JP6824137B2 - 自動運転車両の動作シミュレータ、自動運転車両の動作確認方法、自動運転車両の制御装置及び自動運転車両の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、環境に応じた動作を行って自立走行する自動運転車両の動作シミュレータ、そのような自動運転車両の動作確認方法、また、環境に応じた動作を行って自立走行する自動運転車両の制御装置及び制御方法に関する。

近年、道路交通環境等の環境に応じた動作を行って自立走行する自動運転車両が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような自動運転車両では、搭載された制御ユニット（ＥＣＵ）が種々のセンサからの検出情報に基づいて環境（例えば、走行車線、前方車両との車間距離、交差点での信号の状態、路面の状態、障害物の存否等）に関する情報を取得し、その取得された環境に応じた動作（例えば、直進走行、右折、左折、停止、減速、車線変更、停止等）がなされるように制御を行なう。そして、前記自動運転車両は、その制御ユニットによる制御に従った動作を行うことによって自律走行する。

特開２０１７−１６５３９３号公報

上述したような環境に応じた動作を行って自立走行する自動運転車両の制御ユニット（ＥＣＵ）を設計する場合、その制御ユニット（ＥＣＵ）によって制御される自動運転車両が環境に応じて適切な動作を行ない得るかを確認するための動作シミュレータが有用である。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、自動運転車両が環境に応じて適切な動作を行ない得るかを確認するための動作シミュレータ及びそのような自動運転車両の動作確認方法を提供するものである。

また、本発明は、自動運転車両が環境に応じて適切な動作を行なうように制御し得る制御装置及びその制御方法を提供するものである。

本発明に係る自動運転車両のシミュレータは、自動運転車両の動作を制御する制御ユニットに結合される当該自動運転車両の動作シミュレータであって、前記自動運転車両の環境条件を表す環境条件情報を前記制御ユニットに提供する環境条件提供手段と、前記環境条件提供手段によって前記環境条件情報が前記制御ユニットに提供された後に前記制御ユニットから自動運転車両の動作を表す動作情報を取得したときに、自動運転車両の環境条件に対応する当該自動運転車両の動作が法律に規定される車両走行に際して順守すべき交通規則に基づいて定義されたルールを表すルール情報を用い、該ルール情報にて表される前記ルールに基づいて、取得した前記動作情報にて表される動作が前記制御ユニットに提供された前記環境条件情報にて表される環境条件のもとで適切であるか否かを判定する判定手段と、を有する構成となる。

このような構成によれば、結合される制御ユニットに自動運転車両の環境条件を表す環境条件情報を提供した後に、前記制御ユニットから自動運転車両の動作を表す動作情報を取得したときに、ルール情報にて表されるルールに基づいて、その取得した動作情報にて表される動作が前記制御ユニットに提供した環境条件情報にて表される環境条件のもとで適切であるか否かが判定される。利用者は、その判定結果から、自動運転車両の制御ユニットの動作制御が、提供された環境条件のもとで適切であったか否かを知ることができる。特に、法律に規定された車両走行に際して順守すべき交通規則に基づいて定められたルール基づいて、指定した環境条件に対して自動運転車両にてなされる動作制御が適切であるか否かを判定することができる。従って、法律に規定された交通規則を順守するような動作を自動運転車両に行わせ得る制御装置を容易に設計することができる。

本発明に係る自動運転車両のシミュレータにおいて、前記ルール情報を格納するルール情報格納手段を有し、前記判定手段は、前記ルール情報格納手段に格納された前記ルール情報にて表されるルールに基づいて、取得した前記動作情報にて表される動作が前記制御ユニットに提供され前記環境条件情報にて表される環境条件のもとで適切であるか否かを判定する構成とすることができる。

このような構成により、動作が適当であるか否かを判定するために用いられるルール情報を外部から取得することなく、ルール情報格納手段から取得することができる。

本発明に係る各自動運転車両のシミュレータにおいて、前記ルール情報は、環境条件と動作とによって記述される決定表を含む構成とすることができる。

このような構成によれば、決定表に基づいて、環境条件に対応した動作を容易に決定することができ、または、指定した環境条件に対して自動運転車両にてなされる動作制御が適切であるか否かを容易に判定することができる。

また、本発明に係る自動運転車両の動作確認方法は、自動運転車両の動作を制御する制御ユニットに結合される当該自動運転車両の動作シミュレータが実行するステップを含み、前記ステップは、前記自動運転車両の環境条件を表す環境条件情報を前記制御ユニットに提供する環境条件提供ステップと、前記環境条件提供ステップによって前記環境条件情報が前記制御ユニットに提供された後に前記制御ユニットから自動運転車両の動作を表す動作情報を取得したときに、自動運転車両の環境条件に対応する当該自動運転車両の動作が法律に規定される車両走行に際して順守すべき交通規則に基づいて定義されたルールを表すルール情報を用い、該ルール情報にて表される前記ルールに基づいて、取得した前記動作情報にて表される動作が前記制御ユニットに提供された前記環境条件情報にて表される環境条件のもとで適切であるか否かを判定する判定ステップと、を有する構成となる。

更に、本発明に係る自動運転車両の制御装置は、自動運転車両の環境条件に対応する当該自動運転車両の動作が法律に規定される車両走行に際して順守すべき交通規則に基づいて定義されたルールを表すルール情報を取得するルール情報取得手段と、自動運転車両の環境条件を表す環境条件情報を取得する環境条件取得手段と、取得された前記ルール情報によって表されるルールに基づいて、前記環境条件取得手段により取得された環境条件情報にて表される環境条件に対応する動作を決定するルールベース処理ユニットと、前記ルールベース処理ユニットにより決定された動作を自動運転車両にさせる動作制御手段と、を有する構成となる。

このような構成により、自動運転車両の環境条件を表す環境条件情報が取得されると、ルール情報にて表されるルールに基づいて、取得された環境条件情報にて表される環境条件に対応した動作が決定され、その決定された動作を自動運転車両に行わせる制御がなされる。特に、法律に規定された車両走行に際して順守すべき交通規則に基づいて定められたルール基づいて、環境条件に対応した自動運転車両の動作制御を行なうことができる。

本発明に係る自動運転車両の制御装置において、前記ルール情報を格納するルール情報格納手段を有し、前記ルール情報取得手段は、前記ルール情報格納手段に格納された前記ルール情報を取得する構成とすることができる。

このような構成によれば、環境条件に対応した動作を決定するために用いられるルール情報を外部から取得することなく、ルール情報格納手段から取得することができる。

本発明に係る自動運転車両の制御装置において、前記ルール情報は、環境条件と動作とによって記述される決定表を含む構成とすることができる。

このような構成によれば、決定表に基づいて、環境条件に対応して制御すべき自動運転車両の動作を容易に決定することができる。

本発明に係る自動運転車両の制御方法は、自動運転車両の動作を制御する制御ユニットが実行するステップを含み、前記ステップは、自動運転車両の環境条件に対応する当該自動運転車両の動作が法律に規定される車両走行に際して順守すべき交通規則に基づいて定義されたルールを表すルール情報を取得するルール情報取得ステップと、前記自動運転車両の環境条件を表す環境条件情報を取得する環境条件取得ステップと、取得された前記ルール情報によって表されるルールに基づいて、前記環境条件取得ステップにより取得された環境条件情報にて表される環境条件に対応する動作を決定する動作決定ステップと、前記動作決定ステップにより決定された動作を自動運転車両にさせる動作制御ステップと、を有する構成となる。

本発明に係る自動運転車両のシミュレータ及び自動運転車両の動作確認方法によれば、自動運転車両が環境に応じて適切な動作を行ない得るかを確認することができる。

また、本発明に係る自動運転車両の制御装置及び制御方法によれば、自動運転車両が環境に応じて適切な動作を行なうように制御することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る自動運転車両の動作シミュレータの基本的な構成を示すブロック図である。 図２は、信号機に関する交通規則を規定した道路交通法施行令の内容を示す図である。 図３は、決定表で記述された信号灯ルール（ルール情報）を示す図である。 図４Ａは、決定表で記述された黄色停止ルール（ルール情報）を示す図である。 図４Ｂは、決定表で記述された停止ルール（ルール情報）を示す図である。 図５は、本発明の実施の形態に係る自動運転車両の制御装置の基本的な構成を示すブロック図である。 図６は、決定表で記述されたサッカーボールルール（ルール情報）を示す図である。 図７は、決定表で記述されたボールルール（ルール情報）を示す図である。 図８は、決定表で記述された一般道路緊急停止条件ルール（ルール情報）を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

本発明の実施の一形態に係る自動運転車両の動作シミュレータは、図１に示すように構成される。図１において、この動作シミュレータ１０は、制御ユニット１１、ルールベースエンジン１２（ルールベース処理ユニット）、入出力インタフェース１３、表示部１４及び記憶部１５（ルール情報格納部）を有している。記憶部１５には、自動運転車両の環境条件に対応する当該自動運転車両の動作が定義されたルールを表すルール情報が格納されている。

ルール情報が表す環境条件は、自動運転車両の動作に影響を与える環境についての条件であれば特に限定されず、例えば、走行車線、前方車両との車間距離、交差点での信号灯の状態、路面の状態、障害物の存否等の環境についての条件を含み得る。ルール情報は、法律、例えば、道路交通法に規定された車両走行に際して順守すべき交通規則に基づいて定めることができる。

例えば、図２に示すような道路交通法施行令に定められた信号機の表示に対する車両の走行規則に基づいて、例えば、図３に示す信号灯ルール、図４Ａに示す黄色停止ルール及び図４Ｂに示す停止ルールをルール情報として定めることができる。これらのルール情報は、決定表によって記述される。

図３に示す信号灯ルールでは、信号灯の条件（環境条件）に対して車両の動作（通行、停止、右折、左折等）が定義されている。例えば、信号灯の条件「青色」に対して「通常運行ルール」に従った動作が定義され、信号灯の条件「赤色」に対して「停止ルール」に従った動作が定義され、信号灯の条件「黄色」に対して「黄色停止ルール」に従った動作が定義されている。また、信号灯の条件「黄色または赤色であって、青色が右矢印」に対して「矢印右折通行ルール」に従った動作が定義されている。

また、図４Ａに示す黄色停止ルールでは、安全停止条件（環境条件）「適（Ｙ）」に対して「通常停止ルール」に従った動作が定義され、安全停止条件「否（Ｎ）」に対して「通常通行ルール」に従った動作が定義されている。また、図４Ｂに示す停止ルールでは、交差点通過条件（交差点を既に通過しているという条件）「否（Ｎ）」に対して「通常停止ルール」に従った動作が定義され、交差点通過条件「適（Ｙ）」かつ交差点通過方向の条件（環境条件）「左折」に対して「通常左折通行ルール」に従った動作が定義され、交差点通過条件「適（Ｙ）」かつ交差点通過方向の条件「右折」に対して「注意右折通行ルール」に従った動作が定義されている。

例えば、自動運転車両の環境条件、例えば、信号灯の条件「黄色」を表す環境条件情報が入力端子ＩＮに提供されると、制御ユニット１１は、入出力インタフェース１３を介して前記環境条件情報を取得し（環境条件情報取得手段）、その環境条件情報（例えば、信号灯の条件「黄色」、安全停止条件「適（Ｙ）」）をルールベースエンジン１２に供給する。ルールベースエンジン１２は、記憶部１５に格納されたルール情報（図３、図４Ａ、図４Ｂ参照）を用い、そのルール情報に基づいて、提供された環境条件情報（例えば、信号灯の条件「黄色」、安全停止条件「適（Ｙ）」）に対応した動作を決定する。例えば、信号灯の条件「黄色」かつ安全停止条件「適（Ｙ）」に対応した「通常停止ルール」に従った動作が決定される。

ルールベースエンジン１２は、決定した環境条件情報に対応する動作を表す動作情報を制御ユニット１１に提供し、制御ユニット１１は、その動作情報に基づいて、提供された環境情報に対応する動作についての情報を表示器１４に表示させる。これにより、利用者は、ルール（図３、図４Ａ、図４Ｂ）に従って決定される、提供した自動運転車両の環境条件に対応した当該自動運転車両の動作を知ることができる。

また、制御ユニット１１は、入出力インタフェース１３及び出力端子ＯＵＴを介して自動運転車両の制御ユニットとして設計されたＥＣＵ１００に、環境条件情報（例えば、信号灯の条件「黄色」、安全停止条件「適（Ｙ）」）を提供することができる（環境情報提供手段）。この場合、ＥＣＵ１００から、提供された環境条件情報が表す環境条件に対して決めた自動運転車両の動作を表す動作情報が入力端子ＩＮに供給されると、制御ユニット１１は、ＥＣＵ１００からの動作情報を入出力インタフェース１３を介して取得する。

制御ユニット１１は、ＥＣＵ１００に提供した環境条件情報をルールベースエンジン１２に提供しており、ルールベースエンジン１２は、記憶部１５に格納されたルール情報にも基づいて、前記環境条件情報にて表される環境条件に対応した動作を決定する。そして、その動作を表す動作情報を制御ユニット１１に提供する。制御ユニット１１は、ルールベースエンジン１２から提供される動作情報に基づいて、ＥＣＵ１００から提供された動作情報にて表される動作が、前記提供した環境条件のもとで適切であるか否かを判定する（判定手段）。その判定結果は、表示部１４に表示されるとともに、ＥＣＵ１００に提供される。

上述したような自動運転車両の動作シミュレータによれば、自動運転車両が環境に応じて適切な動作を行ない得るかを確認することができる。

本発明の実施の一形態に係る自動運転車両の制御装置は、図５に示すように構成される。

この自動運転車両の制御装置２０は、制御ユニット２１、物体認識モジュール２２、道路状況認識モジュール２３、ルールベースエンジン２４、及びルール情報を格納した記憶部２５を有している。記憶部２５には、図６、図７及び図８に示すようなルール情報（決定表で記述）が格納されている。物体認識モジュール２２は、環境取得システム３０によって取得される環境に関する情報に基づいて自動運転車両の周辺の物体を認識する。道路状況認識モジュール２３は、環境取得システム３０によって取得される環境に関する情報に基づいて自動運転車両が走行する道路を含めた所定範囲の道路における状況を認識する。

自動運転車両の物体や道路状況に関する環境条件を表す環境条件情報が取得されると、ルール情報にて表されるルール（図６、図７、図８参照）に基づいて、取得された環境条件情報にて表される環境条件に対応した動作が決定される。そして、その動作についての動作制御情報が自動運転車両動作システム２００に提供される。それにより、前記決定された動作を自動運転車両に行わせる制御がなされる。

上述したような自動運転車両の制御装置によれば、自動運転車両が環境に応じて適切な動作を行なうように制御することができる。

本発明に係る自動運転車両の動作シミュレータ及び動作確認方法は、自動運転車両が環境に応じて適切な動作を行ない得るという効果を有し、環境に応じた動作を行って自立走行する自動運転車両の動作シミュレータ及びそのような自動運転車両の動作確認方法として有用である。

また、本発明に係る自動運転車両の制御装置及び制御方法は、自動運転車両が環境に応じて適切な動作を行なうように制御することができるという効果を有し、環境に応じた動作を行って自立走行する自動運転車両の制御装置及び制御方法として有用である。

１０ 動作シミュレータ
１１ 制御ユニット
１２ ルールベースエンジン
１３ 入出力インタフェース
１４ 表示部
１５ 記憶部
２０ 制御装置
２１ 制御ユニット
２２ 物体認識モジュール
２３ 道路状況認識モジュール
２４ ルールベースエンジン
２５ 記憶部
３０ 環境取得システム
１００ ＥＣＵ
２００ 自動運転車両動作システム

Claims (8)

1. 自動運転車両の動作を制御する制御ユニットに結合される当該自動運転車両の動作シミュレータであって、
   前記自動運転車両の環境条件を表す環境条件情報を前記制御ユニットに提供する環境条件提供手段と、
   前記環境条件提供手段によって前記環境条件情報が前記制御ユニットに提供された後に前記制御ユニットから自動運転車両の動作を表す動作情報を取得したときに、自動運転車両の環境条件に対応する当該自動運転車両の動作が法律に規定される車両走行に際して順守すべき交通規則に基づいて定義されたルールを表すルール情報を用い、該ルール情報にて表される前記ルールに基づいて、取得した前記動作情報にて表される動作が前記制御ユニットに提供された前記環境条件情報にて表される環境条件のもとで適切であるか否かを判定する判定手段と、を有する自動運転車両の動作シミュレータ。
2. 前記ルール情報を格納するルール情報格納手段を有し、
   前記判定手段は、前記ルール情報格納手段に格納された前記ルール情報にて表されるルールに基づいて、取得した前記動作情報にて表される動作が前記制御ユニットに提供された前記環境条件情報にて表される環境条件のもとで適切であるか否かを判定する請求項１記載の自動運転車両の動作シミュレータ。
3. 前記ルール情報は、環境条件と動作とによって記述される決定表を含む請求項１または２に記載の自動運転車両の動作シミュレータ。
4. 自動運転車両の動作を制御する制御ユニットに結合される当該自動運転車両の動作シミュレータが実行するステップを含み、
   前記ステップは、
   前記自動運転車両の環境条件を表す環境条件情報を前記制御ユニットに提供する環境条件提供ステップと、
   前記環境条件提供ステップによって前記環境条件情報が前記制御ユニットに提供された後に前記制御ユニットから自動運転車両の動作を表す動作情報を取得したときに、自動運転車両の環境条件に対応する当該自動運転車両の動作が法律に規定される車両走行に際して順守すべき交通規則に基づいて定義されたルールを表すルール情報を用い、該ルール情報にて表される前記ルールに基づいて、取得した前記動作情報にて表される動作が前記制御ユニットに提供された前記環境条件情報にて表される環境条件のもとで適切であるか否かを判定する判定ステップと、を有する自動運転車両の動作確認方法。
5. 自動運転車両の環境条件に対応する当該自動運転車両の動作が法律に規定される車両走行に際して順守すべき交通規則に基づいて定義されたルールを表すルール情報を取得するルール情報取得手段と、
   自動運転車両の環境条件を表す環境条件情報を取得する環境条件取得手段と、
   取得された前記ルール情報によって表されるルールに基づいて、前記環境条件取得手段により取得された環境条件情報にて表される環境条件に対応する動作を決定するルールベース処理ユニットと、
   前記ルールベース処理ユニットにより決定された動作を自動運転車両にさせる動作制御手段と、を有する自動運転車両の制御装置。
6. 前記ルール情報を格納するルール情報格納手段を有し、
   前記ルール情報取得手段は、前記ルール情報格納手段に格納された前記ルール情報を取得する請求項５記載の自動運転車両の制御装置。
7. 前記ルール情報は、環境条件と動作とによって記述される決定表を含む請求項５または６に記載の自動運転車両の制御装置。
8. 自動運転車両の動作を制御する制御ユニットが実行するステップを含み、
   前記ステップは、
   自動運転車両の環境条件に対応する当該自動運転車両の動作が法律に規定される車両走行に際して順守すべき交通規則に基づいて定義されたルールを表すルール情報を取得するルール情報取得ステップと、
   前記自動運転車両の環境条件を表す環境条件情報を取得する環境条件取得ステップと、
   取得された前記ルール情報によって表されるルールに基づいて、前記環境条件取得ステップにより取得された環境条件情報にて表される環境条件に対応する動作を決定する動作決定ステップと、
   前記動作決定ステップにより決定された動作を前記自動運転車両にさせる動作制御ステップと、を有する自動運転車両の制御方法。

Images