JP6388871B2 - ドライバー・アシスタント・アプリケーション用の方法 - Google Patents

Description

アダプティブ・クルーズコントロール（ＡＣＣ）、追越アシスタント、レーン逸脱警告システム、交通標識認識用のシステム、ランプ制御、或いは、自律的なブレーキ・システムなどのドライバー・アシスタント・システムは、既に現代的な自動車の一部である。

現在認可されているシステムでは、ドライバーは、制御回路の一部である、言い換えれば、ドライバーは、常に注意深くなければならず、ドライバー・アシスタント機能が、機能しなくなった場合、即座に介入しなければならない。この状況は、例えば、警告音によって、ドライバーに示されることができる。将来的には、自動運転用の機能も提供される予定であり、その時は、ドライバー・アシスタント・システムは、エラー発生時（例えば、センサーの故障）にも、車両を、予め設定された時間、確実に制御できなければならない。このようなケース、或いは、介入要請にドライバーが即座に反応しない場合では、少なくとも限定的なドライバー・アシスタント機能は、ドライバーが担当する、或いは、ドライバー・アシスタント・システムが、再び完全に機能するまで、提供されなければならない。

本発明の課題は、改善された機能停止安全性を有するドライバー・アシスタント・システムを提供することにある。

本課題は、独立請求項に記載されている特徴によって解決される。

本発明によれば、ドライバー・アシスタント・システム用の方法が開示される。該ドライバー・アシスタント・システムは、周辺を捕捉する、例えば、レーダー、ライダー、及び／或いは、カメラセンサーとして構成されている少なくとも一つのセンサーユニット（Ｓ１，Ｓ２，．．Ｓｘ）を包含している。更に該ドライバー・アシスタント・システムは、高い精度の周辺モデル（５）を計算する手段を有する一つの第一中央制御ユニット（ＳＥ１）も包含している。該周辺モデルは、少なくとも一つのセンサーユニット、好ましくは、複数の、同じ、或いは、異なる捕捉領域を有する、同タイプの、及び／或いは、異なるタイプのセンサーユニット（Ｓ１，Ｓ２，．．Ｓｘ）を装備している。また、第一中央制御ユニットは、レーン維持システムなどのドライバー・アシスタント・アプリケーションのために制御値を計算し、該計算された制御値に基づいて、例えば、車両操舵系などのアクチュエータ回帰制御（６）のための制御シグナル（３）を出力できるように構成されている。少なくとも一つのセンサーユニット（Ｓ１，Ｓ２，．．Ｓｘ）のデータに基づいて、限定的なドライバー・アシスタント・アプリケーション（ＲＦ，ＲＦ１，ＲＦ２）用の制御値を計算するための手段を包含し、第二制御シグナル（４，４ａ，４ｂ）をアクチュエータ回帰制御（６）に出力するための第二制御ユニット（ＳＥ２）が、設けられている。また、該ドライバー・アシスタント・システムは、アクチュエータ制御ユニットを備えたアクチュエータも包含している。該第二制御ユニットは、特に、一つのセンサーユニット（Ｓ１，Ｓ２，．．Ｓｘ）、或いは、アクチュエータ制御ユニットの構成部品であることが特に好ましい。

このようなケースでは、第一制御シグナル（３）を用いることができないため、アクチュエータの作動には：
−第二制御シグナル（４，４ａ，４ｂ）が用いられる、或いは、
−最後に出力された一つの、或いは、複数の第一制御シグナル（３）、並びに、第二制御シグナル（４，４ａ，４ｂ）に基づいて、アクチュエータを作動させるための第三制御シグナルが、計算される、或いは、
−第一制御ユニットによって計算された周辺モデルが、第二制御ユニット（ＳＥ２）に伝送され、これを基に、限定的なドライバー・アシスタント・アプリケーション用の第二制御シグナル（４）が計算される。尚、少なくとも一つのセンサー（Ｓ１，Ｓ２，．．Ｓｘ）の最新データによって、伝送された周辺モデルがアップデートされることが特に好ましい。

本発明のある好ましい実施形態においては、限定的なドライバー・アシスタント・アプリケーション（ＲＦ，ＲＦ１，ＲＦ２）用の第二制御シグナル（４，４ａ，４ｂ）の計算においては、第一制御ユニット（ＳＥ１）におけるアプリケーション用の制御値の計算の場合よりも少ない制御ケースしか考慮されない。特に、制御介入は、例えば、衝突が回避できないような場合、或いは、車両の車線からの逸脱が迫っている場合にのみ実施されることが好ましい。好ましくは、限定的なドライバー・アシスタント・アプリケーション（ＲＦ，ＲＦ１，ＲＦ２）用には、快適性要求のための回帰制御介入は、実施しない。快適性要求には、例えば、縦方向速度の回帰制御における急な移行を加速制限することにより回避する、或いは、二つの制御状態の急速に反復する切り換え、例えば、反復する操舵制御などの回避が、包含される。

好ましくは、アクチュエータ制御ユニット内における限定的なドライバー・アシスタント・アプリケーション（４，４ａ，４ｂ）用の制御値の計算は、少なくとも二回実施されるが、ここでは、異なるセンサーユニットの、及び／或いは、異なる計算方法（アルゴリズム）を使用し、該少なくとも二つの第二制御値に基づいてアクチュエータ用の一つの制御シグナルが計算される。

本発明のある肯定的な実施形態では、少なくとも一つのセンサーユニット（Ｓ１，Ｓ２，．．Ｓｘ）が、センサーデータを前処理する手段を包含している。特に、該前処理には、オブジェクト検知、或いは、フリー空間検知が包含されることが好ましい。該センサーデータは、前処理後、第一制御ユニット（ＳＥ１）に送られ、その全体、或いは、一部が、第二制御ユニット（ＳＥ２）へ出力される。

好ましくは、前処理のために、異なる第一、並びに、第二方法（ＡＬ１，ＡＬ２，ＡＬ３，ＡＬ４）によって、あるセンサーユニット内において、オブジェクト情報、或いは、フリー空間情報が計算される。第一制御ユニットの周辺モデル内で使用するため、冗長的に作成された情報は、妥当性検証（７）され、限定的なドライバー・アシスタント・アプリケーション（ＲＦ，ＲＦ１，ＲＦ２）用の第二制御ユニット（ＳＥ２）での使用のためには、双方の方法のうちの一つのみを使用する（例えば、ＡＬ１のみを使用し、ＡＬ２は用いない）。尚、方法（ＡＬ１，ＡＬ４）のうちの一つが、限定的なドライバー・アシスタント・アプリケーション（ＲＦ，ＲＦ１，ＲＦ２）用に最適化されていることが特に好ましい。

更には、少なくとも一つの、レーダー、ライダー、及び／或いは、カメラセンサー・システムなど周辺捕捉用のセンサーユニット（Ｓ１，Ｓ２，．．Ｓｘ）と、以下の様な手段：
−該少なくとも一つのセンサーユニット（Ｓ１，Ｓ２，．．Ｓｘ）のデータに基づいて高い精度で周辺モデル（５）を計算する手段、並びに、
−ドライバー・アシスタント・アプリケーション用に、制御値を計算する手段、並びに、
−計算された制御値に基づいて、第一制御シグナル（３）を出力する手段
を備えた第一制御ユニット（ＳＥ１）を包含するドライバー・アシスタント・システムも請求される。
少なくとも一つのセンサーユニット（Ｓ１，Ｓ２，．．Ｓｘ）のデータに基づいて、限定的なドライバー・アシスタント・アプリケーション（ＲＦ，ＲＦ１，ＲＦ２）用の制御値を計算するための手段を包含し、第二制御シグナル（４，４ａ，４ｂ）をアクチュエータ回帰制御（６）に出力するための第二制御ユニット（ＳＥ２）が、設けられている。また、該ドライバー・アシスタント・システムは、アクチュエータ制御ユニットを備えたアクチュエータも包含している。該第二制御ユニットは、特に、一つのセンサーユニット（Ｓ１，Ｓ２，．．Ｓｘ）、或いは、アクチュエータ制御ユニットの構成部品であることが特に好ましい。該ドライバー・アシスタント・システムは、更に、独立した方法請求に係る、アクチュエータ用のドライビング・シグナルの計算と出力のための手段も包含している。

本発明の好ましい実施形態を示す図である。 二つの限定的なドライバー・アシスタント・アプリケーションＲＦ１とＲＦ２を示す図である。

以下、本発明を、実施例と図面に基づいてより詳しく説明する。

本発明の好ましい実施形態が図１に示されている。センサーユニットＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓｘでは、データの前処理、例えば、オブジェクト、及び／或いは、フリー空間の認識が、実施される。フリー空間とは、現時点、車両が走行可能な領域、例えば、障害物の無い車線区間である。このデータ１は、第一制御ユニットに出力される。該第一制御ユニットＳＥ１は、この実施例では、ドライバー・アシスタント機能（ＡＤＡＳ−ＥＣＵ）用の中央制御ユニットである。ここでは、計算負荷の大きなアルゴリズムを用いて、車両周辺部の高い解像度の「似姿」、即ち、周辺モデルを計算している。該周辺モデルは、例えば、その中に、様々なセンサーユニットからの周辺オブジェクトが、統合されて配置される占有グリッドとして構成されることができる。周辺モデル５のデータ２は、例えば、ブレーキ、エンジン制御、並びに、操舵系などのアクチュエータ用の制御値３を割出す、ドライバー・アシスタント・アプリケーションＡ１，Ａ２，Ａｘに提供される。該アクチュエータは更に、独自に一般的には、高いＡＳＩＬレベルを有する制御装置を装備している。周辺モデル５とドライバー・アシスタント・アプリケーションＡ１，Ａ２，Ａｘ Ａの計算は、この際、高い快適さに最適化されており、よって、計算時間に関して、高いリソース使用量は、妥協される。

二つ目の高性能で高価な制御装置を用いることなく、冗長パスを得るために、センサーデータ１は、付加的に、その全体、或いは、一部が、アクチュエータＳＥ２の制御ユニットに出力される。ここには、これらから制御値４を割出すための簡略化された形でドライバー・アシスタント・アプリケーションが実装されている。この限定的なドライバー・アシスタント・アプリケーションは、ドライバー・アシスタント・アプリケーションの最低限バージョンであり、可能な限りリソースを効率よく使い、快適性要求を考慮することなく、第二制御値４を計算する。これにより第一制御ユニットＳＥ１が故障した場合でも、ドライバーが引き継ぐまでの、或いは、第一制御装置の機能が完全復旧するまでの時間を乗り越えるために第二制御値４を用いることができる。限定的なドライバー・アシスタント・アプリケーションの制限された快適性、例えば、反復する操舵制御などは、ドライバーが運転を担当するように促す、ドライバーへの付加的な警告としても役立つ。

更なる実施例では、複数の限定的なドライバー・アシスタント・アプリケーションの計算は、第二制御装置ＳＥ２で実施される。図２には、このようなケースが、二つの限定的なドライバー・アシスタント・アプリケーションＲＦ１とＲＦ２として例示されている。これらは、ここのセンサーのデータ、或いは、異なるセンサーのデータ、或いは、複数のセンサーユニットの統合されたデータに基づくことができる。出力された制御値４ａと４ｂは、妥当性検証される。制御値４ａと４ｂが妥当でない場合、各制御値４ａ，４ｂには、信頼性値を帰属させることができ、より高い信頼性値の値が、アクチュエータ制御に選択される。限定的なドライバー・アシスタント・アプリケーションＲＦ１とＲＦ２のアルゴリズムは、互いにのみならず、第一制御ユニット内のメイン・アプリケーションとも、センサーデータの体系的なエラーを認識できるように、異なっていることが好ましい。

本発明の肯定的な形態では、第一制御ユニットＳＥ１が停止してから限定された時間を乗り切るため、第一制御ユニットＳＥ１の制御値３を、妥当性検証のために、或いは、アクチュエータのエラー・ストラテジーのために更に処理するようになっている。即ち、制御値４との、或いは、限定的なドライバー・アシスタント・アプリケーションＲＦ１，ＲＦ２の制御値４ａ，４ｂとの組み合わせにより、限定された時間、更なる情報源を使用できることになる。

本発明のある好ましい実施形態においては、周辺モデルは、第二制御ユニットＳＥ２へ伝送され、設定されている時間保存される。即ち、第一制御ユニットＳＥ１が故障した場合も、保存されているデータに基づいて、限定的なドライバー・アシスタント機能は、ある一定時間、作動し続けることができる。センサーユニットＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓｘから直接提供されたデータによれば、この履歴を補填できるため、乗り切れる時間を延長することも可能である。

尚、アルゴリズムによる体系的なエラーを排除し続けるためには、センサーユニットでは、例えば、フリー空間検出のために、異なる複数の方法ＡＬ１とＡＬ２、或いは、ＡＬ３とＡＬ４を、作動させ続けることが好ましい。これを図２に概略的に示す。双方の方法の結果は、統合される前に互いに妥当性検証されることができる。また、センサー出力を、限定的なドライバー・アシスタント・アプリケーションＲＦ１，ＲＦ２用に最適化することもできる。これは、図２では、方法ＡＬ１とＡＬ４である。アプリケーションＡ１，Ａ２，Ａｘ用に第一制御ユニットＳＥ１においてＡＬ２とＡＬ３が用いられる場合、限定的なドライバー・アシスタント・アプリケーションＲＦを介して、制御基準のために全く異なるパスを実施できる。システム全体のコストを下げるために、このパスでは、快適さではなく、計算効率に関して最適化することができる。

Claims (7)

1. ｉ）周辺捕捉のための少なくとも一つのセンサーユニット
   ｉｉ）以下の手段
   −少なくとも一つのセンサーユニットのデータに基づいて高い精度で周辺モデルを計算する手段、並びに、
   −ドライバー・アシスタント・アプリケーション用に、制御値を計算する手段、並びに、−計算された制御値に基づいて、第一制御シグナルを出力する手段
   を装備した第一制御ユニット、
   ｉｉｉ）アクチュエータ制御ユニットを備えたアクチュエータ
   ｉｖ）限定的なドライバー・アシスタント・アプリケーション用の第二制御値、並びに、少なくとも一つのセンサーユニットのデータに基づいてアクチュエータ用の第二制御シグナルを計算するための第二制御ユニット（ＳＥ２）、
   但し、該第二制御ユニットは、センサーユニット内、或いは、アクチュエータユニット内に配置されている、
   を包含するドライバー・アシスタント・システム用の方法であって、
   第一制御シグナルを使用できない場合は、アクチュエータの作動のために、第三制御シグナル（７）が割出される、但し、
   −最後に出力された一つの、或いは、複数の第一制御シグナルと第二制御シグナルに基づいて、アクチュエータを作動させるための第三制御シグナル（７）が計算される、或いは、
   −第一制御ユニットによって計算された周辺モデルが、第二制御ユニットに伝送され、これを基に、第三制御シグナル（７）が計算される
   ことを特徴とするドライバー・アシスタント・システム用の方法。
2. ｉ）周辺捕捉のための少なくとも一つのセンサーユニット
   ｉｉ）以下の手段
   −少なくとも一つのセンサーユニットのデータに基づいて高い精度で周辺モデルを計算する手段、並びに、
   −ドライバー・アシスタント・アプリケーション用に、制御値を計算する手段、並びに、−計算された制御値に基づいて、第一制御シグナルを出力する手段
   を装備した第一制御ユニット、
   ｉｉｉ）アクチュエータ制御ユニットを備えたアクチュエータ
   ｉｖ）限定的なドライバー・アシスタント・アプリケーション用の第二制御値、並びに、少なくとも一つのセンサーユニットのデータに基づいてアクチュエータ用の第二制御シグナルを計算するための第二制御ユニット（ＳＥ２）、
   但し、該第二制御ユニットは、センサーユニット内、或いは、アクチュエータユニット内に配置されている、
   を包含するドライバー・アシスタント・システム用の方法であって、
   第一制御シグナルを使用できない場合は、アクチュエータの作動のために、第三制御シグナル（７）が割出される、但し、
   −第三制御シグナル（７）のために第二制御シグナル（４）の値が引き継がれる、或いは、
   −最後に出力された一つの、或いは、複数の第一制御シグナルと第二制御シグナルに基づいて、アクチュエータを作動させるための第三制御シグナル（７）が計算される、或いは、
   −第一制御ユニットによって計算された周辺モデルが、第二制御ユニットに伝送され、これを基に、第三制御シグナル（７）が計算される
   こと、及び
   限定的なドライバー・アシスタント・アプリケーションには、縦方向速度の回帰制御における急な移行を加速制限することにより回避すること、又は二つの制御状態の急速に反復する切り換えは、包含されないことを特徴とするドライバー・アシスタント・システム用の方法。
3. 限定的なドライバー・アシスタント・アプリケーション用の第二制御シグナルの計算には、第一制御ユニットのアプリケーション用の制御値の計算と比較して、より少ない制御ケースが考慮されるため、より短い計算時間しか必要とされないことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. アクチュエータ制御ユニット内における限定的なドライバー・アシスタント・アプリケーション用の制御値の計算が、少なくとも二回実施される、但し、異なるセンサーユニットの、及び／或いは、異なる計算方法（アルゴリズム）を使用し、該少なくとも二つの第二制御値に基づいてアクチュエータ用の一つの制御シグナルが計算される
   ことを特徴とする請求項１〜３のうち何れか一項に記載の方法。
5. 該少なくとも一つのセンサーユニットが、センサーデータの前処理を実施するための手段を包含している、特に好ましくは、該前処理が、オブジェクト検知、或いは、フリー空間検知を包含している、並びに、該センサーデータは、前処理後、第一制御ユニットとアクチュエータ制御ユニットへ出力されることを特徴とする請求項１〜４のうち一項に記載のアクチュエータ作動方法。
6. センサーユニットの前処理のために、異なる第一、並びに、第二方法によって、オブジェクト情報、或いは、フリー空間情報が計算され、且つ、
   第一制御ユニットで使用するために、冗長的に作成された情報が、妥当性検証され、更に、処理され、
   アクチュエータ制御ユニット内における使用のためには、双方の方法のうち一つに基づく情報のみが使用される
   ことを特徴とする請求項１〜５のうち一項に記載の方法。
7. ｉ）少なくとも一つの周辺捕捉用のセンサーユニット
   ｉｉ）以下の手段：
   −少なくとも一つのセンサーユニットのデータに基づいて高い精度で周辺モデルを計算する手段、並びに、
   −ドライバー・アシスタント・アプリケーション用に、制御値を計算する手段、並びに、−計算された制御値に基づいて、アクチュエータ用の第一制御シグナルを出力する手段
   を備えた第一制御ユニット
   ｉｉｉ）アクチュエータ制御ユニットを備えたアクチュエータ
   ｉｖ）限定的なドライバー・アシスタント・アプリケーション用の第二制御値と少なくとも一つのセンサーユニットのデータに基づいてアクチュエータ用の第二制御シグナルを計算するための第二制御ユニット（ＳＥ２）、但し、該第二制御ユニットが、センサーユニット内、或いは、アクチュエータユニット内に配置されている、並びに、
   ｖ）請求項１又は２に記載の方法に係るアクチュエータ用の制御シグナルを計算し、出力するための手段を包含するドライバー・アシスタント・システム。

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