JP2022554337A - 緊急軌道の決定および自動化された車両の動作のための方法および装置 - Google Patents

緊急軌道の決定および自動化された車両の動作のための方法および装置 Download PDF

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Abstract

緊急軌道の決定（３２０）のための方法（３００）および装置ならびに自動化された車両の動作（４４０）のための方法（４００）および装置。【選択図】図１

Description

本発明は、なかでも緊急軌道の決定のための方法および自動化された車両の動作のための方法に関する。
緊急軌道の決定のための本発明による方法は、自動化された車両のルート情報を表すルートデータ値を受信するステップと、この自動化された車両のルート情報に依存して、自動化された車両の各々のための緊急軌道を決定するステップであって、これらの緊急軌道の各々が、互いに、時間的および／または場所的に設定された最小間隔に従うステップと、自動化された車両の動作のために、自動化された車両に緊急軌道を送信するステップとを含む。
自動化された車両とは、ＳＡＥレベル１～５（規格ＳＡＥ Ｊ３０１６を参照）の１つに基づいて形成されている車両のことである。
（通常および／または緊急）軌道とは、自動化された車両のための、例えば自動化された横方向制御および／または縦方向制御によって走行される設定ルートのことである。一実施形態では、軌道は、例えば離散した座標点および／またはベクトルなどである。
これに関し通常軌道は、とりわけ、スタート地点（例えば通常軌道の決定時点での相応の自動化された車両の位置）とゴール地点の間の交通路であり、この通常軌道の決定は、例えば周囲特徴［交通量、ロードコース、交差点、他の車両など］が考慮されることによって行われる。通常軌道は、（自動化された車両のための）交通誘導システムにより、（デジタル）地図を使って、さらなる（自動化された）車両またはその他のオブジェクトを考慮して決定される自動化された車両のためのルートであることが好ましく、この決定の際には、例えば変化する条件（歩行者、車両移動など）にルートを適合させるため、自動化された車両と交通誘導システムの間の通信接続が前提条件とされる。
緊急軌道は、例えば、緊急事態の発生時点での位置を出発点として、できるだけ速く（オブジェクト、さらなる車両などとの衝突なしで）自動化された車両の安全な停車をもたらすために用いられるルートである。好ましくは、緊急軌道は、安全区域（交通路の路肩、駐車スペースなど）内へのできるだけ速いルートを含む。
ルート情報は、例えば自動化された車両の通常軌道および／または（その時々の）位置、とりわけ通常軌道に沿った（その時々の）位置を含む。
緊急軌道の各々が互いに、時間的および／または場所的に設定された最小間隔に従うとは、これらの緊急軌道が交差しない、もしくはこれらの緊急軌道が少なくとも部分的に平行に走る場合に互いに対して例えば数メートルの安全間隔を有するということであり、かつ／または場合によっては互いに交差するかもしくは安全間隔を有し得ない緊急軌道が、（これらの緊急軌道を受信する）当該の自動化された車両が時間的にずれて相応の危険区域を通るように決定されるということである。
好ましくは、この方法のステップが、ルートデータ値が受信されなくなるまで周期的に、とりわけ設定されたサイクル時間で繰り返される。
これは例えば、自動化された車両からのルートデータが繰り返し何度も受信され、それにより、例えば（通常軌道に沿った）それぞれその時々の位置に依存して、（その時々の）緊急軌道が決定され、かつ自動化された車両に送信されることを意味する。
好ましくは、この方法が、追加的に周辺環境データ値の受信を行い、この周辺環境データ値は、自動化された車両の周囲を表す。この場合、緊急軌道の決定は、追加的に、自動化された車両の周囲に依存して行われる。
周辺環境データ値の受信とは、例えば、自動化された車両自体が（少なくとも部分的に）、この周囲を、周辺環境センサ機器を使って捕捉し、かつ受信のために送信するということである。さらなる一実施形態では、それに加えてまたはその代わりに、周辺環境データ値が、周辺環境センサ機器を内包するインフラユニット（照明機構、交通標識、橋脚、トンネルの壁など）によって捕捉され、かつ受信のために送信される。
周辺環境センサ機器とは、自動化された車両の周囲を周辺環境データ値の形態で捕捉するために形成されている、少なくとも１つのビデオセンサおよび／または少なくとも１つのレーダセンサおよび／または少なくとも１つのライダセンサおよび／または少なくとも１つの超音波センサおよび／または少なくとも１つのさらなるセンサのことである。周辺環境センサ機器は、とりわけ、周囲内の周囲特徴（ロードコース、交通標識、路面標示、建物、車道境界線など）および／または交通オブジェクト（車両、自転車に乗っている人、歩行者など）を捕捉するために形成されている。一実施形態では、周辺環境センサ機器が、例えば、計算ユニット（プロセッサ、メインメモリ、ハードディスク）を適切なソフトウェアと共に含み、かつ／またはそのような計算ユニットと接続されており、それにより、これらの周囲特徴が捕捉されおよび／または分類されもしくは割り当てられ得る。
緊急軌道の決定とは、例えば、地図データおよび／または自動化された車両のルートデータおよび／または周辺環境データ値をベースとして周辺環境モデルが作成され、次いでこの周辺環境モデルを使って緊急軌道が決定されるということである。
（緊急軌道の決定のための）本発明による装置、とりわけサーバは、相応の方法請求項の１つに基づく方法のすべてのステップを実行するよう構成されている。
可能な一実施形態では、これらの方法請求項の１つに基づく方法を実行するために、（緊急軌道の決定のための）この装置が、計算ユニット（プロセッサ、メインメモリ、ハードディスク）および適切なソフトウェアを含む。このためにこの装置は、例えば、ルートデータ値および／または周辺環境データ値および／または（データ値の形態でのまたは信号の形態での）緊急軌道を提供および／または送信および／または受信するために形成されている送信および／または受信ユニットを含む。代替的な一実施形態では、この装置は、適切なインターフェイスにより送信および／または受信機構と接続されている。
サーバとは、例えば単一サーバまたはサーバ複合体（クラウド）のことである。
さらに、コンピュータによるコンピュータプログラムの実行の際にコンピュータに緊急軌道の決定のための方法請求項の１つに基づく方法を実行させる命令を含むコンピュータプログラムが特許請求される。一実施形態では、コンピュータプログラムは、（緊急軌道の決定のための）この装置に含まれたソフトウェアに相当する。
さらに、このコンピュータプログラムが保存されている機械可読メモリ媒体が特許請求される。
自動化された車両の動作のための本発明による方法は、外部サーバにルートデータ値を送信するステップであって、このルートデータ値が、自動化された車両の通常軌道に依存したルート情報を表すステップと、外部サーバから緊急軌道を受信するステップであって、この緊急軌道が、緊急軌道の決定のための方法請求項の１つに基づく方法を使って決定されるステップとを含む。この方法はさらに、自動化された車両の通信接続の機能性をチェックするステップであって、この通信接続が、少なくとも緊急軌道の受信のために形成されているステップと、通信接続の機能性に依存して、通常軌道を使ってまたは緊急軌道を使って、自動化された車両を動作させるステップとを含む。
自動化された車両の通信接続の機能性とは、例えば、データ値の送信および／または受信のための機能を果たす能力が存在するまたは存在しないということである。この機能性が、例えば、データ値の形態で、通信接続の２つのあり得るフィードバック、すなわち（１）通信接続は機能を果たす能力がある；（２）通信接続は機能を果たす能力がない、を表す。このチェックは、例えば、内部の（ソフトウェアベースの）分析が実行されることによって、および／またはテスト信号が送信され、かつ（あり得る）応答信号と比較されることによって実施される。
好ましくは、この方法のステップが、周期的に繰り返される。この場合、自動化された車両の動作は、通常軌道を使ってまたは最後に受信された緊急軌道を使って行われる。
通常軌道を使ったまたは最後に受信された緊急軌道を使った、自動化された車両の動作とは、例えば、自動化された車両が、自動化された横方向制御および／または縦方向制御により、相応の軌道に沿って移動させられるということである。さらなる一実施形態では、動作とは、それに加えて、安全性を高める支援機能（シートベルトの引き締め、エアバッグの事前調整、シート位置の適合など）の実行のことである。動作とは、とりわけ、例えば衝突に基づく、自動化された車両または自動化された車両の乗員に対する危険が、回避またはできるだけ低減されるように、車両が動作されるということである。
（自動化された車両の動作のための）本発明による装置、とりわけ制御機器は、相応の方法請求項の１つに基づく方法のすべてのステップを実行するよう構成されている。
可能な一実施形態では、これらの方法請求項の１つに基づく方法を実行するために、（自動化された車両の動作のための）この装置が、計算ユニット（プロセッサ、メインメモリ、ハードディスク）および適切なソフトウェアを含む。このためにこの装置は、例えば、ルートデータ値および／または周辺環境データ値および／または（データ値の形態でのまたは信号の形態での）緊急軌道を提供および／または伝送および／または受信するために形成されている送信および／または受信ユニットを含む。代替的な一実施形態では、この装置は、適切なインターフェイスにより送信および／または受信機構と接続されている。この実施形態に応じて、送信および／もしくは受信機構またはインターフェイスは、少なくとも緊急軌道の受信のために形成されている通信接続に相当する。加えてこの装置は、自動化された車両の動作のためのインターフェイスを有し、このインターフェイスにより、例えば横方向制御および／または縦方向制御のための相応の信号が提供され得る。
本発明による方法は、なかでも、例えば交通誘導センター（ここでは：サーバ）から、自動化された車両を動作させることを可能にし、それも、自動化された車両と交通誘導センターの間の通信接続の故障時でさえ、（例えば通信接続が復活するまで、および／またはすべての関与する自動化された車両が安全に（衝突なしでなど）停車するまで）自動化された車両の安全な動作を可能にするという課題を解決することが有利である。この課題は、緊急軌道の決定のための装置および自動化された車両の動作のためのそれぞれの装置を含む本発明によるシステムを使って、自動化された車両の各々のために、これらの自動化された車両のルート情報に依存して緊急軌道が決定されることによって解決される。この場合、自動化された車両は、関連するデータの交換の権限をもつ通信接続の機能性に依存して、緊急軌道を使って動作される。これは、通信接続が（とりわけ自然発生的に）途切れる場合に、これらの緊急軌道が、かち合いまたは衝突に至らないよう互いに調整されることを可能にする。
本発明の有利な変形形態は、従属請求項に提示されており、かつ明細書中に記載されている。
本発明の例示的実施形態を図面に示しており、かつ以下の説明においてより詳しく解説する。
緊急軌道の決定のための本発明による方法の１つの例示的実施形態のフローチャートである。 自動化された車両の動作のための本発明による方法の１つの例示的実施形態のフローチャートである。 両方の方法の連携の１つの例示的実施形態のフローチャートである。
図１は、緊急軌道の決定３２０のための方法３００の１つの例示的実施形態を示す。
ステップ３０１では、方法３００がスタートする。
ステップ３１０では、自動化された車両のルート情報を表すルートデータ値が受信される。
一実施形態ではステップ３２０が続く。代替的な一実施形態ではステップ３１５が続く。
ステップ３１５では、周辺環境データ値が受信され、この周辺環境データ値は、自動化された車両の周囲を表す。
さらなる代替的な実施形態では、最初にステップ３１５が、その後にステップ３１０が続くか、またはステップ３１０と３１５が少なくとも部分的に同時に実行される。
ステップ３２０では、自動化された車両の各々のための緊急軌道が、自動化された車両のルート情報に依存して、緊急軌道の各々が互いに、時間的および／または場所的に設定された最小間隔に従うように決定される。さらなる一実施形態では、緊急軌道が、追加的に、自動化された車両の周囲に依存して決定される。
ステップ３３０では、自動化された車両の動作のために、自動化された車両に緊急軌道が送信される。一実施形態ではステップ３４０が続く。代替的な一実施形態では、方法３００のステップ３１０、３２０、３３０が、ルートデータ値が受信されなくなるまで周期的に、とりわけ設定されたサイクル時間で繰り返される。
ステップ３４０では、方法３００が終了する。
図２は、自動化された車両の動作４４０のための方法４００の１つの例示的実施形態を示す。
ステップ４０１では、方法４００がスタートする。
ステップ４１０では、外部サーバにルートデータ値が送信され、このルートデータ値は、自動化された車両の通常軌道に依存したルート情報を表す。
ステップ４２０では、外部サーバから緊急軌道が受信され、この緊急軌道は、方法３００の一実施形態によって決定される。
ステップ４３０では、自動化された車両の通信接続の機能性がチェックされ、この通信接続は、少なくとも緊急軌道の受信のために形成されている。
ステップ４４０では、通信接続の機能性に依存して、通常軌道を使ってまたは緊急軌道を使って、自動化された車両が動作される。代替的な一実施形態では、方法４００のステップ４１０、４２０、４３０が周期的に繰り返され、自動化された車両は、通常軌道を使ってまたは最後に受信された緊急軌道を使って動作される。
ステップ４５０では、方法４００が終了する。
図３は、緊急軌道の決定３２０のための方法３００と、（特色づけられた）自動化された車両の動作４４０のための方法４００との連携の１つの例示的実施形態を示す。
ステップ４１０では、（特色づけられた）自動化された車両から外部サーバにルートデータ値が送信され、このルートデータ値は、（特色づけられた）自動化された車両の通常軌道に依存したルート情報を表す。
ステップ３１０では、（特色づけられた）自動化された車両からのルートデータ値と、（さらなる）自動化された車両からのルート情報を表すさらなるルートデータ値とが受信される。
ステップ３２０では、自動化された車両の各々のための緊急軌道が（つまり、ステップ４１０でそのルートデータ値を送信した特色づけられた自動化された車両のための特色づけられた緊急軌道も）、これらの自動化された車両のルート情報に依存して、緊急軌道の各々が互いに、時間的および／または場所的に設定された最小間隔に従うように決定される。
ステップ３３０では、自動化された車両の動作のために、自動化された車両に緊急軌道が（つまり、ステップ４１０でそのルートデータ値を送信した特色づけられた自動化された車両に特色づけられた緊急軌道も）送信される。
ステップ４２０では、外部サーバから緊急軌道が受信される。
ステップ４３０では、（特色づけられた）自動化された車両の通信接続の機能性がチェックされ、この通信接続は、少なくとも緊急軌道の受信のために形成されている。
ステップ４４０では、通信接続の機能性に依存して、通常軌道を使ってまたは（特色づけられた）緊急軌道を使って、（特色づけられた）自動化された車両が動作される。

Claims (9)

  1. 緊急軌道の決定（３２０）のための方法（３００）であって、
    － 自動化された車両のルート情報を表すルートデータ値を受信（３１０）するステップと、
    － 前記自動化された車両の前記ルート情報に依存して、前記自動化された車両の各々のための緊急軌道を決定（３２０）するステップであり、前記緊急軌道の各々は、互いに、時間的および／または場所的に予め設定された最小間隔に従う、ステップと、
    － 前記自動化された車両の動作のために、前記自動化された車両に前記緊急軌道を送信（３３０）するステップと
    を含む、方法（３００）。
  2. 前記方法（３００）の前記ステップが、ルートデータ値が受信されなくなるまで周期的に、とりわけ予め設定されたサイクル時間で繰り返されることを特徴とする請求項１に記載の方法（３００）。
  3. 前記方法（３００）が、追加的に周辺環境データ値の受信（３１５）を行い、前記周辺環境データ値が、前記自動化された車両の周囲を表し、かつ前記緊急軌道の前記決定（３２０）が、追加的に、前記自動化された車両の前記周囲に依存して行われることを特徴とする請求項１または２に記載の方法（３００）。
  4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の方法（３００）のすべてのステップを実行するよう構成されている装置、とりわけサーバ。
  5. コンピュータによるコンピュータプログラムの実行の際に前記コンピュータに請求項１から３のいずれか１項に記載の方法（３００）を実行させる命令を含むコンピュータプログラム。
  6. 請求項５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可読メモリ媒体。
  7. 自動化された車両の動作（４４０）のための方法（４００）であって、
    － 外部サーバにルートデータ値を送信（４１０）するステップであり、前記ルートデータ値が、前記自動化された車両の通常軌道に依存したルート情報を表すステップと、
    － 前記外部サーバから緊急軌道を受信（４２０）するステップであり、前記緊急軌道が、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法（３００）を使って決定されるステップと、
    － 前記自動化された車両の通信接続の機能性をチェック（４３０）するステップであり、前記通信接続が、少なくとも前記緊急軌道の受信のために形成されているステップと、
    － 前記通信接続の前記機能性に依存して、前記通常軌道を使ってまたは前記緊急軌道を使って、前記自動化された車両を動作（４４０）させるステップと
    を含む、方法（４００）。
  8. 前記方法（４００）の前記ステップが周期的に繰り返され、かつ前記自動化された車両の前記動作（４４０）が、前記通常軌道を使ってまたは最後に受信された前記緊急軌道を使って行われることを特徴とする請求項７に記載の方法。
  9. 請求項７または８に記載の方法（４００）のすべてのステップを実行するように構成されている装置、とりわけ制御機器。
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