JP2022532941A - 車両信号を処理して挙動危険性の測度を計算するための装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[0001] 本出願は、2019年5月23日出願の米国特許仮出願第62/851,930号の優先権を主張し、その内容を参考として本明細書に援用する。
[0002] 本発明は一般に、車両の運転の安全性を測定することに関する。より詳細には、本発明は、センサ信号を処理して、安全性を査定するために異常接近の挙動を特徴付ける挙動危険性の測度を計算するための技法を対象とする。
[0003] 安全な輸送が社会の重要な要望である。従来、輸送安全の分野では、衝突時の運動エネルギーの消散を管理することに焦点を当ててきた。輸送システムがいっそう自動化されるにつれて、人間システム、自動化システム、及び人間支援システム向けに、検知及び意思決定の有効性と安全性の先行指標を確立することが重要である。過去の衝突データには、遡及的特性、相対的な希薄性、及び原因との関連性の欠如を含め、このタイプの安全性の指標として数多くの欠点がある。衝突とは対照的に、異常接近(衝突危険)は、低速で長距離での低い重大さから近接時での高速接近まで、あらゆるレベルの重大さで頻繁に発生する。異常接近の挙動は、測定することができ、車両検知及び意思決定の安全性の先行指標の役割を果たすことができる。
[0013] 要するに、車両の運転の挙動危険性の測度を計算するには、センサ信号の処理を改善する必要がある。
[0026] 本発明は、自動化車両の安全性及びリスクを定量的に判定する方法を提供する。衝突開始後に対象車両の乗員を保護する対象車両の能力に関連する、車両安全性の既存の査定とは異なり、この測度は、衝突前での、又衝突に全く関係のない車両の性能を査定する。衝突データは、習慣的に収集され、発生頻度として査定される。既存の乗用車間の衝突は、相対的に頻度が低く、衝突発生データの分析力及び予測力を制限する。
で移動する交通物体i103の俯瞰図が示してある。図1に示す例示的な交通の場面の俯瞰図では、対象車両101と交通物体i103が、2つの街路の交差点(図示せず)において互いに接近している。対象車両101と交通物体i103の間の分離距離(dsep)105が示してある。相対速度(Srel)は、速度vv102で移動する対象車両101と、
で移動する交通物体i103との間の速度である。相対速度(Srel)は、分離距離(dsep)105の方向に沿った対象車両101の速度(Sv)106から、分離距離(dsep)105の方向に沿った交通物体i103の速度
を引いたものから計算される。
m1=Srel/dsep (8)
m2=max(Sabs,Srel)/dsep (9)
m2の単位は[1/時間]である。
m3=max(Sabs,Srel)2/dsep (10)
m3の単位は[距離/時間2]すなわち[加速度]である。
ここで、グリップ(grip)とは、現在の道路又は街路の状態において、制動(減速度若しくは前後方向の加速度)又は旋回(横方向の加速度若しくは方向転換)のいずれかにおいて車両が加えることのできる最大安全加速度である。
の単位は[グリップの小数部]である。乾燥した道路及び街路では、グリップの値はほぼ0.5g、又はほぼ5m/s2である。
は、交通及び車両の、挙動及び安全性に直接関連することのできる値を有する。
が1.0に等しいとき、本発明によって生成される異常接近測度は、対象車両が示すことのできる最大安全加速度に等しい。各閾値は、交通安全当局が設定するものであるが、回避するために対象車両の最大安全加速度を必要とする異常接近は、懸念の原因となる可能性が高い。
及びθ、並びに対象車両が衝突を引き起こすのに追従する必要のある湾曲経路である経路vが図3に示してある。
は、式(15)及び(19)に示すように、対象車両及び交通物体の最小旋回半径rturning以上に制限されることに留意されたい。調節uvihicleの値は、経路vが直線(rt→∞、alateral=0.0)のときは1.0であり、経路vの半径rtが
以下のときには0.0まで低下する。
ここで、αは、シグモイドの曲率を調整するためのパラメータである。
ここで、αは、m3から飽和レベルにまで移行するときの曲率を調整するためのパラメータである。m4からのm5の曲線移行を(-100での)飽和レベルまで示す例示的なグラフが、図5に示してある。例示的な値は、h=100、sat=300、α=0.075である。
dreaction=Sabs×treaction (25)
ここで、treactionは、車両の制御装置又は運転者のPRTである。
m6=max(Sabs,Srel)2/max(0,(dsep-dreaction)) (28)
m6の単位は[距離/時間2]すなわち[加速度]である。
ここで、グリップは、制動(減速)又は旋回(横方向の加速度)のいずれかにおいて車両が加えることのできる最大安全加速度である。
の単位は[グリップの小数部]である。乾燥した道路及び街路では、グリップの値はほぼ0.5g、又は5m/s2である。
は、交通及び車両の、挙動及び安全性に直接関連することのできる値を有する。
が1.0に等しいとき、本発明によって生成される異常接近測度は、対象車両が示すことのできる最大安全加速度に等しい。各閾値は、交通安全当局が設定するものであるが、回避するために対象車両の最大安全加速度を必要とする異常接近は、懸念の原因となる可能性が高い。
の値が負であるという点で、m1によって確立され、m3、m4、及びm5によって維持される符号規約を維持することが好ましい。しかし、逆の符号規約、すなわち、対象車両と交通物体が互いに接近しているときにm6が正であることは、本発明の範囲内である。
ここで、nは、EMWAに含まれる値の数であり、係数βは、重み付け減少の程度を表し、0~1の間の定数である。βの値が相対的に大きいと、βの値が相対的に小さい場合よりも、相対的に古い観測の寄与が速く減少する。
Claims (43)
- プロセッサによって実行されて、
第1の交通物体と第2の交通物体との間の相対速度を取得し、
前記第1の交通物体と前記第2の交通物体との間の分離距離を受信し、
前記相対速度と前記分離距離とを結合して、前記第1の交通物体が遭遇する危険性の定量的測度を形成し、
前記取得、受信、及び結合する動作を繰り返して、前記第1の交通物体に関連付けられた危険性の累積測度を形成し、
危険性の前記累積測度を分析して、前記第1の交通物体の第1の交通物体安全性スコアを導出する
命令を有する、持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。 - 前記結合する命令が、
前記相対速度に補償係数を適用して、補償された相対速度を形成し、
前記補償された相対速度を前記分離距離で除算する
命令を含む、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。 - 前記補償係数が、前記相対速度の2乗である、請求項2に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記相対速度と前記分離距離とを結合する前記命令が、前記相対速度及び前記分離距離のそれぞれ新規な値について実行される、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記相対速度と前記分離距離とを結合する前記命令が、減速度測度を組み込む命令を含む、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記相対速度と前記分離距離とを結合する前記命令が、方向転換測度を組み込む命令を含む、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記相対速度と前記分離距離とを結合する前記命令が、道路状態測度を組み込む命令を含む、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記相対速度と前記分離距離とを結合する前記命令が、絶対速度測度を組み込む命令を含む、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記相対速度と前記分離距離とを結合する前記命令が、前記絶対速度測度の2乗と前記相対速度とを結合し、次いで前記分離距離で除算する命令を含む、請求項8に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記相対速度と前記分離距離とを結合する前記命令が、交通物体の最大安全加速度測度を組み込む命令を含む、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記相対速度と前記分離距離とを結合する前記命令が、前記交通物体の最大安全加速度測度で除算される横方向の加速度の量から、衝突を引き起こすのに必要となる横方向の加速度を減算する命令を含む、請求項10に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記相対速度と前記分離距離とを結合する前記命令が、交通物体の操縦性測度を組み込む命令を含む、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- シグモイド関数が、危険性の前記累積測度に適用される、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記シグモイド関数の積分が、危険性の前記累積測度に適用される、請求項13に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 対数関数が、危険性の前記累積測度に適用される、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記対数関数が、自然対数関数である、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 指数関数が、危険性の前記累積測度に適用される、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記相対速度と前記分離距離とを結合する前記命令が、知覚反応時間(PRT)測度を組み込む命令を含む、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記分離距離が、前記PRT測度によって低減する、請求項18に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記第1の交通物体によって完了する交通セッションについて、ある時間又は距離にわたって危険性の前記累積測度が収集される、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記プロセッサによって実行されて、複数の交通物体について、ある時間又は距離にわたって危険性の累積測度を収集する命令をさらに含む、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記プロセッサによって実行されて、規定の領域について、ある時間又は距離にわたって危険性の累積測度を収集する命令をさらに含む、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記プロセッサによって実行されて、道路の交差点について、危険性の累積測度を収集する命令をさらに含む、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 危険性の前記累積測度が、経路に関連付けられる、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 危険性の前記累積測度が、指定された道路状態に関連付けられる、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記指定された道路状態が、指定された気象状態である、請求項25に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記指定された道路状態が、視認性状態である、請求項25に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記指定された道路状態が、交通状態である、請求項25に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記指定された道路状態が、太陽角度の測度である、請求項25に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記プロセッサによって実行されて、危険性の前記累積測度と危険性閾値とを比較して、前記危険性閾値を上回る又は下回る期間を導出する命令をさらに含む、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記プロセッサによって実行されて、危険性の前記累積測度の1つ又は複数の極値を計算する命令をさらに含む、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記プロセッサによって実行されて、危険性の前記累積測度の1つ又は複数の平均値を計算する命令をさらに含む、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記プロセッサによって実行されて、移動平均値から危険性の前記累積測度を計算する命令をさらに含む、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 危険性の前記累積測度が、相対的に最近の値よりも、相対的に古い値の重み付けを小さくする、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 指数型重み付き移動平均が、危険性の前記累積測度に適用される、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記プロセッサによって実行されて、危険性の前記累積測度と過去の交通データとを相互に関連付ける命令をさらに含む、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記プロセッサによって実行されて、危険性の前記累積測度と過去の交通リスク・データとを相互に関連付ける命令をさらに含む、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記プロセッサによって実行されて、危険性の前記累積測度と過去の損失データとを相互に関連付ける命令をさらに含む、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記プロセッサによって実行されて、集約された交通物体データから、危険性の前記累積測度と、損傷又は危害の発生頻度及び重大さの測度とを相互に関連付ける命令をさらに含む、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記プロセッサによって実行されて、危険性の前記累積測度と、集約された交通物体データについての損傷又は危害のリスクとを相互に関連付ける命令をさらに含む、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記プロセッサによって実行されて、危険性の前記累積測度から、損傷又は危害の発生頻度及び重大さを予測する命令をさらに含む、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記プロセッサによって実行されて、危険性の前記累積測度から、損傷又は危害の発生頻度及び重大さを予測する命令をさらに含む、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 前記プロセッサによって実行されて、前記第1の交通物体安全性スコアと運転者とを関連付ける命令をさらに含む、請求項1に記載の持続的でコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
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