JPWO2019234915A1 - 走行計画情報配信システム - Google Patents
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Abstract
自車両の走行計画を周囲の車両または人に対して、適切なタイミングで通知し、安全な自動運転システムを提供することを目的として、位置情報・前方道路形状情報取得部（１１）およびセンサ情報取得部（１２）の出力情報に基づいて走行計画種別と走行を開始する時刻または走行計画を開始する位置を含む走行計画情報を作成する走行計画情報作成部（１４）と、周辺車両に対して走行計画情報を送信する無線通信装置（１８）と、走行計画情報を安全かつ必要なタイミングで必要な内容を選択して出力する走行計画情報配信制御部（１５）とを備えたことを特徴としている。
Description
本願は、車両における走行計画情報配信システムに関するものである。
近年、自動運転車両と人が運転する非自動運転車両とが混在して道路上を走行するケースが多くなっている。
このような場合、自動運転車両と非自動運転車両が互いの走行に如何に干渉せず、安全かつ円滑に運転できるかが課題となる。
このため、路上に設置した道路通信インフラまたは車車間通信を用いて自動運転車両または非自動運転車両の速度および位置を取得し、それぞれの車両に対して合流区間で車間距離が基準車間距離になるような走行速度情報を配信する技術がある。（特許文献１）
このような場合、自動運転車両と非自動運転車両が互いの走行に如何に干渉せず、安全かつ円滑に運転できるかが課題となる。
このため、路上に設置した道路通信インフラまたは車車間通信を用いて自動運転車両または非自動運転車両の速度および位置を取得し、それぞれの車両に対して合流区間で車間距離が基準車間距離になるような走行速度情報を配信する技術がある。（特許文献１）
しかしながら、自動運転車両は、周囲の状況に応じて車線変更、加速、減速などの挙動を変えるが、その挙動変更に対して周囲の非自動運転車両または自動運転車両が対応した動作を採ることはできない。
例えば、自動運転車両が車車間通信を用いて、予め周囲の自動運転車両に対して３秒後に車線変更することを通知し、周囲の自動運転車両の許可を得て車線変更を開始したとしても、その周囲にいる非自動運転車両は、その一連の手続きを知ることができない。また、非自動運転車両の運転者の認知・判断に要する時間を考慮すると、３秒という時間は短いため、たとえ自動運転車両が予め車線変更をすることを周囲に通知していたとしても、非自動運転車両は対応することが難しいものであった。
本願は、上記のような問題を解決するための技術を開示するものであり、自車両の走行計画を周囲の車両に対して、安全かつ円滑な道路交通が可能なタイミングで提供することを目的としている。
例えば、自動運転車両が車車間通信を用いて、予め周囲の自動運転車両に対して３秒後に車線変更することを通知し、周囲の自動運転車両の許可を得て車線変更を開始したとしても、その周囲にいる非自動運転車両は、その一連の手続きを知ることができない。また、非自動運転車両の運転者の認知・判断に要する時間を考慮すると、３秒という時間は短いため、たとえ自動運転車両が予め車線変更をすることを周囲に通知していたとしても、非自動運転車両は対応することが難しいものであった。
本願は、上記のような問題を解決するための技術を開示するものであり、自車両の走行計画を周囲の車両に対して、安全かつ円滑な道路交通が可能なタイミングで提供することを目的としている。
本願に開示される走行計画情報配信システムは、車両の位置情報・前方道路形状情報を取得する位置情報・前方道路形状情報取得部と、車載センサ群からの出力情報を取得するセンサ情報取得部と、前記位置情報・前方道路形状情報取得部および前記センサ情報取得部の出力情報に基づいて走行計画情報を作成する走行計画情報作成部と、前記走行計画情報作成部の出力情報を走行計画情報表示部に供給して表示する走行計画情報通知部と、周辺の車両に対し、車車間通信を行う無線通信装置と、これら各部の動作を所定のタイミングで制御する走行計画情報配信制御部とを有する走行計画情報配信装置を備えてなる走行計画情報配信システムであって、前記走行計画情報配信制御部は、前記走行計画情報作成部が作成した現在時刻から一定時間先までの時間の走行計画情報に変更がある場合に、変更後の走行計画情報を、走行計画の開始時刻から周囲の車両または運転者に対して対応可能な時間前に、前記無線通信装置に出力し、周囲の車両に通知することを特徴としている。
本願に開示される走行計画情報配信システムにより、自車両の走行計画の内容に応じて、走行計画情報の配信タイミングと配信周期の点灯タイミングを周囲の車両が自車両の走行計画を認知し対応可能なタイミングおよび周期とすることができ、車両の運転をより安全に行なわせることができる。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る走行計画情報配信システムの全体構成を示すブロック図である。
図１は、実施の形態１に係る走行計画情報配信システムの全体構成を示すブロック図である。
図１において、走行計画情報配信システム１００は、自車両の走行計画情報を作成して配信する走行計画情報配信装置１０と、走行計画情報配信装置１０の出力である走行計画情報を受信する周辺車両５０の情報受信装置５１とから構成されている。
ここで、走行計画情報配信装置１０は、先進運転支援システム（ＡＤＡＳＩＳ：Advanced Driver Assistance Systems Interface）のように、前方道路地図情報（道路形状と規制速度および進行許可方向を示す道路ネットワーク情報）と道路地図上の自車位置情報とを合わせて出力する位置情報・前方道路形状情報出力装置２１からの情報を取得する位置情報・前方道路形状情報取得部１１と、自車両の走行速度、ヨーレート、自車両の周囲３０〜１００ｍ以内の周辺車両、人および道路形状（区画線、道路面）、道路標識、交通信号機、路肩縁などの道路形状および地物を検出する車載センサ群２２からの出力情報を取得するセンサ情報取得部１２と、現在の時刻情報を出力し、動作の基準タイミングを決定するタイマ１３と、位置情報・前方道路形状情報取得部１１およびセンサ情報取得部１２の出力情報に基づいて走行計画情報を作成する走行計画情報作成部１４と、この走行計画情報作成部１４など走行計画情報配信装置１０の動作を制御する走行計画情報配信制御部１５とを備えている。
さらに、走行計画情報配信装置１０は、走行計画情報作成部１４の出力情報を自車の走行計画情報表示部２３に供給して表示する走行計画情報通知部１６と、走行計画情報作成部１４の出力情報に基づき、自車両の灯器２４を駆動させる灯器制御出力部１７と、路車間または車車間通信を行う無線通信装置１８とを備えている。
このような走行計画情報配信装置１０は、ハードウエア構成の一例を図２に示すように、各種情報を入力する入力回路１０ａと、制御プログラムが格納された記憶装置（ＲＯＭ）１０ｂと、データを一時的に保存する揮発性記憶装置（ＲＡＭ）１０ｃと、各種データに基づき演算処理を実行する中央処理装置（ＣＰＵ）１０ｄと、演算処理結果を出力する出力回路１０ｅとを備えて構成されており、中央処理装置（ＣＰＵ）１０ｄは、記憶装置（ＲＯＭ）１０ｂから入力されたプログラムに基づいて処理を実行する。
次に、各部の具体的な構成について説明する。
上述の位置情報・前方道路形状情報出力装置２１は、先進運転支援システム（ＡＤＡＳＩＳ）で構成するとしたが、ＧＰＳ（Global Positioning System）によって構成してもよい。
また、車載センサ群２２としては、車速センサ、ジャイロセンサ、カメラセンサ、ミリ波センサ、超音波センサ、ライダセンサ（LiDAR）などを含んで構成されるが、必ずしも全てのセンサを必要としない。さらに、無線通信装置１８は、７００〜７６０ＭＨｚの帯域を用いた無線通信、近赤外線通信、ＩＥＥＥ８０２．１１ｐ（無線LAN規格）、Ｗｉ−Ｆｉ（無線LAN規格）、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、あるいはＬＴＥ−Ｖ２Ｘを利用して構成される。
また、走行計画情報表示部２３は、自車両の運転者または搭乗者に走行計画情報を画像または音声を用いて表示するものであり、表示器またはスピーカで実現される。
上述の位置情報・前方道路形状情報出力装置２１は、先進運転支援システム（ＡＤＡＳＩＳ）で構成するとしたが、ＧＰＳ（Global Positioning System）によって構成してもよい。
また、車載センサ群２２としては、車速センサ、ジャイロセンサ、カメラセンサ、ミリ波センサ、超音波センサ、ライダセンサ（LiDAR）などを含んで構成されるが、必ずしも全てのセンサを必要としない。さらに、無線通信装置１８は、７００〜７６０ＭＨｚの帯域を用いた無線通信、近赤外線通信、ＩＥＥＥ８０２．１１ｐ（無線LAN規格）、Ｗｉ−Ｆｉ（無線LAN規格）、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、あるいはＬＴＥ−Ｖ２Ｘを利用して構成される。
また、走行計画情報表示部２３は、自車両の運転者または搭乗者に走行計画情報を画像または音声を用いて表示するものであり、表示器またはスピーカで実現される。
次に、実施の形態１における動作を図３に示すフローチャートを用いて説明する。
まず、走行計画情報配信装置１０は、走行計画情報配信制御部１５における処理プログラムに基づいて動作タイミングを決定し、位置情報・前方道路形状情報出力装置２１から位置情報および前方道路形状情報を取得し(ステップＳ１)、さらに、車載センサ群２２から制御に必要な車両の運転情報を取得する(ステップＳ２)。
次に、ステップＳ３において、走行計画情報作成部１４は、取得した位置情報および前方道路形状情報と、車両の運転情報とに基づいて数秒から十数秒先までの自車の走行計画情報を作成する。
ここで、走行計画情報には、走行を開始する時刻（計画開始予定時刻）と、走行計画を開始する位置（計画開始予定位置）と、走行計画種別（等速直進、加速、減速、右車線変更、左車線変更、右折、左折、停止、Ｕターン、急停車、左路肩退避、右路肩退避）とが含まれる。
まず、走行計画情報配信装置１０は、走行計画情報配信制御部１５における処理プログラムに基づいて動作タイミングを決定し、位置情報・前方道路形状情報出力装置２１から位置情報および前方道路形状情報を取得し(ステップＳ１)、さらに、車載センサ群２２から制御に必要な車両の運転情報を取得する(ステップＳ２)。
次に、ステップＳ３において、走行計画情報作成部１４は、取得した位置情報および前方道路形状情報と、車両の運転情報とに基づいて数秒から十数秒先までの自車の走行計画情報を作成する。
ここで、走行計画情報には、走行を開始する時刻（計画開始予定時刻）と、走行計画を開始する位置（計画開始予定位置）と、走行計画種別（等速直進、加速、減速、右車線変更、左車線変更、右折、左折、停止、Ｕターン、急停車、左路肩退避、右路肩退避）とが含まれる。
図４は、このような走行計画情報の一例を示す図である。
図において、計画開始予定時刻として「１０：００：００」などＧＰＳまたはタイマにより得られるローカルな時刻の形式とし表現しているが、走行計画情報配信時から５００ミリ秒後などの相対時刻で表現してもよい。また、計画開始予定位置は、ＧＰＳの緯度・経度で表しても良く、地図上の相対位置（たとえば車線リンク上の位置）で表しても良い。
すなわち、走行計画情報は、次の（情報１）から（情報４）で構成される。ただし、本実施の形態では、走行計画の開始位置と走行計画種別を示す情報があれば良いため、少なくとも（情報１）と（情報３）または（情報２）と（情報３）または（情報３）と（情報４）から構成してもよい。
・情報１：走行計画種別で表される走行を開始する時刻（計画開始予定時刻）
・情報２：走行計画を開始する位置（計画開始予定位置）
・情報３：走行計画種別（等速直進、加速、減速、右車線変更、左車線変更、右折、左折、停止、Ｕターン、急停車、左路肩退避、右路肩退避）
・情報４：走行予定軌跡情報（自動運転車の将来の時刻と位置の軌跡をあらわす情報）
図において、計画開始予定時刻として「１０：００：００」などＧＰＳまたはタイマにより得られるローカルな時刻の形式とし表現しているが、走行計画情報配信時から５００ミリ秒後などの相対時刻で表現してもよい。また、計画開始予定位置は、ＧＰＳの緯度・経度で表しても良く、地図上の相対位置（たとえば車線リンク上の位置）で表しても良い。
すなわち、走行計画情報は、次の（情報１）から（情報４）で構成される。ただし、本実施の形態では、走行計画の開始位置と走行計画種別を示す情報があれば良いため、少なくとも（情報１）と（情報３）または（情報２）と（情報３）または（情報３）と（情報４）から構成してもよい。
・情報１：走行計画種別で表される走行を開始する時刻（計画開始予定時刻）
・情報２：走行計画を開始する位置（計画開始予定位置）
・情報３：走行計画種別（等速直進、加速、減速、右車線変更、左車線変更、右折、左折、停止、Ｕターン、急停車、左路肩退避、右路肩退避）
・情報４：走行予定軌跡情報（自動運転車の将来の時刻と位置の軌跡をあらわす情報）
次に、ステップＳ４において、走行計画情報配信制御部１５は、走行計画情報作成部１４で作成された走行計画情報について、現在時刻から所定時間以内の走行計画に変化があるか否かを確認する。ここで、“所定時間以内”とは、自車両または周囲の車両に対して自車両の走行計画情報に対応することが可能な時間Ｔｉ以内を意味し、例えば、周辺車両通知所要時間をＴａ、周辺車両行動余裕時間をＴｂ、自車両通知所要時間をＴｃ、自車両走行計画中断余裕時間をＴｄとすると、Ｔｉ＝Ｔａ＋Ｔｂ＋Ｔｃ＋Ｔｄにより決定される時間とする。
このステップＳ４において、所定時間以内に走行計画に変化がある場合（例えば図４に示すように現在の走行計画が巡航、新たな走行計画が左車線への車線変更である場合）、ステップＳ５に移行し、新たな走行計画が周辺車両へ灯器点灯の情報提供を必要とするか判定する。このステップＳ５で情報提供が必要と判定された場合（Ｙ）、ステップＳ６に移行し、新たな走行計画の開始予定時刻からＴｉ（＝Ｔａ＋Ｔｂ＋Ｔｃ＋Ｔｄ）の時間前の時点に、走行計画情報配信制御部１５は、灯器制御出力部１７に灯器制御情報（左ウインカー点灯開始）を出力し、灯器２４の左ウインカーを点灯させる。その後、ステップＳ７において、走行計画情報配信制御部１５は、無線通信装置１８を介して周辺車両５０の情報受信装置５１に走行計画情報を配信し、周辺車両５０における運転操作に対応させることになる。
また、ステップＳ４において走行計画に変化がない場合（Ｎ）、さらに、ステップＳ４において走行計画に変化があっても、続くステップＳ５において周辺車両へ灯器点灯の情報提供を必要としない場合（Ｎ）、ステップＳ８へ移行し、走行計画情報配信制御部１５は、ステップＳ３で作成した走行計画情報を通常時の送信周期（例えば１００ミリ秒周期）で車載無線通信装置１８に出力して送信を継続させ、その後、一連の処理を終了する。
なお、ステップＳ５における灯器の点灯にする情報提供を必要とするか否かの判定は、走行計画情報の走行計画種別（等速、加速、減速、右車線変更、左車線変更、右折、左折、停止、Ｕターン、急停車、左路肩退避、右路肩退避）に対して、走行計画情報配信制御部にあらかじめ対応する灯器の点灯パターンを示す灯器の点灯パターン情報を（左灯器点灯、右灯器点灯、制動ランプ点灯など）を設定して置くことによって行わせることができる。
なお、ステップＳ５における灯器の点灯にする情報提供を必要とするか否かの判定は、走行計画情報の走行計画種別（等速、加速、減速、右車線変更、左車線変更、右折、左折、停止、Ｕターン、急停車、左路肩退避、右路肩退避）に対して、走行計画情報配信制御部にあらかじめ対応する灯器の点灯パターンを示す灯器の点灯パターン情報を（左灯器点灯、右灯器点灯、制動ランプ点灯など）を設定して置くことによって行わせることができる。
以上のように、走行計画が変化する場合において、予め新しい走行計画（左車線への車線変更）が開始される時刻から新たな走行計画情報を周辺の車両または運転者に通知するために必要な時間（Ｔａ）と、新たな走行計画に対して周辺の車両が対応するために必要な時間（Ｔｂ）と、新たな走行計画について自車両の運転者または搭乗者に対して通知するために必要な時間（Ｔｃ）と、新たな走行計画を運転者が中断する操作をするために必要な時間（Ｔｄ）との総時間より算出される時間の前に、新たな走行計画を自車両または周囲の車両、自車両の運転者または搭乗者に対して走行計画情報を通知することができるため、新たな走行計画を安全なタイミングで事前に通知することでき、より安全に車両の自動運転を実現することができる。
なお、上述の実施の形態においては、走行計画情報に変化があった場合、灯器２４を点灯させる制御を行うように構成したが、灯器制御情報として、左折開始位置までの距離または現在時刻からの時間のいずれかを示す情報（走行計画実行レベル情報）を含むように構成することができる。
例えば、走行計画実行レベル情報を次の３段階とした場合、
・レベル１：走行計画予定時刻から１５秒以上前
・レベル２：走行計画予定時刻から１０〜１５秒前
・レベル３：走行計画予定時刻から１０秒以内としたとき、
レベル１では１，０秒に１回、レベル２では０．７５秒に１回、レベル３では０．５秒に１回灯器２４を点灯させるように構成してもよい。
例えば、走行計画実行レベル情報を次の３段階とした場合、
・レベル１：走行計画予定時刻から１５秒以上前
・レベル２：走行計画予定時刻から１０〜１５秒前
・レベル３：走行計画予定時刻から１０秒以内としたとき、
レベル１では１，０秒に１回、レベル２では０．７５秒に１回、レベル３では０．５秒に１回灯器２４を点灯させるように構成してもよい。
このように、自車両または周囲の車両に対して、自車両が車線変更を開始するタイミングを、視覚情報（灯器２４の点灯間隔）から認識させることができるため、より安全に車両の自動運転を実現することができる。
なお、灯器２４に代えて走行計画情報表示部２３を用いてアイコン表示または音声表示を運転者または搭乗者に対して通知しても良い。
なお、灯器２４に代えて走行計画情報表示部２３を用いてアイコン表示または音声表示を運転者または搭乗者に対して通知しても良い。
実施の形態２．
実施の形態１では、走行計画情報配信装置１０が、自車両または周囲の車両に走行計画をより安全に実施できるタイミングで灯器２４の点灯を開始し、走行計画を安全に実施できるように構成したが、実施の形態２では、より安全なタイミングで走行計画情報を配信するように構成したものである。
図５は、実施の形態２に係る走行計画情報配信システムの全体構成を示すブロック図である。
実施の形態１では、走行計画情報配信装置１０が、自車両または周囲の車両に走行計画をより安全に実施できるタイミングで灯器２４の点灯を開始し、走行計画を安全に実施できるように構成したが、実施の形態２では、より安全なタイミングで走行計画情報を配信するように構成したものである。
図５は、実施の形態２に係る走行計画情報配信システムの全体構成を示すブロック図である。
図において、走行計画情報配信システム１００は、自車両の走行計画情報を作成して配信する走行計画情報配信装置１０において、無線通信装置１８が、周辺車両５０における走行計画情報配信装置５２からの走行計画情報を受信する機能を備え、この無線通信装置１８で受信した走行計画情報を走行計画情報配信制御部１５により選択して走行計画情報通知部１６に出力し、走行計画情報表示部２３に表示させるように構成している。
その他の構成は、実施の形態１と同じであるため同一符号を付して説明を省略する。
その他の構成は、実施の形態１と同じであるため同一符号を付して説明を省略する。
次に、実施の形態２に係る走行計画情報配信装置１０の処理について図６を用いて説明する。
まず、実施の形態１のステップＳ１と同様に、位置情報・前方道路形状情報出力装置２１から位置情報および前方道路形状情報を取得し(ステップＳ１１)、さらに、車載センサ群２２から制御に必要な車両の運転情報を取得する(ステップＳ１２)。
次に、ステップＳ１３において、走行計画情報作成部１４は、取得した位置情報および前方道路形状情報と、車両の運転情報とに基づいて数秒から十数秒先までの自車の走行計画情報（ｔ）を作成する。
この走行計画情報の作成は、通常時の車載無線通信装置１８の送信周期（約１００ミリ秒〜１０００ミリ秒）より短い周期（約１０〜２０ミリ秒）で実施するように走行計画情報配信制御部１５により制御されている。
まず、実施の形態１のステップＳ１と同様に、位置情報・前方道路形状情報出力装置２１から位置情報および前方道路形状情報を取得し(ステップＳ１１)、さらに、車載センサ群２２から制御に必要な車両の運転情報を取得する(ステップＳ１２)。
次に、ステップＳ１３において、走行計画情報作成部１４は、取得した位置情報および前方道路形状情報と、車両の運転情報とに基づいて数秒から十数秒先までの自車の走行計画情報（ｔ）を作成する。
この走行計画情報の作成は、通常時の車載無線通信装置１８の送信周期（約１００ミリ秒〜１０００ミリ秒）より短い周期（約１０〜２０ミリ秒）で実施するように走行計画情報配信制御部１５により制御されている。
次に、ステップＳ１４において、ステップＳ１３で作成した走行計画情報（ｔ）が前回送信した走行計画情報（ｔ−１）と現在時刻からＴｉ時間以内の内容と異なるか否かを確認する。
ここで、走行計画情報（ｔ）が前回送信した走行計画情報（ｔ−１）と異なる場合（Ｙ）、ステップＳ１５に移行し、新たな走行計画が周辺車両へ灯器点灯の情報提供を必要とするか判定する。このステップＳ１５で情報提供が必要と判定された場合（Ｙ）、ステップＳ１６に移行し、灯器２４を点灯させる。その後、ステップＳ１７において、走行計画情報配信装置１０の走行計画情報配信制御部１５により走行計画情報（ｔ）の出力を車載無線通信装置１８に通常時の送信周期より短い周期（２０ミリ秒）で一定時間継続（たとえば、２００ミリ秒間継続して１０回送信）して送信させる。
すなわち、計画変更時の送信周期にて一定時間送信処理を継続することになる。
また、車載無線通信装置１８は、走行計画情報配信装置１０から入力される走行計画情報をその都度、無線通信で出力するものとする。
すなわち、ここでは車載無線通信装置１８から走行計画情報を出力する周期を、走行計画情報配信装置１０から車載無線通信装置１８に対して走行計画情報を入力する周期と同じ値とする。
ここで、走行計画情報（ｔ）が前回送信した走行計画情報（ｔ−１）と異なる場合（Ｙ）、ステップＳ１５に移行し、新たな走行計画が周辺車両へ灯器点灯の情報提供を必要とするか判定する。このステップＳ１５で情報提供が必要と判定された場合（Ｙ）、ステップＳ１６に移行し、灯器２４を点灯させる。その後、ステップＳ１７において、走行計画情報配信装置１０の走行計画情報配信制御部１５により走行計画情報（ｔ）の出力を車載無線通信装置１８に通常時の送信周期より短い周期（２０ミリ秒）で一定時間継続（たとえば、２００ミリ秒間継続して１０回送信）して送信させる。
すなわち、計画変更時の送信周期にて一定時間送信処理を継続することになる。
また、車載無線通信装置１８は、走行計画情報配信装置１０から入力される走行計画情報をその都度、無線通信で出力するものとする。
すなわち、ここでは車載無線通信装置１８から走行計画情報を出力する周期を、走行計画情報配信装置１０から車載無線通信装置１８に対して走行計画情報を入力する周期と同じ値とする。
なお、ステップＳ１４において、走行計画情報（ｔ）が前回送信した走行計画情報（ｔ−１）と同じ場合（Ｎ）、さらに、ステップＳ１４において走行計画に変化があっても、続くステップＳ１５において新たな走行計画が周辺車両へ灯器点灯の情報提供を必要としない場合（Ｎ）、ステップＳ１８へ移行し、走行計画情報配信装置１０の走行計画情報配信制御部１５により走行計画情報（ｔ）の出力を車載無線通信装置１８に通常時の送信周期より短い周期（１００ミリ秒）で一定時間継続して送信させ、その後、一連の処理を終了する。
このように、自車両の走行計画情報において、近い将来の有効な走行計画情報に変化があった場合に、通常時の通信周期より短い周期で新たな走行計画情報を一定時間配信し続けることによって、たとえば、自車両が緊急停車しようとした場合など、周囲の車両に対して、通常時より短い時間でその内容を通知することができ、安全な自動運転を実現することができる。
また、自車両の走行計画が変更された時点から所定時間の必要なタイミングでのみ通信頻度を高くすることで、車車間通信など複数の車両が近い位置に存在していたとしても、１台の車両が通信帯域の無駄に占有することを回避できるため、通信の輻輳を低減し、通信の品質および安定性を向上させることができる。
すなわち、車両間の通信の安定性が向上し、安全な自動運転を実現することができる。
すなわち、車両間の通信の安定性が向上し、安全な自動運転を実現することができる。
なお、上述のフローチャートには記載していないが、走行計画情報配信制御部１５は、車載無線通信装置１８において受信した周辺車両５０から自車両に有効な走行計画情報を選択し、走行計画情報通知部１６および灯器制御出力部１７を介して走行計画情報表示部２３および灯器２４に周辺車両の走行計画情報を表示させる。
ここで、運転者に対して通知する走行計画情報は、現在時刻から運転者に有効情報提供時間Ｔ＿Available内の走行計画情報とする。この有効情報提供時間Ｔ＿Availableは、
・走行計画情報を通知する時間Ｔ１と、
・通知後に運転者が走行計画情報を認知する時間Ｔ２と、
・運転者が走行計画に対処する時間Ｔ３とした場合、
Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３時間以上の値の時間とする。
ここで、運転者に対して通知する走行計画情報は、現在時刻から運転者に有効情報提供時間Ｔ＿Available内の走行計画情報とする。この有効情報提供時間Ｔ＿Availableは、
・走行計画情報を通知する時間Ｔ１と、
・通知後に運転者が走行計画情報を認知する時間Ｔ２と、
・運転者が走行計画に対処する時間Ｔ３とした場合、
Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３時間以上の値の時間とする。
なお、この時、運転者が走行計画情報を聞き漏らす可能性があるため、
Ｔ１＋Ｔ２×Ｎ＋Ｔ３としても良い。（ただし、Ｎは運転者が走行計画情報を聞き漏らす回数。）
また、走行計画情報は、開始時刻を１０分後とした場合、運転者も注意を払うことができないので、３分前など実験等で求めた値をＴ＿Availableとしてもよい。
さらに、運転者に対して通知する走行計画情報は、現在時刻から運転者に有効情報提供時間Ｔ＿Available内にある走行計画情報で、運転者の運転する車両が走行する前方車線に対して走行計画情報が有効な場合（たとえば、前方車線に自動運転車両が車線変更する場合、もしくは前方車線上の自動運転車両が減速する）のみとしても良い。
この時、位置情報・前方道路形状情報出力装置２１のおける前方道路地図情報と位置情報とから例えば、同一車線リンクＩＤ上で自車位置の前方３００ｍ以内の車線に対して車線変更する走行計画情報がある場合に、運転者に走行計画情報を通知する。
Ｔ１＋Ｔ２×Ｎ＋Ｔ３としても良い。（ただし、Ｎは運転者が走行計画情報を聞き漏らす回数。）
また、走行計画情報は、開始時刻を１０分後とした場合、運転者も注意を払うことができないので、３分前など実験等で求めた値をＴ＿Availableとしてもよい。
さらに、運転者に対して通知する走行計画情報は、現在時刻から運転者に有効情報提供時間Ｔ＿Available内にある走行計画情報で、運転者の運転する車両が走行する前方車線に対して走行計画情報が有効な場合（たとえば、前方車線に自動運転車両が車線変更する場合、もしくは前方車線上の自動運転車両が減速する）のみとしても良い。
この時、位置情報・前方道路形状情報出力装置２１のおける前方道路地図情報と位置情報とから例えば、同一車線リンクＩＤ上で自車位置の前方３００ｍ以内の車線に対して車線変更する走行計画情報がある場合に、運転者に走行計画情報を通知する。
このように構成することによって、運転者は、自車両に対して必要以上の注意を払うことがなくなるため、自動運転車両と非自動運転車両が混在していても安全に運転をすることができる。
実施の形態３．
図７は、実施の形態３に係る走行計画情報配信システムの全体構成を示すブロック図である。
この実施の形態３は、走行計画情報作成部１４が上記情報４の走行予定軌跡情報のみを出力する場合の実施の形態を示すものである。
図において、走行計画情報配信制御部１５には、位置情報・前方道路形状情報取得部１１の出力が供給されており、その他の構成は実施の形態１と実質的に同じであるため、同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
このような構成のもとで、走行計画情報配信制御部１５は、位置情報・前方道路形状情報取得部１１から取得した自車周辺の道路地図情報と走行計画情報作成部１４からの走行予定軌跡情報とを道路地図上に照合（マッピング）し、走行計画種別情報を生成する。
図７は、実施の形態３に係る走行計画情報配信システムの全体構成を示すブロック図である。
この実施の形態３は、走行計画情報作成部１４が上記情報４の走行予定軌跡情報のみを出力する場合の実施の形態を示すものである。
図において、走行計画情報配信制御部１５には、位置情報・前方道路形状情報取得部１１の出力が供給されており、その他の構成は実施の形態１と実質的に同じであるため、同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
このような構成のもとで、走行計画情報配信制御部１５は、位置情報・前方道路形状情報取得部１１から取得した自車周辺の道路地図情報と走行計画情報作成部１４からの走行予定軌跡情報とを道路地図上に照合（マッピング）し、走行計画種別情報を生成する。
次に、実施の形態３に係る走行計画情報配信装置１０の処理について図８を用いて説明する。
まず、実施の形態１のステップＳ１と同様に、位置情報・前方道路形状情報出力装置２１から位置情報および前方道路形状情報を取得し(ステップＳ２１)、さらに、車載センサ群２２から制御に必要な車両の運転情報を取得する(ステップＳ２２)。
次に、ステップＳ２３において、走行計画情報作成部１４は、取得した位置情報および前方道路形状情報と、車両の運転情報とに基づいて走行予定軌跡情報を作成し、走行計画情報配信制御部１５に入力する。この走行計画情報配信制御部１５には、位置情報・前方道路形状情報が一定周期（１００ミリ秒毎）に継続して入力されており、走行計画情報作成部１４からの走行予定軌跡情報を道路地図上にマッピングして両者の情報から走行計画種別情報を生成する。（ステップＳ２４）
まず、実施の形態１のステップＳ１と同様に、位置情報・前方道路形状情報出力装置２１から位置情報および前方道路形状情報を取得し(ステップＳ２１)、さらに、車載センサ群２２から制御に必要な車両の運転情報を取得する(ステップＳ２２)。
次に、ステップＳ２３において、走行計画情報作成部１４は、取得した位置情報および前方道路形状情報と、車両の運転情報とに基づいて走行予定軌跡情報を作成し、走行計画情報配信制御部１５に入力する。この走行計画情報配信制御部１５には、位置情報・前方道路形状情報が一定周期（１００ミリ秒毎）に継続して入力されており、走行計画情報作成部１４からの走行予定軌跡情報を道路地図上にマッピングして両者の情報から走行計画種別情報を生成する。（ステップＳ２４）
すなわち、マッピングした走行軌跡が右方向の車線へ移動する場合は「右車線変更」の、走行予定軌跡が左方向の車線へ移動する場合は「左車線変更」の走行計画種別情報を生成し、左右いずれの車線に移動しない場合は、走行予定軌跡から求められる走行速度を用いて、「等速」、「加速」、「減速」の走行計画種別情報を生成する。
ここで「左車線変更」、「右車線変更」における車線変更完了位置は、自動運転車両の位置（車両重心位置または中心位置）と移動先の車線の中心（車線の真ん中の位置）から所定範囲内（たとえば３０ｃｍ以内）にある場合とし、車線変更完了位置に向けて左右いずれかに対して自動運転車両の位置と走行中の車線中心位置の距離の値が増加し始めた位置を車線変更開始位置とする。
また、走行予定軌跡は、時刻とその時刻の自車の位置で表わされるため、単位時間あたりの位置の移動量から速度を算出することができる。
ここで「左車線変更」、「右車線変更」における車線変更完了位置は、自動運転車両の位置（車両重心位置または中心位置）と移動先の車線の中心（車線の真ん中の位置）から所定範囲内（たとえば３０ｃｍ以内）にある場合とし、車線変更完了位置に向けて左右いずれかに対して自動運転車両の位置と走行中の車線中心位置の距離の値が増加し始めた位置を車線変更開始位置とする。
また、走行予定軌跡は、時刻とその時刻の自車の位置で表わされるため、単位時間あたりの位置の移動量から速度を算出することができる。
例えば、走行予定軌跡情報を時刻ｔにおける自動運転車両の位置をＰ（ｔ）とし、Ｐ（ｔ）からＰ（ｔ−１）までの間の道程距離をＬ（ｔ）、Δｔ＝ｔ−（ｔ−１）とすると、時刻ｔにおける速度Ｖ（ｔ）は、Ｖ（ｔ）＝Ｌ（ｔ）÷Δ（ｔ）として算出することができる。
ここで加速判定しきい値α、減速判定しきい値βを新たに定義し、このＶ（ｔ）の時間変化ΔＶ（ｔ）＝Ｖ（ｔ）−Ｖ（ｔ−１）とし、ΔＶ（ｔ）の単位時間Ｔ（たとえば３秒）あたりの平均をｔ＝Ｔ、Ｓ（ｔ）＝ΣΔＶ（ｔ）／Ｔとすると、ｔ＝０、
走行計画情報配信制御部１５は、「加速」：Ｓ（ｔ）＞α、「等速」：α＜Ｓ（ｔ）＜β、「減速」：Ｓ（ｔ）＜βとして走行計画情報種別を判定する。
走行計画情報配信制御部１５は、「加速」：Ｓ（ｔ）＞α、「等速」：α＜Ｓ（ｔ）＜β、「減速」：Ｓ（ｔ）＜βとして走行計画情報種別を判定する。
なお、加速判定しきい値αと減速判定しきい値βは、直進する場合でも自動運転車両の速度は常に同一速度で走行し続けることはなく、僅かな加減速を短時間で伴うため、加速と減速の境界を判定するためのしきい値であり、予め実験などで求めた値を利用する。
次に、以上のようなステップＳ２４の処理に続いて実施の形態１におけるステップＳ４からステップＳ８と同様にステップＳ２５からステップＳ２９までを実行する。
以上のように、走行計画情報作成部１４が走行予定軌跡情報のみを出力する場合でも、走行計画情報配信制御部１５により走行予定軌跡情報から走行計画種別を作成し、走行計画の変更の有無を判定することができるため、走行計画情報作成部１４が走行計画種別を作成する必要がなくなる。
なお、走行計画情報作成部１４における作成する走行計画種別の作成方法および定義（本実施の形態で言い換えれば車線変更の開始位置や完了位置の定義、加速判定しきい値α、減速判定しきいβなど）が、自動運転車両の車種やメーカー毎に異なる可能性があり、例えば、前方の自動運転車両が後方の自動運転車両に対して、減速の走行計画種別を送信して、当該計画開始時刻に前方の自動運転車両１は、減速度３．０[ｍ／Ｓ２]で減速開始するが、後方の自動運転車両は減速度１．０[ｍ／Ｓ２]を想定していたため、後方の自動運転車両と前方の自動運転車両との間の車間距離が十分に確保できておらず、衝突する可能性がある。
また、前方の自動運転車両が右車線変更の走行計画種別を送信した後、実際には左車線に車線変更するような通知と動作が異なるエラーケースが起こるリスクがある。
すなわち、本実施の形態３においては、走行予定軌跡情報を受信した後方の自動運転車両が、走行予定軌跡情報の送信元となる前方の自動運転車両がこれからどう移動するかを判定する役割を担うため、上述のような課題が生じるのを抑制することができる。
すなわち、本実施の形態３においては、走行予定軌跡情報を受信した後方の自動運転車両が、走行予定軌跡情報の送信元となる前方の自動運転車両がこれからどう移動するかを判定する役割を担うため、上述のような課題が生じるのを抑制することができる。
なお、自動運転車両の走行計画を作成する走行計画情報作成部が自動運転車両外にあるサーバ装置に設けられ、ＬＴＥ（Long Term Evolution）などの広域通信を介して作成した走行計画情報を自動運転車両に通知するように構成しても良い。
この場合、上述の自車両走行計画中断余裕時間Ｔｄは、サーバ装置と自動運転車両間の通信にかかる通信所要時間Ｔｅとサーバ装置上で走行計画情報を作成するのに必要な処理時間Ｔｆの和以上の値とする。すなわち、Ｔｄ≧Ｔｅ＋Ｔｆとすることが必要である。
なお、本開示は、例示的な実施の形態が記載されているが、実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合が含まれるものとする。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合が含まれるものとする。
１００：走行計画情報配信システム、 １０：走行計画情報配信装置、
１１：位置情報・前方道路形状情報取得部、 １２：センサ情報取得部、
１３：タイマ、 １４：走行計画情報作成部、
１５：走行計画情報配信制御部、 １６：走行計画情報通知部、
１７：灯器制御出力部、 １８：車載無線通信装置、
２１：位置情報・前方道路形状情報出力装置、 ２２：車載センサ群、
２３：走行計画情報表示部、 ２４：灯器（表示部）、
５０：周辺車両、 ５１：情報受信装置、 ５２：走行計画情報配信装置
１１：位置情報・前方道路形状情報取得部、 １２：センサ情報取得部、
１３：タイマ、 １４：走行計画情報作成部、
１５：走行計画情報配信制御部、 １６：走行計画情報通知部、
１７：灯器制御出力部、 １８：車載無線通信装置、
２１：位置情報・前方道路形状情報出力装置、 ２２：車載センサ群、
２３：走行計画情報表示部、 ２４：灯器（表示部）、
５０：周辺車両、 ５１：情報受信装置、 ５２：走行計画情報配信装置
本願に開示される走行計画情報配信システムにより、自車両の走行計画の内容に応じて、走行計画情報の配信タイミングと配信周期を周囲の車両が自車両の走行計画を認知し対応可能なタイミングおよび周期とすることができ、車両の運転をより安全に行なわせることができる。
また、ステップＳ４において走行計画に変化がない場合（Ｎ）、さらに、ステップＳ４において走行計画に変化があっても、続くステップＳ５において周辺車両へ灯器点灯の情報提供を必要としない場合（Ｎ）、ステップＳ８へ移行し、走行計画情報配信制御部１５は、ステップＳ３で作成した走行計画情報を通常時の送信周期（例えば１００ミリ秒周期）で車載無線通信装置１８に出力して送信を継続させ、その後、一連の処理を終了する。
なお、ステップＳ５における灯器点灯の情報提供を必要とするか否かの判定は、走行計画情報の走行計画種別（等速、加速、減速、右車線変更、左車線変更、右折、左折、停止、Ｕターン、急停車、左路肩退避、右路肩退避）に対して、走行計画情報配信制御部１５にあらかじめ対応する灯器２４の点灯パターンを示す点灯パターン情報（左灯器点灯、右灯器点灯、制動ランプ点灯など）を設定して置くことによって行わせることができる。
なお、ステップＳ５における灯器点灯の情報提供を必要とするか否かの判定は、走行計画情報の走行計画種別（等速、加速、減速、右車線変更、左車線変更、右折、左折、停止、Ｕターン、急停車、左路肩退避、右路肩退避）に対して、走行計画情報配信制御部１５にあらかじめ対応する灯器２４の点灯パターンを示す点灯パターン情報（左灯器点灯、右灯器点灯、制動ランプ点灯など）を設定して置くことによって行わせることができる。
以上のように、走行計画情報作成部１４が走行予定軌跡情報のみを出力する場合でも、走行計画情報配信制御部１５により走行予定軌跡情報から走行計画種別情報を作成し、走行計画の変更の有無を判定することができるため、走行計画情報作成部１４が走行計画種別情報を作成する必要がなくなる。
なお、走行計画情報作成部１４における作成する走行計画種別情報の作成方法および定義（本実施の形態で言い換えれば車線変更の開始位置や完了位置の定義、加速判定しきい値α、減速判定しきいβなど）が、自動運転車両の車種やメーカー毎に異なる可能性があり、例えば、前方の自動運転車両が後方の自動運転車両に対して、減速の走行計画種別情報を送信して、当該計画開始時刻に前方の自動運転車両は、減速度３．０[ｍ／Ｓ２]で減速開始するが、後方の自動運転車両は減速度１．０[ｍ／Ｓ２]を想定していたため、後方の自動運転車両と前方の自動運転車両との間の車間距離が十分に確保できておらず、衝突する可能性がある。
Claims (7)
- 車両の位置情報・前方道路形状情報を取得する位置情報・前方道路形状情報取得部と、車載センサ群からの出力情報を取得するセンサ情報取得部と、前記位置情報・前方道路形状情報取得部および前記センサ情報取得部の出力情報に基づいて走行計画情報を作成する走行計画情報作成部と、前記走行計画情報作成部の出力情報を走行計画情報表示部に供給して表示する走行計画情報通知部と、周辺の車両に対し、車車間通信を行う無線通信装置と、これら各部の動作を所定のタイミングで制御する走行計画情報配信制御部とを有する走行計画情報配信装置を備えてなる走行計画情報配信システムであって、
前記走行計画情報配信制御部は、前記走行計画情報作成部が作成した現在時刻から一定時間先までの時間の走行計画情報に変更がある場合に、変更後の走行計画情報を、走行計画の開始時刻から周囲の車両または運転者に対して対応可能な時間前に、前記無線通信装置に出力し、周囲の車両に通知することを特徴とした走行計画情報配信システム。 - 走行計画情報配信制御部が配信する走行計画情報は、
新たな走行計画を周辺の車両または運転者に通知するために必要な時間Ｔａと、
新たな走行計画に対して周辺の車両が対応するために必要な時間Ｔｂと、
新たな走行計画について自車両の運転者または搭乗者に対して通知するために必要な時間Ｔｃと、
新たな走行計画を運転者が中断する操作をするために必要な時間Ｔｄとしたとき、
Ｔａ＋Ｔｂ＋Ｔｃ＋Ｔｄにより算出される総時間の前に通知させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の走行計画情報配信システム。 - 前記走行計画情報配信装置は、前記走行計画情報作成部の出力情報に基づき、自車両の灯器を駆動させる灯器制御出力部を有し、前記灯器制御出力部は、走行計画情報に変更があった場合、変更開始位置までの距離または現在時刻からの時間により灯器の点灯時間の間隔を変化させるようにしたことを特徴とする請求項１または２記載の走行計画情報配信システム。
- 前記走行計画情報配信制御部は、現在時刻から一定時間先の走行計画情報において変更がある場合に、変更後の走行計画情報を一定時間、所定周期で送信することを特徴とした請求項１から３のいずれか一項に記載の走行計画情報配信システム。
- 前記走行計画情報配信制御部は、配信する走行計画情報を選択し、走行計画情報の変更に応じて配信するタイミングと配信周期を決定することを特徴とした請求項１から３のいずれか一項に記載の走行計画情報配信システム。
- 車両の位置情報・前方道路形状情報を取得する位置情報・前方道路形状情報取得部と、車載センサ群からの出力情報を取得するセンサ情報取得部と、前記位置情報・前方道路形状情報取得部および前記センサ情報取得部の出力情報に基づいて走行計画情報を作成する走行計画情報作成部と、前記走行計画情報作成部の出力情報を走行計画情報表示部に供給して表示する走行計画情報通知部と、前記走行計画情報作成部の出力情報に基づき、自車両の灯器を駆動させる灯器制御出力部と、前記走行計画情報作成部で作成した走行計画情報を周辺の車両に送信するとともに、周辺の車両からの走行計画情報を受信する無線通信装置と、これら各部の動作を所定のタイミングで制御する走行計画情報配信制御部とを有する走行計画情報配信装置を備えてなる走行計画情報配信システムであって、
前記走行計画情報配信制御部は、前記走行計画情報作成部が作成した現在時刻から一定時間先までの時間の走行計画情報に変更がある場合に、走行計画の開始時刻から周囲の車両または運転者に対して対応可能な時間前に、変更後の走行計画情報を前記灯器または前記無線通信装置に出力し、周囲の車両に通知することを特徴とした走行計画情報配信システム。 - 車両の位置情報・前方道路形状情報を取得する位置情報・前方道路形状情報取得部と、車載センサ群からの出力情報を取得するセンサ情報取得部と、前記位置情報・前方道路形状情報取得部および前記センサ情報取得部の出力情報に基づいて走行計画情報を作成する走行計画情報作成部と、前記走行計画情報作成部の出力情報を走行計画情報表示部に供給して表示する走行計画情報通知部と、前記走行計画情報作成部の出力情報に基づき、自車両の灯器を駆動させる灯器制御出力部と、前記走行計画情報作成部で作成した走行計画情報を周辺の車両に送信するとともに、周辺の車両からの走行計画情報を受信する無線通信装置と、これら各部の動作を所定のタイミングで制御する走行計画情報配信制御部とを有する走行計画情報配信装置を備えてなる走行計画情報配信システムであって、
前記走行計画情報作成部は、車両が移動する軌跡を表す走行予定軌跡情報を含む走行計画情報を作成し、前記走行計画情報配信制御部は、前記走行予定軌跡情報から右車線変更または左車線変更を含む走行計画種別情報を生成することを特徴とした走行計画情報配信システム。
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