JP6477927B2 - 走行制御装置、及びサーバ - Google Patents

Description

本発明は、車両の走行状態を制御する走行制御装置、サーバ、車載装置に関する。

自車両の前方を走行する前方車両との間に適切な車間距離を維持するために、自車両の速度を自動的に制御する技術が知られている。この種の技術を応用したものとして、例えば、特許文献１に記載の技術がある。特許文献１に記載の技術では、自車両の隣車線を走行する車両が自車両の前方に容易に合流できるようにするという目的で、自車両と前方車両とのとの車間距離を、隣車線の車両から要求された長さ以上に確保するようになっている。

特開２０１２−１０４０３１号公報

ところで、走行状態が自動制御されることによって前方車両との車間距離が適切に保たれていても、自車両の隣車線を走行する車両のすぐ横で並走している状態であると、運転者は隣を走行する車両から心理的圧迫感を受けて不快に感じるおそれがある。特に、自車両のすぐ隣を走る車両が大型車両である場合、運転者が受ける心理的圧迫感の度合は大きくなる。

特許文献１に記載のような従来技術は、自車両の運転者が周辺車両から受ける心理的圧迫感を考慮して自車両の走行位置を調節するものではない。そのため、従来技術では、自動制御によって調節された走行位置において、自車両と近接している車両から強い心理的圧迫感を受ける可能性を否定できない。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものである。本発明は、車両の運転者が周辺車両から受ける心理的圧迫感が軽減されるように、車両の走行状態を制御するための技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた本発明の走行制御装置は、車両検知手段と、生成手段と、制御手段とを備える。車両検知手段は、自車両が走行する車線上、及び、自車両が走行する車線に隣接する同方向の車線上において自車両の周辺を走行する周辺車両の位置を検知する。生成手段は、車両検知手段により検知された各周辺車両の位置に隣接する所定領域に対して、自車両の運転者が受ける心理的圧迫感の度合を表すポテンシャル場を付与し、各周辺車両によるポテンシャル場の道路上の分布であるポテンシャル分布を生成する。制御手段は、生成手段により生成されたポテンシャル分布において、ポテンシャル場が相対的に低い位置を走行するように自車両の走行状態を制御する。

本発明では、自車両の前後方向や隣車線を走行する周辺車両と近接した状態で走行することが、運転者に対して心理的圧迫感を与えるとの観点に基づき、周辺車両の周囲領域に心理的圧迫感の度合を示すポテンシャル場を付与する。そして、道路上におけるポテンシャル場の分布に基づき、ポテンシャル場が高い位置を避けて走行するように自車両の走行状態を制御できる。このようにすることで、自車両の運転者が周辺車両から受ける心理的
圧迫感を軽減できる。

つぎに、上記目的を達成するためになされた本発明のサーバは、取得手段と、生成手段と、決定手段と、送信手段とを備える。取得手段は、複数の同方向の車線からなる道路上を走行する複数の車両それぞれについて、各車両の位置及び走行状態に関する情報を取得する。生成手段は、各車両の位置に隣接する所定領域に対して、他の車両の運転者が受ける心理的圧迫感の度合を表すポテンシャル場を付与し、各車両によるポテンシャル場の道路上の分布であるポテンシャル分布を生成する。決定手段は、生成手段により生成されたポテンシャル分布において、各車両がポテンシャル場が相対的に低い位置を走行するように、各車両の走行状態に関する制御情報を決定する。送信手段は、決定手段により決定された各車両の制御情報を、それぞれの制御情報に該当する車両に送信する。

本発明では、サーバが、道路上を走行する複数の車両に関する情報を収集し、各車両の情報に基づいて、道路上における心理的圧迫感の度合を示すポテンシャル場の分布を生成することができる。そして、道路上におけるポテンシャル場の分布に基づき、各車両がポテンシャル場が高い位置を避けて走行するように、各車両の走行状態を制御するための情報を統括して決定できる。そして、サーバによって決定された制御情報が各車両に通知され、通知された制御情報に基づいて各車両において走行状態の制御が行われることで、各車両の運転者が周辺車両から受ける心理的圧迫感を軽減できる。

第１実施形態の走行制御システムの概略構成を示すブロック図。 メイン処理の手順を示すフローチャート。 走行制御処理の手順を示すフローチャート。 ポテンシャル分布の概念を示す模式図。 ポテンシャル分布の表示例を示す模式図。 第２実施形態のサーバ及び車載装置の概略構成を示すブロック図。 情報送信処理の手順を示すフローチャート。 メイン処理の手順を示すフローチャート。 制御決定処理の手順を示すフローチャート。 車両制御処理の手順を示すフローチャート。 運転指示処理の手順を示すフローチャート。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は下記の実施形態に限定されるものではなく様々な態様にて実施することが可能である。
［第１実施形態：自律型走行制御システムの構成の説明］
図１に示すとおり、第１実施形態の走行制御システム１は、検知部１０、車両情報入力部１１、測位部１２、地図情報入力部１３、操作部１４、通信部１５、表示部１６、及び制御部１７、記憶部１９等を備える。

検知部１０は、自車両が走行する車線上、及び隣車線上において自車両と同方向に走行する周辺車両の位置、相対速度、大きさを検知するためのセンサ類で構成されている。この検知部１０は、例えば、ソナーやレーダ、カメラ等で具現化される。

ソナーは、自車両の前後左右方向に向けられた各アンテナから超音波を所定領域に送信し、その反射波を受信する。そして、受信した反射波に基づき、自車両の前後左右方向に存在する物体について、自車両との位置関係、距離等を出力する。レーダは、自車両の前後左右方向に向けられたアンテナからレーザ又はミリ波を照射して所定の検知領域を走査し、その反射波を受信する。そして、受信した反射波に基づき、車両の前後左右方向に存
在する物体について、自車両との位置関係、距離、相対速度等を出力する。カメラは、自車両の前後左右方向の所定位置に設けられており、自車両の前後左右方向に存在する周辺車両が写った撮像データを出力する。なお、これらのソナーやレーダ、カメラ等のセンサ類は、複数のものを複合的に用いてもよいし、単独で用いてもよい。

車両情報入力部１１は、走行制御に関する自車両の状態を示す情報を制御部１７に入力する。自車両の状態を示す情報としては、速度、アクセル開度、ブレーキ操作量、舵角等が例示される。測位部１２は、自車両の現在地を測位する。この測位部１２は、例えば、高精度ＧＰＳ（Global Positioning System）に対応した高精度測位受信機等で具現化さ
れる。地図情報入力部１３は、道路地図情報を記憶する記憶媒体から、自車両が現在走行している道路に関する情報を取得し、制御部１７に入力する。本実施形態では、地図情報入力部１３によって入力される道路の情報として、車線数、車線幅、曲り、勾配、合流、規制等の情報を想定している。

操作部１４は、走行制御のオン・オフや、ポテンシャル分布画像の表示のオン・オフ等の操作指示を入力するための入力装置であり、例えば、車両のステアリングホイールのスポーク部分に設けられるスイッチ等により具現化される。通信部１５は、路側の無線通信局や周辺車両に搭載された通信機との間で、路車間通信や車車間通信を行うための通信装置である。表示部１６は、インストルメントパネル中央部に設けられるセンタディスプレイ、及び、メータパネル内に設けられるインジケータで構成される表示装置である。センタディスプレイは、制御部１７により描画されたポテンシャル分布の画像を表示する。また、メータパネル内のインジケータは、走行制御のオン・オフ状態を表示する。

制御部１７は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を中心に構成される情報処理装置であり、走行制御システム１の各部を統括制御する。制御部１７は、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムをＣＰＵが実行することにより、各種処理を実行する。制御部１７には、制御部１７が実行する走行制御処理による制御対象となる車両制御部１８が接続されている。

本実施形態では、車両制御部１８として、エンジン制御ＥＣＵ、ブレーキ制御ＥＣＵ、舵角ＥＣＵ等の各種電子制御装置を想定している。エンジン制御ＥＣＵは、アクセルペダルの操作量やエンジンの状態に応じた制御指令を出して、エンジンの出力を制御する。ブレーキ制御ＥＣＵは、ブレーキペダルの操作量に応じてブレーキの制動力を制御する。舵角制御ＥＣＵは、ステアリングの舵角を制御する。制御部１７は、後述の走行制御処理において、エンジン制御ＥＣＵ、ブレーキ制御ＥＣＵ、及び、舵角制御ＥＣＵに指令を与えることで、車両の走行状態を自動制御する。

記憶部１９は、自車両の運転行動に関する学習情報を記憶する記憶装置である。制御部１７は、検知部１０、車両情報入力部１１、測位部１２、地図情報入力部１３等から入力された情報に基づいて、自車両と周辺車両との車間距離や、自車両が走行した車線の位置といった運転行動を表す情報を、学習情報として記憶部１９に蓄積する。

［メイン処理の説明］
走行制御システム１の制御部１７が実行するメイン処理の手順について、図２のフローチャートを参照しながら説明する。この処理は、所定の制御間隔で繰返し実行される。

Ｓ１００では、制御部１７は、検知部１０により自車両の周辺をセンシングする。ここでは、自車両の周辺に存在する車両の位置、大きさ、相対速度等を検知する。周辺車両の検知は、検知部１０のカメラによる撮像画像に対する画像認識や、レーダ、ソナー等の計測結果に基づいて行う。また、カメラによる撮像画像による白線認識により、自車両が走
行している車線を認識する。Ｓ１０２では、制御部１７は、Ｓ１００で検知された周辺車両と、自車両の位置と、道路地図情報とに基づき、自車両と周辺車両との道路上における位置関係を表す鳥瞰イメージを作成する。この鳥瞰イメージは、自車両のいる走行車線上や隣接する同方向の隣車線上にいる周辺車両と、自車両との位置関係を、自車両の上方から俯瞰した構図で、道路の車線数や形状を再現した領域の対応する位置に配置したものである。

Ｓ１０４では、制御部１７は、Ｓ１０２で作成した鳥瞰イメージの各周辺車両についてそれぞれポテンシャル場を付与し、各周辺車両のポテンシャル場を総合して鳥瞰イメージの領域全体におけるポテンシャル場の分布状況を表すポテンシャル分布を作成する。ポテンシャル場は、周辺車両の存在感が自車両の運転者に及ぼす心理的圧迫感の度合を、道路上の位置に対応付けて表した概念である。本実施形態では、具体的なポテンシャル場の計算方法として、以下のような方法が例示される。

周辺車両の前後方向の領域では、周辺車両の前端又は後端から前後に所定の安全距離までの領域にポテンシャル場の値を加算する。周辺車両の前後方向に付与するポテンシャル場の幅は、周辺車両がいる車線の幅とする。前後方向に安全距離以上離れた位置では、ポテンシャル場の値を０とする。安全距離未満の領域におけるポテンシャル場の値は、周辺車両に近づく程大きくなるように設定してもよいし、周辺車両からの距離に関わらず一定値に設定してもよい。この安全距離は、例えば、自車両の速度が４０ｋｍ／ｈのときに２２ｍ、６０ｋｍ／ｈのときに４４ｍ、１００ｋｍ／ｈのときに１１２ｍにするといった具合に、自車両の速度（あるいは周辺車両の速度）に応じて可変とすることが考えられる。また、降水時（ワイパー作動時）には、安全距離を通常時の１．５倍に設定するようにしてもよい。あるいは、自車両の速度や周辺車両の速度が高いほど、ポテンシャル場の値を高く設定するようにしてもよい。

周辺車両の左右方向の領域では、周辺車両がいる車線に隣接する１車線分の領域に、この周辺車両の影響が及ぶと想定し、周辺車両の全長分の長さで隣車線の幅に相当する領域にポテンシャル場の値を加算する。１車線分の幅を超えた位置では、ポテンシャル場の値を０とする。

また、自車両と近接して走行する周辺車両が大型であるほど、自車両の運転者が受ける心理的圧迫感が増すことを考慮し、周辺車両の大きさに応じてポテンシャル場の値や範囲を調節してもよい。例えば、検知部１０により検知された車高が高いほど、ポテンシャル場を付与する領域を広げたり、ポテンシャル場の値を高くすることが考えられる。また、検知部１０により検知された車幅が大きいほど、その周辺車両の左右方向に付与するポテンシャル場の値を高くすることが考えられる。

また、道路地図情報で示される道路の幅や曲り、勾配といった道路の性状に応じて、周辺車両に付与するポテンシャル場の値や範囲を調節してもよい。具体的には、道路の幅が基準以下である場所や、基準以上の曲りや勾配がある場所では、ポテンシャル場を付与する範囲を広げたり、ポテンシャル場の値を通常より高くすることが考えられる。また、通信部１５や車両に搭載された天候センサ等により取得される天候情報に基づき、降水や強風、霧といった悪天候下において、ポテンシャル場を付与する範囲を広げたり、ポテンシャル場の値を通常より高くするように構成してもよい。また、操作部１４を介して、ポテンシャル場の広さや値の基準をユーザの任意で変更できるように構成してもよい。

あるいは、記憶部１９に蓄積されている学習情報で表される運転行動の傾向に基づいて、周辺車両に付与するポテンシャル場の値や範囲を可変とすることが考えられる。例えば、車間距離に関する学習情報に基づき、運転者が比較的短い（又は長い）車間距離を維持
する傾向がある場合、周辺車両の後方に付与するポテンシャル場の範囲を短く（又は長く）設定することが考えられる。また、自車両が走行した車線の位置に関する学習情報に基づき、運転者が好んで走行する車線に付与するポテンシャル場の高さを相対的に低く設定し、運転者があまり走行しない車線に付与するポテンシャル場の高さを相対的に高く設定することが考えられる。

図４は、Ｓ１０４で作成されるポテンシャル分布を抽象的に表現したものである。図４の事例では、周辺車両の前後左右方向に隣接する領域に形成されるポテンシャル場を、路面上の隆起で表現している。すなわち、路面の隆起により表現されている高ポテンシャル場では、自車両の運転者が受ける心理的圧迫感の度合が強いことを意味する。

図２のフローチャートの説明に戻る。Ｓ１０６では、制御部１７は、ポテンシャル分布を可視化した画像を表示する設定がオンになっているか否かに応じて処理を分岐する。本実施形態では、操作部１４のステアリングスイッチを介して、運転者が表示のオン・オフを随時指定できるようになっているものとする。ポテンシャル分布の画像を表示する設定がオフになっている場合（Ｓ１０６：ＮＯ）、制御部１７はＳ１１２に進む。一方、ポテンシャル分布の画像を表示する設定がオンになっている場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、制御部１７はＳ１０８に進む。

Ｓ１０８では、制御部１７は、Ｓ１０４で作成したポテンシャル分布を可視化する仮想的な画像を描画する。Ｓ１０８で描画されるポテンシャル分布の画像の具体例について、図５を参照しながら説明する。図５に例示されるとおり、ポテンシャル分布の画像は、自車両の上方から自車両周辺の道路上を俯瞰する構図で描画される。道路の画像上には、検知されている周辺車両の画像が、自車両との相対位置に対応する領域に描画される。そして、各周辺車両の画像の周囲には、ポテンシャル場が描画される。

図５の事例では、ポテンシャル場が画像の色の濃さで表現されており、ポテンシャル場の値が高い領域ほど濃い色で描画されるようになっている。ここでは、周辺車両により形成されるポテンシャル場の範囲外の領域を、低ポテンシャル場と定義する。あるいは、ポテンシャル場の値が基準値以下の範囲も低ポテンシャル場に含めてもよい。図５の事例では、自車両の位置から移動可能な範囲に自車両の全長よりも広範囲の低ポテンシャル場が存在する場合、そのポテンシャル場の範囲に破線の矩形からなる強調表示を施している。これにより、自車両が走行するのに好適な低ポテンシャル場が明示される。なお、図５では、ポテンシャル分布を二次元の俯瞰画像として描画する事例を示したが、図４に例示されるような、三次元の立体画像として描画する構成であってもよい。

図２のフローチャートの説明に戻る。Ｓ１１０では、制御部１７は、Ｓ１０８で描画したポテンシャル分布の画像を表示部１６のセンタディスプレイに表示させる。Ｓ１１２では、制御部１７は、自車両の現在状況が、走行制御解除条件に該当するか否かで処理を分岐する。本実施形態では、走行制御解除条件の一例として、操作部１４のステアリングスイッチ等を介して、運転者が走行制御のオン・オフを随時設定できるようになっているものとする。また、走行制御解除条件の一例として、検知部１０により検知された自車両周辺の交通流の状態や、通信部１５により受信した渋滞情報に基づき、自車両の進路前方で渋滞が発生していると判断したことを条件に、走行制御を解除するものとする。その後、渋滞が解消することを示す情報を取得したことを条件に、走行制御を再開する。

走行制御解除条件に該当しない場合（Ｓ１１２：ＮＯ）、制御部１７はＳ１１４に進む。Ｓ１１４では、制御部１７は、走行制御が行われることを表示部１６を介して運転者に通知する。具体的には、メータパネル内のインジケータに、走行制御がオンになっている状態を表示させる。次のＳ１１８では、制御部１７は、Ｓ１０４で作成したポテンシャル
分布に基づいて走行制御処理を実行する。この走行制御処理の詳細な手順については後述する。Ｓ１１８の後、制御部１７は本処理を終了する。

一方、Ｓ１１２で走行制御解除条件に該当すると判定した場合（Ｓ１１２：ＹＥＳ）、制御部１７は、Ｓ１１６に進む。Ｓ１１６では、制御部１７は、走行制御が行われないことを表示部１６を介して運転者に通知する。具体的には、メータパネル内のインジケータに、走行制御がオフになっている状態を表示させる。Ｓ１１６の後、制御部１７は本処理を終了する。

［走行制御処理の説明］
走行制御システム１の制御部１７が実行する走行制御処理の手順について、図３のフローチャートを参照しながら説明する。この走行制御処理は、上述のメイン処理（図２参照）のＳ１１８において実行される処理である。

Ｓ２００では、制御部１７は、Ｓ１０４で作成したポテンシャル分布において、自車両がいる位置のポテンシャルが高いか否かを判定する。自車両の位置が低ポテンシャル場に該当する場合（Ｓ２００：ＮＯ）、制御部１７はＳ２０２に進む。ここでいう低ポテンシャル場とは、周辺車両により形成されるポテンシャル場の範囲外の領域を指す。あるいは、周辺車両により形成されるポテンシャル場の値が基準値以下の範囲を低ポテンシャル場に含めてもよい。Ｓ２０２では、制御部１７は、現在の速度を維持するように車両制御部１８のエンジン制御ＥＣＵに指令する。

一方、Ｓ２００で自車両の位置が高ポテンシャル場に該当すると判定した場合（Ｓ２００：ＹＥＳ）、制御部１７はＳ２０４に進む。ここでいう高ポテンシャル場とは、周辺車両により形成されるポテンシャル場の範囲内を指す。あるいは、周辺車両により形成されるポテンシャル場のうち、ポテンシャルの値が基準値以下の範囲については、高ポテンシャル場から除外してもよい。Ｓ２０４では、制御部１７は、Ｓ１０４で作成したポテンシャル分布において、自車両が現在の走行車線を維持したまま前後方向に周辺車両との相対位置を変えることで、高ポテンシャル場から低ポテンシャル場に退避可能であるか否かを判断する。ここでは、例えば、自車両のいる走行車線の前方又は後方に十分な大きさの低ポテンシャル場があり、かつ、自車両からその低ポテンシャル場までの間に走行車線上に他の車両が存在しないことを条件に、肯定判定をする。

前後方向の変位によって低ポテンシャル場に退避可能である場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、制御部１７はＳ２０６に進む。Ｓ２０６では、制御部１７は、走行車線の前方又は後方にある低ポテンシャル場に自車両が入るように、車両制御部１８のエンジン制御ＥＣＵやブレーキ制御ＥＣＵに対して、速度の調節を指令する。なお、速度の変更を行うときには、事前にその旨を音声等で運転者に通知するように構成してもよい。

一方、Ｓ２０４において前後方向への退避ができないと判断した場合（Ｓ２０４：ＮＯ）、制御部１７はＳ２０８に進む。Ｓ２０８では、制御部１７は、自車両がいる走行車線に隣接する隣車線に車線変更することで、低ポテンシャル場に退避可能であるか否かを判断する。ここでは、例えば、隣車線への車線変更によって進入可能な範囲に十分な大きさの低ポテンシャル場があることを、肯定判定をするための条件の１つとする。なお、車線変更の際には隣車線を走行する周辺車両に対する追越しを伴ってもよい。加えて、道路地図情報で示される道路の性状や法規に基づき、直線状の見通しのよい場所であって車線変更（又は追越し）の規制がないことを、肯定判定をするもう１つの条件とする。すなわち、合流地点や、カーブ、急勾配、車線変更（又は追越し）の規制がある場所では、車線変更による退避はできないと判定する。

車線変更によって低ポテンシャル場に退避可能である場合（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、制御部１７はＳ２１０に進む。Ｓ２１０では、制御部１７は、車線変更又は追越しによって隣車線にある低ポテンシャル場に自車両が入るように、車両制御部１８のエンジン制御ＥＣＵ、ブレーキ制御ＥＣＵ、舵角制御ＥＣＵに対して、速度の調整及び操舵を指令する。なお、車線変更や追越しを行うときには、事前にその旨を音声等で運転者に通知するように構成してもよい。一方、Ｓ２０８において車線変更による低ポテンシャル場への退避ができないと判定した場合（Ｓ２０８：ＮＯ）、制御部１７は走行制御をしないで本処理を終了する。

［効果］
第１実施形態の走行制御システム１によれば、以下の効果を奏する。
自車両の前後や隣を近接して走行する周辺車両の存在感が、運転者に対して心理的圧迫感を与えるとの観点に基づき、周辺車両の前後左右の周囲領域に心理的圧迫感の度合を示すポテンシャル場を付与する。そして、道路上におけるポテンシャル場の分布に基づき、ポテンシャル場が高い位置を避けて走行するように、速度の調節により周辺車両との相対位置を変えたり、車線変更や追越しをするといった走行制御を行うことができる。これにより、自車両の運転者が周辺車両から受ける心理的圧迫感を軽減できる。

また、速度や、周辺車両の大きさ、道路の性状、天候状態をポテンシャル場の算出に反映させることができる。これにより、速度や周辺状況に応じた最適なポテンシャル分布を作成することができ、最適なポテンシャル分布に基づいて、より的確な走行制御が実現する。また、ポテンシャル分布を可視化した画像（図５参照）を運転者に対して表示できるようにしたことで、どこを走行すれば周辺車両による心理的圧迫感を低減できるかを運転者が容易に把握できるので便利である。また、渋滞や、カーブ、急勾配、合流のある状況下では、走行制御の実施を制限することができる。これにより、より安全性の高い状況下において走行制御を実施できる。

［第２実施形態：サーバ管理型走行制御システムの構成の説明］
つぎに、第２実施形態のサーバ管理型走行制御システムについて説明する。図６に示すとおり、サーバ管理型走行制御システムは、道路上を走行する複数の車両それぞれに搭載される車載装置２と、広域の車両に対して情報提供を行う情報センタに設置されるサーバ３とから構成される。第２実施形態は、サーバ３が、ポテンシャル分布の作成や車両制御の決定を複数の車両について統括して実行する点で、第１実施形態と異なる。

車載装置２は、第１実施形態の走行制御システム１と同様に、検知部１０、車両情報入力部１１、測位部１２、地図情報入力部１３、操作部１４、通信部１５、表示部１６、及び制御部１７、車両制御部１８、記憶部１９等を備える。なお、第１実施形態の走行制御システム１と同様の構成要素については同じ符号を用いるものとし、共通する機能についての説明を省略する。また、車載装置２の通信部１５は、広域通信網の基地局４を介してサーバ３との間で無線通信を行う。

サーバ３は、広域の車両に対して各種の情報提供を行う機関（情報センタ）に設置される情報処理装置である。このサーバ３は、広域に設けられた基地局４及び無線通信網を介して車載装置２と通信を行う。サーバ３は、基地局４を介して外部と通信をするための通信部３１、演算部３２、データベース３３等を備える。このサーバ３には、道路上を走行する多数の車両からアップロードされる各種情報が収集される。演算部３２は、各車両から収集した情報に基づき、これらの各車両の走行制御に関する制御情報を作成し、各車両に配信する。また、データベース３３は、サーバ３に情報を提供した各車両について、運転行動に関する学習情報を記憶する。演算部３２は、各車両からアップロードされた情報に基づいて、車間距離や走行した車線の位置といった各車両の運転行動を表す情報を、学
習情報として各車両の識別情報に対応付けてデータベース３３に蓄積する。

［情報送信処理の説明］
車載装置２の制御部１７が実行する情報送信処理の手順について、図７のフローチャートを参照しながら説明する。この処理は、車載装置２を搭載する車両が走行中において所定の制御周期で繰返し実行される。

Ｓ３００では、制御部１７は、検知部１０により自車両の周辺をセンシングする。ここでは、自車両の周辺に存在する車両の位置、大きさ、相対速度等を検知する。周辺車両の検知は、検知部１０のカメラによる撮像画像に対する画像認識や、レーダ、ソナー等の計測結果に基づいて行う。また、カメラによる撮像画像による白線認識により、自車両が走行している車線を認識する。Ｓ３０２では、制御部１７は、車両情報入力部１１及び測位部１２から、自車両の状態や現在地を表す情報を取得する。自車両の状態を示す情報としては、速度、アクセル開度、ブレーキ操作量、舵角等が例示される。

そして、Ｓ３０４では、制御部１７は、Ｓ３００及びＳ３０２で取得した情報を、自車両の識別情報（車両ＩＤ）に対応付けてサーバ３に送信する。また、Ｓ３０４でサーバ３に送信される情報には、速度調節や操舵を自動で行う自動運転制御が可能か否かを表す情報も含まれる。Ｓ３０４の後、制御部１７は本処理を終了する。

［メイン処理の説明］
サーバ３の演算部３２が実行するメイン処理の手順について、図８のフローチャートを参照しながら説明する。この処理は、サーバ３の稼動中に所定の制御周期で繰返し実行される。

Ｓ４００では、演算部３２は、所定の道路区間を走行する複数の車両から送信された情報を取得する。また、当該道路区間にインフラとして設置されたカメラやセンサ等によって検知された車両に関する情報を取得する構成であってもよい。Ｓ４０２では、演算部３２は、Ｓ４００で各車両から受信した情報と、現地の道路地図情報とに基づき、道路上における各車両の位置関係を表す鳥瞰イメージを作成する。この鳥瞰イメージは、所定の道路区間を同方向に走行している全ての車両の位置関係を、上方から俯瞰した構図で、道路の車線数や形状を再現した領域の対応する位置に配置したものである。なお、鳥瞰イメージに配置される車両には、車載装置２を搭載してサーバ３に情報を提供した車両だけでなく、車載装置２を搭載する車両のセンサによって検知された周辺車両も含まれる。

Ｓ４０４では、演算部３２は、Ｓ４０２で作成した鳥瞰イメージの各周辺車両についてそれぞれポテンシャル場を付与し、各車両のポテンシャル場を総合して鳥瞰イメージの領域全体におけるポテンシャル場の分布状況を表すポテンシャル分布を作成する。ポテンシャル場は、各車両の存在感が他の周辺車両の運転者に及ぼす心理的圧迫感の度合を、道路上の位置に対応付けて表した概念である。なお、具体的なポテンシャル場の計算方法については、上述の第１実施形態のＳ１０４（図２参照）について説明した内容と同様であるので、重複する説明については省略する。

Ｓ４０６では、演算部３２は、Ｓ４０４で作成したポテンシャル分布に基づいて、制御決定処理を実行する。この制御決定処理の詳細な手順については後述する。そして、Ｓ４０８では、演算部３２は、Ｓ４０６の制御決定処理において決定した自動運転に関する制御情報や運転者に対する指示情報を、該当するそれぞれの車両に送信する。また、Ｓ４０８では、演算部３２は、Ｓ４０４で作成したポテンシャル分布を仮想的に可視化するための画像情報を、前記各車両に送信する。Ｓ４０８の後、演算部３２は本処理を終了する。

［制御決定処理の説明］
サーバ３の演算部３２が実行する制御決定処理の手順について、図９のフローチャートを参照しながら説明する。この制御決定処理は、上述のメイン処理（図８参照）のＳ４０６において実行される処理である。

Ｓ５００では、演算部３２は、Ｓ４０４で作成したポテンシャル分布において、高ポテンシャル場に該当する位置に車両が存在するか否かを判定する。ここでいう高ポテンシャル場とは、ある車両の周辺に存在する他車両により形成されるポテンシャル場の範囲内を指す。あるいは、他車両により形成されるポテンシャル場のうち、ポテンシャルの値が基準値以下の範囲については、高ポテンシャル場から除外してもよい。

高ポテンシャル場にいる車両が存在しない場合（Ｓ５００：ＮＯ）、演算部３２はＳ５０２に進む。Ｓ５０２では、演算部３２は、車載装置２を搭載する各車両について、現在の速度を維持する制御内容を決定する。

一方、Ｓ５００で高ポテンシャル場に該当する位置に車両が存在すると判定した場合（Ｓ５００：ＹＥＳ）、演算部３２はＳ５０４に進む。Ｓ５０４では、演算部３２は、高ポテンシャル場にいる該当車両及びその周辺にいる他車両のうち、車載装置２を搭載する何れかの車両が前後方向に周辺車両との相対位置を変えることで、該当車両が高ポテンシャル場から退避可能であるか否かを判断する。

前後方向への変位によって高ポテンシャル場からの退避が可能である場合（Ｓ５０４：ＹＥＳ）、演算部３２はＳ５０６に進む。Ｓ５０６では、演算部３２は、該当車両が高ポテンシャル場から離脱するように、特定の走行制御の対象となる特定の車両の速度を調節して走行位置を変える制御内容を決定する。

一方、Ｓ５０４において前後方向への変位では高ポテンシャル場から退避できないと判断した場合（Ｓ５０４：ＮＯ）、演算部３２はＳ５０８に進む。Ｓ５０８では、演算部３２は、高ポテンシャル場にいる該当車両又はその周辺にいる他車両のうち、車載装置２を搭載する何れかの車両が車線変更することで、該当車両が高ポテンシャル場から退避可能であるか否かを判断する。ここでは、例えば、隣車線への車線変更によって進入可能な範囲に十分な大きさの低ポテンシャル場があることを、肯定判定をするための条件の１つとする。なお、車線変更の際には隣車線を走行する周辺車両に対する追越しを伴ってもよい。加えて、道路地図情報で示される道路の性状や法規に基づき、直線状の見通しのよい場所であって車線変更（又は追越し）の規制がないことを、肯定判定をするもう１つの条件とする。すなわち、合流地点や、カーブ、急勾配、車線変更（又は追越し）の規制がある場所では、車線変更による退避はできないと判定する。

車線変更によって高ポテンシャル場から退避可能である場合（Ｓ５０８：ＹＥＳ）、演算部３２はＳ５１０に進む。Ｓ５１０では、演算部３２は、該当車両が高ポテンシャル場から離脱するように、走行制御の対象となる特定の車両の車線変更を行う制御内容を決定する。一方、Ｓ５０８において車線変更によって高ポテンシャル場から退避できないと判断した場合（Ｓ５０８：ＮＯ）、演算部３２は本処理を終了する。

次のＳ５１２では、演算部３２は、Ｓ５０２，Ｓ５０６，Ｓ５１０で決定した制御内容の対象となる特定の車両が、自動運転可能であるか否かに応じて処理を分岐する。自動運転可能である場合（Ｓ５１２：ＹＥＳ）、演算部３２はＳ５１４に進む。Ｓ５１４では、演算部３２は、決定した制御内容に応じた走行状態を自動走行制御により達成するのに必要な速度調節及び操舵に関する制御情報を作成する。Ｓ５１４の後、演算部３２は本処理を終了する。

一方、Ｓ５１２で自動運転可能ではないと判断した場合（Ｓ５１２：ＮＯ）、演算部３２はＳ５１６に進む。Ｓ５１６では、演算部３２は、決定した制御内容に応じた走行状態を運転者に実行させるために、運転者に対して提示する指示情報を作成する。Ｓ５１６の後、演算部３２は本処理を終了する。

ところで、上述のＳ５０６やＳ５１０において車両に対する制御内容を決定する際、データベース３３に蓄積されている学習情報で表される運転行動の傾向を反映するように構成してもよい。例えば、速度調節の対象となる車両の車間距離に関する学習情報に基づき、当該運転者が比較的短い（又は長い）車間距離を維持する傾向がある場合、速度調節によって車間距離を比較的短く（又は長く）取るように制御内容を決定することが考えられる。また、自車両が走行した車線の位置に関する学習情報に基づき、運転者が好んで走行する車線を優先して走行できるように、車線変更に関する制御内容を決定することが考えられる。

［車両制御処理の説明］
車載装置２の制御部１７が実行する車両制御処理の手順について、図１０のフローチャートを参照しながら説明する。この処理は、自動運転による走行制御が行われる車両において、走行中に所定の制御周期で繰返し実行される。

Ｓ６００では、制御部１７は、サーバ３から自動運転に関する制御情報、及びポテンシャル場に関する画像情報を取得する。これらの情報は、サーバ３が実行するメイン処理（図８参照）のＳ４０８において送信される情報である。

Ｓ６０２では、制御部１７は、ポテンシャル分布を可視化した画像を表示する設定がオンになっているか否かに応じて処理を分岐する。本実施形態では、操作部１４のステアリングスイッチを介して、運転者が表示のオン・オフを随時指定できるようになっているものとする。ポテンシャル分布の画像を表示する設定がオフになっている場合（Ｓ６０２：ＮＯ）、制御部１７はＳ６０８に進む。一方、ポテンシャル分布の画像を表示する設定がオンになっている場合（Ｓ６０２：ＹＥＳ）、制御部１７はＳ６０４に進む。

Ｓ６０４では、制御部１７は、Ｓ６００で取得した画像情報に従って、ポテンシャル分布を表示部１６のセンタディスプレイに表示するための画像を描画する。なお、ポテンシャル分布を可視化した画像の具体例については、上述の第１実施形態において図５の表示例について説明したとおりである。次のＳ６０６では、制御部１７は、Ｓ６０４で描画したポテンシャル分布の画像を表示部１６のセンタディスプレイに表示させる。

そして、Ｓ６０８では、制御部１７は、自動運転による走行状態の制御を行う旨を、音声等で運転者に通知する。次のＳ６１０では、制御部１７は、自動運転による走行制御を実行する。具体的には、制御部１７は、Ｓ６００で取得した制御情報に従って、車両制御部１８のエンジン制御ＥＣＵ、ブレーキ制御ＥＣＵ、舵角制御ＥＣＵに対して、速度の調整や操舵を指令する。なお、速度調節による車間距離の制御のみであれば、運転者に走行制御の内容を通知した後に走行制御を実施し、車線変更を伴う走行制御であれば、走行制御の内容を通知した後、運転者の了解を経てから走行制御を実施するようにしてもよい。Ｓ６１０の後、制御部１７は本処理を終了する。

［運転指示処理の説明］
車載装置２の制御部１７が実行する運転指示処理の手順について、図１１のフローチャートを参照しながら説明する。この処理は、自動運転による走行制御が行われない車両において、走行中に所定の制御周期で繰返し実行される。

Ｓ７００では、制御部１７は、サーバ３から運転者に対する指示情報、及びポテンシャル場に関する画像情報を取得する。これらの情報は、サーバ３が実行するメイン処理（図８参照）のＳ４０８において送信される情報である。

Ｓ７０２では、制御部１７は、ポテンシャル分布を可視化した画像を表示する設定がオンになっているか否かに応じて処理を分岐する。本実施形態では、操作部１４のステアリングスイッチを介して、運転者が表示のオン・オフを随時指定できるようになっているものとする。ポテンシャル分布の画像を表示する設定がオフになっている場合（Ｓ７０２：ＮＯ）、制御部１７はＳ７０８に進む。一方、ポテンシャル分布の画像を表示する設定がオンになっている場合（Ｓ７０２：ＹＥＳ）、制御部１７はＳ７０４に進む。

Ｓ７０４では、制御部１７は、Ｓ７００で取得した画像情報に従って、ポテンシャル分布を表示部１６のセンタディスプレイに表示するための画像を描画する。なお、ポテンシャル分布を可視化した画像の具体例については、上述の第１実施形態において図５の表示例について説明したとおりである。次のＳ７０６では、制御部１７は、Ｓ７０４で描画したポテンシャル分布の画像を表示部１６のセンタディスプレイに表示させる。

そして、Ｓ７０８では、制御部１７は、Ｓ６００で取得した指示情報で表される運転内容を、表示部１６による表示や音声出力によって運転者に対して提示する。Ｓ７０８の後、制御部１７は本処理を終了する。

［効果］
第２実施形態のサーバ管理型走行制御システムによれば、以下の効果を奏する。
サーバ３が、道路上を走行する複数の車両に関する情報を収集して、各車両のポテンシャル場の分布を生成できる。そして、生成したポテンシャル場の分布に基づき、各車両が高ポテンシャル場を避けて走行するように、各車両の走行状態を制御するための情報を統括して決定できる。そして、サーバ３によって決定された制御情報が各車両に通知され、通知された制御情報に基づいて各車両の車載装置２において走行状態の制御が行われることで、各車両の運転者が周辺車両から受ける心理的圧迫感を軽減できる。

また、自動運転を行う車両に対しては、自動運転により走行状態を制御するための制御情報を当該車両に通知し、自動運転を行わない車両に対しては、運転者に対する指示情報を当該車両に通知することができる。このようにすることで、自動運転を行う車両と行わない車両とが混在する道路において、各車両がポテンシャル場が高い位置を避けて走行できるように、各車両の走行状態を統括的に制御できる。

１…走行制御システム、１０…検知部、１１…車両情報入力部、１２…測位部、１３…地図情報入力部、１４…操作部、１５…通信部、１６…表示部、１７…制御部、１８…車両制御部、１９…記憶部、２…車載装置、３…サーバ、３１…通信部、３２…演算部、３３…データベース、４…基地局。

Claims (10)

1. 自車両が走行する車線上、及び、自車両が走行する車線に隣接する同方向の車線上において自車両の周辺を走行する周辺車両の位置を検知する車両検知手段（１０，Ｓ１００）と、
   前記車両検知手段により検知された各周辺車両の位置に隣接する所定領域に対して、自車両の運転者が受ける心理的圧迫感の度合を表すポテンシャル場を付与し、前記各周辺車両によるポテンシャル場の道路上の分布であるポテンシャル分布を生成する生成手段（１７，Ｓ１０４）と、
   前記生成手段により生成されたポテンシャル分布において、ポテンシャル場が相対的に低い位置を走行するように自車両の走行状態を制御する制御手段（１７，Ｓ１１８）と、
   自車両と周辺車両との車間距離や自車両が走行した車線に関連する運転行動を表す情報を取得し、記憶手段（１９）に蓄積する蓄積手段（１７）とを備え、
   前記生成手段は、前記記憶手段に蓄積されている情報に基づく運転行動の傾向に応じて、前記各周辺車両に付与するポテンシャル場として、前記運転者が比較的短い車間距離を維持する傾向がある場合、前記周辺車両の後方に付与するポテンシャル場の範囲を比較的短く設定し、前記運転者が比較的長い車間距離を維持する傾向がある場合、前記周辺車両の後方に付与するポテンシャル場の範囲を比較的長く設定すること、
   を特徴とする走行制御装置。
2. 請求項１に記載の走行制御装置において、
   自車両の速度を示す速度情報を取得する速度取得手段（１１）を備え、
   前記生成手段は、前記速度取得手段により取得された速度情報で示される速度の大きさに応じて、前記周辺車両の前後方向に付与するポテンシャル場の範囲又は高さを調節すること、
   を特徴とする走行制御装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の走行制御装置において、
   前記車両検知手段は、更に、前記各周辺車両の大きさを検知するものであり、
   前記生成手段は、前記車両検知手段により検知された各車両の大きさに応じて、前記各周辺車両に付与するポテンシャル場の範囲又は高さを調節すること、
   を特徴とする走行制御装置。
4. 請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の走行制御装置において、
   自車両が走行している道路の性状を示す道路情報を取得する道路情報取得手段（１３）を備え、
   前記生成手段は、前記道路情報取得手段により取得された道路情報で示される自車両周辺の道路の性状に応じで、前記各周辺車両に付与するポテンシャル場の範囲又は高さを調節すること、
   を特徴とする走行制御装置。
5. 請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の走行制御装置において、
   自車両の現在地周辺の天候状態を示す天候情報を取得する天候情報取得手段（１５）を備え、
   前記生成手段は、前記天候情報取得手段により取得された天候情報で示される天候状態に応じて、前記各周辺車両に付与するポテンシャル場の範囲又は高さを調節すること、
   を特徴とする走行制御装置。
6. 請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の走行制御装置において、
   前記生成手段により生成されたポテンシャル分布に基づいて、道路上に分布するポテンシャル場の高さを仮想的に表す画像であるポテンシャル分布画像を描画する描画手段（１７，Ｓ１０８）と、
   前記描画手段により描画されたポテンシャル分布画像を、自車両に搭載された所定の表示手段（１６）に表示させる表示制御手段（１７，Ｓ１１０）と、
   を備えることを特徴とする走行制御装置。
7. 請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載の走行制御装置において、
   自車両が走行している道路の性状を示す道路情報を取得する道路情報取得手段（１３）を備え、
   前記制御手段は、前記道路情報取得手段により取得された道路情報に基づき、特定の性状を示す道路を走行するときに自車両の走行状態に対する制御を制限すること、
   を特徴とする走行制御装置。
8. 請求項１ないし請求項７の何れか１項に記載の走行制御装置において、
   自車両の前方における渋滞の発生状況を検知する渋滞検知手段（１０，１５）を備え、
   前記渋滞検知手段により自車両の前方で渋滞が発生していることが検知された場合、前記制御手段は、自車両の走行状態に対する制御を制限し、前記渋滞が解消されることが検知された場合、前記制限を解除すること、
   を特徴とする走行制御装置。
9. 複数の同方向の車線からなる道路上を走行する複数の車両それぞれについて、各車両の位置及び走行状態に関する情報を取得する取得手段（３２，Ｓ４００）、
   前記取得手段により取得された前記各車両の情報に基づいて、前記各車両の位置に隣接する所定領域に対して、他の車両の運転者が受ける心理的圧迫感の度合を表すポテンシャル場を付与し、前記各車両によるポテンシャル場の道路上の分布であるポテンシャル分布を生成する生成手段（３２，Ｓ４０４）と、
   前記生成手段により生成されたポテンシャル分布において、前記各車両がポテンシャル場が相対的に低い位置を走行するように、前記各車両の走行状態に関する制御情報を決定する決定手段（３２，Ｓ４０６）と、
   前記決定手段により決定された前記各車両の制御情報を、それぞれの制御情報に該当する車両に送信する送信手段（３２，Ｓ４０８）と、
   前記取得手段により取得された情報に基づき、前記各車両について周辺車両との車間距離や走行した車線に関連する運転行動を表す情報を記憶手段（３３）に蓄積する蓄積手段（３２）とを備え、
   前記決定手段は、前記記憶手段に蓄積されている情報に基づく前記各車両の運転行動の傾向に応じて、前記各車両の運転者が比較的短い車間距離を維持する傾向がある場合、速度調整によって車間距離を比較的短く取るように前記各車両の制御情報を決定し、前記各車両の運転者が比較的長い車間距離を維持する傾向がある場合、速度調整によって車間距離を比較的長く取るように前記各車両の制御情報を決定すること、
   を特徴とするサーバ。
10. 請求項９に記載のサーバにおいて、
    前記決定手段は、前記各車両のうち自動運転を行う車両については、自動運転による走行状態を制御する制御情報を決定し、自動運転を行わない車両については、運転者に走行状態を調節させる指示を提示する制御情報を決定すること、
    を特徴とするサーバ。