JP2017227445A

JP2017227445A - 自動運転装置

Info

Publication number: JP2017227445A
Application number: JP2016121323A
Authority: JP
Inventors: 一雄古谷; Kazuo Furuya
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-06-20
Filing date: 2016-06-20
Publication date: 2017-12-28

Abstract

【課題】ＥＴＣ２．０から入手した交通情報に基づいて通行料金の安い経路や所要時間の短い経路を自動的に検索して車両の自動運転を行う自動運転装置を提供する。【解決手段】自動運転制御装置２の経路検索演算部１３は、目的地の設定に応じてＧＰＳ受信機３で得られる現在位置情報、ＥＴＣ２．０通信機で得られる交通情報、地図データベース１４で得られる地図情報に基づき現在位置から目的地までの自動運転経路を検索し、それらの自動運転経路の内から所要時間や通行料金を考慮して推奨すべき自動運転経路を抽出し、自動運転動作制御部１５は抽出された運転経路の選択に応じてその運転経路の情報に基づいて駆動部３１を制御して自動運転経路に沿って運転制御を行う。【選択図】図１

Description

この発明は、ＥＴＣ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｏｌｌＣｏｌｌｅｃｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）２．０から入手した交通情報に基づいて通行料金の安い経路や所要時間の短い経路を自動的に検索して車両の自動運転を行う自動運転装置に関する。

車両の自動運転制御を行う場合、自動運転経路を検索することになるが、従来の車両の自動運転経路検索システムは、経路を検索する際に、交差点に対する経路として適性の程度を数値化した交差点コストや、各経路を結び付ける場合の各経路の適正の程度を重み付けるなどして数値化したリンクコストなどが予め記憶されたコストデータを用いて推奨すべき自動運転経路を検索している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２９０６８０号公報（第８頁、第１図）

上記の特許文献１に記載の従来技術では、走行時点の料金情報や渋滞情報を十分に考慮していないため、通行料金が高い経路や、所要時間の長い経路を選択して通行してしまうという問題点があった。

また、通信モジュールにより、交通情報センタ、例えばＶＩＣＳ（登録商標）（ＶｅｈｉｃｌｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）センタやプローブセンタ等から送信された交通情報、プローブ情報、天候情報等を受信する機能を具備するものの、受信した情報の用途は、自動運転から手動運転へ切り替えて走行する場合など、自動運転が中断する区間を走行する場合の判断に用いることに限られ、通行料金や所要時間を考慮した経路検索には用いられていなかった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、通行時点の交通情報を考慮して通行料金の安価な経路や、所要時間の短い経路を検索して自動運転を行うことができる自動運転装置を提供することを目的とする。

この発明に係る自動運転装置は、自動運転経路を検索して運転制御を行う自動運転制御装置と、ＧＰＳから送信される現在位置情報を受信するＧＰＳ受信機と、通信スポットから送信される交通情報を受信するＥＴＣ２．０通信機と、目的地の設定、自動運転開始の指示、自動運転経路の選択を行う設定指示選択部と、推奨する自動運転経路を表示する表示部と、自動運転制御装置により運転制御される駆動部とが配備されており、
上記自動運転制御装置は、
上記ＧＰＳ受信機が受信した現在位置を取得する現在位置取得部と、
上記ＥＴＣ２．０通信機が受信した交通情報を取得する交通情報取得部と、
道路地図の情報が予め記憶された地図データベースと、
上記現在位置取得部、上記交通情報取得部、および上記地図データベースからそれぞれ取得した情報に基づいて現在位置から目的地までの自動運転経路を検索し、それらの自動運転経路の内から所要時間や通行料金を考慮して推奨する自動運転経路を抽出して上記表示部に出力する経路検索演算部と、
上記設定指示選択部により、上記表示部に表示された自動運転経路の内の一つ経路が選択されるとともに、自動運転開始の指示に応じて、選択された自動運転経路の情報に基づいて自動運転を実行して上記駆動部を制御する自動運転動作制御部と、
を備える。

この発明によれば、ＥＴＣ２．０から入手した時点の交通情報に基づいて、通行料金の安価な経路や、所要時間の短い経路を自動検索して自動運転を行うことが可能となる。

この発明の実施の形態１における自動運転装置の機能構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態１における自動運転装置による自動運転経路検索の手順を示すフローチャートである。この発明の実施の形態１における自動運転装置による自動運転経路検索の一例を示す説明図である。図３における自動運転経路検索の結果として得られた運転経路を示すテーブルである。この発明の実施の形態２における自動運転装置による自動運転経路検索の一例を示す説明図である。図５における自動運転経路検索の情報として利用される駐車場満空情報を示すテーブルである。図５における自動運転経路検索の結果として得られた運転経路および休憩場所候補を示すテーブルである。この発明の実施の形態３における自動運転装置による自動運転経路検索手順を示すフローチャートである。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における自動運転装置の機能構成を示すブロック図である。

この実施の形態１における自動運転装置１は、主として高速道路、自動車専用道路の自動運転を行うものであって、自動運転経路を検索して運転制御を行う自動運転制御装置（ＥＣＵ）２を備えている。そして、この自動運転制御装置２に対して、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）受信機３、ＥＴＣ２．０通信機４、入力部５ａと表示部５ｂとがパネル状に一体配置されたタッチパネル５、自動運転スイッチ６、および駆動部３１が配備されている。
なお、上記のタッチパネル５の入力部５ａと自動運転スイッチ６が特許請求の範囲の設定指示選択部に、タッチパネル５の表示部５ｂが特許請求の範囲の表示部にそれぞれ対応している。

自動運転制御装置２は、ＧＰＳ受信機３が受信した現在位置を取得する現在位置取得部１１、ＩＴＳ（ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＴｒａｎｓｐｏｒｔＳｙｓｔｅｍ：高度道路交通システム）スポットなど（特許請求の範囲では通信スポットと呼ぶ）に設置されたアンテナとの交信によりＥＴＣ２．０通信機４が受信した交通情報を取得する交通情報取得部１２、道路地図の情報が予め記憶された地図ＤＢ１４、経路検索演算部１３、および自動運転動作制御部１５を備える。

ここに、上記の経路検索演算部１３は、タッチパネル５の入力部５ａから目的地の設定があると、これに応じて現在位置取得部１１、交通情報取得部１２、および地図データベース（以下、データベースをＤＢと略す）１４からそれぞれ取得した情報に基づいて現在位置から目的地までの自動運転経路を検索し、それらの自動運転経路の内から所要時間や通行料金を考慮して推奨すべき自動運転経路（以下、単に推奨経路という）を抽出する。

さらに、この経路検索演算部１３は、抽出した推奨経路の情報をタッチパネル５の表示部５ｂに出力するとともに、入力部５ａから推奨経路の内の一つが選択され、かつ自動運転スイッチ６から自動運転を実行する旨のＯＮ情報の入力があると、これに応じて、その選択された推奨経路の情報を自動運転動作制御部１５に渡す。

自動運転動作制御部１５は、経路検索演算部１３から渡された推奨経路の情報に基づいて駆動部３１の制御を行う。

次に、上記構成を備えた自動運転制御装置（ＥＣＵ）２による制御動作について、図２に示すフローチャート、および図３に示す自動運転経路検索の一例を示す説明図を参照して説明する。なお、図２において符号Ｓは各処理ステップを意味する。

自動運転制御装置２の経路検索演算部１３は、まず、ユーザによるタッチパネル５の入力部５ａから目的地の入力を受け付ける（ステップＳ１０１）。目的地が入力されると、次に、ＧＰＳ受信機３を通じて現在位置取得部１１によって取得された現在位置情報を取り込む（ステップＳ１０２）。続いて、ＥＴＣ２．０通信機４を通じて交通情報取得部１２で取得された交通情報を取り込む（ステップＳ１０３）。

ここで、ＥＴＣ２．０通信機４を通じて交通情報取得部１２が取得する交通情報の内、考慮すべき所要時間や通行料金に影響のある交通情報としては、次のものがある。
（ａ）所要時間に影響のあるもの：渋滞、通行止め、速度規制、チェーン規制、インターチェンジ（ＩＣ）、スマートＩＣの開閉など
（ｂ）通行料金に影響のあるもの：ロードプライシング課金や割引情報、迂回による優遇措置、ＥＴＣ割引情報など

次に、上記のような交通情報を用いずに地図ＤＢ１４の情報に基づいて、現在地から目的地に至るまでの自動運転経路を検索する演算を行う（ステップＳ１０４）。

次いで、ステップＳ１０４で得られた現在地から目的地に至るまでの自動運転経路の演算結果に対して、先のステップＳ１０３で取得した交通情報の区間が含まれるかどうかを判定する（ステップＳ１０５）。

ここで、ステップＳ１０４で得られた現在地から目的地に至るまでの自動運転経路の内、先のステップＳ１０３で取得した交通情報の区間が含まれる運転経路の一例を図３に示す。

図３に示す例では、現在地から目的地に至るまでの自動運転経路の区間内には、渋滞区間Ｘ、ロードプライシング区間Ｙが１つずつ含まれており、渋滞区間Ｘとロードプライシング区間Ｙを両方とも回避しないで通過する経路（ルート１）、渋滞区間Ｘのみを回避する経路（ルート２）、ロードプライシング区間Ｙのみを回避する経路（ルート３）、渋滞区間Ｘとロードプライシング区間Ｙの両方とも回避する経路（ルート４）が存在するものとする。なお、この場合、回避ルートの区間内には区間Ｘ、区間Ｙのように、渋滞による余分な所要時間やロードプライシングによる通行料金などの交通情報は存在しないものとする。

現在地から目的地に至るまでの自動運転経路の演算結果に対して、先のステップＳ１０３で取得した交通情報の区間が含まれる場合（ステップＳ１０５の判定がＹＥＳの場合）は、次に、先のステップＳ１０３で取得した交通情報を用いてステップＳ１０４で得られた自動運転経路（図３）の内から所要時間や通行料金を考慮して推奨すべき推奨経路を抽出する演算を実施する。

この推奨経路を抽出する演算では、通行料金の安い経路を抽出する演算（ステップＳ１０６）と、所要時間の短い経路を抽出する演算（ステップＳ１０７）を行う。

ここで、ステップＳ１０４で得られた各々の経路（ルート１〜ルート４）（図３）について、所要時間や通行料金を考慮した場合、図４に示すような結果になる。すなわち、ステップＳ１０４で得られた経路（ルート１〜ルート４）について、ステップＳ１０７において、通行料金の安い推奨経路を抽出すると、ロードプライシング区間Ｙのみを回避する経路（ルート３）が最も安いことが図４から分かる。また、ステップＳ１０８において、所要時間の短い経路を抽出すると、渋滞区間Ｘのみを回避する経路（ルート２）が最も短いことが図４から分かる。

そして、経路検索演算部１３は、交通情報を考慮しない経路（ルート１）を参照経路とし、交通情報を考慮して通行料金の安い経路（ルート３）と、交通情報を考慮して所要時間の短い経路（ルート２）の２つを推奨経路とし、３つの経路の情報をタッチパネル５の表示部５ｂの画面上にナビとして表示する（ステップＳ１０９）。

なお、ステップＳ１０５で現在地から目的地に至るまでの自動運転経路の演算結果に対して、先のステップＳ１０３で取得した交通情報の区間が含まれない場合（ステップＳ１０５の判定がＮＯの場合）は、ステップＳ１０４で得られた自動運転経路の情報をタッチパネル５の表示部５ｂの画面上にナビとして表示する（ステップＳ１０９）。

ユーザが、表示部５ｂの画面上に表示された経路の内、一つの経路を入力部５ａによって選択すると、経路検索演算部１３は、入力部５ａにより選択された経路情報を自動運転動作制御部１５に通知する。自動運転動作制御部１５は、自動運転スイッチ６からＯＮ情報の入力があれば（ステップＳ１１０）、経路検索演算部１３から受信した経路情報に基づいて駆動部３１の制御を行う（ステップＳ１１１）。

以上のような演算処理を行うことで、現在地から目的地に至るまでの途中の区間内でリアルタイムに変動する通行料金や所要時間を出発時に考慮した上で適切な自動運転経路を選択して走行することができる。

なお、上記の実施の形態１では、交通情報を考慮しない経路（ルート１）を参照経路とし、通行料金の安い経路（ルート３）と所要時間の短い経路（ルート２）の２つを推奨経路としてタッチパネル５の表示部５ｂに表示しているが、交通情報を用いて得られた現在地から目的地に至るまでの経路（ルート１〜ルート４）の全てを表示部５ｂに表示し、その内から自動運転を実行する推奨経路をユーザに任意に選択できるようにすることも可能である。

実施の形態２．
上記の実施の形態１では、自動運転経路の内から推奨経路を抽出するために、交通情報を取得し、通行料金の高額化や所要時間の延長の要因となる区間を迂回する経路を検索するようにしている。

これに対して、この実施の形態２では、図５に示すように、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１０３とステップＳ１０４の処理で得られた現在地から目的地に至るまでの交通情報の区間が含まれる自動運転経路（ルート１〜ルート４）について、通行料金を重視する観点から、ロードプライシングの課金時間の回避や、ロードプライシング割引時間あるいはＥＴＣの割引時間といった料金時間を考慮し、自動運転区間中のサービスエリア（ＳＡ）やパーキングエリア（ＰＡ）（以下、両者を区別せずにＳＡ／ＰＡと表記する）における駐車場の満空情報を参照することで、適切な休憩場所および休憩時間を推奨して通行料金が安くできるようにしたものである。

すなわち、図５に示す例では、自動運転経路（ルート１〜ルート４）の途中に符号Ａ〜Ｄで示すＳＡ／ＰＡの駐車場が存在するものとし、図６に示すような各駐車場Ａ〜Ｄについての満空情報が得られているものとする。なお、ここでは、駐車場ＡとＤは満杯で駐車できないが、他の駐車場Ｂ、Ｃは空いていて駐車可能であることを示している。

経路検索演算部１３は、それらのＳＡ／ＰＡの各駐車場Ａ〜Ｄの満空情報、およびロードプライシング課金時間の回避や、ロードプライシング割引時間、あるいはＥＴＣ割引時間といった料金時間の情報を用いて、各経路（ルート１〜ルート４）について休憩可能なＳＡ／ＰＡの駐車場、適切な休憩時間、その結果の通行料金を演算し、その演算結果の情報をタッチパネル５の表示部５ｂの画面上に表示する。その表示される情報を図７に示す。

図７において、例えば、ルート２については、ＳＡ／ＰＡの駐車場Ｃが空いているので、１５分の休憩時間をとれば現在から１０分後には区間Ｙにおけるロードプライシング課金時間から外れるため、課金２００円が不要となり、出発地から目的地までに要する通行料金が１０００円で済むことが分かる。

ただし、通行料金は当初より安くなっても、所要時間は当初の予定の５０分から休憩時間の１５分だけ余計にかかることになるので、ルート３との時間差が縮まる。よって、通行料金を重視するか、通行時間を重視するかは最終的にはユーザの判断に委ねることになる。

このように、自動運転経路の途中にＳＡ／ＰＡが存在する場合、そのＳＡ／ＰＡの駐車場の満空情報に基づいて休憩場所や休憩時間の提案をすることで、ロードプライシング課金時間の回避や、ロードプライシング割引時間、あるいはＥＴＣ割引時間を利用することができるようになるため、通行料金の観点から経路選択の余地が広まる。

なお、ロードプライシング課金時間の回避や、ロードプライシング割引時間、あるいはＥＴＣ割引時間になるまでの休憩時間の上限を予め決めておき、休憩時間が上限を超えるようであれば、休憩可能なＳＡ／ＰＡの駐車場や休憩時間の提案は行わないようにすることで、必要以上に目的地までの所要時間を長引かせるのを回避することも可能である。

実施の形態３．
上記の実施の形態１、２では、自動運転経路を演算するに際し、出発時に現在地と目的地とを設定して経路を選択することを前提としている。

これに対し、この実施の形態３では、最初に選択した推奨経路に沿って出発した後も、現在走行中の地点を新たな現在地として任意に設定し直すことができるようにして、遂次変化する交通情報にあわせてリアルタイムで最適な推奨経路を選択することができるようにしたものである。

すなわち、図８に示すように、自動運転制御装置２の経路検索演算部１３は、出発時に、ユーザによるタッチパネル５の入力部５ａから目的地の入力を受け付け（ステップＳ１０１）、次いで、ＧＰＳ受信機３を通じて現在位置取得部１１によって取得された現在位置情報を取り込み（ステップＳ１０２）、以降は、ステップＳ１０３〜Ｓ１１１まで、実施の形態１と同様の処理を実施する。

次に、最初に選択した推奨経路に沿って出発した後の現在の地点を、新たな現在地として更新する旨の指示が、ユーザによるタッチパネル５の入力部５ａから入力されたか否かを判断する（ステップＳ１１２）。このとき、現在地の更新指示があれば、ステップＳ１０２に戻り、ステップＳ１０２〜Ｓ１１１の処理を実施して再度、推奨経路を抽出してタッチパネル５の表示部５ｂに表示して、制御内容が確定されるのを待つ。ステップＳ１１２で現在地の更新指示がなければ、ステップＳ１０２〜Ｓ１１１の処理で設定された推奨経路に基づいて自動運転を実行する。

このように、この実施の形態３では、出発後も推奨経路の抽出演算を繰り返して実施できるので、遂次変化する交通情報にあわせてリアルタイムで最適な推奨経路を選択することができる。

なお、この発明は、上記の実施の形態１〜３の構成のみに限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、各実施の形態１〜３の構成の一部を変更したり、その構成を省略することができ、また、各実施の形態１〜３の構成を適宜組み合わせることが可能である。

１自動運転装置、２自動運転制御装置（ＥＣＵ）、３ＧＰＳ受信機、
４ＥＴＣ２．０通信機、５タッチパネル、５ａ入力部、５ｂ表示部、
６自動運転スイッチ、１１現在位置取得部、１２交通情報取得部、
１３経路検索演算部、１４地図ＤＢ、１５自動運転動作制御部、３１駆動部。

Claims

自動運転経路を検索して運転制御を行う自動運転制御装置と、ＧＰＳから送信される現在位置情報を受信するＧＰＳ受信機と、通信スポットから送信される交通情報を受信するＥＴＣ２．０通信機と、目的地の設定、自動運転開始の指示、自動運転経路の選択を行う設定指示選択部と、推奨する自動運転経路を表示する表示部と、自動運転制御装置により運転制御される駆動部とが配備されており、
上記自動運転制御装置は、
上記ＧＰＳ受信機が受信した現在位置を取得する現在位置取得部と、
上記ＥＴＣ２．０通信機が受信した交通情報を取得する交通情報取得部と、
道路地図の情報が予め記憶された地図データベースと、
上記現在位置取得部、上記交通情報取得部、および上記地図データベースからそれぞれ取得した情報に基づいて現在位置から目的地までの自動運転経路を検索し、それらの自動運転経路の内から所要時間や通行料金を考慮して推奨する自動運転経路を抽出して上記表示部に出力する経路検索演算部と、
上記設定指示選択部により、上記表示部に表示された自動運転経路の内の一つ経路が選択されるとともに、自動運転開始の指示に応じて、選択された自動運転経路の情報に基づいて自動運転を実行して上記駆動部を制御する自動運転動作制御部と、
を備えることを特徴とする自動運転装置。
上記経路検索演算部は、上記交通情報取得部が取得した交通情報に基づき、検索して得られた上記自動運転経路の途中に存在するサービスエリアまたはパーキングエリアにおける駐車場の満空情報と、ロードプライシングの課金時間または割引時間を含む料金時間の情報を参照して、上記自動運転経路について通行料金を安価にする上での休憩場所および休憩時間を演算して上記表示部に出力することを特徴とする請求項１に記載の自動運転装置。
上記経路検索演算部は、最初に選択した自動運転経路に沿って出発した後の現在の地点を新たな現在地として更新する旨が上記設定指示選択部により指示された場合には、これに応じて、新たな現在地から目的地までの推奨する自動運転経路を再度抽出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動運転装置。