JPWO2020027241A1 - 車両走行制御装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、特に、走行制御装置、対応する走行制御方法、走行制御装置を含む自車および走行制御方法を実行するよう適合されたコンピュータプログラム製品に関する。この制御により、自車に設置されているセンサやカメラ等の視野内に自車の走行経路上またはその近傍に位置する物体を連続的に保つことができる。これにより、自車の走行制御の信頼性が向上し、運転者はより高い運転快適性および安全性を享受することができる。

Description

本発明は、特に、走行制御装置、対応する走行制御方法、走行制御装置を含む自車および走行制御方法を実行するよう適合されたコンピュータプログラム製品に関する。この制御により、自車に設置されているセンサやカメラ等の視野内に自車の走行経路上またはその近傍に位置する物体を連続的に保つことができる。これにより、自車の走行制御の信頼性が向上し、運転者はより高い運転快適性および安全性を享受することができる。

特許文献１および特許文献２に記載されたような現在の技術は、走行計画に従って自車を制御することによって、自律走行を支援および／または可能にする走行制御装置を提供する。

特許文献１には、前方の障害物の検出が阻害されているか否かを判断し、検出が阻害されている場合には、前方の障害物を検出することができるように、自車の横位置を適切に調整するよう構成された走行位置決定装置が記載されている。

特許文献２には、例えば、歩行者が走行計画の走行経路を横切ると決定し、衝突の危険性があると決定した場合には、自車の走行計画を修正することができる車両制御装置が記載されている。

特開２０００−０１１３００号公報 特開２０１６−１３９１６３号公報

上記の文献は、自律走行に関する特定の問題に対する解決策を提供しているが、自車が、車両の周辺を観察する車両周囲観察ユニットを有していること、および自律型車両が走行計画の経路に沿って案内されている間、自車の周囲の物体を連続して視野内に維持する（または少なくとも可能な限り長く）ことができない場合、危険をもたらす可能性があることは考慮されていない。

本明細書に記載され特許請求される主題は、自車の周辺／周囲に存在する物体が、自車が（今後／予定の）走行計画に従って走行している間、自車の車両周囲観察ユニットの視野内に可能な限り長く維持されるべきであるという技術的問題に対処する。この技術的問題は、独立請求項による発明によって解決される。さらなる好ましい発展形態は、従属請求項によって記載されている。

本願の主題によれば、車両走行制御装置（または運転支援装置）が提案される。前記車両走行制御装置は、自車の車両周囲観察ユニットからデータ（用語「情報」は下記でも使用されてもよい）を受信し、受信データから自車の周囲の物体を検出するよう構成された対象検出ユニットを含んでもよい。前記車両走行制御装置は、自車の走行計画（走行経路を含む）を生成するよう構成された計画ユニットと、走行計画に沿って走行している間、検出された物体が車両周囲観察ユニットの視野／範囲の外側、すなわち範囲内にない時間（時間間隔）を決定し、決定された時間が予め設定された許容時間よりも大きい場合、補正情報を計画ユニットに入力するよう構成された視認性計画ユニットとをさらに含んでもよい。

上記および下記において、「時間」は「距離」に置き換えられてもよく、または時間と距離の組み合わせが使用されてもよい。

車両走行制御装置／運転支援装置は、例えば車両走行制御装置および／または他の制御ユニットの制御に基づいて、自律走行可能な自車に設置されてもよい。車両走行制御装置は、自車の他の制御装置の一部であってもよく、あるいは別個の（場合によっては追加の）装置であってもよい。

対象検出ユニットによって受信されるデータは、カメラによって撮影された画像、センサ測定データなどを含むことができる。データは、自車が有してもよい１つまたは複数の車両周囲観察ユニットによって提供されてもよい。車両周囲観察ユニットと車両走行制御装置とは互いにデータ接続、例えば有線および／または無線接続を有する。車両周囲観察ユニットおよび車両走行制御装置は、自車内の異なる位置に配置されていてもよいし、互いに一体化されていてもよい。

受信したデータは、自車の周辺／周囲で物体を検出できるか否かを確認するために、対象検出ユニットによって処理され得る。より好ましくは、走行計画の経路の周囲上または周囲内の物体、すなわち自車の実際の位置から見た場合に走行経路のさらに下方に位置する物体を確認する。対象検出ユニットによって検索／確認される物体はデータベース内に格納された事前定義された物体であってもよく、データベースは車両走行制御装置内に提供されていてもよいし、車両走行制御装置が無線アクセスおよびデータ転送接続を有していてもよい遠隔記憶空間に位置していてもよい。例えば、物体検出プロセスは任意の物体、またはより好ましくは車両のカメラによって撮影された画像など、データ内の事前定義された物体を検出することができる画像処理技術を使用することを含むことができる。物体を検出する１つの可能な方法は、検出データを事前定義された物体の予め記憶されたデータと比較することを含み得る。

事前定義された物体は、例えば、自車の走行に影響を及ぼし得る、または走行計画の実現に影響を及ぼし得る、あらゆる種類の物体を含み得る。特定の例は、他の車両、他の物体、信号機、道路標示、交通標識、障害物、門／バリア、歩行者などを含み得る。

計画ユニットは、自車が現在位置から走行する経路、および／または速度、加速度、操舵、変速などの自車を制御するための制御パラメータを含み得る走行計画を生成してもよい。より好ましくは、走行計画は、自律走行制御によって自律走行を行うために必要なパラメータおよび情報の全体の組を含んでもよく、自律走行制御は車両走行制御装置自体であってもよく、または車両走行制御装置が接続していてもよい。計画ユニットは、車両周囲観察ユニットからのデータ、ＧＰＳからのデータ、無線データ転送を介して車両走行制御装置に提供される地図からのデータ、運転者によって入力された走行目的地などを用いて走行計画を生成してもよい。走行計画は小区分に分割することができる。走行計画は、運転者のみへのナビゲーションアドバイスを含むことができ、および／または走行計画は、自律的に、すなわち運転者の対話なしまたは最小限の対話で、自車を目的地に走行させるのに必要なパラメータ／指令を含むことができる。

視認性計画ユニットは、検出された物体が、走行計画に沿って（または走行計画「によって」）走行中に車両周囲観察ユニットの視野（「範囲」であってもよい）外に出る時間（または時間間隔）を決定することができる。決定された時間または時間間隔が、事前設定／事前定義され得る、より好ましくは事前定義された異なる運転状況に応じて変動し得る許容時間（または時間間隔）より大きい場合、補正情報が計画ユニットに入力される。上記の「時間」の代わりに、またはそれと組み合わせて、視認性計画ユニットは、すでに前述したように「距離」を使用することができる。

上記の車両走行制御装置の技術的な利点は、自車の周辺に存在する物体が検出され、連続的に、または少なくともできるだけ長い間、物体が車両の観察ユニットの視野内に維持されるように、車両走行計画を適合させることができることである。そのさらなる有益な技術的結果は、物体が「視界」外／「見えない」ことが決してないまたは単にできるだけ短いために自律走行がより安全になり、物体が、例えば視野に突然「再出現」した場合に起こり得る、例えば、急ブレーキや急激な減速／加速などを回避することができるため、（物体が走行中に「見えなく」なる場合と比較して）走行計画がより完全な情報に基づいて適合され得るので、自律走行がより快適になることである。

好ましくは、車両走行制御装置の計画ユニットは、走行計画を適合させるよう構成され、好ましくは、これは、補正情報（視認性計画ユニットとの間で交換される／視認性計画ユニットから提供されるデータである）に基づいて適合された走行計画を生成することができる。走行計画は、自車が走行計画をたどっている間に、検出された物体が車両周囲観察ユニットの視野外となる時間（または時間間隔）を短くする、または最小にするように適合されてもよい。

より好ましくは、適合は、時間または時間間隔が走行計画の適合後の許容時間（時間間隔）以下になるように実行されるであろう。あるいは、走行距離が許容距離以下になるように実行されるであろう。ここで、好ましくは、交通渋滞などのために新しい経路を取らなければならないなどの他の理由に配慮して、走行計画を連続的に適合させることができることに留意されたい。しかしながら、対象検出ユニットによる物体の検出は、適合が必要になるか否かのチェック手順をさらに開始することになり、適合は、より好ましくは走行計画／経路に沿った実際の走行の前に実行される、すなわち走行計画は好ましくは、計画されたまたは今後の走行計画であることが好ましい。言い換えれば、上述のように、時間間隔の決定または計算は、実際には、実際の走行計画の設定／パラメータに従って実行される走行の「予測」または「推定」と呼ばれることがある。例えば、実際の走行計画が４５ｋｍ／ｈで１００ｍ自車の実際の位置より前方の直線道路を走行することを含む場合、車両が前記例示的な走行計画に従って、また前記例示的な走行計画に沿って走行するのに要する時間間隔は予測可能である。しかしながら、自車の前方１００メートル以内に物体が検出された（好ましくは、前記物体が走行計画の実現に影響を及ぼし得るか否かがチェックされる）場合、走行計画は、全１００メートルの間、または少なくともできるだけ長い間、検出された物体を車両周囲観察ユニットの視野内に維持するように適合されなければならない。適合は、好ましくは、自車の速度を適合させること、走行経路を適合させることなどを含むことができる。

検出された物体が自車に対して、すなわちその周囲観察ユニットに対して「見えない」時間間隔を減少させることは、走行の安全性および快適性を最大にする。長期的な走行計画戦略が可能になるため、制御の信頼性もまた向上する。

好ましくは、視認性計画ユニットは、（センサ）構成ユニットから車両周囲観察ユニットの構成に関するデータを受け取るよう構成された視認性予測ユニットを含む。データは、車両周囲観察ユニットの視野／範囲に関する情報を含むことができ、例えば、これは、自車に対する視野／範囲によってカバーされる領域を含むことができ、それは、例えば、データが、１つの車両周囲観察ユニットが特定の開口角度および特定の長さを有する三角形の視野を有するカメラであってもよく（鳥瞰図において）、自車前方の前側を向いていてもよいという情報を含むことを意味し得る。さらに、視認性予測ユニットは、検出された物体に関する情報を受け取ることができ、これは、位置（例えば、自車の実際の位置に対する相対位置、および／またはＧＰＳデータなどの絶対位置）、信号機などの検出された物体の種類、動いている、固定されている、青信号、赤信号などの検出された物体の状態のうちの１つまたは複数を含んでもよい。

好ましくは、視認性予測ユニットは、検出された物体が視野内にあるか視野外にあるかにかかわらず、走行計画の経路に沿ったそれぞれの、あるいは少なくとも様々な位置または時間について、例えば、推定、外挿などによって予測するよう構成される。好ましくは、視認性計画ユニットは、自車が走行計画を完了するのに必要となる時間（時間間隔）（または選択／設定された位置に到達するまでの時間）と、検出された物体が車両周囲観察ユニットの視野／範囲内にない時間（または距離）とを決定するよう構成されるリスク評価ユニットを含む。これにより、走行計画を適合させるべきか否かについての迅速で計算上の複雑さの少ない推定が可能になる。

あるいは、走行制御装置１のリスク評価ユニットまたは他のサブユニットは、自車が設定位置に到達するまでの時間や走行計画の終了までの時間を算出する代わりに、今後の評価期間を設定してもよい。今後の評価期間が適用される場合、自車の実際の位置から始まる自車の今後の走行経路の５秒、１０秒などをカバーするように設定され得る。この場合、設定位置に到達するまでの時間や走行計画の終了時間を算出する必要がないので、計算負荷が一層軽減される。今後の評価期間は、毎回少なくとも（ループとして）再開されてもよく、今後の評価期間の前の期間は終了する。

好ましくは、リスク評価ユニットは、視認性計画ユニットの有効領域推定ユニットによって生成された検出された物体の有効領域に関する情報を受け取るよう構成される。有効領域とは、例えば、物体が自車の走行に影響を及ぼす物体の近傍または周辺の領域であってもよい。具体的には、例えば、交通標識または信号機の有効領域は、交通標識または信号機の前方にある道路領域であってもよく、言い換えれば、今後の自車の走行に関係ない（もはや影響を及ぼさない）交通標識／信号機の後方の道路（走行方向に）であり、そのため、この例では交通標識／信号機の前方の領域のみが有効領域として考えられてもよい。

好ましくは、有効領域推定ユニットは、事前定義されたパターンに従って、かつ／またはＧＰＳから取得したデータ、地図などに基づいて、検出された物体の周囲（周囲はまた、その正面のみ、その背面のみ、その側面のみ、近傍および／または任意の組み合わせを意味することができる）の有効領域を設定する。例えば、有効領域パターンはデータベースから読み取られてもよく、データベースは好ましくは走行制御装置内に格納されているか、または遠隔位置からの無線データ転送を介して受信されてもよく、また物体ごとに異なって定義されてもよい。全ての物体に対して一般的に長方形の領域として設定することもできる。それはまた、物体の周囲の事前定義された半径、または道路領域に沿った物体からの事前定義された距離によって設定されてもよい。設定は、移動制御装置内に記憶されていてもよいか、あるいはインターネットまたは遠隔データベースなどの遠隔ソースから無線で取得されてもよいデジタル地図、ＧＰＳ位置データなどを使用することによって行われてもよい。

好ましくは、リスク評価ユニットは、自車が有効領域内の走行計画に沿って走行するのに要する時間と、検出された物体が有効領域内の車両周囲観察ユニットの視野／範囲内にない時間とを算出する。

有効領域を使用することは、走行計画の関連領域のみが走行計画の適合のために考慮されるので、特許請求される装置の信頼性を高め、計算上の負担を軽減する。

好ましくは、視認性計画ユニットは、検出された物体が車両周囲観察ユニットの視野／範囲外にある事前定義された許容時間（または距離）を提供する許容時間制御装置を含む。許容時間または時間間隔は、視認性計画ユニットが検出された物体のそれぞれの許容時間を受信するデータベース（移動制御装置に格納されているか遠隔に格納されている）などに事前定義され得る。

好ましくは、視野／範囲外の時間が事前定義された許容時間より大きく、かつ（好ましくは）自車が有効領域内にあると決定された場合、制御値計算ユニットは補正情報（データ）を計画ユニットへ提供するよう構成され、補正情報により走行計画は、検出された物体が視野／範囲外である時間を減らすように適合され、その結果事前定義された許容時間以下になる。適合は、車両がより遅く、より速く、道路上を、別の経路をわずかにずらして走行すること、またはより早く、より遅く停止することなどを引き起こし得る。例えば、赤い信号機では、車両がまさに信号機の停止線で停止している場合、信号機が視野内にないことがあり得る。したがって、この適合は、赤信号で待機している間に信号機を視野内に維持するために、車両が停止線の少し手前で（可能な限り）停止することを含むことができる。

走行計画の適合は反復的に実行されることが好ましい。例えば、適合は、補正情報を用いてフィードバック制御されてもよい。「初期」走行計画は、例えば時間間隔が許容時間間隔を下回るまで、ループ内で何度も適合させることができる。これにより、走行計画適合の精度が向上する。

前記制御ループは、さらに好ましい例では、状況が危険すぎると決定された場合、自車の緊急停止を要求することがある緊急チェックユニットを含むことができる。例えば、リスク評価ユニットは、検出された物体が視野外にある累積時間が（第１の）許容時間よりも長い第２の許容時間よりも大きい場合、および／または検出された物体またはさらなる物体が自車１００の前方に突然出現し、走行計画の適合には時間がかかりすぎる場合に、状況が危険すぎると決定してもよい。緊急チェックユニットは、車両走行制御装置に組み込まれてもよく、制動指令を発するなどにより、緊急停止を制御し得る制御ユニットまたは任意の他のユニットに対して直接緊急停止指令を発してもよい。

好ましくは、制御値計算ユニットは、自車の速度、自車の進行方向および予定経路、および／または自車の停止位置を含む補正情報を決定する。加速／減速に関する情報などのさらなる補正情報を使用／決定することができる。

好ましくは、検出された物体が車両周囲観察ユニットの視野／範囲内にある時間は、好ましくは、上記で説明した手段に加えて、視野／範囲を調整することによって最大化され、すなわち、視野外の時間が最小になる。これは、車両周囲観察ユニットの焦点の制御などによって実現することができる。例えば、カメラは、視野を狭める／広げる、および／または視野を減少させる／拡張するように制御できる車両周囲観察ユニットとして使用することができる。これにより、特許請求された装置の用途をさらに拡大することができ、その結果、特許請求された装置を異なる運転状況においてさらに柔軟に使用することができる。

好ましくは、検出された物体は、交通標識、信号機、道路標示、他の車両および／または人間、動物などの他の物体などの道路物体を含む。

好ましくは、対象検出器によって複数の物体が検出された場合、異なる物体に対して優先度を設定するように構成され、かつ対象検出器が最も高い優先度を有する検出された物体を選択するよう構成される調停ユニットが、走行制御装置に設けられるかまたは接続される。

好ましくは、走行計画の適合は、さらに安全面および／または運転快適性の面を考慮に入れ、安全面は、検出された物体が走行計画の経路上にあり、自車を検出された物体の周りに案内する代替経路が利用不可能である場合に、自車の緊急停止を含み、運転快適性の面は運転者が感じる高いＧを回避することを含む。

また、特許請求される主題は、少なくとも１つの先行請求項による車両走行制御装置および車両周囲観察ユニットを含む車両を含んでもよく、車両周囲観察ユニットはライダユニット、カメラユニット、ステレオカメラユニット、レーダユニット、電磁波ユニットなどを含む装置の１つまたはこれらの組み合わせである。

さらに、特許請求される主題は、上記のように、（車両）走行制御装置を備えた自車の走行計画の適合を実行する方法を含んでもよく、少なくとも、自車の走行計画を生成するステップと、自車の車両周囲観察ユニットによって提供されたデータに基づいて自車の周囲内の物体を検出するステップと、検出された物体が事前定義された許容時間よりも長い時間車両周囲観察ユニットの視野外にある場合に走行計画を適合させるステップとを含む。本方法のさらなるステップは、上記のような（車両）走行制御装置の構成から導出可能である。

さらに、特許請求される主題は、メモリに格納可能なコンピュータプログラム製品であって、コンピュータまたは他の任意の電子計算装置によって実行された場合、コンピュータに上記の方法を実行させる命令を含む、コンピュータプログラム製品を含んでもよい。

要約すると、本発明は、自動車、トラック、オートバイなどの車両の走行制御装置の信頼性を高めるための解決策を提供する。走行の安全性および快適性も向上させることができる。

以下において、特許請求される主題は、添付の例示的図面を参照しながら、少なくとも１つの好ましい例に基づいてさらに説明される。

自車１００の概略図である。 走行制御装置１の概略図である。 走行制御装置１の技術的機能の一例を示す図である。 図３の例における第１のシナリオを示す図である。 図３の例における第２のシナリオを示す図である。 走行制御装置１のさらなる技術的機能を示す図である。 走行制御装置１のさらなる技術的機能を示す図である。 走行制御装置１のさらなる技術的機能を示す図である。

図１は、とりわけ、特許請求される主題による車両走行制御装置１と、制御ユニット１０と、互いに接続され、自車１００内に設置された少なくとも１つの車両周囲観察ユニット４とを含むことができる例示的な車両を示す。図１は、制御ユニット１０および車両走行制御装置１を別個のユニットとして示しているが、代替として、２つのユニットを組み合わせて単一のユニットを形成してもよい。自車１００は、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）を含むことができる複数の制御ユニット１０を有することができる。

自車１００は、少なくとも１つの車両周囲観察ユニット４（またはセンサ）を含み、好ましくは複数のこのようなユニット４を含む。車両周囲観察ユニット４は、例えば、カメラ、ステレオカメラ、レーザレーダ、ミリ波レーダおよび／またはライダを含み得る。車両走行制御装置１および／または制御ユニット１０は、操舵制御ユニット、スロットル制御ユニット、制動制御ユニットなどの走行制御機能を提供するためのさらなるサブユニットを含むことができる。好ましくは、自車１００は制御ユニット１０を備えず、車両走行制御装置１が自車１００の全ての関連制御機能を組み合わせることが好ましい。上記の概略構成に基づいて、自車１００は、制御装置／ユニットによって制御されて自律運転し、制御装置／ユニットは車両周囲観察ユニット４によって提供された情報およびさらなる情報、例えば、自車１００の任意の通信ユニットを介して受信された情報／データを使用し、通信ユニットは、インターネット、遠隔サーバ、および／またはＧＰＳなどの遠隔データソースからデータを受信することができる。さらなる情報は、地図情報、交通情報などを含み得る。

車両走行制御装置１は、（車両）走行計画を生成するよう構成されるユニットと接続されるおよび／または該ユニットを含む。以下で、それぞれのユニットは「計画ユニット」２と呼ばれる。特に、走行計画は自車１００の運転経路を含み、これは車両周囲観察ユニット４からの入力、ＧＰＳ情報および／または地図情報、ならびに運転者によって入力された運転目的地に基づいて生成される。他の関連情報は、地図情報に含まれていてもよいか、または車両周囲観察ユニット４によって検出されてもよい前方の道路上の障害物などを含んでもよい。

図２は、符号１を付した太い外枠で示されている車両走行制御装置１の例示的内部構成を示す。車両周囲観察ユニット４は、図２に示すように、対象検出ユニット３である車両走行制御装置１のサブユニットに情報を入力する。対象検出ユニット３は、車両周囲観察ユニット４からデータ／情報を受信し、検出処理を実行するために前記情報を使用する。検出処理は、走行経路の近傍または上に存在する１つまたは複数の物体を検出することを目的とする。実際の走行計画は、ここで説明した処理の前に生成されたものであり、この例では移動制御装置１にはすでに利用可能である。物体の検出は、例えば、車両周囲観察ユニット４によって提供される情報内の事前定義されたパターンを検出することによって実行される。検出すべき物体は、事前定義された物体を含むことができ、または機械学習プロセスを使用して、走行計画に沿った自車１００の走行に関連する任意の種類の（必ずしも事前定義されたものではない）物体を検出することができる。

検出処理の一例によれば、対象検出ユニット３は、自車１００のカメラ（この例では車両周囲観察ユニット４であるカメラ）によって撮影された画像（車両周囲観察ユニット４からの情報／データとして）を受信してもよく、検出プロセスは、事前定義された形状などを有する画像内の物体を検出する画像評価プロセスを含むことができる。事前定義された物体および／またはその事前定義された形状は、有線または無線で車両走行制御装置１に接続可能なデータベースに格納されていてもよい。事前定義された物体は、道路標示、交通標識、他の車両、歩行者、サイクリストまたはオートバイドライバなどの他の交通参加者、ならびに運転経路上の障害物および／または運転経路上またはその近傍の他の物体を含み得る。

対象検出ユニット３が物体を検出する場合、対象検出ユニット３はそれぞれのデータ／情報を、後述するさらなるサブユニットを含む視認性計画ユニット５に入力する。対象検出ユニット３からの情報は視認性予測ユニット５１に入力され、視認性予測ユニットはセンサ構成ユニット５６からの情報をさらに受信する。対象検出ユニット３から入力される情報は、好ましくは、例えば自車１００に対するおよび／または絶対位置座標における検出された物体の位置、検出された物体の種類、ならびに物体の状態および／または物体が動いているか静止しているかなどさらなる任意の情報を含む。センサ構成ユニット５６から入力される情報は、車両周囲観察ユニット４の視野（範囲）および／または各車両周囲観察ユニット４の視野に関する構成情報を含む。

上記の情報により、自車１００が走行計画の（実際に使用された／存在する）走行経路に沿って走行するとき、視認性予測ユニット５１は、実際の走行経路について、検出された物体が、少なくとも１つの車両周囲観察ユニット４の視野内に連続してあるか否か、または検出された物体が一時的または連続して、前記視野外にあるか否かを決定する。

例えば、視認性予測ユニット５１は、自車１００の前方の走行経路の複数の時点および／または位置について、上述したような推定（検出された物体が視野内にあるか否か）を行う。

視認性予測ユニット５１により決定された情報は、リスク評価ユニット５２に渡される。リスク評価ユニット５２は、許容時間制御装置５４からデータ／情報をさらに受け取り、リスク評価ユニット５２は、走行計画に沿って走行するのに必要な総運転時間と、走行計画に沿って走行する間対象検出ユニット３によって検出された物体が視野外になる累積時間とを計算する。走行計画に沿って走行する間対象検出ユニット３によって検出された物体が視野外になる累積時間の計算／推定はまたは、視認性予測ユニット５１によって実行できることに留意されたい。そして、この場合、前記累積時間はリスク評価ユニット５２に入力され、リスク評価ユニット５２はその後それぞれの計算を実行する必要がない。さらに好ましくは、自車１００の実際の運転状態に基づく走行計画に沿って走行するのに要する総運転時間はまた、他のユニット、例えば、計画ユニット２によって実行されてもよく、したがって、この場合、リスク評価ユニット５２は前記時間を計算する必要がない（どちらも）。さらに好ましい代替案では、設定位置まで、または走行計画の終わりまで走行するのに必要な時間はまったく行われず、これについては以下でさらに説明する。

例えば、物体の視野外の累積時間が比較される、許容時間制御装置５４から入力された情報に基づいて、リスク評価ユニット５２は、走行計画を適合／修正すべきか否かを決定する。上記の例では、リスク評価ユニット５２または車両走行制御装置１の他のユニットが、自車１００の実際の位置よりも前方の走行経路上の位置を設定してもよい。例えば、設定位置は、自車１００の実際の位置よりも５０メートル、１００メートルなど前方にあってもよい。次に、計画ユニット２またはリスク評価ユニット５２は、走行計画に基づいて、例えば自車１００が１秒後、３秒後、６秒後などに設定位置に到着することを算出してもよい。設定位置は、走行経路の端部でもよいし、自車１００の実際の位置と走行経路の（最終）端部との中間位置でもよい。後者の場合、上述したルーチンをループ様に繰り返し実行することができ、設定位置は繰り返しごとに新たに設定される。上述のように決定された総走行時間は、視認性予測ユニット５１またはリスク評価ユニット５２によって決定され、かつ設定位置に達するまで、検出された物体が車両周囲観察ユニット４に見えない期間を提供する、累積時間と比較されてもよい。２つの時間の間の関係または差は、リスク評価ユニット４によって許容時間と比較されてもよく、または物体が見えない累積時間は単に許容時間と比較されてもよい。

また時間を算出して時間を許容時間と比較する代わりに、視認性予測ユニット５１はまた、設定位置または走行計画の終了に達するまで、検出された物体が視野内にない推定距離を計算してもよい。リスク評価ユニット５２は、推定距離を設定位置までの全走行距離に関連付け（例えば、距離を分割するかまたは互いに減算することによって）、前記関係または差を、この代替案では許容距離を提供する許容時間制御装置５４によって提供される許容距離と比較することができる。

リスク評価ユニット５２によるリスク評価はまた、「今後の評価期間」を設定することによって行うことができ、例えば、リスク評価ユニット５２または車両走行制御装置１の他のユニットが、視認性計画ユニット５により評価される自車の今後の走行のための期間、すなわち「今後の評価期間」を設定してもよい。前記期間は、例えば、５秒、１０秒、１００秒などに設定されてもよく、自車１００の実際の位置から開始してもよい。次に、前記期間は、視認性計画ユニット５が検出された物体が視野外にある期間を計算し、許容時間制御装置５４が許容時間（期間）を提供するための時間間隔を定義する。すなわち、今後の評価期間が１０秒に設定されている場合、視認性予測ユニット５１は、検出された物体が視野に存在しない累積時間（自車走行の次の１０秒間）を３秒に決定し、許容時間は２秒であるとき、リスク評価ユニット５２は、３秒の累積時間を２秒の許容時間と比較した後、最大許容時間の違反を出力する。

したがって、リスク評価ユニット５２は、好ましくは検出された物体が視野外にある時間／時間間隔が、許容時間制御装置５４から入力される許容時間よりも大きい場合には（または、検出された物体が視野外にある走行距離が許容距離よりも大きい場合）、走行計画を適合させる必要があると判断する。許容時間（および／または距離）は、予め定義され、許容時間制御装置５４のデータベース内に格納されてもよい。許容時間（距離）は、異なる事前定義された物体ごとに異なってもよい。今後の評価期間を使用することは、設定位置または走行計画の終わりまでの走行時間を計算するステップを置き換えることを可能にし、これは計算の負担を軽減する。設定位置までの走行時間などに代えて、今後の評価期間を用いてもよい。

さらなる好ましい例では、リスク評価ユニット５２は、検出された物体の有効領域に関する情報をリスク評価ユニット５２に提出する有効領域推定ユニット５２から情報をさらに受け取る。検出された物体の有効領域は、例えば円形、長方形などの事前定義された形状を有する検出された物体の近傍／周囲／周辺であり得る。具体的には、例えば、検出された物体が信号機である場合、有効領域は、走行計画に従って自車１００が走行する予定の道路を覆う信号機の前方に配置された矩形の領域であってもよい。有効領域を考慮に入れることは、リスク評価ユニット５２の計算／決定を有効領域の限られた領域に限定することができるという技術的利点を有するので、計算の手間が軽減され、および／またはリスク評価ユニット５２によって直ちに関連情報のみが使用される。例えば、リスク評価ユニット５２が検出された物体の有効領域に関する情報を受信した場合、上述した走行経路に沿った走行時間および検出された物体が視野外にある時間の算出／決定は、有効領域の限られた領域に限定することができる。

リスク評価ユニット５２が、走行計画を適合させる必要があると判断した場合、それぞれの情報を制御値計算ユニット５５に入力し、制御値計算ユニット５５は、走行計画を適合させるための修正パラメータ／指令を決定し、計画ユニット２に渡す。その後、計画ユニット２は、走行計画を適合された走行計画に修正して、適合された走行計画を視認性計画ユニット５に入力する。これにより、リスク評価ユニット５２の決定に鑑みて走行計画が要求を満たすまで、例えば、検出された物体が視野外である時間／距離間隔が許容時間／距離以下になるまで、走行計画の適合を実行することができるフィードバック制御ループが確立される。

前記制御ループは、さらなる例では、状況が危険すぎると決定された場合、自車１００の緊急停止を要求することがある緊急チェックユニット（図示せず）を含むことができる。例えば、リスク評価ユニット５２は、検出された物体が視野外にある累積時間が（第１の）許容時間よりも長い第２の許容時間よりも大きい場合、および／または検出された物体またはさらなる物体が自車１００の前方に突然出現し、走行計画の適合には時間がかかりすぎる場合に、状況が危険すぎると決定してもよい。

図３は、本明細書では「Ｐ」でマークされている走行計画に従って道路を走行する自車１００を有する特許請求された主題の一例を示す。さらに、例示的な車両周囲観察ユニット４の視野は「ＦＯＶ」で示されており、図３の例では、上から見たときに三角形の形状をしている。上述した車両走行制御装置１の構成によれば、対象検出ユニット３は、図３に示す例による信号機（Ｏ印）である事前定義された物体を検出する。信号機Ｏは、自車１００が走行している道路の隣に配置されており、図３に示すように視野ＦＯＶ内にある。さらに、道路は、信号機Ｏが赤信号を示す場合に、道路上を走行する車両の停止位置を示す「Ｓ」でマークされた停止線である道路標示を含む。

上述のように、対象検出ユニット３は、物体、この例では信号機Ｏを検出するとすぐに、関連情報を視認性予測ユニット５１に渡す。具体的には、対象検出ユニット３は、検出された物体が信号機Ｏであること、その位置およびそれが実際に示す光色の情報を視認性予測ユニット５１に提供する。視認性予測ユニット５１は、センサ構成ユニット５６から視野「ＦＯＶ」に関する情報をさらに受信し、受信した情報に基づいて、視認性予測ユニット５１は、自車１００が走行計画経路Ｐに沿って走行する場合、検出された信号機Ｏが視野内にあるであろう時間を決定または計算する。また、視認性予測ユニット５１から情報を受信するリスク評価ユニット５２は、有効領域推定ユニット５３から受信した有効エリア、および許容時間制御装置５４から受信した検出された物体が視野外である許容時間についての情報を考慮する。

図３の例では、検出された信号機Ｏの有効領域ＥＡが矩形状を有し、停止線Ｓの位置と自車１００の実際の位置との間の道路を「覆う」ように設定されたことが模式的に示されている。言い換えれば、有効領域を適用することは、リスク評価ユニット５２が有効領域ＥＡの限られた領域内でのみ計算を実行するという利点を有する。自車１００が信号機Ｏを通過した後は、自車１００のさらなる走行に信号機が影響しないため、停止線Ｓの後方の領域は無視できる。

検出された信号機Ｏの上述の例において、２つの可能なシナリオが図３、４および５に関連してより詳細に説明される。以下の仮定がシナリオ例に対して使用され、視認性予測ユニット５１は、検出された物体の位置が視野外である「条件１」を満たす時点ｔを累積することによって、検出された物体の「失われた」または「見えない」時間（視野外の時間）を推定する。累積時間は「ｄｌ」とする。その後、リスク評価ユニット５２は、「条件２」を「ｄｌ」に加える。条件２は、自車位置が検出された信号機Ｏの有効領域ＥＡ内にあることを含む。これらの期間（条件１および条件２）の組み合わせを「ｄ」とする。「ｄ」が、許容時間制御ユニット５４から与えられる許容期間「Ｔｄ」より大きい場合、リスク評価ユニット５２は、走行計画の修正を実行すべきであるとの指令を制御値計算ユニット５５に出す。

より具体的には、図４は、ここではカメラである車両周囲観察ユニット４が、自車１００の前方に三角形の領域を記録する例を示している。対象検出ユニット３は、カメラで撮影した画像に基づいて、停止線Ｓおよび信号機Ｏを検出する。対象検出ユニット３は次に、停止線Ｓおよび信号機Ｏの位置を計算する。さらに信号機の色が検出され、青色、黄色、または赤色である。視認性計画ユニット５に渡された対象検出ユニット３からの情報を使用して、視認性計画ユニット５または他の車両走行制御装置１のサブユニットは、走行計画と実際の自車の動きとに基づいて、自車１００が例えば５秒以内に停止線Ｓに到達することを計算できる。本例では、視認性予測ユニット５１は、検出された信号機Ｏの（近い）将来、例えばｔ＿０からｔ＿ｎまでの期間（今後の評価期間として）の視界を推定し、ここで、ｔ＿０は自車１００の実際の位置にあり、実際の走行計画Ｐおよびセンサ構成ユニット５６によって提供されるカメラの視野を考慮に入れる。また、例えば、車両走行制御装置１がｔ＿ｎ＝１０．０秒と設定し、信号機Ｏが停止線Ｓから始めて視野外となる場合、今後の評価期間の初めの５秒間信号機は可視であり、今後の評価期間の残りの５秒間は不可視であると計算される。したがって、信号機の「失われた」または「見えない」期間は、５〜１０秒の時点の間であり、その間、自車は、例えば、赤信号で待機しなければならない可能性がある。この推定の後、リスク評価ユニット５２はリスクを計算することができる。評価には期間の評価が含まれる。図４において、５〜１０秒の間、自車１００の位置は常に信号機Ｏの有効領域ＥＡ内にあり、有効領域ＥＡ内で信号機Ｏの色表示（青、黄および赤）は有効である。したがって、「ｄ」は失われた時間「ｄｌ」と同じである。例えば、許容時間が２秒である場合、リスク評価ユニット５２はリスクがあると判断する。したがって、制御値計算ユニット５５は、修正指示／計画を計画ユニット２に発する。

図４は、上記の例のそれぞれのグラフを示す。横軸はｔ＿０＝０．０からの時間を示し、縦軸は自車位置を示す。実線は走行経路／計画Ｐを示し、上側横方向破線は停止線の位置を示し、上側横方向破線の下の領域は信号機Ｏの有効領域である。下側横方向破線は信号機Ｏの可視領域の境界を示し、その下の領域は可視領域を示す。

５．０秒後、自車１００は有効領域内であるが可視領域の外側である領域に到着し、その後、例えば信号機が「青」に変わるまで停止線Ｓで待たなければならないので、「不可視」領域内にさらに５．０秒間留まる。それ故、上記の例では「ｄ」および「ｄｌ」は５．０秒よりも大きく、これは許容時間よりも長い。

上記の例において、制御値計算ユニット５５が発行してもよい手段の一例は、計画ユニット２が自車１００を停止線Ｓの代わりに可視領域の境界で赤信号Ｏで停止させ、その結果自車１００は赤信号Ｏで停止する間、信号機Ｏを視野内に維持することを含んでもよい。他の可能な手段は、経路Ｐを道路の横方向に移動させること、または走行速度を減少／増加させ、これにより、自車が赤信号で待機する必要がないか、あるいは少なくとも許容時間より短い時間間隔で待機する必要がなくなる。代替の好ましい例では、制御はまた、上述したように走行計画を適合させ、さらに、例えば、信号機の停止線で待機しているとき、車両周囲観察ユニット４を動かすか、またはその範囲／視野を修正して、停止線Ｓにいるときに、信号機Ｏを視野内に維持するオプションを含み得る。

しかしながら、再び図３の例を参照すると、信号機は青色の信号を示し、自車１００は３．０秒後に停止線を通過すると仮定している。その後、視認性予測ユニット５１は、初めの３．０秒間は信号機Ｏが見えると推定し、ｔ＿ｎ（今後の評価期間）が再び１０．０秒に設定された場合、残りの７秒は信号機Ｏは見えない。したがって、信号機の消失期間は３〜１０秒である。この推定の後、リスク評価ユニット５２はリスクを計算する。リスク評価は期間を評価する。３．０〜３．２秒の間、自車１００の位置は信号機Ｏの有効領域内にある。したがって、「ｄ」は０．２秒に過ぎない。許容時間が２秒である場合、リスク評価ユニット５２は状況が安全であると判断する。したがって、制御値計算ユニット５５は、修正情報を計画ユニット２に発しない。

図５は、上記の例をグラフで示したものである。横軸はｔｏ＝０．０からの時間を示し、縦軸は車位置を示す。実線は運転計画Ｐ’を示し、上側横方向破線は停止線の位置を示し、下の領域は信号機の有効領域である。下側横方向破線は信号機の視認性境界を示し、下の領域は可視領域を示す。３．０秒後、自車１００は有効領域と可視領域との間の不可視領域に到達する。「ｄ」は３．０秒から３．２秒の間であるが、２．０秒の許容時間よりも小さく、走行計画は適合されない。

図６（ａ）〜（ｃ）は、本明細書に特許請求された主題が有益に適用され得る運転シナリオのさらなる例を示す。図６（ａ）は、とりわけ、車両走行制御装置１によって制御される自車１００が他の２台の車両に接近する初期状態を示しており、図６（ａ）において「Ｃ１」および「Ｃ２」で示されている。車両Ｃ１は、道路の左車線を走行しており、自車１００の直前に存在し、自車１００も道路の車線を走行している。車両Ｃ２は道路の右車線上にあり、車両Ｃ２が左車線に変更しようとしていることを示す表示灯ＩＡを作動させる。自車１００が車両Ｃ２を追い越した後に車両Ｃ２が左車線に進路変更を行おうとしていると仮定すると、自車１００（車両周囲観察ユニット４がより良い）が視野内に車両Ｃ２の表示灯ＩＡを維持すると安全性が向上することになる。図６（ａ）には、自車１００の仮定した実際の走行／運転計画Ｐがまた示され、少なくとも走行経路に関して示されている。図６（ｂ）に概略的に示すように、実際の例では、走行経路／計画Ｐは、自車１００を左車線に留まらせ、直線上で車両Ｃ１の後に続き、安全に可能であれば車両Ｃ１への距離を縮めながら車両Ｃ２を追い越すように制御する。しかし、図６（ｂ）に示すように、自車１００が実際の走行計画に従うと、自車１００の車両周囲観察ユニット４の視野内に表示灯ＩＡはないことを図６（ｂ）は示している。したがって、両方の車線ならびに他の車両Ｃ１およびＣ２の両方をカバーする有効領域ＥＡを適用する場合、上記のような視認性計画ユニット５およびそのサブユニットは、自車１００によって追い越されるべき車両Ｃ２の表示灯ＩＡが、図６（ｂ）に示す自車１００の位置から始まる視野の外側にあることを決定し、視野は有効領域の長さの約半分である。リスク評価ユニット５２が、有効領域の後半を走行するのに許容時間を超えるか、またはこの例では検出された物体である表示灯ＩＡが視野外にあることが、有効領域ＥＡの長さの半分程度の距離に対して許可されないと決定する場合、リスクを回避するために制御値計算ユニット５５への入力が発せられ、走行計画が修正される。リスク評価ユニット５２が、状況が十分に安全ではないと判断した場合、制御値計算ユニット５５は、計画ユニット２が実際の走行計画を適合／修正するためのパラメータ／指令などを決定する。このような修正の１つの可能な結果は図６（ｃ）に示され、走行計画が経路を維持する（左側車線をまっすぐ走行する）が、車両Ｃ２を追い越しながら、先行車両Ｃ１までの最小距離はより大きくなるように設定され、それにより、図６（ｃ）に概略的に示すように、検出された物体、この例では表示灯ＩＡが長時間視野内に保持される。無論、自車１００の速度を増加させる（これは車両Ｃ１が存在しない場合にのみ可能であり得る）、自車１００の速度を減少させる、さらに車両Ｃ１への距離を増加させ、それにより他車両Ｃ２が自車１００の前方の左車線に変更することができるなど、他の適合が代替的または追加的に適用され得る。

さらに、車両Ｃ１が上記の例に存在しない場合、車両Ｃ２の表示灯ＩＡの位置で終わるように、有効領域ＥＡを設定することも可能である。この場合、リスク評価ユニット５２は、表示灯ＩＡが自車１００の視野外にあるときに追い越しはほぼ終了しているため、実際の走行計画を適合させる必要がないと判断してもよく、したがって許容時間は、表示灯が視野外にある時間よりも長くてもよい。

要約すると、記載された主題は、車両走行制御装置１の対象検出ユニット３が自車１００の前方の物体を検出する場合、走行計画がいつ適合されるべきかに関する客観的基準に基づく自動決定を行うことを可能にする。具体的には、制御は、走行計画／経路に沿った自車１００の走行中に検出された物体を視野内に維持するための有効な手段を提供する。視認性計画ユニット５および／または車両走行制御装置１の決定を行い、かつ構成のための様々な代替案が上述されており、それらが当業者の専門知識の範囲内である限り、組み合わされおよび／または修正され得る。

１００…自車、１０…制御ユニット、１…車両走行制御装置、２…計画ユニット、３…対象検出ユニット、５…視認性計画ユニット、５１…視認性予測ユニット、５２…リスク評価ユニット、５３…有効領域推定ユニット、５４…許容時間制御装置、５５…制御値計算ユニット、５６…センサ構成ユニット、４…車両周囲観察ユニット

Claims (15)

1. 自車に設置されるよう構成された車両走行制御装置であって、
   前記自車の走行計画を生成するよう構成された計画ユニットと、
   対象検出ユニットであって、前記自車の車両周囲観察ユニットから情報を受信し、受信した情報に基づいて、前記自車の周囲において物体を検出するよう構成された、対象検出ユニットと、
   前記自車が前記走行計画に沿って走行する間、前記検出された物体が前記車両周囲観察ユニットの視野の外側にある時間を決定し、前記決定された時間が予め設定された許容時間よりも大きい場合、補正情報を前記計画ユニットに入力するよう構成された視認性計画ユニットと
   を備えることを特徴とする、車両走行制御装置。
2. 前記計画ユニットは、前記走行計画に沿って走行する間、前記検出された物体が前記車両周囲観察ユニットの視野の外側にある時間が減少するように、前記視認性計画ユニットによって提供された前記補正情報に基づいて、前記走行計画を適合させて適合走行計画を生成するよう構成されることを特徴とする、請求項１に記載の車両走行制御装置。
3. 前記視認性計画ユニットは、視認性予測ユニットであって、前記車両周囲観察ユニットの構成に関する情報を受信し、視認性予測ユニットの前記視野を含み、検出された物体に関する情報を受信するよう構成された視認性予測ユニットを含み、前記視認性予測ユニットは、前記走行計画の経路に沿った複数の位置について、前記検出された物体が前記視野内にあるか否かを予測するよう構成されることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の車両走行制御装置。
4. 前記視認性計画ユニットは、前記自車が前記走行計画の経路に沿って走行するのに必要となる時間と、前記検出された物体が前記車両周囲観察ユニットの視野内にない時間とを決定するよう構成されるリスク評価ユニットを含むことを特徴とする、請求項１〜３の少なくとも１つに記載の車両走行制御装置。
5. 前記リスク評価ユニットは、前記視認性計画ユニットの有効領域推定ユニットにより生成された前記検出された物体の有効領域に関する情報を受信するよう構成され、
   前記有効領域推定ユニットは、事前定義されたパターンに従って、および／または地図から取得されたデータに基づいて、前記検出された物体の近傍に仮想有効領域を設定し、
   前記リスク評価ユニットは、前記自車が前記有効領域内で前記走行計画に沿って走行するのに必要となる前記時間と、前記自車が前記有効領域内を走行するとき、前記検出された物体が前記車両周囲観察ユニットの前記視野内にない前記時間とを計算することを特徴とする、請求項４に記載の車両走行制御装置。
6. 前記視認性計画ユニットは、検出された物体が前記車両周囲観察ユニットの前記視野外にある事前定義された許容時間を提供する許容時間制御装置を含み、
   前記リスク評価ユニットによって、前記視野外の前記時間が前記事前定義された許容時間より大きいと決定された場合、制御値計算ユニットは前記補正情報を前記計画ユニットへ提供するよう構成され、前記補正情報により前記走行計画は、前記検出された物体が前記視野外である前記時間を前記事前定義された許容時間値以下に減らすよう適合されることを特徴とする、請求項４に記載の車両走行制御装置。
7. 前記走行計画の適合は、反復的に実行されることを特徴とする、請求項１〜６の少なくとも１つに記載の車両走行制御装置。
8. 前記制御値計算ユニットは、前記自車の速度、前記自車の進行方向および予定経路、および／または前記自車の停止位置を含む補正情報を決定することを特徴とする、請求項６に記載の車両走行制御装置。
9. 前記検出された物体が前記車両周囲観察ユニットの前記視野内にある前記時間が前記車両周囲観察ユニットの前記視野を調整することによってさらに最大化されることを特徴とする、請求項１〜８の少なくとも１つに記載の車両走行制御装置。
10. 前記検出された物体は、交通標識、信号機、道路標示、および／または他の車両または他の物体などの道路物体を含むことを特徴とする、請求項１〜９の少なくとも１つに記載の車両走行制御装置。
11. 前記車両走行制御装置は、前記対象検出ユニットによって複数の物体が検出された場合、異なる物体に対して優先度を設定するよう構成される調停ユニットをさらに含み、前記対象検出ユニットが最も高い優先度を有する前記検出された物体を選択するよう構成されることを特徴とする、請求項１〜１０の少なくとも１つに記載の車両走行制御装置。
12. 前記計画ユニットはさらに安全面および運転快適性の面を考慮に入れることによって前記走行計画を適合させ、安全面は、前記検出された物体が前記走行計画内にあり、前記自車を前記検出された物体の周りに案内する代替走行計画が利用不可能である場合に、前記自車の緊急停止を含み、前記運転快適性の面は前記自車の運転者に対する高いＧを回避することを含むことを特徴とする、請求項１〜１１の少なくとも１つに記載の車両走行制御装置。
13. 請求項１〜１２の少なくとも１つに記載の車両走行制御装置および車両周囲観察ユニットを含む自車であって、前記車両周囲観察ユニットはライダユニット、カメラユニット、ステレオカメラユニット、レーダユニット、電磁波ユニットの１つまたはこれらの組み合わせであることを特徴とする、自車。
14. 請求項１〜１２の少なくとも１つに記載の車両走行制御装置を備えた自車の走行計画の適合を実行する方法であって、
    前記自車の走行計画を生成するステップと、前記自車の車両周囲観察ユニットによって提供されたデータに基づく前記自車の周囲内の物体を検出するステップと、
    前記検出された物体が事前定義された許容時間よりも長い時間前記車両周囲観察ユニットの視野外にある場合に前記走行計画を適合させるステップと
    を含むことを特徴とする、方法。
15. コンピュータによって実行されると、請求項１４に記載の方法を前記コンピュータに実行させる命令を含むメモリに格納可能なコンピュータプログラム製品。

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