JP2022082359A - 走行制御管理システム、走行制御管理方法、および走行制御管理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】自動走行における走行プランニングを効率よく管理する。【解決手段】一定の広さの車両交通環境を含み、あらかじめ設定された管理エリア内における車両１４の走行制御のプランニングを行う大域プランニング手段２５と、管理エリアにおいて、限定されたエリア、又は、限定された期間の範囲で車両１４の走行制御のプランニングを、大域プランニング手段２５によるプランニングより詳細に行う小域プランニング手段２６と、を備え、大域プランニング手段２５、及び小域プランニング手段２６の少なくとも何れかが、複数の管理主体１１からのプランニング決定のための情報を受け付けるとともに、受け付けた前記情報の結合管理と調停を行い、車両１４は、大域プランニング手段２５と小域プランニング手段２６のそれぞれによって決定されたプランニングに応じて走行する。【選択図】図３

Description

本発明は、車両の走行制御の管理システム、走行制御管理方法、および走行制御管理プログラムに関する。

近年、車両の走行を自動で行うための自動運転システムが用いられている。この自動運転システムを用いて車両の自動走行では、自車両の走行に干渉しそうなもの（以下、干渉物）を認識し、この干渉物との干渉を避けて、目的地に到着することが必要である。

そのため、自動運転システムでは前提として、走行にかかる干渉物であるODD（Operation Design Domain）の設定、すなわち、制約条件の強弱が重要な指標となる。言い換えると、何を干渉物とするかの設定が重要である。

また、干渉物の認識及び干渉物との衝突の回避を、自車両のみで実行する自律型と、自車両以外のものと協調して実行する協調型がある。例えばこの協調型では、自車両や他車両（他者）、路接地装置、情報の集約や発信を行うセンタなどと協力して、自動運転システムを実現することが考えられる。

このような分野の技術として、特開２０１５－７２６５１号公報がある。この公報には、車両の走行制御を、管理サーバにより管理できる管理システムが開示されている。

特開２０１５－７２６５１号公報

しかしながら、前述した従来の管理システムでは、車単体管理や道路管理、ナビ管理、運行業者、施設管理センタなどの様々な管理主体が混在した環境の協調型自動走行を行う際において、管理効率については考慮されていないという問題がある。すなわち、自動走行の管理システムでは、干渉物の検知や認識、対処を、複数の管理主体が混在する環境において効率よく管理することが望まれていた。
本発明は、自動走行における走行プランニングを効率よく管理した車両の走行制御管理システムを提供するものである。

本発明にかかる車両の走行制御管理システムは、複数の車両の走行制御を管理する走行制御管理システムであって、一定の広さの車両交通環境を含み、あらかじめ設定された管理エリア内における前記車両の走行制御のプランニングを行う大域プランニング手段と、前記管理エリアにおいて、限定されたエリアの範囲で、又は、限定された期間で前記車両の走行制御のプランニングを、前記大域プランニング手段によるプランニングより詳細に行う小域プランニング手段と、を備え、前記大域プランニング手段、及び前記小域プランニング手段の少なくとも何れかが、複数の管理主体からのプランニング決定のための情報を受け付けるとともに、受け付けた前記情報の結合管理と調停を行い、前記車両は、前記大域プランニング手段と前記小域プランニング手段のそれぞれによって決定されたプランニングに応じて走行する。

本発明に係る車両の走行制御管理方法は、複数の車両の走行制御を管理する走行制御管理方法であって、一定の広さの車両交通環境を含み、あらかじめ設定された管理エリア内における車両の走行制御のプランニングを行う大域プランニングのステップと、前記管理エリアにおいて、限定されたエリアの範囲で、又は、限定された期間で前記車両の走行制御のプランニングを、前記大域プランニングより詳細に行う小域プランニングのステップと、を備え、前記大域プランニングのステップ、及び前記小域プランニングのステップの少なくとも何れかが、プランニングを実行する際に、複数の管理主体からのプランニング決定のための情報を受け付けるとともに、受け付けた前記情報の結合管理と調停を行い、前記車両は、前記大域プランニングのステップと前記小域プランニングのステップのそれぞれによって決定されたプランニングに応じて走行する。

本発明に係る走行制御管理プログラムは、複数の車両の走行制御を管理する走行制御管理プログラムであって、一定の広さの車両交通環境を含み、あらかじめ設定された管理エリア内における車両の走行制御のプランニングを行う大域プランニングのステップと、前記管理エリアにおいて、限定されたエリアの範囲で、又は、限定された期間で前記車両の走行制御のプランニングを、前記大域プランニングより詳細に行う小域プランニングのステップと、を備え、前記大域プランニングのステップ、及び前記小域プランニングのステップの少なくとも何れかが、プランニングを実行する際に、複数の管理主体からのプランニング決定のための情報を受け付けるとともに、受け付けた前記情報の結合管理と調停を行う。
これにより、大域と小域の両方について効率よく車両の走行制御のプランニングを実行することができる。

これにより、自動走行における走行プランニングを効率よく管理することができる。

走行制御管理システムの構成を示す図である。 車両交通環境を含む管理エリアの一例を示した図である。 走行制御管理システムの構成と入力される情報の例を示す図である。 干渉物の分類を示す図である。 行動ネットワークの一例を示す図である。 走行可能領域の一例の図である。 道路上に設定される軌道の例である。 道路上に設定される軌道の例である。 道路上に設定される軌道の例である。 運行センタをコンピュータの図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、走行制御管理システム１は、管理主体１１と、事前設計部１２と、運行センタ１３と、複数の走行車両（以下、車両）１４と、を有する。

走行制御管理システム１は、図２に示すように、一定の広さの車両交通環境を含んだ環境で利用される。この一定の広さの車両交通環境を含んだ環境は、あらかじめ設定された管理エリアとする。なお、この管理されたエリアには、後述する大域と小域とにおいて空間的に限定されたエリアや、大域と小域とにおける期間、すなわち時間的に限定されたエリアを設定することができる。また小域において、後述する近傍や局所についても同様である。

ここで図３に示すように、走行制御管理システム１には、第１の大域プランニング手段（大域計画（静的））２１と、第２の大域プランニング手段（大域計画（準静的））２２と、近傍プランニング手段（近傍計画）２３と、局所プランニング手段（局所計画）２４と、を有する。

なお、第１の大域プランニング手段２１と第２の大域プランニング手段２２を纏めて１つの大域プランニング手段２５とすることができる。同様に、近傍プランニング手段２３と、局所プランニング手段２４と、を纏めて、小域プランニング手段２６とすることができる。

管理主体１１は、人やＡＩ等のシステムである。例えば管理主体１１は、管理業者のサーバや、遠隔操作者からのアクセス、自動運行システム、ナビゲーションシステムなどであり、これら以外のものであってもよい。以下では、管理エリア内において、複数の管理主体１１が配置されているものとする。

例えば管理主体１１では、管理エリア内における路面情報や、イベント計画、工事計画、遠方の歩行者の情報や、駐車車両の情報、車両の走行する軌道の選択情報、車両１４の前方への人の飛び出しによる緊急停止にかかる情報等を、事前設計部１２、運行センタ１３、車両１４に選択的に出力することができる。言い換えると、管理主体１１ではあらかじめ入力されて記憶されている情報や、新たに検知した情報、これらの情報について情報処理を行った後の情報等を、事前設計部１２、運行センタ１３、車両１４に選択的に出力することができる。

これらの情報は、第１の大域プランニング手段２１と、第２の大域プランニング手段２２と、近傍プランニング手段２３と、局所プランニング手段２４のそれぞれのプランニングに利用される。

事前設計部１２には、地図データが記憶されている。ここで事前設計部１２が有している地図データは、三次元地図データとする。例えば、この三次元地図データには、建物等の移動を行わないものであって、長期間にわたって同じ位置に固定されている物体の座標等の情報が記憶されている。

また事前設計部１２には、車両１４の行動ネットワークの情報が記憶されている。行動ネットワークには、車両１４が取り得る行動である出発点、中継点、到着点等の行動点の情報を有しているとともに、これらの各点を繋ぐ複数の空間固定軌道の情報が記憶されている。行動ネットワークについては後に説明する。

運行センタ１３は、事前設計部１２に記憶されている情報や、管理主体１１から受け付けた情報を利用して、車両１４の走行のプランニングを行う。また運行センタ１３では、車両１４についての管制を行うとともに、他者との調停を行うことができる。すなわち運行センタ１３は、管理エリア内の車両１４や、車両１４への干渉物、その他の管理エリア内の設置物等について、全体の管理を行う。

具体的には、運行センタ１３では、事前設計部１２と協働し、管理主体１１から受け付けた情報を利用して、第１の大域プランニング手段２１によるプランニングを行うことができる。また、運行センタ１３では、管理主体１１から受け付けた情報を利用して、第２の大域プランニング手段２２によるプランニングを行うことができる。また、運行センタ１３では、車両１４と協働し、管理主体１１から受け付けた情報を利用して、近傍プランニング手段２３によるプランニングを行うことができる。

また運行センタ１３は、プランニングされた内容に応じて、管理エリア内に存在する干渉物への指示や、他者の行動に影響を及ぼすことができる信号等の設置物を操作し、干渉物が車両１４の妨げとならないように調停を行うことができる。

車両１４は、管理エリア内において、各プランニング手段２１～２４のプランニングに応じて自動走行する車両である。また車両１４では、管理主体１１から受け付けた情報を利用して、プランニングを行うことができる。

車両１４では、自動運転を行うために、管理エリア内における自車両の座標の取得や推定、ハンドル操作、アクセル操作、ブレーキ操作等を行うことができる。また車両１４では、車両１４の前方への急な飛び出し（緊急）を検知するセンサを有しており、緊急停止することが可能である。なお、車両１４では、ウィンカーの操作、ライトの操作を自動的に行うこととしてもよい。車両１４には、時速約５ｋｍで走行するとともに、全ての車輪を操舵可能であるものを用いることができるが、これに限られない。

次に、走行制御管理システム１において設定される干渉物について説明する。

図４は、静的、準静的、準動的、動的、及び動的よりさらに短時間で検知すべき緊急の干渉物の分類の一例を示したものである。この図４では、干渉物としての障害物、移動体の他、これらの干渉物との位置共有や意思の共有、行動指示が可能であるか否かの一例が示されている。

なお、位置共有とは、車両１４と干渉物との相対的な位置関係の共有が可能であるか否か、意思共有とは干渉物の動作方向や動作を希望する方向等の情報の共有が可能であるか否か、行動指示とは干渉物に対して所定の動作をさせる指示が可能であるか否かである。

静的な干渉物である障害物は、施設内構造物や、劣化道路状態とすることができる。すなわち静的な障害物は、位置共有が可能であるが、意思共有及び行動指示は不可能であるものとする。また例えば、この静的な障害物は、所定の定期的なタイミングでの情報の再取得（更新）は必要ないものとする。

準静的な干渉物である障害物は、工事に関わるものや、仮設物、駐車車両とすることができる。すなわち準静的な障害物は、位置共有と意思共有が可能であるが、行動指示は不可能であるものとする。また例えば、この準静的な障害物は、月単位での定期的なタイミングで、情報の再取得は必要であるものとする。または、準静的な障害物における情報の再取得のタイミングは、週単位、日単位、あるいは時間単位とすることができる。

準動的な干渉物である障害物は、一時駐車や停車車両、一時的に空間を占有するものとすることができる。すなわち準動的な障害物は、位置共有が可能であるが、意思共有及び行動指示は不可能であるものとする。また例えば、この準動的な障害物は、時、分、秒単位での定期的なタイミングで、情報の再取得が必要であるものとする。

ここで準動的な干渉物、準静的な干渉物、静的な干渉物は、それぞれインフラ側、すなわち、運行管理もしくは施設管理により把握されているものとする。

動的な干渉物である障害物は、人や、車両以外のものとすることができる。すなわち動的な障害物は、位置共有が可能であるが、意思共有及び行動指示は不可能であるものとする。

さらに動的な干渉物である移動体は、人や、車両とすることができる。すなわち動的な移動体は、位置共有及び意志共有が可能であるものとし、行動指示が可能でも不可能でも良いものとする。

ここで、動的な干渉物はすべて位置共有以上のアクションが可能であり、位置共有されない動的な干渉物は存在しないこととする。また、動的な干渉物のうち、意思共有ができないものを障害物、意思共有できるものを移動体として扱うことができる。

また、動的な障害物は、秒単位又はサブ秒単位での定期的なタイミングで、情報の再取得が必要であるものとする。

緊急の干渉物である障害物は、車両１４の前方に飛び出したもの等の認識するものすべてである。この緊急の障害物は、サブ秒単位以下での定期的なタイミングで情報を再取得し、検知を行う。なお、緊急の干渉物については、検知とほぼ同時に車両１４を緊急停止させる必要があるため、位置共有や意思共有、行動指示が不可能であるものとする。

このように、走行制御管理システム１では、干渉物である障害物や移動体について、静的、準静的、準動的、動的、緊急の５種類に分類する。そして、走行制御管理システム１では、特に、静的、準静的、準動的、動的の干渉物の情報を利用し、それぞれの情報の再取得のタイミングに対応して、各プランニング手段２１～２４によるプランニングを実行することができる。これは特に、時間的に限定されたエリアにおける「静的、準静的、準動的、動的、緊急」の干渉物のうち、大域プランニング手段２５では前半のものを分担し、小域プランニング手段２６では後半のものを分担する、と考えることも可能である。

次に、各プランニング手段２１～２４によるプランニングの特徴について説明する。ここでは特に、各プランニング手段２１～２４のプランニングと干渉物の関係について説明する。

第１，第２のプランニング手段２１，２２は、走行開始前に静的、準静的な干渉物を回避する軌道をプランニングする。

具体的には、第１の大域プランニング手段２１では、管理エリアにおいて最も広域である区域内全域について、一括したプランニング（第１の大域プランニング）を行う。また、第１の大域プランニング手段２１では、干渉物のうち路面標示等の変化が最も低い静的な渉物の情報を利用してプランニングを行う。したがって、第１の大域プランニング手段２１では、車両を自動走行させる際に、情報を再取得して再度プランニングを行う頻度が最も低いものとする。

第２の大域プランニング手段２２は、イベント計画や工事計画等、第１の大域プランニング手段２１によるプランニングのために用いられる干渉物に比べて、干渉物が影響するエリアが小さいか、あるいは時間の経過により大きな変化が発生するか、の少なくとも一方に該当する干渉物に着目したプランニングを行う。ここでは第２の大域プランニング手段２２のプランニングにより着目される干渉物は、これら両方の条件を満たす干渉物であるものとする。

すなわち、第２の大域プランニング手段２２は、干渉物のうち、変化が第１の大域プランニング手段２１に用いられるものに次いで低く、第１の大域プランニング手段２１に次いで広域でプランニングを行う。言い換えると、第２の大域プランニング手段２２では、第１の大域プランニング手段２１によるプランニングより狭い範囲、かつ、より詳細なプランニング（第２の大域プランニング）を行う。

したがって、第２の大域プランニング手段２２では、車両を自動走行させる際に、情報を再取得して再度プランニングを行う頻度が、第１の大域プランニング手段２１より高いものとなる。

なお図２に示すように、第２の大域プランニング手段２２によるプランニングは、第１の大域プランニング手段２１によるプランニングの後に行う。

近傍プランニング手段２３では、準動的な干渉物との衝突を回避するようにプランニングを行う。ここで、近傍プランニング手段２３で行うプランニングは、遠方の歩行者や駐車車両等、車両の行動に影響を与える可能性のある遠方までの軌道を対象とする。

すなわち、近傍プランニング手段２３は、第２の大域プランニング手段２２で用いられる準静的な干渉物に比べて、干渉物が影響するエリアが小さいか、あるいは時間の経過により大きな変化が発生するか、の少なくとも一方に該当する干渉物に着目したプランニングを行うものである。ここでは近傍プランニング手段２３のプランニングにより着目される干渉物は、これら両方の条件を満たす干渉物であるものとする。

言い換えると、近傍プランニング手段２３は、第２の大域プランニング手段２２によるプランニングより狭い範囲、かつ、より詳細なプランニング（近傍プランニング）を行う。

ここで近傍プランニング手段２３では、干渉物のうち、変化が第２の大域プランニング手段２２に用いられるものより高い準動的な干渉物の情報を利用してプランニングを行う。したがって、近傍プランニング手段２３では、車両を自動走行させる際に、情報を再取得して再度プランニングを行う頻度が、第２の大域プランニング手段２２より高いものとなる。

なお図２に示すように、近傍プランニング手段２３によるプランニングは、第２の大域プランニング手段２２によるプランニングの後に行う。

局所プランニング手段２４では、動的な干渉物との回避を考慮し、車両に追従させる軌道を算出する。

局所プランニング手段２４は、人や物、動作中の車両等、近傍プランニング手段２３で用いられる準動的な干渉物に比べて、干渉物が影響するエリアが小さいか、あるいは時間の経過により大きな変化が発生するか、の少なくとも一方に該当する干渉物に着目したプランニングを行うものである。ここでは局所プランニング手段２４のプランニングにより着目される干渉物は、これら両方の条件を満たす干渉物であるものとする。

言い換えると、局所プランニング手段２４は、近傍プランニング手段２３によるプランニングより狭い範囲、かつ、より詳細なプランニング（局所プランニング）を行う。

また、局所プランニング手段２４では、干渉物のうち、変化が近傍プランニング手段２３に用いられるものより高いもの、すなわち動的な干渉物の情報を利用してプランニングを行う。したがって、局所プランニング手段２４では、車両を自動走行させる際に、情報を再取得して再度プランニングを行う頻度が、近傍プランニング手段２３より高いものとなる。

なお図２に示すように、局所プランニング手段２４によるプランニングは、近傍プランニング手段２３によるプランニングの後に行う。

また例えば、第１の大域プランニング手段２１、第２の大域プランニング手段２２、近傍プランニング手段２３のそれぞれによるプランニングは、他の車両１４との共通のプランニングであるものとして実行可能であり、一方で、局所プランニング手段２４によるプランニングは、その車両１４のみにかかるプランニングとすることができる。言い換えると、局所プランニング手段２４によるプランニングは、車両１４ごとに異なる状態となる。

このように各プランニング手段２１～２４ではそれぞれ、空間的、又は時間的の少なくとも一方に限定された管理エリアについて、走行制御のプランニングを行うことができる。そして、各プランニング手段２１～２４では、それぞれのプランニングを設定する際に、複数の管理主体１１から受け付けた情報をそれぞれ統合管理することによって、プランニングを行うことができる。

次に、各プランニング手段２１～２４によるプランニングを行う際の出力について説明する。

各プランニングでは、それぞれの計算対象粒度に応じ、計算もしくは処理結果を、時空間固定軌道、空間固定軌道、行動ネットワーク、による表現で出力する。

時空間固定軌道とは、車両１４が通行する軌道を構成するすべての軌道で空間座標値、通過時刻が指定されている形式である。すなわち字空間固定軌道とは、車両での軌道追従の対象となるデータである。

空間固定軌道とは、車両１４が通行する軌道において、時間成分が未指定または範囲での指定を許す形式である。

行動ネットワークとは、図５に示すように、車両１４が管理エリア内において、経路変更、自動走行の開始、自動走行の完了、自動走行制御モードの変更（軌道追従や加減速、操舵の計算方法の切り替え）、一旦停止、再始動、通過、等を行う一定範囲の点を行動点として、行動点間を車両１４が移動するときに、取り得る空間固定軌道を列挙したものである。

次に、行動ネットワークを用いたプランニングの詳細について説明する。

最初に、第１，第２の大域プランニング手段２１，２２によるプランニングについて説明する。

第１の大域プランニング手段２１は、干渉物の設定時に静的な干渉物のデータ（主に３Ｄ地図データ）から行動ネットワークの設計を行う。

また、第２の大域プランニング手段２２では、準静的干渉物と干渉する干渉する空間固定軌道を選択的に無効とする属性を、行動ネットワークに付与する。

ここで図５を参照して具体的な動作の一例を説明する。なお図６は、図５に示した行動ネットワークを作成する領域における走行可能領域の一例を示した図であり、図７～９は車両１４が走行可能である軌道を、地図上に設定した状態を示している。

なお図７は、道路上の軌道として左寄り、やや左寄り、中央、やや右寄り、右寄りが設定されている一例であり、図８はバスの停留所の存在によって、どの軌道の場合にも停留所側に軌道が寄せられる場合の一例であり、図９は通行できない箇所（通行不可）の存在によってその近傍の軌道が設定されない状態となった一例である。

図５に示すように、第１の大域プランニング手段２１は、行動ネットワークとして、行動点を７箇所設定しているとともに、行動点間の空間固定軌道が一方向につき１～３つずつ設定されている状態である。ここで例えば行動ネットワークにおいて、第１の行動点Ｐ１から第２の行動点Ｐ２には、車線内の右寄り、中央、左寄りの３軌道の情報が記憶されている。なお、これら３つの軌道は、軌道上を走行する車両における左右方向で、右寄りと中央で約５０ｃｍ、中央と左よりで約５０ｃｍ離間した状態で設定されている。

例えば、車両１４が行動点Ｐ１からＰ２への移動する際に、その道路の左側に路上駐車車両がある場合には、軌道のうちの左寄りの軌道が使用不可能であるものとして設定することができる。

このように第１の大域プランニング手段２１によって空間固定軌道が設定された行動ネットワークに対して、第２の大域プランニング手段２２では、準静的な干渉物の影響によって使用することが不可能となった軌道は使用不可能であり、軌道が無効である情報を付加する。

これは特に、車両１４が、無効となった空間固定軌道での走行に入る前に記憶しておき、全ての軌道から軌道の候補として残すものの選択や、残った軌道の候補から実際に利用する軌道を選択する際に利用することができる。

なお同様に、図６における停止箇所に該当する図５の行動点Ｐ４では、車両１４は停止動作を行い、図６における方向転換に該当する図５の行動点Ｐ７では、車両１４は旋回動作を行うように、行動ネットワークに情報が付加されて設定されることができる。

ここで、第２の大域プランニング手段２２では、管理主体１１により準静的な干渉物の影響の情報の入力がなされる。大域プランニング手段２５では、第１のプランニング手段２１で入力される３Ｄ地図データも別の管理主体１１からの入力とみなすことができ、複数の管理主体１１から入力される情報について、結合管理や調停を行うものとすることができる。

次に、近傍プランニング手段２３による近傍プランニングについて説明する。

近傍プランニング手段２３では、干渉物の位置と意思を集約し、干渉物を回避できる空間固定軌道の候補を生成する。なお、この候補の作成には、所定の行動点への到達時刻の設定等、時間成分の制約を含めることができる。

また、近傍プランニング手段２３では、他の移動体の意思を利用して、車両１４と干渉物の実際の干渉を避けるように、車両１４と干渉物の動作の調停を行うことができる。

より具体的には、近傍プランニング手段２３では、車両１４の現在位置である行動点から、数個程度の先の行動点までの推奨する軌道を選択することによりプランニングを行う。

このプランニングは、複数の管理主体１１から入力された道路状態の情報等を集約し、結合管理及び調停により行うことができる。例えば、このプランニングの際に利用される道路状態の情報として、準静的情報や路に設置したセンサからの情報を利用することができる。

したがって、近傍プランニング手段２３では、管理主体１１により入力された工事や仮設物、駐車車両の情報を受け付けることや、管理主体１１として路に設置されたセンサからの情報の受け付け、車両１４自身の情報、管理主体１１として利用される監視員や誘導員からの情報、のそれぞれについて結合管理や調停を実行することで、プランニングを行うことができる。

これにより近接プランニング手段２３では、近傍プランニングで設定される限定されたエリアについて、車両１４を走行させる推奨軌道を設定できる。この方法により設定される推奨軌道は、例えば約１秒ごとに、定期的に更新することができる。

次に、車両１４において実行される、局所プランニング手段２４の局所プランニングについて説明する。局所プランニングでは、時間成分を含めて軌道を最終決定する。

具体的には、車両１４は、車両状態を加味して、最終的に追従目標とするすべてのパラメータを持つ軌道を生成する。局所プランニング手段２４で実行する局所プランニングでは、３つ先の行動点までの軌道を常に更新しながら、軌道を最終決定する。このとき、車両１４では、搭載されたハードウェアにより局所プランニングの演算を行うことができる。

また、局所プランニング手段２４では、近傍プランニング手段２３により提示される候補の中から追従する軌道を選択し、車両１４からの進行方向障害物の検知による減速や停止、及び、自車両の加減速の追従性能の調整によって時間成分の調整を行った、最終的なプランニングを行う。

さらに局所プランニング手段２４では、近傍プランニング手段２３による近傍プランニングが変更され、例えば同一経路中の軌道が再選択されたときに、軌道をまたぐようにプランニングを行うことができる。

この方法により決定される軌道は、例えば０秒～１秒間ごとに、定期的に更新することができる。

このように局所プランニング手段２４では、管理主体１１からの入力により近傍プランニング手段２３で絞り込まれた軌道を利用するとともに、さらに他の管理主体１１から入力された情報との結合管理や調停を実行することにより、実際に車両１４が走行する軌道を決定することができる。

したがって、管理エリアの全体にかかる大域のプランニングを先に行い、徐々に範囲が狭くしながらプランニングを進めていくことができる。すなわち、大域プランニングによって設定された行動ネットワークの全ての軌道について、近傍プランニングにより軌道の候補を絞り込み、さらに局所プランニングにより絞り込まれた軌道から最終決定をすることができることから、大域から小域にかけて効率よく走行制御のプランニングを実行できる。

また管理主体１１ごとに分かれていた役割分担を、第１の大域プランニングの範囲、第２の大域プランニングの範囲、近傍プランニングの範囲、局所プランニングの範囲、のそれぞれの範囲ごとの単位で統合して設定することができる。したがって、自動走行における走行プランニングを効率よく管理することができる。

なお上記では、大域プランニング手段２５と、小域プランニング手段２６のそれぞれが統合管理や調停を行うものとして記載したが、大域プランニング手段２５と、小域プランニング手段２６の少なくとも何れかが、複数の管理主体１１からのプランニング決定のための情報を受け付けるとともに、受け付けた情報の結合管理と調停を行うこととすることができる。

また、この自動運転には、完全自動運転の他、部分的に走行制御を行いドライバに操作の余地を残した自動運転も含めることができる。例えば、レーンキープをアシストする機能等を大域で分担し、障害物回避のためのブレーキや操舵の制御を小域で分担することが可能である。

なお、本発明は上記実施の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。すなわち上記の記載は、説明の明確化のため、適宜、省略及び簡略化がなされており、当業者であれば、実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。

例えば、各プランニングにおいて干渉物との干渉が発生しそうな場合には調停を行い、互いに衝突が発生しないようにするものとして説明したがこれに限られない。例えば、管理主体１１から入力された情報を結合管理した結果として、干渉物が車両１４を避ける動作を期待して車両１４側ではプランニングを変更しないようにしてもよい。または、車両１４を停止させて干渉物が過ぎ去るのを待ち、干渉物には影響を与えないようにプランニングを行ってもよい。

また、上述した各実施形態に係る走行制御管理システム１は、図１や図２で例示したものに限ったものではなく、その機能が果たせればよい。例えば、実施形態１に係る走行制御管理システムでは構成している夫々の物品について、例えば、次のようなハードウェア構成を有することができる。図１０は、運行センタ１３に利用されるハードウェア構成の一例を示す図である。

運行センタ１３では、プロセッサ１０１、メモリ１０２、及び通信インタフェース１０３を有することができる。なお事前設計部１２や、車両１４において、同様の構成を有していてもよい。プロセッサ１０１は、例えば、マイクロプロセッサ、ＭＰＵ(Micro Processor Unit)、又はＣＰＵなどであってもよい。プロセッサ１０１は、複数のプロセッサを含んでもよい。メモリ１０２は、例えば、揮発性メモリ及び不揮発性メモリの組み合わせによって構成される。実施形態１で説明した走行制御管理システム１における機能は、プロセッサ１０１がメモリ１０２に記憶された制御プログラムを読み込んで実行することにより実現される。この際、情報の入出力は、通信インタフェース１０３を介して行うことができる。

この制御プログラムは、実施形態１で説明した走行制御管理システム１の構成物品を動作させるための制御プログラムとすることができ、コンピュータに、車両の走行軌道のプランニングの処理を実行させるためのプログラムである。この処理は、上述した第１の大域プランニングと、第２の大域プランニングと、近傍プランニングと、局所プランニングのそれぞれのステップを有することができる。ここでの各ステップは上記コンピュータに実行させるステップとなる。その他の応用例については上述した通りであり、その説明を省略する。

この制御プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）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（tangible storage medium）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）を含む。さらに、この例は、ＣＤ－ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリを含む。この半導体メモリとしては、例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory）などが挙げられる。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（transitory computer readable medium）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。

１ 走行制御管理システム
１１ 管理主体
１２ 事前設計部
１３ 運行センタ
１４ 車両
２１ 第１の大域プランニング手段
２２ 第２の大域プランニング手段
２３ 近傍プランニング手段
２４ 局所プランニング手段
２５ 大域プランニング手段
２６ 小域プランニング手段
１０１ プロセッサ
１０２ メモリ
１０３ 通信インタフェース

Claims (10)

1. 複数の車両の走行制御を管理する走行制御管理システムであって、
   一定の広さの車両交通環境を含み、あらかじめ設定された管理エリア内における前記車両の走行制御のプランニングを行う大域プランニング手段と、
   前記管理エリアにおいて、限定されたエリアの範囲で、又は、限定された期間で前記車両の走行制御のプランニングを、前記大域プランニング手段によるプランニングより詳細に行う小域プランニング手段と、を備え、
   前記大域プランニング手段、及び前記小域プランニング手段の少なくとも何れかが、複数の管理主体からのプランニング決定のための情報を受け付けるとともに、受け付けた前記情報の結合管理と調停を行い、
   前記車両は、前記大域プランニング手段と前記小域プランニング手段のそれぞれによって決定されたプランニングに応じて走行する
   走行制御管理システム。
2. 前記大域プランニング手段と、前記小域プランニング手段のそれぞれが、複数の管理主体からのプランニング決定のための情報を受け付けるとともに、受け付けた前記情報の結合管理と調停を行う
   請求項１に記載の走行制御管理システム。
3. 前記大域プランニング手段と、前記小域プランニング手段が、それぞれ複数の管理主体から情報を受け付けてプランニングを行う際に、
   前記大域プランニング手段のプランニングを行った後に、前記小域プランニング手段のプランニングを実行する、
   請求項１又は請求項２に記載の走行制御管理システム。
4. 前記小域プランニング手段は、
   前記管理エリアにおいて、限定されたエリアの範囲で、又は、限定された期間で前記車両の走行制御のプランニングを、前記大域プランニング手段によるプランニングより詳細に行う際に、前記車両の走行軌道を制約することによって、走行制御のプランニングを行う近傍プランニング手段と、
   前記管理エリアにおいて、限定されたエリアの範囲で、又は、限定された期間で前記車両の走行制御のプランニングを、前記大域プランニング手段によるプランニングより詳細に行う際に、前記車両の衝突を予防するように動作を制約することによって、走行制御のプランニングを行う局所プランニング手段と、の少なくとも一方である、
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の走行制御管理システム。
5. 前記近傍プランニング手段によるプランニングと、前記局所プランニング手段によるプランニングを行う場合に、前記大域プランニング手段によるプランニングの後に前記近傍プランニング手段によるプランニングを実行し、前記近傍プランニング手段によるプランニングの後に、前記局所プランニング手段によるプランニングを実行する、
   請求項４に記載の走行制御管理システム。
6. 前記近傍プランニング手段によりプランニングが行われる際に、前記管理主体から受け付けてプランニングに利用される情報は、前記局所プランニング手段によりプランニングが行われる際に利用される情報より広いエリアの情報である
   請求項４又は請求項５に記載の走行制御管理システム。
7. 前記大域プランニング手段によりプランニングが行われる際に、前記管理主体から受け付けてプランニングに利用される情報は、前記小域プランニング手段によりプランニングが行われる際に利用される情報より長期間の情報であり、
   前記近傍プランニング手段によりプランニングが行われる際に、前記管理主体から受け付けてプランニングに利用される情報は、前記局所プランニング手段によりプランニングが行われる際に利用される情報より長期間の情報である
   請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の走行制御管理システム。
8. 運行センタと、
   少なくとも前記運行センタとの情報の送受信を行う複数の走行車両と、を備え、
   前記運行センタは、前記大域プランニング手段によるプランニングを実行し、
   前記運行センタと、前記車両の少なくともいずれか一方が、前記近傍プランニング手段によるプランニングを実行し、
   前記車両は、前記局所プランニング手段によるプランニングを実行する、
   請求項４乃至請求項７のいずれか１項に記載の走行制御管理システム。
9. 複数の車両の走行制御を管理する走行制御管理方法であって、
   一定の広さの車両交通環境を含み、あらかじめ設定された管理エリア内における車両の走行制御のプランニングを行う大域プランニングのステップと、
   前記管理エリアにおいて、限定されたエリアの範囲で、又は、限定された期間で前記車両の走行制御のプランニングを、前記大域プランニングより詳細に行う小域プランニングのステップと、を備え、
   前記大域プランニングのステップ、及び前記小域プランニングのステップの少なくとも何れかが、プランニングを実行する際に、複数の管理主体からのプランニング決定のための情報を受け付けるとともに、受け付けた前記情報の結合管理と調停を行い、
   前記車両は、前記大域プランニングのステップと前記小域プランニングのステップのそれぞれによって決定されたプランニングに応じて走行する
   走行制御管理方法。
10. 複数の車両の走行制御を管理する走行制御管理プログラムであって、
    一定の広さの車両交通環境を含み、あらかじめ設定された管理エリア内における車両の走行制御のプランニングを行う大域プランニングのステップと、
    前記管理エリアにおいて、限定されたエリアの範囲で、又は、限定された期間で前記車両の走行制御のプランニングを、前記大域プランニングより詳細に行う小域プランニングのステップと、を備え、
    前記大域プランニングのステップ、及び前記小域プランニングのステップの少なくとも何れかが、プランニングを実行する際に、複数の管理主体からのプランニング決定のための情報を受け付けるとともに、受け付けた前記情報の結合管理と調停を行う、
    走行制御管理プログラム。

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