JP2021110990A - 自動運転車管理システム、管理装置、管理方法、自動運転車、及びプログラム - Google Patents

自動運転車管理システム、管理装置、管理方法、自動運転車、及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】適切に自動運転車を管理することができる自動運転車管理装置、管理システム、管理方法、自動運転車、及びプログラムを提供する。【解決手段】管理システム100において、自動運転車管理装置200は、地図情報を記憶する地図情報記憶部201と、地図情報に含まれる道路に対して仮想的に生成された仮想線を管理する仮想線管理部202と、仮想線に沿って走行する複数の自動運転車に、仮想線に関する仮想線情報を送信する通信部204と、を備えている。【選択図】図1

Description

本開示は、自動運転車管理システム、管理装置、管理方法、自動運転車、及びプログラムに関する。
特許文献1には、車両を道路に対して道なりに制御を行う自動運転装置が開示されている。特許文献1において、車両には、車線情報検出部を有している。車線情報検出部は、周囲撮像カメラと画像処理装置を備えている。周囲撮像カメラは、車両の周囲を撮像する。画像処理装置は、撮像画像に画像処理を施すことにより、車両の周囲の白線や標識を検出する。検出した車線や標識に基づいて、車線情報を生成する。
特開2011−162132号公報
このような自動運転技術では、自動運転車を適切に制御することが望まれる。
本開示は、このような問題を解決するためになされたものであり、適切に自動運転車を管理することができる自動運転車管理システム、管理装置、管理方法、自動運転車、及びプログラムを提供するものである。
本実施の形態における自動運転車管理装置は、地図情報を記憶する地図情報記憶部と、前記地図情報に含まれる道路に対して仮想的に生成された仮想線を管理する仮想線管理部と、前記仮想線に沿って走行する複数の自動運転車に、前記仮想線に関する仮想線情報を送信する通信部と、を備えている。
上記の自動運転車管理装置は、前記仮想線が、進行方向と対向方向とを区分する区分線、同じ進行方向の走行路において、走行する自動運転車の種類で分けられる車線を区分する区分線、及び、同じ進行方向の走行路において、制限速度で分けられる車線を区分する区分線、の少なくとも1つを含んでいてもよい。
上記の自動運転車管理装置は、前記仮想線管理部が、前記仮想線の位置を変更可能であってもよい。
上記の自動運転車管理装置は、道路中に障害物が存在する場合に、前記障害物を避けるように前記仮想線を生成するようにしてもよい。
上記の自動運転車管理装置は、前記地図情報に含まれる道路に対して仮想的に生成された仮想停止線を管理する仮想停止線管理部をさらに備え、前記通信部が前記仮想停止線に関する仮想線情報を前記複数の自動運転車に送信し、前記自動運転車が前記仮想停止線に従って停止するようにしてもよい。
上記の自動運転車管理装置において、前記仮想停止線管理部が、前記仮想線と交差するように前記仮想停止線を生成するようにしてもよい。
上記の自動運転車管理装置において、前記仮想停止線管理部が、駐車領域を囲むように、前記仮想停止線を生成するようにしてもよい。
上記の自動運転車管理装置において、道路中に障害物が存在する場合に、前記仮想停止線管理部が、前記障害物の前後に前記仮想停止線を生成するようにしてもよい。
本実施の形態にかかる自動運転車管理システムは、上記の自動運転車管理装置と、前記地図情報、及び仮想線情報を共有する複数の車両と、を備え、前記車両が、前記仮想線に沿って走行するように、自動運転制御を行うものである。
上記の自動運転車管理システムは、少なくとも1台の前記車両が、前記地図情報に応じたマップを表示する表示手段を備え、前記表示手段は、マップ上に前記仮想線を重畳して表示するようにしてもよい。
本実施の形態にかかる自動運転車管理方法は、地図情報を複数の車両に対して送信するステップと、前記地図情報に含まれる道路に対して仮想的に生成された仮想線を管理するステップと、前記仮想線に沿って走行する複数の自動運転車に、前記仮想線に関する仮想線情報を送信するステップと、を備えている。
本実施の形態にかかる自動運転車は、地図情報を格納する地図情報格納部と、前記地図情報の道路に対して仮想的に生成された仮想線に関する仮想線情報を受信する通信部と、前記仮想線情報を格納する仮想線情報格納部と、前記仮想線に沿って前記道路を走行するように自動運転制御を行う制御部と、を備えている。
本実施の形態にかかるプログラムは、コンピュータに対して自動運転管理方法を実行させるコンピュータプログラムであって、前記自動運転管理方法は、地図情報を複数の車両に対して送信するステップと、前記地図情報に含まれる道路に対して仮想的に生成された仮想線を管理するステップと、前記仮想線に沿って走行する複数の自動運転車に、前記仮想線に関する仮想線情報を送信するステップと、を備えている。
本開示により、適切に自動運転車を管理することができる自動運転車管理システム、管理装置、管理方法、自動運転車、及びプログラムを提供するものである。
本実施形態にかかる自動運転車管理システムを示すブロック図である。 走行エリアの一例を説明するための図である。 仮想線、及び仮想停止線を説明するための図である。 交差点における仮想停止線を示す図である。 交差点における仮想停止線を示す図である。 仮想停止線で規定される駐車領域を説明するための図である。 仮想停止線で規定される駐車領域を説明するための図である。 障害物を検出した場合に新たに生成される仮想線及び仮想停止線を示す図である。 車両の制御系を示すブロック図である。 走行面に投影される仮想線を説明するための模式図である。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲に係る発明を以下の実施形態に限定するものではない。また、実施形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。
以下、図面を参照して実施形態にかかる自動運転車管理システム(以下、単に管理システムともいう)、自動運転車管理装置(以下、単に管理装置ともいう)、及び自動運転車(以下、単に車両ともいう)について説明する。図1は、管理システム100の構成を示すブロック図である。
管理システム100は、管理装置200と、1台又は複数の車両を備えている。各車両には固有の識別IDが付与されていてもよい。ここで、車両は、制限速度に応じて、高速車両301,中速車両302,及び低速車両303の3種類に区分されている。高速車両301、中速車両302,及び低速車両303をまとめて車両とも称する。
例えば、高速車両301の制限速度は、35km/hであり、中速車両302の制限速度は、10km/hであり、低速車両303の制限速度は、5km/hである。高速車両301,中速車両302,及び低速車両303は、それぞれその制限速度以下の速度で走行する。もちろん、車両の区分は3つに限られるものではない。複数の車両を制限速度に応じて、2つに区分してもよく、4つ以上に区分してもよい。さらに、制限速度以外の情報に応じて、車両の種別が分けられていてもよい。例えば、車両の車種、サイズ等に応じて、車両を区別しても良い。もちろん、制限速度及びサイズなどの複数の属性情報に応じて、車両の種別が分けられていてもよい。
高速車両301、中速車両302,及び低速車両303は、それぞれ搭乗者が搭乗する自動運転車となっている。つまり、搭乗者などが目的地を入力すると、高速車両301、中速車両302,及び低速車両303は、目的地まで自動運転を行う。これにより、搭乗者を目的地まで輸送することができる。もちろん、高速車両301,中速車両302,及び低速車両303は、それぞれ荷物を運搬する自動運転車となっていてもよい。つまり、高速車両301,中速車両302,及び低速車両303は、人、又は物を運搬する車両であればよい。高速車両301,中速車両302,及び低速車両303は、自動運転を行うための制御部を有している。制御部が、ステアリング操作、アクセル・ブレーキの操作を行う。
高速車両301、中速車両302,及び低速車両303における自動運転のレベルは、特に限定されるものではない。例えば、自動運転レベルがレベル2の場合、制御部が、アクセル・ブレーキ操作及びステアリング操作の両方をサポートする。自動運転レベルがレベル3の場合、特定の場所で、制御部が、アクセル・ブレーキ操作及びステアリング操作の両方を自動操作し、緊急時は、運転者が操作する。自動運転レベルがレベル4の場合、特定の場所で、制御部がアクセル・ブレーキ操作及びステアリング操作の両方を自動操作する。自動運転レベルがレベル5の場合、場所の限定なく、制御部がアクセル・ブレーキ操作及びステアリング操作の両方を自動操作する。高速車両301、中速車両302,及び低速車両303の自動運転レベルは2以上とする好ましく、3以上とすることが好ましい。高速車両301、中速車両302,及び低速車両303の自動運転レベルは4であってもよく、5でもあってもよい。さらには、高速車両301、中速車両302,及び低速車両303の自動運転レベルは異なっていてもよい。
管理装置200は、例えば、サーバ装置などの情報処理装置である。管理装置200は、プロセッサやメモリなどを有している。管理装置200は、車両の自動運転を管理するための管理プログラムをメモリに格納している。管理装置200は、管理プログラムを実行することで、車両の自動運転を管理する。なお、管理装置200は、物理的に単一の装置に限られるものではない。例えば、ネットワークに接続された複数の情報処理装置が分散処理を行うことで、自動運転車の管理方法を実現しても良い。
管理装置200は、地図情報記憶部201と、仮想線管理部202と、仮想停止線管理部203と、通信部204とを備えている。地図情報記憶部201は、メモリなどを有しており、車両が走行する走行エリアの地図情報を記憶している。地図情報は、道路、建物、施設などに関する情報を含んでいる。例えば、地図情報は、それぞれの道路の位置、幅、車線数、形状、方向等の情報を含んでいる。さらに、地図情報は、建物、施設等の位置、形状、大きさ等の情報を含んでいる。道路や建物等の位置情報は、緯度、経度等の座標で示されており、さらに高度の情報を含んでいてもよい、また、地図情報は、ナビゲーションシステム等に用いられる汎用データでもよい。管理装置200波、地図情報に応じたマップを表示可能である。
走行エリアは、管理装置200が自動運転走行を管理するエリアである。走行エリアは、複数の道路を有している。ここでは、説明の簡略化のため、走行エリアを走行する車両が自動運転車のみであるとして説明する。走行エリアは、スマートシティ等のように、自動運転車の走行を前提に設計されたエリアとなっている。もちろん、自動運転車と手動運転車とが走行エリアを走行していても良い。つまり、一部の車両は運転者が操縦する手動運転車であってもよい。
図2は、走行エリア400を模式的に示す図である。図2では、走行エリア400には、車両が走行可能な道路として、高速走行路401、中速走行路402、低速走行路403が設けられている。つまり、制限速度に応じて、道路が高速走行路401、中速走行路402、低速走行路403の3つに区分されている。高速走行路401の制限速度は、35km/hであり、中速走行路402の制限速度は、10km/hであり、低速走行路403の制限速度は、5km/hである。
管理装置200は、走行路毎に走行できる車両を管理している。高速走行路401は、高速車両301のみが走行可能となっている。つまり、高速走行路401では、制限速度が低い中速車両302、及び低速車両303の進入が禁止されている。中速走行路402は、高速車両301、及び中速車両302のみが走行可能となっている。中速走行路402では、制限速度が最も低い低速車両303の進入が禁止されている。低速走行路403では、高速車両301、中速車両302、及び低速車両303の全てが走行可能となっている。
換言すると、低速車両303は、低速走行路403のみ走行可能となっている。中速車両302は、中速走行路402、及び低速走行路403のみ走行可能となっている。高速車両301は、高速走行路401、中速走行路402、及び低速走行路403のいずれも走行可能となっている。このように、走行路の種別と車両の種別を対応付けて管理することで、輸送効率を向上することができる。高速走行路401は、走行速度の低い中速車両302、低速車両303が走行しないため、高速車両301が高速で走行することができる。なお、以下の説明において、高速走行路401、中速走行路402、低速走行路403をまとめて道路とも称する。
図2において、X方向は、例えば東西方向であり、Y方向は南北方向とすることができる。もちろん、X方向、及びYは東西方向、及び南北方向から傾いていてもよい。隣接する道路の間に建物409が設けられている。建物409は、住宅、ビルディング、工場などである。道路に囲まれた領域には、建物409ではなく、公園などの施設が設けられていてもよい。道路は地形や建物の配置などに合わせて、その途中で湾曲、又は屈曲していてもよい。また、道路幅も途中で変化していてもよい。
地図情報において、各道路には、各道路の種別を示す道路種別情報が付加されていてもよい。種別情報は、各道路が高速走行路401、中速走行路402、及び低速走行路403のいずれに該当するかを示す情報である。なお、道路毎に種別が分けられているが、車線毎に種別を分けることも可能である。例えば、1本の道路において片側二車線がある場合、中央側の車線を高速走行路401として、歩道側の車線を中速走行路402とすることも可能である。
図1の説明に戻る。仮想線管理部202は、地図情報における仮想線を管理する。仮想線は、2次元の地図情報中に仮想的に生成される直線又は曲線である。例えば、車両は、仮想線に沿って走行する。つまり、仮想線は、車両の走行方向を規定するガイド線となる。仮想線管理部202は、地図中における仮想線の位置、形状などを管理する。仮想線管理部202は、仮想線を生成、削除、変更、又は更新する。さらに仮想線管理部202は、仮想線の種別を管理している。仮想線の種別情報は時間に応じて変化してもよい。
仮想停止線管理部203は、地図上における仮想停止線を管理する。仮想停止線は地図情報中に仮想的に生成される線である。例えば、車両は、仮想停止線に従って停止する。つまり、仮想停止線は車両が停止する位置を規定する。仮想停止線は、車両の通過を禁止する禁止線である。仮想停止線管理部203は、地図中における仮想停止線の位置、形状などを管理する。さらに仮想線管理部202は、仮想停止線の種別を管理している。
通信部204は、仮想線に関する仮想線情報、及び仮想停止線に関する仮想停止線情報を各車両に送信する。これにより、複数の車両が仮想線情報及び仮想停止線情報を共有する。さらに、通信部204は、地図情報を各車両に送信する。これにより、複数の車両が地図情報を共有する。車両が地図情報に含まれる道路中を走行するように、自動運転制御を行う。
各車両は、地図情報中に仮想線情報に含まれる仮想線を展開する。同様に地図情報中に仮想停止線情報に含まれる仮想停止線を展開する。これにより、車両は、地図情報のマップ中に仮想線が付加される。そして、各車両は地図情報に付加された仮想線、及び仮想停止線に応じて自動運転制御を行う。各車両は、複数の車両が共有する地図情報、仮想線情報仮想停止線情報に基づいて自動運転制御を行う。よって、管理装置200は、複数の車両の自動運転を管理することができる。
通信部204は、データの更新毎に、それぞれの情報を送信しても良い。あるいは、通信部204は、一定時間毎に車両にそれぞれの情報を送信してもよい。通信部204は、各車両から情報を受信しても良い。仮想線、及び仮想停止線の更新タイミングが既知の場合、通信部204は、更新タイミングを示すタイムテーブルやタイムチャートを予め送信してもよい。
仮想線、及び仮想停止線の一例について、図3を用いて説明する。図3は、道路410上に形成された仮想線411〜413、及び仮想停止線421、422を示す図である。図3は、走行エリアの一部を示している。図3では、片側二車線で全四車線の道路410が示されている。道路410は、X方向と平行になっている。
+X方向を進行方向とする車線は、高速走行路401aと中速走行路402の2車線である。−X方向を進行方向とする車線は、高速走行路401bと低速走行路403である。また、高速車両301aが高速走行路401aを走行しており、高速車両301bが高速走行路401bを走行している。中速車両302が、中速走行路402を走行しており、低速車両303が低速走行路403を走行している。−Y側から+Y側に向けて順に低速走行路403、高速走行路401b、高速走行路401a、中速走行路402の順で配置されている。
仮想線411は、進行車と対向車とを区分する区分線である。仮想線411は、センターラインに対応する仮想的な線である。仮想線411は、+X方向の高速走行路401aと−X方向の高速走行路401bとの間に配置されている。仮想線411は、高速走行路401aと、高速走行路401aの対向車線である高速走行路401bとの境界を規定する。ここでは、仮想線411は、−X方向を進行方向とする高速走行路401aと−X方向を進行方向とする高速走行路401bとを区切る境界線となる。
仮想線412は、同一方向に車両が走行する走行路において、走行する車両を車両の種類で区分するように引かれる区分線である。仮想線412は、+X方向を進行方向とする高速走行路401aと中速走行路402との間に配置されている。仮想線412は、同一進行方向の車線である高速走行路401aと中速走行路402との境界を規定する境界線である。仮想線411と仮想線412との間が、高速走行路401aとなる。また、仮想線412と道路410の+Y側の端との間が中速走行路402となる。
仮想線413は、同一方向に車両が走行する走行路において、走行する車両を車両の制限速度で区分するように引かれる区分線である。仮想線413は、−X方向の高速走行路401bと−X方向の低速走行路403との間に配置されている。仮想線413は、同一進行方向の車線である高速走行路401bと、低速走行路403との境界を規定する境界線である。高速走行路401bと低速走行路403は、上記のように制限速度が異なっている。
このように仮想線411〜413は、道路410中の車線を規定する。つまり、地図情報中において、仮想線411は、道路410中の車線の境界を示す仮想的な線となっている。車両は、仮想線411〜413を乗り越えないように、仮想線411〜413に沿って走行する。例えば、高速車両301aは、仮想線411と仮想線412との間を走行する。換言すると、高速車両301aは、仮想線411と仮想線412のそれぞれと一定の距離を保ったまま走行する。
同様に、高速車両301bは、仮想線411と仮想線413との間を走行する。換言すると、高速車両301bは、仮想線411と仮想線413のそれぞれと一定の距離を保ったまま走行する。中速車両302は、仮想線412と道路の+Y側の端との間を走行する。中速車両302は、仮想線412と一定の距離を保ったまま走行する。低速車両303は、仮想線413と道路の−Y側の端との間を走行する。低速車両303は、仮想線413と一定の距離を保ったまま走行する。なお、図2では、仮想線411〜413がX方向に平行な直線として示しているが、道路に沿って湾曲又は屈曲していてもよい。
各車両は、仮想線に追従するようにステアリング制御を行う。このようにすることで、車両が仮想線に沿って走行するため、適切に自動運転制御を行うことができる。車両はGPSや車速パルスなどから自車位置を取得している。さらに、地図情報に含まれる道路の位置情報に、仮想線の位置情報が付加されている。よって、車両は、仮想線411〜413に沿って自動運転制御を行うことができる。つまり、仮想線411〜413が車両の走行方向を規定するガイド線となる。
例えば、自車両が走行する車線を規定する仮想線411〜413からはみ出さないように車両がステアリング制御を行う。各車両が仮想線411、412、413に沿って走行するため、事故の発生を防ぐことができる。さらに、自動運転車のみが走行する走行エリア400では、道路中に車線を引くための作業が不要となる。よって、走行エリア400の管理を簡便に行うことができる。全車両が仮想線に沿って走行する。
仮想線管理部202は、自社が走行する車線と、その対向車線とを区切る仮想線411を設定している。より安全に自動運転車を管理することができる。
さらに、仮想線管理部202は、同一方向の車線を区切る仮想線412、413を設定している。例えば、仮想線412は、車両の種別で区分するように引かれた車線となっている。これにより、管理装置200は、1つの車線を走行する車両の種別を統一することできる。例えば、高速では走行できない中速車両302が高速走行路401aに進入することを防ぐことができる。これにより、システム全体の輸送効率を向上することができる。
仮想線413は、車両の制限速度で区分するように引かれた車線となっている。管理装置200は、1つの車線を走行する車両を制限速度毎に統一することできる。例えば、低速でしか走行できない低速車両303が高速走行路401bに進入することを防ぐことができる。これにより、システム全体の輸送効率を向上することができる。
仮想線411〜413は、車線の境界を規定する線となっているが、仮想線は、車線を規定する線であってもよい。例えば、仮想線は、車線の中央線であってもよく。あるいは、仮想線管理部202が、仮想線にその幅情報を付加することで、仮想線を車線自体として管理することができる。
仮想線管理部202は、仮想線411〜413の位置や種別を変更するようにしてもよい。例えば、仮想線管理部202は、交通状況に応じて、仮想線の位置及び種別を変更する。例えば、+X方向を走行する車両数が、−X方向を走行する車両数よりも多い場合、仮想線管理部202は、+X方向の走行路数を多くする。このようにすることで、システム全体の輸送効率を向上することができる。
なお、実際の道路中に車線が塗装されている場合、仮想線管理部202は、既存の車線の途切れを補間するように仮想線を設定してもよい。地図情報が車線情報を有する場合、仮想線管理部202は、地図情報の車線情報と統合して、仮想線を設定してもよい。仮想線は、各種車線を区分する境界線であってもよい。仮想線によって区分される車線は、対向車線、バス専用車線、追越車線、走行車線、登坂車線などが挙げられる。仮想線は、各種車線を区分する区分線とすることができる。あるいは、仮想線は、各車線の中心線であってもよい。
次に仮想停止線421、422について説明する。仮想停止線421は、進行方向を横切る仮想的な線である。例えば、仮想停止線421は、Y方向に沿って配置されており、高速走行路401bと低速走行路403と直交する。したがって、仮想停止線421は、仮想線413と交差している。
車両は、仮想停止線421よりも手前で停止するように制御される。仮想停止線421は、停止信号(赤信号)と同様の機能を有している。つまり、各車両は仮想停止線421を越えないように自動運転制御する。例えば、高速車両301bと低速車両303とは、仮想停止線421の手前で停止する。仮想停止線管理部203が、仮想停止線421を削除すると、高速車両301bと低速車両303が走行を再開する。
例えば、交差点、合流点などでは、X方向に平行な仮想停止線とY方向に平行な仮想停止線を排他的に用いることができる。図4、図5は交差点450における仮想停止線421を示す図である。図4、図5では、X方向に沿った高速走行路401cとY方向に沿った高速走行路401dとが交差する交差点450が示されている。図4、図5では、説明の簡略化のため、X方向の道路、及びY方向の道路がそれぞれ一方通行となっている交差点が示されている。
仮想停止線管理部203は、仮想停止線421c、仮想停止線421dを管理している。図4に示すように、仮想停止線421dは、X方向と平行になっており、Y方向の高速走行路401d上に生成される。図5に示すように、仮想停止線421cは、Y方向と平行になっており、X方向の高速走行路401c上に生成される。図4では、仮想停止線管理部203が仮想停止線421dを生成し、仮想停止線421cを削除している。図5では、仮想停止線管理部203が仮想停止線421cを生成し、仮想停止線421dを削除している。仮想停止線421cと仮想停止線421dは、排他的に出現する。
まず、仮想停止線管理部203は、図4に示すように、仮想停止線421dを出現させ、仮想停止線421cを削除する。これにより、+X方向を進行方向とする高速車両301cが走行可能となり、+Y方向を進行方向とする高速車両301dが交差点450の手前で停止する。つまり、+Y方向を進行方向とする高速車両301dが交差点450に進入禁止となる。
高速車両301cが交差点450を通過すると、図5に示すように仮想停止線管理部203は、仮想停止線421dを発生させ、仮想停止線421cを削除する。これにより、+Y方向を進行方向とする車両が走行可能となり、交差点450を通過する。そして、高速走行路401cにおいて、高速車両301cの次に走行する高速車両301eが交差点450の手前で停止する。つまり、+X方向を進行方向とする高速車両301eが交差点450に進入禁止となる。これにより、車両が安全に交差点を通過することができる。
交差点などでは、仮想停止線を配置される候補位置(出現位置)を地図情報中に予め決めておき、仮想停止線管理部203が出現タイミング、削除タイミングをそれぞれ管理する。もちろん、安全のため、仮想停止線管理部203は、仮想停止線421c、421dを同時に出現させるタイミングを設けてもよい。
このように、仮想停止線管理部203は、一定時間経過後に仮想停止線を削除するようにする。つまり、交差点450において、仮想停止線管理部203は、仮想停止線421の生成と削除を交互に繰り返す。これにより、一時的に車両の進入、走行を禁止することができる。つまり、仮想停止線421dが出現中は、高速車両301dが仮想停止線421dの手前で停止する。一定時間経過後に、仮想停止線管理部203が、仮想停止線421dを削除すると、仮想停止線421dがあった位置を高速車両301dが通過することができる。
地図情報上に異なる方向の道路が交差、又は合流する位置では、仮想停止線管理部203が時間に応じて仮想停止線421を管理するためのパターンを決めておけば良い。例えば、それぞれの道路に対して仮想停止線421の出現位置を予め決めておき、仮想停止線管理部203が出現タイミング、削除タイミングを管理すればよい。
具体的には、第1のタイミングでは、図4に示すように、仮想停止線管理部203が、一方の仮想停止線421dを出現させ、他方の仮想停止線421cを削除する。第2のタイミングでは、図5に示すように、仮想停止線管理部203が、一方の仮想停止線421dを削除して、他方の仮想停止線421cを出現させる。第1のタイミングと第2のタイミングとが交互になるように、仮想停止線管理部203が仮想停止線421c、421dを管理する。もちろん、第1のタイミングから第2のタイミングの切り替え時、及び第2のタイミングから第1のタイミングへの切り替え時に、仮想停止線421c、421dの両方が出現させる第3のタイミングを設けてもよい。
仮想停止線管理部203が、横断歩道等に対して仮想停止線421を生成、削除してもよい。例えば、横断歩道の歩行者用信号が青(緑)のタイミングで、仮想停止線管理部203が仮想停止線421を生成すればよい。反対に、横断歩道の歩行者用信号が赤のタイミングで、仮想停止線管理部203が仮想停止線421を削除すればよい。
通信部204は、仮想停止線421の情報を更新する毎に、仮想停止線421に関する仮想停止線情報を各車両に送信してもよく、一定時間ごとに送信してもよい。なお、通信部204は、交差点450に対する仮想停止線421c、421dの更新情報を、交差点450の近傍を走行する車両のみに送信しても良い。この場合、管理装置200が、各車両の位置情報等を取得しておけばよい。また、仮想停止線の更新タイミングが予め定まっている場合、通信部204は更新タイミングを示すタイムテーブルを予め送信しておいてもよい。
図3の説明に戻る。仮想停止線422は、駐車スペース(駐車領域430)を規定する仮想的な線である。例えば、仮想停止線422は、低速車両303cが停車している駐車領域430を囲むように形成されている。このようにすることで、低速車両303cは、駐車領域430の外側に出ることができなくなる。また、低速車両303c以外の車両が駐車領域430の内側に入ることができなくなる。したがって、低速車両303cが安全に駐車することができる。
例えば、低速車両303cの搭乗者等が駐車する時間を設定して、管理装置200にその情報(駐車情報)を送信する。搭乗者が、スマートホンなどの携帯端末や、車載端末を操作して、駐車情報を入力する。駐車情報には、車両のID、駐車場所、駐車時間などが含まれている。携帯端末や車載端末が駐車情報を管理装置200に送信する。
仮想停止線管理部203は、低速車両303cから受信した駐車情報に基づいて、仮想停止線422を管理する。つまり、仮想停止線管理部203は、低速車両303cが駐車領域430に入った後、仮想停止線422を出現させる。さらに、仮想停止線管理部203は、駐車時間が設定時間を経過した後、あるいは搭乗者などの要求に応じて、仮想停止線422を削除する。これにより、所望の場所に所望の時間だけ低速車両303cが駐車することができる。さらに、設定時間に応じた駐車料金を自動で徴収するようにしてもよい。さらに、駐車場所に応じて、駐車領域を変更してもよい。この場合、車両毎に支払者や支払い方法の情報を登録しておけばよい。
なお、仮想停止線管理部203が矩形枠状の仮想停止線422の一部のみを管理するようにしてもよい。例えば、仮想停止線管理部203は入庫側の一辺のみを空けておき、残りの3辺は常時発生させていてもよい。図6に示すように、低速車両303cの駐車前には、仮想停止線管理部203は低速走行路403に隣接する1辺のみを削除しておく。図6では、矩形の1辺が開いた状態となり、仮想停止線422がコの字型となっている。低速走行路403を走行中の低速車両303cが、開いた1辺から駐車領域430に進入する。そして、低速車両303cが駐車領域430で停車すると、開いていた1辺が閉まり、図3のようになる。
このように、仮想停止線管理部203が仮想停止線422を生成した時点で、車両が仮想停止線422を越えることができなくなる。よって、低速車両303cが駐車領域430から出ることができなくなる。また、低速車両303c以外の車両が、駐車領域430に入ることができなくなる。あるいは、仮想停止線管理部203が仮想停止線422を引いて、低速車両303cが入った後に、出られないように、仮想停止線422と車両制御とを連動させるようにしてもよい。これにより、低速車両303cが仮想停止線422を越えられないようにすることができる。そして、駐車している低速車両303cが出発する場合、仮想停止線管理部203が仮想停止線422の一部を削除するように、仮想停止線情報を更新する。
さらに、複数台の駐車領域430がある場合、仮想停止線管理部203が、それぞれの駐車領域430毎に仮想停止線422を引いてもよい。図7は4台分の駐車領域430c〜430fがある駐車場440を示している。低速車両303c、低速車両303eが駐車している駐車領域430c、430eでは、図3と同様に仮想停止線422が閉じている。車両が停車していない駐車領域430dでは、図6と同様に1辺が開いている。次に停止したい車両が駐車領域430dを利用することができる。このようにすることで、仮想停止線管理部203が駐車領域430毎に仮想停止線422を適切に管理することができる。
また、駐車していない場合であっても、仮想停止線管理部203が仮想停止線422を閉じてもよい。例えば、搭乗者などが駐車領域430fを事前に予約した場合、仮想停止線管理部203は予約された駐車領域430fに囲むように仮想停止線422を生成する。そして、予約した搭乗者の車両が駐車領域430fに近づいた場合に、仮想停止線管理部203が仮想停止線422の1辺を開ければよい。
このように、仮想停止線422が駐車領域430を規定するラインとなっている。これにより、仮想停止線管理部203は、適切に駐車領域430を管理することができる。よって、各車両が効率よく駐車することができ、利便性を向上することができる。
走行路に障害物がある場合、仮想線管理部202、及び仮想停止線管理部203が、障害物に応じて仮想線及び仮想停止線を管理してもよい。図8は、高速走行路401bにおいて、障害物460がある場合を示している。仮想停止線管理部203が、障害物460の前後に仮想停止線421を生成する。あるいは、仮想線管理部202が障害物460を避けるように仮想線411a、仮想線413aを生成する。
これにより、高速走行路401bが障害物460を避けるように屈曲する。高速車両301bは、新たに生成された仮想線411a、仮想線413aに沿って走行する。つまり、高速車両301bは、仮想線411a、仮想線413cの間を走行する。高速走行路401bを走行中の高速車両301が、障害物460を避けるように走行することができる。
例えば、障害物460は突発的に発生するものである。例えば、落石、故障車、道路の陥没穴、飛来物を障害物460とすることができる。この場合、障害物460の周辺を走行中の車両から障害物460の位置、大きさ、種類などの障害物情報を管理装置200が収集する。例えば、車両に設けられた各種センサが障害物を検出すると、その障害物情報が管理装置200に送信される。あるいは、走行エリアや道路の管理者が障害物460に関する障害物情報を管理装置200に入力してもよい。そして、収集された障害物情報に基づいて、仮想停止線管理部203が仮想停止線421、又は仮想停止線422を生成する。障害物460が除去された場合、仮想停止線管理部203が仮想停止線421、仮想停止線422を削除、更新する。これにより、管理装置200は、車両を適切に管理することができる。
あるいは、事前に道路工事などが予定されている箇所を障害物460としてもよい。この場合、工事管理者等が工事箇所及び工事期間に応じて、仮想停止線421の位置及び期間を設定することが可能である。車両の走行の妨げになる箇所に対して、仮想停止線管理部203が仮想停止線421を生成することができる。また、仮想停止線管理部203は、障害物460を囲むように仮想停止線421を生成してもよい。
なお、障害物460が検出された場合、管理装置200が仮想線及び仮想停止線の一方のみを更新するようにしてもよい。例えば、仮想停止線管理部203が仮想停止線422のみを新たに生成した場合、車両が仮想停止線422を越えないように車線変更などを行えばよい。
車両300の制御系について図9を用いて説明する。図9は車両300の制御系を示すブロック図である。車両300は、加減速機構311と、ステアリング機構312と、センサ部313と、制御部314、地図情報格納部315を備えている。車両300は、仮想線情報格納部316、仮想停止線情報格納部317、表示部318、通信部319、及び位置情報取得部320を有している。
加減速機構311は、車両300の速度を制御する。加減速機構311は、車両300が所望の速度で走行するように、アクセル、及びブレーキを操作する。なお、車両300は、電動自動車であってもよく、ガソリン車であってもよい。加減速機構311は、エンジンやモータなどを直接制御してもよい。
ステアリング機構312は、車両の進行方向を制御する。つまり、ステアリング機構312は、車両300が所望の方向に走行するように、ステアリングを操作する。ステアリング機構312は、車輪の操舵角を制御する。
センサ部313は、車両300が走行している環境の情報を検出する。例えば、センサ部313はカメラ、ステレオカメラ、ミリ波レーダ、レーザレンジファインダ、距離センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ、GPSセンサ等の各種センサを有している。カメラやステレオカメラが撮像した周囲の画像から、周囲の状況を認識することができる。また、ミリ波レーダ、レーザレンジファインダ、距離センサなどにより、周囲の車両や物体までの距離を検出することができる。もちろん、センサ部313は、上記の各種センサの一つ以上を有していればよく、例示された以外のセンサを有していてもよい。センサ部313は、検出したセンサ情報を制御部314などに出力する。
地図情報格納部315は、走行エリア400の地図情報を格納している。地図情報格納部315は、地図情報を格納するためのメモリなどを有している。地図情報は、管理装置200から送信された地図情報であることが好ましい。また、地図情報は、汎用ナビゲーションシステムの地図情報であってもよい。
仮想線情報格納部316は、仮想線情報を格納している。仮想線情報格納部316は、仮想線情報を格納するためのメモリなどを有している。仮想線情報は、仮想線の位置、及び種別に関する情報等を含んでいる。管理装置200から送信された仮想線情報がメモリなどに格納されている。
仮想停止線情報格納部317は、仮想停止線情報を格納している。仮想停止線情報格納部317は、仮想停止線情報を格納するためのメモリなどを有している。仮想停止線情報は、仮想停止線の位置、及び種別に関する情報等を含んでいる。管理装置200から送信された仮想線情報がメモリなどに格納されている。
位置情報取得部320は、自車の位置情報を取得する。位置情報取得部320は、車両300の現在位置を取得する。例えば、GPSセンサ、車速パルスなどを用いて自車両の現在位置を取得する。位置情報取得部320は、現在の車両300の位置を求めていく。つまり、位置情報取得部320は、自車位置を随時更新していく。位置情報取得部320は、GPS(Global Positioning System)以外の測位システムを用いて、緯度、経度等の位置座標を取得してもよい。位置情報取得部320は、センサ部313での検出結果に基づいて、位置情報を取得してもよい。具体的には、位置情報取得部320は、加速度センサで検出された加速度に基づいて、位置情報を算出してもよい。
あるいは、加減速機構311、及びステアリング機構312での動作結果に応じて、位置情報を取得してよい。加減速機構311が加減速動作を示す加減速情報を位置情報取得部320に出力してもよい。あるは、ステアリング機構312がステアリング動作を示すステアリング情報を位置情報取得部320に出力してもよい。位置情報取得部320はこれらの情報のうちの2以上を組み合わせることで位置情報を取得してもよい。これにより、地図情報における車両300に位置(自車位置)を算出することができる。
通信部319は、管理装置200との間でデータ送受信を行う。通信部319と通信部204は、例えば、無線ネットワークを介して、データの送受信を行う。車両300と管理装置200との間にデータ通信は、WiFi(登録商標)、4G,5G等の汎用無線ネットワークを用いることができる。管理装置200が仮想線情報、仮想停止線情報、地図情報などを更新した場合、更新された情報を通信部319が受信する。これにより、メモリに格納されている各種情報のデータが更新される。また、通信部319は、車両300の走行情報、目的地、搭乗者などの情報を管理装置200に送信する。通信部319は、自車位置を随時管理装置200に送信する。管理装置200は、各車両の自車位置に基づいて、仮想線、及び仮想停止線を管理してもよい。
表示部318は、地図情報に応じたマップなどを表示するディスプレイを備えている。表示部318は、液晶ディスプレイやヘッドアップディスプレイ(HUD)などの表示手段を有している。例えば、表示部318は、カーナビゲーションシステムのモニタのように構成されていてもよい。表示部318は、地図情報に応じたマップ上に自車位置を重畳して表示する。これにより、搭乗者が地図上における自車位置を認識することができる、表示部318は、地図情報に応じたマップ中に自車位置を示すアイコンなどを表示する。
さらに、表示部318は必要な情報を入力するためのタッチパネルを有していてもよい。これにより、目的地の入力などを行うことできる。もちろん、表示部318は、車両300に搭載されている構成に限らず、車両300か持ち出せる構成となっていてもよい。例えば、表示部318は、スマートホン、タブレット端末、ポータブルカーナビゲーションシステムで構成されていてもよい。もちろん、搭乗者は、携帯端末のマイクや車載マイクなどを用いて、各種情報を音声入力してもよい。
制御部314は、プロセッサやメモリなどを備えており、上記の各制御ブロックを制御する。搭乗者が目的地や経由地を入力すると、制御部314は、地図情報、仮想線情報、仮想停止線情報などを参照して最適ルートを検索する。さらに、制御部314は、地図情報、仮想線情報、仮想停止線情報等に基づいて、加減速機構311、及びステアリング機構312に制御信号を出力する。つまり、最適ルートで車両300が走行するように、制御部314が、加減速機構311及びステアリング機構312を制御する。これにより、車両300が仮想線に沿って走行する。車両300が仮想停止線に従って一時停止などをする。
例えば、制御部314は、加減速機構311、及びステアリング機構312を制御するための制御信号を出力する。制御部314は、地図情報、自車位置、仮想線情報を用いて自動運転制御を行う。車両300が仮想線に沿って移動するように、制御部314は、ステアリング機構312等を制御する。また、走行路の制限速度等に従って、制御部314は加減速機構311を制御する。さらに、センサ部313が歩行者や他車両を検出した場合、制御部314は、それらを避けるようにステアリング機構312、加減速機構311を制御する。
車両300は車両毎に固有のIDを有している。つまり、管理装置200は、車両毎に付されたIDとともに、各車両の走行情報を収集してもよい、これにより、管理システム100の管理を容易に行うことができる。さらに、車両のユーザや搭乗者の個人情報に対して匿名化処理を施してから、走行情報を収集してもよい。
表示部318は、仮想線、又は仮想停止線を表示するようにしてもよい。つまり、表示部318は地図情報とともに、仮想線、及び仮想停止線をモニタ上に表示してもよい。表示部318は、表示画面のマップ上に仮想線、及び仮想停止線を重畳して、表示する。このようにすることで搭乗者が道路中に車線があることを認識できるため、安心できる。表示部318は、仮想線、仮想停止線の種別毎に、線種、色、線幅などを変更するように表示してもよい。
また、表示部318がHUDを有している場合、実際の走行面(路面)中に仮想線又は仮想停止線が投影されているように、表示を行ってもよい。図10は、走行面500に投影された仮想線の視認位置501を模式的に示す図である。HUDからの表示光が、フロントガラス321に投影される。HUDからの表示光は、地図情報における仮想線の位置と一致するように、フロントガラス321に投影されている。つまり、搭乗者が走行面500上において仮想線を視認する視認位置501が、地図情報において仮想線の生成位置(出現位置)と一致する。
よって、搭乗者は、仮想線が走行面500に投影されているかのように視認することができる。このようにすることで、道路に仮想線、又は仮想停止線の画像が形成されるため、搭乗者が仮想線、又は仮想停止線を走行面500上に認識することができる。つまり、搭乗者は、道路における仮想線、又は仮想停止線の位置を把握することができる。表示部318は、走行面500に対して表示光を投射するプロジェクタを有していてもよい。
さらに、自動運転車ではない手動運転車が、仮想線、又は仮想停止線をナビ画面に表示させてもよい。例えば、管理装置200は、手動運転車に、停止線情報、及び仮想停止線情報を送信する。自動運転車のナビ表示画面だけでなく、手動運転車のナビ画面上に仮想停止線、及び仮想線を表示することができる。よって、手動運転車のドライバが、停止線及び車線を認識することができる。さらに、手動運転車がHUDを備える場合、図10に示すように仮想線又は仮想停止線を表示してもよい。
さらに、仮想線又は仮想停止線を含む撮像範囲をカメラ撮像した画像に、仮想線、及び仮想停止線を重畳してもよい。例えば、搭乗者や歩行者などがスマートホンなどの携帯端末を有しているとする。歩行者などが携帯端末のカメラで道路を撮像した場合に、携帯端末がその撮像画像に仮想線、又は仮想停止線を重畳して表示する。これにより、歩行者や搭乗者が携帯端末の表示画面上に仮想線、又は仮想停止線を認識することができる。携帯端末を用いることで、AR(Augumented Reality)のように、ディスプレイが、仮想線、及び仮想停止線を表示することができる。
管理装置200や制御部314で実行されるプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD−ROM(Read Only Memory)、CD−R、CD−R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(Random Access Memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
なお、本発明は上記実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
100 管理システム
200 管理装置
201 地図情報記憶部
202 仮想線管理部
203 仮想停止線管理部
204 通信部
301 高速車両
302 中速車両
311 加減速機構
312 ステアリング機構
313 センサ部
314 制御部
315 地図情報格納部
316 仮想線情報格納部
317 仮想停止線情報格納部
318 表示部
319 通信部
320 位置情報取得部
400 走行エリア
401 高速走行路
402 中速走行路
403 低速走行路
411 仮想線
412 仮想線
413 仮想線
421 仮想停止線
422 仮想停止線
450 交差点
460 障害物

Claims (13)

  1. 地図情報を記憶する地図情報記憶部と、
    前記地図情報に含まれる道路に対して仮想的に生成された仮想線を管理する仮想線管理部と、
    前記仮想線に沿って走行する複数の自動運転車に、前記仮想線に関する仮想線情報を送信する通信部と、を備えた自動運転車管理装置。
  2. 前記仮想線が、
    進行方向と対向方向とを区分する区分線、
    同じ進行方向の走行路において、走行する自動運転車の種類で分けられる車線を区分する区分線、及び、
    同じ進行方向の走行路において、制限速度で分けられる車線を区分する区分線、
    の少なくとも1つを含んでいる請求項1に記載の自動運転車管理装置。
  3. 前記仮想線管理部が、前記仮想線の位置を変更可能である請求項1又は2に記載の自動運転車管理装置。
  4. 道路中に障害物が存在する場合に、前記障害物を避けるように前記仮想線を生成する請求項1〜3のいずれか1項に記載の自動運転車管理装置。
  5. 前記地図情報に含まれる道路に対して仮想的に生成された仮想停止線を管理する仮想停止線管理部をさらに備え、
    前記通信部が前記仮想停止線に関する仮想線情報を前記複数の自動運転車に送信し、
    前記自動運転車が前記仮想停止線に従って停止する請求項1〜4のいずれか1項に記載の自動運転車管理装置。
  6. 前記仮想停止線管理部が、前記仮想線と交差するように前記仮想停止線を生成する請求項5に記載の自動運転車管理装置。
  7. 前記仮想停止線管理部が、駐車領域を囲むように、前記仮想停止線を生成する請求項5、又は6に記載の自動運転車管理装置。
  8. 道路中に障害物が存在する場合に、前記仮想停止線管理部が、前記障害物の前後に前記仮想停止線を生成する請求項5〜7のいずれか1項に記載の自動運転車管理装置。
  9. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の自動運転車管理装置と、
    前記地図情報、及び仮想線情報を共有する複数の車両と、を備え、
    前記車両が、前記仮想線に沿って走行するように、自動運転制御を行う自動運転車管理システム。
  10. 少なくとも1台の前記車両が、
    前記地図情報に応じたマップを表示する表示手段を備え、
    前記表示手段は、マップ上に前記仮想線を重畳して表示する請求項9に記載の自動運転車管理システム。
  11. 地図情報を複数の車両に対して送信するステップと、
    前記地図情報に含まれる道路に対して仮想的に生成された仮想線を管理するステップと、
    前記仮想線に沿って走行する複数の自動運転車に、前記仮想線に関する仮想線情報を送信するステップと、を備えた自動運転車管理方法。
  12. 地図情報を格納する地図情報格納部と、
    前記地図情報の道路に対して仮想的に生成された仮想線に関する仮想線情報を受信する通信部と、
    前記仮想線情報を格納する仮想線情報格納部と、
    前記仮想線に沿って前記道路を走行するように自動運転制御を行う制御部と、を備えた自動運転車。
  13. コンピュータに対して自動運転管理方法を実行させるコンピュータプログラムであって、
    前記自動運転管理方法は、
    地図情報を複数の車両に対して送信するステップと、
    前記地図情報に含まれる道路に対して仮想的に生成された仮想線を管理するステップと、
    前記仮想線に沿って走行する複数の自動運転車に、前記仮想線に関する仮想線情報を送信するステップと、を備えている、プログラム。
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