JP7315294B2 - システム、方法及びプログラム - Google Patents
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- B60W30/08—Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
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- B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
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- B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
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- B60W40/10—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
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- B60W40/10—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
- B60W40/114—Yaw movement
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- B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
- B60W50/0097—Predicting future conditions
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- B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
- B60W50/082—Selecting or switching between different modes of propelling
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- B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
- B60W50/087—Interaction between the driver and the control system where the control system corrects or modifies a request from the driver
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- B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
- B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
- B60W50/12—Limiting control by the driver depending on vehicle state, e.g. interlocking means for the control input for preventing unsafe operation
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- B60W60/00—Drive control systems specially adapted for autonomous road vehicles
- B60W60/001—Planning or execution of driving tasks
- B60W60/0015—Planning or execution of driving tasks specially adapted for safety
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- B60W60/00—Drive control systems specially adapted for autonomous road vehicles
- B60W60/001—Planning or execution of driving tasks
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- B60W60/001—Planning or execution of driving tasks
- B60W60/0027—Planning or execution of driving tasks using trajectory prediction for other traffic participants
- B60W60/00272—Planning or execution of driving tasks using trajectory prediction for other traffic participants relying on extrapolation of current movement
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- B60W60/00—Drive control systems specially adapted for autonomous road vehicles
- B60W60/001—Planning or execution of driving tasks
- B60W60/0027—Planning or execution of driving tasks using trajectory prediction for other traffic participants
- B60W60/00274—Planning or execution of driving tasks using trajectory prediction for other traffic participants considering possible movement changes
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- G—PHYSICS
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- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
- G01C21/34—Route searching; Route guidance
- G01C21/36—Input/output arrangements for on-board computers
- G01C21/3602—Input other than that of destination using image analysis, e.g. detection of road signs, lanes, buildings, real preceding vehicles using a camera
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
- G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
- G01S13/60—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems wherein the transmitter and receiver are mounted on the moving object, e.g. for determining ground speed, drift angle, ground track
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/86—Combinations of radar systems with non-radar systems, e.g. sonar, direction finder
- G01S13/865—Combination of radar systems with lidar systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
- G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
- G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/50—Systems of measurement based on relative movement of target
- G01S17/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
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- G—PHYSICS
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- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/86—Combinations of lidar systems with systems other than lidar, radar or sonar, e.g. with direction finders
-
- G—PHYSICS
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- B60W2050/0001—Details of the control system
- B60W2050/0019—Control system elements or transfer functions
- B60W2050/0028—Mathematical models, e.g. for simulation
- B60W2050/0031—Mathematical model of the vehicle
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
- G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
- G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
- G01S2013/9323—Alternative operation using light waves
Description
[0001] 本願は、2018年3月20日に出願された米国仮特許出願第62/645,479号、2018年3月22日に出願された米国仮特許出願第62/646,579号、2018年8月14日に出願された米国仮特許出願第62/718,554号、2018年8月29日に出願された米国仮特許出願第62/724,355号、2018年11月28日に出願された米国仮特許出願第62/772,366号及び2018年12月11日に出願された米国仮特許出願第62/777,914号の優先権の利益を主張するものである。上記の出願は、全て参照によりその全体が本明細書に援用される。
技術分野
[0002] 本開示は、概して、自律車両ナビゲーションに関する。加えて、本開示は、潜在的な事故責任の制約に従ってナビゲートするためのシステム及び方法に関する。
[0003] 技術が進化し続けるにつれ、路上でナビゲート可能な完全自律車両という目標が現実味を帯びてきている。自律車両は、様々な要因を考慮する必要があり得、それらの要因に基づいて意図される目的地に安全且つ正確に到達するのに適切な判断を下し得る。例えば、自律車両は、視覚的情報(例えば、カメラから捕捉される情報)、レーダ又はライダからの情報を処理して解釈する必要があり得ると共に、他のソース(例えば、GPSデバイス、速度センサ、加速度計、サスペンションセンサ等)から得られる情報を使用することもある。同時に、目的地にナビゲートするために、自律車両は、特定の道路(例えば、複数レーン道路内の特定のレーン)内の自らの位置を識別し、他の車両と並んでナビゲートし、障害物及び歩行者を回避し、交通信号及び標識を観測し、適切な交差点又はインターチェンジである道路から別の道路に進み、車両の動作中に起こるか又は発展する他の任意の状況に応答する必要もあり得る。更に、ナビゲーションシステムは、一定の課された制約に従わなければならない場合がある。幾つかの場合、それらの制約は、ホスト車両と、他の車両や歩行者等の1つ又は複数の他の物体との間の相互作用に関係する場合がある。他の事例では、それらの制約は、ホスト車両のための1つ又は複数のナビゲーション動作を実施する際に従うべき責任規則に関係し得る。
[0005] 本開示による実施形態は、自律車両ナビゲーションのシステム及び方法を提供する。開示される実施形態は、カメラを使用して、自律車両ナビゲーション特徴を提供し得る。例えば、本開示の実施形態によれば、開示されるシステムは、車両の環境を監視する1つ、2つ又は3つ以上のカメラを含み得る。開示されるシステムは、例えば、カメラの1つ又は複数により捕捉された画像の分析に基づいて、ナビゲーション応答を提供し得る。ナビゲーション応答は、例えば、全地球測位(GPS)データ、センサデータ(例えば、加速度計、速度センサ、サスペンションセンサ等から)及び/又は他の地図データを含む他のデータを考慮することもできる。
[0014] 本開示に組み込まれ、本明細書の一部をなす添付図面は、開示される様々な実施形態を示す。
[0088] 以下の詳細な説明は、添付図面を参照する。可能な場合には常に、図面及び以下の説明において、同じ又は同様の部分を指すのに同じ参照番号が使用される。幾つかの例示的な実施形態は、本明細書で説明されるが、変更形態、適応形態及び他の実装形態が可能である。例えば、図面に示される構成要素に対する置換形態、追加形態又は変更形態がなされ得、本明細書に記載される例示的な方法は、開示される方法のステップの置換、順序替え、削除又は追加により変更することができる。従って、以下の詳細な説明は、開示される実施形態及び例に限定されない。その代わり、適切な範囲は、添付の特許請求の範囲により規定される。
[0090] 本開示の全体を通して使用するとき、「自律車両」という用語は、ドライバーの入力なしで少なくとも1つのナビゲーション変更を実施することができる車両を指す。「ナビゲーション変更」は、車両の操舵、ブレーキ又は加速/減速の1つ又は複数の変更を指す。自律的であるために、車両は、完全に自動である(例えば、ドライバー又はドライバー入力なしに完全に動作可能である)必要はない。むしろ、自律車両は、特定の時間期間中にドライバーの制御下で動作し、他の時間期間中にドライバーの制御なしで動作することができる車両を含む。自律車両は、(例えば、車両レーン制約間に車両コースを維持するために)操舵等の車両ナビゲーションの幾つかの側面のみを制御するか、又は(あらゆる状況下ではなく)一定の状況下で幾つかの操舵動作を制御するが、他の側面(例えば、ブレーキ又は一定の状況下でのブレーキ)をドライバーに任せ得る車両を含むこともできる。幾つかの場合、自律車両は、車両のブレーキ、速度制御及び/又は操舵の幾つかの又は全ての側面を扱い得る。
[0093] 図1は、開示される例示的な実施形態によるシステム100のブロック図表現である。システム100は、特定の実施要件に応じて様々な構成要素を含み得る。幾つかの実施形態では、システム100は、処理ユニット110、画像取得ユニット120、位置センサ130、1つ又は複数のメモリユニット140、150、地図データベース160、ユーザインタフェース170及び無線送受信機172を含み得る。処理ユニット110は、1つ又は複数の処理デバイスを含み得る。幾つかの実施形態では、処理ユニット110は、アプリケーションプロセッサ180、画像プロセッサ190又は他の任意の適切な処理デバイスを含み得る。同様に、画像取得ユニット120は、特定の用途の要件に応じて任意の数の画像取得デバイス及び構成要素を含み得る。幾つかの実施形態では、画像取得ユニット120は、画像捕捉デバイス122、画像捕捉デバイス124、画像捕捉デバイス126等の1つ又は複数の画像捕捉デバイス(例えば、カメラ、CCD、他の任意の種類の画像センサ)を含み得る。システム100は、処理ユニット110を画像取得ユニット120に通信可能に接続するデータインタフェース128を含むこともできる。例えば、データインタフェース128は、画像取得ユニット120によって取得された画像データを処理ユニット110に伝送するための1つ又は複数の任意の有線リンク及び/又は無線リンクを含み得る。
[0149] 上述したように、システム100は、マルチカメラシステムを使用する運転支援機能を提供し得る。マルチカメラシステムは、車両の前方方向を向いた1つ又は複数のカメラを使用し得る。他の実施形態では、マルチカメラシステムは、車両の側部又は車両の後方を向いた1つ又は複数のカメラを含み得る。一実施形態では、例えば、システム100は、2カメラ撮像システムを使用し得、その場合、第1のカメラ及び第2のカメラ(例えば、画像捕捉デバイス122及び124)は、車両(例えば、車両200)の前部及び/又は側部に位置決めし得る。他のカメラの構成も開示する実施形態と合致し、本明細書で開示する構成は、例である。例えば、システム100は、任意の数(例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つ等)のカメラの構成を含み得る。更に、システム100は、カメラの「クラスタ」を含み得る。例えば、(任意の適切な数、例えば1つ、4つ、8つ等のカメラを含む)カメラのクラスタは、車両に対して前向きとすることができ、又は他の任意の方向を向いていることができる(例えば、後向き、横向き、斜め等)。従って、各クラスタが車両の環境の特定の領域から画像を捕捉するように特定の方向に向けられた状態で、システム100は、カメラの複数のクラスタを含み得る。
(δz 2+δx 2)/2/(δx)
に従って特定し得、式中、σxは横方向移動距離を表し、σzは縦方向移動距離を表す。横方向移動距離と予期される曲率との差が所定の閾値(例えば、500~700メートル)を超える場合、処理ユニット110は、先行車両がレーン変更中である可能性が高いと判断し得る。別の実施形態では、処理ユニット110は、先行車両の位置を分析し得る。先行車両の位置が道路多項式を曖昧にする(例えば、先行車両が道路多項式の上に重なる)場合、処理ユニット110は、先行車両がレーン変更中である可能性が高いと判断し得る。先行車両の位置が、別の車両が先行車両の前方で検出され、2つの車両のスネイルトレイルが平行ではないようなものである場合、処理ユニット110は、(より近い)先行車両がレーン変更中である可能性が高いと判断し得る。
[0201] 以下の節は、車両の自律制御が完全に自律的(自動運転車両)であろうと、部分的に自律的(例えば、1人又は複数のドライバーがシステム又は機能を支援する)であろうと、車両の自律制御を実現するためのシステム及び方法と共に自律運転について論じる。図8に示すように、自律運転タスクは、検知モジュール801、運転ポリシモジュール803及び制御モジュール805を含む3つの主なモジュールに分けることができる。幾つかの実施形態では、モジュール801、803及び805をシステム100のメモリユニット140及び/又はメモリユニット150内に記憶することができ、及び/又はモジュール801、803及び805(又はその一部)をシステム100から離して記憶する(例えば、無線送受信機172によって例えばシステム100がアクセス可能なサーバ内に記憶する)ことができる。更に、本明細書で開示するモジュール(例えば、モジュール801、803及び805)のいずれも、トレーニング済みシステム(ニューラルネットワーク又はディープニューラルネットワーク等)又はトレーニングされていないシステムに関連する技法を実装することができる。
[0210]
[0248] 自律運転に関連して、重大な関心事は、トレーニング済みナビゲーションネットワークの学習されたポリシが安全であることをどのように保証するかである。幾つかの実施形態では、制約を使用して運転ポリシシステムをトレーニングすることができ、そのため、トレーニング済みシステムによって選択される動作は、適用可能な安全制約を既に考慮している可能性がある。加えて、幾つかの実施形態では、ホスト車両の環境内の特定の検知シーンによって関与される1つ又は複数の厳密制約にトレーニング済みシステムの被選択動作を通すことにより、追加の安全層を提供することができる。かかる手法は、ホスト車両によって行われる動作が、適用可能な安全制約を満たすものであると確認されるものに限定されていることを確実にし得る。
[0255]
D= [0,vmax]×Lx{g,t,o}
とすることができ、但し、 [0,vmax]は、ホスト車両の所望の目標速度であり、L={1,1.5,2,2.5,3,3.5,4}は、レーン単位での所望の横方向位置であり、整数は、レーンの中央を示し、分数は、レーンの境界を示し、{g,t,o}は、他のn台の車両のそれぞれに割り当てられる分類ラベルである。ホスト車両が他の車両に道を譲るべき場合、他の車両に「g」を割り当てることができ、ホスト車両が他の車両に対して道を得るべき場合、他の車両に「t」を割り当てることができ、又はホスト車両が他の車両に対してオフセット距離を保つべき場合、他の車両に「o」を割り当てることができる。
[0295] 上記で説明したように、ホスト車両の安全な動作を確実にするために様々な厳密制約をナビゲーションシステムと共に使用することができる。制約は、とりわけ歩行者、目標車両、道路障壁若しくは検出される物体に対する最小安全運転距離、検出される歩行者の影響区域内を通過するときの最大移動速度又はホスト車両の最大減速率を含み得る。これらの制約は、機械学習(教師あり、強化又はその組み合わせ)に基づいてトレーニングされるトレーニング済みシステムによって課すことができるが、(例えば、ホスト車両の環境のシーン内で生じる予期される状況に直接対処するアルゴリズムを使用する)トレーニングされていないシステムでも有用であり得る。
道路内で検出される別の車両又は物体との衝突を引き起こすことになっても、車両に歩行者をまず回避させることができる。別の例では、システムは、歩行者を回避するために車両にカーブを乗り上げさせることができる。
[0303] 上記で論じたように、安全のためにナビゲーション制約を課すことができる。制約は、とりわけ歩行者、目標車両、道路障壁若しくは検出される物体に対する最小安全運転距離、検出される歩行者の影響区域内を通過するときの最大移動速度又はホスト車両の最大減速率を含み得る。これらの制約は、学習ナビゲーションシステム又は非学習ナビゲーションシステム内で課すことができる。特定の状況では、これらの制約を緩和することができる。例えば、ホスト車両が歩行者の近くで減速又は停止し、歩行者のそばを通過する意図を伝えるためにゆっくり進む場合、取得画像から歩行者の反応を検出することができる。歩行者の反応がじっとしていること又は動くことをやめることである場合(及び/又は歩行者とのアイコンタクトが検知される場合)、歩行者のそばを通過するナビゲーションシステムの意図を歩行者が認識したと理解することができる。そのような状況では、システムは、1つ又は複数の既定の制約を緩和し、あまり厳しくない制約を実施する(例えば、より厳格な1メートルの境界内ではなく、歩行者の0.5メートルの範囲内を車両がナビゲートすることを可能にする)ことができる。
[0325] 幾つかの実施形態では、開示するナビゲーションシステムは、ホスト車両の環境内の検出されたナビゲーション状態に応答できるだけではなく、長期計画に基づいて1つ又は複数のナビゲーション動作を決定することもできる。例えば、システムは、検出されるナビゲーション状態に関してナビゲートするための選択肢として利用可能な1つ又は複数のナビゲーション動作の将来のナビゲーション状態に対する潜在的影響を検討することができる。将来の状態に対する利用可能な動作の効果を検討することは、ナビゲーションシステムが現在検出しているナビゲーション状態のみに基づいてではなく、長期計画にも基づいてナビゲーション動作を決定することを可能にし得る。長期計画技法を使用するナビゲーションは、利用可能な選択肢の中からナビゲーション動作を選択するための技法としてナビゲーションシステムによって1つ又は複数の報酬関数が使用される場合に特に適用可能であり得る。ホスト車両の検出された現在のナビゲーション状態に応じて行うことができる利用可能なナビゲーション動作に関して潜在的報酬を分析することができる。但し、更に現在のナビゲーション状態に対する利用可能な動作から生じると予測される将来のナビゲーション状態に応じて行うことができる動作に関連して潜在的報酬を分析することもできる。その結果、たとえ選択されるナビゲーション動作が、現在のナビゲーション状態に応じて行うことができる利用可能な動作の中で最も高い報酬をもたらさない可能性があっても、一部の事例では、開示するナビゲーションシステムは、検出されるナビゲーション状態に応じてナビゲーション動作を選択する場合がある。これは、とりわけ、被選択動作又は一部の事例では現在のナビゲーション状態に対して利用可能な動作のいずれかよりも高い報酬を与える1つ又は複数の潜在的なナビゲーション動作のきっかけを作る将来のナビゲーション状態を被選択動作がもたらし得るとシステムが決定する場合に該当し得る。この原理は、報酬が高い選択肢を将来もたらすため、より有利でない動作を現在行うものとしてより単純に表すことができる。従って、長期計画が可能な開示するナビゲーションシステムは、報酬の短期的な損失が長期的な報酬の増加をもたらし得ることを長期予測が示す場合、次善の短期動作を選択することができる。
状態は、
る。
得る。
[0366] 運転の攻撃性のインジケータを決定するために、取得画像ストリームを分析することによって目標車両を監視することができる。本明細書では、攻撃性は質的又は定量的なパラメータとして記載するが他の特性、すなわち感知される注意レベル(ドライバーの潜在的な欠陥、注意散漫-携帯電話や居眠り等)を使用し得る。一部の事例では、目標車両が自衛的姿勢を有すると見なすことができ、一部の事例では、目標車両がより攻撃的な姿勢を有すると見なすことができる。攻撃性のインジケータに基づいてナビゲーション動作を選択又は開発することができる。例えば、幾つかの場合、ホスト車両に対する相対速度、相対加速度、相対加速度の増加、追走距離等を追跡して目標車両が攻撃的であるか又は自衛的であるかを決定することができる。目標車両が閾値を上回る攻撃度のレベルを有すると決定される場合、例えば、ホスト車両は、目標車両に道を譲ることに傾き得る。経路内の又は目標車両付近の1つ又は複数の障害物(例えば、先行車両、道路内の障害物、信号機等)に対する目標車両の決定された挙動に基づき、目標車両の攻撃度のレベルを決定することもできる。
含まれることを示し得る。加えて、攻撃的/自衛的の推論を行うことについて記載した例は、距離、相対加速度及び相対速度に関して説明したが、他の任意の適切な量を使用し得る。例えば、計算が使用され得る衝突までの時間又は目標車両の距離、加速度及び/又は速度の任意の間接的なインジケータを使用することができる。上記の例は、他の車両に対する目標車両に焦点を当てるが、攻撃的/自衛的の推論は他の任意の種類の障害物(例えば、歩行者、道路障壁、信号機、瓦礫等)に対する目標車両のナビゲーション特性を観測することで行い得ることにも留意すべきである。
[0383] 上記の節で説明したように、特定の規則に対する準拠を確実にするために計画されたナビゲーション動作を所定の制約に対してテストすることができる。幾つかの実施形態では、この概念を潜在的な事故責任の検討に拡張することができる。以下で論じるように、自律ナビゲーションの主な目標は、安全性である。絶対的な安全性は、(例えば、少なくとも自律制御下にある特定のホスト車両は、自らの周囲の他の車両を制御できず、自らの動作のみを制御できることを理由に)不可能であり得るため、自律ナビゲーションにおける検討事項として、また計画された動作に対する制約として潜在的な事故責任を使用することは、特定の自律車両が危険と見なされるいかなる動作も(例えば、潜在的な事故責任がホスト車両に帰す可能性がある動作を)行わないことを確実にすることを促進し得る。安全且つホスト車両側の帰責事由又は責任の事故を引き起こさないと決定される動作のみをホスト車両が行う場合、事故回避の所望のレベル(例えば、運転時間当たり10-9未満)を実現することができる。
は、低帯域幅の検知データを使用して構築可能であり、従ってクラウドソージングによって構築可能でありスケーラビリティをサポートするHDマップを定めるための重要な実現要因であり得る。
証明 不等式1-x≧e-2x(付録A.1内で完全性について証明されている)を使用して次式を得る。
[0401] 車cが行う動作aは、将来のある時点においてその動作後に事故が起こらないことが可能である場合、絶対的に安全であると見なすことができる。例えば、図19に示すような単純な運転シナリオを観測することにより、絶対的な安全性を実現するのは不可能であることが分かる。車両1901の観点から、周囲の車が自らに衝突しないことを保証することができる動作はない。自律車両がそのような状況にあることを禁じることによってその問題を解決するのも不可能である。2レーンを超える全ての高速道路は、いずれかの時点においてこの問題を招くため、このシナリオを禁じると、車庫内に留まる必要があることになる。これらの含意は、一見したところ期待外れであるように思われる。何も絶対的に安全ではない。しかし、人間のドライバーが絶対的な安全性の要件に従わないことから明らかなように、上記で定めた絶対的な安全性を得るためのかかる要件は、厳し過ぎる可能性がある。むしろ、人間は、責任に依存する安全性の概念に従って行動する。
[0403] 絶対的な安全性の概念から欠落している重要な側面は、殆どの事故の非対称性、すなわち衝突の責任があり、従って過失を負うべきなのが通常ドライバーの1人であることである。図19の例では、例えば、左側の車1909が突然追突してきた場合、中央の車1901に過失はない。中央の車1901に責任がないことを考慮する事実を形式化するために、自らのレーン内に留まるAV1901の挙動は、安全と見なすことができる。それを行うために、安全運転手法の前提としての役割を果たし得る「事故過失」又は事故責任の形式的概念について説明する。
定義4(μ比較) 2つの数a、bのμ比較は、a>b+μの場合にはa>μbであり、a<b-μの場合にはa<μbであり、|a-b|≦μの場合にはa=μbである。
・車の1つと他の車の地帯との間の交差があり、
・縦方向距離が安全ではなかった、
事故前の最も早い時点である。
・割り込みも発生するものであり、すなわち、それは、ある車と他の車の地帯との交差の第1の瞬間であり、その交差は、危険な距離にある。
・割り込みが発生しないものであり、すなわち安全な縦方向距離で地帯との交差が既にあり、過失時点においてその距離が危険に変わっている。
・過失時点が割り込み時ではない場合、過失は後ろの車にある。
・過失時点が割り込み時でもある場合、車の一方について、一般性を失わずにc1について一部の既定のμに関して以下の2つの条件、すなわち、
・横方向速度で負けないこと
・横方向位置で勝利すること
が当てはまらない限り、過失は、両方の車にある。
[0425] 高速道路の例を検討した後、次に第2の例は限られた検知の問題に対処する。事故について非難されたときの非常に一般的な人間の反応は、「しかし、見えなかった」カテゴリに属する。それは、多くの場合に真実である。時として道路の別の部分に集中する無意識の決定により、時として不注意により、及び時として物理的制約により(駐車車両の後ろに隠れている歩行者を見るのは不可能である)、人間の検知能力は、限られている。それらの人間の制約のうち、高度な自動検知システムは、後者の影響のみを受け、コンピュータは決して不注意にならないことと共に、360°の道路のビューは、コンピュータが人間の検知能力を上回ることを引き起こす。「しかし、見えなかった」の例に戻り、適切な回答は、「より注意すべきであった」である。限られた検知に関してどのようなものが慎重であるかを形式化するために、図22に示すシナリオを検討する。車2201(c0)が駐車場を出て(場合により)混んでいる道路に合流しようとしているが、その視界が建物2203によって遮られているため、道に車があるかどうかを見ることができない。これが30km/hの制限速度を有する都市の狭い道であると想定する。人間のドライバーの行動は、道路上にゆっくりと合流して検知の制限がなくなるまでより多くの視野を得ることである。遮られていた物体が初めて明らかになる最初の時点である有意の瞬間を定めるべきであり、物体が明らかになった後、他の任意の検知可能な物体と同様にそれに対処する。
失を定めることができる。
・車の側部に歩行者が衝突し、車の横方向速度が衝突方向に対してμ未満であること、
・露出時点又はその後における歩行者の速度がυlimitを上回ったこと、
・車が完全に停止していたこと
の1つが当てはまらない限り、過失は、常に車にある。
[0435] この節は、RSSの実装の側面について論じる。まず始めに、ここで行われる動作は、例えば、10分間の走行後の事故に対する一連の事象を引き起こすバタフライ効果を有し得ることに留意すべきである。起こり得る全ての将来の結果を調べる「総当たり的」手法は、実際的でないだけでなく、不可能である可能性が高い。この課題を克服するために、次に、上記の責任敏感型安全性の定義についてそれらを検証するのに計算効率の良い方法と共に説明する。
[0437] 計算的に実現可能な検証のための主な数学的ツールは、「帰納法」である。帰納法によって主張を証明するために、単純な事例に関する主張を証明することから始め、その後、帰納法の各ステップがより入り組んだ事例に証明を拡張する。この帰納法ツールが安全性検証にどのように有用であり得るかを示すために、別の車cfを追走する車crの単純な例(図21)を再び検討する。以下の制約は、crのポリシに適用することができる。たとえcfが-amaxの減速を加えても、その結果生じる次の時間ステップにおけるcrとcfとの間の距離が少なくとも(定義3及び補助定理2で定めた)安全な縦方向距離になるように、ポリシは、各時間ステップtにおいて任意の加速コマンドを選ぶことができる。そのような動作が存在しない場合、crは、減速-amaxを適用しなければならない。以下の補助定理は、帰納法を使用して、上記の制約に従ういかなるポリシもcfとの事故を決して起こさないことを証明する。
[0446] 第1の見解は、当方がDEPを実行する一方で当方に過失がある事故を引き起こす組Aからのコマンドを実行し得る特定の車両
[0468] 観測される物体に対処するのと同様の方法において、当方に過失がある事故が決してないことを慎重さが含意することを条件に、隠れた物体に対する慎重さの拡張を定理1と同様の定理を用いて定義することができる。
[0474] 運転ポリシは、検知状態(人間を取り巻く世界の記述)から運転コマンド(例えば、コマンドは、現在から1秒後に車がいずれにあるべきか及びいずれの速度にあるべきかを決定する、次の秒の横加速度及び縦加速度である)へのマッピングである。運転コマンドは、コントローラに伝えられ、コントローラは、所望の位置/速度に車を実際に動かすことを目指す。
ない。これまでのところ、運転において直面する問題等の複雑なマルチエージェント問題についてQ関数を学習することの成功談は多くない。この作業が困難である幾つかの理論的理由がある。マルコフ仮定に関して述べたように、基礎を成す既存の方法に問題がある。しかし、以下で説明するように、より深刻な問題は、意思決定の時間分解能に起因する非常に小さい信号対雑音比である。
[0490] 開示する意味論的手法の基礎として、運転免許証を取得したばかりの若者を検討する。若者の父親が隣に座って「運転ポリシ」の指示を若者に与える。これらの指示は、幾何学的ではない(「現在の速度で13.7メートル走行し、次いで0.8m/s2のレートで加速する」という形式を取らない)。むしろ、これらの指示は、意味論的な性質のものである(「前の車を追走する」又は「あの左側の車を迅速に追い越す」)。そのような指示のための意味論的言語を形式化し、それを意味論的動作空間として使用する。次いで、意味論的動作空間にわたるQ関数を定める。意味論的動作は、将来の多くの意味論的動作を計画することなしにQ(s,a)を推定することを可能にする、非常に長い対象期間を有し得ることを示す。意味論的動作の総数は、依然として少ない。これは、資源効率の良さを依然として保ちながらQ関数の正確な推定を得ることを可能にする。更に、後に示すように、様々な意味論的動作間の有意差に起因する小さい信号対雑音比に直面することなしに品質関数を更に改善するために学習技法を組み合わせる。
[0495] ASで示す意味論的動作の組を定めた。現在状態sにあることを所与とし、最良のaS0ASを選ぶ方法が必要である。この問題に対処するために、[6]の選択肢のメカニズムと同様の手法をたどる。基本的な考えは、aSをメタ動作(meta-action)(又は選択肢)として考えることである。メタ動作の選択ごとに、メタ動作aSの実施を表す幾何学的軌道(s1,a1),...,(sT,aT)を構築する。それを行うには、当方の動作に他のエージェントがどのように反応するかを当然ながら知る必要があるが、現在、一部の既知の決定論的関数fについてst+1=f(st,at)が成立するという(非現実的な)仮定を引き続き利用する。状態s1にあるときに意味論的動作aSを実行する品質の優れた近似として、
[0499] これまでのところ、st+1がst及びatの決定論的関数であるという仮定を利用してきた。前に強調したように、当方の動作が他の道路利用者の振る舞いに影響を及ぼすため、この仮定は、完全には現実的でない。自らの動作に対する他のエージェントの一部の反応を考慮に入れる(例えば、安全な割り込みを行う場合、自らの後ろの車は、背後から当方に追突しないようにその速度を調節すると仮定する)が、他のエージェントの動力学の全てをモデリングすると仮定するのは現実的ではない。この問題に対する解決策は、意思決定を高頻度で再適用し、そうすることにより、本発明者らのモデリングを超えた環境の部分に本発明者らのポリシを絶えず適合させることである。ある意味において、これは、全てのステップにおける世界のマルコフ化と考えることができる。
[0501] この節は、検知状態について説明し、検知状態は、シーンの関連情報の記述であり、運転ポリシモジュールへの入力を形成する。概して、検知状態は、静的物体及び動的物体を含む。静的物体は、レーン、道路の物理的な区切り、速度に対する制約、優先通行権に対する制約及び遮蔽体(例えば、合流する道路の関連部分を遮るフェンス)に関する情報である。動的物体は、車両(例えば、バウンディングボックス、速度、加速度)、歩行者(バウンディングボックス、速度、加速度)、信号機、道路の動的な区切り(例えば、工事区域のコーン)、一時的な交通標識及び警察の行動並びに道路上の他の障害物(例えば、動物やトラックから落ちたマットレス等)である。
・偽陰性:検知システムが物体を見逃す
・偽陽性:検知システムが「実際にはない」物体を示す
・不正確な測定:検知システムが物体を正しく検出するが、その位置又は速度を不正確に推定する
・不正確な意味論:検知システムが物体を正しく検出するが、その意味論的意味、例えば信号機の色を間違って解釈する
[0506] 意味論的動作aについて、現在の検知状態がsであることを所与として、aの評価を示すためにQ(s,a)を使用したことを想起されたい。本発明者らのポリシは、動作π(s)=argmaxaQ(s,a)を選ぶ。sの代わりに、
[0523] 補助定理8 QがL-semantically-Lipschitzであり、検知システム
[0525] この節は、不所望の挙動を引き起こし得る誤差を検知する可能性について論じる。先に述べたように、ホストAVに過失がある事故を引き起こさない意味において、ポリシは、立証可能な方法で安全である。かかる事故は、ハードウェアの故障(例えば、全てのセンサの故障又は高速道路上でのパンク)、ソフトウェアの故障(モジュールの一部における重大なバグ)又は検知の間違いによって依然として起きる可能性がある。本発明者らの最終目標は、そのような事象の確率が極めて小さくなること(そのような事故の1時間当たり10-9の確率)である。この値の真価を評価するために、米国内のドライバーが道路上で費やす(2016年の)平均時間数は、300時間未満である。そのため、期待では、これらの種類の事象の1つから生じる事故に遭うには330万年生きなければならない。
[0537] 快適さ及び安全性の両方の面での検知システムの要件について説明してきた。次に、スケーラブルでありながらそれらの要件を満たす検知システムを構築するための手法について説明する。検知システムの3つの主な構成要素がある。第1の構成要素は、カメラに基づくシーンの長距離の360度の有効範囲である。カメラの3つの主な利点は、(1)高解像度、(2)テクスチャ、(3)価格である。低い価格は、スケーラブルなシステムを可能にする。テクスチャは、レーンマーク、信号機、歩行者の意思及びその他のものを含むシーンの意味論を理解できるようにする。高解像度は、長距離の検出を可能にする。更に、同じ領域内でレーンマーク及び物体を検出することは、優れた意味論的な横方向の精度を可能にする。カメラの2つの主な不利点は、(1)情報が2Dであり縦方向距離の推定が困難であること、(2)照明条件(低い太陽や悪天候)に対する感度である。本システムの次の2つの構成要素を使用してこれらの困難を克服する。
証明 f(x)=1-x-e-2xとする。本発明者らの目標は、x0 [0,0.1]について≧0であると示すことである。f(0)=0であり、従って上記の範囲内でf(x)≧0を得れば十分であることに留意されたい。明確に、f'(x)=-1+2e-2xが成立する。明らかにf'(0)=1であり、単調減少しており、従ってf'(0.1)>0であることを検証すれば十分であり、これは、数値的に容易に行うことができる(f'(0.1)≒0.637)。
[0543] 隠れていない物体と同様に、現在のコマンドを提供すること、及びその後DEPを与えることがRSSであるかどうかを確認することができる。そのために、露出時点が1であると仮定したとき、tbrakeまで将来をアンロールし、次いで定義上慎重さに関して十分であるDEPを命令する。隠れた物体に関する最悪の事例を想定したとき、全てのt'0 [0,tbrake]について有過失の事故が起こり得るかどうかを調べる。最悪の事例の操作及び安全な距離の規則の一部を使用する。遮蔽体に基づく手法を用いて関心点を見つけ、すなわち遮蔽体ごとに最悪の事例を計算する。これは、決定的な効率駆動型の手法であり、例えば、歩行者は、車の後ろの多くの位置に隠れることができ、多くの操作を行い得るが、単一の最悪の事例の位置及び歩行者が行い得る操作がある。
[0546] 先に論じたように、マルチエージェントの安全性は、統計的に検証することが困難な場合があり、それは、かかる検証が「オンライン」式に行われるべきであるためである。運転環境のシミュレータを構築することにより、「研究室」で運転ポリシを検証できると唱える者がいる可能性がある。しかし、シミュレータが現実を忠実に表すことを検証するのは、ポリシ自体を検証するのと同じ程度に難しい。これが該当する理由を理解するために、シミュレータに運転ポリシπを適用することは、
[0548] RSSの定義内で行うことができる1つの仮定の単純化は、道路が一定幅の隣接した直線レーンによって構成されることである。横軸と縦軸との区別並びに縦方向位置の順序付けがRSSにおいて重要な役割を果たし得る。更に、それらの方向の定義は、レーンの形状に明確に基づく。平面上の(グローバル)位置からレーンに基づく座標系に変換することは、問題を元の「一定幅の直線レーン」の事例に減じる。
R={r(Y)+αw(Y)r┴(Y)|Y0[Ymin,Ymax],α0[±1/2]}
[0554] この節では、全ての道路構造に当てはまるRSSの完全な定義について説明する。この節は、ポリシがRSSに従うことをどのように効率的に保証するかではなく、RSSの定義を取り扱う。複数のレーンジオメトリが存在する任意の状況、例えば交差点を捕捉するために、次にルートの優先権の概念を紹介する。
[0557] 特定の領域内で重なり合う複数の異なる道路の幾何学的形状が1つのシーン内にあるシナリオに対処するために、次にルートの優先権の概念を紹介する。図24A~Dに示す例は環状交差路、交差点及び高速道路への合流を含む。縦軸及び横軸についての一貫した意味と共に、全般的なレーンジオメトリをレーンに基づくものに変換する方法については説明した。次に、異なる道路の幾何学的形状の複数のルートが存在するシナリオに対処する。その結果、重なり合う領域に2つの車両が到達するとき、両方の車両が他方の車両の前方地帯への割り込みを行うことになる。(隣接する2つの高速道路のレーンの場合のように)2つのルートが同じ幾何学的形状を有する場合、この現象は、起こり得ない。大まかに言うと、ルートの優先権の原理は、ルートr1、r2が重なり合い且つr1がr2に優先する場合、r2から来る車両の前方地帯内に入るr1から来る車両は割り込みを行うと見なされない。
・r1>[b,e]r2且つr1に対する過失時に車の1つがr1の系の縦軸の間隔[b,e]内にあった場合、過失はb1による。
・さもなければ、過失は、b1∪b2による。
[0562] 双方向交通に対処するために、過失の定義に対する修正は、後部/前部の関係に依存する部分を鮮明にすることを成し遂げ、その理由は、かかる事例においてそれらが僅かに異なる意味のものであるためである。何らかの直線の2レーン道路を逆向きの縦方向に走行している、すなわちv1,long・v2,long<0が成立する2つの車c1、c2を検討する。駐車中のトラックを追い越すために対向レーンに外れる車又は駐車場内にバックする車等、レーンに対する運転方向は、合理的な都市シナリオでは負の場合がある。従って、負の縦速度を非現実的であると想定した事例で紹介した安全な縦方向距離の定義を拡張する必要がある。cfに衝突する前にcrがブレーキをかけるのに十分な反応時間をcfによる最大ブレーキが与える場合、crとcfとの間の距離は、安全であることを想起されたい。本発明者らの事例では、対向車による「最悪の事例」を僅かに異なる方法で再び検討し、当然ながら、「最悪の事例」は、対向車が自らに向かって加速することであるとは考えず、衝突を回避するためにブレーキを実際にかけるが、幾らかの適度なブレーキ力のみを用いることであると考える。車の責任の差を捉えるために、それらの車の1つが明らかに反対方向に走行する場合、「正しい」運転方向を定義することから始める。
・|h1|<μ1、
・|h2-π|<μ2、
・|x1|<μ3。
が移動する最大距離であることが分かる。従って、完全な停止がLを上回る距離にあるために、最初の距離がこの和及びLの追加の項よりも長くなければならない。
・過失時点が割り込み時でもある場合、過失は、通常のRSSの定義にあるように定められる。
・さもなければ、全てのiについて、過失時点後に生じる何らかのtにおいてciが少なくともRBPiの力でブレーキをかけていない場合、過失は、ciにある。
[0577] 信号機がある交差点を含むシナリオでは、信号機の単純な規則は、「一方の車のルートが青信号であり、他方の車のルートが赤信号である場合、赤信号のルート上にいる方に過失がある」ことであると考える人もいることがあり得る。しかし、これは、とりわけ全ての事例において正しい規則ではない。例えば、図27に示すシナリオを検討する。たとえ車2701が青信号のルート上にあっても、既に交差点内にある車2703を車2701が無視することは予期しない。正しい規則は、青信号のルートが赤信号のルートに対して優先権を有することである。従って、先に記載したルートの優先権の概念に対する、信号機に由来する明確な低減が得られる。
[0579] 次に、ルートの明確な幾何学的形状を画定することができない道路を考え、レーン構造が全くないシナリオ(例えば、駐車場)をまず検討する。事故がないことを確実にする方法は、全ての車が直線に走行する一方、進行方位の変更が生じる場合、自らの周囲に近い車がないときにかかる変更を行う必要があることを要求することであり得る。この方法の背後にある理論的根拠は、車が、他の車が何を行うかを予測し、それに応じて振る舞うことができることである。他の車が(進行方位を変えることによって)この予測から逸脱する場合、その操作は、十分に長い距離を伴って行われ、従って予測を訂正するのに十分な時間があり得る。レーン構造がある場合、他の車が何を行うかについてのより賢明な予測が可能になり得る。レーン構造が全くない場合、車は、その現在の進行方位に従って進む。厳密に言えば、これは、全ての車にその進行方位に従って仮想的な直線ルートを割り当てることと均等である。次に、(例えば、パリのArc de Triompheの周りにある)大規模な非構造化環状交差路におけるシナリオを検討する。ここで、分別のある予測は、車がそのオフセットを保ちながら環状交差路の幾何学的形状に従って進むと想定することである。厳密に言えば、これは、全ての車に環状交差路の中心からのその現在のオフセットに従って仮想的な弧の経路を割り当てることと均等である。
作もホスト車両が行うべきではないという規則に対する準拠をテストするためにRSS安全テストを単一の計画されたナビゲーション動作に適用することができるが、テストは、2つ以上の計画されたナビゲーション動作に適用することもできる。例えば、幾つかの実施形態では、少なくとも1つのプロセッサは、少なくとも1つの運転ポリシを適用することに基づいて、ホスト車両のナビゲーション目標を達成するための2つ以上の計画されたナビゲーション動作を決定する場合がある。これらの状況では、プロセッサは、潜在的な事故責任を決定するために2つ以上の計画されたナビゲーション動作のそれぞれを少なくとも1つの事故責任規則に対してテストすることができる。2つ以上の計画されたナビゲーション動作のそれぞれについて、テストが、2つ以上の計画されたナビゲーション動作の特定の1つが行われる場合にホスト車両について潜在的な事故責任があり得ることを示す場合、プロセッサは、計画されたナビゲーション動作の特定の1つをホスト車両に実施させないことができる。他方では、2つ以上の計画されたナビゲーション動作のそれぞれについて、テストが、2つ以上の計画されたナビゲーション動作の特定の1つが行われる場合にホスト車両について事故責任が生じないであろうことを示す場合、プロセッサは、2つ以上の計画されたナビゲーション動作の特定の1つを実施のための存立可能な候補として識別することができる。次に、プロセッサは、少なくとも1つのコスト関数に基づき、実施のための存立可能な候補の中から行われるナビゲーション動作を選択することと、選択されたナビゲーション動作をホスト車両に実施させることとを行うができる。
39Aでは、車両3902が左折したいが右側から来る車両3904に道を譲らなければならない。車両3902は、交差点に入り優先通行権及び車両3904に対する安全な距離を侵害している。車両3902に過失がある。図39Bでは、車両3902が優先通行権及び車両3904に対する安全な距離を保ちながら交差点に入っている。事故が発生した場合、妥当な力でブレーキをかけなかったことについて車両3904に過失がある。
[0629] 上記で論じたようにRSSは、RSSを実装する車両が、自らが引き起こした事故に巻き込まれないことを保証するために使用可能な数式の組を提供する。その結果、一部の実装形態では、RSSを実装する車両が自らに過失がある事故に巻き込まれないことを保証する極値(例えば、最低安全縦方向距離)のエンベロープをRSSが設定し得る。幾つかの実施形態では、システムは、修正されたRSSを実装することができ、かかる修正されたRSSは、上記のRSSプロトコルよりも大きい可能性がある所定の動作エンベロープを含み得る。かかる修正されたRSSは、少なくとも幾つかの状況において、より高められた安全レベルを提供し、RSSを採用する車両に帰責事由が帰せられ得る確率を下げることができる。かかる修正されたRSSシステムについて、以下で例えば記載の快適RSSシステムに関してより詳細に説明する。
る。図28A~図46Dの例に示すように、ホスト車両がこの安全距離(例えば、RSS距離)未満の距離内に来た場合、ホスト車両は、たとえ自らの最大ブレーキ力でブレーキをかけても(少なくとも幾つかの事例において)目標車両と接触することなしに停止できない可能性がある。最大のブレーキをかけることは、とりわけそのようにかけることが突然である場合、極端な応答と見なすことができ、かかる応答は、それが不可避の場合のために残しておくべきである。一定の状況下では、最大のブレーキをかけることは、乗客にとって快適でない可能性があり、後尾車両を暗示することができ、車両のハードウェア(タイヤ、ブレーキパッド等)を過度に摩耗させる可能性等があり得る。従って、最大ブレーキシナリオ及び目標車両との潜在的な接触を回避するために、RSS安全距離に基づく運転ポリシを少なくとも一定の状況下又は一部の実装形態で採用して、目標車両に対する安全な縦方向距離を維持することができる。
する。応答期間p中に移動する最大距離は、次式の通りである。
dmax,p=(v1+(v1+pαmax,accel))p
vmax,p=v1+pαmax,accel
自らの最大加速能力で加速してから自らの最大ブレーキ能力でブレーキをかける場合、ホスト車両の現在の速度を所与としてホスト車両が停止するのに必要な距離であり得る。例えば、ホスト車両の現在の停止距離は、ホスト車両の決定された現在の速度から開始して、ホスト車両の現在の最大加速能力で所定の期間にわたってホスト車両が移動し得る距離に対応する加速距離を含み得る。所定の期間は、処理デバイスによって仮定される期間とすることができる。例えば、制約は、ある期間(例えば、0.5ミリ秒、1ミリ秒、2ミリ秒、3ミリ秒、10ミリ秒等)にわたってホスト車両が加速すると処理デバイスが仮定することを定めることができる。所定の期間は、ホスト車両に関連する反応時間とすることができる。例えば、所定の期間は、ホスト車両のブレーキ応答を必要とする条件(例えば、目標車両がホスト車両の経路内に入ること)をホスト車両のセンサ(例えば、撮像デバイス)が検知する時点と、ホスト車両が自らの最大ブレーキ能力でブレーキをかけ始める時点との間の遅延であり得る。この例では、最悪のシナリオにおいて、ホスト車両が全遅延期間にわたって自らの最大ブレーキ能力で加速すると仮定することができる。幾つかの実施形態では、反応時間に関連する期間は、処理デバイスによって決定又は概算され得る。例えば、処理デバイスは、画像を受信することと、ブレーキ応答が必要であると決定することとの間の時間を監視することができる。別の例として、処理デバイスは、複数のナビゲーション応答に関連する平均、中央又は最頻反応時間を決定し、現在の停止距離を計算するときにその平均、中央又は最頻反応時間を使用することができる。例えば、数十、数百又は数千のナビゲーション応答後、処理デバイスは、検知事象とナビゲーション応答との間の平均時間が特定の値(例えば、ミリ秒の任意の実数)であることを決定し、ホスト車両に関連する反応時間としてその値を使用することができる。
ると仮定するようにプログラムされ得る。幾つかの実施形態では、目標車両の認識された特性は、車両のサイズを含み得る。車両のサイズは、相対的なサイズ、所定のサイズ等であり得る。車両のサイズは、車両の物理的大きさ及び/又は車両の推定重量と一致し得る。例えば、処理デバイスは、目標車両がホスト車両よりも大きいか又は小さいと決定することができる。別の例では、処理デバイスは、目標車両を1つ又は複数の所定の車両のサイズに分類するようにプログラムされ得、かかるサイズのそれぞれは、サイズの範囲を含み得る(例えば、カテゴリ1=1,000kg未満、カテゴリ2=1,000~1,500kg、カテゴリ3=1,500~1,800kg等)。一部の車両は、自らのサイズの指示を含むことができ、その指示は、目標車両の車両サイズを明らかにするために使用され得る。例えば、目標車両は、GMC Sierra(登録商標)とすることができ、1500、2500、2500HD等、そのサイズに関連する指示を車両の外部上に含むことができる。
又は本開示と一致する任意の手段によって決定され得、上記で論じた任意の属性を有し得る。幾つかの実施形態では、所定の最小距離は、ホスト車両と他の車両との間で維持される所定の分離距離に対応し得る。例えば、自律ナビゲーションシステムの制約は、自律車両が他の車両の指定の距離内(未満)に決して入らないことを定めることができる。所定の分離距離は、任意の規模の距離であり得る。幾つかの実施形態では、所定の分離距離は、少なくとも1m、2m、5m等である。幾つかの実施形態では、所定の距離は、例えば、ホスト車両の走行速度、ホスト車両の位置(例えば、都市の道路、地方の高速道路等)に応じて変わり得る。
[0659] RSSは、ホスト車両と別の物体(例えば、1つ又は複数の目標車両又はVRU)との間の安全距離を決定するのに効果的である。RSSにおける基礎的計算の一部は、最悪のシナリオを仮定し、自らの最大能力で応答するようにホスト車両に要求し得る。例えば、RSSの一部の実施形態は、安全領域を画定することができ、目標車両及びホスト車両の両方がその最大ブレーキ能力でブレーキをかけ、その間にホスト車両が自らの最大能力で加速する反応時間後にホスト車両がブレーキをかけ始める場合、かかる安全領域内で衝突が起きることはない。
終わることに応じてブレーキを終えることができる。幾つかの実施形態では、ホスト車両の最大制動率が達成されなくてもよい。例えば、ブレーキシステムが最大制動率に達する前にブレーキ条件が存在しなくなる場合、少なくとも1つのプロセッサは、ブレーキを終えるようにプログラムされ得、ホスト車両の最大制動率に一度も到達しなくてもよい。
スト車両が停止されるまで又はブレーキ条件がもはや存在しないと決定されるまで、所定の最大下の制動率でホスト車両のブレーキが常にかけられるモード、ブレーキ条件が存在すると決定される期間の少なくとも一部について所定の最大下の制動率でホスト車両のブレーキが常にかけられ、その後、ホスト車両の最大制動率でホスト車両のブレーキがかけられるモード、及び/又は所定の最大下の制動率で開始して、ホスト車両の最大制動率まで漸進的に高めてホスト車両のブレーキがかけられるモードを含むユーザ選択可能ブレーキモードに基づいて決定され得る。
[0716] 幾つかの実施形態では、自律機能又は部分的な自律機能を有するが、人間のドライバーがドライバー制御モードで操作することを許可されるホスト車両において、安全システム(例えば、ビジョンゼロ)が採用され得る。その場合、安全システムは、バックグラウンドで動作することができる。検出される目標車両に対するCRSS距離又はRSS距離未満をナビゲーション動作が生じさせない限り、人間のドライバーは、自らが望む任意のナビゲーション動作を行うことを許可され得る。目標車両に対するCRSS距離又はRSS距離(例えば、選択される動作モードによる)未満の接近をもたらすナビゲーション動作をドライバーが全く行わない場合、人間のドライバーは、安全システムの動作を認識しない可能性がある。他方では、目標車両に対するCRSS距離又はRSS距離未満の接近をもたらすナビゲーション動作をドライバーが開始する場合、安全システムが1つ又は複数の動作を行って開始されたナビゲーション動作の完了を防ぐ。換言すれば、車両は、車両の制御をドライバーから奪い、CRSS又はRSS未満の接近距離を含む危険な状況へのナビゲーションを回避することができる。車両が危険であると検知する条件へのナビゲーションの試みをドライバーが中止すると、又はホスト車両によって安全であると見なされる異なるナビゲーション動作をドライバーが開始すると、ドライバーが制御を取り戻す。
、ブレーキをかけること等)によって加速を停止することができる。このように防ぐことは、さもなければ危険であり得るナビゲーション操作(例えば、結果として生じるCRSS又はRSS未満の目標車両への接近等を有すると決定される操作)を回避するか又は止めるのに十分であり得る。
[0765] 本明細書で開示する自律ナビゲーションシステムは、ホスト車両の1つ又は複数のナビゲーション動作を決定することができ、そのナビゲーション動作を実施することができる。上記で説明したように、ナビゲーション動作は、1つ又は複数のナビゲーションポリシ、ナビゲーション目標等に基づき得る。ナビゲーションシステムは、ホスト車両のナビゲーション応答を決定するために使用される出力を提供する1つ又は複数のセンサを含み得る。例えば、システムは、ホスト車両の環境の画像を捕捉するように構成される複数の画像捕捉デバイス及び画像を分析してナビゲーション応答を決定するように構成される少なくとも1つのプロセッサを含み得る。しかし、画像(又はセンサからの他の出力)が捕捉される時点と、ホスト車両の操作を引き起こすためにナビゲーション応答が実施される時点との間に遅延期間があり得る。一部の事例では、ナビゲーション応答が実施される時点と所望の効果が生じる(例えば、ハンドルが回され、それに応じて車輪の向きが変わる)時点との間に更なる遅延が存在し得る。遅延期間は、非常に短い可能性があるが、殆どの場合に車両が遅延期間中に移動し続ける。その結果、特定のナビゲーション決定が期限切れであり得るセンサ出力であり、それは、それらのセンサ出力が、車両のアクチュエータが計画されたナビゲーション動作の実施に応じて車両の状態の変更を生じさせる
時点により近いか又は等しい時点におけるホスト車両の実際の動作条件ではなく、過去の動作条件に基づく可能性があるからである。その結果、ホスト車両は、「正弦波」ドライブを示す場合があり、正弦波ドライブでは、アクチュエータの応答時の実際の条件を表さないセンサ情報に基づいてナビゲーション決定を実施することにより、揺らいだ補正(例えば、ブレーキ、アクセル、ブレーキ、アクセル等)を車両が行う可能性がある。そのため、車両のセンサ測定が行われた後及び作動時間前又は作動時間と同時に車両の動作を予測するためのシステムを開示する。開示するシステムは、とりわけセンサ測定、運転の決定及びナビゲーション動作の実施時点中の変化する車両の動作に対処するための補正を行わない場合に生じ得る、スムーズでない揺らいだ補正を回避することができる。
インジケータ、レーダ、ライダ等)による測定も含み得る。プロセス5600は、検知及び出力段階5602の出力を使用してホスト車両のための1つ又は複数のナビゲーションコマンドを決定するようにプログラムされる少なくとも1つの処理デバイスをナビゲーションシステムが含み得るナビゲーションコマンド決定段階5604を含み得る。例えば、少なくとも1つの処理デバイスは、例えば、センサ出力の出力と共に1つ又は複数のナビゲーションポリシを使用してナビゲーションコマンドを決定することができる。ナビゲーションコマンド決定段階5604は、ナビゲーションコマンドが1つ又は複数の動作制御システム(例えば、スロットル制御システム、ブレーキ制御システム、操舵制御システム等)に伝送されることで終了し得る。プロセス5600は、ナビゲーションコマンド段階5604のナビゲーションコマンドと一致したナビゲーション操作を車両に行わせるためのナビゲーション応答段階5606を含み得る。例えば、ナビゲーション応答段階5606は、ナビゲーションコマンド決定段階5604のナビゲーションコマンドに応答してスロットルアクチュエータを活性化することを含み得る。
(項目1)
ホスト車両をナビゲートするためのシステムであって、
前記ホスト車両の環境を表す少なくとも1つの画像を画像捕捉デバイスから受信することと、
前記ホスト車両のナビゲーション目標を達成するための計画されたナビゲーション動作を少なくとも1つの運転ポリシに基づいて決定することと、
前記少なくとも1つの画像を分析して前記ホスト車両の前記環境内の目標車両を識別することと、
前記計画されたナビゲーション動作が行われた場合に生じることになる前記ホスト車両と前記目標車両との間の次の状態の距離を決定することと、
前記ホスト車両の最大ブレーキ能力、前記ホスト車両の最大加速能力及び前記ホスト車両の現在の速度を決定することと、
前記ホスト車両の前記現在の最大ブレーキ能力、前記ホスト車両の前記現在の最大加速能力及び前記ホスト車両の前記現在の速度に基づいて前記ホスト車両の現在の停止距離を決定することと、
前記目標車両の現在の速度を決定し、且つ前記目標車両の少なくとも1つの認識された特性に基づいて前記目標車両の最大ブレーキ能力を仮定することと、
前記ホスト車両の前記決定された現在の停止距離が、前記目標車両の前記現在の速度及び前記目標車両の前記仮定された最大ブレーキ能力に基づいて決定される目標車両の移動距離に、前記決定された次の状態の距離を加算したもの未満である場合、前記計画されたナビゲーション動作を実施することと、
を行うようにプログラムされる少なくとも1つの処理デバイスを含むシステム。
(項目2)
前記ホスト車両の前記現在の停止距離は、前記ホスト車両の前記決定された現在の速度から開始して、前記ホスト車両の前記最大加速能力で所定の期間にわたって前記ホスト車両が移動し得る距離に対応する加速距離を含む、項目1に記載のシステム。
(項目3)
前記所定の期間は、前記ホスト車両に関連する反応時間である、項目2に記載のシステム。
(項目4)
前記ホスト車両の前記最大ブレーキ能力は、検知される路面の状態に基づいて決定される、項目1に記載のシステム。
(項目5)
前記ホスト車両の前記最大ブレーキ能力は、検知される気象条件に基づいて決定される、項目1に記載のシステム。
(項目6)
前記目標車両の速度は、前記少なくとも1つの画像の分析に基づいて決定される、項目1に記載のシステム。
(項目7)
前記目標車両の速度は、前記ホスト車両に関連するライダシステム又はレーダシステムの少なくとも1つからの出力の分析に基づいて決定される、項目1に記載のシステム。
(項目8)
前記目標車両の前記認識された特性は、車両の種類を含む、項目1に記載のシステム。
(項目9)
前記目標車両の前記認識された特性は、車両のサイズである、項目1に記載のシステム。
(項目10)
前記目標車両の前記認識された特性は、車両のモデルを含む、項目1に記載のシステム。
(項目11)
前記目標車両の前記認識された特性は、前記少なくとも1つの画像の分析に基づいて決定される、項目1に記載のシステム。
(項目12)
前記目標車両の前記少なくとも1つの特性は、ライダ出力又はレーダ出力の少なくとも1つに基づいて決定される、項目1に記載のシステム。
(項目13)
前記計画されたナビゲーション動作は、レーン変更操作、合流操作、追い越し操作、追走距離低減操作又はスロットル維持動作の少なくとも1つを含む、項目1に記載のシステム。
(項目14)
前記少なくとも1つの処理デバイスは、前記ホスト車両の前記決定された現在の停止距離が、目標車両の移動距離に、前記決定された次の状態の距離を加算したものよりも少なくとも所定の最小距離だけ少ない場合、前記計画されたナビゲーション動作を実施するように構成され、前記目標車両の移動距離は、前記目標車両の前記現在の速度及び前記目標車両の前記仮定された最大ブレーキ能力に基づいて決定される、項目1に記載のシステム。
(項目15)
前記所定の最小距離は、前記ホスト車両と他の車両との間で維持される所定の分離距離に対応する、項目14に記載のシステム。
(項目16)
前記所定の分離距離は、少なくとも1メートルである、項目15に記載のシステム。
(項目17)
ホスト車両をナビゲートするためのシステムであって、
前記ホスト車両の環境を表す少なくとも1つの画像を画像捕捉デバイスから受信することと、
前記ホスト車両のナビゲーション目標を達成するための計画されたナビゲーション動作を少なくとも1つの運転ポリシに基づいて決定することと、
前記少なくとも1つの画像を分析して前記ホスト車両の前記環境内の目標車両を識別することと、
前記計画されたナビゲーション動作が行われた場合に生じることになる前記ホスト車両と前記目標車両との間の次の状態の距離を決定することと、
前記ホスト車両の現在の速度を決定することと、
前記目標車両の現在の速度を決定し、且つ前記目標車両の少なくとも1つの認識された特性に基づいて前記目標車両の最大制動率の能力を仮定することと、
前記ホスト車両の前記決定された現在の速度について及び前記ホスト車両の最大制動率の能力未満である所定の最大下の制動率において、前記目標車両の前記現在の速度及び前記目標車両の前記仮定された最大制動率の能力に基づいて決定される目標車両の移動距離に、前記決定された次の状態の距離を加算したもの未満であるホスト車両の停止距離内で前記ホスト車両が停止され得る場合、前記計画されたナビゲーション動作を実施することと、
を行うようにプログラムされる少なくとも1つの処理デバイスを含むシステム。
(項目18)
前記所定の最大下の制動率は、前記ホスト車両が停止されるまで又はブレーキ条件がもはや存在しないと決定されるまで、前記所定の最大下の制動率でホスト車両のブレーキが常にかけられるモードを含むユーザ選択可能ブレーキモードに基づいて決定される、項目17に記載のシステム。
(項目19)
前記所定の最大下の制動率は、ブレーキ条件が存在すると決定される期間の少なくとも一部にわたり、前記所定の最大下の制動率でホスト車両のブレーキが常にかけられ、その後、前記ホスト車両の最大制動率で前記ホスト車両のブレーキがかけられるモードを含むユーザ選択可能ブレーキモードに基づいて決定される、項目17に記載のシステム。
(項目20)
前記所定の最大下の制動率は、前記所定の最大下の制動率で開始して、前記ホスト車両の最大制動率まで漸進的に高めてホスト車両のブレーキがかけられるモードを含むユーザ選択可能ブレーキモードに基づいて決定される、項目17に記載のシステム。
(項目21)
前記所定の最大下の制動率は、前記ホスト車両の前記最大制動率の能力に関連する減速率の50%までの減速率に関連する、項目17に記載のシステム。
(項目22)
前記所定の最大下の制動率は、前記ホスト車両の前記最大制動率の能力に関連する減速率の25%までの減速率に関連する、項目17に記載のシステム。
(項目23)
前記ホスト車両の停止距離は、前記ホスト車両の前記現在の速度及び前記ホスト車両の前記所定の最大下の制動率に基づいて決定される、項目17に記載のシステム。
(項目24)
前記ホスト車両の停止距離は、所定の期間にわたって前記ホスト車両の最大加速能力で前記ホスト車両が移動し得る距離に対応する加速距離と、前記ホスト車両の前記最大制動率の能力で前記ホスト車両の前記現在の速度からゼロ速度まで減速しながら前記ホスト車両が移動し得る距離に対応する最大制動率距離との和よりも大きい、項目17に記載のシステム。
(項目25)
前記所定の期間は、前記ホスト車両に関連する反応時間である、項目24に記載のシステム。
(項目26)
前記ホスト車両の前記最大制動率の能力は、検知される路面の状態に基づいて決定される、項目17に記載のシステム。
(項目27)
前記ホスト車両の前記最大制動率の能力は、検知される気象条件に基づいて決定される、項目17に記載のシステム。
(項目28)
前記目標車両の速度は、前記少なくとも1つの画像の分析に基づいて決定される、項目17に記載のシステム。
(項目29)
前記目標車両の速度は、前記ホスト車両に関連するライダシステム又はレーダシステムの少なくとも1つからの出力の分析に基づいて決定される、項目17に記載のシステム。
(項目30)
前記目標車両の前記認識された特性は、車両の種類を含む、項目17に記載のシステム。
(項目31)
前記目標車両の前記認識された特性は、車両のサイズである、項目17に記載のシステム。
(項目32)
前記目標車両の前記認識された特性は、車両のモデルを含む、項目17に記載のシステム。
(項目33)
前記目標車両の前記認識された特性は、前記少なくとも1つの画像の分析に基づいて決定される、項目17に記載のシステム。
(項目34)
前記目標車両の前記少なくとも1つの特性は、ライダ出力又はレーダ出力の少なくとも1つに基づいて決定される、項目17に記載のシステム。
(項目35)
前記計画されたナビゲーション動作は、レーン変更操作、合流操作、追い越し操作、追走距離低減操作又はスロットル維持動作の少なくとも1つを含む、項目17に記載のシステム。
(項目36)
前記少なくとも1つの処理デバイスは、前記決定されたホスト車両の停止距離が、前記目標車両の前記現在の速度及び前記目標車両の前記仮定された最大制動率の能力に基づいて決定される目標車両の移動距離に、前記決定された次の状態の距離を加算したものよりも少なくとも所定の最小距離だけ少ない場合、前記計画されたナビゲーション動作を実施するように構成される、項目17に記載のシステム。
(項目37)
前記所定の最小距離は、前記ホスト車両と他の車両との間で維持される所定の分離距離に対応する、項目36に記載のシステム。
(項目38)
前記所定の分離距離は、少なくとも1メートルである、項目37に記載のシステム。
(項目39)
前記ホスト車両の停止距離は、前記所定の最大下の制動率で前記ホスト車両がブレーキをかけられる第1の距離と、前記ホスト車両の前記最大制動率の能力で前記ホスト車両がブレーキをかけられる第2の距離とを含む、項目17に記載のシステム。
(項目40)
前記少なくとも1つの処理デバイスは、前記第2の距離にわたって前記ホスト車両の前記最大制動率の能力で前記ホスト車両のブレーキをかける前に、前記第1の距離にわたって前記所定の最大下の制動率で前記ホスト車両にブレーキをかけさせるように構成される、項目39に記載のシステム。
(項目41)
ホスト車両をナビゲートするためのシステムであって、
前記ホスト車両の環境を表す少なくとも1つの画像を画像捕捉デバイスから受信することと、
前記ホスト車両のナビゲーション目標を達成するための計画されたナビゲーション動作を少なくとも1つの運転ポリシに基づいて決定することと、
前記少なくとも1つの画像を分析して前記ホスト車両の前記環境内の目標車両を識別することと、
前記計画されたナビゲーション動作が行われた場合に生じることになる前記ホスト車両と前記目標車両との間の次の状態の距離を決定することと、
前記ホスト車両の現在の速度を決定することと、
前記目標車両の現在の速度を決定し、且つ前記目標車両の少なくとも1つの認識された特性に基づいて前記目標車両の最大制動率の能力を仮定することと、
前記ホスト車両の前記決定された現在の速度について及び所定の制動率プロファイルについて、前記目標車両の前記現在の速度及び前記目標車両の前記仮定された最大制動率の能力に基づいて決定される目標車両の移動距離に、前記決定された次の状態の距離を加算したもの未満であるホスト車両の停止距離内で前記ホスト車両が停止され得る場合、前記計画されたナビゲーション動作を実施することであって、前記所定の制動率プロファイルは、前記ホスト車両の最大下の制動率から最大制動率まで漸進的に増加する、実施することと、
を行うようにプログラムされる少なくとも1つの処理デバイスを含むシステム。
(項目42)
前記所定の制動率プロファイルは、前記ホスト車両の前記最大下の制動率から前記最大制動率まで線形に増加する、項目41に記載のシステム。
(項目43)
前記所定の制動率プロファイルは、前記ホスト車両の前記最大下の制動率から前記最大制動率まで非線形に増加する、項目41に記載のシステム。
(項目44)
ホスト車両のブレーキをかけるためのシステムであって、
前記ホスト車両の環境を表す出力を少なくとも1つのセンサから受信することと、
前記ホスト車両の前記環境内の目標車両を前記出力に基づいて検出することと、
前記ホスト車両の現在の速度及び前記ホスト車両と前記目標車両との間の現在の距離を決定することと、
前記ホスト車両の前記現在の速度及び前記ホスト車両と前記目標車両との間の前記現在の距離に少なくとも基づいて、ブレーキ条件が存在するかどうかを決定することと、
ブレーキ条件が存在すると決定される場合、前記ホスト車両の最大下の制動率で始まる区分を含み、且つ前記ホスト車両の最大制動率まで漸進的に増加する所定のブレーキプロファイルに従って、前記ホスト車両に関連するブレーキデバイスを適用させることと、
を行うようにプログラムされる少なくとも1つの処理デバイスを含むシステム。
(項目45)
前記ホスト車両の前記最大制動率が達成されると、前記少なくとも1つのプロセッサは、前記ブレーキ条件の存在がなくなるまで前記ホスト車両の前記最大制動率で前記ホスト車両の前記ブレーキデバイスの適用を継続するように構成される、項目44に記載のシステム。
(項目46)
前記漸進的増加は、非線形である、項目44に記載のシステム。
(項目47)
前記漸進的増加は、線形である、項目44に記載のシステム。
(項目48)
人間のドライバーによるホスト車両の制御を選択的に置換するための自律システムであって、
前記ホスト車両の環境を表す少なくとも1つの画像を画像捕捉デバイスから受信することと、
前記少なくとも1つの画像の分析に基づいて前記ホスト車両の前記環境内の少なくとも1つの障害物を検出することと、
前記ホスト車両に関連するスロットル制御、ブレーキ制御又は操舵制御の少なくとも1つに対するドライバーの入力を監視することと、
前記少なくとも1つの障害物に対する近接緩衝域内で前記ホスト車両がナビゲートすることを前記ドライバーの入力が生じさせることになるかどうかを決定することと、
前記少なくとも1つの障害物に対する前記近接緩衝域内で前記ホスト車両がナビゲートすることを前記ドライバーの入力が生じさせないであろうと前記少なくとも1つの処理デバイスが決定する場合、前記ドライバーの入力がホスト車両の1つ又は複数の動作制御システムの対応する変更を生じさせることを可能にすることと、
前記少なくとも1つの障害物に対する前記近接緩衝域内で前記ホスト車両がナビゲートすることを前記ドライバーの入力が生じさせることになると前記少なくとも1つの処理デバイスが決定する場合、前記ドライバーの入力が前記ホスト車両の1つ又は複数の動作制御システムの前記対応する変更を生じさせるのを防ぐことと、
を行うようにプログラムされる少なくとも1つの処理デバイスを含む自律システム。
(項目49)
前記少なくとも1つの障害物は、目標車両を含み、及び前記目標車両に対する前記近接緩衝域は、前記ホスト車両の検出された現在の速度、前記ホスト車両の最大制動率の能力、前記目標車両の決定された現在の速度及び前記目標車両の仮定された最大制動率の能力に基づいて決定され、前記目標車両に対する前記近接緩衝域は、前記ホスト車両の最大加速能力に基づいて更に決定され、それにより、前記近接緩衝域は、少なくとも、前記ホスト車両に関連する反応時間にわたって前記ホスト車両の前記最大加速能力で加速された場合に前記ホスト車両が移動する距離として決定されるホスト車両の加速距離、前記ホスト車両の前記最大制動率の能力において前記ホスト車両の前記現在の速度をゼロまで低減するのに必要な距離として決定されるホスト車両の停止距離及び前記目標車両の前記仮定された最大制動率の能力において前記目標車両の前記現在の速度をゼロまで低減するのに必要な距離として決定される目標車両の停止距離の和を含む、項目48に記載のシステム。
(項目50)
前記少なくとも1つの障害物は、目標車両を含み、及び前記目標車両に対する前記近接緩衝域は、前記ホスト車両の検出された現在の速度、前記ホスト車両の最大制動率の能力、前記目標車両の決定された現在の速度及び前記目標車両の仮定された最大制動率の能力に基づいて決定され、前記目標車両に対する前記近接緩衝域は、前記ホスト車両の前記最大制動率の能力未満である所定の最大下の制動率に基づいて更に決定され、それにより、前記近接緩衝域は、少なくとも、前記ホスト車両の前記所定の最大下のブレーキ能力において前記ホスト車両の前記現在の速度をゼロまで低減するのに必要な距離として決定されるホスト車両の停止距離及び前記目標車両の前記仮定された最大ブレーキ能力において前記目標車両の前記現在の速度をゼロまで低減するのに必要な距離として決定される目標車両の停止距離の和を含む、項目49に記載のシステム。
(項目51)
前記目標車両は、前記ホスト車両の前にあると決定され、及び前記少なくとも1つの処理デバイスは、前記ドライバーの入力が前記目標車両と前記ホスト車両との間の縦方向距離の変化を生じさせることになると決定するように構成される、項目49に記載のシステム。
(項目52)
前記目標車両は、前記ホスト車両と異なるレーン内にあると決定され、及び前記少なくとも1つの処理デバイスは、前記ドライバーの入力が前記ホスト車両の横移動を生じさせることになり、それにより、前記横移動後に前記目標車両が前記ホスト車両の前になると決定するように構成される、項目49に記載のシステム。
(項目53)
前記目標車両は、前記ホスト車両と異なるレーン内にあると決定され、及び前記少なくとも1つの処理デバイスは、前記ドライバーの入力が前記ホスト車両の横移動を生じさせることになり、それにより、前記横移動後に前記ホスト車両が前記目標車両の前になると決定するように構成される、項目49に記載のシステム。
(項目54)
前記近接緩衝域は、所定の横方向距離閾値に対応する、項目48に記載のシステム。
(項目55)
前記目標車両に対する前記近接緩衝域は、前記ホスト車両と前記目標車両との間で維持される所定の最小距離に基づいて更に決定される、項目49に記載のシステム。
(項目56)
前記少なくとも1つの障害物は、道路内の歩行者又は物体を含み、及び前記少なくとも1つの障害物に対する前記近接緩衝域は、少なくとも、前記ホスト車両と前記少なくとも1つの障害物との間で維持される最小距離を含む、項目48に記載のシステム。
(項目57)
前記少なくとも1つの障害物は、歩行者を含み、及び前記歩行者に対する前記近接緩衝域は、前記ホスト車両の現在の速度に基づいて決定され、及び前記近接緩衝域は、ホスト車両の速度が増加することで増加する、項目48に記載のシステム。
(項目58)
前記スロットル制御は、アクセルペダルを含み、前記ブレーキ制御は、ブレーキペダルを含み、及び前記操舵制御は、ハンドルを含み、前記ドライバーの入力は、前記アクセルペダルを押し下げること、前記ブレーキペダルを押し下げること、前記ブレーキペダルの押し下げがないこと、前記ハンドルを回すこと、又は前記ハンドルを回さないことの少なくとも1つを含む、項目48に記載のシステム。
(項目59)
前記ホスト車両の1つ又は複数の制御システムは、前記ホスト車両の進行方位を制御するための少なくとも1つの操舵アクチュエータ、ホスト車両のブレーキデバイスを適用させるためのブレーキアクチュエータ又はホスト車両のスロットルを適用させるためのアクセルアクチュエータを含む、項目58に記載のシステム。
(項目60)
前記ホスト車両の1つ又は複数の動作制御システムの前記対応する変更を前記ドライバーの入力が生じさせるのを防ぐことは、前記ハンドルに対するドライバーの入力が前記少なくとも1つの操舵アクチュエータによる対応する応答を生じさせるのを防ぐこと、前記ブレーキペダルに対するドライバーの入力が前記ブレーキアクチュエータによる対応する応答を生じさせるのを防ぐこと、又は前記アクセルペダルに対するドライバーの入力が前記アクセルアクチュエータによる対応する応答を生じさせるのを防ぐことの少なくとも1つを含む、項目59に記載のシステム。
(項目61)
前記ドライバーの入力が前記ホスト車両の1つ又は複数の動作制御システムの前記対応する変更を生じさせるのを防ぐために、前記少なくとも1つの処理デバイスは、前記スロットル制御、前記ブレーキ制御又は前記操舵制御の少なくとも1つの動作を防ぐように構成される、項目48に記載のシステム。
(項目62)
前記ドライバーの入力が前記ホスト車両の1つ又は複数の動作制御システムの前記対応する変更を生じさせるのを防ぐために、前記少なくとも1つの処理デバイスは、前記スロットル制御、前記ブレーキ制御又は前記操舵制御の少なくとも1つの動作性を無効にするように構成される、項目48に記載のシステム。
(項目63)
前記ドライバーの入力が前記ホスト車両の1つ又は複数の動作制御システムの前記対応する変更を生じさせるのを防ぐために、前記少なくとも1つの処理デバイスは、前記ドライバーの入力に応じた前記スロットル制御、前記ブレーキ制御又は前記操舵制御の少なくとも1つの動作を防ぎ、且つ前記スロットル制御、前記ブレーキ制御又は前記操舵制御の少なくとも1つにインパルス力を加えるように構成される、項目48に記載のシステム。
(項目64)
前記少なくとも1つの処理デバイスは、前記少なくとも1つの障害物に対する近接緩衝域内で前記ホスト車両がナビゲートすることを生じさせないであろうドライバーの入力が受信されるまで、前記スロットル制御、前記ブレーキ制御又は前記操舵制御の少なくとも1つの動作を防ぎ続け、且つ前記スロットル制御、前記ブレーキ制御又は前記操舵制御の少なくとも1つに前記インパルス力を加え続けるように構成される、項目63に記載のシステム。
(項目65)
前記少なくとも1つの処理デバイスは、前記ホスト車両の1つ又は複数の動作制御システムの前記対応する変更を前記ドライバーの入力が生じさせるのを前記少なくとも1つの処理デバイスが防ぐ間隔中、前記ホスト車両のナビゲーションを自律的に制御するように構成される、項目48に記載のシステム。
(項目66)
前記少なくとも1つの処理デバイスは、前記少なくとも1つの障害物に対する近接緩衝域内で前記ホスト車両がナビゲートすることを生じさせないであろうドライバーの入力が受信された後、前記ホスト車両のナビゲーション制御をドライバーに返すように構成される、項目65に記載のシステム。
(項目67)
人間のドライバーによる制御を選択的に置換するための前記自律システムを無効にするためのシステムオーバーライド制御を更に含み、前記システムオーバーライド制御は、前記スロットル制御、前記ブレーキ制御及び前記操舵制御と異なる、項目48に記載のシステム。
(項目68)
前記少なくとも1つの処理デバイスは、人間のドライバーによる制御を選択的に置換するための前記自律システムが前記システムオーバーライド制御の動作を通して無効にされているときを追跡するように構成される、項目67に記載のシステム。
(項目69)
前記ホスト車両の前記環境に対して異なる視野をそれぞれ有する複数の画像捕捉デバイスを更に含み、前記少なくとも1つの処理デバイスは、前記複数の画像捕捉デバイスのそれぞれから1つ又は複数の画像を受信し、且つ前記複数の画像捕捉デバイスのいずれかから受信された前記1つ又は複数の画像の分析に基づいて前記ホスト車両の前記環境内の前記少なくとも1つの障害物を検出するように構成される、項目48に記載のシステム。
(項目70)
前記複数の画像捕捉デバイスの少なくとも1つは、前記ホスト車両の側部の前記ホスト車両の前記環境を表す画像を捕捉するように構成される、項目69に記載のシステム。
(項目71)
前記複数の画像捕捉デバイスの少なくとも1つは、前記ホスト車両の後方の前記ホスト車両の前記環境を表す画像を捕捉するように構成される、項目69に記載のシステム。
(項目72)
自律ホスト車両を、前記ホスト車両の少なくとも1つのナビゲーション目標に従ってナビゲートするためのナビゲーションシステムであって、
前記ホスト車両の環境に対する前記ホスト車両の動作の少なくとも1つの側面を示すセンサ出力を1つ又は複数のセンサから受信することであって、前記センサ出力は、前記センサ出力が基づく測定値又はデータの取得が得られるデータ取得時点よりも後であり、且つ前記少なくとも1つのプロセッサによって前記センサ出力が受信される第2の時点よりも前である第1の時点において生成される、受信することと、
前記受信されたセンサ出力及び前記データ取得時点と動作予測時点との間の時間間隔にわたってホスト車両の動作の少なくとも1つの側面がどのように変化するかの推定に少なくとも部分的に基づいて、ホスト車両の動作の前記少なくとも1つの側面の予測を前記動作予測時点について生成することと、
前記ホスト車両の前記少なくとも1つのナビゲーション目標に少なくとも部分的に基づいて、及びホスト車両の動作の前記少なくとも1つの側面の前記生成された予測に基づいて前記ホスト車両の計画されたナビゲーション動作を決定することと、
前記計画されたナビゲーション動作の少なくとも一部を実施するためのナビゲーションコマンドを生成することと、
前記第2の時点よりも後であり、且つ少なくとも1つの作動システムの構成要素が、前記受信されたコマンドに応答する作動時点よりも前又はそれとほぼ同じである第3の時点において、前記少なくとも1つの作動システムが前記ナビゲーションコマンドを受信するように前記ホスト車両の前記少なくとも1つの作動システムに前記ナビゲーションコマンドを提供することと、
を行うようにプログラムされる少なくとも1つのプロセッサを含み、
前記動作予測時点は、前記データ取得時点後であり、且つ前記作動時点よりも前であるか又はそれと等しい、ナビゲーションシステム。
(項目73)
前記動作予測時点は、前記第3の時点にほぼ対応する、項目72に記載のナビゲーションシステム。
(項目74)
前記動作予測時点は、前記第2の時点にほぼ対応する、項目72に記載のナビゲーションシステム。
(項目75)
前記動作予測時点は、前記作動時点にほぼ対応する、項目72に記載のナビゲーションシステム。
(項目76)
前記1つ又は複数のセンサは、速度センサ、加速度計、カメラ、ライダシステム又はレーダシステムを含む、項目72に記載のナビゲーションシステム。
(項目77)
ホスト車両の動作の少なくとも1つの側面の前記予測は、前記動作予測時点における前記ホスト車両の速度又は加速度の少なくとも1つの予測を含む、項目72に記載のナビゲーションシステム。
(項目78)
ホスト車両の動作の少なくとも1つの側面の前記予測は、前記動作予測時点における前記ホスト車両の経路の予測を含む、項目72に記載のナビゲーションシステム。
(項目79)
前記動作予測時点における前記ホスト車両の前記経路の前記予測は、前記ホスト車両の目標進行方向を含む、項目78に記載のナビゲーションシステム。
(項目80)
前記1つ又は複数のセンサは、カメラを含み、及び前記動作予測時点における前記ホスト車両の前記経路の前記予測は、前記カメラによって捕捉される少なくとも1つの画像に基づく、項目78に記載のナビゲーションシステム。
(項目81)
前記動作予測時点における前記ホスト車両の前記経路の前記予測は、前記ホスト車両の決定された速度及び前記ホスト車両が移動する道路区分のマップ内に含まれる前記ホスト車両の目標軌道に少なくとも基づく、項目78に記載のナビゲーションシステム。
(項目82)
前記目標軌道は、前記道路区分の少なくとも1つのレーンに沿った好ましい経路を表す所定の三次元スプラインを含む、項目81に記載のナビゲーションシステム。
(項目83)
ホスト車両の動作の少なくとも1つの側面の前記予測は、決定されたブレーキペダルの位置、決定されたスロットルの位置、ホスト車両の動作に逆らう決定された空気抵抗、摩擦又は前記ホスト車両が移動する道路区分の勾配の少なくとも1つに基づく、項目72に記載のナビゲーションシステム。
(項目84)
前記動作予測時点におけるホスト車両の動作の少なくとも1つの側面の前記予測は、前記1つ又は複数のセンサに関連するデータ取得速度と、前記少なくとも1つのプロセッサが前記ナビゲーションコマンドを生成する速度に関連する制御速度との間の不一致を考慮する、項目72に記載のナビゲーションシステム。
(項目85)
前記計画されたナビゲーション動作は、前記ホスト車両の速度の変更又は進行方位の変更の少なくとも1つを含む、項目72に記載のナビゲーションシステム。
(項目86)
前記少なくとも1つの作動システムは、スロットル作動システム、ブレーキ作動システム又は操舵作動システムの1つ又は複数を含む、項目72に記載のナビゲーションシステム。
(項目87)
前記ホスト車両の前記ナビゲーション目標は、第1の位置から第2の位置への移行を含む、項目72に記載のナビゲーションシステム。
(項目88)
前記ホスト車両の前記ナビゲーション目標は、前記ホスト車両によって占有されている現在のレーンから隣接レーンへのレーンの変更を含む、項目72に記載のナビゲーションシステム。
(項目89)
前記ホスト車両の前記ナビゲーション目標は、前記ホスト車両と検出された目標車両との間の近接緩衝域を維持することを含み、前記近接緩衝域は、前記ホスト車両の検出された現在の速度、前記ホスト車両の最大制動率の能力、前記目標車両の決定された現在の速度及び前記目標車両の仮定された最大制動率の能力に基づいて決定され、前記目標車両に対する前記近接緩衝域は、前記ホスト車両の最大加速能力に基づいて更に決定され、それにより、前記近接緩衝域は、少なくとも、前記ホスト車両に関連する反応時間にわたって前記ホスト車両の前記最大加速能力で加速された場合に前記ホスト車両が移動する距離として決定されるホスト車両の加速距離、前記ホスト車両の前記最大制動率の能力において前記ホスト車両の前記現在の速度をゼロまで低減するのに必要な距離として決定されるホスト車両の停止距離及び前記目標車両の前記仮定された最大制動率の能力において前記目標車両の前記現在の速度をゼロまで低減するのに必要な距離として決定される目標車両の停止距離の和を含む、項目72に記載のナビゲーションシステム。
(項目90)
ホスト車両の動作の少なくとも1つの側面の前記予測は、前記ホスト車両に関連する所定の関数に基づき、前記所定の関数は、前記ホスト車両の決定された現在の速度及び前記ホスト車両の決定されたブレーキペダルの位置又は決定されたスロットルの位置に基づいて前記ホスト車両の将来の速度及び加速度の予測を可能にする、項目72に記載のナビゲーションシステム。
(項目91)
前記動作予測時点は、前記データ取得時点の少なくとも100ミリ秒後である、項目72に記載のナビゲーションシステム。
(項目92)
前記動作予測時点は、前記データ取得時点の少なくとも200ミリ秒後である、項目72に記載のナビゲーションシステム。
(項目93)
前記ナビゲーションコマンドは、前記ホスト車両の速度を制御するためのペダルコマンド又は前記ホスト車両の進行方向を制御するためのヨー率コマンドの少なくとも1つを含む、項目72に記載のナビゲーションシステム。
[項目1-1]
ホスト車両をナビゲートするためのシステムであって、
前記システムは、前記ホスト車両内の少なくとも1つの処理デバイスを含み、前記少なくとも1つの処理デバイスは回路およびメモリを含み、前記メモリは、前記回路によって実行された場合に、前記少なくとも1つの処理デバイスに、
画像捕捉デバイスにより取得された少なくとも1つの画像を受信することであって、前記少なくとも1つの画像は、前記ホスト車両の環境を表す、受信することと、
前記ホスト車両のナビゲーション目標を達成するための計画されたナビゲーション動作を少なくとも1つの保存された運転ポリシに基づいて決定することと、
前記少なくとも1つの画像を分析して前記ホスト車両の前記環境内の目標車両を識別することと、
前記計画されたナビゲーション動作が行われた場合に生じることになる前記ホスト車両と前記目標車両との間の次の状態の距離を決定することと、
前記ホスト車両の現在の速度を決定することと、
前記目標車両の現在の速度を決定し、且つ、前記少なくとも1つの画像を分析して決定された前記目標車両の、少なくとも1つの認識された特性に基づいて、前記目標車両の最大制動率の能力を仮定することと、
前記目標車両の前記現在の速度及び前記目標車両の前記仮定された最大制動率の能力に基づいて決定される目標車両の移動距離と、前記決定された次の状態の距離との合計未満である前記ホスト車両の停止距離内で前記ホスト車両が停止され得ることを決定することであって、前記決定することは、前記ホスト車両の前記決定された前記現在の速度および前記ホスト車両の最大制動率の能力未満である予め定められた準最大制動率に基づいており、
前記計画されたナビゲーション動作を、前記決定することに基づいて実施することと、
を実行させる命令を含む、
システム。
[項目1-2]
前記予め定められた準最大制動率は、前記ホスト車両が停止されるまで又はブレーキ条件がもはや存在しないと決定されるまで、前記予め定められた準最大制動率で前記ホスト車両のブレーキが常にかけられるモードを含むユーザ選択可能ブレーキモードに基づいて決定される、項目1-1に記載のシステム。
[項目1-3]
前記予め定められた準最大制動率は、ブレーキ条件が存在すると決定される期間の少なくとも一部にわたり、前記予め定められた準最大制動率で前記ホスト車両のブレーキが常にかけられ、その後、前記ホスト車両の最大制動率で前記ホスト車両のブレーキがかけられるモードを含むユーザ選択可能ブレーキモードに基づいて決定される、項目1-1または1-2に記載のシステム。
[項目1-4]
前記予め定められた準最大制動率は、前記予め定められた準最大制動率で開始して、前記ホスト車両の最大制動率まで漸進的に高めて前記ホスト車両のブレーキがかけられるモードを含むユーザ選択可能ブレーキモードに基づいて決定される、項目1-1から1-3のいずれか一項に記載のシステム。
[項目1-5]
前記予め定められた準最大制動率は、前記ホスト車両の前記最大制動率の能力に関連する減速率の50%までの減速率に関連する、項目1-1から1-4のいずれか一項に記載のシステム。
[項目1-6]
前記予め定められた準最大制動率は、前記ホスト車両の前記最大制動率の能力に関連する減速率の25%までの減速率に関連する、項目1-1から1-5のいずれか一項に記載のシステム。
[項目1-7]
前記ホスト車両の前記停止距離は、前記ホスト車両の前記現在の速度及び前記ホスト車両の前記予め定められた準最大制動率に基づいて決定される、項目1-1から1-6のいずれか一項に記載のシステム。
[項目1-8]
前記ホスト車両の前記停止距離は、予め定められた期間にわたって前記ホスト車両の最大加速能力で前記ホスト車両が移動し得る距離に対応する加速距離と、前記ホスト車両の前記最大制動率の能力で前記ホスト車両の前記現在の速度からゼロ速度まで減速しながら前記ホスト車両が移動し得る距離に対応する最大制動率距離との和よりも大きい、項目1-1から1-7のいずれか一項に記載のシステム。
[項目1-9]
前記予め定められた期間は、前記ホスト車両に関連する反応時間である、項目1-8に記載のシステム。
[項目1-10]
前記ホスト車両の前記最大制動率の能力は、検知される路面の状態に基づいて決定される、項目1-1から1-9のいずれか一項に記載のシステム。
[項目1-11]
前記ホスト車両の前記最大制動率の能力は、検知される気象条件に基づいて決定される、項目1-1から1-10のいずれか一項に記載のシステム。
[項目1-12]
前記目標車両の速度は、前記少なくとも1つの画像の分析に基づいて決定される、項目1-1から1-11のいずれか一項に記載のシステム。
[項目1-13]
前記目標車両の速度は、前記ホスト車両に関連するライダシステム又はレーダシステムの少なくとも1つからの出力の分析に基づいて決定される、項目1-1から1-12のいずれか一項に記載のシステム。
[項目1-14]
前記目標車両の前記認識された特性は、車両の種類を含む、項目1-1から1-13のいずれか一項に記載のシステム。
[項目1-15]
前記目標車両の前記認識された特性は、車両のサイズである、項目1-1から1-14のいずれか一項に記載のシステム。
[項目1-16]
前記目標車両の前記少なくとも1つの特性は、ライダ出力又はレーダ出力の少なくとも1つに基づいて決定される、項目1-1から1-15のいずれか一項に記載のシステム。
[項目1-17]
前記計画されたナビゲーション動作は、レーン変更操作、合流操作、追い越し操作、追走距離低減操作又はスロットル維持動作の少なくとも1つを含む、項目1-1から1-16のいずれか一項に記載のシステム。
[項目1-18]
前記メモリは、前記回路によって実行された場合に、前記少なくとも1つの処理デバイスに、前記決定された前記ホスト車両の停止距離が、前記目標車両の前記現在の速度及び前記目標車両の前記仮定された最大制動率の能力に基づいて決定される前記目標車両の移動距離と、前記決定された次の状態の距離との合計よりも少なくとも予め定められた最小距離だけ少ない場合、前記計画されたナビゲーション動作を実施することを実行させる命令を含む、項目1-1から1-17のいずれか一項に記載のシステム。
[項目1-19]
前記予め定められた最小距離は、前記ホスト車両と他の車両との間で維持される予め定められた分離距離に対応する、項目1-18に記載のシステム。
[項目1-20]
前記予め定められた分離距離は、少なくとも1メートルである、項目1-19に記載のシステム。
[項目1-21]
前記ホスト車両の停止距離は、前記予め定められた準最大制動率で前記ホスト車両がブレーキをかけられる第1の距離と、前記ホスト車両の前記最大制動率の能力で前記ホスト車両がブレーキをかけられる第2の距離とを含む、項目1-1から1-20のいずれか一項に記載のシステム。
[項目1-22]
前記メモリは、前記第2の距離にわたって前記ホスト車両の前記最大制動率の能力で前記ホスト車両のブレーキをかける前に、前記第1の距離にわたって前記予め定められた準最大制動率で前記ホスト車両にブレーキをかけさせることを実行させる命令を含む、項目1-21に記載のシステム。
[項目1-23]
前記計画されたナビゲーション動作は、レーン変更操作を含む、項目1-1から1-22のいずれか一項に記載のシステム。
[項目1-24]
ホスト車両をナビゲートするためのシステムであって、
前記システムは、前記ホスト車両内の少なくとも1つの処理デバイスを含み、前記少なくとも1つの処理デバイスは回路およびメモリを含み、前記メモリは、前記回路によって実行された場合に、前記少なくとも1つの処理デバイスに、
画像捕捉デバイスにより取得された少なくとも1つの画像を受信することであって、前記少なくとも1つの画像は、前記ホスト車両の環境を表す、受信することと、
前記ホスト車両のナビゲーション目標を達成するための計画されたナビゲーション動作を少なくとも1つの保存された運転ポリシに基づいて決定することと、
前記少なくとも1つの画像を分析して前記ホスト車両の前記環境内の目標車両を識別することと、
前記計画されたナビゲーション動作が行われた場合に生じることになる前記ホスト車両と前記目標車両との間の次の状態の距離を決定することと、
前記ホスト車両の現在の速度を決定することと、
前記目標車両の現在の速度を決定し、且つ、前記少なくとも1つの画像を分析して決定された前記目標車両の、少なくとも1つの認識された特性に基づいて、前記目標車両の最大制動率の能力を仮定することと、
前記目標車両の前記現在の速度及び前記目標車両の前記仮定された最大制動率の能力に基づいて決定される目標車両の移動距離と、前記決定された次の状態の距離との合計未満である前記ホスト車両の停止距離内で前記ホスト車両が停止され得ることを決定することであって、前記決定することは、前記ホスト車両の前記決定された前記現在の速度および前記ホスト車両の最大制動率の能力未満である予め定められた準最大制動率に基づいており、
前記計画されたナビゲーション動作を、前記決定することに基づいて実施することと、
を実行させる命令を含む、
システム。
[項目1-25]
前記予め定められた制動率プロファイルは、前記ホスト車両の前記準最大制動率から前記最大制動率まで線形に増加する、項目1-24に記載のシステム。
[項目1-26]
前記予め定められた制動率プロファイルは、前記ホスト車両の前記準最大制動率から前記最大制動率まで非線形に増加する、項目1-24に記載のシステム。
[項目1-27]
ホスト車両のブレーキをかけるためのシステムであって、
前記システムは、回路およびメモリを含む少なくとも1つの処理デバイスを含み、前記メモリは、前記回路によって実行された場合に、前記少なくとも1つの処理デバイスに、
少なくとも1つのセンサにより取得された出力を受信することであって、前記出力は、前記ホスト車両の環境を表す、受信することと、
前記ホスト車両の前記環境内の目標車両を前記出力に基づいて検出することと、
前記ホスト車両の現在の速度、前記ホスト車両の最大制動能力、及び前記ホスト車両と前記目標車両との間の現在の距離であって前記少なくとも1つのセンサの前記出力に基づいて決定される現在の距離を決定することと、
前記ホスト車両の前記最大制動能力と前記ホスト車両の前記現在の速度とに基づいて、前記ホスト車両の停止距離を決定することと、
前記ホスト車両の前記現在の速度及び前記ホスト車両と前記目標車両との間の前記現在の距離に少なくとも基づいて、ブレーキ条件が存在することを決定することと、
前記決定されたブレーキ条件に基づいて、準最大制動率で、前記ホスト車両と前記目標車両との距離が前記停止距離に等しくなるか前記停止距離未満になるまで、前記ホスト車両に関連するブレーキデバイスを適用させることであって、前記準最大制動率は前記ホスト車両の前記最大制動能力未満である、適用させることと、
前記ホスト車両の前記最大制動能力で、前記ホスト車両に関連する前記ブレーキデバイスを適用することと、
を実行させる命令を含む、
システム。
[項目1-28]
前記ホスト車両の前記最大制動率が達成されると、前記少なくとも1つのプロセッサは、前記ブレーキ条件の存在がなくなるまで前記ホスト車両の前記最大制動率で前記ホスト車両の前記ブレーキデバイスの適用を継続するように構成される、項目1-27に記載のシステム。
[項目1-29]
前記漸進的増加は、非線形である、項目1-27または1-28に記載のシステム。
[項目1-30]
前記漸進的増加は、線形である、項目1-27または1-28に記載のシステム。
[項目1-31]
少なくとも1つのプロセッサに、
画像捕捉デバイスにより取得された少なくとも1つの画像を受信することであって、前記少なくとも1つの画像は、ホスト車両の環境を表す、受信する段階と、
前記ホスト車両のナビゲーション目標を達成するための計画されたナビゲーション動作を少なくとも1つの保存された運転ポリシに基づいて決定する段階と、
前記少なくとも1つの画像を分析して前記ホスト車両の前記環境内の目標車両を識別する段階と、
前記計画されたナビゲーション動作が行われた場合に生じることになる前記ホスト車両と前記目標車両との間の次の状態の距離を決定する段階と、
前記ホスト車両の現在の速度を決定する段階と、
前記目標車両の現在の速度を決定し、且つ、前記少なくとも1つの画像を分析して決定された前記目標車両の、少なくとも1つの認識された特性に基づいて、前記目標車両の最大制動率の能力を仮定する段階と、
前記目標車両の前記現在の速度及び前記目標車両の前記仮定された最大制動率の能力に基づいて決定される目標車両の移動距離と、前記決定された次の状態の距離との合計未満である前記ホスト車両の停止距離内で前記ホスト車両が停止され得ることを決定する段階であって、前記決定する段階は、前記ホスト車両の前記決定された前記現在の速度および前記ホスト車両の最大制動率の能力未満である予め定められた準最大制動率に基づいており、
前記計画されたナビゲーション動作を、前記決定する段階に基づいて実施する段階と、
を実行させる、プログラム。
[項目1-32]
少なくとも1つのプロセッサに、
画像捕捉デバイスにより取得された少なくとも1つの画像を受信することであって、前記少なくとも1つの画像は、ホスト車両の環境を表す、受信する段階と、
前記ホスト車両のナビゲーション目標を達成するための計画されたナビゲーション動作を少なくとも1つの保存された運転ポリシに基づいて決定する段階と、
前記少なくとも1つの画像を分析して前記ホスト車両の前記環境内の目標車両を識別する段階と、
前記計画されたナビゲーション動作が行われた場合に生じることになる前記ホスト車両と前記目標車両との間の次の状態の距離を決定する段階と、
前記ホスト車両の現在の速度を決定する段階と、
前記目標車両の現在の速度を決定し、且つ、前記少なくとも1つの画像を分析して決定された前記目標車両の、少なくとも1つの認識された特性に基づいて、前記目標車両の最大制動率の能力を仮定する段階と、
前記目標車両の前記現在の速度及び前記目標車両の前記仮定された最大制動率の能力に基づいて決定される目標車両の移動距離と、前記決定された次の状態の距離との合計未満である前記ホスト車両の停止距離内で前記ホスト車両が停止され得ることを決定する段階であって、前記決定する段階は、前記ホスト車両の前記決定された前記現在の速度および前記ホスト車両の最大制動率の能力未満である予め定められた準最大制動率に基づいており、
前記計画されたナビゲーション動作を、前記決定する段階に基づいて実施する段階と、
を実行させる、プログラム。
[項目1-33]
少なくとも1つのプロセッサに、
少なくとも1つのセンサにより取得された出力を受信することであって、前記出力は、ホスト車両の環境を表す、受信する段階と、
前記ホスト車両の前記環境内の目標車両を前記出力に基づいて検出する段階と、
前記ホスト車両の現在の速度、前記ホスト車両の最大制動能力、及び前記ホスト車両と前記目標車両との間の現在の距離であって前記少なくとも1つのセンサの前記出力に基づいて決定される現在の距離を決定する段階と、
前記ホスト車両の前記最大制動能力と前記ホスト車両の前記現在の速度とに基づいて、前記ホスト車両の停止距離を決定する段階と、
前記ホスト車両の前記現在の速度及び前記ホスト車両と前記目標車両との間の前記現在の距離に少なくとも基づいて、ブレーキ条件が存在することを決定する段階と、
前記決定されたブレーキ条件に基づいて、準最大制動率で、前記ホスト車両と前記目標車両との距離が前記停止距離に等しくなるか前記停止距離未満になるかまで、前記ホスト車両に関連するブレーキデバイスを適用させる段階であって、前記準最大制動率は前記ホスト車両の前記最大制動能力未満である、適用させる段階と、
前記ホスト車両の前記最大制動能力で、前記ホスト車両に関連する前記ブレーキデバイスを適用する段階と、
を実行させる、プログラム。
Claims (37)
- ホスト車両をナビゲートするためのシステムであって、
前記システムは、前記ホスト車両内の少なくとも1つの処理デバイスを含み、前記少なくとも1つの処理デバイスは回路およびメモリを含み、前記メモリは、前記回路によって実行された場合に、前記少なくとも1つの処理デバイスに、
画像捕捉デバイスにより取得された少なくとも1つの画像を受信することであって、前記少なくとも1つの画像は、前記ホスト車両の環境を表す、受信することと、
前記ホスト車両のナビゲーション目標を達成するための計画されたナビゲーション動作を少なくとも1つの保存された運転ポリシに基づいて決定することと、
前記少なくとも1つの画像を分析して前記ホスト車両の前記環境内の目標車両を識別することと、
前記計画されたナビゲーション動作が行われた場合に生じることになる前記ホスト車両と前記目標車両との間の次の状態の距離を決定することと、
前記ホスト車両の現在の速度を決定することと、
前記目標車両の現在の速度を決定し、且つ、前記少なくとも1つの画像を分析して決定された前記目標車両の、少なくとも1つの認識された特性に基づいて、前記目標車両の最大制動率の能力を仮定することと、
前記目標車両の前記現在の速度及び前記目標車両の前記仮定された最大制動率の能力に基づいて決定される目標車両の移動距離と、前記決定された次の状態の距離との合計未満である前記ホスト車両の停止距離内で前記ホスト車両が停止され得ることを決定することであって、前記決定することは、前記ホスト車両の前記決定された前記現在の速度および前記ホスト車両の最大制動率の能力未満である予め定められた準最大制動率に基づいており、
前記計画されたナビゲーション動作を、前記決定することに基づいて実施することと、
を実行させる命令を含む、
システム。 - 前記予め定められた準最大制動率は、前記ホスト車両が停止されるまで又はブレーキ条件がもはや存在しないと決定されるまで、前記予め定められた準最大制動率で前記ホスト車両のブレーキが常にかけられるモードを含むユーザ選択可能ブレーキモードに基づいて決定される、請求項1に記載のシステム。
- 前記予め定められた準最大制動率は、ブレーキ条件が存在すると決定される期間の少なくとも一部にわたり、前記予め定められた準最大制動率で前記ホスト車両のブレーキが常にかけられ、その後、前記ホスト車両の前記最大制動率の能力で前記ホスト車両のブレーキがかけられるモードを含むユーザ選択可能ブレーキモードに基づいて決定される、請求項1に記載のシステム。
- 前記予め定められた準最大制動率は、前記予め定められた準最大制動率で開始して、前記ホスト車両の前記最大制動率の能力まで漸進的に高めて前記ホスト車両のブレーキがかけられるモードを含むユーザ選択可能ブレーキモードに基づいて決定される、請求項1から3のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記ホスト車両のブレーキは、前記ホスト車両の前記準最大制動率から前記最大制動率の能力まで線形に増加する制動率プロファイルに従ってかけられる、請求項4に記載のシステム。
- 前記ホスト車両のブレーキは、前記ホスト車両の前記準最大制動率から前記最大制動率の能力まで非線形に増加する制動率プロファイルに従ってかけられる、請求項4に記載のシステム。
- 前記予め定められた準最大制動率は、前記ホスト車両の前記最大制動率の能力に関連する減速率の50%までの減速率に関連する、請求項1から6のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記予め定められた準最大制動率は、前記ホスト車両の前記最大制動率の能力に関連する減速率の25%までの減速率に関連する、請求項1から7のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記ホスト車両の前記停止距離は、前記ホスト車両の前記現在の速度及び前記ホスト車両の前記予め定められた準最大制動率に基づいて決定される、請求項1から8のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記ホスト車両の前記停止距離は、予め定められた期間にわたって前記ホスト車両の最大加速能力で前記ホスト車両が移動し得る距離に対応する加速距離と、前記ホスト車両の前記最大制動率の能力で前記ホスト車両の前記現在の速度からゼロ速度まで減速しながら前記ホスト車両が移動し得る距離に対応する最大制動率距離との和よりも大きい、請求項1から9のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記予め定められた期間は、前記ホスト車両に関連する反応時間である、請求項10に記載のシステム。
- 前記ホスト車両の前記最大制動率の能力は、検知される路面の状態に基づいて決定される、請求項1から11のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記ホスト車両の前記最大制動率の能力は、検知される気象条件に基づいて決定される、請求項1から11のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記目標車両の速度は、前記少なくとも1つの画像の分析に基づいて決定される、請求項1から13のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記目標車両の速度は、前記ホスト車両に関連するライダシステム又はレーダシステムの少なくとも1つからの出力の分析に基づいて決定される、請求項1から14のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記目標車両の前記認識された特性は、車両の種類を含む、請求項1から15のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記目標車両の前記認識された特性は、車両のサイズである、請求項1から16のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記目標車両の前記少なくとも1つの特性は、ライダ出力又はレーダ出力の少なくとも1つに基づいて決定される、請求項1から17のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記計画されたナビゲーション動作は、レーン変更操作、合流操作、追い越し操作、追走距離低減操作又はスロットル維持動作の少なくとも1つを含む、請求項1から18のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記メモリは、前記回路によって実行された場合に、前記少なくとも1つの処理デバイスに、前記決定された前記ホスト車両の停止距離が、前記目標車両の前記現在の速度及び前記目標車両の前記仮定された最大制動率の能力に基づいて決定される前記目標車両の移動距離と、前記決定された次の状態の距離との合計よりも少なくとも予め定められた最小距離だけ少ない場合、前記計画されたナビゲーション動作を実施することを実行させる命令を含む、請求項1から19のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記予め定められた最小距離は、前記ホスト車両と他の車両との間で維持される予め定められた分離距離に対応する、請求項20に記載のシステム。
- 前記予め定められた分離距離は、少なくとも1メートルである、請求項21に記載のシステム。
- 前記ホスト車両の停止距離は、前記予め定められた準最大制動率で前記ホスト車両がブレーキをかけられる第1の距離と、前記ホスト車両の前記最大制動率の能力で前記ホスト車両がブレーキをかけられる第2の距離とを含む、請求項1から22のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記メモリは、前記第2の距離にわたって前記ホスト車両の前記最大制動率の能力で前記ホスト車両のブレーキをかける前に、前記第1の距離にわたって前記予め定められた準最大制動率で前記ホスト車両にブレーキをかけさせることを実行させる命令を含む、請求項23に記載のシステム。
- 前記計画されたナビゲーション動作は、レーン変更操作を含む、請求項1から24のいずれか一項に記載のシステム。
- ホスト車両をナビゲートするための方法であって、
前記ホスト車両内の少なくとも一つの処理デバイスが、画像捕捉デバイスにより取得された少なくとも1つの画像を受信する段階であって、前記少なくとも1つの画像は、前記ホスト車両の環境を表す、受信する段階と、
前記少なくとも一つの処理デバイスが、前記ホスト車両のナビゲーション目標を達成するための計画されたナビゲーション動作を少なくとも1つの保存された運転ポリシに基づいて決定する段階と、
前記少なくとも一つの処理デバイスが、前記少なくとも1つの画像を分析して前記ホスト車両の前記環境内の目標車両を識別する段階と、
前記少なくとも一つの処理デバイスが、前記計画されたナビゲーション動作が行われた場合に生じることになる前記ホスト車両と前記目標車両との間の次の状態の距離を決定する段階と、
前記少なくとも一つの処理デバイスが、前記ホスト車両の現在の速度を決定する段階と、
前記少なくとも一つの処理デバイスが、前記目標車両の現在の速度を決定し、且つ、前記少なくとも1つの画像を分析して決定された前記目標車両の、少なくとも1つの認識された特性に基づいて、前記目標車両の最大制動率の能力を仮定する段階と、
前記少なくとも一つの記処理デバイスが、前記目標車両の前記現在の速度及び前記目標車両の前記仮定された最大制動率の能力に基づいて決定される目標車両の移動距離と、前記決定された次の状態の距離との合計未満である前記ホスト車両の停止距離内で前記ホスト車両が停止され得ることを決定する段階であって、前記決定する段階は、前記ホスト車両の前記決定された前記現在の速度および前記ホスト車両の最大制動率の能力未満である予め定められた準最大制動率に基づいており、
前記少なくとも一つの処理デバイスが、前記計画されたナビゲーション動作を、前記決定する段階に基づいて実施する段階と、
を備える、
方法。 - ホスト車両のブレーキをかけるためのシステムであって、
前記システムは、回路およびメモリを含む少なくとも1つの処理デバイスを含み、前記メモリは、前記回路によって実行された場合に、前記少なくとも1つの処理デバイスに、
少なくとも1つのセンサにより取得された出力を受信することであって、前記出力は、前記ホスト車両の環境を表す、受信することと、
前記ホスト車両の前記環境内の目標車両を前記出力に基づいて検出することと、
前記ホスト車両の現在の速度、前記ホスト車両の最大制動率の能力、及び前記ホスト車両と前記目標車両との間の現在の距離であって前記少なくとも1つのセンサの前記出力に基づいて決定される現在の距離を決定することと、
前記ホスト車両の前記最大制動率の能力と前記ホスト車両の前記現在の速度とに基づいて、前記ホスト車両の停止距離を決定することであって、前記停止距離は少なくとも、
前記ホスト車両の最大加速能力で予め定められた期間にわたって前記現在の速度から加速した場合の前記ホスト車両の移動距離を示す加速距離と、
前記ホスト車両の前記最大制動率の能力で、前記ホスト車両の決定された速度をゼロ速度に減速するための距離を示す最大制動率距離であって、前記決定された速度は、前記ホスト車両が前記最大加速能力で前記予め定められた期間にわたって加速した場合に生じる、前記ホスト車両の速度に対応する、最大制動率距離と、
の合計に基づく、決定することと、
前記ホスト車両の前記現在の速度及び前記ホスト車両と前記目標車両との間の前記現在の距離に少なくとも基づいて、ブレーキ条件が存在することを決定することと、
前記決定されたブレーキ条件に基づいて、準最大制動率で、前記ホスト車両と前記目標車両との距離が前記停止距離に等しくなるか前記停止距離未満になるまで、前記ホスト車両に関連するブレーキデバイスを適用させることであって、前記準最大制動率は前記ホスト車両の前記最大制動率の能力未満である、適用させることと、
前記ホスト車両の前記最大制動率の能力で、前記ホスト車両に関連する前記ブレーキデバイスを適用することと、
を実行させる命令を含む、
システム。 - 前記メモリは、前記回路によって実行された場合に、前記少なくとも1つの処理デバイスに、前記ホスト車両の前記最大制動率の能力が達成されると、前記ブレーキ条件の存在がなくなるまで前記ホスト車両の前記最大制動率の能力で前記ホスト車両の前記ブレーキデバイスの適用を継続することを実行させる命令をさらに含む、請求項27に記載のシステム。
- 前記ブレーキ条件の存在がなくなるまで前記ホスト車両の前記最大制動率の能力で前記ホスト車両の前記ブレーキデバイスの適用を継続することは、前記ホスト車両が停止するまで前記ホスト車両の前記最大制動率の能力で前記ホスト車両の前記ブレーキデバイスの適用を継続することを含む、請求項28に記載のシステム。
- 前記準最大制動率は、前記ブレーキ条件が存在すると決定される期間の少なくとも一部にわたり前記準最大制動率で前記ホスト車両のブレーキが常にかけられ、その後、前記ホスト車両の前記最大制動率の能力で前記ホスト車両のブレーキがかけられるモードを含むユーザ選択可能ブレーキモードに基づいて決定される、請求項27に記載のシステム。
- 前記準最大制動率で、前記ホスト車両と前記目標車両との距離が前記停止距離に等しくなるか前記停止距離未満になるまで、前記ブレーキデバイスを適用させることは、前記準最大制動率から前記最大制動率の能力まで漸進的に増加するブレーキプロファイルに従って前記ブレーキデバイスを適用させることを含み、
前記ブレーキプロファイルは、非線形である、
請求項27から29のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記準最大制動率で、前記ホスト車両と前記目標車両との距離が前記停止距離に等しくなるか前記停止距離未満になるまで、前記ブレーキデバイスを適用させることは、前記準最大制動率から前記最大制動率の能力まで漸進的に増加するブレーキプロファイルに従って前記ブレーキデバイスを適用させることを含み、
前記ブレーキプロファイルは、線形である、
請求項27から29のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記メモリは、前記回路によって実行された場合に、前記少なくとも1つの処理デバイスに、前記ホスト車両と、前記ホスト車両の周りの車両との間の平均距離、前記ホスト車両の前への車両の割り込み率、または、前記少なくとも一つのセンサにより検知される1つまたは複数の気象特性に基づいて、前記準最大制動率を決定することを実行させる命令をさらに含む、請求項27から32のいずれか一項に記載のシステム。
- 少なくとも1つのプロセッサに、
画像捕捉デバイスにより取得された少なくとも1つの画像を受信することであって、前記少なくとも1つの画像は、ホスト車両の環境を表す、受信する段階と、
前記ホスト車両のナビゲーション目標を達成するための計画されたナビゲーション動作を少なくとも1つの保存された運転ポリシに基づいて決定する段階と、
前記少なくとも1つの画像を分析して前記ホスト車両の前記環境内の目標車両を識別する段階と、
前記計画されたナビゲーション動作が行われた場合に生じることになる前記ホスト車両と前記目標車両との間の次の状態の距離を決定する段階と、
前記ホスト車両の現在の速度を決定する段階と、
前記目標車両の現在の速度を決定し、且つ、前記少なくとも1つの画像を分析して決定された前記目標車両の、少なくとも1つの認識された特性に基づいて、前記目標車両の最大制動率の能力を仮定する段階と、
前記目標車両の前記現在の速度及び前記目標車両の前記仮定された最大制動率の能力に基づいて決定される目標車両の移動距離と、前記決定された次の状態の距離との合計未満である前記ホスト車両の停止距離内で前記ホスト車両が停止され得ることを決定する段階であって、前記決定する段階は、前記ホスト車両の前記決定された前記現在の速度および前記ホスト車両の最大制動率の能力未満である予め定められた準最大制動率に基づいており、
前記計画されたナビゲーション動作を、前記決定する段階に基づいて実施する段階と、
を実行させる、プログラム。 - ホスト車両内の少なくとも一つのプロセッサが、画像捕捉デバイスにより取得された少なくとも1つの画像を受信することであって、前記少なくとも1つの画像は、前記ホスト車両の環境を表す、受信する段階と、
前記少なくとも一つのプロセッサが、前記ホスト車両のナビゲーション目標を達成するための計画されたナビゲーション動作を少なくとも1つの保存された運転ポリシに基づいて決定する段階と、
前記少なくとも一つのプロセッサが、前記少なくとも1つの画像を分析して前記ホスト車両の前記環境内の目標車両を識別する段階と、
前記少なくとも一つのプロセッサが、前記計画されたナビゲーション動作が行われた場合に生じることになる前記ホスト車両と前記目標車両との間の次の状態の距離を決定する段階と、
前記少なくとも一つのプロセッサが、前記ホスト車両の現在の速度を決定する段階と、
前記少なくとも一つのプロセッサが、前記目標車両の現在の速度を決定し、且つ、前記少なくとも1つの画像を分析して決定された前記目標車両の、少なくとも1つの認識された特性に基づいて、前記目標車両の最大制動率の能力を仮定する段階と、
前記少なくとも一つのプロセッサが、前記目標車両の前記現在の速度及び前記目標車両の前記仮定された最大制動率の能力に基づいて決定される目標車両の移動距離と、前記決定された次の状態の距離との合計未満である前記ホスト車両の停止距離内で前記ホスト車両が停止され得ることを決定する段階であって、前記決定する段階は、前記ホスト車両の前記決定された前記現在の速度および前記ホスト車両の最大制動率の能力未満である予め定められた準最大制動率に基づいており、
前記少なくとも一つのプロセッサが、前記計画されたナビゲーション動作を、前記決定する段階に基づいて実施する段階と、
を備える、方法。 - 少なくとも1つのプロセッサに、
少なくとも1つのセンサにより取得された出力を受信することであって、前記出力は、ホスト車両の環境を表す、受信する段階と、
前記ホスト車両の前記環境内の目標車両を前記出力に基づいて検出する段階と、
前記ホスト車両の現在の速度、前記ホスト車両の最大制動率の能力、及び前記ホスト車両と前記目標車両との間の現在の距離であって前記少なくとも1つのセンサの前記出力に基づいて決定される現在の距離を決定する段階と、
前記ホスト車両の前記最大制動率の能力と前記ホスト車両の前記現在の速度とに基づいて、前記ホスト車両の停止距離を決定する段階であって、前記停止距離は少なくとも、
前記ホスト車両の最大加速能力で予め定められた期間にわたって前記現在の速度から加速した場合の前記ホスト車両の移動距離を示す加速距離と、
前記ホスト車両の前記最大制動率の能力で、前記ホスト車両の決定された速度をゼロ速度に減速するための距離を示す最大制動率距離であって、前記決定された速度は、前記ホスト車両が前記最大加速能力で前記予め定められた期間にわたって加速した場合に生じる、前記ホスト車両の速度に対応する、最大制動率距離と、
の合計に基づく、決定することと、
前記ホスト車両の前記現在の速度及び前記ホスト車両と前記目標車両との間の前記現在の距離に少なくとも基づいて、ブレーキ条件が存在することを決定する段階と、
前記決定されたブレーキ条件に基づいて、準最大制動率で、前記ホスト車両と前記目標車両との距離が前記停止距離に等しくなるか前記停止距離未満になるかまで、前記ホスト車両に関連するブレーキデバイスを適用させる段階であって、前記準最大制動率は前記ホスト車両の前記最大制動率の能力未満である、適用させる段階と、
前記ホスト車両の前記最大制動率の能力で、前記ホスト車両に関連する前記ブレーキデバイスを適用する段階と、
を実行させる、プログラム。 - 前記少なくとも一つのプロセッサに、前記ホスト車両の周りの車両と前記ホスト車両との間の平均距離、前記ホスト車両の前への車両の割り込み率、または、前記少なくとも一つのセンサにより検知される1つまたは複数の気象特性に基づいて、前記準最大制動率を決定する段階をさらに実行させる、請求項36に記載のプログラム。
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