JP7345684B2 - 自動運転システム、サーバ、および、ダイナミックマップの生成方法 - Google Patents
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Description
ダイナミックマップは、高精度3次元地図上に、工事予定または車線規制予定等の準静的情報と、工事区間または車線規制等の準動的情報と、車両または歩行者等の動的情報とを重畳して生成されるデジタル地図である。自動運転可能な車両は、ダイナミックマップ上の情報と車両に搭載されているセンサが検知した情報とを照合しながら自動運転制御を行う。これにより、単一車両では観測できない死角または広域な範囲の動的情報が把握可能となり、高精度な自動運転制御の実現につながる。
一方、動的情報が反映されたマップに基づいて運転支援を行う技術として、例えば、特許文献1には、動的情報に基づいて予測した移動体の行動から、移動体同士の衝突の可能性のある行動の組み合わせを決定し、組み合わせが示す行動の契機となる事象と当該事象が発生した場合に実行する処理とを示す指示情報を生成して、衝突の可能性のある車両の車載装置に送信する技術が開示されている。
なお、上述したような特許文献1に開示されているような技術では、動的情報に基づいて移動体の行動を予測するとしているが、当該技術で行っている予測は、移動体の現在の位置および速度から当該移動体がとり得る動きのパターンを用意することを意味するものであって、実際に当該移動体がどちらに移動するかを一意に予測するものではない。そのため、実際に移動体がとった動きが用意したパターンの動きではなかった場合、指示情報を受けた車載装置は、対処が間に合わず、車両の急制御になる可能性がある。
実施の形態1.
実施の形態1に係る自動運転システムは、自動運転可能な車両(以下「自動運転車両」という。)に対して、生成したダイナミックマップを提供する。
ダイナミックマップは、車両が、道路またはその周辺に係る自車両の位置を車線レベルで特定できる高精度3次元地図に、周辺車両の情報または交通情報等の道路交通に関する種々の情報をリアルタイムで紐づけて生成されるデジタル地図である。
ダイナミックマップは、静的情報、準静的情報、準動的情報、および、動的情報で構成される。
静的情報は、高精度3次元地図情報である。
準静的情報には、交通規制の予定に関する情報、道路工事の予定に関する情報、または、広域気象予報情報等が含まれる。
準動的情報には、事故情報、渋滞情報、交通規制情報、道路工事情報、または、狭域気象予報情報等が含まれる。
動的情報には、路側装置または車載装置等に備えられたセンサから収集された車両、歩行者、または、信号の情報等が含まれる。
一方で、従来、ダイナミックマップでは、現時点での状況しか反映されていない。そのため、自動運転車両は、将来発生し得る急な状況変化を回避するような運転計画を立てられない。その結果、自動運転車両は、他の移動体と衝突しそうな事象が発生する等、周辺にて急な状況変化が起こった場合、急制御になる可能性があった。自動運転車両の急制御は、乗員への負担増大等に繋がる可能性がある。
なお、以下の実施の形態1において、「移動体」は、人も含むものとする。また、以下の実施の形態1において、「移動体の動き」というとき、当該「移動体の動き」は、車両のドア等、移動体の一部の動きも含む。
自動運転システム100は、サーバ1、車両30に搭載されている車載装置3、行動観測装置4、および、路側装置5を備える。
サーバ1、車載装置3、行動観測装置4、および、路側装置5について、詳細な構成については後述するものとし、まず、車載装置3、行動観測装置4、路側装置5、および、サーバ1の概略について、車載装置3、行動観測装置4、路側装置5、サーバ1の順で説明する。
車載装置3は、予測した移動体の動きに関する情報(以下「動き予測情報」という。)を、サーバ1に出力する。
また、車載装置3は、センサ21から取得したセンサ情報を、予め設定された周期でサーバ1に出力する。
なお、図1では、車両30は1台のみ図示しているが、これは一例に過ぎない。自動運転システム100において、複数の車両30がサーバ1と接続され得る。
また、図1に示す車両30は自動運転車両を想定しているが、サーバ1と接続される車両30の中には、自動運転機能を有していない車両30が含まれていてもよい。ただし、自動運転システム100において、サーバ1には、少なくとも1台の自動運転車両が接続されているものとする。
センサ22は、例えば、カメラ、タッチセンサ、または、人感センサである。なお、センサ22は、精算装置に備えられていてもよい。
行動観測装置4は、予測した移動体の動きに関する動き予測情報を、サーバ1に出力する。
なお、図1では、行動観測装置4は1台のみ図示しているが、これは一例に過ぎない。自動運転システム100において、複数の行動観測装置4がサーバ1と接続され得る。
なお、図1では、路側装置5は1台のみ図示しているが、これは一例に過ぎない。自動運転システム100において、複数の路側装置5がサーバ1と接続され得る。
サーバ1は、車載装置3または行動観測装置4から出力された動き予測情報を取得し、取得した動き予測情報に基づいて、動き予測情報に基づく動的情報が反映された、現時刻以降の複数のダイナミックマップを生成する。
また、サーバ1は、車載装置3および路側装置5から出力されたセンサ情報に基づいて、当該センサ情報に基づく動的情報が反映された、現時刻のダイナミックマップを生成する。
サーバ1は、生成したダイナミックマップ群を車両30に出力する。なお、このときの車両30は、自動運転車両である。ダイナミックマップ群を取得した自動運転車両は、当該ダイナミックマップ群を用いて、自動運転における運転計画を立てる。
自動運転制御装置34は、マップ取得部341、計画部342、および、運転制御部343を備える。
具体的には、例えば、動き検知部31は、車両30の乗員の動きを検知する。動き検知部31が検知する乗員の動きは、例えば、車両30のドアを開閉する動き、車両30のドアを解錠する動き、灯火操作、または、パーキングブレーキ操作である。
ここでは、一例として、動き検知部31が、乗員が車両30のドアを開ける動きを検知する例を挙げて、動き検知部31による移動体の動きの検知について具体的に説明する。例えば、ドアノブには、センサ21が設けられている。動き検知部31は、センサ21からドアノブに手がかけられたことを検知した旨のセンサ情報が出力された場合、当該センサ情報に基づき、乗員がドアノブに手をかけたことを検知する。
動き検知部31は、移動体の動きを検知した旨の情報(以下「動き検知情報」という。)を、動き予測部32に出力する。上述の例でいうと、動き検知部31は、乗員がドアノブに触れたことを検知した旨の動き検知情報を、動き予測部32に出力する。動き検知情報には、動き検知部31が移動体の動きを検知した時刻、および、検知した動きに関する情報が含まれる。
また、動き検知部31は、センサ21からセンサ情報を取得すると、上述のとおり、移動体の動きの検知を行うほか、当該センサ情報を情報出力部33に出力する。当該センサ情報は、現時点で、センサ21が検知した情報ということになる。
具体的には、上述の例のように、動き検知部31が、乗員がドアノブに触れたことを検知したとする。この場合、動き予測部32は、乗員がドアノブに触れてから、ドアが開いて乗員が降車するまでの時間を予測する。
例えば、予め、車両30ごとに、乗員がドアノブに触れてからドアが開いて乗員が降車するまでに要した時間が対応付けられた情報(以下「降車時間情報」とう。)が生成され、車載装置3が参照可能な記憶部(図示省略)に蓄積されているとする。例えば、乗員の年齢等によって、乗員がドアノブに触れてから当該乗員が降車するまでに要する時間は異なる。
動き予測部32は、動き検知部31によってドアノブが触れられたことが検知された時刻から予測したドア開口時間経過後、または、予測したドア開口時刻に、車両30のドアが開くという動きを予測する。なお、上述のとおり、実施の形態1において、「移動体の動き」というとき、当該「移動体の動き」は、移動体の一部の動きも含む。ここでは、車両30の一部であるドアの動きは、車両30の動きに含まれる。
マップ取得部341は、サーバ1から出力されたダイナミックマップ群を取得する。
マップ取得部341は、取得したマップ群を、計画部342に出力する。
計画部342は、策定した経路に関する情報を運転制御部343に出力する。
動き検知部41は、センサ22からセンサ情報を取得し、取得したセンサ情報に基づき、移動体の動きを検知する。なお、動き検知部41が有する移動体の動き検知機能は、車載装置3が備える動き検知部31が有する動き検知機能と同様である。
具体的には、例えば、動き検知部41は、駐車場のユーザの動きを検知する。動き検知部41が検知する駐車場のユーザの動きは、具体例を挙げると、例えば、ユーザが駐車場にて精算をしたという動きである。例えば、精算装置が備えるタッチパネルには精算ボタンが表示されるようになっており、当該精算ボタンにはセンサ22が設けられているとする。当該センサ22は、例えば、タッチセンサである。動き検知部41は、タッチセンサが操作された操作情報を、センサ情報として取得する。
動き検知部41は、センサ22から精算ボタンがタッチされたことを検知した旨のセンサ情報が出力された場合、当該センサ情報に基づき、ユーザが精算ボタンをタッチして精算を終了したことを検知する。
動き検知部41は、移動体の動きを検知した旨の動き検知情報を、動き予測部42に出力する。上述の例でいうと、動き検知部41は、ユーザが精算ボタンをタッチして精算を終了したことを検知した旨の動き検知情報を、動き予測部42に出力する。
具体的には、上述の例のように、動き検知部41は、ユーザが精算ボタンをタッチして精算を終了したことを検知したとする。この場合、動き予測部42は、ユーザが精算を終了してからユーザが乗り込んだ車両30が公道に出るまでに当該車両30が要する移動時間を予測する。
例えば、予め、駐車場においてユーザが精算を終了してからユーザが乗り込んだ車両30が実際に公道に出るまでに要した移動時間の履歴に関する情報(以下「出庫履歴情報」という。)が生成され、行動観測装置4が参照可能な記憶部(図示省略)に蓄積されているとする。例えば、ドライバの性質等によって、ユーザが精算を終了してから車両30が公道に出るまでに要する移動時間は異なる。
動き予測部42は、動き検知部41によって精算が終了したことが検知された時刻から予測した出庫時間経過後、または、予測した出庫時刻に、車両30が公道に出るという車両30の動きを予測する。
動き予測部42は、予測した、移動体の次時刻以降の動きに関する動き予測情報を、情報出力部43に出力する。上述の例でいうと、動き予測部42は、ユーザが精算を終了した時刻から予測した出庫時間経過後、または、予測した出庫時刻に、車両30が公道に出る旨の情報を、動き予測情報として、情報出力部43に出力する。動き予測情報には、動き検知部41が移動体の動きを検知した時刻、上述の例でいうと、ユーザが精算を終了した時刻に関する情報が含まれる。
例えば、動き検知部41は、歩行者を検知する。ここでは、動き検知部41は、移動体の動きとして、人が歩いているという動きを検知するものとする。上述のとおり、実施の形態1において、人は移動体に含まれる。
例えば、センサ22はカメラとする。動き検知部41は、カメラが撮像した撮像映像に対して、既知の画像処理を行って、歩行者を検知すればよい。なお、動き検知部41は、カメラから、複数フレームの撮像映像を取得するものとする。動き検知部41は、各フレームに対して既知の画像処理を行って人を検知することで、撮像映像における歩行者を検知できる。
動き検知部41は、歩行者を検知した旨の動き検知情報を、動き予測部42に出力する。
動き予測部42は、動き検知部31によって検知された歩行者が、どれぐらいの速度で歩行しているかという歩行者の動きを予測する。
動き予測部42は、検知された歩行者がどの方向にどれぐらいの速度で歩行しているかの情報を、動き予測情報として、情報出力部43に出力する。動き予測情報には、動き検知部41によって歩行者が最初に検知された時刻に関する情報が含まれる。
マップ生成部13は、情報統合部131を備える。
また、情報取得部11は、行動観測装置4から出力された動き予測情報を取得する。情報取得部11は、取得した動き予測情報を、範囲予測部12に出力する。
また、情報取得部11は、路側装置5から出力されたセンサ情報を取得する。情報取得部11は、取得したセンサ情報をマップ生成部13に出力する。
範囲予測部12による仮想障害物範囲の予測について、いくつか具体例を挙げて説明する。
例えば、車載装置3から、乗員がドアノブに触れた時刻からドア開口時間経過後に、車両30のドアが開く旨の動き予測情報が出力されたとする。
この場合、乗員が車両30のドアに触れてからドア開口時間が経過すると、車両30のドアが開くと予測されたことになる。そうすると、乗員が車両30のドアに触れてから、車両30のドアが開くと予測される間、当該車両30のドア付近は、避けて通行したほうがよいと想定される。すなわち、車両30のドアが開くと予測される間、当該車両30のドア付近の一定の範囲は、仮想の障害物が存在するとみなすことができる。実施の形態1では、この、仮想の障害物が存在するとみなす一定の範囲を、「仮想障害物範囲」とする。
範囲予測部12は、乗員が車両30のドアに触れた時刻における仮想障害物範囲と、当該時刻の次時刻からドア開口時間経過後までの時間における仮想障害物範囲の大きさを変えてもよい。上述の例でいうと、範囲予測部12は、例えば、乗員が車両30のドアに触れた時刻における仮想障害物範囲を、車両の進行方向に対して前後方向における車両30のドアの中心から半径1.5mの範囲としてもよい。
例えば、行動観測装置4から、ユーザによる精算が終了した時刻から出庫時間経過後に、車両30が公道に出る旨の動き予測情報が出力されたとする。
この場合、ユーザが精算を終了してから出庫時間が経過すると、車両30が公道に出ると予測されたことになる。そうすると、ユーザによる精算が終了してから、車両30が公道に出ると予測される間、駐車場から公道への出入口付近は、避けて通行したほうがよいと想定される。
範囲予測部12は、ユーザが精算を終了した時刻における仮想障害物範囲と、当該時刻の次時刻から出庫時間経過後までの時間における仮想障害物範囲の大きさを変えてもよい。上述の例でいうと、範囲予測部12は、例えば、ユーザが精算を終了した時刻における仮想障害物範囲を、駐車場の出入口における、予め決められた範囲としてもよい。
例えば、行動観測装置4から、歩行者が検知されてから当該歩行者がどの方向にどれぐらいの速度で歩行しているかの動き予測情報が出力されたとする。
この場合、歩行者が存在している場所付近は、避けて通行したほうがよいと想定される。なお、この場合、歩行者は、歩行し続けているものと想定する。範囲予測部12は、例えば、歩行者が歩行している範囲を、上記仮想障害物範囲とする。
具体的には、上述の<具体例1>の場合、範囲予測部12は、乗員が車両30のドアに触れた時刻からドア開口時間経過後までの時間、車両30の中心から半径7mの範囲、および、車両情報が対応付けられた仮想障害物範囲情報を、マップ生成部13に出力する。また、範囲予測部12は、乗員が車両30のドアに触れた時刻、車両30のドアの、車両の進行方向に対して前後方向の中心から半径1.5mの範囲、および、車両情報が対応付けられた仮想障害物範囲情報を、マップ生成部13に出力する。
また、上述の<具体例2>の場合、範囲予測部12は、ユーザが精算を終了した時刻から出庫時間経過後までの時間、駐車場の出入口付近の予め決められた範囲、および、行動観測装置情報が対応付けられた仮想障害物範囲情報を、マップ生成部13に出力する。また、範囲予測部12は、ユーザが精算を終了した時刻、駐車場の出入口における、予め決められた範囲、および、行動観測装置情報が対応付けられた仮想障害物範囲情報を、マップ生成部13に出力する。
また、上述の<具体例3>の場合、範囲予測部12は、歩行者が検知された時刻、歩行者が検知されてから歩行者が歩行している範囲、および、行動観測装置情報が対応付けられた仮想障害物範囲情報を、マップ生成部13に出力する。
まず、マップ生成部13は、情報取得部11から出力されたセンサ情報に基づいて、現在の動的情報が反映された、現時刻のダイナミックマップを生成する。なお、マップ生成部13は、現在の動的情報以外にも、現在の準動的情報、および、現在の準静的情報を、現時刻のダイナミックマップに反映する。マップ生成部13は、準動的情報または準静的情報を、例えば、Webサーバ等から、情報取得部11を介して取得する。図1において、Webサーバ等の図示は省略している。
マップ生成部13の情報統合部131は、情報取得部11を介して取得した、現在の準静的情報、現在の準動的情報、および、現在の動的情報を、あわせる。そして、マップ生成部13は、あわせた動的情報、準静的情報、および、準動的情報を高精度3次元地図に反映した現時刻のダイナミックマップを生成する。センサ情報等に基づいて現時刻のダイナミックマップを生成する技術は既知の技術であるため、詳細な説明を省略する。
まず、マップ生成部13の情報統合部131は、範囲予測部12から出力された仮想障害物範囲情報を統合し、統合後の仮想障害物範囲情報(以下「統合仮想障害物範囲情報」という。)を生成する。
具体的には、情報統合部131は、仮想障害物範囲情報を、時刻単位で、時系列に統合する。つまり、情報統合部131は、同じ時刻の仮想障害物範囲情報をまとめて、1つの統合仮想障害物範囲情報とする。
例えば、範囲予測部12から、以下の仮想障害物範囲情報が出力されたとする。
・仮想障害物範囲「車両30の中心から半径7mの範囲」、乗員が車両30のドアノブに触れた時刻からドア開口時間経過後までの時間「10:00:03から3秒」、および、車両情報が対応付けられた仮想障害物範囲情報
・仮想障害物範囲「車両30のドアの、車両30の進行方向に対して前後方向の中心から半径1.5mの範囲」、乗員が車両30のドアノブに触れた時刻「10:00:03」、および、車両情報が対応付けられた仮想障害物範囲情報
・仮想障害物範囲「駐車場の出入口付近の予め決められた範囲」、ユーザが精算を終了した時刻から出庫時間経過後までの時間「10:00:06から3秒」、および、行動観測装置情報が対応付けられた仮想障害物範囲情報
・仮想障害物範囲「駐車場の出入口における、予め決められた範囲」、ユーザが精算を終了した時刻「10:00:06」、および、行動観測装置情報が対応付けられた仮想障害物範囲情報
マップ生成部13は、情報統合部131が生成した統合仮想障害物範囲情報に基づいて、将来のダイナミックマップを生成する。
図3は、マップ生成部13は、現時刻以降のマップ生成時間gごとに、現時刻tのダイナミックマップと、3つの時刻(時刻t+g、時刻t+2g、および、時刻t+3g)に対応する将来のダイナミックマップとを含むダイナミックマップ群を生成したものとしている。なお、図3では、一例として、現時刻tは10:00:00、マップ生成時間g=3秒とした場合のダイナミックマップ群のイメージを示している。
また、図3では、情報取得部11から出力されたセンサ情報、すなわち、現時刻tのセンサ情報には、駐車場の出入口近くの道路を走行する1台のある車両30(目的車両とする)を検知した旨の情報が含まれていたとしている。
また、図3では、統合仮想障害物範囲情報は、図2にイメージを示した内容であるとしている。
また、マップ生成部13は、時刻t+g、ここでは、10:00:03の将来のダイナミックマップとして、高精度3次元地図上で、目的車両のドアの中心から半径1.5mの仮想障害物範囲(図3の201参照)を反映したダイナミックマップを生成する。マップ生成部13は、例えば、ダイナミックマップのエリアとダイナミックマップの縮尺と統合仮想障害物範囲情報に含まれている車両情報とから、目的車両および仮想障害物範囲の位置および大きさを特定できる。
また、マップ生成部13は、時刻t+2g、ここでは、10:00:06の将来のダイナミックマップとして、高精度3次元地図上で、目的車両の中心から半径7mの仮想障害物範囲(図3の202参照)と、駐車場出入口における予め設定された範囲(図3の203参照)を反映したダイナミックマップを生成する。マップ生成部13は、例えば、ダイナミックマップのエリアとダイナミックマップの縮尺と統合仮想障害物範囲情報に含まれている車両情報および行動観測装置情報とから、目的車両および仮想障害物範囲の位置および大きさを特定できる。
また、マップ生成部13は、時刻t+3g、ここでは、10:00:09の将来のダイナミックマップとして、高精度3次元地図上で、駐車場の出入口付近の、予め設定された範囲(図3の204参照)を反映したダイナミックマップを生成する。マップ生成部13は、例えば、ダイナミックマップの縮尺と統合仮想障害物範囲情報に含まれている行動観測装置情報とから、仮想障害物範囲の位置および大きさを特定できる。
マップ出力部14は、マップ生成部13から出力されたダイナミックマップ群を、車載装置3に出力する。
なお、サーバ1が管轄するエリアは予め決められている。マップ出力部14は、管轄するエリア内に存在する自動運転車両が搭載している車載装置3に対して、ダイナミックマップ群を出力する。
ダイナミックマップ群を取得した車載装置3は、取得したダイナミックマップ群に基づき、経路を策定する。そして、車載装置3は、策定した経路に基づき、自動運転制御を行う。
図4は、車載装置3が、図3で示したような、現時刻tのダイナミックマップ、および、3つの時刻(t+g、t+2g、および、t+3g)の将来のダイナミックマップを含むダイナミックマップ群を取得した場合に、策定した経路の一例のイメージを示している。なお、車載装置3において、経路の策定は、上述のとおり、計画部342が行う。
図4において、ダイナミックマップ群に基づいて経路の策定を行う車載装置3が搭載されている車両30(以下「経路策定車両」という。)を、301で示している。
また、図4において、車載装置3がダイナミックマップ群に基づいて策定した経路を、実線で示している(図4の「予測版考慮の経路計画」)。図4では、比較のために、仮に、車載装置3が現時刻tのダイナミックマップのみに基づいて策定した場合の経路を、点線で示している(図4の「予測版未考慮の経路計画」)。
仮に、車載装置3が、当該予測を考慮せず、現時刻tのダイナミックマップのみに基づいて経路を策定したとすると、時刻t+2gが到来した時点で、経路策定車両は、車両周辺での急な状況変化、すなわち、目的車両のドアが開くという事態に遭遇する。そうすると、車載装置3は、自動運転制御において、この状況変化への対処が間に合わず、経路策定車両の急制御になる可能性がある。
これに対し、実施の形態1では、車載装置3は、ダイナミックマップ群に基づいて経路を策定するので、現時刻tにおいて、時刻t+2gが到来した時点で目的車両のドアが開くという事態に遭遇するという予測ができる。そして、予測した、目的車両のドアが開くという事態を回避できるよう、車載装置3は、目的車両のドアの中心から半径1.5mの仮想障害物範囲を避けた経路を策定できる。これにより、車載装置3は、自動運転制御において、経路策定車両の急制御を回避することができる。その結果、車載装置3は、急制御による乗員への負担増大等を低減することができる。
また、サーバ1は、車載装置3に対して、ダイナミックマップ群を提供することで、車載装置3において、急制御を回避可能な経路策定のためのサポートを行うことができる。その結果、サーバ1は、車載装置3に対して、急制御による乗員への負担増大等を低減させることができる。
以下、自動運転システム100を構成するサーバ1、車載装置3、および、行動観測装置4の動作について、それぞれ、フローチャートを用いて説明する。
図5は、実施の形態1に係るサーバ1の動作を説明するためのフローチャートである。
サーバ1は、仮想障害物範囲を予測する(ステップST501)。
具体的には、サーバ1において、範囲予測部12は、情報取得部11が車載装置3または行動観測装置4から取得した動き予測情報に基づいて、仮想障害物範囲を予測する。
範囲予測部12は、仮想障害物範囲情報を、マップ生成部13に出力する。
具体的には、マップ生成部13は、仮想障害物範囲が反映された複数の将来のダイナミックマップを、現時刻以降の、マップ生成時間gごとに、時系列に沿って生成する。
より詳細には、マップ生成部13の情報統合部131は、範囲予測部12から出力された仮想障害物範囲情報を統合し、統合仮想障害物範囲情報を生成する。そして、マップ生成部13は、情報統合部131が生成した統合仮想障害物範囲情報に基づいて、将来のダイナミックマップを生成する。
マップ生成部13は、生成したダイナミックマップ群を、マップ出力部14に出力する。
ダイナミックマップ群を取得した車載装置3は、取得したダイナミックマップ群に基づき、経路を策定する。そして、車載装置3は、策定した経路に基づき、自動運転制御を行う。
具体的には、サーバ1において、情報取得部11は、車載装置3および路側装置5からセンサ情報を取得し、取得したセンサ情報をマップ生成部13に出力する。そして、マップ生成部13は、現時刻のダイナミックマップを生成する。
当該現時刻のダイナミックマップ生成は、ステップST502と並行して行われてもよいし、ステップST502よりも前に行われてもよい。
図6は、実施の形態1に係る車載装置3の動作について説明するためのフローチャートである。
自動運転制御装置34は、マップ取得部341、計画部342、および、運転制御部343を備える。
動き検知部31は、移動体の動きを検知した旨の動き検知情報を、動き予測部32に出力する。また、動き検知部31は、センサ21からセンサ情報を取得すると、当該センサ情報を情報出力部33に出力する。
動き予測部32は、予測した、移動体の次時刻以降の動きに関する動き予測情報を、情報出力部33に出力する。
マップ取得部341は、取得したマップ群を、計画部342に出力する。
計画部342は、策定した経路に関する情報を運転制御部343に出力する。
図7は、実施の形態1に係る行動観測装置4の動作を説明するためのフローチャートである。
動き検知部41は、センサ22からセンサ情報を取得し、取得したセンサ情報に基づき、移動体の動きを検知する(ステップST701)。
動き検知部41は、移動体の動きを検知した旨の動き検知情報を、動き予測部42に出力する。
動き予測部42は、予測した、移動体の次時刻以降の動きに関する動き予測情報を、情報出力部43に出力する。
なお、図8では、サーバ1に対して動き予測情報を出力する車載装置3(車載装置A(3a))と、サーバ1からダイナミックマップ群を取得する車載装置3(車載装置B(3b))は、別々の車載装置3としている。
図8のステップST801~ステップST803は、それぞれ、図7のステップST701~ステップST703に対応する。
図8のステップST804は、フローチャートを用いた説明は省略したが、路側装置5において、センサ23から取得したセンサ情報をサーバ1へ出力する動作を示している。
図8のステップST805は、フローチャートを用いた説明は省略したが、車載装置3において、センサ21から取得したセンサ情報をサーバ1へ出力する動作を示している。
図8のステップST806~ステップST808は、それぞれ、図6のステップST601~ステップST603に対応する。
図8のステップST809は、フローチャートを用いた説明は省略したが、サーバ1において、マップ生成部13が、車載装置3および路側装置5から取得したセンサ情報に基づいて、現時刻のダイナミックマップを生成する動作を示している。
図8のステップST810~ステップST811は、それぞれ、図5のステップST502~ステップST503に対応している。
図8のステップST812は、図6のステップST604~ステップST606に対応している。
これにより、自動運転システム100は、車載装置3における自動運転制御において、経路策定車両の急制御を回避することができる。その結果、車載装置3は、急制御による乗員への負担増大等を低減することができる。
実施の形態1において、情報取得部11と、範囲予測部12と、マップ生成部13と、マップ出力部14の機能は、処理回路901により実現される。すなわち、サーバ1は、仮想障害物範囲が反映された、将来のダイナミックマップを生成する制御を行うための処理回路901を備える。
処理回路901は、図9Aに示すように専用のハードウェアであっても、図9Bに示すようにメモリ905に格納されるプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)904であってもよい。
また、サーバ1は、車載装置3、行動観測装置4、または、路側装置5等の装置と、有線通信または無線通信を行う入力インタフェース装置902および出力インタフェース装置903を備える。
図10は、実施の形態1において、サーバ1aが、動き予測部15の機能を備えるようにした自動運転システム100aの構成例を示す図である。動き予測部15の具体的な機能は、説明済みの、動き予測部32および動き予測部42の具体的な機能と同様であるため、重複した説明を省略する。
なお、この場合、図10に示すように、車載装置3aは、動き予測部32を備えない構成とすることができる。また、行動観測装置4aは、動き予測部42を備えない構成とすることができる。
また、この場合、車載装置3aにおける図6のステップST602の動作と、行動観測装置4aにおける図7のステップST702の動作は、車載装置3aおよび行動観測装置4aではなく、サーバ1aにおいて、図5のステップST501の動作の前に行われる。
図11は、実施の形態1において、行動観測装置4が車載装置3に速報値としての動き予測情報を出力するようにした自動運転システムの動作のイメージを説明するためのシーケンス図である。
図11のシーケンス図は、図8のシーケンス図とは、ステップST1101が追加になった点が異なる。
ステップST1101において、行動観測装置4は、動き予測情報を、速報値として、直接、車載装置3(車載装置B(3b))に出力する。
ここで、行動観測装置4において移動体の動きを予測した結果である動き予測情報が、サーバ1がダイナミックマップ群へ反映するよりも前に、当該行動観測装置4の周辺に存在する車両30(以下「周辺車両」という。)等に対して影響を与える場合を考える。例えば、行動観測装置4は、ユーザが精算を終了した時刻から予測した出庫時間経過後に、車両30(以下「出庫車両」という。)が公道に出ることを予測するとする。仮に、出庫車両が公道に出るまでの出庫時間が極めて短い場合、周辺車両は、ダイナミックマップ群を取得する前に、他車両が公道に出てくるという事態に遭遇し得る。そうすると、周辺車両において急制御が発生し得る。
そこで、行動観測装置4において、動き予測部42は、動き予測情報を、サーバ1に出力するとともに、車載装置3に、速報値として直接出力する。周辺車両は、行動観測装置4から直接動き予測情報を取得した場合、前回サーバ1から取得したダイナミックマップ群に、行動観測装置4から取得した動き予測情報を反映して、自動運転または運転支援における経路を再探索する。
これにより、周辺車両は、行動観測装置4において移動体の動きを予測した結果である動き予測情報が反映されたダイナミックマップ群をサーバ1から取得する前に、当該動き予測情報に基づく事態が発生したとしても、急制御を回避することができる。
なお、ここでは、自動運転システム100の構成は、図1に示すような構成であることを想定して説明したが、自動運転システム100aの構成は、図10に示すような構成であってもよい。
この場合、行動観測装置4は、バス停またはバス車内に設置される。行動観測装置4において、動き検知部41は、バス停においてバス待ちの乗客の有無、または、バス車内において降車待ちの乗客の有無を検知する。例えば、行動観測装置4は、バス運行DBに、あるバス停(バス停A。後述の図12参照)に到着するバスを問合せ、当該あるバスに関する情報を取得する。当該あるバスに関する情報には、当該あるバスが到着するバス停においてバス待ちの乗客の有無、または、バス車内において降車待ちの乗客の有無に関する情報が含まれているものとする。
ダイナミックマップ群を取得した車載装置3は、取得したダイナミックマップ群に基づき、経路を策定する。そして、車載装置3は、策定した経路に基づき、自動運転制御を行う。
なお、ここでは、自動運転システム100の構成は、図1に示すような構成であることを想定して説明したが、自動運転システム100aの構成は、図10に示すような構成であってもよい。
なお、図8では、サーバ1に対して動き予測情報を出力する車載装置3(車載装置A(3a))と、サーバ1からダイナミックマップ群を取得する車載装置3(車載装置B(3b))は、別々の車載装置3としている。
図12のシーケンス図は、図8のシーケンス図とは、行動観測装置4はバス運行システムとし、バス運行DBにアクセス可能とする点が異なる。
図13は、マップ生成部13が、現時刻以降のマップ生成時間gごとに、現時刻tのダイナミックマップと、2つの時刻(時刻t+g、時刻t+2g)に対応する将来のダイナミックマップとを含むダイナミックマップ群を生成したものとしている。
なお、図13では、情報取得部11から出力されたセンサ情報、すなわち、現時刻tのセンサ情報には、バス停に向かって走行中のバス(図13の1300参照)を検知した旨の情報が含まれていたとしている。
図13に示すように、マップ生成部13は、現時刻tのダイナミックマップとして、高精度3次元地図上でバスの情報を反映したダイナミックマップを生成する。
また、マップ生成部13は、時刻t+gの将来のダイナミックマップとして、高精度3次元地図上で、時刻t+g時点のバスを示す仮想障害物範囲(図13のt+gの1301参照)を反映したダイナミックマップを生成する。
また、マップ生成部13は、時刻t+2gの将来のダイナミックマップとして、高精度3次元地図上で、時刻t+2g時点のバスを示す仮想障害物範囲(図13のt+2gの1301参照)を反映したダイナミックマップを生成する。
図14は、車載装置3が、図13で示したような、現時刻tのダイナミックマップ、および、2つの時刻(t+gおよびt+2g)の将来のダイナミックマップを含むダイナミックマップ群を取得した場合に、策定した経路の一例のイメージを示している。
図14において、ダイナミックマップ群に基づいて経路の策定を行う車載装置3が搭載されている経路策定車両を、1401で示している。
また、図14において、車載装置3がダイナミックマップ群に基づいて策定した経路を、実線で示している(図14の「予測版考慮の経路計画」)。図14では、比較のために、仮に、車載装置3が現時刻tのダイナミックマップのみに基づいて策定した場合の経路を、点線で示している(図14の「予測版未考慮の経路計画」)。
仮に、車載装置3が、当該予測を考慮せず、現時刻tのダイナミックマップのみに基づいて経路を策定したとすると、時刻t+2gが到来した時点で、経路策定車両は、車両周辺での急な状況変化、すなわち、バスがバス停に止まって乗客を乗せるまたは降ろすことによるバスの停車および発車待ちという事態に遭遇する。そうすると、車載装置3は、自動運転制御において、この状況変化への対処が間に合わず、経路策定車両の急制御になる可能性がある。
これに対し、車載装置3は、ダイナミックマップ群に基づいて経路を策定すると、現時刻tの時点で、前を走るバスがバス停に止まって乗客を乗せるまたは降ろすという事態に遭遇するという予測ができる。そして、予測した、前を走るバスがバス停に止まって乗客を乗せるまたは降ろすという事態を回避できるよう、車載装置3は、バスに相当する仮想障害物範囲を避けた経路を策定できる。これにより、車載装置3は、自動運転制御において、経路策定車両の急制御を回避することができる。その結果、車載装置3は、急制御による乗員への負担増大等を低減することができる。
また、サーバ1は、車載装置3に対して、ダイナミックマップ群を提供することで、車載装置3において、急制御を回避可能な経路策定のためのサポートを行うことができる。その結果、サーバ1は、車載装置3に対して、急制御による乗員への負担増大等を低減させることができる。
なお、以上の実施の形態1において、サーバ1と接続される車両30のうち、自動運転車両ではない車両30については、自動運転制御装置34を備えない。
そのため、自動運転可能な車両に対して、生成したダイナミックマップを提供する自動運転システム100,100aにおいて、自動運転可能な車両の急制御を回避することができる。
そのため、自動運転システム100,100aは、ダイナミックマップを用いて自動運転制御を行う車両30,30aに対して、ある程度の期間における、将来の、予測し得る周辺の状況変化を知らせることができる。自動運転システム100,100aは、車両30,30aに対して、将来の、予測し得る周辺の状況変化をより正確に把握し、経路の探索を行えるようにさせることができる。これにより、自動運転システム100,100aは、自動運転制御において、車両30の急制御を回避することができる。その結果、車載装置3は、急制御による乗員への負担増大等を低減することができる。
そのため、自動運転システム100,100aは、自動運転制御において、車両30の急制御を回避することができる。その結果、車載装置3は、急制御による乗員への負担増大等を低減することができる。
Claims (9)
- 自動運転可能な車両に対して、生成したダイナミックマップを提供する自動運転システムであって、
センサ情報に基づき、移動体の動きを予測する動き予測部と、
前記動き予測部が予測した前記移動体の動きに関する動き予測情報に基づいて、仮想の障害物が存在するとみなす仮想障害物範囲を予測する範囲予測部と、
前記範囲予測部が予測した前記仮想障害物範囲に関する情報に基づいて、前記仮想障害物範囲が反映された前記ダイナミックマップを生成するマップ生成部とを備え、
前記マップ生成部は、
前記仮想障害物範囲が反映された、現時刻および現時刻以降の複数の前記ダイナミックマップを、現時刻以降のマップ生成時間ごとに時系列に沿って生成する
ことを特徴とする自動運転システム。 - 前記マップ生成部が生成した前記ダイナミックマップを取得するマップ取得部と、
前記マップ取得部が取得した前記ダイナミックマップに基づき経路を策定する計画部と、
前記計画部が計画した前記経路に従って自動運転制御を行う運転制御部
とを備えた請求項1記載の自動運転システム。 - 前記動き予測部は、前記センサ情報に基づき、前記車両の乗員がドアに手をかけたことを検知した場合、前記車両のドアが開くことを予測する
ことを特徴とする請求項1記載の自動運転システム。 - 前記動き予測部は、駐車場に設置されている装置の操作情報に基づき、前記装置の操作が終了されたことを検知した場合、前記移動体が前記駐車場から出る動きを予測する
ことを特徴とする請求項1記載の自動運転システム。 - 前記動き予測部は、撮像映像に基づき、歩行者を検知した場合、当該歩行者の動きを予測する
ことを特徴とする請求項1記載の自動運転システム。 - 前記動き予測部を有する車載装置および行動観測装置と、
前記範囲予測部および前記マップ生成部を有するサーバ
とを備えた請求項1記載の自動運転システム。 - 自動運転可能な車両に対して、生成したダイナミックマップを提供するサーバであって、
センサ情報に基づいて予測された、移動体の動きに関する動き予測情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部が取得した前記動き予測情報に基づき、仮想の障害物が存在するとみなす仮想障害物範囲を予測する範囲予測部と、
前記範囲予測部が予測した前記仮想障害物範囲に関する情報に基づいて、前記仮想障害物範囲が反映された前記ダイナミックマップを生成するマップ生成部とを備え、
前記マップ生成部は、
前記仮想障害物範囲が反映された、現時刻および現時刻以降の複数の前記ダイナミックマップを、現時刻以降のマップ生成時間ごとに時系列に沿って生成する
ことを特徴とするサーバ。 - 前記センサ情報に基づき、前記移動体の動きを予測する動き予測部を備え、
前記範囲予測部は、前記動き予測部が予測した前記移動体の動きに関する前記動き予測情報に基づき、前記仮想障害物範囲を予測する
ことを特徴とする請求項7記載のサーバ。 - 自動運転可能な車両に対して生成したダイナミックマップを提供するサーバによる前記ダイナミックマップの生成方法であって、
情報取得部が、センサ情報に基づいて予測された、移動体の動きに関する動き予測情報を取得するステップと、
範囲予測部が、前記情報取得部が取得した前記動き予測情報に基づき、仮想の障害物が存在するとみなす仮想障害物範囲を予測するステップと、
マップ生成部が、前記範囲予測部が予測した前記仮想障害物範囲に関する情報に基づいて、前記仮想障害物範囲が反映された前記ダイナミックマップを生成するステップとを備え、
前記マップ生成部は、
前記仮想障害物範囲が反映された、現時刻および現時刻以降の複数の前記ダイナミックマップを、現時刻以降のマップ生成時間ごとに時系列に沿って生成する
ことを特徴とするダイナミックマップの生成方法。
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