JP2019513617A - 車両を運転する方法 - Google Patents

Abstract

車両を運転する方法において、車両が周辺認識センサ装置と、少なくとも部分的に自動化された少なくとも１つの運転機能とを備え、周辺認識センサ装置によって第１時点において物体状態を検出するステップ（１０２）と、周辺認識センサ装置によって後の第２時点において物体状態を検出するステップ（１０３）と、検出された物体状態に基づいて運転機能の作動状態を適合するステップ（１０４）とを含む。

Description

本発明は、車両を運転する方法に関する。

従来技術により、車両のための様々な運転者支援機能か既知である。これらの運転者支援機能は一般に運転者によって作動または停止される。
欧州特許出願公開第２５６２０６０号明細書は、少なくとも１つの目標物体、例えば車両の移動パターンをコンピュータに基づいて予測するための方法を開示している。

独国特許出願公開第１０２０１２２１５０９３号明細書は、車道を走行する車両のための運転者支援システムを作動する方法を開示している。この場合、予測される対向車両の軌跡に依存して、走行する車両との予想される交点が決定され、必要に応じて安全装置が作動される。

欧州特許出願公開第２５６２０６０号明細書 独国特許出願公開第１０２０１２２１５０９３号明細書

本発明は、車両を運転する方法を記載している。この場合、車両は周辺認識センサ装置と、少なくとも部分的に自動化された少なくとも１つの運転機能とを含む。周辺認識センサ装置によって、少なくとも第１時点および後の第２時点において物体状態が検出され、検出された物体状態に基づいて運転機能の作動状態が適合される。

本発明による方法は、道路交通における安全性が高められるという利点をもたらす。異なる複数の時点で物体状態を検出することによって、運転機能が検出時点において車両を安全に運転することができる状態にあるかどうかを確認することができる。作動状態の適合によって、運転機能が、完全な機能性を備え、安全レベルを保証することができる範囲外において使用されることを防止することができる。

周辺認識センサ装置は、カメラ、ライダー、レーダ、超音波センサ、または適宜なセンサ装置など従来のセンサであってもよい。少なくとも部分的に自動化された運転機能は、例えば運転者支援システム、または車両の自動走行システム、高度自動運転または自律運転システムであってもよい。これらは、例えば車線保持システム、アダプティブ・クルーズ・コントロール、縦方向および／または横方向の走行を行う渋滞アシスタント、または車両の走行を少なくとも一時的に完全に引き受けるためのシステムであってもよい。運転機能は、運転機能によって実施可能な個々の操作または運転機能によって達成可能な運転状態として理解することができる。

検出された物体状態は、検出された物体の考えられる全ての特性として理解することができ、周辺認識センサ装置によって検出可能な全ての周辺細部または対象物が物体と呼ばれる。例えば、他の交通参加者、車両、車両乗員、または車両走行者、路面標識、または、例えば木々または標識などのその他のマークやランドマーク、例えばトンネル、工事現場、またはガードレールなどのインフラストラクチャ設備がこれらに該当する。この場合、物体の特性は、例えば位置、寸法、速度、間隔、色彩、移動方向、構造および／または他の細部を含んでいてもよい。

方法の好ましい実施形態では、第１時点および／または第２時点で検出された物体状態によって、後の時点における少なくとも１つの物体状態の予測が行われる。作動状態の適合が予測された少なくとも１つの物体状態に基づいて行われる。

この実施形態は、作動状態を適合する場合に車両周辺における物体の挙動の評価に基づいて計算された物体状態が使用されるという利点をもたらす。したがって、評価に応じて、どのように作動状態を適合することが望ましいかを判断することができる。

この場合、車両に保存されていてもよい物体モデルに基づいて予測を行うことができる。例えば物体の速度、走行方向、および実際の位置が検出され、車両の速度および位置が考慮される場合には、例えば走行方向および速度が一定であると仮定して、後の時点について物体の位置が予測される。様々な物体の種類、例えば他の車両、モーターサイクル、自転車運転者、歩行者、または固定して設置された不動のインフラストラクチャ設備のために種々異なる物体モデルが保存されていることも可能である。物体の分類は、既知の分類方法によって、例えば検出されたカメラ画像を用いて行うことができる。したがって、対応する物体の種類に応じて異なる様々な予測を行うことができる。

方法の好ましい一実施形態では、運転機能の作動状態の適合は予測された少なくとも２つの物体状態の比較および／または後の時点について予測された少なくとも１つの物体状態と後の時点で検出された物体状態との比較に基づいて行われる。

方法のこの実施形態は、車両周辺における物体の挙動の評価と後の時点における別の評価または後の時点で検出された物体状態との比較に基づいて、作動状態の適合を行うことができるという利点をもたらす。これにより、１つの時点において少なくとも部分的に独立した複数の物体状態によって評価を確認し、これらの物体状態の比較に依存して作動状態を適合させることが可能である。

方法の好ましい一実施形態では、予測された少なくとも１つの物体状態の質が判定され、この質に基づいて作動状態が適合される。
方法のこの実施形態は、予測の正確さに基づいて、ひいては周辺を評価する車両の能力に基づいて作動状態が適合されるという利点をもたらす。

方法の好ましい実施形態では、質が質のための閾値未満である場合には、質は低すぎると評価される。したがって、質が閾値未満である場合には、少なくとも部分的に自動化された少なくとも１つの運転機能が停止されるか、または運転機能の作動が防止される。

方法のこの実施形態は、安全性が高められるという利点をもたらす。予測された物体状態の予想があまりに不正確であり、例えば異なる複数の時点で検出された物体状態の予測が互いに著しく異なっている場合、このことは車両が車両周辺の物体動作を十分に良好に評価することができないことを示す。したがって、質が判定された時点で運転機能が作動している場合には、この運転機能は停止される。停止は、質の判定後に、例えば速度低減、自動停止、または安全な状態の達成を含んでいてもよい所定の予備プランによって、遅延して、または段階的に行うことができる。運転者に適切な警告を出力することもでき、運転者に車両の制御を引き受けるよう要求することもできる。質が低すぎると判定された時点で運転機能が作動していない場合には、運転機能の作動が防止される。このためには、例えば運転機能のスイッチオン機能または適宜なスイッチが停止される。例えば計器類の表示灯の形式で運転機能の制限を運転者に示すこともできる。

方法の好ましい一実施形態では、質のための基準として、予測された第２時点における少なくとも２つの物体状態の平均的なずれおよび／または予測された少なくとも１つの物体状態と第２時点で検出された物体状態との平均的なずれが決定される。

この実施形態は、予測された少なくとも１つの物体状態の質を極めて簡単に素早く判定することができ、したがって、運転機能の作動状態の素早い適合を行うことができるという利点をもたらす。

質を判定するためには、異なる時点で検出された物体状態に基づいて共通の後の時点で予測された少なくとも２つの物体状態を使用するか、または第１時点で検出された物体状態に基づいて予測された第２時点における少なくとも１つの物体状態を第２時点で検出された物体状態と共に使用することができる。質を判定するために第２時点で検出された物体状態が使用されるのか、または第２時点で検出された物体状態を用いて予測された物体状態が使用されるのかとは無関係に、判定は、常に第２の検出時点に行うことができる。

平均的なずれを決定するためには、上記全ての物体状態および物体特性、例えば、予測または検出された物体位置の間隔、物体速度のずれ、物体形状のずれ、または物体の移動方向または物体の色彩（照明、トンネルへの進入など）を使用することができる。

予測または検出された物体状態の平均的なずれを計算する代わりに、差異を決定すること、または間隔の合計を求めることも可能である。ずれ／合計が小さい程、予測の質は良くなる。

方法の好ましい一実施形態では、作動状態の適合時に運転機能が停止されるか、または運転機能は作動可能に保持されるか、または運転機能は作動状態に保持されるか、または運転機能の作動が防止される。

この実施形態は、十分に高い精度によって車両の周辺の物体状態を評価することが可能である場合にのみ、運転機能を実施することができるか、または運転機能が実施されるという利点をもたらす。したがって、運転機能の安全な実施が保証されていない場合には、運転機能の作動は防止される。運転機能が既に作動されている場合には、車両の制御が運転者に再び引き渡されるか、または全ての交通参加者の安全性を高めるために適宜な安全操作が実施される。運転機能は、同様に運転機能によって実施可能な個々の操作、または運転機能によって達成可能な運転状態も含まれるとみなすことができるので、運転機能の適合は同様に運転機能の制限をも意味する。例えば、運転機能を用いて最大速度を超過してはならない。

本発明は、さらにこの出願明細書に記載の方法の全てのステップを実施するように構成された電子制御ユニットならびに適宜なコンピュータプログラムを含む。同様に、本発明はコンピュータプログラムが保存された機械読取可能なメモリ媒体を含む。

方法を示す線図である。 方法を示す別の線図である。 異なる時点における物体状態を示す図である。

図１は、車両を運転するための方法の一実施例を示す。車両は、周辺認識センサ、少なくとも部分的に自動化された少なくとも１つの運転機能、運転機能の作動状態を適合させるための制御ユニットを備える。方法は、この実施例の場合ように、独立した制御ユニットにおいて実施することもできるが、代替的には運転機能および適切な制御器に組み込むことも可能である。方法はステップ１０１で開始される。

ステップ１０２では、周辺認識センサによって第１時点において物体状態が検出される。この実施例では、別の車両の位置、走行方向、および速度が検出される。
ステップ１０３では、後の第２時点において別の物体状態が検出される。この場合に、上記別の車両の位置、走行方向、および速度が検出される。

ステップ１０４では、検出された物体状態に基づいて、制御ユニットによって、少なくとも部分的に自動化された少なくとも１つの運転機能の作動状態が適合される。このために、少なくとも２つの物体状態が制御ユニットによって評価され、例えば保存され、続いて比較される。

運転機能は、例えばボタン押圧によって二車線の道路において自動的に追越し操作を開始し、実行することができる追越し支援であってもよい。ステップ１０４において、検出された物体状態の評価時に、例えば追い越したい別の車両が検出され、この車両が高速であり、例えば周辺認識センサ装置が適切な大きさの検出範囲を備えていないので、実際に走行される経路部分において運転機能によって追越しプロセスを実行することが安全ではなさそうことが確認された場合には、この運転機能の作動は防止される。このために、例えば運転機能を作動するためのボタンが停止される。付加的に、実際の交通状況に基づいて機能が作動可能ではないことを運転者に示すことができる。方法はステップ１０５で終了する。

図２は、同じ車両で実施することができる別の方法を示す。方法はステップ２０１で開始される。
ステップ２０２では、第１時点ｔ＿１において少なくとも１つの物体状態が検出される。検出される物体は、例えば自転車運転者であってもよく、自転車運転者の物体状態、位置、速度および視線方向が第１時点ｔ＿１において検出される。

ステップ２０３では、制御ユニットによって、後の第２時点ｔ＿２における検出された物体の少なくとも１つの物体状態が予測される。この実施例では、第２時点ｔ＿２における運転者の位置および速度が予測される。時点ｔ＿１において検出された全ての物体の後の時点における物体状態を予測することができるが、しかしながら、必ずしも予測する必要はない。例えば、自転車運転者の位置、速度、および視線方向のうち、時点ｔ＿２における自転車運転者の位置の予測のみを行うことも可能であり、または全ての３つの状態を予測することも可能である。

ステップ２０４では、後の第２時点ｔ＿２において、同じ物体の物体状態が再び検出される。この実施例でも運転者の位置、速度、および視線方向が検出される。
ステップ２０５では、制御ユニットによって、第２時点ｔ＿２において検出された物体状態が、第１時点ｔ＿１における物体状態に基づいて第２時点ｔ＿２のために予測された物体状態と比較される。例えば、比較によって予測の質を判定することができる。予測の質を判定するためには、例えば予測された物体状態との間隔または時点ｔ＿２のために予測された全ての物体状態と、実際に時点ｔ＿２で検出された１つ以上の物体状態との平均的なずれを計算することができる。物体状態の平均的なずれを計算する代わりに、差異を決定すること、または間隔の合計を形成することも可能である。ずれが小さい程、予測の質は良くなる。

実施された物体状態の比較に基づいて、少なくとも１つの運転機能の作動状態の適合についての決定が行われる。判定された質が所定の限界値未満である場合、例えば平均的なずれが所定の閾値未満である場合には、このことは、車両が実際の交通状況を十分に正確に予測することができず、適切に判断できないことを示唆してもよい。質は、例えば機能によって克服する必要がある所定の交通状況の複雑性のための基準とみなすこともできる。物体状態を検出するために使用されるセンサは同様に運転機能のためにも使用することができ、この実施例でも使用することができるので、運転機能の質と機能性との間には直接的な関連性がある。

ステップ２０５で判定された質が所定の閾値未満である場合には、方法はステップ２０６に移行し、さらに運転機能の作動状態の適合が行われる。運転機能が時点ｔ＿２および／または予測の質を判定する時点において作動している場合には、機能の停止が行われる。機能の停止は直接に行ってもよいし、または適宜に遅延して行ってもよい。例えば、運転者が車両の運転を引き受ける必要があることを運転者にまず知らせてもよい。代替的には、装備された予備プランによって車両を運転することもでき、個々の運転機能が続いて停止されるか、または運転機能の特性が制限される。例えば、速度の低減を行うこともできるし、または安全な保持範囲の制御を行うこともできる。

時点ｔ＿２または質が低すぎると判定された時点において運転機能が作動していない場合には、ステップ２０６において、運転機能の作動の防止という形式で運転機能の作動状態の適合が行われる。これは、例えば作動機能が停止され、対応するスイッチがもはや操作可能ではないか、またはスイッチの操作が運転機能の作動を誘起しないようにすることによって行ってもよい。同時に、運転機能の作動が実際に不可能であるという情報を運転者に示すこともできる。

質が低すぎる場合にはステップ２０８で方法を終了し、続いてステップ２０１で新たに開始することができる。代替的には、物体状態を継続的に検出し、検出された物体状態に基づいて予測される後の時点における物体状態を決定することができ、これらの物体状態がそれぞれ互いに比較されるか、または後の時点で検出された物体状態と比較される。

ステップ２０５において判定された質が所定の閾値未満ではない場合には、交通状況はそれぞれの運転機能によって制御可能である。この場合、方法はさらにステップ２０７に進み、運転機能の作動状態の適合が行われる。運転機能が既に作動している場合には、作動状態の適合によって確認され、運転機能は作動状態に保持される。したがって、適合はこの場合、運転機能の状態が変更されず、変更が不可欠ではないこととして理解することもできる。

時点ｔ＿２または質が判定された時点で運転機能が作動されていない場合には、ステップ２０６において運転機能を作動可能にすることにより運転機能の作動可能状態の適合が行われる。時点ｔ＿２または質が判定される時点の前に運転機能が作動可能ではなかった場合には、作動状態は作動可能状態に移行され、運転機能を作動することができる。運転機能が既に作動可能だった場合には、作動状態および運転機能は何も変更されずに引き続き作動可能に保持される。

この場合、ステップ２０９で方法を終了し、続いて再び実施することができる。
図３は、物体状態の検出および予測の実施例を示す。この実施例では、物体状態として物体位置が検出され（３０１）、物体位置が予測される（３０２）。異なる時点ｔ＿１〜ｔ＿６において、物体位置３０１が周辺認識センサ装置によって検出される。時点

において検出されたそれぞれの物体位置３０１について、後の時点

について複数の物体位置３０２が予測される。これらの物体位置は、随意の時点

において、予測された他の物体位置３０２および／または実際に適切な時点で検出された物体位置３０１と比較することができる。
予測された物体位置３０２（または予測された物体状態）のみを比較することもできる。必ずしも検出された物体位置３０１（検出された物体状態）を比較する必要はない。例えば、時点ｔ＿１において検出された物体状態に基づいて時点ｔ＿３について予測された物体状態と、時点ｔ＿２において検出された物体状態に基づいて時点ｔ＿３について予測された物体状態とが過度に異なっている場合には、既に時点ｔ＿３の前に運転機能の作動状態の適合を行ってもよい。この場合、実際に時点ｔ＿３において検出された物体状態は適合時に使用されない。

物体状態の比較は、随意の時点

において行うことができる。図３では、検出された物体位置３０１と予測された物体位置３０２（ｘ軸に沿って記入されている）とが比較され、予測のための質として、予測された物体位置３０２と実際に検出された物体位置３０１とのずれ３０３が決定される。

Claims (10)

1. 車両を運転する方法において、
   車両が周辺認識センサ装置と、少なくとも部分的に自動化された少なくとも１つの運転機能とを含み、周辺認識センサ装置によって、少なくとも第１時点および後の第２時点において物体状態を検出し、検出された物体状態に基づいて運転機能の作動状態を適合する方法。
2. 請求項１に記載の方法において、
   第１時点および／または第２時点で検出された物体状態によって、後の時点における少なくとも１つの物体状態の予測を行い、予測された少なくとも１つの物体状態に基づいて作動状態の適合を行う方法。
3. 請求項２に記載の方法において、
   予測された少なくとも２つの物体状態の比較および／または後の時点について予測された少なくとも１つの物体状態と後の時点で検出された物体状態との比較に基づいて、運転機能の作動状態の適合を行う方法。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法において、
   予測された少なくとも１つの物体状態の質を判定し、この質に基づいて作動状態を適合する方法。
5. 請求項４に記載の方法において、
   質が質のための閾値未満である場合には、質を低すぎると評価し、少なくとも部分的に自動化された少なくとも１つの運転機能を停止するか、または運転機能の作動を防止する方法。
6. 請求項４または５に記載の方法において、
   質のための基準として、予測された第２時点における少なくとも２つの物体状態の平均的なずれおよび／または予測された第２時点における少なくとも１つの物体状態と第２時点で検出された物体状態との平均的なずれを決定する方法。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法において、
   作動状態の適合時に運転機能を停止するか、または作動可能に保持するか、または作動状態に保持するか、または運転機能の作動を防止する方法。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法の全てのステップを実施するように構成された電子制御ユニット。
9. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法の全てのステップを実施するように構成されたコンピュータプログラム。
10. 請求項９に記載のコンピュータプログラムが保存されている機械読取可能なメモリ媒体。

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