JPWO2019163813A1 - 車両制御システム、車両制御方法、およびプログラム - Google Patents

車両制御システム、車両制御方法、およびプログラム Download PDF

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Abstract

自動運転車両の周辺の状況を示す状況情報を取得する情報取得部(15)と、前記情報取得部により取得された状況情報の中から、前記自動運転車両が乗員を乗車させていない状態で走行していることを含む所定条件を満たす場面に関して前記情報取得部により取得された第1状況情報を、収集する収集部(153,526)と、前記第1状況情報を取得するために予め決められた第1の走行態様で前記自動運転車両を走行させる制御部(120,160)と、を備える車両制御システム。

Description

本発明は、車両制御システム、車両制御方法、およびプログラムに関する。
本願は、2018年2月22日に、日本に出願された特願2018−029658号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
近年、車両を自動的に制御することについて研究が進められている。例えば、自動運転車両が走行不能になった場合であっても、他の自動運転車両との連携地点を示す情報を用いて利用者または荷物を目的地まで運ぶシステムが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2015−092320号公報
しかしながら、自動運転車両には、自動運転を可能にするための各センサやカメラ等が搭載されているため自動運転車両でない車両に比べると高価になることが予想されており、利便性に加え、採算性の向上も期待されている。従来の技術では、利便性は考慮されているものの、採算性についての検討は十分ではなく、自動運転車両を利用して収益を出すための仕組みなどについては十分に検討されていなかった。
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、自動運転車両の利用範囲を広げることができる車両制御システム、車両制御方法、および記憶媒体を提供することを目的の一つとする。
この発明に係る車両制御システム、車両制御方法、およびプログラムは、以下の構成を採用した。
(1):この発明の一態様に係る車両制御システムは、自動運転車両の周辺の状況を示す状況情報を取得する情報取得部と、前記情報取得部により取得された状況情報の中から、第1状況情報を収集する収集部と、前記第1状況情報を取得するために予め決められた第1の走行態様で前記自動運転車両を走行させる制御部と、を備え、前記第1状況情報は、前記自動運転車両が乗員を乗車させていない状態で走行していることを含む所定条件を満たす場面に関して前記情報取得部により取得された情報である車両制御システムである。
(2):上記(1)の態様において、前記第1の走行態様は、前記自動運転車両が乗員を乗車させている状態での第2の走行態様と異なるものである。
(3):上記(1)の態様において、前記第1の走行態様は、前記自動運転車両に搭載されている空調設備を作動させない状態で前記自動運転車両を走行させることを含むものである。
(4):上記(1)の態様において、前記第1の走行態様は、前記状況情報を取得する対象に応じた挙動で前記自動運転車両を走行させることを含むものである。
(5):上記(1)の態様において、前記第1の走行態様は、前記自動運転車両の周辺に人物が存在しない状況になるまで待機した後、前記第1状況情報を取得するための挙動で前記自動運転車両を走行させることを含むものである。
(6):上記(1)の態様において、前記所定条件は、時間情報または天候情報の少なくとも一方が前記第1状況情報の取得環境として予め決められた環境条件を満たすことを含むものである。
(7):上記(1)の態様において、前記制御部は、通信部を用いて外部装置から受信した情報に基づいて、前記第1の走行態様を決定するものである。
(8):上記(1)の態様において、前記情報取得部による取得された前記状況情報に基づいて前記第1状況情報の収集条件を満たすか否かを判定する判定部をさらに備え、前記収集部は、前記判定部による判定結果に基づいて前記第1状況情報を収集するものである。
(9):上記(8)の態様において、前記判定部は、前記情報取得部により取得された状況情報が示す地図と、比較対象として予め用意された地図とが異なる場所を走行する場合、前記第1状況情報の収集条件を満たすと判定するものである。
(10):この発明の一態様に係る車両制御方法は、一以上のコンピュータが、自動運転車両の周辺の状況を示す状況情報を取得する情報取得部により取得された状況情報の中から、前記自動運転車両が乗員を乗車させていない状態で走行していることを含む所定条件を満たす場面に関して前記情報取得部により取得された第1状況情報を、収集し、前記第1状況情報を取得するために予め決められた第1の走行態様で前記自動運転車両を走行させる、車両制御方法である。
(11):この発明の一態様に係るプログラムは、一以上のコンピュータに、自動運転車両の周辺の状況を示す状況情報を取得する情報取得部により取得された状況情報の中から、前記自動運転車両が乗員を乗車させていない状態で走行していることを含む所定条件を満たす場面に関して前記情報取得部により取得された第1状況情報を、収集させ、前記第1状況情報を取得するために予め決められた第1の走行態様で前記自動運転車両を走行させる、プログラムである。
上記(1)〜(11)の態様によれば、自動運転車両の利用範囲を広げることができる。
第1実施形態に係る車両制御システム1の構成図である。 情報管理装置500の構成図である。 スケジュール情報531の内容の一例を示す図である。 収集情報532の内容の一例を示す図である。 顧客情報533の内容の一例を示す図である。 実施形態に係る車両制御装置5の構成図である。 第1制御部120および第2制御部160の機能構成図である。 条件情報171の内容の一例を示す図である。 走行態様情報172の内容の一例を示す図である。 車両制御装置5による処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第2実施形態に係る情報管理装置500Aの構成図である。 位置情報534の内容の一例を示す図である。 第2実施形態に係る処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施形態の自動運転制御装置100のハードウェア構成の一例を示す図である。
<第1実施形態>
以下、図面を参照し、本発明の車両制御システム、車両制御方法、およびプログラムの実施形態について説明する。
[全体構成]
図1は、実施形態に係る車両制御システム1の構成図である。車両制御システム1は、一以上のプロセッサ(コンピュータ)により実現される。車両制御システム1は、例えば、一以上の車両制御装置5と、一以上の端末装置300と、情報管理装置500と、顧客管理サーバ700と、情報提供サーバ900とを備える。車両制御装置5は、自動運転機能を備える自動運転車両に搭載される車載装置である。自動運転車両は、例えば、オーナーXの自家用車である。端末装置300は、オーナーXの所有する端末装置であり、例えば、スマートフォンなどの携帯電話やタブレット端末、ノートパソコン、PDA(Personal Digital Assistant)などの、少なくとも通信機能と情報入出力機能を有する可搬型端末装置である。顧客管理サーバ700は、車両制御装置5により取得された情報を購入する顧客により管理されるサーバである。情報提供サーバ900は、天気情報等の情報を管理しており、要求に応じて車両制御装置5や情報管理装置500に提供するサーバである。
車両制御装置5と、端末装置300と、情報管理装置500と、顧客管理サーバ700と、情報提供サーバ900とは、ネットワークNWによって互いに接続されており、このネットワークNWを介して互いに通信する。ネットワークNWは、例えば、WAN(Wide Area Network)やLAN(Local Area Network)、インターネット、専用回線、無線基地局、プロバイダなどのうちの一部または全部を含む。
ここで、実施形態に係る車両制御システム1の利用シーンの一例について説明する。例えば、オーナーXは、主に休日の日中に自動運転車両を利用するものの、平日や休日の夜間においてはほとんど自動運転車両を利用していないとする。車両制御システム1は、このようなオーナーXの自動運転車両を、オーナーXが利用しない期間において移動リソースとして活用することができる。例えば、車両制御システム1は、乗員が乗車していない状態で自動運転車両を走行させて、乗員が乗車していない状態において自動運転車両に搭載されている機器を用いて各種情報(以下、収集情報と記す)を取得する移動リソースとして、自動運転車両を活用させることができる。収集情報の内容は、オーナーXにより設定されてもよく、情報を購入する顧客の要望に応じて設定されてもよい。なお、利用シーンはこれに限られず、例えば、オーナーXが自動運転車両に乗車して自宅を出発し、目的地であるショッピングモールに滞在している期間において、自動運転車両を移動リソースとして活用させるものであってもよい。
収集情報には、例えば、三次元地図情報、工事情報、地図画像情報、検査情報、ロケハン情報などが含まれる。三次元地図情報は、例えば、自動運転において利用される地図情報である。工事情報は、工事中の道路に関する情報や、車線あるいは車線の付近における事故に関する情報等を含む。地図画像情報とは、地図に対応づけられる画像データや動画データである。検査情報は、所定の検査に用いられる情報であって、検査対象に関する情報である。ロケハン情報は、指定された外観の建物や風景等に関する画像データや動画データである。
[情報管理装置500]
先に、情報管理装置500について説明する。図2は、情報管理装置500の構成図である。情報管理装置500は、通信部510と、情報管理部520と、記憶部530とを備える。通信部510は、例えば、NICなどの通信インターフェースを含む。記憶部530は、例えば、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)、SSD(Solid State Drive)などのフラッシュメモリ、HDD(Hard Disk Drive)などである。記憶部530には、例えば、スケジュール情報531、収集情報532、顧客情報533などの情報が格納される。記憶部530は、情報管理装置500がネットワークを介してアクセス可能なNAS(Network Attached Storage)などの外部記憶装置であってもよい。
スケジュール情報531は、自動運転車両の使用スケジュールを示す情報である。図3は、スケジュール情報531の内容の一例を示す図である。図3に示す通り、スケジュール情報531は、日付に、時間帯と、オーナー予定と、移動リソース予定とを対応付けた情報である。図3に示すようなテーブルは、オーナーごとに用意される。日付と時間帯は、自動運転車両の使用予定が設定されている日時である。オーナーが利用する予定である場合、オーナー予定の欄に“予定が設定されていること”を示す「○」が記述される。移動リソースとしての利用予定である場合に、移動リソース予定の欄に“予定が設定されていること”を示す「○」が記述される。オーナー予定の欄や移動リソース予定の欄に記述された「−」は、予定が設定されていないことを示す。なお、オーナー予定や移動リソース予定には、具体的な予定の内容が含まれてもよい。使用スケジュールは、オーナーXにより設定されてもよく、オーナーXにより設定された使用スケジュールに基づいて、情報管理装置500により設定されてもよい。
収集情報532は、自動運転車両から収集された情報などを含む。図4は、収集情報532の内容の一例を示す図である。図4に示す通り、収集情報532は、車両IDに、時間帯と、エリアと、種類と、収集情報とを対応付けた情報である。車両IDは、各自動運転車両を識別するための識別情報である。時間帯とは、収集情報が収集された時間帯である。エリアとは、収集情報が収集された場面において自動運転車両が走行していたエリアである。種類は、収集情報の種類である。収集情報は、自動運転車両から受信した収集情報の実データである。
顧客情報533は、収集情報を購入する顧客に関する情報である。図5は、顧客情報533の内容の一例を示す図である。図5に示す通り、顧客情報533は、顧客IDに、収集情報の種類と、加工の有無と、アドレスとを対応付けた情報である。顧客IDは、各顧客を識別するための識別情報である。収集情報の種類は、種類名であってもよく、各種類を識別するための識別情報であってもよい。加工の有無は、収集情報に対して加工処理を行うかどうかを示す情報であって、例えば顧客により指定される。アドレスは、顧客管理サーバ700の識別情報や顧客が指定したメールアドレスなどである。
情報管理部520は、スケジュール管理部521と、加工処理部523と、提供部527とを備える。これらの構成要素のうち一部または全部は、例えば、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサが、記憶部530に記憶されたプログラム(ソフトウェア)を実行することで実現される。また、これらの構成要素の機能のうち一部または全部は、LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、GPU(Graphics Processing Unit)などのハードウェア(回路部;circuitryを含む)によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。
スケジュール管理部521は、通信部510を用いて車両制御装置5あるいは端末装置300から受信した情報に基づいて、スケジュール情報531を更新する。また、スケジュール管理部521は、スケジュール情報531のオーナー予定を参照して、移動リソース予定を作成し、スケジュール情報531に追加してもよい。例えば、スケジュール管理部521は、過去のオーナー予定に基づいてパターンを推定し、推定したパターンに基づいて移動リソース予定を作成してもよい。
加工処理部523は、顧客に提供される収集情報に対して加工処理を施す。例えば、顧客情報533に定義されている「加工の有無」において加工有と設定されている場合、加工処理部523は、収集情報532に含まれる収集情報に対して加工処理を実行する。加工処理には、例えば、顧客の要求するデータ形式に変更する処理や、顧客が所持している情報と収集情報とを差分を抽出する処理等が含まれる。このように、顧客の要求する形式等に加工処理された情報を、収集情報として顧客に提供することにより、収集情報の価値を高めることができる。また、一方、加工処理されていない収集情報の方が汎用性が高い場合もある。
提供部527は、通信部510を用いて、収集情報を顧客に提供する。例えば、提供部527は、顧客情報533に定義されている「アドレス」に基づいて、収集情報532に含まれる収集情報を顧客管理サーバ700に送信する。なお、顧客が加工を希望している場合、提供部527は、加工処理部523により処理された後の情報を、収集情報として顧客管理サーバ700に送信する。
[車両制御装置5]
次に、車両制御装置5について説明する。図6は、実施形態に係る車両制御装置5の構成図である。車両制御装置5が搭載される車両は、例えば、二輪や三輪、四輪等の車両であり、その駆動源は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどの内燃機関、電動機、或いはこれらの組み合わせである。電動機は、内燃機関に連結された発電機による発電電力、或いは二次電池や燃料電池の放電電力を使用して動作する。
車両制御装置5は、例えば、カメラ10と、レーダ装置12と、ファインダ14と、物体認識装置16と、通信装置20と、HMI(Human Machine Interface)30と、車両センサ40と、ナビゲーション装置50と、MPU(Map Positioning Unit)60と、車内カメラ70と、時計72と、空調設備74と、運転操作子80と、自動運転制御装置100と、走行駆動力出力装置200と、ブレーキ装置210と、ステアリング装置220とを備える。これらの装置や機器は、CAN(Controller Area Network)通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。なお、図6に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に別の構成が追加されてもよい。
なお、カメラ10と、レーダ装置12と、ファインダ14とは、自動運転車両の周辺の状況を示す状況情報を取得する情報取得部15の一例である。なお、情報取得部15は、これらの構成に限られず、例えばソナーを含んでもよい。
カメラ10は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ10は、車両制御装置5が搭載される自動運転車両の任意の箇所に取り付けられる。前方を撮像する場合、カメラ10は、フロントウインドシールド上部やルームミラー裏面等に取り付けられる。カメラ10は、例えば、周期的に繰り返し自動運転車両の周辺を撮像する。カメラ10は、ステレオカメラであってもよい。
レーダ装置12は、自動運転車両の周辺にミリ波などの電波を放射すると共に、物体によって反射された電波(反射波)を検出して少なくとも物体の位置(距離および方位)を検出する。レーダ装置12は、自動運転車両の任意の箇所に取り付けられる。レーダ装置12は、FM−CW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式によって物体の位置および速度を検出してもよい。
ファインダ14は、LIDAR(Light Detection and Ranging)である。ファインダ14は、自動運転車両の周辺に光を照射し、散乱光を測定する。ファインダ14は、発光から受光までの時間に基づいて、対象までの距離を検出する。照射される光は、例えば、パルス状のレーザー光である。ファインダ14は、自動運転車両の任意の箇所に取り付けられる。
物体認識装置16は、カメラ10、レーダ装置12、およびファインダ14のうち一部または全部による検出結果に対してセンサフュージョン処理を行って、物体の位置、種類、速度などを認識する。物体認識装置16は、認識結果を自動運転制御装置100に出力する。物体認識装置16は、カメラ10、レーダ装置12、およびファインダ14の検出結果をそのまま自動運転制御装置100に出力してよい。車両制御装置5から物体認識装置16が省略されてもよい。
通信装置20は、例えば、セルラー網やWi−Fi網、Bluetooth(登録商標)、DSRC(Dedicated Short Range Communication)などを利用して、自動運転車両の周辺に存在する他車両と通信し、或いは無線基地局を介して各種サーバ装置と通信する。
HMI30は、自動運転車両の乗員に対して各種情報を提示すると共に、乗員による入力操作を受け付ける。HMI30は、各種表示装置、スピーカ、ブザー、タッチパネル、スイッチ、キーなどを含む。
車両センサ40は、自動運転車両の速度を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、鉛直軸回りの角速度を検出するヨーレートセンサ、自動運転車両の向きを検出する方位センサ等を含む。
ナビゲーション装置50は、例えば、GNSS(Global Navigation Satellite System)受信機51と、ナビHMI52と、経路決定部53とを備える。ナビゲーション装置50は、HDDやフラッシュメモリなどの記憶装置に第1地図情報54を保持している。GNSS受信機51は、GNSS衛星から受信した信号に基づいて、自動運転車両の位置を特定する。自動運転車両の位置は、車両センサ40の出力を利用したINS(Inertial Navigation System)によって特定または補完されてもよい。ナビHMI52は、表示装置、スピーカ、タッチパネル、キーなどを含む。ナビHMI52は、前述したHMI30と一部または全部が共通化されてもよい。経路決定部53は、例えば、GNSS受信機51により特定された自動運転車両の位置(或いは入力された任意の位置)から、ナビHMI52を用いて乗員により入力された目的地までの経路(以下、地図上経路)を、第1地図情報54を参照して決定する。第1地図情報54は、例えば、道路を示すリンクと、リンクによって接続されたノードとによって道路形状が表現された情報である。第1地図情報54は、道路の曲率やPOI(Point Of Interest)情報などを含んでもよい。地図上経路は、MPU60に出力される。ナビゲーション装置50は、地図上経路に基づいて、ナビHMI52を用いた経路案内を行ってもよい。ナビゲーション装置50は、例えば、乗員の保有するスマートフォンやタブレット端末等の端末装置の機能によって実現されてもよい。ナビゲーション装置50は、通信装置20を介してナビゲーションサーバに現在位置と目的地を送信し、ナビゲーションサーバから地図上経路と同等の経路を取得してもよい。
MPU60は、例えば、推奨車線決定部61を含み、HDDやフラッシュメモリなどの記憶装置に第2地図情報62を保持している。推奨車線決定部61は、ナビゲーション装置50から提供された地図上経路を複数のブロックに分割し(例えば、車両進行方向に関して100[m]毎に分割し)、第2地図情報62を参照してブロックごとに推奨車線を決定する。推奨車線決定部61は、左から何番目の車線を走行するといった決定を行う。
推奨車線決定部61は、地図上経路に分岐箇所が存在する場合、自動運転車両が、分岐先に進行するための合理的な経路を走行できるように、推奨車線を決定する。
第2地図情報62は、第1地図情報54よりも高精度な地図情報である。第2地図情報62は、例えば、車線の中央の情報あるいは車線の境界の情報等を含んでいる。また、第2地図情報62には、道路情報、交通規制情報、住所情報(住所・郵便番号)、施設情報、電話番号情報などが含まれてよい。第2地図情報62は、通信装置20が他装置と通信することにより、随時、アップデートされてよい。
車内カメラ70は、例えば、CCDやCMOS等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。車内カメラ70は、自動運転車両の車内を撮像するための任意の箇所に取り付けられる。
運転操作子80は、例えば、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー、ステアリングホイール、異形ステア、ジョイスティックその他の操作子を含む。運転操作子80には、操作量あるいは操作の有無を検出するセンサが取り付けられており、その検出結果は、自動運転制御装置100、もしくは、走行駆動力出力装置200、ブレーキ装置210、およびステアリング装置220のうち一部または全部に出力される。
自動運転制御装置100は、例えば、第1制御部120と、第2制御部160とを備える。第1制御部120と第2制御部160は、それぞれ、例えば、CPUなどのハードウェアプロセッサがプログラム(ソフトウェア)を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、LSIやASIC、FPGA、GPUなどのハードウェア(回路部;circuitryを含む)によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予め自動運転制御装置100のHDDやフラッシュメモリなどの記憶装置に格納されていてもよいし、DVDやCD−ROMなどの着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることで自動運転制御装置100HDDやフラッシュメモリにインストールされてもよい。
図7は、第1制御部120および第2制御部160の機能構成図である。第1制御部120は、例えば、認識部130と、行動計画生成部140とを備える。第1制御部120は、例えば、AI(Artificial Intelligence;人工知能)による機能と、予め与えられたモデルによる機能とを並行して実現する。例えば、「交差点を認識する」機能は、ディープラーニング等による交差点の認識と、予め与えられた条件(パターンマッチング可能な信号、道路標示などがある)に基づく認識とが並行して実行され、双方に対してスコア付けして総合的に評価することで実現されてよい。これによって、自動運転の信頼性が担保される。
認識部130は、カメラ10、レーダ装置12、およびファインダ14から物体認識装置16を介して入力された情報に基づいて、自動運転車両の周辺にある物体の位置、および速度、加速度等の状態を認識する。物体の位置は、例えば、自動運転車両の代表点(重心や駆動軸中心など)を原点とした絶対座標上の位置として認識され、制御に使用される。物体の位置は、その物体の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、表現された領域で表されてもよい。物体の「状態」とは、物体の加速度やジャーク、あるいは「行動状態」(例えば車線変更をしている、またはしようとしているか否か)を含んでもよい。
また、認識部130は、例えば、自動運転車両が走行している車線(走行車線)を認識する。例えば、認識部130は、第2地図情報62から得られる道路区画線のパターン(例えば実線と破線の配列)と、カメラ10によって撮像された画像から認識される自動運転車両の周辺の道路区画線のパターンとを比較することで、走行車線を認識する。なお、認識部130は、道路区画線に限らず、道路区画線や路肩、縁石、中央分離帯、ガードレールなどを含む走路境界(道路境界)を認識することで、走行車線を認識してもよい。この認識において、ナビゲーション装置50から取得される自動運転車両の位置やINSによる処理結果が加味されてもよい。また、認識部130は、一時停止線、障害物、赤信号、料金所、その他の道路事象を認識する。
認識部130は、走行車線を認識する際に、走行車線に対する自動運転車両の位置や姿勢を認識する。認識部130は、例えば、自動運転車両の基準点の車線中央からの乖離、および自動運転車両の進行方向の車線中央を連ねた線に対してなす角度を、走行車線に対する自動運転車両の相対位置および姿勢として認識してもよい。これに代えて、認識部130は、走行車線のいずれかの側端部(道路区画線または道路境界)に対する自動運転車両の基準点の位置などを、走行車線に対する自動運転車両の相対位置として認識してもよい。
行動計画生成部140は、例えば、イベント決定部142と、目標軌道生成部144と、情報管理部150と、記憶部170とを備える。記憶部170は、例えば、RAMやROM、SSDなどのフラッシュメモリ、HDDなどである。記憶部170は、例えば、条件情報171、走行態様情報172などの情報が格納される。条件情報171と走行態様情報172とについては後述する。
イベント決定部142は、推奨車線が決定された経路において自動運転のイベントを決定する。イベントは、自動運転車両の走行態様を規定した情報である。自動運転のイベントには、定速走行イベント、低速追従走行イベント、車線変更イベント、分岐イベント、合流イベント、テイクオーバーイベントなどがある。また、イベント決定部142は、自動運転車両が走行している際に認識部130により認識された周辺の状況に応じて、既に決定したイベントを他のイベントに変更したり、新たにイベントを決定したりしてよい。
目標軌道生成部144は、原則的には推奨車線決定部61により決定された推奨車線を自動運転車両が走行し、更に、自動運転車両が推奨車線を走行する際に周辺の状況に対応するため、イベントにより規定された走行態様で自動運転車両を自動的に(運転者の操作に依らずに)走行させる将来の目標軌道を生成する。目標軌道には、例えば、将来の自動運転車両の位置を定めた位置要素と、将来の自動運転車両の速度等を定めた速度要素とが含まれる。例えば、目標軌道生成部144は、イベント決定部142により起動されたイベントに応じた目標軌道を生成する。
例えば、目標軌道生成部144は、自動運転車両が順に到達すべき複数の地点(軌道点)を、目標軌道の位置要素として決定する。軌道点は、所定の走行距離(例えば数[m]程度)ごとの自動運転車両の到達すべき地点である。所定の走行距離は、例えば、経路に沿って進んだときの道なり距離によって計算されてよい。
また、目標軌道生成部144は、所定のサンプリング時間(例えば0コンマ数[sec]程度)ごとの目標速度および目標加速度を、目標軌道の速度要素として決定する。また、軌道点は、所定のサンプリング時間ごとの、そのサンプリング時刻における自動運転車両の到達すべき位置であってもよい。この場合、目標速度や目標加速度は、サンプリング時間および軌道点の間隔によって決定される。目標軌道生成部144は、生成した目標軌道を示す情報を、第2制御部160に出力する。
情報管理部150は、判定部151と、決定部152と、収集部153と、提供部154とを備える。判定部151、決定部152、収集部153、および提供部154のうち一部または全部は、例えば、CPUなどのプロセッサが、記憶部170に記憶されたプログラム(ソフトウェア)を実行することで実現される。また、これらの構成要素の機能のうち一部または全部は、LSI、ASIC、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、GPU(Graphics Processing Unit)などのハードウェア(回路部;circuitryを含む)によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。
情報管理部150は、収集情報を取得するための走行態様として決められた走行態様(以下、第1の走行態様と記す)で自動運転車両を走行させる。第1の走行態様とは、自動運転車両に乗員を乗車させている状態での走行態様(以下、第2の走行態様と記す)と異なる。第2の走行態様には、例えば、乗員により設定された目的地まで効率よく走行すること、設定された車内温度を維持すること、ナビゲーション装置50による案内結果を30HMI30から出力させることなどが含まれる。第1の走行態様を、第2の走行態様と異なるものとすることにより、例えば、乗員により設定された目的地とは関係なく、収集情報を取得するために行きたい場所を自由に走行することができる。
判定部151は、記憶部170を参照して、収集情報を取得する場面であるか否かを判定する。例えば、判定部151は、収集条件を満たす場合、収集情報を取得する場面であると判定する。収集条件には、例えば、以下の収集条件1〜5が含まれる。収集条件1は、自動運転車両が乗員を乗車させていない状態で走行できる状態であること。収集条件2は、時間情報が収集情報の取得環境として予め決められた環境条件を満たすこと。収集条件3は、天候情報が収集情報の取得環境として予め決められた環境条件を満たすこと。収集条件4は、収集情報を収集するために自動運転車両を利用可能な期間が、所定時間以上であること。収集条件5は、自動運転車両の位置が、収集情報を収集するエリアに含まれていること。なお、収集条件に含まれる各条件の内容や組み合わせは、取得対象である収集情報の種類、自動運転車両の走行時間帯や走行エリアなどに応じて任意に設定可能である。
収集条件は、例えば、条件情報171において設定されている。図8は、条件情報171の内容の一例を示す図である。図8に示す通り、条件情報171は、収集情報の種類に、乗員条件と、時間条件と、天候条件と、抽出条件とを対応付けた情報である。乗員条件は、収集条件1の内容や、収集条件1の適用の有無を示す情報である。時間条件は、収集条件2の内容や、収集条件2の適用の有無を示す情報である。天候条件は、収集条件3の内容や、収集条件3の適用の有無を示す情報である。乗員条件を設定することにより、乗員により設定された目的地への走行などを考慮せずに、収集情報を取得するための走行を実現することができる。時間情報や天候条件を設定することは、収集情報の取得に適した時間や天候がある場合に有効である。なお、収集条件171は、上述に限られず、収集条件4を設定するための期間条件や、収集条件5を設定するためのエリア条件などを含んでいてもよい。
抽出条件は、収集情報の抽出条件を示す情報である。抽出条件には、例えば、以下の抽出条件1,2などが含まれる。抽出条件1は、情報取得部15により取得された情報が示す地図と、比較対象として予め用意された地図との比較結果が異なるエリアを走行していること。抽出条件2は、検索対象の周辺エリアを走行していること。抽出条件1を設定することにより、既存の地図と異なるエリアの地図情報だけ、あるいは既存の地図には載っていないエリアの地図だけを、収集情報として抽出することができる。抽出条件2を設定することにより、検索対象を含む収集情報だけを、収集情報として抽出することができる。
例えば、判定部151は、車内カメラ70により撮像された画像に基づいて、収集条件1を満たすか否かを判定する。判定部151は、時計72からの出力に基づいて、収集条件2を満たすか否かを判定する。判定部151は、通信装置20を用いて、情報提供サーバ900から受信した天気情報に基づいて、収集条件3を満たすか否かを判定する。なお、判定部151は、情報管理装置500と通信することにより、事前にオーナーXにより登録されているスケジュールにおいて収集条件を満たす期間があるか否かを判定してもよい。
また、判定部151は、条件情報171を参照し、情報取得部15により取得された状況情報に基づいて、抽出条件を満たすか否かを判定する。判定部151は、判定結果を収集部153に出力する。
決定部152は、記憶部170を参照して、判定部151による判定結果に応じて、第1の走行態様を決定する。第1の走行態様は、例えば、収集情報の種類に応じて予め決められている。図9は、走行態様情報172の内容の一例を示す図である。図9に示す通り、走行態様情報172は、収集情報の種類に、第1の走行態様の組み合わせを対応付けた情報である。収集情報の種類ごとに、第1の走行態様の内容や組み合わせが決められている。例えば、収集情報の種類が「三次元地図情報」である場合、第1の走行態様には走行態様A〜Cの全てが含まれている。収集情報の種類が「工事情報」である場合、第1の走行態様には走行態様A,Cが含まれているものであってもよい。
第1の走行態様には、例えば、以下の走行態様A〜Cが含まれる。走行態様Aは、自動運転車両に搭載されている空調設備74を作動させない状態で自動運転車両を走行させることである。走行態様Bは、収集情報を取得する対象(以下、情報取得対象と記す)に応じた挙動で自動運転車両を走行させることである。走行態様Cは、自動運転車両の周辺に人物が存在しない状況になるまで待機した後、収集情報を取得するための挙動で自動運転車両を走行させることである。
情報取得対象は、例えば、収集情報の種類に応じて異なる。収集情報の種類が三次元地図情報や地図画像情報である場合、情報取得対象には、自動運転車両が走行する道路の路肩にある構造物や建造物、自動運転車両の周辺などが含まれる。収集情報の種類が工事情報である場合、情報取得対象には、工事現場に設置される看板や構造物などが含まれる。
収集情報の種類が検査情報である場合、情報取得対象には、顧客により設定されている検査対象などが含まれる。収集情報の種類がロケハン情報である場合、情報取得対象には、顧客が探している構造物や風景などが含まれる。
情報取得対象に応じた挙動には、例えば、情報取得対象に接近して走行すること、情報取得対象の付近をゆっくり走行すること、情報取得対象の付近を何度も往復すること、情報取得対象に対する自動運転車両の角度が異なるように自動運転車両の操舵を切り返すこと、情報取得対象を探しながら走行することなどが含まれる。こうすることにより、情報取得対象に応じて、収集情報を取得しやすい挙動を自動運転車両にさせることができる。
収集情報を取得するための挙動には、上述したような情報取得対象に応じた挙動に加え、情報取得対象によらない挙動も含まれる。情報取得対象によらない挙動には、例えば、自動運転車両の周辺の車両や通行人などに応じた挙動などが含まれる。
走行態様Aによると、収集情報を取得するための処理に要する電力が大きくなる場合であっても、空調設備74による消費電力を削減することができるため、自動運転車両における全体の消費電力を抑えることができる。走行態様Bによると、情報取得対象の形状に応じた走行態様や、収集情報の種類に応じた走行態様を実現することが可能となり、乗員を乗車させた状態での走行態様では取得できない情報も取得して収集情報に含めることができる。走行態様Cによると、通行人が存在しない状態において収集情報を取得することができるため、収集情報としての質を向上させることができる。
決定部152は、ナビゲーション装置50に指示して、第1の走行態様に基づいて目的地までの経路を決定させる。これにより、MPU60が第1の走行態様に従って推奨車線を決定したり、イベント決定部142が第1の走行態様に従ってイベントを決定したり、目標軌道生成部144が第1の走行態様に従って目標軌道を生成したりする。このような処理により第1制御部120から出力される情報に基づいて第2制御部160が各装置を制御することにより、自動運転車両は、第1の走行態様に基づいて走行することができる。
収集部153は、収集条件を満たす場面に関して情報取得部15により取得された状況情報を、収集情報として収集する。例えば、収集部153は、判定部151により収集条件を満たす場面であると判定された期間と同じ期間において情報取得部15により取得された状況情報を、収集情報として取得する。また、収集部153は、判定部151により収集条件を満たす場面であると判定された期間と同じ期間において情報取得部15により取得された状況情報の中から、抽出条件を満たす状況情報を、収集情報として抽出してもよい。
提供部154は、通信装置20を用いて、収集部153により抽出された収集情報を顧客のサーバ装置に送信する。
第2制御部160は、行動計画生成部140によって生成された目標軌道を、予定の時刻通りに自動運転車両が通過するように、走行駆動力出力装置200、ブレーキ装置210、およびステアリング装置220を制御する。
図7に戻り、第2制御部160は、例えば、取得部162と、速度制御部164と、操舵制御部166とを備える。取得部162は、行動計画生成部140により生成された目標軌道(軌道点)の情報を取得し、メモリ(不図示)に記憶させる。速度制御部164は、メモリに記憶された目標軌道に付随する速度要素に基づいて、走行駆動力出力装置200またはブレーキ装置210を制御する。操舵制御部166は、メモリに記憶された目標軌道の曲がり具合に応じて、ステアリング装置220を制御する。速度制御部164および操舵制御部166の処理は、例えば、フィードフォワード制御とフィードバック制御との組み合わせにより実現される。一例として、操舵制御部166は、自動運転車両の前方の道路の曲率に応じたフィードフォワード制御と、目標軌道からの乖離に基づくフィードバック制御とを組み合わせて実行する。
走行駆動力出力装置200は、車両が走行するための走行駆動力(トルク)を駆動輪に出力する。走行駆動力出力装置200は、例えば、内燃機関、電動機、および変速機などの組み合わせと、これらを制御するECUとを備える。ECUは、第2制御部160から入力される情報、或いは運転操作子80から入力される情報に従って、上記の構成を制御する。
ブレーキ装置210は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、ブレーキECUとを備える。ブレーキECUは、第2制御部160から入力される情報、或いは運転操作子80から入力される情報に従って電動モータを制御し、制動操作に応じたブレーキトルクが各車輪に出力されるようにする。ブレーキ装置210は、運転操作子80に含まれるブレーキペダルの操作によって発生させた油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置210は、上記説明した構成に限らず、第2制御部160から入力される情報に従ってアクチュエータを制御して、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。
ステアリング装置220は、例えば、ステアリングECUと、電動モータとを備える。
電動モータは、例えば、ラックアンドピニオン機構に力を作用させて転舵輪の向きを変更する。ステアリングECUは、第2制御部160から入力される情報、或いは運転操作子80から入力される情報に従って、電動モータを駆動し、転舵輪の向きを変更させる。
[処理フロー]
以下、実施形態の車両制御装置5による各処理の流れを、フローチャートを用いて説明する。図10は、車両制御装置5による処理の流れの一例を示すフローチャートである。
本フローチャートの処理は、各自動運転車両について行われる。
まず、判定部151は、収集条件を満たすか否かを判定する(ステップS101)。収集条件を満たすと判定された場合、決定部152は、収集情報の種類を決定する(ステップS103)。例えば、決定部152は、収集条件を満たす収集情報の種類が一つである場合、その収集情報の種類に決定する。収集条件を満たす収集情報の種類が二以上である場合、この収集情報のうち、例えば、オーナーXにより事前に設定されている優先順に基づいて種類を決定する。決定部152は、走行態様情報172を参照し、決定された収集情報の種類に応じた第1の走行態様を決定し、決定した第1の走行態様に従って自動運転車両を走行させる(ステップS105)。
次いで、収集部153は、第1の走行態様で走行している期間と同じ期間において情報取得部15により取得された情報を、収集情報として取得する(ステップS107)。ステップS107において、収集部153は、抽出条件が設定されている場合、取得した収集情報の中から、抽出条件に合致する情報を抽出し、収集情報としてもよい。なお、収集部153は、自動運転車両が第1の走行態様で走行している期間と並行して、収集情報を抽出してもよく、第1の走行態様での走行を終了した後であって、自動運転車両が停車あるいは駐車している状態において収集情報を抽出してもよい。前者の方法を採用することにより、リアルタイムに近い収集情報を、顧客に提供することができる。後者の方法を採用することにより、自動運転車両における負荷を分散することができる。そして、提供部154は、収集部153により取得された収集情報を、顧客管理サーバ700に送信する(ステップS109)。そして、情報管理部150は、第1の走行態様で走行する期間が終了するまで、ステップS105に戻って処理を繰り返す(ステップS111)。
以上説明した第1実施形態によれば、自動運転車両の周辺の状況を示す状況情報を取得する情報取得部(15)と、前記情報取得部により取得された状況情報の中から、自動運転車両が乗員を乗車させていない状態で走行していることを含む所定条件を満たす場面に関して前記情報取得部により取得された第1状況情報を、収集する収集部(153,526)と、前記第1状況情報を取得するために予め決められた第1の走行態様で前記自動運転車両を走行させる制御部(120、160)と、を備えることにより、自動運転車両に搭載された情報取得部15を活用して、収集情報を取得することができる。よって、取得した収集情報を顧客に売ることにより、オーナーXは利益を得ることができる。こうすることにより、自動運転車両の利用範囲を広げることができる。
<第2実施形態>
次に、第2実施形態に係る車両制御システムについて説明する。以下、第1実施形態に係る車両制御システム1と異なる点について説明し、同様の機能や構成についての説明は省略する。
[情報管理装置500A]
図11は、情報管理装置500Aの構成図である。情報管理装置500Aは、通信部510と、情報管理部520Aと、記憶部530Aとを備える。記憶部530Aには、例えば、スケジュール情報531、収集情報532、顧客情報533に加え、位置情報534、条件情報535、走行態様情報536などの情報が格納される。条件情報535、走行態様情報536は、それぞれ、上述した条件情報171、走行態様情報172と同様の情報である。
位置情報534は、自動運転車両の位置を示す情報である。図12は、位置情報534の内容の一例を示す図である。図12に示す通り、位置情報534は、日時に、車両位置情報を対応付けた情報である。車両位置情報は、ナビゲーション装置50により取得された自動運転車両の位置を示す情報である。
情報管理部520Aは、スケジュール管理部521、加工処理部523、提供部527に加え、車両位置管理部522、判定部524、決定部525、および収集部526を備える。判定部524、決定部525、および収集部526は、上述した判定部151、決定部152、および収集部153と同様の機能を有する。車両位置管理部522は、通信部510を用いて車両制御装置5から受信した位置情報に基づいて、位置情報534を更新する。判定部524は、位置情報534を参照して、条件情報171に含まれるエリア条件を満たす自動運転車両を抽出し、抽出結果を決定部525に出力してもよい。こうすることにより、エリア条件に規定されているエリアを走行している自動運転車両に対して収集情報の収集を依頼することができる。
[処理フロー]
以下、実施形態の車両制御装置5および情報管理装置500による各処理の流れを、フローチャートを用いて説明する。図13は、車両制御装置5および情報管理装置500による処理の流れの一例を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、各自動運転車両について行われる。
まず、判定部524は、収集条件を満たすか否かを判定する(ステップS201)。収集条件を満たすと判定された場合、決定部525は、収集情報の種類を決定する(ステップS203)。決定部525は、走行態様情報536を参照し、決定された収集情報の種類に応じた第1の走行態様を決定し、決定した第1の走行態様を示す情報を車両制御装置5に送信する(ステップS205)。
車両制御装置5は、受信した情報に基づいて、第1の走行態様に従って自動運転車両を走行させる(ステップS207)。第1の走行態様で走行している期間において、情報取得部15は、状況情報を取得する(ステップS209)。提供部527は、情報取得部15により取得された状況情報を情報管理装置500に送信する(ステップS211)。
情報管理装置500は、車両制御装置5から受信した状況情報を記憶部530Aに格納する(ステップS213)。収集部526は、記憶部530Aに格納されている状況情報の中から収集情報を取得する(ステップS215)。ここで、収集部526は、車両制御装置5から受信した状況情報の全てまたは一部を収集情報として取得してもよい。次いで、加工処理部523は、収集部526により抽出された収集情報に対して加工処理を施すか否かを判定する(ステップS217)。加工処理をすることが顧客により希望されている場合、加工処理部523は、収集情報に対して加工処理を施す(ステップS219)。
そして、提供部527は、収集情報を、顧客管理サーバ700に送信する(ステップS221)。そして、情報管理部520Aは、第1の走行態様で走行する期間が終了するまで、ステップS205に戻って処理を繰り返す(ステップS223)。
以上説明した第2実施形態によれば、第1実施形態に係る車両制御システム1と同様の効果を奏することができる。
[ハードウェア構成]
図14は、実施形態の自動運転制御装置100のハードウェア構成の一例を示す図である。図示するように、自動運転制御装置100は、通信コントローラ100−1、CPU100−2、ワーキングメモリとして使用されるRAM100−3、ブートプログラムなどを格納するROM100−4、フラッシュメモリやHDDなどの記憶装置100−5、ドライブ装置100−6などが、内部バスあるいは専用通信線によって相互に接続された構成となっている。通信コントローラ100−1は、自動運転制御装置100以外の構成要素との通信を行う。記憶装置100−5には、CPU100−2が実行するプログラム100−5aが格納されている。このプログラムは、DMA(Direct Memory Access)コントローラ(不図示)などによってRAM100−3に展開されて、CPU100−2によって実行される。これによって、第1制御部120および第2制御部160のうち一部または全部が実現される。
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
例えば、決定部152,525は、オーナーXの設定に基づいて、収集情報の種類を決定してもよい。例えば、一つの収集情報の種類しかオーナーXにより設定されていない場合、決定部152,525は、設定されている収集情報の種類に決定する。複数の収集情報の種類がオーナーXにより設定されている場合、決定部152,525は、収集情報を取得する際の環境条件に基づいて最適な収集情報の種類を決定してもよい。例えば、決定部152,525は、収集情報を収集するための時間帯やその長さ等に応じて最適な収集情報の種類を決定する。
車両制御装置5は、例えば、情報管理装置500から、移動リソースとしての依頼を受け付けてもよい。例えば、判定部151,524は、情報管理装置500から、移動リソースとしての依頼を受け付けた場合(例えば、事後発生に関する情報を受信した場合)に収集条件を満たすと判定する。決定部152,525は、受信した情報に基づいて、収集情報の種類や、第1の走行態様を決定する。
車両制御装置5は、例えば、情報管理装置500を介さずに、客の端末装置300から直接、移動リソースとしての依頼を受け付けてもよい。例えば、判定部151,524は、オーナーXからの依頼を端末装置300から受信した場合に収集条件を満たすと判定する。決定部152,525は、端末装置300から受信したオーナーXからの依頼に基づいて、収集情報の種類や、第1の走行態様を決定する。
また、上述の情報管理部150と各種情報は、アプリケーションプログラムの実行により実現されてもよい。車両制御装置5は、このアプリケーションプログラムを、例えば、情報管理装置500からダウンロードする。
また、加工処理部523は、複数の車両制御装置5から受信した収集情報に基づいて、より精度の高い収集情報を作成してもよい。例えば、加工処理部523は、複数の車両制御装置5から収集した工事情報に基づいて、より精度の高い工事情報を作成しもよい。また、加工処理部523は、複数の車両制御装置5から収集した収集情報に基づいて、正規分布を作成したり、最大値や最小値を導出する等して、より精度の高い収集情報を作成してもよい。
また「情報取得部」は、情報取得部15である例について説明したが、情報管理装置500に設けられる構成であってもよく、双方を含むものであってもよい。この場合、情報管理装置500に設けられる情報取得部は、車両制御装置5に搭載される情報取得部15から状況情報を取得する。
1…車両制御システム、5…車両制御装置、300…端末装置、500…情報管理装置、700…顧客管理サーバ、900…情報提供サーバ、10…カメラ、12…レーダ装置、14…ファインダ、16…物体認識装置、20…通信装置、30…HMI、40…車両センサ、50…ナビゲーション装置、60…MPU、70…車内カメラ、72…時計、74…空調設備、80…運転操作子、100…自動運転制御装置、120…第1制御部、130…認識部、140…行動計画生成部、142…イベント決定部、144…目標軌道生成部、150…情報管理部、151…判定部、152…決定部、153…収集部、154…提供部、160…第2制御部、162…取得部、164…速度制御部、166…操舵制御部、200…走行駆動力出力装置、210…ブレーキ装置、220…ステアリング装置

Claims (11)

  1. 自動運転車両の周辺の状況を示す状況情報を取得する情報取得部と、
    前記情報取得部により取得された状況情報の中から、第1状況情報を収集する収集部と、
    前記第1状況情報を取得するために予め決められた第1の走行態様で前記自動運転車両を走行させる制御部と、
    を備え、
    前記第1状況情報は、前記自動運転車両が乗員を乗車させていない状態で走行していることを含む所定条件を満たす場面に関して前記情報取得部により取得された情報である車両制御システム。
  2. 前記第1の走行態様は、前記自動運転車両が乗員を乗車させている状態での第2の走行態様と異なる、
    請求項1に記載の車両制御システム。
  3. 前記第1の走行態様は、前記自動運転車両に搭載されている空調設備を作動させない状態で前記自動運転車両を走行させることを含む、
    請求項1に記載の車両制御システム。
  4. 前記第1の走行態様は、前記状況情報を取得する対象に応じた挙動で前記自動運転車両を走行させることを含む、
    請求項1に記載の車両制御システム。
  5. 前記第1の走行態様は、前記自動運転車両の周辺に人物が存在しない状況になるまで待機した後、前記第1状況情報を取得するための挙動で前記自動運転車両を走行させることを含む、
    請求項1に記載の車両制御システム。
  6. 前記所定条件は、時間情報または天候情報の少なくとも一方が前記第1状況情報の取得環境として予め決められた環境条件を満たすことを含む、
    請求項1に記載の車両制御システム。
  7. 前記制御部は、通信部を用いて外部装置から受信した情報に基づいて、前記第1の走行態様を決定する、
    請求項1に記載の車両制御システム。
  8. 前記情報取得部による取得された前記状況情報に基づいて前記第1状況情報の収集条件を満たすか否かを判定する判定部をさらに備え、
    前記収集部は、前記判定部による判定結果に基づいて前記第1状況情報を収集する、
    請求項1に記載の車両制御システム。
  9. 前記判定部は、前記情報取得部により取得された状況情報が示す地図と、比較対象として予め用意された地図とが異なる場所を走行する場合、前記第1状況情報の収集条件を満たすと判定する、
    請求項8に記載の車両制御システム。
  10. 一以上のコンピュータが、
    自動運転車両の周辺の状況を示す状況情報を取得する情報取得部により取得された状況情報の中から、前記自動運転車両が乗員を乗車させていない状態で走行していることを含む所定条件を満たす場面に関して前記情報取得部により取得された第1状況情報を、収集し、
    前記第1状況情報を取得するために予め決められた第1の走行態様で前記自動運転車両を走行させる、
    車両制御方法。
  11. 一以上のコンピュータに、
    自動運転車両の周辺の状況を示す状況情報を取得する情報取得部により取得された状況情報の中から、前記自動運転車両が乗員を乗車させていない状態で走行していることを含む所定条件を満たす場面に関して前記情報取得部により取得された第1状況情報を、収集させ、
    前記第1状況情報を取得するために予め決められた第1の走行態様で前記自動運転車両を走行させる、
    プログラム。
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