特許 7604617 自動運転車両における保護されていない荷物の識別

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-13

(45)【発行日】2024-12-23

(54)【発明の名称】自動運転車両における保護されていない荷物の識別

(51)【国際特許分類】

   B60W 50/14 20200101AFI20241216BHJP

   B60W 40/107 20120101ALI20241216BHJP

   B60W 40/109 20120101ALI20241216BHJP

   B60W 60/00 20200101ALI20241216BHJP

   G01C 21/10 20060101ALI20241216BHJP

【ＦＩ】

B60W50/14

B60W40/107

B60W40/109

B60W60/00

G01C21/10

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2023504471

(86)(22)【出願日】2021-07-21

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-08-15

(86)【国際出願番号】 EP2021070399

(87)【国際公開番号】W WO2022018142

(87)【国際公開日】2022-01-27

【審査請求日】2023-01-20

(31)【優先権主張番号】102020209231.1

(32)【優先日】2020-07-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】390023711

【氏名又は名称】ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ

【住所又は居所原語表記】Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】シュテファン ゼルフーゼン

(72)【発明者】

【氏名】ローラント ヴェアナー

(72)【発明者】

【氏名】クリストフ デル

(72)【発明者】

【氏名】フローリアン デュマ

【審査官】鶴江 陽介

(56)【参考文献】

【文献】独国特許出願公開第１０２０１４２２６１０８（ＤＥ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１４／１３３４３６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－２２４２７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１９８５７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２４０２１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／００３１２８４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｗ ３０／００－６０／００

Ｂ６０Ｐ １／００－ １／６４

Ｂ６０Ｐ ３／００－ ９／００

Ｇ０８Ｇ １／００－ １／１６

Ｇ０１Ｃ ２１／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

制御装置（６）により、車両（１）における保護されていない荷物（１４）を識別する方法であって、
前記車両（１）の横方向加速度（ａ_ｙ）及び／又は長手方向加速度（ａ_ｘ）を測定するための少なくとも１つの第１のセンサ（８）によって求められた、前記車両（１）の横方向加速度（ａ_ｙ）データ及び／又は長手方向加速度（ａ_ｘ）データを受信し、
前記横方向加速度（ａ_ｙ）データ又は前記長手方向加速度（ａ_ｘ）データが限界値を上方超過した時に、保護されていない荷物（１４）を識別するための時間インターバル（２４）を開始し、
開始された前記時間インターバル（２４）中に、少なくとも１つの第２のセンサ（８，１０，１２）により求められた、荷物保護の検査のための測定データを受信し、当該受信された測定データの所定の時間後の導関数を計算し、
前記受信された測定データの前記所定の時間後の導関数が閾値を上方超過したときに、荷物の運動によってトリガされるイベントを計数し、
開始された前記時間インターバル（２４）中に計数される前記イベントが下限値に到達した場合に、保護されていない荷物（１４）を識別する、
方法。

【請求項2】

前記測定データの前記所定の時間後の導関数を、少なくとも１つの微分回路によって計算する、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

開始された前記時間インターバル（２４）中に、少なくとも１つの加速度センサ（８）、音波センサ、マイクロフォン（１０）、及び、距離センサ（１２）のうちのいずれか１つ又は複数を含む前記少なくとも１つの第２のセンサ（８，１０，１２）から、前記荷物保護の検査のための前記測定データを受信する、請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

前記距離センサ（１２）は、前記車両（１）のホイールサスペンションの距離センサである、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

開始された前記時間インターバル（２４）中に計数される前記イベントが前記下限値に到達した場合、警告メッセージを出力するための制御命令を形成する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

開始された前記時間インターバル（２４）中に計数される前記イベントが前記下限値に到達した場合、前記車両（１）を安全状態へ移行させ、及び／又は、車両ダイナミクスを低減する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項7】

前記車両（１）は、自動運転可能車両（１）である、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項8】

請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法（４）を実施するように構成された制御装置（６）。

【請求項9】

コンピュータ又は制御装置（６）により実行されるときに、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法（４）を実施させるための命令を含むコンピュータプログラム。

【請求項10】

請求項９に記載のコンピュータプログラムを記憶した機械可読記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両、特に自動運転可能車両における保護されていない荷物を識別する方法に関する。さらに、本発明は、制御装置、コンピュータプログラム及び機械可読記憶媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

背景技術
車両における荷物の輸送時には、荷物の適当な保護が交通安全のために必須である。手動運転車両又は運転者によって操縦される車両においては、運転者によって荷物の保護が行われる。その際、運転者は、荷物の保護及びルーズな荷物に関する車両の監視のタスクを担当する。しかし、特に完全自動運転を行う車両においては、荷物の保護及び監視を担当し得る運転者は、存在しない。

【0003】

荷物の重心を求めてこれを時間的に追跡する、保護されていない荷物を識別する方法が既に公知である。この場合、荷物の重心が時間と共に変化することによって、荷物が荷室内においてずれるかどうかを確認することができる。このような方法は、特にトラックトレーラ又はコンテナにおいて使用可能である。重心の位置は、留め具によって、又は、ホイールの負荷の差によって、求めることができる。しかし、こうした不安定な荷物の識別には、荷室内における荷物の大幅な移動を要する。この場合、荷物のわずかなずれは、充分には識別することができない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

発明の開示
本発明の基礎となる課題は、自動運転車両によって輸送される輸送物の運動を正確に識別する方法を提案することにあると理解されたい。

【課題を解決するための手段】

【0005】

この課題は、各独立請求項のそれぞれの対象によって解決される。本発明の有利な構成は、それぞれの従属請求項の対象となっている。

【0006】

本発明の一態様によれば、車両における保護されていない荷物を識別する方法が提案される。車両は、好適には、完全自動運転可能車両として構成されるものとしてよい。当該方法を実行するために、車両側又は車両外部に配置可能な制御装置を使用することができる。

【0007】

１つのステップにおいて、少なくとも１つの加速度センサによって求められた、横方向加速度及び／又は長手方向加速度の形態の測定データが受信される。ここで、加速度データは、車両によって求められる。

【0008】

続いて行われる加速度センサの測定データの評価において、測定された横方向加速度又は長手方向加速度が限界値を上方超過するかどうかが検査される。限界値の上方超過が確認されると、保護されていない荷物を識別するための時間インターバルが開始される。この場合、当該時間インターバルは、直接的に、又は、時間オフセットを伴って、開始することができる。

【0009】

次いで、開始された時間インターバル中に、少なくとも１つのセンサによって求められた測定データが受信され、受信された測定データの所定の時間後の導関数が計算される。

【0010】

例えば、受信された測定データの所定の時間後の導関数が閾値を上方超過すると、イベントが計数される。保護されていない荷物は、開始された時間インターバル中に計数されるイベントが下限値に到達した場合に識別される。

【0011】

当該方法により、自動運転車両において緩んだ荷物の確実かつ高感度の識別を行うことができる。この場合、例えば、個々の凹穴により生じ得る個々の誤検出を回避することができる。このようにして、定義された期間又は時間インターバル中の荷物の運動学的インパルスの測定により、偽陽性の結果が阻止される。

【0012】

この場合、加速度センサの測定データは、荷物保護の検査の必要性のための初期トリガとして使用することができる。

【0013】

時間インターバル中のイベントの識別は、加速度センサの測定データに限定されない。この場合、種々異なるセンサ、例えばマイクロフォン、シャシの変位センサ、エアサスペンションのセンサなどを、時間インターバル中のイベントを求めるために使用することができる。起動された時間インターバル中に、受信された測定データの所定の時間後の導関数が、イベントのトリガ及び計数に利用される。この場合、測定データの所定の時間後の導関数は、２つの連続する時点の測定データ間の差を表しており、各時点での、時間に関してグラフに書き込まれた測定データの接線の傾きに対応する。

【0014】

イベントは、荷物の運動によってトリガされ、測定データに基づいて、少なくとも１つのセンサによって記録される。

【0015】

本発明のさらなる態様によれば、方法を実行するように構成された制御装置が提供される。制御装置は、例えば、車両側の制御装置、車両外部の制御装置、又は、車両外部のサーバユニット、例えばクラウドシステムであるものとしてよい。

【0016】

さらに、本発明の一態様によれば、コンピュータ又は制御装置によるコンピュータプログラムの実行のときに本発明に係る方法を実施させるための命令を含むコンピュータプログラムが提供される。

【0017】

本発明のさらなる態様によれば、本発明に係るコンピュータプログラムを記憶した機械可読記憶媒体が提供される。

【0018】

車両は、ＢＡＳｔ規格に従って支援され、部分自動運転可能、高度自動運転可能、及び／又は、完全自動運転可能、又は、運転者なしで運転可能であるものとしてよい。

【0019】

車両は、例えば、乗用車、トラック、トレーラ、パテ車、ロボットタクシーなどであるものとしてよい。車両は、道路上において運転されるものに限定されているわけではない。むしろ、車両は、船舶、航空機、例えば、輸送用ドローンなどとしても構成することが可能である。

【0020】

一実施例によれば、時間インターバルは、横方向加速度が限界値を上方超過した時に、

【数1】

の時間オフセットを有する開始時点と

【数2】

の終了時点とで開始される。

【0021】

代替的に、時間インターバルは、長手方向加速度が限界値を上方超過した時に、

【数3】

の時間オフセットを有する開始時点と

【数4】

の終了時点とで開始される。

【0022】

この場合、開始時点の時間オフセットは、横方向又は長手方向におけるそれぞれの加速度と、対応する方向での車両の荷室寸法とに依存する。従って、縦方向加速度が求められた場合には、荷室の長さが重要であり、荷物の横方向加速度が求められた場合には、荷室の幅が重要である。

【0023】

荷室は、車両自体内、例えば、トランクルーム又は後部シートベンチ、車両構造部、ルーフ荷物キャリア又はルーフボックス、トレーラ、サドル台などに配置することが可能である。

【0024】

さらに他の実施形態によれば、測定データの所定の時間後の導関数は、少なくとも１つの微分回路により計算される。この場合、微分回路は、ハードウェア又はソフトウェアの形態で形成されるものとしてよい。この場合、測定データが、微分回路又は差動増幅器の入力側に供給される。続いて、微分回路の出力側に、測定データの所定の時間後の時間変化量又は導関数が形成される。このような措置によって、開始された時間インターバル中のイベントが技術的に容易に記録される。

【0025】

他の実施例によれば、開始された時間インターバル中に、少なくとも１つの加速度センサ、音波センサ、車両のエアサスペンションのセンサ、マイクロフォン、及び／又は、距離センサ、例えば、車両のホイールサスペンションの距離センサから、測定データが受信される。これにより、それぞれ異なるセンサからの測定データに基づいて荷物保護の検査が行われる。このように、当該方法は、種々異なるセンサを用いて実現可能である。

【0026】

さらなる実施形態によれば、開始された時間インターバル中に計数されるイベントが下限値に到達した場合、警告メッセージを出力するための制御命令が形成される。上記の措置によって保護されていない荷物又はルーズな荷物が少なくとも１つの車両において記録された場合、当該車両又は車両フリートの通信オペレータは、車両の制御装置による報告を受けることができる。

【0027】

警告メッセージは、通信コネクションにより伝送することができる。通信コネクションは、例えば、無線伝送技術を基礎としたものであってよい。特に、警告メッセージは、ＷＬＡＮ、ＵＭＴＳ、ＧＳＭ、５Ｇなどの伝送規格を用いて送信することができる。

【0028】

さらなる実施例によれば、開始された時間インターバル中に計数されるイベントが下限値に到達した場合、車両が安全状態へ移行され、及び／又は、車両ダイナミクスが低減される。車両及び荷物の構成によっては、車両ダイナミクスの低減のみで十分に安全な輸送を保証することができる。

【0029】

荷物が特に注意を要する物である場合、又は、荷物が車両に対して大きい質量を有している場合に、荷物の安全性が欠如したときには、道路交通における危険を排除するために、車両の安全状態への移行が有利であり得る。このために、車両は、路肩に駐車されるものとしてよく、又は、次の駐車可能スペース若しくはサービスエリアまで操縦されるものとしてよい。

【0030】

続いて、保護されていない荷物を有するために安全状態へ移行された車両につき、検査が行われるものとしてよい。この場合、車両のルーズな荷物に対して手動で保護を行うことができ、荷物を有する車両のさらなる走行を保証することができる。

【0031】

以下においては、著しく簡略化された概略図に即して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】一実施形態による方法を説明するための、荷室を備えた車両の平面図である。

【図2】一実施形態による方法を説明するための概略的なフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0033】

図１は、一実施形態による方法４を説明するための、荷室２を有する車両１の平面図を示している。方法４については、図２において詳しく説明する。

【0034】

車両１は、種々異なるセンサ８，１０，１２から測定データを受信して評価することができる制御装置６を有する。例えば、車両１は、加速度センサ８を有し得るものであり、この加速度センサ８の測定データは、荷物保護の初期検査のために利用可能である。加速度センサ８は、例えば、車両１のシャシに配置可能である。

【0035】

車両１の荷室内には、例えば、輸送品又は荷物１４が存在している。図示の実施例においては、荷室２は、車両１の後部シートベンチ又はトランクルームの形態で構成されている。車両１は、ＢＡＳｔ規格によれば、完全自動化された車両として構成されるものとしてよく、従って、運転者なしで運転可能である。

【0036】

他のセンサ１０は、例えばマイクロフォン又は内部空間マイクロフォンとして構成可能である。さらに、距離センサとして構成されたセンサ１２からの測定データを制御装置６によって受信することもできる。

【0037】

制御装置６は、さらに、通信オペレータ１８への通信コネクション１６を形成可能である。

【0038】

図示の実施例においては、通信コネクション１６は、ＬＴＥコネクション又はＷＬＡＮコネクションの形態で形成可能である。特に、通信コネクション１６は、指示を受信するために、又は、警告メッセージを伝送するために、使用可能である。

【0039】

図２には、一実施形態による方法４を説明するための概略的なフローチャートが示されている。方法４は、車両１内の保護されていない荷物１４を識別するために用いられ、好適には制御装置６によって実行可能である。

【0040】

実質的に、方法４は、複数のセクションに分割することができる。ここで、第１のセクションにおいては、イベントを計数するための時間インターバルの開放が行われる。

【0041】

第２のセクション中に収集されたイベントの計数に基づいて、保護されていない荷物又はルーズな荷物１４を検出することができる。

【0042】

方法４の第３のセクションは、求められた保護されていない荷物１４に対する応答を形成するように構成されている。応答は、例えば、警告メッセージの形態で、及び／又は、車両１を安全状態へ移行させることによって、実現することができる。

【0043】

第１のステップ２０においては、少なくとも１つの加速度センサ８によって求められた測定データが、横方向加速度ａ_ｙ及び／又は長手方向加速度ａ_ｘの形態で受信される。

【0044】

求められた測定データは、限界値識別部２２により、予め定義された限界値と比較される。限界値は、較正において予め定義しておくことができる。

【0045】

測定された横方向加速度ａ_ｙ及び／又は長手方向加速度ａ_ｘが限界値を上方超過した時に、イベント計数期間において、保護されていない荷物１４を識別するための時間インターバル２４が開始される。

【0046】

当該限界値は、例えば、車両１の荷室２に対する保護されていない荷物１４の衝突によって上方超過され得る。時間インターバル２４は、直接の開始時点、又は、時間遅延を伴った開始時点ｔ_０を有し得る。相応に、時間インターバル２４は、調整された終了時点ｔ_ｅｎｄを有し得る。

【0047】

ここで、開始時点ｔ_０及び終了時点ｔ_ｅｎｄは、横方向加速度ａ_ｙが限界値を上方超過した時に、式

【数5】

及び

【数6】

によって計算することができ、長手方向加速度ａ_ｘが限界値を上方超過した時に、式

【数7】

及び

【数8】

によって計算することができる。ここで、ｂ_ｉは、荷室２の幅に対応し、ｌ_ｉは、荷室２の長さに対応する。

【0048】

例えば、イベント計数ウィンドウ又は時間インターバル２４の中ほどにおいて、横方向加速度ａ_ｙがかかったときに、ルーズな対象物又は荷物１４が荷室２の内室左側から内室右側へと滑り、そこで壁に衝突する時点が生じ得る。

【0049】

開始された時間インターバル２４中に、少なくとも１つのセンサ８，１０，１２によって求められた測定データが受信され、受信された測定データの時間変化量又は時間的な導関数２６，２８，３０が計算される。このことは、例えば制御装置６に組み込まれている複数の差動増幅器２６，２８，３０によって行うことができる。

【0050】

各センサ８，１０，１２は、ここでは、対応する測定データを当該測定データの所定の時間後の導関数へと変換する、別個の差動増幅器２６，２８，３０を有し得る。

【0051】

測定データは、ホイールサスペンションの複数の距離センサ１２によって評価される。例えば、４つのホイールサスペンションの全てが、固有の距離センサ１２を有し得る。各距離センサ１２は、距離又は区間ｄ_１，ｄ_２，ｄ_３，ｄ_４の形態で測定データを求めることができる。

【0052】

少なくとも１つの内室マイクロフォン１０は、音圧レベル計算部３２によって音圧レベルＬ_ｐへと変換される音波信号の形態の測定データを求めることができる。

【0053】

続いて、各時間測定データが、アクティブな時間インターバル２４中に時間的に導出される２６，２８，３０。横方向加速度ａ_ｙ及び／又は長手方向加速度ａ_ｘの所定の時間後の導関数２６により、横方向における痙攣的運動ｊ_ｙ及び／又は長手方向における痙攣的運動ｊ_ｘが得られる。

【0054】

次いで、測定データの所定の時間後の導関数が閾値識別３４，３６，３８にかけられる。受信された測定データの所定の時間後の導関数が閾値を上方超過したときに、イベントが計数される。

【0055】

イベントの計数は、時間インターバル２４中アクティブであるイベントカウンタ４０によって行うことができる。

【0056】

開始された時間インターバル２４中に計数されるイベントが下限値４２に到達した場合に、保護されていない荷物が識別される。

【0057】

保護されていない荷物が識別された場合には、制御装置６により、応答４４をトリガすることができる。このために、制御装置６は、警告メッセージを発報できるようにするための又は車両１を安全状態へ移行できるようにするための制御命令を形成することができる。

【図1】

【図2】