JP2023516340A - 車両の運転するための方法、駐車支援システム及び車両 - Google Patents

Abstract

（車両の運転するための方法、駐車支援システム及び車両）駐車支援システム（１１０）によって、車両（１００）を運転するための方法であって、追従モードにおいて前記車両（１００）をトレーニングされた軌道（ＴＲ）に沿って運転するように又は運転を開始するように構成される方法において、当該方法は、ａ） 前記トレーニングされた軌道（ＴＲ）を受信する（Ｓ１）ことであって、トレーニングモードにおいて、手動でナビゲートされる軌道が前記トレーニングされた軌道（ＴＲ）として記録され、前記トレーニングされた軌道（ＴＲ）は少なくとも１つの強く湾曲するセクション（ＴＡ）を含み、当該少なくとも１つの強く湾曲するセクション（ＴＡ）の曲率半径（Ｒ１、Ｒ２）は、追従モードにおいて予め定められる最大許容ステアリングロックを有する前記車両（１００）で達成できる半径よりも小さい、ことと、ｂ） 前記トレーニングされた軌道（ＴＲ）における前記強く湾曲するセクション（ＴＡ）の開始ポイント（Ａ）及び終了ポイント（Ｅ）を決定する（Ｓ２）ことと、ｃ） 代替開始ポイント（ＥＡ）を代替終了ポイント（ＥＥ）に接続する代替軌道（ＥＴＲ）を特定する（Ｓ３）ことと、を含み、前記代替開始ポイント（ＥＡ）及び前記代替終了ポイント（ＥＥ）は各々前記トレーニングされた軌道（ＴＲ）上にあり、前記強く湾曲するセクション（ＴＡ）は、前記代替開始ポイント（ＥＡ）と前記代替終了ポイント（ＥＥ）との間にあり、前記代替軌道（ＥＴＲ）の最大曲率は、前記追従モードにおいて予め定められる前記最大許容ステアリングロックによって又はより小さなステアリングロックによって達成可能な曲率半径（Ｒ１、Ｒ２）を有する、方法。

Description

本発明は、車両を運転するための方法、駐車支援システム、及び車両に関する。

トレーニングモードにおいて、例えば中庭入り口から車庫に入るまでの、具体的な軌道を車両によって辿るようにユーザによりトレーニング可能な車両用駐車支援システムが知られている。この目的のために、ユーザによって手動でナビゲートされる軌道が記録される。後の追従する場合、駐車支援システムは、トレーニング中にユーザによって行われた制御アクションを自動的に実行し、その結果、車両はその軌道を辿る。

ＤＥ １０ ２０１７ ００２ ７３１ Ａ１は、動力車両を運転するための方法を記載する。その方法は、第１駐車プロセスの間、特に入庫プロセスの間、第１軌道に沿って動力車両を手動で案内することを含む。第１軌道は、第１駐車プロセス中に記録される。さらに第２軌道は、第１軌道に平滑化法を適用することによって、及び／又は、第１駐車プロセス中に取得された環境データに対し、特に取得された環境データから決定される障害物領域及び／又は障害物のない領域に対し、第１軌道を適合させることによって、決定される。

技術的な理由により、軌道をトレーニングする際にユーザによって簡単に変えられる非常に大きな或いは最大のステアリングロックが、追従モードにおいて達成できない。そのため、ユーザがステアリングロックに関する上限値を超えた場合、駐車支援システムが軌道のトレーニングを中断するように、規定される。そしてその軌道は保存されずに、追従に利用可能とはならない。駐車支援システムが依然として軌道をトレーニングして記憶する場合、トレーニングされた軌道を辿る際に車両がトレーニングされた軌道から外れるという問題が発生する可能性があり、それは良くて追従運転が中止されることにつながり、悪くて車両が障害物に衝突することにつながる。

この背景に対し、本発明の１つの目的は、車両の運転性を向上させることにある。

第１態様は、追従モードにおいて、トレーニングされた軌道に沿って車両を運転するように又は車両の運転を開始するように構成された駐車支援システムによって、車両を運転するための方法を提案する。第１ステップａ）において、手動でナビゲートされる軌道がトレーニングされた軌道として記録されるトレーニングモードにおいてトレーニングされた軌道が、受信される。このケースにおける「受信」は、特に、その軌道のセンサーベースの記録から少なくとも生の測定データが提供されることを意味する。トレーニングされた軌道は、好ましくは、特に、超音波センサー及び／又はカメラセンサー及び／又はＧＰＳセンサー及び／又はレーダセンサー及び／又はｌｉｄａｒセンサー及び／又はオドメトリセンサー（ｏｄｏｍｅｔｒｙ ｓｅｎｓｏｒ）などの少なくとも１つの車両センサーの助けによって、センサーベースの方法で予め記録される。トレーニングされた軌道は、少なくとも１つの強く湾曲するセクションを含み、当該セクションの曲率の半径は、追従モードにおいて予め定められた最大許容ステアリングロックを有する車両で達成できる半径より小さい。第２ステップｂ）において、トレーニングされた軌道における強く湾曲するセクションの開始ポイント及び終了ポイントが決定される。また決定することは、規定すること及び／又は検出することを含む。第３ステップｃ）において、代替開始ポイントを代替終了ポイントに接続する代替軌道が特定される。代替開始ポイント及び代替終了ポイントは各々トレーニングされた軌道上にあり、強く湾曲するセクションは、代替開始ポイントと代替終了ポイントとの間にある。代替軌道の最大曲率は、追従モードにおいて予め定められた最大許容ステアリングロックで達成可能な又はより小さなステアリングロックで達成可能な曲率の半径を有する。

この方法は、一方では、非常にきついカーブを含む軌道がトレーニングモードでトレーニングされることができ、他方では、車両がトレーニングされた軌道から大きく離れ過ぎることなく、トレーニングされた軌道が追従モードでうまく辿られることができるという利点を有する。その方法は、軌道をトレーニングする際にユーザによって使用される最大ステアリングロックを交通状況が必ずしも必要としない場合に、好ましくは使用される。ステアリングロック又はステアリングアングルは、例えば、ステアリングホイールの回転の車軸と車両の横方向との間の角度、又は、ホイール回転方向と車両の縦方向との間の角度を、意味するものとして理解される。

駐車支援システムは、運転支援システムとも呼ばれうるものであり、特に車両の部分的な自律運転又は完全な自律運転のために構成される。部分的な自律運転は、例えば、駐車支援システムがステアリング装置及び／又は自動速度レベルシステムを制御することを意味するものとして理解される。完全な自律運転は、例えば、駐車支援システムが駆動デバイス及び制動デバイスも追加的に制御することを意味するものとして理解される。駐車支援システムは、ハードウェアの形態及び／又はソフトウェアの形態で実装されうる。ハードウェアの形態での実装の場合、駐車支援システムは、例えば、コンピュータ又はマイクロプロセッサの形態としうる。ソフトウェアの形態での実装の場合、駐車支援システムは、コンピュータプログラムプロダクト、関数、ルーチン、プログラムコードの一部、又は実行可能物体の形態としうる。特に、駐車支援システムは、車両の上位の制御システム、例えばＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）、の一部の形態としうる。

車両は、例えば自動車或いはトラックである。特に、車両は、車両の走行状態を把握するように及び車両の環境を把握するように構成された複数のセンサーユニットを備える。車両のそのようなセンサーユニットの例は、カメラなどの画像記録デバイス、ＲＡＤＡＲ又はＬＩＤＡＲ、超音波センサー、位置センサー、車輪角センサー及び／又は車輪速度センサーである。センサーユニットは、各々、センサー信号を出力するように構成されており、例えば、取得したセンサー信号に基づいて部分的な自律運転又は完全な自律運転を行う駐車支援システムに対し、センサー信号を出力する。

軌道をトレーニングするため、例えばユーザによって駐車支援システムがトレーニングモードに置かれる。トレーニングモードにおいて、駐車支援システムは、好ましくは、ユーザの制御入力の全て、例えばステアリング角、係合ギア、移動距離などを記録する。対応する値は、好ましくは互いに関連付けられて記憶され、その結果、例えば、ステアリング角が車輪回転数の関数として利用できる。このように、少なくともノンスリップドライブの場合には、トレーニングされた軌道が明確に定められる。オドメトリデータ（ｏｄｏｍｅｔｒｙ ｄａｔａ）とも呼ばれるこれらのデータに加え、車両の環境センサーからのセンサー信号も好ましくはトレーニング中に記録される。これは、特に追従モードにおいて、駐車支援システムの方向付けを容易にすることができる。

ここでの特別な特徴は、追従モードで達成できるよりも大きなステアリング角が使用される場合に軌道も記録されることである。非常に大きなステアリング角、例えば最大ロック、は、非常に高いトルクが必要となる。ユーザはステアリングホイール及びサーボモーターを使って簡単にそのトルクを実現できるが、これは自律運転時のステアリング角を制御するためのアクチュエータに関して非常に高い負荷である。アクチュエータの急速な摩耗又は早期故障のリスクを低く抑えるため、自律運転モードで達成できる最大ステアリング角は、それ故に、小さくされることが可能であり、例えばそれは設計に関連づけられる最大ステアリング角の８０％又は９０％である。追従モードにおいて達成可能な最大ステアリング角は、限界ステアリング角としても、以下で言及されうる。

ステアリング角が大きいほど、それによって生じる軌道の曲率は大きくなり、曲率円又は接触円の曲率の半径は小さくなる。従って、追従モードでナビゲートされうる軌道は、最大限界曲率及び最小限界曲率半径を有する。そのため、限界曲率より大きい曲率及び限界曲率半径より小さい曲率半径を実現することはできない。

また、トレーニングされた軌道は、限界曲率よりも大きな曲率の複数のセクションを含むことも可能である。それぞれの軌道、例えばトレーニングされた軌道及び代替軌道、は、例えば基準ポイント、特に中心ポイント、重心又は車両の後軸の中心ポイント、に関連付けられる。代替的に又は追加的に、車両の１つ又は複数の車輪の軌道は、記録され及び／又は特定され及び／又は受信されることができ、及び／又は車両の本体の１つ又は複数のコーナーポイントに関する軌道としうる。

軌道が記録され又はトレーニングされながら、強く湾曲するセクションの開始ポイントと終了ポイントはすでに決定されることができる。例えば、ユーザが限界ステアリング角を超えた時点又はそれを再び下回った時点に対応するオドメトリデータにおけるデータポイントが、それに応じてマークが付けられる。或いは、軌道の曲率が軌道の各ポイントで解析され、追従モードが作動されており且つ対応する軌道が選択されている場合にのみ、限界曲率を超える曲率の接続部分がそれに応じてマークを付けられるように規定されてもよい。そして、そのような部分の最初のポイントが開始ポイントであり、その部分の最後のポイントが終了ポイントである。

そして代替軌道が、強く湾曲するセクションに関して特定され、当該代替軌道の最大曲率は限界曲率を超えない。代替軌道の代替開始ポイントと代替終了ポイントは、いずれもトレーニングされた軌道上にあり且つ強く湾曲するセクションも含む。これは、代替軌道がトレーニングされた軌道からできるだけ逸脱しないようにすること、及び、車両が代替軌道をたどった後に再びトレーニングされた軌道に乗るようにすることを確かにする。

Ｓ－湾曲などの互いに近接している複数の強く湾曲するセクションを有する複雑なトレーニングされた軌道の場合、代替軌道が、強く湾曲するセクションの個々のものに関して、トレーニングされた軌道上にないそれぞれの代替軌道の代替開始ポイント及び／又は代替終了ポイントとともに、特定されるように規定されてもよい。そして、こうして決定された複数の代替軌道は連結されて全体の代替軌道を形成し、当該全体の代替軌道の開始ポイント及び終了ポイントがトレーニングされた軌道上にある。この場合、その全体の代替軌道は、必ずしも複数の代替軌道の全体過程を含む必要はなく；むしろ、これらは部分的に短くされることができる。例えば、第１の代替軌道から第２の後続の代替軌道への移行がある移行ポイントが、この目的のために特定される。そのような移行ポイントは、それぞれの代替軌道の代替開始ポイントと代替終了ポイントとの間であってもよい。

実施形態において、特定された代替軌道が記憶され、特に、特定された代替軌道がうまく追従されることができたかどうかの情報を記憶することが可能である。そして、ユーザがトレーニングされた軌道を辿らせたい次回に、記憶された軌道を利用することが可能である。これは、必要な計算量を減らすことができる。

その方法の一実施形態によれば、代替軌道は、少なくとも強く湾曲するセクション内のセクションにおいて延び、及び／又は、代替軌道は、強く湾曲するセクションの曲率と比較して負の曲率のセクションを有し、及び／又は、代替軌道は、複数の進行方向変更セクションを含む。

強く湾曲するセクション内において代替軌道が延びることは、例えば、曲率半径で描かれた円であって強く湾曲するセクションに対して横たわる曲率円又は接触円が交わることを意味するものとして理解される。

負の曲率は、曲率が同じ進行方向における他の方向に向かうことを意味し、それは、左回りから右回りへの又はその逆の進行方向の変化に対応する。またそれは凸型の曲率又は凹型の曲率を指すことも可能である。また曲率円が軌道の反対側にあるとも言えることができる。

進行方向変更セクションは、車両がこの部分において進行方向を変更すること、すなわち前向き走行から後ろ向き走行に変更すること又はその逆、を意味するものとして理解される。

その方法の更なる実施形態によれば、代替開始ポイントは、車両の進行方向に関してトレーニングされた軌道上の強く湾曲するセクションの開始ポイントよりも前であり、及び／又は代替終了ポイントは、車両の進行方向に関してトレーニングされた軌道上の強く湾曲するセクションの終了ポイントよりも後である。

これは、代替軌道が強く湾曲するセクションを完全に囲むことを、例えばトレーニングされた軌道の終了ポイントに安全に近づくことができることを、確かにする。

その方法の更なる実施形態によれば、代替軌道は、強く湾曲するセクションよりも短い。

これは、特に代替軌道が強く湾曲するセクション内の大部分又は全体を通る場合の事例である。

その方法の更なる実施形態によれば、トレーニングされた軌道と代替軌道との間の最大オフセットは、予め定められた限界値よりも小さい。

そのオフセットは、距離と呼ぶこともできる。特に、代替軌道の特定位置での最大オフセットは、トレーニングされた軌道に沿ったポイントまでの最短距離である。その予め定められた限界値は、例えば、１ｍ、２ｍ、３ｍ、４ｍ、或いは５ｍまでである。この場合、地下駐車場、駐車場棟、庭での又は道路沿いの駐車場などの様々な環境に関する最大オフセットに関する様々な制限値が与えられうる。

ここでは好ましくは車両の形状も考慮され、その結果、例えば、車両の異なる方向もオフセットに寄与する。例えば、車両の形状は、車両が進んだ占有面積（ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ）で近似されることができる。ここでは、オフセットとして様々な寸法を導入することができる。例えば、トレーニングモードにおいて車両が進んだエリアの外側にあるすべてのポイントが、オフセットとして指定されることができる。代替的に、これらのポイントとその進んだエリアとの間の最短距離の平均値又はＲＭＳ値も、オフセットとして定められることができる。

この実施形態は、車両が、代替軌道を辿る際に、トレーニングされた軌道から大きく離れ過ぎて移動しないことを確かにする。

その方法の更なる実施形態によれば、代替軌道は少なくとも１つの進行方向変更セクションを含み、当該少なくとも１つの進行方向変更セクションの曲率は、その進行方向変更セクションのセクション開始ポイントにおける代替軌道の曲率よりも小さく、好ましくはゼロであり、好ましくは負である。

また、逆位相操舵（ｃｏｕｎｔｅｒｓｔｅｅｒｉｎｇ）が進行方向変更セクションにおいて行われるとも言える。このようにして、トレーニングされた軌道上での車両の方向と比較した車両の方向の逸脱は、特に効率的に修正されることができる。

その方法の更なる実施形態によれば、複数のそれぞれの進行方向変更セクションのセクション開始ポイントでの代替軌道に対する第１接線と、セクション開始ポイントに対応するポイントでのトレーニングされた軌道に対する第２接線との間の開き角度は、予め定められた限界値以上である。

その対応するポイントは、例えば、トレーニングされた軌道上のポイントであり、当該トレーニングされた軌道上のポイントは、セクション開始ポイントまで最も短い距離を有する。開き角度に関する予め定められた限界値は、例えば、１５°、２０°、２５°、３０°、３５°、４０°又は４５°までである。この場合、地下駐車場、駐車場ブロック、庭における又は道路沿いの駐車場などの様々な環境に関し、様々な限界値が与えられることができる。

その方法の更なる実施形態によれば、代替軌道に沿った予め定められた距離の後に、代替軌道は各ケースにおいて進行方向変更セクションを含む。

予め定められた距離は、進んだ距離として定義されることができる。ただし、その予め定められた距離は方向転換に関するものでありうる；例えば、４５°カーブや９０°カーブの後の各ケースにおいて進行方向転換セクションを設けることが可能である。

その方法の更なる実施形態によれば、代替軌道は、代替開始ポイントに直接続く開始部分において及び／又は代替終了ポイントに直接続く終了部分において、強く湾曲するセクションに対して負の曲率を有する。

その方法の更なる実施形態によれば、代替開始ポイント、代替終了ポイント及び代替軌道は、反復最適化法（ｉｔｅｒａｔｉｖｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ）によって特定される。

反復最適化法は、最大許容オフセット及び／又は開き角などの様々な予め定められた限界値を考慮するのに特に適している。さらに、移動物体や障害物などの動的に変化する状況が、反復最適化法によって考慮されることができる。

実施形態において、車両の環境センサー及び／又は外部環境センサーによって提供される環境センサーデータが、その特定において考慮される。

この実施形態は、代替軌道を特定する際に移動障害物などの経時的な交通状況の変化が考慮されるので、有利である。

その方法の更なる実施形態によれば、車両は、強く湾曲するセクションの開始ポイントの直前にあるトレーニングされた軌道上の定位位置において、場所が特定される。

定位は、ここで、車両の位置を決めるものと理解される。その位置は、例えば地球を表す球面上の座標によって、明確にされることができ、特にＧＰＳなどの衛星ベースのシステムの助けを借りて特定されることができる。ただし、建物や道路標識などの固定物との関係でその位置を決めることもできる。その定位は、環境センサーデータに基づき内部デバイスによって、又は、外部カメラなどの外部デバイスによって、行われることができる。

実施形態において、トレーニングされた軌道をたどる間に、オドメトリを使用して車両の位置が特定されてもよい。この代替として、定期的に又は必要に応じて、車両の定位を繰り返すことができる。これは、例えば最初の定位における及び／又はオドメトリの間の誤差に起因する、実際の位置のズレを回避することを可能にする。

その方法の一実施形態によれば、追従モードにおいて予め定められた最大許容ステアリング角は、左及び右に関して異なっている。

車輪サスペンションの設計に関連する相違などに起因して、車両の操縦行動に違いがありうるものであり、それはこれによって考慮されることができる。

第２態様は、プログラムがコンピュータによって実行される場合に、前記コンピュータに上述の方法を実行させる命令を含むコンピュータプログラムプロダクトを提案する。

コンピュータプログラム手段などのコンピュータプログラムプロダクトは、例えば、メモリカード、ＵＳＢメモリ、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤなどの記憶媒体として、或いはネットワークにおけるサーバからダウンロード可能なファイルの形態で、提供又は配信されてもよい。これは、例えば、無線通信ネットワークにおいて、コンピュータプログラムプロダクト又はコンピュータプログラム手段を含む対応するファイルを送信することによって、行われうる。

第３態様は車両のための駐車支援システムを提案し、当該車両のための駐車支援システムは、追従モードにおいて、トレーニングされた軌道に沿って車両を運転するように構成される。その駐車支援システムは、トレーニングモード中に手動でナビゲートされた軌道であるトレーニングされた軌道を受け取るための演算ユニットを備え、そのトレーニングされた軌道は、少なくとも１つの強く湾曲するセクションを含み、当該少なくとも１つの強く湾曲するセクションの曲率半径は、追従モードにおいて予め定められた最大許容ステアリングロックを有する車両で達成できるよりも小さい。さらに、駐車支援システムは、トレーニングされた軌道における強く湾曲するセクションの開始ポイント及び終了ポイントを決定する決定ユニットと、代替開始ポイントと代替終了ポイントとを結ぶ代替軌道を特定するための特定ユニットとを備える。代替開始ポイント及び代替終了ポイントはトレーニングされた軌道上にあり、強く湾曲するセクションは代替開始ポイントと代替終了ポイントの間にあり、代替軌道の最大曲率は、追従モードにおいて予め定められた最大許容ステアリングロック又はより小さいステアリングロックで実現できる曲率半径を有する。

この駐車支援システムは、第１態様の方法について説明したのと同じ利点を有する。説明された方法に関して提案される実施形態及び特徴は、提案された駐車支援システムに適宜適用する。駐車支援システムは、特に第１態様による方法で動作される。

それぞれのユニット、例えば演算ユニット、決定ユニット及び／又は特定ユニット、及び駐車支援システムは、ハードウェア及び／又はソフトウェアの形態で実装されることができる。ハードウェアの形態での実装の場合、そのユニットは、例えば、コンピュータ又はマイクロプロセッサの形態であってもよい。ソフトウェアの形態での実装の場合、そのユニットは、コンピュータプログラムプロダクト、関数、ルーチン、プログラムコードの一部、又は実行可能なオブジェクトの形態であってもよい。

第４態様は、第３態様による駐車支援システムを有する車両を提案する。

その車両は、好ましくは自動車又はトラックである。

また発明の更なる可能な実装は、例示的な実施形態に関して上述又は下述した特徴又は実施形態の明示的に言及されていない組み合わせを含む。また、この場合、当業者であれば、発明のそれぞれの基本形態に対する改良又は追加として、個々の態様を追加することになる。

発明の更なる有利な構成及び態様は、従属請求項の主題及び以下に説明する発明の例示的な実施形態の主題である。発明は、添付図を参照しながら、好ましい実施形態に基づいて以下においてより詳細に説明される。

図１は、鳥瞰図からの車両の概略図を示す。 図２は、代替軌道の第１例を概略的に示す。 図３は、代替軌道の第２例を概略的に示す。 図４は、代替軌道の第３例を概略的に示す。 図５は、代替軌道の第４例を概略的に示す。 図６は、複数の曲率円を有する軌道を概略的に示す。 図７は、駐車支援システムを動作させるための方法の例示的な実施形態の概略ブロック図を示す。 図８は、駐車支援システムの一例の概略ブロック図を示す。

同一の要素又は機能的に同一の要素は、特に断りのない限り、図面において同一の参照符号が付されている。

図１は、鳥瞰図からの車両１００の概略図を示す。車両１００は、例えば、環境２００に配置される自動車である。自動車１００は、例えば、制御デバイスの形態である駐車支援システム１１０を有する。さらに、自動車１００には複数のセンサーデバイス１２０、１３０が配置されており、これらは例えば光学センサー１２０及び超音波センサー１３０である。光学センサー１２０は、例えば、視覚カメラ、ＲＡＤＡＲ（ｒａｄｉｏ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｒａｎｇｉｎｇ）及び／又はＬＩＤＡＲ（ｌｉｇｈｔ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｒａｎｇｉｎｇ）を含む。光学センサー１２０は、各々、自動車１００の環境２００からそれぞれの領域の画像を取り込んでもよく、それを光学センサー信号として出力してもよい。超音波センサー１３０は、環境２００に配置された物体からの距離を検出するように構成され、対応するセンサー信号を出力するように構成される。センサー１２０、１３０により取り込まれるセンサー信号を用いて、駐車支援システム１１０は、自動車１００を部分的に自律的に或いは完全に自律的にさえ走行させることができる。図１に示した光学センサー１２０及び超音波センサー１３０に加え、車両１００が他の種々のセンサーデバイス１２０、１３０を有するようになっていてもよい。これらの例は、マイクロフォン、加速度センサー、電磁気的に伝達可能なデータ信号を受信するための連結されたレシーバを有するアンテナ、などである。また、車両１００は、好ましくは定位ユニット（図示せず）を備え、当該定位ユニットは、環境２００における車両１００の位置を検出するように構成され、駐車支援システム１１０にそれを出力するように構成される。

駐車支援システム１１０は、追従モードにおいて、トレーニングされた軌道ＴＲ（図２～図６参照）に沿って車両１００を走行させるように構成される。駐車支援システム１１０は、例えば、演算ユニット１１１（図８参照）と、決定ユニット１１２（図８参照）と、特定ユニット１１３（図８参照）とを備える。

図２は、トレーニングされた軌道ＴＲに基づいて特定された代替軌道ＥＴＲの第１例を概略的に示す。トレーニングされた軌道ＴＲは、車両１００が意図された進行方向ＤＩＲとともに示される開始位置ＡＰで始まり、終了位置ＥＰで終了する。トレーニングされた軌道ＴＲは強く湾曲するセクションＴＡを有し、当該強く湾曲するセクションＴＡは、開始ポイントＡで始まって終了ポイントＥまで延び、このケースでは９０°の曲がりを表す。車両１００で強く湾曲するセクションＴＡを追従するために必要なステアリングロックは、駐車支援システム１１０（図１又は図８参照）の追従モードにおける最大許容ステアリングロックより大きい。そこで、駐車支援システム１１０は代替軌道ＥＴＲを特定し、当該代替軌道ＥＴＲは、代替開始ポイントＥＡを代替終了ポイントＥＥに接続させ、当該代替軌道ＥＴＲの曲率は、追従モードにおいて実現可能なステアリングロックで実現される。代替開始ポイントＥＡは、トレーニングされた軌道ＴＲ上において、強く湾曲するセクションＴＡの開始ポイントＡより手前にある。代替終了ポイントＥＥは、トレーニングされた軌道ＴＲ上において、強く湾曲するセクションＴＡの終了ポイントＥより後にある。そのため、代替軌道ＥＴＲは強く湾曲するセクションＴＡによって定められる湾曲を横断する。代替軌道ＥＴＲを用いてトレーニングされた軌道ＴＲを辿る駐車支援システム１１０のおかげで、車両１００は、限界ステアリング角を超えることなく且つトレーニングされた軌道ＴＲからの最大逸脱ＤＴが上限値を超えることなく、開始位置ＡＰから終了位置ＥＰに到達する。最大オフセットＤＴに関する上限値は、好ましくは予め定められ、異なるトレーニングされた軌道ＴＲに関し又はトレーニングされた軌道ＴＲに沿った異なるセクションに関し、異なりうる。さらに、最大オフセットＤＴの上限値は、環境２００（図１参照）の性質に基づいて、特に環境２００に存在する障害物又は物体に基づいて、予め定められることができる。また、最大許容オフセットＤＴを使い切る必要はないことに留意されるべきである。代替軌道ＥＴＲは、好ましくは、各ポイントでの最大オフセットが最小となるように特定する。

図３は、トレーニングされた軌道ＴＲのための代替軌道ＥＴＲの第２例を概略的に示し、それは本ケースにおいて１８０°の湾曲を表す強く湾曲するセクションＴＡを有する。強く湾曲するセクションＴＡの曲率は、追従モードで達成できる最大曲率よりも大きい。ここで代替軌道ＥＴＲは、３つのセクション、第１セクションＥＴＡ１、第２セクションＥＴＡ２及び進行方向変更セクションＲＷＴＡ、を含む。代替軌道ＥＴＲの曲率は、全てのポイントで最大許容曲率以下である。第１セクションＥＴＡ１は、トレーニングされた軌道ＴＲ上にある代替開始ポイントＥＡを、進行方向転換が行われる第１反転ポイントＵ１に接続する。進行方向変更セクションＲＷＴＡは、第１反転ポイントＵ１と第２反転ポイントＵ２とを接続し、当該第２反転ポイントＵ２において更なる進行方向変更が行われる。そのため、進行方向変更セクションＲＷＴＡにおける車両１００の進行方向ＤＩＲは、代替軌道ＥＴＲの他のポイントにおける車両１００の進行方向ＤＩＲと逆である。第２セクションＥＴＡ２は、第２反転ポイントＵ２を、再びトレーニングされた軌道ＴＲ上にある代替終了ポイントＥＥに接続させる。

代替軌道ＥＴＲは、強く湾曲するセクションＴＡの内側で部分的に且つ外側で部分的に延びることがわかる。進行方向変更セクションＲＷＴＡは、トレーニングされた軌道ＴＲに対する最大許容オフセットＤＴを超えないように特定された。最大許容オフセットＤＴは、例えば、０．３ｍ、０．５ｍ、１ｍ、２ｍ、３ｍ、４ｍ又は最大５ｍであり、例えば２つの軌道の間の距離がオフセットＤＴとして定められる。進行方向変更セクションＲＷＴＡにおいて車両１００を反転させることにより、ここでは、例えば構造物障害物（図示せず）によって遮られうる代替軌道ＥＴＲが右方向に継続しないことが確保される。

また代替軌道ＥＴＲが、例えば代替開始ポイントＥＡを開始位置ＡＰの方向にさらに移動させることによって且つ代替終了ポイントＥＥを終了位置ＥＰの方向にさらに移動させることによって、及び／又は、強く湾曲するセクションＴＡ内に各々がある複数の進行方向変更セクションＲＷＴＡを挿入することによって、それが強く湾曲するセクションＴＡ内で完全に延びるように、特定されることができることに留意されるべきである。この場合、代替軌道ＥＴＲはトレーニングされた軌道ＴＲを横断したり又は交差したりすることはもはやなくなる。

図４は、トレーニングされた軌道ＴＲに関して代替軌道ＥＴＲの第３例を概略的に示し、本ケースでは、１８０°の湾曲を表す強く湾曲するセクションＴＡを有する。強く湾曲するセクションＴＡの曲率は、追従モードで達成できる最大曲率よりも大きい。この場合、代替軌道ＥＴＲは、進行方向変更セクションＲＷＴＡ（図３又は図５参照）無しで管理する。代わりに、代替軌道ＥＴＲは、強く湾曲するセクションＴＡの曲率と比べ、開始部分ＮＴＡ１及び終了部分ＮＴＡ２において負の曲率を有する。開始部分ＮＴＡ１は、代替開始ポイントＥＡから、曲率が再び正となる転向ポイントＷ１まで、延びる。終了ポイントＮＴＡ２は、その曲率が負となる転向ポイントＷ２から、代替終了ポイントＥＥまで延在している。

代替軌道ＥＴＲは、車両１００の開始進行方向ＤＩＲと平行な方向において、トレーニングされた軌道ＴＲを超えないことが分かる。さらに、トレーニングされた軌道ＴＲに対する最大許容オフセットＤＴ（図２又は図３参照）を超えない（図示せず）。

図５は、代替軌道ＥＴＲの第４例を概略的に示す。この例では、トレーニングされた軌道ＴＲに隣り合って２つの障害物Ｏが存在し、当該２つの障害物Ｏは固定された障害物でもありうるし可動性の障害物でもありうる。トレーニングされた軌道ＴＲは強く湾曲するセクションＴＡを有し、当該強く湾曲するセクションＴＡは、１８０°の曲げを描写し、９０°の曲げを描写する部分が続き、その曲率は最大許容曲率を超えない。図３及び図４を参照して上述したような代替軌道ＥＴＲは、これが障害物Ｏのうちの１つとの衝突を招く可能性があるため、可能ではない。これは軌道Ｘ１，Ｘ２で示される。したがって、代替軌道ＥＴＲは以下のように特定される。ここでの代替開始ポイントＥＡは、強く湾曲するセクションＴＡの開始ポイントＡに対応する。第１代替セクションＥＴＡ１が、強く湾曲するセクションＴＡの外側で第１反転ポイントＵ１まで延びる。これには、第２反転ポイントＵ２までの進行方向変更セクションＲＷＴＡが続く。トレーニングされた軌道ＴＲは第２代替セクションＥＴＡ２で横断され、その結果、第２代替セクションＥＴＡ２は強く湾曲するセクションＴＡの外側で部分的に延び且つ内側で部分的に延びる。

この例は、説明した概念を用いて、特に負の曲率の部分ＮＴＡ１、ＮＴＡ２（図４参照）を用いて且つ進行方向変更セクションＲＷＴＡを用いて、代替軌道ＥＴＲが所望のように生成又は構築されることができることを示す。そのため、代替軌道ＥＴＲを見つける際に、非常に大きいレベルの適応性が可能になる。そのため、また、新たな障害物Ｏ及び／又は可動性の障害物Ｏなどの場合におけるような状況変化において、代替軌道ＥＴＲをうまく特定することができる。特に、トレーニングされた軌道ＴＲに対する最大許容オフセットＤＴ（図２又は図３参照）を超えないことが保証される（図示せず）。

図６は、曲率円ＫＲ１、ＫＲ２を有する軌道ＴＲを概略的に示す。曲率円ＫＲは曲率半径Ｒ１を有し、曲率円ＫＲ２は曲率半径Ｒ２を有する。曲率円ＫＲ１、ＫＲ２は、接触円としても言及されることができる。軌道ＴＲの曲率は、曲率円ＫＲ１で描写されるその部分において、曲率円ＫＲ２で描写されるセクションにおける軌道ＴＲの曲率に比べ、負である。

代替軌道ＥＴＲ（図２～図５参照）は、それがトレーニングされた軌道ＴＲ上の対応する曲率円ＫＲ１、ＫＲ２を横切る場合、すなわち曲率円ＫＲ１、ＫＲ２内に延びる場合、強く湾曲するセクションＴＡ（図２～図５参照）内に延びるものとして言及される。

図７は、駐車支援システム１１０（図１又は図８参照）によって車両１００（図１～図５参照）を運転するための方法の例示的な実施形態の概略ブロック図を示す。駐車支援システム１１０は、追従モードにおいて、車両１００をトレーニングされた軌道ＴＲ（図２～図６参照）に沿って走行させるように構成される。車両１００は、好ましくは、車両１００の環境２００（図１参照）を取得するための及び対応するセンサー信号を駐車支援システム１１０に出力するための複数の環境センサー１２０、１３０（図１参照）を含む。そして、駐車支援システム１００は、好ましくは、受信したセンサー信号に基づいて、自動駐車又は追従運転を実行するように構成される。

第１ステップＳ１において、その方法はトレーニングされた軌道ＴＲを受け取ることを含み、トレーニングモードにおいて、手動でナビゲートされる軌道がトレーニングされた軌道ＴＲとして記録される。車両１００のユーザによって、例えば対応する入力によって、起動されるトレーニングモードにおいて、駐車支援システム１１０は、例えば、環境２００における車両１００の位置、車両１００に対する物体又は障害物Ｏ（図６参照）の配置、及び車両１００に関するオドメトリデータを、連続的に記録する。特に、オドメトリデータは、現在のステアリング角、アクセルペダル位置、ブレーキペダル位置を含む。トレーニングされた軌道ＴＲは、少なくとも１つの強く湾曲するセクションＴＡ（図２～図５参照）を含み、当該少なくとも１つの強く湾曲するセクションＴＡの曲率半径Ｒ１、Ｒ２（図６参照）は、追従モードで予め定められた最大許容ステアリングロックで車両１００が実現可能な半径より小さい。

第２ステップＳ２において、トレーニングされた軌道ＴＲにおける強く湾曲するセクションＴＡの開始ポイントＡ（図２～図５参照）及び終了ポイントＥ（図２～図５参照）が定められる。これは、センサーに基づく軌道の記録又は取得の間に既に行われうるものであり、或いは、トレーニングされた軌道ＴＲが追従のために選択又は起動された場合にのみ既に行われるものである。

第３ステップＳ３において、代替開始ポイントＥＡ（図２～図５参照）と代替終了ポイントＥＥ（図２～図５参照）とを結ぶ代替軌道ＥＴＲ（図２～図５参照）が特定され、代替開始ポイントＥＡ及び代替終了ポイントＥＰは各々トレーニングされた軌道ＴＲ上にあり、強く湾曲するセクションＴＡは、代替開始ポイントＥＡと代替終了ポイントＥＥとの間にある。加えて、代替軌道ＥＴＲの最大曲率は、追従モードにおいて予め定められる最大許容ステアリングロックで実現できる又はより小さなステアリングロックで実現できる曲率半径Ｒ１、Ｒ２を有する。したがって、このようにして特定される代替軌道ＥＴＲは、追従モードにおいて簡単に辿られることができる。

図８は、駐車支援システム１１０の例の概略的なブロック図を示す。駐車支援システム１１０は、例えば、自動車又はトラックなどの車両１００（図１参照）に設置される。駐車支援システム１１０は、トレーニングモード中に手動でナビゲートされた軌道であるトレーニングされた軌道ＴＲ（図２～図６参照）を受信するための演算ユニット１１１を備え、トレーニングされた軌道ＴＲは、少なくとも１つの強く湾曲するセクションＴＡ（図２～図５参照）を含み、当該少なくとも１つの強く湾曲するセクションＴＡの曲率半径Ｒ１、Ｒ２（図６参照）は、追従モードにおいて予め定められる最大許容ステアリングロックを有する車両１００で達成可能なものよりも小さい。さらに、トレーニングされた軌道ＴＲにおける強く湾曲するセクションＴＡの開始ポイントＡ（図２～図５参照）及び終了ポイントＥ（図２～図５参照）を決定するための決定ユニット１１２と、代替軌道ＥＴＲ（図２～図５参照）を特定するための特定ユニット１１３と、が設けられる。特定される代替軌道ＥＴＲは、代替開始ポイントＥＡ（図２～図５参照）を代替終了ポイントＥＥ（図２～図５参照）に接続し、それらは各々トレーニングされた軌道ＴＲ上に存在し、代替開始ポイントＥＡと代替終了ポイントＥＥとの間に強く湾曲するセクションＴＡが存在する。代替軌道ＥＴＲの最大曲率は、追従モードで予め定められた最大許容ステアリングロックとともに実現可能な曲率半径Ｒ１、Ｒ２（図６参照）を有する。

それぞれのユニット、例えば演算ユニット１１１、決定ユニット１１２及び／又は特定ユニット１１３、並びに駐車支援システム１１０は、ハードウェア及び／又はソフトウェアの形態で実装することができる。ハードウェアの形態での実装の場合、そのユニットは、例えば、コンピュータ又はマイクロプロセッサの形態であってよい。ソフトウェアの形態での実装の場合、そのユニットは、コンピュータプログラムプロダクト、関数、ルーチン、プログラムコードの一部、又は実行可能なオブジェクト形態であってもよい。

駐車支援システム１１０はまた、好ましくは、環境センサー１２０、１３０に対する、図示しないインターフェイスを有し、当該環境センサー１２０、１３０は車両１００において及び／又は環境２００において配置され、当該環境センサー１２０、１３０を介して駐車支援システム１１０は、駐車支援システム１１０が車両１００の位置及び／又は場所を正確に推定することを可能にするセンサー信号を受け取り、それに基づいて駐車支援システム１１０は車両１００を制御する。また特定ユニット１１３は、好ましくは、代替軌道ＥＴＲを特定する際に、受信した環境センサー信号を考慮するように構成される。

本発明は、例示的な実施形態に基づいて説明されているが、それは多くのやり方で変更されてもよい。

参照符号のリスト
１００ 車両
１１０ 駐車支援システム
１１１ 演算ユニット
１１２ 決定ユニット
１１３ 特定ユニット
１２０ 光学センサー
１３０ 超音波センサー
Ａ 開始ポイント
ＡＰ 開始位置
ＤＩＲ 進行方向
ＤＴ 距離
Ｅ 終了ポイント
ＥＡ 代替開始ポイント
ＥＥ 代替終了ポイント
ＥＰ 終了位置
ＥＴＡ１ 代替部
ＥＴＡ２ 代替部
ＥＴＲ 代替軌道
ＫＲ１ 曲率円
ＫＲ２ 曲率円
ＮＴＡ１ 開始部分
ＮＴＡ２ 終了部分
Ｏ 障害物
ＰＰ 駐車位置
Ｒ１ 曲率半径
Ｒ２ 曲率半径
ＲＷＴ 進行方向変更セクション
Ｓ１ 方法ステップ
Ｓ２ 方法ステップ
Ｓ３ 方法ステップ
ＴＡ 強く湾曲するセクション
ＴＲ トレーニングされた軌道
Ｕ１ 反転ポイント
Ｕ２ 反転ポイント
Ｗ１ 転向ポイント
Ｗ２ 転向ポイント
Ｘ１ 衝突軌道
Ｘ２ 衝突軌道

Claims (15)

1. 駐車支援システム（１１０）によって車両（１００）を運転するための方法であって、前記駐車支援システム（１１０）は、追従モードにおいて前記車両（１００）をトレーニングされた軌道（ＴＲ）に沿って運転するように又は運転を開始するように構成される、前記方法は、
   ａ） 前記トレーニングされた軌道（ＴＲ）を受け取る（Ｓ１）ことであって、トレーニングモードにおいて、手動でナビゲートされる軌道が前記トレーニングされた軌道（ＴＲ）として記録され、前記トレーニングされた軌道（ＴＲ）は少なくとも１つの強く湾曲するセクション（ＴＡ）を含み、当該少なくとも１つの強く湾曲するセクション（ＴＡ）の曲率半径（Ｒ１、Ｒ２）は、前記追従モードにおいて予め定められる最大許容ステアリングロックを有する前記車両（１００）で達成できる半径よりも小さい、ことと、
   ｂ） 前記トレーニングされた軌道（ＴＲ）における前記強く湾曲するセクション（ＴＡ）の開始ポイント（Ａ）及び終了ポイント（Ｅ）を決定する（Ｓ２）ことと、
   ｃ） 代替開始ポイント（ＥＡ）を代替終了ポイント（ＥＥ）に接続する代替軌道（ＥＴＲ）を特定する（Ｓ３）ことと、
   を含み、
   前記代替開始ポイント（ＥＡ）及び前記代替終了ポイント（ＥＥ）は各々前記トレーニングされた軌道（ＴＲ）上にあり、前記強く湾曲するセクション（ＴＡ）は、前記代替開始ポイント（ＥＡ）と前記代替終了ポイント（ＥＥ）との間にあり、
   前記代替軌道（ＥＴＲ）の最大曲率は、前記追従モードにおいて予め定められる前記最大許容ステアリングロックによって又はより小さなステアリングロックによって達成可能な曲率半径（Ｒ１、Ｒ２）を有する、
   方法。
2. 前記代替軌道（ＥＴＲ）は、前記強く湾曲するセクション（ＴＡ）内のセクションにおいて少なくとも延びること、及び／又は、前記代替軌道（ＥＴＲ）は、前記強く湾曲するセクション（ＴＡ）の曲率に比べて曲率が負であるセクションを有すること、及び／又は、前記代替軌道（ＥＴＲ）は複数の進行方向変更セクション（ＲＷＴＡ）を含むこと、を特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記代替開始ポイント（ＥＡ）は、前記車両（１００）の進行方向（ＤＩＲ）に関し、前記トレーニングされた軌道（ＴＲ）上の前記強く湾曲するセクション（ＴＡ）の前記開始ポイント（Ａ）の前にあること、及び／又は、前記代替終了ポイント（ＥＡ）は、前記車両（１００）の前記進行方向（ＤＩＲ）に関し、前記トレーニングされた軌道（ＴＲ）上の前記強く湾曲するセクション（ＴＡ）の前記終了ポイント（Ｅ）の後にあること、を特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記代替軌道（ＥＴＲ）は、前記強く湾曲するセクション（ＴＡ）よりも短いことを特徴とする請求項１～３のうちの１つに記載の方法。
5. 前記トレーニングされた軌道（ＴＲ）と前記代替軌道（ＥＴＲ）との間の最大オフセット（ＤＴ）は、予め定められる限界値よりも小さいことを特徴とする請求項１～４のうちの１つに記載の方法。
6. 前記代替軌道（ＥＴＲ）は少なくとも１つの進行方向変更セクション（ＲＷＴＡ）を含み、当該少なくとも１つの進行方向変更セクション（ＲＷＴＡ）の曲率は、前記進行方向変更セクション（ＲＷＴＡ）のセクション開始ポイント（Ｕ１）における前記代替軌道（ＥＴＲ）の曲率よりも小さく、好ましくはゼロであり、好ましくは負であることを特徴とする請求項１～５のうちの１つに記載の方法。
7. 前記進行方向変更セクション（ＲＷＴＡ）のそれぞれの前記セクション開始ポイント（Ｕ１）における前記代替軌道（ＥＴＲ）に対する第１接線と、前記セクション開始ポイント（Ｕ１）に対応するポイントにおける前記トレーニングされた軌道（ＴＲ）に対する第２接線と、の間の開き角は、予め定められる限界値以上であることを特徴とする請求項１～６のうちの１つに記載の方法。
8. 前記代替軌道（ＥＴＲ）は、各ケースにおいて、前記代替軌道（ＥＴＲ）に沿った予め定められる距離の後に、進行方向変更セクション（ＲＷＴＡ）を含むことを特徴とする請求項１～７のうちの１つに記載の方法。
9. 前記代替軌道（ＥＴＲ）は、開始部分（ＮＴＡ１）及び／又は終了部分（ＮＴＡ２）において前記強く湾曲するセクション（ＴＡ）に対して負の曲率を有し、前記開始部分（ＮＴＡ１）は前記代替開始ポイント（ＥＡ）に直接続き、前記終了部分（ＮＴＡ２）は前記代替終了ポイント（ＥＥ）に直接続くことを特徴とする請求項１～８のうちの１つに記載の方法。
10. 前記代替開始ポイント（ＥＡ）、前記代替終了ポイント（ＥＥ）及び前記代替軌道（ＥＴＲ）は反復最適化法によって特定され、前記車両（１００）の環境センサー（１２０、１３０）によって及び／又は外部環境センサーによって与えられる環境センサーデータは、前記特定において考慮されることを特徴とする請求項１～９のうちの１つに記載の方法。
11. 前記車両（１００）は、前記強く湾曲するセクション（ＴＡ）の前記開始ポイント（Ａ）の前にある前記トレーニングされた軌道（ＴＲ）上の定位位置で、場所が特定されることを特徴とする請求項１～１０のうちの１つに記載の方法。
12. 前記追従モードにおいて予め定められる前記最大許容ステアリング角は、左及び右に関して異なることを特徴とする請求項１～１１のうちの１つに記載の方法。
13. コンピュータプログラムプロダクトであって、前記プログラムがコンピュータによって実行される場合、前記コンピュータに請求項１～１２のうちの１つに記載の方法を実行させる命令を含む、コンピュータプログラムプロダクト。
14. 車両（１００）のための駐車支援システム（１１０）であって、追従モードにおいて、前記車両（１００）をトレーニングされた軌道（ＴＲ）に沿って運転するように又は運転を開始するように構成される駐車支援システム（１１０）において、当該駐車支援システム（１１０）は、
    トレーニングモードの間に手動でナビゲートされる軌道である前記トレーニングされた軌道（ＴＲ）を受け取るための演算ユニット（１１１）であって、前記トレーニングされた軌道（ＴＲ）は、少なくとも１つの強く湾曲するセクション（ＴＡ）を含み、当該少なくとも１つの強く湾曲するセクション（ＴＡ）の曲率半径（Ｒ１、Ｒ２）は、前記追従モードにおいて予め定められる最大許容ステアリングロックを有する前記車両（１００）で達成できるものよりも小さい、演算ユニット（１１１）と、
    前記トレーニングされた軌道（ＴＲ）における前記強く湾曲するセクション（ＴＡ）の開始ポイント（Ａ）及び終了ポイント（Ｅ）を決定するための決定ユニット（１１２）と、
    代替開始ポイント（ＥＡ）を代替終了ポイント（ＥＥ）に接続する代替軌道（ＥＴＲ）を特定するための特定ユニット（１１３）と、
    を備え、
    前記代替開始ポイント（ＥＡ）及び前記代替終了ポイント（ＥＥ）は各々前記トレーニングされた軌道（ＴＲ）上にあり、前記強く湾曲するセクション（ＴＡ）は、前記代替開始ポイント（ＥＡ）と前記代替終了ポイント（ＥＥ）との間にあり、
    前記代替軌道（ＥＴＲ）の最大曲率は、前記追従モードにおいて予め定められる前記最大許容ステアリングロックによって又はより小さなステアリングロックによって達成可能な曲率半径（Ｒ１、Ｒ２）を有する、
    駐車支援システム（１１０）。
15. 請求項１４に記載の駐車支援システム（１１０）を有する車両（１００）。

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