JP2022541229A - 車両用の制御システム及び方法 - Google Patents

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Abstract

本発明の実施形態は、車両用の制御システムを提供する。制御システムは、車両が車両の前方のルートを走行するように自動的に制御される1つ又は複数の速度を表す車両の速度プロファイルを示す速度プロファイルデータを受信し、車両の前方のルートを示すルートデータを受信し、受信した速度プロファイルデータ及び受信したルートデータを使用して、前方のルートに対する車両の相対位置と前方のルート上の速度プロファイルの表示とを備える表現を決定し、出力装置に提供するための表現を示す信号を出力するように構成される。

Description

本開示は、車両用の制御システム及び方法、特に、限定的ではないが、ルート上の車両の速度プロファイルを示す表現を決定することに関する。速度プロファイルは、車両が前方のルートで走行する1つ又は複数の速度を表す。本発明の態様は、制御システム、システム、車両、方法、及びコンピュータソフトウェアに関する。
一部の車両の動きは、車両の運転者が車両の動きを制御することを手助けするように設計された、車両の補助運転機能によって制御される場合がある。補助は、少なくとも部分的に車両の周囲環境の特徴に基づく幾つかの補助運転システムによって提供されることがある。運転者が予期しない方法で車両が補助運転機能によって制御されている場合、運転者は混乱し、適切又は安全な方法で車両を制御するための補助運転機能に信頼を有しない可能性がある。補助運転機能が特定の方法で車両を制御するように機能した理由を運転者が理解している場合、運転者は補助運転機能への信頼を高め、より安全に感じ、混乱を少なく感じる可能性がある。
本発明の実施形態の目的は、1つ又は複数の先行技術の問題を少なくとも軽減することである。
本発明の態様及び実施形態は、添付の特許請求の範囲に記載されているような制御システム、システム、車両、方法、及びコンピュータソフトウェアを提供する。
本発明の一態様によれば、車両用の制御システムが提供され、制御システムは、1つ又は複数のコントローラを備える。制御システムは、車両の速度プロファイルを示す速度プロファイルデータを受信するように構成することができる。速度プロファイルは、車両が車両の前方のルートを走行するように自動的に制御される1つ又は複数の速度を表すことができる。
制御システムは、車両の前方のルートを示すルートデータを受信するように構成することができる。受信したルートデータは、車両の1つ又は複数のセンサーによってリアルタイムで記録されたルート地形データを備えていてよい。そのようなルート地形データは、例えば、前方のルートの勾配、前方のルートのルート表面又は地形タイプ、前方のルートがオンロードであるか又はオフロードのルートであるかどうか等の1つ又は複数を備えていてよい。
制御システムは、受信した速度プロファイルデータ及び受信したルートデータを使用して、前方のルートに対する車両の相対位置と前方のルート上の速度プロファイルの表示とを備える表現を決定するように構成されていてよい。制御システムは、出力装置に提供するための表現を示す信号を出力するように構成されていてよい。
1つ又は複数のコントローラは、速度プロファイルデータ及びルートデータを受信するための電気入力を有する少なくとも1つの電子プロセッサと、少なくとも1つの電子プロセッサに結合され、その中に命令が記憶されている少なくとも1つのメモリ装置とを集合的に備えていてよい。少なくとも1つの電子プロセッサは、少なくとも1つのメモリ装置にアクセスし、そこに格納された命令を実行して、前方のルートに対する車両の相対位置と前方のルート上の速度プロファイルの表示とを備える表現を決定し、出力装置に提供するための信号を出力するように構成されていてよい。
表現は視覚的表現であってよい。制御システムは、ディスプレイ出力装置に提供するための視覚的表現を示す信号を出力するように構成されていてよい。
表現は、代替的又は追加的に、視覚的表現を補足するように構成された音声出力及び/又は触覚出力を備えていてよい。
速度プロファイルの表示は、ルート上のマーカーによって示される位置で前方のルート上の車両の速度を示すマーカーを備えていてよい。
マーカーは速度の値を示していてよい。マーカーは加速又は減速を示していていてよい。
マーカーは、前方のルート上の示された距離での速度、及び/又は前方のルート上の示された時間での速度を示していてよい。
マーカーは、
車両の速度を表すために間隔を置いて配置された複数のコンターライン、
車両の速度の変化を表すために間隔を置いて配置された複数のコンターライン、
色分けされた速度表示であって、色分けの特定の色は、車両の特定の速度を表す、色分けされた速度表示、
色分けされた速度表示であって、色分けの特定の色は、車両の速度の特定の変化を表す、色分けされた速度表示、及び
ルート上のマーカーで示された位置で車両が速度を変更することを示すフラグ、
のうちの1つ又は複数を備えていてよい。
制御システムは、
リアルタイムで、及び/又は
所定の時間間隔で定期的に、及び/又は
所定の距離間隔で、及び/又は
所定の速度間隔で、及び/又は
所定の加速度間隔で、
表現を繰り返し決定するように構成されていてよい。
制御システムは、出力装置に提供するための最新の決定された表現を示す信号を出力するように構成されていてよい。
速度プロファイルは、速度プロファイルを決定する前の固定目標速度の設定に続いて、車両が前方のルートを走行するように自動的に制御される1つ又は複数の速度を表してよい。代替的に又は追加的に、速度プロファイルは、車両の運動中に感知された前方のルートの1つ又は複数の特性に従って実行される可変目標速度の適応設定に続いて、車両が前方のルートを走行するように自動的に制御される1つ又は複数の速度を表してよい。
受信したルートデータは、オフロード走行ルート及び/又はオンロード走行ルートを示していてよい。
受信したルートデータは、
前方のルートの勾配、
前方のルートのルート幅、
前方のルートの曲率、
前方のルートのルート表面、
現在の気象条件、
前方のルートの制限速度、
地理的位置識別子、
前方のルートがオンロードルートかオフロードルートか、
車両が現在ブレーキをかけている場合、
車両が現在加速している場合、
車両が前方のルートで停止する場合、及び
車両の近くにさらに車両がある場合、
のうちの1つ又は複数を示していてよい。
受信した速度プロファイルデータは、それを下回ると車両が車両の前方のルートを走行するように自動的に制御される制限速度をさらに示してよい。制限速度は、例えば30km/h、20km/h、15km/h、又は15km/h未満の値等の「低速」制限であってよい。
表現は、
前方のルートの勾配、
前方のルートのルート幅、
前方のルートの曲率、
前方のルートのルート表面、
現在の気象条件、
前方のルートの制限速度、
地理的位置識別子、
前方のルートがオンロードルートかオフロードルートか、
車両が現在ブレーキをかけている場合、
車両が現在加速している場合、
車両が前方のルートで停止する場合、及び
車両の近くにさらに車両がある場合、
のうちの1つ又は複数を示すように構成された1つ又は複数のインジケータをさらに備えていてよい。
表現は、前方のルートに対する車両の相対位置を備えていてよく、ここで、前方のルートは、一般的なルートの概略表現及び/又は前方のルートの1つ又は複数の実世界の特徴を示す現在の前方のルートの表現である。
前方のルートの1つ又は複数の実世界の特徴は、勾配、ルート幅、車線配置、曲率、ルート表面、及び車両から見える構造のうちの1つ又は複数を備えていてよい。
本発明の別の態様によれば、車両用のシステムが提供され、
システムは、
他の任意の態様又は実施形態の制御システムと、
車両の速度プロファイルを示す速度プロファイルデータを提供するように構成された速度プロファイルデータ決定器、
車両の前方のルートを示すルートデータを提供するように構成されたルートデータプロバイダ、及び
表現を示す出力信号を受信し、表現をユーザに出力するように構成された出力装置、
のうちの1つ又は複数とを備える。
速度プロファイルデータ決定器は、全地形進行制御システム又は全表面進行制御システムを備えていてよい。
ルートデータは、車両の1つ又は複数のセンサーによってリアルタイムで記録されたルート地形データを備えていてよい。
システムは、出力装置として表示スクリーンを備えていてよい。
出力装置は、表示スクリーン、スピーカー、及び触覚フィードバックシステムのうちの1つ又は複数を備えていてよい。
本発明の別の態様によれば、本明細書に開示される任意の制御システム又はシステムを備える車両が提供される。
本発明の別の態様によれば、車両用の方法が提供される。この方法は、車両の速度プロファイルを示す速度プロファイルデータを受信することを備えていてよく、速度プロファイルは、車両が車両の前方のルートを走行するように自動的に制御される速度を表す。
この方法は、車両の前方のルートを示すルートデータを受信すること、受信した速度プロファイルデータ及び受信したルートデータを使用して、前方のルートに対する車両の相対位置と前方のルート上の速度プロファイルの表示とを備える表現を決定すること、及び出力装置に提供するための表現を示す信号を出力することを備えていてよい。
ルートデータは、車両の1つ又は複数のセンサーによってリアルタイムで記録されたルート地形データを備えていてよい。
この方法は、受信した表現を表示スクリーンに表示することを備えていてよい。
この方法は、速度プロファイルに従って前方のルートを走行するように車両を自動的に制御することを備えていてよい。
本発明の別の態様によれば、適切なプロセッサ上で実行されたとき、本明細書に開示される任意の方法を実行するように構成されたコンピュータソフトウェアが提供される。コンピュータソフトウェアは、非一時的なコンピュータ可読媒体に保存されていてよい。
本明細書に記載の任意のコントローラ又は複数のコントローラは、1つ又は複数の電子プロセッサを有する制御ユニット又は計算装置を適切に備えていてよい。従って、システムは、単一の制御ユニット又は電子コントローラを備えていてよいか、代替的に、コントローラの異なる機能が、異なる制御ユニット又はコントローラに具現化されるか又はそれらにホストされてもよい。本明細書で使用される場合、「コントローラ」又は「制御ユニット」という用語は、単一の制御ユニット又はコントローラと、任意の記載された制御機能を提供するために集合的に動作する複数の制御ユニット又はコントローラとの両方を含むと理解される。コントローラを構成するために、実行されたとき、前記制御ユニット又は計算装置に本明細書で特定された制御技術を実装させる適切な命令のセットが提供されてよい。命令のセットは、前記1つ又は複数の電子プロセッサに適切に具現化されてよい。代替的に、命令のセットは、前記計算装置上で実行される前記コントローラに関連する1つ又は複数のメモリに保存されたソフトウェアとして提供されてよい。第1コントローラは、1つ又は複数のプロセッサ上で実行されるソフトウェアで実装されてよい。1つ又は複数の他のコントローラは、1つ又は複数のプロセッサで、任意選択で第1コントローラと同じ1つ又は複数のプロセッサ上で、実行されるソフトウェアで実装されてよい。他の適切な配置も使用されてよい。
本出願の範囲内で、前の段落、特許請求の範囲、及び/又は以下の説明及び図面に記載されている様々な態様、実施形態、例及び代替案、特にその個々の特徴が、独立して、又は任意の組み合わせでとられてよいことが明確に意図されている。すなわち、すべての実施形態及び/又は任意の実施形態の特徴は、そのような特徴に互換性がない場合を除いて、任意の方法及び/又は組み合わせで組み合わせることができる。出願人は、最初に提出された請求を変更する権利、又はそれに応じて新しい請求を提出する権利を留保する。これには、元々その方法で請求されていないものの、他の請求に従属する、及び/又は他の請求の機能を組み込むように最初に提出された請求を修正する権利が含まれる。
ここで、本発明の1つ又は複数の実施形態を、例としてのみ、添付の図面を参照して説明する。
図1は、本明細書に開示された例による、システムの一部としての制御システムを示している。 図2は、本明細書に開示された例によるコントローラを示す。 図3の(a)~(d)は、本明細書に開示された例による概略的な視覚的及び音声的表現を示している。 図4の(a)~(d)は、本明細書に開示された例によるさらなる車両を備える概略的な視覚的表現を示す。 図5は、本明細書に開示された例による実際の視覚的表現を示している。 図6は、本明細書に開示される実施例による車両の方法を示す。 図7は、本明細書に開示された例による車両を示している。
詳細な説明
一部の車両の動きは、車両の運転者が車両の動きを制御することを手助けするように設計された、車両の補助運転機能によって制御される場合がある。特定の車両は、予め設定された速度限界以下に速度を維持する等、ある所定の条件に従って車両の動きを制御するように機能する進行制御機能を備えている場合がある。全地形進行制御(ATPC)システムは、オフロード、岩石、及び/又は池地形等の所与の地形にわたって、車両の速度を予め設定された速度に維持するように機能する場合がある。同様に、全表面進行制御(ASPC)システムは、クルーズコントロールの形として機能し、例えば低トラクションの路面等の特定の表面にわたって、車両の速度を予め設定された速度以下に維持する場合がある。
補助運転機能を備えた車両は、補助運転機能が作動していることを運転者に知らせるためにアイコン又はインジケータライトを表示する場合がある。ただし、このようなインジケータは静的な「オン/オフ」インジケータであり、補助運転機能がオン又はオフになっていること以外の情報は提供しない。補助運転機能が作動している結果として、車両がいつ、どのような挙動を示すかは、運転者には知らされない。さらに、車両の環境を考慮して、予め設定された速度以下で動作する補助運転機能によって、車両が制御される場合、例えば予め設定された速度で移動するようにのみ車両が制御された場合等よりも、車両の挙動が運転者の期待からさらに逸脱する場合がある。
補助運転機能の(少なくとも部分的な)制御下で動作する車両の運転手又は他の乗客にとって、車両の起こり得る挙動について事前に何らかの表示を受け取ることは有益かもしれない。このような表示は、車両の動作が予想されるため(車両が何をしようとしているのかを知らせる表示を運転者が受け取っているため)、運転者が混乱を少なく感じることに役立つ場合がある。このような表示は、車両の操作の1つ又は複数の予め設定された条件(例えば予め設定された速度を超えない、又はルート上若しくはルート付近の他の物体と車両との間の最小距離を維持する等)に従って車両の操作を安全に制御するための補助運転機能に運転者が信頼感を持つことに役立つ場合がある。
本明細書に開示される例は、上記の問題の1つ又は複数に対処すると見なすことができる。本明細書で説明される幾つかの例は、経路/ルート上の車両の視覚的表現を提供し得る。経路/ルートに上に置かれるのは、例えば1つ又は複数の「コンター」ライン等の表示であり、前方のルート上で車両がどのように動作するかを示す。例えば、隣り合うコンターライン間の間隔は、前方のルート上で車両が加速/減速する位置を示してよい。車両の表現は、車両が環境内を移動するときに経路に沿って移動するように示されてよい。バリエーション及び他の例は、例えば図3~6を参照して、本明細書に記載されている。
図1は、本明細書に開示された例による車両100の制御システム106を概略的に示している。制御システム106は、図2に関してより詳細に論じられるように、1つ又は複数のコントローラを備える。
制御システム106は、入力データとして、速度プロファイルデータプロバイダから速度プロファイルデータ102を受信することができる。速度プロファイルデータ102は、車両100の速度プロファイルを示す。速度プロファイルは、車両が車両の前方のルートを走行するように自動的に制御される1つ又は複数の速度を表す。例えば、前方の道路が下りになる場合、車両は、予め設定された速度を維持するために、傾斜の勾配に従ってブレーキをかけることによって制御されてよい。車両の速度プロファイルは、車両が下り坂の開始付近でブレーキをかけて一定速度を維持すること、又は、車両が、例えばブレーキをかけて勾配が緩やかになるまで車両の降下を減速し、その時点でブレーキを解除して車両が予め設定された最大速度まで速度を上げることができることを示してよい。
制御システム106は、入力データとして、ルートデータプロバイダからルートデータ104を受信することができる。ルートデータ104は、車両の前方のルートを示している。ルートデータ104は、所定の環境データ、例えば、ローカル環境の衛星ナビゲーションマッピング又はローカル環境の他の事前に記録された道路データを備えていてよい。ルートデータは、例えば、カメラ、LIDAR、又は気象センサー等の1つ又は複数のセンサー(例えば車両自体のセンサー)によって記録されたデータを備えていてよい。データは、車両が環境内を移動するときにリアルタイムで記録されてよい。そのようなセンサーは、例えば、局所的な障害物、局所的なルートの方向、及び前方のルートでの車両の挙動に影響を与える道路及び/又は気象条件を検出できる場合がある。
制御システム106は、受信した速度プロファイルデータ102及び受信したルートデータ104を使用して、前方のルートに対する車両の相対位置と前方のルート上の速度プロファイルの表示とを備える表現を決定することができる。この表現は、前方のルートで車両がどのような挙動を示すかを車両の運転手又は乗客に示す。例えば、表現は、道路上の車両の位置とそれが従う速度プロファイルとを示してよい。(例えば滑りやすい道路部分で)車両がブレーキされ、その後(トラクションの大きな道路部分で)加速されることを速度プロファイルが示している場合、表現は、車両の現在位置に関してこれらのブレーキ及び加速の将来の挙動を、例えば加速コンターラインとして示してよい。
制御システム106は、出力として、表現信号108を提供することができる。信号108は、表現を示し、出力装置(図示せず)に提供するための出力信号110として出力される。表現信号108は、車両位置、前方のルート、及び車両の速度プロファイルに関する情報を含む。表現信号108を使用して表示/出力することができる表現は、図3~6に示される例を参照してより詳細に説明される。
例示的な実施形態では、表現は視覚的表現であり、制御システム106は、例えば車両の機器パネルディスプレイ又はスクリーン等のディスプレイ出力装置に提供するためのディスプレイデータ出力信号110として表現信号108を出力するように構成される。ディスプレイ又はスクリーンは、決定された表現、及び任意選択で、現在の速度、オイルレベル、残りのマイル等のような1つ又は複数の他の視覚的インジケータを表示するように構成されてよい。幾つかの例では、出力信号108は、代替的に又は追加的に、例えば携帯電話又はタブレットコンピュータ等の車両に取り外し可能に取り付けることができる携帯型電子機器への出力用に提供されてよい。そのような携帯型電子機器は、決定された表現を表示し、例えば音楽の再生、衛星ナビゲーション補助/ルート案内の提供、又は別の機能等の少なくとも1つの他の機能を実行するように構成されてよい。
表現は、例えば、車速の変化が起きようとしているとき、又は車両の所定の距離内及び/又は予想される将来のルート上に障害物が検出されたときのバズ又はビープ音等の音声出力をさらに備えることができる。別の音声出力の例としては、音声出力は、車両が近い将来に示す挙動の説明を暗唱する声出力(例えば「3秒で減速、2秒で減速、1秒で減速、いま減速」というアナウンス)であってよい。表現は、代替的又は追加的に、例えば車速の変化の直前のステアリングホイールの振動等の触覚出力を備えていてよい。そのような音声及び/又は触覚出力は、視覚的表現を補足するように最適に構成されるが、幾つかの実施形態では、単独で又は視覚的表現の代わりに有用に機能し得る。フィードバックのタイプ(例えば音声及び/又は触覚)及びバージョン(例えばバズ、ビープ、トーン、又は声)は、ユーザの好みに応じてユーザが選択できる。
制御システムは、繰り返し又は実質的に連続的に表現を決定するように構成されてよい。すなわち、表現が再決定されてよく、更新された表現信号108が出力110に提供されてよい。繰り返しは、リアルタイムで起こり得る。例えば、制御システムへのデータのほぼ連続的な入力があり、そこからリアルタイムで表現が決定され、ユーザに出力するためのタイムリーな表現信号が出力されてよい。制御システムは、出力装置に提供するために最新の決定された表現を示す信号を出力するように構成されてよい。このようにして、制御システムは、運転中の現在の状況を確認するために、出力/表示のための最新の表現信号をユーザに提供してよい。
他の例では、繰り返しは、所定の時間間隔で定期的に発生してよい。例えば、5秒(又はより多い例えば10秒、又はより少ない例えば2秒)ごとに、制御システム106は、表現を再決定し、出力のための再決定された表現信号106を提供してよい。他の例では、繰り返しは、所定の距離間隔で(例えば、移動したすべての距離間隔で、距離間隔は、例えば、2m、2m、5m、10m、20m未満の値、又は20mを超える値である)発生してよい。距離は、例えば、ルートに沿って移動した距離、海面に対して上昇又は下降した距離、又は走行距離計によって移動したと登録された距離等であってよい。
他の例では、繰り返しは、所定の速度間隔(例えば、移動するすべての速度差間隔で、速度差間隔は、例えば、1km/h、1km/h、2km/h、5km/h未満の値、及び5km/h以上の値である)で発生してよい。差の値は、速度の増加と減少との両方を説明する大きさであってよい。速度の変化は、例えば、瞬時値の変化、又は時間平均速度から決定される値の変化であってよい。他の例では、繰り返しは、所定の速度間隔(例えば、移動するすべての速度差間隔で、速度差間隔は、例えば、1km/h、1km/h、2km/h、5km/h未満の値、及び5km/h以上の値である)で発生してよい。
他の例では、繰り返しは、所定の加速度間隔(例えば、移動するすべての加速度差間隔で、加速度差間隔は、例えば、0.2km/h2、0.2km/h2、0.5km/h2、1km/h2未満の値、及び1km/h2以上の値である)で発生してよい。差の値は、加速と減速との両方を考慮した大きさであってよい。加速度の変化は、例えば、瞬時値の変化、又は時間平均加速度値から決定される値の変化であってよい。
制御システム106は、車両用のより大きなシステムの一部であり得る。システムは、制御システム106と、車両の速度プロファイルを示す速度プロファイルデータ102を提供するように構成された速度プロファイルデータ決定器、車両の前方のルートを示すルートデータ104を提供するように構成されたルートデータプロバイダ、及び表現108を示す出力信号110を受信し、その表現をユーザに出力するように構成された出力装置、のうちの1つ又は複数と、を備えていてよい。
速度プロファイルデータ決定器は、例えば、周囲環境に関する情報(例えば、勾配、周囲の障害物、及び路面状態)及び車両の最高速度の予め設定された値を使用することによって、速度プロファイルを決定するように構成された制御システムを備えていてよい。ローカル環境情報は、例えば、1つ又は複数のセンサーから、及び/又は予め記録されたログマッピング情報から取得されてよい。ローカル環境情報は、ユーザによって入力されてよい。
ルートデータプロバイダは、例えば衛星ナビゲーションマッピングを使用して、車両の前方及び/又は周囲のルートの表示を提供するように構成された制御システム、及び/又は車両の1つ又は複数のセンサー(例えば1つ又は複数の前方及び/又は側面カメラ)を備えていてよい。
出力装置は、例えば、表示スクリーン、スピーカー、及び/又は触覚フィードバック出力装置を備えていてよい。
幾つかの例では、制御システム106は車両の一部であってよい。幾つかの例では、速度プロファイルデータ102決定器、ルートデータ104決定器、及び出力装置は、制御システム106を備えた車両上に配置されていてよく、互いに及び/又は他の車両システムと無線接続及び/又有線接続で通信してよい。
幾つかの例では、制御システムは、車両の1つ又は複数のシステムから離れており、それらと通信していてもよい(例えば、制御システムは、車両から離れたサーバーを備えていてよい)。幾つかの例では、制御システムは車両に配置されてよい。幾つかの例では、速度プロファイルデータ102及び/又はルートデータ104は、制御システム106から遠隔に位置するシステムから取得され、長距離通信システム(例えば無線で又はインターネット又はクラウドを介して)を介してそこに提供されてよい。例えば、ルートデータ104は、車両から離れて配置されたルートデータ決定器(例えば、マッピングシステムを操作する遠隔サーバー)から提供されてよい。幾つかの例では、速度プロファイルデータ102及び/又はルートデータ104は、車両に配置されたシステムから制御システム106に提供されてよく、表現信号108は、制御システム106から車両の出力装置に、例えば、有線接続を介して、無線で、又はモバイル通信を介して、送信されてよい。幾つかの例では、速度プロファイルデータ102は、車両に配置された速度プロファイル決定器から提供されてよい(例えば、最大速度を設定するために、車両のユーザによって制御されてよい)。
図2は、本明細書に開示された例によるコントローラ208を示している。制御システム106は、1つ又は複数のコントローラ208を備えていてよい。図2は、1つのコントローラ208を示しているが、2つ以上のコントローラ208が存在し、1つ又は複数の他のコントローラと通信してよい。1つ又は複数のコントローラ208は、速度プロファイルデータ及びルートデータを受信するための電気入力202を有する少なくとも1つの電子プロセッサ212を備える。1つ又は複数のコントローラ208は、少なくとも1つの電子プロセッサ212に結合され、その中に命令が格納されている少なくとも1つのメモリ装置210を備える。少なくとも1つの電子プロセッサ212は、少なくとも1つのメモリ装置210にアクセスし、そこに格納された命令を実行して、前方のルートに対する車両の相対位置と前方のルート上の速度プロファイルの表示とを備える表現を決定し、出力204を介して出力装置に提供するための信号を出力するように構成される。
図3の(a)~(d)は、本明細書に開示された例による概略的な視覚的及び音声的表現を示している。他の例では、視覚的表現、視覚的及び触覚的表現、又は視覚的、聴覚的及び触覚的表現のみが提供されてよい。幾つかの例では、音声的及び/又は触覚的表現のみが提供されてよい。
図3の(a)~(d)の例における表現は、前方のルート306に対する車両304の相対位置を備え、ここで、前方のルートは、一般的なルートの概略図である。これらの例では、一般的なルートは、まっすぐで平らな均一幅の道路を表す2本の収束する直線として示されている。
図3の(a)~(d)では、表現は、車両304の表現、前方のルート306の表現、及び速度プロファイルの表示(この例では一定速度のコンターライン302a,302b,302cの形の表示)を備える。コンターライン(及び表現の他の要素、例えば車両及び概略ルート)は、例えば、暗い背景上に単色の照らされた線として表示されてもよいし、明るい背景上に表示される暗い線であってもよい。表現は、例えば、LEDタイプの表示スクリーン、LCDスクリーン、又は他の適切な表示スクリーンに表示されてよい。
速度プロファイル表現は、コンターライン302a,302b,302c等のマーカーを備えると言ってよい。マーカーの別の用語は、速度プロファイルに関して車両がどのように進行しているか及び/又は進行するかを示すことから、「進行インジケータ」である。マーカー302a,302b,302cは、ルート上のマーカーによって示される位置での前方のルート上の車両の速度を示す。より狭い間隔のコンターライン302bは、車両がそれによって示された位置で減速することを示す。この場所では、車速が低下するため、コンターラインの間隔が狭くなることで示されるように、単位時間内に移動する距離が短くなる。一方、より広い間隔のコンターライン032cは、車両がそれによって示された位置で加速することを示す。この場所では、車速が上昇するため、より広い間隔のコンターラインで示されるように、単位時間内に移動する距離が長くなる。
図3の(a)では、コンターライン302aは等間隔で示され、図示の距離の間(すなわち、コンターライン302aが等間隔である間)、車両304が一定速度(例えば、10km/h)で移動することを表す。表示されたルートで示される前方の距離では、加速又は減速は発生しないと予想される。
図3の(b)では、設定された速度プロファイルを守るために車両を減速する必要がある地形が車両の前方にあると判断されている(例えば、前方の道路は、車両は現在位置している道路よりも、下向きに傾斜しているか又は低摩擦路面を有している場合がある)。前方の地形は、例えば、1つ又は複数のセンサー検出及び/又は(例えば地形の調査で記録された)記録された地図情報に基づく予測によって、車両が現在位置している地形と比較して、この変わった特性を有すると決定されてよい。地形が変化し、従って車両の挙動(すなわち速度)がそれに応じて変化することを示すために、視覚的表現300は、車両の前方のより狭い間隔のコンターライン302bを示す。この例では、「5秒で減速する」ことを暗唱する音声メッセージ310aによって、これがいつ起こるかを時間表示する、車両の差し迫った減速の音声表示もある。他の例では、音声メッセージは、車両の挙動がいつ変化するかを定量的な尺度で提供する必要はなく、例えば、単に「すぐに減速する」と暗唱してよい。車両の挙動の変化に驚かされないように、また車両が正しく/安全に制御されているとユーザが信頼できるように、車両の挙動をユーザに知らせるのに十分な情報をユーザに提供することは有利かもしれないが、例えば車両の運転/操舵中など、ユーザが安全に処理することが難しいほど多くの情報はない。
車両が実際の地形の変化に向かって移動すると、視覚的表現は図3の(b)及び(c)の間に示すように変化する。車両304がこの領域302bに向かって移動するとき、より近接したコンターライン302bの領域は、車両304の近くに示されている。車両304は、依然としてコンターライン302aが等間隔の第1領域上に位置するように示されているので、依然として一定速度で走行しているが、減速点308に向かって走行している。この例では、より多くの「3秒で減速する」ことを暗唱する音声メッセージ310bによる、車両のより差し迫った減速の音声表示もある。
図3の(d)では、車両304は減速点308に到達し、減速ゾーン302bで(例えば8km/hまで)速度を徐々に減速し始める。車両304の前方の等間隔のコンターライン302c表示は、車両304が減速後に一定速度(例えば、8km/h)で走行することをユーザに示している。この例では、「いま減速」ということを暗唱する音声メッセージ310cによって、車両の現在の減速の音声表示もある。
マーカー302a,302b,302cは、ルート306上のマーカー302a,302b,302cによって示される位置で、前方のルート306上の車両304の速度を示すと見なしてよい。この例では、マーカーは、前方のルート上の示された時間(例えば5秒又は3秒で減速)での速度を示す。他の例では、マーカーは、前方のルート上の示された距離(例えば20mで減速、10mで減速等)での速度を示してよい。マーカー302a,302b,302cは、車両の速度を表すために間隔を置いて配置された複数のコンターライン(この場合は等間隔)、及び車両の速度の変化を表すために間隔を置いて配置された複数のコンターライン(この場合、車両が減速するため、線は、第1間隔での等間隔の線から、第1間隔よりも狭い第2間隔の等間隔の線に変化する)を備えると見なしてよい。
従って、図3の(a)~(d)に示される視覚的出力を提供するために、制御システム106は、(第1領域302aにおいて第1速度で移動し、第2領域302bにおいて第2速度まで減速する)車両の速度プロファイルを示す速度プロファイルデータを受信するステップを実行した。つまり、速度プロファイルは、車両が車両の前方のルートを走行するように自動的に制御される1つ又は複数の速度を表す。制御システムはまた、車両の前方のルートを示すルートデータを受信した(この例では、ルートデータは概略的なルート306として表示され、表現において、速度プロファイルによる計画された車両の挙動と車両との相対位置を示すために使用される)。制御システムは、受信した速度プロファイルデータ及び受信したルートデータを使用して、前方のルート306に対する車両304の相対位置と前方のルート上の速度プロファイルの表示302a~cとを備える表現300を決定する。次に、制御システムは、出力装置に提供するための表現を示す信号を出力する。出力装置は、図3の(a)~(d)に示すような視覚的な出力を生成する。
幾つかの例では、マーカーは、色分けされた速度表示を備えていてよく、色分けの特定の色は、車両の特定の速度及び/又は車両の速度の特定の変化を表す。例えば、緑は安定した速度を示し、オレンジは差し迫った加速又は減速を示し、赤は加速又は減速の領域を示してよい。
幾つかの例では、マーカーは、ルート上のマーカーによって示された位置で車両が速度を変えることを示すためのフラグを備えていてよい。例えば、ポイントマーカーがルート表現に存在して、実際にそのポイントに到達したときに車速が変化することを示してよい。このようなフラグは、発生する変更を示すテキストインジケータを含んでいてよい(例えば、「ここで5km/hに減速する」)。
運転補助を提供する一部のシステムでは、運転前に予め設定された速度が入力されてよく(例えば可能な限り20km/hに近い運転を目指す)、運転補助は、(例えば、上り傾斜に達したときに加速するか、又は滑りやすい地面に達したときに減速することによって)この速度で移動するように車両を制御することを目的とする。車両の設定された目標速度がこのように(すなわち(所与の地形のために予め設定された目標速度に到達するための)予測される加速要件に応じて)変化する可能性があるシステムは、ATPC又はASPCシステムと呼ばれる場合がある。そのようなシナリオでは、制御システムは、速度プロファイルに決定する前の固定目標速度(例えば20km/h)の設定に続いて、車両が前方のルートを走行するように自動的に制御される1つ又は複数の速度を表す速度プロファイルを使用して動作してよい。
運転補助を提供する一部のシステムでは、運転前に予め設定された速度が入力されてよく(例えば可能な限り20km/hに近い運転を目指す)、運転補助は、この速度と、車両の移動中に感知された1つ又は複数の感知された条件とを使用して、予め設定された速度で移動するように車両を制御する(例えば、雨等のためにルートが滑りやすいと感知された場合に、下り坂に達したときに、より長い距離にわたって減速するように車両を制御することによって、又は、ルート上の車両の前に存在する前向きのカメラによって感知された車両に到達することを回避するために減速するように車両を制御することによって)。そのようなシナリオでは、制御システムは、可変目標速度の適応設定に続いて、前方のルートを走行するように車両が自動的に制御される1つ又は複数の速度を表す速度プロファイルを使用して動作してよい。可変目標速度の設定は、車両の運動中に感知された前方のルートの1つ又は複数の特性に従って実行されてよい。車両の設定された目標速度が、感知された状況と(所与の地形の予め設定された目標速度に到達するための)予測された加速要件との両方に応じて変化するシステムは、適応型ATPC又はASPCシステムと呼ばれる場合がある。
幾つかの例では、受信したルートデータはオフロード走行ルートを示している。例えば、車両は、ATPCシステムを装備してよく、車両の周囲環境は、1つ又は複数のセンサーによって感知されてよい。そのようなセンサーは、例えば、車両と共に配置されてよく(例えば、正面及び側面を向いたカメラ)、及び/又は、例えば近くにある別の車両若しくはオフロード走行現場の気象観測所等の固定の感知ステーションなど車両から離れて配置されてよい。車両から離れて配置されたセンサーは、無線LAN又は他の移動体通信によって車両の制御システムと通信してよい。他の例では、受信したルートデータは、オンロード運転ルートを示している。例えば、車両は、ASPCシステムを装備してよく、車両の周囲環境を定義する情報は、例えば、地図データベース及び/又はGPSナビゲーション情報から、及び/又は1つ又は複数のセンサーから、制御システムに提供されてよい。
受信したルートデータは、以下のうちの1つ又は複数を示してよい:前方のルートの勾配(例えば、1:10上り坂、8°下り坂);前方のルートのルート幅(例えば、幅3.3m、4車線幅);前方のルートの曲率(例えば、右急旋回、左急旋回);前方のルートのルート表面又は地形タイプ(例えば、アスファルト、砂利、草及び泥、湿った、乾いた、所与の範囲内の摩擦係数を持つ);現在の気象条件(例えば、雨、氷、霧、乾燥);前方のルートの制限速度(例えば、30mph、60kmph);地理的位置識別子(町の名前、通りの名前、郵便番号、緯度及び経度の座標);前方のルートがオンロードルートかオフロードルートか;及び車両の近くにさらに車両がある場合(例えば、オフロード走行コースで別のオフロード車両が車両の前にある場合)。
受信した速度プロファイルデータは、それを下回ると車両が車両の前方のルート上を走行するように自動的に制御される制限速度をさらに示してよい。例えば、オフロードの運転コースの一部の制限速度が10km/h未満である場合、受信した速度プロファイルでは、運転コースの関連する部分でこの制限速度を超えてはならないが、他の場所では制限速度が例えば20km/h等であることを考慮に入れてよい。
図4の(a)~(d)は、本明細書に開示された実施例による更なる車両を備える概略視覚的表現400を示す。このシナリオは、速度プロファイルにおける可変目標速度の適応設定、及び表現400内の車両乗員への車両の適応挙動の提供に関連すると見なしてよい。これらの例の表現400は、前方のルート406に対する車両404の相対位置を備え、ここで、前方のルート406は、一般的なルートの概略図である。図3の(a)~(d)に示されている例と共通する特徴については、ここで詳しく説明しない。
この例での速度プロファイルの表示は、一連の色分けされた一定速度のコンターライン402a,402b,402cである。色分けされた一定速度のコンターラインは、ルート上のマーカーによって示される位置での前方のルート上の車両の速度を示すマーカー402a,402b,402cと見なしてよい。減速領域402bは、一定速度領域402a,402cとは異なる色の領域において、より狭い間隔のコンターラインとして示されている。例えば、減速領域402bはオレンジ色であってよく、一方、一定速度領域402a,402cは緑色であってよい。異なる配色を使用してよく、幾つかの例ではユーザの好みに応じて設定することができる。幾つかの例では、配色は、周囲の光の条件に応じて自動的に選択されてよい(例えば、暗い/夜間の運転条件と比較して、日中では異なる配色が使用されてよい)。
図4aでは、コンターライン402aが等間隔で示され、車両404が一定の速度で移動することを表している。現在の車両の動きを変更して対応する必要があるルート上に他の車両はまだ検出又は決定されていない。
図4bでは、現在の車両404の前に車両408が検出される。車両は、例えば、車両404の正面カメラ、レーダー、及び/又はライダー(lidar)によって検出されてよい。そのとき、表現信号は、別の車両408の概略表現をユーザに対して表示させるデータを含む。第2車両408の車両404の前方の距離が決定されて制御システムに提供されてよく、制御システムは、表示された表現400上で前方の代表的な距離で第2車両408を表す表現信号を決定することができる。従って、ユーザは、表示された表現400から、前方のルート上に車両408があるという情報を制御システムが持っていることを見ることができる。ユーザは、車両の運転補助制御が他の車両の存在を考慮して安全な方法で車両を制御するという信頼を高める場合がある。
図4cでは、視覚的表現が変化して、第2車両408が車両404に近づいていることを示し、前方の車両408に近づきすぎないように車両404が減速する。この減速は、車両の速度プロファイルの一部であり、一定の速度を示す領域406a,406cとは異なる色のより近接したコンターライン406bの領域として表現400に示されている。従って、ユーザは、車両が減速することを予測でき、それがいつ起こるかを表現400から見ることができる。従って、ユーザは、予期しない車両ブレーキを経験せず、車両がブレーキをかけている理由を理解する。
図4dでは、車両404が減速点408に到達し、前方の車両408に近づきすぎないように速度を徐々に減速し始める。
図5は、本明細書に開示された例による実際の視覚的表現500を示している。表現500は、前方のルートの1つ又は複数の実世界の特徴を示すと見なしてよい。出力装置550は、前方のルート506に対する車両504の相対位置を備える視覚的表現550を表示している。前方のルートの表現は、実世界環境を表すルート幅516及び曲率514を有する。また、前方のルートの勾配を示すインジケータ510も表示される(1:10の上りとして)。また、車両504が現在位置しているルート表面と比較して、車両の前方のルート表面512が変化していると示されている(例えば、他の場所の砂利道と比較して、前方の位置512が土詰めであることがある)。車両504の前方のルートは上り坂であり、より大きな摩擦面512があるので、車両は前方のルートで加速するように制御される。この計画された加速は、ルート表面512の変化に到達する前の一定速度コンターライン502aと比較して、前方のルート上のより広い間隔のコンターライン502bによって示される。
このような「実世界」の表現は、また、又はその代わりに、以下のうちの1つ又は複数を含んでいてもよい:現在の気象条件;前方のルートの制限速度;車両が現在ブレーキをかけている場合、又は車両が現在加速している場合(例えば、LEDの点灯又はディスプレイ500上のアイコンの表示による);車両が前方のルートで停止する場合;及び車両の近くにさらに車両がある場合。もちろん、ユーザに情報を提供することと、ユーザが情報で過負荷になることを回避することとの間のバランスは有利である。特定の表現タイプ(図5に示す実世界、又は図3の(a)~(d)及び図4の(a)~(d)に示す概略図から)は、どの特定のインジケータを表現に示すかと同様に、ユーザによって選択されてよい(例えば、あるユーザは特定の勾配が示されることを希望しない場合があり、一方で別のユーザは勾配を見ることを希望するが表現において路面タイプの変化を見ることを希望しない場合がある)。
図5の表現は、表示スクリーン出力装置に表示される。他の例では、出力装置は、音声出力用のスピーカー、及び/又は触覚出力用の触覚フィードバックシステムを備えていてよい。
図6は、本明細書に開示された実施例による車両の方法600を示している。 方法600は、以下を備える:車両が車両の前方のルートを走行するように自動的に制御される速度を表す車両の速度プロファイルを示す速度プロファイルデータ602を受信すること;車両の前方のルートを示すルートデータ604を受信すること;受信した速度プロファイルデータ及び受信したルートデータを使用して、前方のルートに対する車両の相対位置と前方のルート上の速度プロファイルの表示とを備える表現608を決定すること;及び出力装置に提供するための表現608を示す信号610を出力すること。
幾つかの例では、この方法は、(例えば、図5に示されるように)受信された表現を表示スクリーン上に表示することをさらに備えていてよい。幾つかの例では、この方法は、速度プロファイルに従って前方のルートを走行するように車両を自動的に制御することをさらに備えていてよく、すなわち、表示された表現に従って移動するように車両が制御される。
図7は、本明細書に開示された例による車両700を示している。車両は、本明細書に記載の制御システムを備え、例えば、速度プロファイルデータ決定器;ルートデータプロバイダ;出力装置;及び速度プロファイルを決定するために使用され得る車両を取り巻く環境要因(例えば、湿度、ルート上の障害物、近位車両の存在)を決定するように構成された1つ又は複数のセンサーを備えていてよい。
本発明の実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアとの組み合わせの形で実現できることが理解されよう。そのようなソフトウェアは、例えば、消去可能又は書き換え可能であるかどうかにかかわらず、例えばROMのような記憶装置等の揮発性又は非揮発性ストレージの形態で、又は例えばRAM、メモリチップ、装置又は集積回路等のメモリ、又は例えばCD、DVD、磁気ディスク又は磁気テープ等の光学的又は磁気的に読み取り可能な媒体の形態で格納されてよい。記憶装置及び記憶媒体は、実行されたとき、本発明の実施形態を実施する1つ又は複数のプログラムを格納するのに適した機械可読記憶の実施形態であることが理解されよう。従って、特定の実施形態は、添付の特許請求の範囲で請求されるようなシステム又は方法を実施するためのコードを備えるプログラムと、そのようなプログラムを格納する機械可読ストレージとを提供する。さらに、本発明の実施形態は、有線又は無線接続を介して運ばれる通信信号等の任意の媒体を介して電子的に伝達することができ、実施形態はこれを適切に包含する。
(付随する特許請求の範囲、要約及び図面を含む)本明細書に開示されたすべての特徴、及び/又はそのように開示された任意の方法又はプロセスのすべてのステップは、そのような特徴及び/又はステップの少なくとも一部が相互に排他的である組み合わせを除いて、任意の組み合わせで組み合わせることができる。
(付随する特許請求の範囲、要約及び図面を含む)本明細書に開示されている各特徴は、特に明記しない限り、同じ、同等又は類似の目的を果たす代替の特徴に置き換えることができる。従って、特に明記されていない限り、開示されている各機能は、同等又は類似の特徴の一般的なシリーズの一例にすぎない。
本発明は、前述の実施形態の詳細に限定されない。本発明は、(付随する特許請求の範囲、要約及び図面を含む)本明細書に開示された特徴の任意の新規なもの若しくは新規な組み合わせ、又はそのように開示された方法若しくはプロセスのステップの新規なもの若しくは新規な組み合わせにも及ぶ。請求項は、前述の例のみではなく、請求項の範囲内にある任意の実施形態もカバーするように解釈されるべきである。

Claims (15)

  1. 車両用の制御システムであって、
    前記車両が前記車両の前方のルートを走行するように自動的に制御される1つ又は複数の速度を表す前記車両の速度プロファイルを示す速度プロファイルデータを受信し、
    前記車両の前記前方のルートを示すルートデータであって、前記車両の1つ又は複数のセンサーによってリアルタイムで記録されたルート地形データを備えるルートデータを受信し、
    前記受信した速度プロファイルデータ及び前記受信したルートデータを使用して、前記前方のルートに対する前記車両の相対位置と前記前方のルート上の前記速度プロファイルの表示とを備える表現を決定し、
    出力装置に提供するための前記表現を示す信号を出力する、
    ように構成された1つ又は複数のコントローラ
    を備えている、車両用の制御システム。
  2. 前記表現は、
    視覚的表現であって、前記制御システムは、ディスプレイ出力装置に提供するための前記視覚的表現を示す前記信号を出力するように構成されている、視覚的表現、
    音声出力であって、前記制御システムは、音声出力装置に提供するための前記音声出力を示す前記信号を出力するように構成されている、音声出力、及び
    触覚出力であって、前記制御システムは、触覚フィードバック装置に提供するための前記触覚出力を示す前記信号を出力するように構成されている、触覚出力
    のうちの1つ又は複数を備える、
    請求項1に記載の制御システム。
  3. 前記速度プロファイルの前記表示はマーカーを備え、前記マーカーは、前記ルート上の前記マーカーによって示される位置で前記前方のルート上の前記車両の速度を示すように構成されている、
    請求項1又は2に記載の制御システム。
  4. 前記マーカーは、
    前記前方のルート上の指定された距離での速度、又は
    前記前方のルート上の指定された時間の速度、
    を示すように構成されている、
    請求項3に記載の制御システム。
  5. 前記マーカーは、
    前記車両の速度を表すために間隔を置いて配置された複数のコンターライン、
    前記車両の速度の変化を表すために間隔を置いて配置された複数のコンターライン、
    色分けされた速度表示であって、前記色分けの特定の色は、前記車両の特定の速度を表す、色分けされた速度表示、
    色分けされた速度表示であって、前記色分けの特定の色は、前記車両の速度の特定の変化を表す、色分けされた速度表示、及び
    前記ルート上の前記マーカーで示された前記位置で前記車両が速度を変更することを示すフラグ、
    のうちの1つ又は複数を備える、
    請求項3又は4に記載の制御システム。
  6. リアルタイム又は所定の時間、距離、速度又は加速度間隔で前記表現を決定し、前記出力装置に提供するための最新の決定された表現を示す前記信号を出力するように構成されている、
    請求項1から5までのいずれか1項に記載の制御システム。
  7. 前記速度プロファイルは、
    前記速度プロファイルを決定する前の固定目標速度の設定に続いて、前記車両が前記前方のルートを走行するように自動的に制御される前記1つ又は複数の速度、及び
    前記車両の運動中に感知された前記前方のルートの1つ又は複数の特性に従って実行される可変目標速度の適応設定に続いて、前記車両が前記前方のルートを走行するように自動的に制御される前記1つ又は複数の速度、
    のうちの1つ又は複数を表す、
    請求項1から6までのいずれか1項に記載の制御システム。
  8. 前記受信されたルートデータが以下の1つ又は複数を表し、及び/又は前記表現が以下の1つ又は複数を示すように構成された1つ又は複数のインジケータを備える、
    前記前方のルートがオンロードルートかオフロードルートか、
    前記前方のルートの勾配、
    前記前方のルートのルート幅、
    前記前方のルートの曲率、
    前記前方のルートのルート表面、
    前記前方のルートの制限速度、
    現在の気象条件、
    地理的位置識別子、
    前記車両が現在ブレーキをかけている場合、
    前記車両が現在加速している場合、
    前記車両が前記前方のルートで停止する場合、及び
    前記車両の近くにさらに車両がある場合、
    請求項1から7までのいずれか1項に記載の制御システム。
  9. 前記受信された速度プロファイルデータが、それを下回ると前記車両が前記車両の前記前方のルート上を走行するように自動的に制御される速度制限を示す、
    請求項1から8までのいずれか1項に記載の制御システム。
  10. 前記表現が前記前方のルートに対する前記車両の前記相対位置を備え、
    前記前方のルートは、
    一般的なルートの概略表現、又は
    前記前方のルートの1つ又は複数の実世界の特徴を示す、現在の前記前方のルートの代表的な表現、
    である、
    請求項1から9までのいずれか1項に記載の制御システム。
  11. 請求項1から10までのいずれか1項に記載の制御システムを備える車両。
  12. 車両用の方法であって、
    前記車両が前記車両の前方のルートを走行するように自動的に制御される速度を表す前記車両の速度プロファイルを示す速度プロファイルデータを受信すること、
    前記車両の前記前方のルートを示すルートデータであって、前記車両の1つ又は複数のセンサーによってリアルタイムで記録されたルート地形データを備えるルートデータを受信すること、
    前記受信した速度プロファイルデータ及び前記受信したルートデータを使用して、前記前方のルートに対する前記車両の相対位置と前記前方のルート上の前記速度プロファイルの表示とを備える表現を決定すること、及び
    出力装置に提供するための前記表現を示す信号を出力すること、
    を備える方法。
  13. 前記受信した表現を表示スクリーンに表示すること、及び/又は
    前記速度プロファイルに従って前記前方のルートを走行するように前記車両を自動的に制御すること、
    を備える、請求項12に記載の方法。
  14. 実行されたとき、請求項12又は13に記載の方法を実行するように構成されたコンピュータソフトウェア。
  15. 非一時的なコンピュータ可読媒体に格納された、請求項14に記載のコンピュータソフトウェア。
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