JP7507170B2 - 自動車両のための、環状交差点の車線を選択するための方法 - Google Patents

Description

本発明は、概して、自動車両のための、特に自律車両のための、運転支援の分野に関する。

本発明は、より詳細には、自動車両が通ることが好ましい環状交差点の車線を選択するための方法に関する。

自動車両が環状交差点に入るとき、一般に、迅速に外に出る必要がある場合（環状交差点の最大でも４分の１を走行する場合）にはこの車両が環状交差点の最も外側に位置する車線を通り、そうではない場合にはこの車両が環状交差点のより内側に位置する車線を通る。

したがって、自律車両の処理ユニットをプログラムする文脈において車線のこの選択を自動化することが求められる。

この目的のため、文献米国特許出願公開第２００７／０１５０１８２号は、所望の目的地を基準として最適である出口に到達するように環状交差点上にいる運転手または自律車両を案内するためのナビゲーションシステムを開示している。具体的には、ナビゲーションシステムは、可能な範囲で最も効率的である形でこの出口に到達するのを可能にする車線を決定するように設計される。

この文献では、処理ユニットは、地理位置情報データに基づいて、環状交差点上の車線の数、環状交差点への入口車線における車線の数、および環状交差点への入口のところでの信号の有無を判断するように設計される。

この場合、処理ユニットは、これらのデータに基づいて、所望の出口に到達するために通るべき最適な車線に関連する車両の運転手または自律ナビゲーションシステムのためのコマンドを生成する。

このシステムの主要な欠点は、それ自体で、自動車両のための環状交差点を完全に安全に横断するのを保証するのを可能にしないことである。

従来技術の上で言及した欠点を修正するために、本発明は、環状交差点上の他の車両の存在およびひいてはこれらの他の車両との衝突の潜在的なリスクを考慮する、環状交差点の車線を選択するための方法を提案する。

より具体的には、本発明によると、（Ｌ）（Ｌ≧１）個の車線を備える環状交差点の車線を選択するための方法が提案される。この方法が、
－ 環状交差点の車線および上記車線上で走行する他の車両を検出するステップと、
－ 検出した車線のうちの少なくとも一部の車線のうち検討中の各車線において、検討中の車線（ｉ（１≦ｉ≦Ｌ））での他の車両による占有に関連する第１のデータ項目、および現在の車線（ｊ（１≦ｊ≦Ｌ））から検討中の車線への車線変更時に横断すべき車線の数に関連する第２のデータ項目を決定するステップと、
－ 第１のデータ項目および第２のデータ項目に基づいて、検討中の各車線において、コスト関数の値を計算するステップと、
－ コスト関数の各計算値に基づいて、検討中の車線のうちの１つの車線を選択するステップと
を含む。

したがって、本発明によると、環状交差点上の通るべき車線の選択は、所望の出口に加えて、環状交差点の車線での他の車両による占有、および車線変更時のこれらの他の車両との衝突のリスク、によって決定される。したがって、環状交差点を横断するときに自動車両が安全に走行することが可能となる。

単独の形でまたは技術的に可能である任意の組合せの形で達成される、本発明による方法の他の利点および非限定の特徴は以下の通りである：
－ 選択ステップの後、選択される車線の方に移動するために、自動車両が車線変更することの実現性またはリスクを判断するステップが実現される；
－ 自動車両が通っている現在の車線に隣接する車線が与えられた状態で、自動車両が車線変更することの実現性またはリスクを判断するステップにおいて、上記隣接する車線から所望のロケーションに到達するために自動車両が車線変更するのに必要である操縦時間が、上記隣接する車線上を進んでいる別の車両が所望のロケーションに到着するのに必要となる到着時間より厳密に短いかが調べられる；
－ 地理位置情報手段を装備する自動車両により、環状交差点の複数の出口のうち所望の出口を決定するステップが提供され、自動車両の地理位置情報の位置に基づいて、環状交差点の複数の出口のうちの自動車両に最も近い現在の出口を検出するステップが提供され、この場合、上記選択ステップが、所望の出口を基準とした現在の出口の位置に基づいて実施される；
－ 選択ステップが、自動車両が環状交差点上を進んでいるときに反復的に実施される；
－ 地理位置情報手段を装備する自動車両により、選択ステップが、自動車両が環状交差点の出口に位置するごとに実施される；
－ 環状交差点の所望の出口を自動車両が通過する回数を決定するステップが提供され、上記選択ステップが決定された通過回数に基づいて実施される；
－ 少なくとも１つの遠隔測定センサを装備する自動車両により、検討中の各車線での他の車両による占有レベルを含む第１のデータ項目を用いて、上記占有レベルが、上記遠隔測定センサによって実施される測定に基づいて得られる。

もちろん、本発明の種々の特徴、変形形態、および実施形態は、不適合であったりまたは相互排他的であったりしない場合、多様な組合せで互いに組み合わされ得る。

非限定の例として与えられる、添付図面を参照する以下の説明により、本発明の内容および本発明を実施することが可能である方法を良好に理解することができる。

本発明による選択方法を実施することができる自動車両を示す概略図である。 選択方法が実施され得る環状交差点の第１の実施例を示す図である。 選択方法が実施され得る環状交差点の第２の実施例を示す図である。 選択方法が実施され得る環状交差点の第３の実施例を示す図である。 選択方法が実施され得る環状交差点の第４の実施例を示す図である。 選択方法が実施され得る環状交差点の第５の実施例を示す図である。 選択方法が実施され得る環状交差点の第６の実施例を示す図である。 フローチャートの形態で、本発明による方法の一実施例を示す図である。

最初に、種々の図で見られる等しいまたは同様の要素が可能な限り等しい参照符号を使用して示され、その都度説明されるわけではないことに留意されたい。

図１は上方から見る自動車両１００を示す。

この図で明らかなように、自動車両１００はこの事例では、車輪によって支持されてそれ自体で動力伝達装置、制動手段、および操縦ユニットを含めた種々の設備を支持するシャーシを有する従来の自動車である。

自動車両１００は手動運転車両であってよく、ここでは、自動車両１００は、運転手に対して情報を表示するための手段を装備することになり、または好適には自動車両１００は自律車両であってもよい。本明細書において本開示の残りで考察されるものは自律車両の事例でもある。

この自動車両１００は、自律的につまり人間の介入なしで走行することができるように自動車両１００がその周囲環境内での自動車両１００自体の位置を確認するのを可能にするセンサを装備する。

任意の種類のセンサが使用され得る。

図１に示される実施例では、自動車両１００は、車両の前方に位置する周囲環境の画像を取得するように車両の前方の方に方向付けられるカメラ１３０を装備する。このカメラ１３０は、例えば、自動車両１００のパッセンジャーコンパートメント内のフロントガラスの上側中央部分に配置される。

自動車両１００は、少なくとも１つの遠隔測定センサ（ＲＡＤＡＲ、ＬＩＤＡＲ、またはＳＯＮＡＲ）をさらに装備する。より正確には、自動車両１００は、この事例では、車両の４つの角部および車両の前方中央位置に位置する５つのＲＡＤＡＲセンサ１２１、１２２、１２３、１２４、１２５を装備する。

自動車両１００は、例えばＧＮＳＳ受信機（通常、ＧＰＳセンサ）を備える、地理位置情報システム１４１をさらに装備する。

これらの種々の構成要素によって提供される情報を処理するために、ならびに、動力伝達装置、制動手段、および操縦ユニットのための制御命令を発生させるのを可能にするために、自動車両１００はコンピュータ１４０を装備する。

このコンピュータ１４０は、プロセッサ（ＣＰＵ）、内部メモリ、アナログ－トゥ－デジタルコンバータ、ならびに種々の入力インターフェースおよび／または出力インターフェースを備える。

その入力インターフェースにより、コンピュータ１４０は、種々のセンサから入力信号を受信することができる。

コンピュータ１４０はさらに、道路地図を記憶する外部メモリ１４２に接続される。本明細書では、この地図は環状交差点の特徴（幾何形状、ならびに／あるいは、車線の数、入口および出口の数、これらの入口および出口の位置）を提示する詳細な地図であると考えられる。

コンピュータ１４０の内部メモリはその一部分において、プロセッサによる実行時に後で説明される方法をコンピュータにより実施するのを可能にする命令を含むコンピュータプラグラムからなるコンピュータアプリケーションを記憶する。

最後に、その出力インターフェースにより、コンピュータ１４０は、車両の種々のユニットに命令を伝達することができる。

図２から７は、上方から見る種々の種類の環状交差点１を示す。

これらの種々の環状交差点１は、自動車両が進むことができる特定の数Ｌ（Ｌ≧１）の車線２１０、２２０、２３０を有する。本記述の残りでは、図２のように１つの車線２１０を備える環状交差点１、図３、５、および６のように２つの車線を備える環状交差点１、ならびに、例えば３つの車線（図４および７）などの２つ以上の車線を備える環状交差点を考察する。

これらの図で見ることができるように、環状交差点１はこの事例ではセントラルアイランド１０を有し、車両は環状交差点を進むためにセントラルアイランド１０の周りを旋回することができる。

環状交差点は、複数の入口２０、２２、２４、２６および出口３０、３２、３４、および３６をさらに有する。

本明細書では、各環状交差点は、十字形に分布する４つの入口および４つの出口を有すると考えられる。もちろん、変形形態として、環状交差点の構成が異なっていてもよい。

本開示の残りでは、
－ 検討中の自動車両１００が通っている現在の車線２１０と、
－ 隣接する車線２２０、２３０（環状交差点が２つ以上の複数の車線を有する場合）と
を区別し、
ここでは、現在の車線２１０の右側に隣接している隣接する車線２２０と、現在の車線２１０の左側に隣接している隣接する車線２３０とが区別される。

本開示の残りでは、環状交差点の最も外側の車線２６０（具体的には、環状交差点から出るときに車両が通る車線）および環状交差点の最も内側の車線２７０を導入することも可能である。

図５から７に示されるように、本明細書では、検討中の自動車両１００以外の、本明細書において以下で他の車両３００、３１０、３２０、３３０と称される自動車両も環状交差点の車線上を走行していていると考えられる。

本明細書では自律型と見なされる検討中の自動車両１００が環状交差点に入るとき、環状交差点の所望の出口の方に移動するために、環状交差点に入るのに車線２１０、２２０、２３０のうちの１つの車線を選択する必要がある。

この所望の環状交差点出口は、例えばナビゲーションソフトウェアにより、自動車両１００の乗員によって所望される目的地のロケーションを考慮して、決定される。

したがって、コンピュータ１４０は、可能な限り迅速にかつ完全に安全に環状交差点１を横断して所望の出口に到達するために、自動車両１００がどの車線を通らなければならないかを決定する必要がある。

この目的のため、コンピュータ１４０は、以下で説明される複数のステップを含む方法を実施する。

変形形態として、本方法は、自動車両１００の外部のインフラによって実施され得、例えば環状交差点の中央に配置されるかまたは環状交差点の近くに配置されるインフラによって実施され得る。

本方法の文脈で実施されるステップの順番がフローチャートの形態で図８に示される。

したがって、本方法の実施の前に、自動車両１００は所望の目的地のロケーションに到達するために道路上を進んでいると考えられる。実際では、例えば地理位置情報システム１４１から決定される一連の命令により、自動車両１００は所望の目的地まで進むことが可能となる。

この事例では、自動車両１００はこのようにして環状交差点１に入ると考えられる。

図８に示されるように、本方法は、自動車両１００のルート上において、自動車両１００の種々の設備（ＲＡＤＡＲセンサおよびカメラ）によって測定されるその周囲環境に関連するデータを実時間で取得するステップＥ２で、開始される。

次のステップＥ４はこれらのデータが使用され得るかを調べることを含む。具体的には、特に気象条件に応じて、これが当てはまらない可能性もある。

これを調べるために、コンピュータ１４０は、設備の各々のアイテムから、信頼度指数（ｃｏｎｆｉｄｅｎｃｅ ｉｎｄｅｘ）（本明細書では、設備によって実施される測定の信頼性のための信頼度パーセンテージ（ｃｏｎｆｉｄｅｎｃｅ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ）の形態で表される）を受信し、コンピュータ１４０がこの信頼度指数を所定の閾値と比較する。

信頼度指数が十分には高くない場合、本方法は、環状交差点を横断するために通るべき車線に関する走行命令を与えることができない。この場合、ステップＥ６で、処理が中断される。この中断は種々の形態で表され得る。例えば、運転手の注意を引くための情報を表示するための手段は、環状交差点上で運転指示が入手可能ではないことを運転手に対して示すことができる。変形形態として、本方法はステップＥ２に戻ることもでき、ここで、さらに数メートルにわたっての新しいデータを取得する（ひいては、状況を再評価する）。

信頼度指数が十分に高い場合、図８に示される本方法はステップＥ８で継続される。

このステップＥ８は、具体的にはそのルートの後続部分においての環状交差点１の可能性のある存在を検出するために、ロケーションの地理的位置（ｇｅｏｇｒａｐｈｙ）を決定することを含む。

これを目的として、コンピュータ１４０は、単体としてのカメラ１３０、または外部メモリ１４２に結合される地理位置情報手段１４１のいずれかを使用するか、あるいはこれらの要素のすべてを組合せとして使用する。

より正確には、この事例では、コンピュータ１４０はカメラ１３０によって取得された画像、および自動車両１００の地理位置情報の位置を取得する。この地理位置情報の位置が与えられた状態で、自動車両１００は、可能性のある環状交差点の位置を確認するために自動車両１００の横断している領域の地図を外部メモリ１４２内で見つけることができる。

現れる環状交差点が検出されない場合、本方法はステップＥ２に戻り、ここで、自動車両１００のルートの後続の部分に関する新しいデータを取得する。

ルートの次の部分で環状交差点の位置が確認される場合、コンピュータ１４０は、具体的には環状交差点上の車線の数および環状交差点に含まれる種々の出口を決定するために、ロケーションの地理的位置に関する特徴を使用する（ステップＥ１０）。コンピュータ１４０はさらに、所望の目的地に到達するために自動車両１００の通るべき所望の出口４０の位置を確認する（ステップ１２）。

環状交差点が１つの車線のみを備える場合（図２のように）、必然的に、車両が環状交差点１を横断するにはこの車線を通ることが必要となる（ステップＥ２０）。したがって、本方法により、この単一の車線上で自動車両１００が走行しなければならないことを示すことを含むコマンドを出すことになる（ステップＥ２２）。

環状交差点が２つの車線を有する場合（図３、５、および６）、本方法はステップＥ４０で継続される。

コンピュータ１４０は、自動車両１００が環状交差点に入ることになるかまたは環状交差点に既に入っているかを判断するために自動車両１００の地理位置情報の位置を使用する（ステップＥ４２）。

自動車両１００が環状交差点に入っている場合、本方法はステップＥ４４で継続される。自動車両１００が環状交差点に入っていない場合、本方法はステップＥ５６で継続される。

ステップＥ４４で、コンピュータ１４０は所望の出口１４０を基準とした入口の位置を決定し、この入口を介して自動車両１００が環状交差点に入ることになる。言い換えると、コンピュータ１４０は、所望の出口４０が環状交差点の次の出口に一致するかまたは所望の出口４０がさらに離れたところにあるかを判断する。図３、５、および６の実施例では、自動車両１００が入口２０を介して環状交差点に入る場合、コンピュータ１４０は、所望の出口４０が次の出口（出口３２）であるかまたは他の出口のうちの１つの出口（出口３４、３６、または３０）であるかを判断する。

所望の出口４０が次の出口である場合、コンピュータ１４０は、ステップＥ４６で、可能な限り迅速に所望の出口４０の方に移動するために環状交差点の最も外側の車線２６０を通ることを含む、従うべきコマンドを示す。ステップＥ４８で、自動車両１００は、この事例では出口３２である所望の出口４０を介して環状交差点から出る。

所望の出口４０が環状交差点上の自動車両１００の遭遇する次の出口ではない場合（図５および６に示される事例）、コンピュータ１４０は、ステップＥ５２で、環状交差点の最も内側の車線２７０を通ることを含む命令を示す。したがって、自動車両１００は、この内側の車線２７０上に位置することにより環状交差点に入る。

しかし、この内側の車線２７０に完全に安全に位置することが可能であるかが事前に調べられる。この目的のため、ステップＥ６０で、以下で説明されることが実施される。

次いで、自動車両１００はこの内側の車線２７０上を走行する（ステップＥ５４）。

自動車両１００の地理位置情報の位置が、上記自動車両が進んでいる間において、継続的にアップデートされる。具体的には、コンピュータ１４０は定期的に、このアップデートされた地理位置情報の位置から、所望の出口４０を基準とした自動車両１００の位置する環状交差点の出口を決定する（ステップＥ５６）。実際には、この決定が反復的に実施される。例えば、自動車両１００が環状交差点の出口（以下、「現在の出口４５」と称される）に位置するごとに、コンピュータ１４０は、所望の出口４０が環状交差点の後続の出口または別の出口であるかを判断する。変形形態として、所望の出口４０が（所定の）規則的な時間間隔で位置を確認される。

このアップデートされた地理位置情報の位置から、コンピュータ１４０は、ステップＥ５８で、次の出口が所望の出口４０であるかを判断する。

これが当てはまる場合、コンピュータ１４０は、所望の出口４０に接近するために自動車両１００が外側の車線２６０の方に移動しなければならないことを示す。実際には、図５に示されるように、車線変更領域ＺＶが現在の出口４５（前の段階では所望の出口４０であった）と所望の出口４０との間に画定される。

したがって、コンピュータ１４０は、ステップＥ６０で、この領域ＺＶ内でリスクなしで自動車両１００が車線変更すること（ひいては、外側の車線２６０の方に移動すること）が可能であるかを判断する。

この目的のため、コンピュータ１４０は、自動車両１００が外側の車線２６０（所望の出口４０に到達するために通ることが望まれる車線）に到達するのに必要となる操縦時間ｔ_ＥＧＯと、この車線変更後にこの車両が到着することになるロケーションとを計算する。例えば、コンピュータ１４０は、自動車両１００が車線変更する場合に自動車両１００が到達することになる外側の車線２６０のロケーション２１１の位置を確認する（図５を参照）。

次いで、この外側の車線２６０上を既に進んでいる別の車両が存在する場合、コンピュータ１４０は、この他の車両がこのロケーション２１１に到達するのに必要となる到着時間ｔ_ＯＢＪを計算する。図５の実施例では、コンピュータ１４０は、他の車両３１０がロケーション２１１に到達するのに要する時間を決定する。

本発明によると、操縦時間ｔ_ＥＧＯおよび到着時間ｔ_ＯＢＪが、例えば種々の設備（ＲＡＤＡＲセンサおよびカメラ）によって測定されるデータに特に基づいてアルゴリズムを実行することに基づいて、および所望の目的地に基づくコンピュータ１４０によって導き出される運動学的予測（例えば、ルートに関する）に基づいて、コンピュータ１４０によって決定される。

この場合、自動車両１００の車線変更が可能であるかを判断するための基準が以下の不等式を満たすかどうかということを含む：
ｔ_ＥＧＯ＜ｍｉｎ（ｔ_ＯＢＪ）＋δｔ、ここでは、δｔがコンピュータ１４０の内部メモリに記憶される所定の安全マージンである。変形形態として、この安全マージンが、例えば、自動車両１００の瞬時速度、気象条件、または自動車両１００の種類（トラック、軽車両）によって決定されてもよい。

この不等式が満たされる場合（図５の事例）、車線変更においてリスクがなく、自動車両１００が外側の車線２６０の方に移動する（ステップＥ６２）。自動車両１００が所望の出口４０に到達すると、自動車両１００がこの所望の出口４０を通ることにより環状交差点から出る（ステップＥ６４）。

この不等式が満たされない場合（これは、存在する他の車両３３０により図６に示されるように車線変更にリスクが存在することを意味する）、自動車両１００がこの事例では環状交差点の内側の車線２７０であるその車線２１０に留まり、本方法はステップＥ５６に戻る。

ステップＥ５８でコンピュータが次の出口が所望の出口４０ではないことを検出すると、本方法はステップＥ６６で継続される。このステップでは、コンピュータ１４０は、自動車両１００の種々の地理位置情報の位置（外部メモリ１４２に記憶される）から、所望の出口４０に自動車両１００が位置しているが環状交差点を出るためにその所望の出口を通ることができない状態であった回数を決定する。言い換えると、コンピュータ１４０は、安全に環状交差点から出ることができない状態において自動車両１００が既に環状交差点を周回した回数を決定する。

これが自動車両１００の通っているところの環状交差点の１回目の周回である場合、上記自動車両が継続してその車線（この事例では、内側の車線２７０）に留まり、本方法はステップＥ５６に戻る。

車両が１周以上である回数ｋで環状交差点を既に周回した場合、本方法はステップＥ６８で継続される。実際には、自動車両１００が環状交差点の１つ前の（または、それ以上前の）周回において所望の出口４０の方に移動することができなかった場合、コンピュータ１４０は、可能な限り迅速に自動車両１００が所望の出口４０に到達すること（ひいては、環状交差点の１つまたは複数のさらなる追加の周回を回避すること）を可能にするような車線変更を予測することを試みる。これにより、画定される車線変更領域ＺＶｅがより広範囲となる。

したがって、ステップＥ６８で、自動車両１００が既に環状交差点をｋ回周回している場合、車線変更領域が所望の出口４０の手前の範囲における（ｋ＋１）個目の出口（より正確には、所望の出口４０の手前の範囲における（ｋ＋１）個目の出口と所望の出口４０との間）から延在することになる。ｋが環状交差点の含む出口の数に等しい場合、コンピュータ１４０は自動車両１００の操縦ユニットを駆動することになり、その結果、自動車両１００が迅速に現在の車線２１０からこの事例では外側の車線２６０である所望の車線への変更を行う。

例えば、自動車両１００が既に環状交差点を１回周回している場合（ｋ＝１）、車線変更領域が、所望の出口４０の手前の最後から２番目の出口と所望の出口４０との間を延在する。この延在する車線変更領域ＺＶｅが例えば図６に示される。

次いで、本方法はステップＥ６０で継続され、リスクなしで、自動車両１００が効果的に車線変更することができるかを調べる（新たに予備的に調べることなく自動車両１００が車線変更することはない）。

図８に示されるように、ステップＥ４２で、コンピュータ１４０は、地理位置情報の位置から、自動車両１００が既に環状交差点上にあることを判断し、本方法はステップＥ５６で直接に継続される。ここでは、ステップ５６からＥ６８が上述したように行われる。

次に、図４および７に示されるように、例えば３つの車線などといったように、環状交差点が３つ以上の車線を有する事例を説明する。この事例では、本方法はステップＥ８０で継続される（３つ以上の車線を備える環状交差点を特定することに相当するステップ）。

コンピュータ１４０は、自動車両１００が環状交差点に入ることになるかまたは既に環状交差点に入ったかを判断するために、自動車両１００の地理位置情報の位置を使用する（ステップＥ８２）。

ステップＥ８２からステップＥ８８は上で紹介したステップＥ４２からＥ４８にそれぞれ等しいことから、ここでは再び説明しない。

ステップＥ８２で、コンピュータ１４０が、所望の出口４０が環状交差点上の自動車両１００の遭遇する次の出口ではないと判断する場合、コンピュータ１４０は、ステップＥ９０で、自動車両１００が（環状交差点を横断するために）入ることができる車線を決定する。

この目的のため、ステップＥ９０で、コンピュータ１４０は環状交差点の種々の車線の占有レベルを評価する（自動車両１００が環状交差点を出る場合にのみ使用される外側の車線２６０を除く）。コンピュータ１４０は、例えばＫａｌｍａｎフィルタなどのデータ融合アルゴリズムを用いてデータを組み合わせることにより、自動車両１００の種々の設備（具体的には、ＲＡＤＡＲセンサおよびカメラ）によって測定されるデータを使用する。

具体的には、測定されるデータに基づいて、コンピュータ１４０は、環状交差点上を進む種々の他の車両を特定する。この特定から、コンピュータ１４０は、環状交差点上を進む他の車両による検討中の車線ｉ（１≦ｉ≦Ｌ）の占有に関連する第１のデータ項目ｐ_ｉを決定する。実際には、この第１のデータ項目ｐ_ｉは各車線ｉの占有パーセンテージｐ_ｉに一致する。

この占有パーセンテージｐ_ｉが以下の式を使用して計算される：
ｐ_ｉ＝Ｓ_ｖｅｈ／Ｓ_ｉ、ここでは、Ｓ_ｖｅｈが車線ｉ上の他の車両によって占有される表面積であり、Ｓ_ｉが車線の全面積である。

実際には、各々の他の車両は、長方形を形成する４つの点に基づいて画定される長方形によってモデル化される。各長方形（およびひいては、対応する他の車両）の面積は、この長方形を形成するこれらの４つの点を含む車線に割り当てられる。

４つの点が同じ車線に属する場合、対応する他の車両の全表面積は、検討中の車線ｉの占有パーセンテージの計算に寄与する。

別の車両が２つの車線にまたがっている場合、付随の長方形の表面積は、これらの車線を分離する線を多項式として見なすことによって決定される２つの部分を有する。この場合、長方形の表面積のこれらの２つの部分の各々がそれぞれ１つの車線に関連付けられる。

ステップＥ９２で、コンピュータ１４０は、環状交差点１の最も内側の車線のうち、環状交差点の検討中の各車線ｉのために計算される占有パーセンテージｐ_ｉを最小にすることに努めることにより、環状交差点１の入口車線のための特定基準を決定する。

次いで、ステップＥ９４で、コンピュータ１４０は、最も空いている内側の車線つまり最も低い占有パーセンテージｐ_ｉに対応する内側の車線を決定する。

ステップＥ９４の終了時、コンピュータ１４０は、完全に安全に環状交差点に入るのに自動車両１００が通るべき車線を特定することになる。したがって、自動車両１００はステップＥ９６でこの車線の方に移動する。

次いで、自動車両１００はこの選択された車線内を走行する（ステップＥ９８）。

自動車両１００が進む間、自動車両１００の地理位置情報の位置が継続的にアップデートされる。上で紹介したように、コンピュータ１４０は定期的に、このアップデートされた地理位置情報の位置に基づいて、所望の出口４０を基準として自動車両１００の位置する環状交差点の出口を決定する（この事例では、上述のステップＥ５６と同様であるステップＥ１００において）。

アップデートされた地理位置情報の位置に基づいて、コンピュータ１４０は、ステップＥ１０２で、次の出口が所望の出口４０であるかを判断する。

これが当てはまる場合、コンピュータ１４０は、現在の車線の最も外側の車線において、ステップＥ９０で説明される本方法による第１のデータ項目を決定する（ステップＥ１０４）。

このステップＥ１０４で、コンピュータ１４０はさらに、（自動車両１００が環状交差点１から出るのをより容易にするために）最も外側の車線を選択するのをより容易にするために最も外側の車線の人為的な優先権に関連する第２のデータ項目Ｒ_ｊ→ｉを決定する。この第２のテータ項目Ｒ_ｊ→ｉが、自動車両１００が環状交差点１から出るのをより容易にするために選択されることが可能である各々の標的車線ｉの占有レベルに関連する重みデータの項目に対応している（この時点で、自動車両が現在の車線ｊ（１≦ｊ≦Ｌ）上にある）。したがって、この第２のデータ項目Ｒ_ｊ→ｉが、自動車両１００が混んでいる車線の方に進むことに対して優先権を与えるのを可能としない（環状交差点１上で自動車両１００が立ち往生するのを回避するため）。言い換えると、この第２のデータ項目Ｒ_ｊ→ｉは、自動車両１００が環状交差点１から出るのをより容易にするために自動車両１００を現在の車線ｊの外側の車線（具体的には、外側の車線２６０）の方に進めることに対して優先権を与えるように、決定される。実際には、第２のデータ項目Ｒ_ｊ→ｉは、標的車線ｉに到達するために横断しなければならない車線の数に関連する。

この第２のデータ項目は本明細書では以下の式を使用して表される：
数式．１

ここでは、ｎ（ｊ）が現在の車線ｊに付随する数（定義によると、最も外側の車線の場合はｎ（ｊ）＝１であり、最も内側の車線の場合はｎ（ｊ）＝Ｌである（Ｌは環状交差点上の車線の数である））、ｎ（ｉ）が標的車線ｉに付随する数である（この事例では、この標的車線が試験下にある）。

実際には、第２のデータ項目Ｒ_ｊ→ｉがより外側の車線２６０においてより小さくなり、より内側の車線に進むにつれてより漸進的に大きくなる。例えば、内側の車線２３０と外側の車線２６０との間を自動車両が進む場合よりも、内側の車線２３０と中央の車線との間を自動車両が進む場合のときに第２のデータ項目Ｒ_ｊ→ｉがより大きくなる（環状交差点１で立ち往生することなく環状交差点１から出ることができるように自動車両１００が外側の車線の方に進むことに対して優先権を与えるため）。

次いで、コンピュータ１４０は、ステップＥ１０６で、各車線ｉに付随するコスト関数Ｊ_ｊ→ｉを計算するために、これらの２つのデータ項目を使用する。このコスト関数が、自動車両１００が現在の車線ｊから標的車線ｉまで移動するときのコストを評価する。例えば、コスト関数が実験的に決定される。

このコスト関数は本明細書では以下の式を使用して表される：
数式．２

ここでは、Ｔ_Ｌ，ｉが、各車線Ｉ（Ｉは不等式ｉ≦Ｉ≦ｊを満たすように定義される）の占有パーセンテージｐ_Ｉから計算される、自動車両１００の現在の車線ｊと標的車線ｉとの間の平均交通量レベルに関連するパラメータであり（Ｔ_Ｌ，ｉは占有パーセンテージｐ_Ｉの合計として定義される（ｉ≦Ｉ≦ｊ））、Ｒ_ｊ→ｉが上で定義されるように第２のデータ項目である。

ステップＥ１０６の終了時、自動車両１００にとってアクセス可能である車線ｉの各々のためのコスト関数Ｊ_ｊ→ｉが計算される。コンピュータ１４０は、最も大きいコスト関数Ｊ_ｊ→ｉに付随する車線を決定する（ステップＥ１０８）。言い換えると、コンピュータ１４０は、コスト関数Ｊ_ｊ→ｉを最大にすることにより、自動車両１００が通ることになる車線を特定する。

したがって、コスト関数を最大にすることにより、コンピュータ１４０は、所望の出口４０の方に移動するのに自動車両１００が通るべき最良の車線を決定する（ステップＥ１０８）。この局面では、コスト関数を最大にすることにより選択される車線が必ずしも環状交差点の最も外側の車線というわけではないことに留意されたい。この車線は、自動車両１００が完全に安全に到達することができる、現在の車線から最も外側の車線に一致する。

しかし、そこに移動する前に、コンピュータ１４０は、自動車両１００が車線変更すること（ひいては、ステップＥ１０８でのコスト関数の最大化から選択される車線の方に移動すること）が可能となるかを判断する。

この目的のため、コンピュータ１４０は、ステップＥ１１０で、上で紹介した定義に従って操縦時間ｔ_ＥＧＯを計算する。

不等式ｔ_ＥＧＯ＜ｍｉｎ（ｔ_ＯＢＪ）＋δｔによって特徴付けられる安全基準が満たされない場合（これは、車線変更にリスクが存在することを意味する）、自動車両１００がその車線２１０に留まり、本方法はステップＥ９８に戻る。

安全基準が満たされる場合、車線変更にリスクが存在せず、自動車両１００が選択される車線の方に移動する（ステップＥ１１４）。

しかし、この段階では、選択される車線が環状交差点の外側の車線であることが定かではなく、ひいては、自動車両が所望の出口４０を通ることが可能であるかが定かではない。したがって、地理位置情報のデータに基づいて、コンピュータ１４０は、選択される車線が環状交差点の外側の車線であるかを判断する（ステップＥ１１６）。

これが当てはまる場合、自動車両１００が所望の出口４０に到達するとき、自動車両１００がこの所望の出口４０を通ることにより環状交差点から出る（ステップＥ１１８）。

逆に、選択される車線が外側の車線ではない場合、自動車両１００が継続して現在の車線上にあり、本方法はステップＥ９８に戻る。

コンピュータ１４０が、ステップＥ１０２で、次の出口が所望の出口４０ではないことを検出する場合、本方法はステップＥ１２０で継続される。このステップでは、上述のステップＥ６６と同様に、コンピュータ１４０は、自動車両１００の種々の地理位置情報の位置（メモリ１４２に記憶される）に基づいて、所望の出口４０に自動車両１００が位置しているが環状交差点を出るためにその所望の出口を通ることができない状態であった回数を決定する。言い換えると、コンピュータ１４０は、安全に環状交差点から出ることができない状態において自動車両１００が既に環状交差点を周回した回数を決定する。

これが自動車両１００の環状交差点の１周目である場合、上記自動車両が継続してその車線上にあり、本方法はステップＥ９８に戻る。

車両が既に環状交差点をｋ回周回している場合、本方法はステップＥ１２２で継続され、ここでは、コンピュータ１４０は、可能な限り迅速に自動車両１００が所望の出口４０に到達すること（ひいては、環状交差点の１回または複数回のさらなる追加の周回を回避すること）を可能にするような車線変更を予測することを試みる。このステップは上述のステップＥ６８と同様である。

次いで、本方法はステップＥ１０４で継続され、ここでは、コスト関数の計算により、現在の車線から最も外側の車線が決定される（車線変更を実施する場合、必ず、自動車両１００が完全に安全に移動することが可能である範囲における最良の車線が選択される）。

本発明は説明されて示された実施形態のみに限定されず、むしろ、当業者であれば、本発明による任意の変化形態を本発明に追加する方法を知り得よう。

具体的には、３つの車線を備える環状交差点を横断するように車両を案内するための本手法が、２つの車線を備える環状交差点を横断する場合に車両を案内することにも適用され得る。

Claims (8)

1. 環状交差点（１）上を進む自動車両（１００）のための、（Ｌ）個の車線（２１０、２２０、２３０）を備える前記環状交差点（１）の車線を選択するための方法であって、前記方法が、
   － 前記環状交差点の前記車線（２１０、２２０、２３０）および前記車線（２１０、２２０、２３０）上を走行する他の車両（３００、３１０、３２０、３３０）を検出するステップと、
   － 検出した車線（２１０、２２０、２３０）のうちの少なくとも一部の車線のうち検討中の各車線（２１０、２２０、２３０）において、検討中の車線（２１０、２２０、２３０）（ｉ）での前記他の車両（３００、３１０、３２０、３３０）による占有に関連する第１のデータ項目（ｐ _ｉ）、および、現在の車線（ｊ）から前記検討中の車線（ｉ）への車線変更時に横断すべき車線の数に関連する第２のデータ項目（Ｒ_ｊ→ｉ）を決定するステップと、
   － 前記第１のデータ項目（ｐ _ｉ）および前記第２のデータ項目（Ｒ_ｊ→ｉ）に基づいて、検討中の各車線（２１０、２２０、２３０）（ｉ）において、コスト関数（Ｊ_ｊ→ｉ）の値を計算するステップと、
   － 前記コスト関数（Ｊ_ｊ→ｉ）の各計算値に基づいて、検討中の前記車線（２１０、２２０、２３０）のうちの１つの車線を選択する選択ステップと
   を含む方法。
2. 前記選択ステップの後、選択された車線（２１０、２２０、２３０）の方に移動するために、前記自動車両（１００）が車線（２１０、２２０、２３０）を変更することの実現性またはリスクを判断するステップを含む、請求項１に記載の選択方法。
3. 前記自動車両（１００）が通っている前記現在の車線（２１０、２２０、２３０）以外の他の車線（２１０、２２０、２３０）が与えられた状態で、前記自動車両（１００）が車線変更することの実現性またはリスクを判断する前記ステップにおいて、前記他の車線から所望のロケーションに到達するために前記自動車両（１００）が車線を変更するのに必要である操縦時間が、前記他の車線上を進んでいる別の車両（３００、３１０、３２０、３３０）が前記所望のロケーションに到着するのに必要となる到着時間より厳密に短いかが調べられる、請求項２に記載の選択方法。
4. 地理位置情報手段（１４１）を装備する前記自動車両（１００）により、以下のステップ、
   － 前記環状交差点（１）の複数の出口（３０、３２、３４、３６）のうち所望の出口を決定するステップと、
   － 前記自動車両（１００）の地理位置情報の位置に基づいて、前記環状交差点（１）の前記複数の出口（３０、３２、３４、３６）のうち前記自動車両（１００）に最も近い現在の出口を検出するステップと
   が含まれ、
   前記選択ステップが、前記所望の出口を基準とした前記現在の出口の位置に基づいて実施される、請求項１から３のいずれか一項に記載の選択方法。
5. 前記選択ステップが、前記自動車両（１００）が前記環状交差点（１）上を進んでいるときに反復的に実施される、請求項１から４のいずれか一項に記載の選択方法。
6. 地理位置情報手段（１４１）を装備する前記自動車両（１００）により、前記選択ステップが、前記自動車両（１００）が前記環状交差点（１）の出口（３０、３２、３４、３６）に位置するごとに実施される、請求項１から４のいずれか一項に記載の選択方法。
7. 前記環状交差点（１）の所望の出口を前記自動車両（１００）が通過する回数を決定するステップが含まれ、前記選択ステップが、決定された通過回数に基づいて実施される、請求項１から６のいずれか一項に記載の選択方法。
8. 少なくとも１つの遠隔測定センサ（１２１、１２２、１２３、１２４、１２５）を装備する前記自動車両（１００）により、検討中の各車線（ｉ）での前記他の車両による占有レベルを含む前記第１のデータ項目（ｐ_ｉ）を用いて、前記占有レベルが、前記遠隔測定センサによって実施される測定に基づいて得られる、請求項１から７のいずれか一項に記載の選択方法。

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