JP2019185306A - 車載装置及び3次元地図データ - Google Patents
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Abstract
【課題】実際の道路状況に適した内容の3次元地図データを用いた、車両走行を可能にする。【解決手段】車載装置10は、位置取得部21、統計速度抽出部22、速度計算部23及び差分計算部24を有する。位置取得部21は、車両400の位置を測位する航法装置60から車両400の現在位置を取得する。統計速度抽出部22は、統計速度が位置に対応付けられているダイナミックマップ100データに対して位置取得部21が取得した現在位置に対応する位置情報を決定し、決定した位置情報に対応付けられた統計速度をダイナミックマップ100から抽出する。速度計算部23は車両400の現在速度を計算する。差分計算部24は、現在速度と、抽出された統計速度との差分を示す差分データを計算する。差分データは車両400の自動走行に使用される。【選択図】図3
Description
この発明は、自動走行に使用される車載装置及び自動走行に使用される3次元地図データに関する。
高精度衛星測位技術の普及により、3次元位置情報を用いた自動走行システム、スマート生産システムのような新規産業が検討されている。自動走行システムでは、ダイナミックマップのような地図情報の高度化技術の研究開発が行われている。ダイナミックマップは、動的情報、準動的情報、準静的情報及び静的情報からなり、各階層の情報が対応付けられている。
また、3次元位置情報を用いた共通基盤の整備が推進されている。ダイナミックマップの静的情報の収集及び3次元地図データの作成にあたっては、MMS(Mobile Mapping System)計測車両が、MMS計測車両の走行した道路及びMMS計測車両の走行した周辺の建物等の情報を収集している。MMS計測車両は、レーザスキャナ、GPS(Global Positioning System)のようなセンサを搭載している。MMS計測車両の計測するデータは、MMS計測車両の位置、速度、姿勢、及びレーザスキャンによる計測点データである。MMS計測車両の位置、速度、姿勢、及びレーザスキャンによる計測点データが使用される後処理計算によって、計測点の時系列データがベクトル化され、3次元地図データが作成される。
自動運転車両に搭載された自動運転システムは、自動運転車両に搭載された航法装置により得られる現在の自動運転車両の位置情報(座標)と、自動運転車両の走行速度と、方位角速度等から、未来の位置情報を予測する。自動運転システムは、自動運転車両に搭載された自律センサによるセンサ情報と、自動運転車両の位置情報とを用いて、自動運転車両の駆動力、操舵角、制動力等を自律制御により調整することで、自動走行を行う。
自動運転車両の基盤技術として、安全運転支援システムの開発が行われている。安全運転支援システムにおいては、運転者が車両を運転操作すると、運転状況検出手段が、実際の操作状況を検出する。安全運転支援システムは、地図データの走行経路に対応した安全運転の基準となる運転操作手段の基準データを有する。安全運転度判定手段は、この基準データと、実際の運転状況とを比較し、実際の操作が安全運転の範囲にあるかを判定する。
安全運転度判定手段によって、車両の走行が安全運転の範囲外にあると判定された場合に、運転モード切替部は、運転者による運転操作に従う手動運転モードから、基準データに基づいて運転される自動制御による自動運転モードに切り替える(例えば、特許文献1)。
安全運転度判定手段によって、車両の走行が安全運転の範囲外にあると判定された場合に、運転モード切替部は、運転者による運転操作に従う手動運転モードから、基準データに基づいて運転される自動制御による自動運転モードに切り替える(例えば、特許文献1)。
自動走行及び安全運転支援システムにおいては、静的情報に動的情報を付加させることにより、自動走行の制御及び安全運転支援システムが制御される。したがって、利用される地図データである静的情報が実際の道路状況に適していない場合、理想的な自動車制御または安全運転支援が不可能となる。例えば、従来技術において地図データが実際の道路状況に適していない場合は、地図データの走行経路に対応している基準データが実際の道路状況に適していないデータとなり、手動運転モードと自動運転モードとが適切でない状態で切り替わることも考えられる。
本発明は、実際の道路状況に適した内容の3次元地図データを用いた車両走行を可能とすることを目的とする。
この発明の車載装置は、
車両の位置を測位する測位装置から前記車両の現在位置を取得する位置取得部と、
位置を示す位置情報が組み込まれており前記位置情報の示す前記位置を走行する複数車両の速度の統計値である統計速度が前記位置情報に対応付けられている3次元地図データに対して、前記位置取得部が取得した前記現在位置に対応する前記位置情報を決定し、決定した前記位置情報に対応付けられた前記統計速度を前記3次元地図データから抽出する統計速度抽出部と、
前記車両の現在の速度である現在速度を計算する速度計算部と、
前記現在速度と、前記統計速度抽出部が抽出した前記統計速度との差分を示す差分データを計算する差分計算部と
を備える。
車両の位置を測位する測位装置から前記車両の現在位置を取得する位置取得部と、
位置を示す位置情報が組み込まれており前記位置情報の示す前記位置を走行する複数車両の速度の統計値である統計速度が前記位置情報に対応付けられている3次元地図データに対して、前記位置取得部が取得した前記現在位置に対応する前記位置情報を決定し、決定した前記位置情報に対応付けられた前記統計速度を前記3次元地図データから抽出する統計速度抽出部と、
前記車両の現在の速度である現在速度を計算する速度計算部と、
前記現在速度と、前記統計速度抽出部が抽出した前記統計速度との差分を示す差分データを計算する差分計算部と
を備える。
本発明によれば、実際の道路状況に適した内容の3次元地図データを用いた車両走行が可能になる。
実施の形態1.
図1はダイナミックマップ100のデータ構造を示す。ダイナミックマップ100は静的情報、準静的情報、準動的情報及び動的情報からなる。
(1)静的情報104は、基盤的地図データ104aと、統計速度情報104bとを備えている。基盤的地図データ104aは、高精度な3次元地図データである。基盤的地図データ104aは、路面情報、車線情報、3次元構造物などを含み、地物を示す3次元位置座標及び線形ベクトルデータから構成される。統計速度情報104bは、後述する。
(2)準静的情報、準動的情報及び動的情報は、時々刻々と変化する動的なデータであり、位置情報を基に、静的情報に重畳されるデータである。
(3)準静的情報103は、交通規制情報、道路工事情報、広域気象情報などを含む。
(4)準動的情報102は、事故情報、渋滞情報、狭域気象情報などを含む。
(5)動的情報101は、ITS情報(周辺車両情報、歩行者情報、信号情報など)を含む。
図1はダイナミックマップ100のデータ構造を示す。ダイナミックマップ100は静的情報、準静的情報、準動的情報及び動的情報からなる。
(1)静的情報104は、基盤的地図データ104aと、統計速度情報104bとを備えている。基盤的地図データ104aは、高精度な3次元地図データである。基盤的地図データ104aは、路面情報、車線情報、3次元構造物などを含み、地物を示す3次元位置座標及び線形ベクトルデータから構成される。統計速度情報104bは、後述する。
(2)準静的情報、準動的情報及び動的情報は、時々刻々と変化する動的なデータであり、位置情報を基に、静的情報に重畳されるデータである。
(3)準静的情報103は、交通規制情報、道路工事情報、広域気象情報などを含む。
(4)準動的情報102は、事故情報、渋滞情報、狭域気象情報などを含む。
(5)動的情報101は、ITS情報(周辺車両情報、歩行者情報、信号情報など)を含む。
統計速度情報104bは、MMS計測車両又はプローブカー又はビックデータの、統計速度及び統計加速度を含む。統計速度及び統計加速度とは、以下のようである。統計速度とは、例えば速度の平均値である。統計加速度とは、例えば加速度の平均値である。3次元地図データである基盤的地図データ104aには、位置を示す位置情報が組み込まれている。ここで、統計速度とは、基盤的地図データ104aの位置情報の示す位置を走行する複数車両の速度の統計値である。なお、同じ車両が異なる時刻に同じ位置を走行した場合には、その車両は異なる車両とみなされる。また、統計加速度とは、基盤的地図データ104aの位置情報の示す位置を走行する複数車両の加速度の統計値である。基盤的地図データ104aは、統計速度及び統計加速度が位置情報に対応付けられている。また、複数車両の例が、MMS計測車両又は各種プローブカーである。
また、統計速度及び統計加速度は、時間帯ごとに分かれている。
図2は、基盤的地図データ104aに統計速度及び統計加速度が対応付けられている状態を示す概念図である。直線は道路を示し、3つの丸は、基盤的地図データ104aの位置情報である、第1地点201、第2地点202、第3地点203を示す。第1地点201には、時刻T11の統計速度及び統計加速度と、時刻T12の統計速度及び統計加速度とが対応付けられている。第2地点202には、時刻T21の統計速度及び統計加速度と、時刻T22の統計速度及び統計加速度とが対応付けられている。第3地点203には、時刻T31の統計速度及び統計加速度と、時刻T32の統計速度及び統計加速度とが対応付けられている。
図2は、1車線の場合を示している。統計速度及び統計加速度は、車線単位で取得していることを前提とする。この車線単位でのデータ取得方法は、MMS計測車両又はプローブカー又はビッグデータである。
図2は、1車線の場合を示している。統計速度及び統計加速度は、車線単位で取得していることを前提とする。この車線単位でのデータ取得方法は、MMS計測車両又はプローブカー又はビッグデータである。
図1及び図2に示すように、3次元地図データの作成のために走行するMMS計測車両の走行速度及び加速度データ、及び各種プローブカーの走行速度及び加速度データである統計速度情報104bを、3次元地図データである基盤的地図データ104aの位置情報と対応付ける。これによって、自動走行及び安全運転支援に利用される情報を、実際の道路状況に適した内容にできる。
***構成の説明***
図3は、車載装置10のハードウェア構成を示す図である。車載装置10は車両400に搭載される。車載装置10は、コンピュータである。車載装置10は、ハードウェアとして、プロセッサ20、主記憶装置30、補助記憶装置40、入出力インタフェース装置50を備える。プロセッサ20は、信号線11を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
図3は、車載装置10のハードウェア構成を示す図である。車載装置10は車両400に搭載される。車載装置10は、コンピュータである。車載装置10は、ハードウェアとして、プロセッサ20、主記憶装置30、補助記憶装置40、入出力インタフェース装置50を備える。プロセッサ20は、信号線11を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
プロセッサ20は、演算処理を行うIC(Integrated Circuit)である。プロセッサ20は、具体例としては、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、GPU(Graphics Processing Unit)である。
主記憶装置30は、読み書きが可能な揮発性の記憶装置である。主記憶装置30の具体例としては、SRAM(Static Random Access Memory)、DRAM(Dynamic Random Access Memory)である。
補助記憶装置40は、読み書きが可能な不揮発性の記憶装置である。補助記憶装置40には、ダイナミックマップ100が記憶されている。また、補助記憶装置40には、車載装置10の機能を実現するためのプログラムや他のデータが記憶される。補助記憶装置40は、具体例としては、磁気ディスク装置(Hard Disk Drive)である。また、補助記憶装置40は、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ(登録商標)ディスク、DVD(Digital Versatile Disk)といった可搬記憶媒体を使用する記憶装置であってもよい。
入出力インタフェース装置50は、航法装置60、通信装置70、センサ群80のような外部装置と通信するためのインタフェース装置である。航法装置60は車両400の位置を測位する。通信装置70は他の装置と通信する。センサ群80は、車両400に搭載される各種のセンサである。
車載装置10は、機能要素として、位置取得部21、統計速度抽出部22、速度計算部23、差分計算部24、運転制御部25を備えている。位置取得部21、統計速度抽出部22、速度計算部23、差分計算部24、運転制御部25の機能は、差分計算プログラムにより実現される。補助記憶装置40には、位置取得部21、統計速度抽出部22、速度計算部23、差分計算部24、運転制御部25の機能を実現する差分計算プログラムが記憶されている。この差分計算プログラムは、プロセッサ20により読み込まれ実行される。これにより、位置取得部21、統計速度抽出部22、速度計算部23、差分計算部24、運転制御部25の機能が実現される。
図3では、プロセッサ20は、1つだけ示されている。しかし、車載装置10は、プロセッサ20を代替する複数のプロセッサを備えていてもよい。これら複数のプロセッサは、位置取得部21、統計速度抽出部22、速度計算部23、差分計算部24、運転制御部25の差分計算プログラムの実行を分担する。それぞれのプロセッサは、プロセッサ20と同じように、演算処理を行うICである。これらの複数のプロセッサ及びプロセッサ20は、プロセッシングサーキットリと呼ばれる。
差分計算プログラムは、位置取得部21、統計速度抽出部22、速度計算部23、差分計算部24、運転制御部25の各部の「部」を「処理」、「手順」あるいは「工程」に読み替えた各処理、各手順あるいは各工程をコンピュータに実行させるプログラムである。また、差分計算方法は、コンピュータである車載装置10が差分計算プログラムを実行することにより行われる方法である。差分計算プログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体に格納されて提供されてもよいし、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。
***動作の説明***
図4は、車載装置10の動作を示す模式的な図である。図4を参照して車載装置10の動作を説明する。
図4は、車載装置10の動作を示す模式的な図である。図4を参照して車載装置10の動作を説明する。
図4は、車載装置10によって車両400の自動走行を行う場合を示している。運転制御部25は、エンジン、ブレーキ、ステアリング等を含む、車両駆動部301の制御を行う。
(1)ステップS11において、位置取得部21は、車両400の位置を測位する測位装置である航法装置60から、車両400の現在位置を取得する。
(2)ステップS12において、統計速度抽出部22は、3次元地図データである静的情報104から、位置取得部21が取得した現在位置に対応する位置情報を決定する。
(3)ステップS13において、統計速度抽出部22は、決定した位置情報に対応付けられた統計速度を、静的情報104から抽出する。抽出された統計速度を目標速度として、統計速度抽出部22は差分計算部24へ目標速度を出力する。
(4)ステップS14において、速度計算部23は、車両400の現在の速度である現在速度を計算する。具体的には以下のようである。速度計算部23は、センサ群80のうちオドメータ81から計測データを取得し、航法装置60から、時間の経過に伴って変わる車両400の位置を複数取得する。速度計算部23はオドメータ81から取得した計測データ及び航法装置60から取得した複数の位置とから、ベクトルである車両400の現在速度を計算する。速度計算部23は計算した現在速度を差分計算部24へ出力する。
(5)ステップS15において、差分計算部24は、現在速度と、統計速度抽出部22が抽出した統計速度である目標速度との差分を示す差分データを計算する。差分データはベクトルである現在速度と、ベクトルである目標速度とのベクトルの差分でもよいし、現在速度の示す速さと目標速度の示す速さとのスカラーの差分でもよい。
以下の説明では、差分データは速さ、つまりスカラーとする。
差分計算部24は、目標速度−計測速度=差分データΔVを計算する。
目標速度>計測速度なら差分データ△Vの符号は正である。
目標速度<計測速度なら差分データ△Vの符号は負である。
目標速度=計測速度なら差分データ△V=零である。
(6)ステップS16において、差分計算部24は差分データ△Vを運転制御部25へ入力する。
(7)運転制御部25は、差分データ△Vに基づいて計算した、エンジン回転数及びステアリング角度を車両駆動部301へ出力する。
(1)ステップS11において、位置取得部21は、車両400の位置を測位する測位装置である航法装置60から、車両400の現在位置を取得する。
(2)ステップS12において、統計速度抽出部22は、3次元地図データである静的情報104から、位置取得部21が取得した現在位置に対応する位置情報を決定する。
(3)ステップS13において、統計速度抽出部22は、決定した位置情報に対応付けられた統計速度を、静的情報104から抽出する。抽出された統計速度を目標速度として、統計速度抽出部22は差分計算部24へ目標速度を出力する。
(4)ステップS14において、速度計算部23は、車両400の現在の速度である現在速度を計算する。具体的には以下のようである。速度計算部23は、センサ群80のうちオドメータ81から計測データを取得し、航法装置60から、時間の経過に伴って変わる車両400の位置を複数取得する。速度計算部23はオドメータ81から取得した計測データ及び航法装置60から取得した複数の位置とから、ベクトルである車両400の現在速度を計算する。速度計算部23は計算した現在速度を差分計算部24へ出力する。
(5)ステップS15において、差分計算部24は、現在速度と、統計速度抽出部22が抽出した統計速度である目標速度との差分を示す差分データを計算する。差分データはベクトルである現在速度と、ベクトルである目標速度とのベクトルの差分でもよいし、現在速度の示す速さと目標速度の示す速さとのスカラーの差分でもよい。
以下の説明では、差分データは速さ、つまりスカラーとする。
差分計算部24は、目標速度−計測速度=差分データΔVを計算する。
目標速度>計測速度なら差分データ△Vの符号は正である。
目標速度<計測速度なら差分データ△Vの符号は負である。
目標速度=計測速度なら差分データ△V=零である。
(6)ステップS16において、差分計算部24は差分データ△Vを運転制御部25へ入力する。
(7)運転制御部25は、差分データ△Vに基づいて計算した、エンジン回転数及びステアリング角度を車両駆動部301へ出力する。
実施の形態1の車載装置10は、目標速度として、統計速度を使用する。よって、動的データが得にくい場所においても高度な自動走行が可能となる。
なお、ダイナミックマップ100では、通信装置70で得られた情報及びセンサ群80(例えば、オドメータ81、画像センサ82、ミリ波レーダ83、)で得られた情報によって、動的情報101、準動的情報102及び準静的情報103が、逐次更新される。
自動走行及び安全運転支援システムにおいては、静的情報に動的情報を付加させることにより、自動走行の制御及び安全運転支援システムが制御される。したがって、静的情報が、実際の道路状況に適していない場合、理想的な自動車制御または安全運転支援が不可能となる。例えば、目的地への最短経路、目的地への到着時間及び走行速度の目標値は、3次元地図データである静的情報に対応付けられている道路毎の法定速度を基準に計算される。しかし、法定速度が同一の道路においても、信号の数、交差点の数、道路の曲率、道幅などの静的情報が異なる場合は、同一の速度で走行できるとは限らない。したがって、法定速度の情報のみでは経路計算や自動車制御の精度が粗くなり、実際の道路状況に適さない場合が考えられる。
しかし、実施の形態1の静的情報104では、基盤的地図データ104aに統計速度情報104bが対応付けられている。よって、自動走行及び安全運転支援に利用される情報を、実際の道路状況に適した情報とすることができる。実施の形態1の効果はさらに以下のようである。
以上の動作の説明では統計速度を用いる場合を説明した。統計加速度が使用される場合は以下のようである。運転制御部25は、一定区間における統計加速度の最大値及び最小値を算出し、目標速度までの加速度、減速度を一定区間の範囲内で推移するように制御を行う。ここで言う一定区間とは、例えば一般道の場合は、走行中の道路の制限速度区間の始点から終点までの間の区間であり、また自動車専用道及び高速道路の場合は、インターチェンジとジャンクションとの間の区間である。
***実施の形態1の効果***
(1)これら位置情報と対応付けられた速度及び加速度を自動車制御に利用することで、道路毎の状況を詳細にとらえた自動走行、及び安全運転支援を実施することができるようになる。
(2)例えば、目的地への経路計算を行う場合、道路毎の走行速度が分かるため、到着予想時刻の精度が上がるとともに、実際の道路状況に則した最短経路計算ができるようになる。
(3)また、図2の説明で述べたように、統計速度及び統計加速度は車線単位で取得している。よって、統計速度または統計加速度を用いた自動走行を行う場合、車線単位での走行速度制御が可能なため、自車が先頭を走行する場合でも、後続車両の走行の妨げにならないように走行をすることが可能となる。
(4)また、ラッシュアワーや週末の観光地等、統計的に把握可能な道路の混雑状況を静的データとして地図データに盛り込むことができるため、動的情報に依存しすぎず時系列的に変化する道路状況を把握できる。
(5)また、通信設備が整っていないような動的データが得にくい場所においても高度な自動走行、及び安全運転支援が可能となる。
(1)これら位置情報と対応付けられた速度及び加速度を自動車制御に利用することで、道路毎の状況を詳細にとらえた自動走行、及び安全運転支援を実施することができるようになる。
(2)例えば、目的地への経路計算を行う場合、道路毎の走行速度が分かるため、到着予想時刻の精度が上がるとともに、実際の道路状況に則した最短経路計算ができるようになる。
(3)また、図2の説明で述べたように、統計速度及び統計加速度は車線単位で取得している。よって、統計速度または統計加速度を用いた自動走行を行う場合、車線単位での走行速度制御が可能なため、自車が先頭を走行する場合でも、後続車両の走行の妨げにならないように走行をすることが可能となる。
(4)また、ラッシュアワーや週末の観光地等、統計的に把握可能な道路の混雑状況を静的データとして地図データに盛り込むことができるため、動的情報に依存しすぎず時系列的に変化する道路状況を把握できる。
(5)また、通信設備が整っていないような動的データが得にくい場所においても高度な自動走行、及び安全運転支援が可能となる。
実施の形態2.
図5を参照して車載装置10の動作を説明する。実施の形態2の車載装置10のハードウェア構成は図3と同じであるので、ハードウェアの説明は省略する。
図5は、車載装置10の動作を示す模式的な図である。なお、車両駆動部301は、エンジン、ステアリング、ブレーキ等の車両の駆動部分である。図5では、運転制御部25は安全運転支援システム302に含まれる。
図5を参照して車載装置10の動作を説明する。実施の形態2の車載装置10のハードウェア構成は図3と同じであるので、ハードウェアの説明は省略する。
図5は、車載装置10の動作を示す模式的な図である。なお、車両駆動部301は、エンジン、ステアリング、ブレーキ等の車両の駆動部分である。図5では、運転制御部25は安全運転支援システム302に含まれる。
***動作の説明***
図5における車載装置10のステップS21からステップS26の動作は、実施の形態1のステップS11からステップS16の動作と同じである。
図5における車載装置10のステップS21からステップS26の動作は、実施の形態1のステップS11からステップS16の動作と同じである。
ステップS27において、運転制御部25は、差分データ△Vに基づいて、車両400の自動走行と警報出力との少なくともいずれかを実行する。具体的には、運転制御部25は、差分データ△Vの絶対値に基づいて、車両400の自動走行と警報出力との少なくともいずれかを実行する。差分データ△Vの絶対値が閾値以下の場合には、運転制御部25は自動走行を実行する。差分データ△Vの絶対値が閾値を超える場合には、運転制御部25は警報出力を実行する。
以上の動作の説明では統計速度を用いる場合を説明した。統計加速度が使用される場合は以下のようである。
運転制御部25は、一定区間における統計加速度の最大値及び最小値を算出し、目標速度までの加速度、減速度を一定区間の範囲内で推移するように制御を行う。ここで言う一定区間とは、実施の形態1で述べたとおりである。実施の形態2では、運転制御部25は、設定されている加速度範囲を加速度が逸脱した場合、または、設定されている減速度範囲を減速度が逸脱した場合、警報出力を実行する。
運転制御部25は、一定区間における統計加速度の最大値及び最小値を算出し、目標速度までの加速度、減速度を一定区間の範囲内で推移するように制御を行う。ここで言う一定区間とは、実施の形態1で述べたとおりである。実施の形態2では、運転制御部25は、設定されている加速度範囲を加速度が逸脱した場合、または、設定されている減速度範囲を減速度が逸脱した場合、警報出力を実行する。
***実施の形態2の効果の説明***
実施の形態2の車載装置10は、差分データ△Vに基づいて、車両400の自動走行と警報出力との少なくともいずれかを実行する。つまり、現実の車両速度が統計速度に近い場合は自動走行が実行され、現実の車両速度が統計速度から遠い場合は運転者に対して警告が発せられる。よって、運転者は手動運転に切り替える契機を知ることができる。
実施の形態2の車載装置10は、差分データ△Vに基づいて、車両400の自動走行と警報出力との少なくともいずれかを実行する。つまり、現実の車両速度が統計速度に近い場合は自動走行が実行され、現実の車両速度が統計速度から遠い場合は運転者に対して警告が発せられる。よって、運転者は手動運転に切り替える契機を知ることができる。
実施の形態3.
図6、図7を参照して実施の形態3の車載装置10Aを示す。
図6は、車載装置10Aのハードウェアを示す。車載装置10Aは実施の形態1の車載装置10に対して、さらに、車両400の前方を走行する先行車両の情報を取得する先行情報取得部26を備える。先行情報取得部26は差分計算プログラムに含まれる。
図7は、車載装置10Aの動作を示す模式的な図である。図7では、破線の3本の矢印以外は、図5と同じである。
図6、図7を参照して実施の形態3の車載装置10Aを示す。
図6は、車載装置10Aのハードウェアを示す。車載装置10Aは実施の形態1の車載装置10に対して、さらに、車両400の前方を走行する先行車両の情報を取得する先行情報取得部26を備える。先行情報取得部26は差分計算プログラムに含まれる。
図7は、車載装置10Aの動作を示す模式的な図である。図7では、破線の3本の矢印以外は、図5と同じである。
以下に説明する車載装置10Aは、さらに、車両400の前方を走行する先行車両の位置と速度とを含む先行車両情報を取得する先行情報取得部26を備えている。
先行情報取得部26は、通信装置70及びセンサ群80から、先行車両の情報を取得する。運転制御部25は、差分速度と先行車両情報とに基づいて、自動走行と警報出力との少なくともいずれかを実行する。
先行情報取得部26は、通信装置70及びセンサ群80から、先行車両の情報を取得する。運転制御部25は、差分速度と先行車両情報とに基づいて、自動走行と警報出力との少なくともいずれかを実行する。
車載装置10Aでは以下のようである。
(1)安全運転支援システム302の備える運転制御部25は、先行車両の絶対速度V(先行)及び絶対位置P(先行)を、先行情報取得部26が通信装置70を用いた先行車両との車車間通信により得る。
(2)また、運転制御部25は、センサ群80のうち、画像センサ82またはミリ波レーダ83により得られた、先行車両との相対速度V(相対)および相対距離L(相対)を取得する。
(3)運転制御部25は、航法装置60の車両400の測位データ(位置情報)を取得する。
上記(1)及び(2)で得られた、先行車両の絶対速度V(先行)、先行車両の絶対位置P(先行)、相対速度V(相対)及び相対距離L(相対)は、先行車両情報である。
(1)安全運転支援システム302の備える運転制御部25は、先行車両の絶対速度V(先行)及び絶対位置P(先行)を、先行情報取得部26が通信装置70を用いた先行車両との車車間通信により得る。
(2)また、運転制御部25は、センサ群80のうち、画像センサ82またはミリ波レーダ83により得られた、先行車両との相対速度V(相対)および相対距離L(相対)を取得する。
(3)運転制御部25は、航法装置60の車両400の測位データ(位置情報)を取得する。
上記(1)及び(2)で得られた、先行車両の絶対速度V(先行)、先行車両の絶対位置P(先行)、相対速度V(相対)及び相対距離L(相対)は、先行車両情報である。
運転制御部25は速度計算部23から車両400の走行速度V(車両)を取得する。運転制御部25は、走行速さV(車両)に、目標速さV(目標値)と走行速さV(車両)との差分の絶対値を加えた速さVmを計算する。
速さVmは以下のようである。
Vm=V(車両)+△V
ただし、△V=|V(目標値)−V(車両)|
ここで△Vは差分データの絶対値である。
速さVmは以下のようである。
Vm=V(車両)+△V
ただし、△V=|V(目標値)−V(車両)|
ここで△Vは差分データの絶対値である。
(1)速さVmが先行車両の絶対速度V(先行)の示す速さVsよりも大きく、
かつ、
(2)車両400と先行車両との相対距離Lが、車両400の走行速さV(車両)に応じた所要の車間距離Lvよりも大きい場合、運転制御部25は以下のように制限距離Lthを設定する。
走行速さV(車両)に応じた所要の車間距離Lvとは、例えば、時速100kmの場合は100mと決められている。
つまり、
Vm=V(車両)+|△V|>Vs、
かつ、
L(相対)>Lv
の場合、
運転制御部25は、先行車両と衝突する虞がない範囲で、相対距離L(相対)と走行速さV(車両)とに応じた制限距離Lthを設定する。この場合、制限距離Lthは、所要の車間距離Lvよりも短い値に設定される。運転制御部25は、L(相対)が制限距離Lthよりも小さくなった場合、車両400の走行速度Vを減速するよう警報出力で、運転制御部25は運転者の注意を喚起する。
かつ、
(2)車両400と先行車両との相対距離Lが、車両400の走行速さV(車両)に応じた所要の車間距離Lvよりも大きい場合、運転制御部25は以下のように制限距離Lthを設定する。
走行速さV(車両)に応じた所要の車間距離Lvとは、例えば、時速100kmの場合は100mと決められている。
つまり、
Vm=V(車両)+|△V|>Vs、
かつ、
L(相対)>Lv
の場合、
運転制御部25は、先行車両と衝突する虞がない範囲で、相対距離L(相対)と走行速さV(車両)とに応じた制限距離Lthを設定する。この場合、制限距離Lthは、所要の車間距離Lvよりも短い値に設定される。運転制御部25は、L(相対)が制限距離Lthよりも小さくなった場合、車両400の走行速度Vを減速するよう警報出力で、運転制御部25は運転者の注意を喚起する。
(1)速さVmが先行車両の絶対速度V(先行)の示す速さVsよりも大きく、
かつ、
(2)車両400と先行車両との相対距離Lが、車両400の走行速さV(車両)に応じた所要の車間距離Lvよりも小さい場合、
運転制御部25は以下の制御を実施する。
つまり、条件は、
Vm=V(車両)+|△V|>Vs、
かつ、
L(相対)<Lv
の場合である。
上記条件の場合、運転制御部25は、車両400の走行速さV(車両)を減速するように、スピーカまたは発光装置のような車両400の室内に配置された出力装置に警報を出力する。
かつ、
(2)車両400と先行車両との相対距離Lが、車両400の走行速さV(車両)に応じた所要の車間距離Lvよりも小さい場合、
運転制御部25は以下の制御を実施する。
つまり、条件は、
Vm=V(車両)+|△V|>Vs、
かつ、
L(相対)<Lv
の場合である。
上記条件の場合、運転制御部25は、車両400の走行速さV(車両)を減速するように、スピーカまたは発光装置のような車両400の室内に配置された出力装置に警報を出力する。
以上の動作の説明では統計速度を用いる場合を説明した。先行車両との関係において統計加速度が使用される場合は以下のようである。
運転制御部25は、一定区間における統計加速度の最大値及び最小値を算出し、目標速度までの加速度、減速度を一定区間の範囲内で推移するように制御を行う。ここで言う一定区間とは、実施の形態1で述べたとおりである。実施の形態3では、運転制御部25は、先行車両との関係で設定されている加速度範囲を加速度が逸脱した場合、または、先行車両との関係で設定されている減速度範囲を減速度が逸脱した場合、警報出力を実行する。
運転制御部25は、一定区間における統計加速度の最大値及び最小値を算出し、目標速度までの加速度、減速度を一定区間の範囲内で推移するように制御を行う。ここで言う一定区間とは、実施の形態1で述べたとおりである。実施の形態3では、運転制御部25は、先行車両との関係で設定されている加速度範囲を加速度が逸脱した場合、または、先行車両との関係で設定されている減速度範囲を減速度が逸脱した場合、警報出力を実行する。
***実施の形態3の効果***
実施の形態3では、運転制御部25が、差分データの絶対値が反映された速さVmと相対距離L(相対)とに基づいて、制限距離Lthの設定または警報出力を行うので、安全で効率的な自動走行が可能となる。
実施の形態3では、運転制御部25が、差分データの絶対値が反映された速さVmと相対距離L(相対)とに基づいて、制限距離Lthの設定または警報出力を行うので、安全で効率的な自動走行が可能となる。
以上、本発明の実施の形態1から実施の形態3について説明したが、これらの実施の形態のうち、2つ以上を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、1つを部分的に実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、2つ以上を部分的に組み合わせて実施しても構わない。なお、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
10 車載装置、11 信号線、20 プロセッサ、21 位置取得部、22 統計速度抽出部、23 速度計算部、24 差分計算部、25 運転制御部、26 先行情報取得部、30 主記憶装置、40 補助記憶装置、50 入出力インタフェース装置、60 航法装置、70 通信装置、80 センサ群、81 オドメータ、82 画像センサ、83 ミリ波レーダ、100 ダイナミックマップ、101 動的情報、102 準動的情報、103 準静的情報、104 静的情報、104a 基盤的地図データ、104b 統計速度情報、201 第1地点、202 第2地点、203 第3地点、301 車両駆動部、302 安全運転支援システム、303 運転者、400 車両。
Claims (8)
- 車両に搭載される車載装置において、
前記車両の位置を測位する測位装置から前記車両の現在位置を取得する位置取得部と、
位置を示す位置情報が組み込まれており前記位置情報の示す前記位置を走行する複数車両の速度の統計値である統計速度が前記位置情報に対応付けられている3次元地図データに対して、前記位置取得部が取得した前記現在位置に対応する前記位置情報を決定し、決定した前記位置情報に対応付けられた前記統計速度を前記3次元地図データから抽出する統計速度抽出部と、
前記車両の現在の速度である現在速度を計算する速度計算部と、
前記現在速度と、前記統計速度抽出部が抽出した前記統計速度との差分を示す差分データを計算する差分計算部と
を備える車載装置。 - 前記統計速度は、時間帯ごとに分かれており、
前記統計速度抽出部は、前記統計速度を前記3次元地図データから抽出する場合は、前記位置取得部が取得した前記現在位置の測位された時刻を含む前記時間帯の前記統計速度を抽出する請求項1に記載の車載装置。 - 前記車載装置は、さらに、
前記差分データに基づいて、前記車両の自動走行と警報出力との少なくともいずれかを実行する運転制御部を備える請求項1または請求項2に記載の車載装置。 - 前記車載装置は、さらに、
前記車両の前方を走行する先行車両の位置と速度とを含む先行車両情報を取得する先行情報取得部を備え、
前記運転制御部は、
前記差分データと前記先行車両情報とに基づいて、前記自動走行と前記警報出力との少なくともいずれかを実行する請求項3に記載の車載装置。 - 位置を示す位置情報が組み込まれており、前記位置情報の示す前記位置を走行する複数車両の速度の統計値である統計速度が前記位置情報に対応付けられている3次元地図データ。
- 前記統計速度は、時間帯ごとに分かれている請求項5に記載の3次元地図データ。
- 前記位置情報の示す前記位置を走行する複数車両の加速度の統計値である統計加速度が前記位置情報に対応付けられている請求項5または請求項6に記載の3次元地図データ。
- 前記統計加速度は、時間帯ごとに分かれている請求項7に記載の3次元地図データ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018073936A JP2019185306A (ja) | 2018-04-06 | 2018-04-06 | 車載装置及び3次元地図データ |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112833900A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-25 | 江苏鸿鹄电子科技有限公司 | 一种具备动态地图算法的边缘计算单元 |
-
2018
- 2018-04-06 JP JP2018073936A patent/JP2019185306A/ja active Pending
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