JP7307140B2 - 運転支援システム、運転支援システムによる、自動化された運転過程の選択方法及び運転支援システムを備えた車両 - Google Patents
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Description
a)現在の運転シナリオと、現在の運転シナリオに基づいて複数の異なる可能な未来の運転過程とを、運転支援システムによって決定するステップと、
b)決定木の複数のノードの決定によって、運転支援システムのコンピュータユニットを用いて決定木を自動作成するステップと、
ここで、ノードが未来の時刻と関連付けられており、車線変更又は交通行動に関して、車両の運転者又は関係他者が行うべき少なくとも1つの決定が、運転シナリオに依存して、ノードに少なくとも部分的に割り当てられており、運転支援システム自身が行うべき少なくとも2つの決定又は動作オプションが、ノードに少なくとも部分的に割り当てられており、
c)自動化された経路プランナを用いて走行経路を算出するステップと、
ここで、各走行経路は、決定木を通る定義されたパスに割り当てられ、各パスは1つの又は連続して行われる複数の決定を含み、
d)走行経路の自動化された評価指標を算出するステップと、
ここで、評価指標は、それぞれの走行経路の快適性及び/又は安全性の尺度であり、
e)確率値を算出するステップと、
ここで、確率値は、決定木のノードに割り当てられており、確率値はそれぞれ、ノードに割り当てられた時刻において、車両の運転者又は関係他者が車線変更又は交通行動の決定を行う確率を示しており、
f)複数の決定指標を算出するステップと、
ここで、1つの決定指標が1つのノードにそれぞれ割り当てられ、決定指標の算出は、少なくとも部分的に以下の、
-車両の運転者又は関係他者が、ノードに割り当てられた時刻に車線変更又は交通行動を行う決定を行うことを示している、それぞれのノードの確率値に、及び、
-それぞれのノードの時刻に行われる決定によって確定される走行経路の少なくとも1つの評価指標に、基づくものであり、
g)少なくとも部分的に自動化された運転過程を自律性の運転支援システムによって選択するステップであって、決定木、決定指標に基づいて、且つ、ノードに割り当てられた時刻において、車両の運転者又は関係他者が車線変更又は交通行動を開始したか否かに依存して、選択するステップ。
-ウィンカが設定されているか;
-運転者が目標車線に向けられているサイドミラーを見ていることが、運転者カメラによって確認可能かどうか;
-周辺検知手段(すなわち、1つ以上のセンサ)によって、目標車線が空いていることが確認可能かどうか;
-運転者が肩越しに目標車線の方向を見ていることを、運転者カメラによって確認可能かどうか;
-ナビゲーションシステムは、ナビゲーション目的地に到達するために、車線変更が有利なルートを提案しているかどうか。
-運転者が現在の車線のみを長時間見ていることが、運転者モニタリングカメラによって認識可能であるかどうか;
-運転者が現在の車線上の障害物のみを長時間見ていることが、運転者モニタリングカメラによって認識可能であるかどうか;
-ナビゲーションシステムは、ナビゲーションの目的地に到達するために、車線維持が有利なルートを提案しているかどうか。
この経路プランナは、さまざまな運転操作に対する経路を算出することができる。
運転操作は特に以下が可能である。
-車線保持;
-車線変更;
-減速を伴う車線保持;
-x秒間減速なしの車線保持(xは整数)、その後の減速。
Cost_x=px*Cswx+(1-px)*Cshx
ここで、
Cost_x:各ノードの決定指標;
px:時刻txにおいて運転者が車線変更を開始する確率;
Cswx:ノードxにおける車線変更経路の評価指標;
Cshx:ノードxにおける車線維持経路の評価指標。
なお、本発明は、以下の態様も包含し得る:
1.車両(1)の運転支援システムを用いて、少なくとも部分的に自動化された運転過程を選択する方法であって、
a)現在の運転シナリオと、前記現在の運転シナリオに基づいて複数の異なる可能な未来の運転過程とを、前記運転支援システムによって決定するステップ(S10)と、
b)決定構造(3)の複数の決定段階(3.1)の決定によって、前記運転支援システムのコンピュータユニットを用いて前記決定構造(3)を自動的に作成するステップ(S11)と、
ここで、前記決定段階(3.1)が未来の時刻と関連付けられ、車線変更又は交通行動に関して、前記車両(1)の運転者又は関係他者(2)が行うべき少なくとも1つの決定(3.2)が、前記運転シナリオに依存して、前記決定段階(3.1)に少なくとも部分的に割り当てられており、前記運転支援システム自身が行うべき少なくとも2つの決定(3.2)が、前記決定段階(3.1)に少なくとも部分的に割り当てられており、
c)走行経路(3.3)を算出するステップ(S12)と、
ここで、各走行経路は、定義されたパスに前記決定構造(3)によって割り当てられ、各パスは1つの又は連続して行われる複数の決定(3.2)を含み、
d)前記走行経路(3.3)の評価指標を算出するステップ(S13)と、
ここで、前記評価指標は、それぞれの前記走行経路(3.3)の快適性及び/又は安全性の尺度であり、
e)確率値を算出するステップ(S14)と、
ここで、前記確率値は、前記決定構造(3)の決定段階(3.1)に割り当てられており、前記確率値はそれぞれ、前記決定段階(3.1)に割り当てられた時刻において、前記車両(1)の運転者又は関係他者(2)が車線変更又は交通行動の決定(3.2)を行う確率を示しており、
f)複数の決定指標を算出するステップ(S15)と、
ここで、1つの決定指標が1つの決定段階(3.1)にそれぞれ割り当てられ、前記決定指標の算出は、少なくとも部分的に以下の、
-前記車両(1)の運転者又は関係他者(2)が、前記決定段階(3.1)に割り当てられた前記時刻に車線変更又は交通行動の決定(3.2)を行うことを示している、それぞれの前記決定段階(3.1)の前記確率値に、及び、
-それぞれの前記決定段階(3.1)の時刻に行われる決定によって確定される走行経路(3.3)の少なくとも1つの評価指標に、基づくものであり、
g)少なくとも部分的に自動化された運転過程を自律性の前記運転支援システムによって選択するステップ(S16)であって、前記決定構造(3)、前記決定指標に基づいて、且つ、前記車両(1)の運転者又は前記関係他者(2)が、前記決定段階(3.1)に割り当てられた時刻に車線変更又は交通行動を開始したか否かに依存して、前記運転過程を選択するステップ(S16)と、
を含む、方法。
2.少なくとも部分的に自動化された運転過程を選択するために、前記決定構造(3)の前記決定段階(3.1)の前記決定指標の値を比較し、
選択された前記運転過程は、最小の決定指標の値を有する前記決定段階(3.1)に割り当てられた時刻において車線変更又は減速過程を開始する走行経路(3.3)に基づいていることを特徴とする、上記1.に記載の方法。
3.前記決定段階(3.1)の前記決定指標を、第1の乗算の結果と第2の乗算の結果との加算によって、少なくとも部分的にそれぞれ算出し、
前記第1の乗算においては、前記車両(1)の前記運転者又は前記関係他者(2)が、前記決定段階(3.1)に割り当てられた時刻に、車線変更を開始する確率値と、前記車線変更を実行する、走行経路の前記評価指標とを乗算し、
前記第2の乗算においては、前記車両(1)の前記運転者又は前記関係他者(2)が、前記決定段階(3.1)に割り当てられた時刻に、車線変更又は交通行動を開始しない確率値と、車線を維持して前記車両(1)を減速させる、走行経路の前記評価指標とを乗算することを特徴とする、上記1.又は2.に記載の方法。
4.前記車両(1)の前記運転者が行う決定(3.2)を,ウィンカの設定及び/又は車線変更を引き起こすハンドル操作によって検出することを特徴とする、上記1.~3.のいずれか一つに記載の方法。
5.前記関係他者(2)が行う決定を、ウィンカの検出によって、他者車両の曲がり及び/又は車線変更によって、又は人(2)の車線への進入によって検出することを特徴とする、上記1.~4.のいずれか一つに記載の方法。
6.走行経路(3.3)の算出は、前記走行経路を走行する際に前記車両(1)が沿って移動する多次元座標の算出、縦方向及び横方向の加速度値の算出、及び/又は縦方向及び横方向の瞬間衝撃値の算出を含むことを特徴とする、上記1.~5.のいずれか一つに記載の方法。
7.走行経路(3.1)の前記評価指標の算出を、前記車両(1)と他者車両(2,2’)及び/又は物体との距離、設定速度との差、及び/又は車線変更頻度の考慮のもとに行うことを特徴とする、上記1.~6.のいずれか一つに記載の方法。
8.走行経路(3.3)が、前記決定構造(3)を通るパスに対応しており、
前記走行経路(3.3)が、前記決定構造(3)の前記パスに割り当てられる決定(3.2)に基づいていることを特徴とする、上記1.~7.のいずれか一つに記載の方法。
9.決定段階(3.1)に割り当てられた未来の時刻において前記運転者が車線変更を開始する前記確率値を、前記運転者の過去の運転過程から得られたデータを用いて学習されたニューラルネットワークに基づいて算出することを特徴とする、上記1.~8.のいずれか一つに記載の方法。
10.決定段階(3.1)に割り当てられた未来の時刻において前記運転者が車線変更を開始する前記確率値を、それぞれのノード(3.1)の時刻において決定によって開始される前記走行経路(3.3)の前記評価指標に基づいて算出することを特徴とする、上記1.~9.のいずれか一つに記載の方法。
11.決定段階(3.1)に割り当てられた未来の時刻において前記運転者が車線変更を開始する前記確率値を、少なくとも1つのセンサによって検出された運転者の行動に基づいて算出することを特徴とする、上記1.~10.のいずれか一つに記載の方法。
12.前記車両(1)の前記運転者又は前記関係他者(2)が,前記決定段階(3.1)に割り当てられた前記時刻に車線変更又は交通行動の決定を行うことの異なる確率値に基づいた複数の決定指標を、前記決定段階(3.1)の少なくとも一部について、それぞれ算出し、
決定段階(3.1)ごとに、最大の決定指標を、少なくとも部分的に自動化された運転過程の前記選択のためにそれぞれ使用することを特徴とする、上記1.~11.のいずれか一つに記載の方法。
13.前記車両(1)の前記運転者が行う前記決定は、右車線から左車線への車線変更、又は中央車線から左車線又は右車線への車線変更を含むことを特徴とする、上記1.~12.のいずれか一つに記載の方法。
14.複数の可能な運転過程から少なくとも部分的に自動化された運転過程を選択するように形成された、車両(1)のための運転支援システムであって、前記運転支援システムは、以下のステップ、
a)現在の運転シナリオと、前記現在の運転シナリオに基づいて複数の異なる可能な未来の運転過程とを、前記運転支援システムによって決定するステップと、
b)決定構造(3)の複数の決定段階(3.1)の決定によって、前記運転支援システムのコンピュータユニットを用いて前記決定構造(3)を自動的に作成するステップと、
ここで、前記決定段階(3.1)が未来の時刻と関連付けられており、車線変更又は交通行動に関して、前記車両(1)の運転者又は関係他者(2)が行うべき少なくとも1つの決定(3.2)が、前記運転シナリオに依存して、前記決定段階(3.1)に少なくとも部分的に割り当てられており、前記運転支援システム自身が行うべき少なくとも2つの決定(3.2)が、前記決定段階(3.1)に少なくとも部分的に割り当てられており、
c)自動化された経路プランナを用いて走行経路(3.3)を算出するステップと、
ここで、各走行経路は、定義されたパスに前記決定構造(3)によって割り当てられ、各パスは1つの又は連続して行われる複数の決定(3.2)を含み、
d)前記走行経路(3.3)の自動化された評価指標を算出するステップと、
ここで、前記評価指標は、それぞれの前記走行経路(3.3)の快適性及び/又は安全性の尺度であり、
e)確率値を算出するステップと、
ここで、前記確率値は、前記決定構造(3)の決定段階(3.1)に割り当てられており、前記確率値はそれぞれ、前記決定段階(3.1)に割り当てられた時刻において、前記車両(1)の運転者又は関係他者(2)が車線変更又は交通行動の決定(3.2)を行う確率を示しており、
f)複数の決定指標を算出するステップ(S15)と、
ここで、1つの決定指標が1つの決定段階(3.1)にそれぞれ割り当てられ、前記決定指標の前記算出は、少なくとも部分的に以下の、
-前記車両(1)の運転者又は関係他者(2)が、前記決定段階(3.1)に割り当てられた前記時刻に車線変更又は交通行動を行う決定(3.2)を行うことを示している、それぞれの前記決定段階(3.1)の前記確率値に、及び、
-それぞれの決定段階(3.1)の時刻に行われる決定(3.2)によって確定される走行経路(3.3)の少なくとも1つの評価指標に、基づくものであり、
g)少なくとも部分的に自動化された運転過程を自律性の前記運転支援システムによって選択するステップであって、前記決定構造(3)、前記決定指標に基づいて、且つ、前記車両(1)の運転者又は前記関係他者(2)が、前記決定段階(3.1)に割り当てられた時刻に車線変更又は交通行動を開始したか否かに依存して、前記運転過程を選択するステップと、
を実行するように形成されている、運転支援システム。
15.上記14.に記載の運転支援システムを備えた車両。
2,2’ 他者車両
3 決定木
3a 幹
3b 枝
3.1 ノード
3.2 決定
3.3 走行経路
10 運転支援システム
11 制御ユニット
12 周辺モデルユニット
13 センサ
14 運転過程プランナ
15 車両移動制御装置
d 距離
Claims (15)
- 車両(1)の運転支援システムを用いて、少なくとも部分的に自動化された運転過程を選択する方法であって、
a)現在の運転シナリオと、前記現在の運転シナリオに基づいて複数の異なる可能な未来の運転過程とを、前記運転支援システムによって決定するステップ(S10)と、
b)決定構造(3)の複数の決定段階(3.1)の決定によって、前記運転支援システムのコンピュータユニットを用いて前記決定構造(3)を自動的に作成するステップ(S11)と、
ここで、前記決定段階(3.1)が未来の時刻と関連付けられ、車線変更に関して、前記車両(1)の運転者又は関係他者(2)が行うべき少なくとも1つの決定(3.2)が、前記運転シナリオに依存して、前記決定段階(3.1)に少なくとも部分的に割り当てられており、前記運転支援システム自身が行うべき少なくとも2つの決定(3.2)が、前記決定段階(3.1)に少なくとも部分的に割り当てられており、
c)走行経路(3.3)を算出するステップ(S12)と、
ここで、各走行経路は、定義されたパスに前記決定構造(3)によって割り当てられ、各パスは1つの又は連続して行われる複数の決定(3.2)を含み、
d)前記走行経路(3.3)の評価指標を算出するステップ(S13)と、
ここで、前記評価指標は、それぞれの前記走行経路(3.3)の快適性及び/又は安全性の尺度であり、
e)確率値を算出するステップ(S14)と、
ここで、前記確率値は、前記決定構造(3)の決定段階(3.1)に割り当てられており、前記確率値はそれぞれ、前記決定段階(3.1)に割り当てられた時刻において、前記車両(1)の運転者又は関係他者(2)が車線変更の決定(3.2)を行う確率を示しており、
f)複数の決定指標を算出するステップ(S15)と、
ここで、1つの決定指標が1つの決定段階(3.1)にそれぞれ割り当てられ、前記決定指標の算出は、少なくとも部分的に以下の、
-前記車両(1)の運転者又は関係他者(2)が、前記決定段階(3.1)に割り当てられた前記時刻に車線変更の決定(3.2)を行うことを示している、それぞれの前記決定段階(3.1)の前記確率値に、及び、
-それぞれの前記決定段階(3.1)の時刻に行われる決定によって確定される走行経路(3.3)の少なくとも1つの評価指標に、基づくものであり、
g)少なくとも部分的に自動化された運転過程を自律性の前記運転支援システムによって選択するステップ(S16)であって、前記決定構造(3)、前記決定指標に基づいて、且つ、前記車両(1)の運転者又は前記関係他者(2)が、前記決定段階(3.1)に割り当てられた時刻に車線変更を開始したか否かに依存して、前記運転過程を選択するステップ(S16)と、
を含む、方法。 - 少なくとも部分的に自動化された運転過程を選択するために、前記決定構造(3)の前記決定段階(3.1)の前記決定指標の値を比較し、
選択された前記運転過程は、最小の決定指標の値を有する前記決定段階(3.1)に割り当てられた時刻において車線変更又は減速過程を開始する走行経路(3.3)に基づいていることを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 前記決定段階(3.1)の前記決定指標を、第1の乗算の結果と第2の乗算の結果との加算によって、少なくとも部分的にそれぞれ算出し、
前記第1の乗算においては、前記車両(1)の前記運転者又は前記関係他者(2)が、前記決定段階(3.1)に割り当てられた時刻に、車線変更を開始する確率値と、前記車線変更を実行する、走行経路の前記評価指標とを乗算し、
前記第2の乗算においては、前記車両(1)の前記運転者又は前記関係他者(2)が、前記決定段階(3.1)に割り当てられた時刻に、車線変更を開始しない確率値と、車線を維持して前記車両(1)を減速させる、走行経路の前記評価指標とを乗算することを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。 - 前記車両(1)の前記運転者が行う決定(3.2)を,ウィンカの設定及び/又は車線変更を引き起こすハンドル操作によって検出することを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記関係他者(2)が行う決定を、ウィンカの検出によって、他者車両の曲がり及び/又は車線変更によって、又は人(2)の車線への進入によって検出することを特徴とする、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
- 走行経路(3.3)の算出は、前記走行経路を走行する際に前記車両(1)が沿って移動する多次元座標の算出、縦方向及び横方向の加速度値の算出、及び/又は縦方向及び横方向の瞬間衝撃値の算出を含むことを特徴とする、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。
- 走行経路(3.3)の前記評価指標の算出を、前記車両(1)と他者車両(2,2’)及び/又は物体との距離、設定速度との差、及び/又は車線変更頻度の考慮のもとに行うことを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
- 走行経路(3.3)が、前記決定構造(3)を通るパスに対応しており、
前記走行経路(3.3)が、前記決定構造(3)の前記パスに割り当てられる決定(3.2)に基づいていることを特徴とする、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。 - 決定段階(3.1)に割り当てられた未来の時刻において前記運転者が車線変更を開始する前記確率値を、前記運転者の過去の運転過程から得られたデータを用いて学習されたニューラルネットワークに基づいて算出することを特徴とする、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
- 決定段階(3.1)に割り当てられた未来の時刻において前記運転者が車線変更を開始する前記確率値を、それぞれのノード(3.1)の時刻において決定によって開始される前記走行経路(3.3)の前記評価指標に基づいて算出することを特徴とする、請求項1~9のいずれか一項に記載の方法。
- 決定段階(3.1)に割り当てられた未来の時刻において前記運転者が車線変更を開始する前記確率値を、少なくとも1つのセンサによって検出された運転者の行動に基づいて算出することを特徴とする、請求項1~9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記車両(1)の前記運転者又は前記関係他者(2)が,前記決定段階(3.1)に割り当てられた前記時刻に車線変更の決定を行うことの異なる確率値に基づいた複数の決定指標を、前記決定段階(3.1)の少なくとも一部について、それぞれ算出し、
決定段階(3.1)ごとに、最大の決定指標を、少なくとも部分的に自動化された運転過程の前記選択のためにそれぞれ使用することを特徴とする、請求項1~11のいずれか一項に記載の方法。 - 前記車両(1)の前記運転者が行う前記決定は、右車線から左車線への車線変更、又は中央車線から左車線又は右車線への車線変更を含むことを特徴とする、請求項1~12のいずれか一項に記載の方法。
- 複数の可能な運転過程から少なくとも部分的に自動化された運転過程を選択するように形成された、車両(1)のための運転支援システムであって、前記運転支援システムは、以下のステップ、
a)現在の運転シナリオと、前記現在の運転シナリオに基づいて複数の異なる可能な未来の運転過程とを、前記運転支援システムによって決定するステップと、
b)決定構造(3)の複数の決定段階(3.1)の決定によって、前記運転支援システムのコンピュータユニットを用いて前記決定構造(3)を自動的に作成するステップと、
ここで、前記決定段階(3.1)が未来の時刻と関連付けられており、車線変更に関して、前記車両(1)の運転者又は関係他者(2)が行うべき少なくとも1つの決定(3.2)が、前記運転シナリオに依存して、前記決定段階(3.1)に少なくとも部分的に割り当てられており、前記運転支援システム自身が行うべき少なくとも2つの決定(3.2)が、前記決定段階(3.1)に少なくとも部分的に割り当てられており、
c)自動化された経路プランナを用いて走行経路(3.3)を算出するステップと、
ここで、各走行経路は、定義されたパスに前記決定構造(3)によって割り当てられ、各パスは1つの又は連続して行われる複数の決定(3.2)を含み、
d)前記走行経路(3.3)の自動化された評価指標を算出するステップと、
ここで、前記評価指標は、それぞれの前記走行経路(3.3)の快適性及び/又は安全性の尺度であり、
e)確率値を算出するステップと、
ここで、前記確率値は、前記決定構造(3)の決定段階(3.1)に割り当てられており、前記確率値はそれぞれ、前記決定段階(3.1)に割り当てられた時刻において、前記車両(1)の運転者又は関係他者(2)が車線変更の決定(3.2)を行う確率を示しており、
f)複数の決定指標を算出するステップ(S15)と、
ここで、1つの決定指標が1つの決定段階(3.1)にそれぞれ割り当てられ、前記決定指標の前記算出は、少なくとも部分的に以下の、
-前記車両(1)の運転者又は関係他者(2)が、前記決定段階(3.1)に割り当てられた前記時刻に車線変更を行う決定(3.2)を行うことを示している、それぞれの前記決定段階(3.1)の前記確率値に、及び、
-それぞれの決定段階(3.1)の時刻に行われる決定(3.2)によって確定される走行経路(3.3)の少なくとも1つの評価指標に、基づくものであり、
g)少なくとも部分的に自動化された運転過程を自律性の前記運転支援システムによって選択するステップであって、前記決定構造(3)、前記決定指標に基づいて、且つ、前記車両(1)の運転者又は前記関係他者(2)が、前記決定段階(3.1)に割り当てられた時刻に車線変更を開始したか否かに依存して、前記運転過程を選択するステップと、
を実行するように形成されている、運転支援システム。 - 請求項14に記載の運転支援システムを備えた車両。
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