(57)【要約】      （修正有）【課題】従来の道路上の左右レーンマーカを検出して現在の進行レーンを識別する方法では、３本超のレーンがある道路や、レーンマーカが存在しなかったり、決定不能な道路部分がある時には、現在の進行レーンを識別することができない。これを解決する進行レーン識別方法を提供する。【解決手段】１つ以上の動的先行物体を、ビークルの外部環境内で検出する１２１０。動的先行物体を、経時的に位置データを獲得することによって追跡する１２２０。自ビークルの現位置が先行する時点における動的先行物体の１つと実質的に同じ長手方向位置にあるか否かを動的先行物体の獲得した位置データに基づいて判別すると、自ビークルの現位置と動的先行物体の前位置の間の横方向オフセットを決定する１２３５、１２５０。横方向オフセットは、自ビークルの現進行レーンを識別し、レーン横断を決定し、進行レーン確率分布を決定する。【選択図】図１２
2019091412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路上を進行する自ビークルについての現進行レーンを識別する方法において、
前記自ビークルの外部環境内の動的先行物体を検出することと、
経時的に前記動的先行物体の位置データを獲得することと、
前記自ビークルの現位置を決定することと、
前記動的先行物体の獲得された前記位置データに基づいて、前記自ビークルの前記現位置が、前記動的先行物体の前位置と実質的に同じ長手方向位置にあるか否かを判別することと、
前記自ビークルの前記現位置が前記動的先行物体の前位置と実質的に同じ長手方向位置にあるとの判別に応答して、前記自ビークルの前記現位置と前記動的先行物体の前記前位置の間の横方向オフセットを決定することと、
を含む方法。
【請求項２】
決定された前記横方向オフセットに少なくとも部分的に基づいて前記自ビークルの現進行レーンを決定し、これにより、道路の曲率データ無しでレーン識別が行なわれる、ことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記自ビークルの現基準座標系を決定することと、
前記自ビークルの前記現位置および前記現基準座標系に基づいて前記動的先行物体の獲得された前記位置データを変換することと、
をさらに含み、
前記自ビークルの前記現位置と前記動的先行物体の前記前位置との間の前記横方向オフセットを決定することが、変換された、獲得された前記位置データを用いて行なわれる、
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記自ビークルの前記現位置および前記現基準座標系に基づいて前記動的先行物体の獲得された前記位置データを変換することが、
前記自ビークルの前記現位置に基づいて前記動的先行物体の獲得された前記位置データを平行移動することと、
前記自ビークルの前記現基準座標系内へ、獲得された前記位置データを回転させることと、
を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記自ビークルの現位置における前記動的先行物体についての位置データが存在しないときに、前記動的先行物体が前記自ビークルの前記現位置の近くに位置設定された時点での前記動的先行物体の獲得された位置データを用いて前記自ビークルの前記現位置における前記動的先行物体についての位置データを決定すること、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記動的先行物体が前記自ビークルの前記現位置の近くに位置設定された時点での前記動的先行物体の獲得された位置データを用いて前記自ビークルの前記現位置における前記動的先行物体についての位置データを決定することが、
前記動的先行物体が前記自ビークルの前記現位置の近くに位置設定された時点での前記自ビークルの前記現位置の近くの前記動的先行物体の獲得された前記位置データを平均化することであって、平均が加重平均であり、前記自ビークルの前記現位置のより近くに位置設定された、獲得された位置データが、前記自ビークルの前記現位置からより遠くに位置設定された、獲得された位置データよりも、重く重み付けされる、前記位置データを平均化すること、
を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
経時的に前記自ビークルと前記動的先行物体の間の前記横方向オフセットを追跡することと、
経時的に前記自ビークルと前記動的先行物体の間の決定された前記横方向オフセットに少なくとも部分的に基づいて前記自ビークルが進行レーンを横断したか否かを判別することと、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
経時的に前記自ビークルと前記動的先行物体の間の決定された前記横方向オフセットに少なくとも部分的に基づいて前記自ビークルが進行レーンを横断したか否かが判別されないときに、少なくとも１つの追加の因子に基づいて前記自ビークルが進行レーンを横断したか否かを判別することを含み、前記少なくとも１つの追加の因子は、前記動的先行物体の検出された方向指示信号、前記自ビークルのＧＰＳデータ、または前記自ビークルのヨーレートのうちの少なくとも１つを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記道路の各進行レーン内に前記自ビークルが位置設定される確率を決定することをさらに含み、前記決定することが、前記自ビークルの前記現位置と前記動的先行物体の前記前位置との間の決定された前記横方向オフセットに基づいて前記自ビークルが各進行レーン内に位置設定される尤度に基づいている、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
距離因子を用いて各進行レーン内に前記自ビークルが位置設定される前記尤度を調整することをさらに含み、前記動的先行物体の前記位置データが獲得された時点における前記動的先行物体と前記自ビークルの間の距離が閾値未満であると、前記距離因子は前記尤度に対しより大きな影響を及ぼし、前記動的先行物体の前記位置データが獲得された時点における前記動的先行物体と前記自ビークルの間の距離が閾値を超えていると、前記距離因子は前記尤度に対しより小さな影響を及ぼす、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記自ビークルが前記道路の各進行レーン内に位置設定されていることについての決定された前記確率に少なくとも部分的に基づいて警報を決定することと、
前記自ビークルのドライバに対し前記警報を提示することと、
をさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
道路上の自ビークルについての現進行レーンを識別するためのシステムにおいて、
センサシステムであって、
前記自ビークルの外部環境のセンサデータを獲得し、
経時的に前記外部環境内の動的先行物体の位置データを獲得する、
ように構成された１又は複数のセンサを含むセンサシステムと、
前記センサシステムに対し作動的に接続されたプロセッサであって、
前記自ビークルの外部環境内で動的先行物体を検出することと、
経時的に獲得された前記動的先行物体の獲得された位置データを用いて前記動的先行物体の進路を追跡することと、 
前記自ビークルの現位置を決定することと、
前記動的先行物体の獲得された前記位置データに基づいて、前記自ビークルの前記現位置が、前記動的先行物体の前位置と実質的に同じ長手方向位置にあるか否かを判別することと、
前記自ビークルの前記現位置が前記動的先行物体の前位置と実質的に同じ長手方向位置にあるとの判別に応答して、前記自ビークルの前記現位置と前記動的先行物体の前記前位置の間の横方向オフセットを決定することと、
を含む実行可能な動作を開始させるようにプログラミングされているプロセッサと、
を含むシステム。
【請求項１３】
前記センサシステムはさらに、
前記自ビークルの現基準座標系を決定する
ように構成されており、
前記実行可能な動作はさらに、前記現位置および前記現基準座標系に基づいて前記動的先行物体の獲得された前記位置データを変換することを含み、前記自ビークルの前記現位置と前記動的先行物体の前記前位置との間の前記横方向オフセットを決定することが、変換された、獲得された前記位置データを用いて行なわれる、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記自ビークルの前記現位置および前記現基準座標系に基づいて前記動的先行物体の獲得された前記位置データを変換することが、
前記自ビークルの前記現位置に基づいて前記動的先行物体の獲得された前記位置データを平行移動することと、
前記自ビークルの前記現基準座標系内へ、獲得された前記位置データを回転させることと、
を含む、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記実行可能な動作が、さらに、
前記自ビークルの現位置における前記動的先行物体についての位置データが存在しないときに、前記動的先行物体が前記自ビークルの前記現位置の近くに位置設定された時点での前記動的先行物体の獲得された位置データを用いて前記自ビークルの前記現位置における前記動的先行物体についての位置データを決定すること、
を含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１６】
前記動的先行物体が前記自ビークルの前記現位置の近くに位置設定された時点での前記動的先行物体の獲得された位置データを用いて前記自ビークルの前記現位置における前記動的先行物体についての位置データを決定することが、
前記動的先行物体が前記自ビークルの前記現位置の近くに位置設定された時点での前記自ビークルの前記現位置の近くの前記動的先行物体の獲得された前記位置データを平均化することであって、平均が加重平均であり、前記自ビークルの前記現位置のより近くに位置設定された、獲得された位置データが、前記自ビークルの前記現位置からより遠くに位置設定された、獲得された位置データよりも、重く重み付けされる、前記位置データを平均化すること、
を含む、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記実行可能な動作がさらに、
経時的に前記自ビークルと前記動的先行物体の間の前記横方向オフセットを追跡することと、
経時的に前記自ビークルと前記動的先行物体の間の決定された前記横方向オフセットに少なくとも部分的に基づいて前記自ビークルが進行レーンを横断したか否かを判別することと、
を含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１８】
前記実行可能な動作がさらに、
経時的に前記自ビークルと前記動的先行物体の間の決定された横方向オフセットに少なくとも部分的に基づいて前記自ビークルが進行レーンを横断したか否かが判別されないときに、少なくとも１つの追加の因子に基づいて前記自ビークルが進行レーンを横断したか否かを判別することを含み、前記少なくとも１つの追加の因子は、前記動的先行物体の検出された方向指示信号、前記自ビークルのＧＰＳデータ、または前記自ビークルのヨーレートのうちの少なくとも１つを含む、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記実行可能な動作がさらに、
前記道路の各進行レーン内に前記自ビークルが位置設定される確率を決定することを含み、前記決定することが、前記自ビークルの前記現位置と前記動的先行物体の前記前位置との間の決定された前記横方向オフセットに基づいて前記自ビークルが各進行レーン内に位置設定される尤度に基づいている、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
距離因子を用いて各進行レーン内に前記自ビークルが位置設定される前記尤度を調整することをさらに含み、前記動的先行物体の前記位置データが獲得された時点における前記動的先行物体と前記自ビークルの間の距離が閾値未満であると、前記距離因子は前記尤度に対しより大きな影響を及ぼし、前記動的先行物体の前記位置データが獲得された時点における前記動的先行物体と前記自ビークルの間の距離が閾値を超えていると、前記距離因子は前記尤度に対しより小さな影響を及ぼす、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
道路上を進行する自ビークルについての現進行レーンを識別する方法において、
経時的に前記自ビークルの外部環境内の動的周辺物体の位置データを獲得することと、
前記動的周辺物体の獲得された前記位置データに少なくとも部分的に基づいて、前記自ビークルの現位置が、前記動的周辺物体の前位置と実質的に同じ長手方向位置にあるか否かを判別することと、
前記自ビークルの前記現位置が前記動的周辺物体の前位置と実質的に同じ長手方向位置にあるとの判別に応答して、前記自ビークルの前記現位置と前記動的周辺物体の前記前位置の間の横方向オフセットを決定することと、
を含む方法。
【請求項２２】
決定された前記横方向オフセットに少なくとも部分的に基づいて前記自ビークルの現進行レーンを決定し、これにより、道路の曲率データ無しでレーンの識別が行なわれる、ことをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記方法が、全体が前記自ビークル上で行なわれるもの、全体が前記自ビークルから遠隔のサーバ上で行なわれるもの、および、一部が前記自ビークル上で一部が前記サーバ上で行なわれるもの、のうちの少なくとも１つである、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記動的周辺物体が動的先行物体である、請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
分野
本開示中に記載の主題は、概して、ビークル（車両、乗り物、輸送体）に関し、より詳細にはビークルのための進行レーン（走行車線）識別に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景
複数の進行レーンを有する道路上で動作している場合、一部のビークルは、ビークルの左側および右側にレーンマーカを検出することによって、自ビークルが現在どのレーン内に位置設定されているかを識別することができる。例えば、ビークルが最右レーン内にある場合、ビークルの右側には実線のレーンマーカが、そしてビークルの左側には破線のレーンマーカが存在する。この情報に基づいて、ビークルは、自らが道路の最右レーン内に位置設定されていることを決定することができると考えられる。しかしながら、道路上に３本超のレーンが存在する場合には、ビークルの左側および右側の両方に破線のレーンマーカが存在することから、ビークルは、中央レーンのいずれかにあるとき、どのレーン内に自ビークルが位置設定されているかを決定することができない。さらに、一部の事例において、レーンマーカが存在しないかまたは他の形で決定不能な道路部分が存在する場合もある。結果として、ビークルはその現在のレーンを識別することができない。
【発明の概要】
【０００３】
概要
一つの観点において、本開示中で提示されている主題は、自ビークルのための現進行レーンを識別する方法に向けられている。該方法は、自ビークルの外部環境内にある動的先行物体を検出することを含むことができる。該方法は、経時的に動的先行物体の位置データを獲得することを含むことができる。該方法は、自ビークルの現位置を決定することを含むことができる。該方法は、動的先行物体の獲得された位置データに基づいて、自ビークルの現位置が、動的先行物体の前位置と実質的に同じ長手方向位置にあるか否かを判別ないし決定することを含むことができる。該方法は、自ビークルの現位置が動的先行物体の前位置と実質的に同じ長手方向位置にあるとの判別に応答して、自ビークルの現位置と動的先行物体の前位置の間の横方向オフセットを決定することを含むことができる。決定された横方向オフセットを、例えば自ビークルの現進行レーンを識別すること、自ビークルが進行レーンを横断したか否かを判別すること、および／または、自ビークルが特定の進行レーン内に位置設定されている確率を決定すること、を含めたさまざまな目的のために使用することができる。
【０００４】
別の観点では、本開示中に提示されている主題は、システムに向けられる。該システムは、センサシステムを含むことができる。該センサシステムは、自ビークルの外部環境の少なくとも１つの前方部分のセンサデータを獲得するように構成された１又は複数（１つ以上）のセンサを含むことができる。該センサシステムは、経時的に動的先行物体の位置データを獲得するように構成された１又は複数のセンサを含むことができる。該センサシステムは、自ビークルの現位置を決定するように構成された１又は複数のセンサを含むことができる。該システムは、センサシステムに対し作動的に接続されたプロセッサを含むことができる。プロセッサは実行可能な動作を開始するようにプログラミングされ得る。該実行可能な動作は、自ビークルの外部環境内で動的先行物体を検出することを含むことができる。該実行可能な動作は、経時的に獲得された動的先行物体の獲得された位置データを用いて動的先行物体の進路を追跡することを含むことができる。実行可能な動作は、動的先行物体の獲得した位置データに基づいて、自ビークルの現位置が、前記動的先行物体の前位置と実質的に同じ長手方向位置にあるか否かを判別することを含むことができる。実行可能な動作は、自ビークルの現位置が動的先行物体の前位置と実質的に同じ長手方向位置にあるとの判別に応答して、自ビークルの現位置と前記動的先行物体の前記前位置の間の横方向オフセットを決定することを含むことができる。決定された横方向オフセットは、例えば自ビークルの現進行レーンを識別すること、自ビークルが進行レーンを横断したか否かを判別すること、および／または、自ビークルが特定の進行レーン内に位置設定されている確率を決定すること、を含めたさまざまな目的のために使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】自ビークルの一例である。
【０００６】
【図２】自ビークルの基準座標系の変化を示す、一定の時間期間にわたり道路上を進行する自ビークルの一例を示す。
【０００７】
【図３Ａ】自ビークルの現位置が動的先行物体の前位置と実質的に同じ長手方向位置にある場合の自ビークルの現位置と動的先行物体の前位置の間の横方向オフセットを自ビークルが決定する一連の時間にわたる運転シナリオを示す。
【図３Ｂ】自ビークルの現位置が動的先行物体の前位置と実質的に同じ長手方向位置にある場合の自ビークルの現位置と動的先行物体の前位置の間の横方向オフセットを自ビークルが決定する一連の時間にわたる運転シナリオを示す。
【図３Ｃ】自ビークルの現位置が動的先行物体の前位置と実質的に同じ長手方向位置にある場合の自ビークルの現位置と動的先行物体の前位置の間の横方向オフセットを自ビークルが決定する一連の時間にわたる運転シナリオを示す。
【図３Ｄ】自ビークルの現位置が動的先行物体の前位置と実質的に同じ長手方向位置にある場合の自ビークルの現位置と動的先行物体の前位置の間の横方向オフセットを自ビークルが決定する一連の時間にわたる運転シナリオを示す。
【０００８】
【図４】レーン横断が発生しなかった例を示す、経時的な自ビークルの現位置と動的先行物体の前位置の間の横方向オフセットの一例である。
【０００９】
【図５】レーン横断が発生した例を示す、経時的な自ビークルの現位置と動的先行物体の前位置の間の横方向オフセットの一例である。
【００１０】
【図６】レーン横断が発生したか否かを判別できない例を示す、自ビークルの現位置と動的先行物体の前位置の間の横方向オフセットの一例である。
【００１１】
【図７】自ビークルが現道路の各進行レーン内に位置設定されている確率分布の一例である。
【００１２】
【図８】自ビークルと周辺ビークルの間の横方向オフセットデータに基づいて、現道路の各進行レーン内に自ビークルが位置設定されている尤度の決定済み分布の一例である。
【００１３】
【図９】自ビークルと周辺ビークルの間の横方向オフセットデータに基づいて現道路の各進行レーン内に自ビークルが位置設定されている決定済み尤度に基づいて調整された、現道路の各進行レーン内に自ビークルが位置設定されている更新済み確率分布の一例である。
【００１４】
【図１０】自ビークルと周辺ビークルの間の横方向オフセットデータが、自ビークルが現在位置設定されている道路の進行レーンを明らかにしている運転シナリオの一例である。
【００１５】
【図１１】道路データソースに通信可能にリンクされた自ビークルの一例である。
【００１６】
【図１２】自ビークルの現位置と動的先行物体の前位置の間の横方向オフセットを決定する方法の一例である。
【００１７】
【図１３】少なくとも部分的に自ビークルの現位置と動的先行物体の前位置の間の横方向オフセットを使用してレーン横断を検出する方法の一例である。
【００１８】
【図１４】自ビークルのためのレーン確率分布を決定する方法の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
詳細な説明
この「詳細な説明」は、道路の曲率情報を使用することのない、ビークルのための進行レーン識別に関する。この説明を容易にするため、このような形で進行レーンを識別するように構成されたビークルを「自ビークル」（自車）と呼ぶ。進行レーンは、周辺の物体、より詳細には周辺のビークル（例えば１台以上の先行ビークル）についての情報を使用することによって識別され得る。本開示中で使用される「周辺ビークル」または「周辺物体」なる用語は、自ビークルのセンサレンジ内に位置設定されるビークルまたは物体を意味する。「先行ビークル」または「先行物体」は、自ビークルの進行方向で自ビークルの基準点の前方に位置設定されるビークルまたは物体を意味する。基準点は、自ビークルの任意の好適な部分によって定義され得る。基準点の一例は、自ビークルの最前方点、自ビークルの最後尾点、自ビークルのフロントアクスル、自ビークルのリヤアクスル、自ビークルのフロントバンパ、自ビークルのリヤバンパ、自ビークルの中央点、または自ビークルの１つ以上のセンサの場所、であり得る。
【００２０】
1つ以上の動的先行物体が、自ビークルの外部環境内で検出可能である。「動的物体」とは、１つ以上の方向に移動している物体を意味する。動的先行物体（１又は複数）の位置データは、経時的に獲得可能である。動的先行物体の獲得された位置データに基づいて、自ビークルの現位置が動的先行物体の１つの前位置（従前の位置）と実質的に同じ長手方向位置にあるか否かを判別することが可能である。ビークルの現位置が動的先行物体の前位置と実質的に同じ長手方向位置にあるとの判別に応答して、自ビークルの現位置と動的先行物体の前位置の間の横方向オフセットを決定することができる。横方向オフセットは、自ビークルの現進行レーンを識別し、レーン横断を決定し、かつ／または進行レーン確率分布を決定するために使用することができる。
【００２１】
本開示中では詳細な実施形態が開示されているが、開示されている実施形態は単なる一例として意図されたものであるということを理解すべきである。したがって、本開示中で開示されている具体的な構造的および機能的詳細は、限定的なものとして解釈されるべきものではなく、単に特許請求の範囲の根拠として、および事実上任意の適切に詳述された構造において本開示中の態様をさまざまな形で利用するように当業者に教示するための代表的な根拠として解釈されるべきものである。さらに、本開示中で使用される用語および言い回しは、限定的なものとしてではなく、むしろ考えられる実装の理解可能な説明を提供するものとして意図されている。図１〜１４にはさまざまな実施形態が示されているが、実施形態は、例示されている構造または利用分野に限定されない。
【００２２】
例示を簡略かつ明確なものにするため、該当する場合には、対応するまたは類似の要素を標示するために、異なる図の間で適切な参照番号が繰返し使用されていることが認識される。さらに、多くの具体的詳細が、本開示中に記載の実施形態を完全に理解できるようにする目的で明記されている。しかしながら、当業者であれば、本開示中に記載の実施形態が、これらの具体的詳細無しでも実践可能であることを理解するものである。
【００２３】
図１を参照すると、自ビークル１００の一例が示されている。本開示中で使用される「ビークル」なる用語は、任意の形態の動力式輸送機関を意味する。１つ以上の実装において、自ビークル１００は、自動車であり得る。本開示中では、自動車に関して配設が説明されているものの、実施形態が自動車に限定されるものではないということが理解される。一部の実装においては、自ビークル１００は、船舶、航空機または他の任意の形の動力式輸送機関であってよい。自ビークル１００は、前端部１０１および後端部１０２を有することができる。
【００２４】
自ビークル１００は、自ビークル１００の中心軸であり得る付随する長手方向軸１０３を有することができる。自ビークル１００は付随する長手方向１０４を有することができる。「長手方向」とは、長手方向軸１０３に対して実質的に平行でありかつ／または長手方向軸１０３と共線的である任意の方向を意味する。自ビークル１００は、長手方向軸１０３に対して実質的に直交し得る付随する横方向軸１０５を有することができる。本開示中で使用される「実質的に」なる用語には、正確にそれが修飾する用語およびそこからのわずかな変動が含まれる。したがって、「実質的に直交する」なる用語は、正確に直交する、およびそこからのわずかな変動を意味する。この特定の例において、そこからのわずかな変動には、通常の製造許容誤差内、すなわち約１０度以内、約５度以内、約４度以内、約３度以内、約２度以内または約１度以内が含まれ得る。このようなわずかな変動は、他の用語に対しても適宜適用され得る。自ビークル１００は、付随する横方向１０６を有し得る。「横方向」は、横方向軸１０５に対して実質的に平行および／または共線的である任意の方向を意味する。
【００２５】
自ビークル１００は、付随する基準座標系１０７を有し得る。「基準座標系」または基準系は、少なくとも１つの２次元座標系により画定される空間である。基準座標系１０７は、ｘ軸１０８およびｙ軸１０９を含むことができる。ｘ軸１０８は、自ビークル１００の長手方向１０４に対応してよく、ｙ軸１０９は、自ビークル１００の横方向１０６に対応することができる。基準座標系１０７の原点Ｏは、自ビークル１００の任意の好適な点であり得る。例えば、原点Ｏは、自ビークルのセンサの場所、前端部、後端部、中心点、最前方点、最後尾点、フロントアクスル、リヤアクスル、フロントバンパ、リヤバンパ、中央点など、または自ビークル１００の１つ以上のセンサの場所に対応し得る。原点Ｏは、ビークルメーカーまた他の一部のエンティティにより設定され得る。１つ以上の配設において、基準座標系または基準系は、専ら自ビークル１００自体との関係において画定され得るということを指摘しておくべきである。このような場合、基準座標系または基準系は、自ビークル１００の周りの環境や、あるいは大域座標系に基づいて画定されることはない。
【００２６】
基準座標系１０７は、自ビークル１００の配向の変化に基づいて経時的に変化し得る。図２は、道路２００上を定行する自ビークル１００の一例を示す。自ビークル１００は、時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４における異なる瞬間での道路２００上の異なる４つの場所で示されている。自ビークル１００の基準座標系は、これらの異なる時間的瞬間の各々において示されている。Ｔ１で、基準座標系１０７ａは、初期基準座標系である。Ｔ２では、自ビークル１００は、道路２００上を前方に移動しており、自ビークル１００の配向は変化していない。したがって、基準座標系１０７ｂは、基準座標系１０７ａと同一である。Ｔ３では、自ビークル１００は、道路２００が右にカーブし始めるにつれて、方向転換し始めている。したがって、時間Ｔ３における基準座標系１０７ｃは、自ビークル１００の配向変化に対応して時計回りに回転している。Ｔ４では、自ビークル１００は、道路内の曲率と共に右に向かって方向転換し続ける。したがって、時間Ｔ４における基準座標系１０７ｄは、時計回り方向にさらに回転している。
【００２７】
図１を参照すると、自ビークル１００は、自ビークル１００のナビゲーションおよび／または操縦の全てまたは大部分が人間のドライバによって行なわれる手動動作モードを有することができる。１つ以上の配設において、自ビークル１００は、手動モードでのみ動作するように構成された従来のビークルであり得る。
【００２８】
１つ以上の配設において、自ビークル１００は、自律的ビークルであり得る。本開示中で使用される「自律的ビークル」とは、自律的動作モードで動作するように構成されたビークルを意味する。「自律的動作モード」とは、人間のドライバからの入力が最小限または無い状態で進行ルートに沿ってビークルをナビゲートおよび／または操縦するために１つ以上のコンピューティングシステムが使用されることを意味する。１つ以上の配設において、自ビークル１００は、高レベルで自動化されるかまたは完全に自動化され得る。
【００２９】
自ビークル１００は、進行ルートに沿ったビークルのナビゲーションおよび／または操縦の一部分が１つ以上のコンピューティングシステムによって行なわれ、進行ルートに沿ったビークルのナビゲーションおよび／または操縦の一部分が人間のドライバによって行なわれる１つ以上の半自律的動作モードを有することができる。半自律的動作モードの例としては、アダプティブクルーズコントロールおよび／またはレーン維持が起動された場合がある。
【００３０】
自ビークル１００は、上述の動作モードのいずれかの間を含めた、さまざまな動作モード間で切換えられるように構成され得る。このような切換えは、現在公知のまたは後日開発される任意の好適な方法で実装され得る。切換えは、自動的に、選択的に行なうことができ、あるいは、手動入力または要求の受信に応答して行なうこともできる。
【００３１】
自ビークル１００は、さまざまな要素を含むことができる。自ビークル１００の考えられる要素のいくつかが図１に示されており、これらについて次に説明する。自ビークル１００が図１に示されているかまたは本開示中に記載されている要素の全てを有する必要はないということが理解される。自ビークル１００は、図１に示されているさまざまな要素の任意の組み合わせを有することができる。さらに、自ビークル１００は、図１に示されているものに対する追加の要素を有することができる。一部の配設において、自ビークル１００は、図１に示されている要素の１つ以上を含まなくてよい。さらに、図１において、さまざまな要素が自ビークル１００の内部に位置設定されているものとして示されているものの、これらの要素の１つ以上は、自ビークル１００の外部に位置設定され得ることが理解される。さらに、図示された要素は、大きい距離だけ物理的に分離されていてよい。
【００３２】
自ビークル１００は、１つ以上のプロセッサ１１０を含むことができる。「プロセッサ」とは、本開示中に記載のプロセスのいずれかまたは、このようなプロセスを実施するまたはこのようなプロセスを行なわせるための任意の形態の命令を実行するように構成された任意のコンポーネントまたはコンポーネント群を意味する。プロセッサ（１又は複数）１１０は、１つ以上の汎用および／または１つ以上の特殊用途向けのプロセッサと共に実装され得る。好適なプロセッサの例としては、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、ＤＳＰプロセッサおよびソフトウェアを実行できる他の回路が含まれる。好適なプロセッサのさらなる例としては、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、アレイプロセッサ、ベクトルプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理回路およびコントローラが含まれるが、これらに限定されない。プロセッサ（１又は複数）１１０は、プログラムコード内に格納された命令を実施するように構成された少なくとも１つのハードウェア回路（例えば集積回路）を含むことができる。複数のプロセッサ１１０が存在する配設においては、これらのプロセッサは、互いに独立して機能することができ、または１つ以上のプロセッサが互いに組み合わさって機能することもできる。１つ以上の配設において、プロセッサ（１又は複数）１１０は、自ビークル１００の主プロセッサであり得る。例えば、プロセッサ（１又は複数）１１０は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）であり得る。
【００３３】
自ビークル１００は、１つ以上のタイプのデータを記憶するための１つ以上のデータストア１１５を含むことができる。データストア１１５は、揮発性および／または不揮発性メモリを含むことができる。好適なデータストア１１５の例には、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、フラッシュメモリ、ＲＯＭ（読取り専用メモリ）、ＰＲＯＭ（プログラマブル読取り専用メモリ）、ＥＰＲＯＭ（消去可能プログラマブル読取り専用メモリ）、ＥＥＰＲＯＭ（電気的消去可能プログラマブル読取り専用メモリ）、レジスタ、磁気ディスク、光ディスク、ハードドライブ、または任意の他の好適な記憶媒体またはそれらの任意の組み合わせが含まれる。データストア１１５は、プロセッサ（１又は複数）のコンポーネントであってよく、またはデータストア１１５は、プロセッサ（１又は複数）１１０に対して作動的に接続されてそれにより使用され得る。本記述全体を通して使用されている「作動的に接続される」なる用語は、直接的な物理的接触のない接続を含めた、直接的または間接的な接続を含むことができる。一部の事例において、１つ以上のデータストア１１５は、自ビークル１００の車上に位置設定され得る。一部の事例において、１つ以上のデータストア１１５は、自ビークル１００から遠隔に位置設定され得る。例えば、データストア１１５の１つ以上を、遠隔サーバ上に位置設定することができる。遠隔サーバは、１つ以上の通信ネットワークを通して自ビークル１００に対し通信的にリンクされ得る。
【００３４】
１つ以上の配設において、１つ以上のデータストア１１５は地図データ１１６を含むことができる。地図データ１１６は、１つ以上の地理的エリアの地図を含むことができる。一部の事例において、地図データ１１６は、１つ以上の地理的エリア内の道路、交通規制装置、道路標識、構造物、特徴部および／またはランドマークについての情報またはデータを含むことができる。地図データ１１６は、任意の好適な形態をとることができる。一部の事例において、地図データ１１６は、１つのエリアの空中写真を含むことができる。一部の事例において、地図データ１１６は、３６０度の地上写真を含めた、１つのエリアの地上写真を含むことができる。地図データ１１６は、地図データ１１６内に含まれた１つ以上のアイテムについてのおよび／または地図データ１１６内に含まれた他のアイテムに関係する測定値、寸法、距離および／または情報を含むことができる。地図データ１１６は、道路の幾何形状についての情報を伴うデジタル地図を含むことができる。地図データ１１６は、高品質のおよび／または非常に精細なものであり得る。しかしながら、一部の事例において、１つ以上のデータストア１１５はいかなる地図データも有していなくてよい。さらに、本開示中に記載された配設が、高品質のおよび／または非常に精細な地図を必要とせず、あるいはいかなる地図も必要とせずに、現進行レーンを識別するように構成されているということを指摘しておくべきである。一部の事例において、地図データ１１６は、特定の道路についての進行レーンの数を含むことができる。一部の事例において、地図データ１１６は同様に、道路トポロジ情報も含むことができる。道路トポロジ情報は、レーンがどのように接続されているか、レーンの追加および／または削除、およびこのような追加または削除されたレーンが道路のどちらの側に位置設定されているかを記述することができる。一部の事例において、地図データ１１６は、特定の道路についてのレーン幅データを含むことができる。
【００３５】
１つ以上のデータストア１１５は、周辺ビークルデータ１１７を含むことができる。周辺ビークルデータ１１７は、経時的にセンサシステム１２０の１つ以上のセンサが獲得する周辺ビークル（１又は複数）に関するデータを含むことができる。周辺ビークルデータ１１７は、周辺ビークル（１又は複数）のセンサシステム１２０が獲得し、精査、処理、分析、修正および／または変換されたデータを含むことができる。周辺ビークルデータ１１７は、周辺ビークル（１又は複数）の場所／位置を含むことができる。周辺ビークルデータ１１７は、自ビークル１００の原初の基準座標系（周辺ビークルが最初に検出されたときの自ビークル１００の基準座標系）内の周辺ビークル（１又は複数）までの長手方向距離および／または横方向距離を含むことができる。長手方向および／または横方向での周辺ビークル（１又は複数）の位置データを、「ブレッドクラム」と呼ぶことができる。周辺ビークルデータ１１７は、周辺ビークルデータ１１７獲得時の時間データを含むことができる。
【００３６】
周辺ビークルデータ１１７は、自ビークル１００の現基準座標系（周辺ビークルが最初に検出されたときの自ビークル１００の基準座標系）内の周辺ビークル（１又は複数）までの長手方向距離および／または横方向の距離を含むことができる。周辺ビークルデータ１１７は、センサが獲得するデータに対しセンサが割当てる任意の識別子を含むことができる。周辺ビークルデータ１１７は、２つの周辺物体が同じ一意的ＩＤを含むように、獲得センサデータに割当てられた一意的オブジェクト識別子を含むことができる。周辺ビークルデータ１１７は同様に、特定のセンサ読取りの有効性の標示も含むことができる。例えば、エラーが検出された場合には、このようなエラーが検出されたときにセンサが獲得したあらゆるデータを、フラグ付けすることができる。本開示中に記載されるように、自ビークル１００と周辺ビークル（１又は複数）の間の横方向オフセットを決定することができる。この横方向オフセットは経時的に追跡され得る。周辺ビークルデータ１１７は、横方向オフセットを含むことができる。
【００３７】
データストア（１又は複数）１１５は、１つ以上の通信ネットワークを通して自ビークル１００の１つ以上の要素に通信的にリンクされ得る。本開示中で使用される「通信的にリンクされる」なる用語は、通信チャネルまたは進路または別のコンポーネントまたはシステムを通した直接的または間接的接続を含むことができる。「通信ネットワーク」は、１つのソースから別のソースまで情報を伝送および／または受信するように設計された１つ以上のコンポーネントを意味する。データストア（１又は複数）１１５および／または自ビークル１００の要素のうちの１つ以上は、さまざまな要素が通信ネットワークを通して互いに通信し本開示中に開示されている機能を行なうことができるようにする好適な通信ソフトウェアを含みかつ／またはこれを実行することができる。
【００３８】
１つ以上の通信ネットワークは、非限定的に、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）、無線ネットワーク、移動体ネットワーク、仮想私設ネットワーク（ＶＰＮ）、インターネット、および／または１つ以上のイントラネットとして実装されるか、またはこれらを含むことができる。通信ネットワークはさらに、短距離（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）  またはＩＥＥＥ８０２無線通信プロトコル、例えば８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｉ、８０２．１５、８０２．１６、８０２．２０、Ｗｉ−Ｆｉ  Ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ  Ａｃｃｅｓｓ（ＷＰＡ）、またはＷＰＡ２の１つを用いて構築されたローカル無線ネットワーク）かまたは長距離（例えば、移動体、セルラー、および／または衛星無線ネットワーク；ＧＳＭ（登録商標）、ＴＤＭＡ、ＣＤＭＡ、ＷＣＤＭＡネットワークなど）のいずれであれ、1つ以上の無線ネットワークとして実装されるかまたはこれらを含むことができる。通信ネットワークは、有線通信リンクおよび／または無線通信リンクを含むことができる。通信ネットワークは、上述のネットワークおよび／または他のタイプのネットワークの任意の組み合わせを含むことができる。
【００３９】
以上で指摘した通り、自ビークル１００はセンサシステムを含むことができる。センサシステム１２０は１つ以上のセンサを含むことができる。「センサ」とは、何かを検出、決定、査定、監視、測定、定量化および／または検知することのできるあらゆるデバイス、コンポーネントおよび／またはシステムを意味する。１つ以上のセンサは、実時間で検出、決定、査定、監視、測定、定量化および／または検知を行なうことができる。本開示中で使用される「実時間」なる用語は、特定のプロセスまたは決定を行なうのに充分即時であるものとしてユーザまたはシステムが検知する、または、プロセッサがいくつかの外部プロセスに遅れることなく追従することができるようにする処理応答性レベルを意味する。
【００４０】
センサシステム１２０が複数のセンサを含む配設において、センサは、互いに独立して機能することができる。代替的には、センサの２つ以上が互いに組み合わせた形で機能することもできる。このような場合、２つ以上のセンサは、センサネットワークを形成することができる。センサシステム１２０および／または１つ以上のセンサは、プロセッサ（１又は複数）１１０、データストア（１又は複数）１１５および／または自ビークル１００の他の要素１００（図１に示された要素のいずれかを含む）に対して作動的に接続され得る。センサシステム１２０は、自ビークル１００の外部環境の少なくとも一部分のデータを獲得することができる。
【００４１】
センサシステム１２０は、任意の好適なタイプのセンサを含むことができる。本開示中では、異なるタイプのセンサのさまざまな実施例が説明される。しかしながら、実施形態は説明された特定のセンサに限定されないということが理解されるものとする。
【００４２】
センサシステム１２０は、１つ以上のビークルセンサ１２１を含むことができる。ビークルセンサ（１又は複数）１２１は、自ビークル１００自体についての情報（例えば位置、配向、速度など）を検出、決定、査定、監視、測定、定量化および／または検知することができる。代替的に、または付加的に、センサシステム１２０は、運転環境データを獲得、検出、決定、査定、監視、測定、定量化および／または検知するように構成された１つ以上の環境センサ１２３を含むことができる。「運転環境データ」は、ビークルが位置設定されている外部環境またはその１つ以上の部分についてのデータまたは情報を含む。例えば、１つ以上の環境センサ１２３は、自ビークル１００の外部環境の少なくとも一部分の中の障害物および／またはこのような障害物についての情報／データを検出、決定、査定、監視、測定、定量化および／または検知することができる。このような障害物は、静止物体および／または動的物体であり得る。１つ以上の環境センサ１２３は、自ビークル１００の外部環境内の他の物、例えばレーンマーカ、標識、信号機、交通標識、レーン境界線、横断歩道、自ビークル１００近傍の縁石、一般道路外の物体などを検出、決定、査定、監視、測定、定量化および／または検知することができる。１つ以上の配設において、１つ以上の環境センサ１２３は、全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）、全地球測位システム（ＧＰＳ）、ナビゲーションシステム（これは以下で説明するナビゲーションシステム１４７であり得る）、および／または他の好適なセンサを含むことができる。
【００４３】
センサシステム１２０は、例えば慣性加速度に基づいて、自ビークル１００の位置および配向の変化を検出、決定査定、監視、測定、定量化および／または検知するように構成された１つ以上のセンサを含むことができる。１つ以上の配設において、センサシステム１２０は、加速度計、ジャイロスコープおよび／または他の好適なセンサを含むことができる。センサシステム１２０は、自ビークル１００の１つ以上の特性を検出、決定、査定、監視、測定、定量化および／または検知することができる。１つ以上の配設において、センサシステム１２０は、速度計（図示せず）を含むことができる。速度計は、自ビークル１００の現在の速度を決定することができ、そうでなければ速度計により獲得したデータを用いて自ビークル１００の現在の速度を決定することができる。１つ以上の配設において、自ビークル１００は、ヨーレートセンサ１２２を有することができる。
【００４４】
センサシステム１２０は、自ビークル１００の外部環境またはその一部分を検知するように構成された１つ以上のセンサを含むことができる。例えば、センサシステム１２０は、自動化された自ビークル１００の外部環境の少なくとも一部分のデータを獲得するように構成され得る。センサシステム１２０は、自動化された自ビークル１００の外部環境の少なくとも前方部分のデータを獲得するように構成され得る。「前方部分」とは、ビークルの進行方向におけるビークルのいくつかの基準点の前方に位置設定される外部環境の部分を意味する。基準点は、本開示中に記載のもののいずれかを含めた任意の基準点であり得る。このような環境センサは、自ビークル１００の外部環境の少なくとも一部分の中の物体および／またはこのような物体についての情報／データを検出、決定、査定、監視、測定、定量化および／または検知するように構成され得る。本開示中では、このようなセンサのさまざまな実施例が説明される。しかしながら、実施形態は説明された特定のセンサに限定されないということが理解されるものとする。
【００４５】
１つ以上の配設において、センサシステム１２０は、１つ以上の測距センサを含むことができる。「測距センサ」は、一定の距離から物体を検出、決定、査定、監視、測定、定量化および／または検知できしかも物体との物理的接触を必要としないセンサを含む。本開示中では、測距センサのさまざまな実施例が説明される。
【００４６】
本開示中では、センサシステム１２０のセンサのさまざまな実施例が説明される。例示的センサは、１つ以上の環境センサ１２３および／または１つ以上のビークルセンサ１２１の一部であってよい。しかしながら、実施形態は説明されている特定のセンサに限定されないことが理解されるものとする。
【００４７】
一例として、１つ以上の配設において、センサシステム１２０は、１つ以上のレーザセンサ１２４、１つ以上のライダセンサ１２５、１つ以上のソナーセンサ１２６、１つ以上のカメラ１２７、および／または１つ以上の測距センサ１２８を含むことができる。このようなセンサは、自ビークル１００の外部環境内の１つ以上の障害物の存在、検出された各障害物の自ビークル１００との関係における位置または場所、検出された各障害物とビークル１００の間の１つ以上の方向（例えば長手方向、横方向および／または他の方向（１又は複数））における距離、検出された各障害物の高度、検出された各障害物の速度および／または検出された各障害物の運動を、直接的または間接的に検出、決定、査定、監視、測定、定量化および／または検知することができる。
【００４８】
センサシステム１２０、プロセッサ（１又は複数）１１０および／または自ビークル１００の１つ以上の他の要素は、センサシステム１２０のセンサのうちの１つ以上の運動を制御するように動作可能であり得る。本開示中に説明されているセンサのいずれかを、自ビークル１００との関係において任意の好適な場所に具備することができるということを指摘しておくべきである。例えば、１つ以上のセンサを自ビークル１００内部に位置設定することができ、１つ以上のセンサを自ビークル１００の外部に位置設定することができ、かつ／または１つ以上のセンサを自ビークル１００の外部に露出した状態になるように位置設定することができる。
【００４９】
自ビークル１００は、入力システム１３０を含むことができる。「入力システム」は、情報／データを機械に入力することのできる任意のデバイス、コンポーネント、システム、要素または配設またはその群を含む。入力システム１３０は、ビークルの乗員（例えばドライバまたは同乗者）からの入力を受信することができる。例えばキーパッド、ディスプレー、タッチスクリーン、マルチタッチスクリーン、ボタン、ジョイスティック、マウス、トラックボール、マイクロホンおよび／またはそれらの組み合わせを含めた、任意の好適な入力システム１３０を使用することができる。
【００５０】
自ビークル１００は、出力システム１３５を含むことができる。「出力システム」は、情報／データをビークルの乗員（例えば人、ビークルの乗員など）に対して提示できるようにする任意のデバイス、コンポーネント、システム、要素または配設またはそれらの群を含む。出力システム１３５は、ビークルの乗員に対して、情報／データを提示することができる。代替的にまたは付加的に、出力システム１３５は、イヤホンおよび／またはスピーカを含んでいてよい。自ビークル１００の一部のコンポーネントは、入力システム１３０のコンポーネントと出力システム１３５のコンポーネントの両方として役立ち得る。
【００５１】
自ビークル１００は、１つ以上のモジュールを含むことができ、そのうちの少なくともいくつかが本開示中で説明される。モジュールは、プロセッサにより実行された時点で本開示中に記載のさまざまなプロセスの１つ以上を実装するコンピュータ可読プログラムコードとして実装され得る。モジュールのうちの１つ以上がプロセッサ（１又は複数）１１０のコンポーネントであってよく、そうでなければ、モジュールの１つ以上を、プロセッサ（１又は複数）１１０が作動的に接続されている他の処理システム上で実行させることおよび／またはこれらの処理システムの間で分散させることができる。モジュールは、１つ以上のプロセッサ（１又は複数）１１０により実行可能な命令（例えばプログラム論理）を含むことができる。代替的にまたは付加的に、１つ以上のデータストア１１５が、このような命令を格納し得る。
【００５２】
１つ以上の配設において、本開示中に記載のモジュールの１つ以上は、人工知能またはコンピュータ知能要素、例えばニューラルネットワーク、ファジー論理または他の機械学習アルゴリズムを含むことができる。さらに、１つ以上の配設において、モジュールの１つ以上は、本開示中に記載の複数のモジュールの間で分散され得る。１つ以上の配設においては、本開示中に記載のモジュールの２つ以上を単一のモジュールに組み合わせることができる。
【００５３】
１つ以上の配設において、自ビークル１００は、１つ以上の物体検出モジュール１３７を含むことができる。物体検出モジュール（１又は複数）１３７は、動的先行物体を含めた自ビークル１００の運転環境内の物体を検出するように構成され得る。動的先行物体の検出は、任意の好適な方法で行なうことができる。例えば、センサシステム１２０の１つ以上のセンサが獲得したデータを用いて、検出を行なうことができる。現在公知のまたは後日開発される任意の好適な物体検出技術を使用することができる。
【００５４】
動的先行物体が検出された場合、物体検出モジュール（１又は複数）１３７および／または他のモジュール（１又は複数）は、１つ以上の配設において、検出された動的先行物体のタイプ、性質および／またはアイデンティティを分類しようと試みることができる。例えば、物体検出モジュール（１又は複数）１３７は、検出された動的先行物体が、考えられるいくつかの例を挙げると、例えば自動車、トラック、オートバイ、歩行者または動物のいずれであるかを分類することができる。しかしながら、一部の事例において、検出された物体の分類が１つ以上の理由で不可能である場合もあるということが認識される。一部の事例において、物体検出モジュール（１又は複数）１３７は、ビークルとして決定されない動的先行物体をフィルタリングまたは無視するように構成され得る。
【００５５】
物体検出モジュール（１又は複数）１３７は、任意の好適な方法で動的先行物体を分類するよう試みることができる。例えば、１つ以上の配設において、物体検出モジュール（１又は複数）１３７は、物体画像データベースを含むおよび／またはこのデータベースにアクセスすることができる。物体画像データベースはビークルを含めた複数の異なる物体の１つ以上の画像を含むことができる。画像は、複数の異なる物体の少なくとも一部分の外部の１つ以上の部分の画像であってよい。例えば画像は、物体の少なくとも一部分の画像であり得る。物体検出モジュール（１又は複数）１３７は同様に、任意の好適な物体認識ソフトウェアも含むことができる。物体認識ソフトウェアは、センサシステム１２０によって捕捉されたセンサデータを分析することができる。物体認識ソフトウェアは、適合の可能性について、物体画像データベースに問合せることができる。例えば、カメラ（１又は複数）１２７が捕捉した画像を、適合の可能性について物体画像データベース内の画像と、比較することができる。代替的にまたは付加的に、カメラ（１又は複数）１２７が捕捉した画像の測定値または他の側面を、物体画像データベース内の任意の画像の測定値または他の側面と比較することができる。物体検出モジュール（１又は複数）１３７は、捕捉された画像と物体データベース内の画像の間に適合が存在する場合、検出された物体を、特定の物体タイプとして分類することができる。「適合（１又は複数）」は、センサシステムにより収集された画像または他の情報と物体画像データベース内の画像の１つ以上が実質的に同一であることを意味する。例えば、センサシステムによって収集された画像または他の情報および物体画像データベース内の画像の１つ以上は、既定の確率（例えば少なくとも約８５％、少なくとも約９０％、少なくとも約９５％以上）または信頼性水準内で適合することができる。
【００５６】
センサシステム１２０は、自ビークル１００の外部環境内の物体の速度データを獲得するように構成され得る、ということを指摘しておくべきである。速度データは、自ビークル１００との関係における物体の相対的速度であり得る。例えば、ＲＡＤＡＲセンサ（１又は複数）１２４は、経時的な自ビークル１００の外部環境内の物体の相対速度データを獲得することができる。相対速度データはさまざまな目的に使用することができる。例えば、上述のように物体を分類するときの考慮から経時的に移動しなかった物体をフィルタリングまたは無視するために、相対速度データを使用することができる。
【００５７】
１つ以上の配設において、自ビークル１００は、１つ以上の物体追跡モジュール（１又は複数）１３８を含むことができる。物体追跡モジュール（１又は複数）１３８は、複数回のセンサ観察にわたり物体の運動をフォローし、観察し、見張りかつ／または追跡するように構成され得る。「センサ観察」とは、センサシステムの１つ以上のセンサが、ビークルの外部環境の少なくとも一部分のセンサデータを獲得するために使用される時間的瞬間または時間的期間を意味する。
【００５８】
自ビークル１００は、１つ以上のレーン横断プリプロセッサモジュール１４０を含むことができる。レーン横断プリプロセッサモジュール（１又は複数）１４０は、自ビークル１００の現位置を同じ道路上の先行ビークルの前位置と比較するように構成され得る。以下でより詳細に説明するように、レーン横断プリプロセッサモジュール（１又は複数）１４０は、自ビークル１００の現場所と、道路に沿った同じ長手方向位置にあった時点の先行ビークルの前場所との間の横方向オフセットを決定するように構成され得る。このような情報を用いて、非常に精細な地図を使用することなく自ビークル１００がどの進行レーン内に位置設定されているかを決定することができる。
【００５９】
レーン横断プリプロセッサモジュール（１又は複数）１４０は、経時的な自ビークル１００の位置および配向を監視するように構成され得る。レーン横断プリプロセッサモジュール（１又は複数）１４０は、センサシステム１２０（例えば１つ以上のビークルセンサ１２１、ヨーレートセンサ（１又は複数）１２２など）からの入力を用いてこのような監視を行なうことができる。レーン横断プリプロセッサモジュール（１又は複数）１４０は、自ビークル１００の現基準座標系１０７を決定し、かつ／または経時的に基準座標系１０７の変化を監視するように構成され得る。自ビークル１００には、世界座標系または他の絶対座標系との関係における独自の基準座標系についてのいかなる認識も無い場合があるということを指摘しておくべきである。自ビークル１００は、レーンマーカとの関係における自らの横方向位置の全体的認識および／または道路上の位置の全体的認識を有するかもしれないが、自ビークルは自らがカーブ上にあるか否かを知らない。本開示中に記載の配設によると、自ビークル１００の基準系との関係において動作することによって、正確なおよび／または非常に精細な地図は必要とされない。
【００６０】
レーン横断プリプロセッサモジュール（１又は複数）１４０は、経時的に、検出された先行物体（例えばビークル）の進路を監視することができる。レーン横断プリプロセッサモジュール（１又は複数）１４０は、先行物体（１又は複数）の位置データを獲得するかまたは先行物体（１又は複数）の位置データを獲得させるように構成され得る。最低でも、位置データは、自ビークル１００の原初の基準座標系１０７内での自ビークル１００から先行物体までの長手方向距離を含むことができ、位置データは、自ビークル１００の原初の基準座標系１０７内での自ビークル１００から先行物体までの横方向距離を含むことができる。「原初の基準座標系」とは、先行物体が最初に検出された時点でのビークルの基準座標系を意味する。先行物体の位置データは、センサシステム１２０の１つ以上の環境センサ（１又は複数）１２３によって獲得され得る。例えば、先行物体の位置データは、レーダセンサ（１又は複数）１２４、ライダセンサ（１又は複数）１２５、カメラ（１又は複数）１２７、またはこのようなセンサの任意の組み合わせの融合によって獲得され得る。先行物体の位置データは、先行物体が残した「ブレッドクラム」または軌跡であるとみなすことができる。先行物体の位置データは獲得可能である。
【００６１】
先行物体の位置データは、追加の情報をも含むことができる。例えば、位置データは、先行物体の位置データが捕捉された時間を含み得る。位置データは、位置データを獲得したセンサ（１又は複数）により位置データに割当てられた非一意的識別子を含むことができる。位置データは、本開示中に記載のモジュールの１つ以上により先行物体に割当てられる一意的物体識別子を含むことができる。位置データは、先行物体が移動しているか否かについての指標を含むことができる。位置データは、測定の有効性を含むことができる。
【００６２】
レーン横断プリプロセッサモジュール（１又は複数）１４０は、監視されつつある各々の動的先行物体の履歴に対して新規位置データを追加することができる（例えば周辺ビークルデータ１１７）。レーン横断プリプロセッサモジュール（１又は複数）１４０は、無効な、不完全な、または他の理由で信頼できない位置データをフィルタリングすることができる。
【００６３】
レーン横断プリプロセッサモジュール（１又は複数）１４０は、自ビークル１００の現位置を同じ道路上の先行ビークル（１又は複数）の前位置と比較するように構成され得る。レーン横断プリプロセッサモジュール（１又は複数）１４０は、自ビークル１００の現位置が先行する時点における動的先行物体と実質的に同じ長手方向位置にあるか否かを判別するように構成され得る。自ビークル１００の現場所は、ナビゲーションシステム１７５を用いて決定され得る。先行する時点における動的先行物体の位置は、動的先行物体の獲得された位置データに基づいて決定され得る。
【００６４】
自ビークル１００は、自ビークル１００の現位置が先行する時点における動的先行物体と実質的に同じ長手方向位置にあるか否かを任意の好適な形で判別することができる。例えば、１つ以上の配設において、レーン横断プリプロセッサモジュール（１又は複数）１４０は、自ビークル１００の現位置および／または基準座標系に基づいて動的先行物体の獲得された位置データを変換するように構成され得る。このような位置データの変換は、連続的に、周期的にまたは他の任意の好適な時点で行なわれ得る。位置データは、任意の好適な方法で変換され得る。例えば、変換することには、自ビークル１００の現場所に基づいて動的先行物体の獲得された位置データを平行移動することが含まれる。「平行移動」とは、自ビークルのｘ−ｙ位置の変更が動的先行物体の獲得された位置データから減算されることを意味する。さらに、変換することには、そのヨーの変化に基づいて自ビークル１００の現基準座標系内へ動的先行物体の獲得された位置データを回転させることが含まれ得る。「回転」とは、動的先行物体の獲得された位置データを自ビークルの現基準座標系により画定される座標系へと変換することを意味する。
【００６５】
動的先行物体の獲得された位置データを変換することにより、レーン横断プリプロセッサモジュール（１又は複数）１４０は、ビークルの現位置が、先行する時点における動的先行物体と実質的に同じ長手方向位置にあるか否かを判別することができる。このような場合において、動的先行物体の前位置は、自ビークル１００の現基準座標系内で長手方向にゼロまたはほぼゼロの値を有するはずである。
【００６６】
自ビークル１００の現位置が、先行時点における動的先行物体と実質的に同じ長手方向位置にあることが決定されたならば、自ビークル１００の現位置と動的先行物体の前位置の間の横方向オフセットを決定することができる。横方向オフセットは、変換済み位置データに基づいて自ビークル１００の横方向位置および動的先行物体の横方向位置の値を減算することによって決定され得る。横方向オフセットは、横方向オフセットの規模および横方向オフセットの方向を含むことができる。レーン横断プリプロセッサモジュール（１又は複数）１４０は、動的先行物体が或る時点で自ビークル１００の現場所と合致していたはずであると考えられることから、道路内のいかなる曲率とも無関係に自ビークル１００が動的先行物体（例えば他のビークル）からの推定上の横方向オフセットを決定することができるようにすることができる、ということが認識される。
【００６７】
一部の事例において、自ビークル１００の現位置における検出された動的先行物体の位置データが存在していない可能性がある。このような場合には、レーン横断プリプロセッサモジュール（１又は複数）１４０は、自ビークル１００の現位置またはその近くに位置設定されたときの動的先行物体の場所データを決定するように構成され得る。このような決定は、動的先行物体が自ビークル１００の現位置の近くに位置設定されたときの動的先行物体の獲得された位置データを用いて、任意の好適な形で行なわれ得る。１つ以上の配設において、このような決定は、自ビークル１００の現位置の前および／または後の獲得された位置データを含み得る、動的先行物体が自ビークル１００の現位置の近くに位置設定された時点での動的先行物体の獲得された位置データを平均化することによって行なわれ得る。一部の事例において、平均は加重平均であり得る。このような場合、自ビークル１００の現位置により近いところに位置設定されている獲得された位置データは、自ビークル１００の現位置からより遠いところに位置設定されている獲得された位置データよりも重く重み付けされ得る。
【００６８】
レーン横断プリプロセッサモジュール（１又は複数）１４０の動作の一例をここで説明する。図３Ａ〜３Ｄを参照すると、一連の時間にわたる運転シナリオの一例が示されている。この実施例において、自ビークル１００は道路３００上を進行している可能性がある。道路３００は、第１の進行レーン３１０、第２の進行レーン３２０および第３の進行レーン３３０を含む３本の進行レーンを含み得る。この実施例における各々の時間的瞬間において、自ビークル１００は第２の進行レーン３２０内に位置設定され得る。この実施例において、自ビークル１００は、道路３００についての道路曲率データを有していない。先行ビークル３４０は、道路３００の第１の進行レーン３１０内を進行している可能性がある。先行ビークル３４０は、自ビークル１００の進行方向で自ビークル１００の前方に位置設定されている。自ビークル１００は、その現基準系、位置、ヨーレート、および／または自らに関する他の情報を連続的に、周期的に、不規則にまたはこの運転シナリオの行程全体にわたる任意の時点で、検出することができる。
【００６９】
図３Ａは、自ビークル１００が先行ビークル３４０の存在を最初に検出する時間的瞬間を示す。先行ビークル３４０の最初のセンサデータ３５０は、先行ビークル３４０の位置データを含むことができる。位置データは、自ビークル１００の原初の基準座標系内での自ビークル１００から先行ビークル３４０までの長手方向距離を含むことができる。位置データは、自ビークル１００の原初の基準座標系内の自ビークル１００から先行ビークル３４０までの横方向距離を含むことができる。位置データは、先行ビークル３４０の位置データが捕捉された時点などの時間データを含むことができる。位置データは、位置データを獲得したセンサ（１又は複数）により位置データに割当てられた非一意的識別子（１又は複数）を含むことができる。位置データは本開示中に記載のモジュールの１つ以上により先行ビークル３４０に対して割当てられた一意的物体識別子を含むことができる。位置データは、先行ビークル３４０が移動中であるか否かに関する指標を含むことができる。位置データは、測定の有効性を含むことができる。
【００７０】
図３Ｂは、自ビークル１００および先行ビークル３４０が道路３００の進行方向内を前方に移動した、後続の時間的瞬間を示す。自ビークル１００および他のビークルはそのそれぞれのレーン内にとどまっている。自ビークル１００は、実質的に線形的に移動した可能性がある。しかしながら、先行ビークル３４０の配向は、道路３００内のカーブに達するにつれて変化し始めた。先行ビークル３４０が前方に移動した間に、自ビークル１００は、経時的に、先行自ビークル１００の位置データ３７０を獲得した。各々の時間ステップにおいて、先行ビークル３４０の位置データは、自ビークル１００の現位置および／または現基準座標系について変換される。先行ビークル３４０の位置データを変換することは、自ビークル１００の現位置に基づいて先行ビークル３４０の獲得された位置データを平行移動することを含むことができる。先行ビークル１４０の位置データを変換することは、獲得された位置データを自ビークル１００の現基準座標系へと変換することを含むことができる。図３Ｂにおいて、自ビークル１００の配向は、図３Ａ中の配向から変化していない。したがって、獲得された位置データを自ビークル１００の現基準座標系へと回転させる必要はないかもしれない。
【００７１】
図３Ｂに示された瞬間において、自ビークル１００の現位置は、先行ビークル３４０の獲得された位置データに基づいて、先行ビークル３４０の前位置と実質的に同じ長手方向位置にある。この特定の実施例において、先行ビークル３４０の前位置は、第１のセンサデータ３５０を獲得した時点である。自ビークル１００の現位置が先行ビークル３４０の前位置と実質的に同じ長手方向位置にあるか否かを判別することは、レーン横断プリプロセッサモジュール（１又は複数）１４０および／またはプロセッサ（１又は複数）１１０によって自ビークル１００の現基準座標系内で行なわれる。自ビークル１００の現位置が先行ビークル３４０の前位置と実質的に同じ長手方向位置にあることの決定に応答して、自ビークル１００の現位置と先行ビークル３４０の前位置の間の横方向オフセット３６０を決定することができる。
【００７２】
図３Ｃは、自ビークル１００および先行ビークル３４０が道路３００の進行方向内を前方に移動した、後続の時間的瞬間を示す。自ビークル１００および他のビークルはそのそれぞれのレーン内にとどまっている。自ビークル１００の配向は今、道路３００内のカーブに到達するにつれて変化し始めている。先行ビークル３４０の配向は、先行ビークルが道路３００内のカーブを通って進行するにつれて変化し続ける。自ビークル１００は、経時的に、先行自ビークル１００の追加の位置データ３７５を獲得し続ける。各々の時間ステップにおいて、先行ビークル３４０の獲得された位置データは、自ビークル１００の現位置および／または現基準座標系について変換される。図３Ｂにおいて、自ビークル１００の配向は、図３Ｂ中の配向から変化している。その結果として、自ビークル１００の基準系は変化し、先行ビークル３４０の獲得された位置データは、自ビークル１００の現基準座標系へと変換され得る。
【００７３】
図３Ｃに示された瞬間において、自ビークル１００の現位置は、先行ビークル３４０の獲得された位置データに基づいて、先行ビークル３４０の前位置３７０’と実質的に同じ長手方向位置にある。自ビークル１００は、自ビークル１００の現位置と先行ビークル３４０の前位置の間の横方向オフセット３８０を決定することができる。
【００７４】
図３Ｄは、自ビークル１００および先行ビークル３４０が道路３００の進行方向を前方に移動した、後続する時間的瞬間を示す。先行ビークル３４０はもはや、図３Ｄに示された道路３００の部分の内部に位置設定されていない。自ビークル１００および他のビークルは、そのそれぞれのレーン内にとどまる。自ビークル１００の配向は、自ビークルが道路３００内のカーブを通って進行するにつれて変化し続ける。結果として、自ビークル１００の基準系は変化し、先行ビークル３４０の獲得された位置データは、自ビークル１００の現基準座標系へと変換され得る。自ビークル１００は、経時的に先行自ビークル１００の追加の位置データを獲得し続ける。図３Ｄに示された瞬間において、自ビークル１００の現位置は、先行ビークル３４０の獲得された位置データに基づいて、先行ビークル３４０の前位置３７５’と実質的に同じ長手方向位置にある。自ビークル１００は、自ビークル１００の現位置と先行ビークル３４０の前位置の間の横方向オフセット３９０を決定することができる。
【００７５】
決定された横方向オフセットは、本開示中で説明する通り、さらなる使用のため、自ビークル１００の１つ以上の他のコンポーネント、システムおよび／またはモジュールに出力され得る。図３Ａ〜３Ｄは４つの離散的な時間的瞬間を示しているものの、これらの離散的な時間的瞬間の間の時点で行なわれる追加の横方向オフセット決定および他の決定および／またはプロセスが存在し得るということが理解される。
【００７６】
自ビークル１００は、１つ以上のレーン横断検出モジュール１４５を含むことができる。レーン横断検出モジュール（１又は複数）１４５は、自ビークル１００が進行レーンを横断した時点およびレーン横断の方向を識別するように構成され得る。本開示中で使用される「進行レーン」は、一列のビークルのみによって使用されるように指定されている道路の一部分および／または一ラインのビークルのみによって使用されている道路の一部分である。「レーン横断」とは、１つの進行レーンから別の進行レーンへの移動を意味する。レーン横断検出モジュール（１又は複数）１４５は、レーン横断の発生を任意の好適な方法での識別することができる。例えば、レーン横断検出モジュール（１又は複数）１４５は、周辺ビークルとの関係におけるおよび／またはレーンマーカとの関係におけるレーン横断の発生を識別することができる。
【００７７】
レーン横断検出モジュール（１又は複数）１４５は、周辺ビークルとの関係における自ビークル１００の相対的動きを監視することにより周辺ビークルとの関係におけるレーン横断の発生を識別することができる。このような形での自ビークル１００のレーン横断の識別は、２台以上の周辺ビークルが存在する場合に行なうことができる。レーン横断検出モジュール（１又は複数）１４５は、レーン横断プリプロセッサモジュール（１又は複数）１４０によって決定されるように、自ビークル１００と２台以上の周辺ビークルとの間の横方向オフセットを経時的に追跡することができる。
【００７８】
レーン横断検出モジュール（１又は複数）１４５は、自ビークル１００と周辺ビークルの間の横方向オフセットを受信することができる。不良オフセットを除去するため１つ以上の基準にしたがって横方向オフセットをフィルタリングすることができることから、横方向オフセット履歴は更新可能である。任意の好適な基準を使用することができる。例えば、横方向オフセットが、決定されたオフセット内のビークルの１つが車道上に位置設定されていないことを意味すると考えられる場合、この横方向オフセットをフィルタリングすることが可能である。このためには、地図データを使用することができる。しかしながら、このようなフィルタリングを行なうために、道路曲率データまたは高密度サンプリングを伴う非常に精細な地図は必要とされない。
【００７９】
レーン横断検出モジュール（１又は複数）１４５は、経時的に自ビークル１００と周辺ビークル（１又は複数）の間の横方向オフセットを分析することができる。横方向オフセットの変化または無変化に基づいて、レーン横断が発生したか否かに関する判別を行なうことができる。自ビークル１００のオフセットが一レーンだけ変化する場合、自ビークル１００は、自らがオフセット変化の方向にレーンを変更することを決定する。このような決定のさまざまな実施例について、図４〜６を参照しながら以下で説明する。
【００８０】
図４は、自ビークル１００と第１の周辺ビークルの間の横方向オフセット４１０および自ビークル１００と第２の周辺ビークルの間の横方向オフセットの経時的グラフ４００である。図４は、時間０において、第１の周辺ビークルが自ビークル１００の右側に位置設定されており、第２の周辺ビークルが自ビークル１００の左側に位置設定されていた一実施例を示す。横方向オフセット４１０と横方向オフセット４２０の間の間隔は、およそ１レーン分の幅であり得る。図４に示された実施例において、横方向オフセット４１０および横方向オフセット４２０は、経時的に実質的に変化しない。この実施例において、レーン横断検出モジュール（１又は複数）１４５は、いかなるレーン横断も発生しなかったことを決定すると考えられる。
【００８１】
ビークルと２台以上の周辺ビークルの間の横方向オフセットの大きな変化は、レーン横断の指標となり得る。横方向オフセットの大きな変化は、少なくともおよそ１レーン幅分といった任意の好適な閾値との関係において発生し得る。代替的にまたは付加的に、周辺ビークルに結び付けられた横方向オフセットの大部分または全てが自ビークル１００との関係において同じ方向に移動する場合には、それは、自ビークル１００が反対方向に移動していることを表わし得る。例えば、周辺ビークルの全ての横方向オフセットが自ビークル１００の右へと移動する場合には、それは、周辺ビークルの全てが同じレーン内にとどまる一方で自ビークル１００が左に移動したことの指標であり得る。このようなシナリオの一実施例が図５に示されている。図５は、自ビークル１００と第１の周辺ビークルの間の横方向オフセット５１０および自ビークル１００と第２の周辺ビークルの間の横方向オフセット５２０の経時的グラフを提示する。時間０において、第１の周辺ビークルは、自ビークル１００の右側に位置設定されており、第２の周辺ビークルは、自ビークル１００が現在位置設定されている同じ進行レーン内に位置設定されていた。経時的に、両方の横方向オフセット５１０、５２０は共に同じ方向に（右に）およそ１進行レーン幅だけシフトする。このような場合、左への自ビークル１００のレーン横断が存在したと判別することができる。
【００８２】
しかしながら、一部の事例において、横方向オフセットデータ単独からレーン横断が存在したか否かを判別することは不可能であるかもしれない。図６は、このようなシナリオの一例を示す。図６は、自ビークル１００と第１の周辺ビークルの間の横方向オフセット６１０および自ビークル１００と第２の周辺ビークルの間の横方向オフセット６２０の経時的グラフ６００を提示する。時間０において、第１の周辺ビークルは、ビークルが現在位置設定されているのと同じ進行レーン内に位置設定され、第２の周辺ビークルは、自ビークル１００の現進行レーンの１進行レーンだけ左側に位置設定されていた。経時的に、横方向オフセット５１０は、およそ１進行レーン幅だけ右にシフトするが、横方向オフセット５２０は１進行レーン幅未満だけ右にシフトする。このような場合、レーン横断検出モジュール（１又は複数）１４５は、自ビークル１００のレーン横断が存在したか否かを判別することができない。このような事例では、レーン横断が発生したか否かを判別するために、追加の情報を使用することができる。非限定的な他の情報の例としては、自ビークル１００および／または周辺ビークル（１又は複数）の方向指示信号の起動が（例えば方向指示信号検出モジュール（１又は複数）１５５によって）検出されているか否か、自ビークル１００および／または周辺ビークル（１又は複数）のヨーレート（例えばヨーレートセンサ（１又は複数）１２２および／またはセンサシステム１２０の他のセンサ（１又は複数）による）、および／または自ビークル１００および／または周辺ビークルのＧＰＳデータ（例えばナビゲーションシステム１７５および／またはセンサシステム１２０の他のセンサ（１又は複数）による）、または道路標識などの固定した車道上の点との関係における動き、が含まれる。横方向オフセットと組み合わせてこのような追加情報を分析することにより、レーン横断検出モジュール（１又は複数）１４５は、レーン横断があったか否かを判別することができる。
【００８３】
一部の配設においては、自ビークル１００と周辺ビークル（１又は複数）の間の横方向オフセットを使用することに加えて、レーン横断検出器モジュールは、現道路上のレーンマーカとの関係における自ビークル１００の動きを監視することができる。例えば、自ビークル１００は、自ビークル１００の外部環境の視覚データを捕捉するために、センサシステム１２０の１つ以上のセンサ（例えば１つ以上のカメラ１２７）を使用することができる。視覚データ中のレーンマーカの検出および分析は、現在公知のまたは後日開発される任意の好適な技術を用いて行なうことができる。例えば、レーン横断を検出するためのレーンマーカの使用は、全体が参照により本開示に組込まれている米国特許第９，４６０，６２４号に記載されている。周辺ビークル（１又は複数）に対する自ビークル１００の横方向オフセットおよびレーンマーカの両方を使用することは、マーカ品質が低いこと、レーンマーカが存在しないこと、太陽の角度が低いことなどに起因して横方向オフセットが利用不能であるか信頼できない場合に、有利であり得る。このような場合でも、本開示中に記載の配設はなお、レーン横断を識別できる可能性がある。
【００８４】
レーン横断検出モジュール（１又は複数）１４５は、レーン横断が見落されるかもしれない時間を識別することができる。例えば、横方向オフセットが利用不能であり周辺ビークルが存在しない場合などである。この情報は、レーン識別信頼性の確信を決定するとき、および／またはレーン識別の決断を再確認しなければならないときに、使用され得る。
【００８５】
１つ以上の配設においては、周辺ビークルの全てが自ビークル１００との関係において同じ方向に移動していることを横方向オフセット履歴が標示している場合には、自ビークル１００と各々の周辺ビークルの間の横方向オフセットのより大きな変動度での変化が、レーン横断の存在決定に関して許容可能であり得るように、レーン横断検出モジュール（１又は複数）１４５を構成することができる。こうして、全ての周辺ビークルの横方向オフセットの変化は、正確に１レーン幅だけ移動しなくてよい。１つ以上の配設においては、周辺ビークルの全てではないものの大部分が自ビークル１００との関係において同じ方向に移動していることを横方向オフセット履歴が標示している場合には、自ビークル１００と各周辺ビークルの間の横方向オフセットのより小さい変動度での変化が、レーン横断の存在決定に関して許容可能であり得るように、レーン横断検出モジュール（１又は複数）１４５を構成することができる。このような場合、移動した周辺ビークルの横方向オフセットの変化は、１レーン幅により近いものでなければならない。
【００８６】
レーン横断検出モジュール（１又は複数）１４５は、自らが決定するあらゆる情報を、任意の目的で自ビークル１００の任意のコンポーネント、システム、および／またはモジュールに対して出力することができる。１つ以上の配設において、レーン横断検出モジュール（１又は複数）１４５は、レーン識別フィルタモジュール１５０に対し情報を出力することができる。
【００８７】
自ビークル１００は、１つ以上のレーン識別フィルタモジュール１５０を含むことができる。レーン識別フィルタモジュール（１又は複数）１５０は、自ビークル１００が現在進行している道路上の全ての進行レーンにわたり自ビークル１００の現進行レーンに関する確率分布を決定することができる。自ビークル１００と周辺ビークル（１又は複数）の間の横方向オフセットは、道路上、特にレーンマーカが破線パターンである複数の中央レーンを伴う道路上での正確なレーンレベル局在確認を可能にすることができる。
【００８８】
決定を確かめるために、レーン識別フィルタモジュール（１又は複数）１５０は、１つ以上の入力を使用することができる。このような入力（１又は複数）には、例えば、自ビークル１００と周辺ビークルの間の横方向オフセットが含まれ得る。このような情報は、レーン横断プリプロセッサモジュール（１又は複数）１４０から受信され得る。このような入力（１又は複数）の別の例としては、現道路の進行レーンの数が含まれ得る。このような情報は、獲得センサデータおよび／または地図データ１１６から得ることができる。このような入力（１又は複数）の別の例には、レーン横断情報が含まれ得る。レーン横断情報は、レーン横断検出モジュール（１又は複数）１４５から受信することができる。このような入力の別の例としては、センサシステム１２０の１つ以上のセンサにより検出されるような、周辺レーンマーカのパターンが含まれ得る。このような入力（１又は複数）の別の例は、道路標識またはフェンスなどの道路上の公知の固定場所までの横方向距離であり得る。
【００８９】
自ビークル１００が現道路の各進行レーン内に位置設定されている確率の分布は、現道路のレーン数全体にわたる均等分布に初期化され得る。この初期分布はその後、上述の入力のうちの１つ以上に基づき経時的に更新され得る。図７は、自ビークル１００がそのレーン内に位置設定されている確率の、現道路の各進行レーンについての確率分布を表示するグラフ７００の一例である。この例において、道路は４つの進行レーン、つまりレーン０、１、２、および３を有する。図７に示されている瞬間において、該ビークルが位置設定されている確率が最も高い進行レーンは、レーン２であり、該ビークルが位置設定されている確率が最も低い進行レーンはレーン０である。
【００９０】
各々の情報入力について、レーン識別フィルタモジュール（１又は複数）１５０は、現道路の各進行レーン内にビークルが位置設定されている尤度を決定することができる。このような決定は、自ビークル１００と周辺ビークルの間の横方向オフセットデータの入力に基づいて行なうことができる。図８は、横方向オフセットデータに基づいた現道路の各進行レーン内に自ビークル１００が位置設定されている尤度のグラフ８００の一例を提示する。この特定の例において、ビークルがレーン０、１および２に位置設定されている尤度は、横方向オフセットデータに基づいて実質的に等しい。しかしながら、横方向オフセットデータは、自ビークル１００がレーン３内に位置設定されている尤度が比較的低いことを明らかにしている。
【００９１】
一部の事例において、自ビークル１００が特定の進行レーン内に位置設定されている尤度は極めて低いと決定することも可能であり得る。このような場合には、自ビークル１００がその進行レーン内に位置設定される尤度はゼロかまたは非常に低い尤度に設定され得る。このような状況の一例が、図１０に示されている。図１０は、自ビークル１００がレーン０、１、２、３および４を含めた５レーン道路上で運転されている例示的運転環境１０００を提示する。明確さのため、図１０のシナリオは、図８内に提示された尤度分布に対応していない。参照番号１０１０は、第１の動的先行物体の前場所を意味し、参照番号は第２の動的先行物体の前場所を意味する。自ビークル１００と第１の動的先行物体１０１０の間の横方向オフセットは、おおよそ−２レーン幅であり得る。自ビークル１００と第２の動的先行物体１０２０の間の横方向オフセットは、おおよそ＋２レーン幅であり得る。自ビークル１００をレーン０、１．３または４内に位置設定すると、第１の動的先行物体１０１０または第２の動的先行物体１０２０が道路外に出る結果となるため、これは不可能である。したがって、対応する尤度分布において、レーン２は高い尤度を有し、レーン０、１．３および４は非常に低い尤度を有することになる。このレーン識別尤度でレーン識別確率を更新することにより、自ビークル１００についてのレーン識別確率は最終的にレーン２に収束する。
【００９２】
本開示中に記載の配設によると、たとえ自ビークル１００が、自ビークル１００の各側の破線レーンマーカしか検出しない場合でさえ、またはいかなるレーンマーカも存在しないかまたは検出できない場合でさえ、尤度分布を決定することができるということが認識される。したがって、照明レベルおよび道路条件が低い場合の両方に対処するために、レーン識別にロバスト性レベルを追加することができる。ここでもまた、これらの決定は、道路の曲率についての明示的な知識がなくとも行うことができる。
【００９３】
１つ以上の配設において、レーン識別フィルタモジュール（１又は複数）１５０は、距離因子を用いて、各進行レーン内にビークルが位置設定されている尤度を調整することができる。距離因子は、周辺ビークルが最初に検出された時点または横方向オフセットを決定するのに使用された位置データが当初獲得された時点における自ビークル１００と周辺ビークルの間の距離に基づくものであり得る。概して、自ビークル１００と周辺ビークルの間の距離が小さくなればなるほど、自ビークル１００が特定の進行レーン内に位置設定されている尤度に対し横方向オフセットが及ぼす効果は大きくなる。自ビークル１００と周辺ビークルの間の距離が大きくなればなるほど、自ビークル１００が特定の進行レーン内に位置設定されている尤度に対して横方向オフセットが及ぼす効果を小さくなり得る。
【００９４】
１つ以上の配設において、自ビークル１００と周辺物体の間の距離を、１つ以上の閾値と比較することができる。１つ以上の配設において、距離を第１の閾値と比較することができる。第１の閾値は、約８０メートルないし約１００メートルであり得る。代替的には、第１の閾値は、考えられるいくつかの例を挙げると、約７０メートル、約７５メートル、約８０メートル、約８５メートル、約９０メートル、約９５メートルまたは約１００メートルであり得る。１つ以上の配設において、距離が第１の閾値を上回る場合には、自ビークル１００が特定の進行レーン内に位置設定されている尤度に対する横方向オフセットの効果は小さくなり得る。
【００９５】
代替的に、または付加的に、自ビークル１００と周辺物体の間の距離を、１つ以上の配設において、第２の閾値に対して比較することができる。第２の閾値は、約１０メートルから約３０メートルであり得る。代替的には、考えられるいくつかの例を挙げると、約５メートル、約１０メートル、約１５メートル、約２０メートル、約２５メートルまたは約３０メートルであり得る。１つ以上の配設において、距離が第２の閾値を下回る場合には、自ビークル１００が特定の進行レーン内に位置設定されている尤度に対する横方向オフセットの効果を増大し得る。
【００９６】
１つ以上の配設においては、距離を第１の閾値および第２の閾値に比較することができる。距離が第１の閾値を上回る場合には、特定の進行レーン内に自ビークル１００が位置設定されている尤度に対する横方向オフセットの効果は小さくなり得る。距離が第２の閾値を下回る場合には、自ビークル１００が特定の進行レーン内に位置設定されている尤度に対する横方向オフセットの効果は増大し得る。距離が第１の閾値より小さいが第２の閾値よりも大きい場合には、自ビークル１００が特定の進行レーン内に位置設定されている尤度に対する横方向オフセットの効果の変化は存在しないかもしれない。
【００９７】
図９は、自ビークルが現道路の各進行レーンに位置設定されている確率の更新された分布の一例である。図９は、図８に示された尤度分布によって調整された図７の確率分布の表現である。このような調整は、現在公知のまたは後日開発される任意の好適な統計技術を用いて行なうことができる。とりわけ、自ビークル１００がレーン０、１または２に位置設定されている確率は増大し、一方自ビークル１００がレーン３に位置設定されている確率は減少している。
【００９８】
確率分布を更新する一つの実施例について、ここで、図７〜９との関連において説明する。この実施例の場合、図７における確率分布は、レーン０、１、２、および３についてそれぞれ０．１、０．３、０．４および０．２であり得る。さらに、この実施例の場合、図８における尤度分布は、レーン０、１、２、および３についてそれぞれ１、１、１および０．６であり得る。更新済み確率は、任意の好適な方法で決定され得る。１つ以上の配設において、更新済み確率は、以下の式から決定できる：ｐｐ＝（ｖ＊１）／ｓｕｍ（ｖ＊１）。なお式中、ｐｐは更新済み確率、ｖは自ビークルがレーンｎ内に位置設定されている現在の確率であり、１は自ビークルがレーンｎ内に位置設定されている尤度であり、ｓｕｍ（ｖ＊１）は、道路の全ての進行レーンを横断したｖ＊１の総和である。上述の値を使用すると、更新済み確率は、レーン０、１、２および３についてそれぞれ０．１０９、０．３２６、０．４３５および０．１３０となる。こうして、自ビークル１００がレーン０、１または２内に位置設定されている更新済み確率は増大し、一方自ビークル１００がレーン３内に位置設定されている更新済み確率は減少している。
【００９９】
とりわけ、同じ尤度を有するレーンについては、それらの相対的関係が、更新済み確率において変化することはなかった。上述の実施例において、レーン０と１の間の先行する確率の相対的関係は１：３であり、レーン０と１の間の更新済み確率の相対的関係はなおも１：３である。これは、これらのレーンの各々に結び付けられる尤度が同じであったからである。しかしながら、レーンに割当てられた尤度が異なる場合には、それらの相対的関係は更新済み確率において変化する。以上の実施例において、レーン２と３の間の先行する確率の相対的関係は２：１であり、レーン２と３の間の更新済み確率の相対的関係は約３．３８：１であるが、これは、これらのレーン各々に結び付けられた尤度が異なっていたからである。
【０１００】
レーン識別フィルタモジュール（１又は複数）１５０は、確率分布の決定においてレーン横断を使用することができる。自ビークル１００が（レーン横断検出モジュール（１又は複数）１４５によって検出された通りに）レーン横断を検出するとき、レーン識別フィルタモジュール（１又は複数）１５０は、確率をシフトさせてレーン横断を反映させることができる。一例として、自ビークル１００がレーン１からレーン２に変更する場合、これら２つのレーンの確率を切換えることができる。したがって、先にレーン１に割当てられた確率をレーン２に再割当てすることができ、先にレーン２に割当てられた確率をレーン１に再割当てすることができる。この点において、レーン横断が検出されるにつれて、確率は再計算されず、異なるレーンに再割当てされる。このようにして、計算時間を節約することができる。
【０１０１】
自ビークル１００は、１つ以上の方向指示信号検出モジュール１５５を含むことができる。方向指示信号モジュール（１又は複数）１５５は、センサシステム１２０からのデータを分析することができる。例えば、方向指示信号モジュール（１又は複数）１５５は、自ビークル１００の外部環境内の物体が左折または右折のいずれをシグナリングしているかを検出するため、センサシステム１２０の１つ以上のカメラ１２７を用いて獲得された視覚データを分析することができる。例えば、周辺環境内の別のビークルの方向指示信号が起動されたか否かを検出するため、獲得視覚データを方向指示信号モジュール（１又は複数）１５５および／またはプロセッサ（１又は複数）１１０によって分析、査定および／または処理することができる。方向指示信号が起動されていることが検出された場合には、このような情報を用いて、自ビークル１００のレーン横断および／または現進行レーンを決定することができる。
【０１０２】
レーン横断が検出された時点で、レーン識別フィルタモジュールが、レーン変更の方向において各レーン内の確率の全てまたは一部分を１レーン分だけシフトさせる機能によって、先行するレーン識別確率分布を更新することができる。例えば、左へのレーン変更がレーン横断検出モジュール（１又は複数）１４５によって検出された場合、各レーンの確率の８０％（または他の百分率）を左にシフトさせることによって、［０．１、０．５、０．４］の先行するレーン識別確率分布を更新し、結果として［０．４、０．３２、０．０８］の新しいレーン識別確率分布を得ることができると考えられる。
【０１０３】
例えばレーンの増加または削減などの道路トポロジの変化に起因してレーンの付番が変化したことを地図データが標示した場合、各レーン内の確率の全てまたは一部をレーン変更の方向に１レーンだけシフトさせる機能によって、先行するレーン識別確率分布を更新することができると考えられる。例えば、レーンが左側に追加されることを地図データ１１６が標示した場合、各レーンの確率の８０％（または他の百分率）を右にシフトさせることによって、［０．１、０．５、０．４］の先行するレーン識別確率分布が更新され、結果として［０．０２、０．１８、０．４８、０．３２］の新しいレーン識別確率分布を得ることができると考えられる。
【０１０４】
自ビークル１００は、１つ以上の自律的運転モジュール１６０を含むことができる。自律的運転モジュール（１又は複数）１６０は、自ビークル１００および／または自ビークル１００の外部環境に関連する情報を捕捉することのできるセンサシステム１２０および／または任意の他のタイプのシステムからデータを受信することができる。１つ以上の配設において、自律的運転モジュール（１又は複数）１６０は、このようなデータを用いて、１つ以上の運転シーンモデルを生成することができる。自律的運転モジュール（１又は複数）１６０は、自ビークル１００の位置および速度を決定することができる。自律的運転モジュール（１又は複数）１６０は、障害物または交通標識、樹木、低木、隣接ビークル、歩行者などを含めた他の環境特徴部の場所を決定することができる。
【０１０５】
自律的運転モジュール（１又は複数）１６０は、自ビークル１００の位置および配向、複数の衛星からの信号に基づくグローバル座標内のビークルの位置、または自ビークル１００の現在の状態を決定するためまたは地図を作成するかまたは地図データとの関係における自ビークル１００の位置を決定する上で使用するための自ビークル１００の環境との関係における自ビークル１００の位置を決定するために使用され得る任意の他のデータおよび／または信号、を推測する目的で、プロセッサ（１又は複数）１１０および／または本開示中に記載のモジュールの１つ以上によって使用されるための自ビークル１００の外部環境内部の障害物についての場所情報を受信、捕捉および／または決定することができる。
【０１０６】
自律的運転モジュール（１又は複数）１６０は、センサシステム１２０が獲得したデータ、運転シーンモデルおよび／または任意の他の好適なソース由来のデータに基づいて、進行進路（１又は複数）、自ビークル１００の現在の自律的運転操作、将来の自律的運転操作および／または現在の自律的運転操作に対する修正を決定することができる。「運転操作」とは、ビークルの運動に影響を及ぼす１つ以上のアクションを意味する。運転操作の例としては、考えられるいくつかの例を挙げるだけでも、加速、減速、制動、方向転換、自ビークル１００の横方向移動、進行レーンの変更、進行レーン内への合流、および／または後進、が含まれる。自律的運転モジュール（１又は複数）１６０は、直接的または間接的に、このような自律的運転操作を実装させることができる。本開示中で使用される「〜させる（ｃａｕｓｅまたはｃａｕｓｉｎｇ）」なる用語は、直接的または間接的に、１つの事象またはアクションが発生するまたは少なくともこのような事象またはアクションが発生し得る状態になるようにする、強制する、余儀なくさせる、指図する、指令する、命令するおよび／または可能にすることを意味する。自律的運転モジュール（１又は複数）１６０は、さまざまなビークルの機能を実行し、かつ／または、自ビークル１００または１つ以上のそのシステム（例えばビークルシステム１７０の１つ以上）に対してデータを伝送する、そこからデータを受信する、それらと対話する、および／またはそれらを制御することができる。
【０１０７】
自ビークル１００は、１つ以上の警報モジュール１６５を含むことができる。警報モジュール（１又は複数）１６５は、自ビークル１００内部で、警報、メッセージ、警告および／または通知を提示させることができる。警報モジュール（１又は複数）１６５は、考えられるいくつかの例を挙げるだけでも；例えば視覚、聴覚および／または触覚警報を含めた任意の好適なタイプの警報、メッセージ、警告および／または通知を提示させることができる。警報モジュール（１又は複数）１８０は、１つ以上のビークルシステムおよび／またはコンポーネントに対して作動的に接続されて、警報を提示させることができる。
【０１０８】
自ビークル１００は、１つ以上のビークルシステム１７０を含むことができる。１つ以上のビークルシステム１７０は推進システム、制動システム、操舵システム、スロットルシステム、トランスミッションシステム、シグナリングシステムおよび／またはナビゲーションシステム１７５を含むことができる。これらのシステムの各々は、現在公知のまたは後日開発される１つ以上の機構、デバイス、要素、コンポーネント、システムおよび／またはそれらの組み合わせを含むことができる。ビークルシステム１７０の上述の例は非限定的なものである。実際、ビークルシステム１７０がより多くの、より少ないまたは異なるビークルシステムを含むことができるということが理解される。特定のビークルシステムが別個に定義されているものの、システムまたはその一部分の各々またはいずれかは、自ビークル１００の内部でハードウェアおよび／またはソフトウェアを介して組み合わされるかまたは分離されてよいということを認識すべきである。
【０１０９】
ナビゲーションシステム１７５は、自ビークル１００の地理的場所を決定しかつ／または自ビークル１００の進行ルートを決定するように構成された、現在公知のまたは後日開発される１つ以上の機構、デバイス、要素、コンポーネント、システム、アプリケーションおよび／またはそれらの組み合わせを含むことができる。ナビゲーションシステム１７５は、自ビークル１００の進行ルートを決定するための１つ以上のマッピングアプリケーションを含むことができる。ナビゲーションシステム１７５は、全地球測位システム、局所測位システムまたは地理位置情報システムを含むことができる。
【０１１０】
プロセッサ（１又は複数）１１０および／またはモジュール（１又は複数）の１つ以上は、さまざまなビークルシステム１７０および／またはその個別のコンポーネントと通信するように、作動的に接続され得る。例えば、図１に戻ると、プロセッサ（１又は複数）１１０および／またはモジュール（１又は複数）の１つ以上は、自ビークル１００の運動、速度、操作、進行方向、方向、場所、位置などを分析および／または制御するため、さまざまなビークルシステム１７０からの情報を送信および／または受信するように通信状態にあることができる。プロセッサ（１又は複数）１１０および／またはモジュール（１又は複数）の１つ以上は、ビークルシステム１７０のいくつかまたは全てを制御するように構成されてよく、こうして、部分的または完全に自律的であってよい。例えば、自律モードで動作しているとき、プロセッサ（１又は複数）１１０および／または自律的運転モジュール（１又は複数）１６０は、自ビークル１００の方向および／または速度を制御することができる。プロセッサ（１又は複数）１１０および／または自律的運転モジュール（１又は複数）１６０は、自ビークル１００に加速（例えばエンジンに提供される燃料供給を増大させることによる）、減速（例えばエンジンに対する燃料の供給を減少させることおよび／またはブレーキを適用することによる）および／または方向変更（例えば２つの前輪を方向転換させることによる）をさせることができる。
【０１１１】
自ビークル１００は、プロセッサ（１又は複数）１１０および／またはモジュール（１又は複数）の１つ以上からの信号または他の入力の受信に応答してビークルシステム１７０またはそのコンポーネントの１つ以上を修正、調整および／または改変するための１つ以上のアクチュエータを含むことができる。１つ以上のアクチュエータは、考えられるいくつかの例を挙げるだけでも、モータ、空気圧アクチュエータ、油圧ピストン、リレー、ソレノイドおよび／または圧電アクチュエータを含むことができる。
【０１１２】
自ビークル１００は、このような情報またはデータの任意の好適なソースから道路情報またはデータを得るように構成され得る。例えば、図１１を参照すると、自ビークル１００および／または自ビークル１００の１つ以上のコンポーネントは、１つ以上の通信ネットワーク１１２０を通して１つ以上の道路データソース１１１０に対して通信的にリンクされ得る。
【０１１３】
道路データソース１１１０は、道路関連情報またはデータの任意のソースであり得る。道路データソース１１１０は、例えば道路および／または交通サーバ、道路および／または交通条件データベース、道路および／または交通ニュースソース、オンライン道路および／または交通データベース（例えば道路および／または交通関連ウェブサイト）、１つ以上の公的機関（例えば国、州または現地の運輸官庁）、１つ以上の公的団体（例えばニュース報道機関）および／または１つ以上の民間団体から入手可能な刊行物、システムまたはソースであり得る。自ビークル１００および／または自ビークル１００の１つ以上のコンポーネントは、実時間で道路関連情報またはデータを決定するかまたは得るように構成され得る。
【０１１４】
自ビークル１００および／または自ビークル１００の１つ以上のコンポーネントが得ることのできる道路関連情報またはデータの例としては、交通、通行止め、封鎖、事故、渋滞、建設工事、現在の交通速度、現進行レーン情報、掲示速度制限、他の交通関連事象、道路条件、欠陥（例えば道にできた穴）が含まれ得る。道路関連情報またはデータは、道路および／または道路の１つ以上の個別の進行レーンに適用されてよく、かつ／またはこれらと結び付けることができる。１つ以上の配設において、自ビークル１００および／または自ビークル１００の１つ以上のコンポーネントは、所与の場所についての道路関連情報またはデータ履歴を得ることができる。
【０１１５】
自ビークル１００のさまざまな潜在的システム、デバイス、要素および／またはコンポーネントについて説明してきたが、ここでさまざまな方法について説明する。このような方法の考えられるさまざまなステップをここで説明する。記載の方法は、図１〜１１に関連して上述した配設に対し適用可能であり得るが、該方法を他の好適なシステムおよび配設を用いて実施できることが理解される。その上、該方法は、ここでは示されていない他のステップを含んでいてよく、実際、該方法は示された全てのステップの包含に限定されない。ここで該方法の一部として例示されているブロックは、特定の発生順に限定されない。実際、ブロックのいくつかは、示されているものとは異なる順序で行なうことができ、かつ／または示されているブロックの少なくともいくつかは、同時に発生し得る。
【０１１６】
ここで図１２を参照すると、自ビークルの現場所と動的先行物体の前場所の間の横方向オフセットを決定する方法１２００の一例が示されている。ブロック１２１０において、ビークルの外部環境内で動的先行物体を検出することができる。検出は、センサシステム１２０の１つ以上のセンサが獲得した自ビークル１００の外部環境の少なくとも一部分のセンサデータ（例えばライダデータ、レーダデータおよび／またはカメラデータ）を用いて、物体検出モジュール（１又は複数）１３７、プロセッサ（１又は複数）１１０および／またはセンサシステム１２０によって行なわれ得る。検出された動的先行物体は、自ビークル１００の進行方向で自ビークル１００の前方に位置設定され得る。動的先行物体が検出されない場合および／または自ビークル１００の進行方向で自ビークル１００の前方にいかなる物体も検出されない場合には、該方法１２００は終了すること、ブロック１２１０に戻ること、または他のいずれかのブロックに進むことができる。動的先行物体が検出された場合、該方法１２００は、ブロック１２２０に進むことができる。
【０１１７】
ブロック１２２０において、動的先行物体の進路を経時的に追跡することができる。例えば、動的先行物体の位置データを経時的に獲得することができる。位置データは、ビークルの現基準座標系内の動的先行物体のｘ−ｙ座標データを含むことができる。位置データには、原初の基準座標系内のビークルまでの長手方向距離および横方向距離、時間データ（例えば場所データを獲得した時間）、現在のビークル基準座標系内のビークルまでの長手方向距離および横方向距離、場所データを獲得したセンサにより割当てられる任意の識別子、当該システムにより捕捉データに割当てられる任意の一意的識別子、運動状態（例えば現在移動中または過去に移動中であった）、および測定値が有効か無効か（例えばセンサの不具合、追跡の不具合または、物体が既定の範囲外にあることに起因する）、が含まれ得る。動的先行物体の位置データは、センサシステムの１つ以上のセンサによって獲得され得る。例えば、動的先行物体の位置データは、１つ以上のレーダセンサ、１つ以上のライダセンサ、および／または１つ以上のカメラにより獲得され得る。動的先行物体の位置データは、周期的、不規則的さらには無作為に獲得され得る。方法１２００はブロック１２３０に進むことができる。
【０１１８】
ブロック１２３０において、自ビークル１００の現位置を決定することができる。自ビークル１００の前基準座標系において決定を行なうことができる。このような決定は、任意の好適な方法、例えばセンサシステム１２０の１つ以上のセンサおよび／またはナビゲーションシステム１７５などによって行なうことができる。自ビークル１００の配向も同様に、例えばセンサシステム１２０の１つ以上のセンサ（例えばヨーレートセンサ１２２）によって決定され得る。自ビークル１００の現位置の決定は、連続的に、周期的に、不規則的にさらには無作為に行なうことができる。該方法１２００は、ブロック１２３５に進むことができる。
【０１１９】
ブロック１２３５において、自ビークル１００の新位置を使用して、自ビークル１００の新しい基準座標系へと動的先行物体の位置データを変換することができる。該方法１２００は決断ブロック１２４０に進むことができる。
【０１２０】
決断ブロック１２４０においては、動的先行物体の変換済み位置データまでの長手方向距離を精査することにより、自ビークル１００の現位置が、動的先行物体の獲得された位置データに基づいて先行する時点における動的先行物体と実質的に同じ長手方向位置にあるか否かを判別することができる。比較を行なうため、動的先行物体の前の獲得された位置データを上述の通り自ビークル１００の現基準座標系に変換することができる。決定ステップは、連続的、周期的、不規則的および／または無作為的に行なうことができる。決定ステップは、レーン横断プリプロセッサモジュール（１又は複数）１４０および／またはプロセッサ（１又は複数）１１０により行なわれ得る。
【０１２１】
自ビークル１００の現位置が、動的先行物体の獲得された位置データに基づいて先行する時点での動的先行物体と実質的に同じ長手方向位置にない場合、方法１２００は終了でき、あるいは方法１２００はブロック１２３０または他のいずれかのブロックまで戻ることができる。しかしながら、自ビークル１００の現位置が動的先行物体の獲得された位置データに基づいて先行する時点での動的先行物体と実質的に同じ長手方向位置にある場合には、方法１２００はブロック１２５０に進むことができる。１２５０においては、自ビークルの現位置と動的先行物体の先行位置の間の横方向オフセットを決定することができる。このような決定は、レーン横断プリプロセッサモジュール（１又は複数）１４０および／またはプロセッサ（１又は複数）１１０によって行なわれ得る。決定された横方向オフセットは、本開示中に記載のさまざまな目的のため、自ビークル１００によって使用され得る。
【０１２２】
方法１２００は終了できる。代替的には、方法１２００は、ブロック１２１０または他のいずれかのブロックまで戻ることができる。
【０１２３】
ここで図１３を参照すると、少なくとも部分的にビークルの現位置と動的先行物体の前場所の間の横方向オフセットを使用してレーン横断を検出する方法１３００の一例が示されている。ブロック１３１０において、レーン横断プリプロセッサモジュール（１又は複数）１４０によって決定される通りの決定された横方向オフセットを横方向オフセット履歴（例えば横方向オフセットデータ１１８）に追加することができる。横方向オフセット履歴は、各横方向オフセットが決定されるにつれて更新され得る。方法１３００はブロック１３２０に進むことができる。
【０１２４】
ブロック１３２０において、存在する場合には「不良な横方向オフセット」を除去するために、横方向オフセット履歴をフィルタリングすることができる。「不良横方向オフセット」は、既定の基準を満たさない（例えば物体が、横方向オフセットのサイズに基づいて道路の任意の進行レーン内に入らない）および／または他の形で不良な横方向オフセットとして標示されている（例えばセンサの障害が検出されている、標的がセンサの許容可能範囲外にある、など）あらゆる横方向オフセットであり得る。決定された横方向オフセットは、それらが横方向オフセット履歴に追加される前または後にフィルタリングされ得る。横方向オフセットのフィルタリングは、レーン横断検出モジュール（１又は複数）１４５および／またはプロセッサ（１又は複数）１１０によって行なわれ得る。方法１３００は、決断ブロック１３３０に進むことができる。
【０１２５】
決断ブロック１３３０において、レーン横断が発生したか否かを判別することができる。決定は、経時的に、自ビークル１００と２つ以上の周辺ビークルの間のフィルタリングされた横方向オフセットに基づいて行なうことができる。レーン横断が発生したか否かを判別するために、フィルタリングされた横方向オフセットの任意の好適な分析を行なうことができる。そのさまざまな実施例が以上で説明されている。決定は、レーン横断検出モジュール（１又は複数）１４５および／またはプロセッサ（１又は複数）１１０によって行なうことができる。
【０１２６】
レーン横断が発生したことが決定された場合、方法１３００はブロック１３５０に進むことができる。決定されたレーン横断方向をも含み得るレーン横断の決定は、自ビークル１００の１つ以上の他のコンポーネント、システムまたはモジュールに出力され得る。一例として、決定されたレーン横断は、レーン識別フィルタモジュール（１又は複数）１５０に出力され得る。
【０１２７】
レーン横断が発生しなかったことが決定された場合には、方法１３００はブロック１３５０に進むことができる。このような場合、レーン横断が発生しなかったことの決定は、自ビークル１００の１つ以上の他のコンポーネント、システムまたはモジュールに出力され得る。一例として、レーン横断無しの決定は、レーン識別フィルタモジュール（１又は複数）１５０に出力され得る。
【０１２８】
レーン横断が発生したか否かについての判別を行なうことができない場合、方法１３００は、ブロック１３４０に進むことができる。ブロック１３４０において、追加の情報を使用してレーン横断が発生したか否かを判別することができる。追加情報は、任意の好適なソースに由来し得る。一例として、追加情報は、横方向オフセット内の自ビークル１００および／または周辺ビークルのいずれかが、起動された方向指示信号を有していたか否かについての情報を含むことができる。このような情報は、方向指示信号検出モジュール（１又は複数）１５５または他のソース（例えばセンサシステム１２０）から得ることができる。代替的にまたは付加的に、追加情報は、自ビークル１００および／または周辺ビークルに関するＧＰＳデータまたは他の位置データを含むことができる。このような情報は、ナビゲーションシステム１７５または他のソースから得ることができる。上述の実施例のいずれかに対して代替的にまたは付加的に、追加情報は、自ビークル１００についてのヨーレート情報を含むことができる。このような情報は、センサシステム１２から得ることができる。以上の実施例が非限定的なものであることが理解される。実際、追加情報は、上述の情報に追加のまたは上述の情報と異なる情報を含むことができ、追加情報の任意の組み合わせを含むことができる。追加情報に基づいて、レーン横断検出モジュール（１又は複数）１４５および／またはプロセッサ（１又は複数）１１０は、レーン横断が発生したか否かを判別することができる。方法１３００は、上述のようにブロック１３５０に進むことができる。
【０１２９】
方法１３００は終了し得る。代替的には、方法１３００はブロック１３１０または他のいずれかのブロックまで戻ることができる。
【０１３０】
ここで図１４を参照すると、レーン確率分布を決定する方法１４００の一例が示されている。ブロック１４１０では、自ビークル１００の現道路の進行レーン数を決定することができる。このような決定は、地図データ１１６を用いて、レーン識別フィルタモジュール（１又は複数）１５０および／またはプロセッサ（１又は複数）１１０によって行なうことができる。このような情報は、非常に精細なものではない（例えば道路曲率／幾何形状情報を含まない）地図データ１１６から得ることができる。方法１４００は、ブロック１４２０に進むことができる。
【０１３１】
ブロック１４２０において、自ビークル１００が特定の進行レーン内に位置設定されている初期確率分布を、全ての進行レーンにわたり適用することができる。１つ以上の配設において、初期確率分布は、一定数の進行レーン間で同等に分割され得る。したがって、例えば４レーン道路においては、自ビークル１００が各進行レーン内に位置設定されている初期確率分布は２５％となる。初期確率分布の適用は、レーン識別フィルタモジュール（１又は複数）１５０および／またはプロセッサ（１又は複数）によって行なわれ得る。方法１４００は、ブロック１４３０に進むことができる。
【０１３２】
ブロック１４３０においては、道路トポロジのあらゆる変化を決定することができる。このような決定は、例えば地図データ１１６を使用することによって行なわれ得る。このような決定は、連続的、周期的、不規則的さらには無作為に行なうことができる。決定は、レーン識別フィルタモジュール（１又は複数）１５０および／またはプロセッサ（１又は複数）により行なわれ得る。方法１４００は、ブロック１４４０に進むことができる。
【０１３３】
ブロック１４４０では、レーン確率分布を、道路トポロジの変化に基づいて調整することができる。このような調整は、レーン識別フィルタモジュール（１又は複数）１５０、他のモジュール（１又は複数）、および／またはプロセッサ（１又は複数）１１０によって行なうことができる。一例として、自ビークル１００の現進行レーンの左側で進行レーンが追加または削除された場合、レーンは左から右に付番されているためレーンの追加を理由としてビークル下のレーンの付番が変化することから、レーン確率分布はシフトされる。しかしながら、自ビークル１００の現進行レーンの右側で進行レーンが追加または削除された場合、レーン付番は変化しないことから、レーン確率分布をシフトさせる必要はない。方法１４００はブロック１４５０に進むことができる。
【０１３４】
ブロック１４５０において、自ビークル１００の任意のレーン横断を決定することができる。このような決定は、現在公知のまたは後日開発される任意の好適な方法で行なうことができる。このような決定は、連続的に、周期的に、不規則的に、さらには無作為に行なうことができる。決定は、レーン横断検出モジュール（１又は複数）１４５および／またはプロセッサ（１又は複数）１１０によって行なわれ得る。方法１４００はブロック１４６０に進むことができる。
【０１３５】
ブロック１４６０において、任意の決定されたレーン横断に基づいて、レーン確率分布を調整することができる。このような調整は、レーン識別フィルタモジュール（１又は複数）１５０および／またはプロセッサ（１又は複数）１１０により行なわれ得る。方法１４００は、ブロック１４７０に進むことができる。
【０１３６】
ブロック１４７０では、自ビークル１００が現道路の各進行レーン内に位置設定されている尤度を決定することができる。このような決定は、周辺ビークルに関する情報を用いて行なうことができる。より詳細には、このような決定は、自ビークル１００と周辺ビークル（１又は複数）間の横方向オフセットに基づくことができる。決定は、レーン識別フィルタモジュール（１又は複数）１５０および／またはプロセッサ（１又は複数）によって行なわれ得る。方法１４００は、ブロック１４８０に進むことができる。
【０１３７】
ブロック１４８０において、自ビークル１００が現道路の特定の進行レーン内に位置設定されている確率の分布は、自ビークル１００が各進行レーン内に位置設定されている決定された尤度に基づいて調整され得る。調整は、レーン識別フィルタモジュール（１又は複数）１５０および／またはプロセッサ（１又は複数）によって行なわれ得る。
【０１３８】
方法１４００は、終了し得る、代替的には、方法１４００は、ブロック１４１０または他のいずれかのブロック１４２０まで戻ることができる。自ビークル１００が現道路上に留まっている間、方法１４４０はブロック１４３０に戻ることができる。
【０１３９】
横方向オフセット、レーン横断および／または進行レーン確率分布をさまざまな形で使用することができる。例えば、このような情報を用いて、ビークルの自動化を支持しかつ／またはビークルドライバに対し情報を提供することができる。一例として、自ビークル１００は、前方に位置設定された別のビークルを追い越したい場合、別のビークルを追い越すために利用可能な進行レーンが存在することを知っていなければならない。本開示中に記載の配設は、自ビークル１００がこのようなレーンの存在を識別する一助となることができる。さらに、本開示中に記載の配設にしたがって決定された情報を、自ビークル１００のナビゲーションに関連して使用することができる。例えば自ビークル１００の現在の進行ルートは、幾らかの距離だけ前方において自ビークル１００が現道路を退出することを含むことができる。ビークルにどのような将来のアクションが求められるかを知ることにより、自ビークル１００は、退出を計画するときに自ビークル１００の現進行レーンを考慮に入れることができる。
【０１４０】
一部の事例において、自ビークル１００は、進行前方におけるアクションについてドライバに警報を与えるため、警報モジュール（１又は複数）１６５を使用することなどによって、警報を提供してよい。警報は、本開示中で決定された情報に基づいて修正または調整することができる。例えば、ビークルの現在の進行計画の下で、ドライバは、現位置の前方７マイルのところで高速道路を退出しなければならないと想定する。通常、自ビークル１００は、退出の警報が提供される標準的な距離または時間（例えば自ビークル１００が出口から約２マイル離れたところに位置設定されている場合）を有し得る。しかしながら、本開示中に記載の配設により、自ビークル１００が高速道路の最も左側のレーン内に位置設定されていることが決定された場合には、警報モジュール（１又は複数）１６５はこのような情報を考慮に入れ、ドライバに対しより早く（例えば３、４または５マイルのところで）警報を提示させてよい。このようにして、ドライバは、来たる出口に備えて準備するべく左に向かって移動し始めるために適切なアクションをとることができる。
【０１４１】
一部の配設において、自ビークル１００は本開示中で決定された情報（例えば横方向オフセット、レーン横断および／または進行レーン確率分布）を道路のデータ（例えば道路データソース１１１０から得たもの）と共に使用して、進行前方の出口についてドライバに警報を与えるかまたは与えないことができる。例えば、自ビークル１００は、４本の進行レーン（レーン０、１、２、３）を伴う道路上を進行することができる。道路データソース１１１０からの情報を使用して、自ビークル１００は、レーン２内に大きな穴が存在することを決定することができる。しかしながら、本開示中に記載の配設に基づいて、自ビークル１００は、自らがレーン０内に位置設定されていることを決定することができる。このような場合、現在の条件に基づくと自ビークルは道路にできた穴に遭遇しないことから、自ビークル１００はドライバに警報を提示することを控えることができる。したがって、自ビークル１００は、このような情報が不要であるため、道にできた穴についての警報を提供しない。しかしながら、ビークルが進行レーンを変更したことが決定され、レーン２内に位置設定された状態になった場合には、自ビークル１００は、穴の存在に関する警報を提供することができる。
【０１４２】
情報は、自ビークル１００が高度に自動化されている場合でさえ使用され得る。このような場合、自ビークル１００は非常に精細な地図を使用し得るが、本開示中で決定される情報が有益であり得る一定の事例、例えば初期化中および機能停止中などの事例が存在する可能性がある。一例として、一部の事例において、自ビークル１００のセンサシステム１２０は、レーンマーカまたは他の基準点に関して見通しが悪い状態（例えば防眩または道路不良条件）となり、ビークルに自らを局在確認する能力を失わせる場合もある。したがって、自ビークル１００の自律的動作の一時的機能停止が存在し得る。自ビークル１００の人間の乗員は、自ビークル１００の動作を制御することができる。この時間中に、本開示中に記載の配設は、ビークルが位置設定されているのがどの進行レーンであるかを追跡し続けることができる。人間の乗員が自ビークル１００に対し制御を戻した時点で、このような情報は、自ビークル１００が完全自動化へと復旧する時間を最小限に抑えることができる。本開示中に記載の配設は同様に、高度に自動化されたビークルが、高速道路進入などの新しい運転環境に入るときにも有益であり得る。本開示中に記載の配設にしたがって決定された情報は、新しい運転環境内でビークル自身が初期化するのに必要な時間を最小限に抑えることができる。
【０１４３】
本開示中に記載の配設は、本開示中に言及されたメリットの１つ以上を含めた多くのメリットを提供できることが認識される。例えば、本開示中に記載の配設は、道路の曲率データを有するかまたは使用することなく、ビークルの現進行レーンを決定することができる。本開示中に記載の配設は、環境の高精度でかつ／または非常に精細な地図無しで、ビークルの現進行レーンを決定することができる。本開示中に記載の配設は、レーンマーカが見えないか存在しない場合でさえ、ビークルの現進行レーンを決定することができる。本開示中に記載の配設は、計算時間およびコストを削減することができる。本開示中に記載の配設は、ビークルの現進行レーンを識別する、よりロバスト性の高い方法を提供することができる。本開示中に記載の配設は、道路の湾曲部分内で発生するレーン横断を検出することができる。本開示中に記載の配設は、３本超のレーンが道路上に存在するシナリオにおけるビークルの現進行レーンを識別することができる。本開示中に記載の配設は、他のビークルとの直接的通信無く達成可能である。
【０１４４】
図中の流れ図およびブロック図は、さまざまな実施形態に係るシステム、方法およびコンピュータプログラムの考えられる実装のアーキテクチャ、機能性および動作を例示する。この点において、流れ図またはブロック図中の各ブロックは、規定された論理的機能（１又は複数）を実装するための１つ以上の実行可能な命令を含む、モジュール、セグメントまたはコード部分を表現し得る。一部の代替的実装において、ブロック中に指摘されている機能は、図中に記された順序外で発生し得るということにも留意すべきである。例えば、連続して示された２つのブロックは、実際には、実質的に同時に実行されてよく、または関与する機能性に応じて、ブロックを時として逆の順序で実行することも可能である。
【０１４５】
以上で説明されたシステム、コンポーネントおよび／またはプロセスは、ハードウェアまたはハードウェアとソフトウェアの組み合わせの形で実現されてよく、１つの処理システム中に集中された形でまたは複数の相互接続された処理システムを横断して異なる要素が展開される分散した形で実現され得る。本開示中で説明されている方法を実施するように適応されたあらゆる種類の処理システムまたは他の装置が好適である。ハードウェアおよびソフトウェアの典型的な１つの組み合わせは、ロードされ実行されるとき、本開示中に記載の方法を実施するように処理システムを制御するコンピュータ可使プログラムコードを伴う処理システムであり得る。システム、コンポーネントおよび／またはプロセスは同様に、本開示中に記載の方法およびプロセスを行なうために機械により実行可能である命令プログラムを有形に具体化する機械によって読取り可能なコンピュータプログラムプロダクトまたは他のデータプログラム記憶デバイスなどのコンピュータ可読記憶装置中に埋め込まれ得る。これらの要素は同様に、本開示中に記載の方法の実装を可能にする全ての特徴部を含み。かつ処理システム内にロードされた時にこれらの方法を実施することのできるアプリケーションプロダクト中に埋込むことも可能である。
【０１４６】
その上、本開示中に記載の配設は、コンピュータ可読プログラムコードが具体化または埋め込まれた、例えば記憶された１つ以上のコンピュータ可読媒体中で具体化されたコンピュータプログラムプロダクトの形をとることができる。１つ以上のコンピュータ可読媒体の任意の組み合わせを利用することができる。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読信号媒体またはコンピュータ可読記憶媒体であってよい。「コンピュータ可読記憶媒体」なる言い回しは、非一時的記憶媒体を意味する。コンピュータ可読記憶媒体は、例えば、電子、磁気、光学、電磁、赤外線または半導体システム、装置またはデバイス、またはこれらの好適な組み合わせであり得るが、これらに限定されない。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例（非網羅的リスト）には、以下のものが含まれると考えられる：１本以上の線を有する電気接続、携帯式コンピュータディスケット、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、半導体ドライブ（ＳＳＤ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、光ファイバ、ポータブルコンパクトディスク読取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、光学式記憶デバイス、磁気記憶デバイス、またはこれらの任意の好適な組み合わせ。本開示に関連して、コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行システム、装置またはデバイスによってまたはこれらと関連して使用されるためのプログラムを格納または記憶することのできる任意の有形媒体であってよい。
【０１４７】
コンピュータ可読媒体上に具体化されたプログラムコードは、非限定的に無線、有線、光ファイバ、ケーブル、ＲＦなど、またはこれらの好適な組み合わせを含む任意の適切な媒体を用いて伝送可能である。本配設の態様のための動作を実施するためのコンピュータプログラムコードは、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｃ＋＋などのオブジェクト指向プログラミング言語、および「Ｃ」プログラミング言語または類似のプログラミング言語などの従来の手続き型プログラミング言語を含めた１つ以上のプログラミング言語の１つ以上の任意の組み合わせで書かれてよい。プログラムコードは、全体的にユーザのコンピュータ上で、部分的にユーザのコンピュータ上で、独立型ソフトウェアパッケージとして、部分的にユーザのコンピュータ上でかつ部分的に遠隔コンピュータ上で、または完全に遠隔のコンピュータまたはサーバ上で、実行可能である。後者のシナリオにおいて、遠隔コンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）または広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含めた任意のタイプのネットワークを通してユーザのコンピュータに接続されてよく、あるいは、接続を外部コンピュータに対して（例えばインタネットサービスプロバイダを用いてインターネットを通して）行なうことが可能である。
【０１４８】
本開示中で使用される「ａ」および「ａｎ」なる用語は、１つまたは２つ以上として定義される。本開示中で使用される「複数（ｐｌｕｒａｌｉｔｙ）」なる用語は、２つまたは３つ以上として定義される。本開示中で使用される「別の（ａｎｏｔｈｅｒ）」なる用語は、少なくとも第２以上のものとして定義される。本開示中で使用される「〜を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および／または「〜を有する（ｈａｖｉｎｇ）」なる用語は、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）（すなわちオープンランゲージ）として定義される。本開示中で使用される「．．．および．．．の少なくとも１つ（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ  ｏｆ．．．ａｎｄ．．．）」なる言い回しは、結び付けられた列挙された項目の１つ以上のいずれかおよび全ての考えられる組み合わせを意味しかつ包含する。一例として、「Ａ、ＢおよびＣの少なくとも１つ」なる言い回しは、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、またはそれらの任意の組み合わせ（例えばＡＢ、ＡＣ、ＢＣまたはＡＢＣ）を含む。
【０１４９】
本開示中の態様は、これらの態様の精神または必須の属性から逸脱することなく他の形態で具体化され得る。したがって、本発明の範囲を標示するものとして、以上の明細書ではなくむしろ以下の特許請求の範囲の参照が指示されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【外国語明細書】
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