JP2017523938A - 運転支援システム、および、そのようなシステムにおいて実装される方法 - Google Patents

運転支援システム、および、そのようなシステムにおいて実装される方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、運転環境の知覚に関係する知覚データ（ＤＶＥＨ、ＤＬＯＣ、ＤＭＥＳ、ＤＥＸＴ）を受信するように設計される少なくとも１つの受信モジュールと、搭載システムを制御するように設計される制御モジュール（５０）とを備える運転支援システムに関する。運転支援システムは、知覚データ（ＤＶＥＨ、ＤＬＯＣ、ＤＭＥＳ、ＤＥＸＴ）に基づいて、運転支援システムに記憶され、クラスの間の関係を定義する、オントロジー（２０）のクラスの複数のインスタンス（ＩＮＳＴｉ）を生成するように設計される変換モジュール（１０）を、オントロジー（２０、ＯＮＴ）に基づいて、前記複数のインスタンスのインスタンス（ＩＮＳＴｉ）の少なくとも１つのプロパティ（ＰＲＥＤ）を推測するように設計される推論ツール（４０）に加えて備える。制御モジュール（５０）は、搭載システムを、推測されるプロパティ（ＰＲＥＤ）に基づいて制御するように設計される。本発明は、このようなシステムにおいて実装される方法にも関する。【選択図】図２

Description

本発明は、一般には、モータ車両のための運転支援に関する。
より詳細には、本発明は、運転支援システム、および、そのようなシステムにおいて実装される方法に関する。
本発明は、特に有利には、異なるモジュールが車両の環境の知覚に関するデータを送達する事例で適用可能である。
運転環境に関する知覚データを受信するように設計される少なくとも１つの受信モジュールと、搭載システム、例えば、視覚もしくは可聴警告装置、またはアクチュエータ（速度制御器もしくは緊急自動ブレーキシステムなど）を制御するように設計される制御モジュールとを備える、知られている運転支援システムが存する。
制御モジュールは、搭載システム上で、例えば、ビデオカメラなどのセンサにより生成された、受信される知覚データに基づいて作動する。
この目的のために、知覚データによって、車両により遭遇される環境の特定の要素を監視するための対策が通常は行われており、例えば、緊急自動ブレーキシステムの事例では、車両により遭遇される次の障害物までの距離が監視される。
この背景状況において、本発明は、運転環境に関する知覚データを受信するように設計される少なくとも１つの受信モジュールと、搭載システムを制御するように設計される制御モジュールとを備える運転支援システムであって、運転支援システムにより記憶され、クラスの間の関係を定義する、オントロジーのクラスの複数のインスタンスを、知覚データに基づいて生成するように設計される変換モジュールと、オントロジーに基づいて、前記複数のインスタンスの少なくとも１つのプロパティを推測するように設計される推論ツールとを備え、制御モジュールは、搭載システムを、推測されるプロパティに基づいて制御するように設計されることを特徴とする、運転支援システムを提案する。
オントロジー、および、オントロジーで定義されるクラスの間の関係を使用することにより、運転環境の様々なオブジェクトの間で起こり得る相互作用を考慮に入れること、および、これらのオブジェクトから、異なるオブジェクトの別個の観測により取得され得ない情報を推測する（または、予測する）ことが可能である。
本発明による運転支援システムの他の有利な、および非制限的な特性は、以下のようなものである。
− 変換モジュールは、知覚データに基づいて決定されるオブジェクトを含むデジタル世界の構築のためのユニットと、決定されるオブジェクトに基づく前記インスタンスの創出のためのユニットとを備える。
− 知覚データは、搭載コンピュータにより送信される固有受容性（ｐｒｏｐｒｉｏｃｅｐｔｉｖｅ）データ、および／または、位置推定（ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ）システムにより生成される位置推定データ、および／または、センサにより生成される測定データ、および／または、通信システムから受信される外部ナレッジデータを含む。
− 構築ユニットは、前記オブジェクトの少なくとも１つを、位置推定データおよびデジタルマップに基づいて決定するように設計される、デジタルホライゾン（ｄｉｇｉｔａｌ ｈｏｒｉｚｏｎ）の生成のためのサブユニットを備える。
− 搭載システムは、警告装置またはアクチュエータである。
本発明はさらには、運転支援システムにおいて実装される方法であって、
− 運転環境から知覚データを受信するステップと、
− 運転支援システムにより記憶され、クラスの間の関係を定義する、オントロジーのクラスの複数のインスタンスを、知覚データに基づいて生成するステップと、
− 推論ツールにより、および、オントロジーに基づいて、前記複数のインスタンスの少なくとも１つのプロパティを推測するステップと、
− 搭載システムを、推測されるプロパティに基づいて制御するステップと
を含む、方法を提案する。
非制限的な例として提供される添付の図面を参照する、以下の説明が、本発明の性質および用途を明らかにすることになる。
本発明の教示による運転支援システムのための実現可能なアーキテクチャの例を示す図である。 機能モジュールの形式で、図１のシステムのプロセッサにより実行されるプロセスを示す図である。 図２のモジュールの１つを詳細に示す図である。 運転支援システムが使用され得る背景状況の例を概略的に示す図である。
図１は、本発明の教示による運転支援システムのための実現可能なアーキテクチャの例を示す。
このタイプの運転支援システムは、運転者を支援することを、その運転者が、例として図４で概略的に示されるものなどの運転環境で運転している間に行うために、モータ車両Ｖ１に設置される。
図１の例ではプロセッサＰＲＯＣは、図２および図３を参照して下記で説明するものなどの所定の機能を、プロセッサＰＲＯＣに関連付けられるメモリＭＥＭに記憶されるコンピュータプログラムの、このプロセッサによる遂行の結果として実行する。
実際上は、プロセッサＰＲＯＣは、例えばマイクロプロセッサであり、メモリＭＥＭは、ランダムアクセスメモリおよび／またはハードディスクを備え得る。変形例では、特定用途向け集積回路（またはＡＳＩＣ）を使用するための対策が行われ得る。
プロセッサＰＲＯＣは、受信モジュールＲＥＣ（例えば、通信インターフェイス）で、車両に適合させられる様々なモジュールにより送達される知覚データ、とりわけ、
− 例えば搭載コンピュータＶＥＨにより送達される固有受容性データＤＶＥＨ（または、車両に搭載の利用可能な車両データ、例えば速度もしくは加速度）、
− ナビゲーションシステム（この事例では、衛星ナビゲーションシステムＧＮＳＳ；変形例ではそのナビゲーションシステムは、ＧＰＳシステム、カメラを使用するＳＬＡＭ位置推定システム、または別のシステムであり得る）により送達される位置推定データＤＬＯＣ、
− センサ（この事例では、ビデオカメラＣＡＭ；変形例ではそのセンサは、レーダまたはレーザシステムであり得る）により送達される測定データＤＭＥＳ、および、
− 通信システムＣＯＭＭ（例えば、時にはＶ２Ｘと呼ばれる、車車間（ｖｅｈｉｃｌｅ ｔｏ ｖｅｈｉｃｌｅ）またはアーキテクチャ車間（ｖｅｈｉｃｌｅ ｔｏ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）のワイヤレス通信システム）により送達される外部ナレッジデータＤＥＸＴ
を受信する。
図１では、これらの様々なモジュールは、異なる点でプロセッサＰＲＯＣに接続されているように示されている。しかしながら実際上は、異なるモジュールは、共通の機構によって、例えば、プロセッサＰＲＯＣ（すなわち、そのプロセッサＰＲＯＣの通信インターフェイスＲＥＣ）を、異なるモジュールとリンクする通信バスによって、プロセッサＰＲＯＣと通信するように作製され得る。
図１の運転支援システムは、視覚および／または可聴の警告装置ＡＴＴ、例えば、英語では距離警告装置として知られているものと、アクチュエータＡＣＴ、例えば、速度制御器（または、「自動クルーズ制御」を表すＡＣＣ）または緊急ブレーキシステム（または、「自動緊急ブレーキ」を表すＡＥＢ）とを備える。
プロセッサＰＲＯＣは、それぞれ警告装置ＡＴＴおよびアクチュエータＡＣＴに向けたものである、制御信号ＣＭＤＡＴＴおよびＣＭＤＡＣＴを、とりわけ、受信される知覚データに基づいて、図２および図３を参照して下記で説明する機構によって生成する。
図２は、機能モジュールの形式で、図１のプロセッサにより実行されるプロセスを示す。
ナビゲーション支援システムは、このように、前述の知覚データに基づいて、ナビゲーション支援システムに、例えばメモリＭＥＭに記憶される、オントロジーで定義されるクラスのインスタンスを生成するように設計される変換モジュール１０を備える。オントロジーは、例えば、ＯＷＬ（「ウェブオントロジー言語」を表す）として知られているフォーマットで書き記される。
クラスは、車両が巧みに進んでいる運転環境で遭遇され得る、異なるタイプのオブジェクト、例えば、車両、脆弱な要素（歩行者、動物、自転車、その他）、および道路インフラストラクチャ（交差点、停止標識、横断歩道、その他）の表現である。
オントロジーでは、各々のクラスは、関わるオブジェクトのアクションまたはビヘイビアを説明する、少なくとも１つのプロパティ（または、要するならば、より多くのもの）、例えば、オブジェクト「車両」に関連付けられるクラスに対する「減速」プロパティ、または、オブジェクト「歩行者」に関連付けられるクラスに対する「渡り」プロパティにより特徴付けられ得る。
オントロジーは、異なるクラスの間の関係を、例えば、所定の条件が満たされるときに、これらの関係を定義する規則によって定義する。例えば車両は、停止箇所に近付く際にブレーキをかけ、停止箇所で止まり、または、横断歩道に近い歩行者は、道路を渡る公算が大きく、または、車両は、歩行者が道路を渡る公算が大きいときに減速する。
この事例では、図２で２０により識別される「基本オントロジー」が、クラスの、および、クラスの間の関係の定義として明示されており、この定義は、運転環境（そのような運転環境で見出され得るオブジェクトおよびイベント）の概念的な説明を、何らかの個別の運転背景状況への適用を伴うことなく提供する。
変換モジュール１０は、例えば、上記で説明した知覚データＤＶＥＨ、ＤＬＯＣ、ＤＭＥＳ、ＤＥＸＴに基づいてデジタル世界を構築するためのユニット１２を備える。デジタル世界は、車両により、知覚データＤＶＥＨ、ＤＬＯＣ、ＤＭＥＳ、ＤＥＸＴに基づいて知覚されるオブジェクトＯＢＪｉのセットを表現するデータ構造である。実際上は、デジタル世界は、例えば、知覚されるオブジェクトＯＢＪｉのリストにより、および、これらのオブジェクトの特性（例えば、空間内のそれらのオブジェクトの位置）により定義される。
図４で概略的に示されるように、これらのオブジェクトは例えば、歩行者Ｐ（例えば、カメラＣＡＭから取得される測定データＤＭＥＳにより検出される）、横断歩道Ｃ（図３を参照して下記で解説するように、位置推定データＤＬＯＣ、および、記憶されるデジタルマップ１２０から知られる）、および車両Ｖ２（運転支援システムに適合させられる車両Ｖ１の前部に位置し、測定データＤＭＥＳ、および／または、例えば車両Ｖ２から受信される外部ナレッジデータＤＥＸＴから知られる）である。
構築ユニット１２の例を、図３を参照して下記で説明する。
変換モジュール１０はさらには、それぞれデジタル世界のオブジェクトＯＢＪｉに対応する、インスタンスＩＮＳＴｉを創出するためのユニット１４を備える。
より正確には、デジタル世界の各々のオブジェクトＯＢＪｉに対して、創出ユニット１４は、関わるオブジェクトのタイプに関連付けられる（オントロジーでの）クラスのインスタンスＩＮＳＴｉを創出する。このようにして創出されるクラスインスタンスＩＮＳＴｉは、デジタル世界でのオブジェクトＯＢＪｉの特性に基づいて定義されるプロパティ（例えば、場所、速度、その他のプロパティ）を有する。
このように、上述の例では、「歩行者」クラスのインスタンスＩＮＳＴＰ、「横断歩道」クラスのインスタンスＩＮＳＴＣ、および、「車両」クラスのインスタンスＩＮＳＴＶ２が創出される。
変換モジュール１０の出力で生成されるインスタンスＩＮＳＴｉは、基本オントロジー２０（例えば、メモリＭＥＭに記憶される）に、関連付けモジュール３０によって関連付けられ、その関連付けモジュール３０は、こうして、運転支援システムに適合させられる車両Ｖ１により知覚される運転環境をモデリングする、完成したオントロジーＯＮＴを送達し得る。
図２で、破線で示されるように、完成したオントロジーＯＮＴは、運転支援システムに適合させられる車両Ｖ１の状態ＳＴに関する情報（図３を参照して下記で説明する、車両状態を生成するためのサブユニット１１０により生み出される情報）をさらに含有し得る。
推論ツール４０、または推論器が、次いで、完成したオントロジーＯＮＴに適用されることが、オントロジーから、一部のクラスインスタンスＩＮＳＴｉの暗黙のプロパティを推測するために行われ、そのことによってさらには、これらのプロパティＰＲＥＤの一部を予測することが可能になる。例えば、Ｐｅｌｌｅｔ、またはＦａｃｔ＋＋、またはＲａｃｅｒ、またはＨｅｒｍｉｔ推論器が使用される。
上記で使用された例では、推論器は、前述の規則（「横断歩道に近い歩行者は、道路を渡る公算が大きい」および「車両は、歩行者が道路を渡る公算が大きいときに減速する」）を、創出されるインスタンスＩＮＳＴＰ、ＩＮＳＴＣ、ＩＮＳＴＶ２に適用し、このことから、Ｖ２は（おそらくは）減速することになるということを推測する。
制御モジュール５０は、推論ツール４０による、推測されるプロパティ（とりわけ、予測されるプロパティ）ＰＲＥＤを受信し、これらの推測されるプロパティＰＲＥＤを考慮に入れて、制御情報ＣＭＤＡＴＴ、ＣＭＤＡＣＴを生成する。
より正確には、制御モジュール５０は、従来から運転者支援システムで使用される機構を使用して、制御信号ＣＭＤＡＴＴ、ＣＭＤＡＣＴを生成することを、それらの制御信号に、推測される情報ＰＲＥＤへの考慮を加えて行い得る。
変形例では、制御モジュールは、オブジェクトの状態に関して、オントロジーに存在するクラスのインスタンスのリストより多くの情報を保持するように作製され得る。
ここで、アクチュエータＡＣＴが速度制御器であるならば、速度制御器に適合させられる車両Ｖ１の速度は、例えば、従来の機構により、センサ、例えばカメラＣＡＭによって検出されるような車両Ｖ２の速度に基づいて制御される。これに対して、制御モジュール５０が、車両Ｖ２が減速しようとしているということを指示する、予測されるプロパティＰＲＥＤを受信するならば、制御モジュール５０は、制御信号ＣＭＤＡＣＴを速度制御器に送出することを、車両Ｖ２が実際に減速する前であっても、（速度制御器に適合させられる）車両Ｖ１の速度を、車両Ｖ２の予測される減速に適応させるために行う。
同様に、警告装置ＡＴＴが速度超過警告装置であるならば、警告装置ＡＴＴのアクティブ化のしきい値（速度であって、その速度を超えると、光信号または可聴信号が警告装置ＡＴＴにより送信される、速度）は、従来の機構により、センサ、例えばカメラＣＡＭによって検出されるような車両Ｖ２の速度に基づいてセットされ得る。これに対して、制御モジュール５０が、車両Ｖ２が減速しようとしているということを指示する、予測されるプロパティＰＲＥＤを受信するならば、制御モジュール５０は、制御信号ＣＭＤＡＴＴを警告装置ＡＴＴに送出することを、警告装置ＡＴＴのアクティブ化のしきい値を低減するために行う。
図３は、構築ユニット１２の実現可能な例示的な実施形態を示す。
この例では、構築ユニット１２は、（上記で述べたような）車両Ｖ１の状態ＳＴを生成するためのサブユニット１１０を備える。この生成サブユニット１１０は、そのサブユニットの入力で、固有受容性データＤＶＥＨ（例えば、車両Ｖ１の速度）および位置推定データＤＬＯＣを受信し、そのことによって、車両Ｖ１の異なる状態変数ＳＴが、出力で決定されることが可能になる。
構築ユニット１２はさらには、電子ホライゾンＨを生成するためのサブユニット１３０を備え、そのサブユニット１３０は、生成サブユニット１１０から受信される車両Ｖ１の状態ＳＴ、および、デジタルマップ１２０（例えば、メモリＭＥＭに記憶される）を、車両Ｖ１の電子ホライゾンＨを生成するために使用する。
電子ホライゾンＨは、デジタルマップ１２０から抽出され、車両Ｖ１が近い将来に巧みに進む公算が大きい環境（とりわけ、道路）に関係する情報、すなわち実際上は、指定されるしきい値（調整可能であり得る）、例えば５００ｍより下の距離での、デジタルマップ１２０からの情報のセットにより形成される。
変形例では、距離しきい値（５００ｍ）を使用する代わりに、時間しきい値（例えば、１５秒）を使用することが可能であることになり、そのことは、処理されることになる情報の量を、車両の速度に適応させる利点を有することになる。
したがって電子ホライゾンＨは、上記で解説したような、構築ユニット１２により生み出されるデジタル世界の部分を形成することになる、オブジェクトＯＢＪｉ（例えば、横断歩道Ｃ）を内包する。
構築ユニット１２は、測定データＤＭＥＳを処理するためのサブユニット１４０を備え、そのサブユニット１４０は、オブジェクトＯＢＪｉ（例えば、歩行者Ｐ）を検出することを、これらの測定データＤＭＥＳ（歩行者Ｐの事例では、前述のカメラＣＡＭから取得される）を解釈することにより行う。
構築ユニット１２は、外部ナレッジデータＤＥＸＴを分析するためのサブユニット１５０を備え、そのサブユニット１５０は、所定のオブジェクトＯＢＪｉ（例えば、車両Ｖ２）の実在および特性（とりわけ、位置推定）を決定することを、これらの外部ナレッジデータＤＥＸＴを分析することにより行う（車両Ｖ２は、その車両Ｖ２の位置を、例えば通信システムＣＯＭＭを介して伝達する）。
最後に、構築ユニット１２は、関連付けサブユニット１６０を備え、その関連付けサブユニット１６０は、サブユニット１３０、１４０、１５０によりシグナリングされるオブジェクトＯＢＪｉを（例えば、上記で指示されたような、リストの形式で）一体にグループ化することを、構築ユニット１２の出力で供給されるデジタル世界を形成するために行う。

Claims (10)

  1. − 運転環境から知覚データ（ＤＶＥＨ、ＤＬＯＣ、ＤＭＥＳ、ＤＥＸＴ）を受信するように設計される少なくとも１つの受信モジュール（ＲＥＣ）と、
    − 搭載システム（ＡＴＴ、ＡＣＴ）を制御するように設計される制御モジュール（５０）と
    を備える運転支援システムであって、
    − 前記運転支援システムにより記憶され、クラスの間の関係を定義する、オントロジー（２０）のクラスの複数のインスタンス（ＩＮＳＴｉ）を、前記知覚データ（ＤＶＥＨ、ＤＬＯＣ、ＤＭＥＳ、ＤＥＸＴ）に基づいて生成するように設計される変換モジュール（１０）と、
    − 前記オントロジー（２０、ＯＮＴ）に基づいて、前記複数のインスタンス（ＩＮＳＴｉ）の少なくとも１つのプロパティ（ＰＲＥＤ）を推測するように設計される推論ツール（４０）と
    を備え、
    前記制御モジュール（５０）は、前記搭載システム（ＡＴＴ、ＡＣＴ）を、前記推測されるプロパティ（ＰＲＥＤ）に基づいて制御するように設計されることを特徴とする、運転支援システム。
  2. 前記変換モジュール（１０）は、前記知覚データ（ＤＶＥＨ、ＤＬＯＣ、ＤＭＥＳ、ＤＥＸＴ）に基づいて決定されるオブジェクト（ＯＢＪｉ）を含むデジタル世界の構築のためのユニット（１２）と、前記決定されるオブジェクト（ＯＢＪｉ）に基づく前記インスタンス（ＩＮＳＴｉ）の創出のためのユニット（１４）とを備える、請求項１に記載の運転支援システム。
  3. 前記知覚データは、搭載コンピュータ（ＶＥＨ）により送信される固有受容性データ（ＤＶＥＨ）を含む、請求項１または２に記載の運転支援システム。
  4. 前記知覚データは、位置推定システム（ＧＮＳＳ）により生成される位置推定データ（ＤＬＯＣ）を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の運転支援システム。
  5. 前記構築のためのユニット（１２）は、前記オブジェクト（ＯＢＪｉ）の少なくとも１つを、前記位置推定データ（ＤＬＯＣ）およびデジタルマップ（１２０）に基づいて決定するように設計される、デジタルホライゾン（Ｈ）の生成のためのサブユニット（１３０）を備える、請求項２に従属する、請求項４に記載の運転支援システム。
  6. 前記知覚データは、センサ（ＣＡＭ）により生成される測定データ（ＤＭＥＳ）を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の運転支援システム。
  7. 前記知覚データは、通信システム（ＣＯＭＭ）から受信される外部ナレッジデータ（ＤＥＸＴ）を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の運転支援システム。
  8. 前記搭載システムは、警告装置（ＡＴＴ）である、請求項１から７のいずれか一項に記載の運転支援システム。
  9. 前記搭載システムは、アクチュエータ（ＡＣＴ）である、請求項１から７のいずれか一項に記載の運転支援システム。
  10. 運転支援システムにおいて実装される方法であって、
    − 運転環境から知覚データ（ＤＶＥＨ、ＤＬＯＣ、ＤＭＥＳ、ＤＥＸＴ）を受信するステップと、
    − 前記運転支援システムにより記憶され、クラスの間の関係を定義する、オントロジーのクラスの複数のインスタンス（ＩＮＳＴｉ）を、前記知覚データ（ＤＶＥＨ、ＤＬＯＣ、ＤＭＥＳ、ＤＥＸＴ）に基づいて生成するステップと、
    − 推論ツール（４０）により、および、前記オントロジーに基づいて、前記複数のインスタンス（ＩＮＳＴｉ）の少なくとも１つのプロパティ（ＰＲＥＤ）を推測するステップと、
    − 搭載システム（ＡＴＴ、ＡＣＴ）を、前記推測されるプロパティ（ＰＲＥＤ）に基づいて制御するステップと
    を含む、方法。
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