JP5890585B2 - 自律モードで運転するよう構成された車両および該車両を制御する方法 - Google Patents

Description

いくつかの車両は、ドライバーからほとんど入力がないか、又はまったく入力がない状態で車両が走行する自律モードで運転するよう構成されている。これらの車両は、通常、周囲情報を検知するよう構成された１つ以上のセンサーを含んでいる。車両は、環境中を走行するために検知した情報を利用することができる。例えば、車両が障害物に近付いていることをセンサーが検知した場合、車両は、障害物を迂回して走行する。

１つの形態によれば、コンピュータシステムにより車両が走行中の道路の車線の推定位置を提供する車線情報を取得するステップであって、コンピュータシステムが車両を自律モードで制御することを特徴とするシステムが含まれる例示的方法が開示されている。この例示的方法はさらに、コンピュータシステムにより、車線情報が利用できないか又は信頼性がないことを判断するステップと、車線情報が利用できなくなったか又は信頼性がなくなったとの判断に応答して、コンピュータシステムが、少なくとも１つの隣接車両を監視するために、少なくとも１つのセンサーを用いるステップと、前記車両と該少なくとも１つの隣接車両との距離を少なくともあらかじめ定めた最小距離に維持するよう前記車両を制御するステップとを含む。

他の形態によれば、上述の例示的方法の機能を計算装置に実行させるための、計算装置により実行可能な命令を保存する、例示的な持続性のコンピュータ読み取り可能媒体が開示されている。

さらに他の形態によれば、少なくとも１つのセンサー、少なくとも１つのプロセッサー、及び、あらかじめ定められた最小距離及び命令を具備するデータ記憶装置を含む例示的車両が開示される。これらの命令を少なくとも１つのプロセッサーにより実行することで、車両が走行する道路の推定車線位置を提供する車線情報を取得し、この車線情報が利用できなくなったか又は信頼性がなくなったとの判断を行い、この車線情報が利用できなくなったか又は信頼性がなくなったとの判断に応答して、少なくとも１つのセンサーを用いて少なくとも１つの隣接車両を監視し、前記車両と該少なくとも１つの隣接車両との間を少なくともあらかじめ定められた最小距離に維持するために前記車両を制御することができる。

他の特徴、利点、及び代案と共に、これらは、適切な添付図を参照し、以下の詳細な説明を読むことにより、当業者にとって明らかなものとなる。

１つの実施の形態による、例示的方法を示すフローチャートである。 １つの実施の形態による、例示的方法の例示的実施形態を示す。 １つの実施の形態による、例示的方法の例示的実施形態を示す。 １つの実施の形態による、例示的方法の例示的実施形態を示す。 １つの実施の形態による、例示的方法の例示的実施形態を示す。 １つの実施の形態による、例示的方法の例示的実施形態を示す。 １つの実施の形態による、例示的方法の例示的実施形態を示す。 １つの実施の形態による、例示的方法の例示的実施形態を示す。 １つの実施の形態による、例示的方法の例示的実施形態を示す。 １つの実施の形態による、例示的車両を示す。 １つの実施の形態による、例示的車両の簡略化したブロック図である。 １つの実施の形態による、例示的コンピュータプログラム製品の簡略化したブロック図である。

以下の詳細な説明では、参照図面を参照して、開示するシステム及び方法の種々の形態及び機能について説明する。図面において、特に記載がない限り、類似の記号は通常は類似の構成要素を示す。図解したシステム及び方法についてここに記載した実施の形態は、限定することを意図するものではない。開示したシステム及び方法が種々の異なった構成で配置し及び組み合わせることができることは明らかであり、これらの構成はすべてここで考慮されるものである。

車両は、車両を自律モードで制御するよう構成されたコンピュータシステムを含むことができる。この目的のために、コンピュータシステムは、車両が走行する道路の車線の推定位置を提供する車線情報を取得するよう構成することができる。車線情報は、例えば、道路の車線区分線、車両の地理的位置、及び／又は、道路のあらかじめ定められた地図に基づくことができる。他の形式の車線情報も可能である。

ある時点で、車両は、車線情報が利用できなくなったか又は信頼性がなくなったと判断することができる。例えば、車両は、道路上の車線区分線をもはや検出することができないかもしれず、車両は、道路上の車線区分線の矛盾を検出してしまうかもしれず、車両は、車両の地理的位置をもはや判断することができないかもしれず、及び／又は、車両は、道路のあらかじめ定められた地図にアクセスすることができないかもしれない。他の例も可能性がある。

車線情報が利用できなくなったか又は信頼性がなくなったとの判断に応答して、コンピュータシステムは、隣接する車線の隣接車両や、車両の後ろにいる隣接車両のような少なくとも１つの隣接車両を監視するために少なくとも１つのセンサーを用いることができる。そして、コンピュータシステムは、車両と少なくとも１つの隣接車両との間の距離を少なくともあらかじめ定められた最小距離に維持するため制御することができる。

このようにして、道路上の車線の位置を推定する車線情報を信頼することができなくなったとしても、車両は少なくとも１つの隣接車両との衝突を避けることができる。

図１は、１つの実施の形態による、例示的方法１００を示すフローチャートである。

図１に示す方法１００は、例えば、ここに記載した車両で用いることのできる方法の実施の形態を表している。方法１００には、ブロック１０２〜１０６のうちの１つ以上に示した１つ以上の操作、機能、又は動作を含めることができる。ブロックは一連の順序で示したが、これらのブロックは並行して、及び／又は、ここに記載したのとは異なる順序で実行することもできる。また、各種ブロックは、好ましい実施形態に基づき結合してより少ないブロックにすること、分割して追加のブロックにすること、及び／又は、除去することができる。

加えて、方法１００及びここに開示した他の処理及び方法について、フローチャートは現実施の形態の１つの可能性のある実施形態の機能及び動作を示す。これに関して、各ブロックは、モジュール、セグメント、又は各プログラムコードの一部を表すことができ、処理における論理的機能又はステップを実行するプロセッサーによって実行することのできる１つ以上の命令が含まれる。プログラムコードは、例えば、ディスク又はハードドライブを含む保存装置のような、任意の形式のコンピュータ読み取り可能媒体に保存することができる。コンピュータ読み取り可能媒体には、例えば、レジスタメモリー、プロセッサーキャッシュ、及びランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）のようなデータを短時間保存するコンピュータ読み取り可能媒体のような持続性のコンピュータ読み取り可能媒体を含むことができる。コンピュータ読み取り可能媒体には、例えば、リードオンリーメモリー（ＲＯＭ）、光ディスク又は磁気ディスク、及びコンパクトディスクリードオンリーメモリー（ＣＤ−ＲＯＭ）のような二次的な又は永続性の長時間記憶装置のような、持続性の媒体も含むことができる。コンピュータ読み取り可能媒体には、他の揮発性又は不揮発性の保存システムもまた含むことができる。コンピュータ読み取り可能媒体として、例えば、コンピュータ読み取り可能保存媒体、有形の保存装置、又は他の製品を考えることができる。

加えて、方法１００及びここに開示した他の処理及び方法について、各ブロックは、処理の具体的な論理機能を実行するよう構成された回路を表現しているとすることができる。

方法１００は、車両が走行中の道路の車線の推定位置を提供する車線情報を、自律モードで車両を制御するよう構成されたコンピュータシステムが取得する、ブロック１０２から始まる。車線情報は多数の形式で行うことができる。

いくつかの実施の形態では、車線情報は、道路上の車線区分線を含むことができ、コンピュータシステムはこの車線区分線を検出するために１つ以上のセンサーを用いることができる。例えば、コンピュータシステムは、画像撮影装置を用いて道路の画像を撮影することができ、この画像を分析し、あらかじめ定められた色、形、及び／又は、明るさが車線区分線のあらかじめ定められた色、形、及び／又は、明るさに不維持するかどうかを調べることで、車線区分線を検出することができる。他の例として、コンピュータシステムは道路にレーザーを放射して道路からの反射光を分析し、車線区分線からの反射光があらかじめ定められた強度に類似する強度かどうかを調べることにより、車線区分線を検出することができる。他の例も可能である。いずれにしろ、一旦コンピュータシステムが車線区分線を検出すると、コンピュータシステムは、検出した車線区分線に基づき車線の位置を推定する。

他の実施の形態では、車線情報は、車両の地理的位置と道路のあらかじめ定められた地図とを含むことができる。コンピュータシステムは、例えば、車両の地理的位置について位置サーバーに問い合わせることにより、車両の地理的位置を判断することができる。あるいは、あらかじめ定められた地図が車両の近くに少なくとも２つの物体の地理的位置を示した場合、コンピュータシステムは、例えば、レーザー距離計又はライダー（ＬＩＤＡＲ）ユニットを用いて車両から車両の近くの少なくとも２つの物体までの距離を推定し、三角測量を用いて車両の地理的位置を判断することができる。他の例も可能である。いずれにせよ、コンピュータシステムは、次に、あらかじめ定められた地図上に車両の地理的位置を特定し、車両の地理的位置に対する相対的な車線の位置を判断する。

さらに他の実施の形態では、車線情報は、車線内の車両の前にいる先導車両を含むことができる。コンピュータシステムは、例えば、レーザー距離計、及び／又は、ＬＩＤＡＲユニットを用いて、先導車両の進路を推定することができる。他の例も可能である。一旦コンピュータシステムが先導車両の進路を推定すると、コンピュータシステムは、推定した進路に基づき車線の位置を推定することができる。例えば、コンピュータシステムは、推定した進路（例えば、あらかじめ定められた車線幅の半分だけ推定した進路の両側に拡げる）を含めて車線の位置を推定することができる。他の例も可能である。

車線情報は他の形式で行うことができる。

ブロック１０４にて、コンピュータシステムは、車線情報が利用できないか又は信頼性がなくなったと判断することができる。例えば、車線情報に車線区分線が含まれる実施の形態において、コンピュータシステムは、車線区分線がないか、又は（例えば、車線区分線がすり減っているか又は工事のため除去されているために）検出が難しいとき、及び／又は、（例えば、工事のため車線区分線再塗装されたために）矛盾する車線区分線が存在するとき、車線情報が利用できないか又は信頼性がなくなったと判断することができる。別の例として、車線情報に車両の地理的位置が含まれる実施の形態において、コンピュータシステムは、コンピュータシステムが位置サーバーと通信できなくなったとき、車線情報が利用できないか又は信頼性がなくなったと判断することができる。さらに別の例として、車線情報に道路のあらかじめ定められた地図が含まれる実施の形態において、コンピュータシステムは、道路の地図が存在しなくなったとき、又は、道路の不完全な地図しか利用できなくなったとき、車線情報が利用できないか又は信頼性がなくなったと判断することができる。さらにまた別の例として、車線情報に先導車両が含まれる実施の形態において、コンピュータシステムは、先導車両が遠くに離れすぎたとき、又は、（例えば、先導車両の車線変更、急旋回、その他により）先導車両が推定できない進路をとったとき、車線情報が利用できないか又は信頼性がなくなったと判断することができる。他の例も可能である。

いくつかの実施の形態では、コンピュータシステムは車線情報についてあらかじめ定められた閾値を保持することができ、そして、車線情報の信頼度（例えば、車線情報が信頼できるかどうかについてどの程度コンピュータシステムが頼りになるか）があらかじめ定められた閾値以下であることをコンピュータシステムが検出したとき、コンピュータシステムは車線情報が利用できないか又は信頼性がなくなったと判断することができる。いくつかの実施の形態では、コンピュータシステムは、さらに、車線情報としてあらかじめ定められた期間を保持することができ、そして、少なくともあらかじめ定められた期間、車線情報の信頼度が閾値より低いことをコンピュータシステムが検出したとき、コンピュータシステムは車線情報が利用できないか又は信頼性がなくなったと判断することができる。

ブロック１０６にて、車線情報が利用できないか又は信頼性がなくなったとの判断に応答して、コンピュータシステムは、少なくとも１つの隣接車両を監視するために少なくとも１つのセンサーを用いることができる。少なくとも１つの隣接車両には、例えば、車両が走行している車線に隣接する車線内の隣接車両を含むことができる。別の例として、少なくとも１つの隣接車両には、車両が走行している車線内の、車両の後ろに隣接している車両を含むことができる。さらに別の例として、少なくとも１つの隣接車両には、第１の隣接車両及び第２の隣接車両であって、それぞれが、車両が走行している車線に隣接する車線にいるのか、又は、車両が走行している車線内で車両の後ろにいるのかのどちらかであるような、第１の隣接車両及び第２の隣接車両を含むことができる。

ブロック１０６にて、さらに、車線情報が利用できないか又は信頼性がなくなったとの判断に応答して、コンピュータシステムは、車両と少なくとも１つの隣接車両との間の距離を少なくともあらかじめ定められた距離に維持するように、車両を制御することができる。あらかじめ定められた距離は、例えば、安全距離であると判断される距離、及び／又は、あらかじめ定められた車線幅と車両の幅と差にほぼ等しい距離とすることができる。他のあらかじめ定められた距離も可能である。

車両と少なくとも１つの隣接車両との間の距離を少なくともあらかじめ定められた距離に維持するために、コンピュータシステムは、車両と少なくとも１つの隣接車両との間の距離を監視するために、車両に取り付けた少なくとも１つのセンサーを連続的又は周期的に使用することができる。コンピュータシステムは、例えば、レーザー距離計、及び／又は、ＬＩＤＡＲユニットを用いて、車両と少なくとも１つの隣接車両との間の距離を監視することができる。車両と少なくとも１つの隣接車両との間の距離があらかじめ定められた距離より小さくなった場合、車両と少なくとも１つの隣接車両との間の距離を少なくともあらかじめ定められた距離に維持するために、コンピュータシステムは、車両を少なくとも１つの隣接車両から離れるように動かすことができる。

いくつかの実施の形態では、車両と少なくとも１つの隣接車両との間の距離を少なくともあらかじめ定められた距離に維持することに加えて、コンピュータシステムは、さらに、車両と少なくとも１つの隣接車両との間の距離を、あらかじめ定められた距離のあらかじめ定められた範囲内に維持することができる。これらの実施の形態では、車両と少なくとも１つの隣接車両との間の距離が長くなりすぎた場合（例えば、もはや、あらかじめ定められた距離のあらかじめ定められた範囲内ではなくなった場合）、コンピュータシステムは、車両を少なくとも１つの隣接車両に近づけるように動かすことができる。このようにして、例えば、隣接車両の側とは反対側の車線に車両が入ってしまうほど車両が隣接車両から遠く離れてしまうことを防止する。

上述の通り、いくつかの実施の形態では、少なくとも１つの車両は、第１の隣接車両及び第２の隣接車両を含むことができる。このような実施の形態において、車両と少なくとも１つの隣接車両との間の距離を維持することには、車両と第１の隣接車両との間の第１の距離及び車両と第２の隣接車両との間の第２の距離の両方を最大化すること（例えば、第１の隣接車両と第２の隣接車両との間のほぼ中間に車両を維持するようにすること）を伴うことがある。第１の距離及び第２の距離の各々は、少なくともあらかじめ定められた距離とすることができる。

いくつかの実施の形態では、車両と少なくとも１つの隣接車両との間の距離を少なくともあらかじめ定められた距離に維持するのに加えて、コンピュータシステムは、車線の推定位置の更新を判断することができる。この目的のために、少なくとも１つの隣接車両までの第１の距離及び少なくとも１つの車両までの第２の距離を監視するために少なくとも１つのセンサーを用いることができる。第１の距離及び第２の距離に基づき、コンピュータシステムは、少なくとも１つの隣接車両の（例えば、車両との関係における）第１の相対位置と第２の相対位置とを判断することができる。第１の相対位置及び第２の相対位置に基づきコンピュータシステムは少なくとも１つの隣接車両の進路を推定することができる。次いで、コンピュータシステムは、更新された車線の推定位置を判断するために、この推定した進路を用いることができる。例えば、車両が走行している車線に隣接している車線に少なくとも１つの隣接車両が走行している実施の形態において、コンピュータシステムは、（例えば、車線は、例えば、推定進路からあらかじめ定められた車線幅だけずらした進路を中央と定め、あらかじめ定められた車線幅の半分だけ進路の両側に拡げることにより）推定した進路と実質的に並行する車線の推定位置を判断することができる。別の例として、車両が走行している車線中の車両の後ろに少なくとも１つの隣接車両が走行している実施の形態において、コンピュータシステムは、推定進路の外挿法で（例えば同じ曲率で）車線の推定位置を判断することができる。他の例も可能である。

いくつかの実施の形態では、コンピュータシステムは、さらに、少なくとも１つの隣接車両の速度を監視するために速度センサーを用いることができ、少なくとも１つの隣接車両の速度より遅くなるよう車両の速度を変更することができる。これにより、少なくとも１つの隣接車両が車両を追い越すことができる。一旦少なくとも１つの隣接車両が車両を追い越すと、少なくとも１つの隣接車両は、車両が走行している車線に隣接する車線又は車両が走行している車線内で車両の前にいる先導車両のどちらかである、先導車両となることができ、コンピュータシステムは、上述したように、先導車両の推定進路に基づき、道路の車線の位置を推定することができる。

いくつかの実施の形態では、車線情報が利用できないか又は信頼性がなくなったとの判断に応じてのみ少なくとも１つの隣接車両の監視を始めることができる。これらの実施の形態では、車線情報が利用できないか又は信頼性がなくなったとの判断がなされる前は、コンピュータシステムは、車線の位置を推定するために車線情報のみに頼ることができる。他の実施の形態では、車線情報が利用できないか又は信頼性がなくなったとの判断がなされる前は、コンピュータシステムは、少なくとも１つの隣接車両も監視することができる。これらの実施の形態では、車両が走行している車線の位置を推定するために少なくとも１つの隣接車両までの距離を付加的に用いることができる。例えば、少なくとも１つの隣接車両が、車両が走行している車線に隣接する車線に走行している場合、コンピュータシステムは、この少なくとも１つの隣接車両にまで車線が拡がっていないと判断することができる。別の例として、少なくとも１つの隣接車両が、車両が走行している車線内で車両の後ろを走行している場合、コンピュータシステムは、車線に少なくとも１つの隣接車両があると判断することができる。他の例も可能である。あるいは、これらの実施の形態では、車線情報が利用できないか又は信頼性がなくなったとの判断がなされる前は、コンピュータシステムは、少なくとも１つの隣接車両との衝突を避けるために、単に、少なくとも１つの隣接車両までの距離を用いることができる。

さらに、いくつかの実施の形態では、一旦車両が少なくとも１つの隣接車両の監視を始めると、コンピュータシステムは、車両が走行している車線の位置を推定するために車線情報を使用するのをやめることができる。これらの実施の形態では、コンピュータシステムは、車線情報が利用可能となるか又は信頼できるようになるまで、少なくとも１つの隣接車両との衝突を避けるために、単に、少なくとも１つの隣接車両までの距離を用いることができる。例えば、コンピュータシステムは、更新された車線情報を取得することを周期的に試みることができる。車線情報は利用可能となるか又は信頼できるようになったとコンピュータシステムが一旦判断すると、車線情報は利用可能となるか又は信頼できるようになり、コンピュータシステムは再度推定した車線の位置を信頼し、少なくとも１つの隣接車両までの距離をほとんど（又は全く）信頼しないようになる。コンピュータシステムは、例えば、更新された車線情報の信頼性があらかじめ定められた閾値より高いとコンピュータシステムが判断したとき、コンピュータシステムは更新された車線情報は信頼できると判断することができる。あらかじめ定められた閾値は、上述のあらかじめ定められた閾値と同じ値とすることも、又は、異なる値とすることもできる。

別の実施の形態では、しかしながら（例えば、車線情報は利用可能であるが信頼できない場合）、一旦車両が少なくとも１つの隣接車両の監視を始めると、コンピュータシステムは、車両が走行している車線の位置を推定するために車線情報を使い続けるが、推定した車線の位置をほとんど信頼せず、少なくとも１つの隣接車両の衝突を避けるために、この少なくとも１つの隣接車両までの距離をもっと信頼することができる。上述の実施の形態と同様に、コンピュータシステムは周期的に更新された車線情報の取得を試みることができる。車線情報は利用可能となるか又は信頼できるようになったとコンピュータシステムが一旦判断すると、コンピュータシステムは再度推定した車線の位置を信頼し（又はこの車線の位置のみを信頼し）、少なくとも１つの隣接車両までの距離はほとんど（又は全く）信頼しない。

説明目的で、方法１００の多くの例示的実施形態を図２〜図５Ｂとの関連において記載する。しかし当然のことながら、例示的実施形態は説明目的のみであり限定を意味するものではない。他の例示的実施形態も可能である。

図２は１つの実施の形態による、例示的方法の例示的実施形態を示す。図２に示すように、車両２０２は道路上の車線２００内を走行している。車両２０２には、車両を自律モードで制御するよう構成されたコンピュータシステムがある（不図示）。この目的のために、車両２０２は、道路上の車線２００の位置を推定するために、車線区分線のような車線情報を用いることができる。

図示の通り、車両２０２はセンサー２０４を含んでいる。センサー２０４は、例えば、画像撮影装置、レーザー距離計、及び／又は、ＬＩＤＡＲユニットを含むことができる。他のセンサーを含むことも可能である。車両２０２は、車線２００についての車線情報を取得するためにセンサー２０４を用いることができる。例えば、車両２０２は上述のように、道路上の車線区分線を検出するためにセンサー２０４を用いることができる。

ある点では、車線情報は信頼できないことがある。例えば、図示の通り、車線区分線２０６Ａ、２０６Ｂは矛盾している。これは、例えば、車線２００の位置の変更のための現地工事の結果生じたものかもしれない。車線区分線２０６Ａ、２０６Ｂの矛盾により、車両２０２は車線情報の信頼度を下げることができ、従って、車線情報が信頼できなくなっていると判断することができる。

車線情報が信頼できなくなっているとの判断に応答して、車両２０２は、陰影をつけた三角形２１０で示すように、隣接する車線２１４内を走行している隣接車両２０８を監視するセンサー２０４（又は、いくつかの実施の形態では、別のセンサー（不図示））を用いることができる。特に、車両２０２は、距離２１２を少なくともあらかじめ定められた距離に維持するために、車両２０２と隣接車両２０８との間の距離２１２を監視することができる。この目的のために、距離２１２があらかじめ定められた距離以下になったとき、車両２０２は、距離２１２が再びあらかじめ定められた距離より大きくなるまで、隣接車両２０８から離れるように動く。

車両２０２が距離２１２を監視している間、車両２０２は更新された車線情報を周期的に受け取ることができる。ある時点で、車両２０２は、更新された車線情報が信頼できると判断することができる。例えば、道路の前方で車線区分線２０６Ａ、２０６Ｂが合流し、車線区分線に矛盾がなくなることがある。他の例も可能である。一旦車両２０２が、更新された車線情報が信頼できると判断すると、車両２０２は、更新された車線情報を用いて車線２００の更新された位置を推定する。加えて、一旦車両２０２が、更新された車線情報が信頼できると判断すると、車両２０２は、上述したように車両２０２と隣接車両２０８との間の監視を続けることも続けないこともできる。

図２との関連で説明した例示的実施形態では、１台だけの隣接車両までの距離を車両は監視していたが、他の 例示的実施形態では、図３との関連で以下に説明するように、車両は２以上の車両までの距離を監視することができる。

図３は、１つの実施の形態による例示的方法の例示的実施形態を示す。図３に示すように、車両３０２は道路上の車線３００内を走行している。車両３０２は、車両を自律モードで制御するよう構成されたコンピュータシステム（不図示）を含んでいる。この目的のために、車両３０２は、道路上の車線３００の位置を推定するために車線区分線のような車線情報を使うことができる。

図示の通り、車両３０２は第１のセンサー３０４及び第２のセンサー３０６を含んでいる。第１のセンサー３０４及び第２のセンサー３０６の各々は、例えば、画像撮影装置、レーザー距離計、及び／又は、ＬＩＤＡＲユニットを含むことができる。他のセンサーを含むこともできる。車両３０２は、車線３００についての車線情報を取得するために第１のセンサー３０４及び第２のセンサー３０６を用いることができる。例えば、車両３０４は、上述のように、道路上の車線区分線を検出するために第１のセンサー３０４及び第２のセンサー３０６を用いることができる。

ある時点で、車線情報は信頼できないものとなることがある。例えば、図示の通り、車両３０２が第１のセンサー３０４を用いて車線区分線３０８を検出することができる一方、車線区分線が見つからず、第２のセンサー３０６が車線区分線を検出することができなくなることがある。これは、例えば、時間の経過により車線区分線が消えてしまった結果であるかもしれない。車線区分線がなくなっているために、車両３０２は車線情報の信頼度を下げることができ、従って、車線情報は信頼できなくなったと判断することができる。

車線情報は信頼できなくなったとの判断に応答して、車両３０２は、陰影をつけた三角形３１２で示すように、第１の隣接する車線３２２内の第１の隣接車両３１０を監視する第１のセンサー３０４（又は、いくつかの実施の形態では、別のセンサー（不図示））を用いることができる。特に、車両３０２は、第１の距離３１４を少なくともあらかじめ定められた距離に維持するために、車両３０２と第１の隣接車両３１０との間の第１の距離３１４を監視することができる。この目的のために、第１の距離３１４があらかじめ定められた距離以下になったとき、車両３０２は、第１の距離３１４が再びあらかじめ定められた距離より大きくなるまで第１の隣接車両３１０から離れるように動く。

加えて、車両３０２は、陰影をつけた三角形３１８で示すように、第２の隣接する車線３２４内の第２の隣接車両３１６を監視する第２のセンサー３０６（又は、いくつかの実施の形態では、別のセンサー（不図示））を用いることができる。特に、車両３０２は、第２の距離３２０を少なくともあらかじめ定められた距離に維持するために、車両３０２と第２の隣接車両３１６との間の第２の距離３２０を監視することができる。この目的のために、第２の距離３２０があらかじめ定められた距離以下になったとき、車両３０２は、第２の距離３２０が再びあらかじめ定められた距離より大きくなるまで第２の隣接車両３１６から離れるように動く。

代替的に又は付加的に、車両３０２は、それぞれ第１の距離３１４と第２の距離３２０とを監視するために第１のセンサー３０４と第２のセンサー３０６を用いることができ、第１の距離３１４及び第２の距離３２０の各々をあらかじめ定められた距離以上に維持しながら、第１の距離３１４及び第２の距離３２０の各々を最大にするために車両３０２を制御することができる。その結果、車両３０２は、第１の隣接車両３１０と第２の隣接車両３１６とのほぼ中間にとどまることができ、それにより、第１の隣接車両３１０又は第２の隣接車両３１６のどちらとも衝突することを避けることができる。

車両３０２が第１の距離３１４及び第２の距離３２０を監視している間、車両３０２は周期的に更新された車線情報を受け取ることができる。ある時点で、車両３０２は更新された車線情報が信頼できると判断することがある。例えば、道路の前方で、消えていた車線区分線が補修され、第２のセンサー３０６が車線区分線を検出することができるようになっていることがある。他の例も可能である。一旦車両３０２が更新された車線情報が信頼できると判断すると、車両３０２は、更新された情報を用いて車線３００の更新された位置を推定することができる。加えて、一旦車両３０２が更新された車線情報が信頼できると判断すると、車両３０２は、第１の距離３１４及び第２の距離３２０の監視を続けることも続けないこともできる。

いくつかの実施の形態では、隣接車両との衝突を避けるために車両と隣接車両との距離を監視するのに加え、車両は、隣接車両の進路を推定するために車両と隣接車両との距離を用いることができ、この推定した進路を、車線の更新された推定位置を判断するために用いることができる。

図４Ａ〜図４Ｃは、１つの実施の形態による、例示的方法の例示的実施形態を示す。図４Ａに示すように、車両４０２は道路上の車線４００内を走行している。車両４０２は、車両を自律モードで制御するよう構成されたコンピュータシステム（不図示）を含んでいる。この目的のために、車両４０２は、車線区分線のような車線情報を、道路上の車線４００の位置を推定するために用いることができる。

図示のように、車両４０２はセンサー４０４を含んでいる。センサー４０４は、例えば、画像撮影装置、レーザー距離計、及び／又は、ＬＩＤＡＲユニットを含んでいる。他のセンサーも含むことが可能である。車両４０２は、車線４００についての車線情報を取得するためにセンサー４０４を用いることができる。例えば、車両４０２は、上述したように、道路上の車線区分線を検出するためにセンサー４０４を用いることができる。

ある時点で、車線情報は信頼できないものとなることがある。例えば、図示のように、センサー４０４が車線区分線を検出することができないほどに、車線区分線が消失していることがある。これは、例えば、車線区分線時間の経過により車線区分線が消えてしまった結果であるかもしれない。車線区分線がなくなっているために、車両４０２は車線情報の信頼度を下げることができ、従って、車線情報は信頼できなくなったと判断することができる。

車線情報は信頼できなくなったとの判断に応答して、車両４０２は、陰影をつけた三角形４０８で示すように、隣接する車線４２２内の隣接車両４０６を監視するセンサー４０４（又は、いくつかの実施の形態では、別のセンサー（不図示））を用いることができる。特に、車両４０２は、第１の距離４１０を少なくともあらかじめ定められた距離に維持するために、車両４０２と隣接車両４０６との間の第１の距離４１０を監視することができる。加えて、星印で示したように、隣接車両４０６の第１の相対位置４１２を判断するために、第１の距離４１０（及び、いくつかの実施の形態では、センサー４０４の向き）を用いることができる。

その後、車両４０２は、車両４０２と隣接車両４０６との間の第２の距離４１４をさらに監視するためにセンサー４０４を用いることができ、図４Ｂに示すように、第２の距離４１４を少なくともあらかじめ定められた距離に維持することができる。加えて、星印で示したように、隣接車両４０６の第２の相対位置４１６を判断するために、第２の距離４１４（及び、いくつかの実施の形態では、センサー４０４の向き）を用いることができる。

隣接車両４０６の第１の相対位置４１２及び第２の相対位置４１６に基づき車両４０２は、図４Ｃに示すように（ここには、わかりやすくするために隣接車両４０６は示されていない）、隣接車両４０６の進路４１８を推定することができる。例えば、車両４０２は、第１の相対位置４１２及び第２の相対位置４１６から外挿法で（例えば、一定の曲率と仮定して）進路４１８を推定することができる。他の例も可能である。

推定した進路４１８に基づき、車両４０２は車線４００の更新された推定位置を判断することができる。例えば、車両４０２は、例えば、あらかじめ定められた車線幅だけ、推定進路４１８からずらした進路４２０上に、車線４００の中央を定めることができると判断することができ、進路４２０の両側にあらかじめ定められた車線幅の半分だけ進路の両側に拡げることができる。他の例も可能である。

第１と第２の距離４１０及び４１４と、第１と第２の相対位置４１２及び４１６とだけを上述したが、他の実施の形態では、それ以上の距離と相対位置とを車両４０２により判断することができる。追加した距離及び相対位置は、場合によっては、推定進路４１８の精度を向上させ、同様に、車線４００の更新された推定位置の精度も向上させる。

車両４０２は、第１と第２の距離４１０及び４１４と、第１と第２の相対位置４１２及び４１６とを監視する一方、車両４０２は、更新された車線情報も周期的に受け取る。ある時点で、車両４０２は、更新された車線情報が信頼できると判断することができる。例えば、道路の前方で、消えていた車線区分線が補修され、センサー４０４が車線区分線を検出することができるようになっていることがある。他の例も可能である。一旦車両４０２が更新された車線情報が信頼できると判断すると、車両４０２は、更新された情報、及び場合によっては、推定した進路４１８を用いて車線４００の更新された位置を推定することができる。加えて、一旦車両４０２が更新された車線情報が信頼できると判断すると、車両４０２は、隣接車両４０６までの距離及び隣接車両４０６の相対位置の監視を続けることも続けないこともできる。

いくつかの実施の形態では、隣接車両までの距離を監視し、車線の更新された推定位置を判断するのに加え、車両は、隣接車両が車両を追い越すことができるように車両の速度を変更することができる。一旦隣接車両が車両を追い越すと、車両は、上述したように、隣接車両を先導車両として用いることができる。隣接車両は、隣接車両としてより先導車両としてのほうがより有益な車線情報をもたらすことができ、これにより、車線内の車両の推定位置の精度が上がる。

図５Ａ〜図５Ｂは、１つの実施の形態による、例示的方法の例示的実施形態を示す。図５Ａに示すように、車両５０２は道路上の車線５００内を走行している。 車両５０２は車両を自律モードで制御するよう構成されたコンピュータシステム（不図示）を含んでいる。この目的のために、車両５０２は、道路上の車線５００の位置を推定するために、車線区分線のような車線情報を用いることができる。

図示の通り、車両５０２は第１のセンサー５０４を含んでいる。第１のセンサー５０４は、例えば、画像撮影装置、レーザー距離計、及び／又は、ＬＩＤＡＲユニットを含むことができる。他のセンサーも可能である。車両５０２は、車線５００についての車線情報を得るために第１のセンサー５０４を用いることができる。例えば、車両５０２は、上述したように、道路上の車線区分線を検出するために第１のセンサー５０４を用いることができる。

ある時点で、車線情報は車線情報は信頼できないものとなることがある。例えば、図示のように、道路に沿っていずれかの場所で車線区分線５０６が薄くなっているか又は消失していることがある。これは、例えば、車線区分線時間の経過により車線区分線５０６が消えてしまった結果であるかもしれない。車線区分線５０６がなくなっているために、車両５０２は車線情報の信頼度を下げることができ、従って、車線情報は信頼できなくなったと判断することができる。

車線情報は信頼できなくなったとの判断に応答して、車両５０２は、陰影をつけた三角形５１０で示すように、隣接する車線５１４内の隣接車両５０８を監視する第１のセンサー５０４（又は、いくつかの実施の形態では、別のセンサー（不図示））を用いることができる。特に、車両５０２は、上述のように車両５０２と隣接車両０８との間の距離距離５１２を少なくともあらかじめ定められた距離に維持するために、この距離５１２を監視することができる。

距離５１２を監視するのに加え、車両５０２は付加的に隣接車両５０８の速度を監視することができる。この目的のために、車両５０２は、例えばレーダー（ＲＡＤＡＲ）ユニットを含む第２のセンサー５１４を用いることができる。他のセンサーも可能である。車両５０２は、次いで、 図５Ｂに示すように、隣接車両が車両５０２を追い越すことができるよう速度が隣接車両５０８の速度より遅くなるよう車両５０２の速度を変更することができる。

一旦隣接車両５０８が車両５０２を追い越すと、隣接車両５０８は先導車両５０８となることができ、車両５０２は、上述したように、先導車両５０８の進路を推定することができる。一旦車両５０２が先導車両５０８の進路を推定すると、車両５０２はこの推定した進路に基づいて車線５００の位置を推定することができる。 例えば、車両５０２は、（例えば、あらかじめ定められた車線幅の半分だけ推定した進路の両側に拡げることにより）推定した進路を含むよう車線の位置を推定することができる。他の例も可能である。

上述の例示的実施形態では車線区分線のみを含む車線情報に焦点を絞ったが、上述したように、当然のことながら、車両の地理的位置や道路のあらかじめ定められた地図を含む、他の車線情報も可能である。例えば、道路上の車線区分線が消えていること、及び／又は、矛盾があることを判断する代わりに、又は、判断するのに加えて、車両は（例えば、車両が位置サーバーと通信できないため）車両の地理的位置を決定することができないと判断することができ、車両はあらかじめ定められた地図を持っていないと（又は、あらかじめ定められた地図が不十分であると）判断することができ、及び／又は、車両は前方に先導車両がないと判断することができる。他の例も可能である。

上述の例示的な方法の例示的な実施の形態を実施することのできるシステムについて詳細を以下に説明する。一般に、例示的なシステムは、車両内に又は車両の形で実施することができる。車両は、例えば、自動車、乗用車、トラック、オートバイ、バス、ボート、飛行機、ヘリコプター、芝刈り機、アースムーバー、スノーモービル、ＲＶ車、遊園地の乗り物、農機具、建設用機械、市街電車、ゴルフカート、列車、及び路面電車を含む多くの形状とすることができる。他の車両も可能である。

さらに、他の例示的なシステムは、ここに記載した機能を発揮する少なくとも１つのプロセッサーで実行可能なプログラム命令を格納する、持続性のあるコンピュータ読み取り可能媒体の形態をとることができる。例示的システムはまた、このようなプログラム命令を格納した、このような持続性のあるコンピュータ読み取り可能媒体を含む車両の形態又は車両の部分的システムの形態をとることができる。

図６は１つの実施の形態による例示的車両６００を示す。特に、図６は、車両６００の右側面図、正面図、背面図、及び上面図を示す。車両６００は図６中に乗用車として示されているが、他の実施の形態も可能である。例えば、車両６００は、トラック、小型トラック、セミトレーラトラック、オートバイ、ゴルフカート、オフロード車両、又は農機具であってもよい。図示のように、車両６００には、第１のセンサーユニット６０２、第２のセンサーユニット６０４、第３のセンサーユニット６０６、無線通信システム６０８、及び画像撮影装置６１０が含まれる。

第１、第２、及び第３のセンサーユニット６０２〜６０６には、全地球測位システム（ＧＰＳ）システムセンサー、慣性計測装置、レーダー（ＲＡＤＡＲ）ユニット、レーザー距離計、ライダー（ＬＩＤＡＲ）ユニット、画像撮影装置、及び音響センサーの任意の組み合わせを含むことができる。他のタイプのセンサーも可能である。

第１、第２、及び第３のセンサーユニット６０２〜６０６は、車両６００の特定の位置に取り付けられているよう図示されているが、いくつかの実施の形態では、センサーユニット６０２は、車両６００の他の場所、車両６００の内側又は外側のどちらでも、に取り付けることができる。さらに、３つのセンサーユニットだけが図示されているが、いくつかの実施の形態ではそれ以上又はそれ以下のセンサーユニットを車両６００に含めることができる。

いくつかの実施の形態では、第１、第２、及び第３のセンサーユニット６０２〜６０６の１つ以上は、センサーを移動可能に取り付けることができる１つ以上の可動取り付け台を含むことができる。この可動取り付け台は、例えば、回転台を含むことができる。回転台に取り付けたセンサーは、センサーが車両６００周りのあらゆる方向からの情報を取得できるように、回転することができる。代替的又は付加的に、可動取り付け台は、傾斜プラットフォームを含むことができる。傾斜プラットフォームに取り付けたセンサーは、センサーが様々な角度からの情報を取得できるように、特定の範囲内の角度及び／又は方位角内で傾けることができる。可動取り付け台は他の形態とすることもできる。

さらに、いくつかの実施の形態では、第１、第２、及び第３のセンサーユニット６０２〜６０６の１つ以上は、センサー及び／又は可動取り付け台を動かすことにより、センサーユニット内のセンサーの位置及び／又は方向を調整するよう構成された１つ以上のアクチュエータを含むことができる。例示的アクチュエータとして、モーター、空気圧アクチュエータ、油圧アクチュエータ、リレー、ソレノイド、圧電アクチュエータが含まれる。他のアクチュエータも可能である。

無線通信システム６０８は、直接又はネットワークを通じて、無線で１つ以上の他の車両、センサー、その他と接続するよう構成されたどのようなシステムであってもよい。この目的のために、無線通信システム６０８は、直接又は空間インターフェースを介して他の車両、センサー、その他と通信するためのアンテナ及びチップセットを含むことができる。チップセット又は無線通信システム６０８は、様々な構成があるが中でも、一般に、ブルートゥース、ＩＥＥＥ８０２．１１に記載の通信プロトコル（ＩＥＥＥ８０２．１１改定版を含む）、携帯電話技術（ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ＵＭＴＳ、ＥＶ−ＤＯ、ＷｉＭＡＸ、又はＬＴＥのような技術）、Ｚｉｇｂｅｅ、専用の狭域通信（ＤＳＲＣ）、及び、電波による個体識別（ＲＦＩＤ）通信のような、その他の１つ以上の無線通信の形式により通信を行うよう構成することができる。無線通信システム６０８は他の形式とすることもできる。

無線通信システム６０８は、車両６００の屋根に配置されているよう示されているが、他の実施の形態では、無線通信システム６０８をすべて又は部分的に他の場所に配置することができる。

画像撮影装置６１０は、車両６００のある周囲の画像を捕捉するよう構成されたどのようなカメラ（例えば、静止カメラ、ビデオカメラ、等）とすることもできる。この目的のために、画像撮影装置６１０は、可視光を検出するよう構成することができ、あるいは、赤外線又は紫外線又はＸ線のような他のスペクトル帯域部分の光を検出するよう構成することもできる。他の形式の画像撮影装置も可能である。画像撮影装置６１０は２次元検出器とすることができ、あるいは、３次元の空間範囲を有することもできる。いくつかの実施の形態では、画像撮影装置６１０は、例えば、画像撮影装置６１０から周囲の多くの点までの距離を表示している、２次元画像を生成するよう構成された領域検出器とすることができる。この目的のために、画像撮影装置６１０は１つ以上の領域検出技術を用いることができる。例えば、画像撮影装置６１０は、車両６００がグリッドパターン又はチェッカーボードターンのようなあらかじめ定められた光パターンで周囲の物体を照らし、物体からのあらかじめ定められた光パターンの反射を画像撮影装置６１０で検出するような、構造化光技術を用いることができる。反射した光パターンのゆがみに基づき、車両６００は、物体上の各点までの距離を測定する。あらかじめ定められた光パターンは、赤外線光又は他の波長の光を具備することができる。他の実施例として、画像撮影装置６１０は、車両６００が、周囲の物体上の多くの点を横切ってレーザー光を照射しスキャンする、レーザースキャニング技術を用いることができる。物体をスキャニングしている間、車両６００は、物体の各点から反射されてくるレーザー光を検出するために、画像撮影装置６１０を用いることができる。物体の各点からレーザー光が反射してくるまでの時間に基づき、車両６００は物体上の各点までの距離を測定することができる。さらに他の実施例として、画像撮影装置６１０は、車両６００が光パルスを照射し、物体の多くの点から反射してくる光パルスを検出するために画像撮影装置６１０を用いるような、ＴＯＦ（ｔｉｍｅ−ｏｆ−ｆｌｉｇｈｔ）法を用いることもできる。特に、画像撮影装置６１０は多くの画素を含むことができ、各画素が物体上の各点からの反射光を検出することができる。各点で物体から反射してくるまでの光パルスの時間に基づき、車両６００は物体のその点までの距離を測定する。光パルスはレーザーパルスとすることができる。例えば、立体三角測量、光切断三角測量、干渉分光法、及び符号化開口技術を含む、他の距離検出技術も可能である。画像撮影装置６１０は他の形状とすることもできる。

いくつかの実施の形態では、画像撮影装置６１０は、画像撮影装置６１０及び／又は可動取り付け台を動かすことで画像撮影装置６１０の位置及び／又は方向を調整するよう構成された、上述のような、可動取り付け台及び／又はアクチュエータを含むことができる。

画像撮影装置６１０は、車両６００のフロントガラスに取り付けられているよう図示されているが、他の実施の形態では画像撮影装置６１０は、車両６００の内部又は外部の、車両６００の他の場所に取り付けることができる
車両６００には、図示したものに加えて又は図示したものに代えて、１つ以上の他の部品を含めることができる。

図７は、１つの実施の形態による例示的車両７００の簡略化したブロック図である。車両７００は、例えば、図６との関連において上述した車両６００と類似のものとすることができる。車両７００は他の形状にすることもできる。

図示のとおり、車両７００は、推進システム７０２、センサーシステム７０４、コントロールシステム７０６、周辺装置７０８、及び、プロセッサー７１２、データ記憶装置７１４、及び命令７１６を有するコンピュータシステム７１０を含む。他の実施の形態によれば、車両７００は、それ以上の、又はそれ以下の、又は異なるシステムを含むことができ、各システムは、それ以上の、又はそれ以下の、又は異なる構成要素を含むことができる。加えて、システム及び構成要素は、組み合わせることも、様々な多くの方法で分割することもできる。

推進システム７０２は、車両７００に推進力を与えるよう構成することができる。図示の通り、推進システム７０２には、エンジン／モーター７１８、エネルギー源７２０、トランスミッション７２２、及びホイール／タイヤ７２４が含まれる。

エンジン／モーター７１８は、内燃機関、電動機、蒸気機関、および、スターリングエンジンとすることができ、或いは、これらを含むことができる。他のモーターやエンジンも同様である。いくつかの実施の形態では、推進システム７０２は、複数のタイプのエンジン及び／又はモーターを含むことができる。例えば、ガス電気ハイブリッド乗用車には、ガソリンエンジン及び電動機が含まれる。他の実施例も可能である。

エネルギー源７２０は、エンジン／モーター７１８のすべて又は一部に動力を供給するエネルギーの供給源である。すなわち、エンジン／モーター７１８は、エネルギー源７２０を機械的エネルギーに変換するよう構成することができる。エネルギー源７２０の例として、ガソリン、ディーゼル、プロパン、他の圧縮ガスをベースとする燃料、エタノール、ソーラーパネル、バッテリー、及び他の電力原が含まれる。エネルギー源７２０は、さらに、或いは代替的に、タンク、バッテリー、キャパシター、及び／又は、フライホイールの種々の組み合わせを含むことができる。いくつかの実施の形態では、エネルギー源７２０はまた、車両７００の他のシステムにエネルギーを供給することもできる。

トランスミッション７２２は、エンジン／モーター７１８からの機械的動力をホイール／タイヤ７２４に伝達するよう構成することができる。この目的のために、トランスミッション７２２には、ギアボックス、クラッチ、ディファレンシャル、ドライブシャフト、及び／又は、他の要素が含まれる。トランスミッション７２２の例として、ドライブシャフトが含まれるときは、ドライブシャフトには、ホイール／タイヤ７２４と連結するよう構成された１つ以上の車軸が含まれる。

車両７００のホイール／タイヤ７２４は、一輪車、自転車／オートバイ、三輪車、又は四輪式の乗用車／トラックを含む種々の形式で構成することができる。六輪又はそれ以上のものを含む、他のホイール／タイヤ形式も可能である。いずれの場合でも、車両７００のホイール／タイヤ７２４は、他のホイール／タイヤ７２４とは個別に回転するよう構成することができる。いくつかの実施の形態で、ホイール／タイヤ７２４は、トランスミッション７２２に固着した少なくとも１つのホイールと、駆動面と接触することのできるホイールのリムと結合した少なくとも１つのタイヤとを含むことができる。ホイール／タイヤ７２４は、金属とゴムの種々の組み合わせ、又は他の材料とも組み合わせを含むことができる。

推進システム７０２は、図示したこれらの構成要素以外の構成要素をさらに、又は代替的に含むことができる。

センサーシステム７０４は、センサーの位置及び／又は方向を変更するように構成された１以上のアクチュエータ７３６とともに、車両７００が位置する周囲状況についての情報を検出するよう構成された多数のセンサーを含むことができる。図示の通り、センサーシステムのセンサーには、全地球測位システム（ＧＰＳ）モジュール７２６、慣性計測装置（ＩＭＵ）７２８、レーダー（ＲＡＤＡＲ）装置７３０、レーザー距離計、及び／又は、ライダー（ＬＩＤＡＲ）ユニット７３２、及び、画像撮影装置７３４が含まれる。センサーシステム７０４は、例えば、車両７００内部システムを監視するセンサー（例えばＯ２モニター、燃料計、エンジンオイル温度、等）を含む追加のセンサーも含むことができる。他のセンサーも可能である。

ＧＰＳ７２６は、車両７００の地理的位置を推定するよう構成したどのようなセンサーでもよい。この目的のために、ＧＰＳ７２６は、地球上での車両７００の位置を推定するために構成したトランシーバーを含むことができる。このＧＰＳ７２６を他の形式とすることもできる。

ＩＭＵ７２８は、慣性加速度に基づき車両７００の位置の変化と方向の変化とを検出するよう構成したセンサーの種々の組み合わせとすることができる。いくつかの実施の形態では、センサーの組み合わせとして、例えば、加速度計及びジャイロスコープを含むことができる。センサーの他の組み合わせも可能である。

レーダー装置７３０は、車両７００が位置する周囲の物体を検出するよう構成したどのようなセンサーとすることもできる。いくつかの実施の形態では、物体を検出することに加え、レーダー装置７３０は、付加的に物体の速度及び／又は物体が進んでゆく方向を検出するよう構成することができる。

同様に、レーザー距離計又はＬＩＤＡＲユニット７３２は、車両７００が位置する周囲の物体を、レーザーを使って検出するよう構成したどのようなセンサーとすることもできる。特に、レーザー距離計又はＬＩＤＡＲユニット７３２は、レーザー光を照射するレーザーエネルギー源及び／又はレーザースキャナとレーザー光の反射光を検出するよう構成した検出器とを含むことができる。レーザー距離計又はＬＩＤＡＲユニット７３２は、（例えば、ヘテロダイン検出を用いた）同期検出モード、又は、非同期検出モードで動作するよう構成することができる。

画像撮影装置７３４は、車両７００の周囲の画像を記録するよう構成したどのような装置（例えば、静止カメラ、ビデオカメラ、等）とすることもできる。この目的のために、 画像撮影装置７３４は、図６の画像撮影装置６１０との関連で上述したどのような形状とすることもできる。

センサーシステム７０４は、付加的に、又は代替的に、これらの図示したものとは別の構成要素を含むことができる。

コントロールシステム７０６は、車両７００及びその構成要素の動作をコントロールするように構成することができる。この目的のために、コントロールシステム７０６は、ステアリングユニット７３８、スロットル７４０、ブレーキユニット７４２、センサー統合アルゴリズム７４４、コンピュータ・ビジョン・システム７４６、ナビゲーション又は進路システム７４８、及び障害物回避システム７５０を含むことができる。

ステアリングユニット７３８は、車両７００の進む向きを調整するよう構成した機械装置のどのような組み合わせでもよい。

スロットル７４０は、エンジン／モーター７１８の速度、言い換えると、車両７００の速度をコントロールするよう構成した機械装置のどのような組み合わせでもよい。

ブレーキユニット７４２は、車両７００を減速させるために構成した機械装置のどのような組み合わせでもよい。例えば、ブレーキユニット７４２は、摩擦を使ってホイール／タイヤ７２４の速度を落とすものでもよい。他の例として、ブレーキユニット７４２は、ホイール／タイヤ７２４の機械的エネルギーを再生させ電流に変換するよう構成することもできる。ブレーキユニット７４２は、他の形式とすることも可能である。

センサー統合アルゴリズム７４４は、入力としてセンサーシステム７０４からのデータを受け取るよう構成されたアルゴリズム（または、アルゴリズムを格納しているコンピュータプログラム製品）とすることができる。データは、例えば、センサーシステム７０４のセンサーで検出した情報を表すデータを含むことができる。センサー統合アルゴリズム７４４は、例えば、車両７００が存在する周辺の個々の物体及び／又は特徴の評価、特定の状況の評価、及び／又は、特定の状況に基づく影響の可能性の評価を含む、センサーシステム７０４からのデータに基づく種々の予想を提示するよう構成することができる。その他の予想も可能である。

コンピュータ・ビジョン・システム７４６は、車両７００が置かれている周辺での、例えば、交通信号及び障害物を含む、物体及び／又は地形を識別するために、画像撮影装置７３４でとらえた画像を処理し分析するよう構成したどのようなシステムでもよい。 この目的のために、コンピュータ・ビジョン・システム７４６は、物体識別アルゴリズム、ストラクチャ・フロム・モーション（ＳＦＭ）アルゴリズム、ビデオトラッキング、又は、他のコンピュータ・ビジョン技法を用いることができる。いくつかの実施の形態では、コンピュータ・ビジョン・システム７４６は、周囲の描画、物体の追跡、物体の速度の推定、等を行うことを追加して構成することもできる。

ナビゲーション及び進路システム７４８は、車両７００の運転経路を判断するよう構成したどのようなシステムでもよい。ナビゲーション及び進路システム７４８は、車両７００の運転中に、運転経路を動的に変更することを追加する構成とすることができる。いくつかの実施の形態では、ナビゲーション及び進路システム７４８は、車両７００の運転経路を判断するために、センサー統合アルゴリズム７４４、ＧＰＳモジュール７２６、及び、１つ以上のあらかじめ定められた地図からデータを組み込むよう構成することができる。

障害物回避システム７５０は、車両７００が位置する周囲の障害物を識別し、評価し、そして避けるか又は他の方法で乗り越えるよう構成するような、どのようなシステムとすることもできる。

コントロールシステム７０６は、付加的に、又は、代替的に、示したものとは異なる構成要素を含むことができる。

周辺装置７０８は、車両７００が外部のセンサー、他の自動車、及び／又は、ユーザと相互交信可能なように構成することができる。この目的のために、周辺装置７０８は、例えば、無線通信システム７５２、タッチスクリーン７５４、マイクロフォン７５６、及び／又は、スピーカー７５８を含むことができる。

無線通信システム７５２は、上述のどのような形態とすることもできる。

タッチスクリーン７５４をユーザが車両７００に指令を入力するために用いることができる。この目的のために、タッチスクリーン７５４は、静電容量検出方式、抵抗検出方式、又は表面音波処理、その他により、ユーザの指の位置又はユーザの指の動きをのうちの少なくとも１つを検出するよう構成することができる。タッチスクリーン７５４は、タッチスクリーンの表面に平行な方向への又は平面的な方向への、又はタッチスクリーンの表面に垂直な方向への、又は両方の方向への指の動きを検出することができてもよく、そして、タッチスクリーンに加わる圧力の程度を検出することができてもよい。タッチスクリーン７５４は、１つ以上の半透明な又は透明な絶縁層と１つ以上の導電層とで形成することができる。タッチスクリーン７５４は、他の形状とすることもできる。

マイクロフォン７５６は、車両７００のユーザからの音声（例えば、音声命令又は他の音声入力）を受け取るよう構成することができる。同様に、スピーカー７５８は、音声を車両７００のユーザに出力するよう構成することができる。

周辺装置７０８を、付加的に又は代替的に、上記とは別に、構成要素に含めることができる。

コンピュータシステム７１０は、推進システム７０２、センサーシステム７０４、コントロールシステム７０６、及び、周辺装置７０８の１つ以上にデータを送信し、推進システム７０２、センサーシステム７０４、コントロールシステム７０６、及び、周辺装置７０８の１つ以上からデータを受信するよう構成することができる。この目的のために、コンピュータシステム７１０は、推進システム７０２、センサーシステム７０４、コントロールシステム７０６、及び、周辺装置７０８の１つ以上と、システムバス、ネットワーク、及び／又は、他の通信機構（不図示）を介して、通信可能にリンクすることができる。

コンピュータシステム７１０は、さらに、推進システム７０２、センサーシステム７０４、コントロールシステム７０６、及び／又は、周辺装置７０８の１つ以上と相互作用し制御するよう構成することができる。例えば、コンピュータシステム７１０は燃費を改善するためにトランスミッション７２２の動作を制御するよう構成することができる。他の実施例として、コンピュータシステム７１０は、画像撮影装置７３４に周囲の画像を撮影させるよう構成することができる。さらに他の実施例として、コンピュータシステム７１０は、センサー統合アルゴリズム７４４に相当する命令を保存し実行するよう構成することができる。さらなる他の実施例として、コンピュータシステム７１０は、タッチスクリーン７５４にディスプレイを表示させるための命令を保存し実行するよう構成することができる。他の実施例も可能である。

図示の通り、コンピュータシステム７１０には、プロセッサー７１２及びデータ記憶装置７１４が含まれる。プロセッサー７１２は、１つ以上の汎用プロセッサー、及び／又は、１つ以上の専用プロセッサーを具備することができる。プロセッサー７１２が１つ以上のプロセッサーを含む限りにおいて、このようなプロセッサー別々に又は組み合わせて動作させることができる。データ記憶装置７１４はまた、光記憶装置、磁気記憶装置、及び／又は、有機記憶装置のような、揮発性の及び／又は不揮発性の 記憶要素を具備することができ、データ記憶装置７１４は、全部または部分的にプロセッサー７１２に統合することができる。

いくつかの実施の形態では、データ記憶装置７１４は、図１〜図５Ｂと関連して上述したものも含んで、種々の車両の機能を実行するために、プロセッサー７１２により実行可能な命令７１６（例えば、プログラムロジック）を収納することができる。データ記憶装置７１４は、推進システム７０２、センサーシステム７０４、コントロールシステム７０６、及び周辺装置７０８のうちの１つ以上へのデータ送信、これら１つ以上からのデータ受信、これら１つ以上との相互作用、及び／又は、これら１つ以上を制御するための命令を含む、付加的な命令も収納することができる。

コンピュータシステム７０２は、付加的に又は代替的に他の構成要素を含むことができる。

図示の通り、車両７００はさらに電源７６０を含み、電源７６０は、車両７００の構成要素のすべて又はその一部に電力を供給するために構成することができる。この目的のために、電源７６０は、例えば、再充電可能なリチウムイオン又は鉛蓄電池を含むことができる。いくつかの実施の形態では、１つ以上のバッテリーバンクを電力供給のために設けることができる。他の電源材料及び構成も可能である。いくつかの実施の形態では、電源７６０及びエネルギー源７２０は、いくつかの電気自動車のように、一緒に組み込むことができる。

いくつかの実施の形態では、推進システム７０２、センサーシステム７０４、コントロールシステム７０６、及び周辺装置７０８のうちの１つ以上は、それぞれのシステム内及び／又はシステム外の他の構成要素と相互に連結して動作するように構成することができる。

さらに、車両７００は、示したものに加えて又は示したものに代えて１つ以上の構成要素を含めることができる。例えば、車両７００は１つ以上の追加のインターフェース及び／又は電源を含めることができる。他の追加の構成要素も可能である。このような実施の形態において、データ記憶装置７１４はさらに、この追加の構成要素を制御し及び／又はこの追加の構成要素と通信するために、プロセッサー７１２により実行可能な命令を含むことができる。

さらに、構成要素及びシステムは、車両７００内に組み込まれているよう示されている一方、いくつかの実施の形態では、１つ以上の構成要素又はシステムは、有線接続又は無線接続を用いて、車両７００に取り外し可能に組み込むか、又は他の方法で（機械的又は電気的に）接続することができる。

車両７００は他の形態とすることもできる。

いくつかの実施の形態では、開示した方法は、機械で読み取り可能なフォーマットで、持続性のあるコンピュータ読み取り可能記憶媒体上に、又は持続性のある媒体又は製品上に、コード化されたコンピュータプログラム命令として実施することができる。図８は、ここに記載した少なくともいくつかの実施の形態に基づいて構成した、計算装置上でコンピュータ処理を実行するコンピュータプログラムを含む、例示的なコンピュータプログラム製品８００の概念的な部分を概略的に示すものである。

１つの実施の形態では、例示的なコンピュータプログラム製品８００は、信号を伝達する８０２を用いて提供される。信号を伝達する媒体８０２は、１つ以上のプロセッサーにより実行されたとき、図１〜図５Ｂと関連させて上述した機能の一部又は全部の機能を出力する１つ以上のプログラム命令８０４を含むことができる。

いくつかの実施の形態では、信号を伝達する媒体８０２として、これらに限定されるわけではないが、ハードディスク・ドライブ、コンパクトディスク（ＣＤ）、ディジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、ディジタルテープ、メモリー、等のような、コンピュータ読み取り可能媒体８０６を含むことができる。いくつかの実施の形態では、信号を伝達する媒体８０２として、これらに限定されるわけではないが、メモリー、リード／ライト（Ｒ/Ｗ）ＣＤ、リード／ライトＤＶＤ、等のような、コンピュータ記憶可能媒体８０８を含むことができる。さらにまたいくつかの実施の形態では、信号を伝達する媒体８０２として、これらに限定されるわけではないが、ディジタル及び／又はアナログ通信媒体（例えば、光ファイバーケーブル、導波路、有線通信リンク、無線通信リンク、等）のような、通信媒体８１０を含むことができる。従って例えば信号を伝達する媒体８０２は、通信媒体８１０の形で無線で伝達することができる。

１つ以上の命令８０４は、例えば、コンピュータで実行可能な命令及び／又は命令を組み込んだ論理とすることができる。いくつかの実施例では、計算装置（例えば、図７のコンピュータシステム７１０）は、１つ以上のコンピュータ読み取り可能媒体８０６、コンピュータ記憶可能媒体８０８、及び／又は通信媒体８１０により、計算装置に伝達されたプログラミング命令８０４に応答して、種々の運転、機能、又は動作を出力するよう構成することができる。

持続性のコンピュータ読み取り可能媒体は、お互いに隔離して設置することのできる複数のデータ記憶要素に分散することもできる。

いくつかの実施の形態では、プログラミング命令８０４の一部またはすべてを実行する計算装置は、図７に図示したような車両とすることができる。他の計算装置も可能である。

種々の形態と具体例とをここに開示したが、他の形態及び実施例も当業者には明らかであろう。ここに記載の種々の形態と具体例とは、説明のためのものであり本発明を限定するためであると解釈されるべきでない。本発明の本来の技術劇範囲と発明の精神は以下の特許請求の範囲により示される。

Claims (20)

1. コンピュータシステムにより、車両が走行中の道路の車線の推定位置を提供する車線情報を取得するステップであって、該コンピュータシステムが該車両を自律モードで制御することを特徴とするステップと、
   前記コンピュータシステムにより、前記車線情報が利用できないか又は信頼性がないことを判断するステップと、
   車線情報が利用できなくなったか又は信頼性がなくなったとの判断に応答して、前記コンピュータシステムが、
   少なくとも１つの隣接車両を監視するために、少なくとも１つのセンサーを用いるステップと、
   前記車両と前記隣接する少なくとも１つの車両との距離を制御し、少なくともあらかじめ定めた最小距離に維持するよう前記車両を制御するステップと、
   を具備する方法。
2. 前記車線情報は、道路の車線区分線、車両の地理的位置、及び、道路のあらかじめ定められた地図のうちの少なくとも１つに基づくことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記車線情報が利用できないか又は信頼性がないことを判断するステップは、車線情報の信頼度があらかじめ定められた閾値以下であることを検出するステップを具備することを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記車線情報が利用できないか又は信頼性がないことを判断するステップは、少なくともあらかじめ定められた期間、車線情報の信頼度が閾値より低いことを検出するステップを具備することを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記少なくとも１つの隣接車両は、第１の隣接車両と第２の隣接車両とからなり、
   前記車両と前記少なくとも１つの隣接車両との距離を少なくともあらかじめ定めた最小距離に維持することは、前記車両と前記第１の隣接車両との間の第１の距離及び前記車両と前記第２の隣接車両との間の第２の距離の両方を最大化するステップを具備し、前記第１の距離と前記第２の距離の各々は前記あらかじめ定めた最小距離以上であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 少なくとも１つのセンサーを用いて少なくとも１つの隣接車両を監視するステップは、前記少なくとも１つの隣接車両までの、相異なる時刻における、少なくとも第１の距離及び第２の距離を監視する少なくとも１つのセンサーを用いるステップを具備し、前記方法は、
   前記第１の距離及び第２の距離に基づき、前記少なくとも１つの隣接車両の第１の相対位置と第２の相対位置とを判断するステップと、
   前記第１の相対位置及び第２の相対位置に基づき、前記少なくとも１つの隣接車両の進路を推定するステップと、
   前記推定した進路に基づき、更新された前記車線の推定位置を判断するステップと、 をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 前記車両と前記隣接する少なくとも１つの車両との距離を少なくともあらかじめ定めた最小距離に維持するよう前記車両を制御するステップは、
   前記少なくとも１つの隣接車両の速度を監視するために速度センサーを用いるステップと、
   前記少なくとも１つの隣接車両の速度より遅くなるよう前記車両の速度を変更するステップと、
   を具備することを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. コンピュータシステムにより、更新された前記車線の推定位置を提供する更新された車線情報を周期的に取得するステップと、
   コンピュータシステムにより、前記更新された車線情報は信頼できるようになったと判断するステップと、
   前記更新された車線情報は信頼できるようになったとの判断に応答して、前記車両と前記少なくとも１つの隣接車両との距離を少なくとも前記あらかじめ定めた最小距離に維持するための制御をやめるステップと、
   をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. 前記更新された車線情報は信頼できるようになったと判断するステップは、前記更新された車線情報の信頼性があらかじめ定められた閾値より高いことを検出するステップをさらに具備することを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 自律モードで運転するよう構成された車両であって、該車両は、
    少なくとも１つのセンサーと、
    少なくとも１つのプロセッサーと、
    あらかじめ定められた最小距離、及び、
    前記車両が走行する道路の推定車線位置を提供する車線情報を取得し、
    前記車線情報が利用できなくなったか又は信頼性がなくなったとの判断を行い、
    前記車線情報が利用できなくなったか又は信頼性がなくなったとの判断に応答して、
    前記少なくとも１つの隣接車両を監視するために、前記少なくとも１つのセンサーを用い、
    前記車両と前記少なくとも１つの隣接車両との間を少なくともあらかじめ定められた最小距離に維持するために前記車両を制御するための、
    前記少なくとも１つのプロセッサーにより実行可能な命令を具備するデータ記憶装置と、
    を具備することを特徴とする車両。
11. 前記少なくとも１つのセンサーは、レーザーを具備することを特徴とする請求項１０に記載の車両。
12. 前記少なくとも１つのセンサーは、道路上の車線区分線を検出するよう構成された少なくとも１つの車線区分線センサーと、前記車両の地理的位置を検出するよう構成された位置センサーとを具備することを特徴とする請求項１０に記載の車両。
13. 前記車線情報は、前記道路上の車線区分線、及び、前記車両の地理的位置のうちの少なくとも１つに基づくことを特徴とする請求項１２に記載の車両。
14. 前記データ記憶装置は、前記道路のあらかじめ定められた地図をさらに具備することを特徴とする請求項１０に記載の車両。
15. 前記車線情報は、前記あらかじめ定められた地図に基づくことを特徴とする請求項１４に記載の車両。
16. 前記少なくとも１つの隣接車両の速度を検出するよう構成された速度センサーをさらに具備することを特徴とする請求項１０に記載の車両。
17. 前記車両と前記隣接する少なくとも１つの車両との距離を少なくともあらかじめ定めた最小距離に維持するために、前記少なくとも１つの隣接車両の速度より遅くなるよう前記車両の速度を変更するよう構成されたスロットルをさらに具備することを特徴とする請求項１０に記載の車両。
18. 計算装置に機能を実行させるために、該計算装置により実行可能な命令を記憶させる持続性のあるコンピュータ読み取り可能記憶媒体であって、該機能は、
    車両が走行中の道路の車線位置の予測を行う車線情報を取得する機能と、
    前記車線情報が利用できないか又は信頼性がないことを判断する機能と、
    車線情報が利用できなくなったか又は信頼性がなくなったとの判断に応答して、
    少なくとも１つの隣接車両を監視するために、少なくとも１つのセンサーを用いる機能と、
    前記車両と前記隣接する少なくとも１つの車両との距離を少なくともあらかじめ定めた最小距離に維持するよう前記車両を制御する機能と、
    を具備することを特徴とする持続性のあるコンピュータ読み取り可能記憶媒体。
19. 少なくとも１つのセンサーを用いて少なくとも１つの隣接車両を監視する機能は、
    前記少なくとも１つの隣接車両までの、相異なる時刻における、少なくとも第１の距離及び第２の距離を監視する少なくとも１つのセンサーを用いる機能を具備し、前記機能は、
    前記第１の距離及び第２の距離に基づき、前記少なくとも１つの隣接車両の第１の相対位置と第２の相対位置とを判断する機能と、
    前記第１の相対位置及び第２の相対位置に基づき、前記少なくとも１つの隣接車両の進路を推定する機能と、
    前記推定した進路に基づき、更新された前記車線の推定位置を判断する機能と、
    をさらに具備することを特徴とする請求項１８に記載の持続性のあるコンピュータ読み取り可能記憶媒体。
20. 前記機能は、
    更新された前記車線の推定位置を提供する更新された車線情報を周期的に取得する機能と、
    前記更新された車線情報は信頼できるようになったと判断する機能と、
    前記更新された車線情報は信頼できるようになったとの判断に応答して、前記車両と前記少なくとも１つの隣接車両との距離を少なくとも前記あらかじめ定めた最小距離に維持するための制御をやめる機能と、
    をさらに具備することを特徴とする請求項１８又は請求項１９に記載の持続性のあるコンピュータ読み取り可能記憶媒体。

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