JP7166325B2

JP7166325B2 - 車両走行システム、死角推定方法

Info

Publication number: JP7166325B2
Application number: JP2020214993A
Authority: JP
Inventors: 海越張; 敏英佐竹; 徹樋口; 英之田中
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2020-12-24
Filing date: 2020-12-24
Publication date: 2022-11-07
Anticipated expiration: 2040-12-24
Also published as: CN114670840A; JP2022100793A; DE102021211882A1; US20220206502A1

Description

本開示は、車両走行システム、死角推定方法に関する。

従来の車両走行システムは、路側に設置される機器である路側監視機器（ＲＳＵ：ＲｏａｄＳｉｄｅＵｎｉｔ）で、予め定められた領域内の物体の位置などを物体情報として把握して、領域内の自動運転車両に物体情報を提供する（例えば特許文献１）。より具体的には、サーバーが、ＲＳＵで取得された物体情報を処理して、領域内の自動運転車両に送る。自動運転車両は、物体情報を考慮して走行経路を決定し、当該走行経路に基づいて走行する。このような構成によれば、周辺環境を検出するためのセンサーを備えない自動運転車両であっても、領域内を自動運転で走行することが可能となる。

特開２０２０－３７４００号公報

しかしながら、ＲＳＵは高所から地面を監視するように設けられることが多いため、当該地面上の物体の遮蔽によって検出できない領域、つまり物体によってＲＳＵの死角となる領域である死角領域が生じる。このように、ＲＳＵが状況を把握できない死角領域内に障害物がある場合には、死角領域内を通る自動運転車両が障害物と衝突する可能性がある。このため、自動運転などで使用可能な死角領域が必要であった。

そこで、本開示は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、死角領域を推定可能な技術を提供することを目的とする。

本開示に係る車両走行システムは、死角推定装置を備え、前記死角推定装置は検出部で検出された予め定められた領域内の物体の情報である物体情報に基づいて、前記物体の領域である物体領域を取得する取得部と、前記物体領域に基づいて、前記物体によって前記検出部の死角となる領域である死角領域を推定する推定部とを備える。前記物体は移動物及び静止物を含み、前記死角推定装置は、前記死角領域が、前記移動物によって前記死角となる領域であるか、前記静止物によって前記死角となる領域であるかを推定する。前記車両走行システムは、走行パターンに基づいて走行する自動運転車両と、前記物体領域及び前記死角領域に基づいて、前記予め定められた領域内の前記自動運転車両の前記走行パターンを決定する走行パターン生成装置とをさらに備え、前記走行パターン生成装置は、前記死角領域が、前記静止物によって前記死角となる領域であると推定された場合には、前記自動運転車両が前記死角領域を避けるための前記走行パターンを決定し、前記死角領域が、前記移動物によって前記死角となる領域であると推定された場合には、前記自動運転車両が、前記死角領域の手前で停止し、前記自動運転車両の手前から当該死角領域がなくなった場合に走行を開始するための前記走行パターンを決定する。

本開示によれば、検出部で検出された予め定められた領域内の物体の情報である物体情報に基づいて、物体の領域である物体領域を取得し、物体領域に基づいて、物体によって検出部の死角となる領域である死角領域を推定する。このような構成によれば、自動運転などで使用可能な死角領域を推定することができる。

実施の形態１に係る車両走行システムを示す図である。実施の形態１に係るＲＳＵの構成を示すブロック図である。物体による死角発生メカニズムと死角領域の計算方法とを説明するための図である。物体による死角発生メカニズムと死角領域の計算方法とを説明するための図である。実施の形態１に係る死角領域を説明するための図である。実施の形態１に係るＲＳＵの動作を示すフローチャートである。実施の形態１に係るＲＳＵからフュージョンサーバーへの送信情報を示す図である。実施の形態１に係るフュージョンサーバーの構成を示すブロック図である。実施の形態１に係るフュージョンサーバーの動作を示すフローチャートである。実施の形態１に係るフュージョンサーバーによる領域の統合を説明するための図である。実施の形態１に係るフュージョンサーバーから自動運転車両への送信情報を示す図である。実施の形態１に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。実施の形態１に係る車両制御装置の動作を示すフローチャートである。実施の形態１に係る車両制御装置の動作を説明するための図である。実施の形態１に係る車両制御装置の動作を説明するための図である。実施の形態１に係る車両制御装置の動作を説明するための図である。実施の形態１に係る車両制御装置の動作を説明するための図である。実施の形態１に係る車両制御装置の動作を説明するための図である。実施の形態２に係る車両走行システムを示す図である。実施の形態２に係る経路計画サーバーの構成を示すブロック図である。実施の形態２に係る経路計画サーバーから自動運転車両への送信情報を示す図である。実施の形態２に係る経路計画サーバーの動作を示すフローチャートである。実施の形態２に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。その他の変形例に係る死角推定装置のハードウェア構成を示すブロック図である。その他の変形例に係る死角推定装置のハードウェア構成を示すブロック図である。

＜実施の形態１＞
図１は、本実施の形態１に係る車両走行システムを示す図である。図１の車両走行システムは、路側監視機器（ＲＳＵ）１と、フュージョンサーバー２と、自動運転車両３とを備える。

ＲＳＵ１は死角推定装置であり、後述するように、予め定められた領域内の物体の領域である物体領域と、当該物体によってＲＳＵ１の検出部の死角となる領域である死角領域とを生成する。本実施の形態１では、予め定められた領域は、ＲＳＵ１による物体領域及び死角領域の生成対象となる領域、つまり生成対象領域が、これに限ったものではない。また本実施の形態１では、複数のＲＳＵ１が、複数の方向にそれぞれ向けられているが、これに限ったものではなく、例えば１つのＲＳＵ１だけが設けられてもよい。

フュージョンサーバー２は、複数のＲＳＵ１で生成された物体領域及び死角領域に基づいて、統合的な物体領域及び死角領域を生成する。自動運転車両３は、フュージョンサーバー２で生成された統合的な物体領域及び死角領域に基づいて、自動運転車両３が自動運転を行うべき走行経路を決定する。なお、自動運転車両３の自動運転は、ＡＤ（Autonomous Driving）制御の自動運転であってもよいし、ＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance System）制御の自動運転であってもよい。

＜ＲＳＵの構成＞
図２は、本実施の形態１に係るＲＳＵ１の構成を示すブロック図である。図２のＲＳＵ１は、検出部１１と、一次フュージョン部１２と、ロケーション部１３と、通信部１４とを含む。

検出部１１は、生成対象領域内の物体の情報である物体情報を検出できるセンサー及びセンサーのサポーター回路によって構成される。本実施の形態１では、そのセンサーは、カメラ１１１、電波レーダー１１２、及び、レーザレーダー１１３を含み、物体情報は、カメラ１１１、電波レーダー１１２、及び、レーザレーダー１１３の検出結果に対応する情報である。物体は、移動物であってもよいし、静止物であってもよい。

一次フュージョン部１２は、検出部１１で検出された物体情報を処理する。一次フュージョン部１２は、取得部である物体フュージョン部１２１と、推定部である死角計算部１２２とを含む。物体フュージョン部１２１は、検出部１１で検出された物体情報に基づいて、生成対象領域内の物体の領域である物体領域を計算などによって取得する。死角計算部１２２は、計算された物体領域に基づいて、当該物体によって検出部１１の死角となる領域である死角領域を計算などによって推定する。

ロケーション部１３は、ＲＳＵ１の位置と、ＲＳＵ１の向き（例えば方位）とを取得する。ロケーション部１３は、例えば、ＧＰＳ、「みちびき」などの準天頂衛星、Ｂｅｉｄｏｕ、Ｇａｌｉｌｅｏ、ＧＬＯＮＡＳＳ、ＮＡＶＩＣなどのＧＮＳＳ（全球測位衛星システム）の測位モジュールと、ジャイロなどの慣性原理を用いた方位計測手段とにより構成される。

通信部１４は、一次フュージョン部１２の物体領域及び死角領域の情報と、ロケーション部１３のＲＳＵ１の位置及び向きの情報とを、フュージョンサーバー２に送信する。通信部１４は、例えば、汎用の通信機器または専用通信ネットワークの機器により構成される。

図３及び図４は、物体による死角発生メカニズムと死角領域の計算方法とを説明するための図である。図３は、地上の水平方向から見た図であり、図４は、地上の鉛直方向から見た図（すなわち平面図）である。図３及び図４には、生成対象領域内の物体６と、物体６によって生成された、ＲＳＵ１の死角７とが図示されている。つまり、図３及び図４には、ＲＳＵ１から検出できる物体６の領域である物体領域と、物体６に対してＲＳＵ１と逆側に存在してＲＳＵ１から検出できない死角７の領域である死角領域とが図示されている。

ここで図３において、ＲＳＵ１の設置基準点をＯとし、Ｏの地上からの高さをＨとし、ＲＳＵ１と物体６の断面遠方側頂点ＶＡとの距離をＬ_Ａとし、ＯとＶＡとの線分と水平方向とがなす角度をθ_Ａとする。この場合、死角７の最遠点ＡとＯの地面投影Ｏ’との距離ｒ_ａと、物体６の断面遠方側とＲＳＵ１の設置位置との地面に沿った距離ｒ_ａ’と、死角領域の断面の地面に沿った幅ｗとは、それぞれ次式（１）、（２）、（３）を用いて計算できる。

図４において、物体６を四角形と仮定すれば、ＲＳＵ１の設置基準点Ｏを基準にして当該四角形の辺を地上に投影した辺などに囲まれる死角領域が生じる。例えば、図４の場合、物体６の辺Ｃ’Ｂ’で生じる死角領域は領域Ｃ’Ｂ’ＢＣであり、辺Ａ’Ｂ’で生じる死角領域は領域Ａ’Ｂ’ＢＡである。死角領域Ｃ’Ｂ’ＢＣ及び死角領域Ａ’Ｂ’ＢＡのそれぞれは四角形と近似できる。このため図４の場合には、物体６で生じる死角領域は、死角領域Ｃ’Ｂ’ＢＣと死角領域Ａ’Ｂ’ＢＡとを足し合わせた六角形の領域Ａ’Ｂ’Ｃ’ＣＢＡとなる。このように、死角領域は、物体６の頂点Ａ’Ｂ’Ｃ’の座標と、それに対応する点Ａ，Ｂ，Ｃの座標とで表現できる。

次に、点Ａ，Ｂ，Ｃの座標の計算について説明する。例えば、図４に示すように、ＲＳＵ１の設置基準点Ｏを原点として有する、地上と平行な平面座標系を想定する。点Ａは設置基準点Ｏと点Ａ’との延長線上にある。直線ＯＡ’Ａとｘ軸とのなす角をφ_Ａとすると、Ａの座標は次式（４）を用いて、Ａ’の座標は次式（５）を用いて計算できる。点Ｂ，Ｃ，Ｂ’，Ｃ’の座標についても、点Ａ，Ａ’の座標と同様に計算できる。

以上のように、死角計算部１２２は、物体６の各点のＬ_Ａ、θ_Ａ、φ_Ａを含む物体領域と、設置基準点Ｏの地上からの高さＨとを上式（１）～（５）に適用して死角領域を推定する。高さＨは、ＲＳＵ１の設置時に設定される固定値であってもよいし、検出部１１で適宜検出される値であってもよい。

なお、図５に示すように、死角領域の形状は、ＲＳＵ１に対する物体６の物体領域の向き（例えば方位）によって、例えば、二つの四角形を組み合わせた形状、及び、三つの四角形を組み合わせた形状などに変化する。例えば、物体領域６１の向きの場合には、死角領域７１の形状は、二つの四角形を組み合わせた六角形となり、物体領域６２の向きの場合には、死角領域７２の形状は、三つの四角形を組み合わせた八角形となる。死角計算部１２２は、八角形の死角領域７２についても六角形の死角領域７１と同様に推定することができる。

＜ＲＳＵのフローチャート＞
図６は、本実施の形態１に係るＲＳＵ１の動作を示すフローチャートである。ＲＳＵ１は、図６に示す動作を一定時間の周期ごとに実行する。

まずステップＳ１にて、検出部１１は、各センサーの生データを取り込み、各センサーの生データに基づいて物体情報を生成する。例えば、検出部１１は、カメラ１１１の生データである画像信号から、ある時刻の画面中の物体６を識別して、物体６の位置と向きとを物体情報として生成する。そして、検出部１１は、電波レーダー１１２及びレーザレーダー１１３の生データである点群を物体情報として生成する。なお、検出部１１は、各センサーの出力周期が異なる場合には、各センサーの出力であるデータの同期を行う。

ステップＳ２にて、物体フュージョン部１２１は、検出部１１で生成された物体情報を融合するフュージョン処理を行い、物体領域を計算する。なお、フュージョン処理としては、例えば、異なるセンサーで同じ項目の値が検出された場合に、温度、光度などの環境条件における各センサーの信頼性を考慮しながら信頼性が高いセンサーの値を優先的に用いる公知の技術が用いられる。物体フュージョン部１２１は、物体領域の計算だけではなく、物体６の速度及び加速度なども計算してもよい。

本実施の形態１では、ステップＳ２にて物体フュージョン部１２１は、物体６が移動物であるか静止物であるかを推定する。つまり、物体フュージョン部１２１は、次のステップＳ３にて推定される死角領域が、移動物によって死角となる領域であるか、静止物によって死角となる領域であるかを推定する。例えば、物体フュージョン部１２１は、物体６の停止時間が閾値以下である場合に、物体６を移動物であると推定し、物体６の停止時間が閾値よりも大きい場合に、物体６を静止物であると推定する。なお、一次フュージョン部１２の他の構成要素（例えば死角計算部１２２）が、移動物によって死角となる領域であるか、静止物によって死角となる領域であるかの推定を行ってもよい。

ステップＳ３にて、死角計算部１２２は、物体フュージョン部１２１で計算された物体領域に基づいて、図３及び図４で説明した上記計算方法を用いることにより、死角領域を計算する。

ステップＳ４にて、通信部１４は、物体領域及び死角領域の情報と、物体６が移動物であるか静止物であるかの推定結果と、ロケーション部１３のＲＳＵ１の位置及び向きの情報とを、フュージョンサーバー２に送信する。その後、図６の動作が終了する。

なお、以上の動作は、複数の方向にそれぞれ向けられた複数のＲＳＵ１のそれぞれで行われる。このため、複数のＲＳＵ１の一次フュージョン部１２は、複数の方向の物体情報に基づいて複数の物体領域を計算することになり、複数のＲＳＵ１の死角計算部１２２は、複数の物体領域に基づいて複数の死角領域を計算することになる。

＜ＲＳＵの送信情報の説明＞
図７は、ＲＳＵ１からフュージョンサーバー２への送信情報を示す図である。図７の表の各行は、物体領域と、死角領域の四角形の部分とのいずれか１つを示している。

図７の表の一列目は、ＲＳＵ１で検出される物体ごとの番号であり、１つのＲＳＵ１内で各物体に対して付与される物体ナンバーを表す。なお、死角領域には、その死角の発生元となる物体の物体ナンバーが付与される。例えば、図５において、物体領域６２に物体ナンバー「１」が付与された場合、それに対応する３つの四角形の死角領域７２にも物体ナンバー「１」が付与される。図５において、物体領域６１に物体ナンバー「２」が付与された場合、それに対応する２つの四角形の死角領域７１にも物体ナンバー「２」が付与される。

図７の二列目は領域の種類コードを表す。ｏｂｊ＿ｍｏｖｅは移動物の物体領域を表し、ｏｂｊ＿ｓｔａｎｄは静止物の物体領域を表す。ｂｌｄ＿ｍｏｖｅは移動物による死角領域を表し、ｂｌｄ＿ｓｔａｎｄは静止物による死角領域を表す。

図７の三列目は各領域の四角形の頂点座標を表す。この座標値は各ＲＳＵ１に固有の座標系での値である。

なお、各ＲＳＵ１からフュージョンサーバー２への送信情報には、図７の情報だけでなく、ロケーション部１３のＲＳＵ１の位置及び向きの情報が含まれる。

＜フュージョンサーバーの構成＞
図８は、本実施の形態１に係るフュージョンサーバー２の構成を示すブロック図である。図８のフュージョンサーバー２は、受信部２１と、二次フュージョン部２２と、送信部２３とを含む。

受信部２１は、複数のＲＳＵ１から図７の物体領域及び死角領域などを受信する。なお、受信部２１は、公知の技術によって、複数のＲＳＵ１間の同期をとる。

二次フュージョン部２２は、複数のＲＳＵ１からの送信情報を処理する。二次フュージョン部２２は、座標変換部２２１と、統合フュージョン部２２２と、死角再計算部２２３とを含む。座標変換部２２１は、複数のＲＳＵ１の位置及び向きの情報に基づいて、複数のＲＳＵ１からの物体領域及び死角領域の座標系を、統一的なグローバル座標系に変換する。統合フュージョン部２２２は、座標変換部２２１で座標が変換された、複数のＲＳＵ１からの物体領域の統合を行う。死角再計算部２２３は、座標変換部２２１で座標が変換された、複数のＲＳＵ１からの死角領域の統合を行う。

送信部２３は、統合された物体領域及び死角領域を含む生成対象領域内の自動運転車両３に、統合された物体領域及び死角領域を送信する。これにより実質的に、ＲＳＵ１の物体領域及び死角領域が、生成対象領域内の自動運転車両３に送信される。

＜フュージョンサーバーのフローチャート＞
図９は、本実施の形態１に係るフュージョンサーバー２の動作を示すフローチャートである。フュージョンサーバー２は、図９に示す動作を一定時間の周期ごとに実行する。

まずステップＳ１１にて、受信部２１は、複数のＲＳＵ１から図７の物体領域及び死角領域を受信する。

ステップＳ１２にて、座標変換部２２１は、複数のＲＳＵ１の位置及び向きの情報に基づいて、複数のＲＳＵ１からの物体領域及び死角領域の座標系を、複数のＲＳＵ１において統一的なグローバル座標系に変換する。

ステップＳ１３にて、統合フュージョン部２２２は、各物体６に関して複数のＲＳＵ１からの物体領域を統合するフュージョン処理を行う。このフュージョン処理では、例えば、各物体６について複数のＲＳＵ１からの物体領域を足し合わせるＯＲ処理が行われる。

ステップＳ１４にて、死角再計算部２２３は、各物体６に関して複数のＲＳＵ１からの死角領域を統合するフュージョン処理を行う。このフュージョン処理では、例えば、各物体６について複数のＲＳＵ１からの死角領域の共通部分を抽出するＡＮＤ処理が行われる。

例えば、図１０に示すように、ＲＳＵ１ａは物体６について死角領域７３ａを生成し、ＲＳＵ１ｂは物体６について死角領域７３ｂを生成したとする。この場合に、死角再計算部２２３は、同一の物体６の死角領域７３ａ，７３ｂの図１０の共通部分を、フュージョン後の死角領域７３ｃとして抽出する。この死角領域７３ｃは、ＲＳＵ１ａ，１ｂのいずれにおいても死角となる領域である。

図９のステップＳ１５にて、送信部２３は、統合された物体領域及び死角領域を含む生成対象領域内の自動運転車両３に、統合された物体領域及び死角領域を送信する。その後、図９の動作が終了する。

＜フュージョンサーバーの送信情報の構成＞
図１１は、フュージョンサーバー２から自動運転車両３への送信情報を示す図である。図１１の表の各行は、統合された物体領域及び死角領域のいずれか１つを示している。

図１１の表の一列目は、物体と死角との関係によらず、物体領域及び死角領域のそれぞれに１つのアイテムとして付与される物体ナンバーを表す。図１１の表の二列目は、図７の送信情報と同様の種類コードを表す。この種類コードには、静止物よりも静止時間が長い固定体の物体領域を表すｏｂｊ＿ｆｉｘ、及び、固定体による死角領域を表すｂｌｄ＿ｆｉｘが含まれてもよい。図１１の表の三列目は、図７の送信情報と同様の各領域の頂点座標を表す。ただし、図１１の座標値は、複数のＲＳＵ１において統一的なグローバル座標系での値である。図１１の一つの行に対応する領域が三角形の場合は、ｖ４に無効値が入れられてもよいし、図１１の一つの行に対応する領域が五角形以上の場合は、５つ以上の座標で表されてもよい。

＜車両側制御装置の構成＞
図１２は、自動運転車両３に設けられた車両側制御装置の構成を示すブロック図である。図１２の車両側制御装置は、通信部３１と、ロケーション測定部３２と、制御部３３と、運転部３４とを含む。以下、車両側制御装置が設けられた自動運転車両３を「自車両」と記すこともある。

通信部３１は、フュージョンサーバー２と通信する。これにより、通信部３１は、フュージョンサーバー２で統合された物体領域及び死角領域を受信する。

ロケーション測定部３２は、図２のＲＳＵ１のロケーション部１３と同様に、自車両の位置及び向き（例えば方位）を測定する。ロケーション測定部３２で測定された自車両の位置と向きは、グローバル座標系で表される。

制御部３３は、通信部３１で受信された物体領域及び死角領域に基づいて、自車両の走行を制御する。制御部３３は、経路生成部３３１と、目標値生成部３３２とを含む。経路生成部３３１は、ロケーション測定部３２で測定された自車両の位置と、目的地と、物体領域と、死角領域と、グローバル座標系の地図とに基づいて、自車両が走行すべき走行経路を生成して決定する。目標値生成部３３２は、経路生成部３３１で生成された走行経路に沿って自車両が走行するための、車速、ハンドル角などの制御目標値を生成する。

運転部３４は、センサー３４１と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３４２と、アーキテクチャ３４３とを含む。ＥＣＵ３４２は、センサー３４１で検出された自車両周辺の情報と、制御部３３で生成された制御目標値とに基づいて、アーキテクチャ３４３を駆動する。

＜車両側制御システムのフローチャート＞
図１３は、本実施の形態１に係る自動運転車両３の車両側制御装置の動作を示すフローチャートである。車両側制御装置は、図１３に示す動作を一定時間の周期ごとに実行する。

まずステップＳ２１にて、ロケーション測定部３２は、自車両の位置及び向きを測定して取得する。

ステップＳ２２にて、通信部３１は、フュージョンサーバー２で統合された物体領域及び死角領域を受信する。

ステップＳ２３にて、経路生成部３３１は、ロケーション測定部３２で測定された自車両の位置及び向きと、目的地と、物体領域と、死角領域とを、グローバル座標系の地図上に転記してマッピングする。なお、全ての座標値をグローバル座標系の値に予め統一しておくことで、ステップＳ２３のマッピングは容易に行うことができる。

ステップＳ２４にて、経路生成部３３１は、マッピングされた地図に基づいて、自車両が走行すべき走行経路を生成する。例えばまず、図１４のように、経路生成部３３１は、ロケーション測定部３２で測定された自車両５１の位置及び向きから目的地５２まで最短で到達できる経路を暫定経路５３として生成する。なお、図１４の例では、目的地５２は、駐車枠内の地点であるが、これに限ったものではない。経路生成部３３１は、暫定経路５３に物体領域及び死角領域を反映させて走行経路を生成する。これについて以下、図１５～図１８を用いて説明する。

図１５のように、暫定経路５３上に移動物の物体領域５４が存在する場合、経路生成部３３１は、自車両が、移動物の物体領域５４の手前で一旦停止し、自車両５１の手前から当該物体領域がなくなった場合に走行を開始するための走行経路を生成する。図１６のように、暫定経路５３上に静止物の物体領域５５が存在する場合、経路生成部３３１は、自車両が静止物の物体領域５５を避けるための走行経路５６を生成する。

図１７のように、暫定経路５３上に移動物の死角領域５７が存在する場合、経路生成部３３１は、自車両が、移動物の死角領域５７の手前で一旦停止し、自車両５１の手前から当該死角領域５７がなくなった場合に走行を開始するための走行経路を生成する。図１８のように、暫定経路５３上に静止物の死角領域５８が存在する場合、経路生成部３３１は、静止物の物体領域及び死角領域５８を避けるための走行経路５９を生成する。

目的地までの間に物体領域及び死角領域を含む複数の領域が存在する場合、経路生成部３３１は、全ての領域について図１５～図１８の条件を満たす走行経路を最終的な走行経路として生成する。なお、移動物の物体領域及び死角領域に対して一旦停止した後、図１３のフローチャートの動作が周期的に実行されるため、移動物の物体領域及び死角領域の移動に伴って、自車両は走行を再開する。

図１３のステップＳ２５にて、目標値生成部３３２は、経路生成部３３１で生成された走行経路に基づいて制御目標値を生成する。その後、図１３の動作が終了する。

＜実施の形態１のまとめ＞
以上のような本実施の形態１によれば、ＲＳＵ１は、物体の物体領域を取得し、物体の死角領域を推定する。このような構成によれば、例えば自動運転車両３は、センサーを備えなくても、自動運転車両３の周りに存在している物体の物体領域及び死角領域を把握することができる。このため、自動運転車両３は、センサーを備えなくても、物体領域及び死角領域に基づいて、物体との衝突、及び、死角領域内の障害物との衝突が抑制された走行経路を計画できる。また、死角領域が、移動物によって死角となる領域であるか、静止物によって死角となる領域であるかが推定されるので、例えば自動運転車両３は、物体の種類によって、適切な走行経路を計画できる。

＜変形例＞
実施の形態１では、図２のＲＳＵ１の検出部１１は、カメラ１１１、電波レーダー１１２及びレーザレーダー１１３の３種類のセンサーを含んだが、必要な物体及び死角領域を取得するために、他のセンサーを含んでもよい。

また実施の形態１では、図２の一次フュージョン部１２はＲＳＵ１に含まれたが、これに限ったものではない。例えば、一次フュージョン部は、フュージョンサーバー２に含まれてもよいし、ＲＳＵ１及びフュージョンサーバー２と異なる構成要素に設けられてもよい。この場合、ＲＳＵ１の構成から一次フュージョン部１２を省くことができ、かつ、図６のＲＳＵ１のフローチャートから、ステップＳ２の物体領域の計算及びステップＳ３の死角領域の計算を省くことができる。

また実施の形態１では、図２のロケーション部１３として、様々なＧＮＳＳを使用したが、これに限ったものではない。例えば、固定式のＲＳＵ１の場合に、ロケーション部１３は、ＧＮＳＳを搭載せずに、ＲＳＵ１の位置及び向きが記憶された固定ロケーション用のメモリであってもよい。この固定ロケーション用のメモリは、通信部１４、一次フュージョン部１２、または、検出部１１に組み込まれてもよい。また、強風による振動の対策などのために、ロケーション部１３は、加速度センサー及びジャイロセンサーを含んでもよい。

＜実施の形態２＞
図１９は、本実施の形態２に係る車両走行システムを示す図である。以下、本実施の形態２に係る構成要素のうち、上述の構成要素と同じまたは類似する構成要素については同じまたは類似する参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。

実施の形態１では、フュージョンサーバー２が自動運転車両３に物体領域及び死角領域を送信し、自動運転車両３が物体領域及び死角領域に基づいて走行経路及び制御目標値を生成した。これに対して本実施の形態２では、走行パターン生成装置である経路計画サーバー８が、複数のＲＳＵ１からの物体領域及び死角領域に基づいて、生成対象領域内の自動運転車両９の走行パターンを決定し、当該走行パターンを自動運転車両９に送信する。なお、走行パターンは、実施の形態１で説明した走行経路５６に沿った走行を行うための走行パターンであり、実質的に走行経路５６と同じである。自動運転車両９は、経路計画サーバー８から受信した走行パターンに基づいて制御目標値を生成し、制御目標値に基づいて走行する。なお、自動運転車両９の自動運転は、ＡＤ（Autonomous Driving）制御の自動運転であってもよいし、ＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance System）制御の自動運転であってもよい。

＜ＲＳＵの構成＞
本実施の形態２に係るＲＳＵ１の構成は、実施の形態１に係るＲＳＵ１の構成と同様である。

＜経路計画サーバーの構成＞
図２０は、本実施の形態２に係る経路計画サーバー８の構成を示すブロック図である。図２０の経路計画サーバー８は、受信部８１と、二次フュージョン部８２と、車両位置取得部８３と、地図データベース８４と、走行パターン生成部８５と、送信部８６とを含む。

受信部８１は、実施の形態１の受信部２１と同様に、複数のＲＳＵ１から送信情報などを受信する。

二次フュージョン部８２は、実施の形態１の座標変換部２２１、統合フュージョン部２２２、及び、死角再計算部２２３と同様の座標変換部８２１、統合フュージョン部８２２、及び、死角再計算部８２３を含む。このように構成された二次フュージョン部８２は、実施の形態１の二次フュージョン部２２と同様に、複数のＲＳＵ１からの物体領域の統合と、複数のＲＳＵ１からの死角領域の統合とを行う。

車両位置取得部８３は、例えば生成対象領域内の各自動運転車両９と通信を行うことによって、生成対象領域内の各自動運転車両９の位置、方位、及び、目的地を逐次的に取得する。地図データベース８４は、生成対象領域内のグローバル座標系の地図を記憶している。

走行パターン生成部８５は、実施の形態１の自動運転車両３が備えた経路生成部３３１と同様の処理を行う。具体的には、走行パターン生成部８５は、車両位置取得部８３で取得された自動運転車両９の位置、方位及び目的地と、二次フュージョン部８２で統合された物体領域及び死角領域と、地図データベース８４の地図とに基づいて、自動運転車両９の走行パターンを生成して決定する。送信部８６は、時刻と目標位置のリストを含む走行パターンを、自動運転車両９に送信する。図２１は、経路計画サーバー８から自動運転車両９に送信される時刻と目標位置のリストを示す図である。目標位置は、グローバル座標系でのＸＹ座標で示される。

＜経路計画サーバーのフローチャート＞
図２２は、本実施の形態２に係る経路計画サーバー８の動作を示すフローチャートを示す。経路計画サーバー８は、図２２に示す動作を一定時間の周期ごとに実行する。

ステップＳ３１からステップＳ３４まで、経路計画サーバー８は、図９のステップＳ１１の送信情報の受信から、ステップＳ１４の死角領域の統合までの処理と同様の処理を行う。

ステップＳ３５からステップＳ３８まで、経路計画サーバー８は、図１３のステップＳ２１の自車両の位置及び向きの方位の取得から、ステップＳ２４の走行経路の生成までの処理と同様の処理を行う。つまり、本実施の形態２ではステップＳ３８にて、経路計画サーバー８は、ステップＳ２４の走行経路と同様に、自動運転車両９が当該走行経路に沿った走行を行うための走行パターンを生成する。これにより、図１５～図１８で説明された走行経路に沿って走行を行うための走行パターンが生成される。

例えば、経路計画サーバー８は、死角領域が静止物によって死角となる領域であると推定された場合に、自動運転車両９が当該死角領域を避けるための走行パターンを決定する。また例えば、経路計画サーバー８は、死角領域が移動物によって死角となる領域であると推定された場合に、自動運転車両９が、死角領域の手前で停止し、自動運転車両９の手前から当該死角領域がなくなった場合に走行を開始するための走行パターンを決定する。

ステップＳ３９にて、経路計画サーバー８は、走行パターンを自動運転車両９に送信する。その後、図２２の動作が終了する。

＜自動運転車の構成＞
図２３は、自動運転車両９に設けられた車両側制御装置の構成を示すブロック図である。図２３の車両側制御装置は、通信部９１と、ロケーション測定部９２と、制御値生成部９３と、運転部９４とを含む。

通信部９１は、経路計画サーバー８と通信する。これにより、通信部９１は、経路計画サーバー８で生成された走行パターンを受信する。ロケーション測定部９２は、実施の形態１のロケーション測定部３２と同様に、自車両の位置及び向きを測定する。

制御値生成部９３は、通信部９１で受信された走行パターンと、ロケーション測定部３２で測定された自車両の位置及び方位とに基づいて、車速、ハンドル角などの制御目標値を生成する。

運転部９４は、センサー９４１と、ＥＣＵ９４２と、アーキテクチャ９４３とを含む。ＥＣＵ９４２は、センサー９４１で検出された自車両周辺の情報と、制御値生成部９３で生成された制御目標値とに基づいて、アーキテクチャ９４３を駆動する。

＜実施の形態２のまとめ＞
以上のような本実施の形態２によれば、経路計画サーバー８は、各自動運転車両９の周りに存在している物体の物体領域及び死角領域を把握することができる。これにより、自動運転車両９がセンサー及び経路生成部を備えなくても、経路計画サーバー８は、物体領域及び死角領域に基づいて、自動運転車両９の物体などとの衝突が抑制された走行パターンを計画できる。また、死角領域が、移動物によって死角となる領域であるか、静止物によって死角となる領域であるかが推定されるので、例えば自動運転車両９は、物体の種類によって、適切な走行パターンを計画できる。

＜その他の変形例＞
図２で物体フュージョン部１２１及び死角計算部１２２としてそれぞれ説明した取得部及び推定部を、以下「取得部等」と記す。取得部等は、図２４に示す処理回路１０１により実現される。すなわち、処理回路１０１は、検出部で検出された予め定められた領域内の物体の情報である物体情報に基づいて、物体の領域である物体領域を取得する取得部と、物体領域に基づいて、物体によって検出部の死角となる領域である死角領域を推定する推定部と、を備える。処理回路１０１には、専用のハードウェアが適用されてもよいし、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサが適用されてもよい。プロセッサには、例えば、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などが該当する。

処理回路１０１が専用のハードウェアである場合、処理回路１０１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。取得部等の各部の機能それぞれは、処理回路を分散させた回路で実現されてもよいし、各部の機能をまとめて１つの処理回路で実現されてもよい。

処理回路１０１がプロセッサである場合、取得部等の機能は、ソフトウェア等との組み合わせにより実現される。なお、ソフトウェア等には、例えば、ソフトウェア、ファームウェア、または、ソフトウェア及びファームウェアが該当する。ソフトウェア等はプログラムとして記述され、メモリに格納される。図２５に示すように、処理回路１０１に適用されるプロセッサ１０２は、メモリ１０３に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。すなわち、死角推定装置は、処理回路１０１により実行されるときに、検出部で検出された予め定められた領域内の物体の情報である物体情報に基づいて、物体の領域である物体領域を取得するステップと、物体領域に基づいて、物体によって検出部の死角となる領域である死角領域を推定するステップと、が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ１０３を備える。換言すれば、このプログラムは、取得部等の手順や方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、メモリ１０３は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、そのドライブ装置等、または、今後使用されるあらゆる記憶媒体であってもよい。

以上、取得部等の各機能が、ハードウェア及びソフトウェア等のいずれか一方で実現される構成について説明した。しかしこれに限ったものではなく、取得部等の一部を専用のハードウェアで実現し、別の一部をソフトウェア等で実現する構成であってもよい。例えば、取得部については専用のハードウェアとしての処理回路１０１、インターフェース及びレシーバなどでその機能を実現し、それ以外についてはプロセッサ１０２としての処理回路１０１がメモリ１０３に格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。

以上のように、処理回路１０１は、ハードウェア、ソフトウェア等、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

なお、各実施の形態及び各変形例を自由に組み合わせたり、各実施の形態及び各変形例を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

１ＲＳＵ、３，９自動運転車両、６物体、７死角、８経路計画サーバー、１１検出部、５６走行経路、６１，６２物体領域、７１，７２死角領域、１２１物体フュージョン部、１２２死角計算部。

Claims

死角推定装置を備える車両走行システムであって、
前記死角推定装置は、
検出部で検出された予め定められた領域内の物体の情報である物体情報に基づいて、前記物体の領域である物体領域を取得する取得部と、
前記物体領域に基づいて、前記物体によって前記検出部の死角となる領域である死角領域を推定する推定部と
を備え、
前記推定部は、
前記検出部と前記物体領域のうち前記検出部で検出可能な遠方側頂点との間の距離と、前記検出部の水平方向と前記検出部から前記遠方側頂点に進む方向との間の角度とに基づいて、前記死角領域を推定し、
前記物体は移動物及び静止物を含み、
前記死角推定装置は、
前記死角領域が、前記移動物によって前記死角となる領域であるか、前記静止物によって前記死角となる領域であるかを推定し、
前記車両走行システムは、
走行パターンに基づいて走行する自動運転車両と、
前記物体領域及び前記死角領域に基づいて、前記予め定められた領域内の前記自動運転車両の前記走行パターンを決定する走行パターン生成装置と
をさらに備え、
前記走行パターン生成装置は、
前記死角領域が、前記静止物によって前記死角となる領域であると推定された場合には、前記自動運転車両が前記死角領域を避けるための前記走行パターンを決定し、
前記死角領域が、前記移動物によって前記死角となる領域であると推定された場合には、前記自動運転車両が、前記死角領域の手前で停止し、前記自動運転車両の手前から当該死角領域がなくなった場合に走行を開始するための前記走行パターンを決定する、車両走行システム。
死角推定装置を備える車両走行システムであって、
前記死角推定装置は、
検出部で検出された予め定められた領域内の物体の情報である物体情報に基づいて、前記物体の領域である物体領域を取得する取得部と、
前記物体領域に基づいて、前記物体によって前記検出部の死角となる領域である死角領域を推定する推定部と
を備え、
前記推定部は、
前記検出部と前記物体領域のうち前記検出部で検出可能な遠方側頂点との間の距離と、前記検出部の水平方向と前記検出部から前記遠方側頂点に進む方向との間の角度とに基づいて、前記死角領域を推定し、
前記物体は移動物及び静止物を含み、
前記死角推定装置は、
前記死角領域が、前記移動物によって前記死角となる領域であるか、前記静止物によって前記死角となる領域であるかを推定し、
前記物体領域及び前記死角領域を、前記予め定められた領域内の自動運転車両に送信し、
前記車両走行システムは、
前記自動運転車両をさらに備え、
前記自動運転車両は、
前記物体領域及び前記死角領域に基づいて、前記自動運転車両の走行経路を決定し、
前記死角領域が、前記静止物によって前記死角となる領域であると推定された場合には、前記死角領域を避けるための前記走行経路を決定し、
前記死角領域が、前記移動物によって前記死角となる領域であると推定された場合には、前記走行経路上の前記死角領域の手前で停止し、前記自動運転車両の手前から当該死角領域がなくなった場合に走行を開始するための前記走行経路を決定する、車両走行システム。
請求項１または請求項２に記載の車両走行システムであって、
前記取得部は、複数の方向の前記物体情報に基づいて複数の物体領域を取得し、
前記推定部は、前記複数の物体領域に基づいて複数の死角領域を推定し、
前記複数の死角領域の共通部分を抽出する、車両走行システム。
死角推定装置を備える車両走行システムであって、
前記死角推定装置は、
検出部で検出された予め定められた領域内の物体の情報である物体情報に基づいて、前記物体の領域である物体領域を取得する取得部と、
前記物体領域に基づいて、前記物体によって前記検出部の死角となる領域である死角領域を推定する推定部と
を備え、
前記物体は移動物及び静止物を含み、
前記死角推定装置は、
前記死角領域が、前記移動物によって前記死角となる領域であるか、前記静止物によって前記死角となる領域であるかを推定し、
前記物体領域及び前記死角領域を、前記予め定められた領域内の自動運転車両に送信し、
前記車両走行システムは、
前記自動運転車両をさらに備え、
前記自動運転車両は、
前記物体領域及び前記死角領域に基づいて、前記自動運転車両の走行経路を決定し、
前記死角領域が、前記静止物によって前記死角となる領域であると推定された場合には、前記死角領域を避けるための前記走行経路を決定し、
前記死角領域が、前記移動物によって前記死角となる領域であると推定された場合には、前記走行経路上の前記死角領域の手前で停止し、前記自動運転車両の手前から当該死角領域がなくなった場合に走行を開始するための前記走行経路を決定する、車両走行システム。
死角推定装置を備える車両走行システムであって、
前記死角推定装置は、
検出部で検出された予め定められた領域内の物体の情報である物体情報に基づいて、前記物体の領域である物体領域を取得する取得部と、
前記物体領域に基づいて、前記物体によって前記検出部の死角となる領域である死角領域を推定する推定部と
を備え、
前記物体は移動物及び静止物を含み、
前記死角推定装置は、
前記死角領域が、前記移動物によって前記死角となる領域であるか、前記静止物によって前記死角となる領域であるかを推定し、
前記車両走行システムは、
走行パターンに基づいて走行する自動運転車両と、
前記物体領域及び前記死角領域に基づいて、前記予め定められた領域内の前記自動運転車両の前記走行パターンを決定する走行パターン生成装置と
をさらに備え、
前記走行パターン生成装置は、
前記死角領域が、前記静止物によって前記死角となる領域であると推定された場合には、前記自動運転車両が前記死角領域を避けるための前記走行パターンを決定し、
前記死角領域が、前記移動物によって前記死角となる領域であると推定された場合には、前記自動運転車両が、前記死角領域の手前で停止し、前記自動運転車両の手前から当該死角領域がなくなった場合に走行を開始するための前記走行パターンを決定する、車両走行システム。
検出部で検出された予め定められた領域内の物体の情報である物体情報に基づいて、前記物体の領域である物体領域を取得し、
前記物体領域に基づいて、前記物体によって前記検出部の死角となる領域である死角領域を推定し、
前記物体は移動物及び静止物を含み、
前記死角領域が、前記移動物によって前記死角となる領域であるか、前記静止物によって前記死角となる領域であるかを推定し、
前記物体領域及び前記死角領域を、前記予め定められた領域内の自動運転車両に送信し、
前記自動運転車両は、
前記物体領域及び前記死角領域に基づいて、前記自動運転車両の走行経路を決定し、
前記死角領域が、前記静止物によって前記死角となる領域であると推定された場合には、前記死角領域を避けるための前記走行経路を決定し、
前記死角領域が、前記移動物によって前記死角となる領域であると推定された場合には、前記走行経路上の前記死角領域の手前で停止し、前記自動運転車両の手前から当該死角領域がなくなった場合に走行を開始するための前記走行経路を決定する、死角推定方法。
検出部で検出された予め定められた領域内の物体の情報である物体情報に基づいて、前記物体の領域である物体領域を取得し、
前記物体領域に基づいて、前記物体によって前記検出部の死角となる領域である死角領域を推定し、
前記物体は移動物及び静止物を含み、
前記死角領域が、前記移動物によって前記死角となる領域であるか、前記静止物によって前記死角となる領域であるかを推定し、
自動運転車両は走行パターンに基づいて走行し、
走行パターン生成装置は、
前記物体領域及び前記死角領域に基づいて、前記予め定められた領域内の前記自動運転車両の前記走行パターンを決定し、
前記死角領域が、前記静止物によって前記死角となる領域であると推定された場合には、前記自動運転車両が前記死角領域を避けるための前記走行パターンを決定し、
前記死角領域が、前記移動物によって前記死角となる領域であると推定された場合には、前記自動運転車両が、前記死角領域の手前で停止し、前記自動運転車両の手前から当該死角領域がなくなった場合に走行を開始するための前記走行パターンを決定する、死角推定方法。