JP7462541B2 - 車両制御方法及び車両制御システム - Google Patents

Description

本発明は、目的地や自車両の周辺環境に基づいて走行計画を設定し、その走行計画にしたがって車両を制御する方法及びシステムに関する。

特許文献１には、走行経路を目的地まで案内するナビゲーションシステムと連動して、車両の外部に自車両の右左折情報等を表示する装置が開示されている。当該装置によれば、例えば交差点の手前数十ｍの時点で、自車両の進行方向を後続車に知らせることができるので、交通秩序の維持に寄与することができる。

特開平９－１８８１９０号公報

ところで、実際の車両運行中には、事故防止や円滑な交通の流れの実現のために、自車両に行動する意思があることを他車両の乗員に対して示すことが必要になる状況が生じ得る。しかし、上記文献の装置は、設定された走行経路を辿るために必要な情報しか表示することができないので、上記の状況に対応することができない。

そこで本発明では、自車両に状況に応じた行動をする意思があることを他車に対して提示し、ひいては事故防止や円滑な交通の流れを実現することを目的とする。

本発明のある態様によれば、乗員により入力された目的地までの走行計画を設定し、走行計画にしたがって自車両を自律走行させる車両制御方法が提供される。この制御方法では、自車両の後方に位置しかつ自車両によって進路が妨げられている車両である提示対象車両が、自車両とは異なる進路へ行動する意思を有しているか否かを判定する。そして、提示対象車両に自車両とは異なる進路へ行動する意思があると判定した場合には、情報提示処理として、走行計画から定まる行動とは別の、提示対象車両との関係で定まる計画外行動をする意思を、情報提示装置を介して少なくとも提示対象車両に対して示す。

上記態様によれば、自車両に状況に応じた行動をする意思があることを他車に対して提示し、ひいては事故防止や円滑な交通の流れを実現することができる。

図１は、運転支援システムの概略構成図である。 図２は、計画外行動を行う状況の第１例である。 図３は、計画外行動を行う状況の第２例である。 図４は、計画外行動を行う状況の第３例である。 図５は、情報提示のための制御ルーチンを示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、自車両１０に搭載される運転支援システム１００の概略構成図である。

運転支援システム１００が行う運転支援は、自車両１０の周辺環境に基づいて、運転者が操作することなく自車両１０を自立運転する自動運転制御である。なお、運転支援には、先行車に追従して駆動、制動を行う、いわゆる先行車追従制御を含んでもよい。

運転支援システム１００は、コントローラ１と、測位装置２と、検出装置としての周辺認識装置３と、通信装置４と、道路情報データベース（以下、道路情報ＤＢと表記する。）と、提示情報一覧表６と、情報提示装置７と、ナビゲーションシステム８と、を備える。

測位装置２は、自車両１０の現在位置を測定する。例えば、衛星測位システムからの信号を受信する受信機であってもよいし、慣性航法装置であってもよい。

周辺認識装置３は、自車両１０に搭載されたレーザレーダ、ミリ波レーダ、カメラ、ＬＩＤＡＲ（Ｌａｓｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）等、自車両１０の周辺環境、例えば自車両１０の周囲の物体等、を検出する装置である。

通信装置４は、自車両１０の外部の装置と無線通信を行う。ここでの通信には、携帯電話網による無線通信、車車間通信、路車間通信、衛星通信等を含む。

道路情報ＤＢ５は、自動運転制御に必要な車線単位の情報を含む、いわゆる高精度地図データを記憶したものである。高精度地図データは、一般道路か高速道路かという車線の種類や、車線の幅員、形状及び勾配や、車線上またはその近傍にある信号機、停止線等の情報を含む。

提示情報一覧表６は、後述する制御により他車両１１に対して提示する情報を記憶したものである。

ナビゲーションシステム８は、測位装置２からの情報に基づいて自車両１０の現在位置を認識し、その現在位置における道路情報を道路情報ＤＢ５から取得する。また、ナビゲーションシステム８は、乗員が入力した目的地までの走行経路を設定し、乗員に経路案内を行う。

情報提示装置７は、後述する制御により決定した情報を提示する装置である。情報提示装置７は、例えば、ブレーキランプ、方向指示器である。なお、文字や図を表示する装置を備える場合には、これも情報提示装置７に含まれる。

コントローラ１は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ１を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。

コントローラ１は、図１に示す通り、走行計画設定部１Ａ、周辺車両検出部１Ｂ、周辺車両進路検出部１Ｃ、自車行動決定部１Ｄ及び提示情報抽出部１Ｅを備える。なお、これらの各部は、後述する情報提示のための制御を行うためのコントローラ１の機能を仮想的なユニットとしたものであり、物理的な存在を意味するものではない。

走行計画設定部１Ａは、ナビゲーションシステム８から取得した走行経路を辿るための走行計画を設定する。走行計画とは、例えば、右折専用車線がある交差点で右折する走行経路が設定されている場合の、交差点手前での右折専用車線への車線変更や、高速道路から一般道路へ向かう走行経路が設定されている場合の、インターチェンジ手前での左側車線への車線変更等である。

周辺車両検出部１Ｂは、周辺認識装置３からの情報に基づいて、自車両１０の周辺にいる他車両１１を検出する。

周辺車両進路検出部１Ｃは、上記で検出した他車両１１の進路を、周辺認識装置３としてのカメラから取得した他車両１１の画像情報に基づいて検出する。例えば、他車両１１の方向指示器の状態から、車線変更するのか否かを検出できる。また、他車両１１の車線内での横方向位置や停止位置等を判断材料に含めてもよい。例えば、他車両１１が車線内の右側に寄って停止しているときには、右側車線への車線変更の意思がある可能性が高い。さらに、他車両１１がバスの場合には、車両に表示されている行き先を読み取り、当該行き先からバスの進路を判断してもよい。なお、他車両１１との間で車車間通信が可能な場合には、車車間通信によって他車両１１の進路についての情報を取得してもよい。

自車行動決定部１Ｄは、自車両１０の行動（自車行動）を決定する。ここで決定する自車行動は、走行計画に従って走行するために必要な右左折や車線変更等といった行動（以下、「走行計画から定まる行動」ともいう）とは異なり、他車両１１との関係で必要となる行動である。このような自車行動を、計画外行動と称する。この計画外行動の具体例については後述する。

提示情報抽出部１Ｅは、自車行動決定部１Ｄで決定した計画外行動に適した提示情報を、提示情報一覧表６から抽出する。

ここで、計画外行動の具体例について、図２、図３、図４を参照して説明する。

図２、図３は、第１車線１２と、第１車線１２から分岐する第２車線１３との分岐点付近を示している。例えば、第１車線１２が直進用車線で、第２車線１３が右折用車線でもよいし、第１車線１２が高速道路の本線で、第２車線１３が出口につながる車線でもよい。

図２の状況は次の通りである。第１車線１２は混雑しており、第２車線１３は混雑していない。自車両１０は、走行計画にしたがい第１車線１２を走行していたところ、第１車線１２が混雑しているため、停止している前方の車両と所定の車間距離をもって停車した。その停車位置は、第１車線１２の第２車線１３との分岐点付近である。そして、後続の他車両１１は第２車線１３へ進路変更する意思、つまり自車両１０とは異なる進路へ行動する意思があるが、自車両１０によって進路が妨げられている。

このような状況において、自車両１０は、走行計画によれば停車した状態を維持するだけである。すなわち、走行計画では第１車線１２を進行することになっており、第１車線１２の車列が混雑のため停止しているので、車列が動き始めるまで何もすることがない。

図３の状況は次の通りである。第１車線１２は混雑しておらず、第２車線１３は混雑している。自車両１０は、走行計画にしたがい第１車線１２から第２車線１３への車線変更を行おうとしたところ、第２車線１３が混雑しているため、停止している前方の車両と所定の車間距離をもって停車した。その停車位置は、第１車線１２と第２車線１３との分岐点付近である。そして、後続の他車両１１は第１車線１２を直進することを望んでいるが、自車両１０によって進路が妨げられている。

いずれの状況でも、他車両１１の乗員は、自車両１０がその前方の車両とどの程度の車間距離をとっているのか把握し難いため、自車両１０がもう少し前に詰めてくれれば第２車線１３へ進路変更できるのではないかと考え、イライラや不満といった精神状態になるおそれがある。このような精神状態になると、無理な車線変更を試みる等、事故につながる行動をとるおそれがある。特に、自車両１０が自動運転車両であることを他車両１１の乗員が認識している場合は、もう少し前に詰めることができるのに、自動運転車両だから融通が利かないと思われる可能性がある。

そこで、自車両１０は前方の車両との車間距離を詰める意思があることを他車両１１に対して示すこととする。この、車間距離を詰めるという行動は、他車両１１との関係で必要となる行動であり、停止状態を維持するという走行計画から定まる行動とは異なるので、計画外行動である。

実際には車間距離を詰める余地がない場合でも、詰めようとする意思を示すことにより、他車両１１の乗員は、自車両１０が他車両１１の車線変更に協力する意思があることを認識できる。これにより、他車両１１の乗員がイライラや不満といった精神状態になる可能性を低減できる。

計画外行動を行う意思の提示、つまり提示情報の一例として、ブレーキランプの消灯が挙げられる。ブレーキランプが点灯した状態から消灯するということは、車両が発進するということを意味するので、ブレーキランプを消灯することで、自車両１０がその前方の車両との車間距離を詰めようとしていることを他車両１１に認識させることができる。そこで、ブレーキランプを所定の短時間だけ消灯し、その後に再点灯させる。

なお、自車両１０が並ぶ車列の前方の車両が前進することで、自車両１０とその前方の車両との車間距離を詰めることが可能になった場合には、実際に自車両１０を前進させてもよい。

また、自車両１０と他車両１１との間で車車間通信が可能な場合には、計画外行動を行う意思の提示に代えて、車車間通信により他車両１１に協力する意思はあるが、これ以上車間距離を詰めることができない旨を伝達してもよい。

図４は、片側一車線かつ対面通行の道路における、バス停付近を示している。図４の状況は次の通りである。自車両１０は走行計画にしたがって走行中に、バス停で停車しているバス１４を認識し、バス１４との間に所定の車間距離をもって停車した。自車両１０は、追い越し禁止区間ではないのでバス１４を追い越すか否かの判定を行ったが、対向車線を走行する対向車両１５を検知し、追い越しのために対向車線に進路変更すると危険であると判断したため、追い越しをせずに停車している。他車両１１は方向指示器を点滅させて、自車両１０及びバス１４を追い越す意思を示している。

この状況における、自車両１０の走行計画から定まる行動は、停止状態の維持である。しかし、対向車両１５が接近しているので、他車両１１が自車両１０及びバス１４を追い越すために対向車線に進路変更すると非常に危険である。そして、他車両１１の乗員は、対向車線を接近してくる対向車両１５の存在を認識していない可能性がある。特に、他車両１１の乗員が、自車両１０が自動運転車両であることを認識している場合には、自動運転車両だからバス１４を追い越すという判断ができないと誤解し、対向車両１５の存在にまで思いが至らずに追い越しを行おうとしている可能性もある。

そこで、自車両１０は、バス１４を追い越す意思があることを他車両１１に提示する。このバス１４を追い越すという行動は計画外行動にあたる。この場合の提示情報は、方向指示器の点滅である。具体的には、方向指示器を点滅させることで、バス１４を追い越すために進路変更する意思を提示する。ただし、上記の通り対向車両１５が接近しているため、実際には追い越しは行わない。

これにより、他車両１１の乗員は、自車両１０に続いて追い越しを行おうと考え、自車両１０が追い越し動作を始めるのを待つことになる。自車両１０は実際には追い越しを行わないので、結果的に他車両１１は自車両１０の後方で停車し続けることとなる。すなわち、他車両１１の乗員に追い越しの実行を思い留まらせることができる。

このとき点滅させるのは、他車両１１から視認できる車両後部の方向指示器のみとする。これにより、自車両１０がバス１４を追い越そうとしているとバス１４の乗員が誤解することを防止できる。また、通常は方向指示器を作動させるとインストルメントパネルに設けられた表示灯が点滅するが、この場合には点滅させない。実際に追い越しを行うわけではないので、自車両１０の乗員に追い越しの意思を提示する必要がなく、さらには、対向車両１５が接近している状況で追い越しの意思を提示されると、自車両１０の乗員が不安感を抱くからである。

なお、自車両１０と他車両１１との間で車車間通信が可能な場合には、計画外行動を行う意思の提示に代えて、車車間通信により、前方から対向車両１５が接近しているため追い越しはできない旨を伝達してもよい。

上記のように、計画外行動をする意思を他車両１１に提示することで、他車両１１の乗員がイライラや不満といった精神状態になることを防止したり、他車両１１の乗員に無理な追い越しを思い留まらせたりすることができる。これにより、事故防止や円滑な交通の流れの実現に寄与することができる。

なお、対向車両１５が通過した後もバス１４が停車し続けている場合には、実際に追い越しを行ってもよい。この場合には車両前部の方向指示器及びインストルメントパネルの表示灯も作動させてから追い越しを開始する。

図５は、上述した計画外行動を行う意思を他車両１１の乗員に提示するためにコントローラ１が実行する制御ルーチンをフローチャートで示したものである。この制御ルーチンはプログラムとしてコントローラ１に予め記憶されている。本制御ルーチンを行う場合には、その前提として、走行計画設定部１Ａにより走行計画が設定されているものとする。

ステップＳ１００で、コントローラ１は提示対象車両の有無を判定する。提示対象車両とは、自車両１０の後方に位置しかつ自車両１０によって進路が妨げられている車両、つまり上記の他車両１１である。当該判定は、周辺車両検出部１Ｂで自車両１０の後方に位置する車両が検出された場合には提示対象車両ありと判定し、検出されない場合には提示対象車両なしと判定する。提示対象車両がある場合はステップＳ１０１の処理を実行し、ない場合は本ステップを繰り返す。

ステップＳ１０１で、コントローラ１は、周辺車両進路検出部１Ｃが検出した提示対象車両の進路に基づいて、提示対象車両の進路が自車両１０の進路と異なるか否かを判定し、異なる場合はステップＳ１０２の処理を実行し、同じ場合には本ルーチンを終了する。

ステップＳ１０２で、コントローラ１は走行計画を維持するか否かを判定し、維持する場合はステップＳ１０３の処理を実行し、維持しない場合は本ルーチンを終了する。当該判定は、具体的には自車行動決定部１Ｄが行う。走行計画を維持しない場合とは、例えば、図２の状況において、混雑していない第２車線１３を通る走行経路に変更する場合である。

ステップＳ１０３で、コントローラ１は提示対象車両に提示する情報を生成する。具体的には、まず自車行動決定部１Ｄが計画外行動を設定し、提示情報抽出部１Ｅがその計画外行動に応じた提示情報を設定する。提示情報は、例えば、図２、３の状況であればブレーキランプの消灯、図４の状況であれば車両後部の方向指示器の作動である。

ステップＳ１０４で、コントローラ１は、情報提示を行う。具体的には、提示情報抽出部１Ｅが、提示情報に応じた情報提示装置７へ指令する。なお、周辺認識装置３により他車両１１の乗員の顔または視線を認識できる場合には、他車両１１の乗員の顔または視線が自車両１０を向いているときに情報提示を行うようにしてもよい。

以上の通り本実施形態では、乗員により入力された目的地までの走行計画を設定し、走行計画にしたがって自車両１０を自律走行させる車両制御方法が提供される。子の制御方法では、自車両１０の後方に位置しかつ自車両１０によって進路が妨げられている車両である他車両１１（提示対象車両）が、自車両１０とは異なる進路へ行動する意思を有しているか否かを判定する。そして、他車両１１に自車両１０とは異なる進路へ行動する意思があると判定した場合には、情報提示処理として、走行計画から定まる行動とは別の、他車両１１との関係で定まる計画外行動をする意思を、情報提示装置７を介して少なくとも他車両１１に対して示す。これにより、自車両１０に状況に応じた行動をする意思があることを他車両１１の乗員に対して提示して、他車両１１の乗員がイライラや不満といった精神状態になることを防止したり、他車両１１の乗員に無理な追い越しを思い留まらせたりすることができる。その結果、事故防止や円滑な交通の流れの実現に寄与することができる。

また、図２、図３のような状況において、自車両１０が進路を阻んでいる他車両１１に対して、人間が運転している場合と同様に運転支援システム１００が協力する意思を提示することで、運転支援システム１００により走行する車両の社会受容性を向上させることができる。

さらには、周辺認識装置３を用いることで、人間よりも高精度で他車両１１の進路変更等の意思を検出できる。例えば、他車両１１が自車両１０に接近して停止している場合等には、自車両１０の運転席から他車両１１の方向指示器を視認できないことがあるが、カメラであればそれを検出可能である。したがって、本実施形態によれば、人間が運転する場合に比べて、より多くの場面で他車両１１に対して情報を提示することができる。

本実施形態では、情報提示処理を、自車両１０が停止している場合に実行する。計画外行動をする意思を示すことが必要になるのは、多くの場合、自車両１０が停止している状況なので、本実施形態によって、事故防止や円滑な交通の流れの実現に寄与することができる。

本実施形態では、他車両１１の運転者の顔または視線の方向を検知し、顔または視線が自車両１０に向いているときに情報提示処理を実行する。これにより、他車両１１の乗員に対して、自車両１０の行動の意思を伝達することができる。

本実施形態では、情報提示装置７が複数ある場合、他車両１１から視認可能な情報提示装置７のみを作動させる。これにより、意思を伝達する対象である他車両１１を除く周辺の車両（例えば自車両１０の前方にいる車両）の乗員に誤解されることを防止できる。

本実施形態では、情報提示処理は、自車両１０の外部に対してのみ意思を示す。これにより、自車両１０の乗員が、実際には行わない行動を行うかのように誤解し、不安を抱くことを防止できる。

なお、他車両１１との車車間通信が可能な場合には、情報提示装置７による意思の提示は行わず、車車間通信によって他車両１１に対して計画外行動を行う意思を伝達してもよい。

また、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。

１ コントローラ
２ 測位装置
３ 周辺認識装置
４ 通信装置
５ 道路情報データベース
６ 提示情報一覧表
７ 情報提示装置
８ ナビゲーションシステム
１０ 自車両
１１ 他車両

Claims (6)

1. 乗員により入力された目的地までの走行計画を設定し、
   前記走行計画にしたがって自車両を自律走行させる車両制御方法において、
   前記自車両の後方に位置しかつ前記自車両によって進路が妨げられている車両である提示対象車両が、前記自車両とは異なる進路へ行動する意思を有しているか否かを判定し、
   前記提示対象車両に前記自車両とは異なる進路へ行動する意思があると判定した場合には、情報提示処理として、前記走行計画から定まる行動とは別の、前記提示対象車両との関係で定まる計画外行動をする意思を、情報提示装置を介して少なくとも前記提示対象車両に対して示すことを特徴とする、車両制御方法。
2. 請求項１に記載の車両制御方法において、
   前記情報提示処理を、前記自車両が停止している場合に実行する、車両制御方法。
3. 請求項１または２に記載の車両制御方法において、
   前記提示対象車両の運転者の顔または視線の方向を検知し、前記顔または視線が前記自車両に向いているときに前記情報提示処理を実行する、車両制御方法。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の車両制御方法において、
   前記情報提示装置が複数ある場合、前記提示対象車両から視認可能な前記情報提示装置のみを作動させる、車両制御方法。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の車両制御方法において、
   前記情報提示処理は、前記自車両の外部に対してのみ前記意思を示す、車両制御方法。
6. 乗員により入力された目的地までの走行計画を設定し、前記走行計画にしたがって自車両を自律走行させるコントローラを備える車両制御システムにおいて、
   前記自車両の周辺の車両を検出する検出装置を備え、
   前記コントローラは、
   前記自車両の後方に位置しかつ前記自車両によって進路が妨げられている車両である提示対象車両の有無を判定し、前記提示対象車両がある場合には、前記提示対象車両が前記自車両とは異なる進路へ行動する意思を有しているか否かを判定し、前記提示対象車両に前記自車両とは異なる進路へ行動する意思があると判定した場合には、前記走行計画から定まる行動とは異なる計画外行動をする意思を、少なくとも前記提示対象車両に対して示すことを特徴とする、車両制御システム。

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