JP2019128670A - 受信装置、受信方法および通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】車外からの走行制御指示に基づいて車両が自動運転を行えるエリアが広くなるように、通信環境が悪化した際の安全性を高めることができる受信技術を提供する。【解決手段】受信装置は、車外からの走行制御指示を受信する受信部と、自車両が自動運転を行っているときの受信状態に応じて前記走行制御指示を補正する補正部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、車外からの走行制御指示を車両側で受信する技術に関する。

近年、車両を自動で走行させることを可能とする自動運転技術の開発が精力的に進められている。例えば特許文献１には、車両に搭載された自動走行制御装置が、走行管理センタとの無線通信により走行経路及び走行制御に関する情報を取得し、車両の自動走行（自動運転）を実施する技術が開示されている。

特開２０１７−３３１０号公報

特許文献１で開示されている技術では、状況によらず自動走行に適した走行経路を生成するために、情報取得の精度が所定値以下になる道路を走行経路から除外して車両の自動走行を実施している。

しかしながら、特許文献１で開示されている技術は、通信環境が整備された場所でしか自動走行ができないという問題を有する。そのため、通信環境が整備された場所が狭ければ、利便性が低下したり、渋滞が発生したりする。

本発明は、上記課題に鑑みて、車外からの走行制御指示に基づいて車両が自動運転を行えるエリアが広くなるように、通信環境が悪化した際の安全性を高めることができる受信技術を提供することを目的とする。

本発明の受信装置は、車外からの走行制御指示を受信する受信部と、自車両が自動運転を行っているときの受信状態に応じて前記走行制御指示を補正する補正部と、を備える構成（第１の構成）である。

上記第１の構成の受信装置において、前記受信部は、複数の通信方式に対応しており、前記複数の通信方式の中から一の通信方式を選択して使用し、前記補正部は、前記受信部が使用している通信方式に応じて前記走行制御指示を補正する構成（第２の構成）であってもよい。

上記第１又は第２の構成の受信装置において、前記補正部は、前記自車両の走行状態に応じて前記走行制御指示を補正する構成（第３の構成）であってもよい。

上記第１〜第３いずれかの構成の受信装置において、前記補正部は、前記受信状態が悪化した場合に、前記自車両が前方車両に接近することを抑制するように前記走行制御指示を補正する構成（第４の構成）であってもよい。

上記第４の構成の受信装置において、前記補正部は、受信電波強度が所定レベル未満であるときに、前記受信状態が悪化したと判断する構成（第５の構成）であってもよい。

上記第４又は第５の構成の受信装置において、前記補正部は、隣接チャネルが使用されているときに、前記受信状態が悪化したと判断する構成（第６の構成）であってもよい。

本発明の通信システムは、上記第１〜第６いずれかの構成の受信装置と、前記受信装置に前記走行制御指示を送信する管理センターと、を備える構成（第７の構成）である。

本発明の受信方法は、車外からの走行制御指示を受信する受信工程と、自車両が自動運転を行っているときの受信状態に応じて前記走行制御指示を補正する補正工程と、を備える構成（第８の構成）である。

本発明の受信技術によると、車外からの走行制御指示に基づいて車両が自動運転を行えるエリアが広くなるように、通信環境が悪化した際の安全性を高めることができる。

通信システムの構成を示すブロック図 通信システムの動作例を示すフローチャート

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

＜１．通信システムの構成＞
図１は、本実施の形態に係る通信システムの構成を示す図である。本実施の形態に係る通信システムは、管理センター１と、受信装置２と、を備える。受信装置２は、車両Ｖ１に搭載される。以下、受信装置２を搭載している車両Ｖ１を「自車両Ｖ１」という。なお、受信装置２を搭載している車両は、車両制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３も搭載している。

管理センター１は、指示部１ａと、通信部１ｂと、を備える。指示部１ａは、例えば道路に設置されている各種センサによって検知される自車両Ｖ１の走行状態及び自車両Ｖ１の周辺車両の各走行状態を、通信部１ｂを介して取得する。指示部１ａは、自車両Ｖ１の走行状態及び自車両Ｖ１の周辺車両の各走行状態に基づいて、自車両Ｖ１に対する走行制御指示及び自車両Ｖ１の周辺車両それぞれに対する走行制御指示を作成する。通信部１ｂは、指示部１ａによって作成された各走行制御指示を送信する。

受信装置２は、受信部２ａと、補正部２ｂと、を備える。受信部２ａは、自車両Ｖ１に対する走行制御指示を受信する。補正部２ｂは、自車両Ｖ１が自動運転を行っているときの受信状態に応じて走行制御指示を補正する。補正部２ｂは、走行制御指示を補正したときには補正後の走行制御指示を車両制御ＥＣＵ３に出力し、補正が不要であったときには受信部２ａから受け取った走行制御指示をそのまま車両制御ＥＣＵ３に出力する。

車両制御ＥＣＵ３は、受信装置２からの出力有無に基づいて自動運転の可否を判定して自動運転モード及び手動運転モードのいずれかを選択する。車両制御ＥＣＵ３は、手動運転モード時に、ドライバーによる車両のアクセルペダル操作量を示す信号ＡＯ、ドライバーによる車両のブレーキペダル操作量を示す信号ＢＯ、ドライバーによる車両のステアリング操作量を示す信号ＳＯ、及びドライバーによる車両のシフトレバー操作内容を示す信号ＬＯに基づいて、車両の向きや速度等を制御する。一方、車両制御ＥＣＵ３は、自動運転モード時に、受信装置２から出力される走行制御指示に基づいて、車両の向きや速度等を制御する。車両制御ＥＣＵ３が自動運転モード時に生成する制御信号は、手動運転の際にドライバーの運転操作によって可変するアクセルペダル操作量に相当する加速パラメータ、手動運転の際にドライバーの運転操作によって可変するブレーキペダル操作量に相当する減速パラメータ、手動運転の際にドライバーの運転操作によって可変するステアリング操作量に相当する舵角パラメータ、及びドライバーによる車両のシフトレバー操作内容に相当するシフトパラメータを含んでいる。

つまり、手動運転モード時にはドライバーが車両の運転操作を行うのに対して、自動運転モード時には車両制御ＥＣＵ３が受信装置２から出力される走行制御指示に基づいて車両の運転操作を行う。

＜２．通信システムの動作例＞
図２は、本実施の形態に係る通信システムの動作例を示すフローチャートである。なお、自車両Ｖ１は自動運転モード時に図２に示すフロー動作を実行する。

まず初めに管理センター１の通信部１ｂと自車両Ｖ１の受信装置２との双方が通信を確立して通信の方式および使用チャネルを決定する（ステップＳ１１及びＳ２１）。例えば、通信部１ｂ及び受信部２ａがそれぞれ、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）通信及び４Ｇ通信の両方に対応している場合、Ｗｉ−Ｆｉ通信が可能な状況であれば通信部１ｂ及び受信部２ａはＷｉ−Ｆｉ通信を選択し、Ｗｉ−Ｆｉ通信が不可能な状況であれば通信部１ｂ及び受信部２ａはＷｉ−Ｆｉ通信よりも通信速度が遅い４Ｇ通信を選択するようにすればよい。

管理センター１では、ステップＳ１１に続くステップＳ１２において、指示部１ａが走行制御指示を作成する。そして、通信部１ｂが走行制御指示を送信する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３の処理が終わると、ステップＳ１２に戻り、次の走行制御指示が作成される。なお、通信環境が悪化し、現在確立している通信では通信の継続が困難になった場合には、ステップＳ１１に戻って新たな通信を確立するようにすればよい。

自車両Ｖ１では、ステップＳ２１に続くステップＳ２２において、受信部２ａは、走行制御指示を受信する。受信部２ａは、走行制御指示を補正部２ｂに出力する。

補正部２ｂは、走行制御指示の種別を判断する（ステップＳ２３）。走行制御指示の種別は、後述するステップＳ２７で補正内容を決定するために利用される。走行制御指示の種別としては、例えば、走るための指示、曲がるための指示、止まるための指示等がある。

ステップＳ２３に続くステップＳ２４において、補正部２ｂは、受信状態を把握する。受信状態には使用中の通信方式も含まれる。したがって、例えば補正部２ｂが受信部２ａから使用中の通信方式に関する情報を取得して使用中の通信方式を把握してもよい。

受信状態が良好であるか否かは例えば受信電波強度に基づいて判断することができるので、例えば補正部２ｂは、受信部２ａから受信電波強度に関する情報を取得し、受信電波強度が所定レベル未満であるときに受信状態が悪化したことを把握してもよい。

また、隣接チャネルが使用されているときは受信状態が良好でない蓋然性が高いので、例えば補正部２ｂは、受信部２ａから隣接チャネルの使用に関する情報を取得し、隣接チャネルが使用されているときに受信状態が悪化したことを把握してもよい。なお、受信部２ａは、受信信号のＳ／Ｎ比に基づいて隣接チャネルの使用の有無を判断してもよく、通信部１ｂが隣接チャネルの使用に関する情報を送信する仕様として通信部１ｂからの情報に基づいて隣接チャネルの使用の有無を判断してもよい。

ステップＳ２４に続くステップＳ２５において、補正部２ｂは、自車両Ｖ１の走行状態を把握する。補正部２ｂは、自車両Ｖ１の走行状態に関する情報を車両制御ＥＣＵから取得する。なお、補正部２ｂは、車両制御ＥＣＵからではなく、自車両Ｖ１に設けられる車速センサ等の各種センサから自車両Ｖ１の走行状態に関する情報を取得してもよい。

ステップＳ２５に続くステップＳ２６において、補正部２ｂは、補正が必要であるか否かを判断する。

例えば、補正部２ｂは、使用中の通信方式が４Ｇ通信であるときに補正が必要と判断すればよい。４Ｇ通信はＷｉ−Ｆｉ通信に比べて通信速度が遅いため、管理センター１から送られてきた走行制御指示が順守されると、自動運転を継続することが困難になるおそれがある。したがって、このような場合、補正部２ｂは、安全側に補正する必要があると判断する。ここで、「安全側に補正する」とは、自車両Ｖ１が前方車両に接近することを抑制するように補正することを意味している。具体的には、走行制御指示が前方車両との車間距離を指示している場合には、車間距離が長くなるように補正することで「安全側に補正する」ことになる。また、走行制御指示が減速を指示している場合には、減速が大きくなるように補正することで「安全側に補正する」ことになる。

また例えば、補正部２ｂは、自車両Ｖ１の車速が所定値以上であるときに補正が必要と判断すればよい。自車両Ｖ１が管理センター１側での想定よりも速く走行している場合、管理センター１から送られてきた走行制御指示が順守されると、自動運転を継続することが困難になるおそれがある。したがって、このような場合、補正部２ｂは、安全側に補正する必要があると判断する。例えば、上記の所定値を50km/hとした場合、補正部２ｂは、自車両Ｖ１の車速が60km/hであれば、「前方車両との車間距離を30mにすることを指示する走行制御指示」を「前方車両との車間距離を60mにすることを指示する走行制御指示」に補正し、自車両Ｖ１の車速が40km/hであれば、「前方車両との車間距離を30mにすることを指示する走行制御指示」を補正しないようにすればよい。なお、車速以外にも自車両Ｖ１の角速度や操舵角に基づいて補正の要否を判断してもよい。

また例えば、補正部２ｂは、受信状態が悪化した場合に補正が必要と判断すればよい。受信状態が悪化すると通信速度が遅くなるため、管理センター１から送られてきた走行制御指示が順守されると、自動運転を継続することが困難になるおそれがある。したがって、このような場合、補正部２ｂは、安全側に補正する必要があると判断する。例えば、自車両Ｖ１の車速が同一（例えば30km/h）であっても、補正部２ｂは、隣接チャネルが使用されているときには「前方車両との車間距離を30mにすることを指示する走行制御指示」を「前方車両との車間距離を60mにすることを指示する走行制御指示」に補正し、隣接チャネルが使用されていないときには「前方車両との車間距離を30mにすることを指示する走行制御指示」を補正しないようにすればよい。

補正部２ｂによって補正が必要であると判断された場合（ステップＳ２６のＹＥＳ）、補正部２ｂは、受信状態及び自車両Ｖ１の走行状態に応じて走行制御指示を補正する（ステップＳ２７）。受信状態及び自車両Ｖ１の走行状態と補正量との関係は、例えばデータテーブルの形式で補正部２ｂが記憶していてもよく、受信状態及び自車両Ｖ１の走行状態と補正量が数値化できるのであれば関係式の形式で補正部２ｂが記憶していてもよい。また例えば補正部２ｂが機械学習によって受信状態及び自車両Ｖ１の走行状態と補正量との関係を把握するようにしてもよい。例えば補正部２ｂは、受信状態及び自車両Ｖ１の走行状態に応じて走行制御指示を安全側に補正すればよい。これにより、通信環境が悪化した際の安全性を高めることができ、管理センター１からの走行制御指示に基づいて自車両Ｖ１が自動運転を行えるエリアが広くなる。また、通信環境が悪い場所でも管理センター１の走行制御指示に基づく自動運転が可能になるので、通信環境が良い場所に交通集中が起こって渋滞が発生する事態を抑制することができる。

ステップＳ２７の処理が終わると、ステップＳ２８に移行する。

一方、補正部２ｂによって補正が不要であると判断された場合（ステップＳ２６のＮＯ）、直接ステップＳ２８に移行する。

ステップＳ２８において、補正部２ｂは、走行制御指示を車両制御ＥＣＵ３に出力する。ステップＳ２８の処理が終わると、ステップＳ２２に戻り、次の走行制御指示が受信される。なお、通信環境が悪化し、現在確立している通信では通信の継続が困難になった場合には、ステップＳ２１に戻って新たな通信を確立するようにすればよい。

＜３．変形例等＞
本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。また、本明細書中に示される複数の変形例は可能な範囲で組み合わせて実施されてよい。

例えば補正部２ｂが走行制御指示を安全側に補正することによって、自車両Ｖ１と後続車両との車間距離が短くなる等の事態が起こり得る。そこで、後続車両の接近を抑制するために、受信装置２に車車間通信機能を搭載し、補正部２ｂが走行制御指示を安全側に補正した場合に補正部２ｂが走行制御指示を安全側に補正したことを車車間通信によって後続車両に知らせるようにしてもよい。管理センター１を経由して後続車両に補正部２ｂが走行制御指示を安全側に補正したことを知らせようとした場合、情報の伝達に時間がかかり、特に管理センター１と車両との間の通信環境が悪化しているときにはより一層情報の伝達に時間がかかる。したがって、補正部２ｂが走行制御指示を安全側に補正したことを後続車両に知らせる場合には、車車間通信によって知らせることが好ましい。

１ 管理センター
１ａ 指示部
１ｂ 通信部
２ 受信装置
２ａ 受信部
２ｂ 補正部
３ 車両制御ＥＣＵ
Ｖ１ 車両（自車両）

Claims (8)

1. 車外からの走行制御指示を受信する受信部と、
   自車両が自動運転を行っているときの受信状態に応じて前記走行制御指示を補正する補正部と、
   を備える、受信装置。
2. 前記受信部は、複数の通信方式に対応しており、前記複数の通信方式の中から一の通信方式を選択して使用し、
   前記補正部は、前記受信部が使用している通信方式に応じて前記走行制御指示を補正する、請求項１に記載の受信装置。
3. 前記補正部は、前記自車両の走行状態に応じて前記走行制御指示を補正する、請求項１または請求項２に記載の受信装置。
4. 前記補正部は、前記受信状態が悪化した場合に、前記自車両が前方車両に接近することを抑制するように前記走行制御指示を補正する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の受信装置。
5. 前記補正部は、受信電波強度が所定レベル未満であるときに、前記受信状態が悪化したと判断する、請求項４に記載の受信装置。
6. 前記補正部は、隣接チャネルが使用されているときに、前記受信状態が悪化したと判断する、請求項４または請求項５に記載の受信装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の受信装置と、
   前記受信装置に前記走行制御指示を送信する管理センターと、
   を備える、通信システム。
8. 車外からの走行制御指示を受信する受信工程と、
   自車両が自動運転を行っているときの受信状態に応じて前記走行制御指示を補正する補正工程と、
   を備える、受信方法。

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