(57)【要約】      （修正有）【課題】システムの操作者によって選択される操縦または挙動の自動実行のためのシステム、及び自動実行のための対応する方法、を提供する。【解決手段】まず、システムが現在ある状況が、周囲感知に基づいて判断される（Ｓ１）。次に、判断された状況に基づいて、操縦選択肢および／または挙動選択肢が決定される（Ｓ２）。このような選択肢は、上記判断された状況においてシステムにより実行され得る可能性のある操縦または挙動である。次に、決定された操縦選択肢および／または挙動選択肢のうちの少なくとも１つについての情報は、触覚提示部を用いて出力される（Ｓ５）。システムは、選択肢のうちの１つを選択する入力を使用者から受信する（Ｓ６）。選択された選択肢に基づいて、選択された選択肢または操縦が自動化された様態で実行される（Ｓ８）。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムの操作者によって選択される操縦または挙動を自動で実行するための当該システムであって、
現在経験されている状況を判断するための状況分析ユニット（３．１）と、
前記判断された状況において、前記システムにより実現され得る可能性のある操縦選択肢および／または挙動選択肢を決定するための操縦および／または挙動決定ユニット（３．２）と、
前記決定された操縦および／または挙動のうちの少なくとも１つについての情報を出力するための触覚提示ユニット（４）と、
前記出力された操縦選択肢および／または挙動選択肢のうちの１つの、システム操作者の選択を受け入れるための選択入力ユニット（５、３．４）と、
前記選択された選択肢を実行するように構成されたアクチュエータ（６）と
を備えるシステム。
【請求項２】
前記触覚提示ユニット（４）は、前記操作者と前記触覚提示部（４）との間の物理的接触を伴うことなく、前記操作者の刺激を生み出すように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記出力された情報は、前記少なくとも１つの操縦および／または挙動を、空間的に、および／または、時間的に、および／または、触覚刺激の強さに関して、コード化することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記触覚提示ユニット（４）は、複数の選択肢についての情報を同時に出力するよう構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
前記選択入力ユニット（５、３．４）は、前記操作者によって行われるジェスチャに基づいて前記操作者によって行われる選択を決定するよう構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
前記システムは車両（１）であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
操縦または挙動を自動で実行するための方法であって、
前記方法を実行しているシステムが現在ある状況を、周囲感知に基づいて判断するステップ（Ｓ１）と、
前記判断された状況に基づいて操縦選択肢および／または挙動選択肢を決定するステップであって、各前記選択肢は、前記判断された状況において前記システムにより実行され得る可能性のある操縦または挙動である、ステップ（Ｓ２）と、
前記決定された操縦選択肢および／または挙動選択肢のうちの少なくとも１つについての情報を、触覚提示部を介して出力するステップ（Ｓ５）と、
前記選択肢のうちの１つを選択するための入力を受信するステップ（Ｓ６、Ｓ７）と、
前記選択された操縦または挙動を、前記システムのアクチュエータを対応するように駆動することで実行するステップ（Ｓ８）と
を含む方法。
【請求項８】
操作者と触覚提示ユニット（４）との間の物理的接触を要することなく、前記操作者の触覚認知能力を利用することで前記システムの前記操作者に情報が提供されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記出力された情報は、前記少なくとも１つの操縦および／または挙動を、空間的に、および／または、時間的に、および／または、触覚刺激の強さに関して、コード化する（Ｓ４）ことを特徴とする請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
複数の選択肢が同時に出力されることを特徴とする請求項７から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
１つの選択肢の前記選択は、前記操作者によって行われるジェスチャのジェスチャ認識に基づいて行われる（Ｓ６）ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、システムの操作者により実行すべき操縦または挙動が選択されたときに、そのような操縦または挙動を自律的に実行できるシステム、特には車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
最初に、以下の説明は、システムの一例としての車両に関するものであることに留意されたい。しかしながら、システムがそのシステムの操作者により定義され又は選択される操縦または挙動を自動化された様態で実行する能力を有する限りにおいて、本発明を他の用途に用いることも可能である。このようなシステムは、任意の種類の機械であり得る。当然ながら、本発明及びその技術的背景は、車両を用いた例から明らかとなる。
【０００３】
車両（自動車、自動二輪車、ボートまたは船、航空機等）などの移動装置は、多くの場合、複数の異なる方法で目的地に到着することができる。以前は、操作者が車両を制御できること（例えば、加速、減速、操舵できることなど）が必要であり、これは、今日であっても、例えば自動車を運転するための主たる方法である。運転者は、マニュアル操作により操舵装置、加速装置、および制動ペダルを操作しなければならない。クラッチ、変速装置、方向指示器、走行灯などの車両の追加の構成要素および操作要素も用いられ得る。様々な日常生活における自動化に起因して、運転者は、自身の車両においても特定のタスクが少なくとも部分的には自動実行され得ることを期待する。このような快適性の向上に向けての最初のステップは、運転者によるクラッチおよび変速装置の操作を不要とする自動変速機の導入である。このような消費者の要求に従い、産業は、完全に自動化された運転を最終目標として、現在はより自動化された道へと歩を進めている。もちろん、これは、今のところはるか遠くの未来にある目標のように思えるが、最初のいくつかのステップは成功をおさめている。一方で、完全なマニュアル操作による運転と完全自動の運転との中間に存在する階段（ステップ）は、それほど明確なものではなく、概念的である。
【０００４】
これらの中間のステップが非常に不明確なものであることは、次のようなモデルから容易に理解され得る。最も低いレベルは、車両の安定制御や動的制御といった、純粋に車両の走行に関するものである。この基本的な車両制御の１つ上のレベルは、レーン維持や左転回などの、時間的にコヒーレントなパターンを制御する軌道制御である。最も低いレベルは運転自体が行われることであるが、第２のレベルでは、それがどのように行われるかが規定される。より高い次のレベルでは、実行すべきパターンを規定することにより、何を行う必要があるのかが決定される。このレベルでは、どのような操縦をどのような順番に実行すべきかが決定されたのち、それらの操縦が観察され、最終的には必要に応じて変更される。他方で、これらの決定は、所望の目的地に到着するというタスク全体を考慮して為される。これは、ここに紹介したモデルにおける、運転階層（driving hierarchy）の最も高いレベルである。
【０００５】
運転階層におけるこれらの様々なレベルを考慮すれば、完全自動運転では、その最上位レベルとして、車両の「操作者」には目的地または運転の使命を定めることだけが求められる、といことは明らかである。この最上位レベルのもとでは、すべてのものが完全に自動化されている。この完全自動運転についての究極的な理解として、実行時に運転者が介入する可能性を全く排除することすらも考えられ得る。これに対し、最先端の運転者支援システムが持つ能力は、特定の操縦、レーン維持、レーン追従、または車両追従の実行といったタスクを委任することにより運転者を支援することのみである。現在の運転者支援システムは、このような操縦または他の挙動を、上述したモデルにおける下位２番目のレベルにおいて実行することができる。すなわち、現在は未だ、システムの操作者または車両の運転者は、何をする必要があるのかを決定する必要がある。したがって、車両またはシステムにタスクを委任する際に用いることのできる現在の選択肢を、運転者に対して提示する必要性が存在する。運転者は、自動実行を委任するタスクを定める前に、何を行うことができるのかを知る必要がある。もちろん、運転者がすべての選択肢を考慮していることも想定され得る。しかし、運転者はそのような大量の情報に直面することとなり、且つ、任意の交通状況において必ずしもすべての選択肢が合理的に実行され得るということはないので、特定の交通状況においてその時に利用可能な選択肢だけを対象に運転者の選択が行われるようにすることが望ましい。これにより、運転者が誤った決定を行う可能性が低減される。
【０００６】
状況判断が為された交通状況において実行し得る様々な操縦についての選択肢を運転者に提示するための１つの手法が、特許文献１に記載されている。運転者が利用することのできる選択肢が、交通状況に基づいて決定され、さらに運転者に対し、その操縦自身の内容とその可能性のある操縦の正しい方向とが通知されるように、それらの選択肢が提示される。それらの選択肢は、運転者の注意散逸を低減すべく、一対の表示ユニット、すなわち、計器パネル上の一の表示ユニットと、ヘッドアップディスプレイである他の表示ユニットとに表示される。運転者は、現在の交通状況において、提示された、可能性のある操縦（選択肢）のうちの１つを選択することができる。
【０００７】
このようなシステムおよび方法の１つの主たる欠点は、選択肢が視覚的に提示されることである。このため、操作者の注意視線が長い時間にわたって周囲から逸らされることとなり、さらには、車両を運転する人の視覚チャネルは、多くの様々な計器、光信号、および運転シーン自体によって早々に大きな負担を負うこととなる。すなわち、運転者が視覚チャネルを使って選択しなければならない複数の選択肢を提示することが、実際のところ最終的に有益であるのかどうかは疑わしい。もちろん、上述のような解決策は、運転者支援システムからの信号の一部が不要となることから、視覚チャネルの負担を緩和し得る。しかしながら、運転シーンを分析する負担は残ったままである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】欧州特許出願公開第２６６９１０９（Ａ１）号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明の目的は、操縦または挙動を半自動で実行するためのシステムおよび方法を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的は、独立請求項によるシステムおよび方法によって達成される。従属請求項は、本発明の有利なさらなる態様を定めている。
【００１１】
本発明によれば、特には車両であり得るシステムは、そのシステムの操作者によって選択される操縦または挙動の自動実行を行うことができる。
【００１２】
本発明によれば、特には車両であり得る本システムは、そのシステムの操作者（運転者）によって選択される操縦または挙動の自動実行を行うことができる。そのような選択は、複数の選択肢のうちの１つを選択すること、または、唯一の利用可能な選択肢を選択／棄却すること、のいずれかによって実行され得る。本システムは、状況を判断するための状況分析ユニットを備える。交通状況の例においては、そのようなシステムは技術的によく知られている。それらのシステムは、センサを用いて車両の周囲（又は環境、environment）を観察し、その車両が存在する現在の交通状況を判断する。次に、本発明によれば、状況および／または挙動決定ユニットが、上記判断された状況において実行し得る操縦および／または挙動を実行するための、利用可能な選択肢を決定する。この決定により、システム全体により実際に実現され得るものであって且つ上記判断された状況において合理的な操縦選択肢および／または挙動選択肢だけが決定されることが保証される。他の交通状況においては他の選択肢が利用可能となり得る。本システムは、決定された操縦および／または挙動の選択肢のうちの少なくとも１つについての情報を出力するための触覚提示ユニットをさらに備える。本発明に従って利用可能な選択肢についての情報を出力するために使用されるこのような触覚提示部は、選択肢についての情報をシステムからその操作者または運転者へと送るために視覚的な経路を必要としないという大きな利点を有する。反対に、通常はまったく活用されていない運転者の感覚が使用される。このような触覚提示ユニットは、例えば、人に仮想的な物体の感覚を与えるための超音波エレメントの配列を用いる。すなわち、このような触覚提示ユニットを使用することで、運転者に対し、車両の周囲の観察点から車両内部の表示部への、その運転者の視線方向の移動を要することなく、情報を伝えることができる。ヘッドアップディスプレイを用いることも考えられるが、運転者の注意の少なくともいくらかが散逸されることとなり得る。運転者は、触覚提示ユニットを介して受け取った情報に基づいて、提示された操縦および／または挙動の選択肢のうちの１つを選択する際には、これらの選択肢のうちの１つを選択するための入力を行う。本システムは、いくつかの操縦のうちの１つの選択を受け取るための選択入力ユニットを備え、これに基づき、本システムのアクチュエータを用いてその選択された選択肢が実行される。
【００１３】
触覚提示部が、操作者と触覚提示部との間の物理的接触を伴うことなく操作者を刺激することができるように構成されることが、特に好ましい。運転者のこのような接触のない刺激を実現するための一例は、上述したように、超音波放射装置の配列を使用することである。
【００１４】
さらに、触覚提示部を用いて出力される情報が、少なくとも１つの操縦および／または挙動を、空間的に、時間的に、および／または触覚刺激の強さによりコード化するものであると、有利である。空間、時間、及び強度を用いて情報の全体をコード化することで、複数の選択肢に関する情報を平行して送ることが可能となる。これは、特に、音響信号または人工音声を用いて情報を提供する従来の手法にはない利点である。
【００１５】
別の有利な態様によれば、選択入力ユニットは、運転者が行うジェスチャに基づいて、その操作者によって行われた選択を特定するよう構成される。このようなジェスチャを用いて上記提示された選択肢のうちの１つを選択することには、例えば専用のボタンを押すことなく、または、任意の他のハードウェア制御部操作することなく、非常に直感的に選択が行われ得るという利点がある。
【００１６】
以下、本発明のシステムおよび方法の詳細について、添付の図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一例として車両を用いた、本発明のシステムのブロック図である。
【図２】情報を操作者に送るための触覚提示部の操作を示す図である。
【図３】本発明の主なステップを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１において、委任された任意のタスクを自律的にまたは半自動で実行することのできる任意のシステムを表す車両１に関連して、本発明を詳細に説明する。このようなタスクは、運転操縦、または、任意の種類の挙動であり得る。そのような操縦は、レーン変更、または、左もしくは右への転回移動であり得る。また、挙動についての一例は、先行車両に追従すること、または、レーンを維持することであり得る。
【００１９】
車両１は、車両１の周囲（又は環境、environment）を物理的に感知するために設けられた１つまたは複数のセンサ２を備えている。これらのセンサに基づき、例えば、車両の周囲を認知することができるセンサによって生成されるカメラ信号、レーダ信号、ライダ信号、または任意の他の信号であり得るセンサ信号が、処理装置３に供給される。処理装置３は、処理装置３によって実行されるソフトウェアモジュールとして実現される状況モデル化ユニット３．１を備える。状況モデル化ユニット３．１は、センサ信号を受信し、このシーン表現を分析して、交通状況を判断する。状況モデル化ユニット３．１は、現在の交通状況において適用可能な操縦選択肢および／または挙動選択肢を決定するための根拠を提供するため、現在の交通状況に基づいてその交通状況についての予測をさらに行う。次に、現在の状況および状況の展開に関する情報が選択肢決定ユニット３．２に与えられる。選択肢決定ユニット３．２は、上述のように、車両１により実行され得るすべての利用可能な選択肢（原理的にその車両により実行され得る操縦および挙動）から、上記判断された交通状況および予測された交通状況において合理的に実行され得る操縦および挙動を抽出する。選択肢決定ユニット３．２からの出力に基づいて、出力される情報は情報コード化ユニット３．３によってコード化される。情報コード化ユニット３．３では、選択肢決定ユニット３．２において決定されるすべての選択肢が、触覚提示部４を制御するのに適した信号でコード化される。選択肢決定ユニット３．２において決定された選択肢をコード化することで、複数の利用可能な選択肢についての情報を車両１の運転者へ伝達することができる。触覚提示部４を用いることで、例えば、運転者の手などの複数の異なる場所において、運転者を同時に刺激することが可能なためである。したがって、運転者は、それぞれ１つの選択肢に対応する異なる情報を区別することができる。選択肢決定ユニット３．２において決定された選択肢は、運転者に対する最終的な刺激の空間的、時間的、および、強度的な特性のうちの、少なくとも１つを用いてコード化される。
【００２０】
提示された情報に基づいて、車両１の運転者は、提示された選択肢のうちの１つを選択するためにジェスチャを行うことになる。ジェスチャは、ジェスチャセンサ５によって感知される。ジェスチャセンサ５からの信号は、ジェスチャ認識ユニット３．４に与えられる。ジェスチャ認識ユニット３．４は、運転者によって行われたジェスチャを判断し、それを選択肢のうちの１つに関連付ける。このように選択された選択肢の情報は制御信号生成ユニット３．５へ送られる。制御信号生成ユニット３．５では、車両１のアクチュエータ６を駆動するための駆動信号が生成される。選択された操縦または挙動は、例えばスロットルモータ、ブレーキシステムなどの１つまたは複数のアクチュエータ６を使用することで車両１により実行される。
【００２１】
制御信号生成ユニット３．５は、操縦または挙動の実行を遂行するために、さらにセンサ２から信号を受信する。このような操縦または挙動をそのまま遂行および実行することは、従来技術から公知である。制御信号生成ユニット３．５は、さらに、状況モデル化ユニット３．１および選択肢決定ユニット３．２と通信を行う。特に、選択肢決定ユニット３．２と通信することにより、選択肢決定ユニット３．２に、現在実行されている操縦または挙動についての情報を運転者に不必要に提示させないようにすることができる。
【００２２】
図２の図示を用いて、利用可能な選択肢についての情報を運転者に提示する本発明による非常に単純な方法を説明する。図２は、３つの領域に分割された触覚提示部４を示している。触覚提示部４の配置は、快適な運転位置にある運転者が自身の手を触覚提示ユニット４からある距離で保持することができるようになっている。選択肢決定ユニット３．２において、現在の状況ではここで右転回することは不適切な選択肢であると判断された場合、選択肢決定ユニット３．２は、その後の運転操縦についての合理的な選択肢として、例えば直進または左転回のみが残るものと判断する。その結果、運転者には、直進と左転回の２つの選択肢があることが示される。この例では、運転者にその状況を伝えるべく、反対表示が用いられる。明らかに、一般的には直進、左転回、及び右転回の３つの可能性が存在する。「右に進む」という選択肢が上述したように合理的でない場合には、例えば運転者の掌の最も右の領域を刺激すべく触覚提示部４の最も右の領域（図２における背景の（奥の）領域）を作動することで、例えば運転者に警告が与えられる。このような刺激は、その選択肢に関する仮想的な障害（妨害）に類似するものである。同様の手順が、左転回、直進、又はその他の採用し得る運転判断に関して適用される。当然、走行するにつれて、利用可能な選択肢は、走行周囲が変化することで変動し又は変化する。
【００２３】
図２に示しているように、運転者が自身の手を触覚提示部４の上方で保持することが特に好ましい。すなわち、提示部４は、運転者がその表示部に直接触れることを要することなく、手のひら及び手の下側の触覚を刺激することができる。
【００２４】
図３は、本発明の主なステップを示す流れ図である。最初に、周囲がステップ１で感知される。ステップ２で、周囲の認知に基づいて交通状況が判断される。次に、車両によって実行され得るすべての利用可能な選択肢をフィルタリングすることで、上記判断された交通状況において適用可能な操縦および挙動の選択肢が、ステップＳ３において決定される。これらの選択肢は、車両の運転者に最終的に提示される情報にコード化される（Ｓ４）。コード化された情報は、運転者（または、より一般的にはシステムの操作者）が、表示部に接触することなく、および、自身の視線方向を変更することなく、複数の異なる選択肢を認知できるように、ステップ５において触覚提示部により出力される。
【００２５】
次に、運転者は、提示された選択肢のうちの１つ（または、利用可能でないものとしては提示されていない選択肢のうちの１つ）を選び、その選択肢を選択するための、対応するジェスチャを行う。ジェスチャは、ステップＳ６においてジェスチャセンサ５によって感知され、ステップＳ７においてジェスチャ認識ユニット３．５によって解釈される。最終的に、ステップ８において、選択された選択肢に基づいて車両１の制御が実行される。
【図１】
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【図２】
2019023062.tif 000004
【図３】
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【外国語明細書】
2019023062000001.pdf