(57)【要約】  本発明は、乗物又は交通制御方法と、乗物又は交通制御システムに関する。この乗物又は交通制御方法は、（ａ）第１の交通参加者の現在及び／又は未来の挙動と、第１の交通参加者とは異なる第２の交通参加者の現在及び／又は未来の挙動とをそれぞれに推定する段階と、（ｂ）第１の交通参加者によってとられる軌道、及び／又は、第２の交通参加者によってとられる軌道を推定する段階と、（ｃ）第２の交通参加者に対する前記第１の交通参加者の衝突のリスク評価のために適合化されている情報を計算することによって、第２の交通参加者に対する第１の交通参加者の衝突のリスクを判定する段階と、（ｄ）段階（ａ）、段階（ｂ）、及び／又は、段階（ｃ）の後に提供される情報に基づいて第１の交通参加者の挙動を制御する段階とを含む。このようにして、未来の特定のタイムホライズン内において乗物又は交通参加者が衝突する蓋然性を示す確率値が求められる。
2013503079.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転補助方法であって、
（ａ）第１の交通参加者の現在及び／又は未来の挙動と、前記第１の交通参加者とは異なる第２の交通物体又は第２の交通参加者の現在及び／又は未来の挙動とをそれぞれ推定する段階と、
（ｂ）前記第１の交通参加者によってとられる軌道、及び／又は、前記第２の交通物体又は第２の交通参加者によってとられる軌道を推定する段階と、
（ｃ）前記第２の交通物体又は第２の交通参加者に対する前記第１の交通参加者の衝突のリスク評価のために適合化されている情報を計算することによって、前記第２の交通物体又は第２の交通参加者に対する前記第１の交通参加者の衝突のリスクを判定する段階と、
（ｄ）前記段階（ａ）、前記段階（ｂ）、及び／又は、前記段階（ｃ）の後に提供される情報を出力する段階と、
を含む運転補助方法。
【請求項２】
（ｅ）前記段階（ａ）、前記段階（ｂ）、及び／又は、前記段階（ｃ）の後に提供される情報に基づいて前記第１の交通参加者の挙動を制御することをさらに含む請求項１に記載の運転補助方法。
【請求項３】
過去の時間期間及び／又は未来における乗物のリスク挙動に基づいて衝突リスクを表している信号として前記情報を表示する段階を含む請求項１又は２に記載の運転補助方法。
【請求項４】
段階（ａ）、段階（ｂ）、及び／又は、段階（ｃ）の後に提供される情報に基づいて、予め定められた動作を行う段階を含む請求項１から３のいずれか一項に記載の運転補助方法。
【請求項５】
ガウス型確率過程の適応のための幾何学変換を行う段階を含む請求項１から４のいずれか一項に記載の運転補助方法。
【請求項６】
前記幾何学変換は最小自乗等角写像を含む請求項５に記載の運転補助方法。
【請求項７】
前記第１の交通参加者及び／又は前記第２の交通物体又は第２の交通参加者の軌道、速度、ステアリング、前方及び／又は側方加速度を測定する段階を含む請求項１から６のいずれか一項に記載の運転補助方法。
【請求項８】
前記第１の交通参加者及び／又は前記第２の交通物体又は第２の交通参加者の位置及び／又は方向を検出及び／又は追跡する段階を含む請求項１から７のいずれか一項に記載の運転補助方法。
【請求項９】
隠れマルコフモデル及び／又は隠れマルコフモデルの変形を適用する段階を含む請求項１から８のいずれか一項に記載の運転補助方法。
【請求項１０】
運転補助システムであって、
−  第１の交通参加者の現在及び／又は未来の挙動と、前記第１の交通参加者とは異なる第２の交通物体又は第２の交通参加者の現在及び／又は未来の挙動とをそれぞれ推定するように構成されている挙動エスティメータ（１）であって、さらに、前記第１の交通参加者によってとられる軌道、及び／又は、前記第２の交通物体又は第２の交通参加者によってとられる軌道とを推定するように構成されている挙動エスティメータ（１）と、
−  前記第２の交通物体又は第２の交通参加者に対する前記第１の交通参加者の衝突のリスク評価のために適合化されている出力確率値を含む情報を計算することによって、前記第２の交通物体又は第２の交通参加者に対する前記第１の交通参加者の衝突のリスクを判定するように構成されているリスクエスティメータ（４）と
−  前記リスクエスティメータ（４）及び／又は前記挙動エスティメータ（１）によって提供される情報を出力するための手段と、
を備える運転補助システム。
【請求項１１】
前記リスクエスティメータ（４）及び／又は前記挙動エスティメータ（１）によって提供される情報に基づいて前記第１の交通参加者の挙動を制御するように構成されている挙動認識ユニット（２）をさらに備える請求項１０に記載の運転補助システム。
【請求項１２】
ディスプレイが備えられており、及び、前記ディスプレイが、過去の時間期間及び／又は未来における乗物のリスク挙動に基づいて衝突リスクを表している信号として、前記情報を表示するように構成されている請求項１０又は１１に記載の運転補助システム。
【請求項１３】
前記信号が、音声信号、視覚信号、及び／又は、触覚信号を含む請求項１０から１２のいずれか一項に記載の運転補助システム。
【請求項１４】
ユーザ及び／又は制御ユニットが、前記リスクエスティメータ（４）及び／又は前記挙動エスティメータ（１）によって提供される前記情報に基づいて、予め定められた動作を行う請求項１０から１３のいずれか一項に記載の運転補助システム。
【請求項１５】
前記挙動認識ユニット（２）が、ガウス型確率過程の適応のための幾何学変換を行うように構成されている請求項１０から１４のいずれか一項に記載の運転補助システム。
【請求項１６】
そのコンピュータプログラムが処理エンジン上で実行されている時に、請求項１から９のいずれか一項に記載の前記運転補助方法の前記各段階を行うための命令を含むコンピュータプログラム。
【請求項１７】
請求項１６に記載の前記コンピュータプログラムが記憶された機械読取り可能な信号記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、好ましくは受動的又は能動的な乗物の安全性に適合化されている、運転補助方法、又は、乗物又は交通制御方法、又は、乗物誘導補助方法と、運転補助システム、乗物又は交通制御システム、又は、乗物誘導補助システムと、これらの関連のあるシステム又は方法を実現するためのソフトウェアとに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１が、ホスト乗物のための衝突回避方法と衝突回避システムとを説明しており、この衝突回避システムは、ホスト乗物の周りの予め定められた領域内の侵入者乗物を検出してその侵入者乗物に関するデータを収集するようになっている検出手段と、ホスト乗物基準フレーム内の侵入者乗物の予測進路を予測する手段と、ホスト乗物の周りの保護領域を決定する手段と、侵入者乗物の予測進路がホスト乗物の保護領域を妨害するかどうかを判定し、これによってホスト乗物と侵入者乗物との間の衝突が存在するかどうかを判定するようになっている衝突判定手段とを備える。
【０００３】
市販品として入手可能な衝突警報システムが、前面衝突、後面衝突、又は、側面衝突を防止することを目的としている。こうした衝突警報システムは、通常は、他の交通参加者のような障害物に対する速度と距離とを測定するようになっている、前部上、後部上、又は、側部上のレーダ式センサを備えている。こうしたシステムにおいて衝突リスクを判定するために使用されるアルゴリズムが、衝突予測時間（ｔｉｍｅ−ｔｏ−ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ）、略してＴＴＣの変形に基づいている。ＴＴＣは、基本的に、２つの物体が同一の直線速度を維持すると仮定して、一方の物体が他方の物体に衝突する前に残っている時間を示す、２つの物体の関数である。
【０００４】
現行の市販のシステムは、道路が直線である自動車高速道路又は都市の特定の区域においては、ある程度は有効である。しかし、道路が曲線でありかつしたがって移動が直線的であるという仮定が維持されない状況では、誤認を生じさせるだろう。こうした状況では、衝突のリスクが過小評価される傾向がある。さらに、環状交差点や十字路のような、直線ではない道路の事例が、都市環境内に頻繁に見出される。
【０００５】
既存の衝突警報システムは、乗物又は交通参加者の挙動、及び／又は、乗物の未来の動きを推定することに直接的な結果をもたらす様々な障害物の挙動を、それぞれに計算に入れることがない。
【０００６】
衝突回避方式は、特定のタイプの乗物と衝突との場合に失敗する可能性がある。例えば、両側に並木がある道路上を自動車が高速度でコーナリングしている最中に自動車が静止摩擦を失う時には、静止摩擦の損失から木との衝突までの時間が非常に短くて、回避が不可能である。したがって、衝突回避に対する代替策が長い間必要とされてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２００６／０２１８１３号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、好ましくは受動的又は能動的な乗物の安全性に適合化されている、代替案の、運転補助方法、又は、乗物又は交通制御方法、又は、乗物誘導補助方法と、運転補助システム、又は、乗物又は交通制御システム、又は、乗物誘導補助システムと、これらのシステム又は方法を具体化するためのソフトウェアとを提供することである。
【０００９】
この目的は独立請求項の手段によって達成される。好ましい実施態様が従属請求項に定義されている。
【００１０】
本発明の一態様が、環境的条件を計算に入れることと組み合わせて、未来における特定の時間の範囲内に乗物又は任意の他の交通参加者が衝突するという可能性を表示する確率値を求めることを可能し、及び／又は、過去の乗物挙動を監視し、過去における特定の時間期間中の運転のリスクテイキング特徴（ｒｉｓｋ  ｔａｋｉｎｇ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ）を評価すること、例えば、過去における特定の時間期間中に運転参加者が衝突していたかも知れないという可能性を評価することを可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の態様では、この目的は、（ａ）第１の交通参加者の現在及び／又は未来の挙動と、この第１の交通参加者とは異なる第２の交通物体又は第２の交通参加者の現在及び／又は未来の挙動とをそれぞれに推定する段階と、（ｂ）第１の交通参加者によってとられる軌道、及び／又は、第２の交通物体又は第２の交通参加者によってとられる軌道を推定する段階と、（ｃ）第２の交通物体又は第２の交通参加者に対する第１の交通参加者の衝突のリスク評価のために適合化されている第１の情報を計算することによって、第２の交通物体又は第２の交通参加者に対する第１の交通参加者の衝突のリスクを判定する段階とを含む、運転補助方法、交通又は乗物制御方法、又は、乗物誘導補助方法によって達成される。この方法は、コンピュータによる方法であることが可能である。
【００１２】
特に、この方法は、
（ａ）第１の交通参加者によってとられる軌道、及び／又は、この第１の交通参加者とは異なる第２の交通物体又は第２の交通参加者によってとられる軌道とを、それぞれに確率的に推定する段階と、
（ｂ）第１の交通参加者の現在及び／又は未来の挙動と、第２の交通物体又は第２の交通参加者の現在及び／又は未来の挙動とを確率的に推定する段階と、
（ｃ）上記確率的挙動推定と上記確率的軌道推定との組み合わせに基づいて、第２の交通物体又は第２の交通参加者に対する第１の交通参加者の衝突のリスク評価のために適合化されている情報を計算することによって、第２の交通物体又は第２の交通参加者に対する第１の交通参加者の衝突のリスクを判定する段階と、
を含むことが可能である。
【００１３】
採用随意に、この方法は、段階（ａ）、段階（ｂ）及び／又は段階（ｃ）の後に提供される情報から得られる第２の情報を出力するさらに別の段階（ｄ）を含んでもよい。
【００１４】
この出力段階（ｄ）は、次の様々な動作の１つを含むだろう。
（ｉ）例えばブラックボックスの中に、第２の情報、及び、採用随意に段階（ａ）、段階（ｂ）及び／又は段階（ｃ）の後に提供される情報を格納し、
（ｉｉ）第２の情報、又は、段階（ａ）、段階（ｂ）及び／又は段階（ｃ）から提供される情報のフィードバックを、第１の交通参加者の運転者、パイロット、船長、又は、オペレータに提供し、このフィードバックは、警報又は他のタイプのメッセージを含むことが可能であり、
（ｉｉｉ）第２の情報、又は、段階（ａ）、段階（ｂ）及び／又は段階（ｃ）から提供される情報を、他の交通参加者を含む他者に同時通報し、
（ｉｖ）第１の交通参加者の運転者、パイロット、船長、又は、オペレータに対して、又は、他の人間に対して、警告又は警報を送出し、例えば、警告を表示し、警報を音で知らせ、触覚警報を示し、
（ｖ）例えば最新の３０分間のような時間期間にわたっての第１の交通参加者の挙動に関する集積されたリスク評価に関する、例えば言葉による言及又は視覚的表示のような、特定の期間の運転に関する声明を送出する。
【００１５】
本発明の好ましい実施態様では、この方法は、衝突のリスクを表示する信号、及び／又は、衝突のリスクが低い運転のような安全運転を表示する信号として情報を表示する段階を含む。
【００１６】
採用随意に、この方法は、段階（ａ）、段階（ｂ）及び／又は段階（ｃ）の後に提供される情報に基づいて第１の交通参加者の挙動を制御する、さらに別の段階（ｄ）又はさらに別の段階（ｅ）を含むことがある。この制御は、予め定められた事故回避動作を自律的に行うことを含むだろう。
【００１７】
したがって、この方法は、段階（ａ）、段階（ｂ）及び／又は段階（ｃ）の後に提供される情報に基づいて、予め定められた動作を行う段階を含む。例えば、この予め定められた動作は、クルーズコントロールをオフにし及び／又はブレーキ又は逆スラストを加えること、又は、警報、例えば音声警報、視覚警報、又は、触覚警報を提示すること、又は、ブレーキ又はステアリングのためのサーボコントローラのゲインを変更すること、事態を記録するためにカメラを動作させること、荷物コンパートメントのようなコンパートメントを封止又は施錠すること、非常用照明を点灯させること、シートベルトの弛みを取るためにそのシートベルトを引き締めること、エアバッグを膨張させること、シートを傾斜させること、ヘッドレストの位置を変更すること、安全ドア又は窓を解錠すること、コンパートメントを発泡体で満たすこと、又は、燃料タンク内の空き空間を非燃焼性ガス又は不活性ガスで満たすこと等のプリクラッシュシステム（ｐｒｅ−ｃｒａｓｈ  ｓｙｓｔｅｍ）を起動させることを含むことが可能である。
【００１８】
本発明の好ましい実施様態では、この方法は、ガウス型確率過程（略してＧＰ）の適応のための幾何学変換を行う段階を含む。この幾何学変換が、最小自乗等角写像（略してＬＳＣＭ）を含むことが好ましい。この方法が、第１の交通参加者及び／又は第２の交通参加者の軌道、速度、ステアリング、前方及び／又は側方加速度を測定することを含むことが好ましい。この方法が、交通信号機及び／又は交通標識を検出する段階を含むことが好ましい。
【００１９】
本発明の好ましい実施様態では、この方法は、第１及び／又は第２の交通物体又は交通参加者の位置及び／又は方向の検出及び／又は追跡の段階を含む。この方法が、温度、気圧、雨の速度及び／又は風速を含む気象データを測定する段階を含むことが好ましい。この方法が、隠れマルコフモデル及び／又は隠れマルコフモデルの変形を適用する段階を含むことが好ましい。
【００２０】
採用随意に、この方法は、地理的場所の危険性に関する歴史的データ、例えば、直ぐ前方にある交差点がよく知られた危険な交差点であるかどうか、航海が危険である浅い海、すなわち、暗礁があるかどうか、すなわち、一般的には、歴史的な事故データに基づいて既知の危険な場所が付近にあるか否かを検索する段階を含む。
【００２１】
本発明の第２の実施態様では、上記の目的は、第１の交通参加者の現在及び／又は未来の挙動と、この第１の交通参加者とは異なる第２の交通物体又は第２の交通参加者の現在及び／又は未来の挙動とをそれぞれに推定するように構成されている挙動エスティメータであって、第１の交通参加者によってとられる軌道、及び／又は、第２の交通物体又は第２の交通参加者によってとられる軌道を推定するように構成されている挙動エスティメータと、第２の交通物体又は第２の交通参加者に対する第１の交通参加者の衝突のリスク評価のために適合化されている出力確率値から得られる情報を計算することによって、第２の交通物体又は第２の交通参加者に対する第１の交通参加者の衝突のリスクを判定するように構成されているリスクエスティメータとを備える、乗物又は交通制御システム又は乗物誘導補助システムによって達成される。
【００２２】
本発明は運転補助システムを提供し、この運転補助システムは、
−  第１の交通参加者によってとられる軌道、及び／又は、この第１の交通参加者とは異なる第２の交通物体又は第２の交通参加者によってとられる軌道とをそれぞれに確率的に推定するように構成されている挙動エスティメータと、
−  第２の交通物体又は第２の交通参加者に対する第１の交通参加者の衝突のリスク評価のために適合化されている出力確率値を含む情報を計算することによって、第２の交通物体又は第２の交通参加者に対する第１の交通参加者の衝突のリスクを判定するように構成されているリスクエスティメータと、
−  リスクエスティメータ及び／又は挙動エスティメータによって提供される情報を出力するための手段と、
を備え、
挙動エスティメータは、さらに、第１の交通参加者の現在及び／又は未来の挙動と、第２の交通物体又は第２の交通参加者の現在及び／又は未来の挙動とを確率的に推定するように構成されており、出力される確率値は、上記確率的挙動推定と上記確率的軌道推定との組み合わせに基づいている。
【００２３】
挙動エスティメータは、さらに、第１の交通参加者によってとられる複数の発生可能な軌道、及び／又は、第２の交通物体又は第２の交通参加者によってとられる軌道を推定するように構成されることもある。リスクエスティメータは、第２の交通物体又は第２の交通参加者に対する第１の交通参加者の衝突のリスク評価のために適合化されている出力確率値を含む情報を計算することによって、複数の軌道の各々に関する、第２の交通物体又は第２の交通参加者に対する第１の交通参加者の衝突のリスクを判定するように構成されていることがある。
【００２４】
採用随意に、リスクエスティメータ及び／又は挙動エスティメータによって提供される情報に基づいて第１の交通参加者の挙動を制御するように構成されている挙動認識ユニットが備えられることがある。
【００２５】
本発明の好ましい実施様態では、表示装置が備えられ、この表示装置は、衝突のリスクを表示する信号、及び／又は、衝突のリスクが低い運転のような安全運転を表示する信号として情報を表示するように構成されている。この信号が、音声信号、視覚信号、及び／又は、触覚信号を含むことが好ましい。
【００２６】
本発明の好ましい実施様態では、ユーザ及び／又は制御ユニットが、リスクエスティメータ及び／又は挙動エスティメータによって提供される情報に基づいて予め定められた動作を行う。挙動エスティメータ及び／又は挙動認識ユニットが、ガウス型確率過程（ＧＰ）の適応のための幾何学変換を行うように構成されていることが好ましい。この幾何学変換がＬＳＣＭを含むことが好ましい。
【００２７】
本発明の好ましい実施様態では、このシステムは、第１及び／又は第２の交通物体又は第２の交通参加者の軌道、速度、ステアリング、前方加速度、及び／又は、側方加速度を測定するように構成されている第１のセンサを備える。この第１のセンサが光表示器を備え、かつ、交通信号機及び／又は交通標識を検出するように構成されていることが好ましい。
【００２８】
本発明の好ましい実施様態では、このシステムは、第１及び／又は第２の交通物体又は第２の交通参加者の位置及び／又は方向の検出及び／又は追跡のために適合化されているターゲットトラッカー（ｔａｒｇｅｔ  ｔｒａｃｋｅｒ）を備える。このシステムが、さらに、温度、気圧、雨速度、及び／又は、風速を含む気象データを測定するように構成されている第２のセンサを備えることが好ましい。挙動エスティメータは、隠れマルコフモデル及び／又は隠れマルコフモデルの変形（略してＨＭＭ）を適用するように構成されているコード手段を有する認識ユニットを備えることが好ましい。
【００２９】
本発明は、そのコンピュータプログラムが処理エンジン上で実行される時に上述の方法の任意の段階を実行するための命令を含むコンピュータプログラムを提供する。
【００３０】
車、船舶、及び／又は、飛行機のような乗物ための受動的又は能動的な乗物の安全性のために適合化されており、及び／又は、運転補助のために適合化されている、乗物制御又は交通制御のための実現可能性を提供することが、本発明の一態様である。第２の乗物又は第２の交通参加者に対する予め定められた第１の乗物又は第１の交通参加者のそれぞれの衝突リスクの評価が行われることが好ましい。当該の第１の乗物又は当該の第１の交通参加者が、それぞれに、好ましくはその環境内に位置している潜在的な静止及び／又は移動している第２の交通参加者又は障害物を基準として位置特定されることが好ましい。
【００３１】
本発明の着想は、好ましくは、関係する交通参加者の現在及び／又は未来の挙動の確率的推定と、その関係する交通参加者によってとられる軌道の確率的推定との組み合わせに基づいて、かつ、すべてが事故に関与させられる可能性がある、例えば駐車車両、木のような固体物体、縁石、電話ボックス、街灯柱、中央分離帯、係船柱等のような他の交通物体を計算に入れて、衝突のリスクを評価することである。衝突リスクが、好ましくは、例えば交通環境の幾何学、例えば、道路、飛行経路、地上走行及び／又は離陸滑走路、空港の平面図、水路、ドック、他の乗物及び／又は他の交通参加者の推定挙動、及び／又は、関連した実世界データ（ｒｅａｌ  ｗｏｒｌｄ  ｄａｔａ）に関係した不確定性因子のような、特定の因子を計算に入れて、道路や都市交通環境のような乗物環境において連続的に評価されることが好ましく、この場合に、用語「実世界データ」は、「実世界」の属性を特徴付けるように適合化されているデータを意味する。このデータは、気象データ、風速、道路状態、霧の存在、アイスコンディション、降雨、夜の闇等を含む。
【００３２】
特定の乗物又は交通参加者の衝突リスクが連続的に評価されることが好ましい。この乗物又は交通参加者は、場面内の他のすべての交通参加者に対して、それぞれに「自己乗物（ｅｇｏ−ｖｅｈｉｃｌｅ）」又は「自己交通参加者（ｅｇｏ−ｔｒａｆｆｉｃ  ｐａｒｔｉｃｉｐａｎｔ）」とも呼ばれる。
【００３３】
用語「乗物」は、船舶、ボート、飛行機、ホーバークラフト、ロボット、自動車、ライトバン、トラック、例えば、車輪トラック又は無限軌道上を動くトラックのような移動のために適合化されている物体、ミサイル等を広範囲に含むことが意図されている。本発明は、特に、無人及び／又は遠隔操作の地上乗物を実現することが好ましい自律型乗物を含む路上走行乗物に適用可能である。自動車産業にとっての関心事は、より安全であり及び／又はよりユーザーフレンドリーな自動車を生産することである。大半の交通事故の背後にある共通の理由が、乗物の周囲状況を適切に監視し及び／又はその結果として適正な判断を行う上での運転者の側の過失である。この過失は、一日の時刻、道路状態、気象状態、睡眠不足等によって決まる。現在の性能を表示し、警告を行い、及び／又は、適切な動作を伴って介入することが可能な「乗物内システム（ｉｎ  ｖｅｈｉｃｌｅ  ｓｙｓｔｅｍ）が、潜在的に、多数の事故を減少させることが可能である。したがって、本発明が、現在の性能を表示するために、又は、無人乗物の運転システム又は有人又は無人及び／又は遠隔操作の地上乗物の運転者又はオペレータに対して、潜在的な衝突について警告するように構成されており、及び／又は、制動又は制動の起動に関する緊急性の表示のような安全性を向上させるために設計されている動作を起動させるように構成されている、「運転補助システム」又は「乗物誘導補助システム」として機能することが好ましい。本発明が、好ましくは自律型乗物が衝突リスクを最小化する制御判断を行うことを必要とする、「自律型乗物」の一体的部分であることが可能であることが好ましい。好ましい実施様態では、本発明は、第１の交通参加者のオペレータ、運転者、船長、パイロットに対してフィードバックを提供するようになっている「運転補助システム」を提供し、このフィードバックは、交通状況の中での第１の交通参加者の挙動の表示を与え、例えば、過去の３０分間のような一定の時間期間にわたっての衝突リスクのレベルの表示を与える。したがって、幾つかの実施様態では、計算された確率値が、自己乗物が過去の特定のタイムホライズン内に衝突していた可能性がある蓋然性を表示することが好ましく、このタイムホライズンが１分間程度の範囲内であることが好ましい。タイムホライズン内の衝突リスクに関するこの確率値が、２つの下位問題を解くことによって計算されることが好ましい。
【００３４】
第１の下位問題は、乗物が過去において特定の挙動を実行したことがあるという確率を、観察（例えば、乗物とその境界との距離）と、挙動に関する表示を与える乗物から得られるあらゆる情報とに基づいて、推定するという問題である。本発明の好ましい実施様態では、ＨＭＭの変形が、各乗物に関する挙動における確率分布を推定するように構成されている。第２の下位問題が、同一の乗物の想定可能な挙動の各々に関して乗物の軌道実行を表現するように適合化されている確率分布を与えることが好ましい。その次に、この軌道は、衝突リスクを判定するために分析される。したがって、挙動の危険性が、タイムホライズン内の特定の時間期間に関して評価されることが可能である。この挙動の危険性の評価が、第１の交通乗物の運転者、オペレータ、パイロット、又は、船長に対して、ポジティブな形で、すなわち、その乗物がどのように安全に運転されてきたかを強調する形で、連絡されることが好ましい。
【００３５】
幾つかの実施様態では、計算された確率値が、自己乗物が未来における特定のタイムホライズン内に衝突する可能性がある蓋然性を表示することが好ましく、このタイムホライズンが数秒間の範囲内であることが好ましい。次の数秒間であることが好ましいタイムホライズン内における衝突リスクに関する確率値が、さらに、２つの下位問題を解くことによって計算されることが好ましいということに留意されたい。
【００３６】
第１の下位問題は、乗物が特定の挙動を実行しているという確率を、観察（例えば、乗物とその境界との距離）と、（乗物の旋回インジケータライトが１つの具体例にすぎない）未来の挙動に関する表示を提供する乗物から得られるあらゆる情報とに基づいて、推定するという問題である。本発明の好ましい実施形態では、ＨＭＭの変形が、各乗物に関する挙動における確率分布を推定するように構成されている。第２の下位問題が、同一の乗物の想定可能な挙動の各々に関して乗物の軌道実行を表現するように適合化されている確率分布を与えることが好ましい。その次に、この軌道は、衝突リスクを判定するために分析される。
【００３７】
本発明の好ましい実施様態では、乗物の軌道実行の確率論的表現が、ガウス分布にとして与えられる。この確率論的表現によって決定される過程が、ガウス型確率過程（ＧＰ）と呼ばれ、例えば、乗物の想定可能な起動実行の評価がＧＰとして表されることが可能である。
【００３８】
本発明の好ましい実施様態では、好ましくは交差点における曲率及び／又は旋回を計算に入れて、道路の形状に対するＧＰの適応が可能にされる。
【００３９】
本発明の好ましい実施様態では、この適応を行うように適合化されている離散化等角法が使用される。
【００４０】
本発明は、そのコンピュータプログラムが処理エンジン上で実行される時に上述のシステムを実現するための命令を含むコンピュータプログラムを提供する。
【００４１】
本発明が環境的な構造及び／又は制約を計算に入れることが好ましく、したがって、動きを予測することの非線形的側面を計算に入れることが好ましいということに留意されたい。異なる意味を伴う様々な異なるリスク因子が容易に計算されることが可能な衝突リスクの一般化が実現されることが好ましい。このような値は、例えば、特にヒューマンマシンインターフェースが含まれている時に、人間の解釈のために有用である。したがって、乗物の未来の動きを推定することに直接的な結果をもたらす乗物の挙動が、計算に入れられることが好ましい。したがって、本発明は、より安全なシステムをもたらすことが好ましい衝突リスクの正確な推定を実現することが可能である。
【００４２】
本発明のこれらの態様と他の態様とが、後述されている実施形態から、及び、この実施形態の説明によって、明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、本発明の好ましい実施形態による乗物又は交通制御システムのアーキテクチャ概観を示す。
【図２】図２は、本発明の好ましい実施形態による運転挙動認識を示す。
【図３】図３は、本発明の好ましい実施形態による直線道路のためのガウス型確率過程を示す。
【図４】図４は、本発明の好ましい実施形態による曲線道路のためのガウス型確率過程を示す。
【図５】図５は、本発明の好ましい実施形態による正準ガウス型確率過程上の曲線ガウス型確率過程のマッピングを示す。
【図６】図６は、本発明の好ましい実施形態による正準空間の中への観察の写像を示す。
【図７】図７は、本発明と共に使用されることが可能な処理システムの概略的な図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
本発明を、特定の実施形態に関して、かつ、幾つかの図面を参照して、説明するが、本発明はこれらに限定されず、特許請求の範囲だけによって限定される。説明されている図面は概略的であるにすぎず、かつ、非限定的である。これらの図面においては、例示のために、幾つかの要素のサイズが誇張されており、一定の縮尺通りではない。用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」がこの明細書と特許請求の範囲とで使用される場合には、この用語は他の要素又は段階を排除しない。単数形の名詞に関して不定冠詞又は定冠詞（例えば、「ａ」、「ａｎ」、又は、「ｔｈｅ」）が使用される場合には、この冠詞は、特に何かが明確に言及されない限りは、その名詞の複数形を含む。
【００４５】
特許請求の範囲において使用されている用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、後続の手段に制限されているものと解釈されてはならない。この用語は、他の要素又は段階を排除しない。したがって、表現「手段Ａと手段Ｂを備える装置」の範囲が、構成要素Ａ、Ｂだけから成る装置だけに限定されてならない。これは、本発明に関して、装置の最適の関連構成要素だけがＡとＢであるということを意味する。
【００４６】
さらに、本明細書及び特許請求の範囲における用語「第１の」、「第２の」、「第３の」等が、類似の要素の間を区別するために使用されており、及び、これらは必ずしも逐次的又は時間的な順序を説明するためのものではない。このように使用される用語が適切な状況のもとでは相互交換可能であるということと、本明細書で説明されている本発明の実施形態が、本明細書に説明又は例示されている順序とは異なる順序で動作することが可能であるということを理解されたい。
【００４７】
さらに、本明細書及び特許請求の範囲における用語「頂部」、「底部」、「の上に（ｏｖｅｒ）」、「の下に（ｕｎｄｅｒ）」等が、説明のために使用されており、及び、必ずしも相対的位置を記述するためのものではない。このように使用される用語が適切な状況のもとでは相互交換可能であるということと、本明細書で説明されている本発明の実施形態が、本明細書に説明又は例示されている方向配置とは異なる方向配置で動作することが可能であるということを理解されたい。
【００４８】
用語「衝突」は広範囲に解釈されるべきである。この用語は、乗物が別の乗物に物理的に接触することだけでなく、さらに、第２の乗物が第１の乗物の周囲に位置している保護区域内に入ることも含む。したがって、用語「衝突」は、採用随意に安全区域又は保護区域によって取り囲まれている乗物に関して解釈されるべきである。一例が、接触することなしに別の飛行機に接近して飛行することが尾翼及び翼の渦流のために他の飛行機に依然として悪影響を与える場合の飛行機である。
【００４９】
本明細書全体における「一実施形態」又は「実施形態」に対する言及が、実施形態に関連して説明されている特定の特徴、構造、又は、特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれているということを意味する。したがって、本明細書全体における様々な箇所において語句「一実施形態では」又は「１つの実施形態では」の出現が、同一の実施形態に言及していることもあるが、必ずしもすべてが同一の実施形態に言及しているわけではない。さらに、その特定の特徴、構造、又は、特性が、この開示内容から当業者には明らかになるように、１つ又は複数の実施形態において、任意の適切な仕方で組み合わされることがある。
【００５０】
同様に、本発明の例示的な実施形態の説明において、本発明の様々な特徴が、説明を簡素化する目的で、及び、様々な発明的態様の１つ又は複数の態様の理解を助けるために、単一の実施形態、図、又は、説明において、一緒にグループ化されることがあるということを理解されたい。しかし、この開示の方法が、特許請求されている発明が、各請求項に明確に記載されている特徴よりも多くの特徴を必要とするという意図を反映するものとして解釈されてはならない。むしろ、後続の請求項が反映するように、発明的態様が、単一の上述の開示された実施形態の全ての特徴よりも少ない。したがって、詳細な説明の後に続く特許請求の範囲は、これによって、この詳細な説明の中に明確に含まれており、各々の請求項は本発明の別個の実施形態として、それ自体だけで有効である。
【００５１】
さらに、本明細書に説明されている幾つかの実施形態が、他の実施形態に含まれている幾つかの特徴を含みかつ他の特徴は含まないが、当業者には理解されるように、異なる実施形態の特徴の組み合わせが、本発明の範囲内にあり、かつ、異なる実施形態を形成することを意味させられている。例えば、後続の特許請求の範囲では、特許請求されている実施形態のいずれもが任意の組み合わせの形で使用されることが可能である。
【００５２】
本明細書に示されている説明において、多数の個別的な詳細事項が説明されている。しかし、本発明の実施形態が、これらの詳細事項なしに実施されてよいということを理解されたい。他の例では、この説明の理解を曖昧にしないために、公知の方法と構造と技術とが詳細には説明されていない。
【００５３】
以下では、本発明を、本発明の幾つかの実施形態の詳細な説明によって説明する。本発明の他の実施形態が、本発明の技術的な教示内容から逸脱することなしに、当業者の知識にしたがって構成されることが可能であり、及び、添付されている特許請求の範囲の条項によってだけ本発明が限定されているということが明らかである。
【００５４】
本発明の一態様は、衝突回避方式を改良することに基づいている。
【００５５】
本発明の別の態様は、衝突回避だけでは特定の状況下での重大事故を減少させることが不可能であるという観察に基づいている。事故が発生するだろうという認識と実際の衝撃との間の時間が非常に短い時、又は、回避の選択肢が限定されているか又は存在しない時には、衝突回避は成功しない。したがって、本発明は、あらゆる実施形態において、単独又は衝突回避との組み合わせの形での事故防止策を私たちに提案する。事故防止策は、低リスク挙動を練習するように乗物の運転者又はオペレータを訓練又は動機づけることを含む。これは、フィードバックの強化又はポジティブフィードバックによって、すなわち、危険な状況が生じる可能性が高いことを報告するだけでなく、すなわち、ネガティブな潜在的状況を報告するだけでなく、低リスク挙動をポジティブに報告するメッセージによって、最善の形で実現される。
【００５６】
図１は、本発明の好ましい実施形態による運転補助又は乗物又は交通制御システム、又は、乗物誘導補助システムのアーキテクチャの概観を示す。この運転補助、又は、乗物又は交通制御システム、又は、乗物誘導補助システムは、好ましくは、衝突リスクを評価し、及び、第１の交通参加者の現在及び／又は未来の挙動と、第２の交通参加者のような物体の現在及び／又は未来の挙動とをそれぞれに推定するように構成されている挙動エスティメータ１を備え、この挙動エスティメータ１は、さらに、第１の交通参加者によってとられる軌道と、第２の交通参加者のような物体によって取られる軌道とを推定するように構成されている。リスクエスティメータ４が、第２の交通参加者のような物体に対する第１の交通参加者の衝突のリスク評価のために適合化されている出力確率値を含む情報を計算することによって、第２の交通参加者のような物体に対する第１の交通参加者の衝突のリスクを判定するように構成されている。これらのエスティメータによって得られる情報が、任意の適切な仕方で、運転者（又は、船長、パイロット他）に対して、又は、無人乗物の運転システムに対して、又は、遠隔制御乗物のオペレータに対して利用可能にされるだろう。この代わりに、又は、これに加えて、この情報は、例えば「ブラックボックス」のような適切な記憶媒体上に、記憶されるだろう。挙動エスティメータ１又はリスクエスティメータ４は、乗物内に配置される必要は無く、また、乗物内にだけ配置される必要も無い。乗物が遠隔制御乗物である場合には、エスティメータ１又は４の少なくとも一部分が、例えば、乗物のオペレータが配置されている遠隔場所に配置されることもある。
【００５７】
採用随意に、リスクエスティメータ４と挙動エスティメータ１とによって提供される情報に基づいて、第１の交通参加者の挙動のリスクを評価するために、及び／又は、その挙動を制御するように構成されている挙動認識ユニット２が、備えられることが可能である。挙動エスティメータ１と挙動認識ユニット２は、確率論的乗物旋回ユニット（ｐｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃ  ｖｅｈｉｃｌｅ  ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ  ｕｎｉｔ）３を含むことが可能である。挙動認識ユニット２は、乗物内に配置される必要は無く、又は、乗り物内だけに配置される必要も無い。乗物が遠隔制御乗物である場合には、挙動認識ユニット２の少なくとも一部分が、例えば乗物のオペレータが配置されている遠隔場所に配置されることもある。
【００５８】
このアーキテクチャが、３つの構成要素、すなわち、挙動エスティメータ１と、挙動認識ユニット２と、リスクエスティメータ４とを含むことが好ましい。挙動エスティメータ１は、ＨＭＭを適用するように適合化されているコード手段を有する識別ユニットを備える。この識別ユニットは、乗物が予め定められた挙動を実行する確率を推定するように構成されている。例えば、本発明の好ましい実施形態では、この識別ユニットは、観察されている乗物が左旋回又は右旋回を行うであろう確率をそれぞれに表す確率値Ｐ（左旋回）とＰ（右旋回）を与える。
【００５９】
挙動認識ユニット２は、好ましくは幾何学的評価を行うことによって、衝突リスクを評価する。この認識は、乗物の挙動を考慮に入れて乗物の発生可能な未来の旋回の確率論的表現である、ＧＰすなわちガウス型確率過程として表現されることが可能である。挙動によるＧＰの適応が、ＬＣＳＭとして知れられている幾何学変換を使用して行われる。要約すると、運転挙動識別と運転挙動認識とが、それぞれに、乗物又は交通参加者の未来の旋回に関する確率論的モデルを形成することが好ましい。
【００６０】
リスクの評価が、好ましくは運転挙動識別及び／又は運転挙動認識からの挙動に関する確率分布によって、想定可能な乗物の未来の旋回の確率論的モデルによって与えられる。衝突リスクに関する値が、この確率論的モデルに基づいて計算されることが可能である。このリスクの値が、例えば、表示装置によって、聴覚的又は触覚的な通信装置によって、又は、他の任意の手段によって、乗物の運転者又はオペレータに通信されることが可能である。さらに、一定の時間期間にわたるこのリスク値が収集されて、例えば適切な記憶装置内に記憶されることが可能であり、及び、代表的なリスク挙動が、一定の時間期間（例えば３０分間）の終了後に、運転者又はオペレータに通信されることが可能である。これが、運転者又はオペレータに対する報告が低リスクの挙動に関してポジティブであるように行われることが好ましい。このようにして、運転者又はオペレータは、低リスクの挙動を維持するように動機付けられるが、必要に応じて危険な挙動について警告される。
【００６１】
このモデルに対する入力が、図１に示されている自己乗物軌道（ｅｇｏ−ｖｅｈｉｃｌｅ  ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ）５であり、この自己乗物軌道５は、カメラ画像における光学的フローからの自己運動推定（ｅｇｏ−ｍｏｔｉｏｎ  ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ）と潜在的には組み合わされる、速度、ステアリング、前方加速度及び／又は側方加速度に関する乗物センサを使用する走行距離測定法によって、及び、さらには、おそらくは、位置、速度等を判定するように構成されているジャイロコンパス及び／又は加速度計によって得られる。別の入力がターゲットトラッカー（ｔａｒｇｅｔ  ｔｒａｃｋｅｒ）８であり、このターゲットトラッカーは、事故に関係させられる可能性がある全ての物体の検出及び／又は追跡の働きをし、例えば、例えば本発明の好ましい実施形態では約１００ｍである距離の範囲内における歩行者又は他の乗物の位置及び／又は方向を追跡する役割を果たすことが好ましい。これが、潜在的にレーダ及び／又はライダ（ｌｉｄａｒ）と組み合わされる、単一カメラ及び／又はステレオカメラによって得られることが好ましい。別の入力パラメータが、全地球位置発見システムマップ（略してＧＰＳマップ）のような適切なマップによって、及び、追加のセンサ６の入力から、及び／又は、例えば車線検出のために使用されるカメラからの画像の分析から得られることが可能である道路幾何学的形状（ｒｏａｄ  ｇｅｏｍｅｔｒｙ）７である。追加のセンサ６、例えば、光表示器、交通信号機検出器及び／又は交通標識検出器が使用されることが好ましい。同時位置推定及びマッピング（ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ  ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｍａｐｐｉｎｇ）（ＳＬＡＭ）も、道路幾何学的形状及び乗物位置を得る手段として使用されるだろう。
【００６２】
このモデルに対するさらに別の入力パラメータが、状況の危険性を変化させる可能性がある、風、氷雪、霧、雨、ハイドロプレーニング現象を誘発することがある水の存在等のような道路条件を含むことが好ましい。したがって、温度のようなパラメータと、気圧、雨、例えば動作中のフロントガラスワイパー、自動車上の雨水測定装置、風速測定値及び／又はラジオ氷警報、例えば霧又は夜の闇によって減少させられる可視範囲のような他の気象データとが測定されることが可能である。検出器は、雨、氷、霧、風速等に関して使用されることが可能である。さらに、例えば、車は飛行せず、それとは反対の証拠がなければ物が直線状に進み続け、船舶が海上に留まって陸上は移動しない等の、機構に対して何らかの制限条件を加える機構的模倣が計算に入れられなければならない。ＧＰＳマップが、速度制限、一方通行路等のような交通規制情報で補われることが可能である。したがって、この情報は分析にも同様に含まれることが可能である。本発明の好ましい実施形態では、本発明の好ましい実施形態による方法は、センサアグノスティック（ｓｅｎｓｏｒ  ａｇｎｏｓｔｉｃ）であり、及び／又は、さらに、不正確な又は不完全なセンサ測定値に対して堅牢である。
【００６３】
したがって、挙動識別を目的にするＨＭＭに対する別の入力が、雨／霧／氷／等によって人々の運転が変化させられる仕方であり、挙動を理解する時にこうした因子を考慮を入れることが必要であり、例えば、減速が、乾燥した道路上での旋回の前の最初の段階として認識されることがあるが、凍結した道路上では同じ仮定は保持されないだろう。
【００６４】
こうした条件を可能にする別の方法が、例えば、雨や氷の場合にタイヤグリップが減少させられ、このことがその乗物に関する発生可能な軌道の範囲を変更するので、ＧＰのパラメータを制御することである。
【００６５】
別の入力が、歴史的な事故データに基づいている、例えば、直ぐ前方の交差点が公知の危険な交差点であるかどうか、航行にとっての危険である浅海又は珊瑚礁があるかどうか、すなわち、付近に危険な場所があるか否かのような、増加リスク関連地理的場所に関する歴史的データであることが可能である。
【００６６】
図２は、本発明の好ましい実施形態による運転挙動識別を概略的に示す。挙動識別はＨＭＭの変形に基づいている。挙動が、２つの層、すなわち、上位層ＨＭＭ９と下位層ＨＭＭ１２とにおいてモデル化される。各々の層は少なくとも１つのＨＭＭを含む。上位層ＨＭＭ９は、その隠れ状態（ｈｉｄｄｅｎ  ｓｔａｔｅ）が、例えば、追い越し、左旋回、右旋回、及び／又は、直進のような、高レベルでの挙動を表す、単一ＨＭＭを含む。上位層ＨＭＭ９における各々の隠れ状態及び／又は挙動に関して、単一挙動のより精細な状態遷移のシーケンスを表す下位層ＨＭＭ１２において、対応するＨＭＭが存在する。下位層ＨＭＭ１２は、図２における参照番号１０で示されているＨＭＭ挙動１から参照番号１１で示されているＨＭＭ挙動Ｎまでのような挙動を含み、この場合に各々の時間ステップ（ｔｉｍｅ  ｓｔｅｐ）１３に関するＬtのベクトルも図２に示されている。
【００６７】
ｈが添字付けられている下位層ＨＭＭ１２内の各ＨＭＭが、ＨＭＭ状態推定に基づいてその現在状態を更新する。
【００６８】
【数１】
2013503079.tif 000003
【００６９】
前式中で、変数Ｏtは、時刻ｔにおける観察に相当し、及び、Ｓt,hは、時刻ｔにおけるＨＭＭｈの隠れ状態に関する変数である。
【００７０】
下位層ＨＭＭ１２内の各ＨＭＭに関して、その観察尤度Ｌｈ（Ｏ１：ｔ）が次式によって計算されることが可能である。
【００７１】
【数２】
2013503079.tif 000004
【００７２】
観察尤度Ｌｈ（Ｏ１：ｔ）の各々が、上位層のＨＭＭに関する「観察」である。上位レベル挙動の干渉が類似の形式をとる。
【００７３】
【数３】
2013503079.tif 000005
【００７４】
前式中で、Ｂｔが時刻ｔにおける上位レベルＨＭＭの隠れ状態変数である。ｐ（Ｂｔ｜Ｂｔ１）が上位レベル挙動遷移マトリックスである。
【００７５】
高レベル挙動に関して２つの異なる遷移マトリックスが存在することが好ましい。１つの遷移マトリックスＴfinalは、下位レベル挙動が完全に行われている時の挙動遷移に対応する。別の遷移マトリックスＴnot.finalが、下位レベル挙動が完全には行われていない第２の場合に対応する。より高いレベルの挙動遷移マトリックスが、より低いレベル状態の関数として計算されることが可能である。
【００７６】
【数４】
2013503079.tif 000006
【００７７】
前式中で、Ｓｔ，Ｂｔ−１が、先行の挙動Ｂｔ−１に対応するより低いレベルにおけるＨＭＭの時刻ｔにおける状態である。Ｂ（Ｂｔ｜Ｓｔ，Ｂｔ−１，Ｂｔ−１）が定義による。
【００７８】
【数５】
2013503079.tif 000007
【００７９】
図３が、本発明の好ましい実施形態による直線道路に関するＧＰを示す。このＧＰは、運転者が概ね車線に従い、かつ、左及び／又は右にそれぞれに過大に遠くまでドリフトすることがない、通常の運転ルーチンを表す。直線道路上では、図３に示されているように、このことが、そのＧＰの平均が車線１５の中央に相当するＧＰによって表されることが可能である。
【００８０】
正準ＧＰが図３に対応し、この場合には、これは道路の完全な直線コースに沿って移動する乗物に相当するＧＰである。正準ＧＰが、必要とされる道路の幾何学的形状に適合するようにそれから変形させられる基礎としての役割を果たすことが好ましい。
【００８１】
図４が、本発明の好ましい実施形態による曲線道路に関するＧＰを示す。非直線的状況に遭遇する時に、車線の幾何学的形状に適合するように正準ＧＰ上で変形が行われるだろう。このような実施形態が図４に示されており、この場合には、車線は、左に曲がる車線を示す非ゼロの曲率を有する。さらに、車線１５の中央と、ＧＰの平均値と、左に曲がることに対応する分散とサンプル１６とが示されている。
【００８２】
変形のプロセスがＬＳＣＭを使用して行われる。ＬＳＣＭは、変形を実現するために離散化等角写像を行う。この等角写像がローカルレベルで歪みを最小化することが好ましい。
【００８３】
図５は、本発明の好ましい実施形態による正準ＧＰ上の曲線ＧＰ（ｃｕｒｖｅｄ  ＧＰ）の写像を示す。この写像が、特定の個数の固定点及び／又はその写像座標の明細を必要とすることが好ましい。固定点が決定論的に選択されることが好ましい。離散化した１組の点が車線１５の中央に沿って位置し、その各々が、図５に示されている正準ＧＰフレームの水平軸に沿った点に対応する。連続した点の間の距離が一定不変であることが好ましい。正準空間１７と世界空間（ｗｏｒｌｄ  ｓｐａｃｅ）１８も図１５に示されている。車線１５の中央に沿った点が、図５に照合番号１９で示されている水平軸に対して固定されている。
【００８４】
乗物の動きを予測することが、次の少なくとも２つの段階で行われることが好ましい。最初に、乗物の位置観察がＬＳＣＭによって正準空間１７内に写像される。第２に、その次に、正準空間１７におけるＧＰを使用した予測が行われる．最後に、しかし、採用随意に、正準空間１７における予測に関する確率分布が、逆の第１の段階を使用して、当初の空間に逆に写像される。しかし、この最後の段階は採用随意であることが好ましく、すなわち、正準空間１７においてあらゆるものが決定されてもよい。
【００８５】
世界座標（ｗｏｒｌｄ  ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ）における観察が，未来の動きに対する推論が行われることが可能である前に、正準空間１７に対して写像されなければならないとことが好ましい。ＬＳＣＭが両方の空間の間の離散区分アフィン写像（ｄｉｓｃｒｅｔｅ  ｐｉｅｃｅｗｉｓｅ  ａｆｆｉｎｅ  ｍａｐｐｉｎｇ）を与える。世界空間１８と正準空間１７とが、本発明の好ましい実施形態を図示する図６に示されている。正準空間１７内への観察２２の写像が示されている。世界座標における観察Ｏi２２は、図６に照合番号２０で示されている変換Ｕ-1（Ｏi）によって正準空間に写像されることが可能であり、この場合に各々のＯiは位置観察である。正準空間１７への写像２０が離散化され及び／又はメッシュの形で現れることが好ましい。Ｕ-1（Ｏi）が、世界空間メッシュ内にＯiを含むメッシュ三角形の第１の場所によって計算され、その次に、対応する重心座標を計算することによって正準空間１７におけるその対応するメッシュ三角形に変形されて戻されることが好ましい。ＧＰに関する平均と変量値とを含む経路予測（ｐａｔｈ  ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）２１も図６に示されている。
【００８６】
世界座標における乗物位置の過去のｎ個の観察の写像が、正準空間における１組の値｛（ｘｉ，ｙｉ）｝，ｉ＝１．．．ｎを与える。したがって、観察される乗物の未来の動きに関する確率分布が、ＧＰ分布によって与えられる確率分布に対応する。
【００８７】
【数６】
2013503079.tif 000008
【００８８】
前式中で、ＸとＹは、ｘ軸とｙ軸とにそれぞれに射影された正準空間１７内での観察のベクトルである。Ｘ*が、動きが予測されることが好ましいｘ軸座標のベクトルである。Ｋ（Ｘ，Ｘ*）がＧＰ分布の共分散マトリックスであり、この場合にそのマトリックスの各エントリが別の点ｘ’に対する点ｘの共分散を表すことが好ましい。このエントリは，次の関数によってパラメータを決められる。
【００８９】
【数７】
2013503079.tif 000009
【００９０】
正準空間１７からオリジナル空間への予測の逆写像が、上述の最後の段階のプロセスを逆にすることによって行われることが好ましい。
【００９１】
本発明の好ましい実施形態では、衝突リスクが軌道を考慮することによって評価される。ある場面では、幾つかの乗物が存在していることがある。自律的乗物ＶＡを除く、１つの乗物すなわち乗物Ｖ１だけしか存在しない場合を考えると、乗物Ｖ１の挙動ｂに対する、ＶＡによって考慮される軌道、すなわち、軌道ＴＡのリスクが、次式によって与えられる。
【００９２】
【数８】
2013503079.tif 000010
【００９３】
前式中で、Ｃが、衝突が存在するかどうかを表す確率論的なブール変数であり、ＢＶ１が、上位層ＨＭＭの隠れ状態によって記述される乗物Ｖ１に関する挙動に対応する変数である。ＴＡとＴＶ１はそれぞれにＶＡとＶ１の軌道である。Ｐ（ＴＶ１｜ＢＶ１  Ｖ１）が、挙動ＢＶ１の物理的実現（ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ）であり、したがって、ＧＰからサンプリングされた軌道によって表される。Ｐ（Ｃ｜ＴＡ  ＴＶ１  ＢＶ１  Ｖ１）が、軌道ＴＡと軌道ＴＶ１との間の衝突がどこにあるかを評価する。
【００９４】
速度に基づいて、ＶＡ及びＶ１の加速度、軌道ＴＡ、Ｔｉに沿った位置とが、それぞれに、ＴＡ、Ｔｉを記述する位置のリストに沿った線形補間によって容易に計算されることが可能である。これらの位置は、離散的なタイムスタンプにおいて計算され、及び、各々の時間ステップにおいて衝突検出が行われる。
【００９５】
本発明の好ましい実施形態では、Ｐ（Ｃ｜ＴＡ  ＢＶ１  Ｖ１）を計算するためにアルゴリズムが使用される。
【００９６】
【数９】
2013503079.tif 000011
【００９７】
別の乗物に対して衝突するか又はその保護区域内に入る軌道のリスクが、好ましくは別の乗物の挙動に対する以前に計算されたリスクを総計することによって得られることが好ましい。この総計は、本質的に、乗物Ｖiの各挙動ＢViに関するＰ（Ｃ｜ＴA  ＢVi  Ｖi）の加重合計である。
【００９８】
【数１０】
2013503079.tif 000012
【００９９】
この加重合計が、項目Ｐ（ＢＶi｜  Ｖi）に対して行われることが好ましく，及び、その値が層状ＨＭＭから直接的に得られることが好ましい。
【０１００】
追加の実施形態では、他の重み因子が含まれることがあり、例えば、リスクを評価することが、見込み衝突エネルギーに基づいていることが可能であり、これによって、例えば、高エネルギーの衝突が、低衝突エネルギーを伴う衝突よりも、リスクに関してより高い重みづけを与えられる。
【０１０１】
上記の実施形態では、軌道を考慮することによる衝突リスク評価に対して言及が行われてきた。本発明は、複数のＴＡ軌道を得るための、及び、リスク評価において複数のＴＡ軌道を使用するための方法を含む。例えば、複数の発生可能な軌道が判定されることが可能であり、及び、平均軌道と速度とに基づいたモンテカルロサンプリングが行われることが可能である。複数のＴＡ軌道が、異なる／より完全な衝突リスク確率を構築するために評価されることが可能である。
【０１０２】
評価された衝突リスクが、例えば「ブラックボックス」又は乗物上の記録装置の一部分である記憶装置の中に、離散的な時間間隔で定期的に記憶されることが可能である。この評価された衝突リスクは、例えば最近の３０分間のような、過去の時間期間に関して報告されることが可能である。この報告は、表示装置によって、例えば乗物内のヘッドアップディスプレイ又はＬＣＤディスプレイによって、聴覚的報告によって、又は、他の手段によって、行われるだろう。この報告は、これが所定の位置に残るので衝突回避挙動を低下させることなしに低リスク挙動を維持するように乗物の運転者又はオペレータを動機付けることが意図されているので、事故防止に寄与することが可能である。
【０１０３】
本発明の好ましい実施形態では、発生可能な動作が、１つの出力が、例えばリスクに応じた音声周波数の変化が決定され、すなわち、より高い周波数がより高いリスクに対応する音声手段、又は、乗物のディスプレイのような視覚的手段、及び／又は、ステアリングホイールの振動及び／又は運転者／パイロット座席の振動を使用することが好ましい触覚的手段のような、予め定められた手段によって示されるリスク評価を含むということであることが可能である。別の出力が警報であり、例えば、警笛を鳴らすこと、ライトを点滅させること等である。しかし、警報とディスプレイは、一般的に極めて遅く到達するので、適度に効果的であるというわけではない。１つの出力が、クルーズコントロールやオートパイロット等をオフにすること、及び、手動に戻ること、例えば自動車において又は滑走中の飛行機においてブレーキをかけること、及び／又は、船舶の逆推力のために、又は、ブレーキが通常よりも強く及び／又は早く現れるが依然として人間の起動を必要とするようにブレーキサーバ上のゲインを変化させることのような、乗物の操作／運転設定を変化させることであることが好ましい。他の例が、ステアリングがステアリング機構の動きに対して通常よりも鋭敏になるが依然として人間の起動を必要とするように、ステアリングサーバ上のゲインを変化させることである。さらに別の例が、ステアリングホイールの旋回、飛行機のジョイスティック／レーダーペダルの操作、及び／又は、危険な動きを示す船舶の舵の旋回のような回避方向転換行動である。別の危険な動きが射出座席を操作することである。
【０１０４】
乗物又は交通制御方法、又は、乗物誘導補助方法、又は、乗物又は交通制御システム、又は、乗物誘導補助システムが、ハードウェア回路の形で具体化されることが可能であり、及び／又は、幾つかの部品が、任意のコンピュータ言語のソフトウェアの形で具体化され、汎用マイクロプロセッサ又は例えば特定用途向け集積回路のような従来の処理ハードウェアによって実行されることが可能である。
【０１０５】
例えば、乗物又は交通制御方法、又は、乗物誘導補助方法、又は、乗物又は交通制御システム、又は、乗物誘導補助システムが、ハードウェア、コンピュータソフトウェア、又は、この両方の組み合わせとして具体化されることがある本発明の実施形態による制御装置として実現されるだろう。この制御装置は、汎用プロセッサ、組込み型プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＥＰＧＡ）又は他のプログラム可能論理デバイス、ディスクリートゲート又はトランジスタロジック、個別のハードウェア構成要素、又は、本明細書に説明されている機能を果たすように設計されている任意の組み合わせを含むだろう。プロセッサが、さらに、計算装置の組み合わせとして、例えば、ＦＰＧＡとマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＦＰＧＡと組み合わされた１つ又は複数のマイクロプロセッサ、又は、任意の他のこうした構成として具体化されることがある。
【０１０６】
本発明は、さらに、プロセッサシステム上に実現されることもある。この処理システムは、例えばマイクロプロセッサのような計算デバイス又は処理エンジンを含むことがある。本発明の実施形態による、又は、特許請求されている、上述の方法のいずれかが、図７に示されている処理システムのような処理システム４０において具体化されることがある。図７は、例えばＲＡＭ、ＲＯＭ等のような少なくとも１つの形態のメモリを含む記憶サブシステム４２に結合されている少なくとも１つのカスタマイズ可能又はプログラム可能プロセッサ４１を含む処理システム４０の１つの構成を示す。プロセッサ４１又はプロセッサが汎用のものであるか、又は，特殊目的のプロセッサであってよく，及び、他の機能を行う他の構成要素を有するチップのようなデバイス内に包含されてもよいということに留意されたい。したがって、本発明の実施形態による方法の１つ又は複数の態様が、ディジタル電子回路系、又は、コンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又は、これらの組み合わせの形で具体化されることが可能である。この処理システムは、少なくとも１つのディスクドライブ及び／又はＣＤ−ＲＯＭドライブ及び／又はＤＶＤドライブを有する記憶サブシステム４３を含むだろう。幾つかの具体策では、ディスプレイシステム、キーボード、及び、ポインティングデバイスが、パラメータ値のような情報をユーザが手作業で入力することを可能にするために，ユーザインターフェースサブシステムの一部分として含まれるだろう。データを入力及び出力するためのポートが含まれるだろう。ネットワーク接続部、様々なデバイスに対するインタフェース等のようなより多くの要素が含まれることがあるが、これは図７には示されていない。処理システム４０の様々な要素が、単純化のために単一のバスとして図７に示されているバスサブシステム４５を介する結合を含めて、様々な形で結合されることが可能であるが、この単一のバスは、少なくとも１つのバスのシステムを含むものとして当業者に理解されるだろう。記憶サブシステム４２の記憶装置は、時として、処理システム４０上で実行される時に本明細書で説明されている方法の実施形態の各段階を実現する１組の命令の一部又は全部（４６に示されているどちらかの場合）を保持するだろう。
【０１０７】
本発明は、さらに、処理エンジンのような計算装置上で実行される時に本発明によるいずれかの方法の機能性を実現するコンピュータプログラム製品を含む。本発明によるソフトウェアは、処理エンジン上で実行される時に、乗物誘導補助を提供するコードセグメントを含むことが可能であり、このソフトウェアは、例えば、
（ａ）第１の交通参加者の現在及び／又は未来の挙動と、第１の交通参加者とは異なる例えば別の乗物のような第２の交通物体すなわち第２の交通参加者の現在及び／又は未来の挙動とを推定し、
（ｂ）第１の交通参加者によってとられる軌道、及び／又は、第２の交通物体又は第２の交通参加者によってとられる軌道を推定し、
（ｃ）第２の交通参加者に対する第１の交通参加者の衝突のリスク評価のために適合化されている情報を計算することによって、第２の交通参加者に対する第１の交通参加者の衝突のリスクを判定し、
（ｄ）段階（ａ）、段階（ｂ）、及び／又は、段階（ｃ）の後に提供される情報を出力する
ようになっている。
【０１０８】
このソフトウェアは、処理エンジン上で実行される時に、段階（ａ）、段階（ｂ）、及び／又は、段階（ｃ）の後に提供される情報に基づいて、第１の交通参加者の挙動を制御するようになっていることがある。
【０１０９】
このソフトウェアは、処理エンジン上で実行される時に、過去の時間期間及び／又は未来における乗物のリスク挙動に基づいて衝突リスクを表している信号として、情報を表示するように構成されることがある。
【０１１０】
このソフトウェアは、処理エンジン上で実行される時に、段階（ａ）、段階（ｂ）、及び／又は、段階（ｃ）の後に提供される情報に基づいて、予め定められた動作の遂行を可能にするか又は起動するようになっていることがある。
【０１１１】
このソフトウェアは、処理エンジン上で実行される時に、ガウス型確率過程の適応のための幾何学変換の遂行を可能にするか又は起動するようになっていることがある。この幾何学変換は最小自乗等角写像を含むことが可能である。
【０１１２】
このソフトウェアは、処理エンジン上で実行される時に、第１及び／又は第２の交通参加者の軌道、速度、ステアリング、前方及び／又は側方加速度を測定するようになっていることがある。
【０１１３】
このソフトウェアは、処理エンジン上で実行される時に、交通信号機及び／又は交通標識を検出するようになっていることがある。
【０１１４】
このソフトウェアは、処理エンジン上で実行される時に、第１及び／又は第２の交通物体又は交通参加者の位置及び／又は方向を検出及び／又は追跡するようになっていることがある。
【０１１５】
このソフトウェアは、処理エンジン上で実行される時に、温度、気圧、雨の速度、及び／又は、風速を含む気象データの測定を制御するようになっていることがある。
【０１１６】
このソフトウェアは、処理エンジン上で実行される時に、隠れマルコフモデル及び／又は隠れマルコフモデルの変形を適用するようになっていることがある。
【０１１７】
このコンピュータプログラム製品は、プログラム可能プロセッサによる実行のための機械読取り可能なコードを保持するキャリア媒体（ｃａｒｒｉｅｒ  ｍｅｄｉｕｍ）の形で具体的に実現されることが可能である。したがって、本発明は、処理エンジン上で実行される時に、上述の方法のいずれかを実行するための命令を与えるコンピュータプログラム製品を保持するキャリア媒体に関する。用語「キャリア媒体」は、実行のためにプロセッサに命令を与えることに関与するあらゆる媒体を意味する。この媒体は、非限定的に不揮発性媒体と伝送媒体を含む、様々な形態をとるだろう。不揮発性媒体は、例えば、大容量記憶装置の一部分である記憶装置のような光学又は磁気ディスクを含む。コンピュータ可読媒体の一般的な形態が、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、フレキシブルディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、テープ、メモリチップ又はカートリッジ、又は、コンピュータが読み取り可能なあらゆる他の媒体を含む。様々な形態のコンピュータ可読媒体が、実行のために１つ又は複数の命令の１つ又は複数のシーケンスをプロセッサに搬送することに関与させられるだろう。このコンピュータプログラム製品は、さらに、ＬＡＮ、ＷＡＮ、又は、インターネットのようなネットワークにおいて、搬送波を介して伝送されることが可能である。伝送媒体は、無線波及び赤外データ通信中に発生させられる音波又は光波のような音波又は光波の形をとることが可能である。伝送媒体は、コンピュータ内のバスを含むワイヤを含む、同軸ケーブル、銅ワイヤ及び光ファイバを含む。
【０１１８】
本発明が図面と上述の説明とにおいて図示され詳細に説明されてきたが、この図解と説明は、図示又は例示のためであり、かつ、非限定的であると認識されなければならない。本発明は、開示されている実施形態に限定されない。
【０１１９】
開示されている実施形態に対する他の変形例が、図面と開示内容と添付されている特許請求の範囲との考察から、特許請求されている発明の実施において、当業者によって理解され達成されることが可能である。特許請求の範囲では、不定冠詞「ａ」、「ａｎ」が複数を排除しない。特定の手段が互いに異なる従属請求項において引用されているという単なる事実が、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることが不可能であるということを示してはいない。
【０１２０】
単一のユニットが、請求項で引用されている幾つかの品目の機能を満たすことがある。請求項中のあらゆる照合記号が範囲を限定するものとは解釈されるべきでない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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【国際調査報告】
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