JP2023525894A - 車両を支援するための方法 - Google Patents

Abstract

自動走行モードで走行する車両（２）を、複数車線の車道区間（Ｆ）の加速車線（Ｆ１）から走行車線（Ｆ２）への合流操作時に支援するための方法において、車両（２）は、無線接続（Ｂ）を介してセントラルコンピュータユニット（１）に接続されており、車両（２）によって意図された合流操作が、無線接続（Ｂ）を介してセントラルコンピュータユニット（１）に伝送され、セントラルコンピュータユニット（１）によって、車両（２）の意図された合流操作に関する情報が、車道区間（Ｆ）で車両（２）の周囲に存在する少なくとも２台の別の車両（３、５）に伝送され、２台の別の車両のうちの１台（３）を使用して、走行車線（Ｆ２）上に、合流ギャップ（Ｅ）が車両（２）のために提供され、２台の別の車両のうちの他方の１台（５）を用いて、追越車線（Ｆ３）から走行車線（Ｆ２）上の合流ギャップ（Ｅ）への道路ユーザの車線変更が防止される。【選択図】図４

Description

本発明は、自動走行モードで走行する車両を、複数車線の車道区間の加速車線から走行車線への合流操作中に支援するための方法であって、当該車両は、無線接続を介してセントラルコンピュータユニットに接続されている。

独国特許第１０ ２０１４ ００９ ６２５（Ａ１）号から、電動車両を運転するための方法が公知である。ここで、車両は、運転モードにおいて、自動速度制御により、道路上で先行する車両までの通常の間隔を制御し、道路への進入及び／又は道路からの退出においては、その間隔が拡大された間隔に自動的に拡大される。

更に、独国特許第１０ ２０１６ ００９ １１８（Ａ１）号には、車両通信のための方法が記載されている。その方法では、少なくとも１台の後続車両が先導車両に対して所定の間隔の範囲内に存在する場合に、道路上の少なくとも１区間上で、先行する先導車両、又は先導車両に接続されている外部サーバと、先導車両に後続する少なくとも１台の後続車両との間でデータを無線伝送する。先導車両又は外部サーバから少なくとも１台の後続車両に制御信号が伝送され、この制御信号を使用して、少なくとも１台の後続車両に内蔵された運転者支援装置の少なくとも１つの機能が制御される。

本発明の目的は、自動走行モードで走行する車両を支援するための方法を提供することである。

本発明によれば、請求項１に記載の特徴を有する方法によって目的が解決される。

本発明の有利な実施形態は、従属請求項の主題である。

自動走行モードで走行する車両を、複数車線の車道区間の加速車線から走行車線への合流操作時に支援するための方法において、前記車両は、無線接続を介してセントラルコンピュータユニットに接続されており、本発明によれば、前記車両によって意図された前記合流操作が、前記無線接続を介して前記セントラルコンピュータユニットに伝送され、前記セントラルコンピュータユニットによって、前記車両の前記意図された合流操作に関する情報が、前記車道区間で前記車両の周囲に存在する少なくとも２台の別の車両に伝送される。その結果、前記２台の別の車両のうちの１台を使用して、前記走行車線上に、合流ギャップが前記車両のために提供され、前記２台の別の車両のうちの他方の１台を用いて、追越車線から前記走行車線上の前記合流ギャップへの車両の移動が防止される。

本方法を適用することで、自動運転車両が走行車線への合流において支援され、これによって合流操作のための所要時間を最適化、特に低減することができる。本方法を使用すれば、自動運転車両のための合流操作を、別の車両との協働によって容易にすることができる。

本方法の実施形態では、前記２台の別の車両も同様に前記自動走行モードで走行する車両であって、前記無線接続を介して前記セントラルコンピュータユニットに接続されている。したがって、２台の別の車両が従う走行指示は、合流ギャップを提供するために、コンピュータユニットを使用してその２台の別の車両に発行される。２台の別の車両が手動で運転される場合には、合流ギャップが形成されない虞が生じるため、当該車両は、合流操作を実行するために、適切な合流ギャップを自ら見つけるべく待機する必要がある。

別の実施形態では、前記２台の別の車両を用いて、前記意図された合流操作の受領の確認が前記セントラルコンピュータユニットを介して前記車両に送信される。この結果、当該車両が合流操作について通知され、合流操作を実行するのに適切なタイムギャップが検出され、加速車線から走行車線への合流操作を実行することができる。

本方法の実施形態では、前記別の車両が、前記合流ギャップを形成するために、自身の現在の走行速度を低減する。これにより、当該車両が別の車両の前で走行車線に合流できるようになる。当該車両が別の車両の後で走行車線に合流するように別の車両が自身の走行速度を引き上げることによって合流ギャップを形成するのではないため、別の車両に後続する車両が比較的接近して間を詰める結果、当該車両の合流操作のためのタイムギャップが短くなりすぎて当該車両の待機プロセスが長くなることを可能な限り防止できる。

前記合流ギャップを形成するための別の実施形態では、前記別の車両が、前記追越車線から前記走行車線への車線変更を実行する。この結果、当該車両が走行車線への合流操作を開始することができる。この場合、別の車両の車線変更により、走行車線上の元々利用可能なスペースを道路ユーザが自らのために使用することで当該車両が走行車線に合流できなくなることが、実質的に防止される。

特に、考えられる発展形態では、前記合流ギャップの形成が、前記別の車両の周囲に存在する別の道路ユーザを考慮して行われる。これにより、合流ギャップの形成のいずれの時点においても、当該車両、別の車両、及び別の道路ユーザに危険は実質的に生じない。２台の別の車両を使用して、当該車両の走行車線への協働的な合流が可能となり、車道区間に存在する全ての関係者に対する安全面が考慮される。

更に、考えられる別の実施形態において、本方法では、前記車両の前記意図された合流操作に関する前記情報が、前記セントラルコンピュータユニットで現在位置に基づき前記合流ギャップを形成するのに適切であると分類された別の車両に、前記セントラルコンピュータユニットを使用して伝送される。

したがって、別の道路ユーザを妨害したり危険にさらしたりすることなく当該車両が合流する合流ギャップを当該車両用に形成するために、別のどの車両が加速車線及び当該車両に対して相対的に適切な位置にいるのかが判断される。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態をより詳細に説明する。

多数の車両が存在する複数の走行車線及び１本の加速車線を有する車道区間、並びにセントラルコンピュータユニットを示す概略図である。 車道区間、及び第１の交通状況においてセントラルコンピュータユニットを介して通信する２台の車両を示す概略図である。 車道区間、及び第２の交通状況においてセントラルコンピュータユニットを介して通信する２台の車両を示す概略図である。 車道区間、及びセントラルコンピュータユニットを介して通信する３台の車両を示す概略図である。

互いに対応する部分は、全ての図において同一の符号が付けられている。

図１には、加速車線Ｆ１、走行車線Ｆ２、及び追越車線Ｆ３を有する車道区間Ｆが示されており、更にセントラルコンピュータユニット１が図示されている。

加速車線Ｆ１上を走行する車両２は自動走行モードで移動しており、走行車線Ｆ２上には、同じく自動運転である別の車両３が車両２の横後方に存在する。他の全ての道路ユーザは、手動運転車両４である。

道路交通における自動運転車両２、３の開発は、自動車産業の比較的重要な研究分野である。自動運転車両２、３の走行挙動は、手動運転車両４とは比較的大きく異なる場合がある。これは、いわゆる混合交通において短所にも長所にもなり得る。

手動運転車両４の走行挙動は比較的予測困難であるとともに、手動運転車両４はそれぞれの車両ユーザの操作によって予期しない走行挙動をなすことが多いため、混合交通は自動運転車両２、３にとって比較的大きな課題になり得る。

例えば、自動運転車両２の加速車線Ｆ１から走行車線Ｆ２への合流は、手動運転車両４がその予測困難な走行挙動から車両２に問題を引き起こすおそれがあるため、比較的難しい。

手動運転車両４が走行車線Ｆ２への合流に用いるタイムギャップは、自動走行モードで走行する車両２、３にとっては比較的短時間であるため、自動走行モードで走行する車両２、３は、このようなタイムギャップを使用することができず、これにより交通の流れが阻害されるため違反を犯すおそれがある。

タイムギャップという用語は、相前後して走行する２台の車両２～４が特定のポイントを通過するタイムスパンと理解される。

混合交通における自動運転車両２の走行車線Ｆ２への特に所定のタイムギャップ内の合流を可能にするために、車両２の協働的な合流操作を支援する、以下に記載の方法が提供されている。

自動運転車両２、３は、図２に示されるように、点線で示された無線接続Ｂを介してセントラルコンピュータユニット１に接続されている。ここで、車両２、３は、セントラルコンピュータユニット１に接続することで、情報をセントラルコンピュータユニット１に送信し、又はセントラルコンピュータユニット１から受信する。

ここで、セントラルコンピュータユニット１は、コンピュータユニット１を使用して支援される車両２、３の局所的な周囲に存在する。セントラルコンピュータユニット１と自動運転車両２、３との間の局所的な近接によって、送信及び受信に必要な所要時間は比較的短く、例えば１秒未満である。

上述したように、２台の自動運転車両２、３及び複数の手動運転車両４が車道区間Ｆを走行しており、この場合に自動運転車両２は車道区間Ｆの加速車線Ｆ１上に存在する。

車両２が加速車線Ｆ１に接近するとき、ただし遅くとも車両２が加速車線Ｆ１上を走行するとき、車両２は自身が意図した合流操作をセントラルコンピュータユニット１に送信する。

図２に示す本明細書の実施形態によれば、セントラルコンピュータユニット１を使用して、走行車線Ｆ２への車両２の意図された合流操作に関する情報が別の自動運転車両３に伝送される。

別の車両３は、セントラルコンピュータユニット１を介して、意図された合流操作の受領の確認を車両２に伝送することで、車両２の合流操作に関連する自身の協働を合図する。

別の車両３は、自身の走行速度を低減して、自車と先行する手動運転車両４との間の間隔を拡大することで、走行車線Ｆ２上に合流ギャップＥを車両２のために形成する。

代替的に又は追加的に、別の自動運転車両３は、図３に示されるように、車両２の意図された合流操作に関する情報の受信中に追越車線Ｆ３上を走行している場合には、走行車線Ｆ２への車線変更を実行する。これにより、車両２のための合流ギャップＥが、特に別の車両３の走行速度の低減によっても形成されることから、別の車両３は車両２のためのプレースホルダとして機能する。

図４に示されるように、２台の別の自動運転車両３、５が加速車線Ｆ１上の車両２の周囲、特に車両２の横後方に存在する場合、２台の別の車両３、５は、合流しようとする車両２に対して協働するように挙動する。

図４に記載された本明細書の実施形態によれば、別の車両２は、走行車線Ｆ２上を走行しており、もう１台の別の車両５は、追越車線上において別の車両３の横後方を走行している。

特に、車両２のための合流ギャップＥが、別の車両２によって走行車線Ｆ２上に形成され、道路ユーザ、特に手動運転車両４が追越車線Ｆ３から合流ギャップＥへ進入することが、もう１台の別の車両５によって可能な限り妨げられる。

２台の別の車両２、３により、車両２ではセントラルコンピュータユニット１を介して協働的な合流が可能になり、この協働的な合流により人為的な走行挙動と比較して安全性の向上が確保される。

２台を超える別の自動運転車両２、５が走行車線Ｆ２上かつ／又は追越車線Ｆ３上を走行している場合、車両２の直近に存在する別の車両３、５が、車両２のための合流ギャップＥを形成するのに適切であるとセントラルコンピュータユニット１で分類される。このために、別の車両３、５のそれぞれの現在位置が、加速車線Ｆ１に対して、かつ特に車両２に対して検出される。特に、意図された合流操作についての情報は、合流ギャップＥを形成するのに適切であると分類された別の車両３、５に伝送される。あるいは、車両２の直近に存在する別の車両３、５は、車両２の意図された合流操作に関して、車両２と協働するための確認を送信する。

特に、別の自動運転車両３は、走行車線Ｆ２上を走行し、加速車線Ｆ１及び車両２と比較的近い周囲に存在するように、自身の走行速度を調整する。

別の車両３は、自身の走行挙動を調整すること、特に自身の走行速度を低減することによって、車両２が加速車線Ｆ１から走行車線Ｆ２に合流可能なほど車両３と先行する手動運転車両４との間の間隔が十分に大きく、更に追越車線Ｆ３には、例えば、合流ギャップＥに進入し得る手動運転車両４が走行していないことを確認した場合、車両２が加速車線Ｆ１から走行車線Ｆ２上の合流ギャップＥに移動可能であることをセントラルコンピュータユニット１に通知する。

それに基づいて、車両２は、セントラルコンピュータユニット１を介して合流操作を確認し、対応する車線変更を実行する。

車道区間Ｆに存在する別の自動運転車両３、５は、加速車線Ｆ１から走行車線Ｆ２への車線変更のために求められる協働についての車両２の要求を拒絶する選択肢を有する。ここで、拒絶は、別の車両３、５内にいる人員、又は自動運転車両２との協働を拒絶する対応デフォルト設定によって行われる。

一実施形態では、２台以上の別の自動運転車両３、５が、加速車線Ｆ１上を走行する車両２と、セントラルコンピュータユニット１を介して協働しており、別の車両３、５のうちの２台は、車両２の合流する合流ギャップＥが走行車線Ｆ２上でそれら２台の別の車両３との間や車両５との間に形成されるように、自身の走行速度を調整する。

図４に関連して、２台の別の車両３、５は、手動運転車両４が２台の別の車両３、５付近を通過可能となるのを可能な限り防止できるように、自動走行モードにおいて互いに隣接して走行する。したがって、加速車線Ｆ１上の車両２は、走行挙動が予測不能であるために合流操作時に車両２にとって危険となり得る手動運転車両４が自車に接近することはないと想定してもよい。

セントラルコンピュータユニット１を介して行われる協働は、自動運転車両２と別の自動運転車両３、５との間で可能であるだけでなく、手動運転車両４も、意図された合流操作のための協働パートナーとして設定することができる。そのための前提条件は、車両２と対応する手動運転車両４との間で通信を実行するために、手動運転車両４がセントラルコンピュータユニット１との無線接続Ｂを有することである。

本方法の考えられる実施形態では、車両２のための合流ギャップＥが、走行車線Ｆ２上の別の車両３の後方に形成されてもよく、この場合には、例えば、手動運転車両４がこの合流ギャップＥを自らのために使用して追越車線Ｆ３から走行車線Ｆ２へ走行したり、後続の手動運転車両４が別の車両３との間隔を詰めたりする危険が生じる。

更に、セントラルコンピュータユニット１を介して車両２と協働しない手動運転車両４のみが走行車線Ｆ２上に存在する場合、本方法を使用することで、走行車線Ｆ２へ合流する際の安全性も向上させることができる。

車道区間Ｆにおける安全性を向上させるための代替的又は追加的な実施形態では、加速車線Ｆ１の前後の領域における走行車線Ｆ２上に、検出ユニット、特に誘導ループ及び／又はインフラストラクチャセンサが配置されてもよい。検出ユニットで別の道路ユーザが検出されない場合、走行車線Ｆ２への意図された合流操作を実行してもよいことを、セントラルコンピュータユニット１を介して車両２に通知することができる。

更に、本方法は、追越操作の実行に適しており、別の車両３、５かつ／又は手動運転車両４を使用して、追越操作を実行するため、かつ追越操作を終了させるために、合流ギャップＥを車両２に提供することができる。

Claims (7)

1. 自動走行モードで走行する車両（２）を、複数車線の車道区間（Ｆ）の加速車線（Ｆ１）から走行車線（Ｆ２）への合流操作時に支援するための方法であって、前記車両（２）は、無線接続（Ｂ）を介してセントラルコンピュータユニット（１）に接続されており、
   －前記車両（２）によって意図された前記合流操作が、前記無線接続（Ｂ）を介して前記セントラルコンピュータユニット（１）に伝送され、
   －前記セントラルコンピュータユニット（１）によって、前記車両（２）の前記意図された合流操作に関する情報が、前記車道区間（Ｆ）で前記車両（２）の周囲に存在する少なくとも２台の別の車両（３、５）に伝送され、
   －前記２台の別の車両のうちの１台（３）を使用して、前記走行車線（Ｆ２）上に、合流ギャップ（Ｅ）が前記車両（２）のために提供され、
   －前記２台の別の車両のうちの他方の１台（５）を用いて、追越車線（Ｆ３）から前記走行車線（Ｆ２）上の前記合流ギャップ（Ｅ）への道路ユーザの車線変更が防止される
   ことを特徴とする、車両を支援するための方法。
2. 前記２台の別の車両（３、５）が、前記自動走行モードで移動する
   ことを特徴とする、請求項１に記載の車両を支援するための方法。
3. 前記２台の別の車両（３、５）を用いて、前記意図された合流操作の受領の確認が前記セントラルコンピュータユニット（１）を介して前記車両（２）に送信される
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の車両を支援するための方法。
4. 前記別の車両（３）が、前記合流ギャップ（Ｅ）を形成するために、自身の現在の走行速度を低減する
   ことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の車両を支援するための方法。
5. 前記別の車両（３）が、前記合流ギャップ（Ｅ）を形成するために、前記追越車線（Ｆ３）から前記走行車線（Ｆ２）への車線変更を実行する
   ことを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の車両を支援するための方法。
6. 前記合流ギャップ（Ｅ）の形成が、前記別の車両（３、５）の周囲に存在する別の道路ユーザを考慮して行われる
   ことを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の車両を支援するための方法。
7. 前記車両（２）の前記意図された合流操作に関する前記情報が、前記セントラルコンピュータユニット（１）で現在位置に基づき前記合流ギャップ（Ｅ）を形成するのに適切であると分類された別の車両（３、５）に、前記セントラルコンピュータユニット（１）を使用して伝送される
   ことを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の車両を支援するための方法。
   

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