(57)【要約】  ランドマーク（１０，１１，１２）を用いて、少なくとも部分自動運転を行う車両（１）の姿勢を特定する方法に関する。ここでは、マップからランドマーク（１０，１１，１２）についてのランドマークデータを車両（１）の車両制御システム（１００）に伝送するバックエンドサーバ（１３）が設けられている。本発明によれば、環境の及ぼす影響（１４）に基づいて、伝送すべきランドマークデータの選択が行われ、バックエンドサーバ（１３）から車両制御システム（１００）へのランドマークデータの伝送が、行われた選択へと制限される。
2019511724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランドマーク（１０，１１，１２）を用いて、少なくとも部分自動運転を行う車両（１）の姿勢を特定する方法であって、
マップから前記ランドマーク（１０，１１，１２）についてのランドマークデータを前記車両（１）の車両制御システム（１００）に伝送するバックエンドサーバ（１３）が設けられている、方法において、
環境の及ぼす影響（１４）に基づいて、伝送すべきランドマークデータの選択を行い、
前記バックエンドサーバ（１３）から前記車両制御システム（１００）へのランドマークデータの伝送を、行われた選択へと制限する、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記環境の及ぼす影響（１４）は、天候、時刻、交通、視界、光条件、及び／又は、湿気を含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記車両（１）の場所に相対的に関連する環境の及ぼす影響を前記バックエンドサーバ（１３）に伝送する情報サービス部（１７）が設けられている、
請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記情報サービス部（１７）は、少なくとも１つの気象サービス部により、又は、専用の車両を用いて、形成される、
請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記車両（１）は、前記ランドマーク（１０，１１，１２）を検出する検出器（１５，１６）を有し、
前記バックエンドサーバ（１３）から前記車両制御システム（１００）へ伝送されたランドマークデータに、前記検出器（１５，１６）が検出した前記ランドマーク（１０，１１，１２）のランドマークデータを融合する、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記車両制御システム（１００）は、前記環境の及ぼす影響に基づいて、優先すべきランドマーク（１０，１１，１２）を自律的に学習する、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
定められたランドマーク（１０，１１，１２）のうち、前記バックエンドサーバ（１３）が伝送すべきランドマークデータの選択を、付加的に、位置特定シナリオに基づいて行う、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記車両制御システム（１００）は、前記車両（１）の姿勢を特定している間、異なる複数の検出器（１５，１６）をオンオフ切替する、
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の方法を実施するための車両制御システム（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランドマークを用いて、少なくとも部分自動運転を行う車両の姿勢を特定する方法であって、マップからランドマークについてのランドマークデータを車両の車両制御システムに伝送するバックエンドサーバが設けられている方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術
当該技術分野における「姿勢」とは、対象物の空間的な姿勢、即ち、２次元空間又は３次元空間における対象物の位置及び配向状態であると理解されたい。
【０００３】
この場合、車両の姿勢を特定する方法は、少なくとも付加的に車両周囲の種々のタイプのランドマークに基づいており、ここで、姿勢の基礎となるのは、例えばＧＰＳデータであってよい。この場合、ＧＰＳデータに基づく車両の姿勢データに、ランドマークの識別から形成されるデータを累積することが可能である。特に、配向状態、例えば、車両の走行方向を、ランドマークを用いて広範囲に特定することができる。ここで、ランドマークに基づいて車両の姿勢を特定する際の精度は、ＧＰＳデータによってこれを特定する際の精度よりも高い。この場合、部分自動運転を行う車両、特に将来の完全自動運転を行う車両においては、車両をガイドする純粋なＧＰＳナビゲーションは、もはや充分でなく、車両の直接の周囲を検出し、特に、ランドマークの識別により車両の操縦を行うシステムを適用しなければならない。ここで、「車両制御システム」なる概念は、姿勢を検出し、データを評価し、さらに、車両を制御するために必要な要素を実質的に全て含む。特に、車両制御システムは、検出器、例えば、レーザ、レーダ、赤外センサ、容量性センサ、ＬＩＤＡＲセンサ、及び／又は、ビデオ画像検出部を含む。
【０００４】
これについて、例えば、独国特許出願公開第１０２０１４２０６９０１号明細書（ＤＥ１０２０１４２０６９０１Ａ１）には、少なくとも部分自動運転を行う車両の、周囲における姿勢を特定する方法が開示されている。この場合の状況認識は、１つには、超音波センサ、レーザセンサ、レーダセンサ、赤外センサ、及び、容量性センサ、ＬＩＤＡＲセンサ、及び／又は、ビデオ画像検出部を含む環境センサ装置を用いた環境検出に基づいている。ここで、車両が交通において運動している場合における状況認識は、車両外の対象物の検出に基づいており、ここでは、所定の状況を示唆する示唆提供物が重要となる。これは、例えば、光学標識、対象物、及び、境界であってよい。これに加えて又はこれに代えて、状況認識の精度を改善するために、位置特定のための別の技術を用いることもでき、ＧＰＳシステムによる地理データ又はランドマークを含むディジタルマップを走行距離計と組み合わせて特定することができる。この場合のランドマークは、車両の直接の周囲の対象物、例えば、交通標識、例えば信号機及びこれに類似のもの並びに走行路マークである。
【０００５】
よって、車両の環境を認識するための基礎として、検出器による測定データが用いられ、この測定データから、検出器アルゴリズムを用いて、対象物を抽出することができる。対象物に基づいて車両環境をモデリングすることができ、これにより、例えば自車両に対する１つのトラジェクトリを計画し、さらに、その他の処理決定を行うことができるようになる。
【０００６】
この場合、環境モデルの品質は、使用される環境センサ装置に強く依存する。環境センサ装置は、システムに起因して、精度及び到達範囲に関する測定特性がそれぞれ異なり、その能力は、一般には、環境条件、例えば、雨、霧、太陽光入射、又は、人工照明に大きく依存する。例えば、走行路マークは、走行路が濡れている場合、特に暗所においては、充分な信頼性を以てランドマークとして用いることができない。なぜならば、濡れた走行路は、特に暗所においては反射することがあり、このために、対応する検出器が動作不能となって、他の検出器が当該気象条件において動作を続行してしまうことがあるからである。
【０００７】
しかしながら、影響因子が、全てのタイプのランドマークに同様に作用するわけではない。例えば、信号機が、気象条件に依存せずに常に良好に認識可能であるのに対して、例えば、検出装置が光学的に動作する場合に、車両の直接の周囲にある具体的な対象物によって、全ての光条件において確実に対応する環境をモデリングすることができるわけではない。
【０００８】
車両姿勢の重要な付加的ソースとして、車両表面又は車両内部の検出器のセンサ測定データを基礎とした情報の他、マップからの情報が用いられる度合が大きくなっている。当該情報は、中央のマップサーバ又はバックエンドサーバから各車両へ伝送可能であり、ここでのサーバを、以下においては、バックエンドサーバと略称する。この場合、車両制御システムにおいては、環境情報と、車両の検出器を用いて検出された環境情報が融合され、これにより、環境モデルの形成に対して、多くのケースにおいて著しく高い品質を達成することができる。
【０００９】
マップからの全てのランドマークが、バックエンドサーバによって車両制御システムへ伝送されると、膨大な情報密度が発生し、場合によっては、バックエンドサーバと車両の車両制御システムとの間の通信チャネルに利用可能な帯域幅が、不必要な強さで負荷をかけられてしまう。車両制御システムの計算能力も、ハードウェア側で制限されているので、バックエンドサーバから車両制御システムへ伝送されるデータの量を低減することが所望される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２０１４２０６９０１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
発明の開示
本発明の課題は、少なくとも部分自動運転を行う車両の姿勢を特定する方法を発展させることであり、ここで、バックエンドサーバから車両制御システムへ伝送されるデータ量が、可能な限り制限されるように、この方法が構成されるものとするとよい。また、車両制御システムに必要な計算能力及び処理すべきデータ量も、低減されるべきである。ここで、部分自動運転を行う車両は、これまでと変わらずに、安全に操縦することができなければならない。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この課題は、請求項１の上位概念に記載の方法及び請求項９に記載の車両制御システムを起点として、それぞれの特徴部分に記載の特徴により解決される。本発明の有利な発展形態は、各従属請求項に示されている。
【００１３】
本発明は、環境の及ぼす影響に基づいて伝送すべきランドマークデータの選択を行い、バックエンドサーバから車両制御システムへのランドマークデータの伝送を、行われた選択へと制限するという技術教示を含む。
【００１４】
本発明の中心的思想は、測定可能な環境の及ぼす影響を用いることであって、この環境の及ぼす影響に基づいて、相応に高い品質を有する環境モデルを形成するために、識別されたその時点の環境条件、即ち、優先的には時刻及び気象影響に依存して車両制御システムが有意に利用可能なランドマークデータのみを、バックエンドサーバから車両制御システムへ伝送することである。
【００１５】
伝送された環境情報は、車両制御システムにとって、この車両制御システムが直接の環境を識別するための検出器を用いて既に取得した情報を少なくとも上回る程度の情報上の付加価値を提供しなければならない。従って、好ましくは、車両の検出器によっても識別することが可能なランドマークが伝送され、この場合に、車両制御システムに存在するけれども環境の及ぼす影響のために測定することのできない他のランドマークは、伝送されない。従って、車両制御システムの環境センサによって、その時点の条件のもとで良好に検出可能なランドマークの位置、即ち、例えば、夜間にアクティブに照明を行っている光源の位置が、好ましくはバックエンドサーバによって、格納されているマップ材料から、車両制御システムへ送信される。例えば、レインセンサ、光センサ、温度センサ及びこれらに類似のものによって識別可能なその時点の状況によって、良好に識別可能なタイプのランドマークと、良好には識別することができないタイプのランドマークとの記述が可能となる。従って、その時点で良好に識別することができないランドマークは、本来良好に検出可能なランドマークに基づいて、例えば、位置特定精度の形態で良好な位置特定が不可能である場合にのみ、伝送される。本発明の、ランドマークに関する情報の、状況に依存した伝送を利用すれば、車両制御システムの計算能力を最適に利用することができる。このようにして、車両電子装置及び通信インフラストラクチャのコストを大幅に低下させることができる。
【００１６】
環境の及ぼす影響は、例えば、天候、時刻、交通、視界、光条件、及び／又は、湿気、さらに、路面マーク、渋滞、ランドマークを隠してしまうことのある大型の対向交通、前方走行車両及びこれらに類似のものによって形成される。当該環境の及ぼす影響は、車両の環境センサを用いて検出され、車両制御システムへ伝送される。
【００１７】
例えば、道路が濡れて反射している場合、特に暗所においては、路面マークに注意が向けられないために、この路面マークを検出する、対応する検出器が動作させられず、バックエンドサーバから車両制御システムへの特有のデータの、対応する伝送も、動作させられない。例えば、逆光の場合には、照明装置、例えば、交通信号機又は前方走行車両の照明を観察しないように構成することもできる。なぜならば、特に逆光の場合には、相応の検出が有意に可能とはならず、相応の検出品質を達成することが不可能であって、これによって、例えば、逆光においては、関係する信号機からわずかな情報内容しか提供されないからである。
【００１８】
本発明の有利な発展形態によれば、車両の場所に相対的に関連する環境の及ぼす影響をバックエンドサーバに伝送する情報サービス部が設けられるように構成される。可能な情報サービス部は、例えば、バックエンドサーバに現場の又は車両周囲の気象データを伝送する気象サービス部によって形成される。また、情報サービス部を形成する、専用の装備を有する別の車両から、情報を提供することもできる。
【００１９】
当該車両は、ランドマークを検出する検出器を有する。ここでは、バックエンドサーバから車両制御システムへ伝送されたランドマークデータに、検出器が検出したランドマークが融合され、これにより、環境モデルの形成に対し、著しく高い品質を達成することができる。
【００２０】
当該方法の構成を改善するために、バックエンドサーバから車両制御システムへの、優先すべきランドマークを伴う、定められたランドマークの伝送が、環境の及ぼす影響に基づいて自律的に学習されるように構成可能である。例えば、経験的に分析される、ランドマークと、環境の及ぼす影響、例えば、天候、光条件及びこれらに類似のものに依存して達成することが可能な検出品質との関係を識別することが可能であるので、車両制御システムは、定められた環境シナリオのバックグラウンドの前方に対応するランドマークを割り当てて、他のランドマークを、例えば、カテゴリ分類して無視することができる。こうした学習は、車両制御システムの機能の定常的な改善をもたらし、さらに、利用のリソースフレンドリ性を増大させる。特に、当該学習は、バックエンドサーバから供給されるランドマークの選択を含むので、定められたランドマークの環境に基づく伝送の最適化を、同様に定められた環境条件に依存して、常に進歩させることができる。
【００２１】
当該方法の別の有利な改善形態によれば、定められたランドマークについてのランドマークデータを処理する検出アルゴリズムの選択が、付加的に位置特定シナリオに基づいて行われる。これにより、運転のさらなる改善を達成することが可能であり、ランドマークデータの量を、位置特定シナリオに基づいて必要に応じて拡大又は縮小することができ、車両の姿勢を特定するためのデータ量を小さくすることができるという利点が得られる。ここでは、バックエンドサーバからの伝送レートの低減に加えて、車両制御システムで処理すべきデータ量も低減される。
【００２２】
定められた検出器の選択は、車両制御システムにより、種々の検出器間の切り換えが可能となるように、例えば、各検出器と対応する検出アルゴリズムとがオンオフ切替可能となるように、行うことができる。
【００２３】
本発明はさらに、種々のランドマークを用いて、少なくとも部分自動運転を行う車両の姿勢を特定する方法を実行する車両制御システムに関する。ここでは、マップからランドマークについてのランドマークデータを車両の車両制御システムに伝送するバックエンドサーバが設けられている。この場合、環境の及ぼす影響に基づいて、伝送すべきランドマークデータの選択が行われ、バックエンドサーバから車両制御システムへのランドマークデータの伝送が、行われた選択へと制限される。上述した方法のさらなる特徴及び対応する利点は、車両制御システムについても同様に考慮される。
【００２４】
本発明の好ましい実施例
本発明を改善するさらなる措置を、図面に即した好ましい実施例の説明とともに、以下に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】例示的な環境の及ぼす影響、情報サービス部、バックエンドサーバ及び車両を含む、本発明に係る方法を実行するための図である。
【図２】環境の及ぼす影響に基づいてランドマークに関するデータを供給するバックエンドサーバを含む車両制御システムの構造の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１には、本発明に係る方法のフローチャートが示されている。例えば３つの異なる環境の及ぼす影響１４、例えば眩惑をまねき得る太陽光、例えば路面マークの識別を妨害する雨、又は、例えば建物若しくはこれに類似のものなどの離隔したランドマークが識別困難となる夜間が例示されている。
【００２７】
例えば、図示されている、環境の及ぼす影響に関する情報は、情報サービス部１７によって、バックエンドサーバ１３へ伝送される。情報サービス部１７は、例えば、気象サービス部によって、又は、専用のセンサを用いて環境の及ぼす影響に関するデータを供給可能な他車両によって、形成される。
【００２８】
さらに、バックエンドサーバ１３は、環境の及ぼす影響１４に関するデータを受け取り、その時点の環境の及ぼす影響に基づいて特有のランドマークを選択して、これを車両１へ伝送する。車両１の車両制御システム１００においては、この場合、車両の検出器１５，１６により検出された環境情報にバックエンドサーバ１３の環境情報が融合され、これにより、環境モデル１９の形成に高い品質を達成することが可能である。例として、ランドマーク１０，１１，１２、例えば路面マーク１０、交通標識１１及び不動の対象物、例えば家屋又は壁１２が示されている。
【００２９】
図２には、個々の要素の詳細な図示を含む車両制御システム１００が示されている。さらに、ランドマークデータを車両制御システム１００へ伝送するバックエンドサーバ１３が示されている。
【００３０】
車両制御システム１００は、複数の検出器１５，１６を有しているが、ここでは、単に例として２つの検出器１５，１６のみが示されている。検出器１５，１６の切替は、モジュール１８により、スイッチＳ１又はＳ２を用いて、どのタイプのランドマーク１０，１１，１２が識別されるかに基づいて行うことができる。
【００３１】
検出器１５又は検出器１６又は２つの検出器１５，１６が動作させられる場合、環境モデル１９を特定することができ、これにより、状況分析２０の後、さらに機能２１を準備して、これにより、アクチュエータ装置２２による車両操縦のための処理を出力することができる。
【００３２】
車両制御システム１００の他、バックエンドサーバ１３が概略的に示されている。当該バックエンドサーバ１３は、例えば、車両１外の定置の場所に存在しており、例えば、マップからのランドマークデータを車両制御システム１００へ伝送するように構成されている。本発明によれば、バックエンドサーバ１３は、情報サービス部１７からその時点の環境の及ぼす影響１４に関するデータ、例えば、天候、時刻及びこれらに類似のものに関するデータを受け取る。これらのデータに基づいて、バックエンドサーバ１３は、設定されたモデル及び／又は学習されたモデルに従って、環境の及ぼす影響１４が存在する場合に車両制御システム１００にとって環境モデル１９を作成するのに特に適した特有のランドマーク１０，１１，１２を選択する。環境モデル１９の作成にあまり適さないランドマーク１０，１１，１２に関するデータは、検出器１５，１６によって検出又は識別することができないので、伝送されない。
【００３３】
この場合、車両制御システム１００においては、車両の検出器１５，１６によって検出された環境情報とバックエンドサーバ１３の環境情報とが融合されるので、環境モデル１９の形成に高い品質を達成することが可能である。
【００３４】
バックエンドサーバにおいては、この場合、ステップ２３において、マップメモリ２４から取り出された、気象特有のランドマーク１０，１１，１２の選択が行われる。さらに、ステップ２５において、バックエンドサーバ１３と車両制御システム１００との間の矢印によって示されているように、選択されたランドマークデータが車両制御システム１００へ伝送される。
【００３５】
本発明は、その構成において、上述した好ましい実施例に制限されない。むしろ、ここに示した解決手段をさらに基本的に異なるタイプの構成において使用する、複数のバリエーションが可能である。特許請求の範囲、明細書又は図面から生じる特徴及び／又は利点の全ては、構造的な詳細、空間配置及び方法ステップを含めて、単独でも、種々の組み合わせにおいても、本発明の対象となり得る。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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