特表 2022-543591 周囲のエリア内で車両を位置特定するための方法およびデバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-10-13

(54)【発明の名称】周囲のエリア内で車両を位置特定するための方法およびデバイス

(51)【国際特許分類】

   B60W 60/00 20200101AFI20221005BHJP

   B60W 40/02 20060101ALI20221005BHJP

   G08G 1/16 20060101ALI20221005BHJP

   G06T 7/70 20170101ALI20221005BHJP

【ＦＩ】

B60W60/00

B60W40/02

G08G1/16 C

G06T7/70 A

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022506561

(86)(22)【出願日】2020-07-27

(85)【翻訳文提出日】2022-03-30

(86)【国際出願番号】 EP2020071077

(87)【国際公開番号】W WO2021018815

(87)【国際公開日】2021-02-04

(31)【優先権主張番号】102019120778.9

(32)【優先日】2019-08-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】508108903

【氏名又は名称】ヴァレオ・シャルター・ウント・ゼンゾーレン・ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100120031

【弁理士】

【氏名又は名称】宮嶋 学

(74)【代理人】

【識別番号】100127465

【弁理士】

【氏名又は名称】堀田 幸裕

(74)【代理人】

【識別番号】100196047

【弁理士】

【氏名又は名称】柳本 陽征

(72)【発明者】

【氏名】セバスティアン、ツター

(72)【発明者】

【氏名】ロルフ、ドゥビツキー

【テーマコード（参考）】

3D241

5H181

5L096

【Ｆターム（参考）】

3D241BA00

3D241CE06

3D241DB01A

5H181AA01

5H181BB04

5H181BB17

5H181BB18

5H181CC03

5H181CC04

5H181CC14

5H181FF13

5H181FF27

5H181LL01

5H181LL02

5H181LL04

5L096AA06

5L096BA04

5L096CA04

5L096FA69

(57)【要約】

本発明は、環境内で車両（１）を位置特定するための方法であって、一次センサシステム（２、３４、４１、５２）を提供するステップと、二次センサシステム（４、３５、４４、５６）を提供するステップであって、二次システムが、一次システムのための保護を提供するように設計されており、一次センサシステムおよび二次センサシステムが、車両を完全に制御するように設計されている、ステップと、一次センサシステムおよび二次センサシステムを介して、環境データを検出するステップと、コンピュータシステムを介して、一次センサシステムおよび二次センサシステムの環境データから環境マップを作成するステップと、一次センサシステムの作成された環境マップ、および二次センサシステムの作成された環境マップを、コンピュータシステムに送信するステップと、コンピュータシステムを介して、少なくとも１つの妥当性チェック済み一次センサシステム部分マップおよび少なくとも１つの妥当性チェック済み二次センサシステム部分マップを生成するステップと、妥当性チェック済み一次センサシステム部分マップを一次センサシステムに送信し、妥当性チェック済み二次センサシステム部分マップを二次センサシステムに送信するステップと、一次センサシステムの環境データを妥当性チェック済み一次センサシステム部分マップと比較することによって、および二次センサシステムの環境データを妥当性チェック済み二次センサシステム部分マップと比較することによって、環境内で車両を位置特定するステップと、一次センサシステムによる車両の位置特定を、二次センサシステムによる車両の位置特定と比較するステップと、を含む、方法に関する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

環境内で車両（１）を位置特定するための方法であって、
一次センサシステム（２、３４、４１、５２）を提供するステップと、
二次センサシステム（４、３５、４４、５６）を提供するステップであって、前記二次システム（４、３５、４４、５６）が、前記一次システム（２、３４、４１、５２）のための保護を提供するように設計されており、前記一次センサシステム（２、３４、４１、５２）および前記二次センサシステム（４、３５、４４、５６）が、前記車両（１）を完全に制御するように設計されている、ステップと、
前記一次センサシステム（２、３４、４１、５２）および前記二次センサシステム（４、３５、４４、５６）を介して、環境データを検出（１１、２４）するステップと、
コンピュータシステムを介して、前記一次センサシステム（２、３４、４１、５２）および前記二次センサシステム（４、３５、４４、５６）の前記環境データから環境マップ（１８、６４、４２、３１、６６、４５）を作成するステップと、
前記一次センサシステム（２、３４、４１、５２）の作成された前記環境マップ（１８、６４、４２）、および前記二次センサシステム（４、３５、４４、５６）の作成された前記環境マップ（３１、６６、４５）を、前記コンピュータシステムに送信するステップと、
前記コンピュータシステムを介して、少なくとも１つの妥当性チェック済み一次センサシステム部分マップ（２０、５１、７４）および少なくとも１つの妥当性チェック済み二次センサシステム部分マップ（３３、５５、７６）を生成するステップと、
前記妥当性チェック済み一次センサシステム部分マップ（２０、５１、７４）を前記一次センサシステム（２、３４、４１、５２）に送信し、前記妥当性チェック済み二次センサシステム部分マップ（３３、５５、７６）を前記二次センサシステム（４、３５、４４、５６）に送信するステップと、
前記一次センサシステム（２、３４、４１、５２）の前記環境データを前記妥当性チェック済み一次センサシステム部分マップ（３３、５５、７６）と比較することによって、および前記二次センサシステム（４、３５、４４、５６）の前記環境データを前記妥当性チェック済み二次センサシステム部分マップ（３３、５５、７６）と比較することによって、前記環境内で前記車両（１）を位置特定するステップと、
前記一次センサシステム（２、３４、４１、５２）による前記車両の前記位置特定を、前記二次センサシステム（４、３５、４４、５６）による前記車両の前記位置特定と比較するステップと、
前記車両（１）の前記位置特定が所定の制限内にある場合に、前記一次センサシステム（２、３４、４１、５２）を介して、および前記二次センサシステム（４、３５、４４、５６）を介して、前記車両（１）の自動運転を継続するためのクリアランスを付与するステップと、
２つの前記センサシステム（２、３４、４１、５２、４、３５、４４、５６）のうちの一方の前記クリアランスが付与されておらず、かつ２つの前記センサシステム（２、３４、４１、５２、４、３５、４４、５６）のうちの一方からの前記車両（１）の前記位置特定が前記所定の制限内にないとすぐに、運転手順を実行するステップと、
を含む、方法。

【請求項2】

少なくとも１つの妥当性チェック済み一次センサシステム部分マップ（３３、５５、７６）および少なくとも１つの妥当性チェック済み二次センサシステム部分マップ（３３、５５、７６）を生成する前記ステップが、
前記一次センサシステム（２、３４、４１、５２）の前記環境マップ、および前記二次センサシステム（４、３５、４４、５６）の前記環境マップに基づいて、融合マップ（７２）を作成（６９）するステップと、
前記融合マップ（７２）を使用して、前記妥当性チェック済み一次センサシステム部分マップ（３３、５５、７６）を作成し、および前記妥当性チェック済み二次センサシステム部分マップ（３３、５５、７６）を作成するステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

コンピューティングシステムが、前記一次センサシステムのコンピューティングユニット、および前記二次センサシステムのコンピューティングユニットを備え、環境マップが、前記一次センサシステム（２、３４、４１、５２）の前記コンピューティングユニットおよび前記二次センサシステム（４、３５、４４、５６）の前記コンピューティングユニットを介して、前記一次センサシステム（２、３４、４１、５２）および前記二次センサシステム（４、３５、４４、５６）の、前記環境データから作成されること
を特徴とする、請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

前記コンピューティングシステムが、第３のコンピューティングユニット（６０）を備え、少なくとも１つの妥当性チェック済み一次センサシステム部分マップ（３３、５５、７６）および少なくとも１つの妥当性チェック済み二次センサシステム部分マップ（３３、５５、７６）を生成する前記ステップが、前記第３のコンピューティングユニット（６０）上で実行されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記第３のコンピューティングユニット（６０）が、バックエンド（６０）の一部であり、前記バックエンド（６０）が、前記車両（１）の外側に位置付けられていること
を特徴とする、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記一次センサシステム（２、３４、４１、５２）の作成された前記環境マップ（１８、６４、４２）、および前記二次センサシステム（３１、６６、４５）の作成された前記環境マップを前記コンピュータシステムに送信する前記ステップが、無線データリンクを介して実行されること
を特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項7】

前記一次センサシステム（２、３４、４１、５２）が、カメラベースのセンサシステムであることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項8】

前記二次センサシステム（４、３５、４４、５６）が、ライダベースのセンサシステムであることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項9】

運転手順を実行する前記ステップが、緊急制動手順、もしくは車線内での停止手順、もしくは車線内での遅い惰行、または運転者に対する前記車両を完全に取って代わるための要求を含むこと
を特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項10】

環境内で車両（１）を位置特定するためのデバイスであって、前記デバイスが、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法を実行するように設計されていることを特徴とする、デバイス。

【請求項11】

請求項１から９のいずれか一項に記載の方法を実行するように設計されたモジュールを少なくとも有する、運転者支援システム。

【請求項12】

コンピュータ可読媒体に記憶されたプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータプログラム製品が電子制御ユニットのプロセッサ上で実行されると、前記プログラムコード手段は、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法を実行する、コンピュータプログラム製品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、環境内で車両を位置特定するための方法に関する。本発明はまた、環境内で車両を位置特定するためのデバイスに関する。本発明はさらにまた、運転者支援システムに、およびコンピュータプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

将来の運転者支援システムは、現在の運転ステータスに関する情報に加えて、環境検出およびモデル化を必要とするであろう。支援機能の複雑さに応じて、これは、異なるレベルの詳細を有し、例えば自動制動介入などの、安全システムに対しては最も高い要件が適用されるであろう。潜在的な衝突相手の幾何学的特徴と動的特徴の両方を、可能な限り正確に決定する必要がある。現在利用可能なセンサシステムはすべての要件を満たすことができないため、異種センサのセンサデータ融合が必要である。動的物体特性を決定することに関するレーダセンサの利点は、ここでは、幾何学的特徴を決定することに関する光学システムの利点と組み合わされ得る。しかしながら、最適な融合のために、様々な面を考慮する必要がある。

【0003】

現代的な運転者支援システムは、運転者をサポートして定型的な活動の負担を軽減する純粋な快適性システムから、事故という結果の低減または回避に積極的に寄与する警告および安全システムに向かう開発傾向を示しつつある。この場合、クルーズ制御システムからプレクラッシュまたは衝突回避システムへのステップは、センサベースの周囲検出にかなりの要求を置いており、物体の動力学だけでなくそれらの形状パラメータも考慮に入れる必要がある。

【0004】

カメラベースのシステムは、従来技術から既に知られており、動作中に環境を知覚して処理し、そこから移動中のルートの静的環境のミニマップを導出する。これらのミニマップは、移動無線リンクを介してバックエンドに送られる。これらのミニマップは、次いで、適切な方法を使用してより大きなマップに統合され、または記憶されたマップが、適切なアルゴリズムを使用して更新される。カメラセンサシステムの弱点、例えば、太陽が低いときに車線が検出されない、または隠れた交通標識が検出されないことを回避するために、次に、記憶されたマップの一部（部分マップ）が、移動無線リンクを介して自動車両に返送される。車両システムは、受信したマップ内でそれ自体を精密に位置特定するために、カメラの知覚を使用し、そのカメラの知覚を、受信したマップと比較する。

【0005】

これらのカメラベースのシステムの不利な点は、唯一の冗長化がデジタルマップの使用であることである。しかしながら、これは、道路利用者を含まないし、システム的な誤りも含み得る。したがって、これは、部分的な冗長化しか伴わない。このシステムは、単一のカメラのみに基づいているため、カメラが、すべての道路利用者を検出しない場合があり得る。障害物の検出に関してカメラがシステム的な誤りを有する場合もあり得る。すると、これら障害物は、車両内でも、マップ上でも、部分マップ上でも、知覚されない。これは、不可避的に事故につながるであろうし、当該事故において、運転者は、不注意だったのであり、かつ、システムは、すべての関連性のある情報を知覚することも、デジタルマップを介してそれを受信することも、できなかったのであり、ここで、当該デジタルマップは、特定の状況下では、古くなっているのであり得る。

【0006】

従来技術は、センサ融合および異種センサシステム（例えば、カメラ、レーダ、ライダ）の助けで知覚を改善するシステムも開示している。しかしながら、あらゆるセンサシステムは、その弱点を有するため、これは、数多くのセンサが使用されることにつながり、したがって高いシステムコストにつながる。高いシステムコストは、これまで、自動車両自体が大規模に確立されることができるようになることへの、障壁であった。

【0007】

現在利用可能な自動運転システムは、たいていカメラおよびレーダセンサを使用する。カメラの利点は、意味情報であり、レーダの利点は、正確な距離情報である。しかしながら、レーダセンサの弱点は、不十分な横方向位置分解能にあり、プラスチックで作られた物体またはレーダ後方散乱断面が小さい物体をレーダセンサが全く検出できないかまたは非常に不十分にしか検出できないということにある。デジタルマップは、レーダセンサを使用して構築されてもよいが、これらは、たいてい質が不十分でしかなく、意味情報をほとんどまたは全く含まない。加えて、レーダセンサシステムでは車線を識別することができない。

【0008】

独国特許出願公開第１０２００７０５８１９２号明細書は、動力車両内に設けられた複数の支援システムのための中央制御器を記載しており、その各々は、個別に動作し、そのうちの少なくとも１つの支援システムは、周囲センサを装備している。中央制御器は、個別の支援システムに接続されており、支援システムからセンサ情報を受信して、それを評価し、支援システムにステータスおよび／または制御コマンドを返して報告するように設計されている。支援システムを介して運転動力学に安全関連の介入をすることを実装することができるようにもするために、中央制御器が、中央制御器から受信した様々なセンサ情報の分析的冗長性を介して個別の支援システムからの非冗長センサ情報を検査するように設計された安全監視ユニットを有することが提案されている。

【0009】

独国特許出願公開第１０２０１０００３３７５号明細書は、電子制御器と、車両の周囲の物体を検出するためのセンサ手段と、車両の警告制御または調節システムのための標的物体としての物体の関連性に関して車両の周囲の物体をアセスメントするための評価手段とを有する車両の周囲アセスメントシステムを開示しており、制御器は、センサ手段に接続されており、かつ評価手段を備える。制御器は、第１のセンサ手段によっておよび第２のセンサ手段によって物体が検出されることができるように、設計されている。制御器の第１の動作モードでは、物体は、それが第１のセンサ手段によっておよび第２のセンサ手段によって両方で検出される場合にのみ、関連性のある標的物体であると見なされる。制御器の第２の動作モードでは、物体は、それが第１のセンサ手段によってのみ検出される場合、関連性のある標的物体として選択される。

【0010】

独国特許出願公開第１０２０１２２１５４６５号明細書は、物体情報をフィルタリングするための方法を開示しており、第１の物体情報および第２の物体情報が、読み込まれ、第１の物体情報は、第１のセンサによって検出されて識別される少なくとも１つの物体を表し、第２の物体情報は、第２のセンサによって検出されて識別される少なくとも２つの物体を表し、第１のセンサは、第１のセンサ原理に基づいており、第２のセンサは、第２のセンサ原理に基づいており、第１のセンサ原理は、第２のセンサ原理とは異なっており、第２の物体情報内の物体のうちの少なくとも１つは、第１の物体情報内にも表されており、物体であって、第２の物体情報内に表されており、かつ第２の物体情報内に表されていない、物体を表すフィルタリングされた物体情報が、出力される。

【0011】

欧州特許第２６０４４７８号明細書は、センサ、例えばセンサ装置のレーダセンサおよびカメラセンサから受信したデータの、データ融合からの情報に基づいて、マルチセンサ装置の実際の性能パラメータを決定するための方法を開示している。データ融合は、実際の車両環境を検出するために実行される。確認されたパラメータは、センサ装置の期待される性能パラメータと比較される。実際のパラメータと期待されるパラメータとの比較結果に基づいて、センサの機能不良があるかどうかについて判定が実行される。

【0012】

欧州特許第３２０８６３５号明細書は、レーダまたはライダデータとカメラからのイメージとの低レベル融合を実行する方法およびシステムを開示している。システムは、レーダセンサと、カメラと、制御システムとを備える。レーダセンサは、レーダ視野内の物体から反射された、レーダ信号を取得するために使用される。カメラは、レーダ視野に重なるカメラ視野内の物体のイメージを記録するために使用される。制御システムは、レーダセンサおよびカメラに接続されている。制御システムは、レーダ信号によって表示されるイメージ内におけるレーダ検出の位置を決定し、レーダ検出に基づいてイメージのパラメトリック曲線を決定し、レーダ検出から導出されるパラメトリック曲線に基づいてイメージの関心のあるエリアを定義し、物体のアイデンティティを決定するためにイメージの関心のあるエリアを処理するように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0013】

【特許文献1】独国特許出願公開第１０２００７０５８１９２号明細書

【特許文献2】独国特許出願公開第１０２０１０００３３７５号明細書

【特許文献3】独国特許出願公開第１０２０１２２１５４６５号明細書

【特許文献4】欧州特許第２６０４４７８号明細書

【特許文献5】欧州特許第３２０８６３５号明細書

【発明の概要】

【0014】

したがって、上述の従来技術から進んで、本発明は、環境内で車両を位置特定するための方法を特定するという目的に基づいており、当該方法において、冗長なシステムによって位置特定が改善され、それによって車両の自動運転のためのシステムの可用性およびフェイルセーフ性が改善される。

【0015】

本発明によれば、独立請求項の特徴によって目的が達成される。本発明の有利な実施形態は、従属請求項において特定される。

【0016】

本発明によれば、このようにして特定されるのは、環境内で車両を位置特定するための方法であって、
一次センサシステムを提供するステップと、
二次センサシステムを提供するステップであって、二次システムが、一次システムのための保護を提供するように設計されており、一次センサシステムおよび二次センサシステムが、車両を完全に制御するように設計されている、ステップと、
一次センサシステムおよび二次センサシステムを介して、環境データを検出するステップと、
コンピュータシステムを介して、一次センサシステムおよび二次センサシステムの環境データから環境マップを作成するステップと、
一次センサシステムの作成された環境マップ、および二次センサシステムの作成された環境マップを、コンピュータシステムに送信するステップと、
コンピュータシステムを介して、少なくとも１つの妥当性チェック済み一次センサシステム部分マップおよび少なくとも１つの妥当性チェック済み二次センサシステム部分マップを生成するステップと、
妥当性チェック済み一次センサシステム部分マップを一次センサシステムに送信し、妥当性チェック済み二次センサシステム部分マップを二次センサシステムに送信するステップと、
一次センサシステムの環境データを妥当性チェック済み一次センサシステム部分マップと比較することによって、および二次センサシステムの環境データを妥当性チェック済み二次センサシステム部分マップと比較することによって、環境内で車両を位置特定するステップと、
一次センサシステムによる車両の位置特定を、二次センサシステムによる車両の位置特定と比較するステップと、
車両の位置特定が所定の制限内にある場合に、一次センサシステムを介して、および二次センサシステムを介して、車両の自動運転を継続するためのクリアランスを付与するステップと、
２つのセンサシステムのうちの一方のクリアランスが付与されておらず、かつ２つのセンサシステムのうちの一方からの車両の位置特定が所定の制限内にないとすぐに、運転手順を実行するステップと、
を含む、方法である。

【0017】

したがって、本発明の基本的な考えは、一次センサシステムの環境データを妥当性チェック済み一次センサシステム部分マップと比較することによって、および二次センサシステムの環境データを妥当性チェック済み二次センサシステム部分マップと比較することによって、環境内で車両を位置特定するという考えである。これにより、異種知覚を有する冗長なシステムが提供される。二次センサシステムは、一次センサシステムが、故障した場合、もはや動作していない場合、または限られた範囲でしかそれを利用できないことを確定した場合における、フォールバックレベルを追加的に実装する。これにより、システムの可用性およびフェイルセーフ性が改善される。加えて、二次センサシステムは、妥当性チェック済み部分マップを介して一次センサシステムの能動知覚を改善することに寄与し、それによってまた車両の自動運転機能を改善する。

【0018】

本発明の有利な一実施形態では、少なくとも１つの妥当性チェック済み一次センサシステム部分マップおよび少なくとも１つの妥当性チェック済み二次センサシステム部分マップを生成するステップは、
一次センサシステムの環境マップ、および二次センサシステムの環境マップに基づいて、融合マップを作成するステップと、
融合マップを使用して、妥当性チェック済み一次センサシステム部分マップを作成し、および妥当性チェック済み二次センサシステム部分マップを作成するステップと、
をさらに含む。

【0019】

本発明のさらに有利な実施形態では、コンピューティングシステムは、一次センサシステムのコンピューティングユニットおよび二次センサシステムのコンピューティングユニットを備え、環境マップは、一次センサシステムのコンピューティングユニットを介して一次センサシステムの環境データから作成され、および、環境マップは、二次センサシステムのコンピューティングユニットを介して二次センサシステムの環境データから作成される。

【0020】

本発明の有利な一実施形態では、コンピューティングシステムは、第３のコンピューティングユニットを備え、少なくとも１つの妥当性チェック済み一次センサシステム部分マップおよび少なくとも１つの妥当性チェック済み二次センサシステム部分マップを生成するステップは、第３のコンピューティングユニット上で実行される。

【0021】

本発明のさらに有利な実施形態では、第３のコンピューティングユニットは、バックエンドの一部であり、バックエンドは、車両の外側に位置付けられている。

【0022】

本発明の有利な一実施形態では、一次センサシステムの作成された環境マップ、および二次センサシステムの作成された環境マップをコンピュータシステムに送信するステップは、無線データリンクを介して行われる。

【0023】

本発明のさらに有利な実施形態では、一次センサシステムは、カメラベースのセンサシステムである。

【0024】

本発明の有利な一実施形態では、二次センサシステムは、ライダベースのセンサシステムである。

【0025】

本発明のさらに有利な実施形態では、運転手順を実行するステップは、緊急制動手順、もしくは車線内での停止手順、または車線内での遅い惰行を含む。

【0026】

本発明によれば、また特定されるのは、環境内で車両を位置特定するためのデバイスであり、デバイスは、本発明の上記の実施形態のうちの１つによる方法を実行するように設計されている。

【0027】

本発明によれば、また特定されるのは、本発明の上記の実施形態のうちの１つによる方法を実行するように設計されたモジュールを少なくとも有する、運転者支援システムである。

【0028】

本発明によれば、また特定されるのは、コンピュータ可読媒体に記憶されたプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム製品であって、当該コンピュータプログラム製品が電子制御ユニットのプロセッサ上で実行されると、当該プログラムコード手段は、本発明の上記の実施形態のうちの１つによる方法を実行する、コンピュータプログラム製品である。

【0029】

本発明は、添付の図面を参照して、好ましい実施形態に基づいて以下でより詳細に説明される。示される特徴は、個別におよび組合わせでの両方で、本発明の一態様を表し得る。異なる例示的な実施形態の特徴は、例示的な一実施形態から、別の例示的な実施形態に移されてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】様々なセンサシステムの示された検出範囲を有する、自動車両の概略図である。

【図2】本発明の例示的な一実施形態による、環境内で車両を位置特定するための方法を実行するためのデバイスの概略ブロック図である。

【図3】本発明の例示的な一実施形態による、送信の概略ブロック図である。

【図4】本発明の例示的な一実施形態による、妥当性チェック済み部分マップの受信の概略ブロック図である。

【図5】本発明の例示的な一実施形態による、バックエンドにおける方法の処理プロセスの概略フローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0031】

図１は、２つの異なるセンサシステム２、４を有する自動車両１を示す。センサシステム２、４は、例えば、カメラベースのシステム２および、他方、ライダベースのシステム４であってもよい。図１は、センサシステム２、４が、車両１の移動方向６に配置されており、かつ異なる検出範囲３、５を有することを示す。これらセンサシステム２、４のうちの一方は、この場合、一次センサシステム２を構成し、他方は、二次センサシステム４を構成する。例として、カメラベースのシステム２は、一次センサシステム２の役割を担うことができる。しかしながら、一次センサシステムの役割は、ライダベースのシステム４によって担うこともできる。高価な３６０°センサも、特に大きい水平検出範囲を有するセンサも、ライダセンサ４のために必要とされないことが、このシステムでは特に有利である。約１００～１２０°の水平検出範囲で十分である。フラッシュライダを、ライダベースのセンサシステム４に使用することもできる。ここでのフラッシュライダの利点は、例えば交通標識または交通信号灯などの、意味情報の知覚である。製造コストも非常に低い。

【0032】

図２は、本発明の例示的な一実施形態による、環境内で車両１を位置特定するための方法のデータ処理の概略ブロック図を示す。デバイスは、２つのセンサシステム２、４、すなわち、カメラベースのセンサシステム２およびライダベースのセンサシステム４を備える。

【0033】

カメラベースのセンサシステム２は、この場合、カメラ１０を備え、車両の環境が、当該カメラ１０を介して記録される。カメラ１０は、例えば、車両のフロントカメラ１０であってもよい。フロントカメラ１０を介して環境を記録するとき、静的障害物が記録されるが、他の道路利用者も記録される。次いで、カメラベースのセンサシステムまたは一次センサシステム２、３４、４１、５２の、カメラ１０によって記録された環境データから、環境の環境マップ１８、６４、４２が作成される。環境マップ１８、６４、４２は、特に、環境のミニマップであってもよい。環境マップ１８、６４、４２は、この場合、コンピューティングシステムのコンピューティングユニットを介して作成される。コンピューティングユニットは、特に、カメラベースのセンサシステム２の一部であってもよい。この場合、カメラベースのセンサシステム２のコンピューティングユニットが、必要な信号処理ステップおよび自動運転機能を完全に含むように十分な寸法に作られていることも有利である。

【0034】

以下ではカメラミニマップ２、３４、４１、５２とも呼ばれる、カメラ１０の環境データに基づく一次センサシステム２、３４、４１、５２のミニマップまたは環境マップ１８、６４、４２は、次いで、データリンクを介してさらなるコンピューティングユニット６０に送信される。さらなるコンピューティングユニット６０は、特に、バックエンド６０であってもよい。バックエンド６０はまた、この場合、車両の外側に位置付けられ無線データリンクを介して車両１に接続されていてもよい。例として、移動無線データリンクが、データ送信のために提供されてもよい。特に、移動無線リンクのために、データ送信のための新しい５Ｇ規格に従って提供をすることができ、これは、データ送信のための十分な帯域幅を有する。ミニマップ１８、６４、４２、３１、６６、４５をバックエンド６０に送信するために、図２に示すデバイスは、移動無線送信器２２および移動無線受信器２１を有する。特に、移動無線送信器２２および移動無線受信器２１がカメラベースのセンサシステム２およびライダベースのセンサシステム４によって一緒に使用されるように、提供をすることができる。バックエンド６０に送信されたミニマップ１８、６４、４２は、バックエンド６０のサーバによって受信されて処理され、妥当性チェック済み部分マップ（妥当性チェック済みカメラ部分マップまたは妥当性チェック済み一次センサシステム部分マップ）２０、５１、７４が、作成され、それは、カメラベースのセンサシステム２、４に返送される。

【0035】

カメラベースのセンサシステム２は、一次センサシステム２、３４、４１、５２の環境データを妥当性チェック済み一次センサシステム部分マップ３３、５５、７６と比較することによって、環境内で車両１を位置特定する。

【0036】

ライダベースのセンサシステム４は、ライダセンサ２３を使用して環境を検出する。カメラベースのセンサシステム２とちょうど同様に、ライダベースのセンサシステム４は、静的障害物を検出するが車両１の環境内の他の道路利用者も検出する。これらの取得されたセンサデータから、ライダベースのセンサシステム４はまた、少なくとも１つの環境マップ４、３５、４４、５６または環境のミニマップ（二次センサシステムのライダミニマップまたは環境マップ３１、６６、４５）４、３５、４４、５６を作成し、それをバックエンド６０に送信し、処理および妥当性チェック済み部分マップ（妥当性チェック済み二次センサシステム部分マップまたは妥当性チェック済みライダ部分マップ）３３、５５、７６をこのサーバから受信する。システムは、同様に、ライダセンサによって記録された環境データを妥当性チェック済みライダ部分マップ３３、５５、７６と比較することによって、車両を位置特定する。

【0037】

２つのセンサシステム２、４の信号処理は、原理上、同じ構造を有し同じ処理ステップを含み得る。カメラ１０またはライダセンサ１３を介した環境データの取得１１、２４の後、車両の環境内の物体は、環境データ内で知覚１２、２５される。次いで、車両は、環境内で位置特定１２、２５される。次いで、これらデータを使用して、環境内の、検出された物体および車両１の位置特定に基づいて、可能な対策をスケジュールすること１３、２６ができる。車両１は、一次センサシステム２、３４、４１、５２の環境データを妥当性チェック済み一次センサシステム部分マップ３３、５５、７６と比較することによって、および二次センサシステム４、３５、４４、５６の環境データを妥当性チェック済み二次センサシステム部分マップ３３、５５、７６と比較することによって、環境内で位置特定される。一次センサシステム２、３４、４１、５２による車両の位置特定は、二次センサシステム４、３５、４４、５６による車両の位置特定と比較される。

【0038】

この目的のために、特に、２つのセンサシステム２、４のうちの一方がさらなる測定を開始する前に、クリアランスチェック１４、２７が行われるように、提供をすることができる。

【0039】

両方のセンサシステム２、４は、互いに処理ステップの結果を送り１６、２９、それらが他のセンサシステム２、４のものと適合するかどうかを、規定された制限内まで比較する。この場合、それぞれのセンサシステム２、４は、クリアランス１４、２７を他のセンサシステム２、４に送信する。両方のセンサシステム２、４が、クリアランス１４、２７を付与する場合にのみ、自動運転は、継続される。クリアランスチェック１４、２７は、センサシステム２、４内で直接引き受けられ得るが、車両ロジックの外側でも引き受けられ得る。２つのセンサシステム２、４のうちの一方が、一定の時間にわたってもはやクリアランス１４、２７を付与していないとすぐに、自動運転は、停止され、フォールバックモードへの切替えが、行われる。このフォールバックモードでは、車両１は、乗員および他の道路利用者にとって安全な状態に置かれる。ここでは、運転手順は、両方のセンサシステム２、４によってスケジュールされて送信され、次にこれは、相互にチェックされる。チェックが成功の場合、運転手順は、完了するまで実行される。両方のセンサシステムに適合する運転手順を見つけることができない場合、一次センサシステム２は、制御を取ってそれ自体の運転手順を実行する。

【0040】

一方のセンサシステム２、４が電気的または他の障害に起因してデータをもはや送信していない場合、他のセンサシステム２、４は、車両制御を自動的に取って代わり、それ自体のスケジュールされた運転手順を実行する。これは、通常は車両を制御しない二次センサシステム４によっても、実行され得る。

【0041】

実行される運転手順は、例えば、緊急制動手順、車線内での停止手順であり得るが、車線内での遅い惰行でもあり得る。加えて、車両を再び完全に取って代わるための要求を運転者が受け取るように、提供をすることができる。

【0042】

さらにまた、車両１は、通常使用される一次アクチュエータシステム１９と、一次アクチュエータシステム１９または一次センサシステム２に障害がある場合に使用される、二次アクチュエータシステム３２とを有する。

【0043】

一次センサシステム２および一次アクチュエータシステム１９が、二次センサシステム４および二次アクチュエータシステム３２とは異なる電圧源に接続されていることが有利である。結果として、車両は、２つの電圧源のうちの１つ、または接続された制御器のうちの１つにおける電気的障害の場合、依然として安全な状態に置かれているのであり得る。

【0044】

両方のセンサシステム２、４は、車両１を完全に制御してかつ車両１の自律的な運転を保証するように、設計されている。この場合、各場合において、２つのセンサシステム２、４のうちの一方のみがアクティブであることが有利である。特に、最初に一次センサシステム２がアクティブであって、かつ一次センサシステム２の障害または故障の場合に二次センサシステム４が一次センサシステム２の機能にステップインして当該機能を担うことができることが、有利である。

【0045】

一実施形態では、２つのセンサシステム２、４の知覚を融合することもできる。バックエンド６０へのデータの送信のためだけでなく、この目的のために、データは、適切な形式で処理され、データの量は、削減される。したがって、カメラ１０からの完全なイメージ情報、またはライダセンサ２３の点群を送信する必要はない。これは、バックエンド６０へ、および例えばセンサシステム２、４の制御器間の、両方で限られた量の帯域幅しか利用できないため、有利である。次いで、融合知覚が、他のセンサシステム２、４のデータおよび自己知覚から作成され得、これは、より高い正確性およびより良好な検出率を有し得る。限られた範囲でのみ意味情報を届けることができる、ライダシステム４からの情報も、この場合、カメラ知覚と融合される。したがって、例として、カメラからの意味情報を使用して、情報でライダ知覚を豊かにすることができるのであり、例えば、車線、インフラストラクチャ、または他の道路利用者の一部としての、ライダ点の分類である。このようにして、ライダミニマップとライダ知覚の両方を、カメラミニマップからの情報で豊かにすることができるが、しかしながらこの場合、カメラの意味（ｓｅｍａｎｔｉｃｓ）については、ライダセンサ２３からの精密な情報が、使用される。しかしながら、同様に、カメラ１０による道路利用者、車線、またはインフラストラクチャの検出も、改善することができる。カメラ、特にモノカメラは、限られた範囲でのみ道路利用者間の距離を正しく測定することができる。ここでは、ライダセンサ２３からの物体情報を融合することが有利である。これによって、２つのセンサシステム２、４のより高い可用性および正確性がもたらされる。このようにして二次センサシステム４が、冗長化としておよび妥当性チェックのために使用されるだけでなく、顧客が体験することができる知覚、およびしたがって運転機能の改善にも寄与するため、これは、一次センサシステム２について特に有利である。

【0046】

図３は、本発明の例示的な一実施形態による、一次センサシステム４１および二次センサシステム４４の作成されたミニマップ４２、４５を送信する、送信プロセス４０の概略ブロック図を示す。図３に示すブロック図は、車両からバックエンド６０へのデータ４６の送信を示す。カメラベースのセンサシステム４１およびライダベースのセンサシステム４４によって作成されたミニマップ４２、４５は、車両位置と一緒に移動無線送信器４３に送信されて、移動無線送信器４３によって無線データリンクを介してさらなる処理のためにバックエンド６０に送信される。ミニマップ１８、６４、４２、３１、６６、４５、処理および妥当性チェック済みカメラ部分マップ２０、５１、７４、および妥当性チェック済みライダ部分マップ３３、５５、７６は、バックエンド６０内で作成される。次いで、妥当性チェック済みカメラおよびライダマップ２０、５１、７４、３３、５５、７６は、車両内に配置された移動無線受信器２１に無線データリンクを介して送信される。

【0047】

図４は、本発明の例示的な一実施形態による、妥当性チェック済みカメラ部分マップ２０、５１、７４および妥当性チェック済みライダ部分マップ３３、５５、７６を受信する、受信プロセスの概略ブロック図を示す。移動無線受信器５３は、妥当性チェック済み部分マップ２０、５１、７４、３３、５５、７６を受信し、妥当性チェック済みカメラ部分マップ２０、５１、７４をカメラベースのセンサシステム２に転送し、妥当性チェック済みライダ部分マップ３３、５５、７６をライダベースのセンサシステム４に転送する。

【0048】

図５は、バックエンド６０の概略ブロック図を示す。図５は、カメラベースのセンサシステム２およびライダベースのセンサシステム４のミニマップまたは環境マップ１８、６４、４２、３１、６６、４５を処理する、様々な処理ステップを示す。

【0049】

移動無線基地局６１は、移動無線送信器４３を介して車両１によって送られたカメラベースのセンサシステム２およびライダベースのセンサシステム４のミニマップ１８、６４、４２、３１、６６、４５を受信する。データ６２は、デコード６３されて、バックエンド６０によってさらに処理される。この場合、バックエンド６０は、カメラミニマップ１８、６４、４２およびライダミニマップ３１、６６、４５を各場合において別々に処理し、そこからカメラマップ６５およびライダマップ６７を作成および更新６５、６７する。さらにまた、サーバは、ライダおよびカメラミニマップ１８、６４、４２、３１、６６、４５に基づいて融合マップ７２を作成する。この融合マップ７２は、カメラマップ７０およびライダマップ７１の妥当性をチェック７３、７５するために使用される。例として、それによって、融合されたマップ７２の制限または制約を、カメラマップ７０および／またはライダマップ７１に挿入することができる。いくつかのタイプの物体または障害物は、一方のまたは他のセンサシステムによってシステム的に認識することができないことが知られている。この場合、融合マップ７２は、２つの処理経路の冗長性に悪影響を与えることなく、運転可能な空間をさらに制限するために、使用され得る。妥当性チェック７３、７５では、妥当性チェック済みカメラ部分マップまたは妥当性チェック済み一次センサシステム部分マップ２０、５１、７４は、カメラマップ７０および融合マップ７２から作成され、妥当性チェック済みライダ部分マップまたは妥当性チェック済み二次センサシステム部分マップ３３、５５、７６は、ライダマップ７１および融合マップ７２から作成される。これら部分マップ２０、５１、７４、３３、５５、７６は、エンコードされて、無線データリンクを介して、例えば移動無線基地局６１を介して送られて、自動車両１に対して利用可能にされる。

【符号の説明】

【0050】

１ 自動車両
２ カメラベースのセンサシステム
３ カメラベースのセンサシステムの検出範囲
４ ライダベースのセンサシステム
５ ライダベースのセンサシステムの検出範囲
６ 移動方向
１０ カメラ
１１ 取得（カメラ）
１２ 知覚／位置特定（カメラ）
１３ スケジューリング（カメラ）
１４ クリアランス（カメラ）
１５ 受信（カメラ）
１６ 送信（カメラ）
１７ ライダ知覚、スケジューリング、クリアランスデータ
１８ カメラミニマップ、車両位置
１９ 一次アクチュエータシステム
２０ （妥当性チェック済み）カメラ部分マップ
２１ 移動無線受信器
２２ 移動無線送信器
２３ ライダ
２４ 取得（ライダ）
２５ 知覚／位置特定（ライダ）
２６ スケジューリング（ライダ）
２７ クリアランス（ライダ）
２８ 受信（ライダ）
２９ 送信（ライダ）
３０ カメラ知覚、スケジューリング、クリアランスデータ
３１ ライダミニマップ、車両位置
３２ 二次アクチュエータシステム
３３ （妥当性チェック済み）ライダ部分マップ
３４ カメラベースのセンサシステム
３５ ライダベースのセンサシステム
４０ 車両（送信）
４１ カメラベースのセンサシステム
４２ カメラミニマップ、車両位置
４３ 移動無線送信器
４４ ライダベースのセンサシステム
４５ ライダミニマップ、車両位置
４６ データ
５０ 車両（受信）
５１ 妥当性チェック済みカメラ部分マップ
５２ カメラベースのセンサシステム
５３ 移動無線受信器
５４ データ
５５ 妥当性チェック済みライダ部分マップ
５６ ライダベースのセンサシステム
６０ バックエンド
６１ 移動無線基地局
６２ データ
６３ データデコーディング
６４ カメラミニマップ、車両位置
６５ カメラマップ更新
６６ ライダミニマップ、車両位置
６７ ライダマップ更新
６８ カメラミニマップ、車両位置、ライダミニマップ
６９ 融合マップ更新
７０ カメラマップ
７１ ライダマップ
７２ 融合マップ
７３ カメラマップ妥当性チェック
７４ 妥当性チェック済みカメラ部分マップ
７５ ライダマップ妥当性チェック
７６ 妥当性チェック済みライダ部分マップ
７７ データエンコーディング
７８ 移動無線基地局

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【国際調査報告】