JP2020196418A - 電子制御装置、制御方法、自動運転システム - Google Patents

Abstract

【課題】車両が走行する領域の道路に関する情報に不足がある場合でも、保持している情報に応じた自動運転が実行できる。【解決手段】電子制御装置車両に搭載され、複数の地図情報を利用して自動運転制御を実行する電子制御装置であって、それぞれの地図情報は、所定の地理的領域に対応し、所定の地理的領域の道路に関する所定の属性の情報である部分データを１以上含み、地図情報が１以上格納される記憶部と、車両の走行位置に対応する地図情報を特定する特定部と、特定部が特定した地図情報に含まれる部分データに応じて、車両の走行位置における車両の制御方法を決定する制御部とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、電子制御装置、制御方法、および自動運転システムに関する。

近年、安全・安心な交通社会を実現するために、自動運転車両に対する期待が高まっており、世界各国で技術開発が進められている。自動運転車両は、たとえば車両に搭載されたカメラやレーダなどのセンサ情報を利用してリアルタイムに周辺状況を認識することで自動運転走行を実現する。また、このような自動運転走行においてセンサ情報による認識処理を補完することを目的として、高精度な地図情報が利用される。この地図情報は、たとえば車両が走行する車線単位の中心線情報や勾配情報、また標識や信号など地物情報といったコンテンツを含み、センサが取得できない情報の提供や、センサが取得した情報の確度向上に利用され、自動運転機能の継続性・安定性向上に大きな役割を果たしている。

特許文献１には、車両の走行状態を制御するように構成された車両制御装置であって、前記車両の自動運転についての制御内容を設定し、該制御内容に従って前記車両を制御するように構成された走行制御部と、前記制御内容を前記車両の運転者に通知するための出力を行うように構成された通知出力部と、前記通知に対する運転者の応答を受け付けるように構成された応答受付部と、前記応答に応じて、前記走行制御部に前記制御内容を継続させるか、或いは前記走行制御部に他の制御内容を設定させるか、を選択して設定するように構成された選択設定部と、を備える車両制御装置が開示されている。

特開２０１９−７７４２７号公報

特許文献１に記載されている発明では、道路に関する情報が不足している場合の処理が記載されておらず、改善の余地がある。

本発明の第１の態様による電子制御装置は、車両に搭載され、複数の地図情報を利用して自動運転制御を実行する電子制御装置であって、それぞれの前記地図情報は、所定の地理的領域に対応し、前記所定の地理的領域の道路に関する所定の属性の情報である部分データを１以上含み、前記地図情報が１以上格納される記憶部と、前記車両の走行位置に対応する前記地図情報を特定する特定部と、前記特定部が特定した前記地図情報に含まれる前記部分データに応じて、前記車両の走行位置における前記車両の制御方法を決定する制御部とを備える。
本発明の第２の態様による制御方法は、車両に搭載され、複数の地図情報を利用して自動運転制御を実行する電子制御装置が実行する制御方法であって、それぞれの前記地図情報は、所定の地理的領域に対応し、前記所定の地理的領域の道路に関する所定の属性の情報である部分データを１以上含み、前記電子制御装置は、前記地図情報が１以上格納される記憶部を備え、前記車両の走行位置に対応する前記地図情報を特定すること、特定した前記地図情報に含まれる前記部分データに応じて、前記車両の走行位置における前記車両の制御方法を決定することとを含む。
本発明の第３の態様による自動運転システムは、車両に搭載され複数の地図情報を利用して自動運転制御を実行する電子制御装置、および前記電子制御装置と無線通信を介して通信するサーバを含む自動運転システムであって、それぞれの前記地図情報は、所定の地理的領域に対応し、前記所定の地理的領域の道路に関する所定の属性の情報である部分データを１以上含み、前記電子制御装置は、前記サーバに前記車両がこれから走行する経路の情報である走行経路を送信し、前記走行経路に関連する前記部分データの情報である地図配信計画情報を受信する車載通信部と、前記地図情報が１以上格納される記憶部と、前記地図配信計画情報に基づき前記車両の外部から前記部分データを取得して前記記憶部に格納する地図取得実行部と、前記車両の走行位置に対応する前記地図情報を特定する特定部と、前記特定部が特定した前記地図情報に含まれる前記部分データに応じて、前記車両の走行位置における前記車両の制御方法を決定する制御部とを備え、前記サーバは、前記地理的領域ごとの前記道路に関する所定の属性の情報のデータサイズ、および前記地理的領域ごとの経路の情報を含む地図情報データベースと、前記電子制御装置から受信する前記走行経路と前記地図情報データベースに基づき、前記地図配信計画情報を作成する地図配信計画部とを備える。

本発明によれば、車両が走行する領域の道路に関する情報に不足がある場合でも、保持している情報に応じた自動運転が実行できる。上記の課題、構成、および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

第１の実施の形態における自動運転システムの構成図 地図配信計画情報の一例を示す図 地図取得スケジューリング情報の一例を示す図 制御ポリシテーブルの一例を示す図 コンテンツレベル対応テーブルの一例を示す図 地図取得計画部の処理を示すフローチャート 地図取得実行部の処理を示すフローチャート 動作例を示す図 動作例を示す図 第２の実施の形態における自動運転システムの構成図

―第１の実施の形態―
以下、図１〜図９を参照して、本発明に係る自動運転システムの第１の実施の形態を説明する。

図１は、自動運転システムＳの構成図である。自動運転システムＳは、地図配信センタ２と１または複数の車両１とを含む。車両１は、無線基地局４およびネットワーク３を介して地図配信センタ２と接続される。車両１は、地図配信センタ２から地図情報を取得しながら自動運転走行を実行する。すなわち車両１は、自動運転車両である。

車両１は、自動運転制御装置１０と、ナビゲーション装置３０と、センサ３１と、制御ポリシ通知部３２と、手動制御部３３と、制御操作部３４とを備える。自動運転制御装置１０は、車載通信部１１と、通信品質測定部１２と、地図取得計画部１３と、地図取得実行部１４と、自車位置推定部１５と、地図情報バッファ部１６と、状況認識部１７と、制御判断部１８とを備える。

通信品質測定部１２、地図取得計画部１３、地図取得実行部１４、自車位置推定部１５、地図情報バッファ部１６、状況認識部１７、および制御判断部１８は、中央演算装置であるＣＰＵ、読み出し専用の記憶装置であるＲＯＭ、および読み書き可能な記憶装置であるＲＡＭにより実現される。ただしＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭは図１には図示していない。具体的には、ＣＰＵがＲＯＭに格納されるプログラムをＲＡＭに展開して実行することでこれらの機能を実現する。ただし通信品質測定部１２などの全部または一部は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭの組み合わせの代わりに書き換え可能な論理回路であるＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や特定用途向け集積回路であるＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）により実現されてもよい。また通信品質測定部１２などは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭの組み合わせの代わりに、異なる構成の組み合わせ、たとえばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭとＦＰＧＡの組み合わせにより実現されてもよい。

車載通信部１１は、無線基地局４と接続するための無線インタフェースを有する、たとえば無線通信モジュールである。車載通信部１１は、通信プロトコルを処理し、地図配信センタ２とデータの送受信を行う。

通信品質測定部１２は、車載通信部１１が備える無線インタフェースの通信品質を周期的に測定し、通信品質情報を地図取得実行部１４に通知する。通信品質測定部１２が測定する通信品質は、たとえば無線信号のＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）である。地図取得実行部１４は、測定した通信品質の値を、たとえば高・中・低・不可に区分し、該当する区分を通信品質情報として通知する。不可の場合は、コンテンツの取得ができない状態を表す。通信品質情報は、たとえば周期的に測定するたびに通知してもよいし、通信品質の区分が変化したときのみ通知してもよい。

地図取得計画部１３は、ナビゲーション装置３０から走行経路情報を受信し、受信した走行経路情報を地図配信センタ２に通知する。そして地図取得計画部１３は、地図配信センタ２から次に説明する地図配信計画情報１００を取得する。

（地図配信計画情報１００）
図２は、地図配信計画情報１００の一例を示す図である。地図配信計画情報１００は、エリアＩＤ１０１と、データサイズ１０２と、エリア開始地点１０３と、経路走行距離１０４と、を含む。エリアＩＤ１０１は、地図配信センタ２の地図情報データベース２０が格納する地図情報の管理単位である地理的領域、すなわちエリアごとに付与されるＩＤである。エリアＩＤ１０１により識別される地理的領域は、たとえば２ｋｍ角の正方形の領域である。ただしそれぞれの地理的領域は識別可能であればよく、それぞれの地理的領域の面積は同一でなくてもよいし、地理的領域をたとえば住所表記に合わせた区分としてもよい。

図２のデータサイズ１０２は、各エリアの地図情報において、車両１が取得する全コンテンツの合計データサイズである。図２に示すデータサイズの単位は、たとえばｋＢ（キロバイト）である。コンテンツについては後述する。エリア開始地点１０３は、走行経路上で、当該エリアに進入開始する地点を表す位置情報である。この位置情報は、位置が特定できれば形式は不問であるが、この位置情報にはたとえば緯度と経度の組合せを用いることができる。経路走行距離１０４は、走行経路上における当該エリアの走行距離である。図２に示す距離の単位は、たとえばｋｍである。また、地図配信計画情報１００の各エントリは、走行経路情報に従って、エリアの通過順となるように構成される。

さらに地図取得計画部１３は、自動運転を開始する際、または地図配信計画情報１００のエリア開始地点１０３に車両１が到達した際に、地図取得スケジューリング情報２００を地図取得実行部１４に通知する。地図取得スケジューリング情報２００は、当該エリアを走行する際における、地図情報のコンテンツ単位の取得優先度を示す情報である。地図取得計画部１３は、エリア開始地点１０３に車両１が到達したか否かは、自車位置推定部１５から受信する自己位置情報に基づき判断する。なお地図取得スケジューリング情報２００は、車両１の移動とともに書き換えられる。

（地図取得スケジューリング情報２００）
図３は、地図取得スケジューリング情報２００の一例を示す図である。地図取得スケジューリング情報２００は、エリアＩＤ２０１と、コンテンツレベル２０２とを含む。エリアＩＤ２０１は、地図配信センタ２の地図情報データベース２０に格納される地図情報の管理単位であるエリアごとに付与されるＩＤである。すなわちエリアＩＤ２０１は、地図配信計画情報１００におけるエリアＩＤ１０１と同種の情報である。なお以下では表記を簡潔にするために、エリアＩＤが「Ａ」のエリアのことを「エリアＡ」と呼ぶ。

コンテンツレベル２０２は、当該エリアの地図情報を構成するコンテンツ単位の取得優先度を示す値であり、たとえば優先度の高い順にＬ１〜Ｌ３の値が設定される。なお以下では、コンテンツレベルを「Ｌｖ」とも記載する。各コンテンツレベルには、１つ以上のコンテンツが属し、たとえばＬｖ１のコンテンツとして車線中心線、Ｌｖ２のコンテンツとして道路境界線、曲率・勾配、Ｌｖ３のコンテンツとして標識・信号機、として静的に定義される。このコンテンツレベルと属するコンテンツの対応関係は、地図取得計画部１３、地図取得実行部１４、状況認識部１７および制御判断部１８で同一の情報が保持される。

あるエリアについてＬｖ１の全てのコンテンツの取得が完了していれば自動運転は可能となるが、自動運転の機能は限定的となる。機能が限定的とはたとえば、走行速度が遅い、ステアリングホイールの動作が滑らかでない、追い越しのための車線変更をしない、などを意味する。あるエリアについてＬｖ１およびＬｖ２のコンテンツを全て取得完了していれば、機能の限定が緩和される。

地図取得スケジューリング情報２００の各エントリは、当該エリアを走行する際における取得優先度順となるように構成されており、本例では、エリアＡのＬｖ１のコンテンツ、エリアＢのＬｖ１のコンテンツ、という順番に優先し、コンテンツを取得することが示される。地図取得計画部１３は、自車位置と、各エリアの地図情報のデータサイズに基づいて取得対象とするエリアを決定する。さらに地図取得計画部１３は、取得対象のエリアまでの到達距離とコンテンツレベルとを考慮して取得優先度を決定し、地図取得スケジューリング情報２００を作成する。

地図取得実行部１４は、地図取得計画部１３から地図取得スケジューリング情報２００を受信すると、通信品質測定部１２が測定した通信品質情報に基いて決定するコンテンツ単位の同時取得数を決定する。そして地図取得実行部１４は、地図取得スケジューリング情報２００に従い、地図配信センタから地図情報をコンテンツ単位で取得し、地図情報バッファ部１６に格納する。同時取得数は、地図スケジューリング情報の１エントリに相当する、当該エリアの同じコンテンツレベルに属する１つ以上のコンテンツを１単位として計数する。たとえば、同時取得数が「２」の際に、図３に示す地図取得スケジューリング情報２００に示す優先度に従って地図情報を取得する場合は、地図取得実行部１４は次の２つを同時に取得する。すなわち地図取得実行部１４は、エリアＡのＬｖ１のコンテンツと、エリアＢのＬｖ１のコンテンツとを同時に取得する。

なお、地図情報取得中に通信品質情報が良好な区分に変化した場合は、地図取得実行部１４は新たに追加でコンテンツの取得を開始する。地図取得実行部１４は、通信品質情報が不良な区分に変化した場合は、進行中のコンテンツの取得を中止する。さらに地図取得実行部１４は、地図情報バッファ部１６に格納した地図情報のうち、通過完了し不要となったエリアの地図情報を削除する機能を有する。

自車位置推定部１５は、車両１に搭載されるＧＰＳ、ジャイロ、および加速度センサを利用して車両１の位置を算出し、その位置を示す自己位置情報を生成する。自己位置情報は、位置を特定可能な情報であれば様々な形式を利用できるが、たとえば緯度と経度の組合せである。自車位置推定部１５は、生成した自己位置情報を周期的に地図取得計画部１３および状況認識部１７に通知する。

地図情報バッファ部１６は、地図取得実行部１４によって取得された地図情報を一時的に格納する。そのため地図情報バッファ部１６は、「記憶部」と呼ぶこともできる。地図情報バッファ部１６に格納された地図情報は、地図取得実行部１４により削除される。地図情報バッファ部１６は、状況認識部１７の要求に従い、格納している地図情報を出力する機能を有する。

状況認識部１７は、自車位置推定部１５が生成する自己位置情報に基づいて、地図情報バッファ部１６に格納された地図情報を取得する。また状況認識部１７は、自己位置情報、センサ３１が生成するセンサ情報、およびナビゲーション装置が出力する走行経路情報を統合し、車両１の状態を含む周辺状況に関する情報を周期的に算出し、状況認識情報として制御判断部１８に通知する。さらに状況認識部１７は、状況認識情報を制御判断部１８に通知する際に、状況認識情報を算出するために利用した地図情報のコンテンツレベルを同時に通知する。

たとえば状況認識部１７は、車両１が次に走行するエリアを特定し、地図情報バッファ部１６を参照して車両１が次に走行するエリアのコンテンツを確認する。この際に状況認識部１７は、そのエリアのＬｖ１のコンテンツがすべてそろっている場合にはエリアのコンテンツレベルをレベル１と判断し、Ｌｖ１およびＬｖ２のコンテンツがすべてそろっている場合にはレベル２と判断し、Ｌｖ１〜Ｌｖ３のコンテンツがすべてそろっている場合にはレベル３と判断する。

制御判断部１８は、状況認識部１７から受信する状況認識情報を利用し、経路上を安全に走行するための制御方法を決定し、操作情報として制御操作部３４に通知する。またこのとき決定される制御方法は、状況認識部１７より通知されるコンテンツレベルと、制御判断部１８が保持する制御ポリシテーブル３００とによって機能的制限がかけられる。

（制御ポリシテーブル３００）
図４は、制御ポリシテーブル３００の一例を示す図である。制御ポリシテーブル３００は、コンテンツレベル３０１と、制御ポリシＩＤ３０２と、制御ポリシ３０３とを含む。コンテンツレベル３０１は、状況認識部１７より通知される、状況認識情報を算出するために利用された地図情報のコンテンツレベルである。コンテンツレベル３０１は、地図取得スケジューリング情報２００におけるコンテンツレベル２０２と同種の情報である。

制御ポリシ３０２は、通知されたコンテンツレベル３０１に対応する制御ポリシのＩＤである。制御ポリシ３０３は、設定される自動運転機能の機能的制限を示す。本例では、コンテンツレベル毎に制御ポリシが異なるが、１つの制御ポリシに対し、複数のコンテンツレベルが対応してもよい。コンテンツレベルと制御ポリシとを対応させることにより、当該エリア走行時に、保持しているコンテンツに応じて、実行する自動運転機能を決定することができる。すなわち、当該エリアの全コンテンツを利用できない状態であっても、機能的制限を設けることで、保持しているコンテンツで可能な自動運転機能を継続することができる。また、制御判断部１８が利用する制御ポリシは、制御ポリシ通知部３２に通知される。

ナビゲーション装置３０は、ユーザによる目的地情報の入力に基づいて車両１の現在地から目的地までの走行経路情報を算出し、自動運転制御装置１０に当該情報を出力する機能を有する。本実施の形態では後述するように、ナビゲーション装置３０が算出した走行経路に従って、自動運転を実行する。

センサ３１は、たとえばカメラ、レーザレーダ等であり、周期的に車両１の周辺情報を生成し、自動運転制御装置１０に出力する機能を有する。制御ポリシ通知部３２は、液晶ディスプレイおよびスピーカーの少なくとも一方を含む。制御ポリシ通知部３２は、制御判断部１８から通知される制御ポリシ情報にもとづき、ユーザに対し実行中の制御ポリシを通知する。ユーザに対し、制御ポリシ通知部３２により手動運転への切替予定が通知された場合は、ユーザ自身の操作による手動運転を実行する必要がある。

手動制御部３３は、ユーザによるステアリング、アクセル／ブレーキ等の手動操作にもとづく操作情報を制御操作部３４に通知する。制御操作部３４は、制御判断部１８および手動制御部３３より受信する操作情報にもとづき、自動運転車両の操作を実行する。

地図配信センタ２は、地図情報データベース２０と、地図配信計画部２１と、地図配信処理部２２と、センタ通信部２３とを備える。地図配信センタ２は、複数の装置から構成されてもよいし、１台のコンピュータ、たとえばサーバ装置から構成されてもよい。地図情報データベース２０は、不揮発性の記憶装置、たとえばハードディスクドライブに形成されるデータベースである。地図情報データベース２０には、車両１が自動運転走行制御のために利用する地図情報が、所定の地理的領域ごとに、換言するとエリア単位で格納されるデータベースである。エリア単位で格納されている地図情報は、たとえば車線中心線、曲率、地物など複数のコンテンツにより構成される。地図情報データベース２０に格納される情報は、適宜更新される。

それぞれの地理的領域には、１つ以上のコンテンツが含まれる。本実施の形態では、１つの地理的領域に含まれるすべてのコンテンツの情報をあわせたものを「地図情報」とも呼ぶ。また、それぞれのコンテンツは地図情報の一部分なので、コンテンツは「部分データ」と呼ぶこともできる。

地図配信計画部２１および地図配信処理部２２は、地図配信センタ２に備えられる不図示のＣＰＵ、ＲＯＭ，およびＲＡＭにより実現される。具体的には地図配信計画部２１および地図配信処理部２２は、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭに展開して実行することでこれらの機能を実現する。ただし地図配信計画部２１および地図配信処理部２２の少なくとも一方は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭの組み合わせの代わりにＦＰＧＡやＡＳＩＣにより実現されてもよい。また地図配信計画部２１および地図配信処理部２２の少なくとも一方は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭの組み合わせの代わりに、異なる構成の組み合わせ、たとえばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭとＦＰＧＡの組み合わせにより実現されてもよい。

地図配信計画部２１は、自動運転制御装置１０の地図取得計画部１３から走行経路情報を受信すると、地図情報データベース２０および受信した走行経路情報を用いて前述した地図配信計画情報１００を算出する。そして地図配信計画部２１は、算出した地図配信計画情報１００を地図取得計画部１３に出力する。

地図配信処理部２２は、車両１の地図取得実行部１４からエリアとコンテンツを指定した地図情報取得要求を受けると、次の処理を行う。すなわち地図配信処理部２２は、指定されたエリアＩＤに対応するエリアで、指定されたコンテンツを地図情報データベース２０から取得し、車両１に配信する。センタ通信部２３は、車両１とデータの送受信を行う通信モジュールである。センタ通信部２３は、ネットワーク３および無線基地局４を介して車両１と通信する。

（コンテンツレベル対応テーブル４００）
図５は、コンテンツレベル対応テーブル４００の一例を示す図である。コンテンツレベル対応テーブル４００は、コンテンツレベル４０１と、コンテンツＩＤ４０２とを含む。コンテンツレベル３０１は、地図取得スケジューリング情報２００のコンテンツレベル２０２、および制御ポリシテーブル３００のコンテンツレベル３０１と同種の情報である。コンテンツＩＤ４０２は、道路に関する特定の属性ごとに付与されるＩＤである。たとえばコンテンツＩＤ４０２のうち、「Ｍ」は「車線中心線」を表し、「Ｎ」は「道路境界線」を表す。

（地図取得計画部の処理）
図６は、地図取得計画部１３の処理を示すフローチャートである。具体的には図６は、地図取得計画部１３がナビゲーション装置３０から走行経路情報を受信すると開始する処理であり、地図取得スケジューリング情報２００を作成して地図取得実行部１４に通知する処理を示す。

まず地図取得計画部１３は、ナビゲーション装置３０から受信した走行経路情報を地図配信センタ２に通知し、地図配信センタ２が算出した地図配信計画情報１００を取得する（Ｓ１００）。次に地図取得計画部１３は、取得した地図配信計画情報１００のエリアＩＤ１０１とデータサイズ１０２を参照し、未到達であるエリアのエントリに対し、合計データサイズが利用可能バッファサイズを超過しない最大数のエントリを、現在地からの経路上で走行する順に選択する（Ｓ１０１）。ただし本実施の形態では、地図配信計画情報１００を受信してから初回の選択の場合は、現在地のエントリも含めることとする。たとえば地図取得計画部１３は、初回の選択であり地図配信計画情報１００が図２に示すものであり、利用可能なバッファサイズが４００ｋＢの場合は、エリアＡ〜エリアＣの３つを合計すると４５０ｋＢとなるので、エリアＡとエリアＢが選択される。

次に地図取得計画部１３は、Ｓ１０１において選択した全てのエリアを対象として、現在地から当該エリアまでの距離である到達距離を算出し、到達距離とコンテンツレベルの積を算出する（Ｓ１０２）。この際に、到達距離は地図配信計画情報１００の経路走行距離１０４の欄を参照し、必要に応じて和算を行うことで得られる。次に地図取得計画部１３は、Ｓ１０２において算出した積の値が小さい順にソートし、地図取得スケジューリング情報２００を作成し、地図取得実行部１４に通知する（Ｓ１０３）。

次に地図取得計画部１３は、自車位置推定部１５から周期的に受信する自己位置情報を用いて、最終エリアに到達したか否かを判断する（Ｓ１０４）。地図取得計画部１３は、最終エリアに到達済みであると判断する場合は、地図取得実行部１４に最終エリア到達通知を送信し、処理を終了する（Ｓ１０６）。地図取得計画部１３は、最終エリアに到達済みではないと判断すると、次エリアの開始地点に到達したか否かを判断する（Ｓ１０５）。地図取得計画部１３は、次エリアの開始地点にまだ到達していないと判断するとＳ１０５に留まり、次エリアの開始地点に到達したと判断するとＳ１０１に戻る。

（地図取得実行部の処理）
図７は、地図取得実行部１４の処理を示すフローチャートである。具体的には図７は、地図取得実行部１４が地図取得計画部１３から地図取得スケジューリング情報２００を受信すると開始する処理である地図情報取得処理を示す。

まず地図取得実行部１４は、通信品質測定部１２から受信した最新の通信品質情報に従い、前述の通り同時取得数を決定する（Ｓ２００）。次に地図取得実行部１４は、地図取得スケジューリング情報２００が示す優先度の高い順にエントリを選択する（Ｓ２０１）。

次に地図取得実行部１４は、Ｓ２０１の選択により、直前のＳ２０１の処理では従前は選択されていたが今回のＳ２０１の選択では非選択となったエントリが存在するか否かを判断する（Ｓ２０２）。地図取得実行部１４は、非選択となったエントリが存在すると判断する場合は（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、非選択となったエントリに対応するコンテンツの取得を中断しＳ２０４に進む（Ｓ２０３）。Ｓ２０３はたとえば、通信品質が低下して同時取得数が減少した場合や、コンテンツの取得完了前に当該コンテンツに対応するエリアに進入した場合に実行される。地図取得実行部１４は、非選択となったエントリが存在しないと判断する場合は（Ｓ２０２：ＮＯ）、そのままＳ２０４に進む。

Ｓ２０４では地図取得実行部１４は、Ｓ２０１において選択したエントリに対応するコンテンツを地図配信センタ２に要求し、取得を開始してＳ２０５に進む。なお、選択されたエントリが既に取得処理中のコンテンツに対応するエントリであった場合は、そのまま当該コンテンツの取得を継続する。地図取得実行部１４が取得したコンテンツは、地図情報バッファ部１６に格納される。前述した地図配信センタ２に対するコンテンツの要求はたとえば、コンテンツレベル対応テーブル４００に従って、取得するコンテンツレベル４０１に属するコンテンツＩＤ４０２およびエリアＩＤ２０１を通知することで実行される。

Ｓ２０５では地図取得実行部１４は、Ｓ２０１において選択したエントリのうち、全コンテンツの取得が完了したエントリが存在するか否かを判断し、全コンテンツの取得が完了したエントリが存在すると判断する場合はＳ２０６に進み、全コンテンツの取得が完了したエントリが存在しないと判断する場合はＳ２０７に進む。Ｓ２０６では地図取得実行部１４は、取得完了前のエントリから、優先度が最も高いものを追加で選択し、対応するコンテンツの取得を開始してＳ２０５に戻る。

Ｓ２０７では地図取得実行部１４は、通信品質測定部１２から通信品質情報を受信し、通信品質がＳ２００の状態から変化したか否かを判断する。地図取得実行部１４は、通信品質が変化したと判断する場合はＳ２０８に進み、通信品質が変化していないと判断する場合はＳ２１２に進む。Ｓ２０８では地図取得実行部１４は、通信品質が向上したと判断する場合はＳ２０６に進み（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、通信品質が低下したと判断する場合はＳ２０９に進む（Ｓ２０８：ＮＯ）。Ｓ２０９では地図取得実行部１４は、取得中のコンテンツのうち優先度が最も低いエントリに対応するコンテンツの取得を中断し、Ｓ２１２に進む。

Ｓ２１２では地図取得実行部１４は、地図取得計画部１３から新たな地図取得スケジューリング情報２００を受信したか否かを判断する。地図取得実行部１４は新たな地図取得スケジューリング情報２００を受信したと判断する場合は、通過したエリアのコンテンツを地図情報バッファ部１６から削除し（Ｓ２１３）、Ｓ２００に戻る。地図取得実行部１４は、新たな地図取得スケジューリング情報２００を受信していないと判断する場合は、車両１が最終エリアに到達し、地図取得実行部１４から最終エリア到達通知を受信したか否かを判断する（Ｓ２１４）。地図取得実行部１４は、最終エリア到達通知を受信したと判断する場合は図７に示す処理を終了し、最終エリア到達通知を受信していないと判断する場合はＳ２０５に戻る。なお、最終エリア到達通知は図６のＳ１０６において地図取得計画部１３が送信する通知である。

（動作例）
図８および図９は本実施の形態における動作例を示す図である。具体的には図８には、地図取得計画部１３が実行する通知処理と、地図取得実行部１４が実行する地図情報取得処理とを示している。図９（ａ）〜（ｃ）のそれぞれは、後述する地点ａ１〜ｃ１のそれぞれにおいて算出された地図取得スケジューリング情報２００である。

図８では、車両１が、Ａ、Ｂ、Ｃの順に走行する際のコンテンツ取得の経過と、通信品質の変化、自動運転制御に利用される制御ポリシの変化を表す。なお、エリアＡ、Ｂ、Ｃのそれぞれが開始する地点を図８の下部に示すように、地点ａ１、ｂ１、ｃ１と呼ぶ。また、地点ａ２、ｂ２、ｃ２のそれぞれは、地点ａ１、ｂ１、ｃ１のそれぞれよりも走行経路に沿って先に進んだ位置を示す。

図８に示す符号５０１〜５０４の項目を説明する。走行エリア５０１は、車両１が走行中のエリアを示し、車両１は、図の右方向に走行する。取得コンテンツ５０２は、コンテンツ取得経過を示し、たとえばコンテンツ取得経過５０５は、エリアＢのコンテンツレベル３のコンテンツを取得していることを表し、図形の左端が取得の開始点、右端が完了点を表す。また、符号５０６に示す右端の波線は、取得を中断したことを表す。通信品質５０３は、当該地点での通信品質を表す。

制御ポリシ５０４は、当該地点において自動運転制御に利用される制御ポリシを表す。ここでの制御ポリシは、制御ポリシテーブル３００に従い、当該エリアのコンテンツレベル１〜３を全て取得完了している場合は制御ポリシ３、コンテンツレベル１および２を取得完了している場合は制御ポリシ２、コンテンツレベル１のみを取得完了している場合は制御ポリシ１を利用する。

図８に示す動作を説明する。まず、エリアＡの地図情報をコンテンツレベル１〜３まで全て取得している状態で、車両１がエリアＡの開始地点である地点ａ１まで到達した。この場合は、エリアＡを走行する間は制御ポリシ３を利用し、最大速度１００ｋｍ／ｈで複数車線を自動運転走行する。また、地点ａ１において、地図取得スケジューリング情報６００ａを地図取得実行部１４が受信すると、通信品質が「高」であることから地図取得実行部１４が同時取得数を３と決定する。そして地図取得実行部１４は、地図取得スケジューリング情報６００ａの上位から３つのエントリを選択し、エリアＢのコンテンツレベル１〜３の取得を開始する。

そして、地図取得実行部１４がコンテンツレベルに属する全てのコンテンツを受信完了すると、地図取得スケジューリング情報６００ａの未取得のエントリの上位のものを選択し取得を開始する。地点ａ２において、通信品質が高から低に変化すると、地図取得実行部１４は同時取得数を３から１に変更し、優先度の低いものから２つの地図スケジューリング情報のエントリに相当するコンテンツの取得を中断する。すなわち、エリアＣのコンテンツレベル２および３に属するコンテンツの取得を中断する。

次に車両１がエリアＢの開始地点である地点ｂ１に到達する。この時点において車両１が保持するエリアＢのコンテンツは、コンテンツレベル１〜３に該当するコンテンツであるため、利用する制御ポリシは「３」が継続される。また地図取得実行部１４が地図取得計画部１３から図９（ｂ）に示す地図取得スケジューリング情報６００ｂを受信する。すると、地図取得実行部１４は同様に通信品質情報から同時取得数を「１」と決定し、地図取得スケジューリング情報６００ｂの最上位であるエリアＣのコンテンツレベル１のエントリを選択する。

ここで、当該エントリに該当するコンテンツは取得中であり、引き続き当該コンテンツの取得を継続する。そして地図取得実行部１４は、当該コンテンツの取得が完了したら、次のエントリが示すエリアＤのコンテンツレベル１に該当するコンテンツの取得を行う。さらに移動し、地点ｂ２において、通信品質が低から中に向上すると、地図取得実行部１４は同時取得数を２に変更し、エリアＣのコンテンツレベル２に該当するコンテンツの取得を追加で開始する。

そして、エリアＣの開始地点である地点ｃ１に到達する。この時点で、車両１が保持するエリアＣのコンテンツはコンテンツレベル１および２に該当するコンテンツであるため、利用する制御ポリシは「２」となり、実行する自動運転機能の制限を変更する。また、地図取得計画部１３より地図取得スケジューリング情報６００ｃを地図取得実行部１４が受信する。

すると地図取得実行部１４は、同様に通信品質情報から同時取得数を「２」と決定し、地図取得スケジューリング情報６００ｃの上位のエントリから２つ選択する。そして地図取得実行部１４は、取得中であるエリアＤのコンテンツレベル２に該当するコンテンツの取得を継続し、またエリアＤのコンテンツレベル３に該当するコンテンツの取得を開始する。一方で、取得中であったエリアＣのコンテンツレベル３に該当するコンテンツは、該当するエントリが選択されないため取得が中断される。さらに移動し、地点ｃ２において通信品質が中から高に変化すると、地図取得実行部１４は同時取得数を３に変更し、エリアＥのコンテンツレベル１に該当するコンテンツの取得を追加で開始する。

上述した第１の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）電子制御装置である自動運転制御装置１０は、車両１に搭載され、複数の地図情報を利用して自動運転制御を実行する。それぞれの地図情報は、所定の地理的領域に対応し、所定の地理的領域の道路に関する所定の属性の情報である部分データを１以上含む。自動運転制御装置１０は、地図情報が１以上格納される記憶部である地図情報バッファ部１６と、車両１の走行位置に対応する地図情報を特定する特定部である状況認識部１７と、状況認識部１７が特定した地図情報に含まれる部分データに応じて、車両１の走行位置における車両１の制御方法を決定する制御判断部１８とを備える。そのため自動運転制御装置１０は、走行するエリアに関する情報量に応じて、いずれかの制御ポリシを選択して自動運転を実現できる。換言すると自動運転制御装置１０は、走行するエリアに関するコンテンツに不足がある場合でも、走行するエリアの取得済みのコンテンツ、すなわち保持している情報に応じた自動運転が可能である。

（２）自動運転制御装置１０は、無線通信により車両の外部に存在する地図配信センタ２から部分データを取得する車載通信部１１を備える。自動運転走行に必要なエリアの地図情報を、地図配信センタ２から、走行中に通信ネットワークを介して取得しながら利用するので、車両１が搭載するストレージ容量を低減によるコストメリットが得られる。また走行の都度取得することで、最新の地図情報が利用されることを保証することができる。さらに、通信ネットワークの状態などの問題により走行するエリアに関するコンテンツに不足が生じても、保持している情報に応じた自動運転が可能である。

（３）地図取得計画部１３は、走行中の現在位置から、任意の地理的領域に到達するまで距離と、地理的領域に対応する部分データの種別により、部分データ取得の優先度を決定し、地図取得実行部１４は、地図取得計画部１３が決定した優先度に従って地図情報を取得する。なお取得の優先度は、地図取得スケジューリング情報２００には記載位置として表されている。すなわち地図取得スケジューリング情報２００における最上段が最も優先度が高いことを表している。

（４）地図取得実行部１４は、走行中の地理的領域における通信品質情報に基づいて、部分データの同時取得数を決定し（図７のＳ２００）、同時取得数に基づき地図情報を取得する。そのため、通信品質に応じて効率よく地図情報を取得できる。

（５）道路に関する所定の属性は、車線中心線、道路境界線、および信号機のうち少なくとも１つを含む。

自動運転システムＳは、車両１に搭載される電子制御装置１０、および電子制御装置１０と無線通信を介して通信するサーバである地図配信センタ２を含む。電子制御装置１０は、地図配信センタ２に車両１がこれから走行する経路の情報である走行経路を送信し、走行経路に関連する部分データの情報である地図配信計画情報１００を受信する車載通信部１１と、地図情報バッファ部１６と、状況認識部１７と、制御判断部１８と、を備える。地図配信センタ２は、地理的領域ごとの道路に関する所定の属性の情報のデータサイズ、および地理的領域ごとの経路の情報を含む地図情報データベース２０と、電子制御装置から受信する走行経路と地図情報データベース２０に基づき、地図配信計画情報を作成する地図配信計画部２１とを備える。

（変形例１）
なお、本実施の形態では、コンテンツレベル対応テーブル４００を地図取得実行部１４が保持し、地図配信センタ２に対し、エリアＩＤとコンテンツＩＤを通知することで地図取得の要求を実施した。しかし、地図配信センタ２がコンテンツレベル対応テーブル４００を保持し、地図取得実行部１４は、エリアＩＤとコンテンツレベルを地図配信センタ２に通知することで地図取得の要求を実施してもよい。

（変形例２）
また、本例では通信品質測定部１２が測定した通信品質情報を利用して、同時取得数を決定するとしたが、たとえば無線通信システムの管理者が作成した、位置に対する通信品質を表す通信品質マップを自動運転制御装置１０が保持し、自己位置に応じて参照し、通信品質情報を取得してもよい。

（変形例３）
上述した第１の実施の形態では、地図配信センタ２が地図配信計画情報１００の作成およびコンテンツの配信を行った。しかし地図配信計画情報１００の作成とコンテンツの配信は別のハードウエアにより実現されてもよいし、それらのハードウエアが異なる場所に設置されてもよい。

（変形例４）
上述した第１の形態における地図取得計画部１３が備える機能を、地図配信計画部２１が備え、地図取得スケジューリング情報２００を地図配信センタ２から配信してもよい。その場合、自動運転制御装置１０は自己位置情報を地図配信センタ２の地図配信計画部２１に送信する。そして地図配信計画部２１は、自動運転車両が当該エリアの開始地点に到達したことを認識し、地図取得スケジューリング情報２００を作成して自動運転制御装置１０に配信する。

（変形例５）
上述した第１の形態では、コンテンツレベルはＬｖ１〜Ｌｖ３の３段階が存在した。しかしコンテンツレベルは少なくとも２段階が存在すればよく、上限はない。また、各コンテンツレベルに属するコンテンツは少なくとも１つ存在すればよく、各コンテンツレベルに１つずつコンテンツが存在してもよい。

―第２の実施の形態―
図８を参照して、本発明に係る自動運転システムの第２の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、自動運転制御装置が地図配信センタ２から無線通信を介した地図データの取得を行わず、あらかじめ自動運転制御装置に格納されている地図データのみを用いて動作する点で、第１の実施の形態と異なる。

図１０は、自動運転システムＳ２の構成図である。自動運転システムＳ２は、車両１Ａを含む。車両１Ａは、自動運転制御装置１０Ａと、ナビゲーション装置３０と、センサ３１と、制御ポリシ通知部３２と、手動制御部３３と、制御操作部３４とを備える。自動運転制御装置１０Ａは、自車位置推定部１５と、地図記憶部１６Ａと、状況認識部１７と、制御判断部１８とを備える。すなわち車両１Ａは第１の実施の形態における車両１の構成から車載通信部１１と、通信品質測定部１２と、地図取得計画部１３と、地図取得実行部１４と、とが削除されている。また車両１Ａは、地図情報バッファ部１６の代わりに地図記憶部１６Ａを備える。

地図記憶部１６Ａには、地図情報データベース２０Ａが格納される。本実施の形態では、地図情報データベース２０Ａには、エリアＡのレベル１〜３のコンテンツ、エリアＢのレベル１〜２のコンテンツ、エリアＣのレベル１のコンテンツ、エリアＤのレベル１〜２のコンテンツなどが格納される。

本実施の形態では、状況認識部１７は、自車位置推定部１５が生成する自己位置情報に基づいて、地図記憶部１６Ａに格納された地図情報を取得する。すなわち状況認識部１７は、第１の実施の形態では地図情報バッファ部１６から地図情報を取得したが、本実施の形態では地図情報バッファ部１６から地図情報を取得する。制御判断部１８の動作は第１の実施の形態と同様である。たとえば地図記憶部１６Ａに格納されるコンテンツが図１０に示すとおりの場合は、制御判断部１８は、エリアＡを走行する場合は制御ポリシ「３」、エリアＢを走行する場合は制御ポリシ「２」、エリアＣを走行する場合は制御ポリシ「１」を利用する。

上述した各実施の形態および変形例において、機能ブロックの構成は一例に過ぎない。別々の機能ブロックとして示したいくつかの機能構成を一体に構成してもよいし、１つの機能ブロック図で表した構成を２以上の機能に分割してもよい。また各機能ブロックが有する機能の一部を他の機能ブロックが備える構成としてもよい。

上述した各実施の形態および変形例において、自動運転制御装置１０のプログラムは不図示のＲＯＭに格納されるとしたが、プログラムは不揮発性の記憶領域に格納されていてもよい。また、自動運転制御装置１０が不図示の入出力インタフェースを備え、必要なときに入出力インタフェースと自動運転制御装置１０が利用可能な媒体を介して、他の装置からプログラムが読み込まれてもよい。ここで媒体とは、たとえば入出力インタフェースに着脱可能な記憶媒体、または通信媒体、すなわち有線、無線、光などのネットワーク、または当該ネットワークを伝搬する搬送波やディジタル信号、を指す。また、プログラムにより実現される機能の一部または全部がハードウエア回路やＦＰＧＡにより実現されてもよい。

上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

１…車両
２…地図配信センタ
１０…自動運転制御装置
１１…車載通信部
１２…通信品質測定部
１３…地図取得計画部
１４…地図取得実行部
１５…自車位置推定部
１６…地図情報バッファ部
１７…状況認識部
１８…制御判断部
２０…地図情報データベース
２１…地図配信計画部
２２…地図配信処理部
３０…ナビゲーション装置
３２…制御ポリシ通知部
３３…手動制御部
３４…制御操作部
１００…地図配信計画情報
２００…地図取得スケジューリング情報
３００…制御ポリシテーブル
４００…コンテンツレベル対応テーブル

Claims (11)

1. 車両に搭載され、複数の地図情報を利用して自動運転制御を実行する電子制御装置であって、
   それぞれの前記地図情報は、所定の地理的領域に対応し、前記所定の地理的領域の道路に関する所定の属性の情報である部分データを１以上含み、
   前記地図情報が１以上格納される記憶部と、
   前記車両の走行位置に対応する前記地図情報を特定する特定部と、
   前記特定部が特定した前記地図情報に含まれる前記部分データに応じて、前記車両の走行位置における前記車両の制御方法を決定する制御部とを備える電子制御装置。
2. 請求項１に記載の電子制御装置において、
   無線通信により前記車両の外部から前記部分データを取得する通信部をさらに備える電子制御装置。
3. 請求項１に記載の電子制御装置において、
   走行中の現在位置から、任意の地理的領域に到達するまで距離と、前記地理的領域に対応する部分データの種別により、前記部分データを取得する優先度を決定し、前記優先度に従って前記地図情報を取得する電子制御装置。
4. 請求項１に記載の電子制御装置において、
   走行中の地理的領域における通信品質情報に基づいて、前記部分データの同時取得数を決定し、前記同時取得数に基づき前記地図情報を取得する電子制御装置。
5. 請求項１に記載の電子制御装置において、
   前記道路に関する所定の属性は、車線中心線、道路境界線、および信号機のうち少なくとも１つを含む電子制御装置。
6. 車両に搭載され、複数の地図情報を利用して自動運転制御を実行する電子制御装置が実行する制御方法であって、
   それぞれの前記地図情報は、所定の地理的領域に対応し、前記所定の地理的領域の道路に関する所定の属性の情報である部分データを１以上含み、
   前記電子制御装置は、前記地図情報が１以上格納される記憶部を備え、
   前記車両の走行位置に対応する前記地図情報を特定すること、
   特定した前記地図情報に含まれる前記部分データに応じて、前記車両の走行位置における前記車両の制御方法を決定することとを含む制御方法。
7. 請求項６に記載の制御方法において、
   無線通信により前記車両の外部から前記部分データを取得することをさらに含む制御方法。
8. 請求項６に記載の制御方法において、
   走行中の現在位置から、任意の地理的領域に到達するまで距離と、前記地理的領域に対応する部分データの種別により、前記部分データを取得する優先度を決定し、前記優先度に従って前記地図情報を取得する制御方法。
9. 請求項６に記載の制御方法において、
   走行中の地理的領域における通信品質情報に基づいて、前記部分データの同時取得数を決定し、前記同時取得数に基づき前記地図情報を取得する制御方法。
10. 請求項６に記載の制御方法において、
    前記道路に関する所定の属性は、車線中心線、道路境界線、および信号機のうち少なくとも１つを含む制御方法。
11. 車両に搭載され複数の地図情報を利用して自動運転制御を実行する電子制御装置、および前記電子制御装置と無線通信を介して通信するサーバを含む自動運転システムであって、
    それぞれの前記地図情報は、所定の地理的領域に対応し、前記所定の地理的領域の道路に関する所定の属性の情報である部分データを１以上含み、
    前記電子制御装置は、
    前記サーバに前記車両がこれから走行する経路の情報である走行経路を送信し、前記走行経路に関連する前記部分データの情報である地図配信計画情報を受信する車載通信部と、
    前記地図情報が１以上格納される記憶部と、
    前記地図配信計画情報に基づき前記車両の外部から前記部分データを取得して前記記憶部に格納する地図取得実行部と、
    前記車両の走行位置に対応する前記地図情報を特定する特定部と、
    前記特定部が特定した前記地図情報に含まれる前記部分データに応じて、前記車両の走行位置における前記車両の制御方法を決定する制御部とを備え、
    前記サーバは、
    前記地理的領域ごとの前記道路に関する所定の属性の情報のデータサイズ、および前記地理的領域ごとの経路の情報を含む地図情報データベースと、
    前記電子制御装置から受信する前記走行経路と前記地図情報データベースに基づき、前記地図配信計画情報を作成する地図配信計画部とを備える自動運転システム。
    

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