JP7293635B2 - 自動運転システム - Google Patents
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Description
前記自動運転システムは、
車両の自動運転を制御する制御装置と、
前記車両の外部環境を示す外部環境情報が格納される記憶装置と
を備える。
運転移行区間は、前記車両のドライバが前記車両の運転の少なくとも一部を前記制御装置から引き継ぐ区間である。
終端目標速度は、前記運転移行区間の終了地点における前記車両の目標速度である。
前記制御装置は、
前記終了地点あるいは前記終了地点の周辺の前記外部環境に応じて、前記終端目標速度を可変的に設定し、
前記終了地点における前記車両の速度が前記終端目標速度となるように、前記運転移行区間における前記車両の前記速度を制御する。
図1は、本発明の実施の形態に係る自動運転システム10を説明するための概念図である。自動運転システム10は、車両1に搭載されている。この自動運転システム10は、車両1の自動運転を制御する。車両1の自動運転は、車両1の加速、減速、及び操舵の少なくとも一部を含んでいる。
図4は、本実施の形態に係る運転移行処理において考慮される外部環境の例を示している。
第1の観点では、運転移行区間TZの終了地点PEに対して規定されている「規定速度」が考慮される。規定速度とは、交通ルール等によって規定されている速度である。
第2の観点では、運転移行区間TZの終了地点PEにおける「道路属性」が考慮される。道路属性は、交差点の有無、信号機の有無、料金所の有無、及び料金所の種類のうち少なくとも一つを含む。
図8は、運転移行区間TZの終了地点PEの手前に渋滞区間CZが存在している場合を示している。渋滞区間CZにおけるトラフィックフローの速度は非常に低い。従って、車両1が渋滞区間CZを通り抜けるためには長い時間を要する。仮に、渋滞区間CZを考慮することなく上述の第1の観点の場合と同様の手法で開始地点PSが決定されると、運転移行期間TPが不必要に長くなるおそれがある。言い換えれば、車両1が終了地点PEに到達するまで長い時間がかかるにもかかわらず、移行要求TDが不必要に早く発行される。このことは、ドライバの違和感の原因となる。また、ドライバは、運転を早いタイミングで引き継いだ後、残りの渋滞区間CZの中を手動で運転する必要がある。このことは、ドライバのストレスの原因となる。
第4の観点では、運転移行区間TZの終了地点PEの周辺の「気象」が考慮される。以下の説明において、「悪天候」とは、雨、雪、雷、強風、凍結等、車両走行に悪影響を与える気象条件を意味する。悪天候の場合、ドライバは、より安全な車両走行状態で運転を引き継ぎたいと考える。
第5の観点では、運転移行区間TZの終了地点PEの周辺の「照度/暗度」が考慮される。照度が低いことは、暗度が高いことと等価である。終了地点PEの周辺が暗い場合、ドライバは、より安全な車両走行状態で運転を引き継ぎたいと考える。
上述の第1~第5の観点のうちいくつかを組み合わせることも可能である。例えば、第1の観点と第4あるいは第5の観点とが組み合わされる。具体的には、まず、第1の観点で説明された手法によって、終端目標速度VEと目標減速度Aが決定される(図5参照)。その後、第4あるいは第5の観点に従って、目標減速度Aが調整される。つまり、自動運転システム10は、終了地点PEの周辺の気象あるいは照度/暗度に応じて、目標減速度Aを可変的に設定する。同様に、第2の観点と第4あるいは第5の観点とを組み合わせることも可能である。
3-1.全体構成
図10は、本実施の形態に係る自動運転システム10の構成を概略的に示すブロック図である。自動運転システム10は、情報取得装置20及び自動運転制御装置30を備えている。
制御装置100は、運転環境情報200を取得する。運転環境情報200は、記憶装置102に格納され、適宜読み出されて利用される。
制御装置100は、GPS装置110から、車両1の位置及び方位を示す車両位置情報210を取得する。制御装置100とGPS装置110は、図10で示された車両位置取得装置21を構成していると言える。
制御装置100は、車両状態センサ120から、車両1の状態を示す車両状態情報220を取得する。車両1の状態は、車両1の速度(車速V)、車輪速、加速度、舵角、ヨーレート、等を含む。また、車両1の状態は、車両1のドライバによる運転操作も含む。更に、車両1の状態は、ワイパーの稼動状態、ヘッドライトの点灯状態、等を含む。制御装置100と車両状態センサ120は、図10で示された車両状態取得装置22を構成していると言える。
制御装置100は、地図データベース130から地図情報を取得する。地図データベース130は、車両1の外部の外部装置に格納されていてもよい。その場合、制御装置100は、通信装置150を通して外部装置と通信を行い、外部装置から地図情報を取得する。
制御装置100は、運転環境情報200に基づいて、車両1の自動運転を制御する。具体的には、制御装置100は、運転環境情報200に基づいて、車両1の走行計画を生成する。走行計画は、目的地までの目標ルートやローカルな目標軌道を含む。そして、制御装置100は、走行計画に従って車両1を走行させる。そのために、制御装置100は、走行装置170(操舵装置、駆動装置、制動装置)を適宜作動させて、操舵制御、加速制御、及び減速制御を行う。
図12は、本実施の形態に係る自動運転制御装置30(制御装置100)による運転移行処理を示すフローチャートである。
自動運転制御装置30は、地図情報に基づいて、運転移行区間TZの終了地点PEを認識する。例えば、地図情報は、自動運転許可区間の情報を含んでいる。自動運転制御装置30は、自動運転許可区間の終了地点あるいはその手前を、運転移行区間TZの終了地点PEとして認識する。
自動運転制御装置30は、終了地点PEあるいは終了地点PEの周辺の外部環境に応じて、終了地点PEにおける終端目標速度VEを可変的に設定する。上述の通り、外部環境としては様々な例が存在する(図4参照)。
第1の観点では、運転移行区間TZの終了地点PEに対して規定されている規定速度が考慮される。外部環境情報230は、規定速度を示す情報を含んでいる。
第2の観点では、運転移行区間TZの終了地点PEにおける道路属性が考慮される。外部環境情報230は、道路属性を示す情報を含んでいる。
第3の観点では、運転移行区間TZの終了地点PEの手前に渋滞区間CZが存在するか否かが考慮される(図8参照)。外部環境情報230は、渋滞区間CZを示す情報を含んでいる。
第4の観点では、運転移行区間TZの終了地点PEの周辺の気象が考慮される。外部環境情報230は、気象を示す情報を含んでいる。
第5の観点では、運転移行区間TZの終了地点PEの周辺の照度/暗度が考慮される。外部環境情報230は、照度/暗度を示す情報を含んでいる。
続いて、自動運転制御装置30は、速度制御の各種パラメータを決定する。速度制御の各種パラメータは、開始地点PS、開始地点PSにおける始点速度VS、及び目標減速度Aを含んでいる。開始地点PSにおける始点速度VSとしては、例えば、車両1の現在の車速Vが用いられる。
自動運転制御装置30は、車両位置情報210を参照して、車両1が運転移行区間TZの開始地点PSに到達したか否かを判定する。車両1が開始地点PSに未だ到達していない場合(ステップS400;No)、処理はステップS300に戻る。一方、車両1が開始地点PSに到達した場合(ステップS400;Yes)、処理はステップS500に進む。
自動運転制御装置30は、HMIユニット160を通して、ドライバに対して移行要求TDを発行する。その後、処理はステップS600に進む。
自動運転制御装置30は、速度制御を行う。具体的には、自動運転制御装置30は、終了地点PEにおける車速Vが終端目標速度VEとなるように、運転移行区間TZにおける車速Vを制御する。車速Vの現在値は、車両状態情報220から得られる。自動運転制御装置30は、走行装置170(駆動装置、制動装置)を適宜作動させて、速度制御を行う。速度制御が減速制御の場合、自動運転制御装置30は、ステップS300で決定した目標減速度Aで減速制御を行う。
自動運転制御装置30は、車両状態情報220(ドライバによる運転操作)に基づいて、ドライバが運転を引き継いだか否かを判定する。ドライバが運転を未だ引き継いでいない場合(ステップS700;No)、処理は、ステップS600に戻る。一方、ドライバが運転を引き継いだ場合(ステップS700;Yes)、運転移行処理は完了する。
10 自動運転システム
20 情報取得装置
21 車両位置取得装置
22 車両状態取得装置
23 外部環境取得装置
30 自動運転制御装置
100 制御装置
101 プロセッサ
102 記憶装置
110 GPS装置
120 車両状態センサ
130 地図データベース
140 周囲認識センサ
150 通信装置
160 HMIユニット
170 走行装置
200 運転環境情報
210 車両位置情報
220 車両状態情報
230 外部環境情報
TZ 運転移行区間
VE 終端目標速度
Claims (13)
- 車両の自動運転を制御する制御装置を備え、
運転移行区間は、前記車両のドライバが前記車両の運転の少なくとも一部を前記制御装置から引き継ぐための区間であり、
終端目標速度は、前記運転移行区間の終了地点における前記車両の目標速度であり、
前記制御装置は、
前記車両の外部環境を示す外部環境情報を取得し、
前記終了地点あるいは前記終了地点の周辺の前記外部環境に応じて、前記終端目標速度を可変的に設定し、
前記ドライバが前記車両の前記運転の少なくとも一部を前記制御装置から引き継ぐまでの間、前記終了地点における前記車両の速度が前記終端目標速度となるように、前記運転移行区間における前記車両の前記速度を制御する
ように構成され、
前記外部環境情報は、前記終了地点における道路属性を示す情報を含み、
前記道路属性は、料金所の有無及び前記料金所の種類のうち少なくとも一つを含み、
前記制御装置は、前記道路属性に応じて、前記終端目標速度を可変的に設定する
自動運転システム。 - 車両の自動運転を制御する制御装置を備え、
運転移行区間は、前記車両のドライバが前記車両の運転の少なくとも一部を前記制御装置から引き継ぐための区間であり、
終端目標速度は、前記運転移行区間の終了地点における前記車両の目標速度であり、
前記制御装置は、
前記車両の外部環境を示す外部環境情報を取得し、
前記終了地点あるいは前記終了地点の周辺の前記外部環境に応じて、前記終端目標速度を可変的に設定し、
前記ドライバが前記車両の前記運転の少なくとも一部を前記制御装置から引き継ぐまでの間、前記終了地点における前記車両の速度が前記終端目標速度となるように、前記運転移行区間における前記車両の前記速度を制御する
ように構成され、
前記外部環境情報は、前記終了地点における道路属性を示す情報を含み、
前記制御装置は、前記終了地点が本線上に位置している場合の前記終端目標速度を、前記終了地点が本線から分岐した分岐車線上に位置している場合の前記終端目標速度よりも高く設定する
自動運転システム。 - 請求項1又は2に記載の自動運転システムであって、
前記制御装置は、前記運転移行区間における目標減速度を設定し、その後、前記目標減速度によって前記終了地点における前記終端目標速度が実現されるように、前記運転移行区間の開始地点を決定する
自動運転システム。 - 請求項3に記載の自動運転システムであって、
前記外部環境情報は、前記終了地点の周辺の気象あるいは照度を示す情報を含み、
前記制御装置は、前記気象あるいは前記照度に応じて、前記目標減速度を可変的に設定する
自動運転システム。 - 車両の自動運転を制御する制御装置を備え、
運転移行区間は、前記車両のドライバが前記車両の運転の少なくとも一部を前記制御装置から引き継ぐための区間であり、
終端目標速度は、前記運転移行区間の終了地点における前記車両の目標速度であり、
前記制御装置は、
前記車両の外部環境を示す外部環境情報を取得し、
前記終了地点あるいは前記終了地点の周辺の前記外部環境に応じて、前記終端目標速度を可変的に設定し、
前記ドライバが前記車両の前記運転の少なくとも一部を前記制御装置から引き継ぐまでの間、前記終了地点における前記車両の速度が前記終端目標速度となるように、前記運転移行区間における前記車両の前記速度を制御する
ように構成され、
前記外部環境情報は、渋滞区間を示す情報を含み、
前記終了地点の手前に前記渋滞区間が存在する場合、前記制御装置は、前記車両が前記渋滞区間を一定速度で通過すると仮定し、前記終端目標速度を前記一定速度に設定する
自動運転システム。 - 請求項5に記載の自動運転システムであって、
前記制御装置は、前記一定速度の前記車両が前記運転移行区間を一定時間で通過するように、前記運転移行区間の開始地点を決定する
自動運転システム。 - コンピュータによって実行され、車両の自動運転を制御する自動運転制御方法であって、
運転移行区間は、前記車両のドライバが前記車両の運転の少なくとも一部を前記自動運転を制御する制御装置から引き継ぐための区間であり、
終端目標速度は、前記運転移行区間の終了地点における前記車両の目標速度であり、
前記自動運転制御方法は、
前記コンピュータが、前記車両の外部環境を示す外部環境情報を取得する処理と、
前記コンピュータが、前記終了地点あるいは前記終了地点の周辺の前記外部環境に応じて、前記終端目標速度を可変的に設定する処理と、
前記コンピュータが、前記ドライバが前記車両の前記運転の少なくとも一部を前記制御装置から引き継ぐまでの間、前記終了地点における前記車両の速度が前記終端目標速度となるように、前記運転移行区間における前記車両の前記速度を制御する処理と
を含み、
前記外部環境情報は、前記終了地点における道路属性を示す情報を含み、
前記道路属性は、料金所の有無及び前記料金所の種類のうち少なくとも一つを含み、
前記終端目標速度を設定する処理は、前記道路属性に応じて、前記終端目標速度を可変的に設定することを含む
自動運転制御方法。 - コンピュータによって実行され、車両の自動運転を制御する自動運転制御方法であって、
運転移行区間は、前記車両のドライバが前記車両の運転の少なくとも一部を前記自動運転を制御する制御装置から引き継ぐための区間であり、
終端目標速度は、前記運転移行区間の終了地点における前記車両の目標速度であり、
前記自動運転制御方法は、
前記コンピュータが、前記車両の外部環境を示す外部環境情報を取得する処理と、
前記コンピュータが、前記終了地点あるいは前記終了地点の周辺の前記外部環境に応じて、前記終端目標速度を可変的に設定する処理と、
前記コンピュータが、前記ドライバが前記車両の前記運転の少なくとも一部を前記制御装置から引き継ぐまでの間、前記終了地点における前記車両の速度が前記終端目標速度となるように、前記運転移行区間における前記車両の前記速度を制御する処理と
を含み、
前記外部環境情報は、前記終了地点における道路属性を示す情報を含み、
前記終端目標速度を設定する処理は、前記終了地点が本線上に位置している場合の前記終端目標速度を、前記終了地点が本線から分岐した分岐車線上に位置している場合の前記終端目標速度よりも高く設定することを含む
自動運転制御方法。 - 請求項7又は8に記載の自動運転制御方法であって、
前記コンピュータが、前記運転移行区間における目標減速度を設定し、その後、前記目標減速度によって前記終了地点における前記終端目標速度が実現されるように、前記運転移行区間の開始地点を決定する処理を更に含む
自動運転制御方法。 - 請求項9に記載の自動運転制御方法であって、
前記外部環境情報は、前記終了地点の周辺の気象あるいは照度を示す情報を含み、
前記目標減速度を設定する処理は、前記気象あるいは前記照度に応じて、前記目標減速度を可変的に設定することを含む
自動運転制御方法。 - コンピュータによって実行され、車両の自動運転を制御する自動運転制御方法であって、
運転移行区間は、前記車両のドライバが前記車両の運転の少なくとも一部を前記自動運転を制御する制御装置から引き継ぐための区間であり、
終端目標速度は、前記運転移行区間の終了地点における前記車両の目標速度であり、
前記自動運転制御方法は、
前記コンピュータが、前記車両の外部環境を示す外部環境情報を取得する処理と、
前記コンピュータが、前記終了地点あるいは前記終了地点の周辺の前記外部環境に応じて、前記終端目標速度を可変的に設定する処理と、
前記コンピュータが、前記ドライバが前記車両の前記運転の少なくとも一部を前記制御装置から引き継ぐまでの間、前記終了地点における前記車両の速度が前記終端目標速度となるように、前記運転移行区間における前記車両の前記速度を制御する処理と
を含み、
前記外部環境情報は、渋滞区間を示す情報を含み、
前記終端目標速度を設定する処理は、前記終了地点の手前に前記渋滞区間が存在する場合、前記車両が前記渋滞区間を一定速度で通過すると仮定し、前記終端目標速度を前記一定速度に設定することを含む
自動運転制御方法。 - 請求項11に記載の自動運転制御方法であって、
前記コンピュータが、前記一定速度の前記車両が前記運転移行区間を一定時間で通過するように、前記運転移行区間の開始地点を決定する処理を更に含む
自動運転制御方法。 - 請求項7乃至12のいずれか一項に記載の自動運転制御方法を前記コンピュータに実行させる制御プログラム。
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