JP6721110B2 - 車両制御システム、自動運転車、車両制御方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、車両制御システム、自動運転車、車両制御方法および車両制御プログラムに関する。

特許文献１には、車両が自動運転により車線変更または合流する場合に、事前に車両同士が車車間通信により安全確認の意思疎通を行ってから走行動作を行うことが記載されている。特許文献１に記載の技術では、車線変更を行おうとする進路変更車が、変更先の車線を走行する後続車に車線変更要求信号を送信する。後続車は、車線変更要求信号を受信すると、後続車と進路変更車との車間距離等が予め定めた所定の閾値以下となるか否かによって、車線変更の可否を判断し、車線変更を許可する場合には、進路変更車に許可応答を送信する。進路変更車は、車線変更要求に対する許可応答を後続車から受信したと判断した場合に、実際に車線変更を行う。

国際公開第２０１６／１４７６２２号

特許文献１に記載の進路変更車は、車線変更要求信号を後続車に送信し、後続車から許可応答を受信すると、実際に車線変更を行う。

ここで、何らかの情報を他車両に送信する自動運転車は、他車両からの応答に応じて情報の内容を変えて、再度情報を他車両に送信できることが好ましい。そのようなことができれば、自動運転車同士が円滑に交渉を行うことができるからである。

そこで、本発明は、情報を他車両に送信後、他車両からの応答に応じて情報の内容を変えて、再度情報を他車両に送信することができる車両制御システム、自動運転車、車両制御方法および車両制御プログラムを提供することを目的とする。

本発明による車両制御システムは、自動運転車に設けられる車両制御システムであって、自動運転車の計画経路を作成する計画経路作成部と、自動運転車が進行可能な領域であり、かつ、自動運転車が進行しない領域として定めた領域である不進行領域の計画を作成する不進行領域計画作成部と、不進行領域の計画を他車両に送信する送信部と、他車両から、不進行領域外の領域であって、不進行領域に含める交渉の対象となる１つ以上の交渉領域の情報を受信する交渉領域情報受信部と、自動運転車にとってのその情報が示す交渉領域の価値である第１の価値を、交渉領域毎に算出し、交渉領域毎に算出した第１の価値に基づいて、不進行領域に含めることを許容する１つの交渉領域を決定するか、または、いずれの交渉領域も不進行領域に含めないと決定する許容領域決定部とを備え、不進行領域計画作成部は、許容領域決定部が、不進行領域に含めることを許容する１つの交渉領域を決定した場合に、当該交渉領域を不進行領域に含めた新たな不進行領域の計画を作成し、送信部が、新たな不進行領域の計画を他車両に送信することを特徴とする。

また、本発明による車両制御方法は、自動運転車に設けられるコンピュータが、自動運転車の計画経路を作成し、自動運転車が進行可能な領域であり、かつ、自動運転車が進行しない領域として定めた領域である不進行領域の計画を作成し、不進行領域の計画を他車両に送信し、他車両から、不進行領域外の領域であって、不進行領域に含める交渉の対象となる１つ以上の交渉領域の情報を受信し、自動運転車にとってのその情報が示す交渉領域の価値である第１の価値を、交渉領域毎に算出し、交渉領域毎に算出した第１の価値に基づいて、不進行領域に含めることを許容する１つの交渉領域を決定するか、または、いずれの交渉領域も不進行領域に含めないと決定し、不進行領域に含めることを許容する１つの交渉領域を決定した場合に、当該交渉領域を不進行領域に含めた新たな不進行領域の計画を作成し、新たな不進行領域の計画を他車両に送信することを特徴とする。

また、本発明による車両制御プログラムは、自動運転車に設けられるコンピュータに搭載される車両制御プログラムであって、コンピュータに、自動運転車の計画経路を作成する計画経路作成処理、自動運転車が進行可能な領域であり、かつ、自動運転車が進行しない領域として定めた領域である不進行領域の計画を作成する不進行領域計画作成処理、不進行領域の計画を他車両に送信する送信処理、他車両から、不進行領域外の領域であって、不進行領域に含める交渉の対象となる１つ以上の交渉領域の情報を受信する交渉領域情報受信処理、および、自動運転車にとってのその情報が示す交渉領域の価値である第１の価値を、交渉領域毎に算出し、交渉領域毎に算出した第１の価値に基づいて、不進行領域に含めることを許容する１つの交渉領域を決定するか、または、いずれの交渉領域も不進行領域に含めないと決定する許容領域決定処理を実行させ、許容領域決定処理で、不進行領域に含めることを許容する１つの交渉領域を決定した場合に、当該交渉領域を不進行領域に含めた新たな不進行領域の計画を作成させ、送信処理で、新たな不進行領域の計画を他車両に送信させることを特徴とする。

本発明によれば、情報を他車両に送信後、他車両からの応答に応じて情報の内容を変えて、再度情報を他車両に送信することができる。

本発明の車両制御システムの例を示すブロック図である。 車両制御システムが設けられた複数の自動運転車を示す模式図である。 計画経路の例を示す模式図である。 時間帯ｔ０〜ｔ１における自動運転車Ａの不進行領域を示す模式図である。 時間帯ｔ１〜ｔ２における自動運転車Ａの不進行領域を示す模式図である。 時間帯毎に定めた不進行領域の積集合の例を示す模式図である。 複数の計画経路の例を示す説明図である。 時間帯ｔ０〜ｔ１における自動運転車Ａの不進行領域を示す模式図である。 時間帯ｔ１〜ｔ２における自動運転車Ａの不進行領域を示す模式図である。 時間帯毎に定めた不進行領域の積集合の例を示す模式図である。 不進行領域計画の作成頻度と計画経路の作成頻度を示す模式図である。 基準領域の例を示す模式図である。 基準領域の他の例を示す模式図である。 他の自動運転車Ｂの不進行領域の例を示す模式図である。 領域Ｓを自動運転車Ｂの不進行領域ｎβに含めるように自動運転車Ｂの不進行領域を変更した場合の自動運転車Ａの最小コストの変化を示す模式図である。 自動運転車Ａ，Ｂにとっての価値を示す模式図である。 １つの交渉領域およびその交渉領域の第１の価値の算出を模式的に説明するための説明図である。 不進行領域計画を作成する際の処理経過の例を示すフローチャートである。 不進行領域計画や交渉領域を送受信する場合の処理経過の例を示すシーケンス図である。 不進行領域計画や交渉領域を送受信する場合の処理経過の例を示すシーケンス図である。 本発明の車両制御システムを実現するコンピュータ、およびそのコンピュータを備える自動運転車内の要素の例を示す模式図である。 本発明の概要を示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

最初に、本発明の説明に用いる用語について説明する。

本発明において、「自動運転車」とは、走行中のいかなる場合でも運転手が運転することがない自動車であってもよく、運転手が特定の交通条件下でコントロールを完全に自動車に委ね、その特定の交通条件が満たされてない場合には、運転手が運転する自動車であってもよい。前者の場合、無人であってもよい。

また、本発明の「自動運転車」は、「自律走行車」と称することもできる。

「進行不可能領域」とは、物理的にまたは法的に自動車が進行できない領域である。

物理的に自動車が進行できない領域の具体例として、例えば、電信柱等の障害物が存在する領域や、現在位置を基準とした場合の０．１秒後の位置として進行方向との間で９０°をなす方向の位置や、０．１秒以内の進行方向の位置として現在位置から１０ｍ以上離れた位置等が挙げられる。

また、法的に自動車が進行できない領域の具体例として、例えば、歩道、建物や公園の中、赤信号の交差点、進行した場合に逆走となる一方通行の道路等が挙げられる。

「進行可能領域」とは、物理的にも法的にも、自動運転車または運転手が進行しようとすれば進行することができる領域である。

「計画経路」とは、自動運転車が進行経路として計画した経路である。自動運転車は、計画経路を、進行可能領域内で定める。計画経路では、時刻と、自動運転車の位置とが対応付けられている。

「不進行領域」とは、進行可能領域内の領域であって、かつ、自動運転車が進行しない領域として定めた領域である。換言すれば、「不進行領域」は、自動運転車が進行可能な領域であり、かつ、自動運転車が進行しない領域として定めた領域である。

不進行領域は、自動運転車が進行することはできるが進行しない領域として定めた領域であり、元々、進行することが不可能な「進行不可能領域」とは区別する。すなわち、不進行領域は、進行不可能領域と重複しない。かかる用語の定義は、後述する自動運転車が不進行領域と進行不可能領域とを併せた領域を送受信する態様を除外することを意図したものではない。

本発明の車両システムは、自動運転車に設けられ、自動運転車の走行を制御する。本発明の車両システムは、自動運転車の走行に関する計画の作成動作として、「ミッションプランニング」、「モーションプランニング」および「コントロール」を実行する。

「ミッションプランニング」は、例えば、「右折する」、「左車線に車線変更する」、「停止する」、「転回する」等のミッションを定める動作である。ミッションは、目標状態と称してもよい。

「モーションプランニング」は、ミッションプランニングの出力であるミッションを達成するように、計画経路を作成する動作である。

「コントロール」は、計画経路に従って自動運転車が走行するように、アクセル、ブレーキ、ステアリング等を制御するための制御情報を作成する動作である。

本発明の車両システムは、例えば、２Ｈｚで「ミッションプランニング」を実行し、例えば、２５Ｈｚで「モーションプランニング」を実行し、例えば、１０Ｈｚで「コントロール」を実行する。

図１は、本発明の車両制御システムの例を示すブロック図である。本発明の車両制御システム１は、進行不可能領域情報記憶部２と、計画経路作成部３と、不進行領域計画作成部４と、基準領域設定部５と、送信部６と、交渉領域情報受信部９と、許容領域決定部３５と、受信部３２と、交渉領域決定部３６と、交渉領域情報送信部３３とを備える。

図２は、車両制御システム１が設けられた複数の自動運転車を示す模式図である。図２では、２台の自動運転車Ａ，Ｂを図示しているが、車両制御システム１が設けられた自動運転車の数は限定されない。以下、説明を簡単にするため、適宜、２台の自動運転車Ａ，Ｂを用いて説明する。自動運転車Ａに設けられた車両制御システム１と、自動運転車Ｂに設けられた車両制御システム１は、同様の構成（図１参照）である。また、自動運転車Ａに設けられた車両制御システム１と、自動運転車Ｂに設けられた車両制御システム１とを区別する場合、前者は符号“１”に添え字“ａ”を付して表し、後者は符号“１”添え字“ｂ”を付して表す（図２参照）。同様に、計画経路作成部３等の車両制御システム１内の各要素に関しても、自動運転車Ａに設けられていることを明示的に示す場合には符号に添え字“ａ”を付して表し、自動運転車Ｂに設けられていることを明示的に示す場合には符号に添え字“ｂ”を付して表す。自動運転車Ａ，Ｂを区別する必要がない場合には、符号に添え字“ａ”，“ｂ”を付けずに表す。

ここでは、便宜的に、車両制御システム１が搭載されている自動運転車が自動運転車Ａであるものとして説明する。

進行不可能領域情報記憶部２は、進行不可能領域を示す情報（例えば、歩道や建物等が存在する領域を示す情報）や、自動運転車の状態（例えば、進行方向）等に応じて進行不可能領域となり得る領域を示す情報（例えば、一方通行の道路の領域を示す情報）を記憶する記憶装置である。

計画経路作成部３は、車両制御システム１が既に定めているミッション（ミッションコントロールの出力）に従って、車両制御システム１が搭載されている自動運転車Ａの計画経路を作成する。計画経路の作成は、前述の「モーションプランニング」に相当する。なお、ミッションコントロールを実行する部分の図示は省略している。

計画経路作成部３は、進行不可能領域情報記憶部２を参照して、進行不可能領域を特定する。さらに、計画経路作成部３は、進行不可能領域以外の領域を、進行可能領域と判定する。計画経路作成部３は、進行可能領域内で、計画経路を作成する。計画経路作成部３は、計画経路として、時刻と自動運転車Ａの位置との対応を示す情報を含む計画経路を作成する。

計画経路作成部３は、例えば、ＲＲＴ（Rapidly-Exploring Random Trees）や、Ａ＊（A-star）等の公知のアルゴリズムを用いて、計画経路を作成すればよい。計画経路の作成に用いるアルゴリズムは、ＲＲＴやＡ＊に限定されない。

図３は、計画経路の例を示す模式図である。進行不可能領域１１以外の領域が進行可能領域１２である。計画経路作成部３は、進行可能領域１２内に計画経路１５を作成する。説明を簡単にするために、図３では、計画経路１５が直線である場合を示しているが、計画経路１５は曲線であってもよい。また、ｔ０は、現在時刻である。ｔ１，ｔ２，ｔ３は将来の時刻である。図３に示す例において、Ｌ０は、現在時刻ｔ０における自動運転車Ａの位置である。Ｌ１は、時刻ｔ１における自動運転車Ａの位置である。Ｌ２は、時刻ｔ２における自動運転車Ａの位置である。Ｌ３は、時刻ｔ３における自動運転車Ａの位置である。

不進行領域計画作成部４は、計画経路作成部３が作成する計画経路に基づいて、自動運転車Ａの不進行領域の計画を作成する。既に説明したように、不進行領域は、自動運転車が進行可能な領域であり、かつ、自動運転車が進行しない領域として定めた領域である。

不進行領域計画作成部４は、時刻と関連付けた不進行領域の計画（以下、単に、不進行領域計画と記す。）を作成する。より具体的には、不進行領域計画作成部４は、時間帯毎に不進行領域計画を作成する。

以下、不進行領域計画の作成動作の例を説明する。まず、不進行領域計画の作成動作の第１の例について説明する。第１の例では、不進行領域計画作成部４は、時間帯毎に、計画経路の両側Ｘｍ以内の領域以外の領域であって、かつ、進行不可能領域１１と重ならない領域を、不進行領域として定める。このことは、自動運転車Ａ（より具体的には、不進行領域計画作成部４）が、計画経路の両側Ｘｍ以内の領域以外の領域に進行しないと定めていることを意味する。

図４は、時間帯ｔ０〜ｔ１における自動運転車Ａの不進行領域を示す模式図である。図４では、時間帯ｔ０〜ｔ１における計画経路１５を破線で示している。図４に示す領域１６ａは、この計画経路の両側Ｘｍ以内の領域である。そして、不進行領域計画作成部４は、時間帯ｔ０〜ｔ１における不進行領域として、領域１６ａ以外の領域であって、進行不可能領域１１と重ならない領域１７ａを定める。

なお、進行不可能領域は、図４に示す進行不可能領域１１以外にも存在し得るが、ここでは、説明を簡単にするために、進行不可能領域として進行不可能領域１１のみを示す。この点は、図５等の他の図面でも同様である。

図５は、時間帯ｔ１〜ｔ２における自動運転車Ａの不進行領域を示す模式図である。図５では、時間帯ｔ１〜ｔ２における計画経路を破線で示している。図５に示す領域１６ｂは、この計画経路の両側Ｘｍ以内の領域である。そして、不進行領域計画作成部４は、時間帯ｔ１〜ｔ２における不進行領域として、領域１６ｂ以外の領域であって、進行不可能領域１１と重ならない領域１７ｂを定める。

不進行領域計画作成部４は、時刻ｔ２以降の各時間帯に関しても、同様に、自動運転車Ａの不進行領域を定める。なお、不進行領域を定めるときの時間帯の長さ（例えば、ｔ０〜ｔ１等）は、予め定めておけばよい。

時間帯毎に定めた不進行領域が、不進行領域計画である。以上が、不進行領域計画の作成動作の第１の例である。

なお、上記のように時間帯毎に定めた不進行領域の積集合は、任意の時刻において、進行可能領域内の領域であって、かつ、自動運転車が進行しない領域として定めた領域であると言える。図６は、時間帯毎に定めた不進行領域の積集合の例を示す。図６に示す領域１７が、この積集合に該当する。

次に、不進行領域計画の作成動作の第２の例を説明する。この場合、計画経路作成部３は、最終的に１つの計画経路を定める過程において、１つまたは複数のアルゴリズムによって、複数の計画経路を得る（導出する）。なお、この場合、計画経路作成部３は、その複数の計画経路の中から最適な計画経路（例えば、道のりが最も短い計画経路）を、最終的な計画経路として定める。

第２の例では、最終的な計画経路を定める過程で計画経路作成部３が得る複数の計画経路に基づいて、不進行領域計画を作成する。

図７は、複数の計画経路の例を示す説明図である。図７では、３つの計画経路１５ａ〜１５ｃを図示しているが、計画経路の数は３つに限定されない。計画経路作成部３は、各計画経路１５ａ〜１５ｃを、進行可能領域１２内に作成する。前述の場合と同様に、ｔ０は、現在時刻である。ｔ１，ｔ２，ｔ３は将来の時刻である。図７に示す例において、Ｌ０は、現在時刻ｔ０における自動運転車Ａの位置である。Ｌ１は、時刻ｔ１における自動運転車Ａの位置である。Ｌ２は、時刻ｔ２における自動運転車Ａの位置である。Ｌ３は、時刻ｔ３における自動運転車Ａの位置である。

第２の例においても、不進行領域計画作成部４は、時間帯毎に、不進行領域を定める。不進行領域計画作成部４は、１つの時間帯の不進行領域を定めるときに、その時間帯で最も外側の計画経路、その時間帯の開始時刻における各計画経路上の位置を結んだ線、その時間帯の終了時刻における各計画経路上の位置を結んだ線によって囲まれる領域を特定する。そして、不進行領域計画作成部４は、その領域以外の領域であって、かつ、進行不可能領域と重ならない領域を、不進行領域として定める。このことは、自動運転車Ａ（より具体的には、不進行領域計画作成部４）が、その領域以外の領域に進行しないと定めていることを意味する。なお、説明を簡単にするために、図７では、いずれの時間帯でも、最も外側の計画経路が、計画経路１５ｂおよび計画経路１５ｃで変わらない場合を示している。計画経路が交差することによって、最も外側の計画経路が入れ替わることがあってもよい。

図８は、時間帯ｔ０〜ｔ１における自動運転車Ａの不進行領域を示す模式図である。この時間帯で最も外側に存在する計画経路は計画経路１５ｂおよび計画経路１５ｃである。また、時刻ｔ０における各計画経路上の位置は共通である。また、時刻ｔ１における各計画経路上の位置を結んだ線は、図８に示すようになる。従って、計画経路１５ｂ、計画経路１５ｃ、時刻ｔ０における各計画経路上の位置を結んだ線（本例では、点になる。）、および、時刻ｔ１における各計画経路上の位置を結んだ線で囲まれる領域は、図８に示す領域１８ａとなる。そして、不進行領域計画作成部４は、時間帯ｔ０〜ｔ１における不進行領域として、領域１８ａ以外の領域であって、進行不可能領域１１と重ならない領域１９ａを定める。

図９は、時間帯ｔ１〜ｔ２における自動運転車Ａの不進行領域を示す模式図である。この時間帯で最も外側に存在する計画経路は計画経路１５ｂおよび計画経路１５ｃである。また、時刻ｔ１における各計画経路上の位置を結んだ線、および、時刻ｔ２における各計画経路上の位置を結んだ線は、図９に示すようになる。従って、計画経路１５ｂ、計画経路１５ｃ、時刻ｔ１における各計画経路上の位置を結んだ線、および、時刻ｔ２における各計画経路上の位置を結んだ線で囲まれる領域は、図９に示す領域１８ｂとなる。そして、不進行領域計画作成部４は、時間帯ｔ１〜ｔ２における不進行領域として、領域１８ｂ以外の領域であって、進行不可能領域１１と重ならない領域１９ｂを定める。

不進行領域計画作成部４は、時刻ｔ２以降の各時間帯に関しても、同様に、自動運転車Ａの不進行領域を定める。既に説明したように、不進行領域を定めるときの時間帯の長さ（例えば、ｔ０〜ｔ１等）は、予め定めておけばよい。

時間帯毎に定めた不進行領域が、不進行領域計画である。以上が、不進行領域計画の作成動作の第２の例である。

なお、上記のように時間帯毎に定めた不進行領域の積集合は、任意の時刻において、進行可能領域内の領域であって、かつ、自動運転車が進行しない領域として定めた領域であると言える。図１０は、時間帯毎に定めた不進行領域の積集合の例を示す。図１０に示す領域１９が、この積集合に該当する。

進行可能領域１２のうち、領域１９以外の領域（図１０で斜線で示していない領域）は、同一ミッションの下で、現在時刻より後の時刻で作成される計画経路が含まれ得る領域であると言える。現在のミッションをｍとする。ミッションｍの下で、時刻ｔに作成され得る計画経路の集合をＰ_ｔ（ｍ）と表す。また、現在時刻をｔ０とする。進行可能領域１２のうち、領域１９以外の領域は、以下のように表される領域を包含していると言える。

図６に示す例において、進行可能領域１２のうち、領域１７以外の領域（図６で斜線で示していない領域）に関しても同様である。

不進行領域計画の作成動作の例として、第１の例、および第２の例を説明した。不進行領域計画の作成動作は、上記の２つの例に限定されず、不進行領域計画作成部４は、他の方法で、不進行領域計画を作成してもよい。

不進行領域計画作成部４は、計画経路作成部３が計画経路を作成する頻度よりも低い頻度で、不進行領域計画を作成する。例えば、計画経路作成部３は、２５Ｈｚで計画経路を作成する。また、不進行領域計画作成部４は、例えば、５Ｈｚで不進行領域計画を作成する。ただし、ここで示した５Ｈｚ等の値は例示であり、不進行領域計画の作成頻度が、計画経路の作成頻度よりも低ければよい。図１１は、不進行領域計画の作成頻度と計画経路の作成頻度を示す模式図である。図１１に示す横軸は時間を表す。また、図１１に示す円形のマーカは、計画経路を作成するタイミングや、不進行領域計画を作成するタイミングを表している。本発明では、図１１に示すように、不進行領域計画作成部４が不進行領域計画を作成する頻度は、計画経路作成部３が計画経路を作成する頻度よりも低い。

以下の説明では、計画経路作成部３が２５Ｈｚで計画経路を作成し、不進行領域計画作成部４が５Ｈｚで不進行領域計画を作成する場合を例にして説明する。

基準領域設定部５は、計画経路作成部３が作成した計画経路を包含する幅を持った領域であって、定められた頻度（本例では周波数５Ｈｚ）によらずに不進行領域計画作成部４が不進行領域計画を再度作成するか否かの判定基準となる領域を設定する。以下、この領域を基準領域と記す。基準領域設定部５は、不進行領域計画が作成されたときに、基準領域を設定する。

不進行領域計画作成部４が前述の第１の例に示す方法で不進行領域計画を作成する場合、基準領域設定部５は、不進行領域計画作成部４が不進行領域計画を作成する際に用いる計画経路（例えば、図３に示す計画経路１５）の両側Ｙｍ以内の領域を基準領域として設定する。ただし、Ｙｍは、前述のＸｍ（図４、図５を参照）よりも小さい値である。図１２は、基準領域の例を示す模式図である。図１２に示す例では、２本の破線に挟まれ、計画経路１５を中心とする領域が、基準領域２１に該当する。

また、不進行領域計画作成部４が前述の第２の例に示す方法で不進行領域計画を作成する場合、計画経路作成部３は、最終的に１つの計画経路を定める過程において複数の計画経路を導出し、その複数の計画経路の中から最適な計画経路を、最終的な計画経路として定める。基準領域設定部５は、その計画経路の両側Ｙｍ以内の領域を基準領域として設定する。図１３は、基準領域の他の例を示す模式図である。計画経路作成部３が、図７に示す計画経路１５ａを最適な計画経路として定めたとする。この場合、基準領域設定部５は、計画経路１５ａの両側Ｙｍ以内の領域を基準領域２１として定める。図１３に示す例では、２本の破線に挟まれ、計画経路１５ａを中心とする領域が、基準領域２１に該当する。

不進行領域計画作成部４は、計画経路作成部３が新たに作成した計画経路が基準領域２１から外れる場合、定められた頻度（本例では周波数５Ｈｚ）によらずに、再度、不進行領域計画を作成する。すなわち、新たな計画経路が基準領域２１から外れる場合、不進行領域計画作成部４は、定められたタイミングでなくても、新たに、不進行領域計画を作成する。例えば、図１１に示す例では、不進行領域計画作成部４は、時刻“１”，“６”で不進行領域計画を作成する。そして、例えば、時刻“３”で作成された計画経路が、時刻“１”で設定された基準領域２１から外れる場合、不進行領域計画作成部４は、そのタイミングで、新たに不進行領域計画を作成する。また、新たに不進行領域計画が作成されたことにより、基準領域設定部５は、新たに基準領域を設定する。

送信部６は、不進行領域計画作成部４が不進行領域計画を作成する毎に、その不進行領域計画を、周辺に存在する自動運転車に同報送信する。このとき、送信部６は、不進行領域計画とともに、自動運転車Ａの識別情報も同報送信する。これは、不進行領域計画を受信した他の自動運転車が、自動運転車Ａに応答を返せるようにするためである。ここでは、周辺に存在する他の自動運転車の例として、自動運転車Ｂを挙げて説明する。

なお、送信部６は、不進行領域計画および自動運転車Ａの識別情報を送信すればよく、計画経路については送信しない。

また、自動運転車Ａの車両制御システム１ａだけでなく、他の自動運転車Ｂの車両制御システム１ｂも不進行領域計画を作成し、その不進行領域計画を送信する。

自動運転車Ａの受信部３２は、他の自動運転車Ｂの車両制御システム１ｂが同報送信した不進行領域計画および自動運転車Ｂの識別情報を受信する。

図１４は、他の自動運転車Ｂの不進行領域の例を示す模式図である。以下、自動運転車Ｂの不進行領域をｎβと記す。図１４では、境界線７１よりも右側の領域が自動運転車Ｂの不進行領域ｎβであるものとする。なお、図１４では、説明を簡単にするために進行不可能領域を示していない。

自動運転車Ａは、不進行領域ｎβ内を進んでいけば、自動運転車Ｂの影響を受けずに進行することができる。従って、自動運転車Ａにとっては、不進行領域ｎβが広い方がより好ましい。例えば、図１４に示す例において、自動運転車Ａが地点Ｑを目的地点としているとする。自動運転車Ｂの影響を受けずに地点Ｑまで進行する場合、境界線７１の右側を進行しなければならず、迂回することになる。境界線７１が図１４に示す場合よりも左寄りになれば、不進行領域ｎβが広がり、自動運転車Ａは、迂回することなく地点Ｑまで進行できる。

自動運転車Ａの交渉領域決定部３６は、他の自動運転車Ｂの不進行領域ｎβ以外の領域から、自動運転車Ｂの不進行領域に含める交渉の対象となる１つ以上の交渉領域を特定する。図１４では、交渉領域の一例として、境界線７１と、線７２で囲まれた領域Ｓを例示している。領域Ｓを自動運転車Ｂの不進行領域ｎβに含めるように自動運転車Ｂの不進行領域が変更されたとすると、変更後の不進行領域は、変更前の不進行領域ｎβと領域Ｓを用いてｎβ∪Ｓと表すことができる。

図１４では、交渉領域として、１つの領域Ｓのみを示しているが、交渉領域決定部３６は、他の自動運転車Ｂの不進行領域ｎβ以外の領域から、１つ以上の交渉領域を特定する。このとき特定される交渉領域の数は１つ以上であればよい。また、交渉領域同士が重複してもよい。例えば、交渉領域決定部３６は、交渉領域Ｓとは別に、交渉領域Ｓを包含するより広い交渉領域を特定してもよい。また、例えば、交渉領域決定部３６は、交渉領域Ｓとは別に、交渉領域Ｓに含まれるより狭い交渉領域を特定してもよい。交渉領域決定部３６が、交渉領域を特定する方法は特に限定されない。

自動運転車Ａの交渉領域決定部３６は、自動運転車Ａにとっての特定した交渉領域の価値を、特定した交渉領域毎に算出する。以下、交渉領域決定部３６が特定した交渉領域に対して、その交渉領域決定部３６が算出する価値を、後述の第１の価値と区別して、第２の価値と記す。第１の価値については後述する。

さらに、交渉領域決定部３６は、特定した交渉領域毎に算出した第２の価値に基づいて、不進行領域計画の送信元である自動運転車Ｂに通知する１つ以上の交渉領域を決定する。例えば、交渉領域決定部３６は、第２の価値が高い順に、上位所定番目までの交渉領域を、自動運転車Ｂに通知する交渉領域として決定する。ただし、自動運転車Ｂに通知する交渉領域は１つであってもよい。以下、説明を簡単にするために、交渉領域決定部３６は、第２の価値が高い順に、上位３番目までの交渉領域を、自動運転車Ｂに通知する交渉領域として決定する場合を例にする。

以下、第２の価値の算出方法について説明する。自動運転車Ａの目的地点を符号ｇで表す。また、目的地点ｇまでの計画経路を符号ｐで表す。計画経路ｐは複数存在し得る。目的地点ｇおよび計画経路ｐが定められた場合のコストを、ｃｏｓｔ（ｐ，ｇ）と表すことにする。コストは、その計画経路ｐに従って進行することによって生じるコストである。例えば、コストは、燃料消費量に基づいて表されてもよく、道のりに基づいて表されてもよく、目的地までに要する時間に基づいて表されてもよい。コストは、小さい方が好ましい。以下、ある領域内で目的地点ｇを一定とした場合に、コストを最小とする計画経路をｐ^＊と記す。なお、コストは、例えば、ＲＲＴやＡ＊等のアルゴリズムを利用して算出することができる。

また、領域をΓで表すこととする。領域Γ内で、コストを最小にする計画経路を定める最適化問題は、以下のように記すことができる。

この最適化問題で、コストが最小になると定められた計画経路がｐ^＊である。従って、与えられた領域Γ内で定められる種々の計画経路に応じたコストのうち、最小のコストは、ｃｏｓｔ（ｐ^＊，ｇ）である。以下、領域Γを指定した場合における、この最小のコストを、ｍｉｎｃｏｓｔ（Γ）と記す。すなわち、ｍｉｎｃｏｓｔ（Γ）＝ｃｏｓｔ（ｐ^＊，ｇ）である。

図１５は、領域Ｓを自動運転車Ｂの不進行領域ｎβに含めるように自動運転車Ｂの不進行領域を変更した場合の自動運転車Ａの最小コストの変化を示す模式図である。不進行領域ｎβに対応する自動運転車Ａの最小コストは、ｍｉｎｃｏｓｔ（ｎβ）である。また、領域Ｓを自動運転車Ｂの不進行領域に含めるように自動運転車Ｂの不進行領域を更新したと仮定した場合における、自動運転車Ａの最小コストは、ｍｉｎｃｏｓｔ（ｎβ∪Ｓ）である。不進行領域に領域Ｓが含まれることによって、自動運転車Ａの最小コストは低下する。この最小コストの低下量が、自動運転車Ａにとっての領域Ｓの価値（第２の価値）であると言える。

従って、自動運転車Ａの交渉領域決定部３６は、領域Ｓの第２の価値を以下に示す式（１）によって算出する。

ｆ_Ａ（Ｓ）＝ｍｉｎｃｏｓｔ（ｎβ）−ｍｉｎｃｏｓｔ（ｎβ∪Ｓ） ・・・（１）

ｆ_Ａ（Ｓ）は、自動運転車Ａにとっての領域Ｓの価値（第２の価値）である。

すなわち、交渉領域決定部３６は、１つの交渉領域の第２の価値を算出するときに、他の自動運転車Ｂの不進行領域ｎβ内で作成される計画経路の最小コスト（ｍｉｎｃｏｓｔ（ｎβ））と、自動運転車Ｂの不進行領域ｎβと交渉領域Ｓとを合わせた領域内で作成される計画経路の最小コスト（ｍｉｎｃｏｓｔ（ｎβ∪Ｓ））との差を算出することによって、領域Ｓの価値（第２の価値）を算出する。

交渉領域決定部３６は、特定した交渉領域毎に、第２の価値を算出する。そして、本例では、交渉領域決定部３６は、第２の価値が高い順に、上位３番目までの交渉領域を、自動運転車Ｂに通知する交渉領域として決定する。すなわち、本例では、交渉領域決定部３６は、３つの交渉領域を決定する。

交渉領域情報送信部３３は、自動運転車Ｂに通知する交渉領域として決定された交渉領域の情報を、自動運転車Ｂに送信する。なお、交渉領域決定部３６が１つの交渉領域を決定した場合には、交渉領域情報送信部３３は、その１つの交渉領域の情報を自動運転車Ｂに送信すればよい。

上記のように、自動運転車Ａの車両制御システム１は、他の自動運転車Ｂから不進行領域計画を受信した場合、その応答として、交渉領域の情報を自走運転車Ｂに送信する。

同様に、自動運転車Ｂの車両制御システム１も、自動運転車Ａから不進行領域計画を受信した場合、その応答として、自動運転車Ｂ側で決定した交渉領域の情報を自動運転車Ａに送信する。

自動運転車Ａの交渉領域情報受信部９は、上記のように他の自動運転車Ｂが送信した交渉領域の情報を受信する。より具体的には、自動運転車Ａの交渉領域情報受信部９は、自動運転車Ａの送信部６が自動運転車Ａの不進行領域計画を送信し、その不進行領域計画を受信した他の自動運転車Ｂが応答として交渉領域の情報を送信した場合、その交渉領域の情報を受信する。この交渉領域は、自動運転車Ｂの交渉領域決定部３６が決定した１つ以上の交渉領域である。

自動運転車Ａの許容領域決定部３５は、交渉領域情報受信部９が他の自動運転車Ｂから受信した情報が示す交渉領域の価値を、交渉領域毎に算出する。このように、他の自動運転車で決定された交渉領域に対して、許容領域決定部３５が決定する価値を、第１の価値と記す。

許容領域決定部３５は、交渉領域毎に算出した第１の価値に基づいて、不進行領域に含めることを許容する１つの交渉領域を決定する。ただし、許容領域決定部３５は、いずれの交渉領域も不進行領域に含めないと決定する場合もある。

第１の価値がｋである交渉領域を不進行領域に含めることとした場合、不進行領域が広がる（換言すれば、自動運転車Ａにとって、計画経路を収める領域が狭まる）。従って、第１の価値がｋである交渉領域を不進行領域に含めるということは、自動運転車Ａにとって、価値がｋだけ低下することを意味する。

許容領域決定部３５は、交渉領域毎に算出した第１の価値の最小値が、予め定められた閾値以下であるか否かを判定する。許容領域決定部３５は、交渉領域毎に算出した第１の価値の最小値が、予め定められた閾値以下であるならば、その最小値に対応する交渉領域を、不進行領域に含めることを許容する交渉領域として決定する。

また、交渉領域毎に算出した第１の価値の最小値が、予め定められた閾値より大きいとする。このことは、その最小値に対応する交渉領域を不進行領域に含めることで、自動運転車Ａにとって閾値以上の価値の低下が生じることを意味する。従って、交渉領域毎に算出した第１の価値の最小値が、予め定められた閾値より大きい場合、許容領域決定部３５は、いずれの交渉領域も不進行領域に含めないと決定する。

以下、送信部６が送信した不進行領域計画が示す自動運転車Ａの不進行領域をｎαと記す。また、送信部６が送信した不進行領域計画に対する応答として、自動運転車Ｂが３つの交渉領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の情報を自動運転車Ａに送信したものとする。図１６は、自動運転車Ａ，Ｂにとっての価値を示す模式図である。図１６に示す縦軸は、自動運転車Ｂにとっての価値を表す。横軸は、自動運転車Ａにとっての価値を表す。

自動運転車Ｂにとっては、交渉領域Ｓ３，Ｓ２，Ｓ１の順に価値が高い。

自動運転車Ａにとって、交渉領域Ｓ３，Ｓ２，Ｓ１それぞれの第１の価値が、“５”，“２”，“１”であるとする。すると、不進行領域ｎαに交渉領域Ｓ３を含めることによって、自動運転車Ａにとっての価値は５低下する。同様に、不進行領域ｎαに交渉領域Ｓ２を含めることによって、自動運転車Ａにとっての価値は２低下する。不進行領域ｎαに交渉領域Ｓ１を含めることによって、自動運転車Ａにとっての価値は１低下する。従って、自動運転車Ａにとっては、不進行領域ｎαに交渉領域Ｓ１を含める場合に、最も価値低下量が少ない。

本例で、閾値を３とする。交渉領域Ｓ１〜Ｓ３の第１の価値の最小値は１であり、その値１は、閾値３以下である。従って、許容領域決定部３５は、第１の価値が最小となっている交渉領域Ｓ１を不進行領域ｎαに含めると決定する。

許容領域決定部３５が不進行領域ｎαに含める領域として決定する交渉領域１つである。

一方、第１の価値が最小値となる交渉領域が複数存在する場合もあり得る。例えば、図１６に示す例で、交渉領域Ｓ２の第１の価値が１であるとすると、第１の価値が最小となっている交渉領域が２つ存在することなる。この場合、許容領域決定部３５は、交渉領域Ｓ１，Ｓ２のいずれか１つを、不進行領域ｎαに含める領域として決定する。また、自動運転車Ｂの交渉領域情報送信部３３が交渉領域Ｓ１〜Ｓ３とともに、それらの交渉領域の自動運転車Ｂにとっての価値を自動運転車Ａに送信してもよい。この場合、許容領域決定部３５は、交渉領域Ｓ１，Ｓ２のいずれか１つを選ぶ際、自動運転車Ｂにとっての価値が高い交渉領域Ｓ２を選んでもよい。

次に、自動運転車Ａの許容領域決定部３５が、自動運転車Ｂで決定された交渉領域の価値（第１の価値）を決定する演算を、具体例を用いて説明する。

自動運転車Ａの許容領域決定部３５が、１つの交渉領域の第１の処理を算出する場合、許容領域決定部３５は以下の演算を行う。許容領域決定部３５は、自動運転車Ａの進行可能領域から自動運転車Ａの不進行領域ｎαおよび交渉領域を除いた領域（以下、α’と記す。）内で作成される計画経路の最小コストと、自動運転車Ａの進行可能領域から自動運転車Ａの不進行領域ｎαを除いた領域で作成される計画経路の最小コストとの差を算出することによって、その交渉領域の第１の価値を算出する。交渉領域をＳとすると、自動運転車Ａの進行可能領域から自動運転車Ａの不進行領域ｎαを除いた領域は、α’∪Ｓと表すことができる。従って、許容領域決定部３５は、交渉領域をＳとすると、以下に示す式（２）によって、交渉領域Ｓの第１の価値を算出する。

Ｆ_Ａ（Ｓ）＝ｍｉｎｃｏｓｔ（α’）−ｍｉｎｃｏｓｔ（α’∪Ｓ） ・・・（２）

Ｆ_Ａ（Ｓ）は、自動運転車Ａにとっての交渉領域Ｓの第１の価値である。α’とα’∪Ｓとを比較すると、α’の方が狭く、自動運転車Ａにとっての最小コストは大きくなる。式（２）は、その最小コスト（ｍｉｎｃｏｓｔ（α’））から、α’にＳを加えたことによる最小コストの低下量（差分）を計算することで、交渉領域Ｓの第１の価値を算出することを表している。

図１７は、１つの交渉領域およびその交渉領域の第１の価値の算出を模式的に説明するための説明図である。図１７には、丁字路と２台の自動運転車Ａ，Ｂが描かれている。図１７に示す例では、直進道路（幅員の大きい道路）を自動運転車Ａ，Ｂが互いに反対方向に進行している。また、自動運転車Ａは左折せずに、直進する。自動運転車Ｂは、突き当り道路（幅員の小さい道路）の道路沿いに位置する店７５を目的地点としていて、右折しようとしている。自動運転車Ａの進行方向の信号７６は、赤信号の状態であり、自動運転車Ａの車両制御システム１ａは、信号７６付近の領域と、自動運転車Ａから見て左側の道路の領域を、不進行領域ｎαと定め、その不進行領域計画を自動運転車Ｂに送信している。さらに、自動運転車Ｂの車両制御システム１ｂは、右折するためには領域Ｓ（図１７参照）の価値が高く、領域Ｓを交渉領域の１つとして、車両制御システム１ａに送信したものとする。

ここで、自動運転車Ａの許容領域決定部３５が、領域Ｓの第１の価値を算出する場合を例に説明する。図１７に示す例において、自動運転車Ａの進行可能領域から自動運転車Ａの不進行領域ｎαおよび交渉領域Ｓを除いた領域は、図１７に示す領域α’である。また、自動運転車Ａの進行可能領域から自動運転車Ａの不進行領域ｎαを除いた領域は、図１７に示す領域α’と交渉領域Ｓとを合わせた領域である。従って、自動運転車Ａの進行可能領域から自動運転車Ａの不進行領域ｎαを除いた領域は、α’∪Ｓである。そして、許容領域決定部３５は、上記の式（２）の計算をすることによって、交渉領域の第１の価値Ｆ_Ａ（Ｓ）を算出する。

許容領域決定部３５は、自動運転車Ｂから通知された他の交渉領域（図１７において図示せず。）に関してもそれぞれ同様に、第１の価値を算出する。

そして、前述のように、許容領域決定部３５は、交渉領域毎に算出した第１の価値の最小値が、予め定められた閾値以下であるか否かを判定する。許容領域決定部３５は、交渉領域毎に算出した第１の価値の最小値が、予め定められた閾値以下であるならば、その最小値に対応する交渉領域を、不進行領域に含めることを許容する交渉領域として決定する。領域Ｓの第１の価値が、各交渉領域の第１の価値の中で最小であり、かつ、閾値以下であるならば、許容領域決定部３５は、交渉領域Ｓを、不進行領域に含めることを許容する交渉領域として決定する。図１７に示す例では、信号７６が赤信号であり、すぐに信号７６を通過できない状況であり、自動運転車Ａにとって交渉領域Ｓの第１の価値は低いと考えられる。そのため、交渉領域Ｓは、不進行領域に含めることを許容する交渉領域として決定される可能性が高いと考えられる。

不進行領域計画作成部４は、許容領域決定部３５が、不進行領域に含めることを許容する１つの交渉領域を決定した場合、その交渉領域をその不進行領域に含めた新たな不進行領域の計画を作成する。例えば、図１７に示す例で、許容領域決定部３５が、交渉領域Ｓを不進行領域ｎαに含めることを許容する交渉領域として決定したとする。この場合、不進行領域計画作成部４は、交渉領域Ｓを不進行領域ｎαに含めた新たな不進行領域の計画を作成する。そして、送信部６は、その新たな不進行領域の計画を自動運転車Ｂに送信する。

また、交渉領域毎に算出した第１の価値の最小値が、予め定められた閾値より大きい場合、許容領域決定部３５は、いずれの交渉領域も不進行領域に含めないと決定する。この場合、送信部６は、自動運転車Ｂから通知されたいずれの交渉領域も不進行領域に含めない旨を自動運転車Ｂに送信する。

計画経路作成部３、不進行領域計画作成部４、基準領域設定部５、送信部６（通信のためのハードウェアは除く。）、交渉領域情報受信部９（通信のためのハードウェアは除く。）、許容領域決定部３５、受信部３２（通信のためのハードウェアは除く。）、交渉領域決定部３６および交渉領域情報送信部３３（通信のためのハードウェアは除く。）は、例えば、車両制御プログラムに従って動作するコンピュータによって実現される。このコンピュータは、自動運転車Ａに備えられる。この場合、コンピュータは、そのコンピュータが備えるプログラム記憶装置等のプログラム記録媒体から車両制御プログラムを読み込み、車両制御プログラムに従って、計画経路作成部３、不進行領域計画作成部４、基準領域設定部５、送信部６、交渉領域情報受信部９、許容領域決定部３５、受信部３２、交渉領域決定部３６および交渉領域情報送信部３３として動作すればよい。なお、コンピュータには、通信のためのハードウェア（通信インタフェース）が接続されている。

なお、車両制御システム１は、計画経路作成部３が作成した計画経路に従って自動運転車Ａを走行させるように自動運転車Ａを制御する走行制御部（図示略）も備える。この走行制御部や、ミッションコントロールを実行する部分も、例えば、車両制御プログラムに従って動作する上記のコンピュータによって実現される。

次に、本発明の処理経過について説明する。図１８は、不進行領域計画を作成する際の処理経過の例を示すフローチャートである。なお、車両制御システム１の個々の要素の動作については既に説明しているので、ここでは、動作の詳細な説明は省略する。また、図１８に示すステップＳ１〜Ｓ７は繰り返し処理であり、直近に実行されたステップＳ７において、基準領域が設定されているものとして説明する。

計画経路作成部３は、計画経路の作成タイミングになったか否かを判定する（ステップＳ１）。計画経路の作成タイミングになっていなければ（ステップＳ１のＮｏ）、計画経路作成部３は、計画経路の作成タイミングになるまで待機する。

計画経路の作成タイミングになったならば（ステップＳ１のＹｅｓ）、計画経路作成部３は、計画経路を作成する（ステップＳ２）。

次に、不進行領域計画作成部４は、不進行領域計画の作成タイミングになったか否かを判定する（ステップＳ３）。不進行領域計画の作成タイミングになったならば（ステップＳ３のＹｅｓ）、ステップＳ５に移行する。

不進行領域計画の作成タイミングになっていなければ（ステップＳ３のＮｏ）、不進行領域計画作成部４は、ステップＳ２で作成された計画経路が、既に設定されている基準領域から外れているか否かを判定する（ステップＳ４）。計画経路が基準領域から外れているならば（ステップＳ４のＹｅｓ）、ステップＳ５に移行する。また、計画経路が基準領域から外れていないならば（ステップＳ４のＮｏ）、ステップＳ１に戻る。

ステップＳ３またはステップＳ４からステップＳ５に移行した場合、不進行領域計画作成部４は、不進行領域計画を作成する（ステップＳ５）。不進行領域計画作成部４は、直近のステップＳ２で作成された計画経路に基づいて不進行領域計画を作成してもよい。あるいは、不進行領域計画作成部４は、直近のステップＳ２で最終的な計画経路を定める過程で得られる複数の計画経路に基づいて不進行領域計画を作成してもよい。

次に、送信部６は、ステップＳ５で作成された不進行領域計画（時間帯毎の不進行領域）および自動運転車Ａを含む情報を、周辺の自動運転車に同報送信する（ステップＳ６）。

次に、基準領域設定部５は、直近のステップＳ２で作成された計画経路に基づいて、基準領域を設定する（ステップＳ７）。ステップＳ７の後、ステップＳ１に戻る。

次に、車車間通信で、不進行領域計画や交渉領域を送受信する場合の処理経過の例について説明する。図１９および図２０は、不進行領域計画や交渉領域を送受信する場合の処理経過の例を示すシーケンス図である。以下の説明では、自動運転車Ａ（車両制御システム１ａ）が自動運転車Ｂ（車両制御システム１ｂ）に自動運転車Ａの不進行領域計画を送信する場合を例にして説明する。車両制御システム１ａ，１ｂは、いずれも同様の構成（図１参照）である。前述のように、車両制御システム１の個々の要素の動作については既に説明しているので、ここでは、動作の詳細な説明は省略する。

なお、既に、車両制御システム１ａの不進行領域計画作成部４は自動運転車Ａの不進行領域計画を作成しているものとする。また、自動運転車Ａの不進行領域をｎαと記す。

自動運転車Ａの送信部６ａは、その不進行領域計画および自動運転車Ａの識別情報を、周辺に存在する他の自動運転車に同報送信する（ステップＳ２１）。

車両制御システム１ｂの受信部３２ｂは、ステップＳ２１で送信された自動運転車Ａの不進行領域計画および自動運転車Ａの識別情報を受信する。

車両制御システム１ｂの交渉領域決定部３６ｂは、その不進行領域計画が示す不進行領域をｎα以外の領域から、１つ以上の交渉領域を特定する（ステップＳ２２）。

次に、交渉領域決定部３６ｂは、ステップＳ２２で特定した交渉領域毎に、自動運転車Ｂにとっての交渉領域の価値（第２の価値）を算出する（ステップＳ２３）。着目している交渉領域をＳとする。また、自動運転車Ｂにとっての交渉領域Ｓの第２の価値をｆ_Ｂ（Ｓ）とする。交渉領域決定部３６ｂは、交渉領域毎に、以下に示す式（３）によって第２の価値を算出すればよい。

ｆ_Ｂ（Ｓ）＝ｍｉｎｃｏｓｔ（ｎα）−ｍｉｎｃｏｓｔ（ｎα∪Ｓ） ・・・（３）

次に、交渉領域決定部３６ｂは、交渉領域毎に算出した第２の価値に基づいて、自動運転車Ａに通知する１つ以上の交渉領域を決定する（ステップＳ２４）。例えば、交渉領域決定部３６ｂは、第２の価値が高い順に、上位所定番目までの交渉領域を、自動運転車Ａに通知する交渉領域として決定する。

次に、交渉領域情報送信部３３ｂは、不進行計画に対する応答として、ステップＳ２４で決定された交渉領域の情報を、自動運転車Ａにユニキャスト方式で送信する（ステップＳ２５）。

自動運転車Ａの交渉領域情報受信部９は、ステップＳ２５で送信された交渉領域の情報を受信する。

そして、自動運転車Ａの許容領域決定部３５ａは、車両制御システム１ｂから受信した情報が示す交渉領域毎に、自動運転車Ａにとっての価値（第１の価値）を算出する（ステップＳ２６）。許容領域決定部３５ａは、交渉領域毎に前述の式（２）の計算を行うことによって、第１の価値を算出すればよい。

次に、許容領域決定部３５ａは、交渉領域毎に算出した第１の価値に基づいて、不進行領域ｎαに含めることを許容する１つの交渉領域を決定する（ステップＳ２７）。ステップＳ２７において、許容領域決定部３５ａは、交渉領域毎に算出した第１の価値の最小値が、予め定められた閾値以下であるか否かを判定する。許容領域決定部３５ａは、交渉領域毎に算出した第１の価値の最小値が、予め定められた閾値以下であるならば、その最小値に対応する交渉領域を、不進行領域に含めることを許容する交渉領域として決定する。

この場合、不進行領域計画作成部４ａは、ステップＳ２７で決定された交渉領域を不進行領域ｎαに含めた新たな不進行領域の計画を作成する（ステップＳ２８）。そして、送信部６ａは、その不進行領域計画を自動運転車Ｂに送信する（ステップＳ２９）。その後、上記と同様のシーケンスを繰り返せばよい。

なお、ステップＳ２７において、交渉領域毎に算出した第１の価値の最小値が、予め定められた閾値より大きい場合、許容領域決定部３５は、いずれの交渉領域も不進行領域に含めないと決定する。この場合、送信部６ａは、いずれの交渉領域も不進行領域に含めない旨の情報を自動運転車Ｂに送信する。

また、上記の例において、自動運転車Ａの不進行領域計画を受信した自動運転車Ｂの交渉領域計画３６ｂは、ステップＳ２２の前に、自動運転車Ｂの計画経路（既に作成済みの計画経路）が自動運転車Ａの不進行領域ｎα内に収まっているか否かを判定し、自動運転車Ｂの計画経路が自動運転車Ａの不進行領域ｎα内に収まっていない場合に、ステップＳ２２以降の処理を実行すればよい。動運転車Ｂの計画経路が自動運転車Ａの不進行領域ｎα内に収まっているならば、ステップＳ２２以降の処理を行わずに、交渉領域情報送信部３３ｂが、自動運転車Ａの不進行領域計画に合意する旨の情報を送信すればよい。

本発明の車両制御システム１は、自動運転車の不進行領域計画を送信した後、他の自動運転車から１つ以上の交渉領域の情報を受信する。そして、車両制御システム１は、不進行領域に含めることを許容する１つの交渉領域を決定するか、または、いずれの交渉領域も不進行領域に含めないと決定する。不進行領域に含めることを許容する１つの交渉領域を決定した場合には、車両制御システム１は、交渉領域をその不進行領域に含めた新たな不進行領域の計画を作成し、新たな不進行領域計画を送信する。

このように、本発明の車両制御システム１は、情報を他車両に送信後、他車両からの応答に応じて情報の内容を変えて、再度情報を他車両に送信することができる。さらに、その結果、自動運転車同士の円滑な交渉を実現することができる。

なお、自動運転車Ａが、自動運転車Ｂから受信した情報が示す交渉領域の中から、不進行領域に含める交渉領域を決定する動作は、以下に例示する動作であってもよい。

例えば、自動運転車Ｂから、交渉領域Ｓとともに、自動運転車Ｂにとっての交渉領域Ｓの価値（第２の価値）が送信される。自動運転車Ａは、交渉領域Ｓについて自車から見た価値（第１の価値）を算出する。自動運転車Ａは、第１の価値と第２の価値との両方に基づいて（典型的には差分に基づいて）、交渉領域Ｓを不進行領域に含めるか否かを判定する。この場合、第２の価値の大きさの決め方と第１の価値の大きさの決め方について、何らかの合意された基準（典型的には共通する基準）があることが好ましい。

また、上記の実施形態における閾値は、予め定められているとは限られず、動的に生成されてもよい。

自動運転車Ａと自動運転車Ｂとの間で、金銭または金銭に準ずる価値の交換を行い、香料領域Ｓを譲るまたは譲られるという交渉が行われてもよい。価値は自動運転車Ａと自動運転車Ｂとの間で直接交換されてもよいし、第三者を経由して交換されてもよい。

図２１は、本発明の車両制御システム１を実現するコンピュータ、およびそのコンピュータを備える自動運転車内の要素の例を示す模式図である。本発明の車両制御システム１は、コンピュータ５０によって実現される。コンピュータ５０は、記憶装置５２と、プロセッサ５１とを備える。本発明の車両制御システム１の動作は、プログラムの形式で記憶装置５２に記憶されている。プロセッサ５１は、記憶装置５２からそのプログラムを読み込み、そのプログラムに従って、車両制御システム１として動作する。

また、自動運転車は、通信インタフェース６１を備えている。通信インタフェース６１は、コンピュータ５０に接続されており、プロセッサ５１は、通信インタフェース６１を介して、車車間通信を行う。

また、プロセッサ５１は、計画経路に従って自動運転車を走行させるように自動運転車を制御する。例えば、プロセッサ５１は、アクセル５３を制御するための制御情報を、アクセル５３に対応するＥＰＵ（Electronic Control Unit ）５６に出力し、ＥＰＵ５６を介してアクセル５３を制御する。同様に、プロセッサ５１は、ブレーキ５４を制御するための制御情報を、ブレーキ５４に対応するＥＰＵ５７に出力し、ＥＰＵ５７を介してブレーキ５４を制御する。同様に、プロセッサ５１は、ステアリング５５を制御するための制御情報を、ステアリング５５に対応するＥＰＵ５８に出力し、ＥＰＵ５８を介してステアリング５５を制御する。図２１では、アクセル５３、ブレーキ５４およびステアリング５５を例示したが、プロセッサ５１は、自動運転車内の他の要素についても同様に制御する。

また、図１に示す構成要素の一部または全部は、汎用または専用の回路（circuitry ）、プロセッサ等やこれらの組み合わせによって実現されてもよい。これらは、単一のチップによって構成されてもよいし、バスを介して接続される複数のチップによって構成されてもよい。各構成要素の一部または全部は、上述した回路等とプログラムとの組み合わせによって実現されてもよい。

次に、本発明の概要について説明する。図２２は、本発明の概要を示すブロック図である。本発明の車両制御システム１は、自動運転車１０に設けられる。また、車両制御システム１は、計画経路作成部３と、不進行領域計画作成部４と、送信部６と、交渉領域情報受信部９と、許容領域決定部３５とを備える。

計画経路作成部３は、自動運転車１０の計画経路を作成する。

不進行領域計画作成部４は、自動運転車１０が進行可能な領域であり、かつ、自動運転車１０が進行しない領域として定めた領域である不進行領域の計画を作成する。

送信部６は、不進行領域の計画を他車両に送信する。

交渉領域情報受信部９は、他車両から、不進行領域外の領域であって、不進行領域に含める交渉の対象となる１つ以上の交渉領域の情報を受信する。

許容領域決定部３５は、自動運転車１０にとってのその情報が示す交渉領域の価値である第１の価値を、交渉領域毎に算出し、交渉領域毎に算出した第１の価値に基づいて、不進行領域に含めることを許容する１つの交渉領域を決定するか、または、いずれの交渉領域も不進行領域に含めないと決定する。

許容領域決定部３５が、不進行領域に含めることを許容する１つの交渉領域を決定した場合に、不進行領域計画作成部４は、当該交渉領域を不進行領域に含めた新たな不進行領域の計画を作成する。

送信部６は、新たな不進行領域の計画を他車両に送信する。

そのような構成によって、情報を他車両に送信後、他車両からの応答に応じて情報の内容を変えて、再度情報を他車両に送信することができる。

また、許容領域決定部３５が、１つの交渉領域の第１の価値を算出するときに、自動運転車１０が進行可能な領域から不進行領域および交渉領域を除いた領域内で作成される計画経路の最小コストと、自動運転車１０が進行可能な領域から不進行領域を除いた領域内で作成される計画経路の最小コストとの差を算出することによって、第１の価値を算出する構成であってもよい。

また、他車両の不進行領域の計画を受信する受信部（例えば、受信部３２）と、他車両の不進行領域以外の領域から、他車両の不進行領域に含める交渉の対象となる１つ以上の交渉領域を特定し、自動運転車１０にとっての特定した交渉領域の価値である第２の価値を、特定した交渉領域毎に算出し、第２の価値に基づいて、他車両に通知する１つ以上の交渉領域を決定する交渉領域決定部（例えば、交渉領域決定部３６）と、他車両に通知する交渉領域として決定された１つ以上の交渉領域の情報を他車両に送信する交渉領域情報送信部（例えば、交渉領域情報送信部３３）とを備える構成であってもよい。

また、交渉領域決定部が、１つの交渉領域の第２の価値を算出するときに、他車両の不進行領域内で作成される計画経路の最小コストと、他車両の不進行領域と交渉領域とを合わせた領域内で作成される計画経路の最小コストとの差を算出することによって、第２の価値を算出する構成であってもよい。

また、不進行領域計画作成部４が、計画経路、または、計画経路を作成する過程で得られる複数の計画経路に基づいて、不進行領域の計画を作成する構成であってもよい。

また、本発明は、無人航空機に適用されてもよい。本発明を無人航空機に適用した場合には、無人航空機同士が空域を送受信する。

産業上の利用の可能性

本発明は、自動運転車に搭載される車両制御システムに好適に適用される。

１ 車両制御システム
２ 進行不可能領域情報記憶部
３ 計画経路作成部
４ 不進行領域計画作成部
５ 基準領域設定部
６ 送信部
９ 交渉領域情報受信部
３２ 受信部
３３ 交渉領域情報送信部
３５ 許容領域決定部
３６ 交渉領域決定部
１０ 自動運転車

Claims (8)

1. 自動運転車に設けられる車両制御システムであって、
   前記自動運転車の計画経路を作成する計画経路作成部と、
   前記自動運転車が進行可能な領域であり、かつ、前記自動運転車が進行しない領域として定めた領域である不進行領域の計画を作成する不進行領域計画作成部と、
   前記不進行領域の計画を他車両に送信する送信部と、
   前記他車両から、前記不進行領域外の領域であって、前記不進行領域に含める交渉の対象となる１つ以上の交渉領域の情報を受信する交渉領域情報受信部と、
   前記自動運転車にとっての前記情報が示す交渉領域の価値である第１の価値を、交渉領域毎に算出し、交渉領域毎に算出した第１の価値に基づいて、前記不進行領域に含めることを許容する１つの交渉領域を決定するか、または、いずれの交渉領域も不進行領域に含めないと決定する許容領域決定部とを備え、
   前記不進行領域計画作成部は、
   前記許容領域決定部が、前記不進行領域に含めることを許容する１つの交渉領域を決定した場合に、当該交渉領域を前記不進行領域に含めた新たな不進行領域の計画を作成し、
   前記送信部は、前記新たな不進行領域の計画を前記他車両に送信する
   ことを特徴とする車両制御システム。
2. 前記許容領域決定部は、
   １つの交渉領域の第１の価値を算出するときに、前記自動運転車が進行可能な領域から前記不進行領域および前記交渉領域を除いた領域内で作成される計画経路の最小コストと、前記自動運転車が進行可能な領域から前記不進行領域を除いた領域内で作成される計画経路の最小コストとの差を算出することによって、前記第１の価値を算出する
   請求項１に記載の車両制御システム。
3. 他車両の不進行領域の計画を受信する受信部と、
   前記他車両の不進行領域以外の領域から、前記他車両の不進行領域に含める交渉の対象となる１つ以上の交渉領域を特定し、前記自動運転車にとっての特定した交渉領域の価値である第２の価値を、特定した交渉領域毎に算出し、前記第２の価値に基づいて、前記他車両に通知する１つ以上の交渉領域を決定する交渉領域決定部と、
   前記他車両に通知する交渉領域として決定された１つ以上の交渉領域の情報を前記他車両に送信する交渉領域情報送信部とを備える
   請求項１または請求項２に記載の車両制御システム。
4. 前記交渉領域決定部は、
   １つの交渉領域の第２の価値を算出するときに、前記他車両の不進行領域内で作成される計画経路の最小コストと、前記他車両の不進行領域と前記交渉領域とを合わせた領域内で作成される計画経路の最小コストとの差を算出することによって、前記第２の価値を算出する
   請求項３に記載の車両制御システム。
5. 前記不進行領域計画作成部は、
   前記計画経路、または、前記計画経路を作成する過程で得られる複数の計画経路に基づいて、不進行領域の計画を作成する
   請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の車両制御システム。
6. 請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の車両制御システムを備える自動運転車。
7. 自動運転車に設けられるコンピュータが、
   前記自動運転車の計画経路を作成し、
   前記自動運転車が進行可能な領域であり、かつ、前記自動運転車が進行しない領域として定めた領域である不進行領域の計画を作成し、
   前記不進行領域の計画を他車両に送信し、
   前記他車両から、前記不進行領域外の領域であって、前記不進行領域に含める交渉の対象となる１つ以上の交渉領域の情報を受信し、
   前記自動運転車にとっての前記情報が示す交渉領域の価値である第１の価値を、交渉領域毎に算出し、交渉領域毎に算出した第１の価値に基づいて、前記不進行領域に含めることを許容する１つの交渉領域を決定するか、または、いずれの交渉領域も不進行領域に含めないと決定し、
   前記不進行領域に含めることを許容する１つの交渉領域を決定した場合に、当該交渉領域を前記不進行領域に含めた新たな不進行領域の計画を作成し、
   前記新たな不進行領域の計画を前記他車両に送信する
   ことを特徴とする車両制御方法。
8. 自動運転車に設けられるコンピュータに搭載される車両制御プログラムであって、
   前記コンピュータに、
   前記自動運転車の計画経路を作成する計画経路作成処理、
   前記自動運転車が進行可能な領域であり、かつ、前記自動運転車が進行しない領域として定めた領域である不進行領域の計画を作成する不進行領域計画作成処理、
   前記不進行領域の計画を他車両に送信する送信処理、
   前記他車両から、前記不進行領域外の領域であって、前記不進行領域に含める交渉の対象となる１つ以上の交渉領域の情報を受信する交渉領域情報受信処理、および、
   前記自動運転車にとっての前記情報が示す交渉領域の価値である第１の価値を、交渉領域毎に算出し、交渉領域毎に算出した第１の価値に基づいて、前記不進行領域に含めることを許容する１つの交渉領域を決定するか、または、いずれの交渉領域も不進行領域に含めないと決定する許容領域決定処理を実行させ、
   前記許容領域決定処理で、前記不進行領域に含めることを許容する１つの交渉領域を決定した場合に、当該交渉領域を前記不進行領域に含めた新たな不進行領域の計画を作成させ、
   前記送信処理で、前記新たな不進行領域の計画を前記他車両に送信させる
   ことを特徴とする車両制御プログラム。

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