JP6854357B2 - 運転制御方法及び運転制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、運転制御方法及び運転制御装置に関する。
この種の装置に関し、マルチスケール認知を利用して、自車及び障害物の動線群を算出し、各動線ごとに自車と障害物の経路交点における両者の存在確率に基づいたリスクを予測し、運転行動を選択する技術が知られている(特許文献1)。
特開2011−96105号公報
しかしながら、従来の技術では、車両及び障害物の動線が、マルチスケール認知によって細分化された数だけ作成されるため、処理対象の数が膨大となり、運転行動をリアルタイムに決定することが難しい。車両及び障害物の検出条件が画一的である場合には、常に処理負荷が高い状態となるため、リアルタイムの判断がさらに困難になるという問題がある。
本発明が解決しようとする課題は、経路を走行する車両が順次遭遇する事象における運転行動に応じた検出条件を設定することである。
本発明は、検出条件に従って取得した検出情報に基づいて車両が遭遇する事象を抽出し、抽出された事象ごとに運転行動が規定された運転計画を立案する手法であって、事象における運転行動の内容に基づいて検出条件を決定することにより、上記課題を解決する。
本発明によれば、運転行動に応じて検出情報の内容及び量を制御するので、処理負荷を低減させつつも必要な情報を取得することにより、リアルタイムの判断に基づく高精度の運転計画を立案できる。
本実施形態に係る運転制御システムのブロック構成図である。 運転計画の例を説明するための図である。 運転計画の表示例を示す図である。 本実施形態の運転制御システムの制御手順を示すフローチャート図である。 検出条件の設定方法を説明するための図である。 図3に示す制御手順のステップS15のサブルーチンを示すフローチャートである。 検出条件の決定方法の第1例を説明するための第1の図である。 検出条件の決定方法の第1例を説明するための第2の図である。 検出条件の決定方法の第2例を説明するための第1の図である。 検出条件の決定方法の第2例を説明するための第2の図である。 検出条件の決定方法の第3例を説明するための第1の図である。 検出条件の決定方法の第3例を説明するための第2の図である。 検出条件の決定方法の第4例を説明するための第1の図である。 検出条件の決定方法の第4例を説明するための第2の図である。 検出条件の決定方法の第5例を説明するための第1の図である。 検出条件の決定方法の第5例を説明するための第2の図である。 運転計画の立案処理の第1例を説明するための第1の図である。 運転計画の立案処理の第1例を説明するための第2の図である。 運転計画の立案処理の第2例を説明するための第1の図である。 運転計画の立案処理の第2例を説明するための第2の図である。 図3に示す制御手順のステップS16のサブルーチンを示すフローチャートである。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、本発明に係る運転制御方法及び運転制御装置を、車両に搭載された車載装置200と協動する運転制御システムに適用した場合を例にして説明する。
図1は、運転制御システム1のブロック構成を示す図である。本実施形態の運転制御システム1は、運転制御装置100と車載装置200を備える。本発明の運転制御装置100の実施の形態は限定されず、車両に搭載してもよいし、車載装置200と情報の授受が可能な可搬の端末装置に適用してもよい。端末装置は、スマートフォン、PDAなどの機器を含む。運転制御システム1、運転制御装置100、車載装置200、及びこれらが備える各装置は、CPUなどの演算処理装置を備え、演算処理を実行するコンピュータである。
まず、車載装置200について説明する。
本実施形態の車載装置200は、車両コントローラ210、ナビゲーション装置220、検出装置230、レーンキープ装置240、及び出力装置250を備える。車載装置200を構成する各装置は、相互に情報の授受を行うためにCAN(Controller Area Network)その他の車載LANによって接続されている。車載装置200は、車載LANを介して運転制御装置100と情報の授受を行うことができる。
本実施形態の車両コントローラ210は、プロセッサ11が立案する運転計画に従って車両の運転を制御する。車両コントローラ210は、センサ260、駆動装置270、及び操舵装置280を動作させる。車両コントローラ210は、センサ260から車両情報を取得する。センサ260は、舵角センサ261、車速センサ262、姿勢センサ263を有する。舵角センサ261は、操舵量、操舵速度、操舵加速度などの情報を検出し、車両コントローラ210へ出力する。車速センサ262は、車両の速度及び/又は加速度を検出し、車両コントローラ210へ出力する。姿勢センサ263は、車両の位置、車両のピッチ角、車両のヨー角車両のロール角を検出し、車両コントローラ210へ出力する。姿勢センサ263は、ジャイロセンサを含む。
本実施形態の車両コントローラ210は、エンジンコントロールユニット(Electric Control Unit, ECU)などの車載コンピュータであり、車両の運転/動作を電子的に制御する。車両としては、電動モータを走行駆動源として備える電気自動車、内燃機関を走行駆動源として備えるエンジン自動車、電動モータ及び内燃機関の両方を走行駆動源として備えるハイブリッド自動車を例示できる。なお、電動モータを走行駆動源とする電気自動車やハイブリッド自動車には、二次電池を電動モータの電源とするタイプや燃料電池を電動モータの電源とするタイプのものも含まれる。
本実施形態の駆動装置270は、車両の駆動機構を備える。駆動機構には、上述した走行駆動源である電動モータ及び/又は内燃機関、これら走行駆動源からの出力を駆動輪に伝達するドライブシャフトや自動変速機を含む動力伝達装置、及び車輪を制動する制動装置271などが含まれる。駆動装置270は、アクセル操作及びブレーキ操作による入力信号、車両コントローラ210又は運転制御装置100から取得した制御信号に基づいてこれら駆動機構の各制御信号を生成し、車両の加減速を含む運転制御を実行する。駆動装置270に制御情報を送出することにより、車両の加減速を含む運転制御を自動的に行うことができる。なお、ハイブリッド自動車の場合には、車両の走行状態に応じた電動モータと内燃機関とのそれぞれに出力するトルク配分も駆動装置270に送出される。
本実施形態の操舵装置280は、ステアリングアクチュエータを備える。ステアリングアクチュエータは、ステアリングのコラムシャフトに取り付けられるモータ等を含む。操舵装置280は、車両コントローラ210から取得した制御信号、又はステアリング操作により入力信号に基づいて車両の進行方向の変更制御を実行する。車両コントローラ210は、操舵量を含む制御情報を操舵装置280に送出することにより、進行方向の変更制御を実行する。駆動装置270の制御、操舵装置280の制御は、完全に自動で行われてもよいし、ドライバの駆動操作(進行操作)を支援する態様で行われてもよい。駆動装置270の制御及び操舵装置280の制御は、ドライバの介入操作により中断/中止させることができる。
本実施形態の車載装置200は、ナビゲーション装置220を備える。ナビゲーション装置220は、車両の現在位置から目的地までの経路を出願時に知られた手法を用いて算出する。算出した経路は、車両の運転制御に用いるために、車両コントローラ210へ送出される。算出した経路は、経路案内情報として後述する出力装置250を介して出力される。ナビゲーション装置220は、位置検出装置221を備える。位置検出装置221は、グローバル・ポジショニング・システム(Global Positioning System, GPS)の受信機を備え、走行中の車両の走行位置(緯度・経度)を検出する。
ナビゲーション装置220は、アクセス可能な地図情報222と、道路情報223と、交通規則情報224を備える。地図情報222、道路情報223、交通規則情報224は、ナビゲーション装置220が読み込むことができればよく、ナビゲーション装置220とは物理的に別体として構成してもよいし、通信装置30(又は車載装置200に設けられた通信装置)を介して読み込みが可能なサーバに格納してもよい。地図情報222は、いわゆる電子地図であり、緯度経度と地図情報が対応づけられた情報である。地図情報222は、各地点に対応づけられた道路情報223を有する。
道路情報223は、ノードと、ノード間を接続するリンクにより定義される。道路情報223は、道路の位置/領域により道路を特定する情報と、道路ごとの道路種別、道路ごとの道路幅、道路の形状情報とを含む。道路情報223は、各道路リンクの識別情報ごとに、交差点の位置、交差点の進入方向、交差点の種別その他の交差点に関する情報を対応づけて記憶する。交差点は、合流点、分岐点を含む。また、道路情報223は、各道路リンクの識別情報ごとに、道路種別、道路幅、道路形状、直進の可否、進行の優先関係、追い越しの可否(隣接レーンへの進入の可否)その他の道路に関する情報を対応づけて記憶する。
ナビゲーション装置220は、位置検出装置221により検出された車両の現在位置に基づいて、車両が走行する第1経路を特定する。第1経路はユーザが指定した目的地に至る経路であってもよいし、車両/ユーザの走行履歴に基づいて推測された目的地に至る経路であってもよい。車両が走行する第1経路は、道路ごとに特定してもよいし、上り/下りの方向が特定されたリンクごとに特定してもよいし、車両が実際に走行するレーンごとに特定してもよい。ナビゲーション装置220は、後述する道路情報223を参照して、車両が走行する第1経路を、リンク及びレーンにより特定する。
第1経路は、車両が将来通過する一つ又は複数の地点の特定情報(座標情報)を含む。第1経路は、車両が将来存在する走行位置を示す点を少なくとも含む。第1経路は、連続した線により構成されてもよいし、離散的な点により構成されてもよい。特に限定されないが、第1経路は、道路識別子、車線識別子、ノード識別子、リンク識別子により特定される。これらの車線識別子、ノード識別子、リンク識別子は、地図情報222、道路情報223において定義される。
交通規則情報224は、経路上における一時停止、駐車/停車禁止、徐行、制限速度などの車両が走行時に遵守すべき交通上の規則である。各規則は、地点(緯度、経度)ごと、リンクごとに定義される。交通規則情報224には、道路側に設けられた装置から取得する交通信号の情報を含めてもよい。
車載装置200は、検出装置230を備える。検出装置230は、経路を走行する車両の周囲の検出情報を取得する。車両の検出装置230は、車両の周囲に存在する障害物を含む対象物の存在及びその存在位置を検出する。特に限定されないが、検出装置230はカメラ231を含む。カメラ231は、例えばCCD等の撮像素子を備える撮像装置である。カメラ231は、赤外線カメラ、ステレオカメラでもよい。カメラ231は車両の所定の位置に設置され、車両の周囲の対象物を撮像する。車両の周囲は、車両の前方、後方、前方側方、後方側方を含む。対象物は、路面に表記された停止線などの二次元の標識を含む。対象物は三次元の物体を含む。対象物は、標識などの静止物を含む。対象物は、歩行者、二輪車、四輪車(他車両)などの移動体を含む。対象物は、ガードレール、中央分離帯、縁石などの道路構造物を含む。
検出装置230は、画像データを解析し、その解析結果に基づいて対象物の種別を識別してもよい。検出装置230は、パターンマッチング技術などを用いて、画像データに含まれる対象物が、車両であるか、歩行者であるか、標識であるか否かを識別する。検出装置230は、取得した画像データを処理し、車両の周囲に存在する対象物の位置に基づいて、車両から対象物までの距離を取得する。検出装置230は、車両の周囲に存在する対象物の位置及び時間に基づいて、車両が対象物に到達する時間を取得する。
なお、検出装置230は、レーダー装置232を用いてもよい。レーダー装置232としては、ミリ波レーダー、レーザーレーダー、超音波レーダー、レーザーレンジファインダーなどの出願時に知られた方式のものを用いることができる。検出装置230は、レーダー装置232の受信信号に基づいて対象物の存否、対象物の位置、対象物までの距離を検出する。検出装置230は、レーザーレーダーで取得した点群情報のクラスタリング結果に基づいて、対象物の存否、対象物の位置、対象物までの距離を検出する。
検出装置230は、通信装置233を介して外部の装置から検出情報を取得してもよい。通信装置233が他車両と車両とが車車間通信をすることが可能であれば、検出装置230は、他車両の車速センサが検出した他車両の車速、加速度を、他車両が存在する旨を対象物情報として取得してもよい。もちろん、検出装置230は、高度道路交通システム(Intelligent Transport Systems:ITS)の外部装置から通信装置233を介して、他車両の位置、速度、加速度を含む対象物情報を取得することもできる。検出装置230は、車両近傍の情報は車載装置200により取得し、車両から所定距離以上の遠い領域の情報は路側に設けられた外部装置から通信装置233を介して取得してもよい。
検出装置230は、検出結果をプロセッサ11へ逐次出力する。
上述した検出情報の取得、すなわち検出処理は、所定の検出条件に基づいて実行される。検出条件は、地点ごとに設定可能な条件である。プロセッサ11は、検出条件を演算し、検出装置230に設定を指令する。
検出装置230は、地点ごとに検出条件の設定が可能である。地点は事象において定義された地点(位置情報)であってもよいし、第1経路上の任意の地点であってもよい。プロセッサ11は、設定すべき検出条件に地点の情報を含める。
本実施形態の車載装置200は、レーンキープ装置240を備える。レーンキープ装置240は、カメラ241、道路情報242を備える。カメラ241は、検出装置のカメラ231を共用してもよい。道路情報242は、ナビゲーション装置の道路情報223を共用してもよい。レーンキープ装置240は、カメラ241の撮像画像から車両が走行する第1経路の車線(レーン)を検出する。レーンキープ装置240は、車線のレーンマーカの位置と車両の位置とが所定の関係を維持するように車両の動きを制御する車線逸脱防止機能(レーンキープサポート機能)を備える。運転制御装置100は車線の中央を車両が走行するように、車両の動きを制御する。なお、レーンマーカは、レーンを規定する機能を有するものであれば限定されず、路面に描かれた線図であってもよいし、レーンの間に存在する植栽であってもよいし、レーンの路肩側に存在するガードレール、縁石、歩道、二輪車専用道路などの道路構造物であってもよい。また、レーンマーカは、レーンの路肩側に存在する看板、標識、店舗、街路樹などの不動の物体であってもよい。
後述するプロセッサ11は、検出装置230により検出された対象物を、事象及び/又は経路に対応づけて記憶する。プロセッサ11は、事象の所定距離以内に存在し、事象において遭遇する可能性のある対象物を、その事象に対応づけて記憶する。プロセッサ11は、事象において遭遇する対象物を経路に対応づけて記憶する。プロセッサ11は、どの経路のどの位置に対象物が存在するかを把握する。これにより、事象において車両が遭遇する対象物を迅速に判断できる。一の事象に対応づけられる対象物は一つであってもよいし、複数であってもよい。場所として特定された事象において車両と遭遇すると判断された対象物は、共通の事象に対応づけられる。例えば、一つの事象として定義される横断歩道に複数の歩行者が存在する場合には、各歩行者は横断歩道の事象に対応づけられる。各歩行者は独立の対象物として対応づけられてもよいし、位置及び速度が共通する(所定値域内である)一群の対象物として対応づけられてもよい。
車載装置200は、出力装置250を備える。出力装置250は、ディスプレイ251、スピーカ252を備える。出力装置250は、運転制御に関する各種の情報をユーザ又は周囲の車両の乗員に向けて出力する。出力装置250は、立案された運転行動計画、その運転行動計画に基づく運転制御に関する情報を出力する。第1経路(目標経路)上を車両に走行させる制御情報に応じた情報として、操舵操作や加減速が実行されることをディスプレイ251、スピーカ252を介して、車両の乗員に予め知らせる。また、これらの運転制御に関する情報を車室外ランプ、車室内ランプを介して、車両の乗員又は他車両の乗員に予め知らせてもよい。また、出力装置250は、通信装置を介して、高度道路交通システムなどの外部装置に運転制御に関する各種の情報を出力してもよい。
次に、運転制御装置100について説明する。
運転制御装置100は、制御装置10と、出力装置20と、通信装置30を備える。出力装置20は、先述した車載装置200の出力装置250と同様の機能を有する。ディスプレイ251、スピーカ252を、出力装置20の構成として用いてもよい。制御装置10と、出力装置20とは、有線又は無線の通信回線を介して互いに情報の授受が可能である。通信装置30は、車載装置200との情報授受、運転制御装置100内部の情報授受、外部装置と運転制御システム1との情報授受を行う。
まず、制御装置10について説明する。
制御装置10は、プロセッサ11を備える。プロセッサ11は、車両の運転計画の立案を含む運転制御処理を行う演算装置である。具体的に、プロセッサ11は、運転計画の立案を含む運転制御処理を実行させるプログラムが格納されたROM(Read Only Memory)と、このROMに格納されたプログラムを実行することで、制御装置10として機能する動作回路としてのCPU(Central Processing Unit)と、アクセス可能な記憶装置として機能するRAM(Random Access Memory)と、を備えるコンピュータである。
本実施形態に係るプロセッサ11は、以下の方法に係る処理を実行する。
(1)車両の周囲の検出情報を取得する、
(2)検出情報に基づいて車両が遭遇する事象を抽出する、
(3)抽出された複数の事象を車両が遭遇する順序に沿って並べ替え、
(4)事象において取得された検出情報に基づいて運転行動を判断する、
(5)運転行動が事象ごとに規定された一連の運転計画を立案する、
(6)運転計画に従う運転制御命令を車両に実行させる。
さらに、プロセッサ11は、
(7)先に遭遇する第1事象について規定された運転行動の内容に基づいて、第1事象の後に遭遇する一又は複数の第2事象に関する第2検出条件を決定する、処理を実行する。
プロセッサ11は、運転計画の立案/再立案機能を実現する第1ブロックと、運転計画の実行機能を実現する第2ブロックと、実行中の運転計画の運転行動の内容又はその変化に応じて、検出条件を設定する設定機能を実現する第3ブロックとを有する。プロセッサ11は、上記各機能を実現するため、又は各処理を実行するためのソフトウェアと、上述したハードウェアとの協働により各機能を実行する。
まず、図2Aに基づいて、本実施形態に係るプロセッサ11が実行する運転計画の立案処理について説明する。運転計画の立案処理は、運転制御システム1が実行する基本的な処理である。運転計画の立案処理は、車両が走行する第1経路の算出処理、第1経路を走行する際に遭遇する事象の抽出処理、事象における運転行動の決定処理、各事象と運転行動が対応付けられた運転計画の立案処理とを含む。
まず、第1経路の算出処理について説明する。
プロセッサ11は、車両の走行中又は走行が予定されている経路(第1経路と記すこともある)を算出する。プロセッサ11は、第1経路を算出するために、自車情報を取得する。プロセッサ11は、位置検出装置221から車両の現在位置を取得する。プロセッサ11は、地図情報222を参照し、取得した現在位置、進行方向を用いて第1経路を算出する。プロセッサ11は、ナビゲーション装置220が求めた車両の走行予定経路を第1経路として取得してもよい。プロセッサ11は、ナビゲーション装置220が求めた、現在位置から目的地に至るまでの案内経路を第1経路として取得してもよい。車両の経路の算出処理は、本願出願時において知られた手法を適宜に用いることができる。
事象の抽出処理について説明する。
プロセッサ11は、第1経路を走行する車両が遭遇する事象を取得(検出/抽出)する。本実施形態における事象(イベント)とは、運転制御の判断処理のトリガとなる事物(事柄/物体の存在)である。実行される運転制御とは、車両の加減速、車両の操舵を含む。つまり、事象(イベント)とは、車両の加減速や操舵を実行せしめる原因となるものである。事象は、第1経路上の交差点、第1経路上の停止線、第1経路上の横断歩道、第1経路を走行する車両の周囲の対象物である。対象物は、平面/立体の交通標識、歩行者、二輪車、四輪車などの移動体、ガードレール、中央分離帯、縁石などの道路構造物を含む。プロセッサ11は事象(イベント)の位置を特定する。
プロセッサ11は、地図情報222を参照し、車両の走行中又は走行が予定されている第1経路と交点を有する他の経路を抽出する。第1経路と交点を有する経路とは、第1経路と交わる経路、第1経路に流入する経路、第1経路から流入する経路、第1経路と交差する経路を含む。他の経路が検出された場合には、その他の経路との交点が、第1経路の交差点であり、事象として取得される。プロセッサ11は、交通規則情報224を参照して、第1経路上の交通標識の存在及び位置を取得する。交通規則情報224は、一時停止位置、進入禁止、一方通行などの情報がリンク(経路)や位置情報に対応づけられた情報である。プロセッサ11は、停止の交通規則を事象として認識する。プロセッサ11は、停止が定義されている位置を、車両が事象と遭遇する位置として抽出する。抽出された事象の位置は、経路(リンクを含む)に対応づけられる。同様に、プロセッサ11は、進入禁止の交通規則を事象として認識する。プロセッサ11は、進入禁止が定義されている位置よりも上流側の位置(走行方向の上流側)を、車両が事象と遭遇する位置として抽出する。抽出された事象の位置は、経路(リンクを含む)に対応づけられる。交通規則情報224は、信号機が示す交通信号を含む。このとき、地図情報222、道路情報223を参照してもよい。
また、プロセッサ11は、検出装置230の検出情報に基づいて、第1経路を走行する車両が遭遇する動的な事象を抽出する。検出情報に基づいて検出される事象の情報は、第1経路上の対象物の存在及び位置を含んでもよい。プロセッサ11は、検出装置230により検出された対象物(歩行者、他車両、道路構造物などを含む物体、いわゆる障害物)が存在することを、車両が遭遇する事象として認識する。プロセッサ11は、車両と検出された対象物との距離が所定値未満であるときに、その対象物の存在を事象として抽出するようにしてもよい。プロセッサ11は、車両と検出された対象物とが接触するまでの予測時間が所定値未満であるときに、その対象物の存在を事象として抽出するようにしてもよい。
プロセッサ11は、対象物の位置情報を用いて、第1経路を走行する車両が遭遇する事象を抽出する。対象物には、工事現場、故障車、回避領域などの一時的に通行を規制する対象を含む。この種の対象物の情報は、道路情報223に含めてもよい。対象物が存在する位置の情報は、ITSなどの路側の情報提供装置から受信してもよい。
プロセッサ11は、検出装置230の出力結果に基づいて、第1経路上の障害物を含む対象物の存在及び位置を取得する。プロセッサ11は、道路情報223を参照して、第1経路上の道路構造物の存在及び位置を取得する。このとき、地図情報222、道路情報223を参照してもよい。
プロセッサ11は、取得した事象の情報(存在及び位置)と車両との関係に基づいて第1経路を走行するための第1運転計画を立案する。第1運転計画の立案は、所定周期で行ってもよいし、車両と交差点(事象)との距離が所定距離未満となったタイミングで行ってもよい。
プロセッサ11は、抽出された複数の事象との遭遇位置を、車両の経路に対応づける。プロセッサ11は、抽出された複数の事象を車両が遭遇する順序に沿って並べ替える。プロセッサ11は、第1経路を走行する車両の位置の遷移と事象の位置とから、遭遇する事象の順序を求め、事象を車両が遭遇する順序に沿って並べ替える。この事象を遭遇する時系列に並べた情報は、後述する出力装置20を介してユーザに提示してもよい。
続いて、プロセッサ11は、経路を走行する車両の運転行動を計画する。プロセッサ11は、車両が第1経路を走行する際に経時的に遭遇する複数の事象と車両との関係(評価結果)を用いて、車両が第1経路を走行する際の運転計画を立案する。プロセッサ11は、検出装置230により検出された対象物の存在を考慮して運転計画を立案する。
ちなみに、プロセッサ11は、複数の事象を車両が遭遇する順序に沿って並べ替え、事象ごとに運転行動が規定された一連の運転計画に従う制御指令を作成する。このような一次元マップ(ODSM:One Dimensional Situation Map)を用いた手法では、上流側又は下流側の事象の運転行動が、下流側又は上流側の事象の運転行動に影響を与える。例えば、一度決定された一連の運転計画において、いずれかの運転行動が、新たな対象物(他車両)の出現により変化すると、他の運転行動も影響を受ける。一の事象における運転行動の変化は、車両の事象への到達時間を変化させるため、経時的に並べられた各事象に到達するタイミングに影響を与える。事象への到達タイミングが変化すると、対象物の移動量も変化するため各事象における状況も変化する。例えば、上流側の事象の運転行動が停止である場合には、下流側の事象の運転行動にかかわらず車両は減速させられる。さらに、下流側の事象の運転行動が停止である場合には、上流側の事象の運転行動が進行であっても、車両は少なくとも減速が求められる。車速が低速となり、減速による事象への到達時間の延長は、遭遇する事象における状況の変化をもたらすため、上流側の運転行動も影響を受ける。このような技術的な特徴のある運転計画においては、時系列に並べられた各運転行動の内容/その変化に対応することが求められるという独特の課題がある。これに対し、本実施形態では、時系列に並べられた各運転行動の内容に応じて検出条件の適正化を実行する。
プロセッサ11は、抽出した各事象の種類(交差点、交通規則、対象物)と、事象との位置及び位置の変化(距離、接触に至る時間、接近速度、所定時間後の距離)、事象の内容(交通規則の内容、対象物の属性)、等を評価する。プロセッサ11は、車速センサ262から取得した車両の車速を用いて、事象との距離及び距離の変化を求める。
事象が交通規則である場合には、プロセッサ11は、交通規則情報224、地図情報222、道路情報223、検出装置230の検出結果の一つ以上を参照し、その交通規則の種類、位置/位置の変化、内容を読み込む。事象が信号機である場合には、プロセッサ11は、検出装置230の信号認識機能の認識結果に基づいて、信号機が示す交通規則が進行/注意/停止のいずれであるかを認識する。プロセッサ11は、通信装置30を介して取得した外部のITSが送信する信号情報に基づいて、信号機が示す交通規則を認識してもよい。事象が停止線、一時停止線、停止禁止エリア、車線変更禁止などの交通標識である場合には、プロセッサ11は、交通規則情報224、道路情報223、地図情報222を参照して、検出装置230が検出した交通標識の位置、内容を認識する。
事象が歩行者、他車両、道路構造物などの対象物である場合には、プロセッサ11は、検出装置230が検出した対象物の位置、移動速度に基づいて、車両と対象物の種類、位置/位置の変化、内容を求める。
プロセッサ11は、抽出された複数の事象に対してそれぞれ一つの運転行動を決定する。決定される行動は、運転に関する進行行動と停止行動とを含む。プロセッサ11は、各事象に対して、進行行動又は停止行動の何れか一方を決定する。事象が交通規則であり、その交通規則が停止を求めるものである場合には、プロセッサ11は、その事象に対する運転行動を「停止」と決定する。他方、その交通規則が通過を許可するものである場合には、プロセッサ11は、その事象に対する運転行動を「進行」と決定する。事象が対象物であり、その対象物との距離が所定値未満、距離の変化が所定値以上、接触までの時間が所定値未満の何れかである場合には、プロセッサ11は、その事象に対する運転行動を「停止」と決定する。他方、対象物との距離が所定値以上、距離の変化が所定値未満、接触までの時間が所定値以上の何れかである場合には、プロセッサ11は、その事象に対する運転行動を「進行」と決定する。プロセッサ11は、これら複数の事象に対して決定された各行動の内容に基づいて、一連の運転計画を立案する。
図2Aに基づいて、プロセッサ11の運転行動の決定を含む運転計画の立案手法の一例を説明する。プロセッサ11は、車両V1が第1経路RT1を走行する際に遭遇する事象に対してとるべき運転行動を判断する。プロセッサ11は、車両V1の目的地を考慮して、車両が走行する経路を算出する。算出された経路は、本実施形態における第1経路RT1である。図2Aに示す第1経路RT1を例に、第1経路RT1を走行する際の運転計画の立案について説明する。第1経路RT1において、車両V1は矢印Fで示す方向に走行し、停止線ST1、信号SG1、横断歩道CR1を通過し、交差点P内で右折する。この第1経路RT1を走行する際に車両V1が遭遇する事象は、停止線ST1、信号SG1、横断歩道CR1、右折車線に進入する際に接近する他車両V2、横断歩道CR4である。プロセッサ11は、一の検出タイミングにおける事象を抽出する。車両V1が遭遇する事象は、刻々に変化するため、タイミングが異なると、対象物の位置、動き(速度等)も変化する。プロセッサ11は、所定周期で刻々に変化する事象に応じて、刻々の運転計画を算出する。プロセッサ11は、車両V1が第1経路上の交差点(他の経路との交点)に所定距離以内に接近したときに運転計画を算出してもよい。
プロセッサ11は、抽出された各事象の種類(交差点、交通規則、対象物)と、事象との位置及び位置の変化(距離、接触に至る時間、接近速度、所定時間後の距離)、事象の内容(交通規則の内容、対象物の属性)を判断する。
プロセッサ11は、車両V1から最も近い事象(停止線ST1)を認識する。プロセッサ11は、停止線ST1が交通規則であり、車両V1からの距離がD1、到達時間がS1であり、停止線ST1において一時停止を求める事象であると判断する。プロセッサ11は、停止線ST1に対応し、車両V1から二番目に近い事象(信号SG1)を認識する。プロセッサ11は、号SG1が交通規則であり、車両V1からの距離がD2、到達時間がS2であり、進行を禁止する(赤色/黄色信号)事象であると判断する。停止線ST1は、車両V1が交差点に進入するときに、信号SG1が停止を指示したときに、車両を信号SG1の上流側で停止させる位置を示す事象である。別々の事象として認識される信号SG1と停止線ST1は交通規則情報224において対応づけられている。停止線ST1の内容は、信号SG1が停止を示す信号(赤色/黄色信号)であるときに「停止」となるが、信号SG1が進行を示す信号(青/緑)であるときに「進行」となる。プロセッサ11は、事象(信号SG1)において進行禁止が指示されていることに基づいて、事象(信号SG1)に対応づけられた事象(停止線ST1)についての運転行動は「停止」となる。停止線ST1と信号SG1は、本例の運転制御においては共通の事象としてとらえることもできる。
プロセッサ11は、車両V1から三番目に近い事象(横断歩道CR1)を認識する。プロセッサ11は、横断歩道CR1が交通規則であり、車両V1からの距離がD2、到達時間がS2であり、進行が許可された(青/緑信号)事象であると判断する。横断歩道の交通規則は、信号が進入禁止を示す場合には「停止」であり、信号が進入許可を示す場合には「進行」である。また横断歩道の交通規則は、横断歩道に歩行者が存在する場合には「停止」であり、横断歩道に歩行者が不在である場合には「進行」である。プロセッサ11は、事象(信号SG1)において進行禁止が指示されているので、事象(横断歩道CR1)は「停止」となる。また、横断歩道CR1を歩行中の歩行者H1が存在する。検出装置230は歩行者H1を検出する。プロセッサ11は、検出装置230の検出結果(歩行者H1の存在)に基づいて、事象(横断歩道CR1)についての運転行動は「停止」となる。
プロセッサ11は、交差点P内で右折する際に、第1経路が別の道路と交差する地点(交差点)を事象として抽出する。プロセッサは、車両V1から四番目に近い事象(交差点MX12)を認識する。プロセッサは、交差点MX12が交差点であり、車両V1からの距離がD3、到達時間がS3であると判断する。また、交差点MX12に接近する他車両V2が存在する。検出装置230は交差点MX12に接近する他車両V2を検出する。検出装置230は車両V1を基準とするTTC(time to collision)が所定時間以内である物体を対象物として認識する。プロセッサ11は、検出装置230の検出結果(他車両V2の存在)に基づいて、事象(交差点MX12)についての運転行動は「停止」となる。
プロセッサ11は、交差点P内で右折後に進入する横断歩道CR4を事象として抽出する。プロセッサ11は、車両V1から五番目に近い事象(横断歩道CR4)を認識する。プロセッサ11は、横断歩道CR4が交通規則であり、車両V1からの距離がD4、到達時間がS4であると判断する。交差点領域から退出する場合には、横断歩道への進入前に停止は求められない。ただし、周囲の対象物の存在については常に配慮する必要がある。当然であるが、横断歩道CR4を通過する際、プロセッサ11は、検出装置230の検出結果を監視し、周囲に対象物が存在しないことを確認する。事象(横断歩道CR4)進入前のタイミングで検出装置230が対象物を検出しないことを条件として、プロセッサ11は、事象(横断歩道CR4)についての運転行動を「進行」と判断する。
プロセッサ11は、車両V1が経時的に遭遇する複数の事象と車両V1との関係に基づいて、各事象に対して進行行動又は停止行動いずれかの行動をそれぞれ決定し、各事象に対して決定された行動の内容を用いて、一連の運転計画を立案する。プロセッサ11は、車両V1が第1経路を走行する際に経時的に遭遇する複数の事象と車両V1との関係を用いて、各事象に関する一連の運転計画を立案する。これにより、最終的な運転計画を立案するまでのプロセスを簡素化できる。必要な事象を考慮した精度の高い運転計画を立案しつつ、演算負荷の低減を図ることができる。
上述したとおり、事象の状態の変化に伴い、事象と車両V1との関係は刻々に変化する。事象の状態が変化すれば、運転行動も変化する。プロセッサ11は、継続的に(所定周期で)各事象と車両V1との関係を用いて、第1経路を走行する車両V1の運転計画を立案する。
運転制御装置100は、立案した運転計画をユーザに提示する。出力装置20は、プロセッサ11により抽出され、遭遇する順序に沿って並べられた事象を表示する。出力装置20は、ディスプレイ251を用いて、運転計画に関する情報を表示する。出力装置20は、並び替えられた複数の事象を、スピーカ252を用いて音声出力してもよい。
図2Bは、事象を経時的に示す表示例である。矢印Tは、第1経路における車両V1の進行方向を示す。出力装置20は、抽出された事象、つまり、停止線ST1及び信号SG1、横断歩道CR1、交差点MX12、及び横断歩道CR4を、車両V1が遭遇する順に、時間軸である矢印Tに沿って表示する。事象を示す情報は、記号であってもよいし、テキスト情報であってもよいし、抽象的なマークであってもよい。彩色、大きさ等は任意に決定できる。
出力装置20は、プロセッサ11により決定された各事象の運転行動を、各事象に対応づけて表示する。図2Bに示す情報VWにおいては、矢印Tに沿う位置が各事象と共通するように、各事象の下にその事象の運転行動を表示する。運転行動を示す情報は、記号であってもよいし、テキスト情報であってもよいし、抽象的なマークであってもよい。彩色、大きさ等は任意に決定できる。
出力装置20は、事象が、経路の交点、交通規則上の停止位置、道路構造物などの静止物、歩行者、他車両などの移動体を含む場合であっても、抽出された複数の事象に含まれる静止物と移動体を、車両V1が遭遇する順序という共通の時間軸に沿って並べ替える。他車両には、後方から接近する他車両も含まれる。
このように、第1経路を走行する車両V1が遭遇する事象を、車両V1が遭遇する順序に沿って並べて表示することにより、車両V1のドライバは、どのような事象に、どのような順序で遭遇し、どのような運転行動をとるのかを、視覚的に認識できる。
続いて、本実施形態の運転制御システム1の処理手順を、図3のフローチャートに基づいて説明する。なお、各ステップでの処理の概要は、上述したとおりである。ここでは処理の流れを中心に説明する。
まず、ステップS1において、プロセッサ11は、制御対象となる車両の車両情報を取得する。車両情報は、現在位置、進行方向、速度、加速度、制動量、操舵量、操舵速度、操舵加速度、などの車両の運転に関する情報と、車両の諸元情報、車両の性能情報を含む。車両情報は車載装置200から取得する。
ステップS2において、プロセッサ11は、検出情報を取得する。検出情報は事象の有無、事象の位置を含む。事象の位置は、交差点、対象物などの運転制御の判断処理のトリガとなる事物の位置である。検出情報は、車両の周囲の物体の存在の有無、対象物の属性(静止物又は移動体)、対象物の位置、対象物の速度・加速度、対象物の進行方向を含む。検出情報は、検出装置230、ナビゲーション装置220を含む車載装置200から取得できる。
ステップS3において、プロセッサ11は、車両V1がこれから遭遇する直近のシーンに変更があるか判断する。シーンはこれから通過する交差点などの場面である。例えば通過する交差点がシーンである場合には、シーンは、交差点侵入から、他の経路との交差、交差点退出までの事象を含む。シーンは複数の事象を含む。遭遇するシーンは、事象に応じた一群の制御命令が適用される単位としても定義できる。プロセッサ11は、走行経路に変更がないこと、運転制御の対象であるシーンを通過したか否かを判断する。新たな(次の)シーンの設定の要否を判断するためである。プロセッサ11は、既に計算された経路上に車両の現在位置が属している場合には、走行経路に変更がないと判断する。プロセッサ11は、既に計算された経路上に車両の現在位置が属していない場合には、走行経路に変更があったと判断する。プロセッサ11は、直前に通過するシーンとして設定された領域に車両の現在位置が属していない場合には、シーンを通過したと判断する。プロセッサ11は、直前に通過するシーンとして設定された領域に車両V1の現在位置が属している場合には、シーンを通過していないと判断する。シーンを通過した場合には、次のシーン又は事象についての運転計画の立案、実行を繰り返す。
プロセッサ11は、ステップS3において、走行経路が変更された場合又はシーンを通過した場合には、シーンに変更があると判断し、S4〜S9の処理を実行する。プロセッサ11は、走行経路が変更された場合又はシーンを通過した場合には、シーンに変更があると判断し、S4〜S9の処理を実行する。走行経路が変更されておらず、かつシーンを通過していない場合には、シーンに変更が無いと判断し、S11に進む。
ステップS4において、プロセッサ11は、車両V1が走行する第1経路を算出する。第1経路は、ナビゲーション装置220が算出したものを利用してもよい。第1経路は、道路識別子、車線識別子、レーン識別子、リンク識別子により特定される。これらの車線識別子、レーン識別子、リンク識別子は、地図情報222、道路情報223において定義される。
ステップS5において、プロセッサ11は、第1経路を走行する車両V1が遭遇するシーンを設定する。シーンは、第1経路と他の経路との交点が存在する地点を含む領域である。第1経路との交点の態様は限定されることなく、合流、分岐、交差、T字交差、隣接のいずれでもよい。シーンは、交通規則情報224に従い第1経路上において停止が求められる地点を含む領域である。プロセッサ11は、地図情報222、道路情報223、交通規則情報224を参照して、車両V1が事象に遭遇する可能性の高いシーンを領域R1として設定する(図2参照)。車両V1が遭遇するシーンとしては、例えば、交差点の近傍領域、車線の合流地点の近傍領域、横断歩道の近傍領域、停止線の近傍領域、踏切の近傍領域、工事現場の近傍領域などである。
ステップS6において、プロセッサ11は、第1経路と交点を有する第2経路を抽出する。プロセッサ11は、地図情報222、道路情報223、を参照して、第1経路と交点を有する第2経路を抽出する。プロセッサ11は、地図情報222において定義されたリンク情報(ノード情報)を参照する。複数の経路が交わる場所では、リンク情報(ノード情報)が他の複数のリンクに接続される。プロセッサ11は、リンク情報(ノード情報)の接続状況から第1経路と交わる第2経路を抽出する。
ステップS7において、プロセッサ11は、設定されたシーンにおいて、車両V1が遭遇する事象を抽出する。プロセッサ11は、第1経路と第2経路との交点を事象として抽出する。ちなみに、経路の合流地点においては、複数のリンクが一つのリンクに接続される。交差点においては、交差点への入口付近が車線の分岐地点に対応し、交差点の出口付近が車線の合流地点に対応する。このように、一つのリンクが複数のリンクに接続されている地点は、交差点の出口側において第1経路と第2経路とが交わる事象として抽出できる。つまり、一つのリンクが複数のリンクに接続されている地点の存在を検出することによって交差点の出口における第2経路を検出できる。また、横断歩道にもリンク情報が定義されており、第1経路のリンクと横断歩道のリンクの交差判定を行うことにより、第1経路と交わる横断歩道を第2経路として検出できる。プロセッサ11は、交通規則情報224に従い第1経路上において一時停止が求められる事物を事象として抽出する。
抽出した事象の位置は、経路と対応づけて記憶する。抽出した事象の位置を地図情報222、道路情報223に対応づけて記憶してもよい。後に行われる運転計画の立案においては、抽出した事象(事象の位置)ごとに運転行動が決定される。
ステップS8において、プロセッサ11は、各事象に対する運転行動をそれぞれ決定する。運転行動は「停止」「進行」を含む。事象が進行を禁じている場所(一時停止線、停止信号)などである場合には、その事象の運転行動は「停止」となる。また、事象において対象物と接触する可能性が高い場合には、その事象の運転行動も「停止」となる。他方、事象が進行を許可する場所(進行信号)などである場合には、その事象の運転行動は「進行」となる。また、事象において対象物と接触する可能性が低い場合には、その事象の運転行動も「進行」となる。接触の可能性は、車両が事象に到達する時間と、対象物が事象に到達する時間との時間差に基づいて判断する。
ステップS9において、プロセッサ11は、抽出した複数の事象を、車両V1が遭遇する順序に従い並び替える。出力装置20は、並び替えられた複数の事象をディスプレイ251に表示する(図2B参照)。出力装置20は、並び替えられた複数の事象を、スピーカ252を用いて音声出力してもよい。この表示は運転計画立案後に行ってもよい。
ステップS11において、プロセッサ11は、新たに取得した検出情報を検証する。走行車両の周囲の状況は刻々と変化する。車両自体が動くこと、他車両との位置関係が変化すること、歩行者の位置が変化すること、新たな対象物が現れること、位置の変化により検出精度が変化することなど、周囲の状況が一定となることはない。つまり、ステップS2において取得した検出情報に基づいて抽出された事象の存在、事象の有無は、逐次再検討されなければならない。ステップS11で検証する検出情報は、ステップS2で取得した検出情報よりも後のタイミングで取得された検出情報である。プロセッサ11は、新たな検出情報に基づいて、第1経路を走行する車両が遭遇する対象物を抽出する。プロセッサ11は、ステップS2で得た対象物情報のうち、第1経路と交差する第2経路に存在する対象物の情報を抽出する。
ステップ12において、プロセッサ11は、新たに検出された対象物と事象を対応づける。事象としての横断歩道と対象物としての歩行者とを対応づけてもよいし、第2経路との交点を事象とし、第2経路を走行する他車両を対応づけてもよい。第1経路に存在する対象物を事象として定義してもよい。
ステップS13において、プロセッサ11は、新たに検出された事象を考慮して、事象ごとに運転行動を決定する。運転行動は、上述したとおり、事象における交通規則、車両と対象物との接触の可能性に基づいて決定する。接触の可能性は、車両と対象物との距離又は両者が接触するまでの時間に基づいて判断される。両者が接触する時間は、車両と対象物の速度を用いて算出する。接触の可能性は、車両と対象物とが事象に到達する時間に基づいて算出する。事象における接触の可能性に基づいて、事象における運転行動を判断する。
ステップS11〜ステップS13の処理は、所定周期で行われることが好ましい。条件によっては、ステップS8からステップS14へスキップすることも不可能ではない。
車両が事象に到達するタイミングと、対象物が事象に到達するタイミングとが所定時間以上である場合には、接触の可能性は低いため、その事象には運転行動「進行」が規定される。他方、車両が事象に到達するタイミングと、対象物が事象に到達するタイミングとが所定時間未満である場合には、接触の可能性が高いため、その事象には運転行動「停止」が規定される。距離についても同様に、事象に到達する車両と対象物との距離が所定距離以上である場合には、接触の可能性は低いため、その事象には運転行動「進行」が規定される。他方、事象に到達する車両と対象物との距離が所定距離未満である場合には、接触の可能性が高いため、その事象には運転行動「停止」が規定される。事象が対象物である場合には、車両と対象物との位置関係に基づいて、その接触の可能性を判断する。
プロセッサ11は、検出情報又は検出情報の経時的変化に基づいて対象物の動きを判断する。この判断において、プロセッサ11は、対象物の動く方向、対象物の速度を仮定して、対象物を車両又は事象との位置関係を予測する。対象物の移動方向の自由度(分散値)は、道路を走行する車両、二輪車、歩行者などの対象物の属性に応じて異なる。プロセッサ11は、撮像画像などから分析した対象物の属性に基づいて、対象物の移動方向を予測し、予測された移動方向と車両の存在方向が一致する確率を算出する。対象物の移動方向の絞り込み、その移動方向と車両の存在方向の一致度の閾値を変更することにより、予測された移動方向と車両の存在方向が一致する確率の値の高低をコントロールできる。
対象物の予測速度の範囲(分散値)は、道路を走行する車両、二輪車、歩行者などの対象物の属性に応じて異なる。プロセッサ11は、対象物の予測速度の範囲に応じて対象物が事象に到達する時間を算出し、車両情報に基づいて算出された車両が事象に到達する時間と比較して、車両と対象物とが事象に到達する時間差が所定時間以内である確率を算出する。対象物の予測速度の範囲の絞り込み、時間差を評価する閾値を変更することにより、車両と対象物とが略同時に事象に到達する確率の値の高低をコントロールできる。
プロセッサ11は、撮像画像などから分析した対象物の属性に基づいて対象物の進行方向と速度を予測し、予測される速度で移動する車両と接触する確率を算出する。この車両と接触する確率は、対象物の挙動(進行方向、速度等)に係数を乗じて算出される。プロセッサ11は、この確率が閾値としての所定確率以上であるときには、車両と接触する可能性のある注目するべき対象物として処理し、確率が所定確率未満であるときには、車両と接触しない対象物として処理する。プロセッサ11は、対象物が車両へ向って移動する確率、対象物の予測速度の範囲(分散値)、対象物を評価する閾値を調節することにより検出条件を変更する。対象物が車両へ向って移動する確率を高くすること、対象物の予測速度の範囲を広くすること、又は対象物を評価する閾値を低く変更することにより、対象物が車両に接触すると判断される確率が高い検出条件を設定できる。
プロセッサ11は、車両の周囲の対象物の挙動により、対象物が車両と接触する確率を算出し、対象物が車両と接触する確率が予め定めた閾値より高い場合に、対象物を注意対象物として認識するために、閾値を検出条件として決定する。
プロセッサ11は、車両の周囲の対象物の挙動により、対象物が車両と接触する確率を算出し、対象物が車両と接触する確率が予め定めた閾値より高い場合に、対象物を注意対象物として認識するという、確率の算出方法を検出条件として決定する。
本実施形態のプロセッサ11は、事象における運転行動の内容に応じて、対象物と車両とが接触する確率及びその閾値を設定する。プロセッサ11は、検出情報の経時的な変化や対象物の属性などに基づいて判断された対象物の移動方向や移動速度を、運転行動の内容に応じて調節(補正)する。具体的な手法については、後述する。
ステップS14において、プロセッサ11は、運転行動が事象ごとに規定された運転計画を立案する。プロセッサ11は、シーンとして設定された領域Q1に属する複数の事象のそれぞれに運転行動が対応づけられた運転計画を立案する。本例の運転計画は、抽出された複数の事象を車両が遭遇する順序に沿って並べ替え、事象ごとに運転行動が規定された一連の命令群である。運転計画の単位は特に限定されない。本例では交差点に遭遇するシーンを運転計画の対象としたが、目的地に至るまでの運転計画を暫定的に作成してもよいし、所定数の事象を単位として運転計画を立案してもよい。
ステップS15において、プロセッサ11は、事象における運転行動の内容に基づいて、検出条件を設定する。プロセッサ11は、決定された検出条件に従う検出処理を車載装置に実行させる。本実施形態における検出条件は、地点ごとに設定可能である。地点ごとに設定できるので、地点が特定される事象ごとに検出条件を設定できる。図4は地点ごとに検出条件が設定されることを説明するための概念図である。図4に示すように、制御対象となる車両V1が進行する第1経路RT1に設定された各地点P1〜P6について、それぞれの検出条件R1〜R6を設定できる。検出条件R1〜R6は、共通であってもよいし、異なる条件であってもよい。すなわち、ある地点では広い検出範囲を設定し、ある地点では狭い検出範囲を設定することができる。検出条件を含む設定命令は、検出範囲(走行方向に沿う距離、車幅方向に沿う距離、高さ、スキャン範囲、撮像画角、焦点距離)、適用事象(適用位置)、又は適用タイミング(通過地点、時刻)を含ませることができる。
プロセッサ11は、車両が先に遭遇する第1事象について規定された運転行動の内容に基づいて、第1事象の後に遭遇する一又は複数の第2事象に関する第2検出条件を決定し、現在適用されている第1検出条件に代えて設定する。第2事象は、第1事象の次に遭遇する事象であってもよい。第2事象は、第1事象の後に引き続き遭遇する複数の事象であってもよい。
プロセッサ11は、第1事象PAの上流側に区間OVAを定義し、区間OVAに属する位置に存在する際に取得した第1事象について規定された運転行動の内容に基づいて、次に遭遇する第2事象に関する第2検出条件を決定するようにしてもよい。区間OVAは、事象を基準として上流側(車両側)の第1所定距離の第1地点から第2距離の第2地点までの間の区間として定義できる。第1地点を事象の位置としてもよい。
プロセッサ11は、複数の事象を車両が遭遇する順序に沿って並べ替え、事象ごとに運転行動が規定された一連の運転計画に従う制御指令を作成する。先述したとおり、このような一次元マップを用いた手法では、上流側又は下流側の事象の運転行動が、下流側又は上流側の事象の運転行動に影響を与える。例えば、下流側の事象の運転行動が停止である場合には、上流側の事象の運転行動が進行であっても、減速による到達時間の延長により状況の変化が起こる。上流側の事象の運転行動が停止である場合には、下流側の運転行動にかかわらず減速させられるので、事象への到達時間は遅延する。このとき、車両は低速走行である。
プロセッサ11は、相対的に上流側の事象における運転行動に基づいて、次に遭遇する事象の検出条件を設定する。これにより、直近の事象の運転行動に応じて、車両が次に遭遇する事象の検出条件を設定することができるので、先に遭遇する事象の運転行動に影響を受けた次の事象の運転行動に適した検出条件を設定できる。適切な検出条件に従う検出情報を用いて運転行動及び運転計画を立案できるので、運転計画の成功率(完遂率)を高めることができる。
本処理において、プロセッサ11は、車両が先に遭遇する第1事象における運転行動が停止から進行に切り替わったタイミングで、第2検出条件を設定する。第1事象が進行である場合には、次の第2事象までの到着時間は短いことが確定するので、このタイミングで第2検出条件を適用することにより、状況に適した検出条件を状況が確定したタイミングで適用できる。適切な検出条件が適切なタイミングで設定されるので、必要な情報のみを取得し、不要な情報を取得しないようにすることができる。これにより、事象を含むシーンを通過する際の自動運転時の演算負荷を低減させることができる。
検出条件のファクタについて説明する。
検出条件のファクタは、(1)検出範囲、(2)対象物との接触確率の算出方法、(3)抽出する対象物の絞り込み、を含む。プロセッサ11は、検出条件のファクタを指定して、検出装置230における検出条件のファクタを変更させる。各ファクタについて説明する。
(1)「検出範囲」は、検出条件において指定される検出領域の広さ(面積)、長さ(進行方向に沿う長さ)、幅(車幅方向に沿う長さ)、高さ(走行面に対して略鉛直方向の長さ)、スキャン範囲(角度)、画角、又は焦点距離を含む。
(2)「対象物との接触確率の算出方法」は、検出条件において指定される、車両と接触する対象物の存在を判断する際の対象物の移動方向、対象物の速度、対象物の移動範囲の設定条件である。先述したように、対象物の移動方向、対象物の速度、対象物の移動範囲は、対象物の属性によって異なる。移動方向の自由度が高い歩行者は、車両に向かって移動するか車両から離隔する方向に移動するかの判断によって、対象物とするか否かの結論が異なる。プロセッサ11は、所定の確からしさに基づいて設定された規定値としての対象物の移動方向、対象物の速度、対象物の移動範囲、それに係数を用いて、対象物と車両との接触確率を算出する。第1事象における運転行動が進行の場合には停止の場合より係数を低くし、逆に第1事象における運転行動が停止の場合には進行の場合より係数を高くする。本実施形態のプロセッサ11は、対象物が車両に接触する確率が高くなる又は低くなるように、規定値としての対象物の移動方向、対象物の速度、対象物の移動範囲を変更する。また、第1事象における運転行動が進行の場合には停止の場合より高くし、逆に第1事象の運転行動が停止の場合には進行の場合より係数を低くする。これにより、車両と接触する対象物が注意対象物とするか、しないか調整することができるようになる。
(3)「抽出する対象物の絞り込み」は、検出情報に含まれるすべての対象物の中から、車両と接触する可能性の高い対向車や交差車両のみを抽出するという検出条件である。例えば、車両が事象に到達する前に、すでにその事象を通過している対象物は、対象物として抽出しない。
次に、検出条件の決定手法について説明する。検出条件は、事象について規定された運転行動の内容に基づいて決定される。
図5は、図3のステップS15(検出条件の変更)のサブルーチンを示す。
まずは、ステップS21において、検出条件の変更処理の必要性を検討する。プロセッサ11は、検出情報の経時的な変化から求めた対象物の動きの変化量に基づいて、検出条件を現在適用されている第1検出条件から第2検出条件に切り替えるか否かを判断する。プロセッサ11は、対象物の動きの変化量が所定値以上である場合には、ステップS15の検出条件の変更処理を実行し、そうでない場合には、検出条件の変更処理を実行しない。対象物の動きに変化がない場合には、検出条件を変更する必要がないと判断する。例えば、歩行者や他車両などがほとんど存在しない又はその動きが定速であるような状況(場所や時間)においては、検出条件の再設定処理を行わない。他方、横断歩道近くの歩行者が急に走り出したような場合には運転行動が変更されるので、検出条件も見直される。
対象物の動きの変化量が所定値未満である場合には、運転行動の決定が変更される可能性が低い。運転行動の決定が変更されなければ、検出条件の設定も維持される可能性が高い。これにより、検出条件を変更/維持する判断を適切に下せるので、実際の状況に適した運転制御を実行することが可能となる。検出条件が頻繁に変更されることにより乗員に違和感を覚えさせることを抑制できる。
ステップ22において、プロセッサ11は、運転行動が「進行」であるか否かを判断する。「進行」と判断された場合にはステップS23に進む。
ステップS23において、プロセッサ11は、運転行動「進行」に応じて、以下の検出条件A(パターンA)を設定する。本実施形態において、第1検出条件、第2検出条件のいずれもが「検出条件A」と後述する「検出条件B」とを有する。
(1)対象事象への到達時間が相対的に短い対象物を検出できる検出条件
(2)対象物を検出するための検出範囲が相対的に狭い検出条件
(3)対象物が車両に接触すると判断される確率が相対的に低く設定された(低く判断される)検出条件
ステップ22において、運転行動が「進行」ではないと判断された場合には、運転行動は「停止」であり(ステップS24)、ステップS25に進む。
ステップS25において、プロセッサ11は、運転行動が「停止」であると判断されたことに応じて、以下の検出条件B(パターンB)を設定する。
(1)対象事象への到達時間が相対的に長い対象物を検出できる検出条件
(2)対象物を検出するための検出範囲が相対的に広い検出条件
(3)対象物が車両に接触すると判断される確率が相対的に高く設定された(高く判断される)検出条件
検出条件の設定が完了したら、ステップS16に進む。プロセッサ11は、運転計画の立案を行う。ステップS16においては、変更後の検出条件に従って取得された検出情報に基づいて、ステップS11〜S13の処理を行い、新たな運転計画を再立案する。ステップS16において行われる、検出情報の検証、すなわち新たな対象物の抽出、事象への対応づけ、事象についての運転行動の決定は、先に行ったステップS4〜S8、前回行ったステップS11〜S13と同じ処理であってもよいし、異なる処理であってもよい。
運転行動の内容に基づいて検出条件を決定することにより、適切な検出条件を設定できる。運転制御の実行中においては、制御対象となる車両の動きが変化し、周囲の状況も変化する。運転行動に応じた検出条件を設定することにより、運転制御の際に検出すべき対象及び対象の状況変化を正確に把握できる。新たな検出条件においては、運転行動に応じた対象物を検出できるので、実際の状況に沿った適切な運転制御を実行できる。一般に運転経験のある乗員は、状況に応じて視点や視野を変えたり、状況に応じて判断結果を調整したりする。本実施形態では、運転計画において規定された運転行動に応じた検出条件に従って検出情報を取得し、それに基づいて運転計画を設定又は改訂するので、状況の変化を認知している乗員に違和感を覚えさせることを抑制できる。先に規定した運転行動に応じて検出条件を設定する手法によれば、状況の変化に臨機応変に対応する運転計画を立案できるので、交差点などの複雑なシーンをスムーズに通過できる。また、画一的な検出条件を適用するのではなく、運転行動に応じた検出条件を適用するので、適切な検出情報を取得し、適切な情報量の検出情報に基づいて対象物の検出処理等を実行できる。言い換えると、過剰な検出情報を取得することを抑制でき、必要最小限の情報量の検出情報に基づいて対象物の検出処理等を実行できる。適切な検出条件の設定により、システムリソースの効率的活用も実現できる。交差点などの複雑な交通路における自動運転制御技術において、情報処理負荷が膨大である一方で、その処理の遅延は許されず、重要な技術的な課題である。一瞬でも判断が遅れると、交差点内で車両が停止してしまうといった事態が起こる可能性もある。事象における運転行動に応じて検出条件を適宜に設定することにより、情報処理の負荷を低減させ、処理速度の高速化にも寄与できる。
本実施形態では、第1事象の運転行動に基づいて第2事象の第2検出条件を設定するので、上流側の状況の変化に応じた検出条件を求め、それをいち早く下流側の検出処理に反映することができる。これにより、状況に応じた必要な検出情報を取得することができる。
以下、図面に基づいて、具体的に検出条件の設定方法を説明する。運転行動の内容として「進行」は「GO」「丸印」で示し、「停止」は「No GO」「X印」で示す。第1〜第5設定例を示す角都において、車両V1は、第1経路に沿って交差点のシーンQ1を右折する。シーンQ1において、車両V1は、横断歩道を通過(交差)する事象PA、対向車の走行路と交差する事象PB、横断歩道を通過(交差)する事象PCと遭遇する。
<第1設定例>
図6A及び図6Bに基づいて、第1設定例を説明する。図6A及び図6Bに示す事象PA,PB,PCはそれぞれ事象として共通する。
図6Aは、タイミングT0における第2事象PBの検出範囲R0を示す図であり、図6BはタイミングT0よりも後のタイミングT1における第2事象PBの検出範囲R1を示す図である。ここで示す検出範囲R0,R1は、センサ260の検出範囲としてもよく、プロセッサ11が対象物OBを検出する範囲としてもよい。本例では交差点Pの領域Q1を運転制御が実行されるシーンとして説明する。タイミングT0及びT1のいずれにおいても車両V1は事象PAの上流側の所定距離以内である区間OVA内を走行する。タイミングT0及びT1のいずれにおいても、プロセッサ11は、共通の事象PAについての運転行動を算出し、事象PAにおける検出条件を設定する。
図6Aに示すように、制御対象となる車両V1は、交差点Q1を通過する経路RT1を走行する。車両V1は、地点PAに規定された事象PA(地点と同じ符号を付する)を通過する。先に遭遇する事象PAである横断歩道の近傍には、対象物OBAである歩行者M1が存在する。プロセッサ11は、歩行者M1と横断歩道との距離は所定距離以上であると判断し、事象PAにおける運転行動を「進行」と判断する。
図6Bに示すように、制御対象となる車両V1は、経路RT1を進む。プロセッサ11は、経時的に対象物の動きを監視する。タイミングT0においては、対象物としては評価されなかった歩行者M1が移動しており、タイミングT1においては横断歩道に侵入している。プロセッサ11は、歩行者M1と横断歩道との距離は所定距離未満であると判断し、事象PAにおける運転行動を「停止」と判断する。
プロセッサ11は、第1事象PAにおける運転行動が「進行」である場合の第2事象に関する第2検出条件は、第1事象における運転行動が「停止」である場合の第2事象に関する第2検出条件と比較したときに、第2事象PBに到達するまでの到達時間が相対的に短い対象物を検出するパターンAの検出条件とする。車両V1の運転行動が「進行」である場合には、第1事象PA、第2事象PBに到達するまでの時間が短い。このような場合には、車両V1は第2事象PBに短時間で到着する対象物OBを認識できれば十分である。すなわち、車両V1の運転行動が「進行」である場合には、第2事象PBの周囲に存在していても、所定時間以内に第2事象PBへ到着しない位置に存在する対象物OBを除外して検出処理を行う。
対象物OBの到着時間が短いとは、第2事象PBと対象物OBとの距離が短い、又は対象物OBの速度が速いという要因に基づいて判断できる。プロセッサ11は、第1事象PAにおける運転行動が「進行」である場合の第2事象に関する第2検出条件は、第1事象における運転行動が「停止」である場合の第2事象に関する第2検出条件と比較したときに、対象物OBを検出するための検出範囲が相対的に狭い検出条件とする。検出範囲の広狭は、検出領域の面積により評価してもよいし、車両V1の進行方向に沿う長さにより評価してもよいし、車両V1の車幅方向に沿う長さにより評価してもよい。同様の観点から、プロセッサ11は、第1事象PAにおける運転行動が「進行」である場合の第2事象に関する第2検出条件は、第1事象における運転行動が「停止」である場合の第2事象に関する第2検出条件と比較したときに、第2事象PBへの接近速度が相対的に速い対象物OBを抽出する検出条件としてもよい。
プロセッサ11は、対象物OBを検出するための検出範囲が相対的に狭くなる検出条件とするために、車両V1の走行する経路における走行軌跡を調整する。プロセッサ11は、第1事象における運転行動が進行である場合における第2事象における第2検出条件は、第1事象における運転行動が停止である場合における第2事象における第2検出条件と比較したときに、対象物を検出するための検出範囲が相対的に狭くなるように、車両の走行軌跡を変更させる。
走行中における検出範囲は死角(オクルージョン)を含むことがある。死角は対象物を検出できないから、実施的には検出範囲とは言えず、実質的な検出範囲は狭い。プロセッサ11は、事象における運転行動が進行である場合において、オクルージョンを含む場合であっても、検出範囲が狭くなったとしてもその状態を受け入れ、結果として、対象物を検出するための検出範囲が相対的に狭くなるように、車両の走行軌跡を設定する。つまり、プロセッサ11は、オクルージョンの存在にかかわらず、目的地に至る経路に含まれる各レーンにおいて最適な基準移動軌跡(経路)を算出して、その走行軌跡を自動運転制御に適用する。自動運転処理における基準移動軌跡(経路)は、走行するレーンの略中央に位置する軌跡、含まれる曲率が所定値以下である軌跡、又は含まれる曲率の変化量が所定値以下である軌跡のいずれかを含む。
このように、第1事象PAにおける運転行動が「進行」である場合には、第1事象PAにおける運転行動が「停止」である場合よりも、第2事象PBに近い又は到着時間が短い対象物OBを選択的に検出することができる。車両V1の第1事象における運転行動が「進行」であるときには、車両V1の第1事象PA及び第2事象PBへの到着時間が、第1事象における運転行動が「停止」である場合よりも相対的に短い。このような場合には、第2事象PBまでの距離が第1所定値未満又は第2事象PBまでの到達時間が第1所定値未満の近傍範囲に限定して、存在する対象物OBを集中的に監視することが適切である。検出条件を切り替えることにより、第2事象PBまでの距離が第1所定値以上及び第2事象PBまでの到達時間が第1所定値以上の遠い範囲に存在する対象物OBを判断対象から除外することができる。対象物OBの検出精度を維持しつつ、不要な検出情報を取得しないようにすることができる。この結果、演算負荷を低減させ、システムリソースを有効に活用できる。
また、プロセッサ11は、第1事象PAにおける運転行動が「進行」である場合には、第2検出条件を、第2事象PBに関する検出範囲を含む検出条件とする。第2事象PBに関する検出範囲とは、第2事象PBの基準位置から所定の範囲の領域である。検出範囲の形状は特に限定されず、走行方向に沿う長さ、道路幅に沿う長さなどに応じて適宜に定義される。第1事象が「進行」である場合には、次に遭遇する第2事象への到着時間が短いことが予測される。第1事象PAが「進行」であることを契機として、第2検出条件の検出範囲に第2事象に関する検出範囲を含ませることにより、いち早く、必要な第2事象PBの周囲の検出情報を取得できる。運転計画に適した検出情報を適切なタイミングで取得できるので、運転計画の精度を保つことができる。
<第2設定例>
図7A及び図7Bに基づいて、第2設定例を説明する。図7A及び図7Bに示す事象PA,PB,PCはそれぞれ事象として共通する。
図7Aは、タイミングT0における第2事象PBにおける検出範囲R0を示す図であり、図7BはタイミングT0よりも後のタイミングT1における第2事象PBにおける検出範囲R1を示す図である。ここで示す検出範囲R0,R1は、センサ260の検出範囲としてもよく、プロセッサ11が対象物OBを検出する範囲としてもよい。本例では交差点Pの領域Q1を運転制御が実行されるシーンとして説明する。タイミングT0及びT1のいずれにおいても車両V1は事象PAの上流側の所定距離以内である区間OVA内を走行する。タイミングT0及びT1のいずれにおいても、プロセッサ11は、共通の第1事象PAについての運転行動を算出し、第2事象PBにおける検出条件を設定する。
図7Aに示すように、制御対象となる車両V1は、交差点Q1を通過する経路RT1を走行する。車両V1は、地点PAに規定された第1事象PA(地点と同じ符号を付する)を通過する。先に遭遇する第1事象PAである横断歩道には、対象物OBAである歩行者M1が通行中である。プロセッサ11は、歩行者M1と横断歩道との距離は所定距離未満であると判断し、第1事象PAにおける運転行動を「停止」と判断する。
図7Bに示すように、制御対象となる車両V1は、経路RT1を進む。プロセッサ11は、経時的に対象物の動きを監視する。タイミングT0においては、横断歩道を歩行していた歩行者M1が、タイミングT1においては横断歩道から離れている。プロセッサ11は、歩行者M1と横断歩道との距離は所定距離以上であると判断し、第1事象PAにおける運転行動を「進行」と判断する。
プロセッサ11は、第1事象PAにおける運転行動が「停止」である場合の第2事象PBに関する第2検出条件は、第1事象PAにおける運転行動が「進行」である場合の第2事象PBに関する第2検出条件と比較したときに、第2事象PBに到達するまでの到達時間が相対的に長い対象物を検出するパターンBの検出条件とする。車両V1の第1事象PAにおける運転行動が「停止」である場合には、第1事象PA、第2事象に到達するまでの時間が長い。このような場合には、車両V1は第2事象PBに短時間で到着する対象物OBだけではなく、離れた対象物OBまでをも監視する。車両V1の第1事象での運転行動が「停止」となり、車両V1の速度が低下することに伴い、車両V1が交差点で次の第2事象PBに到達するまでに、図7Aに示す歩行者OBDが横断歩道に進入する可能性までをも考慮できる。すなわち、車両V1の運転行動が「停止」である場合には、検出条件Aにおいて、到着時間が所定時間T1以内の対象物OBを検出するという条件であったが、検出条件Bにおいて、到着時間が所定時間T2(>T1)以内の対象物OBを検出する条件とする。運転行動が「停止」である場合には遠くまで観察するという必要性に沿った検出条件を設定できる。
対象物OBの到着時間が長いとは、第2事象PBと対象物OBとの距離が長い、又は対象物OBの速度が遅いという要因に基づいて判断できる。プロセッサ11は、第1事象PAにおける運転行動が「停止」である場合の第2事象PBに関する第2検出条件は、第1事象PAにおける運転行動が「進行」である場合の第2事象PBに関する第2検出条件と比較したときに、対象物OBを検出するための検出範囲を相対的に広い検出条件とする。検出範囲の広狭の定義は上述のとおりである。検出範囲比較したときに車両の進行方向の距離を長くする場合には、センサ260の検出範囲を超える可能性がある。その場合には、通信装置30を介して、路側の検出装置から対象物の検出情報を取得してもよい。
プロセッサ11は、第1事象PAにおける運転行動が「停止」である場合の第2事象PBに関する第2検出条件は、第1事象PAにおける運転行動が「進行」である場合の第2事象PBに関する第2検出条件と比較したときに、第2事象PBへの接近速度が相対的に遅い対象物OBを抽出する検出条件としてもよい。
プロセッサ11は、対象物OBを検出するための検出範囲を相対的に広い検出条件とするために、車両V1の走行する経路を調整する。プロセッサ11は、第1事象における運転行動が停止である場合の第2事象に関する第2検出条件は、第1事象における運転行動が進行である場合の第2事象に関する第2検出条件と比較したときに、車両の周囲の対象物を検出するための検出範囲が相対的に広くなるように、車両の走行軌跡を変更させた検出条件を設定する。プロセッサ11は、目的地に至る第1経路としては共通するが、レーンにおける位置を含む走行軌跡(路幅方向の位置/走行方向の位置)を変更する。走行軌跡の調整には、経路に含まれる地点の通過タイミングを含む。経路に含まれる地点通過のタイミングを調節することにより、前方対象物との距離を調節できる。調整後の経路の一又は複数の曲率は所定曲率未満であるようにする。操舵変化量の大きい運転制御を避けるためである。
プロセッサ11は、車両の自動運転処理において、目的地に至る経路に含まれる各レーンにおいて最適な基準移動軌跡(経路)を算出する。基準移動軌跡(経路)とは、走行するレーンの略中央に位置する軌跡、含まれる曲率が所定値以下である軌跡、及び/又は含まれる曲率の変化量が所定値以下である軌跡である。プロセッサ11は、理想的な状況においては基準移動軌跡を適用して車両を移動させ、検出された現実の状況に応じて基準移動軌跡を変更した軌跡を適用して車両を移動させる。
検出処理における検出範囲は、死角(オクルージョン)を含むことがある。死角は非検出となるから、実施的には検出範囲とは言えない。ここでは、死角を除いた領域を検出範囲として説明する。検出範囲に死角が含まれる場合には、実質的な検出範囲を広くするためには死角の領域を狭くする必要があり、プロセッサ11は、死角領域の面積を低減させるように、車両V1の走行する経路を調整する。第1例として、経路のカーブ部分においては、先行車両が前方の検出範囲を遮るので、プロセッサ11は、路幅方向に沿って先行車両をよけるように左右にシフトさせた位置を含む走行軌跡を算出し、変更走行軌跡上を車両に走行させる。カーブ部分では外側にシフトさせることが好ましい。第2例として、停止線の位置が信号機の真下であるときには、自車両が前方の信号機を含む検出範囲を遮るので、プロセッサ11は、停止線から走行方向上流側にシフトさせた位置を含む走行軌跡を算出し、変更走行軌跡上を車両に走行させる。第3例として、直進路において先行車両が前方の検出範囲を遮る場合には、プロセッサ11は、先行車両から所定距離だけ離隔した位置を含む変更走行軌跡を算出し、走行軌跡上を車両に走行させる。第4例として、直進路において先行車両が前方の検出範囲を遮る場合には、プロセッサ11は、先行車両の背後を認識できる位置を含む走行軌跡を算出し、変更走行軌跡上を車両に走行させる。結果としてオクルージョンを低減させた検出範囲を設定することができる。走行軌跡を変更することにより、検出条件における視点(センサ位置又はカメラ位置)を調整する。
プロセッサ11は、第1事象における運転行動が「停止」から「進行」に変更された場合に第2事象において適用される第2検出条件は、第1事象における運転行動が停止である場合の第2事象に関する第2検出条件と比較したときに、車両の周囲の対象物を検出するための検出範囲が相対的に狭くなるように、車両の走行軌跡を変更させる検出条件である。この場合には、第1事象における運転行動が「停止」と判断されたときに変更された走行軌跡をもとに戻す変更をする。例えば、死角の領域を狭くするために横位置を変更した走行軌跡を、元の横位置(中央)に戻した走行軌跡に変更する。
このように、第1事象PAにおける運転行動が「停止」である場合には、第1事象PAにおける運転行動が「進行」である場合よりも、第2事象PBから遠い又は到着時間が長い対象物OBを選択的に検出することができる。車両V1の第1事象PAにおける運転行動が「停止」であるときには、車両V1の第1事象PA及び第2事象PBへの到着時間が、第1事象PAにおける運転行動が「進行」である場合よりも相対的に長い。このような場合には、車両V1が第1事象PA乃至第2事象PBに到着するまでに対象物OBの状態が変動する可能性が高く、第2事象PBまでの距離が第2所定値(>第1所定値)未満又は第2事象PBまでの到達時間が第2所定値(>第1所定値)未満の近傍範囲に存在する対象物OBを広く監視することが適切である。第2検出条件をパターンBに切り替えることにより、第2事象PBまでの距離が第1所定値以上第2所定値未満及び第2事象PBまでの到達時間が第1所定値以上第2所定値未満の相対的に遠い範囲に存在する対象物OBを判断対象とすることができる。プロセッサ11は、車両V1が第2事象PBに到着するまでの時間が相対的に長くなることを考慮し、その時間内に移動する可能性のある対象物OBまでをも含む広い範囲を監視する。第2事象PBにおけるパターンBの第2検出条件においては、それ以前に設定されていた検出条件では除外された範囲の対象物OBを広く監視する。この結果、運転行動が「停止」の場面で必要な範囲の検出情報を取得できる。
プロセッサ11は、第1事象PAにおける運転行動が「停止」である場合には、第2検出条件を、第2事象PBに関する検出範囲が除外された検出条件としてもよい。第2事象PBに関する検出範囲とは、第2事象PBの基準位置から所定の範囲の領域である。先に遭遇する第1事象PAの運転行動が「停止」である場合には、車両は減速することになるので、次に遭遇する第2事象PBの運転行動の内容は運転計画にあまり影響を与えない。つまり、第2事象PBに関係する検出範囲の検出情報の重要性は低い。プロセッサ11は、第1事象PAの運転行動が「停止」であるときには、第2事象PBの検出情報を分析するまでもなく、第1事象PAにおける運転行動に従って停止すればよい。減速乃至停止までの時間は長いので(処理時間に比較して)、次の判断結果を待機する。この制御は、車両が停止したとき、減速後に所定速度未満となったとき、第1事象PAに所定距離未満に接近したときに解除することができる。
第1事象PAにおける運転行動が「停止」である場合には、次に遭遇する事象Bに関する検出情報の取得を行わないようにするので、重要度の低い検出情報の取得を禁止して、処理対象となる情報量を低減することができる。この結果、演算負荷を低減させ、システムリソースを有効に活用できる。
<第3設定例>
図8A及び図8Bに基づいて、第3設定例を説明する。図8A及び図8Bに示す事象PA,PB,PCはそれぞれ事象として共通する。
図8Aは、タイミングT0における運転行動を示す図であり、図8Bは、タイミングT0よりも後のタイミングT1における運転行動を示す図である。図8Aに示すように、車両V1は交差点を右折する。同図に示すように、横断歩道である事象PA、第2経路と交差する事象PBにおいては、接触する対象物が検出されなかったため、運転行動「進行」が規定されている。右折後、交差点脱出前の事象PCにおいて、他車両OBCと所定距離以内に接近するため、事象PCにおいて運転行動「停止」が規定されている。
図8Bに示すように、タイミングT1において、歩行者OBAが横断歩道に進入する。プロセッサ11は、事象PAの運転行動を「停止」に変更する。事象PAの運転行動が「停止」になったことに伴い、車両V1は減速するので、事象PA、PB及びPCに到達するまでの時間が延びる。その結果、事象PBにおいて対象物OBBと接触する可能性が高まるため、事象PBの運転行動は「停止」となる。また、対象物OBCは、事象PBを車両V1よりも先に通過してしまうため、事象PCの運転行動は「進行」となる。このように、事象PAの運転行動が変化すると、事象PAの後に連なる事象の運転行動が変化することがある。
プロセッサ11は、第1事象PAにおける運転行動が「停止」である場合の第2事象PBに関する第2検出条件は、第1事象PAにおける運転行動が「進行」である場合の第2事象PBに関する第2検出条件と比較したときに、第2事象PBにおいて対象物OBが車両V1に接触すると判断される確率が高いパターンBの検出条件とする。対象物OBの属性(車両、二輪車、歩行者など)に応じて、その移動方向の自由度、移動速度のばらつき(値域)は異なる。プロセッサ11は、運転行動が「停止」である場合には、対象物OBの移動方向が車両V1の方向である確率を高く設定し、対象物OBが車両V1と接触する確率が高く算出されるように検出条件を設定する。プロセッサ11は、運転行動が「停止」である場合には、対象物OBの移動速度が車両V1と事象において接触する速度域となる確率を高く設定し、対象物OBが車両V1と接触する確率が高く算出されるように検出条件を設定する。
プロセッサ11は、第1事象における運転行動が停止である場合の第2事象に関する第2検出条件は、第1事象における運転行動が進行である場合の第2事象に関する第2検出条件と比較したときに、対象物OBを検出するときに検出条件として適用される閾値を高くする。
事象における運転行動が「停止」である場合には、事象において車両V1と対象物とが接近する可能性を高めるので、事象における運転行動の内容に応じて、注視すべき対象物を適切に検出することができる。
<第4設定例>
図9A及び図9Bに基づいて、第4設定例を説明する。図9A及び図9Bに示す事象PA,PB,PCはそれぞれ事象として共通する。
図9Aは、タイミングT0における運転行動を示す図であり、図9Bは、タイミングT0よりも後のタイミングT1における運転行動を示す図である。図9Aに示すように、車両V1は交差点を右折する。同図に示すように、横断歩道である事象PA、第2経路と交差する事象PBにおいて、接触する対象物が検出されたため、運転行動「停止」が規定されている。右折後、交差点脱出前の事象PCにおいて、他車両OBCは車両V1よりも先に事象PCを通過するため、事象PCにおいて運転行動「進行」が規定されている。
図9Bに示すように、タイミングT1において、歩行者OBAが横断歩道から離れる。プロセッサ11は、事象PAの運転行動を「進行」に変更する。事象PAの運転行動が「進行」になったことに伴い、車両V1は現在の速度を維持又は加速するので、事象PA、PB及びPCに到達するまでの時間は早まる。その結果、車両V1が事象PBに到達するタイミングにおいては、対象物OBBは事象PBに到達しないので、対象物OBBと車両V1は事象PBにおいて接触する可能性が低くなり、事象PBの運転行動は「進行」となる。他方、事象PCに到達する時間も早まるので、対象物OBCが事象PCに到達するタイミングで、車両V1も事象PCに到達するので、対象物OBCと車両V1は事象PCにおいて接触する可能性が高くなり、事象PCの運転行動は「停止」となる。このように、事象PAの運転行動が変化すると、事象PAの後に連なる事象の運転行動が変化することがある。
プロセッサ11は、第1事象PAにおける運転行動が「進行」である場合の第2事象PBに関する第2検出条件は、第1事象PAにおける運転行動が停止である場合の第2事象PBに関する第2検出条件と比較したときに、対象物が第2事象PBにおいて車両V1に接触すると判断される確率が低いパターンAの検出条件とする。対象物OBの属性(車両、二輪車、歩行者など)に応じて、その移動方向の自由度、移動速度のばらつき(値域)は異なる。プロセッサ11は、第1事象PAにおける運転行動が「進行」である場合には、対象物OBの移動方向が車両V1の方向である確率を低く設定し、対象物OBが車両V1と接触する確率が低く算出されるように検出条件を設定する。プロセッサ11は、運転行動が「進行」である場合には、対象物OBの移動速度が車両V1と事象において接触する速度域となる確率を低く設定し、対象物OBが車両V1と接触する確率が低く算出されるように検出条件を設定する。先述したように、事象PAの運転行動が「進行」となるので、検出範囲を狭くするなど、事象PAへの到達時間が短い対象物を検出できる検出条件を設定してもよい。
プロセッサ11は、第1事象における運転行動が進行である場合の第2事象に関する第2検出条件は、第1事象における運転行動が停止である場合の第2事象に関する第2検出条件と比較したときに、対象物OBを検出するときに検出条件として適用される閾値を低くする。
事象における運転行動が「進行」である場合には、第2事象において車両V1と接近する可能性が低い対象物OBについても対象物として考慮できる。事象における運転行動の内容に応じて、注視すべき対象物を適切に検出することができる。
<第5設定例>
図10A及び図10Bに基づいて、第5設定例を説明する。図10A及び図10Bに示す事象PA,PB,PCはそれぞれ事象として共通する。
図10Aは、制御対象である車両V1の車速が相対的に低速であるVS1(<VS2)である場合の対象物OBを検出する範囲RV1を示す図であり、図10Bは車速がVS2(>VS1)である場合の対象物OBを検出する範囲RV2を示す図である。ここで示す範囲RV1,RV2は、センサ260の検出範囲ではなく、プロセッサ11が対象物OBを検出する範囲である。
プロセッサ11は、車両V1の車速が高いほど、事象への到達時間が短い対象物を検出する検出条件とする。車両V1の速度が相対的に低い場合には、事象への到達時間が相対的に長い対象物を検出するため、図10Aに示すように対象物OBを広い範囲で検出する。車両V1の速度が相対的に高い場合には、速度が相対的に低い場合よりも、事象への到達時間が相対的に短い対象物を検出するため、図10Bに示すように対象物OBを狭い範囲で検出する。
車両V1の速度が相対的に低い場合には、対象物の移動速度の予測範囲を広く設定して(移動速度の分散を広く/分散度を大きく設定して)、対象物との接触の可能性を判断する。対象物の移動速度の予測範囲を広く設定することにより、対象物との接触の確率は高く算出される。これにより、低速時においては、事象から遠い位置に存在する対象物についても接触の可能性を考慮できる。
また、車両V1の速度が相対的に高い場合には、対象物の移動速度の予測範囲を狭く設定して(移動速度の分散を狭く/分散度小さく設定して)、対象物との接触の可能性を判断する。対象物の移動速度の予測範囲を狭く設定することにより、対象物との接触の確率は低く算出される。これにより、高速時においては、事象から近い位置に存在する対象物に絞って接触の可能性を考慮できる。
図10Aと図10Bとは、車両V1の速度が異なる。対象物の位置や速度は共通する。
図10Aに示す例では、対象物OBCの存在が予測される範囲を存在領域OBC−R1で示し、対象物OBBの存在が予測される範囲を存在領域OBB−R1で示し、対象物OBDの存在が予測される範囲を存在領域OBD−R1で示す。図10Aに示す例では、対象物OBC、OBB,OBDの存在領域が範囲RV1に属するので、対象物OBC、OBB,OBDが対象物として処理される。
図10Bに示す例では、対象物OBCの存在が予測される範囲を存在領域OBC−R2で示し、対象物OBBの存在が予測される範囲を存在領域OBB−R2で示し、対象物OBDの存在が予測される範囲を存在領域OBD−R2で示す。車両V1の車速が高い図10Bに示す存在領域のほうが、車速が低い図10Aに示す存在領域よりも狭い。図10Bに示す例では、対象物OBDのみの存在領域が範囲RV2に属するので、対象物OBDのみが対象物として処理され、対象物OBB、OBCは対象物として検討されない。
車速が高いほど、事象への到達時間が短い対象物を選択的に検出できる。車速が高いほど、事象に到達するまでの時間が短くなる可能性がある。本発明では、車速が高いほど、事象までの到達時間が短い物体を検出できる。言い換えると、事象までの到達時間が所定値以上の遠い範囲に存在する対象物OBを判断対象から除外することができる。対象物OBの検出精度を維持しつつ、不要な検出情報を取得しないようにすることができる。この結果、演算負荷を低減させ、システムリソースを有効に活用できる。
続いて、運転行動の決定手法について説明する。
プロセッサ11は、運転計画の実行が開始された後、つまり運転制御命令の実行中において、事象の運転行動の切り替りを監視する。上述したとおり、一次元マップを用いた手法では、上流側又は下流側の事象の運転行動が、下流側又は上流側の事象の運転行動に影響を与える。一連の運転計画の実行が開始された後、新たな対象物(他車両)の出現により、実行中の運転計画の基礎となる状況が変化してしまうこともある。運転計画に関する状況が変化して、事象の運転行動が実行中の運転計画のものから別の運転行動に変化することがある。一の事象の運転行動が「進行」から「停止」へ又は「停止」から「進行」に切り替わることにより、運転計画における各事象の運転行動は変更され、運転計画は再度立案されることになる。
プロセッサ11は、運転制御命令の実行中において、第1事象における運転行動が切り替わった場合には、第2事象について規定された運転行動を取り消す。プロセッサ11は、先に遭遇する第1事象の運転行動の切り替えにより、車両の第2事象への到達時間が変化するため、次に遭遇する第2事象の状況が変化することを予測する。プロセッサ11は、第2事象に接近してから第2事象の運転行動を見直すのではなく、第1事象の運転行動の切り替えをトリガとして第2事象の運転行動の内容を取り消す。つまり、実行中の運転計画における第2事象の運転行動にそのまま従うのではなく、一時的に空欄(UNKNOWN)とする。プロセッサ11は、新たな検出情報に基づいて運転行動を再決定する。これにより、状況に応じた精度の高い運転行動を決定できる。第2事象に接近してから再決定するのではなく、第1事象の運転行動の変化に基づいて再決定を行うので、処理の遅延を防止できる。
プロセッサ11は、運転制御命令の実行中において、第1事象における運転行動が切り替わった場合には、予め定義されたルールに基づいて第2事象の運転行動を規定する。上述のように、一時的に運転行動を保留することもできるが、予めルールを定めておくこともできる。予め変更のルールを定義しておくことにより、第1事象の運転行動の変更にいち早く対応できる。第2事象の運転行動が迅速に決定されるため、速度変化量、加速度変化量、操舵変化量、操舵速度変化量などの段差を低減させ、滑らかな自動運転を実現でき、乗員が違和感を覚えさせないようにできる。
以下、運転行動の決定例を説明する。
<第1決定例>
第1事象の運転行動が「進行」である運転計画の実行中において、第1事象における運転行動が進行から「停止」に変更された場合には、第2事象における運転行動を「停止」にする。
第1事象の運転行動が「進行」から「停止」となったときに、第2事象の運転行動を「進行」とすると、運転計画では「停止」から「進行」へ遷移し、減速から加速運転がなされ、速度段差が発生する。また、第1事象の運転行動が「停止」となると、第1事象に至る到達時間は長くなり、状況の変化によって第2事象の運転行動も「停止」となる可能性がある。そうすると、「停止」「進行」「停止」となり、減速と加速が繰り返されることになり、乗員にとっては不快な運転となる。本例では、第1事象の運転行動が「停止」となったことを契機に、第2事象の運転行動も「停止」とするので、このような不具合の発生を防止できる。
図11A及び図11Bに基づいて、第1決定例を説明する。図11A及び図11Bに示す事象PA,PB,PCはそれぞれ事象として共通する。プロセッサ11は、各事象PA,PB,PCについての運転行動を算出する。
本例では、第1事象及び第2事象における運転行動が「進行」であり、第1事象の運転行動が「停止」に変更された場合には、第2事象における運転行動を「進行」から「停止」にする。
図11Aに示すように、タイミングT0において、事象PAの運転行動は「進行:Go」、事象PBの運転行動は「進行:Go」、事象PCの運転行動は「進行:Go」である。しかし、タイミングT1において、歩行者M1が事象Aである横断歩道に進入する。まず、歩行者M1の存在により、事象Aの運転行動は「停止:No Go」となる。停止指令に伴い車両は減速するので、車両が事象Aに至る到達時間は長くなる。このような場合においては、事象Bの運転行動を「停止:No Go」とする。本例では事象Cの運転行動も「停止:No Go」とする。
車両が他車両よりも第1事象を先に通過する場合、他車両が車両よりも第1事象を先に通過するとき、その事象の運転行動は「進行」となる。
車両が他車両よりも第1事象を先に通過すると判断されて、運転行動が「進行」となった場合に、状況の変化により運転行動が「進行」から「停止」に変更されることがある。減速に伴い、車両が第1事象に到達するまでの時間が長くなる。このような状況下において、第1事象においては、先の判断では接触しないとされた他車両と接触する可能性が高くなることを検討しなければならない。本例では、第2事象の運転行動を「停止」として、他車両との接近に備える。このような手当により、安全な自動運転を実現できる。
また、他車両が車両よりも第1事象を先に通過すると判断されて、運転行動が「進行」となった場合に、状況の変化により運転行動が「進行」から「停止」に変更されることがある。減速に伴い、車両が第1事象に到達するまでの時間が長くなる。このような状況下において、先の判断で第1事象を通過した他車両ではなく、別の他車両の出現及び接触について検討しなければならない。本例では、第2事象の運転行動を「停止」として、新たな他車両との接近に備える。このような手当により、安全な自動運転を実現できる。
また、センサレンジが足りずに、事象B、事象Cに関する検出情報が得られない場合には、事象B、事象Cについても「停止:No Go」としておき、その後検出が可能になり検出情報を取得したときに運転行動を判断する。
<第2決定例>
第1事象の運転行動が停止である運転計画の実行中において、第1事象における運転行動が「停止」から「進行」に変更された場合には、第2事象における運転行動を「停止」にする。
第1事象の運転行動が「停止」から「進行」となったときに、第2事象の運転行動を「進行」とすると、連続する「進行」指示により、減速後の大きな加速となり、乗員に違和感を覚えさせる可能性がある。第2事象の運転行動を「停止」とすることにより、第1事象の運転行動が「進行」と変化しても次の「停止」が考慮された緩やかな加速が計画される。このように急な加速が抑制されるので、速度段差のない滑らかな運転を実現できる。また、一度は「停止」となっていたため、第1事象に至る到達時間は長くなる可能性がある。状況の変化の可能性に備えて第2事象の運転行動を「停止」にしておくことにより、状況が変化しても適切な判断をすることができる。本例では、第1事象の運転行動が「進行」となったことを契機に、第2事象の運転行動を「停止」とすることにより、速度段差が抑制された安心感のある運転を実現できる。
第1事象において運転行動が停止から進行に変化した場合であって、第1事象において検出された対象物の移動量が所定量未満である場合には、第2事象の運転行動を「進行」とすることが好ましい。上述したように原則としては、第2事象の運転行動は「停止」とするが、他車両などの対象物の移動量(速度、加速度)が所定量未満である場合には、その動きは小さいと判断できる。このような場合には、車両を進行させて第2事象も通過することが好ましい。対象物の動きが小さいにもかかわらず停止してしまう運転は状況を確認しているユーザに違和感を覚えさせる。本例では、対象物の動きが小さいときに限って、第2事象の運転行動を「進行」とすることにより、円滑な自動運転を実現する。
図12A及び図12Bに基づいて、第1決定例を説明する。図12A及び図12Bに示す事象PA,PB,PCはそれぞれ事象として共通する。プロセッサ11は、各事象PA,PB,PCについての運転行動を算出する。図11Aに示すように、タイミングT0において、事象Aである横断歩道に歩行者M1が存在するため、事象PAの運転行動は「停止:No Go」である。上流側の事象PAが「停止:No Go」であるため、それに続く事象B、事象Cの運転行動を「停止:No Go」とする。
タイミングT1において、歩行者M1が事象Aである横断歩道から離れたため、事象PAの運転行動は「進行:Go」に変化する。このときプロセッサ11は、事象PAの運転行動が停止から進行に変化した場合には、事象B、事象Cの運転行動を「停止:No Go」とする。事象PAの運転行動が「停止」から「進行:Go」に変化すると、車両は加速して事象PAに向かう。ここでは、事象B、事象Cの運転行動を「停止:No Go」とし、車両の加速を抑制し、車両が事象Aに至る到達時間を確保する。事象B,Cの検出情報の取得、分析、対象物の検出、対象物の事象B,Cへの到達時間を算出する。制御対象車両の事象B,Cへの到達時間と比較して、事象B,Cにおける接触の可能性を判断する。
時間差が所定値未満である場合には運転行動は「停止:No Go」となり、時間差が所定値以上である場合には運転行動は「進行:Go」となる。
運転計画実行開始後に、運転行動が変更された場合には、変更後の事象の運転行動に基づいて運転計画を立案する。運転計画の立案処理は所定周期で繰り返される。車両は移動し、状況も刻々と変化するため、新たな検出情報、新たな対象物の検出結果などに基づいて対象物の検出、分析、運転行動の決定は繰り返される。運転行動が変化した場合には、変化後の運転行動に基づいて新たな運転計画を立案する。これにより、現在の状況に最適な運転行動が規定された運転計画を立案することができる。新たに立案される運転計画は、新たな検出・判断結果に基づく運転行動が規定されているので、状況を確認するユーザにも違和感を覚えさせることがない。
運転行動の決定処理(図3 ステップS16)の一例を図13に示す。
ステップS31において、プロセッサ11は、第1事象の運転行動が変更されたか否かを判断する。ステップS32において、プロセッサ11は、さらに、第1事象の運転行動が「進行」から「停止」に変更されたか否かを判断する。そうであれば、ステップS33に進み、プロセッサ11は、第2事象の運転行動が「進行」であるか否かを確認し、「進行」である場合には、ステップS34に進んで、第2事象の運転行動を「停止」にする。
その後、プロセッサ11は、ステップS35において第1事象の運転行動が「停止」から「進行」に変化したか否かを判断する。プロセッサ11は、第1事象の運転行動が「進行」となっても、第2事象の運転行動は「停止」のままとする。ただし、ステップS37において、プロセッサ11は、検出された対象物の移動量が所定量未満であり、動きの少ない物体であることを確認した場合に限り、ステップS38に進んで、第2事象の運転行動を「進行」に変更する。対象物の移動量が所定量以上である場合には、ステップS39に進んで第2事象の運転行動を「停止」のままとする。
図3のフローチャートに戻り、検出条件の変更後に再度抽出された事象に対する運転行動が決定されたらステップS16に進み、運転計画を立案する。刻々と変化する状況に適した運転計画を実行する。
続くステップS17において、立案された運転計画に基づいて、運転制御を実行する。プロセッサ11は、車両コントローラ210を介して、車両に運転計画を実行させる。
プロセッサ11は、自車両V1の実際のX座標値(X軸は車幅方向)と、現在位置に対応する目標X座標値と、フィードバックゲインとに基づいて、目標X座標値の上を車両V1に移動させるために必要な操舵角や操舵角速度等に関する目標制御値を算出する。プロセッサ11は、目標制御値を車載装置200に出力する。車両V1は、目標横位置により定義される目標経路上を走行する。プロセッサ11は、経路に沿う目標Y座標値(Y軸は車両の進行方向)を算出する。プロセッサ11は、車両V1の現在のY座標値、現在位置における車速及び加減速と、現在のY座標値に対応する目標Y座標値、その目標Y座標値における車速及び加減速との比較結果に基づいて、Y座標値に関するフィードバックゲインを算出する。プロセッサ11は、目標Y座標値に応じた車速および加減速度と、Y座標値のフィードバックゲインとに基づいて、Y座標値に関する目標制御値が算出される。
ここで、Y軸方向の目標制御値とは、目標Y座標値に応じた加減速度および車速を実現するための駆動機構の動作(エンジン自動車にあっては内燃機関の動作、電気自動車系にあっては電動モータ動作を含み、ハイブリッド自動車にあっては内燃機関と電動モータとのトルク配分も含む)およびブレーキ動作についての制御値である。たとえば、エンジン自動車にあっては、制御機能は、現在および目標とするそれぞれの加減速度および車速の値に基づいて、目標吸入空気量(スロットルバルブの目標開度)と目標燃料噴射量を算出し、これを駆動装置270へ送出する。なお、制御機能は、加減速度および車速を算出し、これらを車両コントローラ210へ送出し、車両コントローラ210において、これら加減速度および車速を実現するための駆動機構の動作(エンジン自動車にあっては内燃機関の動作、電気自動車系にあっては電動モータ動作を含み、ハイブリッド自動車にあっては内燃機関と電動モータとのトルク配分も含む)およびブレーキ動作についての制御値をそれぞれ算出してもよい。
プロセッサ11は、算出されたY軸方向の目標制御値を車載装置200に出力する。車両コントローラ210は、操舵制御及び駆動制御を実行し、自車両に目標X座標値及び目標Y座標値によって定義される目標経路上を走行させる。目標Y座標値を取得する度に処理を繰り返し、取得した目標X座標値のそれぞれについての制御値を車載装置200に出力する。ステップS18において、車両コントローラ210は、目的地に至るまで、プロセッサ11の指令に従い運転制御命令を実行する。
本発明の実施形態の運転制御装置100は、以上のように構成され動作するので、以下の効果を奏する。
[1]本実施形態の運転制御方法は、検出条件に従って取得された検出情報に基づいて車両が遭遇する複数の事象を逐次抽出し、複数の事象を車両が遭遇する順序に沿って並べ替え、事象において取得された検出情報に基づいて運転行動を判断し、判断された運転行動が事象ごとに規定された運転計画を立案し、運転計画に従う運転制御命令を車両に実行させる方法であり、車両が先に遭遇する第1事象について規定された運転行動の内容に基づいて、第1事象の後に遭遇する一又は複数の第2事象に関する第2検出条件を決定する。
第1事象における運転行動の内容に基づいて、第2事象に関する第2検出条件を決定することにより、適切な検出条件を設定できる。運転制御の実行中においては、制御対象となる車両の動きが変化し、周囲の状況も変化する。運転行動に応じた検出条件を設定することにより、運転制御の際に検出すべき対象及び対象の状況変化を正確に把握できる。新たな検出条件においては、上流側の第1事象の運転行動に基づいて第2事象の第2検出条件を設定するので、上流側の状況の変化に応じた検出条件を求め、それをいち早く下流側の検出処理に反映することができる。これにより、状況に応じた必要な検出情報を取得することができる。
画一的な検出条件を適用するのではなく、運転行動に応じた検出条件を適用するので、適切な内容の検出情報を取得し、適切な情報量の検出情報に基づいて対象物の検出処理等を実行できる。言い換えると、過剰な情報量の検出情報を取得することを抑制することができ、必要最小限の情報量の検出情報に基づいて対象物の検出処理等を実行できる。適切な内容及び検出範囲を指定する適切な検出条件の設定により、システムリソースの効率的活用も実現できる。
[2]本実施形態の運転制御方法では、第1事象における運転行動が「進行」である場合の第2事象に関する第2検出条件は、第1事象における運転行動が「停止」である場合の第2事象に関する第2検出条件と比較したときに、事象に到達するまでの到達時間が相対的に短い対象物を検出する検出条件とする。
第2事象までの距離が第1所定値未満又は事象PAまでの到達時間が所定値未満の近傍範囲に存在する対象物OBを集中的に監視することが適切である。第2検出条件を切り替えることにより、第2事象までの距離が所定値以上及び第2事象までの到達時間が所定値以上の遠い範囲に存在する対象物OBを判断対象から除外することができる。対象物OBの検出精度を維持しつつ、不要な検出情報を取得しないようにすることができる。この結果、演算負荷を低減させ、システムリソースを有効に活用できる。
[3]本実施形態の運転制御方法では、第1事象における運転行動が「停止」である場合の第2事象に関する第2検出条件は、第1事象における運転行動が「進行」である場合の第2事象に関する第2検出条件と比較したときに、事象に到達するまでの到達時間が相対的に長い対象物を検出する検出条件とする。
車両V1が第2事象に到着するまでに対象物OBの状態が変動する可能性が高く、第2事象までの距離が第2所定値(>第1所定値)未満又は事象PAまでの到達時間が第2所定値(>第1所定値)未満の近傍範囲に存在する対象物OBを広く監視することが適切である。第2検出条件を切り替えることにより、第2事象までの距離が第1所定値以上第2所定値未満及び第2事象までの到達時間が第1所定値以上第2所定値未満の相対的に遠い範囲に存在する対象物OBを判断対象とすることができる。プロセッサ11は、車両V1が第2事象に到着するまでの時間が相対的に長くなることを考慮し、その時間内に移動する可能性のある対象物OBまでをも含む広い範囲を監視する。この結果、運転行動が「停止」の場面で必要な範囲の検出情報を取得できる。
[4]本実施形態の運転制御方法では、第1事象における運転行動が「停止」である場合の第2事象に関する第2検出条件は、第1事象における運転行動が「進行」である場合の第2事象に関する第2検出条件と比較したときに、対象物を検出するための検出範囲が相対的に広くなるように、車両の走行軌跡を変更させた検出条件とする。
車両V1が第2事象に到着するまでに対象物OBの状態が変動する可能性が高く、第2事象までの距離が第2所定値(>第1所定値)未満又は第2事象までの到達時間が第2所定値(>第1所定値)未満の近傍範囲に存在する対象物OBを広く監視することが適切である。第2検出条件を切り替えることにより、第2事象までの距離が第1所定値以上第2所定値未満及び事象PAまでの到達時間が第1所定値以上第2所定値未満の相対的に遠い範囲に存在する対象物OBを判断対象とすることができる。プロセッサ11は、車両V1が第2事象に到着するまでの時間が相対的に長くなることを考慮し、その時間内に移動する可能性のある対象物OBまでをも含む広い範囲を監視する。この結果、運転行動が「停止」の場面で必要な範囲の検出情報を取得できる。
[5]本実施形態の運転制御方法では、第1事象における運転行動が「進行」である場合の第2事象に関する第2検出条件は、第1事象における運転行動が「停止」である場合の第2事象に関する第2検出条件と比較したときに、対象物を検出するための検出範囲が相対的に狭くなるように、車両の経路軌跡を変更させた検出条件とする。
第2事象までの距離が第1所定値未満又は第2事象までの到達時間が第1所定値未満の近傍範囲に存在する対象物OBを集中的に監視することが適切である。第2検出条件を切り替えることにより、第2事象までの距離が所定値以上及び第2事象までの到達時間が所定値以上の遠い範囲に存在する対象物OBを判断対象から除外することができる。対象物OBの検出精度を維持しつつ、不要な検出情報を取得しないようにすることができる。この結果、演算負荷を低減させ、システムリソースを有効に活用できる。
[6]本実施形態の運転制御方法では、第1事象における運転行動が進行である場合の第2事象に関する第2検出条件は、第1事象における運転行動が停止である場合の第2事象に関する第2検出条件と比較したときに、対象物が車両に接触すると判断される確率が低い検出条件とする。つまり、第1事象における運転行動が進行である場合の第2事象に関する第2検出条件は、対象物の状況が同じであっても、対象物が車両に接触する確率が相対的に低い検出結果を導く。
第1事象における運転行動が「進行」である場合には、次に遭遇する第2事象において車両V1と接近する可能性が低減された対象物OBについて考慮する。事象における運転行動の内容に応じて、注視すべき対象物を適切に検出することができる。
[7]本実施形態の運転制御方法では、第1事象における運転行動が停止である場合の第2事象に関する第2検出条件は、第1事象における運転行動が進行である場合の第2事象PBに関する第2検出条件と比較したときに、対象物が車両に接触すると判断される確率が高い検出条件とする。つまり、第1事象における運転行動が停止である場合の第2事象に関する第2検出条件は、対象物の状況が同じであっても、対象物が車両に接触する確率が相対的に高い検出結果を導く。
第1事象における運転行動が「停止」である場合には、第2事象において車両V1と接近する可能性を高めて広い範囲に存在する対象物OBについて考慮する。事象における運転行動の内容に応じて、注視すべき対象物を適切に検出することができる。
[8]本実施形態の運転制御方法では、第1事象における運転行動が進行である場合には、第2検出条件を、第2事象に関する検出範囲を含む検出条件とする。第1事象が「進行」である場合には、次に遭遇する第2事象への到着時間が短いことが予測される。第1事象PAが「進行」であることを契機として、第2検出条件の検出範囲に第2事象に関する検出範囲を含ませることにより、いち早く、必要な第2事象PBの周囲の検出情報を取得できる。運転計画に適した検出情報を適切なタイミングで取得できるので、運転計画の精度を保つことができる。
[9]本実施形態の運転制御方法では、第1事象における運転行動が停止である場合には、第2検出条件を、第2事象に関する検出範囲が除外された検出条件とする。先に遭遇する第1事象PAの運転行動が「停止」である場合には、車両は減速することになるので、プロセッサ11は、第2事象PBの検出情報を分析するまでもなく、第1事象PAにおける運転行動に従って停止すればよい。第1事象PAにおける運転行動が「停止」である場合に、次に遭遇する事象Bに関する検出情報の取得を行わないので、重要度の低い検出情報の取得を禁止して、処理対象となる情報量を低減できる。この結果、演算負荷を低減させ、システムリソースを有効に活用できる。
[10]本実施形態の運転制御方法では、車速が高いほど、事象への到達時間が短い対象物を検出する検出条件とする。車速が高いほど、事象への到達時間が短い対象物を選択的に検出できる。車速が高いほど、事象に到達するまでの時間が短くなる可能性がある。本発明では、車速が高いほど、事象までの到達時間が短い物体を検出できる。言い換えると、事象までの到達時間が所定値以上の遠い範囲に存在する対象物OBを判断対象から除外することができる。対象物OBの検出精度を維持しつつ、不要な検出情報を取得しないようにすることができる。この結果、演算負荷を低減させ、システムリソースを有効に活用できる。
[11]本実施形態の運転制御方法では、検出情報の経時的な変化から求めた対象物の動きの変化量に基づいて、先に適用されていた第1検出条件を第2検出条件に切り替えるか否かを判断する。
対象物の動きの変化量が所定値未満である場合には、運転行動の決定が変更される可能性が低い。運転行動の決定が変更されなければ、検出条件の設定も維持される可能性が高い。これにより、検出条件を変更/維持する判断を適切に下せるので、実際の状況に適した運転制御を実行することが可能となる。検出条件が頻繁に変更されることにより乗員に違和感を覚えさえることを抑制できる。
[12]本実施形態の運転制御方法では、第1事象における運転行動が停止から進行に切り替わったタイミングで、第2検出条件を設定する。第1事象が進行である場合には、次の第2事象までの到着時間は短いことが確定するので、このタイミングで第2検出条件を適用することにより、状況に適した検出条件を状況が確定したタイミングで適用できる。適切な検出条件が適切なタイミングで設定されるので、必要な情報のみを取得し、不要な情報を取得しないようにすることができる。これにより、事象を含むシーンを通過する際の自動運転時の演算負荷を低減させることができる。
[13]本実施形態の運転制御方法では、運転計画の実行中において、第1事象における運転行動が切り替わった場合には、第2事象について規定された運転行動を取り消す。プロセッサ11は、先に遭遇する第1事象の運転行動の切り替えにより、車両の第2事象への到達時間が変化するため、次に遭遇する第2事象の状況が変化することを予測する。プロセッサ11は、第2事象に接近してから第2事象の運転行動を見直すのではなく、第1事象の運転行動の切り替えをトリガとして第2事象の運転行動の内容を取り消す。これにより、状況に応じた精度の高い運転行動を決定できる。第2事象に接近してから再決定するのではなく、第1事象の運転行動の変化に基づいて再決定を行うので、処理の遅延を防止できる。
[14]本実施形態の運転制御方法では、運転計画の実行中において、第1事象における運転行動が切り替わった場合には、予め定義されたルールに基づいて第2事象の運転行動を規定する。予め変更のルールを定義しておくことにより、第1事象の運転行動の変更にいち早く対応できる。第2事象の運転行動が迅速に決定されるため、速度変化量、加速度変化量、操舵変化量、操舵速度変化量などの段差を低減させ、滑らかな自動運転を実現でき、乗員が違和感を覚えさせないようにできる。
[15]本実施形態の運転制御方法では、第1事象の運転行動が進行である運転計画の実行中において、第1事象における運転行動が進行から停止に変更された場合には、第2事象における運転行動を停止に変更する。第1事象の運転行動が「進行」から「停止」となったときに、第2事象の運転行動を「進行」とすると、運転計画では「停止」から「進行」へ遷移し、減速から加速運転がなされ、速度段差が発生する。また、第1事象の運転行動が「停止」となると、第1事象に至る到達時間は長くなり、状況の変化によって第2事象の運転行動も「停止」となる可能性がある。そうすると、「停止」「進行」「停止」となり、減速と加速が繰り返されることになり、乗員にとっては不快な運転となる。本例では、第1事象の運転行動が「停止」となったことを契機に、第2事象の運転行動も「停止」とするので、このような不具合の発生を防止できる。
[16]本実施形態の運転制御方法では、第1事象における運転行動が停止から進行に変更された場合には、第2事象における運転行動は停止とする。第1事象の運転行動が「停止」から「進行」となったときに、第2事象の運転行動を「進行」とすると、連続する「進行」指示により、減速後の大きな加速となり、乗員に違和感を覚えさせる可能性がある。第2事象の運転行動を「停止」とすることにより、第1事象の運転行動が「進行」と変化しても次の「停止」が考慮された緩やかな加速が計画される。このように急な加速が抑制されるので、速度段差のない滑らかな運転を実現できる。また、一度は「停止」となっていたため、第1事象に至る到達時間は長くなる可能性がある。状況の変化の可能性に備えて第2事象の運転行動を「停止」にしておくことにより、状況が変化しても適切な判断をすることができる。本例では、第1事象の運転行動が「進行」となったことを契機に、第2事象の運転行動を「停止」とすることにより、速度段差が抑制された安心感のある運転を実現できる。
[17]本実施形態の運転制御方法では、第1事象において検出された対象物の移動量が所定量未満である場合には、第2事象における運転行動を進行とする。上述したように原則としては、第2事象の運転行動は「停止」とするが、他車両などの対象物の移動量(速度、加速度)が所定量未満である場合には、その動きは小さいと判断できる。対象物の動きが小さいにもかかわらず停止してしまう運転は状況を確認しているユーザに違和感を覚えさせる。本例では、対象物の動きが小さいときに限って、第2事象の運転行動を「進行」とすることにより、円滑な自動運転を実現する。
[18]本実施形態の運転制御方法では、運転行動が変更された場合には、変更後の事象の運転行動に基づいて運転計画を立案する。運転計画の立案処理は所定周期で繰り返される。車両は移動し、状況も刻々と変化するため、新たな検出情報、新たな対象物の検出結果などに基づいて対象物の検出、分析、運転行動の決定は繰り返される。運転行動が変化した場合には、変化後の運転行動に基づいて新たな運転計画を立案する。これにより、現在の状況に最適な運転行動が規定された運転計画を立案することができる。新たに立案される運転計画は、新たな検出・判断結果に基づく運転行動が規定されているので、状況を確認するユーザにも違和感を覚えさせることがない。
[19]本実施形態の運転制御装置100は、上述した運転制御方法と同様の作用及び効果を奏する。
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
1…運転制御システム
100…運転制御装置
10…制御装置
11…プロセッサ
20…出力装置
30…通信装置
200…車載装置
210…車両コントローラ
220…ナビゲーション装置
221…位置検出装置
222…地図情報
223…道路情報
224…交通規則情報
230…検出装置
231…カメラ
232…レーダー装置
240…レーンキープ装置
241…カメラ
242…道路情報
250…出力装置
251…ディスプレイ
252…スピーカ
260…センサ
261…舵角センサ
262…車速センサ
263…姿勢センサ
270…駆動装置
271…制動装置
280…操舵装置

Claims (19)

  1. 車両の運転を制御するプロセッサに実行させる運転制御方法であって、
    地点ごとに設定可能な検出条件に基づいて、前記車両の周囲の検出情報を取得し、
    前記検出情報に基づいて前記車両が遭遇する事象を抽出し、
    前記抽出された複数の前記事象を前記車両が遭遇する順序に沿って並べ替え、
    前記事象において取得された前記検出情報に基づいて運転行動が前記事象ごとに規定された一連の運転計画を立案し、
    前記運転計画に従って前記車両の運転制御命令を実行し、
    前記車両が先に遭遇する第1事象について規定された前記運転行動の内容に基づいて、前記第1事象の後に遭遇し、前記第1事象とは異なる一又は複数の第2事象に関する第2検出条件を決定する運転制御方法。
  2. 前記検出条件を決定する処理において、
    前記第1事象における前記運転行動が進行である場合の前記第2事象に関する前記第2検出条件は、前記第1事象における前記運転行動が停止である場合の前記第2事象に関する前記第2検出条件と比較したときに、前記第2事象に到達するまでの到達時間が相対的に短い対象物を検出する前記検出条件である請求項1に記載の運転制御方法。
  3. 前記検出条件を決定する処理において、
    前記第1事象における前記運転行動が停止である場合の前記第2事象に関する前記第2検出条件は、前記第1事象における前記運転行動が進行である場合の前記第2事象に関する前記第2検出条件と比較したときに、前記第2事象に到達するまでの到達時間が相対的に長い対象物を検出する前記検出条件である請求項1に記載の運転制御方法。
  4. 前記検出条件を決定する処理において、
    前記第1事象における前記運転行動が停止である場合の前記第2事象に関する前記第2検出条件は、前記第1事象における前記運転行動が進行である場合の前記第2事象に関する前記第2検出条件と比較したときに、前記車両の周囲の対象物を検出するための検出範囲が相対的に広くなるように、前記車両の走行軌跡を変更させた前記検出条件である請求項1〜3の何れか一項に記載の運転制御方法。
  5. 前記検出条件を決定する処理において、
    前記第1事象における前記運転行動が進行である場合の前記第2事象に関する前記第2検出条件は、前記第1事象における前記運転行動が停止である場合の前記第2事象に関する前記第2検出条件と比較したときに、前記車両の周囲の対象物を検出するための検出範囲が相対的に狭くなるように、前記車両の走行軌跡を変更させた前記検出条件である請求項1〜4の何れか一項に記載の運転制御方法。
  6. 前記検出条件を決定する処理において、
    前記第1事象における前記運転行動が進行である場合の前記第2事象に関する前記第2検出条件は、前記第1事象における前記運転行動が停止である場合の前記第2事象に関する前記第2検出条件と比較したときに、前記車両の周囲の対象物が前記車両に接触すると判断される確率が低く設定された前記検出条件である請求項1〜5の何れか一項に記載の運転制御方法。
  7. 前記検出条件を決定する処理において、
    前記第1事象における前記運転行動が停止である場合の前記第2事象に関する前記第2検出条件は、前記第1事象における前記運転行動が進行である場合の前記第2事象に関する前記第2検出条件と比較したときに、前記車両に対象物が接触すると判断される確率が高く設定された前記検出条件である請求項1〜5の何れか一項に記載の運転制御方法。
  8. 前記第1事象における前記運転行動が進行である場合には、前記第2検出条件を、前記第2事象に関する検出範囲を含む前記検出条件とする請求項1〜7の何れか一項に記載の運転制御方法。
  9. 前記第1事象における前記運転行動が停止である場合には、前記第2検出条件を、前記第2事象に関する検出範囲が除外された前記検出条件とする請求項1〜8の何れか一項に記載の運転制御方法。
  10. 前記車両の車速を取得し、
    前記車速が高いほど、前記事象への到達時間が短い対象物を検出する前記検出条件とする請求項1〜9の何れか一項に記載の運転制御方法。
  11. 前記検出条件を決定する処理において、
    前記検出情報の経時的な変化から求めた対象物の動きの変化量に基づいて、先に適用されていた第1検出条件を前記第2検出条件に切り替えるか否かを判断する請求項1〜10の何れか一項に記載の運転制御方法。
  12. 前記第1事象における前記運転行動が停止から進行に切り替わったタイミングで、前記第2検出条件を設定する請求項1〜11の何れか一項に記載の運転制御方法。
  13. 前記運転計画の実行中において、前記第1事象における前記運転行動が切り替わった場合には、前記第2事象について規定された前記運転行動を取り消す請求項1〜12の何れか一項に記載の運転制御方法。
  14. 前記運転計画の実行中において、前記第1事象における前記運転行動が切り替わった場合には、予め定義されたルールに基づいて前記第2事象の前記運転行動を規定する請求項1〜12の何れか一項に記載の運転制御方法。
  15. 前記第1事象の前記運転行動が進行である前記運転計画の実行中において、
    前記第1事象における前記運転行動が進行から停止に変更された場合には、前記第2事象における前記運転行動を停止に変更する請求項14に記載の運転制御方法。
  16. 前記第1事象における前記運転行動が停止から進行に変更された場合には、前記第2事象における前記運転行動は停止とする請求項14又は15に記載の運転制御方法。
  17. 前記第1事象において検出された対象物の移動量が所定量未満である場合には、前記第2事象における前記運転行動を進行とする請求項16に記載の運転制御方法。
  18. 前記運転行動が変更された場合には、変更後の前記事象の前記運転行動に基づいて前記運転計画を立案する請求項14〜17の何れか一項に記載の運転制御方法。
  19. 車両の周囲の検出情報を取得する通信装置と、
    運転制御処理を実行するプロセッサを備え、
    前記プロセッサは、
    地点ごとに設定可能な検出条件に基づいて、前記検出情報を取得する処理、
    前記検出情報に基づいて前記車両が遭遇する事象を抽出する処理、
    前記抽出された複数の前記事象を前記車両が遭遇する順序に沿って並べ替える処理、
    前記事象において取得された前記検出情報に基づいて運転行動が前記事象ごとに規定された運転計画を立案する処理、
    前記運転計画に従って前記車両の運転制御命令を実行する処理、
    前記車両が先に遭遇する第1事象について規定された前記運転行動の内容に基づいて、前記第1事象の後に遭遇し、前記第1事象とは異なる一又は複数の第2事象に関する第2検出条件を決定する処理を実行する運転制御装置。
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