JP7409810B2 - 協調型の操作調整方法 - Google Patents
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Description
さらに、協調型の操作計画および操作実行を実現するため、車両間通信を用いるという熱心な試みがある。これにより、なかでも安全性および快適性が向上し、かつ燃料消費量が減少する。
本発明の一態様によれば、車両の操作計画および操作実施のための方法は、車両内部の制御機器によって提供される。制御機器は、ルート計画を実施するための戦略的計画レベルと、可能な目標点への正確に車線に合わせた軌道を提供するための戦術的計画レベルと、1つの目標点の選択および選択された目標点への走行可能な軌道の選択のための作戦的計画レベルとを有している。これらの計画レベルを階層状に実行し、その際、少なくとも1つの計画レベルを実行する際に、とりわけ各計画レベルで、衝突を確定するため、隣接する車両との情報交換を通信接続を介して実施する。少なくとも1つの計画レベルで衝突が確定されると、この車両と少なくとも1台の隣接する車両との間での操作調整を通信接続を介して実施する。
本方法は、例えば、1つまたは複数の通信接続を使用した一群の車両内での協調型の操作調整を含んでいる。これに関し調整は、ルート計画または絶対的な走行目標(例えばカールスルーエ-シュトゥットガルト-アウグスブルク-ミュンヘン)を設定する戦略的計画レベルで行うことができる。戦略的計画レベルは、長期的なルート計画の実施に用いることができる。
1つの例示的実施形態によれば、少なくとも2台の車両がそれぞれ、計画レベルを有する内部の制御機器を備えており、この場合、少なくとも1つの計画レベルで衝突が確定されたときに協調型の操作調整を実施するため、車両間で通信接続を確立させる。好ましいのは、通信接続の到達範囲内に並んでいる少なくとも2台の車両が、ルート計画のための計画レベルの実行中に情報を相互に交換できることである。それぞれの車両の制御機器が相互に通信できることが好ましい。制御機器はこの場合、異なる制御機器のそれぞれの計画レベルが別個に相互間で通信できるように形成されている。それぞれの計画レベルが段階的に次々と制御機器によって実行され、したがって各計画レベル中に情報交換を行うことができる。その代わりにまたはそれに加えて、制御機器は、既に完結した計画レベルの情報にアクセスできるか、または同期化を行うことができ、この同期化により、それぞれの計画レベルが同時に複数の制御機器によって新たに実施される。
- 進入路および錯綜領域で協調的に入るおよび出る
- 先に行っている車両に対する協調的な間隔調節
- 幹線道路での協調的な追い越し
- 幹線道路をわたる協調型予測ルーティング
- 幹線道路から協調的に曲がって出ていく
- アウトバーンでのトラックの協調的なトラック追い越し操作
戦略的計画レベルでも戦術的計画レベルでも作戦的計画レベルでも調整を行うことにより、すべての言及した機能を本方法によって考慮することができる。機能に応じて、事情によっては計画レベルの1つだけに影響を及ぼせばよく、これにより実装の手間、したがってエラー率を低減できる。
情報交換8は、通信接続を介して行われることが好ましく、この通信接続はV2X通信接続であり得る。
初期状況では戦略的計画レベル2で、戦略的ルート22の中間点20の形態で、アウトバーン14への車線変更を実現するルート計画が存在している。ルート計画の実装に応じて、中間点20は進入車線上にあることができ、その一方で既に進入後の次の中間点がアウトバーン14上にある。複数車線のアウトバーンでは、この点は必ずしも車線の1つと結びついているのではなく、単にアウトバーンのキロメートルを提示している。戦術的計画レベル4では、アウトバーン14への車線変更のための目標点(場所的および時間的)を計算する。その際、車線中央での正確に車線に合わせた設置を行う。この点20への戦術的軌道24は、車線中央に沿って通っており、最初はほかの道路使用者12を遮っている。作戦的計画レベル6では、戦術的計画レベル4の設定に基づいて、次の0~10秒の軌道26を計算し、この軌道26を車両アクチュエータに転送する。これに関し、戦術的計画レベル4の設定は、車両運動力学に基づいて達成可能な、戦術的軌道24をたどった目標点20(場所的および時間的)および戦術的軌道自体を含むことができる。作戦的計画レベル6は、適切な目標点およびこの目標点への走行可能な軌道24の選択を担っている。
図5では、作戦的計画レベル6での衝突の回避を示している。戦術的計画レベル4での衝突が解決した後、両方の車両10、12内の計画ユニットまたは制御機器16は、作戦的計画レベル6での衝突を突き止める。これらの衝突が発生し得るのは、例えば、戦術的計画レベル4が、車両10を質点としてモデル化し、かつ戦術的軌道24を車線中央に沿って通しているのに対し、実際に走行する作戦的軌道26は、車両寸法および車線中央からの逸脱を考慮しており、これらの影響による衝突を検出するからである。
Claims (9)
- 車両内部の制御機器(16)による車両(10)の操作計画および操作実施のための方法(1)であって、
前記制御機器(16)が、戦略的ルート(22)を含むルート計画を実施するための戦略的計画レベル(2)と、可能な目標点(20)への正確に車線に合わせた戦術的軌道(24)を提供するための戦術的計画レベル(4)と、1つの目標点(20)の選択および選択された前記目標点(20)への走行可能な作戦的軌道(26)の選択のための作戦的計画レベル(6)と、を含む計画レベル(2、4、6)を有しており、
これに関し、前記計画レベル(2、4、6)が階層状に実行され、
かつ少なくとも1つの計画レベル(2、4、6)を実行する際に、前記車両(10)と少なくとも1台の隣接する車両(12)との間での衝突が存在するか否かを確定するため、前記少なくとも1台の隣接する車両(12)との情報交換(8)が通信接続(18)を介して実施され、
この場合、少なくとも1つの計画レベル(2、4、6)で前記車両(10)と前記少なくとも1台の隣接する車両(12)との間での衝突が存在することが確定されると、前記車両(10)と前記少なくとも1台の隣接する車両(12)との間での操作調整が前記通信接続(18)を介して実施される、
方法(1)において、
少なくとも1つの計画レベル(2、4、6)で前記車両(10)と前記少なくとも1台の隣接する車両(12)との間での衝突が存在することが確定されると、前記計画レベル(2、4、6)より上位の前記計画レベル(2、4、6)が前記操作調整の際に考慮されない、
方法(1)。 - 車両内部の制御機器(16)による車両(10)の操作計画および操作実施のための方法(1)であって、
前記制御機器(16)が、戦略的ルート(22)を含むルート計画を実施するための戦略的計画レベル(2)と、可能な目標点(20)への正確に車線に合わせた戦術的軌道(24)を提供するための戦術的計画レベル(4)と、1つの目標点(20)の選択および選択された前記目標点(20)への走行可能な作戦的軌道(26)の選択のための作戦的計画レベル(6)と、を含む計画レベル(2、4、6)を有しており、
これに関し、前記計画レベル(2、4、6)が階層状に実行され、
かつ少なくとも1つの計画レベル(2、4、6)を実行する際に、前記車両(10)と少なくとも1台の隣接する車両(12)との間での衝突が存在するか否かを確定するため、前記少なくとも1台の隣接する車両(12)との情報交換(8)が通信接続(18)を介して実施され、
この場合、少なくとも1つの計画レベル(2、4、6)で前記車両(10)と前記少なくとも1台の隣接する車両(12)との間での衝突が存在することが確定されると、前記車両(10)と前記少なくとも1台の隣接する車両(12)との間での操作調整が前記通信接続(18)を介して実施される、
方法(1)において、
前記車両(10)と前記少なくとも1台の隣接する車両(12)間での前記通信接続(18)が、操作調整を実施した後に維持される、
方法(1)。 - 車両内部の制御機器(16)による車両(10)の操作計画および操作実施のための方法(1)であって、
前記制御機器(16)が、戦略的ルート(22)を含むルート計画を実施するための戦略的計画レベル(2)と、可能な目標点(20)への正確に車線に合わせた戦術的軌道(24)を提供するための戦術的計画レベル(4)と、1つの目標点(20)の選択および選択された前記目標点(20)への走行可能な作戦的軌道(26)の選択のための作戦的計画レベル(6)と、を含む計画レベル(2、4、6)を有しており、
これに関し、前記計画レベル(2、4、6)が階層状に実行され、
かつ少なくとも1つの計画レベル(2、4、6)を実行する際に、前記車両(10)と少なくとも1台の隣接する車両(12)との間での衝突が存在するか否かを確定するため、前記少なくとも1台の隣接する車両(12)との情報交換(8)が通信接続(18)を介して実施され、
この場合、少なくとも1つの計画レベル(2、4、6)で前記車両(10)と前記少なくとも1台の隣接する車両(12)との間での衝突が存在することが確定されると、前記車両(10)と前記少なくとも1台の隣接する車両(12)との間での操作調整が前記通信接続(18)を介して実施される、
方法(1)において、
前記戦術的計画レベル(2、4、6)では、前記車両(10)と前記少なくとも1台の隣接する車両(12)のいずれが、前記車両(10)と少なくとも1台の隣接する車両(12)との間での衝突が発生することが確定されていた衝突領域内で先に行くのかが決められる、
方法(1)。 - 車両内部の制御機器(16)による車両(10)の操作計画および操作実施のための方法(1)であって、
前記制御機器(16)が、戦略的ルート(22)を含むルート計画を実施するための戦略的計画レベル(2)と、可能な目標点(20)への正確に車線に合わせた戦術的軌道(24)を提供するための戦術的計画レベル(4)と、1つの目標点(20)の選択および選択された前記目標点(20)への走行可能な作戦的軌道(26)の選択のための作戦的計画レベル(6)と、を含む計画レベル(2、4、6)を有しており、
これに関し、前記計画レベル(2、4、6)が階層状に実行され、
かつ少なくとも1つの計画レベル(2、4、6)を実行する際に、前記車両(10)と少なくとも1台の隣接する車両(12)との間での衝突が存在するか否かを確定するため、前記少なくとも1台の隣接する車両(12)との情報交換(8)が通信接続(18)を介して実施され、
この場合、少なくとも1つの計画レベル(2、4、6)で前記車両(10)と前記少なくとも1台の隣接する車両(12)との間での衝突が存在することが確定されると、前記車両(10)と前記少なくとも1台の隣接する車両(12)との間での操作調整が前記通信接続(18)を介して実施される、
方法(1)において、
1つの計画レベル(2、4、6)で少なくとも1つの前記車両(10)と前記少なくとも1台の隣接する車両(12)との間での衝突が存在することが確定されると、前記車両(10)と前記少なくとも1台の隣接する車両(12)との間での衝突を伴う最も低い前記計画レベル(2、4、6)が協調型の操作調整に用いられ、このとき、より高い前記計画レベル(2、4、6)が自動化モードで動作する、
方法(1)。 - 前記車両(10)と前記少なくとも1台の隣接する車両(12)がそれぞれ、計画レベル(2、4、6)を有する内部の制御機器(16)を備えており、この場合、少なくとも1つの計画レベル(2、4、6)で前記車両(10)と前記少なくとも1台の隣接する車両(12)との間での衝突が存在することが確定されたときに協調型の操作調整を実施するため、前記車両(10)と前記少なくとも1台の隣接する車両(12)間で通信接続(18)が確立される、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法(1)。
- 少なくとも2台の車両の少なくとも1つの計画レベル(2、4、6)で前記車両(10)と前記少なくとも1台の隣接する車両(12)との間での衝突が存在することが確定されると、前記車両(10)と前記少なくとも1台の隣接する車両(12)が協調相手として選択される、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法(1)。
- 前記車両(10)と前記少なくとも1台の隣接する車両(12)との間での衝突が存在することが確定されると、前記車両(10)と前記少なくとも1台の隣接する車両(12)間の操作調整が、前記車両(10)と前記少なくとも1台の隣接する車両(12)の戦術的軌道(24)および作戦的軌道(26)の適合によって実行される、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法(1)。
- 前記情報交換(8)が、目標点(20)および目標時点を伴う計画された戦略的ルート(22)および戦術的軌道(24)を有している、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法(1)。
- 前記車両(10)と前記少なくとも1台の隣接する車両(12)を制御するための、および前記車両(10)と前記少なくとも1台の隣接する車両(12)間の通信接続(18)を確立するための制御機器(16)であって、前記制御機器(16)が、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法(1)のステップを実行するように適応されている、制御機器(16)。
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