JP6956932B1 - 運転支援装置、運転支援システム、運転支援方法、及び、運転支援プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
遠隔型自動運転システムでは、遠隔に配置された運転支援装置より、通信ネットワークを介して自動運転車の走行状況の監視及び調整と、遠隔操作による運転指示等が行われる。このため、自動運転車の周辺の交通状況等により予め調停された通信品質が保たれない場合において、車両制御の安定性が低下し、自動運転車の安全性及び快適性に影響を及ぼし得る。
具体例として、特許文献1は、複数の地理的位置における通信品質を取得し、移動体の動作モードに応じて通信品質が高いエリアを経由する経路を設定すること、又は、通信品質が低下すると予想されるエリアが存在する場合に、当該エリアを通らないように移動体の経路を設定することにより、移動体の動作モードに応じて定められる通信品質の要件を満たす経路を適切に設定する技術を開示している。
推定時間範囲において対象移動体の周辺に存在する少なくとも1つの物体から成る周辺物体集合が含む各物体が存在する可能性がある物体存在範囲と、前記物体存在範囲内の各地点における前記周辺物体集合が含む各物体の存在確率とを示す周辺物体分布を、前記推定時間範囲の開始時刻よりも過去の時刻から成る計測時間範囲における前記周辺物体集合が含む各物体についての情報を用いて算出する物体存在範囲算出部と、
前記周辺物体分布に基づいて、前記周辺物体集合が含む各物体の危険度を示す潜在危険度を表す潜在危険度マップを生成する危険度マップ生成部と
を備える。
以下、本実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
<運転支援システム90全体の構成の説明>
図1は、運転支援システム90の構成例を示している。運転支援システム90は、本図に示すように、運転支援装置100と、統合制御装置200を備える車両と、路側機300と、情報提供サーバ400と、無線通信ネットワークシステムとを備える。運転支援システム90は、遠隔型自動運転システムに関するシステムであり、遠隔から車両の制御に関する支援を実行するシステムであり、無線通信ネットワークシステムを用いて、車両の走行状況の監視及び調整と、車両に対する運転指示等の車両の遠隔操作を行うシステムである。運転支援システム90が備える各要素の数は何個であってもよい。運転支援システム90は、遠隔型自動運転システムにおける運転支援対象である車両の周辺に存在する危険度に関わる情報の配信方法と、車両側における突発障害物検知時の緊急回避方法とに関するシステムである。
統合制御装置200は、車両に搭載されたコンピュータである。統合制御装置200は、センサ群202が取得した車両状態情報と、車両位置情報と、車両周辺情報等を運転支援装置100へ通知する。センサ群202は、車両に備え付けられた少なくとも1つのセンサであり、具体例として、カメラ又はLiDAR(Light Detection and Ranging)から成る。また、統合制御装置200は、運転支援装置100から通知された情報に基づき車両の挙動を制御する。
図2は、運転支援装置100の構成例を示している。本図を参照して運転支援装置100の構成例を説明する。
運転支援装置100は、対象車両と路側機300との少なくともいずれかからの情報に基づいて対象車両の周辺に存在する障害物の状況を認識し、認識した結果に基づいて対象車両の走行に関する現在及び将来のリスクを判断して対象車両に対する運転支援を行う装置である。対象車両は運転支援装置100が運転支援を行う対象である車両である。障害物は、具体例として、車両及び歩行者である。運転支援装置100は、構成要素として、制御装置101と、操作装置102と、表示装置103と、通信装置104と、地図データベース105等を備える。制御装置101は運転支援制御装置とも呼ばれる。運転支援装置100が備える各構成要素は通信インタフェースを介して相互にデータを適宜送受する。
なお、運転支援装置100は、車両以外の移動体の制御を支援することもできるが、説明の便宜上、運転支援装置100は車両の制御を支援するものとする。車両以外の移動体は、具体例として、飛行機又は船舶である。対象車両は、対象移動体の具体例である。
環境情報取得部121は、対象車両と路側機300と情報提供サーバ400との少なくともいずれか等から情報を取得する機能部である。
通信遅延推定部122は、運転支援装置100と対象車両との間で送受した情報の内容に基づき、運転支援装置100と対象車両との間の通信遅延状態を算出する機能部である。通信遅延状態は、具体例として、通信の遅延時間を含む。通信遅延推定部122は通信遅延状態推定部とも呼ばれる。
周辺物体認識部123は、車両周辺情報と周辺環境情報とを統合し、統合した情報に基づいて周辺物体情報を算出する機能部である。周辺物体情報は、典型的には各周辺物体の種別と位置との各々を示す情報から成る。車両周辺情報は、対象車両の周辺に存在する少なくとも1台の車両から対象車両に通知された情報であり、対象車両の周辺の様子を示す情報である。周辺環境情報は、路側機300から通知された情報であり、対象車両の周辺の環境を示す情報である。周辺環境情報は、路側機300に取り付けられたセンサ群により撮像された撮像データを含んでもよい。当該センサ群は、センサ群202と同様であってもよい。周辺物体は対象車両の周辺に存在する物体である。周辺物体の種別は、具体例として、車両と自転車と歩行者と動物と落下物等の障害物とのいずれかである。周辺物体認識部123は、周辺物体の種別が車両である場合において車両の種別とランプ点灯状況とを求めてもよい。車両の種別は、具体例として、乗用車とトラックとバイク車とのいずれかである。ランプ点灯状況は、具体例として、無灯火と、ハザードランプ点灯と、ウィンカー点灯とのいずれかである。周辺物体の位置は、典型的には、対象車両の位置又は路側機300の位置を基準とした周辺物体の相対的な位置である。
物体位置決定部124は、車両位置情報と、路側機300の位置情報と、地図データベース105が記憶している地図情報とに基づき、対象車両の位置を基準位置として各周辺物体の位置を算出する機能部である。車両位置情報は対象車両の位置を示す情報である。
操作情報取得部131は、運転支援装置100内のネットワークである装置内ネットワークを通じて、操作装置102が出力した遠隔操作者の車両操作量を取得する機能部である。車両操作量は、具体例として、アクセルペダル開度と、ブレーキペダル開度と、操舵角と、ウィンカーとヘッドライトスイッチ等のスイッチ操作情報との少なくともいずれかを示す。
制御目標算出部132は、遠隔操作者の車両操作量から対象車両の制御目標値を算出する機能部である。制御目標値は、具体例として、目標加減速値と、目標舵角とから成る。
目標走行位置算出部133は、対象車両の車両状態情報と制御目標値とに基づき、ある時刻において対象車両が走行すべき位置である目標走行位置を算出する機能部である。目標走行位置算出部133は目標走行位置情報算出部とも呼ばれる。
移動範囲算出部134は、目標走行位置算出部133が算出した目標走行位置を示す情報に基づいて対象車両の移動範囲を算出し、算出した移動範囲に基づいて移動範囲マップを生成する機能部である。移動範囲算出部134は車両移動範囲算出部とも呼ばれる。移動範囲は、推定時間範囲において対象車両が存在する可能性がある範囲であり、また、存在範囲とも呼ばれる。移動範囲マップは車両移動範囲マップとも呼ばれる。移動範囲マップについては後述する。移動範囲は移動分布に相当する。移動範囲算出部134は、移動分布を、推定時間範囲の開始時刻よりも過去の時刻から成る計測時間範囲における対象車両についての情報を用いて算出する。対象車両についての情報は、具体例として、対象車両の位置と対象車両に対する制御との各々を示す情報等である。移動分布は、移動範囲と、移動範囲内の各地点における対象移動体の存在確率とを示す分布であってもよい。
物体危険度算出部141は、交通状況推定部150が生成した交通状況マップと、移動範囲推定部130が生成した移動範囲マップと、地図データベース105に含まれる道路情報とに基づいて、対象車両の走行経路上の潜在危険度を算出する機能部である。物体危険度算出部141は、移動分布と周辺物体分布とに基づいて、対象移動体と周辺物体集合が含む各物体とが衝突した場合における重大度と、対象移動体と周辺物体集合が含む各物体とが衝突すると想定される衝突想定時刻とを求め、求めた重大度と衝突想定時刻とに基づいて潜在危険度を算出してもよい。
道路危険度算出部142は、地図データベース105より対象車両の走行経路周辺の道路情報を取得し、取得した道路情報から対象車両が走行することができないエリアを抽出し、抽出したエリアの潜在危険度を算出する機能部である。
危険度マップ生成部143は、物体危険度算出部141と道路危険度算出部142との各々が算出した潜在危険度に基づいて潜在危険度マップを生成する機能部である。潜在危険度マップは、対象車両の周辺に潜在する危険度を表したマップであり、対象車両を上方から見下ろした二次元領域内において、潜在危険度を表したマップである。潜在危険度マップの詳細は後述する。潜在危険度は、周辺物体集合が含む各物体の危険度を示す。潜在危険度は、対象車両と周辺物体集合が含む各物体とが衝突する危険度を示してもよい。危険度マップ生成部143は、移動分布と周辺物体分布とに基づいて潜在危険度マップを生成する。
推定時間決定部151は、交通状況マップを生成する時間範囲と時間間隔とを決定する機能部である。交通状況マップについては後述する。
物体存在範囲算出部152は、交通状況認識部120が認識した各周辺物体のある時間範囲における存在範囲を算出する機能部である。存在範囲は物体存在範囲とも呼ばれる。物体存在範囲算出部152は、周辺物体分布を、計測時間範囲における周辺物体集合が含む各物体についての情報を用いて算出する。周辺物体分布は、物体存在範囲と、物体存在範囲内の各地点における周辺物体集合が含む各物体の存在確率とを示す分布である。物体存在範囲は、推定時間範囲において対象車両の周辺に存在する少なくとも1つの物体から成る周辺物体集合が含む各物体が存在する可能性がある範囲である。各物体についての情報は、具体例として、各物体の種別と位置等を示す情報である。
交通状況マップ生成部153は、物体存在範囲算出部152が算出した存在範囲に基づいて交通状況マップを生成する機能部である。
情報生成部161は、マップ生成部140が生成した潜在危険度マップの形式を対象車両に送信する形式に変換する機能部である。
情報配信部162は、情報生成部161が生成した制御情報等の各々を示す情報を対象車両に配信する機能部である。当該制御情報は、車両に送付する形式に情報生成部161によって変換された潜在危険度マップを示す情報を含む。情報配信部162は、量子化された潜在危険度を対象車両に通知してもよい。
車両情報生成部171は、車両情報を示す映像を生成し、生成した映像を表示するよう表示装置103を制御する機能部である。車両情報は、対象車両から通知された車両周辺情報と、情報提供サーバ400から取得した情報とから成る。
補助情報生成部172は、操作補助情報を示す映像を生成し、生成した映像を表示するよう表示装置103を制御する機能部である。補助情報生成部172は操作補助情報生成部とも呼ばれる。操作補助情報は、遠隔操作者による対象車両の操作を補助するための情報であり、具体例として、マップ生成部140が生成した潜在危険度マップを示す情報と、通信遅延推定部122が推定した通信遅延状態を示す情報とから成る。
制御装置101は、プロセッサ11と、メモリ12と、補助記憶装置13と、通信インタフェース14等のハードウェアを備えるコンピュータである。これらのハードウェアは、信号線を介して互いに接続されている。制御装置101は複数のコンピュータから成ってもよい。
プロセッサ11は、演算処理を行うIC(Integrated Circuit)であり、制御装置101が備える他のハードウェアを制御する。具体例として、プロセッサ11は、CPU(Central Processing Unit)又はGPU(Graphics Processing Unit)である。制御装置101は、プロセッサ11を代替する複数のプロセッサを備えてもよい。複数のプロセッサは、プロセッサ11の役割を分担する。
メモリ12は揮発性の記憶装置である。メモリ12は、主記憶装置又はメインメモリとも呼ばれる。具体例として、メモリ12はRAM(Random Access Memory)である。
補助記憶装置13は不揮発性の記憶装置である。具体例として、補助記憶装置13は、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、又はフラッシュメモリである。
通信インタフェース14は、ネットワークを介して通信を行うためのインタフェースであり、ネットワークに接続される。通信インタフェース14は、具体例として、通信チップ又はNIC(Network Interface Card)である。
補助記憶装置13には、運転支援装置100の機能を実現する運転支援プログラムが記憶されている。運転支援プログラムは、補助記憶装置13からメモリ12にロードされる。そして、プロセッサ11は運転支援プログラムを実行する。
運転支援プログラムを実行する際に用いられるデータと、運転支援プログラムを実行することによって得られるデータ等は、記憶装置に適宜記憶される。記憶装置は、具体例として、メモリ12と、補助記憶装置13と、プロセッサ11内のレジスタと、プロセッサ11内のキャッシュメモリとの少なくとも1つから成る。メモリ12及び補助記憶装置13の機能は、他の記憶装置によって実現されてもよい。記憶装置は、コンピュータと独立したものであってもよい。
図4は、統合制御装置200の構成例を示している。本図を参照して統合制御装置200の構成例を説明する。
統合制御装置200は、対象車両の内外の情報を用いて対象車両全体の動作を制御する装置である。統合制御装置200は、対象車両内の車内ネットワークを介して、操作装置201と、センサ群202と、機器制御ECU(Electronic Control Unit)203と、高精度ロケータ204と、地図データベース205と、表示装置206と、車外通信装置207と通信する。車内ネットワークを介して行われる通信では、LIN(Local Interconnect Network)、CAN(Controller Area Network)、Ethernet(登録商標)、又はCXPI(Clock Extension Peripheral Interface)等の通信プロトコルが利用される。
車両前方カメラは、対象車両の前方を撮影するセンサであり、撮影した画像を分析することにより、対象車両の前方に存在する各物体の種別と、対象車両と各物体との間の距離と、対象車両に対する各物体の方向とを算出する。物体の種別は、具体例として、車両と歩行者と動物と落下物等の障害物とのいずれかである。物体の種別が車両である場合において、車両前方カメラは、車両の方向種別と、車両の形状とを算出してもよい。車両の方向種別は、具体例として、先行車と対向車とのいずれかである。車両の形状は、具体例として、乗用車とトラックとのいずれかである。
レーダー装置は、対象車両と各周辺物体との間の距離と、各周辺物体が位置する方向とを計測するセンサである。
舵角センサは、対象車両の操舵の向きを計測するセンサである。
車速センサは、対象車両の速度を計測するセンサである。
周辺物体認識部212は、車両周辺情報を分析し、分析した結果に基づいて各周辺物体の種別と位置等を算出する機能部である。周辺物体認識部212は周辺物体認識部123と同様である。
制御情報取得部213は、運転支援装置100から制御情報を取得し、取得した制御情報が含む潜在危険度マップ群を記憶部290に記憶する機能部である。潜在危険度マップ群は少なくとも1つの潜在危険度マップから成る。制御情報は潜在危険度マップ群等を示す情報を含む。
マップ補正部214は、運転支援装置100から取得した潜在危険度マップ群が含む各潜在危険度マップを、周辺物体認識部212が算出した各周辺物体の種別と位置等を用いて補正することにより補正済潜在危険度マップを生成する機能部である。マップ補正部214は潜在危険度マップ補正部とも呼ばれる。マップ補正部214は、対象移動体が備えるセンサが取得した情報を用いて潜在危険度マップを補正してもよい。
走行経路生成部215は、運転支援装置100から通知された潜在危険度マップを参照し、運転支援装置100から通知された目標走行位置へ向かう走行経路を設定する機能部である。走行経路生成部215は走行経路計画部とも呼ばれる。走行経路生成部215は、潜在危険度が相対的に低い経路を対象車両の走行経路として選択する。走行経路生成部215は、走行経路を選択する際に補正済潜在危険度マップを用いてもよい。
制御命令生成部216は、走行経路生成部215が設定した走行経路を走行するための車両制御量を算出し、算出した車両制御量に基づいて機器制御ECU203の操作量を各アクチュエータに伝達する機能部である。
情報通知部217は、情報取得部211が取得した車両状態情報と車両周辺情報と車両位置情報とを運転支援装置100に通知する機能部である。
プロセッサ21はプロセッサ11と同様である。
メモリ22はメモリ12と同様である。
補助記憶装置23は補助記憶装置13と同様である。補助記憶装置23は、運転支援プログラムの代わりに統合制御装置200の機能を実現する統合制御プログラムを記憶する。
通信インタフェース24は通信インタフェース14と同様である。
運転支援システム90の動作手順は、運転支援方法に相当する。また、運転支援装置100の動作を実現するプログラムは、運転支援プログラムに相当する。統合制御装置200の動作を実現するプログラムは、統合制御プログラムに相当する。
図6は、運転支援システム90による遠隔型自動運転の処理の流れをシーケンス図により示している。本図を参照して当該処理の流れを説明する。なお、<>という括弧は各処理を実行する主体を示すことに用いられている。
なお、対象車両は運転支援システム90内に何台存在してもよいが、説明の便宜上、運転支援システム90内に1台の対象車両のみ存在するものとして運転支援システム90の動作を説明する。運転支援システム90内に複数台の対象車両が存在する場合、運転支援装置100は各対象車両に対して下記の処理を適宜実行する。
情報取得部211は、車内ネットワークより、車両状態情報と、車両周辺情報と、車両位置情報とを取得する。
情報通知部217は、情報取得部211が取得した車両状態情報と車両周辺情報と車両位置情報とを運転支援装置100に通知する。交通状況認識部120は、情報通知部217から通知された情報を取得する。
路側機300は、路側機300に取り付けられたセンサ群を用いて周辺環境情報を取得する。
路側機300は、周辺環境情報と路側機300の位置情報とを運転支援装置100に通知する。交通状況認識部120は、路側機300から通知された情報を取得する。
交通状況認識部120は、対象車両と路側機300とから通知された情報に基づいて走行エリアを特定し、情報提供サーバ400と通信して特定した走行エリアにおける関連情報を取得する。走行エリアは対象車両が走行しているエリアである。
交通状況認識部120は、対象車両と路側機300と情報提供サーバ400とから取得した情報に基づいて対象車両の周辺の交通状況を分析し、分析した交通状況を示す交通状況情報192を記憶部190に保存する。交通状況認識処理の詳細は後述する。
交通状況推定部150は、交通状況認識部120が生成した交通状況情報192に基づいて将来の時間における対象車両の周辺の交通状況を推定することにより、交通状況マップを生成する。交通状況推定処理の詳細は後述する。
制御装置101は、対象車両から通知された車両周辺情報と、情報提供サーバ400から取得した関連情報とを表示装置103に通知する。表示装置103は、制御装置101から通知された情報を表示装置103の画面に表示する。遠隔操作者は、表示装置103の画面に表示された情報を確認しながら、操作装置102を用いて対象車両を遠隔操作する。
操作情報取得部131は、遠隔操作者の操作量を示す情報を取得する。
移動範囲算出部134は、操作情報取得部131が取得した情報と対象車両から通知された車両周辺情報等に基づいて対象車両の移動軌跡を推定する。また、移動範囲算出部134は、推定した対象車両の移動軌跡に基づいて将来の時間における対象車両の存在範囲を推定し、推定した存在範囲に基づいて移動範囲マップを生成する。移動範囲推定処理の詳細は後述する。なお、典型的には、目標走行位置算出部133は操作情報取得部131が取得した情報と対象車両から通知された車両周辺情報等に基づいて対象車両の目標走行位置を算出し、移動範囲算出部134は、移動軌跡を推定する際に、目標走行位置算出部133が算出した目標走行位置を示す目標走行位置情報も活用する。
マップ生成部140は、交通状況推定部150が生成した交通状況マップと移動範囲推定部130が生成した移動範囲マップとを用いて、対象車両に対応する潜在危険度マップを生成する。マップ生成処理の詳細は後述する。
支援情報配信部160は、移動範囲推定部130が求めた目標走行位置情報と、マップ生成部140が求めた潜在危険度マップを示す情報と、潜在危険度マップを生成する際に用いた対象車両の位置情報とを含めた制御情報とを対象車両に通知する。対象車両の位置情報は、典型的には対象車両が存在する位置の緯度と経度との各々を示す情報である。支援情報配信処理の詳細は後述する。
補助情報生成部161は、操作補助情報を生成し、生成した操作補助情報を表示装置103へ通知する。表示装置103は、通知された操作補助情報を表示装置103の画面に表示する。ここで、表示装置103は、操作補助情報を移動範囲推定処理において表示した映像に重ねて表示する。また、表示装置103は、操作補助情報として通信遅延状態を示す通信遅延情報193を表示する場合において、通信遅延情報193として、通信遅延時間を表示してもよく、通信遅延状態と推奨車速との関係を示す情報をあらかじめ定義しておき、発生している通信遅延状態に対応する推奨車速の値を画面に表示してもよい。
統合制御装置200は、運転支援装置100より通知された制御情報に基づき対象車両を制御する。車両制御処理の詳細は後述する。
図7は、運転支援装置100による交通状況認識処理の流れの一例を示すフローチャートである。本図を参照して交通状況認識処理を説明する。
環境情報取得部121は、統合制御装置200と路側機300との各々が運転支援装置100に通知した情報を取得する。また、環境情報取得部121は、取得した情報に基づいて走行エリアを特定し、情報提供サーバ400と通信することにより、特定した走行エリアにおける関連情報を取得する。
周辺物体認識部123は、対象車両から通知された車両周辺情報と、路側機300から取得した周辺環境情報とを分析することにより、周辺物体情報を算出する。なお、車両周辺情報と周辺環境情報との各々が撮像データである場合において、周辺物体認識部123は撮像データから周辺物体を抽出する。撮像データから周辺物体を抽出する手法としては、深層学習を用いる方法等の既知の手法が挙げられる。
物体位置決定部124は、車両位置情報と、路側機300の位置情報と、地図データベース105が記憶している地図情報とに基づいて物体位置情報を求める。物体位置情報は、対象車両の位置を基準位置とした場合における各周辺物体の位置を示す情報である。
交通状況認識部120は、算出した周辺物体情報と物体位置情報とを交通状況情報192として記憶部190に保存する。
通信遅延推定部122は、運転支援装置100と対象車両との間で送受した情報の内容に基づき、運転支援装置100と対象車両との間における通信遅延時間を算出する。通信遅延推定部122は、算出した通信遅延時間を示す通信遅延情報193を記憶部190に保存する。
通信遅延推定部122が通信遅延時間を算出する方法の具体例を説明する。
まず、通信装置104は、運転支援装置100から対象車両へメッセージを送信する際に、当該メッセージに対してカウンタ値と通信装置104が当該メッセージを送信する時刻とを設定する。車外通信装置207は、対象車両からの当該メッセージに対する応答として、当該メッセージが示すカウンタ値と車外通信装置207が当該メッセージを受信した時刻とを設定したメッセージを運転支援装置100に送信する。
次に、車外通信装置207は、対象車両から運転支援装置100へメッセージを送信する際に、当該メッセージにカウンタ値と車外通信装置207が当該メッセージを送信する時刻とを設定する。通信装置104は、運転支援装置100からの当該メッセージに対する応答として、当該メッセージが示すカウンタ値と通信装置104が当該メッセージを受信した時刻とを設定したメッセージを対象車両に送信する。
このように、通信装置104と車外通信装置207とが互いにカウンタ値とメッセージ送信時刻とメッセージ受信時刻とを設定することにより、通信遅延推定部122は、運転支援装置100から対象車両にメッセージが届くまでの時間と、対象車両から運転支援装置100にメッセージが届くまでの時間、つまり、通信遅延時間を得ることができる。
図8から図10を用いて制御装置101による交通状況推定処理を説明する。
最初に、図8及び図9を用いて交通状況推定処理にて生成する交通状況マップについて説明する。
交通状況マップは、具体例として、対象車両の周辺の交通状況を上方から見下ろした様子を示す画像であり、対象車両の位置を原点とし、進行方向をX軸とし、水平方向をY軸とした二次元座標系を用いて、ある時間範囲において各周辺物体が各位置に存在する確率である存在確率を表す。進行方向は、特に断りがない限り対象車両が進行している方向を指す。水平方向は進行方向に直交する方向である。
二次元座標系における各周辺物体の位置は、交通状況認識部120の処理を通じて算出することができる。
交通状況推定部150は、現在時刻である時刻t0から将来時刻である時刻tmax(maxは自然数)までの時間範囲において、ある時間間隔毎に複数の交通状況マップを生成する。ここで、時刻tmaxは、生成する交通状況マップに対応する将来時間のうち最も先の将来時間である。具体的には、交通状況推定部150は、最初に時刻t0から時刻t1までの時間範囲に対応する交通状況マップを生成する。その後、交通状況推定部150は、時刻t1から時刻t2までと、時刻t2から時刻t3までと、…、時刻tmax−1から時刻tmaxまでとの各々の時間範囲に対応する交通状況マップを順に生成する。ここで、tの添え字の値が大きいほど先の時刻を示している。また、具体例として、時刻tmaxは現在時刻から60秒後の時刻であり、時刻tn−1と時刻tn(1≦n≦max、nは整数)との差は1秒である。
ここで、交通状況マップは、図9の(a)に示すように、対象領域を、X軸方向とY軸方向との各々を一定の間隔で分割したものである。対象領域は、交通状況マップを生成する対象である領域である。具体例として、対象領域の範囲は、X軸方向において−10メートルから100メートルまで、かつ、Y軸方向において−10メートルから10メートルまでの範囲である。また、具体例として、交通状況推定部150は、対象領域をX軸方向とY軸方向ともに0.1メートル単位で分割して0.1メートル四方の格子を生成する。交通状況推定部150は、分割された領域毎即ち格子毎に各周辺物体の存在確率を算出してもよい。また、交通状況推定部150は、対象領域を分割せずにXY座標毎に各周辺物体の存在確率を算出してもよい。各周辺物体の存在確率は、対象領域内の位置又は領域毎の、各周辺物体が存在する確率である。
また、図9の(a)において黒く塗られた部分の割合により存在確率の大きさが表現されている。図9の(a)において、各周辺物体の存在確率は、各周辺物体が時刻t0において存在する現在位置において最も高く、各現在位置からの距離の増大に伴って次第に低くなっている。
交通状況推定部150は、対象の時間範囲を順に変更してこのような処理を繰り返すことによって、時刻t0から時刻tmaxまでの間において、ある時間間隔毎に複数の交通状況マップを生成する。
推定時間決定部151は、交通状況マップを生成する時間範囲である推定時間範囲と、交通状況マップを生成する時間間隔とを決定する。推定時間範囲は、時刻t0から時刻tmaxまでの範囲であり、また、生成時間とも呼ばれる。時間間隔は、時刻tn−1と時刻tnとの差である。
推定時間決定部151は、具体例として、時間範囲を60秒、即ち、時刻tmaxを時刻t0から60秒後とし、時間間隔を運転支援装置100から対象車両へ制御情報を通知する時間間隔である1秒とする。なお、時間間隔は一定でなくてもよい。具体例として、推定時間決定部151は、時間間隔の最小間隔を、運転支援装置100から対象車両へ制御情報を通知する時間間隔とし、nの値が大きいほど、つまり、将来の時間になるほど予測精度は悪化することを考慮し、nの値が大きくなるほど時間間隔を長くしてもよい。具体例として、推定時間決定部151は、1秒、2秒、4秒と時間間隔を倍々に長くしてもよい。
交通状況推定部150は、本処理で決定した推定時間範囲分、ステップS112とステップS113とから成る推定処理ループを実行する。
推定時間範囲内の時間範囲であって推定処理ループにおいてまだ対象時間範囲とされていない時間範囲がある場合、交通状況推定部150は、当該時間範囲のうち最も早い時間範囲を対象時間範囲とし、ステップS113に進む。対象時間範囲は、時刻tn−1から時刻tnまでの時間範囲である。それ以外の場合、交通状況推定部150は本フローチャートの処理を終了する。
物体存在範囲算出部152は、交通状況認識部120が算出した交通状況情報192が示す各周辺物体の対象時間範囲における存在範囲を算出する。
交通状況情報192が示す周辺物体に、存在範囲算出ループにおいてまだ選択されていない周辺物体が存在する場合、物体存在範囲算出部152は、まだ選択されていない周辺物体から周辺物体を1つ対象物体として選択し、ステップS122に進む。それ以外の場合、物体存在範囲算出部152は存在範囲算出ループの実施を終了し、ステップS127に進む。
物体存在範囲算出部152は、対象物体が移動体であるか否かを確認する。対象物体が移動体である場合、物体存在範囲算出部152はステップS123に進む。それ以外の場合、即ち、対象物体が静止物体である場合、物体存在範囲算出部152はステップS125に進む。
物体存在範囲算出部152は、対象物体である移動体の対象時間範囲における存在範囲を算出する。ここで、物体存在範囲算出部152は、対象時間範囲において、移動体の速さは典型的には時刻t0における移動体の速さのまま不変であり、移動体が向かう方向は変化し得るという前提で存在範囲を求めるものとする。
具体的には、まず、物体存在範囲算出部152は、対象時間範囲の終了時刻における移動体の位置を選択し、対象時間範囲の開始時刻における移動体の位置と、選択した対象時間範囲の終了時刻における移動体の位置との差に基づいて、対象時間範囲における移動体の進行方向を求める。進行方向は角度によって表される。次に、物体存在範囲算出部152は、進行方向が変化する範囲を定め、定めた進行方向の範囲において[数式1]に示す移動ベクトルが覆う領域のうち、対象時間範囲内において移動体が移動し得る領域を求める。ここで、[数式1]は、移動ベクトルのX座標成分とY座標成分との各々を示している。現在位置は、対象時間範囲の開始時刻において移動体が存在する位置である。将来位置は、対象時間範囲に含まれる時刻のうち対象時間範囲の開始時刻よりも先の時刻において移動体が存在する位置である。
将来位置(X座標)=現在位置(X座標)+cos(進行方向)×移動速度
将来位置(Y座標)=現在位置(Y座標)+sin(進行方向)×移動速度
次に、物体存在範囲算出部152は、求めた移動ベクトルの左右に一定角度の範囲を持つ扇形の領域を求め、求めた領域のうち対象時間範囲内に移動体が移動し得る領域を移動体の存在範囲とする。ここで、一定角度の範囲は進行方向が変化する範囲に相当する。物体存在範囲算出部152は、移動体の移動幅に当たる一定角度を、移動体の種別と移動ベクトルの大きさ等に応じて決定する。具体例として、移動体が車両である場合、車両は基本的に進行方向に進行することを短期的には続けるため、物体存在範囲算出部152は、移動ベクトルの方向を車両の進行方向のみとし、かつ、一定角度を小さくする。また、移動体が歩行者である場合、歩行者はあらゆる方向に動き得るので、移動幅の形状が円形又は円形に近い扇形等になるように物体存在範囲算出部152は一定角度を大きくする。
時間範囲が時刻t1から時刻t2まで以降である場合、物体存在範囲算出部152は、推定処理ループの直前の周期で求めた結果に基づいて移動体の存在範囲を算出する。推定処理ループの現在の周期における対象時間範囲が時刻t1から時刻t2までである場合、物体存在範囲算出部152は、図12の(b)に示すように直前の周期である時刻t0から時刻t1までの時間範囲に対応する処理において求めた将来位置に移動体が存在しているものとして、前述の処理と同様に移動ベクトルを求め、求めた移動ベクトルを半径とした扇形の範囲を移動体の存在範囲とする。当該扇形の範囲は、図12の(b)に示すように、直前の周期で作成した扇形を拡大した範囲に相当する。ここで、初期位置は典型的には実際に観測された位置である。
なお、駐車車両等の現在移動していない対象物体について、物体存在範囲算出部152は、時刻t1から時刻t2までの時間範囲以降において走行を開始する可能性を考慮して存在範囲を設定してもよい。この際、物体存在範囲算出部152は、対象物体のランプの点灯状況等に基づいて対象物体の移動見込みを推定し、推定した結果に基づいて対象物体の存在範囲を設定してもよい。
物体存在範囲算出部152は、移動体の存在範囲内の位置毎又は領域毎に移動体の存在確率を算出する。物体存在範囲算出部152は、典型的には、移動体の現在位置における存在確率が100%であり、現在位置からの距離が遠くなるほど存在確率が小さくなることを示す分布を、移動体の存在確率の分布として求める。具体例として、移動体である車両が直進中である場合に対応する存在確率の分布において、移動体が進行している直線上において最も存在確率が高く、当該直線の左右の領域において存在確率は相対的に低い一定の値である。一方、移動体である車両が移動方向を変更している場合に対応する存在確率の分布は、具体例として、車両の操舵方向において存在確率が相対的に高く、操舵方向の反対方向において存在確率が相対的に低い非対称の分布である。また、移動体が歩行者である場合における存在確率の分布は、具体例として、歩行者はどの方向へも移動方向を変更する可能性があるため、歩行者の現在位置からの距離に応じた正規分布に従うような分布である。
前述のことを踏まえ、物体存在範囲算出部152は、移動体の種別と移動体の進行方向等毎に確率関数を予め準備しておき、準備した確率関数を用いて移動体の存在確率を算出する。
物体存在範囲算出部152は、ステップS123において求めた存在範囲と、存在確率の分布とに基づいて移動体に対応する存在確率マップを生成する。
物体存在範囲算出部152は、対象物体の位置と、対象物体の周辺の範囲であって対象車両が通過することができない範囲とを対象物体の存在範囲とする。具体例として、対象物体が駐車車両である場合、駐車車両が存在する位置と、駐車車両の周囲1.0メートル以内から1.5メートル以内の範囲を駐車車両の存在範囲とする。ここで、駐車車両が存在する位置は平面視において駐車車両が占める領域であり、1.0メートル以内から1.5メートル以内は、駐車車両の横を車両が通過する場合における安全な間隔として知られている値である。
物体存在範囲算出部152は、典型的には、対象物体の位置における存在確率が100%であり、当該位置からの距離が大きくなるほど存在確率が小さくなることを示す分布を、対象物体の存在確率の分布として求める。物体存在範囲算出部152は、具体例として、予め準備してある確率関数に応じて当該分布を求める。
物体存在範囲算出部152は、ステップS125において求めた存在範囲と、存在確率の分布とに基づいて移動体に対応する存在確率マップを生成する。
なお、ステップS123からステップS126までの処理を実行することによって周辺物体分布が算出される。
交通状況マップ生成部153は、求めた各周辺物体に対応する存在確率マップをマージすることにより、対象時間範囲における交通状況マップを生成する。この際、同一の位置又は領域に対して複数の存在確率が設定されている場合、交通状況マップ生成部153は、典型的には最も高い存在確率のみを採用する。
図13は、移動範囲推定処理の流れを示すフローチャートである。本図を参照して移動範囲推定処理を説明する。
車両情報生成部171は、対象車両から通知された車両周辺情報を映像化し、映像化した車両周辺情報を表示装置103に表示する。また、車両情報生成部171は、情報提供サーバ400から取得した関連情報を映像化し、映像化した関連情報を表示装置103に表示する。
遠隔操作者は、表示装置103に表示された情報を確認しながら、操作装置102を用いて対象車両を操作する。
操作情報取得部131は、装置内ネットワークより、操作装置102から出力された遠隔操作者による車両操作量を取得する。当該車両操作量は遠隔操作量とも呼ばれる。
制御目標算出部132は、記憶部190が保持する操作モデル191を用いて、取得した車両操作量から対象車両の制御目標値を生成する。ここで、操作モデル191は、遠隔操作者が操作装置102を用いて対象車両を遠隔操作した場合における、遠隔操作量と実際の対象車両の挙動との関係を学習することにより作成された学習済モデルである。実際の対象車両の挙動は、具体例として、対象車両の加減速値と舵角値とを含む。
制御目標算出部132は、操作モデル191に対して、遠隔操作者の遠隔操作量と環境条件である道路形状と道路線形と路面状況等の各々を示す情報を入力し、対象車両の制御目標値を得る。道路形状は、具体例として、直線道路と交差点等のいずれかである。道路線形は、具体例として、直線とカーブと勾配等のいずれかである。路面状況は、具体例として、乾燥と湿潤等のいずれかである。ここで、制御目標算出部132は、道路形状と道路線形との各々を示す情報を地図データベース105から取得する。また、制御目標算出部132は、情報提供サーバ400より取得した天候情報と、対象車両から通知された車両周辺情報との少なくともいずれかを分析することにより路面状況を示す情報を取得してもよい。
移動範囲推定部130は、推定時間決定部151が求めた推定時間範囲分、一定の時間間隔毎に、ステップS134からステップS136から成る移動範囲推定処理ループの各周期の処理を実行する。
推定時間範囲内の時間範囲であって移動範囲推定処理ループにおいてまだ対象時間範囲とされていない時間範囲がある場合、移動範囲推定部130は、当該時間範囲のうち最も早い時間範囲を対象時間範囲とし、ステップS135に進む。それ以外の場合、移動範囲推定部130は本フローチャートの処理を終了する。
対象時間範囲が時刻t0から時刻t1までである場合に、目標走行位置算出部133は、対象車両の車両状態情報と制御目標値とに基づき、時刻t0から時刻t1までの間に対象車両が進むと考えられる地点である目標走行位置を算出する。目標走行位置算出部133は、具体例として、車速と舵角と対象時間範囲とに基づいて移動ベクトルを求め、求めた移動ベクトルを車両位置情報が示す位置に加算することにより目標走行位置を求める。
対象時間範囲が時刻t1から時刻t2までの時間範囲以降である場合については、具体例として、目標走行位置算出部133は、時刻t0から時刻t1までの時間範囲に対応する移動ベクトルが示すように対象車両が進むものとして目標走行位置を求める。
目標走行位置算出部133は、本ステップの処理を繰り返し実行することによって算出した各時間範囲に対応する目標走行位置を組み合わせて時刻t0から時刻tmaxまでの走行軌跡を示す走行軌跡情報を生成し、生成した走行軌跡情報を記憶部190に保存する。
移動範囲算出部134は、求めた目標走行位置と、対象車両から通知された車両状態情報と、遠隔操作量とに基づき、対象時間範囲における対象車両の移動範囲を推定する。移動範囲は、具体例として、対象車両が走行している車線内の範囲だけでもよく、突発的な危険回避行動を行う場合において対象車両が危険回避行動を行うことができる範囲、つまり、回避用の路側帯等を含む範囲であってもよい。なお、本フローチャートの説明において、対象車両の移動範囲を単に移動範囲と表記することもある。
なお、移動範囲算出部134は、本処理で算出した対象時間範囲毎の移動範囲を移動範囲マップとして、記憶部190に保存する。移動範囲算出部134は、移動体存在確率算出処理と同様に、移動範囲の各地点に対応する確率であって、実際に対象車両が各地点に到達する確率を求めてもよい。
図14の(a)は、移動範囲マップを模式的に示しており、後述する移動範囲の算出方法に基づいて対象車両の移動範囲を推定した結果を示している。
図14の(b)は、図14の(a)に示す移動範囲を、X軸方向とY軸方向との各々について一定間隔で領域を分割したマップにプロットしたものである。本マップの構成は交通状況マップの構成と同様である。
移動範囲算出部134は、対象時間範囲が時刻t0から時刻t1である場合、目標走行位置算出部133が求めた目標走行位置から移動範囲を求める。具体的には、移動範囲算出部134は、図14の(c)に示すように、対象車両の現在位置と目標移動位置とを結ぶ直線を半径とし、当該直線の左右に一定角度の範囲を持つ扇形の領域を移動範囲とする。
なお、対象時間範囲が時刻t1から時刻t2までの時間範囲以降である場合、移動範囲算出部134は、図14の(d)に示すように、対象車両が等速運動すると仮定し、移動範囲推定処理ループの直前の周期において求めた移動範囲を拡大した範囲を移動範囲とする。当該範囲は、図14の(a)に示す扇形の半径よりも対象時間範囲において対象車両が移動する距離分長い半径を有する扇形の範囲である。
図15は、潜在危険度マップ生成処理の流れの一例を示すフローチャートである。本図を参照して潜在危険度マップ生成処理を説明する。
潜在危険度マップの構成は、X軸とY軸とを有する二次元座標系により表現される点で交通状況マップの構成と同様である。一方、潜在危険度マップは、交通状況マップとは異なり、各領域における潜在危険度値を示す情報を含む。
推定時間範囲内の時間範囲であってステップS141からステップS144から成るマップ生成処理ループにおいてまだ対象時間範囲とされていない時間範囲がある場合、マップ生成部140は、当該時間範囲のうち最も早い時間範囲を対象時間範囲とし、ステップS142に進む。それ以外の場合、マップ生成部140は本フローチャートの処理を終了する。
物体危険度算出部141は、交通状況推定部150が生成した交通状況マップと、移動範囲推定部130が生成した移動範囲マップと、地図データベース105が示す道路情報とに基づいて、対象時間範囲における対象車両の走行経路上の潜在危険度を算出する。
物体危険度算出部141は、具体例として、対象車両の走行経路上に周辺物体が存在する確率が高いほど対象車両が周辺物体と衝突するリスクが高いことから、交通状況推定部150が算出した存在確率をそのまま潜在危険度として利用する。
潜在危険度を求める他の方法として、交通状況マップと移動範囲マップとを重ね合わせ、対象車両と周辺物体との双方が存在する領域の潜在危険度を高くし、周辺物体のみが存在する領域の潜在危険度を低くする方法が挙げられる。物体危険度算出部141は、この方法を用いる場合において、対象物体と周辺物体との双方が存在する場合における重み付け定数を定め、交通状況マップが示す存在確率に定めた重み付け定数を乗算して潜在危険度を求めてもよい。重み付け定数は、具体例として2倍に対応する定数である。また、交通状況推定部150は、対象車両と周辺物体との双方が存在する可能性が高い領域ほど領域の潜在危険度を高くしてもよい。
さらに、物体危険度算出部141は、各周辺物体の種別と、各周辺物体の進行方向と、対象車両の車速とに基づいて対象車両と各周辺物体とが衝突した際の衝撃の強さに相当する重大度を定めておき、重大度と存在確率とを用いて潜在危険度を決定してもよい。この際、物体危険度算出部141は、各周辺物体のサイズが大きいほど重大度を大きくし、物体の進行方向に差異があるほど、つまり、具体例として、対象車両の前方を進行する車両に対応する重大度よりも対向車に対応する重大度を大きくする。また、物体危険度算出部141は、対象車両の車速が大きいほど重大度を大きくする。ここで、重大度の大きさは人命に関わるか否かに応じて定められる。周辺物体の進行方向は、具体例として、対象車両の進行方向と、対象車両の進行方向の逆方向とのいずれかである。
物体危険度算出部141は、対象車両が各位置に到達する時刻と対象車両の車速等に基づいて対象車両の制御可能性を求め、求めた制御可能性と存在確率と重大度とを組み合わせて潜在危険度を決定してもよい。当該時刻は衝突想定時刻に相当する。制御可能性は、対象車両が各周辺物体との衝突を回避することができる可能性を示す指標である。この際、対象車両が各位置に到達することに要する時間が大きいほど、つまり、時刻tn−1から時刻tnまでの時間範囲に対応する交通状況マップについてはnの値が大きいほど制御可能性が高くなり、また、対象車両の車速が低いほど制御可能性が高くなる。
物体危険度算出部141は、重大度と制御可能性とを組み合わせて潜在危険度を求める際、図16に示すような潜在危険度決定テーブルを用いて潜在危険度を算出してもよい。当該潜在危険度決定テーブルにおいて、重大度は、衝撃が小さいことを示すS1と、衝撃が中程度であることを示すS2と、衝撃が大きいことを示すS3との3段階に分類されており、かつ、制御可能性は、制御可能性を制御可能性が大きいことを示すC1と、制御可能性が中程度であることを示すC2と、制御可能性が小さいことを示すC3との3段階に分類されている。さらに、当該潜在危険度決定テーブルにおいて、重大度の各段階と、制御可能性の各段階との組み合わせに対応する潜在危険度の大きさが1から4の4段階で定義されている。物体危険度算出部141は、具体例として、潜在危険度決定テーブルが示す値を重み付け係数として存在確率に乗算して潜在危険度を求める。
道路危険度算出部142は、地図データベース105より、対象車両の走行経路周辺の道路情報を取得し、取得した道路情報から対象車両が走行することができないエリアを抽出し、抽出したエリアの潜在危険度を最大値に設定することにより走行経路の潜在危険度を求める。対象車両が走行することができないエリアは、具体例として、車道以外の部分である。当該最大値は、具体例として、存在確率の最大値と、重みづけ値の最大値とを乗算した値である。
危険度マップ生成部143は、物体危険度算出部141と道路危険度算出部142との各々が求めた潜在危険度をマージすることにより潜在危険度マップを生成する。
潜在危険度マップは、対象車両の位置を原点とし、X軸方向とY軸方向との各々を一定間隔で分割することにより格子状の領域を生成し、生成した領域毎に潜在危険度情報を保持するマップである。具体例として、潜在危険度マップが、X軸方向において−10メートルから100メートル、Y軸方向において−10メートルから10メートルの範囲を示しており、X軸方向及びY軸方向ともに0.1メートル単位で分割された領域を示す場合を考える。この場合において、潜在危険度マップは、Y軸方向である幅が200(=20/0.1)であり、かつ、X軸方向である高さが1100(=110/0.1)である二次元配列情報であり、二次元配列の各要素に潜在危険度が設定された情報である。
図19は、運転支援装置100による支援情報配信処理の流れの一例を示すフローチャートである。本図を参照して支援情報配信処理を説明する。
情報生成部161は、マップ生成部140が生成した潜在危険度マップを対象車両に通知する形式に変換する。
潜在危険度マップは、先に説明した通り、二次元配列を示す情報である。支援情報配信部160が潜在危険度マップを対象車両に通知する場合において、潜在危険度マップの解像度情報と潜在危険度情報と、潜在危険度マップにおける対象車両の位置を示す情報とから成る情報を通知することが好ましい。解像度情報は、幅と高さとの各々を示す情報から成る。潜在危険度情報は、分割された領域毎の潜在危険度を示す情報である。対象車両の位置を示す情報は、対象車両が占める領域であって分割された領域の各々を示すインデックス値から成る情報である。
情報生成部161は、潜在危険度を通知する際に、通知する情報量を低減するために量子化を行う。量子化の方法としては、0と潜在危険度の最大値との間を等間隔に分割する方法が挙げられる。
情報配信部162は、移動範囲推定部130が求めた走行軌跡情報と、情報生成部161が変換した潜在危険度マップと、潜在危険度マップの原点である対象車両の位置情報と、潜在危険度マップに対応する時間情報とを含む制御情報を対象車両に通知する。ここで、当該位置情報は、緯度と経度との各々を示す情報から成る。当該時間情報は、推定時間範囲と時間間隔値との各々を示す情報から成る。時間間隔値は、各潜在危険度マップに対応する時間範囲に含まれる時刻のうち最も早い時刻である、つまり、具体例として、時間範囲が時刻t0から時刻t1までである場合に時刻t0であり、時間範囲が時刻t1から時刻t2までである場合に時刻t1である。
なお、情報配信部162は、制御情報を対象車両に通知する際に、典型的には、対象車両に対する情報配信周期毎に全ての潜在危険度マップを通知する。
図20は、対象車両の統合制御装置200による車両制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。本図を参照して車両制御処理を説明する。
なお、対象車両の統合制御装置200は、本フローチャートに示す処理を一定の制御周期毎に実行する。一定の制御周期は、具体例として100ミリ秒周期である。
情報取得部211は、車内ネットワークより、対象車両の車両状態情報と車両周辺情報と車両位置情報とを取得する。
周辺物体認識部212は、取得した車両周辺情報を分析することにより、各周辺物体の種別と、各周辺物体の位置とを算出し、また、周辺物体が車両である場合に当該車両の種別も算出する。周辺物体認識部212は、車両周辺情報が撮像データである場合において、撮像データから物体を抽出する手法として深層学習を用いる手法等の既知の手法を用いる。
制御情報取得部213は、現在の制御周期において統合制御装置200が運転支援装置100から制御情報を受信済みであるか否かを確認する。統合制御装置200が制御情報を既に受信している場合、統合制御装置200はステップS164に進む。それ以外の場合、統合制御装置200はステップS165に進む。
制御情報取得部213は、運転支援装置100から受信した制御情報を取得し、取得した制御情報が示す走行軌跡情報と潜在危険度マップと対象車両の位置情報等を記憶部290に記憶する。
統合制御装置200が現在の制御周期内で運転支援装置100から制御情報を受信することができない場合、統合制御装置200は記憶部290が保持している制御情報を読み出して処理を行う。この際、統合制御装置200は、潜在危険度マップと走行軌跡情報とについては、時刻t0から時刻t1までの時間範囲に対応する情報ではなく、時刻t1から時刻t2までの時間範囲に対応する情報を用いる。なお、直前の周期において受信した時刻t0から時刻t1までの時間範囲に対応する情報は現在の周期では過去の情報であるため、統合制御装置200は当該時間範囲に対応する情報を使用しない。
マップ補正部214は、運転支援装置100から取得した潜在危険度マップに対して、周辺物体認識部212が取得した周辺物体を示す情報に基づいて潜在危険度マップを補正する。本処理の詳細は後述する。
走行経路生成部215は、潜在危険度マップを参照し、運転支援装置100から通知された目標走行位置へ向かう走行経路を選択する。本処理の詳細は後述する。
制御命令生成部216は、走行経路生成部215が生成した走行経路を走行するための車両制御量を算出し、算出した車両制御量を機器制御ECU203に送信する。車両制御量は、具体例として目標加減速量と目標舵角量等から成る。機器制御ECU203は、受信した車両制御量に基づき、各アクチュエータの操作量を生成して対象車両を制御する。
図21は、マップ補正処理の流れの一例を示すフローチャートである。本図を参照してマップ補正処理を説明する。
マップ補正処理ループにおいてまだ選択されていない周辺物体がある場合、マップ補正部214は、まだ選択されていない周辺物体の中から1つの周辺物体を対象物体として選択し、ステップS172に進む。それ以外の場合、マップ補正部214は本フローチャートの処理を終了する。
マップ補正部214は、対象物体の位置座標を、運転支援装置100が決定した対象車両の位置を基準とした位置座標に変換する。
具体的には、マップ補正部214は、運転支援装置100が決定した対象車両の位置と現在の対象車両の位置との間の進行方向と水平方向との距離差を求め、対象物体の位置に対して求めた距離差を加えることにより対象物体の位置座標を変換する。
マップ補正部214は、運転支援装置100から取得した潜在危険度マップを用いて、対象物体の位置における潜在危険度を確認する。
マップ補正部214は、潜在危険度マップ上の対象物体の位置に対象物体を重ねた場合において対象物体が存在する位置における潜在危険度が低い場合、当該位置において未認識障害物を発見したと判断し、ステップS174に進む。それ以外の場合、マップ補正部214は次の周期の処理を実行する。
マップ補正部214は、未認識障害物を発見した場合、潜在危険度マップにおける未認識障害物が存在する位置と当該位置の周辺との各々の潜在危険度を最大値に設定する。マップ補正部214は、補正した潜在危険度マップである補正済潜在危険度マップを記憶部290に保存する。
図22及び図23を用いて走行経路生成処理を説明する。
図22は、走行経路生成処理の流れの一例を示すフローチャートである。図23は、走行経路生成部215が走行経路を選定する様子を模式的に示している。図23において、黒く塗られた部分の割合は潜在危険度の高さを示している。
走行経路生成部215は、マップ補正処理において生成された補正済潜在危険度マップに、現在の対象車両の位置を示す情報をマッピングする。
走行経路生成部215は、補正済潜在危険度マップと、運転支援装置100から取得した走行軌跡情報とに基づき、目標走行位置への走行経路を選択する。この際、走行経路生成部215は、図23の(a)に示すように補正済潜在危険度マップに示される潜在危険度が最小である経路のいずれかを選択する。ここで、図23中の対象車両位置は現在の対象車両の位置を指す。
なお、走行経路生成部215は、本ステップにおいて走行経路を選択することができないこともある。
図23の(b)に示すように目標走行位置までの走行経路中に潜在危険度が高い地点が有るために走行経路生成部215が走行経路を選択することができない場合、走行経路生成部215はステップS184に進む。それ以外の場合、走行経路生成部215は本フローチャートの処理を終了する。
走行経路生成部215は、補正済潜在危険度マップを参照して潜在危険度が低い経路を探索し、探索した結果を用いて回避行動を選択する。具体例として、走行経路生成部215は、図23の(b)に示す交通状況において、図23の(c)に示すように、対象車両の前方の路側帯に一時停止して回避すること、又は、対象車両の前方にある潜在危険度の高い地点の右横を通ることにより当該地点を回避して進むこと等の回避行動候補から回避行動を選択する。
マップ補正部214は、記憶部290が保存している潜在危険度マップから、参照中の補正済潜在危険度マップに対応する時間範囲の次の時間範囲に対応する潜在危険度マップを読み出す。具体例として、参照中の補正済潜在危険度マップが時刻t0から時刻t1までの時間範囲に対応するものである場合、マップ補正部214は、時刻t1から時刻t2までの時間範囲に対応する潜在危険度マップを記憶部290から読み出す。
マップ補正部214は、マップ補正処理を行い、現在検知している周辺物体の位置を潜在危険度マップに反映する。
走行経路生成部215は、補正済潜在危険度マップを用いて、回避行動候補を実行する場合における潜在危険度を判定し、潜在危険度が相対的に低い回避行動候補のいずれかを選択する。
具体例として、図23の(d)に示すような交通状況である場合に、次の時間範囲において、対象車両の前方にある潜在危険度の高い地点の右横を通る経路に対応する潜在危険度が高くなる。そのため、走行経路生成部215は本経路を通る回避行動候補を除外する。よって、走行経路生成部215は、本交通状況において、対象車両の前方の路側帯に一時停止する回避行動候補を回避行動として選択する。
なお、本ステップにおいて走行経路生成部215が回避行動を選択することができるとは限らない。
ステップS187において回避行動が選択されていない場合、走行経路生成部215はステップS185に戻る。それ以外の場合、走行経路生成部215はステップS189に進む。
なお、回避行動が決定するまで将来の潜在危険度マップを走行経路生成部215が探索することにより、走行経路生成部215は潜在危険度が低い回避行動を決定することができる。
走行経路生成部215は、ステップS187において選択した回避行動を行う際の走行経路を決定する。
以上のように、本実施の形態によれば、将来の時刻における周辺物体の移動予測を含めた潜在危険度マップを用いる。そのため、運転支援装置100から対象車両への制御指示の伝達遅延、又は突発的な危険事象等が発生した場合において、運転支援装置100からの制御指示がなくても対象車両が備える統合制御装置200によって回避行動を行うことができる。そのため、本実施の形態によれば、比較的安全性が高い遠隔型自動運転システムを提供することができる。
また、本実施の形態によれば、運転支援装置100と車両との間における運転指示の遅延が発生した場合にも対応することができるよう、遅延の間に発生し得る交通状況の変化を推定した予測情報として潜在危険度マップ等を配信する。そのため、本実施の形態によれば、通信遅延が発生した場合において、通信遅延による車両の安全性及び快適性に対する影響を軽減することができる。
<変形例1>
推定時間決定部151が推定時間範囲と時間間隔とを決定する方法についての変形例を説明する。
推定時間決定部151は、対象車両の走行経路に応じて推定時間範囲と時間間隔とを調整してもよい。
具体例として、推定時間決定部151は、対象車両が周辺物体に衝突し得る危険度が相対的に高い経路を対象車両が走行する場合に時間間隔を短くし、通信環境が不安定になりやすい経路を対象車両が走行する場合に推定時間範囲を長くする。
具体例として、以下のような情報を用いて衝突危険度を決定する。
・道路線形
道路線形は、具体例として、直線とカーブと坂道とのいずれかである。具体例として、推定時間決定部151は、カーブが多い山道等、細かな操作が要求される走行経路において推定時間範囲と時間間隔とを短くし、直線道路において推定時間範囲と時間間隔とを長くする。
・構造物
構造物は、具体例としてトンネルである。具体例として、推定時間決定部151は、トンネルに入る前等、通信環境が不安定となり得る走行経路に接近している場合に推定時間範囲を長くする。
物体存在範囲算出部152による物体範囲算出方法についての変形例を説明する。
物体存在範囲算出部152は、移動体の種別と、移動体情報と、走行環境情報とを入力として、移動体の将来位置を出力する学習済モデルを用いて移動範囲を算出してもよい。移動体の種別は、具体例として、車両と歩行者と動物とのいずれかである。移動体情報は、具体例として、移動体の位置と車速と加速度との各々を示す情報から成る。走行環境情報は、具体例として、道路構造と路面状態と道路形状と天候との各々を示す情報から成る。本変形例において、物体存在範囲算出部152は学習済モデルを用いて周辺物体分布を算出する。学習済モデルは、少なくとも1つの移動体の各移動体の周辺についての情報である少なくとも1つの周辺情報それぞれと、少なくとも1つの移動体の各移動体に対応する少なくとも1つの周辺物体分布それぞれとの関係を学習したモデルである。ここで、少なくとも1つの移動体と、少なくとも1つの周辺情報とは1対1で対応する。
物体存在範囲算出部152は、学習用モデルに対して、周辺物体である移動体毎に、各走行環境における移動体の行動履歴を学習させて移動範囲生成モデルを生成する。移動範囲生成モデルは、移動体の種別と、移動体の移動情報と、走行環境状況の情報等を入力とした場合に、予測量を出力するモデルである。走行環境状況は、具体例として、片側一車線等の道路情報と、直線とカーブ等の道路形状と、天候等の少なくともいずれかである。具体例として、移動範囲生成モデルは、条件付き確率分布モデルで構成されており、移動体の運動関数と運動関数の生起確率とを求めるモデルである。移動範囲生成モデルは、各交通状況と、各交通状況において移動体の各挙動が発生する確率とを対応させることによって構築される。運動関数は、方向と加速度との各々についての時間関数である。方向と加速度との各々についての運動関数は、具体例として、10個程度準備されている。つまり、本移動範囲生成モデルでは、ある交通状況において、ある運動を行う確率が出力される。ある運動は、具体例として、X軸方向加速度と、Y軸方向加速度とにより表される。具体例として、X軸方向加速度関数ai(t)(0≦i≦9、iは整数)が準備されている際に、各交通状況におけるa0(t)と、a1(t)と、…、a9(t)との各々の生起確率は、移動範囲生成モデルから求まる。なお、各運動関数に対応する生起確率の全てを足した値は100%である。ここで、ごく短い時間であれば移動体の加速度は線形関数で表されるものと仮定すると、ai(t)は[数式2]で表すことができる。各aiの値が互いに異なるため、各ai(t)の傾きが互いに異なる。なお、a(0)は移動体の現在の加速度を表す。
ai(t)=ai・t+a(0)
物体存在範囲算出部152は、交通状況認識部120が取得した現在の周期における交通状況情報192と過去の交通状況情報192とに基づき、現在の周期に検出した各周辺物体の移動情報として、各周辺物体の移動速度と移動方向とを求める。具体的には、物体存在範囲算出部152は、各周辺物体の現在の存在位置と過去の存在位置との差に基づいて移動予測を行うことにより移動情報を求める。物体存在範囲算出部152は、求めた移動速度と移動方向とを用いて、X軸方向加速度とY軸方向加速度とを求める。
物体存在範囲算出部152は、交通状況情報192が示す周辺物体毎に、物体の種別と、物体の移動情報と、物体の現在位置と、地図データベース105及び情報提供サーバ400等から取得した走行環境情報とを移動範囲生成モデルに入力することにより、運転関数と生起確率とを取得する。
物体存在範囲算出部152は、取得した運動関数を用いて、ある時間後において移動体が存在する位置を求める。ある時間後は、具体例として、現在時刻から100ミリ秒後である。具体的には、物体存在範囲算出部152は、運動関数を用いてある時間後におけるX軸方向加速度とY軸方向加速度とを求め、求めた加速度とある時間とに基づいて移動体が現在位置から移動する位置を求める。本処理により、物体存在範囲算出部152は、ある時間後における移動体の存在位置と存在位置に対応する生起確率とを求めることができる。
物体存在範囲算出部152は、求めた移動体のX軸方向加速度とY軸方向加速度とに基づいて次の時間における運動関数を求め、求めた運動関数を用いて次の時間における移動体の存在位置を算出する。次の時間は、具体例として、現在時刻から200ミリ秒後である。
物体存在範囲算出部152は、このような処理をある時間間隔で繰り返し実施することにより、時刻tn−1から時刻tnまでの時間範囲における移動体の移動を予測することができる。ある時間間隔は、具体例として、100ミリ後、200ミリ後、…、1秒後である。
また、物体存在範囲算出部152は、移動範囲生成モデルから出力された運動関数の全ての組み合わせに対して前述の処理を実施することにより、時刻tn−1から時刻tnまでの時間範囲における移動体の存在位置を求めることができる。
物体存在範囲算出部152は、本ステップの処理を全ての移動体に対して行うことにより、各時間範囲における物体存在範囲を算出することができる。
また、物体存在範囲算出部152は、移動体の存在範囲における存在確率を、運動関数の生起確率より求める。具体的には、物体存在範囲算出部152は、移動体の現在位置における存在確率を100%に設定し、時間範囲毎に求めた運動関数の生起確率を設定した存在確率に適宜乗算した値を時間範囲毎の当該現在位置における存在確率として設定する。
なお、全ての組み合わせに対して移動体の位置を算出すると演算負荷が大きくなるため、物体存在範囲算出部152は、生起確率が30%以下である運動関数を除外する等、移動体が存在する確率が著しく低い場合を除くことにより演算負荷を抑えても構わない。
移動範囲推定部130による移動範囲算出方法についての変形例を説明する。
移動範囲推定部130は、車両操作量と走行環境情報とを入力として、将来位置を出力する学習済モデルを用いて移動範囲を算出してもよい。
なお、本変形例は、遠隔運転が遠隔操作者による遠隔操作に基づいて行われる場合だけでなく、遠隔運転がプログラムにより自動的に行われる場合にも適用することができる。
移動範囲推定部130は、対象車両の予測制御量を生成するために、ドライバの過去の操作履歴を学習してドライバモデルを生成する。予測制御量は、具体例として、アクセル開度とブレーキ開度と操舵角との各々についての制御量の予測値である。ドライバモデルは、車速と、アクセル開度と、ブレーキ開度と、操舵角等の車両制御に関わる情報と、対象車両の前方の車両との車間距離と、道路形状と、道路線形と、路面状況等の情報を入力値として、予測制御量を出力するモデルである。具体例として、ドライバモデルは条件付き確率分布モデルで構成されており、対象車両の運転操作関数と運転操作関数の生起確率とを求めることに用いられるモデルである。ドライバモデルは、移動範囲生成モデルと同様に構築されたモデルである。運転操作関数は、アクセル開度とブレーキ開度と操舵角との各々についての時間関数である。アクセル開度とブレーキ開度と操舵角との各々についての時間関数は、具体例として、10個程度準備されている。つまり、本ドライバモデルによれば、ある交通状況において、ドライバがある運転操作を行う確率が出力される。運転操作は、具体例として、アクセル開度と、ブレーキ開度と、操舵角との少なくともいずれかを制御することである。具体例として、アクセル開度関数ai(t)(0≦i≦9、iは整数)が準備されている際に、各交通状況におけるa0(t)と、a1(t)と、…、a9(t)との各々の生起確率がドライバモデルから求まる。ここで、各運転操作関数に対応する生起確率の全てを足した値は100%である。
以降、ドライバモデルは、条件付き確率分布モデルで構成されているものとして説明する。なお、移動範囲推定部130は、他の装置が生成したドライバモデルを利用してもよい。
制御目標算出部132は、遠隔操作者による対象車両の遠隔操作量と、走行環境情報等をドライバモデルに入力することにより、運転操作関数と生起確率とを取得する。
目標走行位置算出部133は、取得した運転操作関数を用いて、ある時間後における対象車両の予測制御量を求める。ある時間後は、具体例として100ミリ秒後である。目標走行位置算出部133は、求めた予測制御量と対象車両の運動方程式とに基づいてある時間後において対象車両が到達する位置を求める。ここで、対象車両の運動方程式は、対象車両個々の運転特性に基づいて予め定められているものとする。その結果、目標走行位置算出部133は、ある時間における対象車両の位置と位置に対応する生起確率とを求めることができる。
その後、目標走行位置算出部133は、求めた対象車両の予測制御量と対象車両の位置とに基づき、次の時間における予測制御量を求め、求めた予測制御量を用いて次の時間における対象車両の位置を算出する。次の時間は、具体例として、現在時刻から200ミリ秒後である。このような処理をある時間間隔毎に繰り返し実施することにより、目標走行位置算出部133は、時刻tn−1から時刻tnまでの時間範囲における対象車両の移動経路を予測する。ある時間間隔は、具体例として、100ミリ後、200ミリ後、…、1秒後である。
目標走行位置算出部133は、前述の処理を、ドライバモデルから出力された運転操作関数の全ての組み合わせに対して実施することにより、時刻tn−1から時刻tnまでの時間範囲において対象車両が走行し得るルートを算出する。そして、目標走行位置算出部133は、最も生起確率が高い経路を組み合わせたルートを示す情報を走行軌跡情報とする。
なお、前述の処理を全ての組み合わせに対して実施すると演算負荷が大きくなるため、目標走行位置算出部133は、生起確率が30%以下の運転操作関数を除外する等、対象車両が存在する確率が著しく低い場合を除くことにより演算負荷を抑えても構わない。
移動範囲算出部134は、目標走行位置算出部133が求めた走行軌跡において対象車両が通過する領域を移動範囲として移動範囲マップを生成する。
情報生成部161による潜在危険度マップの量子化についての変形例を説明する。
潜在危険度の値がある一定の潜在危険度値を超えている場合、潜在危険度の値の大小に関わらず、対象車両が避けるべき障害物が存在すると考えられる。そこで、情報生成部161は、潜在危険度の値が小さい場合に量子化レベル間隔を細かくし、潜在危険度の値が大きい場合に量子化レベル間隔を粗くする。
また、潜在危険度の値が小さすぎる場合、対象車両が潜在危険度を考慮する必要性が低いと考えられる。そこで、情報生成部161は、潜在危険度の平均値付近、又は、中央値付近において量子化レベル間隔を細かくし、他の値付近において量子化レベル間隔を粗くしてもよい。他にも、情報生成部161は、潜在危険度を標準化した後に量子化してもよい。標準化は、平均が0であり分散が1である分布に正規化することである。
潜在危険度を255段階で表現する方法は、等間隔に潜在危険度を量子化する方法であってもよく、対数スケールを利用して潜在危険度を量子化する方法であってもよく、前述した量子化方法であってもよい。
情報生成部161による潜在危険度マップの量子化方法についての変形例を説明する。
情報生成部161は、時間範囲毎に対象車両が存在する近辺の情報のみを送信してもよい。
また、情報生成部161は、移動範囲推定部130が求めた移動範囲マップより、進行方向(X軸方向)と水平方向(Y軸方向)との各々の最大値及び最小値を求め、求めた最小値と最大値とにより囲まれる長方形の範囲に対応する情報のみを潜在危険度マップ情報として通知してもよい。このとき、対象車両側で潜在危険度マップに対応する範囲を把握することができるようにするため、情報生成部161は求めた最小値と最大値とを示す情報も通知する。
なお、情報生成部161は、最小値と最大値とにある一定の補正値を加算することにより対象車両に通知する範囲を拡大してもよい。
情報生成部161による運転支援情報の配信方法についての変形例を説明する。
情報生成部161は、位置毎に、時刻又は時間範囲毎の潜在危険度を保持する情報を生成してもよい。
図26は本変形例における処理を説明する図である。
図26の(a)は、時刻t0から時刻t1までの時間範囲に対応する潜在危険度マップの具体例を模式的に示している。図26の(b)は時刻t1から時刻t2までの時間範囲に対応する潜在危険度マップの具体例を模式的に示している。このように、情報生成部161は、時刻tn−1から時刻tnまでの時間範囲毎に潜在危険度を求めることにより、図26の(b)内に示すグラフのように、位置毎に各時間範囲と潜在危険度との関係を示す時系列データを生成することができる。
具体例として、情報生成部161は、生成した時系列データをSAX(Symbolic Aggregate Approximation)を用いて符号化し、情報配信部162は符号化した時間毎の情報を潜在危険度マップの情報として対象車両に通知してもよい。このとき、対象車両側において通知された情報は再度時間範囲毎の情報に戻される。
情報配信部162による運転支援情報の配信方法についての変形例を説明する。
情報配信部162は、対象車両の走行経路又は通信遅延状態等に応じて潜在危険度マップの送信方法を決定してもよい。本変形例に係る支援情報配信部160は、運転支援装置100と対象移動体との間の通信品質に応じて潜在危険度マップを対象移動体に通知するか否かを決定する。通信品質は、周辺車両情報に含まれる情報の量に応じて定められてもよい。
具体例として、情報配信部162は、制御周期毎の潜在危険度マップを毎周期送信し、他の時間範囲に対応する潜在危険度マップについては、走行経路と通信遅延状態とを考慮して送信するタイミングを決定してもよい。制御周期毎の潜在危険度マップは、時刻t0から時刻t1までの時間範囲に対応する潜在危険度マップである。
情報配信部162は、具体例として、以下のように送信するタイミングを決定する。
走行経路が直線道路である場合、対象車両が取得する周辺車両情報には遠くの位置に存在する物体も含まれているため、将来の時刻に対応する潜在危険度マップの予測精度はある程度保証される。このため、走行経路が直線道路である場合、制御周期10回に1回だけ将来の潜在危険度マップを通知する等、情報配信部162は送信頻度を下げてもよい。ここで、将来の潜在危険度マップは、時刻t1から時刻t2までの時間範囲以降の時間範囲の各々に対応する潜在危険度マップである。
一方、走行経路がカーブが多い山道等である場合、カーブの先に存在する車両等、対象車両が取得する周辺車両情報内には含まれていない物体が多く存在すると考えられるため、将来の時刻に対応する潜在危険度マップの予測精度は低いと考えられる。このため、走行経路がカーブが多い山道等である場合、制御周期2回に1回だけ将来の潜在危険度マップを通知する等、情報配信部162はある程度の送信頻度を保ってもよい。
情報配信部162は、通信遅延推定部122が算出した通信遅延時間情報についての過去から現在までの推移に基づいて通信遅延状態を推定する。具体例として、通信遅延時間が次第に長くなっている場合、通信帯域の使用度合いを下げるために、将来の潜在危険度マップを制御周期10回に1回だけ送信する等、情報配信部162は送信頻度を下げてもよい。
運転支援装置100は、移動範囲マップを生成せず、移動範囲マップを用いずに潜在危険度マップを生成してもよい。
本変形例において、具体例として、マップ生成部140は、交通状況推定部150が算出した存在確率をそのまま潜在危険度として利用して潜在危険度マップを生成する。また、対象車両は、潜在危険度マップと車両周辺情報とに基づいて対象車両に対する各周辺物体のリスクを判断して対象車両を自動的に制御する。
図27は、本変形例に係る運転支援装置100のハードウェア構成例を示している。
運転支援装置100は、プロセッサ11、プロセッサ11とメモリ12、プロセッサ11と補助記憶装置13、あるいはプロセッサ11とメモリ12と補助記憶装置13とに代えて、処理回路18を備える。
処理回路18は、運転支援装置100が備える各部の少なくとも一部を実現するハードウェアである。
処理回路18は、専用のハードウェアであってもよく、また、メモリ12に格納されるプログラムを実行するプロセッサであってもよい。
運転支援装置100は、処理回路18を代替する複数の処理回路を備えてもよい。複数の処理回路は、処理回路18の役割を分担する。
プロセッサ11とメモリ12と補助記憶装置13と処理回路18とを、総称して「プロセッシングサーキットリー」という。つまり、運転支援装置100の各機能構成要素の機能は、プロセッシングサーキットリーにより実現される。
また、統合制御装置200についても、本変形例と同様の構成であってもよい。
実施の形態1について説明したが、本実施の形態のうち、複数の部分を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、本実施の形態を部分的に実施しても構わない。その他、本実施の形態は、必要に応じて種々の変更がなされても構わず、全体としてあるいは部分的に、どのように組み合わせて実施されても構わない。
なお、前述した実施の形態は、本質的に好ましい例示であって、本開示と、その適用物と、用途の範囲とを制限することを意図するものではない。フローチャート等を用いて説明した手順は、適宜変更されてもよい。
Claims (12)
- 推定時間範囲において対象移動体の周辺に存在する少なくとも1つの物体から成る周辺物体集合が含む各物体が存在する可能性がある物体存在範囲と、前記物体存在範囲内の各地点における前記周辺物体集合が含む各物体の存在確率とを示す周辺物体分布を、前記推定時間範囲の開始時刻よりも過去の時刻から成る計測時間範囲における前記周辺物体集合が含む各物体についての情報を用いて算出する物体存在範囲算出部と、
前記周辺物体分布に基づいて、前記周辺物体集合が含む各物体の危険度を示す潜在危険度を表す潜在危険度マップを生成する危険度マップ生成部と
を備え、
前記物体存在範囲算出部は、少なくとも1つの移動体が含む各移動体の周辺についての情報である少なくとも1つの周辺情報それぞれと、前記少なくとも1つの移動体が含む各移動体に対応する少なくとも1つの周辺物体分布それぞれとの関係を学習した学習済モデルを用いて前記周辺物体分布を算出し、
前記少なくとも1つの移動体と、前記少なくとも1つの周辺情報とは1対1で対応する運転支援装置。 - 前記運転支援装置は、さらに、
前記推定時間範囲において前記対象移動体が存在する可能性がある移動範囲を示す移動分布を、前記計測時間範囲における前記対象移動体についての情報を用いて算出する移動範囲算出部
を備え、
前記潜在危険度は、前記対象移動体と前記周辺物体集合が含む各物体とが衝突する危険度を示し、
前記危険度マップ生成部は、前記移動分布と前記周辺物体分布とに基づいて前記潜在危険度マップを生成する請求項1に記載の運転支援装置。 - 前記移動分布は、前記移動範囲内の各地点における前記対象移動体の存在確率を示す請求項2に記載の運転支援装置。
- 前記運転支援装置は、さらに、
前記移動分布と前記周辺物体分布とに基づいて、前記対象移動体と前記周辺物体集合が含む各物体とが衝突した場合における重大度と、前記対象移動体と前記周辺物体集合が含む各物体とが衝突すると想定される衝突想定時刻とを求め、求めた重大度と衝突想定時刻とに基づいて前記潜在危険度を算出する物体危険度算出部
を備え、
前記危険度マップ生成部は、算出された潜在危険度を用いて前記潜在危険度マップを生成する請求項2又は3に記載の運転支援装置。 - 前記学習済モデルは、条件付き確率分布モデルである請求項1から4のいずれか1項に記載の運転支援装置。
- 前記運転支援装置は、さらに、
前記潜在危険度マップを前記対象移動体に通知する支援情報配信部
を備える請求項1から5のいずれか1項に記載の運転支援装置。 - 前記支援情報配信部は、前記運転支援装置と前記対象移動体との間の通信品質に応じて前記潜在危険度マップを前記対象移動体に通知するか否かを決定する請求項6に記載の運転支援装置。
- 前記支援情報配信部は、量子化された潜在危険度を前記対象移動体に通知する請求項6又は7に記載の運転支援装置。
- 請求項6から8のいずれか1項に記載の運転支援装置と、前記対象移動体とを備える運転支援システムであって、
前記対象移動体は、
前記運転支援装置から通知された潜在危険度マップに基づいて前記潜在危険度が相対的に低い経路を前記対象移動体の走行経路として選択する走行経路生成部を備える統合制御装置
を備える運転支援システム。 - 前記統合制御装置は、さらに、
前記対象移動体が備えるセンサが取得した情報を用いて前記運転支援装置から通知された潜在危険度マップを補正するマップ補正部
を備え、
前記走行経路生成部は、補正された潜在危険度マップを用いて前記走行経路を選択する請求項9に記載の運転支援システム。 - 推定時間範囲において対象移動体の周辺に存在する少なくとも1つの物体から成る周辺物体集合が含む各物体が存在する可能性がある物体存在範囲と、前記物体存在範囲内の各地点における前記周辺物体集合が含む各物体の存在確率とを示す周辺物体分布を、前記推定時間範囲の開始時刻よりも過去の時刻から成る計測時間範囲における前記周辺物体集合が含む各物体についての情報を用いて算出し、
前記周辺物体分布に基づいて、前記周辺物体集合が含む各物体の危険度を示す潜在危険度を表す潜在危険度マップを生成する運転支援方法であって、
少なくとも1つの移動体が含む各移動体の周辺についての情報である少なくとも1つの周辺情報それぞれと、前記少なくとも1つの移動体が含む各移動体に対応する少なくとも1つの周辺物体分布それぞれとの関係を学習した学習済モデルを用いて前記周辺物体分布を算出し、
前記少なくとも1つの移動体と、前記少なくとも1つの周辺情報とは1対1で対応する運転支援方法。 - 推定時間範囲において対象移動体の周辺に存在する少なくとも1つの物体から成る周辺物体集合が含む各物体が存在する可能性がある物体存在範囲と、前記物体存在範囲内の各地点における前記周辺物体集合が含む各物体の存在確率とを示す周辺物体分布を、前記推定時間範囲の開始時刻よりも過去の時刻から成る計測時間範囲における前記周辺物体集合が含む各物体についての情報を用いて算出する物体存在範囲算出処理と、
前記周辺物体分布に基づいて、前記周辺物体集合が含む各物体の危険度を示す潜在危険度を表す潜在危険度マップを生成する危険度マップ生成処理と
をコンピュータである運転支援装置に実行させる運転支援プログラムであって、
前記物体存在範囲算出処理では、少なくとも1つの移動体が含む各移動体の周辺についての情報である少なくとも1つの周辺情報それぞれと、前記少なくとも1つの移動体が含む各移動体に対応する少なくとも1つの周辺物体分布それぞれとの関係を学習した学習済モデルを用いて前記周辺物体分布を算出し、
前記少なくとも1つの移動体と、前記少なくとも1つの周辺情報とは1対1で対応する運転支援プログラム。
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Cited By (2)
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KR20230001072A (ko) * | 2021-06-25 | 2023-01-04 | 현대자동차주식회사 | 자율 주행 차량, 그를 원격 제어하는 관제 시스템 및 그 방법 |
KR20230018005A (ko) * | 2021-07-29 | 2023-02-07 | 현대모비스 주식회사 | 차로 정보 생성 방법 및 장치 |
Citations (3)
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---|---|---|---|---|
WO2006070865A1 (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-06 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | 車両運動制御装置 |
WO2012033173A1 (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-15 | 株式会社豊田中央研究所 | 移動物予測装置、仮想可動物予測装置、プログラム、移動物予測方法、及び仮想可動物予測方法 |
WO2014192368A1 (ja) * | 2013-05-31 | 2014-12-04 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 車両の制御装置及び車両の走行制御システム |
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Patent Citations (3)
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---|---|---|---|---|
WO2006070865A1 (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-06 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | 車両運動制御装置 |
WO2012033173A1 (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-15 | 株式会社豊田中央研究所 | 移動物予測装置、仮想可動物予測装置、プログラム、移動物予測方法、及び仮想可動物予測方法 |
WO2014192368A1 (ja) * | 2013-05-31 | 2014-12-04 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 車両の制御装置及び車両の走行制御システム |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023145117A1 (ja) * | 2022-01-31 | 2023-08-03 | 日立Astemo株式会社 | 車載電子制御装置 |
WO2024018638A1 (ja) * | 2022-07-22 | 2024-01-25 | 川崎重工業株式会社 | 地図生成装置及び運転支援システム |
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