JP6272559B1 - 移動体の制御方法、移動体及び移動体の制御システム - Google Patents

Abstract

プロセッサとメモリと走行制御部を有する移動体は、位置情報を検出して、位置情報に対応する地図情報から当該移動体周辺の周辺地図を生成し、センサから周囲の環境を示すセンサ情報を取得して、前記センサ情報から非地図情報を検出し、前記周辺地図に前記非地図情報を加えて、走行経路を設定する制限を予め設定した第１の制限情報を周辺地図に適用し、前記走行経路を算出可能な場合には、第１の制限情報を前記周辺地図に適用して前記走行経路を算出し、走行経路を算出できない場合には、走行経路を設定する制限を緩和する第２の制限情報を前記第１の制限情報に適用して前記走行経路を算出して前記走行制御部へ出力する。

Description

本発明は、自律的に移動する移動体に関する。

カメラやレーダなどのセンサにより周辺の環境を検出し、ＧＰＳと地図情報を用いて自律的に走行する自律走行体が知られている。例えば、特許文献１では、測距データと地図に基づいて走行可能エリアを算出し、走行可能エリア内の地図と進行方向に基づいて走行経路を生成する技術が開示されている。

特開２０１２−１４５９９８号公報

上記従来例では、自律走行体がセンサ等により周辺環境を正しく検出して、走行可能エリア内で走行経路を設定可能な場合に自律走行を行うことができる。しかしながら、上記従来例では、自律走行体は、周辺の状況を正しく検出できない場合等では、走行経路を決定できず、自律走行を継続できない状況に陥る。例えば、道路工事や事故あるいは災害などで、自律走行対がはみ出し禁止の中央線をはみ出さなければ走行を継続できない場合などでは、自律走行体は交通規則等の制限を無視して走行経路を生成できないため、自律走行が不能となる、という問題があった。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、道路工事などで走行不能となるのを回避可能な自律走行体を提供することを目的とする。

本発明は、プロセッサとメモリと走行制御部を有する移動体の制御方法であって、前記移動体が位置情報を検出して、位置情報に対応する地図情報から当該移動体周辺の周辺地図を生成する第１のステップと、前記移動体がセンサから周囲の環境を示すセンサ情報を取得して、前記センサ情報から非地図情報を検出する第２ステップと、前記移動体が前記周辺地図に前記非地図情報を加えて、走行経路を設定する制限を予め設定した第１の制限情報を前記周辺地図に適用し、走行経路を算出可能か否かを判定する第３のステップと、前記移動体が前記走行経路を算出可能な場合には、第１の制限情報を前記周辺地図に適用して前記走行経路を算出する第４のステップと、前記移動体が前記走行経路を算出できない場合には、走行経路を設定する制限を緩和する第２の制限情報を前記第１の制限情報に適用して前記走行経路を算出する第５のステップと、前記算出された走行経路を前記走行制御部へ出力する第６のステップと、を含み、前記第１の制限情報は、前記周辺地図の要素に関して走行経路の制限情報が予め設定され、前記第２の制限情報は、前記周辺地図の要素に関して走行経路の制限を緩和する情報が予め設定され、前記第５のステップは、前記第２の制限情報の要素を順次選択して前記第１の制限情報の要素に適用して前記走行経路を算出する。

本発明によれば、道路工事などにより道路環境が通常時と異なる場合においても自律走行を継続することが可能となる。

本発明の第１の実施例を示し、自律走行車の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施例を示し、走行経路計算部の一例を示す機能要素のブロック図である。 本発明の第１の実施例を示し、工事中の道路の一例を示す周辺地図である。 本発明の第１の実施例を示し、地図情報に含まれるエリア情報の一例を示す図である。 本発明の第１の実施例を示し、地図情報のうち一般情報の一例を示す図である。 本発明の第１の実施例を示し、地図情報のうち通常時走行エリア制限情報の一例を示す図である。 本発明の第１の実施例を示し、地図情報のうち緩和時走行エリア制限情報の一例を示す図である。 本発明の第１の実施例を示し、走行経路計算部が地図情報の一般情報から生成した走行領域の一例を示すマップである。 本発明の第１の実施例を示し、走行経路計算部が検出したオブジェクト検出情報の一例を示す図である。 本発明の第１の実施例を示し、オブジェクト情報のうち通常時オブジェクト制限情報の一例を示す図である。 本発明の第１の実施例を示し、オブジェクト情報のうち緩和時オブジェクト制限情報の一例を示す図である。 本発明の第１の実施例を示し、走行経路計算部が検出したオブジェクト情報の位置を示すマップである。 本発明の第１の実施例を示し、走行経路計算部で行われる処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施例を示し、走行経路計算部が図７のステップＳ５で行う処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施例を示し、通常時の制限情報を適用して走行経路計算部が算出した走行エリアの一例を示すマップである。 本発明の第１の実施例を示し、緩和時の制限情報を通常時の制限情報に適用して走行経路計算部が算出した走行エリアの一例を示すマップである。 本発明の第１の実施例を示し、通常時の制限情報を適用して走行経路計算部が算出した走行経路を示すマップである。 本発明の第１の実施例を示し、緩和時の制限情報を通常時の制限情報に適用して走行経路計算部が算出した走行経路を示すマップである。 本発明の第２の実施例を示し、工事中の道路の一例を示すマップである。 本発明の第２の実施例を示し、自律走行車の一例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施例を示し、走行エリア制限情報配信装置の一例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施例を示し、走行経路計算部で行われる処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施例を示し、自律走行車を管理する計算機システムの一例を示すブロック図である。 本発明の第３の実施例を示し、自律走行車の一例を示すブロック図である。 本発明の第３の実施例を示し、自律走行支援サーバの一例を示すブロック図である。 本発明の第４の実施例を示し、自律走行車の一例を示すブロック図である。 本発明の第４の実施例を示し、自律走行支援サーバの一例を示すブロック図である。 本発明の第５の実施例を示し、自律走行車を管理する計算機システムの一例を示すブロック図である。 本発明の第５の実施例を示し、自律走行支援サーバの一例を示すブロック図である。 本発明の第６の実施例を示し、自律走行車を管理する計算機システムの一例を示すブロック図である。 本発明の第６の実施例を示し、自律走行車の一例を示すブロック図である。 本発明の第６の実施例を示し、自律走行支援サーバの一例を示すブロック図である。 本発明の第６の実施例を示し、自律走行支援サーバの走行経路計算部の機能要素の一例を示すブロック図である。

以下、本発明の一実施形態について添付図面を用いて説明する。

図１は、自律走行車１００の一例を示すブロック図である。自律走行車（車両）１００は、車両の周囲の環境を検出するセンサ部１１０と、車両の位置情報を検出するＧＰＳ（Global Positioning System）１０４と、演算を行うＣＰＵ１０１と、プログラムやデータを保持するメモリ１０２と、地図などを格納する不揮発性記憶装置１０３と、車両を制御する走行制御部１５０と、を含む。

センサ部１１０としては、例えば、所定の方向を画像により監視するステレオカメラ１１１と、車両の周囲を監視するアラウンドビューカメラ１１２と、車両の周囲の物体を検出して測距するレーザスキャナ１１３と、所定の方向の物体を検出して測距するミリ波レーダ１１４とを含む。センサの種類は、これらに限定されるものではなく、物体の検出や測距を行うものであれば公知または周知のセンサを適宜組み合わせることができる。

メモリ１０２には、センサ部１１０が検出した環境と、ＧＰＳ１０４が検出した位置情報に基づいて走行経路を生成して、走行制御部１５０に走行経路と目標車速を指令する走行経路計算部２００がロードされてＣＰＵ１０１によって実行される。なお、本実施例では、走行経路計算部２００は、目標車速として走行経路の制限速度を指令するものとする。

不揮発性記憶装置１０３には、地図情報１６０とオブジェクト情報１７０が格納され、走行経路計算部２００によって参照される。オブジェクト情報１７０は、検出された物体の種類毎に走行経路の設定情報が格納されている。

走行制御部１５０は、動力源と制動装置を制御して目標車速を実現する加減速部１５１と、走行経路に応じて操舵装置を制御する操舵部１５２とを含む。なお、走行制御部１５０については、周知または公知の技術を用いることができる。

＜ソフトウェアの構成＞
図２は、走行経路計算部２００の一例を示す機能要素のブロック図である。走行経路計算部２００は、センサ部１１０からのセンサ情報に基づいて車両の周囲の物体の検出と、物体の位置の算出を行ってオブジェクト検出情報２１５を算出するセンサ情報統合部２１０と、ＧＰＳ１０４からの位置情報と、センサ情報統合部２１０からのオブジェクト検出情報２１５と、地図情報１６０に基づいて車両の現在地周辺の地図（以下、周辺地図とする）を生成する地図情報処理部２２０と、地図情報１６０の制限情報とオブジェクト情報１７０の制限情報を選択する走行エリア制限情報選択部２３０と、走行エリア制限情報選択部２３０が選択した制限情報を、周辺地図に適用して走行経路と目標車速を算出する経路生成部２４０と、経路生成部２４０が出力した走行経路と目標車速を走行制御部１５０に指令する走行実行命令生成部２５０を含む。

センサ情報統合部２１０は、センサ部１１０からセンサ情報を取得して車両の周囲の物体（以下、オブジェクト）を検出し、検出したオブジェクトの種類を特定し、車両からの相対的な位置とサイズを算出する。そして、センサ情報統合部２１０は、算出されたオブジェクトの種類と、オブジェクトの位置とサイズをオブジェクト検出情報２１５（図６Ａ）としてメモリ１０２の所定の領域に保持する。

なお、センサ情報統合部２１０が、画像情報や測距情報からオブジェクトの種類や位置を特定する技術については、公知又は周知の技術を適用すればよい。

地図情報処理部２２０は、ＧＰＳ１０４が検出した位置情報から地図情報１６０を参照して自車が走行している走行エリアを特定する。そして、地図情報処理部２２０は、地図情報１６０から特定された走行エリアの道路形状を示す一般情報を取得して車両の周辺地図を生成する。

車両の周辺地図は、車両の基準位置（例えば、車両の先端中央）から所定の区間（例えば、１００ｍあるいは６０秒など）について、道路や建築物などの情報が描画されたマップである。なお、車両の周辺地図の幅（道路の幅員）方向は、少なくとも走行可能な領域から走行禁止領域までを含んでいればよい。なお、所定の区間が時間で設定される場合は、自律走行車１００の車速に応じた距離で周辺地図が生成される。すなわち、地図情報処理部２２０は、所定の区間と所定の幅の地図を周辺地図として生成する。

地図情報処理部２２０は、センサ情報統合部２１０が算出したオブジェクト検出情報２１５のオブジェクトを周辺地図に描画して、車両の周辺の環境を含めた周辺地図を生成する。

走行エリア制限情報選択部２３０は、まず、地図情報１６０の通常時走行エリア制限情報（図５Ｂ）と、オブジェクト情報１７０の通常時オブジェクト制限情報（図６Ｂ）を選択して経路生成部２４０に出力する。

経路生成部２４０は、地図情報処理部２２０が生成した周辺地図と、走行エリア制限情報選択部２３０が選択した通常時の制限情報（通常時走行エリア制限情報及び通常時オブジェクト制限情報）から、走行可能エリアと走行禁止エリアを特定する。なお、走行可能エリアは、通常時の走行可能エリアと緩和時の走行可能エリアを含む。

そして、経路生成部２４０は、後述するように走行可能エリア内に目標地点を設定し、現在の車両の位置から目標地点までに通過する地点を仮座標として算出する。なお、以下では、通常時走行エリア制限情報及び通常時オブジェクト制限情報を通常時の制限情報とする。

経路生成部２４０は、周辺地図において現在の位置から目標地点まで、所定の間隔で仮座標を算出し、仮座標を結ぶ線を走行経路とする。また、所定の間隔は距離又は時間（車速に応じた距離）で予め設定した値である。

経路生成部２４０は、目標地点まで走行経路が設定できれば、地図情報１６０から制限速度を読み込んで目標車速とし、走行経路と目標車速を走行実行命令生成部２５０に出力する。

走行実行命令生成部２５０は、現在の走行状態と走行経路及び目標車速から加減速に関する命令と、操舵に関する命令を生成して走行制御部１５０に出力する。走行制御部１５０は、受信した命令に基づいて自律走行車１００を制御する。

一方、道路工事や災害あるいは事故などで道路上に障害があり、経路生成部２４０が、目標地点まで走行経路が設定できない場合には、走行エリア制限情報選択部２３０が通常時の制限情報を緩和した緩和時の制限情報を順次選択して経路生成部２４０に出力する。すなわち、走行エリア制限情報選択部２３０は、緩和時走行エリア制限情報（図５Ｃ）の要素と、緩和時オブジェクト制限情報（図６Ｃ）の要素を順次選択して、通常時走行エリア制限情報（図５Ｂ）と通常時オブジェクト制限情報（図６Ｂ）に適用して経路生成部２４０に出力する。

経路生成部２４０は、一部（または全て）の制限が解除された新たな制限情報（通常時走行エリア制限情報及び通常時オブジェクト制限情報）で再度走行経路を算出する。なお、以下では、緩和時走行エリア制限情報及び緩和時オブジェクト制限情報を緩和時の制限情報とする。

また、経路生成部２４０は、目標地点まで走行経路が設定できない場合には、再度、走行エリア制限情報選択部２３０に制限情報の緩和を要求して、新たな通常時の制限情報で走行経路の再計算を行う。

本実施例では、周辺地図の道路上に障害がある場合は、走行エリア制限情報選択部２３０が段階的（部分的あるいは順次）に緩和時の制限情報を選択して通常時の制限情報に適用することで制限を緩和する例を示すが、これに限定されるものではなく、通常時の制限情報を全て解除した緩和時の制限情報を用いるようにしてもよい。

走行経路計算部２００の各機能部はプログラムとしてメモリ１０２にロードされる。ＣＰＵ１０１は、各機能部のプログラムに従って処理することによって、所定の機能を提供する機能部として稼働する。例えば、ＣＰＵ１０１は、走行経路計算プログラムに従って処理することで走行経路計算部２００として機能する。他のプログラムについても同様である。さらに、ＣＰＵ１０１は、各プログラムが実行する複数の処理のそれぞれの機能を提供する機能部としても稼働する。計算機及び計算機システムは、これらの機能部を含む装置及びシステムである。

走行経路計算部２００の各機能を実現するプログラム、テーブル等の情報は、不揮発性記憶装置１０３や不揮発性半導体メモリ、ハードディスクドライブ、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記憶デバイス、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の計算機読み取り可能な非一時的データ記憶媒体に格納することができる。

次に、不揮発性記憶装置１０３に格納される地図情報１６０は、走行エリアを特定するためのエリア情報１６１と、各走行エリア毎の道路の情報を格納する一般情報１６２と、通常時の道路の制限情報を格納する通常時走行エリア制限情報１６３と、緩和時の道路の制限情報を格納する緩和時走行エリア制限情報１６４とを含む。

道路の制限情報は、走行経路を設定する際に、走行可能または走行禁止の領域や境界を予め設定したものである。

また、オブジェクト情報１７０は、通常時のオブジェクトに関する制限情報を格納する通常時オブジェクト制限情報１７１と、緩和時のオブジェクトに関する制限情報を格納する緩和時オブジェクト制限情報１７２とを含む。

オブジェクトに関する制限情報は、走行経路を設定する際に、自律走行車１００が接近可能な距離や速度などの制限を、予め設定したものである。

＜周辺地図＞
図３は、工事中の道路の一例を示す周辺地図１６５である。図示の道路５０は、左側通行の例を示す。図示の例では、自律走行車１００が走行中の走行エリアに対応する基準点５２から所定の区間までの道路５０を示し、南北方向に伸びる片側１車線で構成される。なお、走行エリアは、地図情報１６０のうち自車が走行中の部分領域を示し、本実施例では周辺地図１６５の領域を示す。

道路５０の中央には、はみ出し禁止の中央線５１Ｃが設定され、路側帯と車道の境界には車道外側線５１Ｌ、５１Ｒが境界線として設定される。自律走行車１００が走行する車線では工事が行われており、当該車線上には人Ｎ１とコーン（またはパイロン）Ｎ２〜Ｎ６が配置されている。

周辺地図１６５の基準点５２は、自律走行車１００が走行中の走行エリアごとに予め設定されており、緯度と経度を含む座標を有する。なお、基準点５２の座標は図示はしないがエリア情報１６１に含めることができる。また、自律走行車１００の走行経路は、車両先端中心位置１００Ｃを基準として設定する例を示す。

＜地図情報及びオブジェクト情報＞
図４〜図５Ｃは、地図情報１６０の詳細な内容を示し、エリア情報１６１と、一般情報１６２と、通常時走行エリア制限情報１６３及び緩和時走行エリア制限情報１６４を示す。

図４は、地図情報１６０に含まれるエリア情報１６１の一例を示す図である。エリア情報１６１は、ＧＰＳ１０４が検出した位置情報の範囲を格納するＧＰＳ座標範囲１６１１と、地図情報１６０内の部分である走行エリアの識別子を格納するエリア名１６１２とを一つのエントリに含む。

ＧＰＳ座標範囲１６１１は、緯度の範囲と経度の範囲が走行エリア毎に、予め設定される。エリア名１６１２は、地図情報１６０に含まれる走行エリアの地図（一般情報）を読み込む単位として走行経路計算部２００で利用される。

図示の例では、ＧＰＳ１０４の位置情報が北緯３４．７００〜３１．７０２、東経１３５．５０〜１３５．５０４であれば、走行経路計算部２００はエリアＡの地図を読み込むことを示している。また、エリア情報１６１は、エリア名１６１２毎に基準点５２の座標を格納しておく。

図５Ａは、地図情報１６０のうち一般情報１６２の一例を示す図である。図示の例は、エリア情報１６１でエリアＡの一般情報１６２を示す。

一般情報１６２は、地図の構成要素の識別子を格納するＩＤ１６２１と、地図の構成要素の種類を格納する種別１６２２と、構成要素の始点の中心位置（基準点５２からの相対位置）を格納する始点中心位置１６２３と、構成要素の終点の中心位置（基準点５２からの相対位置）を格納する終点中心位置１６２４と、構成要素の幅１６２５と、構成要素に設定された制限速度を格納する上限走行速度１６２６と、を一つのエントリに含む。

図５Ｂは、地図情報１６０のうち通常時走行エリア制限情報１６３の一例を示す図である。図示の例は、エリア情報１６１でエリアＡの通常時走行エリア制限情報１６３を示す。

通常時走行エリア制限情報１６３は、地図の構成要素の識別子を格納するＩＤ１６３１と、地図の構成要素における進行方向を格納する走行方向１６３２と、構成要素と隣接する境界線から離れるべき距離を格納する隣接境界からの走行可能幅１６３３と、当該構成要素（境界線）を跨いでよいか否かを設定する跨ぎ可否１６３４と、を一つのエントリに含む。

走行方向１６３２には、地図の構成要素上での進行方向が格納される。走行可能幅１６３３には、隣接境界に接近してもよい距離が格納される。跨ぎ可否１６３４には、当該構成素（境界線）を跨いで走行できる場合には"可"が設定され、跨いで走行できない場合には"不可"が設定される。

通常時走行エリア制限情報１６３には、道路上に障害がない場合の走行に関する制限が、地図の構成要素毎に設定される。

図５Ｃは、地図情報１６０のうち緩和時走行エリア制限情報１６４の一例を示す図である。図示の例は、エリア情報１６１でエリアＡの緩和時走行エリア制限情報１６４を示す。

緩和時走行エリア制限情報１６４は、地図の構成要素の識別子を格納するＩＤ１６４１と、地図の構成要素における進行方向を格納する走行方向１６４２と、構成要素と隣接する境界線から離れるべき距離を格納する隣接境界からの走行可能幅１６４３と、境界線を跨いでよいか否かを設定する跨ぎ可否１６４４と、を一つのエントリに含む。

走行方向１６４２には、地図の構成要素上での進行方向が格納される。走行可能幅１６４３には、隣接境界に接近してもよい距離が格納される。跨ぎ可否１６４４には、当該構成素（境界線）を跨いで走行できる場合には"可"が設定され、跨いで走行できない場合には"不可"が設定される。

緩和時走行エリア制限情報１６４には、道路上に障害が存在する場合に、通常時走行エリア制限情報１６３を緩和した制限が、地図の構成要素毎に設定される。

図５Ｄは、走行経路計算部２００が地図情報１６０の一般情報１６２から生成した周辺地図１６５の一例である。走行経路計算部２００の地図情報処理部２２０は、エリアＡの地図情報１６０の一般情報１６２から道路５０の中央線５１Ｃを境界線Ｍ６とし、車道外側線５１Ｌ、５１Ｒを境界線Ｍ５、Ｍ７とし、自律走行車１００が走行中の領域を道路Ｍ１とし、対向車線を道路Ｍ２とし、境界線Ｍ５の外側を路肩Ｍ３とし、境界線Ｍ７の外側を路肩Ｍ４として設定する。

道路５０の各領域には、一般情報１６２で上限走行速度１６２６が設定されているので、走行経路が決定されれば自律走行車１００の目標車速として設定することができる。

図６Ａは、走行経路計算部２００が検出したオブジェクト検出情報２１５の一例を示す図である。

オブジェクト検出情報２１５は、オブジェクトの識別子を格納するＩＤ２１５１と、オブジェクトの種類を格納する種別２１５２と、オブジェクトの相対位置を格納する中心位置２１５３と、オブジェクトのサイズ２１５４とを一つのエントリに含む。

中心位置２１５３は、自律走行車１００の車両先端中心位置１００Ｃからオブジェクトの中心までの距離と方位で構成される。サイズ２１５４は、横幅、奥行き、高さの順で寸法が格納される。

図６Ｂは、オブジェクト情報１７０のうち通常時オブジェクト制限情報１７１の一例を示す図である。通常時オブジェクト制限情報１７１は、オブジェクトの種類に応じて予め設定される。

通常時オブジェクト制限情報１７１は、オブジェクトの識別子を格納するＩＤ１７１１と、自律走行車１００がオブジェクトに接近するのを禁止する範囲を格納する接近禁止範囲１７１２と、を一つのエントリに含む。接近禁止範囲１７１２は、オブジェクトの側面を起点として自律走行車１００が接近してはいけない距離が設定される。

通常時オブジェクト制限情報１７１には、道路上に障害がない場合のオブジェクトに関する制限が、オブジェクトの要素毎に設定される。

図６Ｃは、オブジェクト情報１７０のうち緩和時オブジェクト制限情報１７２の一例を示す図である。緩和時オブジェクト制限情報１７２は、オブジェクトの種類に応じて予め設定される。

緩和時オブジェクト制限情報１７２は、オブジェクトの識別子を格納するＩＤ１７２１と、自律走行車１００がオブジェクトに接近するのを禁止する範囲を格納する接近禁止範囲１７２２と、を一つのエントリに含む。

緩和時オブジェクト制限情報１７２には、道路上に障害が存在する場合に、通常時オブジェクト制限情報１７１を緩和した制限が、オブジェクトの要素毎に設定される。

図６Ｄは、走行経路計算部２００の地図情報処理部２２０が、センサ情報統合部２１０が生成したオブジェクト検出情報２１５を周辺地図１６５に加えたマップである。

走行経路計算部２００の地図情報処理部２２０は、センサ情報統合部２１０が生成したオブジェクト検出情報２１５の要素のそれぞれについて、周辺地図１６５に追加した例を示す。

走行経路計算部２００は、車両先端中心位置１００Ｃからオブジェクトの中心までの相対距離と方位に基づいて、周辺地図１６５にオブジェクトを追加する。図示の例では、道路５０には、図３に示した自律走行車１００の前方の道路Ｍ１に、人Ｎ１と、コーンＮ２〜Ｎ６が追加されている。

＜走行経路の生成処理＞
図７は、走行経路計算部２００で行われる処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、所定のタイミングで実行される。まず、ステップＳ１で走行経路計算部２００は、ＧＰＳ１０４から取得した位置情報に基づいて、地図情報１６０から一般情報１６２を取得して、車両が走行中の走行エリアの周辺地図１６５を生成する。

この処理は、地図情報処理部２２０が、ＧＰＳ１０４が検出した位置情報から地図情報１６０のエリア情報１６１を参照して自車が走行している走行エリア（エリア名１６１２）を特定する。そして、地図情報処理部２２０は、エリア情報１６１で特定された走行エリアの道路形状を示す一般情報１６２を取得して、走行可能エリアの基準点から所定の区間まで、車両の周辺地図１６５を生成する。

ステップＳ２で、走行経路計算部２００は、センサ部１１０から取得したセンサ情報に基づいてオブジェクトを検出し、周辺地図１６５にオブジェクトを加える。

この処理は、上述したように、センサ情報統合部２１０が、センサ部１１０からセンサ情報を取得して車両の周囲のオブジェクトを検出し、検出したオブジェクトの種類を特定し、車両からの相対的な位置とサイズをオブジェクト検出情報２１５（非地図情報）として算出し、地図情報処理部２２０に描画させる。なお、センサ情報統合部２１０は、車両の周囲の物体（オブジェクト）の検出に限定されるものではなく、路面状況や気象状況などの車両の周囲の環境情報を非地図情報として検出してもよい。

次に、ステップＳ３では、走行経路計算部２００が、周辺地図１６５と通常時の制限情報（通常時走行エリア制限情報１６３及び通常時オブジェクト制限情報１７１）と、車両の進行方向に基づいて周辺地図１６５の走行禁止エリアを算出し、周辺地図１６５に設定する。

ステップＳ４では、走行経路計算部２００が、周辺地図１６５に設定された走行禁止エリアを除く領域を走行可能エリアとして周辺地図１６５に設定する。この結果、車両が走行中の走行エリアは、図９Ａに示す周辺地図１６５として設定される。

図９Ａは、通常時の制限情報（第１の制限情報）を適用して走行経路計算部２００が算出した走行エリアの一例を示すマップである。図９Ａにおいて、中央線５１Ｃ（Ｍ６）から車道外側線５１Ｌまで道路Ｍ１と、車道外側線５１Ｌの左側の路肩Ｍ３の一部が通常時走行可能エリア６０として設定され、その他の領域は走行禁止エリア７０として設定される。

図示の例では、路肩Ｍ３の一部にも通常時走行可能エリア６０が設定されるが、これは、通常時走行エリア制限情報１６３の隣接境界からの走行可能幅１６３３が"０．３Ｍ"に設定されているため、車道外側線５１Ｌの左側は"０．３Ｍ"まで走行可能となる。

また、道路Ｍ１上の人Ｎ１と、コーンＮ２〜Ｎ６は、図６Ａのオブジェクト検出情報２１５のサイズ２１５４に、図６Ｂの通常時オブジェクト制限情報１７１の接近禁止範囲１７１２を加算した領域が走行禁止エリア７０として設定される。

次に、ステップＳ５では、走行経路計算部２００の経路生成部２４０が、走行エリア内で走行経路を計算し、周辺地図１６５上に仮座標を設定する。この処理については、図８で詳述する。

ステップＳ６では、走行経路計算部２００が、走行可能エリア内で走行経路の設定に成功したか否かを判定する。この判定は、現在地点から走行可能エリア内に設定された目標地点（後述）まで仮座標が設定されていれば成功と判定され、そうでない場合には失敗と判定される。成功と判定された場合には処理を終了し、失敗と判定された場合にはステップＳ７へ進む。

ステップＳ７で、走行経路計算部２００は、緩和時の制限情報（緩和時走行エリア制限情報１６４及び緩和時オブジェクト制限情報１７２）の全てを通常時の制限情報に適用して走行経路の計算を実施したか否かを判定する。

ステップＳ７〜Ｓ９では、走行経路計算部２００の走行エリア制限情報選択部２３０が、段階的に緩和時の制限情報（第２の制限情報）を選択してから通常時の制限情報に適用して、走行経路を再計算する例を示す。ステップＳ８では、走行経路計算部２００が、緩和時走行エリア制限情報１６４の要素を選択して通常時走行エリア制限情報１６３に適用し、緩和時オブジェクト制限情報１７２の要素を選択して通常時オブジェクト制限情報１７１に適用する。

例えば、走行エリア制限情報選択部２３０は、現在走行中の領域の緩和時の制限情報を選択して通常時の制限情報に適用し、次回には、現在走行中の領域に近接する領域の緩和時の制限情報を選択して通常時の制限情報に適用する。

例えば、車両は道路Ｍ１を走行しているので、走行エリア制限情報選択部２３０は、まず、緩和時走行エリア制限情報１６４のＩＤ１６４１＝Ｍ１の制限情報を選択して通常時走行エリア制限情報１６３に適用する。通常時走行エリア制限情報１６３のＩＤ１６３１＝Ｍ１は、走行方向が"南から北"と"北から南"の双方向となるが、工事中の領域を回避できない。

次に、走行エリア制限情報選択部２３０は、現在走行中の道路Ｍ１に隣接する境界線Ｍ６の緩和時走行エリア制限情報１６４を選択して通常時走行エリア制限情報１６３に適用する。通常時走行エリア制限情報１６３のＩＤ１６３１＝Ｍ６は、跨ぎ可否１６３４が"不可"が"可"に緩和される。しかし、対向車線の道路Ｍ２が走行禁止エリア７０のため、工事中の領域を回避できない。

次に、走行エリア制限情報選択部２３０は、前回選択した境界線Ｍ６に隣接する道路Ｍ２の緩和時走行エリア制限情報１６４を選択して通常時走行エリア制限情報１６３に適用する。通常時走行エリア制限情報１６３のＩＤ１６３１＝Ｍ２は、走行方向が"北から南"と"南から北"の双方向となる。これにより車両は、中央線５１Ｃを跨いで反対車線の道路Ｍ２を走行可能となり、工事中の領域を回避できる。

なお、走行エリア制限情報選択部２３０が、緩和時走行エリア制限情報１６４の要素を選択する順序は、現在の走行エリア隣接する要素から順次選択することに限定されるものではなく、ラウンドロビンやランダムなど公知又は周知の手法を採用すればよい。

走行エリア制限情報選択部２３０は、オブジェクト制限情報１７１についても、同様にして順次緩和時オブジェクト制限情報１７２の要素を選択して、通常時オブジェクト制限情報１７１に適用すればよい。

ステップＳ９で、走行経路計算部２００は、ステップＳ８で緩和された通常時の制限情報によって、走行禁止エリア７０を再計算する。

上記処理によって、走行経路計算部２００は、走行可能エリア内で走行経路の計算結果を走行制御部１５０へ出力する。走行経路計算部２００は、車両の走行エリア内に障害がある場合には、走行経路計算部２００が緩和時の制限情報を通常時の制限情報に適用することで障害を回避する経路を探索することができる。また、走行経路計算部２００が緩和時の制限情報を段階的に選択して通常時の制限情報に適用することで、道路５０に設定された規制を遵守しながら最適の走行経路を計算することができる。

図９Ｂは、緩和時の制限情報を通常時の制限情報に適用して走行経路計算部２００が算出した走行エリアの一例を示すマップである。図９Ｂの走行エリアは、図９Ａの通常時走行可能エリア６０に加えて、走行経路計算部２００が、対向車線の道路Ｍ２の一部の走行禁止エリア７０を緩和時走行可能エリア６５に変更したものである。

走行経路計算部２００は、通常時走行可能エリア６０内に目標地点Ｐｇまでの走行経路を生成できない場合には、緩和時の制限情報を通常時の制限情報に適用して、車両が走行可能な領域を拡大する。

上記ステップＳ７〜Ｓ９の処理では、走行経路計算部２００が走行経路の設定に失敗すると、走行エリア制限情報選択部２３０が、上述したように緩和時の制限情報を通常時の制限情報に適用して、自律走行車１００の走行可能エリアを拡大する。

図９Ｂの例では、走行エリア制限情報選択部２３０が、まず、緩和時走行エリア制限情報１６４のＩＤ１６４１＝"Ｍ６"の中央線５１Ｃの制限について、跨ぎ可否１６４４＝"可"を選択して、図５Ｂの通常時走行エリア制限情報１６３のＩＤ１６３１＝"Ｍ６"に適用する。これにより、車両先端中心位置１００Ｃは、中央線５１Ｃ（境界線Ｍ６）を跨ぐことが可能となる。

次に、走行エリア制限情報選択部２３０は、緩和時走行エリア制限情報１６４のＩＤ１６４１＝"Ｍ２"の反対車線の道路について、走行方向１６４２＝"北から南、南から北"を選択して、図５Ｂの通常時走行エリア制限情報１６３のＩＤ１６３１＝"Ｍ６"に適用する。これにより、車両先端中心位置１００Ｃは、中央線５１Ｃ（境界線Ｍ６）を跨いだ反対車線の道路Ｍ２を走行可能になる。

走行経路計算部２００は、走行禁止エリア７０であった道路Ｍ２について、車両先端中心位置１００Ｃから目標地点Ｐｇまでの区間を走行可能な緩和時走行可能エリア６５として設定する。なお、緩和時走行可能エリア６５は、本来は走行禁止の領域を、一時的に走行可能な領域に変更したことを示す。

図８は、走行経路計算部２００が図７のステップＳ５で行われる経路生成部２４０の処理の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１０で、走行経路計算部２００は、走行エリア内の所定の位置に走行経路を生成する目標地点Ｐｇを設定する。走行経路計算部２００は、現在の車両の位置である車両先端中心位置１００Ｃを、走行経路として生成する仮座標Ｐｎの開始点（起点）とする。なお、ｎは自然数とする。

目標地点Ｐｇの設定は、例えば、現在走行中の領域（道路Ｍ１）と同一の領域で、所定の距離（例えば、１００ｍ等）または所定時間後（十秒等）に通過予定の座標である。なお、目標地点Ｐｇの幅員方向の座標は、走行中の領域の中央とすればよい。

なお、走行エリア内の目標地点Ｐｇを現在走行中の道路Ｍ１上に設定したが、目標地点Ｐｇを設定する領域が走行禁止エリアの場合には、上記図７のステップＳ７〜Ｓ８のように、緩和時の制限情報を段階的に選択して通常時の制限情報へ適用して目標地点Ｐｇを設定すればよい。

次に、ステップＳ１１で、走行経路計算部２００は、生成した仮座標Ｐｎが目標地点Ｐｇに到達したか否かを判定する。生成した仮座標Ｐｎが目標地点Ｐｇよりも車両先端中心位置１００Ｃ側であれば、走行経路計算部２００は、目標地点Ｐｇまでの仮座標Ｐｎの演算が完了していないと判定して、ステップＳ１２の処理へ進む。

一方、次に生成する仮座標Ｐｎが目標地点Ｐｇに到達していれば、走行経路計算部２００は、目標地点Ｐｇまでの仮座標Ｐｎの演算が完了したと判定し、ステップＳ１６に進んで目標地点Ｐｇまでの走行経路の完成を判定して処理を終了する。

ステップＳ１２で、走行経路計算部２００は、算出した仮座標Ｐｎが通常時走行可能エリア６０内であるか否かを判定する。算出された仮座標Ｐｎが通常時走行可能エリア内であればステップＳ１３へ進み、そうでない場合にはステップＳ１７に進む。

ステップＳ１３では、走行経路計算部２００が、次の仮座標Ｐｎ＋１を目標地点Ｐｇ方向へ所定距離Ｘｃｍ（または所定時間Ｙ秒）だけ移動した通常時走行可能エリア６０に生成可能であるか否かを判定する。走行経路計算部２００は、現在の仮座標Ｐｎに所定距離Ｘｃｍを加えた次の仮座標Ｐｎ＋１を、通常時走行可能エリア６０に設定可能であればステップＳ１９へ進み、そうでない場合には、ステップＳ１４へ進む。

ステップＳ１４で、走行経路計算部２００は、通常時走行可能エリア６０に代わって、緩和時走行可能エリア６５を使用して、目標地点Ｐｇ方向へ所定距離Ｘｃｍ（または所定時間Ｙ秒）だけ移動した位置に、次の仮座標Ｐｎ＋１を生成可能であるか否かを判定する。

走行経路計算部２００は、緩和時走行可能エリア６５に、次の仮座標Ｐｎ＋１が生成可能であればステップＳ１９へ進み、そうでない場合には、ステップＳ１５へ進む。ステップＳ１５では、走行経路計算部２００が走行経路の生成に失敗したと判定して処理を終了する。

次に、上記ステップＳ１２の判定で、仮座標Ｐｎが通常時走行可能エリア６０ではなかった場合のステップＳ７では、走行経路計算部２００が目標地点Ｐｇ方向へ所定距離Ｘｃｍ（または所定時間Ｙ秒）だけ移動した通常時走行可能エリア６０に、次の仮座標Ｐｎ＋１を生成可能であるか否かを判定する。

走行経路計算部２００は、通常時走行可能エリア６０に、次の仮座標Ｐｎ＋１が生成可能であればステップＳ１９へ進み、そうでない場合には、ステップＳ１８へ進む。

次に、上記ステップＳ１７の判定で、仮座標Ｐｎ＋１が通常時走行可能エリア６０に設定できない場合のステップＳ１８では、走行経路計算部２００が目標地点Ｐｇ方向へ所定距離Ｘｃｍ（または所定時間Ｙ秒）だけ移動した緩和時走行可能エリア６５に、次の仮座標Ｐｎ＋１を生成可能であるか否かを判定する。

走行経路計算部２００は、緩和時走行可能エリア６５に次の仮座標Ｐｎ＋１が生成可能であればステップＳ１９へ進み、そうでない場合には、ステップＳ１５へ進む。ステップＳ１５では、走行経路計算部２００が走行経路の生成に失敗したと判定して処理を終了する。

上記ステップＳ１３、Ｓ１４、Ｓ１７、Ｓ１８の判定の後に実行されるステップＳ１９では、走行経路計算部２００が、次の仮座標Ｐｎ＋１を計算して、走行経路の終点として更新する。すなわち、上記ステップＳ１３、Ｓ１７から遷移した場合には、走行経路計算部２００が、前回の走行経路の終点である仮座標Ｐｎから目標地点Ｐｇ方向へ所定距離Ｘｃｍだけ移動した通常時走行可能エリア６０に、次の仮座標Ｐｎ＋１を計算し、走行経路の終点とする。

また、上記ステップＳ１４、Ｓ１８から遷移した場合には、走行経路計算部２００が、前回の走行経路の終点である仮座標Ｐｎから目標地点Ｐｇ方向へ所定距離Ｘｃｍだけ移動した緩和時走行可能エリア６５に、次の仮座標Ｐｎ＋１を計算し、走行経路の終点とする。

上記処理により、前回算出された仮座標Ｐｎから目標地点Ｐｇ方向へ所定距離Ｘｃｍずつ移動した仮座標Ｐｎ＋１が、走行可能エリア（通常時走行可能エリア６０または緩和時走行可能エリア６５）上に生成される。

以上の図７、図８に示した処理を所定のタイミングで繰り返して実行することで、道路５０上の障害物を回避しながら自律走行車１００を制御する可能となる。なお、所定のタイミングは、数秒または数メートルなど予め設定した時間または距離を走行する度に図７の処理を繰り返せばよい。

図１０Ａは、通常時の制限を適用して走行経路計算部２００が算出した走行経路を示すマップである。図１０Ａは、図９Ａに示した走行エリアで、走行経路計算部２００が通常時の制限情報のみで走行経路を計算した結果を示す。

図５Ｂで示したように、通常時の制限情報を構成する通常時走行エリア制限情報１６３では、中央線５１Ｃ（境界線Ｍ６）が跨ぎ不可で、対向車線の道路Ｍ２が走行禁止エリア７０となっているので、走行経路計算部２００は、工事による走行禁止エリア７０を回避するために、路肩Ｍ３側から目標地点Ｐｇへ向かう仮座標Ｐｎを生成して走行経路を設定する。

しかし、仮座標Ｐ５以降は、路肩Ｍ３の通常時走行可能エリア６０の幅員が、自律走行車１００の車幅よりも狭いため、走行経路計算部２００は仮座標Ｐｎ＋１の生成が不能となって、経路生成に失敗する。

図１０Ｂは、緩和時の制限を適用して走行経路計算部２００が算出した走行経路を示すマップである。図１０Ｂは、図９Ｂに示した走行エリアで、走行経路計算部２００が緩和時の制限情報を通常時の制限情報に適用して走行経路を計算した結果を示す。

図５Ｃで示したように、緩和時の制限情報を構成する緩和時走行エリア制限情報１６４では、中央線５１Ｃ（境界線Ｍ６）が跨ぎ可能で、対向車線の道路Ｍ２が走行可能となっているので、走行経路計算部２００は、工事による走行禁止エリア７０を回避するために、反対車線の道路Ｍ２から目標地点Ｐｇへ向かう仮座標Ｐ６〜Ｐ２０を生成して走行経路を設定する。

走行経路計算部２００は、反対車線の仮座標Ｐ２０以降では、本来の通常時走行可能エリア６０を走行可能となるので（ステップＳ１７、Ｓ１９）、仮座標Ｐ２２以降では中央線５１Ｃを跨いで元の通常時走行可能エリア６０内に仮座標Ｐｎを設定して目標地点Ｐｇに到達する走行経路を設定する。

以上のように、緩和時の制限情報を通常時の制限情報に適用して走行可能エリアを拡張することで、道路５０上の障害を回避して走行を継続することができる。

なお、上記実施例１では、自律走行体として車両に本発明を適用する例を示したが、船舶等にも適用することができる。船舶に適用する場合には、地図情報として海図情報を用い、走行経路に代わって航路を計算すればよい。

また、上記実施例１では、センサ情報統合部２１０が車両の前方の物体をオブジェクト検出情報２１５として検出する例を示したが、これに限定されるものではなく、センサ情報統合部２１０は、車両の周囲の環境情報を非地図情報とし検出することができる。本実施例では非地図情報として、上記の物体に加えて、路面状況や気象状況等を加えることができる。

また、上記実施例１では、車両の前方のオブジェクト検出情報２１５に基づいて、緩和時の制限情報を用いて走行経路を計算する例を示したが、センサ情報統合部２１０が路面状況をオブジェクト検出情報２１５として検出する場合には、路面状況に対応する制限情報を設定しておき、走行経路を計算すればよい。例えば、車両の前方の道路５０が崩落あるいは陥没して通常時の制限情報では走行可能な路面がない場合には、走行経路計算部２００が路面状況に対応する制限情報を用いて走行経路を算出することができる。

また、上記実施例１では、自車の位置情報（座標）を検出する位置情報検出装置としてＧＰＳ１０４を用いる例を示したが、準天頂衛星システムや慣性航法装置を用いてもよい。

図１１〜図１４は、本発明の実施例２を示す。実施例２では、道路５０上の工事箇所や事故の発生箇所などに、一時的な走行禁止エリアを設定する場合に、走行エリア緩和情報配信装置８０を設置し、自律走行車１００に制限の緩和を通知するようにしたものである。

図１１は、工事中の道路５０の一例を示す周辺地図１６５である。自律走行車１００の前方の道路５０上には、前記実施例１と同様に、人Ｎ１、コーンＮ２〜Ｎ６のオブジェクトからなる工事箇所に加えて、走行エリア緩和情報配信装置８０が設置され、走行エリアの制限を緩和する情報（走行エリア緩和情報）が無線通信によって提供される。

図１２は、自律走行車１００の一例を示すブロック図である。自律走行車１００には、前記実施例１の構成に、通信部２６０と走行エリア緩和情報受信部２７０を追加したもので、その他の構成については前記実施例１と同様である。

通信部２６０は、道路５０上の走行エリア緩和情報配信装置８０と無線により通信を行って走行エリア緩和情報受信部２７０で走行エリア緩和情報を受信する。走行エリア緩和情報受信部２７０は、走行エリア緩和情報配信装置８０から受信した走行エリア緩和情報を走行エリア制限情報選択部２３０へ出力する。

走行エリア制限情報選択部２３０は、走行エリア内に走行エリア緩和情報配信装置８０が存在する場合には、受信した走行エリア緩和情報を通常時走行エリア制限情報１６３に適用して走行経路を生成する。走行経路の生成処理については後述する。

図１３は、走行エリア緩和情報配信装置８０の一例を示すブロック図である。走行エリア緩和情報配信装置８０は、演算を行うＣＰＵ８１と、プログラムやデータを保持するメモリ８２と、プログラムやデータを格納する不揮発性記憶装置８３と、当該走行エリア緩和情報配信装置８０の位置情報を検出するＧＰＳ８４と、自律走行車１００へ走行エリア緩和情報を送信する通信部８５と、を含む。

メモリ８２には、配信プログラム８６がロードされＣＰＵ８１によって実行される。配信プログラム８６は、当該走行エリア緩和情報配信装置８０の位置情報と、通常時の制限情報を緩和する走行エリア緩和情報を所定の周期で送信する。図１１の例では、走行エリア緩和情報として、中央線５１Ｃ（境界線Ｍ６）を跨ぐことが可能であり、かつ、道路Ｍ２の走行方向が、北から南に加えて南から北の双方向に緩和され、また，制限が緩和される区間の情報を含む。

図１４は、走行経路計算部２００で行われる処理の一例を示すフローチャートである。図１４の処理は、前記実施例１の図７に示した処理に、ステップＳ２１、Ｓ２２の処理を加えたものであり、その他の処理については前記実施例１の図７と同様である。

道路５０上の障害などで走行経路の設定に失敗したステップＳ７〜Ｓ９では、緩和時の制限情報の全てを適用していない場合、走行経路計算部２００は、ステップＳ２１へ進んで走行エリア緩和情報受信部２７０が自車の走行エリア内の走行エリア緩和情報を受信して、かつ走行エリア緩和情報の適用区間に走行経路が含まれているか否かを判定する。

ステップＳ２２では、自車の走行エリア内の走行エリア緩和情報を受信して、かつ、走行エリア緩和情報の適用区間に走行経路が含まれていれば、走行経路計算部２００が、当該走行エリア緩和情報を通常時走行エリア制限情報１６３に適用して、走行エリア内の走行禁止エリア７０を再度計算する。

上記処理によって、走行エリア内に走行エリア緩和情報配信装置８０が配置されている場合には、走行経路計算部２００が予め走行エリア緩和情報を受信しておき、走行エリア緩和情報の適用区間に入ると、通常時走行エリア制限情報１６３を走行エリア緩和情報によって障害を回避する走行経路を円滑に算出することができる。

本実施例２によれば、緩和時の制限情報を段階的に選択して通常時の制限情報に適用することなく、受信した走行エリア緩和情報をそのまま通常時の制限情報に適用すればよいので、障害を回避する走行経路を迅速に計算することが可能となる。

図１５〜図１７は、本発明の実施例３を示す。図１５は、自律走行車１００を管理する計算機システムの一例を示すブロック図である。実施例３では、図１５で示すように、ネットワーク４００を介して自律走行車１００を自律走行支援サーバ３００に接続し、自律走行車１００が算出した走行経路を自律走行支援サーバ３００で判定する例を示す。

図１６は、自律走行車１００の一例を示すブロック図である。自律走行車１００には、前記実施例１の構成に、通信部２６０と走行経路関連情報送信部２８０と、走行可否通知受信部２９０を追加したもので、その他の構成については前記実施例１と同様である。

通信部２６０は、ネットワーク４００を介して自律走行支援サーバ３００と通信を行う。走行経路関連情報送信部２８０は、経路生成部２４０が算出した走行経路や、走行エリア制限情報選択部２３０が選択した緩和時の制限情報を自律走行支援サーバ３００に送信する。

走行可否通知受信部２９０は、自律走行支援サーバ３００が指定した走行経路を走行実行命令生成部２５０に指令して走行を実行する。

本実施例３では、自律走行支援サーバ３００が緩和時の制限情報を用いて走行経路を生成した場合、すなわち、道路５０上に何らかの障害がある場合には、自律走行支援サーバ３００で走行経路を選択して自律走行車１００で実行すべき走行経路を指令する。例えば、自律走行車１００で障害を回避するために複数の走行経路を算出した場合、自律走行支援サーバ３００側で、最適な走行経路を判定することができる。

本実施例３の自律走行車１００では、複数の緩和時の制限情報を適用して１以上の走行経路を算出し、自律走行支援サーバ３００に送信する。このため、緩和時の制限情報を使用する場合には、上記実施例１の図７に示したステップＳ６の判定で、走行経路計算部２００が走行経路の設定に成功した場合には、当該走行経路を送信し、全ての緩和時の制限情報を使用するまで処理を繰り返すものとする。

図１７は、自律走行支援サーバ３００の一例を示すブロック図である。自律走行支援サーバ３００は、演算を行うＣＰＵ３０１と、プログラムやデータを保持するメモリ３０２と、プログラムやデータを格納する不揮発性記憶装置３０３と、ネットワーク４００を介して自律走行車１００と通信を行う通信部３０４と、演算結果などを出力する出力装置３０５と、オペレータからの入力を受け付ける入力装置３０６を含む計算機である。

メモリ３０２には、自律走行車１００が送信した走行経路や緩和時の制限情報を受信する走行経路関連情報受信部３１０と、入力装置３０６と出力装置３０５を制御するインタフェース（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）３２０と、入力装置３０６から受け付けた指令を送信する走行可否通知送信部３３０とを含む。

インタフェース３２０は、自律走行車１００から受信した走行経路や緩和時の制限情報を出力装置３０５に表示する走行経路関連情報表示部３２１と、自律走行支援サーバ３００のオペレータが入力装置３０６を介して指令した走行経路と走行の指令を受け付ける走行可否通知入力部３２２とを含む。

なお、走行経路関連情報受信部３１０と、インタフェース３２０及び走行可否通知送信部３３０が自律走行車１００に対する指令を出力する指令部として機能する。

本実施例３では、自律走行車１００から緩和時の制限情報を用いて生成された走行経路が出力装置３０５に表示される。自律走行支援サーバ３００のオペレータは、走行経路が複数存在する場合には、ひとつの走行経路を選択して走行の実行を指令する。また、走行経路がひとつの場合には、走行の可否を指令する。

本実施例３では、自律走行車１００が、障害を回避する場合には、自律走行支援サーバ３００のオペレータが走行経路の選択や、走行の可否について判定することができる。これにより、想定外の障害が発生した場合でも自律走行車１００を制御することが可能となる。

なお、走行経路計算部２００は、緩和時の制限情報を通常時の制限情報に適用して算出した走行経路と当該走行経路の使用の可否の判定要求を自律走行支援サーバ３００に送信し、自律走行支援サーバ３００が当該走行経路の使用の可否を判定して、自律走行車１００に指令してもよい。自律走行車１００の走行経路計算部２００は、算出された走行経路の使用の可否を受信し、当該走行経路が使用可能であれば当該走行経路を走行制御部１５０に出力する。

また、上記実施例３では自律走行車１００に本発明を適用した例を示したが、半自律走行車に本発明を適用してもよい。半自律走行車は、通常時の制限情報を適用している場合には上記自律走行車１００と同様であるが、緩和時の制限情報を用いるときには自律走行支援サーバ３００に走行経路の選択や走行の可否を問い合わせる。そして、半自律走行車は、自律走行支援サーバ３００からの応答に基づいて走行する。

図１８〜図１９は、本発明の実施例４を示す。実施例４の自律走行車１００は、通常時の制限情報で走行経路を算出して走行する。そして、自律走行車１００は、通常時の制限情報で走行経路を計算できなかった場合、前記実施例３と同様にネットワーク４００を介して接続された自律走行支援サーバ３００から緩和時の制限情報を受信して走行経路を計算して走行を継続する。

図１８は、自律走行車１００の一例を示すブロック図である。自律走行車１００には、前記実施例１の構成に、通信部２６０と走行エリア緩和情報受信部２７０と、車両情報送信部２９５を追加し、周辺地図１６５とオブジェクト情報１７０から緩和時の制限情報を削除したもので、その他の構成については前記実施例１と同様である。

通信部２６０は、実施例３と同様に、ネットワーク４００を介して自律走行支援サーバ３００と通信を行う。車両情報送信部２９５は、通常時の制限情報で走行経路を計算できない場合に、周辺地図１６５と通常時の制限情報とセンサ情報とオブジェクト検出情報２１５を自律走行支援サーバ３００へ送信し、緩和時の制限情報を要求する。

走行エリア緩和情報受信部２７０は、自律走行支援サーバ３００から受信した緩和時の制限情報を走行エリア制限情報選択部２３０へ出力する。走行エリア制限情報選択部２３０は受信した緩和時の制限情報を選択し、経路生成部２４０は選択された緩和時の制限情報で走行経路を生成する。

図１９は、自律走行支援サーバ３００の一例を示すブロック図である。自律走行支援サーバ３００は、前記実施例３と同様に、ＣＰＵ３０１と、メモリ３０２と、不揮発性記憶装置３０３と、通信部３０４と、出力装置３０５と、入力装置３０６を含む。

メモリ３０２には、自律走行車１００が送信した車両情報（周辺地図１６５と通常時の制限情報とセンサ情報及びオブジェクト検出情報２１５）を受信する車両情報受信部３１１と、入力装置３０６と出力装置３０５を制御するインタフェース３２５と、入力装置３０６から受け付けた緩和時の制限情報を送信する走行エリア緩和情報送信部３３１とを含む。

インタフェース３２５は、自律走行車１００から受信した周辺地図１６５と通常時の制限情報とセンサ情報及びオブジェクト検出情報２１５を出力装置３０５に表示する車両情報表示部３２５１と、自律走行支援サーバ３００のオペレータが入力装置３０６を介して入力または選択した緩和時の制限情報を受け付ける走行エリア緩和情報入力部３２５２とを含む。

本実施例４では、自律走行車１００から送信された地図情報１６０と通常時の制限情報とセンサ情報及びオブジェクト検出情報２１５が出力装置３０５に表示される。自律走行支援サーバ３００のオペレータは、これらの車両情報に対して適切な緩和時の制限情報を選択または入力する。

本実施例４では、自律走行車１００が、障害を回避する場合には、自律走行支援サーバ３００のオペレータが緩和時の制限情報を選択することができる。これにより、想定外の障害が発生した場合でも自律走行車１００を制御することが可能となる。

なお、車両情報受信部３１１と、インタフェース３２５及び走行エリア緩和情報送信部３３１が自律走行車１００に対する指令を出力する指令部として機能する。

なお、上記実施例４では自律走行車１００に本発明を適用した例を示したが、上述のような半自律走行車に本発明を適用してもよい。

図２０〜図２１は、本発明の実施例５を示す。図２０は、自律走行車１００、１００−ｎを管理する計算機システムの一例を示すブロック図である。

実施例５では、自律走行車１００が緩和時の制限情報を使用して走行経路を生成した場合には、使用した緩和時の制限情報と、緩和時の制限情報を使用した位置情報と走行経路を自律走行支援サーバ３００へ送信する。

自律走行支援サーバ３００は、自律走行車１００が緩和時の制限情報を使用した位置情報を走行する予定の他の自律走行車１００−ｎに対して、自律走行車１００が使用した緩和時の制限情報と位置情報及び走行経路を送信する。

他の自律走行車１００−ｎは、自律走行車１００の走行経路や緩和時の制限情報を用いて走行経路を設定することができる。

図２１は、自律走行支援サーバ３００の一例を示すブロック図である。自律走行支援サーバ３００は、前記実施例３と同様に、ＣＰＵ３０１と、メモリ３０２と、不揮発性記憶装置３０３と、通信部３０４と、出力装置３０５と、入力装置３０６を含む。

メモリ３０２には、自律走行車１００が送信した緩和時の制限情報と走行経路と位置情報を不揮発性記憶装置３０３の走行制限緩和情報データベース３４５に格納し、他の自律走行車１００−ｎに緩和時の制限情報と走行経路及び位置情報を送信する車両情報管理部３４０を含む。なお、車両情報管理部３４０は自律走行車１００に対する指令を出力する指令部として機能する。

なお、位置情報には、緩和時の制限情報の使用を開始した始点と、緩和時の制限情報の使用を終了した終点の座標（ＧＰＳ１０４の位置情報）が含まれる。

自律走行車１００は、前記実施例４と同様に、車両情報送信部２９５と走行エリア緩和情報受信部２７０を有する。走行エリア緩和情報受信部２７０は、自律走行支援サーバ３００から受信した走行経路と位置情報を経路生成部２４０に出力する。

自律走行車１００−ｎは、所定のタイミング（例えば、走行エリアが切り替わる度）で、自車が走行中の走行エリアを自律走行支援サーバ３００へ通知する。自律走行支援サーバ３００の車両情報管理部３４０は、同一走行エリア内に緩和時の制限情報が存在し、走行予定の位置情報であれば走行制限緩和情報データベース３４５から自律走行車１００の走行経路と位置情報及び緩和時の制限情報を読み出して、自律走行車１００−ｎに送信する。

本実施例５によれば、緩和時の制限情報を使用して障害を回避した自律走行車１００の走行経路の情報等を、自律走行支援サーバ３００で管理して他の自律走行車１００−ｎへ提供することで、他の自律走行車１００−ｎの演算負荷を低減することができる。

図２２〜図２５は、本発明の実施例６を示す。図２２は、自律走行車１００を管理する計算機システムの一例を示すブロック図である。

実施例６では、自律走行車１００がセンサ情報と位置情報を取得して、自律走行支援サーバ３００へ送信する。自律走行支援サーバ３００は、受信したセンサ情報と位置情報からオブジェクトの検出等を行って走行経路を算出し、自律走行車１００へ送信する。自律走行車１００は、自律走行支援サーバ３００が演算した走行経路で走行する。

すなわち、前記実施例１に示した走行経路計算部２００の機能を、自律走行支援サーバ３００に移したものである。

図２３は、自律走行車１００の一例を示すブロック図である。本実施例６の自律走行車１００は、前記実施例１の走行経路計算部２００を走行経路計算部２００Ａに置き換えたもので、その他の構成は前記実施例１と同様である。

走行経路計算部２００Ａは、ＧＰＳ１０４からの位置情報と、センサ部１１０が検出したセンサ情報を通信部２６０を介して自律走行支援サーバ３００へ送信する車両情報送信部２９５と、通信部２６０を介して自律走行支援サーバ３００から走行経路と目標車速を腐心して、走行実行命令生成部（出力部）２５０へ出力する経路情報受信部２４５を有する。

本実施例６の自律走行車１００は、センサ情報と位置情報を収集した後は、走行経路の計算を自律走行支援サーバ３００で実行させ、演算結果の走行経路に対応する走行実行命令を受け取って、走行制御部１５０に指令する。

図２４は、自律走行支援サーバ３００の一例を示すブロック図である。自律走行支援サーバ３００は、前記実施例３と同様に、ＣＰＵ３０１と、メモリ３０２と、不揮発性記憶装置３０３と、通信部３０４と、出力装置３０５と、入力装置３０６を含む。

メモリ３０２は、自律走行車１００が送信したセンサ情報と位置情報から走行経路を計算する走行経路計算部５００を含む。また、不揮発性記憶装置３０３には、前記実施例１と同様の地図情報１６０とオブジェクト情報１７０が格納される。

図２５は、自律走行支援サーバ３００の走行経路計算部５００の機能要素の一例を示すブロック図である。

走行経路計算部５００は、前記実施例１の図２に示した走行経路計算部２００に、位置情報受信部５０１と、センサ情報受信部５０２と、経路情報送信部５６０とを追加したものでその他の構成は、前記実施例１の走行経路計算部２００と同様である。

位置情報受信部５０１は、通信部２６０が受信した情報から自律走行車１００の位置情報を抽出して地図情報処理部２２０へ出力し、周辺地図１６５を生成させる。センサ情報受信部５０２は、通信部２６０が受信した情報から自律走行車１００のセンサ情報を抽出してセンサ情報統合部２１０へ出力し、オブジェクト検出情報２１５を計算させる。

走行エリア制限情報選択部２３０と経路生成部２４０及び走行実行命令生成部２５０は前記実施例１と同様に機能して走行経路を計算して、走行実行命令を生成する。経路情報送信部５６０は、走行経路計算部５００で算出された走行実行命令を自律走行車１００へ送信する。

本実施例６では、主な演算機能と地図情報１６０やオブジェクト情報１７０を自律走行支援サーバ３００側で用意することで、自律走行車１００のハードウェアとソフトウェアを最小限にして、安価な車両を提供することが可能となる。

＜まとめ＞
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に記載したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、又は置換のいずれもが、単独で、又は組み合わせても適用可能である。

また、上記の各構成、機能、処理部、及び処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、及び機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

Claims (14)

1. プロセッサとメモリと走行制御部を有する移動体の制御方法であって、
   前記移動体が位置情報を検出して、位置情報に対応する地図情報から当該移動体の周辺の周辺地図を生成する第１のステップと、
   前記移動体がセンサから周囲の環境を示すセンサ情報を取得して、前記センサ情報から非地図情報を検出する第２ステップと、
   前記移動体が前記周辺地図に前記非地図情報を加えて、走行経路を設定する制限を予め設定した第１の制限情報を前記周辺地図に適用し、走行経路を算出可能か否かを判定する第３のステップと、
   前記移動体が前記走行経路を算出可能な場合には、第１の制限情報を前記周辺地図に適用して前記走行経路を算出する第４のステップと、
   前記移動体が前記走行経路を算出できない場合には、走行経路を設定する制限を緩和する第２の制限情報を前記第１の制限情報に適用して前記走行経路を算出する第５のステップと、
   前記算出された走行経路を前記走行制御部へ出力する第６のステップと、
   を含み、
   前記第１の制限情報は、
   前記周辺地図の要素に関して走行経路の制限情報が予め設定され、
   前記第２の制限情報は、
   前記周辺地図の要素に関して走行経路の制限を緩和する情報が予め設定され、
   前記第５のステップは、
   前記第２の制限情報の要素を順次選択して前記第１の制限情報の要素に適用して前記走行経路を算出することを特徴とする移動体の制御方法。
2. 請求項１に記載の移動体の制御方法であって、
   前記第１の制限情報は、
   前記非地図情報の要素に関して走行経路の制限情報が予め設定され、
   前記第２の制限情報は、
   前記非地図情報の要素に関して走行経路の制限を緩和する情報が予め設定されたことを特徴とする移動体の制御方法。
3. 請求項１に記載の移動体の制御方法であって、
   前記第５のステップは、
   前記第２の制限情報を受信するステップを含むことを特徴とする移動体の制御方法。
4. 請求項１に記載の移動体の制御方法であって、
   前記第５のステップは、
   前記第２の制限情報を前記第１の制限情報に適用して算出した走行経路と当該走行経路の使用の可否の要求を送信するステップと、
   前記使用の可否を受信し、当該走行経路が使用可能であれば当該走行経路を出力するステップと、
   含むことを特徴とする移動体の制御方法。
5. 請求項１に記載の移動体の制御方法であって、
   前記地図情報は、
   前記周辺地図の要素を予め設定した一般情報と、前記第１の制限情報のうち、前記周辺地図の要素に関して走行経路の制限情報を予め設定した通常時の制限情報と、前記第２の制限情報のうち、前記周辺地図の要素に関して走行経路の制限を緩和する緩和時の制限情報とを含むことを特徴とする移動体の制御方法。
6. プロセッサとメモリと走行制御部を有する移動体であって、
   位置情報を検出する位置情報検出装置と、
   前記移動体の周囲の環境を示すセンサ情報を取得するセンサと、
   前記センサ情報から非地図情報を検出するセンサ情報処理部と、
   前記位置情報に対応する地図情報から当該移動体の周辺地図を生成し、前記非地図情報を当該周辺地図に加える地図情報処理部と、
   走行経路を設定する制限を予め設定した第１の制限情報を前記周辺地図に適用し、走行経路を算出して前記走行制御部へ出力する走行経路計算部と、を有し、
   前記第１の制限情報は、
   前記周辺地図の要素に関して走行経路の制限情報が予め設定され、
   走行経路を設定する制限を緩和する第２の制限情報は、
   前記周辺地図の要素に関して走行経路の制限を緩和する情報が予め設定され、
   前記走行経路計算部は、
   前記第１の制限情報を前記周辺地図に適用して走行経路を算出可能か否かを判定し、
   前記走行経路を算出可能な場合には、第１の制限情報を前記周辺地図に適用して前記走行経路を算出し、
   前記走行経路を算出できない場合には、前記第２の制限情報の要素を順次選択して前記第１の制限情報の要素に適用して前記走行経路を算出することを特徴とする移動体。
7. 請求項６に記載の移動体であって、
   前記第１の制限情報は、
   前記非地図情報の要素に関して走行経路の制限情報が予め設定され、
   前記第２の制限情報は、
   前記非地図情報の要素に関して走行経路の制限を緩和する情報が予め設定され、
   前記走行経路計算部は、
   前記第２の制限情報の要素を順次選択して前記第１の制限情報の要素に適用して前記走行経路を算出することを特徴とする移動体。
8. 請求項６に記載の移動体であって、
   前記走行経路計算部は、前記第２の制限情報を受信することを特徴とする移動体。
9. 請求項６に記載の移動体であって、
   前記走行経路計算部は、
   前記第２の制限情報を前記第１の制限情報に適用して算出した走行経路と当該走行経路の使用の可否の要求を送信し、
   前記使用の可否を受信し、当該走行経路が使用可能であれば当該走行経路を出力することを特徴とする移動体。
10. 請求項６に記載の移動体であって、
    前記地図情報は、
    前記周辺地図の要素を予め設定した一般情報と、前記第１の制限情報のうち、前記周辺地図の要素に関して走行経路の制限情報を予め設定した通常時の制限情報と、前記第２の制限情報のうち、前記周辺地図の要素に関して走行経路の制限を緩和する緩和時の制限情報とを含むことを特徴とする移動体。
11. プロセッサとメモリと走行制御部を有する移動体と、
    プロセッサとメモリを有してネットワークを介して前記移動体に接続された支援サーバと、を有する移動体の制御システムであって、
    前記移動体は、
    位置情報を検出する位置情報検出装置と、
    前記移動体の周囲の環境を示すセンサ情報を取得するセンサと、
    前記センサ情報から非地図情報を検出するセンサ情報処理部と、
    前記位置情報に対応する地図情報から当該移動体の周辺地図を生成し、前記非地図情報を当該周辺地図に加える地図情報処理部と、
    走行経路を設定する制限を予め設定した第１の制限情報を前記周辺地図に適用して走行経路を算出可能か否かを判定し、前記走行経路を算出可能な場合には前記第１の制限情報を前記周辺地図に適用して前記走行経路を算出し、前記第１の制限情報で走行経路を算出できない場合には、前記支援サーバに指令を要求し、前記支援サーバからの指令に応じて前記走行経路を算出して前記走行制御部へ出力する走行経路計算部と、を有し、
    前記支援サーバは、
    前記移動体からの要求を受け付けて、前記要求に対応する指令を出力する指令部を有し、
    前記走行経路計算部は、
    前記第１の制限情報を前記周辺地図に適用して前記走行経路を算出し、前記走行経路を算出できない場合には、前記支援サーバに前記センサ情報と前記周辺地図と前記非地図情報を送信して走行経路の制限を緩和する第２の制限情報を要求し、
    前記支援サーバの前記指令部は、
    前記移動体から受信した前記センサ情報と前記周辺地図と前記非地図情報から前記周辺地図の要素に関して走行経路の制限を緩和する情報が予め設定された前記第２の制限情報を選択し、当該第２の制限情報を前記移動体に指令し、
    前記走行経路計算部は、
    前記支援サーバから受信した前記第２の制限情報の要素を順次選択して前記第１の制限情報の要素に適用して走行経路を算出することを特徴とする移動体の制御システム。
12. 請求項１１に記載の移動体の制御システムであって、
    前記走行経路計算部は、
    前記第１の制限情報を前記周辺地図に適用して走行経路を算出できない場合には、前記支援サーバから受信した前記第２の制限情報の要素を順次選択して前記第１の制限情報の要素に適用して走行経路を算出し、当該走行経路と当該走行経路の使用の可否の要求を前記支援サーバに送信し、
    前記支援サーバの前記指令部は、
    前記移動体から受信した前記走行経路に対する使用の可否を前記移動体に指令し、
    前記走行経路計算部は、
    前記支援サーバから受信した使用の可否に基づいて前記走行経路を出力することを特徴とする移動体の制御システム。
13. 請求項１１に記載の移動体の制御システムであって、
    前記走行経路計算部は、
    前記第１の制限情報を前記周辺地図に適用して走行経路を算出できない場合には、前記支援サーバから受信した前記第２の制限情報の要素を順次選択して前記第１の制限情報の要素に適用して走行経路を算出し、当該走行経路と前記移動体の位置情報及び前記第２の制限情報を前記支援サーバに送信し、
    前記支援サーバの前記指令部は、
    前記移動体から受信した前記走行経路と位置情報及び第２の制限情報を記憶装置に格納し、当該位置情報を走行予定の他の移動体に前記走行経路と位置情報及び第２の制限情報を送信することを特徴とする移動体の制御システム。
14. プロセッサとメモリと走行制御部を有する移動体と、
    プロセッサとメモリを有してネットワークを介して前記移動体に接続された支援サーバと、を有する移動体の制御システムであって、
    前記移動体は、
    位置情報を検出する位置情報検出装置と、
    前記移動体の周囲の環境を示すセンサ情報を取得するセンサと、
    前記位置情報とセンサ情報を前記支援サーバに送信する車両情報送信部と、
    前記支援サーバから走行経路を受信して前記走行制御部に出力する出力部と、を有し、
    前記支援サーバは、
    前記移動体から位置情報とセンサ情報を受信する受信部と、
    前記センサ情報から非地図情報を検出するセンサ情報処理部と、
    前記位置情報に対応する地図情報から当該移動体の周辺地図を生成し、前記非地図情報を当該周辺地図に加える地図情報処理部と、
    走行経路を設定するために前記周辺地図の要素に関して走行経路の制限情報が予め設定された第１の制限情報と、
    前記周辺地図の要素に関して走行経路の制限を緩和する情報が予め設定された第２の制限情報と、
    前記第１の制限情報を前記周辺地図に適用して走行経路を算出可能か否かを判定し、前記走行経路を算出可能な場合には前記第１の制限情報を前記周辺地図に適用して前記走行経路を算出し、前記第１の制限情報で走行経路を算出できない場合には、前記第２の制限情報の要素を順次選択して前記第１の制限情報の要素に適用して前記走行経路を算出し、前記移動体に指令する走行経路計算部と、
    を有することを特徴とする移動体の制御システム。

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