(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0013】
詳細な説明
本開示においては、カオス評価に基づいた自律ビークルのルーティングが提供されている。一例として、目的地及び現時点の自律ビークル位置データに基づいて複数のルート選択肢が生成されてもよい。この結果、ビークル操作者は、目的地までのナビゲーションのためのルート選択肢を選択することができる。このような選択は、州間高速道路ではなく風光明媚な田舎道の選択や有料道路の回避などのような、主観的なビークル操作者の基準又はユーザの好みに基づいたものであってもよい。ビークル操作者は、自律ビークルのルート選択においても、類似の選択の好みを提供しうるが、自律ビークルは、ルート選択において、それぞれのルート選択肢の個々のカオスレベルと、自律協働性メトリックと、に依存している。換言すれば、自律ビークルは、選択されたルート選択肢の評価済みのカオスレベルの観点において、選択されたルート選択肢に従事するための、且つ、ミッション目的(即ち、目的地)を実現するための、自身の能力を検討しうる。これを実行することにより、自律ビークルは、ビークルの自律システムを圧倒しうる過度のカオスレベルを有するルートを回避した、インテリジェントなルート選択を実施することができる。
【0014】
図1は、ビークル環境116の文脈における、ビークル制御ユニット110を含むビークル100の概略図である。ビークル制御ユニット110は、その他のビークルコンポーネントと共に抽象的に描かれうるが、ビークル制御ユニット110は、ビークル100のその他のシステムコンポーネントと組み合わせられてもよい。更には、ビークル110は、自動車であってもよく、或いは、例えば、陸上の、水上の、且つ/又は空中のビークルなどの、任意のその他の乗用又は非乗用ビークルであってもよい。又、いくつかの例においては、ビークル100は、宇宙ゴミ、その他の宇宙船、及び/又は、がれきを有するビークル環境116に関係するものとして、宇宙船であってもよい。
【0015】
複数のセンサ装置が、
ビークル制御ユニット110との通信状態にある。複数のセンサ装置102は、ビークル100の外側表面上に位置決めすることも可能であり、或いは、ビークル100との関係において、美観を目的として、隠蔽された方式によって位置決めすることもできる。更には、センサは、ビークル
ボディ又はその一部分が個々のセンサ装置にとって透明に見える周波数において動作することもできる。
【0016】
センサ装置102同士間の通信は、バスに基づいたものであってもよく、且つ、更には、ビークルのその他のシステムによって使用又は操作されてもよい。例えば、セン
サ装置102は、ビークル100の装置とシステムの間の通信を提供するべく、ボディ電子エリアネットワーク(BEAN)、コントローラエリアネットワーク(CAN)バス構成、オーディオビジュアル通信−ローカルエリアネットワーク(AVC−LAN)構成、自動車Ethernet(登録商標) LAN、及び/又は自動車無線LAN構成、及び/又は更なる通信−システムアーキテクチャのその他の組合せなどの、ネットワークアーキテクチャの組合せによって結合されてもよい。
【0017】
センサ装置102は、ビークル環境116に対する聴覚的、視覚的、及び触覚的変化を含む、ビークル100に関係するローカルな状態を監視するように動作することができる。センサ装置102は、センサ入力装置、可聴センタ装置、ビデオセンサ装置、及び/又はこれらの組合せを含みうる。
【0018】
センサ装置102は、人物、物体、1つ又は複数のビークルなどのような、ビークルの周辺状態における触覚的又は関係的な変化を提供することができる。センサ入力装置のうちの1つ又は複数は、ビークル100の周辺状態における速度、加速度、及び/又はこれらの物体までの距離の変化のみならず、ビークル100の接近角度をキャプチャするように構成することができる。
【0019】
センサ装置102は、光検出及び測距(LIDAR)システムによって提供されてもよく、この場合には、センサ入力装置は、ビークル100の環境内の物理的物体からのレーザ光反射に関係するデータをキャプチャすることができる。光は、一定の速度において移動することから、LIDARは、高精度により、センサ入力装置と別の物体の間の距離を決定するべく使用することができる。又、計測においては、センサ入力装置の(センサの高さ、場所、及び向きなどの)運動をも考慮している。又、センサの運動を決定するべく、GPS場所が、センサ入力装置のそれぞれと関連付けられてもよい。又、センサ入力装置は、レーザ(LIDAR)及びミリ波レーダ装置の組合せを含むこともできる。
【0020】
可聴センサ装置は、ビークルの周辺状態の可聴検知を提供することができる。又、発話認識能力により、可聴センサ装置は、ビークル100を運動させるための、或いは、ビークル100に関係するその他のこのような方向を受け取るための、命令を受け取ることもできる。可聴センサ装置は、例えば、ナノ電気機械システム(NEMS)又はマイクロ電気機械システム(MEMS)オーディオセンサ全方向性デジタルマイクロフォンやサウンドトリガ型のデジタルマイクロなどにより、提供されてもよい。
【0021】
ビデオセンサ装置は、関連する視野を含む。自律動作の際に、ビデオセンサ装置は、ビークルユーザとの関係における(ビークル100に隣接する別のビークルなどの)盲点視覚検知及び/又は(歩行者や自転車に乗った人などのような、ビークルユーザの前方視野の外側の物体などの)前方周辺視覚検知を提供することができる。
【0022】
自律動作の際に、ビークル制御ユニット110は、速度V
100における選択されたルート選択肢134を介した動作を促進するべく、道路との関係においてビークル100の位置を決定するなどのために、車線マーキング読取りを提供するように、センサ装置102を配備することができる。
【0023】
ビークル100は、手動モード、自律モード、及び/又は運転者支援モードにおいて動作するための選択肢を含みうる。
【0024】
ビークル100が手動モードにある際には、運転者は、推進システム、操向システム、安定性制御システム、ナビゲーションシステム、エネルギーシステム、並びに、(ビークル天候又はエンターテインメント機能などのような)様々なビークル機能を制御しうる任意のその他のシステムを含みうる、ビークルシステムを手動制御する。又、ビークル100は、例えば、1つ又は複数の対話型ディスプレイ、オーディオシステム、音声認識システム、ボタン及び/又はダイアル、触覚フィードバックシステム、或いは、情報を入出力するための任意のその他の手段などの、ビークルシステムとやり取りするべく、運転者用のインターフェイスをも含むことができる。
【0025】
自律動作モードにおいては、ビークル制御ユニット110により、或いは、これとの組合せにおいて、提供されうる、演算装置を使用することにより、ビークルユーザの直接的な介入を伴うことなしに、ビークルシステムのうちの1つ又は複数を制御することができる。又、いくつかのビークルは、「運転者支援モード」を装備してもよく、この場合には、ビークル100の動作をビークルユーザと演算装置の間において共有することができる。
【0026】
ビークル100が自律(又は、運転者支援)モードにおいて動作している際には、ビークル制御ユニット110は、ビークルシステムがビークルユーザによって制御されるのではなく、それぞれの動作を制御するように、コマンドを様々なこのようなビークルシステムに対して発行している。
【0027】
図1に示されているように、ビークル制御ユニット110は、アンテナ112を通じて無線通信126を提供するように構成することができる。無線通信126は、(準リアルタイム及び/又は履歴)群ソースデータのため、のみならず、(ビークル間通信及び/又はビークル−インフラストラクチャ通信などにおいて)その他のビークルからの、且つ/又は、これらに関係する、データを受け取るべく、ビークル制御ユニット110が、マップ層データ要求150を発行することができると共に、これに応答して、道路状態及び/又は構成用のマップ層データ152を受け取ることができるネットワークなどを介したデータアクセスを提供することができる。この点において、ビークル制御ユニット110は、自律ビークルのルーティングのために、自律ミッション記述データを介して、選択されたルート選択肢134に従事するように動作してもよく、これについては、
図2〜
図6との関係において詳述する。
【0028】
図2は、ビークル制御ユニット110のブロック図を示しており、ビークル制御ユニット110は、バス208を介して通信自在に結合された無線通信インターフェイス202、プロセッサ204、及びメモリ206を含む。
【0029】
ビークル制御ユニット110内のプロセッサ204は、従来の中央処理ユニットであってもよく、或いは、情報の操作又は処理の能力を有する任意のその他のタイプの装置又は複数の装置であってもよい。理解されうるように、プロセッサ204は、単一の処理装置又は複数の処理装置であってもよい。このような処理装置は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、マイクロコンピュータ、中央処理ユニット、フィールドプログラム可能なゲートアレイ、プログラム可能な論理装置、状態機械、論理回路、アナログ回路、デジタル回路、並びに/或いは、回路及び/又は動作命令のハードコーディングに基づいて信号(アナログ及び/又はデジタル)を操作する任意の装置であってもよい。
【0030】
メモリ及び/又はメモリ要素206は、単一のメモリ装置、複数のメモリ装置、及び/又はプロセッサ204の組込み型の回路であってもよい。このようなメモリ装置は、読み出し専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、スタティックメモリ、ダイナミックメモリ、フラッシュメモリ、キャッシュメモリ、及び/又はデジタル情報を保存する任意の装置であってもよい。メモリ206は、機械可読命令がプロセッサ204によってアクセスされうるように、機械可読命令を保存する能力を有する。機械可読命令は、例えば、プロセッサ204によって直接的に実行されうる機械言語、或いは、機械可読命令にコンパイル又はアセンブルされうると共にメモリ206上において保存されうるアセンブリ言語、オブジェクト指向プログラミング(OOP)、スクリプティング言語、マイクロコードなどのような、プログラミング言語及びその各世代(例えば、1GL、2GL、3GL、4GL、又は5GL)において記述された、ロジック又は1つ又は複数のアルゴリズムを有しうる。或いは、この代わりに、機械可読命令は、フィールドプログラム可能なゲートアレイ(FPGA)構成又は用途固有の集積回路(ASIC)、又はこれらの均等物を介して実装された論理などの、ハードウェア記述言語(HDL)において記述されてもよい。従って、本開示において記述されている方法及び装置は、事前プログラミングされたハードウェア要素として、或いは、ハードウェア及びソフトウェアコンポーネントの組合せとして、任意の従来のコンピュータプログラミング言語において実装されてもよい。
【0031】
プロセッサ204は、複数の処理装置を含み、処理装置は、(例えば、有線及び/又は無線バス構造を介して1つに直接的に結合されるなどのように)中央集中方式によって配置されてもよく、或いは、(例えば、ローカルエリアネットワーク及び/又はワイドエリアネットワークを介した間接的結合を介したクラウド演算などのように)分散配置されてもよいことに留意されたい。更には、プロセッサ204が、状態機械、アナログ回路、デジタル回路、及び/又は論理回路を介して、その機能のうちの1つ又は複数を実装している際には、対応する動作命令を保存するメモリ及び/又はメモリ要素は、状態機械、アナログ回路、デジタル回路、及び/又は論理回路を有する回路内において、或いは、その外部において、埋め込まれてもよいことに留意されたい。更には、メモリ要素は、本開示において記述されている自律ビークルのルーティングの機能及び方法を実行するべく、
図1〜
図6に示されているステップ及び/又は機能のうちの少なくともいくつかに対応するハードコーディングされた且つ/又は動作的な命令を保存しており、且つ、プロセッサ204が、これを実行していることにも留意されたい。
【0032】
無線通信インターフェイス202は、一般に、通信経路213及び/又は無線通信126上においてビークルネットワーク212を介して入力装置を制御及び管理している。又、無線通信インターフェイス202は、自律ミッション記述データ220などのコントローラユニット出力データと、
マップ層データ要求150などのデータ要求と、をも管理していると共に、目的地オブジェクティブデータ224、現時点の自律ビークル位置データ226、及びマップ層データ152などの制御ユニット入力データをも、管理している。本開示が任意の特定のハードウェア構成上において動作することに対する制限は、存在しておらず、且つ、従って、本開示における基本的機能は、改善されたハードウェア及び/又はファームウェア構成のために、その開発に伴って、交換、除去、追加、或いは、さもなければ変更されてもよい。
【0033】
ビークルネットワーク212は、ビークル制御ユニット110のアンテナ112又はその他のこのようなビークルアンテナ(図示されていない)などを介して、全地球測位システム衛星から信号を受け取るように、通信自在に結合されていてもよい。アンテナ112は、全地球測位システム衛星によって送信される電磁信号とやり取りする1つ又は複数の導電性要素を含むことができる。受け取られた信号は、現時点の自律ビークル位置データ226などの、(例えば、緯度及び経度位置などの)場所を通知すると共に道路データとの関係におけるビークルの位置決めを更に通知するデータ信号に変換されてもよい。
【0034】
無線通信126は、1つ又は複数の無線通信システム仕様に基づいたものであってもよい。例えば、無線通信システムは、限定を伴うことなしに、3GPP(3rd Generation Partnership Project)、4GPP(4th Generation Partnership Project)、5GPP(5th Generation Partnership Project)、LTE(Long Term Evolution)、LTE Advanced、RFID、IEEE 802.11、Bluetooth(登録商標)、AMPS(Advanced Mobile Phone Services)、digital AMPS、GSM(登録商標)(Global System for Mobile communications)、CDMA(Code Division Multiple Access)、LMDS(Local Multi−point Distribution Systems)、MMDS(Multi−channel−Multi−point Distribution Systems)、IrDA、Wireless USB、Z−Wave、ZigBee、及び/又はこれらの変形を含む、1つ又は複数の規格仕様に従って動作することができる。
【0035】
ビークル制御ユニット110は、無線通信126及び/又はその他の無線通信を介してコンピュータに通信自在に結合されていてもよい。サーバ233は、無線通信232を介してネットワーククラウド218に通信自在に結合されていてもよい。サーバ233は、ビークル制御ユニット110などによって稼働する且つ/又は実行されるアプリケーションと関連する第3者サーバを含みうる。
【0036】
例えば、マップデータ層は、ビークル制御ユニット110上において実行されてもよく、且つ、現時点の自律ビークル位置データ226と、目的地オブジェクティブデータ225と、を更に含むことができる。更には、このようなデータは、場所データをビークル100のユーザに伝達するべく、ビークル画面のグラフィカルマップディスプレイを介してビークルユーザに対して提示されてもよい。
【0037】
サーバ233は、マッピングアプリケーションなどのアプリケーションと、道路情報データ、トラフィック層データ、ジオロケーション層データなどを含むマップアプリケーション層データと、を提供する組織により、稼働させられてもよい。層データは、ルートネットワーク記述ファイル(RNDF)フォーマットにおいて提供されてもよい。ルートネットワーク記述ファイルは、例えば、アクセス可能な道路セグメントを規定し、且つ、中間地点、一時停止標識の場所、車線の幅、チェックポイントの場所、及び駐車場の場所などの情報を提供している。ルートネットワークは、黙示的な開始又は終了地点を有してはいない。
【0038】
ビークル制御ユニット110は、自律ビークル動作用のミッション記述ファイル(MDF)などの、自律ミッション記述データ220を生成するように、動作することができる。ミッション記述ファイル(MDF)に関係するデータは、選択されたルート
選択肢134(
図1)などに沿った、目的地オブジェクティブデータ224によって設定されている目的地などの、ミッションに到達するためのチェックポイントを規定するように動作することができる。
【0039】
ビークル制御ユニット110は、自律ビークルのルーティングのために、選択されたルー
ト選択肢134を決定するように機能する。自律ビークルのルーティングは、無線通信126を介して同様に提供されうると共に
図3〜
図6を参照して詳述されている、ビークル間通信及び/又はビークル−インフラストラクチャ通信及び/又はこれらの組合せを介した、その他のビークルに関係するビークルメトリックデータに基づいた、無線通信126を介して受け取られ
たマップ層データ152を介して提供されるルート状態データに基づいていてもよい。
【0040】
図3は、自律ビークルのルーティングを提供するためのビークル制御ユニット110の機能ブロック図を示している。
【0041】
一般に、自律及び/又は運転者なしビークルは、手動ビークル動作との比較において、知覚効率における長所を認識しうる。(ビークル間及び/又はビークル−インフラストラクチャ通信などを通じて)互いに通信する能力を有するビークルは、ビークルが、車線を変更する、或いは、減速する必要がある、際に、これについてその他のビークルに警告する能力を有することになり、この結果、ビークルの手動動作の結果としてもたらされる不確定性及び/又はカオスを除去しうる。又、自律ビークルは、減速及び道路事故の主要原因として見なされる事故を回避することもできる。又、道路上のすべてのビークルが自律型である際には、人間の誤り及び判断における過ちによって導入されるカオスの大きな部分を除去することができる。但し、このような時点に至るまでに、人間操作者が、カオスを自律ビークル動作に導入する。この点において、本開示の実施形態において記述されている自律ビークルのルーティングは、ルート選択肢におけるカオスソースを識別するように、動作することができると共に、ビークル100の自律協働性メトリック内において、選択されたルート選択肢に従事することができる。実際に、ビークル制御ユニット110は、選択されたルート選択肢134(
図1)に沿ったナビゲーションを含む基本的な反復アクションを提供すると共に流れの中断及び/又は道路のカオスに対する適切な計画を提供するように、機能することができる。
【0042】
ビークル制御ユニット110は、メモリ206が保存している、ルート生成モジュール302及び自律ミッション記述モジュール314を含んでいてもよく、且つ、それぞれのモジュールは、プロセッサ204によって実行された際に個々の機能を提供する命令を含む。
【0043】
ルート生成モジュール302は、ルート選択肢生成器306及びカオスレベル評価310に関係する命令を含む。動作の際に、ルート選択肢生成器306は、目的地オブジェクティブデータ224を受け取る。目的地オブジェクティブデータ224は、ビークル制御ユニット110が認識しうる(ショッピング、仕事、レジャー活動などのような)日常の活動に関係する事前プログラミングされたデータであってもよい。別の態様においては、ユーザは、例えば、(ビークルヘッドユニットによって提示されうるものなどの)タッチスクリーン装置などの人間−機械インターフェイスを介して、(発話をテキストコマンドに変換する機能を提供するマイクロフォンなどを介した)音声コマンドを通じて、或いは、ビークルネットワーク212に通信自在に結合されたハンドヘルドモバイル装置を通じて、目的地オブジェクティブデータ224を提供することができる。
【0044】
ルート選択肢生成器306は、目的地オブジェクティブデータ224及び現時点の自律ビークル位置データ226に基づいて、ルート選択肢データ308を介して、複数のルート選択肢を生成することができる。理解されうるように、現時点の自律ビークル位置データ226は、全地球測位衛星(GPS)データ、或いは、その他の場所データ装置のその他のフォーマットから取得することができる。
【0045】
ルート選択肢データ308は、ビークル制御ユニット110によるマップ層データ要求150(
図2)に応答して提供されうるマップ層データ152に基づいて生成することができる。ルート選択肢データ308は、自律及び非自律ビークルが混合した環境内のカオスレベルを通知するように動作することができる。理解されうるように、カオスレベルが高いほど、自律協働性は、低くなる。換言すれば、正常な(即ち、目的地を実現するための)自律動作は、様々なカオスのレベルに対処する機能として見なすことができる。例えば、第三者衝突は、交通渋滞を生成しうるが、更なる要因は、すべての車線がいまや閉鎖されているのかと、自律ビークルが、リルーティングするための、或いは、開通する時点まで、選択されたルート上において単に留まるための、能力を有するのかと、を含む。換言すれば、人工知能の成長及び/又は成熟の程度は、様々な自律ビークルの間において変動しうる。
【0046】
その他のカオスの例は、ビークルの故障、タイヤの障害、手動動作しているビークルの位置の突然の且つ/又は予期しない変化、道路上の速度、落石などを含みうる。
【0047】
カオスレベル評価310は、ルート選択肢データ308を順番に又は並行してルート選択肢生成器306から受け取るように動作している。複数のルート選択肢のそれぞれごとに、カオスレベル評価は、関連するカオスレベルを評価し、関連するカオスレベルに基づいて自律協働性メトリックを生成し、且つ、評価されたルート選択肢312を生成するように、動作することができる。
【0048】
理解されうるように、ルート選択肢のカオスレベルは、ルート状態データ309に基づいたものであってもよい。ルート状態データ
309は、マップ層データ152、準リアルタイム群ソースデータ342、準リアルタイムビークルメトリックデータ344、及び/又は履歴群ソースデータ346に基づいたものであってもよい。
【0049】
マップ層データ152は、定義された車線マーキングを有する改善された道路よりも大きなカオスレベルを有する、未発達の道路であること、路肩及び/又は車線マーキングがないこと、などのような、ルート状態を伝達することができる。更には、マップ層データ152は、リフレッシュレートに応じて、ルート選択肢のカオスレベルに影響を及ぼすルート工事を伝達することもできる。
【0050】
準リアルタイムビークルメトリックデータ344は、ビークル間及び/又はビークル−インフラストラクチャ通信を介した様々なビークルの間の協働を含みうる。自律及び/又は運転者支援ビークルは、速度及び場所データなどの、そのビークルメトリックを準リアルタイムでブロードキャストするように、構成することができる。このような情報を使用することにより、ルート選択肢及び/又はそのセグメントの関連するカオスレベルを評価することができる。一例として、その他のビークルから得られた速度データに基づいて、その他のビークルの速度プロファイルを生成することができる。気まぐれな又は混沌とした速度プロファイルは、そのルート選択肢について小さな自律協働性メトリックを生成することになる、予測不能な運転状態を通知しうる。
【0051】
或いは、この代わりに、又はこれに加えて、準リアルタイムビークルメトリックデータ344は、速度制限を超過したビークル合計の数及び/又はパーセンテージ
が、過大なカオスを通知可能であり、且つ、この場合にも、そのルート選択肢の小さな自律協働性メトリックをレンダリングしうることを通知することができる。
【0052】
別の態様においては、1つ又は複数のビークルによる頻繁な車線変更は、ルート選択肢のカオスレベルの増大のインジケータであってもよい。混合型の又は主に手動運転のビークルにおいては、予め定義された距離内における車線変更閾値を超えた頻繁な車線変更(例えば、4分の1マイル内における5回の車線変更)は、カオスレベルの増大を含むものと見なすことができる。
【0053】
準リアルタイム群ソースデータ342は、(搭載型のGPS装置を介した)個々のハンドヘルドモバイル装置を介した道路ユーザのGPSに基づいた場所に基づいたものであってもよい。ハンドヘルドモバイル装置の一般的な速度は、ルートの少なくとも一部分における交通流(又は、交通事故)を通知する。視覚的に、交通流の速度は、マップ層データ152として伝達されてもよく、且つ、機械−人間ディスプレイを目的として、(ビークルヘッドユニットディスプレイ、ヘッドアップディスプレイ、及び/又はその他のビークル画面装置などの)ビークルディスプレイを介して提示されてもよい。
【0054】
一例として、道路について、緑色が、正常な交通流を表し、黄色が、相対的に低速の交通状態を表し、赤色が、渋滞を通知し、且つ、暗い赤色が、ほぼ停止した又はのろのろ運転の交通を通知する状態において、着色されたオーバレイが、主要道路及び自動車専用道路の上部に出現する。カオスレベルを決定するべく、基礎をなすデータ値がビークル制御ユニット110によって使用されてもよく、且つ、自律ビークル100が、結果的にもたらされるカオスレベルに対抗できるかどうかどうかを判定するべく、自律協働性メトリック閾値316が利用されてもよい。
【0055】
履歴群ソースデータ346は、発生及び/又は出現することになるカオスのレベルの通知を提供することができる。データ346の一態様は、ルート選択肢の所定の時刻における衝突尤度であってもよい。即ち、ルート選択肢のカオスレベルは、所与の時刻、曜日、又はこれらの組合せに基づいたものであってもよい。サーバ233(
図2)を介してアクセス可能である政府又は非政府ソースは、このようなデータを収集することができる。次いで、このようなデータは、特定のルート選択肢の履歴プロファイルを生成するべく、使用されてもよい。更なる情報は、(スポーツ会場、コンサート、フェスティバルなどのような)イベントの終了から結果的にもたらされるカオスに基づいたものであってもよい。例えば、特定の日付に開催されるゴルフトーナメントが存在している場合には、履歴群ソースデータ346に基づいて、ルート上のゴルフカート、交通渋滞の増大、及び/又はトーナメントサイト近傍におけるビークル衝突から、カオスレベルの増大が結果的にもたらされると仮定することができる。
【0056】
従って、カオスレベル評価310は、プロセッサ204が、複数のルート選択肢のそれぞれごとに評価済みのルート選択肢312を生成するようにする命令を含みうる。
【0057】
自律ミッション記述モジュール314は、実行された際に、ビークル制御ユニット110のプロセッサ204が、選択されたルート選択肢を生成するべく、好ましい自律協働性メトリックを含む、複数のルート選択肢のそれぞれのもののうちの評価済みのルート選択肢を自律的に選択するようにする命令を含みうる。評価済みのルート選択肢312は、自律協働性メトリックが閾値316内に入っている際などのように、自律協働性メトリック閾値316と好ましい方式によって比較される自律協働性メトリックを含む。閾値316は、ビークル100の自律能力に関係しており、自律能力は、ビークル制御ユニット1
10及び/又はビークル100のその他の制御ユニットを介して提供することができる。人工知能(AI)エンジンや適合能力などのような自律能力が進歩するほど、ビークル制御ユニット110が、目的地への到達などの、ビークルの目的を実現するべく許容しうる、カオスレベルも高くなる。
【0058】
自律ミッション記述モジュール314は、実行された際に、ビークル制御ユニット110のプロセッサ204が、送信のために、選択されたルート選択肢に基づいて自律ミッション記述データ220を生成するようにする命令を含みうる。自律ミッション記述データ220は、目的地オブジェクティブデータ224によって定義されている目的地に自律的に従事するためのパワートレーン制御を提供するべく、ビークル100のその他のモジュールに送信されてもよい。又、理解されうるように、本開示において記述されている機能は、リモートで提供されてもよく、且つ、プロセッサ204による実行のためにビークル制御ユニット110に送信されてもよい。又、複数の選択されたルート選択肢が自律協働性メトリック閾値316内に入りうる場合には、その他のルート選択肢との関係において、相対的に小さな移動時間及び/又は距離を有しうる評価済みのルート選択肢312などのように、移動時間パラメータ318及び/又は移動距離パラメータ320との好ましい比較に基づいてルート選択肢を更に選択することもできる。パラメータ318及び/又は320は、(燃料及び/又はエネルギーリソースなどを最適化するための)ビークル制御ユニット110による最適化に基づいたものであってもよく、或いは、(ヘッドユニットディスプレイやハンドヘルドモバイル装置アプリケーションなどのような)人間−機械インターフェイスを介したビークルユーザ入力に基づいたものであってもよい。
【0059】
理解されうるように、別の態様においては、カオスレベル評価310及び結果的に得られる評価済みのルート選択肢312は、
図2のプロセッサ204のものなどの、ビークルのローカルプロセッサに対する処理負荷を低減するべく、ビークル制御ユニット110との関係において、リモート処理によって生成されてもよい。このようなリモート処理は、ネットワーククラウド218(
図2)を介してアクセス可能であるクラウド処理を含んでいてもよく、これにより、ネットワーククラウド218を介した保存及びデータアクセス並びにアプリケーション及び/又はプログラムアクセスが許容され、その結果、ビークル制御ユニット110のプロセッサ204及びメモリ206(
図2)が解放される。理解されうるように、「クラウド(cloud)」という用語は、インターネットの暗喩である。又、この点において、カオスレベル評価は、その他のビークル100のその他のビークル制御ユニット110において利用可能でありうる。
【0060】
図4は、マップ層データ152に基づいたものでありうるマップ描画402とオーバレイされた、複数のルート選択肢420、422、424、426、428の、基礎をなすデータと、関連するカオスレベルと、を表す例示用のグラフィカルユーザインターフェイス400を示している。上述のように、カオスは、過度な速度、過度な車線変更、判断誤りなどのような人間の運転誤りにより、ビークル環境に導入されうる。又、カオスは、(車線の閉鎖を結果的にもたらす)衝突、道路工事、(窪みや粗い表面などのような)道路の劣化、道路の保守(車線の閉鎖、渋滞)、及び/又はイベントによる渋滞などの、インフラストラクチャの状態及び/又はイベントによっても、導入されうる。
【0061】
複数のルート選択肢420、422、424、426のそれぞれは、目的地オブジェクティブデータ224(
図3)及び現時点の自律ビークル位置データ
226に基づいた、目的地412を実現するためのルーティングに基づいたものであってもよい。
【0062】
一般に、ルート状態データ309(
図3)は、マップ層データ152、準リアルタイム群ソースデータ342、準リアルタイムビークルメトリックデータ344、及び/又は履歴群ソースデータ346に基づいたものであってもよい。複数のルート選択肢420、422、424、426のそれぞれは、互いに共有されているセグメントのみならず、互いに独立したセグメントをも含みうる。この点において、複数のルート選択肢を解析することにより、複数のルート選択肢420、422、424、426のそれぞれごとにセクションデータセットを形成することができる。又、個々のセクションデータセットのそれぞれのものごとの関連するカオスは、最低から最高のカオスレベルまで、W0(既定)〜W5などのように、重み付けすることもできる。理解されうるように、(W0からW09まで、などのような)更なる重み付けされたカオスレベルにより、更なる粒度を定義することもできる。
【0063】
図4の例の場合には、ルート選択肢420は、衝突を通知する群ソースデータ342を含み、群ソースデータ342は、ルート選択肢420に関係するセクションデータセットのうちの1つのセクションの関連するカオスレベルW3として重み付けすることができる。
【0064】
ルート選択肢424は、イベント渋滞を通知する履歴群ソースデータ346を含み、履歴群ソースデータ346は、ルート選択肢424に関係するセクションデータセットのうちの1つのセクションの関連するカオスレベルW4として重み付けすることができる。ビークル制御ユニット110による評価に基づいて、イベント渋滞は、存在しなくてもよい。例えば、イベントが、15:00頃に終了すると予想されているゴルフトーナメントであり、且つ、現時点の自律ビークル位置データ
226の現在時点が13:00である際には、ビークル100は、ゴルフトーナメントの終了に「遭遇」するまでに、2時間を有している。この点において、イベントまでの予想される移動時間は、イベントのカオスレベルを否定しうる。そうであるならば、ルート選択肢424の関連するカオスレベルの重みは、W0となろう。この点において、その他の基準が、最低の関連するカオスレベルを有するルート選択肢の選択に向かって、ビークル制御ユニット110によって考慮されてもよい。このようなその他の基準の例は、移動時間基準(t
0+t
dに等しい時点において目的地に到達するための時間量)及び/又は移動距離基準(目的地412に到達するために移動することになる全体距離)を含みうる。これらの値は、(燃料やバッテリの電荷などのような)ビークルリソースを最適化するのみならず、妥当な時間インターバルにおいて到達するなどのために、ビークル制御ユニット110によって生成されてもよい。又、ビークルユーザは、自身の好みを(ビークルヘッドユニットディスプレイなどの)機械−人間インターフェイスを介して提供することもできる。
【0065】
ルート選択肢426は、異常な交通を通知するビークルメトリックデータ344を含み、ビークルメトリックデータ344は、ルート選択肢426に関係するセクションデータセットのうちの1つのセクションの関連するカオスレベルW5として重み付けすることができる。
【0066】
図示されているように、ルート選択肢420、422、426は、道路工事を通知するマップ層データ1
52を含み、マップ層データ1
52は、ルート選択肢420、422、及び426に関係するセクションデータセットのそれぞれのものごとに関連するカオスレベルW1として重み付けされてもよく、即ち、それぞれのルート選択肢は、時刻に基づいたものであってもよく、或いは、そうでなくてもよい、ルート選択肢424を除いて、なんらかのカオスのレベルを含む。
【0067】
従って、ルート選択肢420の関連するカオスレベルの個別の重みは、W3であり、ルート選択肢422の場合には、W1であり、ルート選択肢424の場合には、W3であり、ルート選択肢426の場合には、W5である。図示のように、関連するカオスレベルは、カオスを回避又は極小化するための場所及び機会に基づいて、ルート選択肢に沿った最高のレベルに関係している(例えば、存在する際に、ルート選択肢422を使用することにより、ルート選択肢424の「イベント渋滞」と関連するカオスを回避することができる)。
【0068】
従って、低い関連カオスレベルを有するルート選択肢は、W1の重みを有するルート選択肢422である。高い関連カオスレベルを有するルート選択肢は、ビークルメトリックデータ344によって示される異常な交通に関係するW5の重みを有するルート選択肢426である。
【0069】
自律ビークルのルーティングは、ルート選択肢のうちの1つのルート選択肢の選択に基づいたものであってもよく、これらのルート選択肢は、この例においては、ルート選択肢420、422、424、及び426を含みうる。自律ビークルの人工知能エンジンを参照すれば、異なる方法は、異なる自律協働性メトリックを含みうる。即ち、いくつかの人工知能エンジンは、一般に、混沌としたビークル環境において、その他のものよりも安定することができ、或いは、これらのアルゴリズム及び/又は将来開発されるアルゴリズムにおける更なる洗練により、更に高度なカオス環境における更なる安定性が生成されうる。一般に、道路上における自律及び手動動作ビークルの相互混合に伴って、瞬間的なカオスのレベルが存在しうる。本開示において提示されている実施形態は、ルーティング選択肢に関係する入手可能なデータを考慮したインテリジェントな自律ルート選択を提供している。ルート選択との関係において、自律ビークルは、選択において、人工知能エンジンの自律協働性メトリックに依存することができる、即ち、異なる且つ変化するビークル環境において共存及び動作するための人工知能エンジンの能力に依存することができる。小さな自律協働性メトリックの場合には、(目的地目標の実現などの)タスクの実現において、低レベルのカオスが許容可能であってもよく、対照的に、大きな自律協働性メトリックは、ビークル環境における相対的に高度なカオスに対応することができる。
【0070】
従って、ルート選択肢は、自律ビークルに関係する自律協働性メトリック閾値の観点において選択されてもよい。理解されうるように、閾値は、ビークル性能能力及び人工知能エンジン能力などの考慮事項を含む異なるエージェント(即ち、異なる自律ビークル)の間において変化しうる。
【0071】
図4の例の場合には、小さな自律協働性メトリック閾値により、その他のルート選択肢420、424、及び426との関係において、相対的に低いカオスレベルに鑑み、ルート選択肢422を選択することができる。
【0072】
その一方で、相対的に高い自律協働性メトリック閾値は、ルート選択肢420(W3)及び422(W1)の選択などの、相対的に広いルート選択を許容しうる。このような際には、移動時間パラメータ及び/又は移動距離パラメータなどの更なる基準を利用することにより、複数の利用可能なルートの間における自律ルート選択を提供することができる。このようなパラメータは、ビークル制御ユニット110による(燃料及び/又はエネルギーリソースなどを最適化するための)最適化に基づいたものであってもよく、或いは、(ヘッドユニットディスプレイやハンドヘルドモバイル装置アプリケーションなどのような)人間−機械インターフェイスを介したビークルユーザ入力に基づいたものであってもよい。従って、後の選択基準に基づいて、ルート選択肢420が、相対的に短い移動距離に鑑み、選択されてもよく、ルート選択肢420は、(移動時間遅延、車線閉鎖の数、衝突発生時刻などのような)衝突の詳細に応じて、ルート選択肢422と関連しうるものよりも短い移動時間をも提供しうる。
【0073】
図5は、マップ描画402とオーバレイされた、
図4のルート選択肢の選択されたルート選択肢134を表す例示用のグラフィカルユーザインターフェイス400を示している。選択されたルート選択肢134は、現時点の自律ビークル位置データ226との関係における目的地412という目的を提供している。上述のように、選択されたルート選択肢は、好ましい自律協働性メトリックを含む複数のルート選択肢420、422、424、426(
図4)のうちの1つのルート選択肢の自律的な選択に基づいたものであってもよい。
【0074】
ルート選択肢134に基づいて、ビークル100(
図1)のビークル制御ユニット110は、自律ミッション記述データを生成してもよく、自律ミッション記述データは、目的地412に自律的に従事するべく送信されてもよく、目的地412は、目的地オブジェクティブデータ224(
図3)により、ビークル制御ユニット110の人工知能エンジンにより、(ヘッドユニットタッチスクリーンやハンドヘルドモバイル装置などのような人間−機械インターフェイスを介して)ビークルユーザにより、定義されてもよい。自律ミッション記述データ220は、自律ビークル動作用のミッション記述ファイル(MDF)フォーマットにおいて提供されてもよい。
自律ミッション記述データ220は、選択されたルート
選択肢134に沿ったものなどの、目的地オブジェクティブデータ224によって設定された目的地412などの、ミッションに到達するためのチェックポイントを規定するように動作することができる。
【0075】
図6は、カオス評価に基づいた自律ビークルのルーティング用の例示用のプロセス600を示している。動作602において、プロセスは、現時点の自律ビークル位置データとの関係において、目的地オブジェクティブデータに基づいて複数のルート選択肢を生成している。
【0076】
動作604において、複数のルート選択肢のそれぞれは、動作606において、関連するカオスレベルについて評価されており、且つ、動作608において、関連するカオスレベルに基づいて、プロセスは、自律的協働性メトリックを生成している。
【0077】
ルート選択肢データは、マップ層データに基づいたものであってもよく、マップ層データは、ビークル制御ユニット110によるマップ層データ要求150(
図2)に応答して提供されてもよい。ルート選択肢データは、自律及び非自律ビークルが混合された環境におけるカオスレベルを通知するように動作することができる。理解されうるように、カオスレベルが大きいほど、自律協働性は、低くなる。換言すれば、正常な(即ち、目的地を実現するための)自律動作は、カオスの様々なレベルに対処する機能であってもよい。例えば、第三者衝突は、交通渋滞を生成しうるが、更なる要因は、いまやすべての車線が衝突に起因して閉鎖されているのかと、自律ビークルが、リルーティングするための、或いは、衝突が解消される時点まで選択されたルート選択肢上において単に留まるための、能力を有しているのかと、を含む。換言すれば、人工知能エンジンの成長及び/又は成熟の程度は、様々な自律ビークルの間において変動しうる。
【0078】
その他のカオスの例は、ビークルの故障、タイヤの障害、手動動作しているビークルの位置の突然の且つ/又は予期しない変化、道路上の速度、落石などを含みうる。
【0079】
動作610において、複数のルート選択肢のそれぞれが評価され、且つ、自律協働性メトリックが生成された際に、プロセスは、動作612において、好ましい自律協働性メトリックを含む複数のルート選択肢のうちの1つのルート選択肢を自律的に選択することにより、継続している。即ち、複数のルート選択肢のそれぞれごとに、カオスレベル評価は、関連するカオスレベルを評価し、関連するカオスレベルに基づいて自律的協働性メトリックを生成し、且つ、評価済みのルート選択肢を生成するように、動作することができる。
【0080】
理解されうるように、様々な基準を使用してルート選択肢を選択することができる。例は、個々の相対的に小さな自律協働性メトリックを有するルートを選ぶことを含みうる。別の例は、自律ビークル用の自律協働性メトリック閾値を使用するというものであってもよい。評価済みのルート選択肢312は、自律協働性メトリックが閾値316内に入っている際などのような、自律協働性メトリック閾値316と好ましい方式によって比較される自律協働性メトリックを含む。このような閾値の一例は、ビークル制御ユニット110及び/又はビークル100のその他の制御ユニットを介して提供されうる、自律ビークル100(
図1)の自律能力に関係したものであってもよい。人工知能(AI)エンジンや適合能力などのようなビークルの自律能力が進化するほど、ビークル制御ユニット110が、ミッション目的、即ち、目的地への到達、を実現するべく、対応しうるカオスレベルも高くなる。
【0081】
動作614において、動作612において選択されたルート選択肢に基づいて、自律ミッション記述データが生成されてもよい。自律ミッション記述データ220は、目的地オブジェクティブデータによって定義されている目的地に自律的に従事するためのパワートレーン制御を提供するべく、ビークル100のその他のモジュールに送信されてもよい。
【0082】
次いで、動作616において、自律ミッション記述データは、目的地オブジェクティブデータによって定義されている目的地に自律的に従事するべく、送信されてもよい。又、理解されうるように、本開示において記述されているプロセス600は、リモートで提供されてもよく、且つ、自律ビークル100のビークル制御ユニット110に送信されてもよい。
【0083】
又、複数の選択されたルート選択肢が、自律協働性メトリック閾値内に入りうる、或いは、類似の関連するカオスレベルを有しうる、場合には、ルート選択肢は、移動時間パラメータ及び/又は移動距離パラメータとの間の好ましい比較に基づいて、更に選択されてもよい。このようなパラメータは、(燃料及び/又はエネルギーリソースなどを最適化するための)最適化アルゴリズムに基づいたものであってもよく、或いは、(ヘッドユニットディスプレイやハンドヘルドモバイル装置アプリケーションなどのような)人間−機械インターフェイスを介したビークルユーザ入力に基づいたものであってもよい。
【0084】
当業者は、本開示において使用されうる「結合された(coupled)」という用語は、直接的な結合と、別のコンポーネント、要素、回路、又はモジュールを介した間接的な結合と、を含み、この場合に、間接的結合の場合には、介在するコンポーネント、要素、回路、又はモジュールは、信号の情報を変更することはないが、その電流レベル、電圧レベル、及び/又はパワーレベルを調節しうることを更に理解しうるであろう。又、当業者は、推定された結合(即ち、1つの要素が、推定により、別の要素に結合されている場合)は、「結合された」と同一の方式により、2つの要素の間における直接的及び間接的結合を含むことを理解するであろう。
【0085】
当業者は、本開示において使用されうる「好ましい方式によって比較される(compares favorably)」という用語は、2つ以上の要素、項目、信号などの間の比較が、望ましい関係を提供することを通知していることを更に理解するであろう。
【0086】
「モジュール」という用語が図面の説明において使用されるのに伴って、モジュールは、出力信号を生成するべく入力信号の処理などの1つ又は複数の機能を実行するハードウェア、ソフトウェア、及び/又はファームウェアにおいて実装された機能ブロックを含む。本開示において使用されているモジュールは、それ自体がモジュールであるサブモジュールを収容しうる。
【0087】
上述の説明は、現時点において最も実際的な実施形態であると見なされているものに関係している。但し、本開示は、これらの実施形態に限定されるものではなく、逆に、添付の請求項の精神及び範囲に含まれる様々な変更及び等価な構成を含むことが意図されており、この範囲には、法の下において許容される、すべてのこのような変更及び等価な構造を包含するように、最も広い解釈の付与を要することを理解されたい。
[構成1]
自律ビークルのルーティングの方法であって、
現時点の自律ビークル位置データに対する目的地オブジェクティブデータに基づいて複数のルート選択肢を生成することと、
前記複数のルート選択肢のそれぞれごとに、
関連するカオスレベルを評価し、且つ、
前記関連するカオスレベルに基づいて自律協働性メトリックを生成する
ことと、
好ましい自律協働性メトリックを含む前記複数のルート選択肢のうちの1つのルート選択肢を自律的に選択することと、
前記好ましい自律協働性メトリックを含む前記ルート選択肢に基づいて自律ミッション記述データを生成することと、
前記目的地オブジェクティブデータによって定義されている目的地に自律的に従事するべく、前記自律ミッション記述データを送信することと、
を含む方法。
[構成2]
前記好ましい自律協働性メトリックは、自律協働性メトリック閾値内に入っている構成1に記載の方法。
[構成3]
前記好ましい自律協働性メトリックは、移動時間パラメータ内に更に入っている構成2に記載の方法。
[構成4]
前記好ましい自律協働性メトリックは、前記複数のルート選択肢の個々のもの内に更に入っている構成2に記載の方法。
[構成5]
前記複数のルート選択肢を生成することは、
第1の基準及び第2の基準に基づいて前記複数のルート選択肢をランク付けすること、
を更に含む構成1に記載の方法。
[構成6]
前記第1の基準は、移動距離パラメータを含み、且つ、前記第2の基準は、移動時間パラメータを含む構成5に記載の方法。
[構成7]
前記第1の基準及び前記第2の基準は、ユーザの好みとして提供される構成5に記載の方法。
[構成8]
前記関連するカオスレベルは、
マップ層データ、
準リアルタイム群ソースデータ、
準リアルタイムビークルメトリックデータ、及び、
履歴群ソースデータ、
のうちの少なくとも1つを含むルート状態データに基づいている構成1に記載の方法。
[構成9]
自律ビークルのルーティングの方法であって、
現時点の自律ビークル位置データに対する目的地オブジェクティブデータに基づいて複数のルート選択肢を生成することと、
セクションデータセットを形成するべく、前記複数のルート選択肢のそれぞれを解析することと、
前記複数のルート選択肢のそれぞれごとに、
前記セクションデータセットのそれぞれごとに、関連するカオスレベルを評価し、
前記セクションデータセットのそれぞれに対応する複数の重み付けされたカオスレベルを生成するべく、上昇したカオスレベルを含む前記セクションデータセットのそれぞれごとに前記関連するカオスレベルを重み付けし、
前記セクションデータセットのそれぞれの前記重み付けされたカオスレベルに基づいて前記セクションデータセットのルートカオスレベルを生成し、且つ、
前記重み付けされたカオスレベルに基づいて前記セクションデータセットの自律協働性メトリックを生成する
ことと、
好ましい自律協働性メトリックを含む前記複数のルート選択肢のうちの1つのルート選択肢を自律的に選択することと、
前記好ましい自律協働性メトリックを含む前記ルート選択肢に基づいて自律ミッション記述データを生成することと、
前記目的地オブジェクティブデータによって定義されている目的地に自律的に従事するべく、前記自律ミッション記述データを送信することと、
を含む方法。
[構成10]
前記好ましい自律協働性メトリックは、自律協働性メトリック閾値内に入っている構成9に記載の方法。
[構成11]
前記好ましい自律協働性メトリックは、移動時間パラメータ内に更に入っている構成10に記載の方法。
[構成12]
前記好ましい自律協働性メトリックは、前記複数のルート選択肢のそれぞれの個々のもの内に更に入っている構成10に記載の方法。
[構成13]
前記複数のルート選択肢を生成することは、
第1の基準及び第2の基準に基づいて前記複数のルート選択肢をランク付けすること、
を更に含む構成9に記載の方法。
[構成14]
前記第1の基準は、移動距離パラメータを含み、且つ、前記第2の基準は、移動時間パラメータを含む構成13に記載の方法。
[構成15]
前記第1の基準及び前記第2の基準は、ユーザの好みとして提供される構成13に記載の方法。
[構成16]
前記関連するカオスレベルは、
マップ層データ、
準リアルタイム群ソースデータ、
準リアルタイムビークルメトリックデータ、及び、
履歴群ソースデータ、
のうちの少なくとも1つを含むルート状態データに基づいている構成9に記載の方法。
[構成17]
ビークル制御ユニットであって、
ビークルネットワークとの間の通信を提供するための無線通信インターフェイスと、
前記無線通信インターフェイスに通信自在に結合されたプロセッサと、
前記プロセッサに通信自在に結合されたメモリであって、
ルート生成モジュールであって、前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、
現時点の自律ビークル位置データに対する目的地オブジェクティブデータに基づいて複数のルート選択肢を生成することと、
前記複数のルート選択肢のそれぞれごとに、
関連するカオスレベルを評価し、且つ、
評価済みのルート選択肢を生成するべく、前記関連するカオスレベルに基づいて自律協働性メトリックを生成することと、
を行わせる命令を含むルート生成モジュールと、
自律ミッション記述モジュールであって、前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、
前記複数のルート選択肢のそれぞれごとに、前記評価済みのルート選択肢を受け取ることと、
選択されたルート選択肢を生成するべく、好ましい自律協働性メトリックを含む前記複数のルート選択肢のそれぞれの前記評価済みのルート選択肢を自律的に選択することと、
前記目的地オブジェクティブデータによって定義されている目的地に自律的に従事するべく、送信のために、前記選択されたルート選択肢に基づいて自律ミッション記述データを生成することと、
を行わせる命令を含む自律ミッション記述モジュールと、
を保存するメモリと、
を含む、ビークル制御ユニット。
[構成18]
前記自律協働性メトリックは、自律協働性メトリック閾値内に入っている構成17に記載のビークル制御ユニット。
[構成19]
前記選択されたルート選択肢は、移動時間パラメータ内に更に入っている構成18に記載のビークル制御ユニット。
[構成20]
前記関連するカオスレベルは、
マップ層データ、
準リアルタイム群ソースデータ、
準リアルタイムビークルメトリックデータ、及び、
履歴群ソースデータ、
のうちの少なくとも1つを含むルート状態データに基づいている構成17に記載のビークル制御ユニット。