自動化されたシステムを含むことによって実施例として実施される方法では、手動モードでの運転のステップ１４４は、好ましくは、輸送体が人間の運転手によって始動される場合に、可能な運転モードにかかわらず、最初のステップ１４０からのデフォルトによって起動される。

ステップ１４０から、移行１４５は、自律モードでの輸送体の運転が可能である場合に有効化され、かつ移行１４１は、逆に、自律モードでの輸送体の運転が可能でない場合に有効化される。

図１を参照しながらここで説明されるステップの目的は、本質的に、手動運転モードから図２を参照しながら後で説明される自律運転モードへの移行を管理することである。自律運転モードでは、輸送体の前後方向の変位及び横方向の変位は、人間の運転手からの介入なしに自動化されたシステムによって制御される。

移行１４５の有効化のための条件は、例えば、自動化されたシステムのメモリ内の表内に入力される。純粋に例示的であり、かつ網羅的でない実施例として、それらの条件は、予め規定された閾値未満である輸送体の速度の条件、自律モードでの運転にとって適切な区域内の輸送体の位置を含むことができる。

移行１４１及び１４５のいずれが有効化されるかにかかわらず起動される、起動された手動モードのステップ１４４と並行して、自律モードでの運転が可能であることを表示するステップ１４６は、移行１４５が有効化された場合に起動され、かつ自律モードでの運転が不可能であることを表示するステップ１４２は、移行１４１が有効化された場合に起動される。ステップ１４２及び１４６における表示するという用語は、その最も広い感覚で理解されるべきであり、視覚及び聴覚での表示の両方を意味することができ、永続的か又はオンデマンドであり、例えば、ステップ１４６の表示が存在しない限り、ステップ１４２における表示の単なる欠落を意味することができる。

ステップ１４２及びステップ１４４の論理合接から、移行１４３は、自律モードでの輸送体の運転が可能になる場合に有効化される。ステップ１４６及びステップ１４４の論理合接から、移行１５０は、自律モードでの輸送体の運転からの移行がもはや許可されない場合に有効化される。移行１５０を有効化する自律モードへの移行の許可の終了は、自律モードが可能な状態の終了からもたらされ得、それは本明細書でこれ以降に見られる他のイベントからももたらされ得る。

移行１４３又は移行１５０の有効化の論理離接は、自動システムを手動の作動モードの適切な分岐へ再誘導するための最初のステップ１４０を再起動する。

自律モードが可能な条件に支配される起動されたステップ１４６から、移行１４７は、自動化されたシステムにおいて、自律モードへ切り替えるという人間の運転手の明確な意志を表示する信号の受信によって有効化される。信号は、ボタンＡの押下から、人間の運転手によるハンドル上のハンドレバーの動作から、タッチスクリーン上での選択から、又は潜在的に確認シークエンスを伴う人間の運転手によって話された口からの指示命令の一義的な音声認識からもたらされ得る。

移行１４７の有効化は、自律モードが起動可能なステップ１４８を起動する。ステップ１４８では、自動化されたシステムは、輸送体の運転の制御を行う準備ができており、人間の運転手がペダル及びハンドルを素早く解放することを促す信号を運転手へ送る。人間の運転手が自分の手をハンドルに置き続け、又はペダルのうちの１つに自分の足を置き続ける限りにおいて、自動化されたシステムのコンピュータは、自動制御作動装置を駆動するためにそれら（ハンドル及びペダル）からもたらされる人間の運転手からの指示命令を認識する。それと同時に、自動化されたシステムのコンピュータは、人間の運転手が自分の手をハンドルに置き続け、又はペダルのうちの１つに自分の足を置き続けた時間を測定するためのタイマーを備える。

測定された継続時間が予め規定された時間制限に到達すると、概して、非常に短い秒単位の時間で移行１５０が有効化され、それによって、人間の運転手による制御の解放は、自律モードへの切り替えの自分の明確なリクエスト後の短い時間に行われ得る。人間の運転手を驚かせ得るタイミングで、又は明確なリクエストが人間の運転手によって定式化された時に対して自律モードへの切り替えのための条件にもはや従わないタイミングで、自律モードへの移行が非常に遅れて行われることがないことは重要である。

ステップ１４２及びステップ１４４の論理合接から、移行１４９は、人間の運転手が、前後方向の変位に関してペダルの、及び横方向の変位に関してハンドルの両方の制御を解放したときに有効化される。

移行１４９の有効化は、その後、図２を参照しながらここで説明される、自律モードでの運転のステップ２４４を起動する。

自律運転モードでは、自動化されたシステムは、人間の運転手の下肢及び上肢を休ませ、運転手を、速度制限が違反されないことを確実にするために、絶えず速度計及び道路標識に注意を払うことなどの特定の退屈な作業から自由にするために、前後方向の変位及び横方向の変位の両方の制御の全てを取り扱う。

人間の運転手は、従来の速度調整機を用いる場合と同様な状態が得られるように、自分の足を休ませることができる。人間の運転手によって速度設定点が設定され、その後、人間の運転手が修正するまでその速度を一定に保つ従来の速度調整機とは異なり、速度設定点は、ここでは、ナビゲーション機器のマップによって表示された速度制限、又はその距離がレーダー距離測定器又はカメラによって評価される前方の輸送体の速度に従って適合される。

同様に、人間の運転手は、最良の状態が得られるように自分の手を休ませることができ、それは、従来の軌跡及び安定性の制御が、ナビゲーション機器によって与えられた旅程と組み合わされたカメラを介して、道路のレーン認識機構によって補足されるからである。

起動された自律モードのステップ２４４から、移行２４５は、人間の運転手が輸送体の制御を手動運転モードに戻したい場合に、運転手の存在の明示よって有効化される。

移行２４５の有効化は、図３を参照しながらここで説明される、準自律モードでの運転のステップ３４０を起動する。

より具体的には、移行２４５は、実際、人間の運転手によって制御を取り戻す２つの移行を組み合わせる。移行３４１は、自動化されたシステムが、横方向の変位の制御を取り戻すために、人間の運転手によってハンドルに適用されたトルクを検出したときに有効化される。移行３５１は、自動化されたシステムが、前後方向の変位の制御を取り戻すために、人間の運転手によってブレーキペダル又はアクセルペダルに適用された負荷を検出したときに有効化される。

移行３４１の有効化は、準自律モードでの運転のステップ３４０との論理合接において警告ステップ３４２を起動する。警告ステップ３４２は、視覚表示及び／又は聴覚メッセージによって、ブレーキペダル又はアクセルペダルを押下することによって、しばらくの間自動化されたシステムによって制御される続ける前後方向の変位の制御を素早く取り戻すように、人間の運転手に促すことを含む。

それと同時に、ステップ３４０又は３４２のうちの１つにおいて、コンピュータプログラムは、ペダルの制御の再開をハンドルの制御の再開から分かつ遅れを測定するタイマーを含む。

移行３４３は、遅れが超えられたときに有効化される。

移行３４３の有効化は、人間の運転手が、自動化されたシステムによって制御され続ける前後方向の変位の制御を素早く取り戻さない場合に、輸送体を制動することを含む自動停止ステップ３４４を起動する。ステップ３４４での輸送体の制動の間に、自動化されたシステムは、人間の運転手によってハンドルに適用されたトルクからもたらされるステアリング制御を認識する。輸送体の減速は、人間の運転手が輸送体の完全な制御を素早く取り戻すことのやる気を十分に促進しないように働く。

移行３４５は、輸送体が停止したときに有効化される。

移行３４５の有効化は、自動駐車ブレーキを係合させること、及び最初のステップ１４０に戻ることを含んだステップ３４６を起動する。

ステップ３４６が達成されない限りにおいて、ステップ３４２から又はステップ３４４からの任意の瞬間において、移行３４７は、自動化されたシステムがブレーキペダル又はアクセルペダルの押下を検出したときに有効化される。

ステップ３４２及び３４４と併せて行われた準自律モードでの運転のステップ３４０からの移行３４７の有効化は、図１を参照しながら以前に説明された手動モードでの運転のステップ１４４を再起動する。

移行３５１の有効化は、準自律モードでの運転のステップ３４０との論理合接においてステップ３５２を起動する。警告ステップ３５２は、視覚表示及び／又は聴覚メッセージによって、ハンドルを握ることによって、しばらくの間自動化されたシステムによって制御される続ける横方向の変位の制御を素早く取り戻すように、人間の運転手に促すことを含む。

それと同時に、ステップ３４０又は３５２のうちの１つにおいて、コンピュータプログラムは、ハンドルの制御の再開をペダルの制御の再開から分かつ遅れを測定するタイマーを含む。

移行３５３は、遅れが超えられたときに有効化される。

移行３５３の有効化は、人間の運転手が、自動化されたシステムによって制御され続ける横方向の変位の制御を素早く取り戻さない場合に、輸送体を制動することを含む自動停止ステップ３５４を起動する。ステップ３４４での輸送体の制動の間に、自動化されたシステムは、人間の運転手によってブレーキペダルに適用された圧力からもたらされる制動制御を認識する。しかしながら、アクセルペダルへの圧力の検出は、ステップ３５４で課される制動への影響を有しない。輸送体の減速は、人間の運転手が輸送体の完全な制御を素早く取り戻すことのやる気を十分に促進しないように働く。

移行３５５は、輸送体が停止したときに有効化される。

移行３５５の有効化は、自動駐車ブレーキを係合させること、及び最初のステップ１４０に戻ることを含んだステップ３５６を起動する。

ステップ３５６が達成されない限りにおいて、ステップ３５２から又はステップ３５４からの任意の瞬間において、移行３５７は、自動化されたシステムが手動でハンドルへ適用されたトルクを検出したときに有効化される。

ステップ３５２及び３５４と併せて行われた準自律モードでの運転のステップ３４０からの移行３５７の有効化は、図１を参照しながら以前に説明された手動モードでの運転のステップ１４４を再起動する。

変形された実施形態では、移行３５５及びステップ３５６は、それらに類似する移行３４５及びステップ３４６によって、それぞれ、置き代えられ得る。

それ故、準自律モードを介して自律運転モードから離れる手動運転モードへの復帰は、人間の運転手が、前後方向の変位及び横方向の変位の制御を取り戻す際に起動される。自律モードへの移行の切り替えは、人間の運転手が同時に前後方向の変位及び横方向の変位の制御を取り戻した場合には短く、移行３４１及び３５１の後に移行３４７及び３５７が直ちに有効化される。

図４を参照して提示される方法の実施態様の変形例は、人間の運転手による制御の再開が、手動運転モードに戻るという人間の運転手側の強固な意志を示すように十分に明示されない場合に、自律運転モードへの復帰の可能性を提供する。

ステップ３４２では、自動化されたシステムは、一時的に、移行３１４の有効化からハンドルへ適用された最大トルクレベルを記憶し、例えば、３秒程度の短いタイマーを備える。

ハンドルの素早い解放の移行３４９は、一時的に記憶された最大トルクレベルが予め規定された閾値未満である場合に有効化され、人間の運転手は、タイマーが切れる短い時間の前に横方向についての自分の制御を素早く解放する。

ステップ３５２では、自動化されたシステムは、一時的に、移行３５１の有効化からペダルのうちの１つへ適用された最大圧力レベルを記憶し、例えば、３秒程度の短かいタイマーを備える。

ペダルの素早い解放の移行３５９は、一時的に記憶された最大圧力レベルが予め規定された閾値未満である場合に有効化され、人間の運転手は、タイマーが切れる短い時間の前に前後方向についての自分の制御を素早く解放する。

準自律モードでの運転のステップ３４０からの移行３４９又は移行３５９の有効化は、その後、図２を参照しながら上述された自律モードでの運転のステップ２４４を再起動する。

自律モードは、図３の変形例で不可逆的に、又は図４の変形例の特定の条件に依存して可逆的に、準自律モードを通り過ぎることによって人間の運転手の先導（ｉｎｉｔｉａｔｉｖｅ）後のいかなる瞬間においても抜け出ることが可能である。

自律モードからの他の脱出は、選択された自律モード構成にかかわらず、本発明の文脈から逸脱することなく予測することが可能である。

一方、図２によって示された自律モードは、輸送体が、手動モードへの復帰を要求する区域の終わり（ｅｎｄ ｏｆ ｚｏｎｅ）からの距離Ｄ２より大きい距離Ｄ１にある場合に有効化される移行２４１によって起動される、確実な自律モードの表示のステップ２４２を含む。

他の可能な実施例の中から図２によって示される自律モードの実施例は、また、輸送体が、手動モードへの復帰を要求する区域の終わりからの距離Ｄ２より小さい距離Ｄ１にある場合に有効化される移行２４３によって起動される、区域の終わりの接近を表示するステップ２４６も含む。

準自律モードを起動するために以前に説明された移行２４５は、等しく、ステップ２４２及びステップ２４４の論理合接、又はステップ２４４及びステップ２４６の論理合接からの有効化に対して望ましい。

準自律モードを起動するための移行２４５は、また、ステップ２４４と、輸送体が、ステップ２４６で表示されるような自律モードでの運転が可能な区域の終わりに近づいた場合に、人間の運転手からの介入なしに有効化される移行２４７によって起動された自動停止ステップ２４８と、の論理合接からの有効化に対しても望ましい。

移行２４９は、輸送体が停止したときに有効化される。

移行２４９の有効化は、自動駐車ブレーキを係合させること、及び最初のステップ１４０に戻ることを含んだステップ２５０を起動する。

ステップ２５０が達成されない限りにおいて、ステップ２４６から又はステップ２４８からの任意の瞬間において、移行２４５は、自動化されたシステムが、ハンドルに適用されたトルク、又はブレーキペダル若しくはアクセルペダルへの圧力を検出したときに有効化される。

ステップ２４６及び２４８のうちの一方又は他方と併せて行われた自律モードでの運転のステップ２４４からの移行２４５の有効化は、人間の運転手に輸送体の運転の全ての制御を取り戻すことを強く促すように、ステップ２４８よりも明白な輸送体の減速を喚起する準自律モードでの運転のステップ３４０を起動する。

Claims (9)

1. 前後方向の変位及び横方向の変位が人間の運転手によって制御される手動モードでの運転の少なくとも１つのステップ（１４４）、並びに前記前後方向の変位及び前記横方向の変位が自動化されたシステムによって制御される自律モードでの運転の少なくとも１つのステップ（２４４）を含む、輸送体を作動させるための方法であって、
   前記自動化されたシステムが前記横方向の変位を制御し続けるように前記前後方向の変位（３５１）又は前記自動化されたシステムが前記前後方向の変位を制御し続けるように前記横方向の変位（３４１）のうちのいずれかを、前記人間の運転手によって制御再開することによって、準自律モードでの運転の少なくとも１つのステップ（３４０）が前記自律モードから起動され、かつ
   前記人間の運転手が、前記自動化されたシステムによって制御され続ける前記横方向の変位及び前記前後方向の変位の制御（３４３、３５３）を素早く取り戻さない場合に、準自律モードにおいて起動される１以上の自動停止ステップ（３４４、３５４）が前記輸送体を制動する、方法。
2. 前記人間の運転手が前記自動化されたシステムによって制御され続ける前記横方向の変位及び前記前後方向の変位の制御を素早く取り戻すように促す、準自律モードにおいて起動される１以上の警告ステップ（３４２、３５２）を含む、請求項１に記載の方法。
3. 手動モードでの運転の前記少なくとも１つのステップ（１４４）は、前記人間の運転手が前記前後方向の変位及び前記横方向の変位の制御（３４７、３５７）を取り戻す際に、前記準自律モードから起動される、請求項１又は２に記載の方法。
4. 自律モードでの運転の前記少なくとも１つのステップ（２４４）は、自律モード起動可能ステップ（１４８）で、前記人間の運転手が前記前後方向の変位及び前記横方向の変位の両方についての自分による制御を解放（１４９）する際に、前記手動モードから起動される、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記自律モード起動可能ステップ（１４８）は、自律モードが可能である場合に（１４５）、自律モードへ切り替える前記人間の運転手の明確な意志を表示する信号の受信（１４７）によって起動される、請求項４に記載の方法。
6. 自律モードでの運転の前記少なくとも１つのステップ（２４４）は、前記人間の運転手が前記前後方向の変位及び前記横方向の変位についての自分による制御（３４９、３５９）を素早く解放する際に、前記準自律モードから起動される、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. コンピュータプログラムであって、前記プログラムがコンピュータで実行されたときに請求項１から６のいずれか一項に記載の方法のステップを実行するためのプログラムコード指令を含む、コンピュータプログラム。
8. 請求項７に記載のコンピュータプログラムがインストールされたコンピュータを備える、自動化されたシステム。
9. 請求項８に記載の自動化されたシステムを備える、輸送体、特に、自動車。
   

Images