JP7093055B2 - 自動運転装置及びナビゲーション装置 - Google Patents

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Description

本発明は、自動運転装置及びナビゲーション装置に関する。
近年、車両の周辺状況を把握しながらステアリング（操舵）、アクセル（加速）及びブレーキ（制動）を制御することにより、運転者の運転操作によらず車両を走行させる自動運転技術が向上している。
特許文献１には、車両の自動運転モードによる走行中においては、ナビゲーション装置からの経路案内を出力しないように構成されるナビゲーション装置が開示されている。
特許文献２には、自動運転モードと手動運転モードを切り替えることができる車載情報表示制御装置において、自動運転モードの際には、運転席にいる運転者のために表示されるＨＵＤ（Head Up Display）にテレビ情報を表示させる車載情報表示制御装置が開示されている。
特開２０１５－２１９１２８号公報 特開２０１５－２１７７９８号公報
これら特許文献に記載されるように、自動運転中にナビゲーション装置からの情報の表示を遮断してしまうと、自動運転レベル２で車両を走行させる場合など、ナビゲーション装置からの経路案内を必要とする自動運転モードに十分対応することができない。
しかしながら、ナビゲーション装置からの経路案内情報と自動運転装置からの経路案内情報は、競合する場合がある。例えば、車両が一時的に左レーンに車線変更した後に、右側のレーンに車線変更して右方の分岐路に進行するような場合、ナビゲーション装置が右方の分岐路への進行を促す経路案内をする一方で、自動運転装置が左のレーンに車線変更するような経路案内を行う場合がある。このような一見矛盾する経路案内表示は、運転者等に誤解を招く可能性があり好ましくない。
そこで本発明は、ナビゲーション装置からの経路案内情報と自動運転装置からの経路案内情報を競合しないように出力することが可能となる自動運転装置及びナビゲーション装置を提供することを目的とする。
本開示の一側面に係る自動運転装置は、車両に搭載可能である。そして、車両に搭載されるナビゲーション装置による経路案内情報の出力のタイミングと、自動運転装置による経路案内情報の出力のタイミングとが一致していることを検出し、ナビゲーション装置が出力する経路案内情報の出力設定情報を取得し、取得された出力設定情報及び検出に基づいて、自動運転装置により出力する経路案内情報の出力設定情報を決定する、制御手段を備える。
なお、出力設定情報とは、ディスプレイ、スピーカ等の出力デバイスを選択する情報及びこれら出力デバイスにより出力される画像、テキスト、音声及び効果音等の出力対象を選択する情報を含む。
ナビゲーション装置による経路案内情報の出力のタイミングと、自動運転装置による経路案内情報の出力のタイミングの時間差が所定時間内の場合に、両者のタイミングが一致していると検出するように構成されていてもよい。
出力設定情報は、経路案内情報を画像として表示させる第１の設定と、テキストとして表示させる第２の設定と、音声として出力させる第３の設定と、効果音として出力させる第４の設定とを指定する情報を含み、制御手段は、ナビゲーション装置による経路案内情報の第１乃至第４の設定の出力設定情報と異なるように、自動運転装置による経路案内情報の第１乃至第４の設定の出力設定情報を決定するように構成してもよい。
本開示の他の側面に係るナビゲーション装置は、車両に搭載可能である。そして、車両に搭載される自動運転装置による経路案内情報の出力のタイミングと、ナビゲーション装置による経路案内情報の出力のタイミングとが一致していることを検出し、自動運転装置が出力する経路案内情報の出力設定情報を取得し、取得された出力設定情報及び検出に基づいて、ナビゲーション装置により出力する経路案内情報の出力設定情報を決定する、制御手段を備える。
車載システム１０のブロック図 車載システム１０のメインディスプレイ４２、ＨＵＤ４４並びにスピーカ４６及び４８を車両に配置した例を示す模式図 車載システム１０に基づく経路案内情報の出力方法のフローチャート ナビゲーション装置２０による経路案内表示の一例 自動運転装置３０による経路案内表示の一例
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。以下の実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をその実施形態のみに限定する趣旨ではない。
図１は、本実施形態に係る車載システム１０のブロック図を示している。車載システム１０は、ナビゲーション装置２０、自動運転装置３０及び情報出力手段４０を備える。
ナビゲーション装置２０は、記憶装置２４、ＧＰＳ受信部２６、入力部２８並びに電子制御装置２２（ＥＣＵ）を備えている。ナビゲーション装置２０は、ＧＰＳ受信部２６から受信した現在位置情報と記憶装置２４に記憶された地図データに基づいて入力部２８から入力された目的地に到達するための経路を探索し、経路に沿って走行するための経路案内情報を出力させるための出力指示信号を情報出力手段４０に対して出力する。出力指示信号は、出力設定情報を含む。具体的には、経路案内情報として、画像表示させる第１の設定と、テキスト表示させる第２の設定と、音声として出力させる第３の設定と、効果音として出力させる第４の設定を含む。出力設定情報は、これら第１乃至第４の設定の少なくとも１つの設定を指定する情報を含んでいる。
記憶装置２４は、地図データを記憶するＨＤＤ又はＳＳＤ等の情報記憶装置から構成される。地図データは、施設、住所、道路の交差点等のノードと呼ばれる特定地点の位置情報と、リンクと呼ばれるノード間を接続する道路に相当する情報を含んでいる。位置情報は、例えば、緯度、経度、高度によって示される。
ＧＰＳ受信部２６は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信することによって、車両の位置情報を取得する。位置情報は、例えば、緯度、経度、高度によって示される。
入力部２８は、車両の運転者等が目的地等を入力するための手段であり、例えば、メインディスプレイ４２に搭載されるタッチパネルから構成される。入力部２８として、運転者等が発声した目的地等を入力するためのマイクを備えてもよい。
ＥＣＵ２２は、ＧＰＳ受信部２６から受信した位置情報に基づく出発地と入力部２８から入力される目的地に至る経路を、記憶装置２４に記憶される地図データを参照して探索し、設定された経路情報を不図示のキャッシュメモリ等に記録する。経路情報は、出発地から目的地に至るノードを接続する複数のリンクの情報を含んでいる。
更にＥＣＵ２２は、車両の走行中にＧＰＳ受信部２６を用いて取得した車両の現在位置情報及び設定された経路情報に基づいて、目的地までの経路を案内するための経路案内情報を出力させるための出力指示信号を情報出力手段４０に送信する。上述したように、出力指示信号は、出力設定情報を含んでおり、所定の出力手段に所定の種類の経路案内情報を出力させることができる。例えば、メインディスプレイ４２に画像情報を出力させ、同時に、スピーカ４６に音声を出力させるような出力設定情報を含む出力指示信号を情報出力手段４０に送信することができる。
自動運転装置３０は、ＥＣＵ３２を備えている。ＥＣＵ３２は、ＬｉＤＡＲ（Laser Imaging Detection and Ranging）、ミリ波レーダ、カメラ等の画像撮像装置等の車載センサから取得した情報に基づいて動的に変動する周辺環境（周囲の車両、歩行者、道路のレーン等を区分する白線、信号機等）を認識し、ナビゲーション装置２０のＧＰＳ受信部２６により取得される車両の位置情報よりも高精度の車両の位置情報及び車両姿勢を取得する。また、取得される周辺環境と車両の位置情報に基づき、レーンチェンジを含む走行経路計画（レーンプラン）を設定する。位置情報には、車両が現在いるリンク、車両が現在いるレーン、車両が現在いるレーン上の相対位置、車両が現在いる三次元位置をそれぞれ特定する情報を含む。
更にＥＣＵ３２は、後述する図３に示されるフローチャートに基づいて、レーンプランに基づいた経路案内情報を出力させるための出力指示信号を、情報出力手段４０に送信する。上述したように、出力指示信号は、出力設定情報を含んでいる。
更にＥＣＵ３２は、設定されたレーンプランに基づいてステアリング、アクセル及びブレーキ等を制御するための制御データを生成し、各アクチュエータに出力するように構成してもよい。
なお、ＥＣＵ３２は、レーンプランの経路計画アルゴリズムその他のコンピュータプログラムを格納する例えばフラッシュメモリ等の不図示の記録媒体を備えており、これらコンピュータプログラムをプロセッサ等のハードウェアで処理することにより、各種演算処理を実行可能に構成されている。自動運転装置３０は、独自の記憶装置を備えてもよいし、ナビゲーション装置２０と共通の記憶装置を備え、地図データの一部又は全てを共有するように構成してもよい。
情報出力手段４０は、画像及びテキストを表示することができるメインディスプレイ４２及びＨＵＤ４４（Head Up Display）と、音声及び効果音を出力することができる２つのスピーカ４６及び４８を備えている。情報出力手段４０は、各出力デバイス（メインディスプレイ４２、ＨＵＤ４４、スピーカ４６及びスピーカ４８）を受信した出力指示信号に基づいて制御するためのプロセッサを更に備えてもよい。また、出力対象となるデータ（画像データ、音声データ及び効果音データ）を記憶する記憶装置を更に備え、ナビゲーション装置２０又は自動運転装置３０から受信した出力指示信号に基づいて、指示されたデータを読み出して出力するように構成してもよいし、これらデータをナビゲーション装置２０又は自動運転装置３０から受信するように構成してもよい。
図２は、情報出力手段４０を車両内に配置した例を示している。メインディスプレイ４２は、ダッシュボードに設置される液晶ディスプレイの表示装置である。運転者及び他の同乗者は、メインディスプレイ４２に表示されている画像及びテキストを見ることができる。ＨＵＤ４４は、投射源から投射された映像をフロントガラスに反射させ、その映像を虚像として運転者に視認させる投射型の表示装置である。スピーカ４６及び４８は、車両の左右前方にそれぞれ設置されている。
以下では、自動運転装置３０を搭載した車両を自動運転レベル２で自動運転する際における、本実施形態に係る経路案内情報の出力方法について図３に示されるフローチャートを用いて説明する。
ここで、ＮＨＴＳＡ等によりされる自動運転モードの自動運転レベルの一例について説明する。
［自動運転レベル１（運転支援）］
自動運転レベル１は、ステアリング（操舵）、アクセル（加速）及びブレーキ（制動）のいずれか一つを自動運転装置が実行することができる運転モードをいう。運転者は、車両を操作する必要がある。
［自動運転レベル２（部分運転自動化）］
自動運転レベル２は、ステアリング、アクセル及びブレーキのうち複数の操作を自動運転装置が同時に実行することができる運転モードをいう。自動運転レベル２では、車両に搭載された各種センサを用いて車両の周囲（路面、他の車両を含む。）から取得された情報に基づいて、自動運転装置がステアリングや車両速度を制御する。運転者は、緊急時等に車両を操作する必要がある。
［自動運転レベル３（条件付き運転自動化）］
自動運転レベル３は、ステアリング、アクセル及びブレーキの全ての操作を自動運転装置が同時に実行することができる運転モードをいう。センサ及び通信手段等から取得可能な様々な情報に基づいて、自動運転装置が車両の運転を全自動で行う。運転者は、緊急時等に車両を操作する必要がある。
従って自動運転レベル２において、運転者は、自動運転装置３０により自動運転を実行させながら、ナビゲーション装置２０による経路案内を受けて、必要に応じて車両を操作できるようにすることが好ましい。
図３におけるステップＳ１において、ナビゲーション装置２０のＥＣＵ２２は、出発地から目的地に至るノードを接続する複数のリンクの情報を含む経路情報に基づいて経路案内を行う。例えば、右方への分岐路に進行する場合など、経路案内を必要とする地点に車両が近づくと、情報出力手段４０に対して、経路案内情報を出力させるための出力指示信号を送信する。
また、ステップＳ２において、自動運転装置３０のＥＣＵ３２は、レーンプランを含む経路情報に基づいて経路案内を行う。例えば、三車線道路において進行中のレーン及び右側のレーンにおいて道路工事がなされているため、左側のレーンに車線変更しなければならない場合など、経路案内を必要とする地点に車両が近づくと、情報出力手段４０に対して、経路案内情報を出力させるための出力指示信号を送信する。
ここで、ナビゲーション装置２０により設定される経路情報は、交差点等のノード同士を接続するリンク単位である。一方で、自動運転装置３０により設定される経路情報は、単一のリンク上に複数存在する可能性があるレーンを特定する情報を含む。更に、リンクよりも短いパスと呼ばれる単位での経路情報を含む。このため、ナビゲーション装置２０により設定される経路情報よりも、自動運転装置３０により設定される経路情報の方が、分解能が高い場合がある。また、ナビゲーション装置２０により設定される経路情報が原則として静的である一方で、自動運転装置３０により設定される経路情報は、他の車両など周辺環境に応じて動的に変化する。
なお、ステップＳ１及びステップＳ２は、並列に、又は、ステップＳ２をステップＳ１よりも先に実行するように構成してもよい。
本実施形態における車載システム１０において、ＥＣＵ２２とＥＣＵ３２は、互いに通信可能に構成されている。ステップＳ３において、ＥＣＵ３２は、ＥＣＵ２２から出力される出力指示信号を受信しこの出力指示信号に基づく情報出力手段４０による出力のタイミングと、自らが送信する出力信号に基づく情報出力手段４０による出力のタイミングが一致するか判断する。
判断する手段は、様々なものを採用することができる。例えば、出力指示信号中に情報出力手段４０による出力のタイミングを示す時間情報を含ませ、両者の時間差が所定時間内の場合は、出力のタイミングが一致すると判断するように構成することができる。あるいは、ＥＣＵ２２から出力指示信号を受信した時点でカウントを開始するカウンタを用いて、ＥＣＵ３２による経路案内を必要とする時点でのカウント値を所定の閾値と比較して判断するように構成してもよい。
ステップＳ３において、ナビゲーション装置２０からの出力指示信号に起因する出力のタイミングと、自動運転装置３０からの出力指示信号に起因する出力のタイミングが一致しない場合、情報出力手段４０は、ステップＳ４においてナビゲーション装置２０からの出力指示信号に基づいて経路案内情報を出力する。例えば、右方への分岐路に進行する場合には、メインディスプレイ４２に右方への分岐路に進むべきことを示唆する画像表示させるための設定と、運転者側のスピーカ４８に右方への分岐を促す音声を出力させるための設定を含む出力指示信号がナビゲーション装置２０から情報出力手段４０に送信される。このように、指示内容を適切に運転者等に伝えるために、指示内容に応じた出力設定情報が予め定められている。
同様に、ステップＳ５において、情報出力手段４０は、自動運転装置３０からの出力指示信号に基づいて経路案内情報を出力する。例えば、三車線道路において道路工事がなされているため、左側のレーンに車線変更しなければならない場合には、メインディスプレイ４２に左側のレーンに車線変更することを示す画像表示させるための設定（第１の設定）と、運転者側のスピーカ４８に左側のレーンに車線変更することを説明する音声を出力させるための設定（第３の設定）を含む出力指示信号が自動運転装置３０から情報出力手段４０に送信される。なお、ステップＳ５をステップＳ４よりも先に実行するように構成してもよい。
ステップＳ３において、ナビゲーション装置２０からの出力指示信号に起因する出力のタイミングと、自動運転装置３０からの出力指示信号に起因する出力のタイミングが一致する場合、ステップＳ６において、ＥＣＵ３２は、ＥＣＵ３２は、ナビゲーション装置２０が出力する情報の出力設定に基づいて、自動運転装置３０が出力する情報の出力設定を決定する。
自動運転装置３０による出力設定の決定方法については、幾つかの態様があり、いずれの態様を採用することもできる。
［態様１］
態様１において、ＥＣＵ３２は、ＥＣＵ２２からの出力設定情報において定められる出力デバイスと異なる出力デバイスにより経路案内情報が出力されるように、出力設定情報を決定する。例えば、ＥＣＵ２２からの出力設定情報において、メインディスプレイ４２による画像表示と、スピーカ４８による音声出力が設定されている場合、本来であれば、ＥＣＵ３２からの出力設定情報においても、メインディスプレイ４２による画像表示と、スピーカ４８による音声出力を設定するところ、異なる出力デバイスによる出力（例えば、ＨＵＤ４４に左の車線に移動することを示すテキストを表示する。）となるように出力設定情報を決定する。
このような構成とすることにより、ナビゲーション装置２０による経路案内情報が右方への進行を促し、一方で、自動運転装置３０による経路案内情報が左方への進行を意味するように、２つの経路案内情報が競合し得る場合であっても、運転者等は両者を区別して認識することができる。このため、運転者等は、２つの経路案内情報を矛盾なく理解することが可能となる。
なお、ステップＳ６において、ＥＣＵ３２は、自動運転装置３０からの出力設定情報として、二つのスピーカ４６及び４８を利用するように出力設定を決定することが可能である。例えば、左車線に車線変更する場合は、右側のスピーカ４８から効果音を鳴らした後に、わずかな時間差をおいて、左側のスピーカ４６から効果音を鳴らすような出力設定とすることができる。運転者等は、体感的に車両が左車線に車線変更することを理解することができる。また、ナビゲーション装置２０からの出力指示信号に基づき画像表示と音声出力がなされ、一方で、自動運転装置３０からの出力指示信号に基づき効果音の出力がなされるように、異なる形態で出力することにより、運転者等は両者を明確に区別して認識することができる。
［態様２］
態様２において、ＥＣＵ３２は、ＥＣＵ２２からの出力指示信号に含まれる出力設定情報において定められる出力される画像、テキスト、音声及び効果音等を選択する情報に基づいて、出力設定情報を決定する。
例えば、ＥＣＵ２２からの出力設定情報において、右方向にある分岐路への進行を促す画像等が設定されている一方で、ＥＣＵ３２による出力設定情報として左レーンへの車線変更をする画像等を表示させようとする場合、一旦左レーンへの車線変更をした後に、右方向への分岐路への進行を促す画像及び音声等を出力対象として表示させるように出力設定情報を決定する。
具体的には、出力設定情報において指定される画像及び音声等の出力対象を特定する識別情報に基づいて、競合する関係にある出力対象の組み合わせを予め記憶させておき、そのような場合には、競合しないような表現となる画像等を出力対象として表示させるように、ＥＣＵ３２は、出力設定情報を決定することができる。一方で、競合関係にない出力対象については、そのまま出力するようにしてもよい。
図４Ａは、ナビゲーション装置２０による経路案内表示として、メインディスプレイ４２に右方向にある分岐路への進行を促す画像が表示されている様子を示している。図４Ｂは、自動運転装置３０による経路案内表示として、一旦左レーンへの車線変更をした後に、右方向への分岐路への進行を促す画像が、メインディスプレイ４２に表示されている様子を示している。
運転者等は、図４Ｂに示される画像を見ることによって、一旦左レーンへの車線変更をした後に、右方向への分岐路に進行することを理解することができる。
なお、図４Ａに示される画像をメインディスプレイ４２に表示し、図４Ｂに示される画像をＨＵＤ４４に表示するようにしてもよいし、図４Ａに示される画像をメインディスプレイ４２に表示した後に、図４Ｂに示される画像に表示が切り替わるようにしてもよい。また、図４Ａに示される画像をメインディスプレイ４２への表示を維持したまま、自動運転装置３０による経路案内については、単に音声のみで「左レーンに車線変更した後に、右方向の分岐路に進行します」という出力をさせるための出力設定情報をＥＣＵ３２に決定させてもよい。また、単に「左レーンに車線変更した後に、右方向の分岐路に進行します」というテキスト表示のみをＨＵＤ４４に出力させるための出力設定情報をＥＣＵ３２に決定させてもよい。また、出力対象によっては、自動運転装置３０による経路案内を禁止するように構成してもよい。
以上述べたように、自動運転装置３０によれば、少なくとも、ナビゲーション装置２０による経路案内情報の出力のタイミングと自身による経路案内情報の出力のタイミングが一致する際に、ナビゲーション装置２０が出力する経路案内情報の出力設定（出力デバイスを選択する情報、又は、出力対象を選択する情報）を決定するＥＣＵ３２を備えるから、ナビゲーション装置２０からの経路案内情報と自動運転装置３０からの経路案内情報を競合しないように出力させることが可能となる。
なお、本発明は、他の自動運転レベルの場合であっても、適用することができる。
また、ナビゲーション装置２０に、同様の機能を持たせることもできる。具体的には、ＥＣＵ２２が、自動運転装置３０による経路案内情報の出力のタイミングと、ナビゲーション装置２０による経路案内情報の出力のタイミングとが一致していることを検出し、自動運転装置３０が出力する経路案内情報の出力設定を取得し、取得された出力設定に基づいて、ナビゲーション装置２０により出力する経路案内情報の出力設定を決定するように構成してもよい。
また、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな変形が可能である。例えば、当業者の通常の創作能力の範囲内で、ある実施形態における一部の構成要素を、削除し、又は、他の構成要素と置換することができる。
１０ 車載システム
２０ ナビゲーション装置
２２ 電子制御装置
２４ 記憶装置
２６ ＧＰＳ受信部
２８ 入力部
３０ 自動運転装置
４０ 情報出力手段
４２ メインディスプレイ
４６、４８ スピーカ

Claims (5)

  1. 車両に搭載可能な自動運転装置であって、
    前記車両に搭載されるナビゲーション装置による経路案内情報の出力のタイミングと、前記自動運転装置による経路案内情報の出力のタイミングとが一致していることを検出し、
    前記ナビゲーション装置が出力する前記経路案内情報の出力設定情報を取得し、
    取得された前記出力設定情報及び前記検出に基づいて、前記自動運転装置により出力する前記経路案内情報の出力設定情報を決定する、制御手段を備える、
    自動運転装置。
  2. 前記ナビゲーション装置による経路案内情報の出力のタイミングと、前記自動運転装置による経路案内情報の出力のタイミングの時間差が所定時間内の場合に、両者のタイミングが一致していると検出するように構成される、
    請求項１に記載の自動運転装置。
  3. 前記出力設定情報は、前記経路案内情報を画像として表示させる第１の設定と、テキストとして表示させる第２の設定と、音声として出力させる第３の設定と、効果音として出力させる第４の設定とを指定する情報を含み、
    前記制御手段は、前記ナビゲーション装置による前記経路案内情報の前記第１乃至第４の設定の出力設定情報と異なるように、前記自動運転装置による前記経路案内情報の前記第１乃至第４の設定に関する出力設定情報を決定するように構成されている、
    請求項１又は２に記載の自動運転装置。
  4. 前記制御手段は、前記ナビゲーション装置による前記経路案内情報の出力設定情報が前記第１の設定の場合に、前記自動運転装置による前記経路案内情報の出力設定情報を前記第４の設定に決定するように構成されている、
    請求項３に記載の自動運転装置。
  5. 車両に搭載可能なナビゲーション装置であって、
    前記車両に搭載される自動運転装置による経路案内情報の出力のタイミングと、前記ナビゲーション装置による経路案内情報の出力のタイミングとが一致していることを検出し、
    前記自動運転装置が出力する前記経路案内情報の出力設定情報を取得し、
    取得された前記出力設定情報及び前記検出に基づいて、前記ナビゲーション装置により出力する前記経路案内情報の出力設定情報を決定する、制御手段を備える、
    ナビゲーション装置。
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