JP6542196B2 - ルートの自動運転 - Google Patents

Description

本発明はルートを自動運転するための技術に関する。特に、本発明は、頻繁に走行される公共道路交通のルートを車両によって自動運転することに関する。

自動運転機能は正確な周辺地図とナビゲーション地図とを必要とする。ナビゲーションのために十分な道路の経路に加えて、そのような地図は、車両の案内のために必要な、非常に詳細な、かつ最新の情報を用意しなければならない。例えば、車線の情報、交通規制、例えば、工事現場のような現在の障害、その他の情報である。これらの情報は、高い幾何学的分解能をもって、その位置を道路上に割り当てることができなければならない。そのような地図データは、徹底してメンテナンスされるべきであり、その保存のための大きな記憶装置と、その配布のために広い帯域幅とを要する。通常は、このデータの一部分だけが直接車両上に搭載されて用意されており、他のデータは必要な場合にはじめて要求される。その際、データは、通常、車両と周辺環境との間、又は、近接領域内の車両同士の間を無線でやり取りされる。広範囲にわたる自動運転を可能にするために、どのようにして十分に高いマップ適用範囲を実現することができるかは、これまでのところ明らかにされていない。

車両のナビゲーションとして、所定のルートを所謂ティーチ・イン・モードで巡回することが知られている。そのルートを後の自動目的地案内のために有利に使用することができるようにするためである。例えば、毎日同じルートを走行する通勤者は、ルートガイドの決まった選択肢を選択するだろうからである。

発明の開示
本発明は、所定のルートの自動運転のための技術を提供する、という課題に基づく。この課題は主請求項の発明特定事項を備える方法、コンピュータプログラム製品、及び、装置によって解決される。下位の請求項は有利な実施形態を表している。

本発明に係る所定のルートを自動運転するための方法は、前記ルートを手動運転する間にルート情報及び周辺情報を走査するステップと、走査された情報に基づいて自動運転ストラテジを決定するステップと、手動運転ストラテジと前記自動運転ストラテジを比較するステップと、前記自動運転ストラテジが前記手動運転ストラテジから所定の基準より小さくしか異なっていない場合に、前記ルートの自動運転を実現するステップとを含む。

一般的な運転者は、特定のルートを特に頻繁に走行する傾向がある、との知見が得られた。運転操作を自動化し運転者の負担を軽減するためには、運転者自身によって通常も選択される自動運転ストラテジを選択することが必要である。ルートを手動運転する間にルート情報及び周辺情報を走査することによって、運転者が自身の手動運転ストラテジの選択をどのパラメータに依存させているかシミュレートすることができる。走査されたルート情報及び周辺情報は、例えば中央センターから供給される情報よりも、より新しく、より詳細で、より重要である。これによって、少ない労力で、一方では所定のルートの重要な局所的ルート情報及び周辺情報を決定することができ、他方では運転者の運転動作を可能な限り詳細に模倣することができるようになる。これによって、所定のルートを自動運転する際の安全性を向上させることができる。

一つの実施形態では、自動運転は早くとも、そのルートが少なくとも１回、手動運転で完全に走行されたのちに、可能となる。これにより、そのルートの部分区間が、運転者自身ではしないような形で、自動運転のルートに組み上げられることを阻止することができる。そのルートを頻繁に走行する運転者が全ての細部と部分ルートの全ての組み合わせ可能性とを通常通りすでに評価した、という状況を使用できるようになる。したがって、収集された運転者の経験の蓄積が適切に利用される。

さらなる有利な実施形態では、ルートが所定の回数より多く手動運転される。これによって、上記ルートが、運転者自身が既によく知っているルート、特に住居と職場の間の通勤ルートに関するということが確定される。さらに、頻繁なルートの走行によって、走査されたルート情報及び周辺情報の品質が向上される。１回きりの、偶然の又は有意でない、所望の運転ルートからの逸脱は、そのように改良して決定したり、無視したりすることができる。

さらなる実施形態では、走査された情報から指標が決定され、決定された指標に基づいて運転ストラテジが決定される。指標を形成する中間ステップによって、一方では、どのルート情報に基づいて、どの手動運転ストラテジの部分が形成されるのか、改良されてシミュレートされ、また他方では、決定された指標が、改良された方法で、記憶された指標と比較され、場合によって調整される。この記憶された指標は、例えば地図メモリに備えられている。

変形例では、決定された指標及びこの指標の決定の基礎となった走査された情報が、運転者に提供され、その決定の確認が検査される。このようにして、運転者は指標の決定を、走行中に又は後に追跡することができ、その確認によって、若しくは、確認の不在によって、評価することができる。したがって、後の類似の事例で、走査された情報から、指標の改良された決定を行うことができる。

変形例では、決定された指標に基づいて決定された自動運転ストラテジが、運転者の手動運転ストラテジでカバーされている場合には、指標の決定の確認とみなすことができる。

さらに別の実施形態では、決定された指標は、車両外での利用が可能になる。したがって、特に、現在のルート情報及び周辺情報を、他の車両にも供給することができる。相応に、他の車両からのルート情報及び周辺情報を受信し、運転ストラテジの確認のために、又は、他のルートでの経路の選択のために、使用することもできる。

一つの実施形態では、ルート情報及び周辺情報に基づいて決定された指標は、外部のインフラストラクチャによって受信され、運転ストラテジは決定された指標に基づいて決定される。有利には、運転ストラテジは指標に基づいて車両側で決定される。更に別の実施形態においては、運転ストラテジは、インフラストラクチャ側で決定され、その後車両に伝送される。外部のインフラストラクチャは中央サーバ又はクラウドと呼ばれるサービスを含み得る。この実施形態と関連して、指標に対して予め処理されたルート情報及び周辺情報を、改良して交換することができるように、車両同士の間で指標の双方向交換を行うことができる。

一つの実施形態では、ルートの自動運転は、直前の運転の後の予め定められた時間範囲内でのみ可能とされる。その際、選択的に、手動運転と自動運転とを区別することもできる。このようにして、古くなったルート情報及び周辺情報が自動運転ストラテジの決定に使用されないことが保証される。

本発明に係るコンピュータプログラム製品は、当該コンピュータプログラム製品が処理装置上で実行され、又は、コンピュータで読み取り可能なデータ記憶媒体に記憶されているときに、上記の方法を実行するためのプログラムコード手段を含む。

本発明に係る、所定のルートを自動運転する装置は、そのルートが手動運転される間に、ルート情報及び周辺情報を走査する走査装置と、その走査された情報に基づいて自動運転ストラテジを決定する処理装置とを含む。ここで、処理装置は、手動運転ストラテジと自動運転ストラテジを比較し、前記自動運転ストラテジが前記手動運転ストラテジから所定の基準より小さくしか異なっていない場合に、自動運転ストラテジに基づくルートの自動運転を可能にするように構成されている。

本発明は、以下の図１乃至３の、添付の図面を参照してより詳細に説明されている。
所定のルートの自動運転を可能にする装置の図である。 所定のルートの自動運転を可能にする方法のフローチャートである。 所定のルートの模式的な走行を例示する図である。

実施例の詳細な説明
図１は車両１０５に搭載されている装置１００を示す。装置１００は、所定のルートの自動運転を実現するように構成されている。装置１００は、処理装置１１２を備えており、この処理装置１１２は、複数のセンサ１１５と、場合によってはアクチュエータ１２０と、更に有利には、記憶装置１２５と接続されている。有利には更に、車両１０５の運転者との相互作用のために操作ユニット１３０が設けられている。操作ユニット１３０の代わりに、インタフェース１３５が設けられていてもよく、このインタフェース１３５を介して他の機器、例えばスマートフォンや、モバイルコンピュータ又はタブレットＰＣが、操作エレメント１３０として接続されていてもよい。さらに、外部のインフラストラクチャ１４５とのデータ接続を確立する第２のインタフェース１４０が設けられていてもよい。外部のインフラストラクチャ１４５は中央サーバや、サーバのネットワーク、又は、データ技術的にネットワーク化されたサーバの緩やかな集合であってもよい。さらに、若しくは、代わりに、外部のインフラストラクチャ１４５は、１つのまたは多数の車両１０５を含むこともできる。

図１には、センサ１１５が、車両１０５の周辺の光学写真を撮影するカメラ１５０と、車両１０５の周辺の対象物への距離を検査するレーザスキャナ１５５と、車両１０５の位置を決定するナビゲーション受信器１６０と、を含む実施例が例示されている。ナビゲーション受信器１６０は、特に、衛星ナビゲーションシステムの信号のための受信器を含むことができる。センサ１１５を用いて走査された情報に基づいて、処理装置１１２は自動運転ストラテジを決定する。この運転ストラテジは、所定の方法ステップの使用により、所定の順序で特徴付けられた運転ルートと、局所的な走行の決定とを含む。局所的な走行の決定とは、例えば、車線の選択、障害による迂回、又は、例えば信号機のような形の動的なルート制御に対する反応である。

一つの実施形態では、処理装置１１２は、車両１０５による所定のルートの自動運転を制御するように構成されている。アクチュエータ１２０は、この目的のために、スピードコントローラ１６５と、方向コントローラ１７０と、減速コントローラ１７５とを含んでいてもよい。車両１０５の制御は、決定された自動運転ストラテジに依存して、アクチュエータ１２０の影響によって行われる。

センサ１１５及びアクチュエータ１２０は、運転者が所定のルートを手動運転で、即ち装置１００による動的な介入なく、運転する間、車両１０５の運転者が取る手動運転ストラテジを決定するために用いられることもできる。例えば、ナビゲーション受信器１６０が、運転者のルート選択を決定し、方向コントローラ１７０への操縦動作の検出を用いて、車線選択又は曲率半径が決定される。

図１に示されるセンサ１１５及びアクチュエータ１２０は、使用できるセンサ及びアクチュエータの単なる例にすぎない。別の実施形態では、別のセンサ１１５または別のアクチュエータ１２０を、図示のものに対して、付加的に又は代替的に適用することができる。

図２は、所定のルートの自動運転を実現する方法２００の模式的なフローチャートを示す。方法２００は、特に図１の処理装置１１２上でのフローに合わせられている。

第一のステップ２０５では、所定のルートの走行が認識される。所定のルートは、有利には次のように特徴付けられる。すなわち、所定のルートは、頻繁に、より好ましくは定期的に走行される。特に、定期的に、第１の所定の時間帯に第１の方向に走行され、第２の所定の時間帯に反対の方向に走行されるルートが、所定のルートとして用いられる。そのようなルートは、例えば、通勤者によって、その居所と勤務地の間で走行される。しかし、その他の頻繁に使用されるルートであってもよい。変形例では、それぞれ異なる往路と復路も、サポートされる。

続くステップ２１０では、所定のルートの手動運転中に、車両１０５の周辺が走査される。そのために、特に、センサ１１５の信号が評価される。場合によっては、運転者の介入も、アクチュエータ１２０の一つを用いて検出される。このためにアクチュエータ１２０は、センサ１１５として構成されることができ、又は、アクチュエータ機能を除く対応するセンサ１２０として用いられることができる。一つの実施形態では、走査された信号は、記憶装置１２５からの情報、例えば閾値又は操作プロファイル、と相互に関連づけられる。

ステップ２１５では、走査された情報に基づいて、車両１０５の周辺の指標が決定される。走査されたルート情報及び周辺情報から、例えば、ルート案内、ルート選択、局所的な交通規制、現在の交通規制、一時的な障害、その他の関連する指標、などの指標が決定される。任意のステップ２２０では、情報に基づいて決定された所定の指標と、その情報とが運転者に提示される。図示のフローチャートでは、これが、有利には、所定のルートの手動運転中に行われ、別の実施形態では、情報と決定された指標との双方が、記憶され、さらに、後の時点で運転者に確認又は訂正のために提供される。運転者による確認は、特に手動で行われてもよい。例えば、認識された指標は、現在の信号色を有する信号機を含むことができる。模式的に表される信号機が運転者に示され、運転者はこの認識された指標を例えばキーを押すことで、正しい又は正しくないと分類するように促される。

別の実施形態では、可能性のある多数の指標が、同じ情報に基づいて決定され、運転者は正しい指標の選択をすることができる。更に別の実施形態においては、運転者は、認識されていない指標を、重要な認識された情報に基づいて自身で１つの指標に分類することが求められる。

ステップ２２５では、場合によっては、不確かな指標が正確に識別されたかどうか検査される。上述した運転者の動的な介入による方法の他に、運転者の手動運転ストラテジをカバーする自動運転ストラテジを形成することによって、指標の正確な識別が点検される。このことは、ステップ２５０と関連して下記で詳述される。任意のステップ２３０では、識別された指標が、例えば、第２のインタフェース１４０を用いて、外部のインフラストラクチャ１４５に提供される。相応に、同様に任意のステップ２３５において、指標を外部のインフラストラクチャ１４５から受信してもよい。ステップ２４０において、所定の指標に基づいて自動運転ストラテジが決定される。さらに、ステップ２４５において、運転者がルートを運転する際に取るべき手動運転ストラテジが検出される。そのために、センサ１１５とアクチュエータ１２０の情報が引用され得る。

ステップ２５０では、自動運転ストラテジと手動運転ストラテジとが互いに比較される。その後、ステップ２５５では、これらの運転ストラテジ同士のずれが所定の閾値より小さいかどうか検査される。ノーの場合は、方法２００はスタートに戻り、改めて続けられる。イエスの場合は、任意のステップ２６０において、所定のルートが所定の回数より多く走行されているかどうかが検査される。ステップ２６５においては、所定のルート上での直前の走行から、所定の時間より短い時間しか経過していないかどうかが検査される。ステップ２６０又はステップ２６５の質問のうちの１つが、ノーで回答されると、方法２００はスタートに戻り、改めて続行される。そうでない場合には、ステップ２７０において、所定のルートの自動運転が実現される。任意に、自動運転はステップ２７５においても、方法２００の枠組みの中で実行される。

図３は、出発地３１０と目的地３１５との間の所定のルート３０５の走行を例示する図３００を示す。第１の運転ストラテジ３２０は例えば手動で、第２の運転ストラテジ３３０は自動で決定されるものであり得る。この図の中で、２つの運転ストラテジ３２０と３３０は、ルート３０５の垂直の部分における車線の選択によって、異なっている。２つの運転ストラテジは指標３３５に基づいて形成され、この指標のうち、ここでは単なる例示である信号機と１つの２車線の運転ルートが示されている。

運転ストラテジ３２０と３３０との間の上記の差異は、出発地３１０から目的地３１５への走行を自動運転機能、特に車両１０５上の縦横制御システム、を用いて実現するために、十分に小さいものと評価できる。

１００ 装置
１０５ 車両
１１２ 処理装置
１２０ アクチュエータ
１２５ 記憶装置
１３０ 操作ユニット
１３５ インタフェース
１４０ （第２の）インタフェース
１４５ 外部のインフラストラクチャ
１５０ カメラ
１５５ レーザスキャナ
１６０ ナビゲーション受信器
１６５ スピードコントローラ
１７０ 方向コントローラ
１７５ 減速コントローラ

Claims (10)

1. 所定の順序で特徴付けられた運転ルートと、車線の選択、障害による迂回、又は、動的なルート制御に対する反応を含む局所的な走行の決定とを含む運転ストラテジを用いて所定のルート（３０５）を自動運転するための方法（２００）であって、
   前記ルート（３０５）を手動運転する間に、ルート情報及び周辺情報を走査するステップ（２１０）と、
   走査された前記ルート情報及び周辺情報に基づいて、自動運転するための前記運転ストラテジである自動運転ストラテジ（３３０）を決定するステップ（２４０）と、
   前記ルート（３０５）を手動運転する間に運転者が取る前記運転ストラテジである手動運転ストラテジ（３２０）と前記自動運転ストラテジ（３３０）とを比較するステップ（２５０）と、
   前記自動運転ストラテジ（３３０）が前記手動運転ストラテジ（３２０）と所定の基準より大きく異なっている場合には、前記走査するステップ（２１０）、前記決定するステップ（２４０）及び前記比較するステップ（２５０）を繰り返し、前記自動運転ストラテジ（３３０）が前記手動運転ストラテジ（３２０）と前記所定の基準より小さくしか異なっていない場合には、前記自動運転ストラテジ（３３０）に基づく前記ルート（３０５）の自動運転を実現するステップ（２７０）と、
   を含み、
   前記決定するステップ（２４０）では、前記走査された前記ルート情報及び周辺情報から、選択された前記ルート情報及び周辺情報としての指標（３３５）が決定され（２１５）、この決定された前記指標（３３５）に基づいて、前記自動運転ストラテジ（３３０）が決定される（２４０）、
   ことを特徴とする方法（２００）。
2. 前記自動運転は、前記ルート（３０５）が少なくとも１回、完全に手動運転されて（２６０）から可能にされる、請求項１記載の方法（２００）。
3. 前記自動運転は、前記ルート（３０５）が所定の回数より多く手動運転されてから（２６０）可能にされる、請求項２記載の方法（２００）。
4. 前記指標（３３５）と、当該指標（３３５）の決定の基礎となった前記走査されたルート情報および周辺情報とが運転者に提供され（２２０）、前記指標（３３５）の決定が検査される（２２５）、請求項１から３のいずれか１項記載の方法（２００）。
5. 前記指標（３３５）が、前記車両の外部で使用可能にされる（２３０）、請求項１から４のいずれか１項記載の方法（２００）。
6. 前記ルート情報及び周辺情報に基づいて決定された前記指標（３３５）が、外部のインフラストラクチャ（１４５）によって受信され、前記指標（３３５）に基づいて前記自動運転ストラテジ（３３０）が決定される（２４０）、請求項１から５いずれか１項記載の方法（２００）。
7. 前記ルート（３０５）の前記自動運転は、直前の手動運転後の所定の時間内のみ実現される（２６５）、請求項１から６いずれか１項記載の方法（２００）。
8. 処理装置（１１２）上で実行される際に、請求項１から７いずれか１項記載の方法（２００）を実行するためのプログラムコード手段を備えたコンピュータプログラム。
9. 請求項８に記載のコンピュータプログラムが記憶されている、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体。
10. 所定の順序で特徴付けられた運転ルートと、車線の選択、障害による迂回、又は、動的なルート制御に対する反応を含む局所的な走行の決定とを含む運転ストラテジを用いて所定のルート（３０５）を自動運転するための装置（１００）であって、
    前記ルート（３０５）を手動運転する間に、ルート情報及び周辺情報を走査する走査装置（１１５）と、
    走査された前記ルート情報及び周辺情報に基づいて、自動運転するための前記運転ストラテジである自動運転ストラテジ（３３０）を決定する処理装置（１１２）と、
    を備え、
    当該処理装置（１１２）は、
    前記走査された前記ルート情報及び周辺情報から、選択された前記ルート情報及び周辺情報としての指標（３３５）を決定し、この決定された前記指標（３３５）に基づいて、前記自動運転ストラテジ（３３０）を決定し、
    前記ルート（３０５）の手動運転での走行の間に運転者が取る前記運転ストラテジである手動運転ストラテジ（３２０）と前記自動運転ストラテジ（３３０）とを比較し、
    前記自動運転ストラテジ（３３０）が前記手動運転ストラテジ（３２０）と所定の基準より大きく異なっている場合には、前記走査、前記決定及び前記比較を繰り返し、前記自動運転ストラテジ（３３０）が前記手動運転ストラテジ（３２０）と前記所定の基準より小さくしか異なっていない場合には、前記自動運転ストラテジ（３３０）に基づく前記ルート（３０５）の自動運転を実現する、
    ように構成されている、装置（１００）。

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