JP7448425B2

JP7448425B2 - 車両データ同期装置

Info

Publication number: JP7448425B2
Application number: JP2020104302A
Authority: JP
Inventors: 祐輔上田; 雄一南口
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2020-06-17
Filing date: 2020-06-17
Publication date: 2024-03-12
Anticipated expiration: 2040-06-17
Also published as: JP2021195067A

Description

本開示は、車両の走行に使用する複数のデータを同期させる技術に関する。

特許文献１には、車両の走行に使用する複数のデータを同期させる技術が開示されている。この従来技術では、車両が右折または左折したときの動画データと加速度データを用いて両者を同期させている。

国際公開第２０１９－２１５９２号

しかしながら、上述の従来技術では、右折時または左折時のデータが必要なので、車両が走行を開始してもしばらくの間はデータの同期を実行できない可能性がある。また、車両が穏やかな走行を行っているときには加速度などのデータに僅かな変化しか発生しないので、同期精度が低くなる可能性がある。そこで、車両用データの同期を確実に精度良く実行できる技術が望まれる。

本開示の一形態によれば、車両データ同期装置が提供される。この車両データ同期装置は、車両の加減速を含む走行経路計画を設定する経路計画設定部（２２２）と、データ同期用の車両挙動を含み、前記走行経路計画とは異なる同期用経路計画を設定する同期用経路計画設定部（２２４）と、前記同期用経路計画に従って前記車両を走行させるための同期用操作量を演算する操作量演算部（２２６）と、前記同期用操作量を用いて前記車両を制御することによって、前記同期用経路計画に従った前記車両の走行を実現する車両制御部（２３２）と、前記車両の走行に関連する複数のデータを検出する複数の検出器（１１１，１１２）と、同期演算部（２１２）と、を備える。同期演算部（２１２）は、前記同期用経路計画に従った前記車両の走行中に検出された前記複数のデータのずれ時間を演算するずれ時間演算部（２１３）と、前記ずれ時間を用い、前記走行経路計画に従った前記車両の走行において前記複数の検出器で検出される複数のデータの同期を行う同期実行部（２１４）と、を含む。

この車両データ同期装置によれば、走路経路計画とは異なる同期用経路計画を設定し、この同期用経路計画に従って車両を制御した際に得られる複数のデータを用いて同期を行うので、確実に精度良くデータの同期を実行することが可能である。

車両データ同期装置を備える車両のブロック図。データの時間遅れの説明図。２つのデータの時間遅れの例を示すタイミングチャート。同期用経路計画で利用可能な車両挙動の例を示す説明図。同期用経路計画で利用可能な車両挙動の例を示す説明図。同期用経路計画で利用可能な車両挙動の例を示す説明図。同期用経路計画で利用可能な車両挙動の例を示す説明図。同期用経路計画で利用可能な車両挙動の例を示す説明図。複数の検出器で検出できるデータの例を示す説明図。同期用経路計画に従った車両の挙動と検出データの例を示す説明図。データ同期処理の全体手順を示すフローチャート。同期演算の詳細手順を示すフローチャート。経路計画設定の詳細手順を示すフローチャート。

図１に示すように、車両１０は、複数の検出器１００と、複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit）２００と、複数のアクチュエータ３００とを備える。

複数の検出器１００は、主として車両１０の走行状態の検出や、周辺の物標及び走行路の検出に利用される。この例では、複数の検出器１００は、第１検出器１１１と、第２検出器１１２と、加速度検出器１２０と、乗員検出器１３０とを含んでいる。第１検出器１１１で検出される第１データＤ１と、第２検出器１１２で検出される第２データＤ２は、周辺の物標及び走行路を検出するために利用される。第１検出器１１１及び第２検出器１１２としては、例えば、ジャイロや、カメラ、ミリ波レーダー、Ｌｉｄａｒ（Light Detection and Ranging）、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）センサ等の各種のセンサを使用可能である。本実施形態では、第１データＤ１と第２データＤ２の同期を行う例を説明する。加速度検出器１２０は、車両１０の前後加速度と横加速度の少なくとも一方を検出する。乗員検出器１３０は、車両１０に乗員が搭乗しているか否か、及び、どの座席に搭乗しているかを検出する。本実施形態では、車両１０がレベル４の自動運転を実行可能な場合を想定しており、乗員が搭乗していない場合にも車両１０が走行可能である。レベル４の自動運転を利用する場合には、無人で車両１０の走行が開始される場合が想定される。なお、複数の検出器１００で検出されるデータを「検出データ」又は「信号」とも呼ぶ。

複数のＥＣＵ２００は、認識ＥＣＵ２１０と、演算ＥＣＵ２２０と、制御ＥＣＵ２３０とを含んでいる。なお、複数のＥＣＵ２００の区分は任意であり、３つのＥＣＵ２１０，２２０，２３０の機能を１つ又は２つのＥＣＵで実現したり、４つ以上のＥＣＵで実現したりするように構成してもよい。以下で説明するＥＣＵ２００の機能は、コンピュータプログラムをＥＣＵ２００が実行することによって実現される。但し、それらの機能の一部または全部をハードウェアで実現してもよい。

認識ＥＣＵ２１０は、同期演算部２１２と、物標認識部２１６とを含む。同期演算部２１２は、複数のデータＤ１，Ｄ２のずれ時間を演算するずれ時間演算部２１３と、得られたずれ時間を用いて複数のデータＤ１，Ｄ２の同期を行う同期実行部２１４と、を含む。物標認識部２１６は、複数の検出器１００で検出されたデータを用いて車両１０の周辺の物標や走行路を認識する処理を実行する。

演算ＥＣＵ２２０は、経路計画設定部２２２と、同期用経路計画設定部２２４と、操作量演算部２２６とを含む。

経路計画設定部２２２は、車両１０を目的地に到達させるための通常の走行経路計画を設定する。通常の走行経路計画は、ナビゲーション機能を利用して決定される目的地までの走行経路と、走行経路に沿って車両１０を走行させるための車両１０の速度及び加速度と、操舵処理とを含んでいる。また、この経路計画は、複数の検出器１００による検出結果を用いて逐次変更される。

同期用経路計画設定部２２４は、複数のデータＤ１，Ｄ２の同期を行うための同期用経路計画を設定する。同期用経路計画は、データ同期用の車両挙動を含んでおり、通常の走路経路計画とは異なっている。特に、同期用経路計画は、車両１０の前後加速度と横加速度の少なくとも一方が、通常の走行経路計画で発生されると予想される値よりも大きくなるように設定されることが好ましい。この理由は、前後加速度や横加速度が大きい方が検出データの変動が大きいので、同期をより正確に実行できるからである。

操作量演算部２２６は、通常の走行経路計画又は同期用経路計画に従って車両１０を走行させるための操作量を演算する。得られた操作量は、車両制御部２３２から複数のアクチュエータ３００に供給され、これによって車両１０が制御される。

複数のアクチュエータ３００は、駆動アクチュエータ３１１と、制動アクチュエータ３１２と、操舵アクチュエータ３１３とを含む。駆動アクチュエータ３１１は、車両１０の車輪を駆動する。制動アクチュエータ３１２は、車両１０のブレーキを駆動する。操舵アクチュエータ３１３は、前輪である２つの車輪の舵角を調整する機構を駆動する。

複数のデータＤ１，Ｄ２の同期は以下のようにして行われる。車両１０の起動後に、同期演算がまだ行われていない場合には、同期用経路計画設定部２２４が同期演算に適した所望の車両挙動を得るための同期用経路計画を設定する。操作量演算部２２６は、同期用経路計画に従って走行するための同期用操作量を演算し、車両制御部２３２が同期用操作量を用いてアクチュエータ３００を制御することによって同期用の車両挙動を発生させる。その車両挙動の間に複数の検出器１１１，１１２で検出された複数のデータＤ１，Ｄ２を用いて、ずれ時間演算部２１３が複数のデータＤ１，Ｄ２のずれ時間を演算し、同期実行部２１４が複数のデータＤ１，Ｄ２の同期を実行する。具体的には、最も遅いデータに合わせるように、他のデータをずれ時間分だけ遅らせる。こうして同期した複数のデータを用いることにより、物標認識部２１６で周囲の物標や走路の認識を正確に実施することができる。このような同期の詳細な手順については更に後述する。

図２に示すように、データの時間遅れは、以下の３つの工程Ｐ１～Ｐ３に要する時間に起因する。
・検出器１００でのデータ取得工程Ｐ１
・検出器１００でのデータ処理工程Ｐ２
・検出器１００から認識ＥＣＵ２２０までのデータ送信工程Ｐ３
例えば、カメラでは、撮像がデータ取得工程Ｐ１に相当し、画像処理がデータ処理工程Ｐ２に相当し、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信がデータ送信工程Ｐ３に相当する。複数の検出器１００では、これらの工程Ｐ１～Ｐ３に要する時間が異なるので、複数のデータに時間ずれが発生し、同期が必要となる。

図３では、車両１０の起動信号ＳＴと、検出器１１１，１１２で検出されるデータＤ１，Ｄ２と、認識ＥＣＵ２２０の動作を示す信号と、の時間変化の例を示している。車両１０のスタートスイッチの操作によって時刻ｔ０で起動信号ＳＴが立ち上がると、検出器１１１，１１２と認識ＥＣＵ２２０が起動する。時刻ｔ１で各装置がイニシャライズされると、検出器１１１，１１２によるデータ取得工程Ｐ１が開始され、その後、データ処理工程Ｐ２とデータ送信工程Ｐ３を経て、データＤ１，Ｄ２が認識ＥＣＵ２２０によって取得される。２つのデータＤ１，Ｄ２は、３つの工程Ｐ１～Ｐ３に要する時間の差に起因して遅れ時間が互いに異なるので、認識ＥＣＵ２２０がデータＤ１を取得する時刻ｔ２とデータＤ２を取得する時刻ｔ３の間には、ずれ時間が生じる。データＤ１，Ｄ２の同期は、このずれ時間が解消するように、より遅延の大きなデータＤ１に合わせて、他のデータＤ２を遅延させる処理である。

なお、時刻ｔ１におけるイニシャライズにおいて、各装置の同期処理が行われる場合がある。しかし、このような同期処理を実行したとしても、個々のデータに関する工程Ｐ１～Ｐ３での遅れ要素が異なると、そのデータを認識ＥＣＵ２２０で使用する段階では同期がとれていない。また、予め個々のデータの遅れ時間を想定したとしても、遅れ要素の種類によっては実際の遅れ時間が想定していた値と異なる可能性がある。更に、システム拡張性を持たせるために、検出器をアドオンで追加できるようにシステムが構成されている場合には、その検出器で検出されたデータの遅れ時間を予め想定できないため、認識ＥＣＵ２２０側でデータを使用する段階で同期を取る必要が生じる。本開示では、このような種々の場合にも、複数のデータの同期を実行することが可能となる。なお、複数のデータ間に同期ずれがあると、認識ＥＣＵ２２０が複数のデータを用いて物標を認識するときに、物標の位置や速度に誤差が生じるため、自動運転走行時にふらつきや衝突回避遅れ等の不具合が発生する可能性がある。本開示では、複数のデータ間の同期ずれを数ミリ秒以内に収めることができ、物標の位置や速度の誤差を最小限に留めることが可能である。なお、データの同期は、車両１０の起動後、可能な限り早期に実行することが好ましい。具体的には、データの同期は、例えば、車両１０の起動後の１分～５分の範囲内に設定することが好ましい。

図４Ａ～図４Ｅに示すように、同期用経路計画で利用可能なデータ同期用の車両挙動としては種々のものがある。図４Ａ及び図４Ｂは、加速時及び減速時に少し急なアクセル操作を行う車両挙動であり、車両１０の前後加速度が大きく変動する。図４Ｃ～図４Ｅは、スラローム、レーンチェンジ、又は、左折／右折によって、少し大きめの操舵変更を行う車両挙動であり、車両１０の横加速度やヨーレートが大きく変動する。

同期用経路計画で採用されるデータ同期用の車両挙動は、主として以下の２つの観点から選択される。
（１）精度良く同期できる車両挙動を、車両１０が自動で実行する。これにより、早く確実に時間同期を行うことが可能となる。
（２）同期の精度は、データの変化が大きいほど高くなるため、不具合が発生しない範囲内において急激な車両挙動を意図的に実行する。これにより、同期精度を向上させることができる。特に、加速と制動を何回か繰り返すと、同期精度を容易に向上させることが可能である。

図５に示すように、検出器１００の種類に応じて、他の検出器で検出できる物理量は異なる。データの同期を行うためには、複数の検出器が同じ物理量を検出可能である必要がある。図５の例において、データの同期を行うことのできる検出器の組み合わせは、以下のように複数組存在する。
（１）ピッチレート又はロールレートを用いて同期可能な検出器群：ジャイロ、カメラ
（２）車速を用いて同期可能な検出器群：ミリ波レーダー、Ｌｉｄａｒ、ＧＮＳＳ
（３）自車の方位角を用いて同期可能な検出器群：ジャイロ、ＧＮＳＳ
（４）物標の方位角を用いて同期可能な検出器群：ミリ波レーダー、Ｌｉｄａｒ
「自車の方位角」とは、北向き等の基準方向に対する車両１０の進行方向の角度である。「物標の方位角」とは、車両１０の進行方向を基準方向とした車両１０から物標に向かう方向の角度である。

多数の検出器で検出されるデータの同期を行うためには、これらの複数の組み合わせのうちの２つ以上の組み合わせについて、それぞれデータの同期を行うことが好ましい。但し、本実施形態では、２つの検出器１１１，１１２の組み合わせに関してデータの同期を行う例のみを説明する。

図６に示すように、本実施形態では、データＤ１，Ｄ２として制動時のピッチレートを使用する。このとき、例えば、検出器１１１，１１２の一方はカメラであり、他方はジャイロである。図６では、ブレーキ圧の変化と、ブレーキ圧を高めたときの車両挙動としての実際のピッチレートの変化と、検出器出力としてのデータＤ１，Ｄ２の変化と、を示している。ピッチレートを示す２つのデータＤ１，Ｄ２は、車両挙動としての実際のピッチレートからはそれぞれ時間遅れが生じており、また、両者の間にずれ時間が生じている。ずれ時間演算部２１３は、このずれ時間を演算し、同期実行部２１４は、得られたずれ時間を用いて、その後に複数の検出器１１１，１１２で得られるデータＤ１，Ｄ２の同期を行う。

図６の例では、減速開始時と車両停止時の２つの期間においてピッチレートにピークが発生している。このように、同期用の車両挙動において、データにピークが現れる複数のピーク発生期間が存在する場合には、いずれのピーク発生期間のデータを利用して同期を行うかを選択することが好ましい。この選択は、例えば、以下の選択方法のいずれかに従って行うようにしてもよい。
＜選択方法１＞
ピークがより大きなピーク発生期間を選択する。
＜選択方法２＞
データＤ１，Ｄ２の波形の類似度がより大きなピーク発生期間を選択する。

データＤ１，Ｄ２の波形の類似度Ｓimは、例えば次式で算出可能である。
Ｓim＝１／（１＋ｄ） …（１）
ｄ＝｛Σ（Ｄ１^*－Ｄ２^*）²｝^0.5 …（２）
ここで、Ｄ１^*，Ｄ２^*は、元のデータＤ１，Ｄ２をずれ時間だけずらした後のデータであり、Σはピーク発生期間における加算を意味する。（２）式で与えられる値ｄは、２つのデータＤ１^*，Ｄ２^*のユークリッド距離である。この類似度Ｓimは、０～１の範囲の値を取り、データＤ１，Ｄ２の波形が類似しているほど１に近くなる。なお、類似度Ｓimを算出する式としては、これ以外の種々の式を利用可能である。上述した選択方法１，２のいずれかを使用すれば、より正確なずれ時間を決定することができる。

図７に示すデータ同期処理は、車両１０の稼働中に一定時間毎に繰り返し実行される。ステップＳ１０では、認識ＥＣＵ２２０が複数の検出器１００からデータを取得する。ステップＳ２０では、同期演算部２１２がデータの同期演算を実行する。このステップＳ２０の詳細手順は後述する。ステップＳ３０では、同期済みのデータを用いて、物標認識部２１６が物標や走路の認識を実行する。ステップＳ４０では、経路計画設定部２２２と同期用経路計画設定部２２４が、経路計画の設定を行う。ステップＳ４０の詳細手順については後述する。ステップＳ５０では、操作量演算部２２６が、経路計画に従って車両１０を走行させるための操作量を演算する。ステップＳ６０では、車両制御部２３２が、操作量を使用して車両１０の制御を実行することによって、経路計画に従った車両１０の走行を実現する。

図８に示すように、図７のステップＳ２０における同期演算では、以下の３つのフラグが使用される。
＜ずれ時間演算完了フラグ＞
ずれ時間演算完了フラグは、ずれ時間の演算が完了していなければオフ、完了していればオンとなるフラグであり、ずれ時間演算部２１３によって設定される。
＜同期用経路要フラグ＞
同期用経路要フラグは、同期用経路計画を設定する必要がある場合にはオン、同期用経路計画を設定する必要がない場合にはオフとなるフラグであり、ずれ時間演算部２１３によって設定されて、同期用経路計画設定部２２４に通知される。
＜同期用経路計画フラグ＞
同期用経路計画フラグは、同期用経路計画に従った経路区間における走行が実行中であればオン、その走行が完了した場合にはオフとなるフラグであり、同期用経路計画設定部２２４によって設定されて、ずれ時間演算部２１３に通知される。

ステップＳ２１では、ずれ時間演算完了フラグがオンか否かが判断される。ずれ時間演算完了フラグがオンであれば既にずれ時間の演算が完了しているので、図８の処理を終了する。一方、ずれ時間演算完了フラグがオフであればステップＳ２２に進み、同期用経路要フラグをオンに切り替える。この同期用経路要フラグは、ずれ時間演算部２１３から同期用経路計画設定部２２４に通知される。同期用経路計画設定部２２４は、この通知に応じて同期用経路計画の設定を直ちに開始してもよく、あるいは、他のトリガーを受けるまで待機してから同期用経路計画の設定を開始してもよい。

ステップＳ２３では、同期用経路計画フラグが、図８のルーチンの前回の実行時にオンであった状態から今回の実行時にオフに切り替わったか否かが判断される。同期用経路計画フラグがオンのままの場合やオフのままの場合には、ずれ時間の演算を行わずに、図８の処理を終了する。この理由は、同期用経路計画フラグがオンのままの場合は、同期用経路計画に従った走行が実行中であり、また、同期用経路計画フラグがオフのままの場合には、同期用経路計画に従った走行が行われていないからである。なお、同期用経路計画フラグがオンのままの場合は、同期用経路計画に従った走行によって得られたデータが保存される。保存されたデータは、次回以降のずれ時間演算に使用される。同期用経路計画フラグがオンからオフに切り替わった場合には、ステップＳ２４に進み、ずれ時間演算が実行される。

ずれ時間の演算方法としては、例えば以下のいずれかを使用可能である。
＜ずれ時間の演算方法１＞
データＤ１，Ｄ２の最大ピーク同士の時間差、又は、最小ピーク同士の時間差をずれ時間として決定する。
＜ずれ時間の演算方法２＞
データＤ１，Ｄ２に関する予め定められた評価関数が最小となる時間差をずれ時間として決定する。評価関数としては、例えば上述したユークリッド距離を使用してもよい。

なお、同期演算部２１２は、ずれ時間演算の信頼度を演算し、信頼度が予め設定された閾値よりも低い場合には、最初にずれ時間演算を行った際に使用したデータＤ１，Ｄ２の時間範囲とは異なる時間範囲においてデータＤ１，Ｄ２を再度取得し、再取得されたデータＤ１，Ｄ２を用いて同期演算を再度実行するようにしてもよい。こうすれば、ずれ時間の信頼度が低い場合に、より信頼度の高いずれ時間を取得することが可能となる。なお、「ずれ時間演算の信頼度」を、「同期演算の信頼度」とも呼ぶ。最初にずれ時間演算を行った際に使用したデータＤ１，Ｄ２の時間範囲とは異なる時間範囲は、通常は、新たな同期用経路計画を設定することによって設定される。ずれ時間の信頼度は、データＤ１，Ｄ２を取得した時間範囲で検出された前後加速度と横加速度の少なくとも一方を用いて算出することが可能である。こうすれば、同期演算の信頼度が低い場合に、より信頼度が高い同期演算を行うことが可能となる。前後加速度と横加速度は、データＤ１，Ｄ２の検出器１１１，１１２、又は、加速度検出器１２０で検出可能である。

同期演算の信頼度Ｒｅは、例えば、前後加速度や横加速度が大きいほど高くなるように設定してもよい。例えば、信頼度Ｒｅを次式で算出してもよい。
Ｒｅ＝ｆ_１（Ｇ１）＋ｆ_２（Ｇ２） …（３）
ここで、Ｇ１は前後加速度のピーク値、Ｇ２は横加速度のピーク値、ｆ_１はＧ１の絶対値が大きいほど大きな値を与える関数、ｆ_２はＧ２の絶対値が大きいほど大きな値を与える関数である。なお、ｆ_１（Ｇ１）＝ｋ_１・｜Ｇ１｜，ｆ_２（Ｇ２）＝ｋ_２・｜Ｇ２｜としてもよい。ここで、ｋ_１，ｋ_２は、所定の正の定数である。前後加速度や横加速度が大きいほど信頼度Ｒｅを高く設定すれば、より適切な同期を実行することが可能となる。

同期演算部２１２は、また、同期用経路計画に従った車両挙動を与えるための同期用操作量が大きいほど、同期演算の信頼度Ｒｅを高く設定してもよい。例えば、信頼度Ｒｅを次式で算出してもよい。
Ｒｅ＝ｆ_１（Ｇ１）＋ｆ_２（Ｇ２）＋ｆ_３（Ａｃ） …（４）
ここで、Ａｃは同期用操作量、ｆ_３はＡｃの絶対値が大きいほど大きな値を与える関数である。同期用操作量が大きいほど同期演算の信頼度Ｒｅを高く設定すれば、より適切な同期を実行することが可能となる。

同期演算部２１２は、更に、同期用走行経路の路面の凹凸度が低いほど、同期演算の信頼度Ｒｅを高く設定してもよい。例えば、信頼度Ｒｅを次式で算出してもよい。
Ｒｅ＝ｆ_１（Ｇ１）＋ｆ_２（Ｇ２）＋ｆ_３（Ａｃ）＋ｆ_４（Ｂｐ） …（５）
ここで、Ｂｐは路面の凹凸度、ｆ_４はＢｐの絶対値が大きいほど大きな値を与える関数である。路面の凹凸度は、カメラや加速度検出器１２０などの、複数の検出器１００のうちの少なくとも１つの検出器で得られたデータから推定することができる。路面の凹凸度を推定する凹凸度推定部は、同期演算部２１２の中に実装してもよく、他の演算部やＥＣＵに実装してもよい。路面の凹凸度が大きいほど同期演算の信頼度Ｒｅを高く設定すれば、より適切な同期を実行することが可能となる。なお、上記（５）式の右辺の４つの項のうちの１つ以上を任意に省略可能である。

同期演算部２１２は、こうして得られた同期演算の信頼度Ｒｅが予め定められた閾値を超えるまで、同期演算を繰り返し実行することが好ましい。この際、同期用経路計画設定部２２４が、新たな同期用経路計画を設定して、ずれ時間演算用のデータＤ１，Ｄ２を再取得するようにしてもよい。こうすれば、予め定められた閾値を超える信頼度Ｒｅが得られるまで同期演算をくり返すので、データ同期をより精度良く行うことが可能である。

ずれ時間の演算が完了すると、ステップＳ２５において、ずれ時間演算完了フラグがオンに切り替えられ、ステップＳ２６では同期用経路要フラグがオフに切り替えられる。こうして図８の処理が終了すると、図７のステップＳ３０に進む。

ステップＳ３０では、複数の検出器１００の検出結果を利用して、物標や走路の検出が実行される。この際には、同期済みのデータが利用される。

図９に示すように、図７のステップＳ４０における経路計画設定では、まず、ステップＳ４１において通常の走行経路計画が設定される。前述したように、通常の走行経路計画は、ナビゲーション機能を利用して決定される目的地までの走行経路と、走行経路に沿って車両１０を走行させるための車両１０の速度及び加速度と、操舵処理とを含んでいる。

ステップＳ４２では、同期用経路要フラグがオンかオフかが判定される。同期用経路要フラグがオフの場合には、同期用経路計画が不要なので、図９の処理を終了する。一方、同期用経路要フラグがオンの場合には、ステップＳ４３に進み、同期用経路計画が設定される。同期用経路計画は、同期用走行経路と、同期用走行経路に沿って車両１０を走行させるための車両１０の速度及び加速度と、操舵処理とを含んでいる。このうち、同期用走行経路は、通常の走行経路計画による走行経路と同じでもよい。また、同期用経路計画は、車両１０の加速度と操舵処理のうちの少なくとも一方が通常の走行経路計画と異なるように設定されていることが好ましい。特に、同期用経路計画は、車両１０の前後加速度と横加速度の少なくとも一方が、通常の走行経路計画で発生されると予想される値よりも大きくなるように設定されることが好ましい。同期用経路計画に従った前後加速度や横加速度を通常の走行経路計画よりも大きくすれば、より正確にデータ同期を行うことが可能となる。

なお、同期用走行経路を通常の走行経路計画による走行経路と同じに維持したままではデータ同期に適した車両挙動が得られない場合には、同期用走行経路を通常の走行経路計画による走行経路から大幅に変更してもよい。こうすれば、通常の走行経路計画とは異なる走行経路に沿って車両１０を走行させることによって、データ同期に適した車両挙動を発生させることができる。

同期用経路計画は、また、車両１０の前後加速度と横加速度の少なくとも一方が、車両１０に乗員が乗車している場合よりも乗員が乗車していない場合の方が大きくなるように設定されることが好ましい。車両１０に乗員が乗車しているか否かは、乗員検出器１３０によって検出される。車両１０に乗員が乗車していない場合の方が前後加速度や横加速度を大きく設定することが好ましい理由は、車両１０に乗員が全く乗車していないときに大きな加速度を発生させても、乗員に不安を与えるおそれが無いためである。一方、車両１０に乗員が乗車している場合には、同期用操作量に上限値を設け、最小限の同期精度を確保できる状態にすることが好ましい。こうすれば、乗員の乗り心地を過度に悪化させることなく、データ同期を行うことが可能となる。

ステップＳ４４では、同期用経路計画フラグの演算が開始される。図８に即して説明したように、同期用経路計画フラグは、同期用経路計画に従った経路区間における走行が実行中であればオン、その走行が完了した場合にオフとなるフラグである。同期用経路計画設定部２２４は、同期用経路計画に従った経路区間における走行が開始されると同期用経路計画フラグをオフからオンに切り替え、その経路区間における走行が終了すると同期用経路計画フラグをオンからオフに切り替える。この同期用経路計画フラグの演算は、同期用経路計画に従った経路区間における走行が終了するまで継続して実行される。

ステップＳ４５では、通常の走行経路計画と同期用経路計画がマージされる。典型的な例では、通常の走行経路計画と同期用経路計画は、走行経路は同じであり、車両１０の加速度と操舵処理のうちの少なくとも一方が互いに異なる。また、同期用経路計画の走行経路は、通常の走行経路の一部である。従って、両者をマージして合体することによって、目的地に向かう走行経路計画をうまく作成することが可能となる。

こうして走行経路計画の設定が終了すると、図７のステップＳ５０において車両１０の操作量が演算され、ステップＳ６０において車両１０の走行が実行される。このとき、車両１０が同期用経路計画に従って走行する場合には、その走行により得られたデータＤ１，Ｄ２を用いて、図７の処理フローの次回の実行時に、ステップＳ２０において同期用のずれ時間演算を伴う同期演算が実行される。

以上のように、本実施形態では、通常の走路経路計画とは異なる同期用経路計画を設定し、この同期用経路計画に従って車両１０を制御した際に得られる複数のデータＤ１，Ｄ２を用いて同期を行うので、確実に精度良くデータＤ１，Ｄ２の同期を実行することが可能である。

本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

本開示は上述した実施形態やその変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。また、上述した種々の特徴的な構成は、互いに矛盾しない限り、任意に組み合わせて採用することが可能である。

１０…車両、１００，１１１，１１２…検出器、１２０…加速度検出器、１３０…乗員検出器、２１２…同期演算部、２１３…ずれ時間演算部、２１４…同期実行部、２１６…物標認識部、２２２…経路計画設定部、２２４…同期用経路計画設定部、２２６…操作量演算部、２３２…車両制御部

Claims

車両の加減速を含む走行経路計画を設定する経路計画設定部（２２２）と、
データ同期用の車両挙動を含み、前記走行経路計画とは異なる同期用経路計画を設定する同期用経路計画設定部（２２４）と、
前記同期用経路計画に従って前記車両を走行させるための同期用操作量を演算する操作量演算部（２２６）と、
前記同期用操作量を用いて前記車両を制御することによって、前記同期用経路計画に従った前記車両の走行を実現する車両制御部（２３２）と、
前記車両の走行に関連する複数のデータを検出する複数の検出器（１１１，１１２）と、
前記同期用経路計画に従った前記車両の走行中に検出された前記複数のデータのずれ時間を演算するずれ時間演算部（２１３）と、前記ずれ時間を用い、前記走行経路計画に従った前記車両の走行において前記複数の検出器で検出される複数のデータの同期を行う同期実行部（２１４）と、を含む同期演算部（２１２）と、
を備える車両データ同期装置。
請求項１に記載の車両データ同期装置であって、
前記同期用経路計画設定部は、前記車両の前後加速度と横加速度の少なくとも一方が、前記走行経路計画で発生されると予想される値よりも大きくなるように前記同期用経路計画を設定する、車両データ同期装置。
請求項１又は２に記載の車両データ同期装置であって、更に、
前記車両に乗員が乗車しているか否かを検出する乗員検出器（１３０）を備え、
前記同期用経路計画設定部は、前後加速度と横加速度の少なくとも一方が、前記車両に乗員が乗車している場合よりも乗員が乗車していない場合の方が大きくなるように前記同期用経路計画を設定する、車両データ同期装置。
請求項１～３のいずれか一項に記載の車両データ同期装置であって、
前記同期演算部は、
（ａ）第１時間範囲で検出された前記複数のデータを用いて同期演算を実行する際に、前記第１時間範囲で検出された前後加速度と横加速度の少なくとも一方を用いて前記同期演算の信頼度を演算し、
（ｂ）前記信頼度が予め設定された閾値よりも低い場合には、前記第１時間範囲と異なる第２時間範囲において検出された前記複数のデータを用いて前記同期演算を再度実行する、車両データ同期装置。
請求項４に記載の車両データ同期装置であって、
前記同期演算部は、前記同期用操作量が大きいほど前記信頼度を高く設定する、車両データ同期装置。
請求項４又は５に記載の車両データ同期装置であって、更に、
前記同期演算部は、前記複数の検出器のうちの少なくとも１つの検出器で得られたデータから路面の凹凸度を推定し、前記凹凸度が低いほど前記信頼度を高く設定する、車両データ同期装置。