JP2022138560A - 自動運転制御システム - Google Patents
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Abstract
【課題】区画線の検出が困難な場合でも自動運転制御を可能とする自動運転制御システムを提供する。
【解決手段】自動運転制御システム1は、限定領域Rにおいて自車両Aの自動運転制御を行うためのものである。自動運転制御システム1は、自車両Aに設けられ、限定領域Rにおける自車両Aの走行車線Lと自車両Aとの位置関係を含む車両側情報を取得するためのセンサ11と、自車両Aと異なる物体に設けられ、走行車線Lに設けられたインフラ設備Bと自車両Aとの位置関係を含むインフラ側情報を取得するためのセンサ21と、車両側情報及びインフラ側情報を取得すると共に、取得した車両側情報及びインフラ側情報に基づいて、自車両Aの自動運転に関する制御を行うための指示を自車両Aに行うための管制装置30と、を備えている。
【選択図】図1
【解決手段】自動運転制御システム1は、限定領域Rにおいて自車両Aの自動運転制御を行うためのものである。自動運転制御システム1は、自車両Aに設けられ、限定領域Rにおける自車両Aの走行車線Lと自車両Aとの位置関係を含む車両側情報を取得するためのセンサ11と、自車両Aと異なる物体に設けられ、走行車線Lに設けられたインフラ設備Bと自車両Aとの位置関係を含むインフラ側情報を取得するためのセンサ21と、車両側情報及びインフラ側情報を取得すると共に、取得した車両側情報及びインフラ側情報に基づいて、自車両Aの自動運転に関する制御を行うための指示を自車両Aに行うための管制装置30と、を備えている。
【選択図】図1
Description
本発明は、自動運転制御システムに関する。
特許文献1には、車両管理システムが記載されている。この車両管理システムでは、無人車両および運転手の操縦に従って走行可能な有人車両と、それらを管制制御する管制局とがそれぞれに備えられた無線通信装置によって通信可能に接続されている。管制局は、無人車両に対して走行可能領域を設定するとともに、有人車両の位置に基づき無人車両に対して無人車両進入禁止領域を設定して、無人車両の走行状態を管制制御する。管制局は、有人車両からの位置通知の異常を判定した場合に、有人車両からの位置通知が正常と判定した時点の有人車両の有人車両状態情報に基づいて有人車両が停止可能な領域を包含する固定の大きさの異常時無人車両進入禁止領域を生成する。
上記特許文献1に記載の車両管理システムでは、車両管理を行う対象地域として、露天掘り鉱山等の作業現場が例示され、当該地域において有人車両と無人車両との衝突事故を防止するための仕組みを提供するものとされている。また、特許文献1に記載の車両管理システムでは、無人車両は自立走行可能なものとされている。
ところで、例えば上述したような事故を抑制しつつ無人車両の自動運転制御を行うためには、無人車両側のセンサで走行車線の区画線を検出し、当該区画線と無人車両とを適切な位置関係に維持することが考えられる。しかしながら、上述したような露天掘り鉱山やダム建設現場といった作業現場では、車線の区画線が設けられていなかったり、区画線が設けられていたとしても劣化や汚れにより区画線が明瞭でなかったりする等して、無人車両側のセンサで区画線が検出できない場合がある。このような場合には、自動運転制御が困難となる。
そこで、本発明は、区画線の検出が困難な場合でも自動運転制御を可能とする自動運転制御システムを提供することを目的とする。
本発明に係る自動運転制御システムは、限定領域において自車両の自動運転制御を行うための自動運転制御システムであって、自車両に設けられ、限定領域における自車両の走行車線と自車両との位置関係を含む車両側情報を取得するための車両側センサと、自車両と異なる物体に設けられ、走行車線に設けられたインフラ設備と自車両との位置関係を含むインフラ側情報を取得するためのインフラ側センサと、車両側情報及びインフラ側情報を取得すると共に、取得した車両側情報及びインフラ側情報に基づいて、自車両の自動運転に関する制御を行うための指示を自車両に行うための管制装置と、を備え、管制装置は、車両側情報に基づいて、走行車線の区画線と自車両との距離が危険距離であるか否かの判定を行うための第1判定部と、インフラ側情報に基づいて、インフラ設備と自車両との距離が危険距離であるか否かの判定を行うための第2判定部と、第1判定部の判定結果が、走行車線の区画線と自車両との距離が危険距離であることを示す結果であった場合、及び、第2判定部の判定結果が、インフラ設備と自車両との距離が危険距離であることを示す結果であった場合の少なくとも一方の場合に、自車両を停止させるための指示、及び/又は、自車両に警報を発生させるための指示を自車両に行うための指示部と、を含む。
この自動運転制御システムでは、自車両に設けられた車両側センサによって自車両と走行車線との位置関係を含む車両側情報が取得されると共に、インフラ側センサによってインフラ設備と自車両との位置関係を含むインフラ側情報が取得される。そして、管制装置が、それらの情報に基づいて、走行車線の区画線と自車両との距離が危険距離であることを示す結果であった場合、及び、インフラ設備と自車両との距離が危険距離であることを示す結果であった場合の少なくとも一方の場合に、自車両を停止させるための指示や、自車両に警報を発生させるための指示を自車両に行う。したがって、仮に、走行車線に区画線が設けられていない、又は区画線が明瞭でなく、車両側センサで区画線の検出が困難であっても(区画線に関する情報が得られなくても)、インフラ側情報に基づいて自車両を停止させたり警報を発したりすることが可能となる。このように、この自動運転制御システムによれば、区画線の検出が困難な場合でも自動運転制御が可能となる。
なお、この自動運転制御システムにおける制御対象の限定領域とは、高速道路や一般道等を除く領域であって、例えば露天掘り鉱山やダム建設現場といった作業現場等といったような当該自動運転制御システムの利用者がインフラ設備にアクセス可能な領域である(参考「自動運転車の安全技術ガイドライン:https://www.mlit.go.jp/common/001259347.pdf」、「自動運転に係る制度整備大綱:https://www.kantei.go.jp/jp/singi/it2/kettei/pdf/20180413/auto_drive.pdf」)。
本発明に係る自動運転制御システムでは、第2判定部は、車両側情報に区画線を示す情報が含まれていない場合に、インフラ側情報に基づいて、インフラ設備と自車両との距離が危険距離であるか否かの判定を行ってもよい。この場合、走行車線に区画線が設けられていない、又は区画線が明瞭でなく、車両側センサで区画線の検出が困難な場合(車両側情報に区画線を示す情報が含まれていない場合)のみに、インフラ側情報に基づいた判定が行われることとなり、処理負荷が低減される。
本発明に係る自動運転制御システムでは、車両側センサは、車両側情報として、限定領域において自車両とのすれ違いが生じると予測される他車両と自車両との位置関係を取得し、第1判定部は、他車両と自車両との距離が危険距離であるか否かの判定を行い、指示部は、第1判定部の判定結果が、他車両と自車両との距離が危険距離であることを示す結果であった場合、自車両を停止させるための指示、及び/又は、自車両に警報を発生させるための指示を自車両に送信してもよい。この場合、他車両と自車両との位置関係に基づいた危険距離の判定が可能となる。
本発明によれば、区画線の検出が困難な場合でも自動運転制御を可能とする自動運転制御システムを提供できる。
以下、一実施形態に係る自動運転制御システムについて、図面を参照して説明する。図面の説明において、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。
図1は、本実施形態に係る自動運転制御システムを示すブロック図である。図2は、図1に示された自動運転制御システムの処理の一例を説明するための図である。図1,2に示されるように、自動運転制御システム1は、車両側装置10と、インフラ側装置20と、管制装置30と、を備えている。
車両側装置10は、自車両Aに搭載されている。自車両Aは、少なくとも部分的に自動運転可能なものとされている。自車両Aは、例えば大型車両や中型車両、普通乗用車、小型車両又は軽車両等の何れであってもよく、一例としてトラック等の産業車両である。自車両Aは、乗員が乗車していてもよいし、無人であってもよい。自車両Aは、限定領域Rにおいて運用される。限定領域Rとは、上述したように、高速道路や一般道等を除く領域であって、例えば露天掘り鉱山やダム建設現場といった作業現場等といったような当該自動運転制御システムの利用者がインフラ設備にアクセス可能な領域である(参考「自動運転車の安全技術ガイドライン:https://www.mlit.go.jp/common/001259347.pdf」、「自動運転に係る制度整備大綱:https://www.kantei.go.jp/jp/singi/it2/kettei/pdf/20180413/auto_drive.pdf」)。
車両側装置10は、センサ(車両側センサ)11、通信部12、及び車両制御部13を有している。センサ11は、自車両Aの周囲の情報を取得するためのものである。センサ11は、一例として、自車両Aの周囲をセンシングするミリ波レーダやLiDAR(Light Detection and Ranging)等のセンサ及び、自車両Aの周囲を撮像するカメラ等のうちの少なくとも1つを含む。これにより、センサ11は、限定領域Rにおける自車両Aの走行車線Lと自車両Aとの位置関係を含む車両側情報を取得する。走行車線Lと自車両Aとの位置関係とは、例えば、走行車線Lの区画線W(白線)と自車両Aとの距離D1である。
センサ11は、さらに、限定領域Rの走行車線Lにおいて自車両Aとのすれ違いが生じると予測される他車両Aoと自車両Aとの位置関係を取得することができる。したがって、車両側情報は、さらに、他車両Aoと自車両Aとの位置関係を含むことができる。他車両Aoと自車両Aとの位置関係とは、ここでは、自車両Aの車幅方向における自車両Aと他車両Aoとの距離D3である。なお、他車両Aoは、自車両Aと同様に、無人にて自動運転されていてもよいし有人であってもよい。
通信部12は、車両側装置10と外部との無線通信を制御するためのものである。通信部12は管制装置30と無線通信を行うことにより、車両側装置10と管制装置30との間で各種情報の送受信を可能とする。一例として、通信部12は、センサ11が取得した車両側情報を管制装置30に送信すると共に、管制装置30からの指示に関する情報を受信する。
車両制御部13は、自車両Aの制御を行う電子制御ユニット(ECU)である。車両制御部13は、例えば、ROMに記憶されているプログラムをRAMにロードし、CPUで実行することで、各種の制御を実行する。車両制御部13は、一つの電子制御ユニットにより構成されていてもよく、複数の電子制御ユニットにより構成されていてもよい。
車両制御部13は、後述する管制装置30からの指示に基づいて、自車両Aの自動運転制御を行う。一例として、車両制御部13は、管制装置30からの指示に基づいて、自車両Aのディスプレイ、スピーカー、及びランプ等から自車両Aの内外に警報を提示したり、自動運転により自車両Aを停止させたりすることができる。
インフラ側装置20は、自車両Aと異なる物体に設けられている。自車両Aと異なる物体とは、例えば、限定領域Rのガードレールや壁や信号機といった固定物であるインフラ設備Bや、限定領域Rで運用される移動体であるドローンDである。ここでは、インフラ側装置20のうちのインフラ側装置20Aはインフラ設備Bに設けられており、インフラ側装置20のうちのインフラ側装置20BはドローンDに設けられている。自動運転制御システム1は、インフラ側装置20A,20Bのうちの少なくとも一方を備えていればよい。
インフラ側装置20は、センサ(インフラ側センサ)21、及び通信部22を有している。センサ21は、走行車線Lを含むインフラ側装置20の周囲の情報を取得可能とされている。具体的には、センサ21は、走行車線Lに設けられたインフラ設備Bと自車両Aとの位置関係を含むインフラ側情報を取得する。インフラ設備Bと自車両Aとの位置関係とは、一例としてインフラ設備Bと自車両Aとの距離D2である。なお、インフラ側情報に含まれるインフラ設備Bは、インフラ側装置20が設けられたものに限定されない。センサ21は、例えばソナーやカメラ等である。
通信部22は、インフラ側装置20と外部との無線通信を制御するためのものである。通信部22は管制装置30と無線通信を行うことにより、インフラ側装置20と管制装置30との間で各種情報の送受信を可能とする。一例として、通信部22は、センサ21が取得したインフラ側情報を管制装置30に送信すると共に、管制装置30からの指示に関する情報を受信することができる。
管制装置30は、車両側情報及びインフラ側情報を取得すると共に、取得した車両側情報及びインフラ側情報に基づいて、自車両Aの自動運転に関する制御を行うための指示を自車両Aに行うためのものである。管制装置30は、プロセッサ、メモリ、ストレージ、通信インターフェイス、及びユーザインターフェイスを備えた一般的なコンピュータとして構成されている。管制装置30は、車両側装置10及びインフラ側装置20と直接的又は他のサーバ等を介して通信可能とされている。管制装置30は、限定領域R内に設けられていてもよいし、限定領域Rの外部に設けられていてもよい。
管制装置30は、通信部31、第1判定部32、第2判定部33、及び指示部34を有している。通信部31は、管制装置30と外部との無線通信を制御するためのものである。通信部31は車両側装置10及びインフラと無線通信を行うことにより、車両側装置10及びインフラ側装置20と管制装置30との間で各種情報の送受信を可能とする。一例として、通信部31は、車両側装置10から車両側情報を受信すると共に、インフラ側装置20からインフラ側情報を受信する。また、通信部31は、車両側装置10及びインフラ側装置20に指示に関する情報を送信することができる。
第1判定部32は、車両側装置10から取得した車両側情報に基づいた判定を行う。より具体的には、第1判定部32は、車両側情報に基づいて、走行車線Lの区画線Wと自車両Aとの距離D1が危険距離であるか否かの判定を行う。一例として、距離D1は、自車両Aのタイヤが区画線W上にあるとき(タイヤが区画線Wを踏んでいるとき)に0として設定され、第1判定部32は距離D1が0に近いほど(例えば0であるとき)危険であると判定することができる。
第1判定部32は、さらに、車両側情報に基づいて、限定領域Rの走行車線Lにおいて自車両Aとのすれ違いが生じると予測される他車両Aoと自車両Aとの距離D3が危険距離であるか否かの判定を行うことができる。一例として、距離D3は、自車両Aと他車両Aoとが車幅方向に接触するときに0として設定され、第1判定部は距離D3が(0でない範囲で)0に近いほど危険であると判定することができる。
第2判定部33は、インフラ側装置20から取得したインフラ側情報に基づいた判定を行う。より具体的には、第2判定部33は、インフラ側情報に基づいて、インフラ設備Bと自車両Aとの距離D2が危険距離であるか否かの判定を行う。一例として、距離D2は、自車両Aと、ガードレールや壁や側溝といったインフラ設備Bとが重複(接触)するときに0として設定され、第2判定部は距離D2が(0でない範囲で)0に近いほど危険であると判定することができる。このように、距離D1に対する危険距離、距離D2に対する危険距離、及び、距離D3に対する危険距離は、互いに異なる場合がある。
なお、第2判定部33は、車両側情報のよらずに距離D2か危険距離であるか否かの判定を行ってもよいが、何らかの理由により車両側装置10のセンサ11が区画線Wを検出できない場合、すなわち、車両側情報に区画線Wを示す情報が含まれていない場合に距離D2が危険距離であるか否かの判定を行うように構成されてもよい。
また、第1判定部32又は第2判定部33は、自車両Aの車幅方向についての位置と自車両Aの目標軌跡Tとの距離D4(すなわち、自車両Aの目標軌跡Tからのズレ量)が、危険距離であるか否かの判定をさらに行うことができる。この判定を行う場合、車両側装置10又はインフラ側装置20が自車両Aの位置に関する情報を取得しており、車両側情報又はインフラ側情報に当該情報が含まれる。
指示部34は、第1判定部32の判定結果が、走行車線Lの区画線Wと自車両Aとの距離D1が危険距離であることを示す結果であった場合、第1判定部32の判定結果が、他車両Aoと自車両Aとの距離D3が危険距離であることを示す結果であった場合、及び、第2判定部33の判定結果が、インフラ設備Bと自車両Aとの距離D2が危険距離であることを示す結果であった場合の少なくとも1つの場合に、自車両Aを停止させるための指示、及び/又は、自車両Aに警報を発生させるための指示を自車両Aに通信部31を介して送信する。
なお、第1判定部32が自車両Aと他車両Aoとの距離D3に基づいた判定を行わない場合等には、指示部34は、第1判定部32の判定結果が、走行車線Lの区画線Wと自車両Aとの距離D1が危険距離であることを示す結果であった場合、及び、第2判定部33の判定結果が、インフラ設備Bと自車両Aとの距離D2が危険距離であることを示す結果であった場合の少なくとも一方の場合に、自車両Aを停止させるための指示、及び/又は、自車両Aに警報を発生させるための指示を自車両Aに通信部31を介して送信することができる。
引き続いて、本実施形態に係る自動運転制御システムが実施する自動運転制御処理について説明する。図3は、本実施形態に係る自動運転制御処理の主な処理を示すフローチャートである。図3に示されるように、この方法では、まず、自車両Aの周囲の監視を開始する(工程S1)。より具体的には、この工程S1では、例えば管制装置30からの指示に応じて、車両側装置10のセンサ11が取得した車両側情報の管制装置30への送信を開始すると共に、インフラ側装置20のセンサ21が取得したインフラ側情報の管制装置30への送信を開始する。
工程S1では、これと共に、管制装置30が、車両側装置10から受信した車両側情報に基づいて、自車両Aと区画線Wとの距離D1、及び、自車両Aと他車両Aoとの距離D3の監視を開始すると共に、インフラ側装置20から受信したインフラ側情報に基づいて、自車両Aとインフラ設備Bとの距離D2の監視を開始する。管制装置30は、自車両Aの車幅方向についての位置と自車両Aの目標軌跡Tとの距離D4の監視を開始してもよい。
続いて、管制装置30の第1判定部32が、車両側装置10から取得した車両側情報に基づいた判定を行うと共に、管制装置30の第2判定部33が、インフラ側装置20から取得したインフラ側情報に基づいた判定を行う(工程S2)。
より具体的には、この工程S2では、第1判定部32が、車両側情報に基づいて距離D1が危険距離であるか否かの判定を行う。また、この工程S2では、第1判定部32が、さらに、車両側情報に基づいて距離D3が危険距離であるか否かの判定を行うことができる。一方で、この工程S2では、第2判定部33が、インフラ側情報に基づいて距離D2が危険距離であるか否かの判定を行う。さらに、この工程S2では、管制装置30が、距離D4が危険距離であるか否かの判定をさらに行ってもよい。
続いて、工程S2において、第1判定部32の判定結果が、距離D1が危険距離であることを示す結果であった場合、第1判定部32の判定結果が、距離D3が危険距離であることを示す結果であった場合、及び、第2判定部33の判定結果が、距離D2が危険距離であることを示す結果であった場合の少なくとも1つの場合(工程S2:Yes)に、自車両Aを停止させるための指示、及び/又は、自車両Aに警報を発生させるための指示を、指示部34が自車両Aに通信部31を介して送信する(工程S3)。
続いて、車両側装置10の車両制御部13が、工程S3で管制装置30から受信した指示に基づいて、自車両Aの自動運転制御を行う(工程S4)。より具体的には、この工程S4では、車両制御部13が、管制装置30からの指示に基づいて、(有人の場合)自車両Aのディスプレイやスピーカーやランプ等を利用して自車両Aから自車両Aの内外に警報を発生させたり、自動運転により自車両Aを停止させたりする。以上により処理が終了する。
なお、工程S2において、いずれの判定結果も危険距離であることを示す結果でない場合(工程S2:No)、工程S1に戻り以降の処理を繰り返す。
以上説明したように、本実施形態に係る自動運転制御システム1では、センサ11によって自車両Aと走行車線Lとの位置関係を含む車両側情報が取得されると共に、センサ21によってインフラ設備Bと自車両Aとの位置関係を含むインフラ側情報が取得される。そして、管制装置30が、それらの情報に基づいて、走行車線Lの区画線Wと自車両Aとの距離D1が危険距離であることを示す結果であった場合、及び、インフラ設備Bと自車両Aとの距離D2が危険距離であることを示す結果であった場合の少なくとも一方の場合に、自車両Aを停止させるための指示や、自車両Aに警報を発生させるための指示を自車両Aに行う。
したがって、仮に、走行車線Lに区画線Wが設けられていない、又は区画線Wが明瞭でなく、センサ11で区画線Wの検出が困難であっても(区画線Wに関する情報が得られなくても)、インフラ側情報に基づいて自車両Aを停止させたり警報を発したりすることが可能となる。このように、自動運転制御システム1によれば、区画線Wの検出が困難な場合でも自動運転制御が可能となる。これにより、自動運転制御システム1によれば、いかなる環境下であっても、例えば狭路等の危険個所でのすれ違いによる事故を防ぐことが可能となる。
また、本実施形態に係る自動運転制御システム1では、第2判定部33が、車両側情報に区画線Wを示す情報が含まれていない場合に、インフラ側情報に基づいて、インフラ設備Bと自車両Aとの距離D2が危険距離であるか否かの判定を行ってもよい。この場合、処理負荷が低減される。
さらに、本実施形態に係る自動運転制御システム1では、センサ11は、車両側情報として、限定領域Rにおいて自車両Aとのすれ違いが生じると予測される他車両Aoと自車両Aとの位置関係を取得し、第1判定部32は、他車両Aoと自車両Aとの距離D3が危険距離であるか否かの判定を行いってもよい。このとき、指示部34は、第1判定部32の判定結果が、他車両Aoと自車両Aとの距離D3が危険距離であることを示す結果であった場合に、自車両Aを停止させるための指示、及び/又は、自車両Aに警報を発生させるための指示を自車両Aに送信してもよい。この場合、他車両Aoと自車両Aとの位置関係に基づいた危険距離の判定が可能となる。
以上の実施形態は、本発明の一態様を説明したものである。したがって、本発明は、上記の実施形態に限定されずに任意に変更され得る。
例えば、管制装置30の指示部34は、さらに、他車両Aoに対して、他車両Aoを停止させるための指示、及び/又は、他車両Aoに警報を発生させるための指示を他車両Aoに送信してもよい。
1…自動運転制御システム、11…センサ(車両側センサ)、21…センサ(インフラ側センサ)、30…管制装置、32…第1判定部、33…第2判定部、34…指示部、A…自車両、Ao…他車両、B…インフラ設備、D1,D2,D3,D4…距離、L…走行車線、W…区画線。
Claims (3)
- 限定領域において自車両の自動運転制御を行うための自動運転制御システムであって、
前記自車両に設けられ、前記限定領域における自車両の走行車線と前記自車両との位置関係を含む車両側情報を取得するための車両側センサと、
前記自車両と異なる物体に設けられ、前記走行車線に設けられたインフラ設備と前記自車両との位置関係を含むインフラ側情報を取得するためのインフラ側センサと、
前記車両側情報及び前記インフラ側情報を取得すると共に、取得した前記車両側情報及び前記インフラ側情報に基づいて、前記自車両の自動運転に関する制御を行うための指示を前記自車両に行うための管制装置と、
を備え、
前記管制装置は、
前記車両側情報に基づいて、前記走行車線の区画線と前記自車両との距離が危険距離であるか否かの判定を行うための第1判定部と、
前記インフラ側情報に基づいて、前記インフラ設備と前記自車両との距離が危険距離であるか否かの判定を行うための第2判定部と、
前記第1判定部の判定結果が、前記走行車線の区画線と前記自車両との距離が危険距離であることを示す結果であった場合、及び、前記第2判定部の判定結果が、前記インフラ設備と前記自車両との距離が危険距離であることを示す結果であった場合の少なくとも一方の場合に、前記自車両を停止させるための指示、及び/又は、前記自車両に警報を発生させるための指示を前記自車両に行うための指示部と、
を含む、
自動運転制御システム。 - 前記第2判定部は、前記車両側情報に前記区画線を示す情報が含まれていない場合に、前記インフラ側情報に基づいて、前記インフラ設備と前記自車両との距離が危険距離であるか否かの判定を行う、
請求項1に記載の自動運転制御システム。 - 前記車両側センサは、前記車両側情報として、前記限定領域において前記自車両とのすれ違いが生じると予測される他車両と前記自車両との位置関係を取得し、
前記第1判定部は、前記他車両と前記自車両との距離が危険距離であるか否かの判定を行い、
前記指示部は、前記第1判定部の判定結果が、前記他車両と前記自車両との距離が危険距離であることを示す結果であった場合、前記自車両を停止させるための指示、及び/又は、前記自車両に警報を発生させるための指示を前記自車両に送信する、
請求項1又は2に記載の自動運転制御システム。
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---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
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