JP6823722B2 - 自動車の緊急停止地点 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の緊急停止地点の決定に関する。特に、本発明は、高度に、または完全に自動化された運転機能を有する自動車の緊急停止地点の決定に関する。

自動車は、道路網で運転されるように構成されている。自動車の縦方向または横方向の制御から自動車の運転者を解放することができるように、運転機能によって自動車を部分的または完全に自動化することができる。運転機能が自動化されればされるほど、運転者は自動車の運転に関わることが少なくなる。最高度に自動化されている場合には、自動車は自律的に運転することができ、運転者は、通常はもはや運転機能を監視しておらず、少なくとも所定の時間内での代替プランとして対処することもできない。

自動車が、例えば摩耗、事故、または特に自動運転機能の処理エラーにより故障した場合には、できるだけ迅速に自動車を停止させることが好ましい。しかしながら、自動車の停止にはさらなる危険が伴うことがある。第１に、自動車は停止プロセス自体により増大した損傷リスクにさらされる場合もあり、第２に、他の道路利用者が停止した自動車によって負担をかけられ、妨害され、または危険にさらされる場合もある。

本発明の基礎をなす課題は、自動車を停止させるための改良した技術を提供することである。本発明は、独立請求項の対象によってこの課題を解決する。従属請求項は、好ましい実施形態を記載している。

自動車の緊急停止地点を決定する方法は、自動車の運転状態を決定するステップと、運転状態に基づいて自動車の行動範囲における緊急停止地点を決定するステップと、を含む。この場合、緊急停止地点における停止リスクが所定値を超えないような緊急停止地点を決定する。

緊急停止地点は、車両を停止させることができる場所である。このために、例えば、待避所、ドライブウェイ、または駐車場など、通常運転時に交通規則にしたがって自動車を停止させるのに使用できるあらゆる通常の停止地点を使用することができる。しかしながら、停止が自動車内の緊急状態、例えば、技術的欠陥または乗員の健康問題に起因する場合には、停止が許可されていない場所または停止が不都合な場所であっても停止のために使用することができる。この場合の自動車の停止は、起こり得る他者の妨害よりも重要であるとみなすことができる。

有利には、緊急停止地点の上述の選択によって、自動車の停止によって生じるかもしれないリスクを所定値未満に抑えることができる。自動車の停止プロセスに起因する自動車または他の道路利用者への結果的な損傷を低減または防止することができる。停止リスクを最小限に抑えることによって、緊急停止地点の範囲の交通の流れもほとんど妨害されないか、または全く妨害されることはない。

好ましい実施形態では、この値は運転状態の関数として決定する。特に、運転状態に基づいて、自動車の周囲のどの地点であればまだ安全に到達することができるのかを決定することができる。

運転状態は、例えば、自動車の速度を含む。緊急停止地点として可能なものが自動車に近い場合には、この地点における停止は、リスクとなり得る著しい減速を伴うこともある。これに対して、自動車が比較的ゆっくりと走行する場合には、同じ大きさの減速であるが、より短時間継続する減速は、状況によっては受け入れ可能としてもよい。自動車の縦方向または横方向の許容可能な最大の減速度または加速度は、地面のグリップ性などの有効な周辺条件の関数として決定することができる。

別の実施形態では、運転状態は停止の緊急度を含む。例えば、２つの可能な緊急停止地点を特定し、これらのうちの一方は比較的近いが停止リスクが比較的高く、他方はより遠く離れているが停止リスクがより低い場合、停止の緊急度が極めて高く、遠く離れている方の停止地点へ安全に到達することが可能でないときには、近い方の停止地点を緊急停止地点として選択することができる。停止の緊急度は、例えば、自動車の技術的条件に依存している場合がある。例えば、自動車の駆動装置が故障した場合には、例えば、自動車が停止してしまう前に自動車がまだ最大でどのくらい遠くまで進むことができるかを比較的正確に決定することができる。この場合、緊急度は、当然ながら最大コースティング距離内の停止地点を示す。緊急停止地点における停止リスクを最小限に抑えるために、自動車をコースティングさせるよりも早く制動する方が好都合な場合もある。別の例では、故障が自動車の外部灯火の部分にのみ発生しており、日が暮れ始めた場合には、車両を灯火点灯なしでまだ数分間は安全に運転することができるので、車両を停止させる緊急度は比較的低いかもしれない。

緊急停止地点における停止リスクは、自動車または自動車のいずれかの乗員のさらなる損傷のリスクを含む場合がある。例えば、舗装されていない道端または以前に通行した道路の斜面を通行して到達可能な緊急停止時点よりも危険性の低い緊急停止地点を見つけることができない場合には、停止プロセスまたは緊急停止地点における自動車の滞留により、自動車にさらなる損傷が生じる場合もある。このような意味で、危険な緊急停止地点は、例えば、不整地、流れのない湖沼もしくは流れのある河川、または別の交通ルートを含む場合もある。

別の実施形態では、緊急停止地点における停止リスクは、別の道路利用者の損傷のリスクを含む。例えば、自動車が１車線区間で停車している場合、対向する道路利用者や後続の道路利用者は、障害物となった自動車を早期に認識することができず、この自動車に衝突する。これは、視界が悪い場合や、地面のグリップ性が弱い場合に特に当てはまる。

緊急停止地点における停止リスクは、マップデータによる緊急停止地点の周辺データに基づいて決定してもよい。例えば、自動車の位置は、例えば、衛星ナビゲーションによって決定することができ、次いで、マップデータに基づいたいくつかの緊急停止地点を特定の位置の範囲内で決定することができる。後続の、または対向する交通利用者が、停止している自動車を十分に離れたところから知覚することができない場所に可能な緊急停止地点が位置する場合には、この緊急停止地点に対する停止リスクが高くなっていることもある。他の道路利用者が、速度を下げたり迂回したりすることなしに可能な緊急停止地点に停止している自動車を通過することができない場合にも停止リスクが高まったと判断することができる。可能な緊急停止地点が、例えば、交差点などの交通分岐点、踏切、または横断歩道（踏切）の領域内にあり、横断方向の交通が妨げられるか、または危険にさらされる可能性がある場合には、停止リスクが高まっているかもしれない。

別の実施形態では、緊急停止地点の周辺データを走査し、緊急停止地点における停止リスクは、走査した周辺データに基づいて決定する。特に、緊急停止地点における停止リスクに影響を及ぼし得る動的条件を決定することができる。周辺データは、例えば、路側構造物、駐車している自動車、または植栽による視界の妨害を含むことができる。緊急停止地点の領域、または自動車と緊急停止地点との間に存在する道路利用者、特に歩行者またはサイクリストを走査によって検出することもできる。記録したこれら危険因子は、緊急停止地点における停止リスクの決定に取り込むことができる。

緊急停止地点における停止リスクは、停止プロセスにおける自動車、自動車のいずれかの乗員、または別の道路利用者のさらなる損傷のリスクを含む場合もある。したがって、停止リスクは、特に自動車の周辺の走査に基づいて決定することもできる。例えば、別の自動車が近接して後ろからついてくる場合には、自動車の強い減速は後続の自動車との事故リスクを高めることもある。後続の自動車が十分な安全距離、例えば約５０ｋｍ／ｈの走行速度で約７０ｍを保持すると想定できる場合には、通常の大きさの減速度は受け入れ可能である。他の状況では、例えば、自動車が後ろからついてきておらず、遠く離れた許容される停止地点が利用可能ではない場合には、強い減速度は受け入れ可能である。自動車と緊急停止地点との間のエリアに関する周辺データに基づいて停止リスクを決定してもよい。

自動車の緊急停止地点を決定するための装置は、自動車の運転状態を決定するように構成された決定装置と、運転状態に基づいて自動車の行動範囲内の緊急停止地点を決定するように構成された処理装置とを含む。この場合、処理装置は、緊急停止地点における停止リスクが所定値を超えないような緊急停止地点を決定するように構成されている。

処理装置は、特に、プログラム可能なマイクロコンピュータまたはマイクロコントローラを含むことができる。プログラム可能なマイクロコンピュータまたはマイクロコントローラは、上述の方法の少なくとも一部を実施するように構成してもよい。

したがって、この方法の特徴または利点は装置にも関連しており、その逆もまた同様である。

別の実施形態では、処理装置は、特定の緊急停止地点における自動車の停止を制御するように構成してもよい。このために、処理装置は、自動車の縦方向または横方向の制御に影響を及ぼすように構成してもよい。

添付の図面を参照して本発明をより詳細に説明する。

自動車が道路網にあるシステムを示す図である。 自動車を示す図である。 自動車の緊急停止地点を決定する方法を示すフローチャートである。

図１は、例示的な道路網１１０上に自動車１０５があるシステム１００を示す。好ましくは、自動車１０５は、少なくとも部分的に運転者の支援なしに、道路網１１０において自動車１０５の動きを制御するために、高度に、または完全に自動化された運転機能（ＨＡＦ）を有する。

図１では、別の道路利用者１１５が、対向する自動車として例示している。しかし、その他の道路利用者１１５は、例えば、列車、トラック、サイクリスト、歩行者、または任意の他の道路利用者を含んでもよい。別の道路利用者１１５は、自動車１０５に向かって接近するか、前方を走行するか、または追従することができ、さらに、自動車１０５の計画された軌道１２０を横切るか、または、例えばこの軌道１２０を制限することもできることに留意されたい。

例えば、処理エラーまたは自動車１０５の要素の損傷によって、自動車１０５を、特に自動運転機能を用いて停止させることが有益な場合がある。このために、自動車１０５は、緊急停止地点１２５を制御することができ、この緊急停止地点のいくつかの例を図１に図示し、大文字Ａ〜Ｄによって示している。

緊急停止地点１２５の制御および緊急停止地点１２５に留まることは、いずれもさらなる損傷の危険性が伴うこともある。このような損傷は、自動車１０５もしくは自動車１０５のいずれかの乗員、または別の道路利用者１１５に生じることがある。場合によっては、制御または緊急停止地点１２５に留まることによって道路網１１０の区域内の物に損傷が生じることもある。したがって、緊急停止地点１２５に関連する停止リスクが所定値をできるだけ超えないように、自動車１０５の緊急停止地点１２５を決定することを提案する。このために、特に、自動車１０５の行動範囲内の複数の緊急停止地点１２５を識別することができ、次いでこれらの緊急停止地点の停止リスクを互いに比較する。好ましくは、緊急停止地点１２５は、これに関連付けた停止リスクができるだけ最小限に抑えられる同時に、自動車１０５が到達可能なものを選択する。さらなる実施形態では、緊急停止地点１２５にできるだけ迅速に、またはできるだけ快適に接近することができることも考慮することができる。

例示的な緊急停止地点Ａは、自動車１０５の極めて近くに位置する。緊急停止地点Ａに到達するために、自動車１０５は、既に非常にゆっくりと走行していない場合には、強く減速する必要がある。減速は、後ろからついてくる他の道路利用者１１５による追突事故の危険性を高めると考えられる。

例示的な緊急停止地点Ｂはカーブの向こうに位置し、したがって、自動車１０５についてくる道路利用者１１５は、停止した自動車１０５に直前まで気づかない場合もある。この場合、自動車１０５の、または自動車１０５によって引き起こされる他の道路利用者１１５のその後の事故のリスクは大きなものになることもある。

例示的な別の緊急停止地点Ｃは、自動車１０５が軌道１２０としてもともと利用したかった道路から外れている。この緊急停止地点Ｃは、他の道路利用者１１５がいることも予想される交差道路上に位置する。しかしながら、この交差道路上で予想されるまたは求められた交通量に応じて、緊急停止地点Ｃは、例えば、緊急停止地点ＡまたはＢよりも低い停止リスクを有する場合もある。

最後に例示した緊急停止地点Ｄについても同様のことがいえる。しかしながら、この緊急停止地点Ｄに達するには、さらにリスクを高めると考えられる左折プロセスが必要である。したがって、緊急停止地点Ｄは、緊急停止地点Ｃよりも大きい停止リスクを有することもある。

図２は、特に図１の自動車１０５の例に従った自動車１０５を示す。自動車１０５には、緊急停止地点１２５を決定するための装置２００を搭載している。装置２００は、好ましくは、自動車１０５の運転状態を決定するための決定装置２１０に接続された処理装置２０５を含む。決定装置２１０は、この図では、特に自動車１０５を制御するための制御装置に接続することができる第１のインターフェースとして示している。特に、自動車１０５の速度、加速度、または技術的条件に関するデータは、インターフェース２１０を介して取得することができる。別の実施形態では、第１のインターフェース２１０には、対応するセンサを接続していてもよい。処理装置２０５は、運転状態、または第１のインターフェース２１０を介して受信したデータに基づいて、自動車１０５の行動範囲内の緊急停止地点１２５を決定するように構成されている。この場合、好ましくは、決定した緊急停止地点１２５における停止リスクが所定値を超えないように決定を行う。

処理装置２０５は、好ましくは、緊急停止地点１２５の停止リスクを決定するようにも構成されている。さらに好ましい実施形態では、処理装置２０５は、自動車１０５の行動範囲内の複数の緊急停止地点１２５を決定し、これらの緊急停止地点１２５に停止リスクをそれぞれ関連付け、停止リスク、および必要に応じて、自動車１０５からの距離、またはさらに他の基準に関して緊急停止地点１２５を判断するように構成されている。この判断に基づいて、処理装置２０５は、好ましくは、１つの緊急停止地点１２５を選択する。さらに、処理装置２０５は、自動車１０５を特定の緊急停止地点１２５まで制御するように構成されてもよい。このために、処理装置２０５は、特に、自動車１０５の縦方向または横方向の動きを制御するための制御装置、または自動車１０５の縦方向または横方向の制御に影響を与えるための対応するアクチュエータのいずれかに接続することができる第２のインターフェース２１５に接続していてもよい。別の実施形態では、第２のインターフェース２１５によって、特定の緊急停止地点１２５を自動車１０５のための外部制御装置に送ってもよい。

停止リスクに関して緊急停止地点１２５を決定および／または評価するために、装置２００は、好ましくはマップデータのためのメモリ２２５に接続された位置決定装置２２０、および／または自動車１０５の外側領域を走査するための走査装置２３０を使用することができる。

位置決定装置２２０は、特に、衛星ナビゲーションシステムの信号のための受信機を含むことができる。自動車１０５の周辺の状況、特に道路、道路の分類、交差点などの交通分岐点または信号機などの交通制御装置の位置、および、例えば、自動車１０５に搭載されたナビゲーションシステムによるルート案内で用いられる一般的な他の従来のマップ情報は、メモリ２２５のマップデータに含まれていてもよい。別の実施形態では、自動車１０５の周辺、例えば、交通量または他の個々の自動車１１５に関する追加の情報も、無線インターフェース２３５によって受信することができる。

走査装置２３０は、特に光学的に、レーダまたはＬｉＤＡＲによって、特に進行方向に自動車１０５の前方に位置するエリアを走査することができる。好ましくは、処理装置２０５は、走査装置２３０によって記録されたデータに基づいて物体認識を実施するように構成されており、この走査装置２３０は、特に、通行不可能なエリアと通行不可能なエリアとを区別し、および／または、このデータに基づいて、他の道路利用者１１５または停止している障害物などの物体を認識する。

特に好ましくは、装置２００は、自身の運転操作もしくは停止の緊急性に関しても緊急停止地点１２５を決定するように構成している。特に、第１のインターフェース２１０を介して受信された自動車１０５の運転状態データは、自動車１０５によってどのような種類の移動または操縦がまだ可能であり、有効な条件下でどのような最大移動範囲を設定する必要があるのかを示すことができる。停止が緊急であればあるほど、到達可能な緊急停止地点１２５の許容可能な停止リスクは高くなる場合がある。しかしながら、好ましくは、装置２００は、有効な行動半径内で、最も停止リスクが低い緊急停止地点１２５をできるだけ選択または制御しようと試みる。

図３は、自動車１０５の緊急停止地点１２５を決定する方法３００のフローチャートを示す。方法３００は、図２の自動車１０５に搭載した装置２００の処理装置２０５において少なくとも部分的に実施可能としてもよい。ステップ３０５〜３３５の図示の順序は必須ではないことに留意されたい。さらに、当業者であればすぐに分かるように、いくつかのステップを同時に実施することもできる。

ステップ３０５では、自動車１０５の間近に迫る緊急停止を検出する。例えば、自動車１０５に搭載された技術的欠陥、例えば、タイヤまたはエンジンの障害を検出することができる。好ましくは、ステップ３１０において、自動車１０５の運転状態を決定する。運転状態は、特に、自動車１０５の速度または加速度を含むことができる。別の実施形態では、運転状態は、ステップ３０５に基づく停止の緊急度を含む。緊急度は、自動車１０５が停止しない場合に損傷の危険性がどのくらい高いか、または自動車１０５の残りの行動半径がどのくらい大きいかに関連付けてもよい。

ステップ３１５では、周辺の要素を静的に決定することができる。特に、このために、例えばメモリ２２５のマップ情報を評価することができる。静的な情報は、特に、道路または経路に関連する情報を含むことができる。

ステップ３２０において、自動車１０５の周囲を、例えば走査装置２３０によって走査することもできる。このようにして、自動車１０５の動的な周辺情報を決定することができる。

ステップ３２５では、自動車１０５の行動範囲内の停止地点として可能なものを識別することができる。停止地点は、特に、あらかじめ決定した静的および／または動的な情報に基づいて選択してもよい。一般に、自動車１０５に関して可能な停止地点は移動方向に位置し、さらに好ましくは、最初に意図していた軌道１２０に沿っている（図１を参照されたい）。

ステップ３３０では、可能な停止地点に基づいて緊急停止地点１２５を決定することができる。このために、既により詳細に説明したように、静的および／または動的に決定された情報に基づいて、それぞれの可能な停止地点に停止リスクを割り当てることができる。緊急停止地点１２５は、特に特定の運転状態に基づいてできる限り最適に選択することができる。選択した緊急停止地点１２５における停止リスクは、あらかじめ決定された可能な停止地点の中では最小である。緊急停止地点１２５の選択に影響を及ぼすさらなる要因も同様に上記から正確に読み取ることができる。

特定の緊急停止地点１２５は、例えば、第２のインターフェース２１５によって出力してもよく、また選択した緊急停止地点１２５における自動車１０５の停止を方法３００のステップ３３５で実施してもよい。一実施形態では、特に割り当てられた停止リスクに関して、選択した緊急停止地点１２５の連続的な最適化を実現するために、方法３００を部分的に新たに実施してもよい。例えば、自動車１０５の接近時の動的状況に基づいて、選択した緊急停止地点１２５が、最初に想定していたよりもリスクが高いことが判明した場合には、より良好な緊急停止地点１２５の新たな探索をトリガすることができる。例えば、選択した緊急停止地点１２５への接近時に、最初に想定していたよりも自動車１０５の行動半径が大きく、したがってさらに幾分遠く離れた、より小さい停止リスクが割り当てられている緊急停止地点１２５に達することができることが判明した場合には、好ましくは、自動車１０５をそのより好都合な緊急停止地点１２５に案内することができる。

Claims (7)

1. 自動車（１０５）の緊急停止地点（１２５）を決定する方法（３００）であって、
   自動車（１０５）の運転状態を決定するステップ（３１０）であって、前記運転状態が停止の緊急度を含む、ステップと、
   運転状態に基づいて自動車（１０５）の行動範囲における緊急停止地点（１２５）を決定するステップ（３３０）であって、前記緊急停止地点（１２５）における停止リスクを、マップデータによる前記緊急停止地点（１２５）の周辺データに基づいて、および／又は前記自動車（１０５）の周辺の走査に基づいて決定することを含む、ステップと
   を含む方法（３００）において、
   緊急停止地点（１２５）における停止リスクが所定値を超えないような緊急停止地点（１２５）を決定し、前記所定値を前記運転状態の関数として決定する、方法（３００）。
2. 前記運転状態が前記自動車（１０５）の速度を含む、請求項１に記載の方法（３００）。
3. 前記緊急停止地点（１２５）における前記停止リスクが、前記自動車（１０５）または該自動車（１０５）のいずれかの乗員のさらなる損傷のリスクを含む、請求項１または２に記載の方法（３００）。
4. 前記緊急停止地点（１２５）における停止リスクが、別の道路利用者の損傷のリスクを含む、請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法（３００）。
5. 前記緊急停止地点（１２５）の周辺データを走査するステップ（３２０）をさらに含み、走査した前記周辺データに基づいて、前記緊急停止地点（１２５）における停止リスクを決定する（３３０）、請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法（３００）。
6. 自動車（１０５）の緊急停止地点（１２５）を決定するための装置（２００）であって、
   自動車（１０５）の運転状態を決定するように構成された決定装置（２１０）であって、前記運転状態が停止の緊急度を含む、決定装置（２１０）と、
   運転状態に基づいて自動車（１０５）の行動範囲内の緊急停止地点（１２５）を決定するように構成された処理装置（２０５）であって、緊急停止地点（１２５）を決定することが、前記緊急停止地点（１２５）における停止リスクを、マップデータによる前記緊急停止地点（１２５）の周辺データに基づいて、および／又は前記自動車（１０５）の周辺の走査に基づいて決定することを含む、処理装置（２０５）と、
   を含み、
   前記処理装置（２０５）が、緊急停止地点（１２５）における停止リスクが所定値を超えないような緊急停止地点（１２５）を決定するように構成され、前記所定値を前記運転状態の関数として決定する、装置（２００）。
7. 前記処理装置（２０５）が、決定した前記緊急停止地点（１２５）における前記自動車（１０５）の停止を制御するようにさらに構成されている、請求項６に記載の装置（２００）。

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