KR20200018823A

KR20200018823A - 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법 및 생성 장치

Info

Publication number: KR20200018823A
Application number: KR1020207003673A
Authority: KR
Inventors: 요시타카 다카기
Original assignee: 닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Priority date: 2017-08-22
Filing date: 2017-08-22
Publication date: 2020-02-20
Also published as: CN111278705A; RU2731823C1; JPWO2019038822A1; BR112020003554A2; CA3073666A1; EP3674156B1; EP3674156A4; US10843711B2; JP6871392B2; WO2019038822A1; MX2020002029A; US20200207368A1; EP3674156A1

Abstract

탑승자의 유무에 대응하여 적절한 목표 경로를 생성하는 것. 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 장치에 있어서, 자동 운전용 인식 판단 프로세서(3)(컨트롤러)는, 탑승자의 유무를 판별하는 탑승자 판별부(51)(탑승자 판별 수단)와, 탑승자 판별부(51)(탑승자 판별 수단)에 의해 탑승자 있음이라고 판별하였을 때, 제1 목표 경로를 생성하는 제1 가중 설정부(52) 및 목표 경로 생성부(54)(제1 목표 경로 생성 수단)와, 탑승자 판별부(51)(탑승자 판별 수단)에 의해 탑승자 없음이라고 판별하였을 때, 제2 목표 경로를 생성하는 제2 가중 설정부(53) 및 목표 경로 생성부(54)(제2 목표 경로 생성 수단)를 갖고, 제1 가중 설정부(52) 및 목표 경로 생성부(54)(제1 목표 경로 생성 수단)에 의해 생성된 제1 목표 경로와 제2 가중 설정부(53) 및 목표 경로 생성부(54)(제2 목표 경로 생성 수단)에 의해 생성된 제2 목표 경로에서 목표 경로에 차이를 갖게 한다.

Description

자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법 및 생성 장치

본 개시는, 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법 및 생성 장치에 관한 것이다.

종래, 트레일러에 의한 대열 주행을 대상으로 연비의 개선을 목적으로 하여, 유인 운전 시와 무인 운전 시로 전환을 행하는 차량의 제어 장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이 종래 장치에서는, 후속의 트레일러가 무인일 시에는, 파워 트레인계의 각 제어를 전환함으로써, 승차감이나 위화감을 개선하기 위한 제진 제어나 가감속 제어의 정지/억제를 행하고, 그것에 수반하는 에너지 소비분을 벌고 있다.

일본 특허 공개 제2001-001787호 공보

그러나, 종래 장치에 있어서는, 대열 주행을 예로 했을 경우, 추종하기 위한 목표 경로는 선행하는 목표 차량의 움직임에 기초하여 정해진다. 이 때문에, 목표 경로 조정의 여지는 매우 적다. 이 때문에, 무인 택시와 같은 단독 주행에 의한 유인 운전과 무인 운전의 모드가 존재하는 자동 운전 시스템의 경우, 목표 경로 자체를 유인 운전과 무인 운전으로, 조정할 여지가 있다.

본 개시는, 상기 문제에 주목하여 이루어진 것이며, 탑승자의 유무에 대응하여 적절한 목표 경로를 생성하는 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법 및 생성 장치를 제공하는 것 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 개시는, 자차가 추종 가능하고 노외 일탈이나 장해물 접촉이 없는 목표 경로를 생성하는 컨트롤러를 구비한다.

이 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법에 있어서, 탑승자의 유무를 판별한다.

탑승자 있음이라고 판별하였을 때, 제1 목표 경로를 생성한다.

탑승자 없음이라고 판별하였을 때, 제2 목표 경로를 생성한다.

제1 목표 경로와 제2 목표 경로에서 목표 경로에 차이를 갖게 한다.

이와 같이, 제1 목표 경로와 제2 목표 경로에서 목표 경로에 차이를 갖게 함으로써, 탑승자의 유무에 대응하여 적절한 목표 경로를 생성 가능할 수 있다.

도 1은 실시예 1의 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법 및 생성 장치가 적용된 자동 운전 차량의 자동 운전 시스템 구성을 나타내는 전체 구성도이다.
도 2는 실시예 1의 자동 운전용 인식 판단 프로세서에서 실행되는 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 처리와 속도 목표값 설정 처리를 나타내는 블록도이다.
도 3은 실시예 1의 자동 운전용 인식 판단 프로세서에서 실행되는 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 처리와 속도 목표값 설정 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 4a는 중앙선이 없는 일방 통행이 아닌 도로 씬의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4b는 도 4a에 있어서의 랜드마크 정보의 보간의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 5a는 교차점이나 정자로의 한가운데에서 랜드마크 정보가 끊어지는 도로 씬의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5b는 도 5b에 있어서의 랜드마크 정보의 보간의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 6은 실시예 1 내지 실시예 4에 있어서의 제1 목표 경로 또는 제2 목표 경로를 생성하기 위한 변수와 함수를 나타내는 도면이다.
도 7은 실시예 1 내지 실시예 4에서 생성한 제1 목표 경로 또는 제2 목표 경로 및 목표 속도의 저장 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은 실시예 1 내지 실시예 4에 있어서의 자동 운전 차량의 목표 경로 생성과 속도 목표값 설정의 처리 동작의 동작예를 나타내는 도면이다.
도 9는 실시예 2의 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법 및 생성 장치가 적용된 자동 운전 차량의 자동 운전 시스템 구성을 나타내는 전체 구성도이다.
도 10은 실시예 2의 자동 운전용 인식 판단 프로세서에서 실행되는 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 처리와 속도 목표값 설정 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 11은 실시예 3의 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법 및 생성 장치가 적용된 자동 운전 차량의 자동 운전 시스템 구성을 나타내는 전체 구성도이다.
도 12는 실시예 3의 자동 운전용 인식 판단 프로세서에서 실행되는 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 처리와 속도 목표값 설정 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 13은 실시예 4의 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법 및 생성 장치가 적용된 자동 운전 차량의 자동 운전 시스템 구성을 나타내는 전체 구성도이다.
도 14는 실시예 4의 자동 운전용 인식 판단 프로세서에서 실행되는 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 처리와 속도 목표값 설정 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다.

이하, 본 개시에 의한 자동 운전 차량(자차)의 목표 경로 생성 방법 및 생성 장치를 실현할 최선의 실시 형태를, 도면에 나타내는 실시예 1 내지 실시예 4에 기초하여 설명한다.

실시예 1

먼저, 구성을 설명한다. 실시예 1에 있어서의 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법 및 생성 장치는, 모터 구동하는 하이브리드 차량(전동 차량의 일례)을 베이스로 하여, 조타/구동/제동을 외부 제어하는 것이 가능한 자동 운전 차량에 적용한 것이다. 이하, 실시예 1의 구성을, 「자동 운전 시스템 구성」과, 「자동 운전용 인식 판단 프로세서의 상세 구성」과, 「자동 운전 차량의 목표 경로 생성과 속도 목표값 설정의 처리 구성」으로 나누어 설명한다.

[자동 운전 시스템 구성]

도 1은, 실시예 1의 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법 및 생성 장치가 적용된 자동 운전 차량의 자동 운전 시스템 구성을 나타낸다. 이하, 도 1에 기초하여, 자동 운전 시스템의 전체 구성을 설명한다.

자동 운전 시스템은, 인식 센서(1)와, GPS(2)와, 자동 운전용 인식 판단 프로세서(3)(컨트롤러)와, 지도 데이터(4)를 구비하고 있다. 또한, 자동 운전 시스템은, 자동 운전용 제어 컨트롤러(5)(차량 제어 수단)와, 전동 파워 스티어링(6)과, 구동/회생 모터(7)와, 유압 브레이크(8)와, 착석 센서(9)를 구비하고 있다. 즉, 자동 운전용 인식 판단 프로세서(3)와, 각 제어 명령값을 계산하여 각 액추에이터 ECU로 송신하는 자동 운전용 제어 컨트롤러(5)가 처리계로서 차량 탑재되어 있다. 또한, 각 액추에이터 ECU의 기재는 생략한다.

인식 센서(1)는, 자차 전방이나 자차 후방 등의 자차 주위의 외부 환경(주로 경계 등)을 인식하기 위해서 마련된 센서이다. 대표적으로는, 자차 전방부와 자차 후방부에 각각 탑재된 차량 탑재 카메라나 레이저 레이더 등을 말한다. 여기서, 「주로 경계」란, 도로 폭·도로 형상·차선 등의 경계이다.

GPS(2)는, 자차에 탑재되어, 주행 중의 자차의 주행 위치(위도·경도)를 검출하는 위치 검출 수단이다. 또한, 「GPS」는, 글로벌 포지셔닝 시스템(Global Positioning System)의 약칭이다.

자동 운전용 인식 판단 프로세서(3)는, 지도 데이터(4)나 GPS(2)나 인식 센서(1)의 정보를 통합 처리하여, 목표 속도 프로파일(＝목표 차속 프로파일) 등의 각 프로파일의 계산을 한다. 즉, 탑승자 등이 지정한 목적지까지의 기본 루트와 차속을, 차량 탑재 메모리에 저장된 지도 데이터(4)에 기초하여 산출한다. 또한, GPS(2)에 의한 위치 정보에 기초하여 기본 루트와 차속을 따르면서, 차량 탑재한 인식 센서(1)에 의한 차량 주위의 센싱 결과에 기초하여, 근방의 목표 경로나 목표 차속을 프로파일로서 축차 수정한다.

지도 데이터(4)는, 차량 탑재 메모리에 저장되고, 구배나 제한 속도 등의 도로 정보가 기입된 지도 데이터이다. 이 지도 데이터(4)는, GPS(2)에서 주행 중의 자차의 주행 위치가 검출되면, 자차의 주행 위치를 중심으로 하는 지도 정보가 자동 운전용 인식 판단 프로세서(3)로부터 판독된다.

자동 운전용 제어 컨트롤러(5)는, 자동 운전용 인식 판단 프로세서(3)로부터의 프로파일 정보(목표 경로나 목표 차속 등)에 기초하여, 조타량·구동량·제동량의 각 명령값을 정한다. 조타 제어는, 조타 액추에이터인 전동 파워 스티어링(6)으로 행하는 것으로 한다. 구동 제어는, 구동원 액추에이터인 구동/회생 모터(7)로 행하는 것으로 한다. 제동 제어는, 구동/회생 모터(7)에 의한 회생분과 유압 브레이크(8)에 의한 메카니즘 브레이크분의 배분으로 행하는 것으로 한다. 또한, 조타 제어, 구동 제어, 제동 제어는, 액추에이터마다 마련된 각 ECU에서 행해진다.

전동 파워 스티어링(6)은, 자동 운전용 제어 컨트롤러(5)로부터의 제어 명령값에 따라서 자동 조타하는 조타 액추에이터이다.

구동/회생 모터(7)는, 자동 운전용 제어 컨트롤러(5)로부터의 제어 명령값에 따라서 구동에 의한 정속 주행이나 가속 주행, 혹은, 회생에 의한 감속 주행을 행하는 구동원 액추에이터이다.

유압 브레이크(8)는, 자동 운전용 제어 컨트롤러(5)로부터의 제어 명령값에 따라서 유압 제동을 작동시키는 브레이크 액추에이터이다.

착석 센서(9)는, 차내 시트에 설치되어, 탑승자의 착석 시의 압력을 검출한다. 이에 의해, 탑승자의 유무의 판별을 행한다.

[자동 운전용 인식 판단 프로세서의 상세 구성]

도 2는, 실시예 1의 자동 운전용 인식 판단 프로세서에서 실행되는 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 처리와 속도 목표값 설정 처리의 블록도를 나타낸다. 이하, 도 2에 기초하여, 자동 운전용 인식 판단 프로세서의 상세 구성을 설명한다.

자동 운전용 인식 판단 프로세서(3)는, 탑승자 판별부(51)(탑승자 판별 수단)와, 제1 가중 설정부(52)(제1 목표 경로 생성 수단)와, 제2 가중 설정부(53)(제2 목표 경로 생성 수단)를 구비하고 있다. 또한, 자동 운전용 인식 판단 프로세서(3)는, 목표 경로 생성부(54)(제1 목표 경로 생성 수단·제2 목표 경로 생성 수단)와, 목표 속도 설정부(55)(목표 속도 설정 수단)를 구비하고 있다.

탑승자 판별부(51)는, 착석 센서(9)로부터 착석 신호를 입력한다. 이 탑승자 판별부(51)는, 착석 신호에 기초하여 탑승자의 유무를 판별한다. 탑승자 판별부(51)는, 탑승자 있음 신호를 제1 가중 설정부(52)로 출력하고, 탑승자 없음 신호를 제2 가중 설정부(53)로 출력한다.

제1 가중 설정부(52)는, 탑승자 판별부(51)의 탑승자 있음 신호를 입력한다. 이 제1 가중 설정부(52)는, 탑승자 있음 신호에 기초하여, 제1 가중 설정 신호(유인 운전 시의 가중 설정 신호)를 설정한다. 제1 가중 설정부(52)는, 제1 가중 설정 신호를 목표 경로 생성부(54)로 출력한다.

제2 가중 설정부(53)는, 탑승자 판별부(51)의 탑승자 없음 신호를 입력한다. 이 제2 가중 설정부(53)는, 탑승자 없음 신호에 기초하여, 제2 가중 설정 신호(무인 운전 시의 가중 설정 신호)를 설정한다. 제2 가중 설정부(53)는, 제2 가중 설정 신호를 목표 경로 생성부(54)로 출력한다.

목표 경로 생성부(54)는, 제1 가중 설정부(52)의 제1 가중 설정 신호 또는 제2 가중 설정부(53)의 제2 가중 설정 신호를 입력한다. 이 목표 경로 생성부(54)는, 제1 가중 설정 신호 또는 제2 가중 설정 신호에 기초하여, 후술하는 평가 함수 H에 의해 제1 목표 경로 또는 제2 목표 경로를 생성한다. 목표 경로 생성부(54)는, 생성한 제1 목표 경로 또는 제2 목표 경로를, 목표 속도 설정부(55)와 자동 운전용 제어 컨트롤러(5)로 출력한다.

목표 속도 설정부(55)는, 제1 목표 경로 또는 제2 목표 경로와, 미리 설정한 자차의 횡가속도 제한(가로 G 제한) 및 요 레이트 제한을 입력한다. 이 목표 속도 설정부(55)는, 제1 목표 경로 또는 제2 목표 경로를 주행할 때의 속도 목표값을 설정한다. 속도 목표값은, 미리 설정한 자차의 횡가속도 제한 및 요 레이트 제한의 양쪽의 제한을 초과하지 않는 속도로 설정한다. 목표 속도 설정부(55)는, 설정한 속도 목표값을, 자동 운전용 제어 컨트롤러(5)로 출력한다.

[자동 운전 차량의 목표 경로 생성과 속도 목표값 설정의 처리 구성]

도 3은, 실시예 1의 자동 운전용 인식 판단 프로세서에서 실행되는 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 처리와 속도 목표값 설정 처리의 흐름을 나타낸다. 즉, 도 3은, 도 2에 있어서의 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 처리와 속도 목표값 설정 처리의 흐름을 나타낸다. 도 4a는, 중앙선이 없는 일방 통행이 아닌 도로 씬의 일례를 나타낸다. 도 4b는, 도 4a에 있어서의 랜드마크 정보의 보간의 일례를 나타낸다. 도 5a는, 교차점이나 정자로의 한가운데에서 랜드마크 정보가 끊어지는 도로 씬의 일례를 나타낸다. 도 5b는, 도 5b에 있어서의 랜드마크 정보의 보간의 일례를 나타낸다. 도 6은, 제1 목표 경로 또는 제2 목표 경로를 생성하기 위한 변수와 함수를 나타낸다. 도 7은, 생성한 제1 목표 경로 또는 제2 목표 경로 및 목표 속도의 저장 방법의 일례를 나타낸다.

도 3의 흐름도에서는, 루트가 설정 완료이며, 자동 운전에 필요한 조건이 만족되고, 자동 운전 모드에서 주행 중의 상태로부터인 것으로 한다. 여기서, 루트 설정은, 탑승자 또는 차외 오퍼레이터가 수동으로 입력한 목적지 정보에 기초하여, 목적지에 이르기까지의 루트를 자동으로 산출하는 것으로 한다. 이 루트의 설정 방법에 관한 상세한 기술은 생략한다. 또한, 자동 운전의 성능 향상을 위해서, GPS(2)는 고정밀도로 위치 정보를 취득할 수 있는 시스템이며, 지도 데이터(4)는 현실 환경을 정확하고 고정밀도로 나타낸 디지털 데이터인 것으로 한다. 또한, 도 4 내지 도 7에 있어서, 자차(자동 운전 차량)를 「A1」로 나타낸다. 이하, 도 3 내지 도 7에 기초하여, 자동 운전 차량의 목표 경로 생성과 속도 목표값 설정의 처리 구성을 나타내는 도 3에 나타내는 흐름도의 각 스텝에 대해서 설명한다.

스텝 S11에서는, 다양한 정보를 취득하여, 스텝 S12로 진행된다. 구체적으로는, 착석 센서(9)로부터 착석 신호(탑승자 유무)의 정보를 취득한다. 또한, 인식 센서(1)의 데이터로부터, 실제 환경으로서의 주로 경계를 규정하는 제1 랜드마크 정보를 취득한다. 또한, GPS(2)의 데이터와 지도 데이터(4)를 대조하여, 루트 양옆의 주로 경계를 규정하는 제2 랜드마크 정보를 취득한다. 그 외, 루트 정보 등의 정보를 취득한다.

여기서, 제1 랜드마크 정보와 제2 랜드마크 정보의 사용 구분은, 인식 센서(1)에서 자차 근방의 제1 랜드마크 정보를 검출 가능한 부분은, 제1 랜드마크 정보를 이용한다. 한편, 인식 센서(1)에서 자차로부터 먼 곳 혹은 오클루전에 의해 제1 랜드마크 정보가 검출되지 않는 부분은, 제2 랜드마크 정보를 이용한다. 또한, 「오클루전」이란, 제1 랜드마크가 장해물 등에 의해 차단되어 버려, 인식 센서(1)에서 인식 가능하지 않은 것이다.

또한, 예를 들어 도 4a와 도 5a에 나타내는 바와 같이, 주로 경계를 규정하는 랜드마크가 없는 에어리어에서는, 취득한 랜드마크 정보(제1 랜드마크 정보와 제2 랜드마크 정보)로부터 보간을 행한다. 구체적으로는, 도 4a에 나타내는 바와 같이, 중앙선이 없고 또한 일방 통행이 아닌 대향 차량 A2가 주행할 수 있는 씬에 있어서, 제1 랜드마크 정보로서 도로 폭 RW만을 취득한 경우는, 도 4b에 나타내는 바와 같이, 도로 폭 RW의 절반의 폭을 주행로 C로서 설정한다. 또한, 도 5a에 나타내는 바와 같이, 교차점이나 정자로의 한가운데에서 랜드마크 정보가 끊어지는 도로 씬에 있어서, 끊어지는 전후의 제1 랜드마크 정보 M1과 루트에 대해서 반대측의 제2 랜드마크 정보 M2를 사용하여 보간을 행한다. 즉, 이와 같은 경우에는, 도 5b에 나타내는 바와 같이, 스플라인 곡선이나 다항식 함수 등의 곡선 표현으로 매끄럽게 서로 연결시키기를 행한다.

스텝 S12에서는, 스텝 S11에서의 다양한 정보의 취득에 이어서, 스텝 S11에서 취득한 착석 신호에 기초하여 탑승자의 유무를 판별한다. "예"(탑승자 있음)의 경우는, 스텝 S13으로 진행되고, "아니오"(탑승자 없음)의 경우에는 스텝 S14로 진행된다. 또한, 스텝 S12가, 탑승자 판별부(51)에 상당한다.

여기서, 「탑승자」란, 드라이버(운전자)나 패신저(승객)이다.

「탑승자 있음」이란, 드라이버(운전자)든지 패신저(승객)든지, 자차 내에 누군가 1사람이라도 있는 경우이다. 「탑승자 없음」이란, 드라이버(운전자)든지 패신저(승객)든지, 자차 내에 아무도 없는 경우이다. 예를 들어, 「탑승자 없음」의 경우란, 로봇 택시(등록 상표)로 손님을 송영하러 가는 경우나, 손님을 내린 후, 주차장으로 되돌아가는 경우 등이다. 이 스텝 S12에 있어서의 탑승자의 유무는, 실제상의 탑승자의 유무를 판별한다.

스텝 S13에서는, 스텝 S12에서의 탑승자 있음이라는 판별에 이어서, 제1 가중 설정 신호로서, 후술하는 경로 곡률 함수 wρ를 상대적으로 크게 설정하고, 스텝 S15로 진행된다. 여기서, 경로 곡률 함수 wρ를 상대적으로 크게 설정함으로써, 경로 곡률이 커지는 것에 대한 페널티가 커지도록 처리가 행해진다. 또한, 스텝 S13이, 제1 가중 설정부(52)에 상당한다.

스텝 S14에서는, 스텝 S12에서의 탑승자 없음이라는 판별에 이어서, 제2 가중 설정 신호로서, 후술하는 주로 경계에 대한 마진 함수의 가중 wyL과 wyR을 상대적으로 크게 설정하고, 스텝 S15로 진행된다. 여기서, 주로 경계에 대한 마진 함수의 가중 wyL과 wyR을 상대적으로 크게 설정함으로써, 주로 경계에 접근하는 것에 대한 페널티가 커지도록 처리가 행해진다. 또한, 스텝 S14가, 제2 가중 설정부(53)에 상당한다.

스텝 S15에서는, 스텝 S13에서의 경로 곡률 함수 wρ의 설정, 혹은, 스텝 S14에서의 주로 경계에 대한 마진 함수의 가중 wyL과 wyR의 설정에 이어서, 평가 함수 H에 의해 제1 목표 경로 또는 제2 목표 경로를 생성하고, 스텝 S16으로 진행된다. 또한, 스텝 S15가, 목표 경로 생성부(54)에 상당한다.

여기서, 스텝 S15의 상세 처리에 대해서 도 6을 사용하여 설명한다. 예를 들어, 도 6의 왼쪽 커브로에 있어서, 경로 길이를 S라고 하고, 경로 길이의 미분을 ds라고 하자. 또한, 경로 각 점에 있어서의 좌측의 주로 경계에 대한 마진 함수를 yL(s)라고 하고, 경로 각 점에 있어서의 우측의 위치 자세 정보에 관한 함수를 주로 경계에 대한 마진 함수를 yR(s)라고 하고, 경로 각 점에 있어서의 경로 곡률 함수를 ρ(s)라고 하자. 또한, 경로 종단부 지점에 관한 함수를 fs(x,y,θ)라고 하였을 때, 평가 함수 H를 이하의 식 (1)로 표시한다.

이때, 식 (1)에 있어서, wyL은 좌측의 주로 경계에 대한 마진 함수의 가중, wyR은 우측의 주로 경계에 대한 마진 함수의 가중, wρ는 경로 곡률 함수, ws는 경로 종단부 지점에 관한 함수의 가중을 각각 나타낸다. 이것에 차량 모델을 조합하여, 상기의 평가 함수 H의 최소화 문제를 푼다. 또한, yL(s), yR(s), ρ(s), fs(x,y,θ)는 일계 미분 가능한 함수로 표현되는 것으로 한다. 또한, 상기의 식 (1)은, 왼쪽 커브로에 한정되지 않으며, 오른쪽 커브로나 S자로나 직진로 등의 도로에도 적용할 수 있다.

스텝 S16에서는, 스텝 S15에서의 제1 목표 경로 또는 제2 목표 경로의 생성에 이어서, 제1 목표 경로 또는 제2 목표 경로의 각 경로점에 대응하는 속도 목표값을 설정(저장)하고, 종료로 진행된다. 또한, 스텝 S16이, 목표 속도 설정부(55)에 상당한다.

여기서, 스텝 S16의 상세 처리에 대해서 도 7을 사용하여 설명한다. 예를 들어, 도 7에 있어서, 목표 경로의 생성 시점에서의 자차 위치를 원점으로 하고, 자차의 배향 방향을 x, 자차의 폭 방향을 y로 하여 좌표를 설정한다. 또한, 경로를 구성하는 각 노드는, 2차원 좌표 정보인 xi와 yi 외에, 전후의 노드 정보로부터 산출된 곡률 정보 ρi, 그리고, 각 노드를 통과할 때의 속도 정보 νi가, 아울러 기록된다. 또한, 각 정보는, 도시하지 않은 기록부에 기록된다.

여기서, 속도 정보 νi는, 곡률 정보 ρi에 기초하여, 발생하는 가로 G나 요 레이트가 과대해지지 않도록 결정한다. 예를 들어, 최대 가로 G와 최대 요 레이트(자차의 횡가속도 제한과 요 레이트 제한)를, 각각 Gymax, γmax로서 미리 설정하고, 생성한 목표 경로를 구성하는 노드 중에서 가장 곡률이 큰 노드에 대해서, 식 (2)로 이하를 산출한다.

이 속도 목표값을 해당하는 속도 정보 νi에 저장하고, 그것을 미리 설정한 최대 세로 G(최대 전후 G)인 Gxmax의 범위 내에서 연속하여 서로 연결시키는 형태로, 각 노드의 속도 정보 νi에 저장하고, 각 노드에 대한 목표 속도를 산출한다. 여기서, 「자차의 횡가속도 제한 및 요 레이트 제한」은, 차종별로 실험 등에 의해 미리 설정된다. 또한, 최대 세로 G도 마찬가지이다.

다음으로 작용을 설명한다.

실시예 1의 작용을, 「자동 운전 차량의 목표 경로 생성과 속도 목표값 설정의 처리 작용」과, 「자동 운전 차량의 목표 경로 생성의 특징 작용」으로 나누어서 설명한다.

[자동 운전 차량의 목표 경로 생성과 속도 목표값 설정의 처리 작용]

이하, 도 3의 흐름도에 기초하여, 자동 운전 차량의 목표 경로 생성과 속도 목표값 설정의 처리 작용을 설명한다. 또한, 자동 운전 차량의 목표 경로 생성과 속도 목표값 설정의 처리 동작을, 도 8에 나타내는 동작예에 기초하여 설명한다.

먼저, 탑승자 있음일 때는, 스텝 S11→스텝 S12→스텝 S13→스텝 S15→스텝 S16→종료로 진행된다. 이때, 스텝 S13에서는, 경로 곡률 함수 wρ를 상대적으로 크게 설정함으로써, 경로 곡률이 커지는 것에 대한 페널티가 커지도록 처리가 행해진다. 즉, 스텝 S13에서는, 경로 곡률이 작게 설정되어, 곡률 반경이 커지도록, 경로 곡률 함수 wρ가 설정된다. 바꾸어 말하면, 탑승자 있음일 때는, 자차의 차량 운동의 크기에 가중이 놓이게 된다. 이 때문에, 스텝 S15에서는, 평가 함수 H에 의해, 주행 환경의 제약 내에서, 차량 운동을 억제하는 제1 목표 경로가 생성된다. 따라서, 탑승자 있음일 때는, 탑승자가 느끼는 위화감의 저감을 우선하는 제1 목표 경로가 생성된다. 그리고, 스텝 S16에서는, 속도 목표값이, 생성된 제1 목표 경로의 경로 곡률로부터, 미리 설정된 자차의 횡가속도 제한 및 요 레이트 제한을 초과하지 않는 속도로 설정된다. 즉, 제1 목표 경로를 안전하게 주행할 수 있는 범위에서 속도 목표값이 설정된다.

다음으로, 탑승자 없음일 때는, 스텝 S11→스텝 S12→스텝 S14→스텝 S15→스텝 S16→종료로 진행된다. 이때, 스텝 S14에서는, 주로 경계에 대한 마진 함수의 가중 wyL과 wyR을 상대적으로 크게 설정함으로써, 주로 경계에 접근하는 것에 대한 페널티가 커지도록 처리가 행해진다. 즉, 스텝 S14에서는, 주로(도로)의 좌우 경계에 대해서 마진 최대로 되도록, 마진 함수의 가중 wyL과 wyR이 설정된다. 바꾸어 말하면, 탑승자 없음일 때는, 자차의 주위 환경과의 여유값에 가중이 놓이게 된다. 이 때문에, 스텝 S15에서는, 평가 함수 H에 의해, 주행 환경에 대해서, 안전 마진이 넓어지는 제2 목표 경로가 생성된다. 따라서, 탑승자 없음일 때는, 자차 주위의 각 환경 요인에 대한 마진 확보를 우선하는 제2 목표 경로가 생성된다. 그리고, 스텝 S16에서는, 속도 목표값이, 생성된 제2 목표 경로의 경로 곡률로부터, 미리 설정된 자차의 횡가속도 제한 및 요 레이트 제한을 초과하지 않는 속도로 설정된다. 즉, 제2 목표 경로를 안전하게 주행할 수 있는 범위에서 속도 목표값이 설정된다.

계속해서, 자동 운전 차량의 목표 경로 생성과 속도 목표값 설정의 처리 동작에 대해서 설명한다. 예를 들어, 도 8에 나타내는 바와 같은 커브로(코너로, 왼쪽 커브로) 선회에 있어서의 목표 경로 생성과 속도 목표값 설정에 있어서, 탑승자 있음과 탑승자 없음에서 처리 동작이 상이하다.

탑승자 있음의 제1 목표 경로(실선)는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 자차 A1이 아웃측으로부터 커브로에 들어가고, 아웃측으로부터 커브로를 나가는 경로(소위 아웃 인 아웃의 경로)로 된다. 한편, 탑승자 없음의 제2 목표 경로(파선)는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 주행 차선을 규정하는 좌우 경계에 대해서 한가운데를 주행한다. 이 때문에, 동일한 도로를 주행할 때, 탑승자 있음과 탑승자 없음에서 목표 경로에 차이가 발생한다. 구체적으로는, 도 8과 같은 커브로에 있어서, 제2 목표 경로의 경로 곡률은, 제1 목표 경로의 경로 곡률보다도 커진다. 즉, 제2 목표 경로의 곡률 반경은, 제1 목표 경로의 곡률 반경보다도 작아진다(급커브가 됨). 바꾸어 말하면, 제1 목표 경로의 곡률 반경은, 제2 목표 경로의 곡률 반경보다도 작아진다. 이 때문에, 탑승자 있음의 제1 목표 경로에서는, 드라이버가 평소의 운전으로 주행하는 제1 목표 경로가 생성된다. 또한, 제1 목표 경로의 경로 곡률은, 자차가 좌우 경계를 일탈하지 않는 범위로 된다.

또한, 도 8과 같은 커브로에 있어서, 제1 목표 경로와 제2 목표 경로에서 경로 곡률이 상이하기 때문에, 탑승자 있음과 탑승자 없음에서 속도 목표값도 상이하다. 즉, 제2 목표 경로의 경로 곡률은, 제1 목표 경로의 경로 곡률보다도 커지므로, 미리 설정한 자차의 횡가속도 제한 및 요 레이트 제한으로부터, 제2 목표 경로의 속도 목표값은, 제1 목표 경로의 속도 목표값보다도 작게 설정된다. 바꾸어 말하면, 탑승자 있음의 제1 목표 경로쪽이, 탑승자 없음의 제2 목표 경로보다도, 속도 목표값이 크게 설정되므로, 실제의 차속도 커진다. 또한, 도 8에 나타내는 왼쪽 커브로와는 반대인 오른쪽 커브로에 있어서도 마찬가지이다. 또한, 도 8에 나타내는 커브로보다도 완만한 커브로에 있어서도 마찬가지이다.

또한, 제2 목표 경로는, 좌우 경계에 대해서 한가운데를 주행하는 경로이다. 이 때문에, 제2 목표 경로는, 좌우 경계와 자차의 거리가, 제1 목표 경로보다도 길어지는 목표 경로를 생성한다. 이 때문에, 탑승자 없음일 때는, 제어 오차 등의 이유에 의해 발생할 수 있는 주행 차선 일탈에 대한 여유값을 최대한으로 확보하는 제2 목표 경로를 생성할 수 있다. 또한, 탑승자 없음일 때는, 좌우 경계에 대해서 한가운데를 주행하는 제2 목표 경로가 생성되므로, 보행자 등의 튀어나옴 등에 대한 여유값을 확보할 수 있다. 게다가, 탑승자 없음의 제2 목표 경로쪽이, 탑승자 있음의 제1 목표 경로보다도, 속도 목표값이 작게 설정되므로, 실제의 차속도 작아진다. 이와 같이, 제2 목표 경로는, 제1 목표 경로보다도 안전한 경로를 생성한다.

이상과 같이, 탑승자 있음일 때는, 탑승자가 느끼는 위화감의 저감을 우선하는 제1 목표 경로를 생성한다. 한편, 탑승자 없음일 때는, 승차 위화감을 느끼는 탑승자가 없으므로, 자차 주위의 각 환경 요인에 대한 마진 확보를 우선하는 제2 목표 경로를 생성한다.

[자동 운전 차량의 목표 경로 생성의 특징 작용]

실시예 1에서는, 탑승자의 유무를 판별한다. 탑승자 있음이라고 판별하였을 때, 제1 목표 경로를 생성하고, 탑승자 없음이라고 판별하였을 때, 제2 목표 경로를 생성한다. 이들 제1 목표 경로와 제2 목표 경로에서 목표 경로에 차이를 갖게 한다. 여기서, 통상, 무인 택시와 같은 단독 주행에 의한 유인 운전과 무인 운전의 모드가 존재하는 자동 운전 시스템의 경우, 좌우 경계에 대해서 한가운데를 주행한다. 또한, 통상, 유인 운전과 무인 운전에서 항상 동일한 경로를 생성한다. 그러나, 유인 운전의 경우는, 탑승자가 경로에 위화감을 느끼는 경우가 있다. 이에 비해, 실시예 1에서는, 탑승자 있음의 제1 목표 경로와 탑승자 없음의 제2 목표 경로에서 목표 경로에 차이를 갖게 한다. 이 때문에, 탑승자 있음일 때는, 탑승자가 위화감을 느끼지 않는 목표 경로를 생성하는 것이 가능하다. 이 결과, 탑승자의 유무에 대응하여 적절한 목표 경로가 생성된다. 게다가, 탑승자의 유무에 대응하여 적절한 목표 경로가 생성됨으로써, 탑승자 있음일 때는 탑승자에 맞는 주행이 가능해지고, 탑승자 없음일 때는 탑승자 없음에 맞는 주행이 가능해진다.

실시예 1에서는, 제2 목표 경로는, 좌우 경계와 자차의 거리가, 제1 목표 경로보다도 길어지는 목표 경로를 생성한다. 즉, 탑승자 없음일 때는, 자차 주위의 각 환경 요인에 대한 마진 확보를 우선하는 제2 목표 경로가 생성된다. 따라서, 탑승자 없음일 때는, 제어 오차 등의 이유에 의해 발생할 수 있는 주행 차선 일탈에 대한 여유값을 최대한으로 확보하는 제2 목표 경로가 생성된다.

실시예 1에서는, 제1 목표 경로는, 목표 경로를 구성하는 각 점으로부터 산출된 경로 곡률이, 제2 목표 경로보다도 작아지는 목표 경로를 생성한다. 즉, 탑승자 있음일 때는, 탑승자가 느끼는 위화감의 저감을 우선하는 제1 목표 경로가 생성된다. 따라서, 탑승자 있음일 때는, 드라이버가 평소의 운전으로 주행하는 제1 목표 경로가 생성된다. 예를 들어, 코너 선회 시는, 도 8의 실선으로 나타내는 바와 같은, 소위 아웃 인 아웃의 경로로 된다.

실시예 1에서는, 제1 목표 경로와 제2 목표 경로를 생성할 때, 커브로를 주행할 때의 속도 목표값을 설정한다. 이 속도 목표값은, 미리 설정한 자차의 횡가속도 제한 및 요 레이트 제한의 양쪽의 제한을 초과하지 않는 속도로 설정한다.

예를 들어, 자차에 대한 장해물·도로 경계에 주목하면, 일본 특허 공개 제2001-001787호 공보에 기재된 가감속 제어의 억제는, 속도 목표값에 대한 응답성을 떨어뜨리게 된다. 이 때문에, 무인 운전 시, 세로 운동(전후 G)에 관해서는 결과적으로는 안전 방향으로 작용하지만, 가로 운동(가로 G)에 관해서는 고려되어 있지 않다. 이에 비해, 실시예 1에서는, 커브로를 주행할 때의 속도 목표값은, 미리 설정한 자차의 횡가속도 제한 및 요 레이트 제한의 양쪽 제한을 초과하지 않는 속도로 설정한다. 즉, 탑승자의 유무에 의해 목표 경로의 곡률이 상이해도, 속도 목표값은, 자차의 횡가속도 제한 및 요 레이트 제한의 양쪽 제한을 초과하지 않는 속도로 설정된다. 따라서, 탑승자의 유무에 관계 없이, 커브 선회 시에 발생하는 차량 운동의 과대가 억제된다.

다음으로, 효과를 설명한다.

실시예 1의 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법 및 생성 장치에 있어서는, 하기에 열거하는 효과를 얻을 수 있다.

(1) 자차가 추종 가능하고 노외 일탈이나 장해물 접촉이 없는 목표 경로를 생성하는 컨트롤러(자동 운전용 인식 판단 프로세서(3))를 구비한다.

이 때문에, 탑승자의 유무에 대응하여 적절한 목표 경로를 생성하는 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법을 제공할 수 있다.

(2) 제2 목표 경로는, 주행 차선을 규정하는 좌우 경계와 자차의 거리가, 제1 목표 경로보다도 길어지는 목표 경로를 생성한다.

이 때문에, (1)의 효과에 더하여, 탑승자 없음일 때는, 제어 오차 등의 이유에 의해 발생할 수 있는 주행 차선 일탈에 대한 여유값을 최대한으로 확보하는 제2 목표 경로를 생성할 수 있다.

(3) 제1 목표 경로는, 목표 경로를 구성하는 각 점으로부터 산출된 경로 곡률이, 제2 목표 경로보다도 작아지는 목표 경로를 생성한다.

이 때문에, (1) 내지 (2)의 효과에 더하여, 탑승자 있음일 때는, 드라이버가 평소의 운전으로 주행하는 제1 목표 경로를 생성할 수 있다.

(4) 제1 목표 경로와 제2 목표 경로를 생성할 때, 커브로를 주행할 때의 속도 목표값을 설정한다.

속도 목표값은, 미리 설정한 자차의 횡가속도 제한 및 요 레이트 제한의 적어도 한쪽의 제한을 초과하지 않는 속도로 설정한다.

이 때문에, (1) 내지 (3)의 효과에 더하여, 탑승자의 유무에 관계 없이, 커브 선회 시에 발생하는 차량 운동의 과대를 억제할 수 있다.

(5) 자차가 추종 가능하고 노외 일탈이나 장해물 접촉이 없는 목표 경로를 생성하는 컨트롤러(자동 운전용 인식 판단 프로세서(3))를 구비한다.

이 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 장치에 있어서, 컨트롤러(자동 운전용 인식 판단 프로세서(3))는, 탑승자 판별 수단(탑승자 판별부(51))을 갖는다. 또한, 컨트롤러(자동 운전용 인식 판단 프로세서(3))는, 제1 목표 경로 생성 수단(제1 가중 설정부(52), 목표 경로 생성부(54))과, 제2 목표 경로 생성 수단(제2 가중 설정부(53), 목표 경로 생성부(54))을 갖는다.

탑승자 판별 수단(탑승자 판별부(51))은, 탑승자의 유무를 판별한다.

제1 목표 경로 생성 수단(제1 가중 설정부(52), 목표 경로 생성부(54))은, 탑승자 판별 수단(탑승자 판별부(51))에 의해 탑승자 있음이라고 판별하였을 때, 제1 목표 경로를 생성한다.

제2 목표 경로 생성 수단(제2 가중 설정부(53), 목표 경로 생성부(54))은, 탑승자 판별 수단(탑승자 판별부(51))에 의해 탑승자 없음이라고 판별하였을 때, 제2 목표 경로를 생성한다.

제1 목표 경로 생성 수단(제1 가중 설정부(52), 목표 경로 생성부(54))에 의해 생성된 제1 목표 경로와 제2 목표 경로 생성 수단(제2 가중 설정부(53), 목표 경로 생성부(54))에 의해 생성된 제2 목표 경로에서 목표 경로에 차이를 갖게 한다.

이 때문에, 탑승자의 유무에 대응하여 적절한 목표 경로를 생성하는 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 장치를 제공할 수 있다.

실시예 2

실시예 2는, 탑승자의 착석 위치에 따라 탑승자의 유무를 판별한 예이다.

먼저, 구성을 설명한다. 실시예 2에 있어서의 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법 및 생성 장치는, 모터 구동하는 하이브리드 차량(전동 차량의 일례)을 베이스로 하여, 조타/구동/제동을 외부 제어하는 것이 가능한 자동 운전 차량에 적용한 것이다. 이하, 실시예 2의 구성을, 「자동 운전 시스템 구성」과, 「자동 운전용 인식 판단 프로세서의 상세 구성」과, 「자동 운전 차량의 목표 경로 생성과 속도 목표값 설정의 처리 구성」으로 나누어 설명한다.

[자동 운전 시스템 구성]

도 9는, 실시예 2의 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법 및 생성 장치가 적용된 자동 운전 차량의 자동 운전 시스템 구성을 나타낸다. 이하, 도 9에 기초하여, 자동 운전 시스템의 전체 구성을 설명한다.

자동 운전 시스템은, 인식 센서(1)와, GPS(2)와, 자동 운전용 인식 판단 프로세서(3)(컨트롤러)와, 지도 데이터(4)를 구비하고 있다. 또한, 자동 운전 시스템은, 자동 운전용 제어 컨트롤러(5)와, 전동 파워 스티어링(6)과, 구동/회생 모터(7)와, 유압 브레이크(8)와, 착석 센서(9)와, 정차 버튼(10)(차량 탑재 조작 디바이스)을 구비하고 있다.

착석 센서(9)는, 차내 시트에 설치되어, 탑승자의 착석 시의 압력을 검출한다. 또한, 착석 센서(9)는, 탑승자가 어느 위치에 착석하고 있는 것인지 검출한다. 예를 들어, 탑승자가, 운전석과 조수석과 후방부 좌석 중, 어느 위치에 착석하고 있는지를 검출한다. 이에 의해, 탑승자의 유무의 판별을 행한다.

정차 버튼(10)은, 버튼 조작에 의해 자차를 정차시킬 수 있는 버튼이다. 이 정차 버튼(10)은, 예를 들어 인스트루먼트 패널의 차폭 방향의 중앙부에 마련된다. 이 정차 버튼(10)의 배치는, 자동 운전용 인식 판단 프로세서(3) 등에 기록되어 있다.

또한, 다른 구성은, 실시예 1과 마찬가지이므로, 대응하는 구성에 동일 부호를 붙여서 설명을 생략한다.

[자동 운전용 인식 판단 프로세서의 상세 구성]

탑승자 판별부(51)(탑승자 판별 수단, 탑승자 착석 위치 판별 수단)는, 착석 센서(9)의 착석 신호 및 탑승자의 착석 위치 신호를 입력한다. 이 탑승자 판별부(51)는, 착석 신호 및 탑승자의 착석 위치 신호에 기초하여 탑승자의 유무를 판별한다. 또한, 다른 구성은, 실시예 1과 마찬가지이므로, 도시 및 설명을 생략한다.

도 10은, 실시예 2의 자동 운전용 인식 판단 프로세서에서 실행되는 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 처리와 속도 목표값 설정 처리의 흐름을 나타낸다. 또한, 도 10의 흐름도에 있어서, 루트의 설정 방법이나, GPS(2)와 지도 데이터(4)가 고정밀도의 것인 것은, 도 3과 마찬가지이므로, 설명은 생략한다. 이하, 도 10에 기초하여, 자동 운전 차량의 목표 경로 생성과 속도 목표값 설정의 처리 구성을 나타내는 도 10에 나타내는 흐름도의 각 스텝에 대해서 설명한다.

스텝 S21에서는, 다양한 정보를 취득하여, 스텝 S22로 진행된다. 구체적으로는, 착석 센서(9)로부터 착석 신호(탑승자 유무) 및 탑승자의 착석 위치 신호(탑승자 위치)의 정보를 취득한다. 또한, 다른 정보 등은 스텝 S11과 마찬가지이므로 설명을 생략한다.

스텝 S22에서는, 스텝 S21에서의 다양한 정보의 취득에 이어서, 스텝 S21에서 취득한 착석 신호 및 착석 위치 신호에 기초하여 탑승자의 유무를 판별한다. "예"(탑승자 있음)의 경우는, 스텝 S23으로 진행되고, "아니오"(탑승자 없음)의 경우에는 스텝 S24로 진행된다. 또한, 스텝 S22가, 탑승자 판별부(51)에 상당한다.

구체적으로는, 스텝 S22에 있어서, 탑승자의 유무를 판별할 때, 탑승자의 착석 위치가 차량 탑재 조작 디바이스를 조작할 수 있는 위치이면 탑승자 있음이라고 판별한다. 또한, 스텝 S22에 있어서, 탑승자의 유무를 판별할 때, 탑승자의 착석 위치가 차량 탑재 조작 디바이스를 조작할 수 없는 위치이면 탑승자 없음이라고 판별한다. 또한, 실제상, 자차 내에 탑승자가 없는 경우는, 탑승자 없음이라고 판별한다. 이 스텝 S22에 있어서의 탑승자의 유무는, 실제상의 탑승자의 유무가 아닌, 제어상의 탑승자의 유무이다. 이 때문에, 가령 실제상은 자차 내에 탑승자가 있어도, 제어상은 자차 내에 탑승자가 없다고(탑승자 없음) 판별되는 경우가 있다.

여기서, 「탑승자의 착석 위치가 차량 탑재 조작 디바이스를 조작할 수 있는 위치」란, 탑승자의 착석 위치가 정차 버튼(10)의 가까이인 운전석 위치 또는 조수석 위치(즉 차실 전방의 좌석 위치)이다. 이 때문에, 탑승자의 착석 위치가 운전석 위치 또는 조수석 위치인 경우는, 정차 명령에 의한 백업이 가능하다고 간주할 수 있으므로, 탑승자 있음이라고 판별한다. 또한, 탑승자가 정차 버튼(10)을 ON 또는 OFF로 조작하고 있는(만지고 있는) 경우도, 정차 명령에 의한 백업이 가능하다고 간주할 수 있으므로, 탑승자 있음이라고 판별한다.

한편, 「탑승자의 착석 위치가 차량 탑재 조작 디바이스를 조작할 수 없는 위치」란, 탑승자의 착석 위치가 정차 버튼(10)의 가까이가 아닌 후방부 좌석 위치(즉 차실 후방의 좌석 위치)이다. 이 때문에, 탑승자의 착석 위치가 후방부 좌석 위치인 경우는, 정차 명령에 의한 백업이 곤란하다고 간주할 수 있으므로, 탑승자 없음이라고 판별한다. 또한, 탑승자가 정차 버튼(10)을 ON 또는 OFF로 조작하고 있지 않는(만지고 있지 않는) 경우는, 정차 명령에 의한 백업이 곤란하다고 간주할 수 있으므로, 탑승자 없음이라고 판별한다.

또한, 다른 스텝 S23 내지 스텝 S26 각각은, 스텝 S13 내지 스텝 S16 각각에 대응하기 때문에, 설명을 생략한다.

다음으로, 작용을 설명한다.

실시예 2의 작용은, 실시예 1과 마찬가지로, 「자동 운전 차량의 목표 경로 생성과 속도 목표값 설정의 처리 작용」과 「자동 운전 차량의 목표 경로 생성의 특징 작용」을 나타낸다. 단, 실시예 1의 스텝 S11 내지 스텝 S16 각각은, 스텝 S21 내지 스텝 S26의 각각으로 대체하는 것으로 한다. 또한, 실시예 2의 작용에 있어서는, 하기의 실시예 2의 특징 작용을 나타낸다.

실시예 2에서는, 탑승자의 유무를 판별할 때, 탑승자의 착석 위치가 차량 탑재 조작 디바이스를 조작할 수 있는 위치이면 탑승자 있음이라고 판별하고, 탑승자의 착석 위치가 차량 탑재 조작 디바이스를 조작할 수 없는 위치이면 탑승자 없음이라고 판별한다. 즉, 탑승자의 착석 위치가 차량 탑재 조작 디바이스를 조작할 수 없는 위치이면 탑승자 없음이라고 판별하므로, 실제상은 자차 내에 탑승자가 있어도 바로 차량 탑재 조작 디바이스에 의한 백업이 곤란한 경우는, 제2 목표 경로가 생성된다. 이 제2 목표 경로는, 자차 주위의 각 환경 요인에 대한 마진 확보를 우선하는 목표 경로이다. 따라서, 실제상은 자차 내에 탑승자가 있어도 탑승자의 착석 위치에 따라 바로 차량 탑재 조작 디바이스에 의한 백업 체제를 취할 수 없는 경우는, 주행 차선 일탈에 대한 여유값이 최대한으로 확보된다.

다음으로, 효과를 설명한다.

실시예 2의 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법 및 생성 장치에 있어서는, 실시예 1의 (1) 내지 (5)에 기재한 효과가 얻어진다. 또한, 실시예 2의 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법에 있어서는, 하기 (6)의 효과를 얻을 수 있다.

(6) 탑승자의 유무를 판별할 때, 탑승자의 착석 위치가 차량 탑재 조작 디바이스를 조작할 수 있는 위치이면 탑승자 있음이라고 판별하고, 탑승자의 착석 위치가 차량 탑재 조작 디바이스를 조작할 수 없는 위치이면 탑승자 없음이라고 판별한다.

이 때문에, 실제상은 자차 내에 탑승자가 있어도 탑승자의 착석 위치에 따라 바로 차량 탑재 조작 디바이스에 의한 백업 체제를 취할 수 없는 경우는, 주행 차선 일탈에 대한 여유값을 최대한으로 확보할 수 있다.

실시예 3

실시예 3은, 탑승자의 착석 위치와 탑승자의 운전 적성에 따라 탑승자의 유무를 판별한 예이다.

먼저, 구성을 설명한다. 실시예 3에 있어서의 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법 및 생성 장치는, 모터 구동하는 하이브리드 차량(전동 차량의 일례)을 베이스로 하여, 조타/구동/제동을 외부 제어하는 것이 가능한 자동 운전 차량에 적용한 것이다. 이하, 실시예 3의 구성을, 「자동 운전 시스템 구성」과, 「자동 운전용 인식 판단 프로세서의 상세 구성」과, 「자동 운전 차량의 목표 경로 생성과 속도 목표값 설정의 처리 구성」으로 나누어 설명한다.

[자동 운전 시스템 구성]

도 11은, 실시예 3의 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법 및 생성 장치가 적용된 자동 운전 차량의 자동 운전 시스템 구성을 나타낸다. 이하, 도 11에 기초하여, 자동 운전 시스템의 전체 구성을 설명한다.

자동 운전 시스템은, 인식 센서(1)와, GPS(2)와, 자동 운전용 인식 판단 프로세서(3)(컨트롤러)와, 지도 데이터(4)를 구비하고 있다. 또한, 자동 운전 시스템은, 자동 운전용 제어 컨트롤러(5)와, 전동 파워 스티어링(6)과, 구동/회생 모터(7)와, 유압 브레이크(8)와, 착석 센서(9)와, 카드 리더(11)를 구비하고 있다. 또한, 차량의 운전석에는, 차량 탑재 조작 디바이스로서 브레이크와 스티어링(핸들)이 마련되어 있다.

카드 리더(11)는, 탑승자의 운전 적성 정보를 판독하기 위해서, 등록 정보가 기록된 카드를 판독하는 것이다. 등록 정보로서는, 예를 들어 운전면허증의 유무나 운전면허증의 종류나 연령 등이다. 또한, 이 카드는, 승차 전에 사전 등록이 필요하다.

[자동 운전용 인식 판단 프로세서의 상세 구성]

탑승자 판별부(51)(탑승자 판별 수단, 탑승자 착석 위치 판별 수단, 탑승자 운전 적성 판별 수단)는, 착석 센서(9)의 착석 신호 및 탑승자의 착석 위치 신호를 입력한다. 또한, 탑승자 판별부(51)는, 카드 리더(11)의 탑승자의 운전 적성 정보를 입력한다. 이 탑승자 판별부(51)는, 착석 신호, 탑승자의 착석 위치 신호 및 탑승자의 운전 적성 정보에 기초하여 탑승자의 유무를 판별한다. 또한, 다른 구성은, 실시예 1과 마찬가지이므로, 도시 및 설명을 생략한다.

도 12는, 실시예 3의 자동 운전용 인식 판단 프로세서에서 실행되는 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 처리와 속도 목표값 설정 처리의 흐름을 나타낸다. 또한, 도 12의 흐름도에 있어서, 루트의 설정 방법이나, GPS(2)와 지도 데이터(4)가 고정밀도의 것인 것은, 도 3과 마찬가지이므로, 설명은 생략한다. 이하, 도 12에 기초하여, 자동 운전 차량의 목표 경로 생성과 속도 목표값 설정의 처리 구성을 나타내는 도 12에 나타내는 흐름도의 각 스텝에 대해서 설명한다.

스텝 S31에서는, 다양한 정보를 취득하여, 스텝 S32로 진행된다. 구체적으로는, 착석 센서(9)로부터 착석 신호(탑승자 유무) 및 탑승자의 착석 위치 신호(탑승자 위치)의 정보를 취득한다. 또한, 카드 리더(11)로부터 탑승자의 운전 적성 정보(탑승자 운전 적성 정보)를 취득한다. 또한, 다른 정보 등은 스텝 S11과 마찬가지이므로 설명을 생략한다.

스텝 S32에서는, 스텝 S31에서의 다양한 정보의 취득에 이어서, 스텝 S31에서 취득한 착석 신호, 착석 위치 신호 및 탑승자의 운전 적성 정보에 기초하여 탑승자의 유무를 판별한다. "예"(탑승자 있음)의 경우는, 스텝 S33으로 진행되고, "아니오"(탑승자 없음)의 경우에는 스텝 S34로 진행된다. 또한, 스텝 S32가, 탑승자 판별부(51)에 상당한다.

구체적으로는, 스텝 S32에 있어서, 탑승자의 유무를 판별할 때, 탑승자의 착석 위치가 차량 탑재 조작 디바이스를 조작할 수 있는 위치이고, 또한, 탑승자에게 운전 적성이 있으면, 탑승자 있음이라고 판별한다. 즉, 차량 탑재 조작 디바이스에 의한 백업 가능한 기량을 갖는 탑승자가, 백업 가능한 착석 위치에 승차하고 있음으로써, 백업 가능하다고 간주할 수 있다. 또한, 스텝 S32에 있어서, 탑승자의 유무를 판별할 때, 탑승자의 착석 위치가 차량 탑재 조작 디바이스를 조작할 수 없는 위치이거나, 또는, 탑승자에게 운전 적성이 없으면, 탑승자 없음이라고 판별한다. 또한, 실제상, 자차 내에 탑승자가 없는 경우는, 탑승자 없음이라고 판별한다. 이 스텝 S32에 있어서의 탑승자의 유무는, 실제상의 탑승자의 유무가 아닌, 제어상의 탑승자의 유무이다. 이 때문에, 가령 실제상은 자차 내에 탑승자가 있어도, 제어상은 자차 내에 탑승자가 없다고(탑승자 없음) 판별되는 경우가 있다.

여기서, 「탑승자의 착석 위치가 차량 탑재 조작 디바이스를 조작할 수 있는 위치」란, 탑승자의 착석 위치가 운전석 위치이다. 또한, 「탑승자에게 운전 적성이 있다」란, 탑승자가 자차를 운전할 수 있는 운전면허증을 갖는다는 것이다. 예를 들어, 자차를 운전하기 위한 자격이 보통 운전면허증을 가지고 있는 것일 경우, 탑승자의 운전 적성 정보에 보통 운전면허증 있음이 등록되어 있으면, 「탑승자에게 운전 적성이 있다」고 판단한다. 즉, 탑승자 있음이라고 판별하는 경우, 차량 탑재 조작 디바이스에 의한 백업 가능한 기량을 갖는 탑승자가, 백업 가능한 착석 위치에 승차하고 있음으로써, 백업 가능하다고 간주할 수 있다.

한편, 「탑승자의 착석 위치가 차량 탑재 조작 디바이스를 조작할 수 없는 위치」란, 탑승자의 착석 위치가 조수석 위치 또는 후방부 좌석 위치이다. 또한, 「탑승자에게 운전 적성이 없다」란, 탑승자가 자차를 운전할 수 있는 운전면허증을 가지고 있지 않다는 것이다. 예를 들어, 자차를 운전하기 위한 자격이 보통 운전면허증을 가지고 있는 것인 경우, 탑승자의 운전 적성 정보에 보통 운전면허증없음이 등록되어 있으면, 「탑승자에게 운전 적성이 없다」고 판단한다.

또한, 다른 스텝 S33 내지 스텝 S36 각각은, 스텝 S13 내지 스텝 S16 각각에 대응하기 때문에, 설명을 생략한다.

다음으로, 작용을 설명한다.

실시예 3의 작용은, 실시예 1과 마찬가지로, 「자동 운전 차량의 목표 경로 생성과 속도 목표값 설정의 처리 작용」과 「자동 운전 차량의 목표 경로 생성의 특징 작용」을 나타낸다. 단, 실시예 1의 스텝 S11 내지 스텝 S16 각각은, 스텝 S31 내지 스텝 S36의 각각으로 대체하는 것으로 한다. 또한, 실시예 3의 작용은, 실시예 2의 특징 작용을 나타낸다. 또한, 실시예 3의 작용에 있어서는, 하기의 실시예 3의 특징 작용을 나타낸다.

실시예 3에서는, 탑승자의 유무를 판별할 때, 탑승자에게 운전 적성이 있으면 탑승자 있음이라고 판별하고, 탑승자에게 운전 적성이 없으면 탑승자 없음이라고 판별한다. 즉, 탑승자에게 운전 적성이 없으면 탑승자 없음이라고 판별하므로, 실제상은 자차 내에 탑승자가 있어도 차량 탑재 조작 디바이스에 의한 백업 가능한 기량이 없는 경우는, 제2 목표 경로가 생성된다. 이 제2 목표 경로는, 자차 주위의 각 환경 요인에 대한 마진 확보를 우선하는 목표 경로이다. 따라서, 실제상은 자차 내에 탑승자가 있어도 탑승자에게 운전 적성이 없으면, 주행 차선 일탈에 대한 여유값이 최대한으로 확보된다.

다음으로, 효과를 설명한다.

실시예 3의 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법 및 생성 장치에 있어서는, 실시예 1의 (1) 내지 (5)와 실시예 2의 (6)에 기재한 효과가 얻어진다. 또한, 실시예 3의 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법에 있어서는, 하기 (7)의 효과를 얻을 수 있다.

(7) 탑승자의 유무를 판별할 때, 탑승자에게 운전 적성이 있으면 탑승자 있음이라고 판별하고, 탑승자에게 운전 적성이 없으면 탑승자 없음이라고 판별한다.

이 때문에, 실제상은 자차 내에 탑승자가 있어도 탑승자에게 운전 적성이 없으면, 주행 차선 일탈에 대한 여유값을 최대한으로 확보할 수 있다.

실시예 4

실시예 4는, 탑승자의 착석 위치와 탑승자의 운전 적성과 탑승자 상태에 따라 탑승자의 유무를 판별한 예이다.

먼저, 구성을 설명한다. 실시예 4에 있어서의 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법 및 생성 장치는, 모터 구동하는 하이브리드 차량(전동 차량의 일례)을 베이스로 하여, 조타/구동/제동을 외부 제어하는 것이 가능한 자동 운전 차량에 적용한 것이다. 이하, 실시예 4의 구성을, 「자동 운전 시스템 구성」과, 「자동 운전용 인식 판단 프로세서의 상세 구성」과, 「자동 운전 차량의 목표 경로 생성과 속도 목표값 설정의 처리 구성」으로 나누어 설명한다.

[자동 운전 시스템 구성]

도 13는, 실시예 2의 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법 및 생성 장치가 적용된 자동 운전 차량의 자동 운전 시스템 구성을 나타낸다. 이하, 도 13에 기초하여, 자동 운전 시스템의 전체 구성을 설명한다.

자동 운전 시스템은, 인식 센서(1)와, GPS(2)와, 자동 운전용 인식 판단 프로세서(3)(컨트롤러)와, 지도 데이터(4)를 구비하고 있다. 또한, 자동 운전 시스템은, 자동 운전용 제어 컨트롤러(5)와, 전동 파워 스티어링(6)과, 구동/회생 모터(7)와, 유압 브레이크(8)와, 착석 센서(9)와, 카드 리더(11)와, 탑승자 모니터(12)를 구비하고 있다. 또한, 차량의 운전석에는, 차량 탑재 조작 디바이스로서 브레이크와 스티어링(핸들)이 마련되어 있다.

탑승자 모니터(12)는, 차실 내 카메라에 의해, 차량 탑재 조작 디바이스에 의한 백업 가능한 위치에 승차한 탑승자 상태를 검출한다. 여기서, 「차량 탑재 조작 디바이스에 의한 백업 가능한 위치」란, 운전석 위치이다. 이 탑승자 모니터(12)는, 운전석 위치에 착석하는 탑승자의 얼굴을 검출하여, 눈의 개폐 정도나 시선의 배향이나 승차 자세 등을 모니터함으로써 탑승자 상태를 검출한다.

[자동 운전용 인식 판단 프로세서의 상세 구성]

탑승자 판별부(51)(탑승자 판별 수단, 탑승자 착석 위치 판별 수단, 탑승자 운전 적성 판별 수단, 탑승자 상태 판별 수단)는, 착석 센서(9)의 착석 신호 및 탑승자의 착석 위치 신호를 입력한다. 또한, 탑승자 판별부(51)는, 카드 리더(11)의 탑승자의 운전 적성 정보를 입력한다. 또한, 탑승자 판별부(51)는, 탑승자 모니터(12)의 탑승자 상태를 입력한다. 이 탑승자 판별부(51)는, 착석 신호, 탑승자의 착석 위치 신호, 탑승자의 운전 적성 정보 및 탑승자 상태 정보에 기초하여 탑승자의 유무를 판별한다. 또한, 다른 구성은, 실시예 1과 마찬가지이므로, 도시 및 설명을 생략한다.

도 14는, 실시예 4의 자동 운전용 인식 판단 프로세서에서 실행되는 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 처리와 속도 목표값 설정 처리의 흐름을 나타낸다. 또한, 도 14의 흐름도에 있어서, 루트의 설정 방법이나, GPS(2)와 지도 데이터(4)가 고정밀도의 것인 것은, 도 3과 마찬가지이므로, 설명은 생략한다. 이하, 도 14에 기초하여, 자동 운전 차량의 목표 경로 생성과 속도 목표값 설정의 처리 구성을 나타내는 도 14에 나타내는 흐름도의 각 스텝에 대해서 설명한다.

스텝 S41에서는, 다양한 정보를 취득하여, 스텝 S42로 진행된다. 구체적으로는, 착석 센서(9)로부터 착석 신호(탑승자 유무) 및 탑승자의 착석 위치 신호(탑승자 위치)의 정보를 취득한다. 또한, 카드 리더(11)로부터 탑승자의 운전 적성 정보(탑승자 운전 적성 정보)를 취득한다. 또한, 탑승자 모니터(12)로부터 탑승자 상태 정보(탑승자 상태)를 취득한다. 또한, 다른 정보 등은 스텝 S11과 마찬가지이므로 설명을 생략한다.

스텝 S42에서는, 스텝 S41에서의 다양한 정보의 취득에 이어서, 스텝 S41에서 취득한 착석 신호, 착석 위치 신호, 탑승자의 운전 적성 정보 및 탑승자 상태 정보에 기초하여 탑승자의 유무를 판별한다. "예"(탑승자 있음)의 경우는, 스텝 S43으로 진행되고, "아니오"(탑승자 없음)의 경우에는 스텝 S44로 진행된다. 또한, 스텝 S42가, 탑승자 판별부(51)에 상당한다.

구체적으로는, 스텝 S42에 있어서, 탑승자의 유무를 판별할 때, 탑승자의 착석 위치가 차량 탑재 조작 디바이스를 조작할 수 있는 위치이고, 또한, 탑승자에게 운전 적성이 있고, 또한, 탑승자 상태가 자차의 주위에 주의를 기울이고 있는 상태이면, 탑승자 있음이라고 판별한다. 또한, 스텝 S42에 있어서, 탑승자의 유무를 판별할 때, 탑승자의 착석 위치가 차량 탑재 조작 디바이스를 조작할 수 없는 위치이거나, 또는, 탑승자에게 운전 적성이 없거나, 혹은, 탑승자 상태가 자차의 주위에 주의를 기울이고 있지 않는 상태이면, 탑승자 없음이라고 판별한다. 또한, 실제상, 자차 내에 탑승자가 없는 경우는, 탑승자 없음이라고 판별한다. 이 스텝 S42에 있어서의 탑승자의 유무는, 실제상의 탑승자의 유무가 아닌, 제어상의 탑승자의 유무이다. 이 때문에, 가령 실제상은 자차 내에 탑승자가 있어도, 제어상은 자차 내에 탑승자가 없다고(탑승자 없음) 판별되는 경우가 있다.

여기서, 「탑승자 상태가 자차의 주위에 주의를 기울이고 있는 상태이다」란, 실제로 탑승자가 드라이버로서 운전하도록 자차의 주위에 주의를 기울이고 있는 상태이다. 한편, 「탑승자 상태가 자차의 주위에 주의를 기울이고 있지 않는 상태이다」란, 실제로 탑승자가 드라이버로서 운전하도록 자차의 주위에 주의를 기울이고 있지 않는 상태이다. 예를 들어, 탑승자가 눈을 감아 버리고 있는 상태(각성 정도), 탑승자의 시선이 자차의 진행 방향과는 반대 방향을 향하고 있는 상태, 또는, 탑승자가 좌석을 눕혀서 누워 있는 상태 등이다. 즉, 이 탑승자 상태가 자차의 주위에 주의를 기울이고 있는 상태인지 여부는, 눈의 개폐 정도나 시선의 배향이나 승차 자세 등의 모니터 정보로부터, 탑승자 판별부(51)에서 판단한다. 또한, 「탑승자의 착석 위치가 차량 탑재 조작 디바이스를 조작할 수 있는 위치」와 「탑승자의 착석 위치가 차량 탑재 조작 디바이스를 조작할 수 없는 위치」와 「탑승자에게 운전 적성이 있다」와 「탑승자에게 운전 적성이 없다」에 대해서는, 실시예 3과 마찬가지이므로 설명을 생략한다.

또한, 다른 스텝 S43 내지 스텝 S46의 각각은, 스텝 S13 내지 스텝 S16의 각각에 대응하기 때문에, 설명을 생략한다.

다음으로, 작용을 설명한다.

실시예 4의 작용은, 실시예 1과 마찬가지로, 「자동 운전 차량의 목표 경로 생성과 속도 목표값 설정의 처리 작용」과 「자동 운전 차량의 목표 경로 생성의 특징 작용」을 나타낸다. 단, 실시예 1의 스텝 S11 내지 스텝 S16의 각각은, 스텝 S41 내지 스텝 S46의 각각으로 대체하는 것으로 한다. 또한, 실시예 4의 작용은, 실시예 2의 특징 작용과 실시예 3의 특징 작용을 나타낸다. 또한, 실시예 4의 작용에 있어서는, 하기의 실시예 4의 특징 작용을 나타낸다.

실시예 4에서는, 탑승자의 유무를 판별할 때, 탑승자 상태가 자차의 주위에 주의를 기울이고 있는 상태이면 탑승자 있음이라고 판별하고, 탑승자 상태가 자차의 주위에 주의를 기울이고 있지 않는 상태이면 탑승자 없음이라고 판별한다. 즉, 탑승자의 각성 정도나 승차 자세 등으로부터, 탑승자 상태가 자차의 주위에 주의를 기울이고 있지 않는 상태이면 탑승자 없음이라고 판별하므로, 실제상은 자차 내에 탑승자가 있어도 바로 차량 탑재 조작 디바이스에 의한 백업이 곤란한 경우는, 제2 목표 경로가 생성된다. 이 제2 목표 경로는, 자차 주위의 각 환경 요인에 대한 마진 확보를 우선하는 목표 경로이다. 따라서, 실제상은 자차 내에 탑승자가 있어도 탑승자 상태에 따라 바로 차량 탑재 조작 디바이스에 의한 백업 체제를 취할 수 없는 경우는, 주행 차선 일탈에 대한 여유값이 최대한으로 확보된다.

다음으로, 효과를 설명한다.

실시예 4의 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법 및 생성 장치에 있어서는, 실시예 1의 (1) 내지 (5)와 실시예 2의 (6)과 실시예 3의 (7)에 기재한 효과가 얻어진다. 또한, 실시예 4의 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법에 있어서는, 하기 (8)의 효과를 얻을 수 있다.

(8) 탑승자의 유무를 판별할 때, 탑승자 상태가 자차의 주위에 주의를 기울이고 있는 상태이면 탑승자 있음이라고 판별하고, 탑승자 상태가 자차의 주위에 주의를 기울이고 있지 않는 상태이면 탑승자 없음이라고 판별한다.

이 때문에, 실제상은 자차 내에 탑승자가 있어도 탑승자 상태에 따라 바로 차량 탑재 조작 디바이스에 의한 백업 체제를 취할 수 없는 경우는, 주행 차선 일탈에 대한 여유값을 최대한으로 확보할 수 있다.

이상, 본 개시의 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법 및 생성 장치를 실시예 1 내지 실시예 4에 기초하여 설명하였다. 그러나, 구체적인 구성에 대해서는, 이들 실시예 1 내지 실시예 4에 한정되는 것은 아니며, 청구범위의 각 청구항에 관한 발명의 요지를 벗어나지 않는 한, 설계의 변경이나 추가 등은 허용된다.

실시예 1 내지 실시예 4에서는, 루트 설정은, 탑승자 또는 차외 오퍼레이터가 수동으로 입력한 목적지 정보에 기초하여, 목적지에 이르기까지의 루트를 자동으로 산출하는 예를 나타냈다. 그러나, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 시스템측에서 소정 시퀀스에 따라서 자동으로 입력한 목적지 정보에 기초하여, 목적지에 이르기까지의 루트를 자동으로 산출해도 된다.

실시예 1 내지 실시예 4에서는, 탑승자의 유무나 탑승자의 착석 위치를, 차내 시트에 설치한 착석 센서(9)로부터의 신호에 기초하여 판단하는 예를 나타냈다. 그러나, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 탑승자의 유무나 탑승자의 착석 위치를, 시트 벨트의 사용 유무를 확인하는 수단이나, 차실 내에 설치한 적외선 센서나 화상 센서로부터 판단하는 수단, 그리고, 루트 설정이나 발진 명령이 차내/차외의 어느 쪽으로부터 행하여졌는지로부터 판단하는 수단으로 치환해도 된다. 또한, 이들을 조합하여, 탑승자의 유무나 탑승자의 착석 위치를 판단해도 된다.

실시예 2에서는, 차량 탑재 조작 디바이스를, 정차 버튼(10)으로 하는 예를 나타냈다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 차량 탑재 조작 디바이스를, 차량의 운전석에 마련되는 브레이크나 스티어링(핸들)으로 해도 된다. 이 경우, 예를 들어 실제상은 자차 내에 탑승자가 있어도, 탑승자의 착석 위치가 운전석 위치가 아닌 조수석 위치 또는 후방부 좌석 위치이면, 브레이크나 스티어링에 의한 백업이 곤란하기 때문에, 탑승자 없음이라고 판별한다.

실시예 2에서는, 정차 버튼의 위치를, 인스트루먼트 패널의 차폭 방향의 중앙부로 하는 예를 나타냈다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 운전석과 조수석의 좌석의 후방측에 마련해도 된다. 이 경우, 실제상은 자차 내에 탑승자가 있어도, 탑승자의 착석 위치가 후방부 좌석 위치이면, 탑승자 있음이라고 판별한다. 또한, 실제상은 자차 내에 탑승자가 있어도, 탑승자의 착석 위치가 운전석 위치나 조수석 위치이면, 탑승자 없음이라고 판별한다.

실시예 3과 실시예 4에서는, 차량 탑재 조작 디바이스를, 브레이크와 스티어링으로 하는 예를 나타냈다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 차량 탑재 조작 디바이스를, 실시예 2와 같이 정차 버튼으로 해도 된다. 단, 이 정차 버튼은, 예를 들어 인스트루먼트 패널의 차폭 방향의 중앙부에 마련되는 것으로 한다. 이 경우, 예를 들어 실제상은 자차 내에 탑승자가 있어도, 탑승자의 착석 위치가 후방부 좌석 위치이면, 탑승자에게 운전 적성이 있어도 탑승자 상태가 자차의 주위에 주의를 기울이고 있는 상태여도, 정차 버튼에 의한 백업이 곤란하기 때문에, 탑승자 없음이라고 판별한다.

실시예 2 내지 실시예 4에서는, 가령 실제상은 자차 내에 탑승자가 있어도, 제어상은 자차 내에 탑승자 없음이라고 판별하는 예를 나타냈다. 그러나, 가령 실제상은 자차 내에 탑승자가 없어도, 제어상은 자차 내에 탑승자 있음이라고(탑승자가 있음) 판별해도 된다. 예를 들어, 이하에 나타내는 「후속차에 따른 탑승자의 유무의 판별예」, 「주행 스케줄에 따른 탑승자의 유무의 판별예」 또는 「주행 가능 거리에 따른 탑승자의 유무의 판별예」에 의해, 탑승자의 유무를 판별해도 된다.

[후속차에 따른 탑승자의 유무의 판별예]

자동 운전 시스템의 인식 센서(1)는, 자차와 후속차의 상대 거리 정보나 상대 속도 정보를 검출한다.

다음으로, 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 처리 구성에 대해서 설명한다. 먼저, 자동 운전용 인식 판단 프로세서는, 인식 센서로부터 자차와 후속차의 상대 거리 정보나 상대 속도 정보를 취득한다. 이어서, 이들 정보에 기초하여, 탑승자 판별부(탑승자 판별 수단, 후속차 판별 수단)에서, 탑승자의 유무를 판별한다. 구체적으로는, 탑승자의 유무를 판별할 때, 자차의 뒤에 이어지는 후속차가 있으면 일시적으로 탑승자 있음이라고 판별한다. 또한, 탑승자의 유무를 판별할 때, 자차의 뒤에 이어지는 후속차가 없으면 탑승자 없음이라고 판별한다. 또한, 실제상, 가령 자차 내에 탑승자가 없는 경우에도, 제어상, 후속차의 유무에 따라 탑승자의 유무를 판별한다. 또한, 탑승자의 유무의 판별 후의 처리 구성은, 실시예 1의 스텝 S13 내지 스텝 S16과 마찬가지이다.

여기서, 「자차의 뒤에 이어지는 후속차가 있다」란, 자차에 접근하고 있는 후속차가 있는 것이다. 이것은, 자차와 후속차의 상대 거리 정보나 상대 속도 정보로부터, 탑승자 판별부(51)에서 판단한다.

이 때문에, 후속차가 있으면 일시적으로 탑승자 있음이라고 판별하므로, 실제상, 자차 내에 탑승자가 없어도, 드라이버가 평소의 운전으로 주행하는 제1 목표 경로가 생성된다. 이에 의해, 탑승자 없음이라고 판별하는 경우보다도, 속도 목표값이 크게 설정된다. 따라서, 실제상, 자차 내에 탑승자가 없어도, 교통 흐름의 방해를 억제할 수 있다. 또한, 탑승자 있음의 제1 목표 경로쪽이, 탑승자 없음의 제2 목표 경로보다도, 속도 목표값이 크게 설정된다.

또한, 후속차의 유무에 더하여, 도로 폭이 넓어, 자차와 주로 경계의 마진에 여유가 있는 경우에 한정하여, 탑승자의 유무를 판별해도 된다. 이와 같이 탑승자의 유무를 판별하므로, 보다 안전하게 제1 목표 경로를 생성할 수 있다. 또한, 후속차의 유무에 한정되지 않고, 후속차의 연이은 상태에 따라, 탑승자의 유무를 판별해도 된다.

[주행 스케줄에 따른 탑승자의 유무의 판별예]

자차는, 로봇 택시(등록 상표)와 같은 시스템이다. 이 때문에, 자차는, 다음 행선지나 도착 시간이 원격으로 관제 시스템측에서 관리되고 있는 것으로 한다(주행 스케줄 관리 수단). 즉, 관제 시스템측에서 자차의 주행 스케줄이 관리되고 있는 것으로 한다. 자차의 주행 스케줄에는, 자차의 현재 위치 정보와 현재 시각 정보, 및 다음 주행 스케줄의 예정 시각 정보와 예정 장소 정보 등이 포함된다. 이들 정보로부터, 관제 시스템측에서, 다음 주행 스케줄의 예정 시각이 촉박한지 여부를 판단한다.

여기서, 「다음 주행 스케줄의 예정 시각이 촉박하다」란, 현재 위치 정보와 현재 시각 정보로부터, 다음 주행 스케줄의 예정 시각(도착 시간)까지 예정 장소(다음 승객이 있는 장소)에 도착 불가능하다는 것이 상정되는 것이다. 예를 들어, 운행 계획이 과밀한 경우이다.

다음으로, 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 처리 구성에 대해서 설명한다. 먼저, 자동 운전용 인식 판단 프로세서는, 관제 시스템으로부터 「다음 주행 스케줄의 예정 시각이 촉박한지 여부」의 정보를 취득한다. 이어서, 이 정보에 기초하여, 탑승자 판별부(탑승자 판별 수단, 주행 스케줄 관리 수단)에서, 탑승자의 유무를 판별한다. 구체적으로는, 탑승자의 유무를 판별할 때, 다음 주행 스케줄의 예정 시각이 촉박하면 일시적으로 탑승자 있음이라고 판별한다. 또한, 탑승자의 유무를 판별할 때, 다음 주행 스케줄의 예정 시각이 촉박하지 않았으면 탑승자 없음이라고 판별한다. 또한, 실제상, 가령 자차 내에 탑승자가 없는 경우에도, 제어상, 다음 주행 스케줄의 예정 시각이 촉박한지 여부에 따라 탑승자의 유무를 판별한다. 또한, 탑승자의 유무의 판별 후의 처리 구성은, 실시예 1의 스텝 S13 내지 스텝 S16과 마찬가지이다. 여기서, 「일시적」이란, 다음 주행 스케줄의 예정 시각까지 예정 장소에 도착 불가능하다는 것이 상정되는 동안이다. 또한, 자동 운전 시스템은, 자차와 관제 시스템의 통신 수단(예를 들어, 무선 통신부)을 가지고 있다.

이 때문에, 다음 주행 스케줄의 예정 시각이 촉박하면 일시적으로 탑승자 있음이라고 판별하므로, 실제상, 자차 내에 탑승자가 없어도, 드라이버가 평소의 운전으로 주행하는 제1 목표 경로가 생성된다. 이에 의해, 탑승자 없음이라고 판별하는 경우보다도, 속도 목표값이 크게 설정된다. 따라서, 실제상, 자차 내에 탑승자가 없어도, 불필요하게 감속을 행하는 것을 억제함으로써, 다음 주행 스케줄의 예정 장소로의 도착 시간을 앞당기는 것이 가능하다. 또한, 탑승자 있음의 제1 목표 경로쪽이, 탑승자 없음의 제2 목표 경로보다도, 속도 목표값이 크게 설정된다.

또한, 다음 주행 스케줄의 예정 시각이 촉박한지 여부에 더하여, 도로 폭이 넓어, 자차와 주로 경계의 마진에 여유가 있는 경우에 한정하여, 탑승자의 유무를 판별해도 된다. 이와 같이 탑승자의 유무를 판별하므로, 보다 안전하게 제1 목표 경로를 생성할 수 있다. 또한, 다음 주행 스케줄의 예정 시각이 촉박한지 여부의 판단은, 자차의 탑승자 판별부 등에서 판단해도 된다.

[주행 가능 거리에 따른 탑승자의 유무의 판별예]

자동 운전 시스템은, 연료 탱크에 축적된 연료의 잔류 용량을 검지하는 연료 탱크 센서와, 배터리의 충전 상태를 검출하는 SOC 센서와, 연료의 잔류 용량과 배터리의 충전 상태의 에너지 상태를 모니터하는 에너지 모니터를 가지고 있다.

다음으로, 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 처리 구성에 대해서 설명한다. 먼저, 자동 운전용 인식 판단 프로세서는, 에너지 상태 정보를 취득한다. 이어서, 이 정보에 기초하여, 탑승자 판별부(탑승자 판별 수단, 주행 가능 거리 관리 수단)에서, 탑승자의 유무를 판별한다. 구체적으로는, 탑승자의 유무를 판별할 때, 주행 가능 거리가 소정의 거리를 하회하면(주행 가능 거리가 소정의 거리 미만이 됨) 일시적으로 탑승자 있음이라고 판별한다. 또한, 탑승자의 유무를 판별할 때, 주행 가능 거리가 소정의 거리를 상회하고 있으면 탑승자 없음이라고 판별한다. 또한, 실제상, 가령 자차 내에 탑승자가 없는 경우에도, 제어상, 주행 가능 거리가 소정의 거리를 하회하는지 여부에 따라 탑승자의 유무를 판별한다. 또한, 탑승자의 유무의 판별 후의 처리 구성은, 실시예 1의 스텝 S13 내지 스텝 S16과 마찬가지이다.

여기서, 「주행 가능 거리」는, 자차가 주행 가능한 거리이다. 이 주행 가능 거리는, 에너지 상태 정보에 기초하여, 탑승자 판별부에서 산출된다. 그리고, 탑승자 판별부는, 산출된 주행 가능 거리를 기록·관리한다. 또한, 「소정의 거리」란, 현재 위치로부터 에너지 스탠드(급유소나 충전소)까지의 거리이다.

이 때문에, 주행 가능 거리가 소정의 거리를 하회하면 일시적으로 탑승자 있음이라고 판별하므로, 실제상, 자차 내에 탑승자가 없어도, 드라이버가 평소의 운전으로 주행하는 제1 목표 경로가 생성된다. 따라서, 실제상, 자차 내에 탑승자가 없어도, 불필요하게 가감속의 폭을 넓히는 것을 억제함(커브로를 주행할 때의 차속의 변동폭을 억제함)으로써, 에너지 소비를 억제하는 것이 가능하다.

실시예 1 내지 실시예 4에서는, 전동 파워 스티어링(6)을 조타 액추에이터로 하고, 구동/회생 모터(7)를 구동원 액추에이터로 하고, 유압 브레이크(8)를 브레이크 액추에이터로 하는 예를 나타냈다. 그러나, 이것에 한정되지 않는다. 즉, 각 제어계는, 타이어에 대해서 전타/구동/제동의 제어를 외부 명령에 기초하여 행할 수 있으면, 상기 수단(각 액추에이터) 이외인 것이어도, 치환 가능하다.

실시예 1 내지 실시예 4에서는, 본 개시의 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법 및 생성 장치를, 모터 구동하는 하이브리드 차량(전동 차량의 일례)을 베이스로 하여, 조타/구동/제동을 외부 제어하는 것이 가능한 자동 운전 차량에 적용하는 예를 나타냈다. 그러나, 본 개시의 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법 및 생성 장치는, 전기 자동차나 엔진 차량에 적용할 수도 있다. 또한, 적어도 조타/구동/제동을 외부 제어하는 것이 가능한 차량에 적용할 수 있다.

Claims

자차가 추종 가능하고 노외 일탈이나 장해물 접촉이 없는 목표 경로를 생성하는 컨트롤러를 구비하는 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법에 있어서,
탑승자의 유무를 판별하고,
탑승자 있음이라고 판별하였을 때, 제1 목표 경로를 생성하고,
탑승자 없음이라고 판별하였을 때, 제2 목표 경로를 생성하고,
상기 제1 목표 경로와 상기 제2 목표 경로에서 목표 경로에 차이를 갖게 하는
것을 특징으로 하는 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법.
제1항에 있어서,
상기 제2 목표 경로는, 주행 차선을 규정하는 좌우 경계와 자차의 거리가, 상기 제1 목표 경로보다도 길어지는 목표 경로를 생성하는
것을 특징으로 하는 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 목표 경로는, 상기 목표 경로를 구성하는 각 점으로부터 산출된 경로 곡률이, 상기 제2 목표 경로보다도 작아지는 목표 경로를 생성하는
것을 특징으로 하는 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 목표 경로와 상기 제2 목표 경로를 생성할 때, 커브로를 주행할 때의 속도 목표값을 설정하고,
상기 속도 목표값은, 미리 설정한 자차의 횡가속도 제한 및 요 레이트 제한의 적어도 한쪽의 제한을 초과하지 않는 속도로 설정하는
것을 특징으로 하는 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
탑승자의 유무를 판별할 때, 탑승자의 착석 위치가 차량 탑재 조작 디바이스를 조작할 수 있는 위치이면 탑승자 있음이라고 판별하고, 탑승자의 착석 위치가 차량 탑재 조작 디바이스를 조작할 수 없는 위치이면 탑승자 없음이라고 판별하는
것을 특징으로 하는 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
탑승자의 유무를 판별할 때, 탑승자에게 운전 적성이 있으면 탑승자 있음이라고 판별하고, 탑승자에게 상기 운전 적성이 없으면 탑승자 없음이라고 판별하는
것을 특징으로 하는 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
탑승자의 유무를 판별할 때, 탑승자 상태가 자차의 주위에 주의를 기울이고 있는 상태이면 탑승자 있음이라고 판별하고, 탑승자 상태가 자차의 주위에 주의를 기울이고 있지 않는 상태이면 탑승자 없음이라고 판별하는
것을 특징으로 하는 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 방법.
자차가 추종 가능하고 노외 일탈이나 장해물 접촉이 없는 목표 경로를 생성하는 컨트롤러를 구비하는 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 장치에 있어서,
상기 컨트롤러는,
탑승자의 유무를 판별하는 탑승자 판별 수단과,
상기 탑승자 판별 수단에 의해 탑승자 있음이라고 판별하였을 때, 제1 목표 경로를 생성하는 제1 목표 경로 생성 수단과,
상기 탑승자 판별 수단에 의해 탑승자 없음이라고 판별하였을 때, 제2 목표 경로를 생성하는 제2 목표 경로 생성 수단을 갖고,
상기 제1 목표 경로 생성 수단에 의해 생성한 상기 제1 목표 경로와 상기 제2 목표 경로 생성 수단에 의해 생성한 상기 제2 목표 경로에서 목표 경로에 차이를 갖게 하는
것을 특징으로 하는 자동 운전 차량의 목표 경로 생성 장치.