JP6556262B2 - 高度に自動化された自動車制御 - Google Patents

Description

本発明は、高度に自動化された自動車制御に関する。本発明は特に、警察などの権限ある当局とのインタラクションに関する。

高度自動化機能（highly automated function, ＨＡＦ）により、自動車は運転者に依存せずに操縦可能となっている。特に、自動車の長手方向及び横方向の制御は、実行される機能のさらなる監視を運転者が認識する必要なく実行可能である。未知の状況又は機能障害が発生した場合に運転者をフォールバックレベルと考えることができないので、ＨＡＦ機能は、自動車が常に安全状態にあるように使用されなければならない。

自動化システムでは、多くの状況が検出困難となり得る。例えば自動車の横方向の制御では、例えば光学的にスキャンされた車線マークが利用されることがある。しかし、例えば、警察官が交通整理に介入している場合、処理を行っているシステムでは、光学データに基づいて、警察官、及び、この警察官が例えば手信号によって表現している走行指示を正確に検出することは一般に困難である。

従って、独国特許出願公開第１０２０１０００３７４０号明細書（ＤＥ１０２０１０００３７４０Ａ１）では、例えばデータ無線を介して、警察車両又は救難車両の指示を他の自動車へ伝達することが提案されている。

独国特許出願公開第１０２０１０００３７４０号明細書

本発明の課題は、権限ある当局が交通に介入している場合においても、高度自動化機能による自動車の制御を保証することである。当該課題は、本発明の独立請求項の対象によって解決される。各従属請求項には、好ましい実施形態が示されている。

発明の開示
自動車を制御する方法は、当該自動車を運転者に依存せずに道路上で操縦するステップと、当該自動車の周囲にある装置から無線伝送されてくる走行指示を受信するステップと、当該自動車の運転者に走行指示の示唆を出力するステップと、運転者がこの自動車の操縦を予め定められた時間よりも長く引き受けなかったことを検出するステップと、走行指示を運転者に依存せずに実行するステップと、を含む。

このようにすることにより、例えば規律行使体が当該自動車に走行指示を与えた場合にも、当該自動車の運転者に依存しない操縦を続行することができる。規律行使体とは、例えば、警察、憲兵隊、流通行政局、税関、消防、技術支援機構又は救難サービスなどであり得る。これにより、運転者が適当な時間内で走行指示に反応する状態にない場合に、走行指示への特に迅速な追従が可能となる。これにより、当該自動車及び周囲の道路交通の走行動作の安全性を改善して保証することができる。

一実施形態では、装置は、道路に対して定置に配置される。例えば、警察官が装置を携行することができる。通常、自動車の運転者に出力される光学サインを、高度に自動化された状態で操縦されている自動車への無線サインによって補完することができる。

別の実施形態では、装置は、先行車両又は後続車両に搭載されて設けられる。これらの車両は、最初は光学的に配備車両とは認識できない私的車両であってよい。また、車両は、例えば光学的な停止信号発生器を備えた公務配備車両であってもよい。

一実施形態では、走行指示は、他の自動車への追従を含む。この場合、当該自動車を、先行走行する車両に追従するように制御可能である。ここでは、保持すべき安全間隔を、運転者に依存せずに選定可能である。

別の実施形態では、指示は、他車両が先行走行することの承認を含む。当該自動車は、走行企図による先行走行の承認を表示するように駆動可能である。この承認の表示には、例えば、速度を抑制すること、右側の路肩を走行すること、又は、自動車の照明装置をスイッチオンすることなどが挙げられる。

さらに別の実施形態では、指示は、当該自動車の停止を含む。この場合、当該自動車は最初に都合の良い停止位置、例えば予備領域、停止帯、車寄せ又は駐車場などを探索することができる。都合の良い場所を発見できなかった場合、当該自動車を徐々に停止させるか、又は、走行指示を伝達した車両に追従するように制御することができる。

さらに別の実施形態では、走行指示は、救難用路帯の形成を含む。自動車は、救難用路帯を空けるために、右側又は左側の路肩を使用するように駆動可能である。ここで、路肩の選択は、利用される車線、周囲車両の運転企図、又は、デフォルト規定に依存して行うことができる。

さらに別の実施形態では、運転者による走行指示の確認が走査され、当該自動車の操縦が運転者に引き渡される。この引き渡しは、基本的には本発明に係る方法のいずれの時点においても行うことができる。変形形態では、当該自動車の操縦を運転者へ引き渡した後、運転者が走行指示を遵守しているかを監視することができる。遵守されていない場合には、別の信号を運転者に出力可能である。これは、当該自動車の周囲にある装置へ信号を返送することであってもよく、これには、運転者が走行指示の実行を拒否したことも含まれる。

運転者による操縦の引き受けは、走行指示を受信した位置へ伝送可能である。これにより、例えば、走行指示を伝達した警察官が、当該自動車を現時点で誰が制御しているかを良好に推定することができる。

受信された走行指示は、送信箇所で確認可能である。これにより、送信箇所は、伝達された走行指示を運転者が受け取ったと法的に考えることができる。

どちらの報告も、法規、保険契約及び一般的なドキュメンテーションの点において、重要となり得る。

コンピュータプログラム製品は、処理装置上で実行されるときに、又は、コンピュータ可読データ担体上に記憶されている場合に、上述した方法を実施するためのプラグラムコード手段を含む。

自動車用の制御装置は、運転者に依存せずに自動車を道路上で操縦するように構成されており、自動車の周囲にある装置から無線伝送されてくる走行指示を受信する受信装置と、自動車の運転者に走行指示の示唆を出力する出力装置とを備えている。ここで、当該制御装置はさらに、運転者が自動車の操縦を予め定められた時間よりも長く引き受けなかった場合に、走行指示を運転者に依存せずに実行するように構成されている。

本発明を添付図に関連して詳細に説明する。
運転者に依存せずに自動車を操縦する制御装置を備えた自動車である。 図１の自動車を制御する方法のフローチャートである。 権限ある人員からの信号の例を示している。

実施形態の詳細な説明
図１には、運転者に依存せずに自動車１００を操縦する制御装置１０５を備えた自動車１００が示されている。制御装置１０５は、処理装置１０７を含み、運転者の介入なく、特に自動車１００の監視を運転者へ迅速に出力する手段なしに、特に、自動車１００の長手方向又は横方向の制御を要求するように構成されている。図示の例示的実施形態では、制御装置１０５は、車輪１１０を操舵又は制動するためにこれに接続されている。また、制御装置１０５は例えば、自動車１００の加速を制御するために、駆動モータ１１５に接続されている。

自動車１００の長手方向運動又は横方向運動の制御は、通常、例えばナビゲーションシステムから伝送可能な制御目標と、自動車１００の周囲で走査され得る制御パラメータとに応じて行われる。それぞれ異なる可能な多数のセンサの代表として、自動車１００の周囲を光学的にスキャンするカメラ１２０を挙げておく。別の実施形態において、例えば、レーダーセンサ、ＬＩＤＡＲセンサ又は超音波センサを使用することもできる。

さらに、制御装置１０５は、自動車１００の周囲にある装置１３０から無線伝送される走行指示を受信する受信装置１２５を含む。装置１３０は、例えば、手動操作されるポータブル機器を含むことができ、又は、別の実施形態では、車両１３５に搭載されて配置されていてもよい。装置１３０の使用は、通常、自動車１００の周囲の、装置１３０の操作人員が見通すことのできる領域に限定されている。装置１３０と自動車１００との間の無線伝送は、例えばＷＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、移動無線、赤外線、又は、一般に、車両間通信（Car-to-Car,Ｃ２Ｃ）若しくは車両インフラ間通信（Car-to-Infrastructure,Ｃ２Ｉ）によって処理することができる。

装置１３０から走行指示を自動車１００へ伝達可能であり、この走行指示は、選択的に自動車１００の運転者によって又は制御装置１０５によって使用可能である。ここで、好ましくは、走行指示は、暗号化されて伝送される。また、走行指示は、例えば公的標識による自動車１００のＩＤ識別も含んでいてもよい。さらに、操作人員又は機関又は他車両１３５のＩＤも伝達可能である。制御装置１０５は、走行指示の受領確認を無線によって装置１３０へ返送するように構成可能である。当該確認は、好ましくは、同様に暗号化されたコネクションで行われ、自動車１００及び／又は装置１３０のＩＤを含むことができる。

当該確認は、自動で、又は、自動車１００の運転者による制御によって、返送可能である。

好ましくは、制御装置１０５は、出力装置１４０を介して、自動車１００の運転者に走行指示の介入を報知する。このために、走行指示は、例えば、発話テキスト又は信号音として音響出力することができる。これに加えて又はこれに代えて、例えば、表示テキスト又はシンボルとしての光学出力を行ってもよい。

制御装置１０５は、好ましくは、運転者による自動車１００の操縦の引き受けが予め定められた時間より長く行われなかった場合、及び／又は、運転者による走行指示の開始が予め定められた時間より長く行われなかった場合に、受信された走行指示を自動的に開始するように構成されている。

図２には、図１の自動車１００を制御する方法２００のフローチャートが示されている。方法２００は、特に、制御装置１０５の処理装置１０７上で動作するように構成されている。

第１のステップ２０５では、自動車１００が運転者に依存せずに操縦される。当該操縦は特に、道路上での、自動車１００の長手方向及び／又は横方向の制御を含むことができる。ステップ２１０では、無線伝送された走行指示が受信される。一実施形態では、受信された走行指示の確認を返送可能である。さらに、ステップ２１５では、自動車１００の運転者に走行指示の示唆が出力される。

ステップ２２０では、運転者が自動車１００の操縦を引き受けたか否かが検査される。これは、例えば、キーボードなどの入力コンポーネントの操作、又は、アクセルペダル若しくはブレーキペダル若しくは操舵輪若しくはシフトレバーなどの制御コンポーネントの操作によって行うことができる。この場合、ステップ２２５では、自動車１００の操縦が運転者へ引き渡される。運転者が自動車１００の操縦を引き受けると、当該状況は、走行指示を受信した各コンポーネントに返送可能となる。一実施形態として、運転者が操縦を（まだ）引き受けていないことを伝送してもよい。

これに対して、ステップ２２０で運転者が操縦を引き受けないことが検出された場合、予め定められた時間の経過後に、ステップ２３０において、受信された走行指示を運転者に依存せずに実行することができる。上で詳述したように、走行指示は、例えば、他車両１３５への追従、他車両１３５が先行走行することの承認、自動車１００の停止、又は、救難用路帯の形成などを含むことができる。

別の実施形態では、運転者は、例えば予め定められたスイッチ又はキーボードの操作などによって、受信された走行指示の実行に同意を与えることにより、ステップ２２０からステップ２３０への移行を促進することもできる。

図１の制御装置１０５及び図２の方法２００は、権限のある人員による道路交通への介入の自動処理に適している。このためには、走行指示を、通常の光学方式とは異なる方式で伝送する必要がある。

図３には、比較のために、権限ある人員、この例では警察の配備要員から従来の方式で伝送される走行指示が示されている。上段の図示では、民間車両でいわゆる円板型信号棒が掲示されており、当該信号棒によって、後続の車両がこの車両１３５に追従すべきこと及び場合により停止すべきことが意図されている。中段の図示では、他車両１３５のルーフ上の停止信号発生器の短いテキストメッセージによって走行指示が出力されている。この場合、他車両１３５は公務警察車両であることが良好に認識できる。

図３の下段の図示では、警察官であると認識される、信号棒を手にした人員が示されている。警察官は、円板型信号棒を掲げており、同時に手信号で、彼に接近してくる自動車１００に停止を促している。

図３に示されている走行指示は、今日の技術では光学的な検出又は識別がきわめて困難である。従って、運転者に依存せずに操縦されている自動車１００の制御では、公知の信号に加えて又はこれに代えて、走行指示を、例えばデータ無線によって無線伝送することが提案される。この場合、自動車１００に搭載されている制御装置１０５は、受信された走行指示そのものを実行することができるか、又は、自動車１００の運転者にこの走行指示を実行するよう促すことができる。

Claims (13)

1. 自動車（１００）を制御する方法（２００）であって、
   前記方法（２００）は、
   ・前記自動車（１００）を運転者に依存せずに道路上で操縦するステップ（２０５）と、
   ・前記自動車（１００）の周囲にある装置（１３０）から無線伝送されてくる走行指示を受信するステップ（２１０）と、
   ・前記自動車（１００）の運転者に前記走行指示の示唆を出力するステップ（２１５）と
   を含む、方法において、
   ・前記運転者が前記自動車（１００）の操縦を引き受けたか否かを検査するステップ（２２０）と、
   ・前記運転者が前記自動車（１００）の操縦を引き受けたことを検出した場合に、前記運転者が前記走行指示を遵守しているか否かを監視するステップ（２２５）と、
   ・前記運転者が前記自動車（１００）の操縦を予め定められた時間よりも長く引き受けなかったことを検出した場合に、前記走行指示を運転者に依存せずに実行するステップ（２３０）と、
   を含む、
   ことを特徴とする方法（２００）。
2. 前記装置（１３０）は、道路に対して定置に配置されている、
   請求項１に記載の方法（２００）。
3. 前記装置（１３０）は、先行車両又は後続車両（１３５）に搭載されて設けられている、
   請求項１に記載の方法（２００）。
4. 前記走行指示は、他車両（１３５）への追従を含む、
   請求項３に記載の方法（２００）。
5. 前記走行指示は、他車両（１３５）が先行走行することの承認を含む、
   請求項３に記載の方法（２００）。
6. 前記走行指示は、前記自動車（１００）の停止を含む、
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法（２００）。
7. 前記走行指示は、救難用路帯の形成を含む、
   請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法（２００）。
8. 前記方法はさらに、前記運転者による前記走行指示の確認を走査して、前記自動車（１００）の操縦を当該運転者に引き渡すステップを含む、
   請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法（２００）。
9. 前記運転者による前記操縦の引き受けを、前記走行指示を受信した位置へ伝送する、
   請求項８に記載の方法（２００）。
10. 受信された前記走行指示を送信箇所で確認する、
    請求項１乃至９のいずれか一項に記載の方法（２００）。
11. 処理装置（１０７）上で実行されるときに、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の方法（２００）を実施するためのプラグラムコードを含むコンピュータプログラム。
12. 請求項１１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可読データ担体。
13. 運転者に依存せずに自動車（１００）を道路上で操縦するように構成された、自動車（１００）用の制御装置（１０５）であって、
    ・前記自動車（１００）の周囲にある装置（１３０）から無線伝送されてくる走行指示を受信する受信装置（１２５）と、
    ・前記自動車（１００）の運転者に前記走行指示の示唆を出力する出力装置（１４０）と、
    を備えており、
    ・前記制御装置（１０５）は、前記運転者が前記自動車（１００）の操縦を引き受けたことを検出した場合に、前記運転者が前記走行指示を遵守しているか否かを監視するように構成されており、
    ・前記制御装置（１０５）はさらに、前記運転者が前記自動車（１００）の操縦を予め定められた時間よりも長く引き受けなかったことを検出した場合に、前記走行指示を運転者に依存せずに実行するように構成されている、
    自動車（１００）用の制御装置（１０５）。

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