JP6938142B2

JP6938142B2 - 車両を動作させるための方法、コンピュータプログラム、記憶媒体及び電子制御ユニット

Info

Publication number: JP6938142B2
Application number: JP2016238338A
Authority: JP
Inventors: ピンクオリヴァー; シュレーダークリストフ; ノアトブルフシュテファン
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-12-08
Filing date: 2016-12-08
Publication date: 2021-09-22
Anticipated expiration: 2036-12-08
Also published as: US10071744B2; DE102015224553A1; US20170158205A1; JP2017105452A; CN107010076A

Description

従来技術
ドライバアシスタンスシステム及び自動化された走行機能は、特定の走行状況内でのみ使用されること、例えば、規定された所定の速度範囲又は特定の道路クラス、例えばアウトバーンでのみ使用されることが指定されている場合が多い。それらの機能がドライバによって上述の範囲外で利用されることを回避するために、判定基準が監視され、例えば、車両速度が監視され、この判定基準から外れると、システムは起動できないか、又は、システムが起動されている場合には、ドライバへの引き継ぎ要求が発せられる。

発明の開示
本発明は、現在の走行状況に関するシステム境界、従って、許容範囲、例えば最大許容速度が、安全な走行状態の達成可能性に基づき決定される方法を含んでいる。

これによって、システム境界を動的に決定することができる。このことは、リスクが高まった状況では、システム境界をより狭く設定することができ、また、リスクが低くなった状況では、システム境界をより広く設定することができる、という利点を有している。

従って、全体として、少なくとも部分的に自動化された走行機能を利用するための、より大きく、また、それと同時に安全な範囲がユーザに提供される。

即ち、アシスタンス機能又は少なくとも部分的に自動化された走行機能が起動されている状態での走行状態に関する許容範囲若しくはシステム境界若しくは車両の許容される走行状態は、規定された安全な状態又は所定の安全な状態を達成することができる走行状態を少なくとも１つ含んでいるあらゆる走行状態の全群から明らかになる。

このために、本発明は、少なくとも１つのアシスタンス機能又は少なくとも部分的に自動化された走行機能を備えている車両（ＦＺＧ）を動作させるための方法を提供し、この方法は、
少なくとも１つの安全な走行状態を特定するステップと、
現在の走行状態を検出するステップと、
上記少なくとも１つの安全な走行状態のうちの少なくとも１つを達成することができる、車両の走行状態／現在の走行状態に関する許容範囲を決定するステップと、
車両を、起動可能な若しくは起動中のアシスタンス機能又は少なくとも部分的に自動化された走行機能を用いて、決定された許容範囲内で動作させるステップと、
を備えている。

ここで、アシスタンス機能又は少なくとも部分的に自動化された走行機能とは、一般的に車両を制御し、また特に車両の長手方向又は横方向の誘導に介入する、車両の機能と解される。

これらの機能は、走行タスクの複雑性を低減し、従って、車両の誘導時にドライバを支援するか、又は、最も拡張された段階では、ドライバを完全に車両の誘導のタスクから解放することに適している。

ここで、安全な走行状態とは、特に以下の状態であると解される：
−車両は停止状態にある
−車両は専用の車線内で停止状態にある
−車両は路肩又は非常駐車帯において停止状態にある
−車両は駐車場において停止状態にある
−車両は所定の速度で移動している

本発明では、走行状態を、１つ又は複数の可変のパラメータによって表すことができる。パラメータとしては以下のものが挙げられる：
−車両の位置
−第２の車両までの、特に前方を走行する車両までの距離
−車両の現在の絶対速度
−第２の車両に対する、特に前方を走行する車両に対する現在の相対速度
−道路インフラストラクチャ要素までの、特に道路沿いの建造物までの距離

１つの有利な実施の形態によれば、付加的に、現在の走行状況が検出され、前述の決定するステップにおいては、検出された走行状況に依存して許容範囲が決定される。

システム境界の規定された設定とは異なり、例えば規定された最高速度とは異なり、特に、本発明のこの実施の形態は、機能を比較的長い期間において、例えば制限された機能範囲で起動させることができる（例えば、狭い状況においてはより遅い速度を有する）、又は、特に危機的ではない状況においては、機能はより広範な機能範囲を有することができる（例えば、空いている道路ではより速い速度を有する）、という利点を有している。

従って、本発明の範囲において、許容範囲とは、機能の安全な動作が保証される走行状態のパラメータであると解される。

例えば、現在の走行状況に依存して、走行状態のパラメータに関する種々の最小値及び最大値が得られる。

その際、現在の状況に依存して、１つ又は複数の許容される安全な状態が存在すると考えられる（例えば、路肩における複数の位置等）。

従って、この実施の形態の１つの発展形態によれば、少なくとも１つの安全な走行状態を特定するステップにおいて、現在の走行状況に依存して、少なくとも１つの安全な走行状態が特定される。

このことは、現在の走行状況に依存して、安全な走行状態に適合された群が用いられるという利点を有している。このことは、許容範囲の決定を簡略化する。何故ならば、状況によっては、少数の安全な走行状態を考慮すればよいからである。

安全な状態の達成可能性の評価から、機能制限についての多数の公知のヒューリスティック（発見的方法論）を表すことができる。例えば：
−視野条件（霧）：制限された視界は、許容最高速度を低減させる（視界内での安全な状態の達成）
−道路特性（凍結）：僅かな遅延を伴っても安全な状態にするための、先行の車両までの延長された安全距離；カーブの走行時でも、例えば車線を維持できるようにするための（所定の安全な状態がこれを必要とする場合）低減された速度
−交通密度（渋滞）：安全な状態の達成を保証することができる、先行の車両までの最小距離（制動距離）及び最大距離（センサ射程距離）の維持

従って、本発明では、現在の走行状況を、特に以下のパラメータによって表すことができる：
−視野条件、特に車両の周囲の視野条件
−道路特性、特に車両の周囲の道路特性
−交通密度、特に車両の周囲の交通密度

決定された許容範囲が現在の走行状態と比較される場合には有利である。許容範囲からの逸脱に対する反応は、現在の動作モードに依存して行われる：車両が少なくとも部分的に自動化された動作状態になく、且つ、現在の走行状態からは、安全な状態への軌跡が存在しない場合には、少なくとも部分的に自動化された走行機能は起動できない。

アシスタンス機能が起動中であるか又は車両が少なくとも部分的に自動化された動作状態にあり、且つ、現在の走行状態からの又は予想される将来の走行状態からの、安全な状態への軌跡が実現できない場合には、機能の挙動を適合させる必要がある（例えば、距離を延長する、速度を低減させる）。挙動の適合が実現されず、その結果、安全な状態への軌跡も発見できない場合には、アシスタンス機能又は少なくとも部分的に自動化された動作状態が終了される。

アシスタンス機能又は少なくとも部分的に自動化された動作状態の終了は、走行機能のドライバへの引き渡しを含み得る。

この方法によって、安全な状態を達成することができる、１つ又は複数の走行状態が特定される。

このために、例えば或る１つの既知の安全な状態から、その状態で終了するあらゆる軌跡を特定することができる。この軌跡の開始点は、機能を起動させてもよい、走行状態の許容範囲を規定する。

従って、１つの有利な実施の形態によれば、決定するステップにおいて、許容範囲が軌跡群を用いて決定され、そこでは、軌跡群の各軌跡は、少なくとも１つの安全な走行状態のうちの少なくとも１つにおいて終了し、且つ、許容範囲は、軌跡群の複数の軌跡の開始点群から規定されている。

以下では、本発明の複数の実施の形態を図面に基づき記述及び説明する。

パラメータとしての走行状態の速度と、車両の前方に位置する区間との関係を示す。パラメータとしての走行状態の速度と、車両の前方に位置する区間との関係を示す。パラメータとしての走行状態の速度と、車両の前方に位置する区間との関係を示す。許容停車範囲の概略図を示す。本発明に係る方法の１つの実施の形態のフローチャートを示す。

図１ａから図１ｃには、パラメータとしての走行状態の速度Ｖと、車両ＦＺＧの前方に位置する区間Ｓとの関係が示されており、また、最大許容速度（Ｖ₁〜Ｖ₆）の例において、現在の走行状況へのシステム境界の適合をどのように行うことができるかが示されている。

縦軸には速度Ｖがプロットされている。横軸には、車両ＦＺＧの前方の区間Ｓがプロットされている。

区間Ｓ₁は、車両ＦＺＧのセンサ系の現在の射程距離であり、従って、少なくとも部分的に自動化された走行機能に関する車両ＦＺＧの「視界」である。

直線ｇ₁〜ｇ₆は、道路の期待される摩擦値と、制動操作の開始時における最大許容速度（Ｖ₁〜Ｖ₆）とに依存する制動経過を、概略的に示している。

達成すべき安全な走行状態は、「車両が停止状態にある」こと、即ち、車両ＦＺＧの速度が０ｋｍ／ｈであることと考えられる。

図１ａにおいては、直線ｇ₁が区間Ｓ₁の後にようやく、即ち、車両ＦＺＧのセンサにとって不可視の範囲において、横軸と交差することになることがはっきりと見て取れる。即ち、車両ＦＺＧは出発速度Ｖ₁では、車両ＦＺＧの前方の不可視の範囲においてようやく停止することになり、従って、安全な状態を達成することができないので、この速度は許容できない速度として分類される。つまり、走行状態パラメータとしての速度に関して決定された許容範囲Ｂは、最大でＶ₂までの速度しか含まない。

図１ｂにおいては、走行している道路の摩擦値が低減されている、即ち、車両ＦＺＧの制動力が低下している走行状況が示されている。従って、直線ｇ₁からｇ₆は、より低い勾配を有している。ここでは、直線ｇ₁からｇ₃が、区間Ｓ₁の後にようやく横軸において終端する。従って、図１ｂに示されている状況において、走行状態パラメータとしての速度に関する許容範囲Ｂは、最大でＶ₄までの速度だけについて決定される。

図１ｃには、図１ａの走行状況による摩擦値にほぼ相当する摩擦値を有している走行状況が例示的に示されている。もっとも、車両ＦＺＧのセンサにとっては、縮小された視界が存在している。即ち、区間Ｓ₁’は、図１ａ及び図１ｂに示した走行状況における区間Ｓ₁よりも短くなっている。

従って、走行状態パラメータとしての速度Ｖに関する許容範囲Ｂは、最大でＶ₄までの速度だけについて決定される。何故ならば、この最大速度からしか、期待される摩擦値において、車両ＦＺＧのセンサにとって可視である範囲内での安全な状態「車両は停止状態にある」を保証できないからである。

図２には、許容停車範囲の概略図が例示的に示されている。

図２は、走行状態パラメータ「車両の位置」に関する例として使用される。この走行状態パラメータに関する許容範囲Ｂは、斜線が付された領域によって表される。この領域は、その領域内に存在する車両ＦＺＧが、安全な走行状態「車両は非常駐車帯ＮＨＢ内で停止状態にある」を達成できるように決定されたものである。

車両ＦＺＧの走行状態が、ここでは車両ＦＺＧの位置がその領域内にある場合には、少なくとも部分的に自動化された走行機能を起動することができる。車両ＦＺＧの位置に関する許容範囲Ｂから外れると、機能を起動することはできない。機能が起動されている場合には、許容範囲Ｂから逸脱することは許されない。

勿論、図１ａから図１ｃ及び図２による許容範囲Ｂに関する例を組み合わせることができる。

図３には、本発明に係る方法３００の１つの実施の形態のフローチャートが示されている。

ステップ３０１においては、少なくとも１つの安全な走行状態が特定される。

ここでは並行して表されているステップ３０２においては、現在の走行状態が検出される。勿論、ステップ３０２をステップ３０１の前又は後において連続的に実施することもできる。

ステップ３０３においては、現在の走行状態に関する許容範囲Ｂが決定される。許容範囲Ｂは、その許容範囲Ｂから前述の少なくとも１つの安全な走行状態のうちの少なくとも１つの安全な走行状態が達成されるか、又は、前述の少なくとも１つの安全な走行状態のうちの少なくとも１つの安全な走行状態を達成することができるかに応じて決定される。

ステップ３０４においては、車両ＦＺＧが許容範囲Ｂ内で動作させられる。

Claims

少なくとも１つのアシスタンス機能又は少なくとも部分的に自動化された走行機能を備えている車両（ＦＺＧ）を動作させるための方法において、
少なくとも１つの安全な走行状態を特定するステップ（３０１）と、
現在の走行状態を検出するステップ（３０２）と、
前記少なくとも１つの安全な走行状態のうちの少なくとも１つを達成することができる、前記車両（ＦＺＧ）の前記現在の走行状態に関する許容範囲（Ｂ）を決定するステップ（３０３）と、
前記車両（ＦＺＧ）を、起動可能な若しくは起動中のアシスタンス機能又は少なくとも部分的に自動化された走行機能を用いて、前記決定された許容範囲内で動作させるステップ（３０４）と、
を備えており、
前記現在の走行状態が前記決定された許容範囲（Ｂ）内にあるか否かについて、前記現在の走行状態を検査する付加的なステップを備えており、前記現在の走行状態が前記決定された許容範囲（Ｂ）外にある場合には、自動化された走行機能の起動を阻止するか、又は、前記現在の走行状態を適合させて、前記車両（ＦＺＧ）の前記走行状態が前記決定された許容範囲（Ｂ）内にあるようにするか、又は、自動化された走行機能を終了させ、
前記決定するステップ（３０３）において、前記許容範囲（Ｂ）を、軌跡群を用いて決定し、
前記軌跡群の各軌跡は、前記少なくとも１つの安全な走行状態のうちの少なくとも１つにおいて終了し、前記許容範囲（Ｂ）は、前記軌跡群の前記軌跡の開始点群から規定されている、
ことを特徴とする、方法（３００）。
現在の走行状況を検出する付加的なステップを備えており、
前記決定するステップ（３０３）において、検出された前記走行状況に依存して、前記許容範囲（Ｂ）を決定する、請求項１に記載の方法（３００）。
前記少なくとも１つの安全な走行状態を特定するステップ（３０１）において、前記現在の走行状況に依存して、前記少なくとも１つの安全な走行状態を特定する、請求項２に記載の方法（３００）。
前記走行状況は、以下のパラメータ、即ち：
−視野条件；
−道路特性；
−交通密度、
のうちの１つ又は複数のパラメータを用いて表されている、請求項２又は３に記載の方法（３００）。
前記視野条件は、前記車両（ＦＺＧ）の周囲の視野条件であり、
前記道路特性は、前記車両（ＦＺＧ）の周囲の道路特性であり、
前記交通密度は、前記車両（ＦＺＧ）の周囲の交通密度である、請求項４に記載の方法（３００）。
前記自動化された走行機能は、前記車両（ＦＺＧ）の少なくとも部分的に自動化された動作を含む、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法（３００）。
少なくとも、以下の状態、即ち：
−前記車両（ＦＺＧ）は停止状態にある；
−前記車両（ＦＺＧ）は専用の車線内で停止状態にある；
−前記車両（ＦＺＧ）は路肩又は非常駐車帯において停止状態にある；
−前記車両（ＦＺＧ）は駐車場において停止状態にある；
−前記車両（ＦＺＧ）は所定の速度で移動している、
が、前記安全な走行状態である、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法（３００）。
前記走行状態は、以下のパラメータ、即ち：
−前記車両（ＦＺＧ）の位置；
−前記車両（ＦＺＧ）から、第２の車両までの距離；
−前記車両（ＦＺＧ）の速度（Ｖ）；
−前記車両（ＦＺＧ）の、第２の車両に対する相対速度；
−道路インフラストラクチャ要素（ＮＨＢ）までの距離、
のうちの１つ又は複数のパラメータを用いて表されている、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法（３００）。
前記第２の車両は、前記車両（ＦＺＧ）の前方を走行する車両であり、
前記道路インフラストラクチャ要素（ＮＨＢ）は、道路沿いの建造物である、請求項８に記載の方法（３００）。
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法（３００）のすべてのステップを実施するために構成されていることを特徴とする、コンピュータプログラム。
請求項１０に記載のコンピュータプログラムが記憶されている、機械可読の記憶媒体。
請求項１０に記載のコンピュータプログラムを実行するように構成されていることを特徴とする、電子制御ユニット。