JP2017079067A - 少なくとも１台の部分自動化又は高度自動化された車両を運転するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】少なくとも１台の部分自動化又は高度自動化された車両を運転するための方法及び装置を提供する。【解決手段】少なくとも１台の部分自動化又は高度自動化された車両１００の少なくとも一つの周囲検出システムを用いて、車両の周囲２００を表す複数の周囲値が検出される。車両の運転が、検出された複数の周囲値に依存して行われる。車両の運転のために、可能性のある少なくとも二つの軌跡２０１、２０２が決定される。検出された周囲値に依存して、可能性のある少なくとも二つの軌跡の中から、利用すべき一つの軌跡が選択される。【選択図】図２

Description

本発明は、少なくとも１台の部分自動化又は高度自動化された車両を運転するための方法及び装置に関する。本発明においては、複数の周囲値に依存して、可能性のある複数の軌跡のなかから一つの軌跡が選択される。

従来技術
独国特許出願公開第１０２０１４２００４９４号明細書（DE 10 2014 200 494 A1）には、車両の目標軌跡を算出するための第１の軌跡パラメータが推定摩擦値に依存して求められる、車両を運転するための方法が開示されている。推定摩擦値は、車両の車輪と、その車輪が走行する走行路との間の摩擦に関する尺度である。また、少なくとも一つのパラメータに依存して、車両の目標軌跡が第１の軌跡パラメータに依存して算出され、又は、第２の軌跡パラメータが、推定摩擦値よりも小さい新たな摩擦値に依存して求められる。

独国特許出願公開第１０２０１４２００４９４号明細書

発明の開示
少なくとも１台の部分自動化又は高度自動化された車両を運転するための、本発明に係る方法又は本発明に係る装置の基礎は、少なくとも１台の部分自動化又は高度自動化された車両の少なくとも一つの周囲検出システムを用いて、少なくとも１台の部分自動化又は高度自動化された車両の周囲を表す複数の周囲値が検出されるということである。部分自動化又は高度自動化された車両の運転は、検出された複数の周囲値に依存して行われ、また、少なくとも１台の部分自動化又は高度自動化された車両の運転のために、可能性のある少なくとも二つの軌跡が決定される。

本発明の本質は、検出された複数の周囲値に依存して、可能性のある少なくとも二つの軌跡のなかから、利用すべき一つの軌跡が選択されるということである。

部分自動化又は高度自動化された車両は、ここでは本発明に係る方法のために実施されるように、無人車両であってもよいし、有人車両であってもよい。道路車両と同様に、浮揚可能、潜水可能又は飛行可能な車両、並びに、それらの異なる種類の車両の複数を含む車両も考えられる。周囲値は、特に、地図情報であると考えられる。

本発明は、複数の軌跡の選択肢がある場合に、部分自動化又は高度自動化された車両に対して、付加的な選択補助手段が提供されるという利点を有している。これによって、選択された軌跡は複数の周囲値に依存しているので、実際に走行すべき軌跡が任意に選択されるのではなく、部分自動化された車両においても非常に重要であり、また特に高度自動化された車両においても非常に重要である別のパラメータが考慮されることから、車両のインテリジェントな運転が実現される。複数の周囲値の詳細且つ最新の知識並びに軌跡の配向は、その種の車両の安全な運転にとって必要不可欠である。

一つの特に有利な実施の形態においては、複数の周囲値に依存して、部分自動化又は高度自動化された車両の位置特定が、所定の位置特定システム内で実施される。この際、利用すべき一つの軌跡の選択は、所定の判定基準に応じた位置特定が、可能性のある少なくとも二つの軌跡のなかから他の軌跡が選択される場合よりも高速及び／又は正確に実施されるように行われる。

部分自動化又は高度自動化された車両の安全な運転にとっては、車両の正確な位置特定も、非常に高速な位置特定も実施可能であることが非常に重要である。まさに、運転者の介入なしに行われる高度自動化運転の場合には、車両の実際の位置の可能な限り正確な知識がなければ、車両の安全な運転は実現できないと考えられるので、そのような知識が極めて重要になる。車両を正確に位置特定するための可能性が常に最適化されるように一つの軌跡が選択されることは、本発明に係る方法の大きな利点であることが分かった。

有利には、複数の周囲値の検出は、少なくとも１台の部分自動化又は高度自動化された車両の少なくとも一つのセンサを用いて行われる。

車両の少なくとも一つのセンサを用いて複数の周囲値を検出することによって、利用すべき一つの軌跡の選択を容易にする、実際に存在する複数の周囲値を知ることができる。

有利には、複数の周囲値の検出は、複数の周囲徴表を含んでいる地図を用いて行われる。

地図から得られる、既に存在する周囲徴表の知識によって、利用すべき軌跡の選択を可能な限り高速に行うことができ、このことは、車両の安全性にとっても、確実且つ高速な位置特定にとっても重要である。

有利には、複数の別の周囲徴表が、外部のデータソースから呼び出され、地図に組み込まれる。

これによって、利用できるあらゆる周囲徴表が常に地図に含まれていることを保証することができる。このことは、部分自動化又は高度自動化された車両の正確な運転、従って安全な運転にとって必要不可欠である。何故ならば、一般に、車両の周囲の可能な限り正確な知識及びその周囲での車両の位置特定は、部分自動化又は高度自動化された車両の運転にとっての大前提のうちの一つだからである。

本発明によれば、少なくとも１台の部分自動化又は高度自動化された車両を運転するための装置が提供され、この装置においては、少なくとも１台の部分自動化又は高度自動化された車両の少なくとも一つの周囲検出システムを用いて、少なくとも１台の部分自動化又は高度自動化された車両の周囲を表す複数の周囲値が検出される。この装置においては、部分自動化又は高度自動化された車両の運転を検出された複数の周囲値に依存して行う第１の手段と、少なくとも１台の部分自動化又は高度自動化された車両の運転のために、可能性のある少なくとも二つの軌跡を決定する第２の手段と、が備えられている。更に、検出された複数の周囲値に依存して、可能性のある少なくとも二つの軌跡のなかから、利用すべき一つの軌跡を選択する第３の手段が備えられている。

有利には、装置に関して、複数の周囲値に依存して、部分自動化又は高度自動化された車両の位置特定を所定の位置特定システム内で実施する第４の手段が備えられている。更に、所定の判定基準に応じた位置特定が、可能性のある少なくとも二つの軌跡のなかから他の軌跡が選択される場合よりも高速及び／又は正確に実施されるように、利用すべき一つの軌跡を選択する第５の手段が備えられている。

一つの特に有利な実施の形態においては、周囲検出システムが、少なくとも１台の部分自動化又は高度自動化された車両の少なくとも一つのセンサである。更に、周囲検出システムは、地図が記憶されている地図記憶ユニット、及び／又は、記憶されている地図から周囲徴表を読み出すことができる周囲徴表読み出しユニット、及び／又は、周囲徴表を外部のデータソースから呼び出して、記憶されている地図に組み込むことができる送信及び受信ユニットを含んでいるシステムであってもよい。

本発明の有利な発展形態は、従属請求項に記載されており、明細書において説明されている。

図面
本発明の複数の実施例が図面に示されている。また、以下の記述において、それらの実施例を詳細に説明する。

少なくとも１台の部分自動化又は高度自動化された車両を運転するための本発明に係る方法を実施するために用いられる本発明に係る装置を含む、部分自動化又は高度自動化された車両を単に例示的に示す。 少なくとも１台の部分自動化又は高度自動化された車両を運転するための本発明に係る方法の実施例を示す。 少なくとも１台の部分自動化又は高度自動化された車両を運転するための本発明に係る方法の例示的なフローチャートを示す。

発明の実施の形態
図１には、部分自動化又は高度自動化された車両（１００）が単に例示的に示されており、この車両（１００）は、本発明に係る装置（１１０）を含んでいる。この装置は、周囲検出システム（１０１）及び第１の手段（１１１）を含んでおり、この第１の手段（１１１）を用いて、部分自動化又は高度自動化された車両（１００）の運転が、周囲検出システム（１０１）によって検出される複数の周囲値に依存して行われる。

ここでは、周囲検出システム（１０１）を、一つ又は複数のセンサから、例えばビデオセンサ及び／又はレーダセンサ及び／又はライダセンサ及び／又は超音波センサ及び／又は赤外線センサから構成することができる。更に、周囲検出システム（１０１）は、例えばナビゲーションシステムであってもよいし、周囲徴表を含む地図を有するその他のシステムであってもよい。ここでは、地図が記憶されている相応の記憶場体（１０５）が設けられている。

更に、この種の周囲検出システム（１０１）は、周囲徴表読み出しユニット（１０６）を含み、この周囲徴表読み出しユニット（１０６）を用いて、本発明に係る方法にとって必要であるような複数の周囲徴表を、地図から読み出すことができる。

周囲検出システム（１０１）の一つの別の実施の形態では、送信及び受信ユニット（１０７）が備えられている。この送信及び受信ユニット（１０７）は、上述の実施の形態の他に又は上述の実施の形態から独立して、部分自動化又は高度自動化された車両（１００）の、対応する周囲（２１０）に関する複数の周囲徴表を外部のデータソースから呼び出すことができる。この際、例えば、欠落している周囲徴表について地図を拡張することができる。

第１の手段（１１１）は、車両（１００）の、可能性のあるあらゆる運転が、その車両（１００）の周囲（２１０）に依存して実施されるように設計されている。このことは、安全性が重要な態様に由来する運転も、移動が重要な態様に由来する運転も含んでいる。

更に、車両（１００）は第２の手段（１１２）を含み、この第２の手段（１１２）は、車両（１００）に関して、可能性のある複数の軌跡（２０１，２０２）を決定することができる。この第２の手段（１１２）は、例えば、その種の複数の軌跡（２０１，２０２）の決定を実現するために必要とされる総てのユニット、例えば、計算ユニット、作業メモリ、ハードディスク、及び、複数の軌跡（２０１，２０２）を算出するための相応のプログラムを含む相応の制御ユニットである。

車両は、更に、第３の手段（１１３）を含み、この第３の手段を用いて、複数の周囲値に依存して、利用すべき一つの軌跡（２０１）を選択することができる。この選択は、例えば、各軌跡（２０１，２０２）について、対応する複数の周囲値が上述の手法のうちのいずれかによって周囲検出システム（１０１）を用いて検出され、また、第３の手段（１１３）には既知である所定の判定基準に従い重み付けされることによって行うことができる。複数の軌跡（２０１，２０２）のなからかいずれかの軌跡が選択されるように重み付けが行われる。重み付け判定基準として、例えば、車両（１００）の一つ又は複数のセンサの検出範囲内に存在する、可能性のある周囲徴表の数を使用することができる。

重み付けの別の可能性は、異なる軌跡（２０１，２０２）に沿って個々の周囲値の質的な比較を実施し、それらの周囲値の質的な判別特徴に基づき、利用すべき軌跡（２０１）を選択することである。

備えられている第４の手段（１１４）を用いて、車両の位置特定を、複数の周囲値に依存して、位置特定システム（２１０）内で実施することができる。この際、個々の周囲徴表が、地図に記載されている既知の周囲徴表に合わせられることによって、車両（１００）の周囲（２００）が、例えば、景観徴表、建造物又は交通インフラストラクチャの一部が方位測定に利用される。位置特定システム（２１０）とは、車両の位置が縦方向の座標及び横方向の座標で表されているナビゲーションシステムに使用されるような２次元の地図と解することもできるし、例えば、上述の座標の他に高さパラメータも使用される３次元の地図と解することもできる。このことは、特に、山道を走行する際には、部分自動化された車両（１００）にとって、また、高度自動化された車両（１００）にとっても有用であると考えられる。

既に例示的に説明したように、複数の周囲徴表で車両の周囲（２１０）を表している複数の周囲値を用いて車両（１００）の位置特定を行うためには、周囲（２１０）を可能な限り高速且つ正確に検出することが重要であるので、第５の手段（１１５）を用いて、車両（１００）の位置特定のために必要とされる、及び／又は、車両（１００）の位置特定にとって有利な、周囲（２１０）の複数の周囲徴表が、検出された複数の軌跡のなかから他方の軌跡（２０２）が利用される場合よりも良好に検出されるように、検出された複数の軌跡（２０１，２０２）のなかから利用すべき一つの軌跡（２０１）を選択することができる。この際、利用すべき軌跡の選択を、車両（１００）の周囲（２１０）に依存して、種々の判定基準に応じて行うことができる。例えば、既存の周囲徴表の数は重要であると考えられる。何故ならば、周囲徴表の数が多いほど、車両（１００）の位置特定を比較的容易及び／又は高速及び／又は正確に行うことができるからである。

しかしながら、利用すべき軌跡（２０１）の選択に関しては、例えば、周囲徴表を検出することができる精度も重要であると考えられる。例えば、夜間において照明される建物は、例えば海、森及び／又は山のような複数の景観徴表よりも容易に、周囲徴表として検出することができる。

図２には、本発明に係る方法の一つの実施例が示されている。ここでは、本発明に係る装置を含む、部分自動化又は高度自動化された車両（１００）が、その車両（１００）の前方にいる別の車両（２５０）に接近している。周囲として、ここでは例示的に、破線（２６０）又は実線（２６０）で示唆されている車線が示されている。ここで図示した実施例に関しては、軌跡の選択はＳｔＶＯ又はその他の交通法規則に依存せずに決定されることを明言しておく。

ここで図示した例においては、部分自動化又は高度自動化された車両（１００）は、前方に存在する車両（２５０）の横を通り過ぎるために二つの軌跡（２０１，２０２）を用いることができる。周囲（２００）は、ここでは例示的に、車両の左右の複数の円によって示唆されている。個々の円は、それぞれ一つの周囲徴表を表しており、この周囲徴表が、部分自動化又は高度自動化された車両の位置特定のために、所定の位置特定システム（２１０）内で利用される。

この実施例においては、利用すべき軌跡についての選択が、周囲徴表の数の原則に応じて行われる。従って、この実施例では、車両によって検出することができる周囲徴表の数は、ここで利用される右側の軌跡（２０２）沿いよりも左側の軌跡（２０１）沿いに多く存在しているので、左側の軌跡（２０１）が選択される。

図３には、図２を参照するフローチャートに基づく一つの実施例が概略的に示されている。

ステップ３００においては、前方に存在する車両（２５０）を追い越したいことから、部分自動化又は高度自動化された車両（１００）の軌跡が変化することによって、方法が開始される。

ステップ３０１においては、車両（１００）に関して、可能性のある複数の軌跡（２０１，２０２）が決定される。

ステップ３０２においては、決定された複数の軌跡（２０１，２０２）に沿って複数の周囲値が検出される。このことは、車両（１００）の少なくとも一つのセンサ（１０１）を介して、及び／又は、周囲徴表を表す複数の周囲値を含む地図を用いて行われる。この際に、地図を用いて、まだセンサ（１０１）の検出範囲の外側に位置するが、しかしながら、利用すべき軌跡に沿って将来的にセンサ検出範囲内に現れる、別の周囲徴表を考慮することもできる。

ステップ３０３においては、決定された複数の軌跡（２０１，２０２）に沿って検出された複数の周囲値が評価され、図２において例示的に示した二つの軌跡（２０１，２０２）のなかからどの軌跡に沿えば、位置特定をより容易及び／又は高速及び／又は正確に実施可能であるかが求められる。

ステップ３０４においては、先行のステップにおける評価に応じて、利用すべき軌跡（２０１）が選択される。

ステップ３０５において、方法は終了する。

もちろん、更に別の実施例及び図示した例の複合形態も考えられる。

Claims (8)

1. 少なくとも１台の部分自動化又は高度自動化された車両（１００）を運転するための方法であって、
   前記少なくとも１台の部分自動化又は高度自動化された車両（１００）の少なくとも一つの周囲検出システム（１０１）を用いて、前記少なくとも１台の部分自動化又は高度自動化された車両（１００）の前記周囲（２００）を表す複数の周囲値を検出し、
   前記部分自動化又は高度自動化された車両（１００）の前記運転を、前記検出された複数の周囲値に依存して行い、
   前記少なくとも１台の部分自動化又は高度自動化された車両（１００）の前記運転のために、可能性のある少なくとも二つの軌跡（２０１，２０２）を決定する、方法において、
   前記検出された複数の周囲値に依存して、前記可能性のある少なくとも二つの軌跡（２０１，２０２）のなかから、利用すべき一つの軌跡（２０１）を選択することを特徴とする、方法。
2. 前記複数の周囲値に依存して、前記部分自動化又は高度自動化された車両（１００）の位置特定を、所定の位置特定システム（２１０）内で実施し、
   所定の判定基準に応じた前記位置特定が、前記可能性のある少なくとも二つの軌跡（２０１，２０２）のなかから他の軌跡（２０２）が選択される場合よりも高速及び／又は正確に実施されるように、前記利用すべき一つの軌跡（２０１）を選択する、請求項１に記載の方法。
3. 前記少なくとも１台の部分自動化又は高度自動化された車両（１００）の少なくとも一つのセンサ（１０１）を用いて、前記複数の周囲値の前記検出を行う、請求項１に記載の方法。
4. 複数の周囲徴表を含んでいる地図を用いて、前記複数の周囲値の前記検出を行う、請求項１に記載の方法。
5. 複数の別の周囲徴表を外部のデータソースから呼び出し、前記地図に組み込む、請求項４に記載の方法。
6. 少なくとも１台の部分自動化又は高度自動化された車両（１００）を運転するための装置（１１０）であって、
   前記少なくとも１台の部分自動化又は高度自動化された車両（１００）の少なくとも一つの周囲検出システム（１０１）を用いて、前記少なくとも１台の部分自動化又は高度自動化された車両（１００）の前記周囲（２００）を表す複数の周囲値が検出され、
   前記部分自動化又は高度自動化された車両の前記運転を、前記検出された複数の周囲値に依存して行う第１の手段（１１１）が備えられており、
   前記少なくとも１台の部分自動化又は高度自動化された車両（１００）の前記運転のために、可能性のある少なくとも二つの軌跡（２０１，２０２）を決定する第２の手段（１１２）が備えられている、装置（１１０）において、
   前記検出された複数の周囲値に依存して、前記可能性のある少なくとも二つの軌跡（２０１，２０２）のなかから、利用すべき一つの軌跡（２０１）を選択する第３の手段（１１３）が備えられていることを特徴とする、装置（１１０）。
7. 前記複数の周囲値に依存して、前記部分自動化又は高度自動化された車両（１００）の位置特定を、所定の位置特定システム（２１０）内で実施する第４の手段（１１４）が備えられており、
   所定の判定基準に応じた前記位置特定が、前記可能性のある少なくとも二つの軌跡のなかから他の軌跡（２０２）が選択される場合よりも高速及び／又は正確に実施されるように、前記利用すべき一つの軌跡を選択する第５の手段（１１５）が備えられている、請求項８に記載の装置。
8. 前記周囲検出システム（１０１）は、
   前記少なくとも１台の部分自動化又は高度自動化された車両の少なくとも一つのセンサである、及び／又は、
   地図が記憶されている地図記憶ユニット（１０５）、及び／又は、前記記憶されている地図から周囲徴表を読み出すことができる周囲徴表読み出しユニット（１０６）、及び／又は、複数の周囲徴表を外部のデータソースから呼び出して、前記記憶されている地図に組み込むことができる送信及び受信ユニット（１０７）を含んでいるシステムである、請求項８に記載の装置。

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