JP2916623B1 - 車の自動分流制御方法及び装置 - Google Patents
車の自動分流制御方法及び装置Info
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Landscapes
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
【要約】
【課題】 自動運転が不可能な車の分流か否かの判断を
することなく、両方の可能性を考慮して走行軌跡の予測
をすることで安全に分流制御できる車の自動分流制御方
法及び装置を提供する。 【解決手段】 混在して走行する自動運転が可能な車と
自動運転が不可能な車のうち、自動運転が可能な車を本
線から分流路へ自動的に分流させるように走行制御する
方法であって、軌跡生成管理装置２を含む混在用分流制
御装置Ａは、分流する自動運転が可能な車の直前を走行
する先行車が自動運転が不可能な車である場合には、先
行車が分流する場合と分流しない場合の両方を想定して
その予測軌跡を作成し、その軌跡のいずれとも安全車間
距離をとって後続の自動運転が可能な車の目標軌跡を作
成し、該車を目標軌跡に追従するように走行制御するこ
とを特徴とする。
することなく、両方の可能性を考慮して走行軌跡の予測
をすることで安全に分流制御できる車の自動分流制御方
法及び装置を提供する。 【解決手段】 混在して走行する自動運転が可能な車と
自動運転が不可能な車のうち、自動運転が可能な車を本
線から分流路へ自動的に分流させるように走行制御する
方法であって、軌跡生成管理装置２を含む混在用分流制
御装置Ａは、分流する自動運転が可能な車の直前を走行
する先行車が自動運転が不可能な車である場合には、先
行車が分流する場合と分流しない場合の両方を想定して
その予測軌跡を作成し、その軌跡のいずれとも安全車間
距離をとって後続の自動運転が可能な車の目標軌跡を作
成し、該車を目標軌跡に追従するように走行制御するこ
とを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、車の自動分流制
御方法及び装置、さらに詳しくは高速道路等における本
線と分流路からなる分流部に自動運転が可能な車（ＡＨ
Ｓ車）と自動運転が不可能な車（非ＡＨＳ車）が混在し
て走行する際に、該混在する車両の分流を自動的に行な
う制御方法及び装置に関するものである。
御方法及び装置、さらに詳しくは高速道路等における本
線と分流路からなる分流部に自動運転が可能な車（ＡＨ
Ｓ車）と自動運転が不可能な車（非ＡＨＳ車）が混在し
て走行する際に、該混在する車両の分流を自動的に行な
う制御方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、自動車交通を高度化するシステム
（ＩＴＳ：Intelligent Transportation System）の研
究、開発が活発になってきている。米国ではＩＴＳアメ
リカを設立しその中で様々なプロジェクトが、ヨーロッ
パでは現在ＰＲＯＭＯＴＥのＣＨＡＵＦＦＥＵＲプロジ
ェクトがそして日本でも国家プロジェクトが推進されて
いる。ＩＴＳの一分野に自動運転道路システム（ＡＨ
Ｓ：Automated Highway System）が位置付けられる。Ａ
ＨＳでは、単路部だけでなくインターチェンジなどでの
分合流部での制御が安全性、快適性の確保、交通容量の
確保の観点から重要になってきている。ＡＨＳに関する
研究はカリフォルニア大学バークレイ校（ＵＣＢ：Univ
ersity of California Berkley）が中心となって進めて
いるＰＡＴＨプロジェクトが有名で、そこでの分合流制
御方式はＡＨＳ用の専用車線で隊列走行を基本に路車間
通信および車車間通信を行ないながらインフラと車両が
協調して分合流をスムースに行なうものである。このよ
うなＡＨＳシステムでは対象とする車両は基本的にはＡ
ＨＳだけであることが望ましいが、現実には、自動運転
がかなり普及するまではＡＨＳ車と非ＡＨＳ車が混在で
走り、ＡＨＳ車は自動運転が可能で、非ＡＨＳ車は従来
通りのマニュアル運転と考えるのが妥当である。こうし
た混在型の分合流では非ＡＨＳ車は制御できるわけでは
ないのでその走行軌跡を予測し、ＡＨＳ車はその予測結
果を考慮して走行制御をすることになる。予測に必要な
データの一部は道路上の外部センサからある程度計測す
ることができる。例えば、車両の車長、重量、位置、速
度などはかなりの精度で計測できる。合流の場合にはこ
れらのデータで十分であるが、分流の場合には事前に分
流するかどうかの判定が必要になる。前方を走行する車
両が分流するかどうかで自車の走行制御が異なるためで
ある。その車両が分流するのかどうかは、ＡＨＳ車の場
合は路車間通信等で意志を確認することで可能だが、非
ＡＨＳ車の場合は外部センサの計測データから判定す
る。しかし、画像処理などでウインカーの点滅で分流か
否かを認識することは天候による影響、点滅の開始と終
了が不規則、運転者のミスの可能性などの理由から確実
な判断が困難である。
（ＩＴＳ：Intelligent Transportation System）の研
究、開発が活発になってきている。米国ではＩＴＳアメ
リカを設立しその中で様々なプロジェクトが、ヨーロッ
パでは現在ＰＲＯＭＯＴＥのＣＨＡＵＦＦＥＵＲプロジ
ェクトがそして日本でも国家プロジェクトが推進されて
いる。ＩＴＳの一分野に自動運転道路システム（ＡＨ
Ｓ：Automated Highway System）が位置付けられる。Ａ
ＨＳでは、単路部だけでなくインターチェンジなどでの
分合流部での制御が安全性、快適性の確保、交通容量の
確保の観点から重要になってきている。ＡＨＳに関する
研究はカリフォルニア大学バークレイ校（ＵＣＢ：Univ
ersity of California Berkley）が中心となって進めて
いるＰＡＴＨプロジェクトが有名で、そこでの分合流制
御方式はＡＨＳ用の専用車線で隊列走行を基本に路車間
通信および車車間通信を行ないながらインフラと車両が
協調して分合流をスムースに行なうものである。このよ
うなＡＨＳシステムでは対象とする車両は基本的にはＡ
ＨＳだけであることが望ましいが、現実には、自動運転
がかなり普及するまではＡＨＳ車と非ＡＨＳ車が混在で
走り、ＡＨＳ車は自動運転が可能で、非ＡＨＳ車は従来
通りのマニュアル運転と考えるのが妥当である。こうし
た混在型の分合流では非ＡＨＳ車は制御できるわけでは
ないのでその走行軌跡を予測し、ＡＨＳ車はその予測結
果を考慮して走行制御をすることになる。予測に必要な
データの一部は道路上の外部センサからある程度計測す
ることができる。例えば、車両の車長、重量、位置、速
度などはかなりの精度で計測できる。合流の場合にはこ
れらのデータで十分であるが、分流の場合には事前に分
流するかどうかの判定が必要になる。前方を走行する車
両が分流するかどうかで自車の走行制御が異なるためで
ある。その車両が分流するのかどうかは、ＡＨＳ車の場
合は路車間通信等で意志を確認することで可能だが、非
ＡＨＳ車の場合は外部センサの計測データから判定す
る。しかし、画像処理などでウインカーの点滅で分流か
否かを認識することは天候による影響、点滅の開始と終
了が不規則、運転者のミスの可能性などの理由から確実
な判断が困難である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のように混在型の
自動運転における分流制御では非ＡＨＳ車の走行軌跡を
予測することが後続のＡＨＳ車の走行制御には不可欠で
あるにも係らず、その方法を実現することが困難である
という問題が生じている。この発明が解決しようとする
課題はこのような上記の問題点を解決するために提案さ
れたものであり、その目的は非ＡＨＳ車の分流か否かの
判断をすることなく、両方の可能性を考慮して走行軌跡
の予測をすることで安全に分流制御できる車の自動分流
制御方法及び装置を提供することである。
自動運転における分流制御では非ＡＨＳ車の走行軌跡を
予測することが後続のＡＨＳ車の走行制御には不可欠で
あるにも係らず、その方法を実現することが困難である
という問題が生じている。この発明が解決しようとする
課題はこのような上記の問題点を解決するために提案さ
れたものであり、その目的は非ＡＨＳ車の分流か否かの
判断をすることなく、両方の可能性を考慮して走行軌跡
の予測をすることで安全に分流制御できる車の自動分流
制御方法及び装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の発明は、混在して走行する自動運転が可
能な車と自動運転が不可能な車のうち、自動運転が可能
な車を本線から分流路へ自動的に分流させるように走行
制御する方法であって、軌跡生成管理装置を含む混在用
分流制御装置を具え、この分流制御装置は、分流する自
動運転が可能な車の直前を走行する先行車が自動運転が
不可能な車である場合には、先行車が分流する場合と分
流しない場合の両方を想定してその予測軌跡を作成し、
その軌跡のいずれとも安全車間距離をとって後続の自動
運転が可能な車の目標軌跡を作成し、該車を目標軌跡に
追従するように走行制御することを特徴とする。
め、請求項１の発明は、混在して走行する自動運転が可
能な車と自動運転が不可能な車のうち、自動運転が可能
な車を本線から分流路へ自動的に分流させるように走行
制御する方法であって、軌跡生成管理装置を含む混在用
分流制御装置を具え、この分流制御装置は、分流する自
動運転が可能な車の直前を走行する先行車が自動運転が
不可能な車である場合には、先行車が分流する場合と分
流しない場合の両方を想定してその予測軌跡を作成し、
その軌跡のいずれとも安全車間距離をとって後続の自動
運転が可能な車の目標軌跡を作成し、該車を目標軌跡に
追従するように走行制御することを特徴とする。
【０００５】請求項２の発明は、混在して走行する自動
運転が可能な車と自動運転が不可能な車のうち、自動運
転が可能な車を本線から分流路へ自動的に分流させるよ
うに走行制御する装置であって、分流する自動運転が可
能な車の直前を走行する先行車が自動運転が不可能な車
である場合には、先行車が分流する場合と分流しない場
合の両方を想定してその予測軌跡を作成し、その軌跡の
いずれとも安全車間距離をとって後続の自動運転が可能
な車の目標軌跡を作成し、該車を目標軌跡に追従するよ
うに走行制御する軌跡生成管理装置を含む混在用分流制
御装置を具えたことを特徴とする。請求項３の発明は、
請求項２において、軌跡生成管理装置が、自動運転が可
能な車の目標軌跡生成装置と、自動運転が不可能な車の
予測軌跡生成装置と、からなっている。請求項４の発明
は、請求項３において、混在用分流制御装置が、軌跡生
成管理装置と、走行する車両の状況を管理する車両管理
装置と、からなっており、自動運転が可能な車同士ある
いは車と路側に設けたセンサなどの外部監視装置との通
信を行う通信装置を介して制御するようになっている。
運転が可能な車と自動運転が不可能な車のうち、自動運
転が可能な車を本線から分流路へ自動的に分流させるよ
うに走行制御する装置であって、分流する自動運転が可
能な車の直前を走行する先行車が自動運転が不可能な車
である場合には、先行車が分流する場合と分流しない場
合の両方を想定してその予測軌跡を作成し、その軌跡の
いずれとも安全車間距離をとって後続の自動運転が可能
な車の目標軌跡を作成し、該車を目標軌跡に追従するよ
うに走行制御する軌跡生成管理装置を含む混在用分流制
御装置を具えたことを特徴とする。請求項３の発明は、
請求項２において、軌跡生成管理装置が、自動運転が可
能な車の目標軌跡生成装置と、自動運転が不可能な車の
予測軌跡生成装置と、からなっている。請求項４の発明
は、請求項３において、混在用分流制御装置が、軌跡生
成管理装置と、走行する車両の状況を管理する車両管理
装置と、からなっており、自動運転が可能な車同士ある
いは車と路側に設けたセンサなどの外部監視装置との通
信を行う通信装置を介して制御するようになっている。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態に
ついて、図面に基づいて具体的に説明する。図１は一実
施の形態の全体構成を示している。同図においてＡは混
在用分流制御装置であり、車両管理装置１と、軌跡生成
管理装置２とからなっている。車両管理装置１は図２に
示すような本線と分流路からなる分流部を走行している
車両の状況を管理するためのものである。車両にはＡＨ
Ｓ車と非ＡＨＳ車がある。軌跡生成管理装置２はＡＨＳ
車の走行軌跡を生成するＡＨＳ車目標軌跡生成装置３
と、非ＡＨＳ車の走行軌跡を予測する非ＡＨＳ車予測軌
跡生成装置４から構成される。ＡＨＳ車目標軌跡生成装
置３は車両管理装置１に登録されているＡＨＳ車の時々
刻々の走行すべき目標軌跡を生成する。非ＡＨＳ車予測
軌跡生成装置３は車両管理装置１に登録されている非Ａ
ＨＳ車の時々刻々の走行するであろう予測軌跡を生成す
る。５は通信装置、６はＡＨＳ車、７はセンサなどの外
部監視装置である。分流制御装置ＡはＡＨＳ車同士ある
いは外部監視装置７との通信を行う通信装置５を介して
ＡＨＳ車６の分流制御をする。
ついて、図面に基づいて具体的に説明する。図１は一実
施の形態の全体構成を示している。同図においてＡは混
在用分流制御装置であり、車両管理装置１と、軌跡生成
管理装置２とからなっている。車両管理装置１は図２に
示すような本線と分流路からなる分流部を走行している
車両の状況を管理するためのものである。車両にはＡＨ
Ｓ車と非ＡＨＳ車がある。軌跡生成管理装置２はＡＨＳ
車の走行軌跡を生成するＡＨＳ車目標軌跡生成装置３
と、非ＡＨＳ車の走行軌跡を予測する非ＡＨＳ車予測軌
跡生成装置４から構成される。ＡＨＳ車目標軌跡生成装
置３は車両管理装置１に登録されているＡＨＳ車の時々
刻々の走行すべき目標軌跡を生成する。非ＡＨＳ車予測
軌跡生成装置３は車両管理装置１に登録されている非Ａ
ＨＳ車の時々刻々の走行するであろう予測軌跡を生成す
る。５は通信装置、６はＡＨＳ車、７はセンサなどの外
部監視装置である。分流制御装置ＡはＡＨＳ車同士ある
いは外部監視装置７との通信を行う通信装置５を介して
ＡＨＳ車６の分流制御をする。
【０００７】次に車両管理装置１について詳細に説明す
る。分流アルゴリズムで必要な各車両データが車両管理
装置１で一括管理される。各車両に位置、速度等のデー
タが車両テーブルの形で、走行制御に必要な走行軌跡デ
ータはＡＨＳ車は目標軌跡、非ＡＨＳ車は予測軌跡の形
で管理される。車両テーブルの例を図３に、目標軌跡、
予測軌跡の例を図４に示す。これらのデータの登録、更
新、削除および参照がこの装置で実現される。以下、各
項目について説明する。
る。分流アルゴリズムで必要な各車両データが車両管理
装置１で一括管理される。各車両に位置、速度等のデー
タが車両テーブルの形で、走行制御に必要な走行軌跡デ
ータはＡＨＳ車は目標軌跡、非ＡＨＳ車は予測軌跡の形
で管理される。車両テーブルの例を図３に、目標軌跡、
予測軌跡の例を図４に示す。これらのデータの登録、更
新、削除および参照がこの装置で実現される。以下、各
項目について説明する。
【０００８】（ａ）車両ＩＤの登録（チェックイン） 本線の分流部始点を車両が通過したら車両テーブルの最
後行に車両ＩＤ、車種を新規登録する（非ＡＨＳ車の場
合は車両ＩＤを発番）。同時に目標軌跡を生成するため
に軌跡生成管理装置２を起動する。分流部始点通過の判
断はＡＨＳ車の場合には路車間の通信によって、非ＡＨ
Ｓ車の場合は通信に対する応答がないことと外部センサ
（例えば、レーザレーダ）による検出を組み合せて判断
する。車両ＩＤはＡＨＳ車固有のものがあると仮定す
る。 （ｂ）車両ＩＤの削除（チェックアウト） 走行している本線または分流路の分流部終点を通過した
ら車両テーブルからその車両ＩＤの１行を削除する。同
時にその車両の予測軌跡、目標軌跡のデータも削除す
る。分流部終点通過の判断はチェックインと同様であ
る。 （ｃ）車種 チェックイン時に路車間の通信で車両側から車両ＩＤと
いっしょに車種が送信される。非ＡＨＳ車の場合は外部
センサで車種を判断して車両デーブルに登録する。 （ｄ）位置、速度 監視系あるいは路車間通信で各車両の位置と速度のデー
タを刻々と更新する。車両の位置は分流地点（一点固
定）を原点として分流前を負の値、分流後を正の値とす
る。車両位置が更新されるたびにＡＨＳ車ならば目標軌
跡、非ＡＨＳ車ならば予測軌跡と比較して一定値以上ず
れがないかどうかをチェックする。ずれが一定値以上あ
る場合は軌跡生成管理装置２を起動し、軌跡の再計算を
行なう。 （ｅ）分流意志 分流するＡＨＳ車はyes、分流しないＡＨＳ車はno、非
ＡＨＳ車は未定（ｔｂｄ：to be determinded）とす
る。ただし、非ＡＨＳ車は分流地点を通過した直後には
分流の判定が外部センサで容易に可能なのでｔｂｄはye
sかnoに確定するものとする。非ＡＨＳ車はyesとnoの両
方の場合の予測軌跡を記憶しているので、ｔｂｄがyes
かnoに確定したら予測軌跡のデータで不要な方を削除す
る。これに伴って、この非ＡＨＳ車より後ろを走行して
いる車両の走行軌跡は修正する必要があるので、軌跡生
成管理装置２を起動する。 （ｆ）目標軌跡、予測軌道軌跡（車両毎） 時間距離曲線で表わされる目標軌跡、予測軌跡の曲線は
Ｘ＝ｆ（ｔ）＝ａｔ2＋ｂｔ＋ｃの形の２次関数（また
は直線（ａ＝０））を区分的につなげたもので作成す
る。従って、パラメータａ，ｂ，ｃとそのパラメータが
有効な時間区間で１つの２次関数を、その集まりで目標
軌跡、予測軌跡を表現する（予測軌跡の場合は軌跡に幅
を持たせるので上限と下限の２つの軌跡）。これらの値
の登録、更新を行なう。
後行に車両ＩＤ、車種を新規登録する（非ＡＨＳ車の場
合は車両ＩＤを発番）。同時に目標軌跡を生成するため
に軌跡生成管理装置２を起動する。分流部始点通過の判
断はＡＨＳ車の場合には路車間の通信によって、非ＡＨ
Ｓ車の場合は通信に対する応答がないことと外部センサ
（例えば、レーザレーダ）による検出を組み合せて判断
する。車両ＩＤはＡＨＳ車固有のものがあると仮定す
る。 （ｂ）車両ＩＤの削除（チェックアウト） 走行している本線または分流路の分流部終点を通過した
ら車両テーブルからその車両ＩＤの１行を削除する。同
時にその車両の予測軌跡、目標軌跡のデータも削除す
る。分流部終点通過の判断はチェックインと同様であ
る。 （ｃ）車種 チェックイン時に路車間の通信で車両側から車両ＩＤと
いっしょに車種が送信される。非ＡＨＳ車の場合は外部
センサで車種を判断して車両デーブルに登録する。 （ｄ）位置、速度 監視系あるいは路車間通信で各車両の位置と速度のデー
タを刻々と更新する。車両の位置は分流地点（一点固
定）を原点として分流前を負の値、分流後を正の値とす
る。車両位置が更新されるたびにＡＨＳ車ならば目標軌
跡、非ＡＨＳ車ならば予測軌跡と比較して一定値以上ず
れがないかどうかをチェックする。ずれが一定値以上あ
る場合は軌跡生成管理装置２を起動し、軌跡の再計算を
行なう。 （ｅ）分流意志 分流するＡＨＳ車はyes、分流しないＡＨＳ車はno、非
ＡＨＳ車は未定（ｔｂｄ：to be determinded）とす
る。ただし、非ＡＨＳ車は分流地点を通過した直後には
分流の判定が外部センサで容易に可能なのでｔｂｄはye
sかnoに確定するものとする。非ＡＨＳ車はyesとnoの両
方の場合の予測軌跡を記憶しているので、ｔｂｄがyes
かnoに確定したら予測軌跡のデータで不要な方を削除す
る。これに伴って、この非ＡＨＳ車より後ろを走行して
いる車両の走行軌跡は修正する必要があるので、軌跡生
成管理装置２を起動する。 （ｆ）目標軌跡、予測軌道軌跡（車両毎） 時間距離曲線で表わされる目標軌跡、予測軌跡の曲線は
Ｘ＝ｆ（ｔ）＝ａｔ2＋ｂｔ＋ｃの形の２次関数（また
は直線（ａ＝０））を区分的につなげたもので作成す
る。従って、パラメータａ，ｂ，ｃとそのパラメータが
有効な時間区間で１つの２次関数を、その集まりで目標
軌跡、予測軌跡を表現する（予測軌跡の場合は軌跡に幅
を持たせるので上限と下限の２つの軌跡）。これらの値
の登録、更新を行なう。
【０００９】次に軌跡生成管理装置２について詳細に説
明する。軌跡生成管理装置２が起動されるのは次の
（１），（２），（３），（４）のいずれかの場合であ
る。 （１）チェックインで車両が新たに登録された場合 （２）現在の位置が軌跡のデータと一定値以上ずれた場
合 （３）非ＡＨＳ車の分流か否かが確定して車両テーブル
の分流意志がｔｂｄからyesまたはnoに変更された場合 （４）上記（２），（３）で間接的に後続車に影響がで
る場合 まず、（１）について述べる。新たに登録された車両が
ＡＨＳ車の場合にはＡＨＳ車目標軌跡生成装置３が、非
ＡＨＳ車の場合には非ＡＨＳ車予測軌跡生成装置４が起
動される。そこでまず、ＡＨＳ車の場合のＡＨＳ車目標
軌跡生成装置３の動作を図５のフローチャートに従って
説明する。まず、標準軌跡を生成する。図６のように現
在の位置、速度（Ｖ0）からなめらかに加速または減速
して分流地点で設定される基準速度（Ｖ1）になったら
一定速度で走行する軌跡を生成する。これが分流する車
両の標準軌跡である。直進する車両に対しても標準速度
（Ｖ2）を設定して同様に直進する標準軌跡を生成す
る。Ｖ2はＶ1と同じでもよい。この時、車種によって可
能な加減速の最大値が異なるので車両テーブルの車種か
らそれに応じた標準軌跡を生成する。例えば、Ｖ1＝80k
m/ｈ，Ｖ2＝100km/ｈ。大型車の加速度は１ｍ/sec2、普
通車の加速度は２ｍ/sec2などと設定して標準軌跡を生
成する。次に先行車判定を行なう。車両テーブルから自
車の分流前と分流後の先行車を求める。分流直前までは
本線の直前の車が先行車であるが、分流する場合、分流
後の先行車は自車に最も近い前方の分流車（非ＡＨＳ車
を含む）である。分流しない場合、分流地点通過後の先
行車は自車に最も近い前方の直進車である。本線の車両
テーブルにそれが存在しなければ該当なしである。な
お、車両テーブルの分流意志の値がｔｂｄの非ＡＨＳ車
は分流する非ＡＨＳ車と直進する非ＡＨＳ車の２台分と
して扱う。例えば図３の車両テーブルではＨ0021の先行
車は分流前ではＨ0020、分流後はＨ0018である。Ｈ0018
は分流かどうかが確定していないので両方を想定するた
めである。Ｈ0018は分流地点を通過すると確定する。Ｈ
0018が分流しないで分流意志の値がｎｏになったとする
と、その時点でＨ0021の先行車は分流前はＨ0020、分流
後はＨ0013となる。
明する。軌跡生成管理装置２が起動されるのは次の
（１），（２），（３），（４）のいずれかの場合であ
る。 （１）チェックインで車両が新たに登録された場合 （２）現在の位置が軌跡のデータと一定値以上ずれた場
合 （３）非ＡＨＳ車の分流か否かが確定して車両テーブル
の分流意志がｔｂｄからyesまたはnoに変更された場合 （４）上記（２），（３）で間接的に後続車に影響がで
る場合 まず、（１）について述べる。新たに登録された車両が
ＡＨＳ車の場合にはＡＨＳ車目標軌跡生成装置３が、非
ＡＨＳ車の場合には非ＡＨＳ車予測軌跡生成装置４が起
動される。そこでまず、ＡＨＳ車の場合のＡＨＳ車目標
軌跡生成装置３の動作を図５のフローチャートに従って
説明する。まず、標準軌跡を生成する。図６のように現
在の位置、速度（Ｖ0）からなめらかに加速または減速
して分流地点で設定される基準速度（Ｖ1）になったら
一定速度で走行する軌跡を生成する。これが分流する車
両の標準軌跡である。直進する車両に対しても標準速度
（Ｖ2）を設定して同様に直進する標準軌跡を生成す
る。Ｖ2はＶ1と同じでもよい。この時、車種によって可
能な加減速の最大値が異なるので車両テーブルの車種か
らそれに応じた標準軌跡を生成する。例えば、Ｖ1＝80k
m/ｈ，Ｖ2＝100km/ｈ。大型車の加速度は１ｍ/sec2、普
通車の加速度は２ｍ/sec2などと設定して標準軌跡を生
成する。次に先行車判定を行なう。車両テーブルから自
車の分流前と分流後の先行車を求める。分流直前までは
本線の直前の車が先行車であるが、分流する場合、分流
後の先行車は自車に最も近い前方の分流車（非ＡＨＳ車
を含む）である。分流しない場合、分流地点通過後の先
行車は自車に最も近い前方の直進車である。本線の車両
テーブルにそれが存在しなければ該当なしである。な
お、車両テーブルの分流意志の値がｔｂｄの非ＡＨＳ車
は分流する非ＡＨＳ車と直進する非ＡＨＳ車の２台分と
して扱う。例えば図３の車両テーブルではＨ0021の先行
車は分流前ではＨ0020、分流後はＨ0018である。Ｈ0018
は分流かどうかが確定していないので両方を想定するた
めである。Ｈ0018は分流地点を通過すると確定する。Ｈ
0018が分流しないで分流意志の値がｎｏになったとする
と、その時点でＨ0021の先行車は分流前はＨ0020、分流
後はＨ0013となる。
【００１０】次に今求めた先行車の目標軌跡（または予
測軌跡）と標準軌跡との距離を計算し、それが安全車間
距離より小さければ新たに軌跡生成を行なう。本線ある
いは分流路が渋滞の場合にはその可能性が大きい。２つ
の軌跡の距離とは２曲線の差の絶対値である。予測軌跡
との最接近距離を求める場合は予測軌跡の下限を使う。
先行車が非ＡＨＳ車で分流意志がｔｂｄの場合は分流す
る予測軌跡の下限の２通りについてそれぞれ最接近距離
を求めてその小さい方が安全車間距離より小さければ新
たに軌跡を生成する。新たに生成する目標軌跡、予測軌
跡は先行車に安全車間距離を確保して追従する軌跡を生
成する。図７のように本線車Ｃ2と本線の前方の車両Ｃ1
は分流する、しないの４通りのパターンでＣ2の先行車
が異なる。先行車判定結果から該当するパターンで軌跡
を生成する。以上がＡＨＳ車の場合のＡＨＳ車目標軌跡
生成装置３の説明である。
測軌跡）と標準軌跡との距離を計算し、それが安全車間
距離より小さければ新たに軌跡生成を行なう。本線ある
いは分流路が渋滞の場合にはその可能性が大きい。２つ
の軌跡の距離とは２曲線の差の絶対値である。予測軌跡
との最接近距離を求める場合は予測軌跡の下限を使う。
先行車が非ＡＨＳ車で分流意志がｔｂｄの場合は分流す
る予測軌跡の下限の２通りについてそれぞれ最接近距離
を求めてその小さい方が安全車間距離より小さければ新
たに軌跡を生成する。新たに生成する目標軌跡、予測軌
跡は先行車に安全車間距離を確保して追従する軌跡を生
成する。図７のように本線車Ｃ2と本線の前方の車両Ｃ1
は分流する、しないの４通りのパターンでＣ2の先行車
が異なる。先行車判定結果から該当するパターンで軌跡
を生成する。以上がＡＨＳ車の場合のＡＨＳ車目標軌跡
生成装置３の説明である。
【００１１】次に非ＡＨＳ車の場合の非ＡＨＳ車予測軌
跡生成装置４を図８のフローチャートに従って説明す
る。非ＡＨＳ車の場合にはまずそれを分流する車両とみ
なして上記のＡＨＳ車目標軌跡生成装置３で求めた方法
で軌跡を生成する。この軌跡に一定の幅をもたせた軌跡
を上限、下限の軌跡とする。これら上限、下限の軌跡を
第１の予測軌跡とする。次に非ＡＨＳ車を直進する車両
とみなして上記ＡＨＳ車目標軌跡生成装置３で求めた方
法で軌跡を生成する。第１の予測軌跡と同様に幅を持た
せ、上限、下限の軌跡とする。これを第２の予測軌跡と
する。第１と第２の予測軌跡をこの非ＡＨＳ車の分流す
る場合の予測軌跡、直進する場合の予測軌跡として登録
する。次に（２）の現在の位置が軌跡のデータと一定値
以上ずれた場合について説明する。この場合も対象とな
る車両がＡＨＳ車ならＡＨＳ車目標軌跡生成装置３、非
ＡＨＳ車なら非ＡＨＳ車予測軌跡生成装置４で処理され
る。ずれた位置をチェックインの位置とみなしてこの位
置から新たに目標軌跡あるいは予測軌跡を生成する。次
に（３）の非ＡＨＳ車の分流か否かが確定して車両テー
ブルの分流意志がｔｂｄからyesまたはnoに変更された
場合について説明する。分流か否かの確定は本線と分流
路に車両が通過したかどうかを判定できるセンサがあれ
ばよい。基本的には現在の位置から新規に目標軌跡を生
成するだけである。例えば、図３の車両テーブルを例に
とるとこれが図９のようになったとする。Ｈ0018の非Ａ
ＨＳ車が直進が確定して分流意志の項がｔｂｄからnoに
なったこと、各車両の位置がある程度時間が経過して進
んでＨ0013，Ｈ0014はチェックアウトで削除されてい
る。この時点でＨ0018の予測軌跡を新規に生成する。そ
の方法は現在位置から目標軌跡を作成し、それに幅をも
たせるだけである。最後に（４）の（２），（３）で間
接的に後続車に影響がでる場合について説明する。ある
車両の軌跡が変更されるとこの後続の車両が影響を受け
る。もし、以前に生成された軌跡より遅くなる軌跡が再
計算されたとすると後続車との安全車間がとれなくなる
可能性が生じる。従って、ある車両の軌跡が再計算され
たらその車両から後ろの車両全てについて目標軌跡、予
測軌跡を再計算する。例えば今の例でＨ0018の分流か否
かが確定するとＨ0018は当然であるが、その後続車全部
の目標軌跡、予測軌跡を再計算する。図９でＨ0019，Ｈ
0020，Ｈ0021の３台のＡＨＳ車の目標軌跡が最計算され
る。具体的にＨ0021を例にとると、Ｈ0021の分流前の先
行車はＨ0020で変らないが、分流後の先行車はこの車両
テーブルにはないことがわかる。つまり、制御対象にな
っている分流路の中には車両が存在しない。従って、分
流地点までは先に求めた軌跡と同じであるが、分流後は
標準軌跡とする。具体的には分流路に設定されている標
準速度になるように加速または減速して標準速度に達し
たら一定速度とするような軌跡を生成する。もし、分流
後の先行車が存在する場合には標準軌跡を生成し、分流
前後の先行車の目標軌跡または予測軌跡との距離を計算
し、その値が安全車間距離より小さければその位置から
新規に目標軌道を生成する。
跡生成装置４を図８のフローチャートに従って説明す
る。非ＡＨＳ車の場合にはまずそれを分流する車両とみ
なして上記のＡＨＳ車目標軌跡生成装置３で求めた方法
で軌跡を生成する。この軌跡に一定の幅をもたせた軌跡
を上限、下限の軌跡とする。これら上限、下限の軌跡を
第１の予測軌跡とする。次に非ＡＨＳ車を直進する車両
とみなして上記ＡＨＳ車目標軌跡生成装置３で求めた方
法で軌跡を生成する。第１の予測軌跡と同様に幅を持た
せ、上限、下限の軌跡とする。これを第２の予測軌跡と
する。第１と第２の予測軌跡をこの非ＡＨＳ車の分流す
る場合の予測軌跡、直進する場合の予測軌跡として登録
する。次に（２）の現在の位置が軌跡のデータと一定値
以上ずれた場合について説明する。この場合も対象とな
る車両がＡＨＳ車ならＡＨＳ車目標軌跡生成装置３、非
ＡＨＳ車なら非ＡＨＳ車予測軌跡生成装置４で処理され
る。ずれた位置をチェックインの位置とみなしてこの位
置から新たに目標軌跡あるいは予測軌跡を生成する。次
に（３）の非ＡＨＳ車の分流か否かが確定して車両テー
ブルの分流意志がｔｂｄからyesまたはnoに変更された
場合について説明する。分流か否かの確定は本線と分流
路に車両が通過したかどうかを判定できるセンサがあれ
ばよい。基本的には現在の位置から新規に目標軌跡を生
成するだけである。例えば、図３の車両テーブルを例に
とるとこれが図９のようになったとする。Ｈ0018の非Ａ
ＨＳ車が直進が確定して分流意志の項がｔｂｄからnoに
なったこと、各車両の位置がある程度時間が経過して進
んでＨ0013，Ｈ0014はチェックアウトで削除されてい
る。この時点でＨ0018の予測軌跡を新規に生成する。そ
の方法は現在位置から目標軌跡を作成し、それに幅をも
たせるだけである。最後に（４）の（２），（３）で間
接的に後続車に影響がでる場合について説明する。ある
車両の軌跡が変更されるとこの後続の車両が影響を受け
る。もし、以前に生成された軌跡より遅くなる軌跡が再
計算されたとすると後続車との安全車間がとれなくなる
可能性が生じる。従って、ある車両の軌跡が再計算され
たらその車両から後ろの車両全てについて目標軌跡、予
測軌跡を再計算する。例えば今の例でＨ0018の分流か否
かが確定するとＨ0018は当然であるが、その後続車全部
の目標軌跡、予測軌跡を再計算する。図９でＨ0019，Ｈ
0020，Ｈ0021の３台のＡＨＳ車の目標軌跡が最計算され
る。具体的にＨ0021を例にとると、Ｈ0021の分流前の先
行車はＨ0020で変らないが、分流後の先行車はこの車両
テーブルにはないことがわかる。つまり、制御対象にな
っている分流路の中には車両が存在しない。従って、分
流地点までは先に求めた軌跡と同じであるが、分流後は
標準軌跡とする。具体的には分流路に設定されている標
準速度になるように加速または減速して標準速度に達し
たら一定速度とするような軌跡を生成する。もし、分流
後の先行車が存在する場合には標準軌跡を生成し、分流
前後の先行車の目標軌跡または予測軌跡との距離を計算
し、その値が安全車間距離より小さければその位置から
新規に目標軌道を生成する。
【００１２】この手法ではある車両の軌跡を生成しなお
した場合に先行車の軌跡を再計算する必要は生じない。
なぜならば、もし（２）の場合だと目標軌跡より速く走
行しているとすれば速度を落として目標軌跡に追従でき
るはずなので目標軌跡より速くなることは考えられな
い。非ＡＨＳ車の場合は予測軌跡より速くなる場合はあ
るが、それでも人間が運転しているので衝突するまで接
近することはないと考えてよい。（３）の場合も先行車
との安全車間をとった軌跡を生成するので先行車の軌跡
を再計算する必要はない。あくまで後続車が必ず安全車
間距離を確保するように軌跡を生成している。
した場合に先行車の軌跡を再計算する必要は生じない。
なぜならば、もし（２）の場合だと目標軌跡より速く走
行しているとすれば速度を落として目標軌跡に追従でき
るはずなので目標軌跡より速くなることは考えられな
い。非ＡＨＳ車の場合は予測軌跡より速くなる場合はあ
るが、それでも人間が運転しているので衝突するまで接
近することはないと考えてよい。（３）の場合も先行車
との安全車間をとった軌跡を生成するので先行車の軌跡
を再計算する必要はない。あくまで後続車が必ず安全車
間距離を確保するように軌跡を生成している。
【００１３】
【発明の効果】請求項１ないし４の発明は、前記のよう
な構成からなるので、非ＡＨＳ車の分流するか否かの技
術的に困難な判断を外部センサで行なうことなく、安全
に分流の制御を行なうことができる。また、両方の可能
性を想定して走行軌跡を予測するのはごくわずかな分流
可能区間だけなので交通量の増大で仮想的な予測軌跡が
渋滞を招くようなことにはならないという優れた効果が
ある。
な構成からなるので、非ＡＨＳ車の分流するか否かの技
術的に困難な判断を外部センサで行なうことなく、安全
に分流の制御を行なうことができる。また、両方の可能
性を想定して走行軌跡を予測するのはごくわずかな分流
可能区間だけなので交通量の増大で仮想的な予測軌跡が
渋滞を招くようなことにはならないという優れた効果が
ある。
【図１】この発明の一実施の形態を示す全体構成図であ
る。
る。
【図２】分流部の道路形状を表わす図面である。
【図３】車両管理装置が管理する車両テーブルの例を表
わす図面である。
わす図面である。
【図４】車両管理装置が管理する目標軌跡、予測軌跡の
例を表わす図面である。
例を表わす図面である。
【図５】ＡＨＳ車目標軌跡生成装置の処理の流れを表わ
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図６】標準軌跡の模式図である。
【図７】先行車に追従する目標軌跡または予測軌跡の模
式図である。
式図である。
【図８】非ＡＨＳ車予測軌跡生成装置の処理の流れを表
わすフローチャートである。
わすフローチャートである。
【図９】非ＡＨＳ車の直進が確定した場合の車両テーブ
ルの例を表わす図である。
ルの例を表わす図である。
Ａ 混在用分流制御装置 １ 車両管理装置 ２ 軌跡生成管理装置 ３ ＡＨＳ車目標軌跡生成装置 ４ 非ＡＨＳ車予測軌跡生成装置 ５ 通信装置 ６ ＡＨＳ車 ７ 外部監視装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G08G 1/00 - 1/16
Claims (4)
- 【請求項１】 混在して走行する自動運転が可能な車と
自動運転が不可能な車のうち、自動運転が可能な車を本
線から分流路へ自動的に分流させるように走行制御する
方法であって、 軌跡生成管理装置を含む混在用分流制御装置を具え、こ
の分流制御装置は、分流する自動運転が可能な車の直前
を走行する先行車が自動運転が不可能な車である場合に
は、先行車が分流する場合と分流しない場合の両方を想
定してその予測軌跡を作成し、その軌跡のいずれとも安
全車間距離をとって後続の自動運転が可能な車の目標軌
跡を作成し、該車を目標軌跡に追従するように走行制御
することを特徴とする車の自動分流制御方法。 - 【請求項２】 混在して走行する自動運転が可能な車と
自動運転が不可能な車のうち、自動運転が可能な車を本
線から分流路へ自動的に分流させるように走行制御する
装置であって、 分流する自動運転が可能な車の直前を走行する先行車が
自動運転が不可能な車である場合には、先行車が分流す
る場合と分流しない場合の両方を想定してその予測軌跡
を作成し、その軌跡のいずれとも安全車間距離をとって
後続の自動運転が可能な車の目標軌跡を作成し、該車を
目標軌跡に追従するように走行制御する軌跡生成管理装
置を含む混在用分流制御装置を具えたことを特徴とする
車の自動分流制御装置。 - 【請求項３】 軌跡生成管理装置が、自動運転が可能な
車の目標軌跡生成装置と、自動運転が不可能な車の予測
軌跡生成装置と、からなっている請求項２記載の車の自
動分流制御装置。 - 【請求項４】 混在用分流制御装置が、軌跡生成管理装
置と、走行する車両の状況を管理する車両管理装置と、
からなっており、自動運転が可能な車同士あるいは車と
路側に設けたセンサなどの外部監視装置との通信を行う
通信装置を介して制御するようになっている請求項３記
載の車の自動分流制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10142875A JP2916623B1 (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | 車の自動分流制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10142875A JP2916623B1 (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | 車の自動分流制御方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2916623B1 true JP2916623B1 (ja) | 1999-07-05 |
| JPH11339184A JPH11339184A (ja) | 1999-12-10 |
Family
ID=15325635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10142875A Expired - Lifetime JP2916623B1 (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | 車の自動分流制御方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2916623B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111044057A (zh) * | 2018-10-12 | 2020-04-21 | 百度（美国）有限责任公司 | 用于自动驾驶车辆的基于先前驾驶轨迹的实时地图生成方案 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002163779A (ja) * | 2000-11-27 | 2002-06-07 | Natl Inst For Land & Infrastructure Management Mlit | 複数台車両の停止制御方法及び装置 |
| JP4509434B2 (ja) * | 2001-07-12 | 2010-07-21 | 株式会社東芝 | 隊列走行システム及び方法 |
| JP5045097B2 (ja) * | 2006-12-26 | 2012-10-10 | トヨタ自動車株式会社 | 走行支援装置 |
| JP6155973B2 (ja) * | 2013-08-27 | 2017-07-05 | 株式会社デンソー | 運転支援装置、および運転支援方法 |
| JP6235748B1 (ja) * | 2017-06-22 | 2017-11-22 | 株式会社ショーワ | 経路生成装置、車両、及び車両システム |
-
1998
- 1998-05-25 JP JP10142875A patent/JP2916623B1/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111044057A (zh) * | 2018-10-12 | 2020-04-21 | 百度（美国）有限责任公司 | 用于自动驾驶车辆的基于先前驾驶轨迹的实时地图生成方案 |
| CN111044057B (zh) * | 2018-10-12 | 2023-08-08 | 百度（美国）有限责任公司 | 用于自动驾驶车辆的基于先前驾驶轨迹的实时地图生成方案 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11339184A (ja) | 1999-12-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |