WO2023189680A1 - 処理方法、運転システム、処理装置、処理プログラム - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
- G08G1/16—Anti-collision systems
Definitions
- the present disclosure relates to a technique for performing processing related to the operation of a host mobile object.
- Patent Document 1 predicts the motion trajectory of an object that is a user on another road with respect to a vehicle as a host moving body, and uses the predicted motion trajectory for driving planning and driving monitoring of the vehicle. There is.
- An object of the present disclosure is to provide a processing method that balances performance and safety. Another object of the present disclosure is to provide a driving system that balances performance and safety. Another object of the present disclosure is to provide a processing device that balances performance and safety. Yet another object of the present disclosure is to provide a processing program that balances performance and safety.
- a first aspect of the present disclosure includes: A processing method executed by a processor to perform processing related to the operation of a host mobile object, the processing method comprising: A performance achievement prediction that predicts the future behavior of other road users in the external environment of the host mobile body as a prediction for achieving target performance in the host mobile body; an operation plan that plans the operation of the host mobile object according to the prediction of performance achievement; A safety guarantee prediction that predicts the future behavior of other road users in the external environment independently of the performance achievement prediction as a prediction to ensure reasonably foreseeable safety in the host mobile body; and driving monitoring for monitoring the driving of the host mobile object according to the safety guarantee prediction.
- a second aspect of the present disclosure includes: A driving system having a processor and performing processing related to the driving of a host mobile object,
- the processor is A performance achievement prediction that predicts the future behavior of other road users in the external environment of the host mobile body as a prediction for achieving target performance in the host mobile body; an operation plan that plans the operation of the host mobile object according to the prediction of performance achievement;
- a safety guarantee prediction that predicts the future behavior of other road users in the external environment independently of the performance achievement prediction as a prediction to ensure reasonably foreseeable safety in the host mobile body;
- the host mobile unit is configured to perform driving monitoring that monitors the driving of the host mobile body according to the safety guarantee prediction.
- a third aspect of the present disclosure is A processing device that has a processor, is configured to be mounted on a host mobile body, and performs processing related to the operation of the host mobile body,
- the processor is A performance achievement prediction that predicts the future behavior of other road users in the external environment of the host mobile body as a prediction for achieving target performance in the host mobile body; an operation plan that plans the operation of the host mobile object according to the prediction of performance achievement;
- a safety guarantee prediction that predicts the future behavior of other road users in the external environment independently of the performance achievement prediction as a prediction to ensure reasonably foreseeable safety in the host mobile body;
- the host mobile unit is configured to perform driving monitoring that monitors the driving of the host mobile body according to the safety guarantee prediction.
- a fourth aspect of the present disclosure is: A processing program that is stored in a storage medium and includes instructions executed by a processor to perform processing related to the operation of a host mobile object, A performance achievement prediction that predicts the future behavior of other road users in the external environment of the host mobile body as a prediction for achieving target performance in the host mobile body; an operation plan that plans the operation of the host mobile object according to the prediction of performance achievement; A safety guarantee prediction that predicts the future behavior of other road users in the external environment independently of the performance achievement prediction as a prediction to ensure reasonably foreseeable safety in the host mobile body; It includes an instruction for executing driving monitoring that monitors the driving of the host mobile body according to the safety guarantee prediction.
- the driving plan is based on the performance achievement prediction that predicts the future behavior of other road users in the external environment of the host mobile body. executed. Therefore, in the host mobile units of the first to fourth aspects, in order to ensure reasonably foreseeable safety, the future behavior of other road users is predicted independently from the performance achievement prediction. Operation monitoring is performed accordingly. According to this, by monitoring the operation of the host mobile object that is planned according to the performance achievement prediction according to the safety guarantee prediction, it becomes possible to achieve a balance between performance and safety for the operation concerned. .
- FIG. 2 is a block diagram showing the physical architecture of the driving system according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a schematic diagram showing a driving environment of a host vehicle to which the first embodiment is applied.
- FIG. 2 is a block diagram showing the functional architecture of the driving system according to the first embodiment.
- FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a performance achievement range and a safety range according to the first embodiment.
- FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a performance achievement range and a safety range according to the first embodiment.
- 3 is a flowchart showing a processing flow according to the first embodiment. It is a characteristic table for explaining performance achievement prediction and safety guarantee prediction according to the first embodiment.
- It is a block diagram showing functional architecture of a driving system according to a second embodiment. It is a flowchart which shows the processing flow by a second embodiment.
- It is a block diagram showing functional architecture of a driving system by a third embodiment. It is a flowchart which shows the processing flow by a third embodiment.
- the driving system DS of the first embodiment shown in FIG. 1 is configured to include a processing system 1 in order to perform processing related to the driving of a host mobile object (hereinafter referred to as driving processing). Part or all of the driving system DS is mounted on the host mobile object.
- the host mobile object targeted for driving processing in the driving system DS is the host vehicle 2 shown in FIG. 2.
- the host vehicle 2 is a road user capable of automatically driving a car, a truck, or the like.
- the host vehicle 2 may be referred to as an ego-vehicle.
- Driving in the host vehicle 2 is divided into levels according to the range of tasks performed by a driver who is a passenger in the driver's seat among all dynamic driving tasks (DDT).
- DDT dynamic driving tasks
- a driver who can perform DDT by manually operating the host vehicle 2 according to the level of automatic driving is a vehicle operator and can also be said to be a vehicle user.
- the automatic driving level is defined by, for example, SAE J3016. Specifically, at levels 0 to 2, the driver performs part or all of the DDT. Levels 0 to 2 may be classified as so-called manual operation. Level 0 indicates that driving is not automated. Level 1 indicates that the driving system DS supports the driver. Level 2 indicates that driving is partially automated. At level 3 and above, while the driving system DS is engaged, the driving system DS performs the entire DDT. Levels 3 to 5 may be classified as so-called automatic driving. The driving system DS that can perform driving at level 3 or higher may be referred to as an automated driving system. Level 3 indicates that driving is conditionally automated. Level 4 indicates that driving is highly automated. Level 5 indicates that driving is fully automated.
- a driving system DS that cannot perform driving at level 3 or higher and can perform driving at at least one of levels 1 and 2 may be referred to as a driving support system.
- a driving support system it is assumed that an automatic driving system or a driving support system is included in the driving system DS unless there are circumstances that specify the maximum achievable automatic driving level.
- Other road users 3 for such a host vehicle 2 are road users other than the host vehicle 2 that exist in the external environment in which the host vehicle 2 travels.
- Other road users 3 include, for example, non-vulnerable road users such as cars, trucks, motorcycles, and bicycles, and vulnerable road users such as pedestrians.
- Other road users 3 may further include animals.
- the driving system DS includes an actuator system 4, a sensor system 5, a communication system 6, a map database (DB) 7, an information interface (IF) system 8, and a processing system 1. It is considered a physical component. However, the driving system DS only needs to include at least the processing system 1 as its own physical components, and the physical components belonging to the actuator system 4, sensor system 5, communication system 6, map DB 7, and information IF system 8. A physical component belonging to the host vehicle 2 may be replaced as at least one type of component.
- the actuator system 4 is configured to be able to control the operation of the host vehicle 2 based on input control signals.
- the actuator system 4 may be at least one type of power train actuator, such as an internal combustion engine, a motor generator motor, or the like.
- the actuator system 4 may be at least one type of brake actuator, for example a brake unit.
- the actuator system 4 may be at least one type of steering actuator, such as a power steering unit.
- the sensor system 5 acquires sensor data usable by the driving system DS by detecting the external environment and internal environment of the host vehicle 2.
- the sensor system 5 includes an external environment sensor 50 and an internal environment sensor 52.
- the external environment sensor 50 may detect a target existing in the external environment of the host vehicle 2.
- the target object detection type external environment sensor 50 is, for example, at least one type of camera, LiDAR (light detection and ranging/laser imaging detection and ranging), laser radar, millimeter wave radar, ultrasonic sonar, and the like.
- the target object detection type external environment sensor 50 is typically implemented in a combination of a plurality of types so as to be able to sense the front, side, and rear directions of the host vehicle 2.
- External environment sensor 50 may detect the atmospheric condition in the external environment of host vehicle 2 .
- the atmospheric detection type external environment sensor 50 is, for example, at least one type of an outside temperature sensor, a humidity sensor, or the like.
- the internal environment sensor 52 may detect a specific physical quantity related to vehicle motion (hereinafter referred to as a physical quantity of motion) in the internal environment of the host vehicle 2.
- the internal environment sensor 52 of the movement physical quantity detection type is, for example, at least one type of a speed sensor, an acceleration sensor, a gyro sensor, or the like.
- the internal environment sensor 52 may detect the state of the occupant in the internal environment of the host vehicle 2 .
- the occupant detection type internal environment sensor 52 is at least one type of, for example, an actuator sensor, a driver status monitor (registered trademark), a biological sensor, a seating sensor, an in-vehicle device sensor, or the like.
- the actuator sensor includes at least one type of sensor, such as a starting switch, an accelerator sensor, a brake sensor, and a steering sensor, which detects the operating state of the occupant regarding the actuator system 4 of the host vehicle 2.
- the communication system 6 acquires communication data available in the driving system DS through wireless communication.
- the communication system 6 may receive a positioning signal from a GNSS (global navigation satellite system) satellite existing in the external environment of the host vehicle 2 .
- the positioning type communication system 6 is, for example, a GNSS receiver.
- the communication system 6 may send and receive communication signals to and from a V2X system existing in the external environment of the host vehicle 2.
- the V2X communication type communication system 6 is at least one type of, for example, a DSRC (dedicated short range communications) communication device, a cellular V2X (C-V2X) communication device, or the like.
- V2X communication includes communication with communication systems of other vehicles that are other road users 3 (V2V), communication with infrastructure equipment such as communication devices installed at traffic lights (V2I), and communication with other road users 3 that are pedestrians. Examples include at least one type of communication with a mobile terminal of a person (V2P), communication with a cloud network or mesh network (V2N), etc.
- the communication system 6 may transmit and receive communication signals to and from a mobile terminal existing in the internal environment of the host vehicle 2 .
- the terminal communication type communication system 6 is at least one type of, for example, a Bluetooth (registered trademark) device, a Wi-Fi (registered trademark) device, an infrared communication device, or the like.
- the map DB 7 stores map data that can be used by the driving system DS.
- the map DB 7 is configured to include at least one type of non-transitory tangible storage medium, such as a semiconductor memory, a magnetic medium, an optical medium, and the like.
- the map DB 7 may be a DB of a locator that estimates the self-state quantity of the host vehicle 2 including its own position.
- the map DB may be a DB of a navigation unit that navigates the travel route of the host vehicle 2.
- the map DB 7 may be constructed by a combination of multiple types of DBs.
- the map DB 7 acquires and stores the latest map data, for example, through V2X communication with an external center via the communication system 6.
- the map data represents the driving environment of the host vehicle 2 and is converted into two-dimensional or three-dimensional data.
- digital data of a high-precision map may be adopted.
- the map data may include road data representing at least one type of, for example, the position coordinates, shape, and road surface condition of the road structure.
- the map data may include, for example, marking data representing at least one type of position coordinates, shapes, etc. of road signs, road markings, and partition lines attached to the road.
- the marking data included in the map data represents landmarks such as traffic signs, arrow markings, lane markings, stop lines, direction signs, landmark beacons, rectangular signs, business signs, or road line pattern changes. It's okay.
- the map data may include, for example, structure data representing at least one type of position coordinates, shapes, etc. of buildings facing the road and traffic lights.
- the marking data included in the map data may represent landmarks such as street lamps, road edges, reflectors, poles, or the back side of road signs.
- the information IF system 8 mediates the transmission of notification information related to driving processing between the occupants of the host vehicle 2, including the driver, and the driving system DS.
- the information IF system 8 includes an HMI (human machine interface) device 80.
- the HMI device 80 may be configured to be able to detect an operation for inputting the intention of the occupant in the host vehicle 2 to the driving system DS.
- the operation detection type HMI device 80 is, for example, at least one type of push switch, lever switch, touch panel, or the like.
- the operation detection type HMI device 80 may be replaced by an actuator sensor or the like as the internal environment sensor 52 of the sensor system 5.
- the HMI device 80 may be configured to be able to detect a gesture for inputting the intention of the occupant in the host vehicle 2 to the driving system DS.
- the gesture detection type HMI device 80 may be replaced by a driver status monitor or the like as the internal environment sensor 52 of the sensor system 5.
- the HMI device 80 may present notification information by stimulating the visual sense of the occupant in the host vehicle 2.
- the visual information presentation type HMI device 80 is, for example, at least one type of HUD (head-up display), CID (center information display), MFD (multi-function display), combination meter, navigation unit, illumination unit, etc. be.
- the HMI device 80 may present notification information by stimulating the occupant's auditory senses.
- the auditory information presentation type HMI device 80 is, for example, at least one type of speaker, buzzer, vibration unit, or the like.
- the HMI device 80 may present notification information by stimulating the occupant's skin sensation.
- the skin sensory information presentation type HMI device 80 includes, for example, a steering wheel vibration unit, a driver seat vibration unit, a steering wheel reaction force unit, an accelerator pedal reaction force unit, a brake pedal reaction force unit, and an air conditioning unit. At least one of them.
- the processing system 1 communicates with an actuator system 4, a sensor system 5, a communication system 6, a map DB 7, and information via at least one of, for example, a LAN (local area network), a wire harness, an internal bus, and a wireless communication line. Connected to IF system 8.
- the processing system 1 includes at least one dedicated computer.
- the dedicated computer configuring the processing system 1 may be an integrated ECU (electronic control unit) that integrates the driving control of the host vehicle 2.
- the dedicated computer configuring the processing system 1 may be a detection ECU that processes sensor data detected in driving control of the host vehicle 2.
- the dedicated computer constituting the processing system 1 may be a recognition ECU that performs recognition in driving control of the host vehicle 2.
- the dedicated computer constituting the processing system 1 may be a judgment ECU or a planning ECU that judges and plans DDT in the driving control of the host vehicle 2.
- the dedicated computer configuring the processing system 1 may be a monitoring ECU that monitors the driving control of the host vehicle 2.
- the dedicated computer configuring the processing system 1 may be an evaluation ECU that evaluates the driving control of the host vehicle 2.
- the dedicated computer configuring the processing system 1 may be a navigation ECU that navigates the travel route of the host vehicle 2.
- the dedicated computer constituting the processing system 1 may be a locator ECU that estimates the self-state quantity including the host vehicle 2's own position.
- the dedicated computer constituting the driving system DS may be an actuator ECU that controls the actuator system 4.
- the dedicated computer configuring the processing system 1 may be an HCU (HMI control unit) that controls the HMI device 80.
- the dedicated computer that makes up the processing system 1 may be a storage ECU that controls data storage.
- the dedicated computer constituting the processing system 1 may be at least one external computer that constructs an external center or a mobile terminal that can communicate via the communication system 6, for example.
- a dedicated computer constituting the processing system 1 has at least one memory 10 and at least one processor 12.
- the memory 10 is at least one type of non-transitory physical storage medium, such as a semiconductor memory, a magnetic medium, and an optical medium, that non-temporarily stores computer-readable programs and data. It is a tangible storage medium.
- the processor 12 includes, as a core, at least one type of CPU (central processing unit), GPU (graphics processing unit), RISC (reduced instruction set computer), or the like.
- the memory 10 may be a storage device that selects and stores at least one type of data and information processed in the driving system DS.
- the memory 10 may be a volatile storage medium such as a RAM (random access memory) that temporarily stores at least one type of data and information processed in the driving system DS.
- the memory 10 may be a database for executing DDT in the driving system DS.
- the memory 10 may be mounted on a board in a non-removable and non-replaceable manner, and examples of such a configuration include eMMC (embedded multi media card) using flash memory.
- the memory 10 may be configured to be removable and replaceable, and examples of such a configuration include, for example, an SD card.
- the memory 10 may be implemented as a dedicated computer constituting the processing system 1 by an SoC (system on a chip) that is integrated into one chip along with the processor 12 and the input/output IF.
- SoC system on a chip
- the processor 12 executes a plurality of instructions included in a processing program stored in the memory 10 as software.
- the driving system DS including the processing system 1 constructs a plurality of functional blocks for performing driving processing of the host vehicle 2.
- the processing program stored in the memory 10 causes the processor 12 to execute a plurality of instructions, so that a plurality of functional blocks are executed. Constructed.
- the plurality of functional blocks thus constructed in the driving system DS include a recognition block 100, a judgment block 120, a monitoring block 140, and a control block 160, which are shown as a functional architecture in FIG.
- the recognition block 100 acquires sensor data from the sensor system 5.
- the recognition block 100 acquires communication data from the communication system 6.
- the recognition block 100 acquires map data from the map DB 7.
- the recognition block 100 recognizes the internal and external environments of the host vehicle 2 by individually processing and then fusion of these acquired data.
- the recognition block 100 acquires data from the sensor system 5, the communication system 6, and the map DB 7, understands the meaning of the acquired data, and understands the external environment of the host vehicle 2 and its own position in that environment.
- the internal and external environments including the internal environment of the host vehicle 2 and the internal environment of the host vehicle 2 are recognized by fusion of the acquired data.
- the recognition block 100 By recognizing the internal and external environments, the recognition block 100 generates recognition information to be provided to the subsequent judgment block 120 and monitoring block 140.
- Recognition block 100 may provide substantially the same recognition information to decision block 120 and monitoring block 140.
- Recognition block 100 may provide different recognition information to decision block 120 and monitoring block 140.
- the recognition information generated by the recognition block 100 describes the state detected for each scene in the driving environment of the host vehicle 2.
- the recognition block 100 may generate recognition information for the object by detecting objects including other road users 3, obstacles, and structures in the external environment of the host vehicle 2.
- the object recognition information may represent at least one type of, for example, separation distance, movement direction, relative velocity, relative acceleration, size, estimated state based on tracking detection, and the like.
- the object recognition information may represent the classification of the object, which is recognized based on the state of the object clustered by, for example, semantic segmentation.
- the recognition block 100 may generate recognition information for the current and future travel paths of the host vehicle 2 by detecting the current and future travel paths.
- the road recognition information may represent at least one type of static structure among, for example, a road surface, a lane, a road edge, and a free space.
- the recognition block 100 may generate the recognition information of the self-state amount of the host vehicle 2 through localization that presumptively recognizes the self-state amount including the self-position.
- the recognition block 100 may generate update data of the map data regarding the running route of the host vehicle 2 at the same time as the recognition information of the own state quantity, and may feed back the updated data to the map DB 7.
- the recognition block 100 may generate recognition information for the markings by detecting the markings associated with the route of the host vehicle 2 .
- the sign recognition information may represent the state of at least one of, for example, a sign, a lane marking, a traffic light, and the like.
- the sign recognition information may further represent traffic rules recognized or specified from the condition of the sign.
- the recognition block 100 may generate recognition information about the weather situation by detecting the weather situation for each scene in which the host vehicle 2 is traveling.
- the recognition block 100 may generate recognition information for the time by detecting the time for each driving scene of the host vehicle 2.
- the judgment block 120 obtains recognition information from the recognition block 100.
- the judgment block 120 may acquire past driving control information from the control block 160 which is a subsequent stage.
- the judgment block 120 may obtain safety guarantee information, which will be described later, from the monitoring block 140.
- the judgment block 120 includes a performance achievement prediction block 122 and a driving plan block 124 as sub-functional blocks for planning the driving of the host vehicle 2 according to predictions based on the acquired information.
- the performance achievement prediction block 122 predicts the future behavior of other road users 3 in the external environment of the host vehicle 2 in time series. At this time, the performance achievement prediction block 122 performs a performance achievement prediction regarding the future behavior of the other road user 3 as a prediction for achieving the target performance in the host vehicle 2 through the subsequent driving plan block 124 .
- the future behavior predicted to achieve performance may include the risky behavior of other road users 3 whose potential risks with the host vehicle 2 can be foreseen.
- the future behavior predicted to achieve performance may be the future trajectory of the other road user 3.
- the future trajectory may be predicted to achieve performance such that at least one type of physical quantity of motion regarding the other road user 3 is defined in time series, for example, among position, velocity, acceleration, yaw rate, and direction of motion.
- the performance achievement prediction block 122 is preferably constructed of at least one type of a dedicated computer mounted on the host vehicle 2 and a dedicated computer external to the host vehicle 2.
- the performance achievement prediction block 122 is constructed by a dedicated computer that is physically common to the operation planning block 124, but may be constructed by a dedicated computer that is physically separate from the operation planning block 124.
- the performance achievement prediction block 122 is constructed by a dedicated computer that is physically separate from the recognition block 100, or may be constructed by a dedicated computer that is physically common to the recognition block 100.
- the performance achievement prediction block 122 may interpret the driving environment, which is the situation in which the host vehicle 2 is placed, as a basic process for predicting performance achievement. At this time, the performance achievement prediction block 122 may interpret the intention and behavior based on the classification of the other road user 3 who is a dynamic object, or may interpret the driving situation that can be classified.
- the intention and behavior interpretation of the other road user 3 may be an interpretation of a behavior probability based on the intention of the other road user 3, such as a lane change probability.
- the interpretation of the driving situation may be, for example, the interpretation of traffic rules, traffic congestion, and the like. At least a portion of the environmental interpretation that forms the basis of such performance achievement prediction may be executed by the recognition block 100, and the interpretation result as recognition information may be provided to the performance achievement prediction block 122.
- the performance achievement prediction block 122 uses a statistical model modeling a positive risk balance based on risk-benefit evaluation in a social traffic environment (hereinafter, the positive risk balance statistical model is particularly referred to as a risk balance model). It is a good idea to make an achievement prediction.
- the risk balance model calculates, for example, the degree of contribution and/or probability distribution of actions that can reduce the risk of an accident, in order to avoid the risk of unreasonable liability of others (that is, the potential accident responsibility of other road users 3).
- the design may be based on social requirements such as statistical data and traffic rules.
- the risk balance model may be designed as a road user behavior model that is unique to each location in the traffic environment where the road user can travel.
- Such a risk balance model is preferably constructed in the form of at least one of, for example, a mathematical model that formulates social requirements and a computer program that executes processing according to the mathematical model. Therefore, the parameters of the risk balance model may be tuned based on past operation control information by the control block 160.
- the performance achievement prediction block 122 calculates the range of future actions (hereinafter referred to as performance achievement range) Rp for achieving the target performance in the host vehicle 2 based on the prediction information obtained as a result of the performance achievement prediction. 4 and 5 as shown in the example.
- the performance achievement prediction can be said to be a prediction of future behavior regarding other road users 3 for setting the performance achievement range Rp so as to provide the vehicle movement necessary to achieve the target performance. Therefore, the performance achievement prediction block 122 shown in FIG. 3 selects the target performance that is important for each scene in which the performance achievement range Rp is set based on the prediction information based on the performance achievement prediction from among the multiple performances regarding the host vehicle 2. may be selected.
- a single specific performance regarding the host vehicle 2 may be fixed as the target performance.
- the target performance for which the performance achievement range Rp is set may be safety performance that is statistically and socially determined to be safe for the host vehicle 2.
- safety performance may be determined based on a risk balance model used to predict performance achievement.
- the target performance for which the performance achievement range Rp is set may be fuel efficiency, which is determined according to the energy saving performance expected of the host vehicle 2.
- fuel efficiency may be defined as a concept including electricity efficiency.
- the fuel efficiency performance may be determined using a statistical model modeled based on, for example, social evaluation data of actual fuel efficiency.
- the target performance for which the performance achievement range Rp is set may be safety performance required of the host vehicle 2, such as at least one of passenger ride comfort performance and vibration damping performance in a service vehicle.
- the safety performance may be determined using a statistical model modeled based on, for example, social market research data.
- the target performance for which the performance achievement range Rp is set is the service performance required of the host vehicle 2, such as at least one of relaxation performance in a tourism service vehicle, express delivery performance in a delivery service vehicle, etc. Good too.
- the service performance may be determined using, for example, a statistical model modeled based on accumulated data for each servicer that socially operates service vehicles.
- the performance achievement prediction block 122 sets a performance achievement range Rp regarding such target performance.
- the performance achievement range Rp is a permissible range of physical quantities of motion for giving the host vehicle 2 the vehicle motion necessary to achieve the target performance based on the risk balance model or statistical model used to select the target performance. may be set.
- the physical quantities of movement that define the permissible range that is the performance achievement range Rp are, for example, the speed, acceleration, attitude angle, and separation distance from other road users 3 of the host vehicle 2 ( Figures 4 and 5 are examples of acceleration).
- at least one type is the basis of the driving plan in the driving planning block 124 at the later stage. Setting of such performance achievement range Rp may be performed by the operation plan block 124 prior to the operation plan described later.
- the performance achievement prediction block 122 may output at least one type of the prediction information acquired as described above and the setting information of the set performance achievement range Rp to the memory 10 as performance achievement information.
- the memory 10 to which the performance achievement information is output may be installed in the host vehicle 2, or may be installed outside the host vehicle 2, for example, at an external center, depending on the type of dedicated computer configuring the driving system DS. You can leave it there.
- the output performance achievement information may be temporarily stored in the memory 10 and provided to the operation planning block 124.
- the output performance achievement information may be stored in the memory 10 as evidence information.
- the output performance achievement information may be read from the memory 10, which serves as a temporary storage location or storage location as evidence information, and may be transmitted via the communication system 6 to, for example, an external center or the like outside the host vehicle 2.
- the performance achievement information serving as evidence information may be stored in an unencrypted state, or may be stored in an encrypted or hashed state.
- the performance achievement information serving as evidence information may be stored in the memory 10 in association with behavior information representing the actual behavior of the host vehicle 2 as past driving control information by the control block 160.
- the performance achievement information accumulated in this way may be used as a lagging indicator in the training of a risk balance model, which is a predictive model for predicting performance achievement, or as a leading indicator in the verification and validity evaluation of the risk balance model. It may be utilized.
- the driving plan block 124 plans driving for the host vehicle 2 according to the performance achievement prediction and the performance achievement range Rp by the performance achievement prediction block 122. Therefore, the operation planning block 124 performs an operation plan based on the performance achievement information provided from the performance achievement prediction block 122.
- the driving plan block 124 plans a route for the host vehicle 2 to travel in the future through driving control. That is, the driving planning block 124 implements the DDT function of planning a route as a strategic function of the host vehicle 2.
- the driving plan block 124 may plan at least one type of route and lane to the destination based on recognition information estimating the self-position of the host vehicle 2 . At this time, the driving plan block 124 may plan at least one type of lane change request and deceleration request based on the planned lane.
- the driving planning block 124 plans the future behavior of the host vehicle 2 based on the planned route and lanes as well as the performance achievement information provided by the performance achievement prediction block 122. That is, the driving planning block 124 implements a DDT function that plans the tactical behavior of the host vehicle 2.
- the behavior planning function of the driving plan block 124 may include a function of generating transition conditions regarding the state transition of the host vehicle 2.
- the transition condition regarding the state transition of the host vehicle 2 may correspond to a triggering condition. Therefore, the behavior planning function may include a function of determining the state transition of an application that implements DDT, and further the state transition of driving behavior, based on the generated transition conditions.
- the driving plan block 124 plans a future trajectory to be given to the host vehicle 2 along the planned route based on the performance achievement information provided by the performance achievement prediction block 122. That is, the driving plan block 124 realizes a DDT function that plans a future trajectory for the host vehicle 2 to travel as a path plan.
- the future trajectory planned by the driving plan block 124 may define at least one of the physical quantities of motion regarding the host vehicle 2, such as position, velocity, acceleration, yaw rate, and direction of motion, in chronological order. It is preferable that the prescribed time-series trajectory plan constructs a scenario for future travel by navigating the host vehicle 2. Therefore, the trajectory plan may include a function to select or switch an optimal path plan from among a plurality of path plans.
- the driving plan block 124 may determine the transition of the driving mode according to the driver's intention based on at least one type of the recognition information regarding the driver by the recognition block 100, such as intention estimation information and biological information. .
- the driving plan block 124 may determine whether or not the driver is impaired based on at least one type of information recognized by the recognition block 100 regarding the driver, such as intention estimation information and biological information.
- the operation planning block 124 may determine whether there is a failure in each of the physical components 1, 4 to 8 by monitoring the operation system DS.
- the driving plan block 124 includes performance achievement information obtained by the performance achievement prediction block 122, driving mode transition determination results, driver failure determination results, driving system DS failure determination results, future route planning results, future behavior planning results, and Adjustment of the automatic driving level in the host vehicle 2 may be planned based on at least one type of future trajectory planning results. Adjustment of the automated driving level includes a takeover/handover of DDT between the driving system DS and the driver due to the transition of the driving mode between automated driving and manual driving. It's okay.
- the handover between automatic driving and manual driving may be realized by setting an operational design domain (ODD) in which automatic driving is executed, and in a scenario accompanying entry into or exit from the ODD.
- ODD operational design domain
- the driving planning block 124 may plan a DDT fallback for the driver who is the fallback backup user to manually drive the host vehicle 2 to a minimal risk condition (MRC). .
- MRC minimal risk condition
- the adjustment of the automatic driving level planned by the driving plan block 124 may include degenerate driving of the host vehicle 2.
- the drive planning block 124 may plan a best effort to transition the host vehicle 2 to the MRC by autonomous driving and autonomous stopping to minimize harm or risk of an accident.
- these best efforts include adjustments that maintain the autonomous driving level, such as DDT fallback or minimum risk manoeuvre (MRM) to reach MRC as a safe state.
- An emergency manoeuvre/emergency operation may be planned. At this time, notification accompanying the emergency operation may be planned, for example, by the information IF system 8 or the like so as to make the transition to MRC more conspicuous both inside and outside the host vehicle 2.
- the driving plan block 124 further plans the driving control of the host vehicle 2 according to at least the route plan, behavior plan, trajectory plan, and driving level plan among the plans described above.
- control commands regarding the navigation operation of the host vehicle 2 and the driver's support operation are generated as control actions. That is, the driving planning block 124 implements a DDT function that plans the motion control requests of the host vehicle 2.
- the control command generated by the operation plan block 124 may include control parameters for controlling the actuator system 4. Such a control plan may be performed by the control block 160 prior to the operation control described below.
- the monitoring block 140 acquires recognition information from the recognition block 100.
- the monitoring block 140 may acquire past operation control information from the control block 160 that is a subsequent stage.
- the monitoring block 140 monitors the driving of the host vehicle 2 according to predictions based on the acquired information, and includes a safety guarantee prediction block 142 and a driving restriction block 144 as sub-functional blocks for setting constraints on the driving. Contains.
- the safety guarantee prediction block 142 predicts the future behavior of other road users 3 in the external environment of the host vehicle 2 in chronological order. At this time, the safety guarantee prediction block 142 performs a safety guarantee prediction regarding the future behavior of the other road user 3 as a prediction for ensuring reasonably foreseeable safety in the host vehicle 2 through the subsequent driving restriction block 144.
- the future behavior that is predicted as a safety guarantee may include a risky behavior in which a potential risk with the host vehicle 2 can be foreseen.
- the future behavior predicted to ensure safety may be the future trajectory of other road users 3.
- the future trajectory is preferably predicted with safety so as to define at least one type of physical quantity of movement regarding the other road user 3 in time series, for example, among position, speed, acceleration, yaw rate, direction of movement, and the like.
- the safety guarantee prediction made by the safety guarantee prediction block 142 may be a prediction for the near future rather than the performance achievement prediction made by the performance achievement prediction block 122.
- the performance achievement prediction made by the performance achievement prediction block 122 may be a prediction that precedes the safety guarantee prediction made by the safety guarantee prediction block 142 in the time axis.
- the safety guarantee prediction block 142 is preferably constructed by at least one type of dedicated computer installed in the host vehicle 2.
- the safety guarantee prediction block 142 is constructed by a dedicated computer physically common to the driving restriction block 144, but may be constructed by a dedicated computer physically separated from the driving restriction block 144.
- the security prediction block 142 is constructed by a dedicated computer that is physically separate from the recognition block 100, but may be constructed by a dedicated computer that is physically common to the recognition block 100.
- the safety guarantee prediction block 142 is constructed by a dedicated computer that is physically separate from the performance achievement prediction block 122, but may be constructed by a dedicated computer that is physically common to the performance achievement prediction block 122.
- the safety prediction by the safety prediction block 142 is physically independent from the performance achievement prediction by the performance achievement prediction block 122. Good.
- the prediction blocks 142 and 122 are constructed by a common dedicated computer, the safety prediction by the safety prediction block 142 is functionally independent from the performance achievement prediction by the performance achievement prediction block 122. good.
- the fact that the safety guarantee prediction is independent from the performance achievement prediction means that the prediction information from the performance achievement prediction is not substantially used for the safety guarantee prediction.
- each prediction block 142, 122 is constructed by a separate dedicated computer, the performance achievement prediction by the performance achievement prediction block 122 is physically independent from the safety guarantee prediction by the safety guarantee prediction block 142.
- the prediction information based on the safety guarantee prediction may be physically transmitted between dedicated computers and used.
- the performance achievement prediction by the performance achievement prediction block 122 may be made functionally independent from the safety guarantee prediction by the safety guarantee prediction block 142.
- the prediction information based on the safety guarantee prediction may be used functionally.
- the safety guarantee prediction block 142 may interpret the driving environment, which is the situation in which the host vehicle 2 is placed, as a basic process for performing safety guarantee prediction.
- the environmental interpretation by the safety guarantee prediction block 142 may be realized in accordance with the environmental interpretation by the performance achievement prediction block 122.
- the environmental interpretation by the safety guarantee prediction block 142 may be realized independently from the environmental interpretation by the performance achievement prediction block 122. For example, in a scene where there is a lane structure such as a lane, a situation where the risk of a rear-end collision or a frontal collision is potentially expected in the vertical direction, and a situation where the risk of a side collision is potentially expected in the lateral direction are interpreted. may be done.
- state quantities regarding the host vehicle 2 and other road users 3 may be converted to a coordinate system assuming a straight lane.
- a situation where there is a potential risk of track collision in any direction of the host vehicle 2 may be interpreted.
- At least part of the environmental interpretation that forms the basis of such safety guarantee prediction may be executed by the recognition block 100, and the interpretation result as recognition information may be provided to the safety guarantee prediction block 142.
- the environmental interpretation that is the basis of the performance achievement prediction is also at least partially executed by the recognition block 100, so that a common interpretation result is given to each of the safety guarantee prediction block 142 and the performance achievement prediction block 122. Good too.
- the safety guarantee prediction block 142 preferably performs safety guarantee prediction in accordance with the driving policy by using a safety model described according to the driving policy and its safety.
- the driving policy followed by the safety model is defined based on a vehicle level SOTIF strategy (VLSS) that guarantees safety of the intended functionality (SOTIF).
- VLSS vehicle level SOTIF strategy
- SOTIF safety of the intended functionality
- the safety model is described by following the driving policy that is the implementation of VLSS and by modeling SOTIF.
- the safety model may then be designed to avoid potential accident liability due to unreasonable risks or misuse by road users in accordance with accident liability rules.
- the safety model may be a responsibility sensitive safety model that complies with accident liability rules according to a driving policy.
- the safety model may be defined as safety-related models themselves, which represent safety-related aspects of behavior probabilities based on assumptions about reasonably foreseeable behavior of other road users 3. However, it may be defined in a model that constitutes a part of the safety-related model.
- a safety model may be constructed in the form of at least one of, for example, a mathematical model that formulates vehicle-level safety, a computer program that executes processing according to the mathematical model, and the like. Therefore, the safety model may have its parameters tuned by training using a machine learning algorithm such as DNN, which back-propagates past driving control information by the control block 160 to the safety model.
- the safety guarantee prediction block 142 predicts the future behavior of the other road user 3 based on the safety model by predicting a reasonably foreseeable safety range Rs between the host vehicle 2 and the other road user 3 as illustrated in FIGS. It may be assumed as follows. At this time, the safety guarantee prediction block 142 assumes a safety range Rs for avoiding the risk of unreasonable self-blame (that is, potential accident liability of the host vehicle 2) based on a safety model that complies with accident liability rules. It's okay.
- the safety range Rs may be defined as a range in which an unreasonable risk is expected to occur if the performance limit of the driving system DS is exceeded. In other words, the boundary of the safety range Rs may mean the strictest safety condition assumed according to the safety model.
- the safety guarantee prediction block 142 shown in FIG. 3 defines the boundaries of the safety range Rs so as to ensure reasonably foreseeable safety in the host vehicle 2 based on the prediction information obtained as a result of the safety guarantee prediction.
- the safety guarantee prediction can be said to be a prediction of future behavior regarding other road users 3 for setting the boundaries of a reasonably foreseeable safety range Rs in the host vehicle 2.
- the motion physical quantities that define the boundaries of the safety range Rs are, for example, the speed, acceleration, attitude angle, and separation distance from other road users 3 of the host vehicle 2 (FIGS. 4 and 5 are examples of acceleration).
- This is at least one type that becomes the basis for operation monitoring and operation restrictions in the operation restriction block 144 at the subsequent stage.
- Such boundary setting of the safety range Rs may be performed by the driving constraint block 144 prior to driving monitoring and constraint setting, which will be described later.
- a safety envelope based on a safety model between the host vehicle 2 and other road users 3 may be assumed.
- a safety envelope may be defined here as a set of limits and conditions against which the operating system DS is designed to act as constraints or controls in order to maintain operation within an acceptable level of risk. good.
- Such a safety envelope may be set as a physics-based margin around each road user, including the host vehicle 2 and other road users 3, by a critical value or limit value of a physical quantity of motion that provides the boundary.
- the safety distance may be set from a profile related to at least one type of physical quantity of motion based on a safety model for the host vehicle 2 and other road users 3 that are assumed to follow the driving policy.
- the safety distance may be assumed to define a boundary around the host vehicle 2 that secures a physically-based margin with respect to the movement of the other road user 3 predicted based on the safety model.
- the safe distance may be assumed taking into account the reaction time until a proper response is executed by each road user.
- a safety distance to avoid the risk of a rear-end collision and a frontal collision in the longitudinal direction of the host vehicle 2 may be calculated.
- a safety distance to avoid the risk of a side collision in the lateral direction of the host vehicle 2. may be calculated.
- a safe distance that avoids the risk of track collision in any direction of the host vehicle 2 may be calculated.
- the safety guarantee prediction block 142 may output at least one type of the prediction information acquired as described above and the boundary information of the set safety range Rs to the memory 10 as safety guarantee information.
- the memory 10 to which the safety guarantee information is output may be installed in the host vehicle 2 or may be installed outside the host vehicle 2, for example, at an external center, depending on the type of dedicated computer constituting the driving system DS. You can leave it there.
- the output safety guarantee information is preferably temporarily stored in the memory 10 and provided to the driving restriction block 144.
- the output security information may be stored in the memory 10 as evidence information.
- the output performance achievement information may be read from the memory 10, which serves as a temporary storage location or storage location as evidence information, and may be transmitted via the communication system 6 to, for example, an external center or the like outside the host vehicle 2.
- the security information serving as evidence information may be stored in an unencrypted state, or may be stored in an encrypted or hashed state.
- the safety guarantee information serving as evidence information may be stored in the memory 10 in association with behavior information representing the actual behavior of the host vehicle 2 as past driving control information by the control block 160.
- the safety guarantee information serving as evidence information may be stored in the memory 10 in association with the performance achievement information by the performance achievement prediction block 122.
- the safety guarantee information accumulated in this way may be used as a lagging indicator in the training of a safety model that is a predictive model for predicting safety guarantees, or as a leading indicator in the verification and validity evaluation of the safety model. may be done.
- the driving constraint block 144 sets constraints based on the monitoring for the driving control of the host vehicle 2 monitored according to the safety guarantee prediction by the safety guarantee prediction block 142 and the boundary of the safety range Rs. Therefore, the driving restriction block 144 performs driving control monitoring and constraint setting based on the safety guarantee information provided from the safety guarantee prediction block 142. At this time, the necessity of constraint setting may be monitored depending on whether or not there is a violation of the safety envelope assumed in the setting of the safety range Rs by the safety guarantee prediction block 142. At this time, if a safe distance is assumed as the safety envelope, it is determined that there is no violation of the safety envelope when the actual distance between the host vehicle 2 and other road users 3 exceeds the safe distance. It's okay. On the other hand, when the actual distance between the host vehicle 2 and the other road user 3 becomes less than or equal to the safe distance, it may be determined that there is a violation of the safety envelope.
- the driving constraint block 144 may calculate through simulation a reasonable scenario that provides the host vehicle 2 with appropriate actions to take as an appropriate response when it is determined that the safety envelope has been violated.
- the state transition between the host vehicle 2 and other road users 3 is estimated, and the actions to be taken for each transition state are set as constraints (detailed later) for the host vehicle 2. Good too.
- a limit value that limits at least one type of physical quantity of motion given to the host vehicle 2 as a constraint on the host vehicle 2 may be calculated.
- the control block 160 obtains control commands from the operation planning block 124 of the decision block 120.
- Control block 160 obtains constraint information from operation constraint block 144 of monitoring block 140 .
- the control block 160 controls the operation of the host vehicle 2 according to the planned control commands when no constraints are set by the operation constraint block 144. That is, the control block 160 implements a DDT function that provides control actions to the host vehicle 2.
- a use case for which constraints are set by the operation constraint block 144 is a situation in which the operation is planned within the performance achievement range Rp, which falls within the boundary of the safety range Rs, as shown by cross hatching in FIG. etc. are mentioned.
- the control block 160 may obtain recognition information, such as vehicle motion, regarding the host vehicle 2 from the recognition block 100 or via the determination block 120 for use in vehicle control.
- the control block 160 imposes a constraint on the planned driving control of the host vehicle 2.
- constraints are set by the operation constraint block 144
- an operation is planned in a range exceeding the boundary of the safety range Rs within the performance achievement range Rp, as shown by cross hatching in FIG. Examples include situations where
- the constraints on the driving control may be functional constraints or degraded constraints.
- the constraints on the operation control may be other constraints than these.
- constraints on operational control are preferably given by limits on control commands.
- the control commands may be restricted according to the scenario.
- the control parameters of the actuator system 4 included in the control command may be corrected based on the limit value.
- processing flow a flow of a processing method (hereinafter referred to as a processing flow) for performing a driving process of the host vehicle 2 according to the flowchart shown in FIG. be done.
- each "S" in the processing flow means a plurality of steps executed by a plurality of instructions included in the processing program.
- the recognition block 100 generates recognition information by recognizing the internal and external environments of the host vehicle 2. After the execution of S10, the performance achievement sequence of S20, S30, and S40 and the safety guarantee sequence of S50, S60, and S70 are executed in parallel.
- the judgment block 120 uses the performance achievement prediction block 122 to predict the performance achievement regarding the future behavior of the other road user 3 as a prediction for achieving the target performance in the host vehicle 2. At this time, performance achievement prediction can be realized based on the risk balance model.
- the judgment block 120 sets the performance achievement range Rp in which the host vehicle 2 achieves the target performance in accordance with the performance achievement prediction in S20 by the performance achievement prediction block 122.
- the judgment block 120 uses the operation planning block 124 to make a driving plan for the host vehicle 2 according to the performance achievement prediction in S20 and the performance achievement range Rp in S30.
- the monitoring block 140 uses the safety guarantee prediction block 142 to predict the future behavior of other road users 3 as a prediction for ensuring reasonably foreseeable safety in the host vehicle 2. conduct. At this time, safety guarantee prediction can be realized based on the safety model.
- the monitoring block 140 sets the boundary of the safety range Rs that guarantees safety in the host vehicle 2 by the safety guarantee prediction block 142 according to the safety guarantee prediction in S50.
- the monitoring block 140 uses the driving constraint block 144 to monitor and set constraints on the host vehicle 2 according to the safety guarantee prediction in S50 and the boundary of the safety range Rs in S60.
- the control block 160 determines whether or not constraints have been set for the host vehicle 2 through the safety guarantee sequence of S50, S60, and S70. As a result, in S90 when a negative determination is made, the control block 160 controls the host vehicle 2 according to the driving plan in S40 of the performance achievement sequence. On the other hand, in S100 when an affirmative determination is made, the control block 160 instructs the host to apply the constraints set in S70 of the safety guarantee sequence to the operation planned in S40 of the performance achievement sequence. Controls vehicle 2. With the completion of the execution of these steps S90 and S100, the current execution of the processing flow ends.
- the performance achievement prediction in S20 and the safety guarantee prediction in S50 are preferably respectively adapted to changes in perception capabilities or perception performance in the host vehicle 2. Therefore, as shown in FIG. 7, the performance achievement prediction in S20 and the safety guarantee prediction in S50 may be executed in accordance with the situations ⁇ to ⁇ classified below.
- ( ⁇ ) A situation in which visibility of other road users 3 is ensured at both the past timing and the current timing by the recognition function of the driving system DS in the host vehicle 2.
- ( ⁇ ) A situation in which the visibility of other road users 3 by the recognition function in the driving system DS of the host vehicle 2 was limited at the past timing and secured at the current timing.
- ( ⁇ ) A situation in which visibility of other road users 3 by the recognition function of the driving system DS in the host vehicle 2 was ensured at the past timing and restricted at the current timing.
- ( ⁇ ) A situation in which visibility of other road users 3 by the recognition function of the driving system DS in the host vehicle 2 is restricted at both the past timing and the current timing.
- the past timing may correspond to the execution timing of each prediction in S20 and S50 among at least one past execution prior to the current execution of the processing flow.
- the current timing may correspond to the execution timing of each prediction in S20 and S50 in the current execution of the processing flow.
- the prediction of performance achievement in S20 is based on the recognition history that can be interpreted from the recognition information obtained by the recognition function whose visibility has been ensured at both the past and present timings. Future behavior prediction may be realized.
- the safety prediction in S50 is based on recognition information such as position and speed using a recognition function whose visibility has been ensured at both past and present timings, thereby ensuring safety according to the safety model. Future behavior prediction of other road users 3 within the range Rs may be realized.
- the performance achievement prediction in S20 uses the recognition information obtained by the recognition function whose visibility is ensured at the current timing and the driving history regarding the other road user 3 at the past timing when the visibility of the recognition function is restricted. Based on this, future behavior prediction of other road users 3 may be realized according to the risk balance model.
- the driving history at the past timing may be traffic flow recognition information acquired from the other road user 3 or an external center at the current timing through V2X communication via the communication system 6.
- the safety prediction in S50 is based on recognition information such as position and speed using a recognition function whose visibility is ensured at the current timing. Future behavior prediction of other road users 3 may be realized.
- the performance achievement prediction in S20 is based on the historical information of the recognition history, which can be interpreted from the recognition information by the recognition function whose visibility was ensured at the past timing, to predict the performance of other road users 3 according to the risk balance model. Future behavior prediction may be realized.
- the safety guarantee prediction in S50 is based on recognition information such as position and speed using a recognition function whose visibility was ensured in the past timing, so that within the safety range Rs according to the safety model, The future behavior prediction of the other road user 3 may be realized assuming the movement of the other road user 3.
- the performance achievement prediction in S20 predicts the future behavior of the other road user 3 according to the risk balance model based on the driving history of the other road user 3 at past timings when the visibility of the recognition function was limited. May be realized.
- the driving history at the past timing may be traffic flow recognition information acquired at the current timing through V2X communication, as in the case of situation ⁇ .
- the safety prediction of S50 predicts safety according to the safety model in a place where the visibility of the recognition function is limited at both past and present timings, such as a blind spot from the host vehicle 2. It may be a prediction of the future behavior of the other road user 3 assuming movement within the range Rs.
- the performance achievement prediction is made by predicting the future behavior of other road users 3 in the external environment of the host vehicle 2.
- the operation plan is executed. Therefore, in the host vehicle 2 of the first embodiment, as a prediction to ensure reasonably foreseeable safety, the future behavior of other road users 3 is based on a safety guarantee prediction that is predicted independently of the performance achievement prediction. Then, operation monitoring is executed. According to this, by monitoring the operation of the host vehicle 2 that is planned according to the performance achievement prediction according to the safety guarantee prediction, it becomes possible to achieve a balance between performance and safety for the operation concerned. .
- the second embodiment is a modification of the first embodiment.
- the function of acquiring constraint information from the operation constraint block 144 of the monitoring block 140 is realized by the operation planning block 2124 of the judgment block 2120 instead of the control block 2160. be done. Therefore, the driving plan block 2124 in the case where no restrictions are set by the driving restriction block 144 plans the driving of the host vehicle 2 according to the first embodiment. On the other hand, when constraints are set by the driving constraint block 144 and constraint information is acquired, the driving plan block 2124 imposes constraints on the driving plan at the stage of planning the driving of the host vehicle 2 according to the first embodiment. . In either case, the control block 2160 executes the driving control of the host vehicle 2 planned by the driving plan block 2124.
- the judgment block 2120 determines whether constraints have been set for the host vehicle 2 through the safety guarantee sequence of S50, S60, and S70. It is determined by the driving plan block 2124 whether or not the operation plan is executed. If a negative determination is made, in S2041 of the performance achievement sequence, the judgment block 2120 uses the operation plan block 2124 to create a driving plan for the host vehicle 2 according to the performance achievement prediction in S20 and the performance achievement range Rp in S30. conduct.
- the judgment block 2120 determines whether the operation of the host vehicle 2 is safe in accordance with the performance achievement prediction in S20 and the performance achievement range Rp in S30.
- a driving plan block 2124 performs a driving plan so as to provide constraints according to S70 of the security sequence.
- the control block 2160 controls the host vehicle 2 according to the driving plan of the step before the transition among S2041 and S2042. As described above, upon completion of the execution of S2080, the current execution of the processing flow ends.
- the third embodiment is a modification of the second embodiment.
- the monitoring function and constraint setting function by the driving constraint block 3144 are realized as part of the functions in the driving planning block 3124 of the judgment block 3120. Therefore, the monitoring function and constraint setting function by the driving constraint block 3144 may be called for each of a plurality of applications or in common by a plurality of applications on the software while the planning function by the driving plan block 3124 is being executed.
- the safety guarantee prediction function by the safety guarantee prediction block 3142 is independent not only from the performance achievement prediction by the performance achievement prediction block 122, but also from the operation plan by the operation plan block 3124 and the operation monitoring by the operation constraint block 3144. It would be good if you could.
- the judgment block 3120 is based on the safety guarantee prediction in S50 and the boundary of the safety range Rs in S60.
- the driving restriction block 3144 monitors the driving of the host vehicle 2 and sets constraints. Therefore, in S3040 following S3070 in the performance achievement sequence, the decision block 3120 uses the driving plan block 3124 to determine whether constraints have been set for the host vehicle 2 through the safety guarantee sequence of S50, S60, and S3070.
- the judgment block 3120 uses the operation plan block 3124 to create a driving plan for the host vehicle 2 according to the performance achievement prediction in S20 and the performance achievement range Rp in S30. conduct. If an affirmative determination is made in response to this, in S3042 of the performance achievement sequence, the judgment block 3120 determines in S3070 the operation of the host vehicle 2 according to the performance achievement prediction in S20 and the performance achievement range Rp in S30.
- a driving plan block 3124 performs driving planning so as to impose constraints according to the following. When either of S3041 and S3042 is completed, the processing flow moves to S2080.
- the dedicated computer that constitutes the processing system 1 may have at least one of a digital circuit and an analog circuit as a processor.
- digital circuits include, for example, ASIC (application specific integrated circuit), FPGA (field programmable gate array), SOC (system on a chip), PGA (programmable gate array), and CPLD (complex programmable logic device). , at least one type.
- ASIC application specific integrated circuit
- FPGA field programmable gate array
- SOC system on a chip
- PGA programmable gate array
- CPLD complex programmable logic device
- the driver who is the operator among the occupants of the host vehicle 2 may be replaced by a remote operator or remote driver who remotely operates the host vehicle 2 at an external center.
- the host mobile body to which the driving system DS and the processing system 1 are applied may be an autonomous robot capable of transporting luggage, collecting information, etc. by autonomous running or remote running.
- the processing system 1 according to each of the embodiments and modifications includes a processing circuit (for example, a processing ECU, etc.) or It may be implemented in the form of a semiconductor device (eg, a semiconductor chip, etc.).
- a road user may be a person who uses the road, including sidewalks and other adjacent spaces.
- a road user may be a user on or adjacent to an active road for the purpose of moving from one location to another.
- road users may be vulnerable road users and non-vulnerable road users who do not play the role of the self-driving vehicle.
- Dynamic driving tasks may be real-time operational and tactical functions for maneuvering a vehicle in traffic.
- the behavior of the own vehicle may be an interpretation of vehicle motion based on traffic conditions.
- vehicle motion may be the vehicle state and its dynamics in terms of physical quantities (for example, speed, acceleration, etc.).
- a scenario may be a depiction of the temporal relationships between several scenes within a sequence of scenes, including goals and values in a particular situation influenced by actions and events.
- a scenario may be a depiction of a continuous chronological sequence of activities that integrates the subject vehicle, all its external environments, and their interactions in the process of performing a particular driving task.
- the situation is a factor that can affect the behavior of the system, and may include traffic conditions, weather, and the behavior of the own vehicle.
- a triggering condition is a scenario that acts as a trigger for a subsequent system reaction that contributes to the failure to prevent, detect, and mitigate unsafe behavior and reasonably foreseeable indirect misuse. It may be a specific condition.
- the operational design domain may be the specific conditions under which a given (autonomous) driving system is designed to function.
- the operational design domain is the operating conditions under which a given (automated) driving system or feature is specifically designed to function, including environmental, geographic, and time-of-day constraints and/or specific traffic or road characteristics.
- the operating conditions may include, but are not limited to, the necessary presence or absence of a.
- An automated driving system may be a set of hardware and software that can continuously perform the entire DDT, regardless of whether it is limited to a specific ODD.
- Safety of the intended functionality may be the absence of unreasonable risks due to the insufficiency of the intended functionality or its implementation.
- Driving policies may be strategies and rules that define control actions at the vehicle level.
- VLSS vehicle level SOTIF strategy
- An unreasonable risk may be a risk that is judged to be unacceptable in a particular situation according to valid social moral concepts.
- Safety-related models may be representations of safety-related aspects of driving behavior based on assumptions about the reasonably foreseeable behavior of other road users.
- the safety-related model may be an on-board or off-board safety verification device or safety analysis device, a mathematical model, a more conceptual set of rules, a set of scenario-based behaviors, or a combination thereof.
- a safety envelope is a set of limits and conditions to which an (automated) driving system is designed to operate subject to constraints or controls in order to maintain operation within an acceptable level of risk. It's okay.
- the safety envelope may be a general concept that can be used to accommodate all the principles to which a driving policy can adhere, according to which the own vehicle operated by an (automated) driving system has a Can have one or more boundaries.
- a proper response may be an action that resolves a dangerous situation when other road users are acting in accordance with assumptions about reasonably foreseeable behavior.
- a safe state may be a reasonably safe mode of operation.
- the performance limit may be a design limit value at which the system can achieve its purpose, and can be set for multiple parameters.
- a minimal risk condition may be a condition of the vehicle to reduce the risk of not being able to complete a given trip.
- the minimum risk state may be a state in which the user or the (automated) driving system brings the vehicle after performing minimum risk maneuvers in order to reduce the risk of a collision if a given trip cannot be completed.
- MRM Minimum risk manoeuvre
- DDT fallback is a system for the driver or (automated) driving system to perform a transition to DDT or MRC after the occurrence of a fault or the detection of a malfunction, or upon the detection of a potentially dangerous behavior.
- the response may be as follows.
- An emergency maneuver may be a maneuver performed for the purpose of avoiding or mitigating a collision in the event that the vehicle is at imminent risk of collision.
- a takeover may be a transfer of driving tasks between an (automated) driving system and a driver.
- the driver may be a user who performs some or all of the DDT and/or DDT fallback for a particular vehicle in real time.
- the remote driver may be a driver who is not seated in a position to manually operate the vehicle's on-board brake, accelerator, steering, and transmission gear selection input devices, but who is able to operate the vehicle.
- the operator may be a designated person suitably trained and authorized to operate the motor vehicle.
- the remote operator may be an operator who is not seated in a position to manually operate the vehicle's on-board brake, accelerator, steering, and transmission gear selection input devices, but who is able to operate the vehicle with or without direct vision.
- V2X may be a technology that augments vehicles to exchange additional information with infrastructure, other vehicles, and other road users.
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Abstract
ホスト移動体の運転に関する処理を遂行するために、プロセッサにより実行される処理方法は、ホスト移動体において目標性能を達成するための予測として、ホスト移動体の外部環境における他道路ユーザの将来行動を予測する性能達成予測と、ホスト移動体の運転を性能達成予測に応じて計画する運転計画と、ホスト移動体において合理的に予見可能な安全を担保するための予測として、外部環境における他道路ユーザの将来行動を性能達成予測から独立して予測する安全担保予測と、ホスト移動体の運転を安全担保予測に応じて監視する運転監視とを、含む。
Description
この出願は、2022年4月1日に日本に出願された特許出願第2022-61926号を基礎としており、基礎の出願の内容を、全体的に、参照により援用している。
本開示は、ホスト移動体の運転に関する処理を遂行するための技術に、関する。
特許文献1に開示される技術は、ホスト移動体としての車両に対して他道路ユーザとなるオブジェクトの運動軌跡を予測し、予測された運動軌跡を当該車両の運転計画及び運転監視に利用している。
しかし、特許文献1に開示される技術では、運転計画に対しても運転監視に対しても、オブジェクトの運動軌跡が安全重視の共通モデルにより予測されているため、車両本来の目標性能が損なわれてしまう懸念があった。そこで逆に、目標性能を重視した予測が実行されるとした場合、不合理なリスクを招くことが懸念される。
本開示の課題は、性能と安全とのバランスを図る処理方法を、提供することにある。本開示の別の課題は、性能と安全とのバランスを図る運転システムを、提供することにある。本開示のまた別の課題は、性能と安全とのバランスを図る処理装置を、提供することにある。本開示のさらに別の課題は、性能と安全とのバランスを図る処理プログラムを、提供することにある。
以下、課題を解決するための本開示の技術的手段について、説明する。
本開示の第一態様は、
ホスト移動体の運転に関する処理を遂行するために、プロセッサにより実行される処理方法であって、
ホスト移動体において目標性能を達成するための予測として、ホスト移動体の外部環境における他道路ユーザの将来行動を予測する性能達成予測と、
ホスト移動体の運転を性能達成予測に応じて計画する運転計画と、
ホスト移動体において合理的に予見可能な安全を担保するための予測として、外部環境における他道路ユーザの将来行動を性能達成予測から独立して予測する安全担保予測と、
ホスト移動体の運転を安全担保予測に応じて監視する運転監視とを、含む。
ホスト移動体の運転に関する処理を遂行するために、プロセッサにより実行される処理方法であって、
ホスト移動体において目標性能を達成するための予測として、ホスト移動体の外部環境における他道路ユーザの将来行動を予測する性能達成予測と、
ホスト移動体の運転を性能達成予測に応じて計画する運転計画と、
ホスト移動体において合理的に予見可能な安全を担保するための予測として、外部環境における他道路ユーザの将来行動を性能達成予測から独立して予測する安全担保予測と、
ホスト移動体の運転を安全担保予測に応じて監視する運転監視とを、含む。
本開示の第二態様は、
プロセッサを有し、ホスト移動体の運転に関する処理を遂行する運転システムであって、
プロセッサは、
ホスト移動体において目標性能を達成するための予測として、ホスト移動体の外部環境における他道路ユーザの将来行動を予測する性能達成予測と、
ホスト移動体の運転を性能達成予測に応じて計画する運転計画と、
ホスト移動体において合理的に予見可能な安全を担保するための予測として、外部環境における他道路ユーザの将来行動を性能達成予測から独立して予測する安全担保予測と、
ホスト移動体の運転を安全担保予測に応じて監視する運転監視とを、実行するように構成される。
プロセッサを有し、ホスト移動体の運転に関する処理を遂行する運転システムであって、
プロセッサは、
ホスト移動体において目標性能を達成するための予測として、ホスト移動体の外部環境における他道路ユーザの将来行動を予測する性能達成予測と、
ホスト移動体の運転を性能達成予測に応じて計画する運転計画と、
ホスト移動体において合理的に予見可能な安全を担保するための予測として、外部環境における他道路ユーザの将来行動を性能達成予測から独立して予測する安全担保予測と、
ホスト移動体の運転を安全担保予測に応じて監視する運転監視とを、実行するように構成される。
本開示の第三態様は、
プロセッサを有し、ホスト移動体に搭載可能に構成され、ホスト移動体の運転に関する処理を遂行する処理装置であって、
プロセッサは、
ホスト移動体において目標性能を達成するための予測として、ホスト移動体の外部環境における他道路ユーザの将来行動を予測する性能達成予測と、
ホスト移動体の運転を性能達成予測に応じて計画する運転計画と、
ホスト移動体において合理的に予見可能な安全を担保するための予測として、外部環境における他道路ユーザの将来行動を性能達成予測から独立して予測する安全担保予測と、
ホスト移動体の運転を安全担保予測に応じて監視する運転監視とを、実行するように構成される。
プロセッサを有し、ホスト移動体に搭載可能に構成され、ホスト移動体の運転に関する処理を遂行する処理装置であって、
プロセッサは、
ホスト移動体において目標性能を達成するための予測として、ホスト移動体の外部環境における他道路ユーザの将来行動を予測する性能達成予測と、
ホスト移動体の運転を性能達成予測に応じて計画する運転計画と、
ホスト移動体において合理的に予見可能な安全を担保するための予測として、外部環境における他道路ユーザの将来行動を性能達成予測から独立して予測する安全担保予測と、
ホスト移動体の運転を安全担保予測に応じて監視する運転監視とを、実行するように構成される。
本開示の第四態様は、
ホスト移動体の運転に関する処理を遂行するために記憶媒体に記憶され、プロセッサにより実行される命令を含む処理プログラムであって、
ホスト移動体において目標性能を達成するための予測として、ホスト移動体の外部環境における他道路ユーザの将来行動を予測する性能達成予測と、
ホスト移動体の運転を性能達成予測に応じて計画する運転計画と、
ホスト移動体において合理的に予見可能な安全を担保するための予測として、外部環境における他道路ユーザの将来行動を性能達成予測から独立して予測する安全担保予測と、
ホスト移動体の運転を安全担保予測に応じて監視する運転監視とを、実行させる命令を含む。
ホスト移動体の運転に関する処理を遂行するために記憶媒体に記憶され、プロセッサにより実行される命令を含む処理プログラムであって、
ホスト移動体において目標性能を達成するための予測として、ホスト移動体の外部環境における他道路ユーザの将来行動を予測する性能達成予測と、
ホスト移動体の運転を性能達成予測に応じて計画する運転計画と、
ホスト移動体において合理的に予見可能な安全を担保するための予測として、外部環境における他道路ユーザの将来行動を性能達成予測から独立して予測する安全担保予測と、
ホスト移動体の運転を安全担保予測に応じて監視する運転監視とを、実行させる命令を含む。
これら第一~第四態様のホスト移動体においては、目標性能を達成するための予測として、ホスト移動体の外部環境における他道路ユーザの将来行動を予測した性能達成予測に応じて、運転計画が実行される。そこで第一~第四態様のホスト移動体においては、合理的に予見可能な安全を担保するための予測として、他道路ユーザの将来行動を性能達成予測からは独立して予測した安全担保予測に応じて、運転監視が実行される。これによれば、性能達成予測に応じて計画されるホスト移動体の運転が安全担保予測に応じて監視されることにより、当該運転に対して性能と安全とのバランスを図ることが可能となる。
以下、本開示の実施形態を図面に基づき複数説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。また、各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。さらに、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。
(第一実施形態)
図1に示される第一実施形態の運転システムDSは、ホスト移動体の運転に関する処理(以下、運転処理と称する)を遂行するために、処理システム1を含んで構成される。運転システムDSの一部又は全部は、ホスト移動体に搭載される。
図1に示される第一実施形態の運転システムDSは、ホスト移動体の運転に関する処理(以下、運転処理と称する)を遂行するために、処理システム1を含んで構成される。運転システムDSの一部又は全部は、ホスト移動体に搭載される。
運転システムDSにおいて運転処理の対象とされるホスト移動体は、図2に示されるホスト車両2である。ホスト車両2は、例えば自動車、又はトラック等の自動運転を実行可能な道路ユーザ(road user)である。ホスト車両2は、自車両(ego-vehicle)と称されてもよい。ホスト車両2における運転は、全ての動的運転タスク(dynamic driving task:DDT)のうち、運転席上の乗員であるドライバが行なうタスク範囲に応じて、レベル分けされる。ここで、自動運転レベルに応じたホスト車両2の手動操作によってDDTを担うことの可能なドライバは、車両オペレータ(vehicle operator)であって、車両ユーザ(vehicle user)であるともいえる。
自動運転レベルは、例えばSAE J3016等に規定される。具体的にレベル0~2では、ドライバがDDTの一部又は全部を行なう。レベル0~2は、いわゆる手動運転に分類されてもよい。レベル0は、運転が自動化されていないことを示す。レベル1は、ドライバを運転システムDSが支援することを示す。レベル2は、部分的に運転が自動化されたことを示す。レベル3以上では、運転システムDSがエンゲージされている間、当該運転システムDSはDDTの全部を行なう。レベル3~5は、いわゆる自動運転に分類されてもよい。レベル3以上の運転を実行可能な運転システムDSは、自動運転システム(automated driving system)と称されてもよい。レベル3は、条件付きで運転が自動化されたことを示す。レベル4は、高度に運転が自動化されたことを示す。レベル5は、完全に運転が自動化されたことを示す。レベル3以上の運転を実行不能、且つレベル1及び2のうち少なくとも一方の運転を実行可能な運転システムDSは、運転支援システムと称されてもよい。以下では、実現可能な最大の自動運転レベルを特定する事情がない場合、自動運転システム又は運転支援システムが運転システムDSに含まれているものとする。
このようなホスト車両2に対して他道路ユーザ(other road user)3は、ホスト車両2の走行する外部環境に存在する、ホスト車両2以外の道路ユーザである。他道路ユーザ3には、例えば自動車、トラック、バイク、及び自転車といった非脆弱な道路ユーザと、歩行者といった脆弱な道路ユーザとが、含まれる。他道路ユーザ3にはさらに、動物が含まれてもよい。
図1に示される物理アーキテクチャにおいて運転システムDSは、アクチュエータ系4、センサ系5、通信系6、地図データベース(data base:DB)7、情報インタフェース(interface:IF)系8、及び処理システム1を物理的構成要素としている。但し、運転システムDSは、自己の物理的構成要素としては少なくとも処理システム1を含んでいればよく、アクチュエータ系4、センサ系5、通信系6、地図DB7、及び情報IF系8に属する物理的構成要素のうち少なくとも一種類としては、ホスト車両2に属する物理的構成要素が代替されてもよい。
アクチュエータ系4は、入力される制御信号に基づきホスト車両2の運転を制御可能に、構成されている。アクチュエータ系4は、例えば内燃機関、及びモータジェネレータモータ等のうち、少なくとも一種類のパワートレインアクチェータであってもよい。アクチュエータ系4は、例えばブレーキユニット等といった、少なくとも一種類の制動アクチュエータであってもよい。アクチュエータ系4は、例えばパワーステアリングユニット等といった、少なくとも一種類の操舵アクチュエータであってもよい。
センサ系5は、ホスト車両2の外部環境及び内界環境を検出することにより、運転システムDSにより利用可能なセンサデータを取得する。そのためにセンサ系5には、外部環境センサ50と内部環境センサ52とが含まれている。
外部環境センサ50は、ホスト車両2の外部環境に存在する物標を、検出してもよい。物標検出タイプの外部環境センサ50は、例えばカメラ、LiDAR(light detection and ranging / laser imaging detection and ranging)、レーザレーダ、ミリ波レーダ、及び超音波ソナー等のうち、少なくとも一種類である。物標検出タイプの外部環境センサ50は、典型的にホスト車両2の前方、側方、及び後方の各方向をセンシング可能に、複数種類を組み合わされて実装される。外部環境センサ50は、ホスト車両2の外部環境における大気の状態を、検出してもよい。大気検出タイプの外部環境センサ50は、例えば外気温センサ、及び湿度センサ等のうち、少なくとも一種類である。
内部環境センサ52は、ホスト車両2の内部環境において車両運動に関する特定の物理量(以下、運動物理量と称する)を、検出してもよい。運動物理量検出タイプの内部環境センサ52は、例えば速度センサ、加速度センサ、及びジャイロセンサ等のうち、少なくとも一種類である。内部環境センサ52は、ホスト車両2の内部環境に搭乗する乗員の状態を、検出してもよい。乗員検出タイプの内部環境センサ52は、例えばアクチュエータセンサ、ドライバーステータスモニター(登録商標)、生体センサ、着座センサ、及び車内機器センサ等のうち、少なくとも一種類である。ここでアクチュエータセンサとしては、ホスト車両2のアクチュエータ系4に関する乗員の操作状態を検出する、例えば起動スイッチ、アクセルセンサ、ブレーキサンサ、及び操舵センサ等のうち、少なくとも一種類が挙げられる。
通信系6は、運転システムDSにおいて利用可能な通信データを、無線通信により取得する。通信系6は、ホスト車両2の外部環境に存在するGNSS(global navigation satellite system)の人工衛星から、測位信号を受信してもよい。測位タイプの通信系6は、例えばGNSS受信機等である。通信系6は、ホスト車両2の外部環境に存在するV2Xシステムとの間において、通信信号を送受信してもよい。V2X通信タイプの通信系6は、例えばDSRC(dedicated short range communications)通信機、及びセルラV2X(C-V2X)通信機等のうち、少なくとも一種類である。ここでV2X通信としては、他道路ユーザ3である他車両の通信システムとの通信(V2V)、信号機に設置された通信機の如きインフラ設備との通信(V2I)、他道路ユーザ3である歩行者のモバイル端末との通信(V2P)、及びクラウドネットワーク又はメッシュネットワークとの通信(V2N)等のうち、少なくとも一種類が挙げられる。通信系6は、ホスト車両2の内部環境に存在するモバイル端末との間において、通信信号を送受信してもよい。端末通信タイプの通信系6は、例えばブルートゥース(Bluetooth:登録商標)機器、Wi-Fi(登録商標)機器、及び赤外線通信機器等のうち、少なくとも一種類である。
地図DB7は、運転システムDSにより利用可能な地図データを、記憶する。地図DB7は、例えば半導体メモリ、磁気媒体、及び光学媒体等のうち、少なくとも一種類の非遷移的実体的記憶媒体(non-transitory tangible storage medium)を含んで構成される。地図DB7は、自己位置を含んだホスト車両2の自己状態量を推定するロケータの、DBであってもよい。地図DBは、ホスト車両2の走行経路をナビゲートするナビゲーションユニットの、DBであってもよい。地図DB7は、複数種類のDBの組み合わせにより、構築されてもよい。
地図DB7は、例えば通信系6を介した外部センタとのV2X通信等により、最新の地図データを取得して記憶する。地図データは、ホスト車両2の走行環境を表すデータとして、二次元又は三次元にデータ化されている。三次元の地図データとしては、高精度地図のデジタルデータが採用されてもよい。地図データは、例えば道路構造の位置座標、形状、及び路面状態等のうち、少なくとも一種類を表した道路データを含んでいてもよい。地図データは、例えば道路に付属する道路標識、道路表示、及び区画線の、位置座標並びに形状等のうち、少なくとも一種類を表した標示データを含んでいてもよい。地図データに含まれる標示データは、ランドマークのうち、例えば交通標識、矢印マーキング、車線マーキング、停止線、方向標識、ランドマークビーコン、長方形標識、ビジネス標識、又は道路のラインパターン変化等を表していてもよい。地図データは、例えば道路に面する建造物及び信号機の、位置座標並びに形状等のうち、少なくとも一種類を表した構造物データを含んでいてもよい。地図データに含まれる標示データは、ランドマークのうち、例えば街灯、道路のエッジ、反射板、ポール、又は道路標識の裏側等を表していてもよい。
情報IF系8は、ホスト車両2のドライバを含む乗員と、運転システムDSとの間において運転処理に関連する報知情報の伝達を、媒介する。そのために情報IF系8には、HMI(human machine interface)機器80が含まれている。
HMI機器80は、ホスト車両2における乗員の意図を運転システムDSへ入力するための操作を検出可能に、構成されていてもよい。操作検出タイプのHMI機器80は、例えばプッシュスイッチ、レバースイッチ、及びタッチパネル等のうち、少なくとも一種類である。操作検出タイプのHMI機器80は、センサ系5のうち内部環境センサ52としてのアクチュエータセンサ等により、代替されてもよい。HMI機器80は、ホスト車両2における乗員の意図を運転システムDSへ入力するためのジェスチャーを検出可能に、構成されていてもよい。ジェスチャー検出タイプのHMI機器80は、センサ系5のうち内部環境センサ52としてのドライバーステータスモニター等により、代替されてもよい。
HMI機器80は、ホスト車両2において乗員の視覚を刺激することより、報知情報を提示してもよい。視覚情報提示タイプのHMI機器80は、例えばHUD(head-up display)、CID(center information display)、MFD(multi function display)、コンビネーションメータ、ナビゲーションユニット、及びイルミネーションユニット等のうち、少なくとも一種類である。HMI機器80は、乗員の聴覚を刺激することにより、報知情報を提示してもよい。聴覚情報提示タイプのHMI機器80は、例えばスピーカ、ブザー、及びバイブレーションユニット等のうち、少なくとも一種類である。HMI機器80は、乗員の皮膚感覚を刺激することにより、報知情報を提示してもよい。皮膚感覚情報提示タイプのHMI機器80は、例えばステアリングホイールのバイブレーションユニット、運転席のバイブレーションユニット、ステアリングホイールの反力ユニット、アクセルペダルの反力ユニット、ブレーキペダルの反力ユニット、及び空調ユニット等のうち、少なくとも一種類である。
処理システム1は、例えばLAN(local area network)、ワイヤハーネス、内部バス、及び無線通信回線等のうち、少なくとも一種類を介してアクチュエータ系4、センサ系5、通信系6、地図DB7、及び情報IF系8に接続される。処理システム1は、少なくとも一つの専用コンピュータを含んで構成される。
処理システム1を構成する専用コンピュータは、ホスト車両2の運転制御を統合する、統合ECU(electronic control unit)であってもよい。処理システム1を構成する専用コンピュータは、ホスト車両2の運転制御において検出されたセンサデータを処理する、検出ECUであってもよい。処理システム1を構成する専用コンピュータは、ホスト車両2の運転制御において認識を行う、認識ECUであってもよい。処理システム1を構成する専用コンピュータは、ホスト車両2の運転制御におけるDDTを判断して計画する、判断ECU又は計画ECUであってもよい。処理システム1を構成する専用コンピュータは、ホスト車両2の運転制御を監視する、監視ECUであってもよい。処理システム1を構成する専用コンピュータは、ホスト車両2の運転制御を評価する、評価ECUであってもよい。
処理システム1を構成する専用コンピュータは、ホスト車両2の走行経路をナビゲートする、ナビゲーションECUであってもよい。処理システム1を構成する専用コンピュータは、ホスト車両2の自己位置を含んだ自己状態量を推定する、ロケータECUであってもよい。運転システムDSを構成する専用コンピュータは、アクチュエータ系4を制御する、アクチュエータECUであってもよい。処理システム1を構成する専用コンピュータは、HMI機器80を制御する、HCU(HMI control unit)であってもよい。処理システム1を構成する専用コンピュータは、データ記憶を制御する、記憶ECUであってもよい。処理システム1を構成する専用コンピュータは、例えば通信系6を介して通信可能な外部センタ又はモバイル端末等を構築する、少なくとも一つの外部コンピュータであってもよい。
処理システム1を構成する専用コンピュータは、メモリ10とプロセッサ12とを少なくとも一つずつ有している。メモリ10は、コンピュータにより読み取り可能なプログラム及びデータ等を非一時的に記憶する、例えば半導体メモリ、磁気媒体、及び光学媒体等のうち、少なくとも一種類の非遷移的実体的記憶媒体(non-transitory tangible storage medium)である。プロセッサ12は、例えばCPU(central processing unit)、GPU(graphics processing unit)、及びRISC(reduced instruction set computer)-CPU等のうち、少なくとも一種類をコアとして含む。
メモリ10は、運転システムDSにおいて処理されるデータ及び情報のうち、少なくとも一種類を選択して蓄積する、蓄積装置であってもよい。メモリ10は、運転システムDSにおいて処理されるデータ及び情報のうち、少なくとも一種類を一時的に記憶する、例えばRAM(random access memory)等の揮発性記憶媒体であってもよい。メモリ10は、運転システムDSにおいてDDTを実行するための、データベースであってもよい。
メモリ10は、着脱不能且つ交換不能に基板に実装されていてもよく、このような構成としては、例えばフラッシュメモリを用いたeMMC(embedded multi media card)等が挙げられる。メモリ10は、着脱可能且つ交換可能に構成されていてもよく、このような構成としては、例えばSDカード等が挙げられる。メモリ10は、プロセッサ12及び入出力IFと共に一チップに集約されたSoC(system on a chip)により、処理システム1を構成する専用コンピュータを実現していてもよい。
プロセッサ12は、ソフトウェアとしてメモリ10に記憶された処理プログラムに含まれる複数の命令を、実行する。これにより、処理システム1を含む運転システムDSは、ホスト車両2の運転処理を遂行するための機能ブロックを、複数構築する。このように運転システムDSでは、処理システム1を主体としてホスト車両2の運転処理を遂行するためにメモリ10に記憶の処理プログラムが複数の命令をプロセッサ12に実行させることにより、複数の機能ブロックが構築される。こうして運転システムDSにおいて構築される複数の機能ブロックには、図3に機能アーキテクチャとして示される認識ブロック100、判断ブロック120、監視ブロック140、及び制御ブロック160が含まれる。
認識ブロック100は、センサ系5からセンサデータを取得する。認識ブロック100は、通信系6から通信データを取得する。認識ブロック100は、地図DB7から地図データを取得する。認識ブロック100は、これらの取得データを個別に処理してからフュージョンすることにより、ホスト車両2の内外環境を認識する。
認識情報の生成に当たって認識ブロック100は、センサ系5、通信系6及び地図DB7からデータを取得し、取得データの意味を理解し、ホスト車両2の外部環境及びその環境下での自己の置かれた状況、並びにホスト車両2の内部環境を含む内外環境を、取得データのフュージョンによって認識する。内外環境の認識により認識ブロック100は、後段の判断ブロック120と監視ブロック140とへ与える認識情報を生成する。認識ブロック100は、判断ブロック120と監視ブロック140とへ実質同一の認識情報を与えてもよい。認識ブロック100は、判断ブロック120と監視ブロック140とへ相異なる認識情報を与えてもよい。
認識ブロック100の生成する認識情報は、ホスト車両2の走行環境においてシーン毎に検知される状態を、記述する。認識ブロック100は、ホスト車両2の外部環境における他道路ユーザ3、障害物、及び構造物を含む物体を検知することにより、当該物体の認識情報を生成してもよい。物体の認識情報は、例えば離間距離、運動方向、相対速度、相対加速度、サイズ、追尾検知による推定状態等のうち、少なくとも一種類を表していてもよい。物体の認識情報は、例えばセマンティックセグメンテーション(semantic segmentation)等によりクラスタリングされた物体の状態に基づき認識される、当該物体の分類を表していてもよい。認識ブロック100は、ホスト車両2の現在及び将来に走行する走路を検知することにより、当該走路の認識情報を生成してもよい。走路の認識情報は、例えば路面、車線、道路端、及びフリースペース等のうち、少なくとも一種類の静的構造を表していてもよい。
認識ブロック100は、ホスト車両2の自己位置を含んだ自己状態量を推定的に認識するローカリゼーションにより、当該自己状態量の認識情報を生成してもよい。認識ブロック100は、自己状態量の認識情報と同時に、ホスト車両2の走路に関する地図データの更新データを生成して、当該更新データを地図DB7へフィードバックしてもよい。認識ブロック100は、ホスト車両2の走路に関連付けられた標示を検知することにより、当該標示の認識情報を生成してもよい。標示の認識情報は、例えば標識、区画線、及び信号機等のうち、少なくとも一種類の状態を表していてもよい。標示の認識情報はさらに、標示の状態から認識又は特定される交通ルールを、表していてもよい。認識ブロック100は、ホスト車両2の走行するシーン毎の気象状況を検知することにより、当該気象状況の認識情報を生成してもよい。認識ブロック100は、ホスト車両2の走行シーン毎の時刻を検知することにより、当該時刻の認識情報を生成してもよい。
判断ブロック120は、認識ブロック100から認識情報を取得する。判断ブロック120は、後段となる制御ブロック160から過去の運転制御情報を取得してもよい。判断ブロック120は、後述の安全担保情報を監視ブロック140から取得してもよい。判断ブロック120は、取得した情報に基づく予測に応じてホスト車両2の運転を計画するためのサブ機能ブロックとして、性能達成予測ブロック122と運転計画ブロック124とを含んでいる。
性能達成予測ブロック122は、ホスト車両2の外部環境における他道路ユーザ3の将来行動を、時系列に予測する。このとき性能達成予測ブロック122は、後段の運転計画ブロック124を通じてホスト車両2において目標性能を達成するための予測として、他道路ユーザ3の将来行動に関する性能達成予測を行う。性能達成予測される将来行動は、ホスト車両2との間において潜在的リスクを予見可能な、他道路ユーザ3のリスク行動を含んでいてもよい。性能達成予測される将来行動は、他道路ユーザ3の将来軌道であってもよい。ここで将来軌道は、例えば位置、速度、加速度、ヨーレート、及び運動方向等のうち、他道路ユーザ3に関する少なくとも一種類の運動物理量を時系列に規定するように、性能達成予測されるとよい。
このような性能達成予測を実行するために性能達成予測ブロック122は、ホスト車両2に搭載される専用コンピュータと、ホスト車両2外部の専用コンピュータとのうち、少なくとも一種類により構築されるとよい。性能達成予測ブロック122は、運転計画ブロック124と物理的に共通な専用コンピュータにより構築されるが、運転計画ブロック124とは物理的に分離した専用コンピュータにより構築されてもよい。性能達成予測ブロック122は、認識ブロック100とは物理的に分離した専用コンピュータにより構築されるが、又は認識ブロック100と物理的に共通な専用コンピュータにより、構築されてもよい。
性能達成予測ブロック122は、性能達成予測を行う上での基礎処理として、ホスト車両2の置かれた状況である、走行環境の解釈を行ってもよい。このとき性能達成予測ブロック122は、動的物体である他道路ユーザ3の分類に基づき意図及び行動を解釈してもよいし、分類可能な運転状況を解釈してもよい。ここで他道路ユーザ3の意図及び行動解釈は、例えば車線変更確率等といった、他道路ユーザ3の意図に依拠する行動確率の解釈であってもよい。運転状況の解釈は、例えば交通ルール、及び渋滞状況等の解釈であってもよい。こうした性能達成予測の基礎となる環境解釈は、認識ブロック100により少なくとも一部が実行されることにより、認識情報としての解釈結果が性能達成予測ブロック122へと与えられてもよい。
性能達成予測ブロック122は、社会的な交通環境でのリスクベネフィット評価に基づくポジティブリスクバランスをモデリングした統計モデル(以下、ポジティブリスクバランスの統計モデルを特にリスクバランスモデルと称する)を用いることにより、性能達成予測を行うとよい。リスクバランスモデルは、不合理な他責(即ち、他道路ユーザ3の潜在的な事故責任)のリスクを回避するために、例えば事故リスクの低減可能な行動の寄与度及び/又は確率分布等を表す統計データ、並びに交通ルールといった社会的要件に基づき設計されてもよい。リスクバランスモデルは、交通環境において道路ユーザの走行可能な場所毎に固有となる、道路ユーザの行動モデルとして設計されてもよい。このようなリスクバランスモデルは、例えば社会的要件を定式化した数理モデル、及び当該数理モデルに従った処理を実行するコンピュータプログラム等のうち、少なくとも一種類の形態で構築されるとよい。そこでリスクバランスモデルは、制御ブロック160による過去の運転制御情報に基づくことにより、パラメータをチューニングされてもよい。
性能達成予測ブロック122は、性能達成予測の結果として取得した予測情報に基づくことにより、ホスト車両2において目標性能を達成するための将来行動の範囲(以下、性能達成範囲と称する)Rpを、図4,5に例示の如く設定する。換言すれば性能達成予測は、目標性能達成に必要な車両運動を与えるように性能達成範囲Rpを設定するための、他道路ユーザ3に関する将来行動予測であるといえる。そこで、図3に示される性能達成予測ブロック122では、ホスト車両2に関する複数性能の中から、性能達成予測による予測情報に応じて性能達成範囲Rpを設定するシーン毎に、重視される目標性能が選定されてもよい。性能達成予測ブロック122では、ホスト車両2に関する単一の特定性能が、目標性能として固定されてもよい。
性能達成範囲Rpの設定対象となる目標性能は、ホスト車両2にとって統計的且つ社会的に安全と判断される、安全性能であってもよい。ここで安全性能は、性能達成予測に利用されたリスクバランスモデルに基づき、判断されてもよい。
性能達成範囲Rpの設定対象となる目標性能は、ホスト車両2に期待された省エネルギー性に応じて判断される、燃費性能であってもよい。ここで燃費性能は、電費性能を含む概念として定義されてもよい。燃費性能は、例えば社会的な実燃費の評価データ等に基づきモデリングされた、統計モデルを用いて判断されてもよい。
性能達成範囲Rpの設定対象となる目標性能は、例えば乗員の乗り心地性能、及びサービス車両での制振性能等のうち少なくとも一種類といった、ホスト車両2に要求される安心性能であってもよい。ここで安心性能は、例えば社会的な市場調査データ等に基づきモデリングされた、統計モデルを用いて判断されてもよい。
性能達成範囲Rpの設定対象となる目標性能は、例えば観光サービス車両でのリラクゼーション性能、及び配送サービス車両での速達性能等のうち少なくとも一種類といった、ホスト車両2に要求されるサービス性能であってもよい。ここでサービス性能は、例えばサービス車両を社会的に運用するサービサー毎の蓄積データ等に基づきモデリングされた、統計モデルを用いて判断されてもよい。
性能達成予測ブロック122は、こうした目標性能に関して性能達成範囲Rpの設定を行う。性能達成範囲Rpとしては、目標性能の選択に利用されたリスクバランスモデル又は統計モデルに基づくことにより、目標性能達成に必要な車両運動をホスト車両2に対して与えるための、運動物理量の許容範囲が設定されてもよい。ここで、性能達成範囲Rpとなる許容範囲を規定する運動物理量は、例えばホスト車両2の速度、加速度、姿勢角、及び他道路ユーザ3との離間距離等(図4,5は加速度の例)のうち、後段の運転計画ブロック124において運転計画の基礎となる少なくとも一種類である。このような性能達成範囲Rpの設定は、運転計画ブロック124により後述の運転計画に先立って行われてもよい。
性能達成予測ブロック122は、以上により取得した予測情報、及び設定した性能達成範囲Rpの設定情報のうち、少なくとも一種類を性能達成情報としてメモリ10に出力してもよい。性能達成情報の出力されるメモリ10は、運転システムDSを構成する専用コンピュータの種類に応じて、ホスト車両2内に搭載されていてもよいし、ホスト車両2外の例えば外部センタ等に設置されていてもよい。出力された性能達成情報は、メモリ10に一時的に記憶されて運転計画ブロック124に提供されるとよい。出力された性能達成情報は、エビデンス情報としての記憶によりメモリ10に蓄積されてもよい。出力された性能達成情報は、一時的な記憶先又はエビデンス情報としての蓄積先となるメモリ10から読み出されて、通信系6によりホスト車両2外の例えば外部センタ等へ送信されてもよい。
エビデンス情報となる性能達成情報は、非暗号化状態で蓄積されてもよいし、暗号化又はハッシュ化されて蓄積されてもよい。エビデンス情報となる性能達成情報は、制御ブロック160による過去の運転制御情報としてホスト車両2の実挙動を表す、挙動情報と対応付けてメモリ10に蓄積されてもよい。こうして蓄積された性能達成情報は、性能達成予測の予測モデルとなるリスクバランスモデルのトレーニングに遅行型指標として利活用されてもよいし、当該リスクバランスモデルの検証及び妥当性評価に先行型指標として利活用されてもよい。
運転計画ブロック124は、性能達成予測ブロック122による性能達成予測及び性能達成範囲Rpに応じた運転を、ホスト車両2に関して計画する。そこで運転計画ブロック124は、性能達成予測ブロック122から提供される性能達成情報に基づくことにより、運転計画を行う。
運転計画ブロック124は、運転制御によってホスト車両2に将来走行させるルートを、計画する。即ち運転計画ブロック124は、ホスト車両2の戦略的機能としてルートを計画する、DDT機能を実現する。運転計画ブロック124は、ホスト車両2の自己位置を推定した認識情報に基づくことにより、目的地までのルートと車線とのうち少なくとも一種類を計画してもよい。このとき運転計画ブロック124は、計画した車線に基づき、車線変更要求と減速要求とのうち少なくとも一種類を計画してもよい。
運転計画ブロック124は、計画したルート及び車線に基づく共に、性能達成予測ブロック122による性能達成情報に基づき、ホスト車両2の将来挙動を計画する。即ち運転計画ブロック124は、ホスト車両2の戦術的挙動を計画する、DDT機能を実現する。運転計画ブロック124による挙動計画機能には、ホスト車両2の状態遷移に関する遷移条件を生成する機能が、含まれていてもよい。ホスト車両2の状態遷移に関する遷移条件は、トリガ条件(triggering condition)に対応していてもよい。そこで挙動計画機能には、生成した遷移条件に基づくことにより、DDTを実現するアプリケーションの状態遷移、さらには運転行動の状態遷移を決定する機能が、含まれていてもよい。
運転計画ブロック124は、計画したルートに沿ってホスト車両2に与える将来軌道を、性能達成予測ブロック122による性能達成情報に基づき計画する。即ち運転計画ブロック124は、パスプランとしてホスト車両2に走行させる将来軌道を計画する、DDT機能を実現する。運転計画ブロック124が計画する将来軌道は、ホスト車両2に関する運動物理量として、例えば位置、速度、加速度、ヨーレート、及び運動方向等のうち、少なくとも一種類を時系列に規定してもよい。規定される時系列な軌道計画は、ホスト車両2のナビゲートによる将来走行のシナリオを構築するとよい。そこで軌道計画には、複数のパスプランの中から最適なパスプランを選択又は切り替える機能が、含まれていてもよい。
運転計画ブロック124は、認識ブロック100によるドライバに関しての認識情報として、例えば意図推定情報、及び生体情報等のうち少なくとも一種類に基づき、ドライバの意図に応じた運転モードの遷移を判断してもよい。運転計画ブロック124は、認識ブロック100によるドライバに関しての認識情報として、例えば意図推定情報、及び生体情報等のうち少なくとも一種類に基づき、ドライバの障害有無を判断してもよい。運転計画ブロック124は、運転システムDSを監視することにより、各物理的構成要素1,4~8の障害有無を判断してもよい。
運転計画ブロック124は、性能達成予測ブロック122による性能達成情報、運転モードの遷移判断結果、ドライバの障害判断結果、運転システムDSの障害判断結果、将来ルートの計画結果、将来挙動の計画結果、及び将来軌道の計画結果等のうち少なくとも一種類に基づくことにより、ホスト車両2における自動運転レベルの調整を計画してもよい。自動運転レベルの調整には、自動運転と手動運転との間において運転モードが遷移することにより、運転システムDSとドライバとの間においてDDTの移譲される引き継ぎ(takeover / handover)が、含まれていてもよい。
自動運転と手動運転との間での引き継ぎは、自動運転を実行する運行設計領域(operational design domain:ODD)の設定により、当該ODDに対する進入又は退出に伴うシナリオにおいて実現されてもよい。例えばODDからの退出シナリオ、即ち自動運転から手動運転への引き継ぎシナリオでは、不合理なリスクが存在すると判断される不合理な状況が、ユースケースとして挙げられる。このユースケースにおいて運転計画ブロック124は、フォールバック予備ユーザとなるドライバが手動運転によりホスト車両2を最小リスク状態(minimal risk condition:MRC)へ遷移させるための、DDTフォールバックを計画してもよい。
運転計画ブロック124により計画される自動運転レベルの調整には、ホスト車両2の縮退走行が含まれてもよい。縮退走行のシナリオでは、手動運転への引き継ぎによっては不合理なリスクが存在すると判断される不合理な状況が、ユースケースとして挙げられる。このユースケースにおいて運転計画ブロック124は、事故の危害又はリスクを最小限にするために、自律走行及び自律停止によってホスト車両2をMRCへと遷移させるための、ベストエフォートを計画してもよい。こうしたベストエフォートでは、自動運転レベルを引き下げる調整の他、自動運転レベルを維持した調整として、例えば安全状態としてのMRCへ到達させる、DDTフォールバック又は最小リスク操作(minimum risk manoeuvre:MRM)等の、緊急操作(emergency manoeuvre / emergency operation)が計画されてもよい。このとき、ホスト車両2の内外に対してMRCへの遷移状況の目立ち易さを高めるように、例えば情報IF系8等による、緊急操作に伴う報知が計画されてもよい。
運転計画ブロック124は、以上説明した計画のうち、少なくともルート計画、挙動計画、軌道計画、及び運転レベル計画に従って、ホスト車両2の運転制御をさらに計画する。運転制御の計画では、ホスト車両2のナビゲーション動作とドライバの支援動作とに関する制御指令が、制御アクションとして生成される。即ち運転計画ブロック124は、ホスト車両2の運動制御要求を計画する、DDT機能を実現する。運転計画ブロック124が生成する制御指令は、アクチュエータ系4を制御するための制御パラメータを、含んでいてもよい。このような制御計画は、後述の運転制御に先立って、制御ブロック160により行われてもよい。
監視ブロック140は、認識ブロック100から認識情報を取得する。監視ブロック140は、後段となる制御ブロック160から過去の運転制御情報を取得してもよい。監視ブロック140は、取得した情報に基づく予測に応じてホスト車両2の運転を監視することにより、当該運転に対する制約を設定するためのサブ機能ブロックとして、安全担保予測ブロック142と運転制約ブロック144とを含んでいる。
安全担保予測ブロック142は、ホスト車両2の外部環境における他道路ユーザ3の将来行動を、時系列に予測する。このとき安全担保予測ブロック142は、後段の運転制約ブロック144を通じてホスト車両2において合理的に予見可能な安全を担保するための予測として、他道路ユーザ3の将来行動に関する安全担保予測を行う。安全担保予測される将来行動は、ホスト車両2との間において潜在的リスクを予見可能な、リスク行動を含んでいてもよい。安全担保予測される将来行動は、他道路ユーザ3の将来軌道であってもよい。ここで将来軌道は、例えば位置、速度、加速度、ヨーレート、及び運動方向等のうち、他道路ユーザ3に関する少なくとも一種類の運動物理量を時系列に規定するように安全担保予測されるとよい。 このような安全担保予測ブロック142による安全担保予測は、性能達成予測ブロック122による性能達成予測よりも、近未来の予測であってもよい。換言すれば性能達成予測ブロック122による性能達成予測は、安全担保予測ブロック142による安全担保予測よりも時間軸において先行する予測であってもよい。
このような安全担保予測を実現するために安全担保予測ブロック142は、ホスト車両2に搭載される少なくとも一種類の専用コンピュータにより、構築されるとよい。安全担保予測ブロック142は、運転制約ブロック144と物理的に共通な専用コンピュータにより構築されるが、運転制約ブロック144とは物理的に分離した専用コンピュータにより構築されてもよい。安全担保予測ブロック142は、認識ブロック100とは物理的に分離した専用コンピュータにより構築されるが、認識ブロック100と物理的に共通な専用コンピュータにより構築されてもよい。
安全担保予測ブロック142は、性能達成予測ブロック122とは物理的に分離した専用コンピュータにより構築されるが、性能達成予測ブロック122と物理的に共通な専用コンピュータにより構築されてもよい。ここで、各予測ブロック142,122が分離した各別の専用コンピュータにより構築される場合、安全担保予測ブロック142による安全担保予測は、性能達成予測ブロック122による性能達成予測から物理的に独立させられるとよい。一方、各予測ブロック142,122が共通な専用コンピュータにより構築される場合、安全担保予測ブロック142による安全担保予測は、性能達成予測ブロック122による性能達成予測からソフトウェア上において機能的に独立させられるとよい。いずれの場合においても、安全担保予測が性能達成予測から独立するとは、性能達成予測による予測情報が安全担保予測には実質的に利用されないことを、意味する。
但し、各予測ブロック142,122が分離した各別の専用コンピュータにより構築される場合、性能達成予測ブロック122による性能達成予測は、安全担保予測ブロック142による安全担保予測から物理的に独立させられてもよいし、当該安全担保予測による予測情報を専用コンピュータ間で物理的に伝送して利用してもよい。一方、各予測ブロック142,122が共通の専用コンピュータにより構築される場合、性能達成予測ブロック122による性能達成予測は、安全担保予測ブロック142による安全担保予測から機能的に独立させられてもよいし、当該安全担保予測による予測情報を機能的に利用してもよい。
安全担保予測ブロック142は、安全担保予測を行う上での基礎処理として、ホスト車両2の置かれた状況である、走行環境の解釈を行ってもよい。このとき安全担保予測ブロック142による環境解釈は、性能達成予測ブロック122による環境解釈に準じて実現されてもよい。安全担保予測ブロック142による環境解釈は、性能達成予測ブロック122による環境解釈から独立して実現されてもよい。例えば車線等の車線構造が存在するシーンでは、縦方向において追突及び正面衝突のリスクが潜在的に想定される状況と、横方向において側面衝突のリスクが潜在的に想定される状況とが、解釈されてもよい。これら縦方向及び横方向の環境解釈では、直線状の車線を前提とする座標系へ、ホスト車両2及び他道路ユーザ3に関する状態量が変換されてもよい。一方、車線構造が存在しないシーンでは、ホスト車両2の任意方向において軌道が衝突するリスクの潜在的に想定される状況が、解釈されてもよい。
こうした安全担保予測の基礎となる環境解釈は、認識ブロック100により少なくとも一部が実行されることにより、認識情報としての解釈結果が安全担保予測ブロック142へと与えられてもよい。この場合に性能達成予測の基礎となる環境解釈も、認識ブロック100により少なくとも一部が実行されることにより、安全担保予測ブロック142及び性能達成予測ブロック122の各々へ共通の解釈結果が与えられてもよい。
安全担保予測ブロック142は、運転ポリシ(driving policy)とその安全性に従って記述された安全モデルを用いることにより、当該運転ポリシと適合するように安全担保予測を行うとよい。ここで安全モデルの従う運転ポリシは、意図された機能の安全性(safety of the intended functionality:SOTIF)を保証する車両レベル安全戦略(vehicle level SOTIF strategy:VLSS)に基づき、規定される。換言すれば安全モデルは、VLSSの実装となる運転ポリシに従うことにより、且つSOTIFをモデリングすることにより、記述される。そこで安全モデルは、不合理なリスク又は道路ユーザの誤用に起因する潜在的な事故責任を、事故責任規則に則って回避するように設計されてもよい。例えば安全モデルは、運転ポリシに従う事故責任規則を遵守するような、責任敏感型安全性モデル(responsibility sensitive safety model)等であってもよい。
安全モデルは、他道路ユーザ3の合理的に予見可能な行動についての仮定(assumption)に基づき行動確率の安全関連側面を表現した、安全関連モデル(safety-related models)そのものに定義されてもよいし、当該安全関連モデルのうち一部を構成するモデルに定義されてもよい。このような安全モデルは、例えば車両レベル安全を定式化した数理モデル、及び当該数理モデルに従った処理を実行するコンピュータプログラム等のうち、少なくとも一種類の形態で構築されるとよい。そこで安全モデルは、制御ブロック160による過去の運転制御情報を安全モデルへと逆伝播させる、例えばDNN等の機械学習アルゴリズムを用いたトレーニングにより、パラメータをチューニングされてもよい。
安全担保予測ブロック142は、安全モデルに基づく他道路ユーザ3の将来行動予測として、ホスト車両2及び他道路ユーザ3の間において合理的に予見可能な安全範囲Rsを、図4,5に例示の如く仮定してもよい。このとき安全担保予測ブロック142は、不合理な自責(即ち、ホスト車両2の潜在的な事故責任)のリスクを回避するための安全範囲Rsを、事故責任規則を遵守させる安全モデルに基づき仮定してもよい。ここで安全範囲Rsは、その境界として運転システムDSの性能限界を超えると、不合理なリスクが発生すると予測される範囲に、定義されてもよい。換言すれば安全範囲Rsの境界は、安全モデルに従って仮定される安全上の最も厳しい条件を、意味していてもよい。
図3に示される安全担保予測ブロック142は、安全担保予測の結果として取得した予測情報に基づくことにより、ホスト車両2において合理的に予見可能な安全を担保するように、安全範囲Rsの境界を設定する。換言すれば安全担保予測は、ホスト車両2において合理的に予見可能な安全範囲Rsの境界を設定するための、他道路ユーザ3に関する将来行動予測であるといえる。ここで、安全範囲Rsの境界を規定する運動物理量は、例えばホスト車両2の速度、加速度、姿勢角、及び他道路ユーザ3との離間距離等(図4,5は加速度の例)のうち、後段の運転制約ブロック144において運転監視及び運転制約の基礎となる少なくとも一種類である。このような安全範囲Rsの境界設定は、運転制約ブロック144により後述の運転監視及び制約設定に先立って行われてもよい。
安全担保予測ブロック142による安全範囲Rsの境界設定では、ホスト車両2及び他道路ユーザ3間における安全モデルに基づいた安全エンべーロープ(safety envelope)が、想定されてもよい。ここで安全エンベロープとは、許容可能なリスクのレベル内において操作を維持するために運転システムDSが制約又は制御の対象として動作するように設計されている、一連の制限及び条件として定義されてもよい。このような安全エンベロープは、ホスト車両2及び他道路ユーザ3を含んだ各道路ユーザの周囲における物理ベースのマージンとして、その境界を与える運動物理量の臨界値又は限界値によって設定されてもよい。
安全エンベロープの想定においては、運転ポリシに従うと仮定したホスト車両2及び他道路ユーザ3に対する安全モデルに基づくことにより、少なくとも一種類の運動物理量に関するプロファイルから安全距離が設定されてもよい。このとき安全距離は、安全モデルに基づき予測される他道路ユーザ3の運動に対して、ホスト車両2の周囲に物理ベースのマージンを確保した境界を画定するように、想定されてもよい。安全距離は、各道路ユーザにより適切な応答(proper response)が実行されるまでの反応時間を加味して、想定されてもよい。例えば車線等の車線構造が存在するシーンでは、ホスト車両2の縦方向において追突及び正面衝突のリスクを回避する安全距離と、ホスト車両2の横方向において側面衝突のリスクを回避する安全距離とが、演算されてもよい。一方、車線構造が存在しないシーンでは、ホスト車両2の任意方向において軌道の衝突するリスクを回避する安全距離が、演算されてもよい。
安全担保予測ブロック142は、以上により取得した予測情報、及び設定した安全範囲Rsの境界情報のうち、少なくとも一種類を安全担保情報としてメモリ10に出力してもよい。安全担保情報の出力されるメモリ10は、運転システムDSを構成する専用コンピュータの種類に応じて、ホスト車両2内に搭載されていてもよいし、ホスト車両2外の例えば外部センタ等に設置されていてもよい。出力された安全担保情報は、メモリ10に一時的に記憶されて運転制約ブロック144に提供されるとよい。出力された安全担保情報は、エビデンス情報としての記憶によりメモリ10に蓄積されてもよい。出力された性能達成情報は、一時的な記憶先又はエビデンス情報としての蓄積先となるメモリ10から読み出されて、通信系6によりホスト車両2外の例えば外部センタ等へ送信されてもよい。
エビデンス情報となる安全担保情報は、非暗号化状態で蓄積されてもよいし、暗号化又はハッシュ化されて蓄積されてもよい。エビデンス情報となる安全担保情報は、制御ブロック160による過去の運転制御情報としてホスト車両2の実挙動を表す、挙動情報と対応付けてメモリ10に蓄積されてもよい。エビデンス情報となる安全担保情報は、性能達成予測ブロック122による性能達成情報とも対応付けて、メモリ10に蓄積されてもよい。こうして蓄積された安全担保情報は、安全担保予測の予測モデルとなる安全モデルのトレーニングに遅行型指標として利活用されてもよいし、当該安全モデルの検証及び妥当性評価に先行型指標として利活用されてもよい。
運転制約ブロック144は、安全担保予測ブロック142による安全担保予測及び安全範囲Rsの境界に応じて監視するホスト車両2の運転制御に対し、当該監視に基づく制約を設定する。そこで運転制約ブロック144は、安全担保予測ブロック142から提供される安全担保情報に基づくことにより、運転制御監視及び制約設定を行う。このとき安全担保予測ブロック142による安全範囲Rsの設定において想定された、安全エンベロープの違反があるか否に応じて、制約設定の要否を監視してもよい。このとき、安全エンベロープとして安全距離が想定される場合には、ホスト車両2及び他道路ユーザ3間の現実距離が当該安全距離を超過することにより、安全エンベロープの違反はないとの判定が下されてもよい。一方、ホスト車両2及び他道路ユーザ3間の現実距離が安全距離以下となることにより、安全エンベロープの違反があるとの判定が下されてもよい。
運転制約ブロック144は、安全エンベロープ違反ありとの判定を下した場合に、適切な応答として取るべき適正な行動をホスト車両2へ与える、合理的なシナリオをシミュレーションによって演算してもよい。合理的シナリオのシミュレーションでは、ホスト車両2及び他道路ユーザ3間での状態遷移が推定されることにより、遷移する状態毎に取るべき行動がホスト車両2に対する制約(後に詳述)として設定されてもよい。このときの行動設定では、ホスト車両2へ与える少なくとも一種類の運動物理量を、ホスト車両2に対する制約として制限する制限値が、演算されるとよい。
制御ブロック160は、判断ブロック120の運転計画ブロック124から制御指令を取得する。制御ブロック160は、監視ブロック140の運転制約ブロック144から制約情報を取得する。制御ブロック160は、運転制約ブロック144により制約が設定されていない場合には、計画された制御指令に従ってホスト車両2の運転を制御する。即ち制御ブロック160は、ホスト車両2に制御アクションに与える、DDT機能を実現する。例えば運転制約ブロック144により制約の設定されるユースケースとしては、図4にクロスハッチングが付されて示されるように安全範囲Rsの境界内に収まる、性能達成範囲Rp内において運転の計画された状況等が、挙げられる。このとき制御ブロック160は、例えばホスト車両2に関して車両運動等の認識情報を、認識ブロック100から又は判断ブロック120を経由して取得することにより、車両制御に利用してもよい。
これに対して制御ブロック160は、運転制約ブロック144により制約が設定されて制約情報を取得した場合には、計画されたホスト車両2の運転制御に対して制約を与える。例えば運転制約ブロック144により制約の設定されるユースケースとしては、図5にクロスハッチングが付されて示されるように性能達成範囲Rp内のうち、安全範囲Rsの境界を超える範囲において運転の計画された状況等が、挙げられる。ここで運転制御に対する制約は、機能的な制約(functional restriction)であってもよいし、縮退した制約(degraded constraints)であってもよい。運転制御に対する制約は、これらとは別の制約であってもよい。いずれの場合においても運転制御に対する制約は、制御指令の制限によって与えられるとよい。このとき、合理的なシナリオが運転制約ブロック144によってシミュレートされている場合には、当該シナリオに従って制御指令が制限されてもよい。さらに、ホスト車両2の運動物理量に関する制限値が設定されている場合には、制御指令に含まれるアクチュエータ系4の制御パラメータが、当該制限値に基づき補正されてもよい。
(処理フロー)
第一実施形態では、図6に示されるフローチャートに従ってホスト車両2の運転処理を遂行する処理方法のフロー(以下、処理フローと称する)が、複数ブロック100,120,140,160の共同により繰り返し実行される。尚、以下の説明において処理フローの各「S」は、処理プログラムに含まれた複数命令により実行される複数ステップを、それぞれ意味する。
第一実施形態では、図6に示されるフローチャートに従ってホスト車両2の運転処理を遂行する処理方法のフロー(以下、処理フローと称する)が、複数ブロック100,120,140,160の共同により繰り返し実行される。尚、以下の説明において処理フローの各「S」は、処理プログラムに含まれた複数命令により実行される複数ステップを、それぞれ意味する。
S100において認識ブロック100は、ホスト車両2の内外環境を認識することにより、認識情報を生成する。S10の実行後、S20,S30,S40の性能達成シーケンスとS50,S60,S70の安全担保シーケンスとが、並行して実行される。
性能達成シーケンスのS20において判断ブロック120は、ホスト車両2における目標性能を達成するための予測として、他道路ユーザ3の将来行動に関する性能達成予測を性能達成予測ブロック122により行う。このときリスクバランスモデルに基づき、性能達成予測が実現されるよい。性能達成シーケンスのS30において判断ブロック120は、ホスト車両2における目標性能を達成する性能達成範囲Rpを、S20の性能達成予測に応じて性能達成予測ブロック122により設定する。性能達成シーケンスのS40において判断ブロック120は、S20による性能達成予測及びS30による性能達成範囲Rpに応じたホスト車両2の運転計画を、運転計画ブロック124により行う。
一方、安全担保シーケンスのS50において監視ブロック140は、ホスト車両2における合理的に予見可能な安全を担保するための予測として、他道路ユーザ3の将来行動に関する安全担保予測を安全担保予測ブロック142により行う。このとき安全モデルに基づき、安全担保予測が実現されるよい。安全担保シーケンスのS50において監視ブロック140は、ホスト車両2における安全を担保する安全範囲Rsの境界を、S50の安全担保予測に応じて安全担保予測ブロック142により設定する。安全担保シーケンスのS70において監視ブロック140は、S50による安全担保予測及びS60による安全範囲Rsの境界に応じたホスト車両2の運転監視並びに制約設定を、運転制約ブロック144により行う。
S20,S30,S40の性能達成シーケンスから移行するS80において制御ブロック160は、S50,S60,S70の安全担保シーケンスを通じてホスト車両2に対する制約が設定されたか否かを、判定する。その結果、否定判定が下された場合のS90において制御ブロック160は、性能達成シーケンスのS40による運転計画に従ってホスト車両2を制御する。これに対して、肯定判定が下された場合のS100において制御ブロック160は、性能達成シーケンスのS40により計画された運転に対して、安全担保シーケンスのS70により設定された制約を与えるように、ホスト車両2を制御する。これらS90,S100の実行終了により、処理フローの今回実行が終了することとなる。
以上の処理フローにおいて特にS20の性能達成予測とS50の安全担保予測とは、ホスト車両2における認識能力(perception capabilities)又は認識性能(perception performance)の変化に対して、それぞれ適合させられるとよい。そこで、図7に示されるようにS20の性能達成予測とS50の安全担保予測とは、以下に分類される状況α~δの場合に適合させて実行されてもよい。
(α) ホスト車両2における運転システムDSの認識機能による他道路ユーザ3の可視性が過去タイミング及び現在タイミングの双方において確保された状況。
(β) ホスト車両2の運転システムDSにおいて認識機能による他道路ユーザ3の可視性が過去タイミングにおいて制限且つ現在タイミングにおいて確保された状況。
(γ) ホスト車両2における運転システムDSの認識機能による他道路ユーザ3の可視性が過去タイミングにおいて確保且つ現在タイミングにおいて制限された状況。
(δ) ホスト車両2における運転システムDSの認識機能による他道路ユーザ3の可視性が過去タイミング及び現在タイミングの双方において制限された状況。
(β) ホスト車両2の運転システムDSにおいて認識機能による他道路ユーザ3の可視性が過去タイミングにおいて制限且つ現在タイミングにおいて確保された状況。
(γ) ホスト車両2における運転システムDSの認識機能による他道路ユーザ3の可視性が過去タイミングにおいて確保且つ現在タイミングにおいて制限された状況。
(δ) ホスト車両2における運転システムDSの認識機能による他道路ユーザ3の可視性が過去タイミング及び現在タイミングの双方において制限された状況。
以下の分類説明において過去タイミングとは、処理フローの今回実行よりも前となる少なくとも一回の過去実行のうち、S20,S50による各予測の実行タイミングに対応していてもよい。一方で現在タイミングとは、処理フローの今回実行のうち、S20,S50による各予測の実行タイミングに対応していてもよい。
分類説明において認識機能による他道路ユーザ3の可視性(visibility)は、例えばセンサ系5の検出精度等を用いて定義される信頼度を問わずに確保される状況と、当該確保が不可となる制限の状況とに、分類されてもよい。可視性は、例えば検出精度等を用いて定義される信頼度が設定レベル以上又は超過となることにより確保される状況と、当該信頼度が設定レベル未満又は以下となることにより制限される状況とに、分類されてもよい。
状況αの場合にS20の性能達成予測では、過去及び現在の両タイミングにおいて可視性の確保された認識機能による認識情報から解釈可能な、認識履歴に基づくことにより、リスクバランスモデルに従って他道路ユーザ3の将来行動予測が実現されてもよい。これに対して状況αの場合にS50の安全担保予測では、過去及び現在の両タイミングにおいて可視性の確保された認識機能による、例えば位置及び速度等の認識情報に基づくことにより、安全モデルに従って安全範囲Rs内での他道路ユーザ3の将来行動予測が実現されてもよい。
状況βの場合にS20の性能達成予測では、現在タイミングにおいて可視性の確保された認識機能による認識情報と、認識機能の可視性が制限された過去タイミングにおける他道路ユーザ3に関しての走行履歴とに基づくことにより、リスクバランスモデルに従って他道路ユーザ3の将来行動予測が実現されてもよい。ここで過去タイミングにおける走行履歴は、通信系6を介したV2X通信を通じて他道路ユーザ3又は外部センタから現在タイミングに取得される、交通流の認識情報であってもよい。これに対して状況βの場合にS50の安全担保予測では、現在タイミングにおいて可視性の確保された認識機能による、例えば位置及び速度等の認識情報に基づくことにより、安全モデルに従って安全範囲Rs内での他道路ユーザ3の将来行動予測が実現されてもよい。
状況γの場合にS20の性能達成予測では、過去タイミングにおいて可視性の確保された認識機能による認識情報から解釈可能な、認識履歴の履歴情報に基づくことにより、リスクバランスモデルに従って他道路ユーザ3の将来行動予測が実現されてもよい。これに対して状況γの場合にS50の安全担保予測では、過去タイミングにおいて可視性の確保された認識機能による、例えば位置及び速度等の認識情報に基づくことにより、安全モデルに従う安全範囲Rs内での移動を仮定した他道路ユーザ3の将来行動予測が実現されてもよい。
状況δの場合にS20の性能達成予測では、認識機能の可視性が制限された過去タイミングにおける他道路ユーザ3に関しての走行履歴に基づくことにより、リスクバランスモデルに従って他道路ユーザ3の将来行動予測が実現されてもよい。ここで過去タイミングにおける走行履歴は、状況βの場合と同様にV2X通信により現在タイミングに取得される、交通流の認識情報であってもよい。これに対して状況δの場合にS50の安全担保予測では、例えばホスト車両2からの死角等、過去及び現在のいずれのタイミングにも認識機能の可視性が制限される場所において、安全モデルに従う安全範囲Rs内での移動を仮定した他道路ユーザ3の将来行動予測であってもよい。
ここまで説明したように第一実施形態のホスト車両2においては、目標性能を達成するための予測として、ホスト車両2の外部環境における他道路ユーザ3の将来行動を予測した性能達成予測に応じて、運転計画が実行される。そこで第一実施形態のホスト車両2においては、合理的に予見可能な安全を担保するための予測として、他道路ユーザ3の将来行動を性能達成予測からは独立して予測した安全担保予測に応じて、運転監視が実行される。これによれば、性能達成予測に応じて計画されるホスト車両2の運転が安全担保予測に応じて監視されることにより、当該運転に対して性能と安全とのバランスを図ることが可能となる。
(第二実施形態)
第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。
第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。
図8に示されるように第二実施形態の機能アーキテクチャでは、監視ブロック140の運転制約ブロック144から制約情報を取得する機能が、制御ブロック2160に代えて、判断ブロック2120の運転計画ブロック2124により実現される。そこで、運転制約ブロック144により制約が設定されていない場合の運転計画ブロック2124は、第一実施形態に準じてホスト車両2の運転を計画する。一方、運転制約ブロック144により制約が設定されて制約情報を取得した場合の運転計画ブロック2124は、第一実施形態に準じてホスト車両2の運転を計画する段階において、当該運転計画に制約を与える。いずれの場合においても、運転計画ブロック2124により計画されたホスト車両2の運転制御を、制御ブロック2160が実行することになる。
図9に示されるように第二実施形態の処理フローでは、性能達成シーケンスのうちS30に続くS2040において判断ブロック2120は、S50,S60,S70の安全担保シーケンスを通じてホスト車両2に対する制約が設定されたか否かを、運転計画ブロック2124により判定する。そこで否定判定が下された場合には、性能達成シーケンスのS2041において判断ブロック2120は、S20による性能達成予測及びS30による性能達成範囲Rpに応じたホスト車両2の運転計画を、運転計画ブロック2124により行う。これに対して肯定判定が下された場合には、性能達成シーケンのS2042において判断ブロック2120は、S20による性能達成予測及びS30による性能達成範囲Rpに応じたホスト車両2の運転に対して、安全担保シーケンスのS70による制約を与えるように、運転計画ブロック2124により運転計画を行う。これらS2041,S2042のいずれが実行完了した場合にも移行するS2080において制御ブロック2160は、S2041,S2042のうち当該移行前のステップによる運転計画に従ってホスト車両2を制御する。以上、S2080の実行完了により、処理フローの今回実行が終了することとなる。
ここまで説明した第二実施形態においても、第一実施形態での説明原理に準ずることにより、ホスト車両2の運転に対して性能と安全とのバランスを図ることが可能となる。
(第三実施形態)
第三実施形態は、第二実施形態の変形例である。
第三実施形態は、第二実施形態の変形例である。
図10に示されるように第二実施形態の機能アーキテクチャでは、判断ブロック3120の運転計画ブロック3124における機能の一部として、運転制約ブロック3144による監視機能及び制約設定機能が実現される。そこで、運転制約ブロック3144による監視機能及び制約設定機能は、運転計画ブロック3124による計画機能の実行中にソフトウェア上において複数のアプリケーション毎に、又は複数のアプリケーションに共通に呼び出されてもよい。この場合、安全担保予測ブロック3142による安全担保予測の機能は、性能達成予測ブロック122による性能達成予測からだけでなく、運転計画ブロック3124による運転計画及び運転制約ブロック3144による運転監視からも、独立させられるとよい。
図11に示されるように第三実施形態の処理フローでは、性能達成シーケンス及び安全担保シーケンスの共通ステップとなるS3070において判断ブロック3120は、S50による安全担保予測及びS60による安全範囲Rsの境界に応じたホスト車両2の運転監視及び制約設定を、運転制約ブロック3144により行う。そこで、性能達成シーケンスのうちS3070に続くS3040において判断ブロック3120は、S50,S60,S3070の安全担保シーケンスを通じてホスト車両2に対する制約が設定されたか否かを、運転計画ブロック3124により判定する。そこで否定判定が下された場合には、性能達成シーケンのS3041において判断ブロック3120は、S20による性能達成予測及びS30による性能達成範囲Rpに応じたホスト車両2の運転計画を、運転計画ブロック3124により行う。これに対して肯定判定が下された場合には、性能達成シーケンスのS3042において判断ブロック3120は、S20による性能達成予測及びS30による性能達成範囲Rpに応じたホスト車両2の運転に対して、S3070による制約を与えるように、運転計画ブロック3124により運転計画を行う。これらS3041,S3042のいずれが実行完了した場合にも、処理フローはS2080へ移行することとなる。
ここまで説明した第三実施形態においても、第一実施形態での説明原理に準ずることにより、ホスト車両2の運転に対して性能と安全とのバランスを図ることが可能となる。
(他の実施形態)
以上、複数の実施形態について説明したが、本開示は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
以上、複数の実施形態について説明したが、本開示は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
変形例において処理システム1を構成する専用コンピュータは、デジタル回路及びアナログ回路のうち、少なくとも一方をプロセッサとして有していてもよい。ここでデジタル回路とは、例えばASIC(application specific integrated circuit)、FPGA(field programmable gate array)、SOC(system on a chip)、PGA(programmable gate array)、及びCPLD(complex programmable logic device)等のうち、少なくとも一種類である。またこうしたデジタル回路は、プログラムを記憶したメモリを、有していてもよい。
ホスト車両2における乗員のうちオペレータとなるドライバは変形例では、外部センタにおいてホスト車両2を遠隔操作する、リモートオペレータ又はリモートドライバにより代替されてもよい。運転システムDS及び処理システム1の適用されるホスト移動体は変形例では、自律走行又はリモート走行によって荷物搬送若しくは情報収集等の可能な、自律走行ロボットであってもよい。以上の他に各実施形態及び変形例による処理システム1は、ホスト移動体に搭載可能に構成されてプロセッサ12及びメモリ10を少なくとも一つずつ有する処理装置として、処理回路(例えば処理ECU等)又は半導体装置(例えば半導体チップ等)の形態で実施されてもよい。
(用語の説明)
本開示に関連する用語を、以下に説明する。この説明は、本開示の実施形態に含まれる。
本開示に関連する用語を、以下に説明する。この説明は、本開示の実施形態に含まれる。
道路ユーザ(road user)は、歩道及びその他の隣接するスペースを含む道路を利用する 人間であってもよい。道路ユーザは、ある場所から別の場所へ移動する目的で、アクティブな道路上、又は隣接している道路のユーザであってもよい。
他道路ユーザ(other road user)は、自動運転自車両の役割を果たさない脆弱な道路ユーザ及び非脆弱な道路ユーザであってもよい。
動的運転タスク(dynamic driving task:DDT)は、交通において車両を操作するためのリアルタイムの操作機能及び戦術機能であってもよい。
自車両の挙動は、車両運動を交通状況で解釈したものであってもよい。ここで車両運動は、物理量(例えば速度、及び加速度等)の側面で捉えた車両状態とそのダイナミクスであってもよい。
シナリオは、アクション及びイベントの影響を受けた特定の状況での目標及び値を含む、一連のシーン内のいくつかのシーン間の時間的関係の描写であってもよい。シナリオは、特定の運転タスクを実行するプロセスにおける、主体となる車両、その全ての外部環境、及びそれらのインタラクションを統合する連続した時系列の活動の描写であってもよい。
状況は、システムの挙動に影響を与え得る要因であって、交通状況、天候、自車両の挙動を含んでいてもよい。
トリガ条件(triggering condition)は、後続のシステムの反応であって、危険な挙動、合理的に予見可能な間接的な誤用を防止、検出、及び軽減できないことに寄与する反応のきっかけとして機能するシナリオの特定条件であってもよい。
運行設計領域(operational design domain:ODD)は、与えられた(自動)運転システムが機能するように設計された特定の条件であってもよい。運行設計領域は、与えられた(自動)運転システム又は特徴が機能するように特別に設計された動作条件であって、環境、地理、及び時刻の制限、及び/又は特定の交通又は道路の特徴の必要な存否が含まれるが、これらに限定されない動作条件であってもよい。
自動運転システム(automated driving system)は、特定のODDに限定されているか否かに関係なく、持続的に全体のDDTを実行可能な一纏めのハードウェア及びソフトウェアであってもよい。
意図された機能の安全性(safety of the intended functionality:SOTIF)は、意図された機能又はその実装の機能不十分性に起因する不当なリスクの不在であってもよい。
運転ポリシ(driving policy)は、車両レベルにおける制御行動を定義する戦略及び規則であってもよい。
車両レベル安全戦略(vehicle level SOTIF strategy:VLSS)は、SOTIF関連の設計、検証、及び検証アクティビティを補助するために使用される開発中の機能の要件のセットであってもよい。
不合理なリスクは、妥当な社会的道徳的概念に従って、特定の状況で許容できないと判断されたリスクであってもよい。
安全関連モデル(safety-related models)は、他道路ユーザの合理的に予見可能な挙動についての想定に基づく、運転行動の安全関連の様相の表現であってもよい。安全関連モデルは、オンボード若しくはオフボードの安全確認装置又は安全解析装置、数理モデル、より概念的なルールのセット、シナリオベースの挙動のセット、あるいはこれらの組み合わせであってもよい。
安全エンベロープ(safety envelope)は、許容可能なリスクのレベル内で操作を維持するために、(自動)運転システムが制約又は制御の対象として動作するように設計されている制限及び条件のセットであってもよい。安全エンベロープは、運転ポリシが準拠できる全ての原則に対応するために使用できる一般的な概念であってよく、この概念によれば、(自動)運転システムにより動作する自車両は、その周囲に1つ又は複数の境界を持つことができる。
適切な応答(proper response)は、他道路ユーザが合理的に予見可能な挙動についての想定に従って行動しているときに危険な状況を解決するアクションであってもよい。
安全状態は、合理的に安全な動作モードであってもよい。
性能限界は、システムが目的を達成できる設計上の限界値であってもよく、複数のパラメータに対して設定することができる。
最小リスク状態(minimal risk condition:MRC)は、与えられたトリップを完了できない場合のリスクを軽減するための車両の状態であってもよい。最小リスク状態は、与えられたトリップを完了できない場合に、衝突のリスクを軽減するために、最小リスク操作を実行した後の車両をユーザ又は(自動)運転システムがもたらす状態であってもよい。
最小リスク操作(minimal risk manoeuvre:MRM)は、ノミナル状態と最小リスク状態との間において遷移する(自動)運転システムの機能であってもよい。
DDTフォールバックは、故障の発生後若しくは機能不十分性の検出後、又は潜在的に危険な挙動の検出の際に、DDT又はMRCへの遷移を実行するための、ドライバ又は(自動)運転システムによる応答であってもよい。
緊急操作(emergency manoeuvre)は、車両が衝突の危険が迫っている事象の場合に、衝突を回避又は軽減する目的で実行される操作であってもよい。
引き継ぎ(takeover)は、(自動)運転システムとドライバとの間の運転タスクの移譲であってもよい。
ドライバは、特定車両のDDT及び/又はDDTフォールバックの一部若しくは全部をリアルタイムで実行するユーザであってもよい。リモートドライバは、車載のブレーキ、アクセル、ステアリング、及びトランスミッションのギア選択入力装置を手動で操作できる位置に座っていないが、車両を操作できるドライバであってもよい。
オペレータは、自動車を操作するように適切な訓練を受け且つ権限を与えられた指定者であってもよい。リモートオペレータは、車載のブレーキ、アクセル、ステアリング、及びトランスミッションのギア選択入力装置を手動で操作できる位置に座っていないが、直視の有無にかかわらず車両を操作できるオペレータであってもよい。
V2Xは、インフラ、他の車両、及び他の道路ユーザと付加情報を交換するために車両を増強する技術であってもよい。
Claims (17)
- ホスト移動体(2)の運転に関する処理を遂行するために、プロセッサ(12)により実行される処理方法であって、
前記ホスト移動体において目標性能を達成するための予測として、前記ホスト移動体の外部環境における他道路ユーザの将来行動を予測する性能達成予測と、
前記ホスト移動体の運転を前記性能達成予測に応じて計画する運転計画と、
前記ホスト移動体において合理的に予見可能な安全を担保するための予測として、前記外部環境における前記他道路ユーザの将来行動を前記性能達成予測から独立して予測する安全担保予測と、
前記ホスト移動体の運転を前記安全担保予測に応じて監視する運転監視とを、含む処理方法。 - 前記性能達成予測は、
前記ホスト移動体において目標性能を達成する性能達成範囲(Rp)を設定するための予測として、前記他道路ユーザの将来行動を予測することを、含む請求項1に記載の処理方法。 - 前記性能達成予測は、
前記ホスト移動体において不合理な他責のリスクを回避するための予測として、前記他道路ユーザの将来行動を予測することを、含む請求項1に記載の処理方法。 - 前記性能達成予測は、
ポジティブリスクバランスをモデリングした統計モデルに基づく予測として、前記他道路ユーザの将来行動を予測することを、含む請求項1に記載の処理方法。 - 前記性能達成予測は、
前記ホスト移動体において運転システム(DS)の認識機能による前記他道路ユーザの可視性が確保されたタイミングの認識情報に基づき、前記統計モデルに従って前記他道路ユーザの将来行動を予測することを、含む請求項4に記載の処理方法。 - 前記性能達成予測は、
前記ホスト移動体において運転システム(DS)の認識機能による前記他道路ユーザの可視性が過去タイミングに制限された場合に、当該過去タイミングにおける前記他道路ユーザに関してV2X通信を通じて現在タイミングに取得される走行履歴に基づき、前記他道路ユーザの将来行動を予測することを、含む請求項5に記載の処理方法。 - 前記性能達成予測による予測情報を出力することを、さらに含む請求項1に記載の処理方法。
- 前記安全担保予測は、
前記ホスト移動体において合理的に予見可能な安全範囲(Rs)の境界を設定するための予測として、前記他道路ユーザの将来行動を予測することを、含む請求項1に記載の処理方法。 - 前記安全担保予測は、
前記ホスト移動体において不合理な自責のリスクを回避するための予測として、前記他道路ユーザの将来行動を予測することを、含む請求項1に記載の処理方法。 - 前記安全担保予測は、
意図された機能の安全性をモデリングした安全モデルに基づく予測として、前記他道路ユーザの将来行動を予測することを、含む請求項1に記載の処理方法。 - 前記安全担保予測は、
前記ホスト移動体において運転システム(DS)の認識機能による前記他道路ユーザの可視性が確保されたタイミングの認識情報に基づき、前記安全モデルに従って前記他道路ユーザの将来行動を予測することを、含む請求項10に記載の処理方法。 - 前記安全担保予測は、
前記ホスト移動体において運転システム(DS)の認識機能による前記他道路ユーザの可視性が現在タイミングに制限された場合に、前記安全モデルに従う安全範囲(Rs)内での移動を仮定した前記他道路ユーザの将来行動を予測することを、含む請求項11に記載の処理方法。 - 前記安全担保予測による予測情報を出力することを、さらに含む請求項1に記載の処理方法。
- 前記運転監視は、
前記ホスト移動体の運転に対する制約を前記安全担保予測に応じて設定することを、さらに含む請求項1に記載の処理方法。 - プロセッサ(12)を有し、ホスト移動体(2)の運転に関する処理を遂行する運転システムであって、
前記プロセッサは、
前記ホスト移動体において目標性能を達成するための予測として、前記ホスト移動体の外部環境における他道路ユーザの将来行動を予測する性能達成予測と、
前記ホスト移動体の運転を前記性能達成予測に応じて計画する運転計画と、
前記ホスト移動体において合理的に予見可能な安全を担保するための予測として、前記外部環境における前記他道路ユーザの将来行動を前記性能達成予測から独立して予測する安全担保予測と、
前記ホスト移動体の運転を前記安全担保予測に応じて監視する運転監視とを、実行するように構成される運転システム。 - プロセッサ(12)を有し、ホスト移動体(2)に搭載可能に構成され、前記ホスト移動体の運転に関する処理を遂行する処理装置であって、
前記プロセッサは、
前記ホスト移動体において目標性能を達成するための予測として、前記ホスト移動体の外部環境における他道路ユーザの将来行動を予測する性能達成予測と、
前記ホスト移動体の運転を前記性能達成予測に応じて計画する運転計画と、
前記ホスト移動体において合理的に予見可能な安全を担保するための予測として、前記外部環境における前記他道路ユーザの将来行動を前記性能達成予測から独立して予測する安全担保予測と、
前記ホスト移動体の運転を前記安全担保予測に応じて監視する運転監視とを、実行するように構成される処理装置。 - ホスト移動体(2)の運転に関する処理を遂行するために記憶媒体(10)に記憶され、プロセッサ(12)により実行される命令を含む処理プログラムであって、
前記ホスト移動体において目標性能を達成するための予測として、前記ホスト移動体の外部環境における他道路ユーザの将来行動を予測する性能達成予測と、
前記ホスト移動体の運転を前記性能達成予測に応じて計画する運転計画と、
前記ホスト移動体において合理的に予見可能な安全を担保するための予測として、前記外部環境における前記他道路ユーザの将来行動を前記性能達成予測から独立して予測する安全担保予測と、
前記ホスト移動体の運転を前記安全担保予測に応じて監視する運転監視とを、実行させる前記命令を含む処理プログラム。
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