JP2022161403A - Automatic operation support device and vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、自動運転支援装置及び車両制御装置に関するものである。 The present disclosure relates to an automatic driving support device and a vehicle control device.
従来の通信システムにおける車載装置は、手動運転と自動運転との間で運転モードが切り替えられたとき、モード切替位置情報をサーバ装置に送信する。通信システムにおけるサーバ装置は、モード切替位置情報に基づいて、モード切替推奨位置情報を生成し、車載装置に送信する。モード切替推奨位置情報は、運転モードの切替が推奨される位置の情報である(例えば、特許文献1参照)。 An in-vehicle device in a conventional communication system transmits mode switching position information to a server device when the driving mode is switched between manual driving and automatic driving. A server device in the communication system generates recommended mode switching position information based on the mode switching position information, and transmits the information to the in-vehicle device. The mode switching recommended position information is information on a position where switching of the driving mode is recommended (see Patent Literature 1, for example).
上記のような従来の通信システムでは、サーバ装置から車載装置に送信される情報は、手動運転と自動運転との間における運転モードの切替位置に関する情報であり、自動運転レベルの切替に関する情報は送信されない。このため、自動運転レベルを切り替える際に、車両のドライバに負担がかかる。 In the conventional communication system as described above, the information transmitted from the server device to the in-vehicle device is information regarding the switching position of the driving mode between manual driving and automatic driving, and the information regarding the switching of the automatic driving level is transmitted. not. Therefore, when switching the automatic driving level, the driver of the vehicle is burdened.
本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、自動運転レベルを切り替える際に、車両のドライバにかかる負担を軽減することができる自動運転支援装置及び車両制御装置を得ることを目的とする。 The present disclosure is made to solve the above problems, and provides an automatic driving support device and a vehicle control device that can reduce the burden on the driver of the vehicle when switching the automatic driving level. The purpose is to
本開示に係る自動運転支援装置は、道路状況センサから受信した道路状況に関する情報である道路情報と、車両に搭載されている車両制御装置から受信した車両情報とに基づいて、車両の自動運転を支援するための情報である支援情報を車両制御装置に送信するサーバ装置を備え、サーバ装置は、道路情報と地図情報とを管理するサーバ情報管理部と、サーバ情報管理部からの情報と、車両情報とに基づいて、複数の自動運転レベルの中から、車両が走行する領域における1つの自動運転レベルを選択レベルとして選択するレベル選択部と、選択レベルに関する情報であるレベル指令情報を、支援情報として車両制御装置に送信するサーバ通信部とを有している。 The automatic driving support device according to the present disclosure automatically drives a vehicle based on road information, which is information about road conditions received from a road condition sensor, and vehicle information received from a vehicle control device installed in the vehicle. A server device is provided for transmitting support information, which is information for providing support, to the vehicle control device. Based on the information, a level selection unit that selects one automatic driving level in the area where the vehicle runs from among a plurality of automatic driving levels as a selection level, and a level command information that is information about the selection level. and a server communication unit that transmits to the vehicle control device as.
本開示によれば、自動運転レベルを切り替える際に、車両のドライバにかかる負担を軽減することができる。 According to the present disclosure, it is possible to reduce the burden on the driver of the vehicle when switching the automatic driving level.
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1による自動運転制御システムを示すブロック図である。自動運転制御システムは、自動運転支援装置10、複数の道路状況センサ20、及び複数の車両30を備えている。図1では、1つの道路状況センサ20、及び1つの車両30のみが示されている。
Embodiments will be described below with reference to the drawings.
Embodiment 1.
FIG. 1 is a block diagram showing an automatic driving control system according to Embodiment 1. FIG. The automatic driving control system includes an automatic driving support device 10 , multiple
自動運転支援装置10は、サーバ装置11を有している。サーバ装置11は、例えばクラウドサーバである。また、サーバ装置11は、複数の道路状況センサ20と通信可能である。また、サーバ装置11は、複数の車両30と通信可能である。
The automatic driving support device 10 has a
各道路状況センサ20は、例えば路側に設けられている。また、各道路状況センサ20は、センサ本体21と、センサ制御部22とを有している。センサ本体21は、周囲の物体を検出する。センサ本体21としては、例えば、カメラ、レーダー、又はLiDAR(Light Detection and Ranging:光検出及び測距)装置が用いられている。
Each
各車両30には、車両制御装置31と、複数の車両センサ32とが搭載されている。図1では、1つの車両センサ32のみが示されている。各車両センサ32としては、例えば、カメラ、レーダー、又はLiDAR装置が用いられている。
Each
サーバ装置11は、道路情報と車両情報とに基づいて、支援情報を車両制御装置31に送信する。道路情報は、複数の道路状況センサ20から受信した情報であって、道路状況に関する情報である。車両情報は、車両制御装置31から受信した情報であって、車両30に関する情報である。支援情報は、車両30の自動運転を支援するための情報である。
The
サーバ装置11は、機能ブロックとして、サーバ情報管理部11aと、レベル選択部11bと、サーバ通信部11cとを有している。
The
サーバ情報管理部11aは、地図情報を記憶している。また、サーバ情報管理部11aは、地図情報と道路情報とを管理する。また、サーバ情報管理部11aは、天候に関する情報を地図情報に関連付けて管理する。天候に関する情報は、他のサーバ装置から通信により取得される。また、サーバ装置11は、道路状況センサ20から天候に関する情報を取得してもよい。
The server
レベル選択部11bは、サーバ情報管理部11aからの情報と、車両情報とに基づいて、複数の自動運転レベルの中から、車両30が走行する領域における1つの自動運転レベルを、選択レベルとして選択する。
Based on the information from the server
ここで、自動運転レベルとしては、米国自動車技術者協会により、以下の6段階のレベルが規定されている。 Here, as automatic driving levels, the American Society of Automotive Engineers defines the following six levels.
レベル0:ドライバがすべての運転操作を実行する。
レベル1:システムが、アクセル操作及びブレーキ操作、又はハンドル操作のどちらかを部分的に行う。
レベル2:システムが、アクセル操作及びブレーキ操作と、ハンドル操作との両方を部分的に行う。
レベル3:決められた条件下において、全ての運転操作を自動化する。但し、運転自動化システム作動中も、システムからの要請によりドライバはいつでも運転に戻れなければならない。
レベル4:決められた条件下で、全ての運転操作を自動化する。
レベル5:条件無く、全ての運転操作を自動化する。
Level 0: Driver performs all driving maneuvers.
Level 1: The system partially performs either accelerator operation and brake operation, or steering operation.
Level 2: The system partially performs both accelerator operation, brake operation, and steering operation.
Level 3: Automate all driving operations under specified conditions. However, even during operation of the driving automation system, the driver must be able to return to driving at any time upon request from the system.
Level 4: Automate all driving operations under defined conditions.
Level 5: Automate all driving operations without conditions.
サーバ通信部11cは、各道路状況センサ20から道路情報を受信する。道路情報には、各道路状況センサ20の周囲の物体の情報に加えて、各道路状況センサ20の検出精度、即ち各センサ本体21の検出精度に関する情報が含まれている。
The
また、サーバ通信部11cは、車両制御装置31から車両情報を受信する。車両情報には、現在実行されている自動運転レベルの情報と、各車両センサ32により検出された情報と、各車両センサ32の検出精度に関する情報とが含まれている。
The
また、サーバ通信部11cは、支援情報の少なくとも一部として、レベル指令情報を車両制御装置31に送信する。レベル指令情報は、レベル選択部11bによって選択された選択レベルに関する情報である。
The
センサ制御部22は、機能ブロックとして、センサ管理部22aと、センサ通信部22bとを有している。センサ管理部22aは、センサ本体21により検出された情報を管理する。センサ通信部22bは、道路情報をサーバ装置11に送信する。
The
車両制御装置31は、機能ブロックとして、自動運転制御部31aと、車両通信部31bとを有している。
The
自動運転制御部31aは、サーバ装置11からの支援情報に基づいて、車両30の自動運転を制御する。また、自動運転制御部31aは、複数の車両センサ32からの検出信号に基づいて、車両情報を生成する。
The automatic
車両通信部31bは、車両情報をサーバ通信部11cに送信する。また、車両通信部31bは、支援情報をサーバ装置11から受信する。支援情報には、レベル指令情報が含まれている。
The
自動運転制御部31aは、地図情報管理部31cと、レベル切替部31dとを有している。地図情報管理部31cは、車両30が走行している領域の地図情報を管理する。
The automatic
レベル切替部31dは、サーバ装置11からのレベル指令情報に基づいて、車両30における自動運転レベルを切り替える。
The
図2は、図1のサーバ装置11における自動運転レベルの切替動作を示すフローチャートである。サーバ装置11は、図2の動作を周期的に実行する。
FIG. 2 is a flow chart showing the automatic driving level switching operation in the
サーバ装置11は、ステップS101において、情報を取得する。サーバ装置11が取得する情報には、道路情報、車両情報、天候に関する情報等が含まれている。続いて、サーバ装置11は、ステップS102において、取得した情報に基づいて、制御対象となっている車両30に適用すべき自動運転レベルを、選択レベルとして選択する。
The
この後、サーバ装置11は、ステップS103において、制御対象となっている車両30において実行中の自動運転レベルと、選択レベルとを比較する。そして、自動運転レベルの変更が必要であるかどうかを判定する。
After that, in step S103, the
実行中の自動運転レベルと選択レベルとが同じ場合、サーバ装置11は、その回の処理を終了する。実行中の自動運転レベルと選択レベルとが異なっている場合、サーバ装置11は、ステップS104において、制御対象となっている車両30の車両制御装置31に対して、レベル指令情報を出力し、その回の処理を終了する。
If the automatic driving level being executed and the selected level are the same, the
ここで、レベル選択部11bによるレベル選択方法の一例を説明する。レベル選択部11bには、第1精度閾値、第2精度閾値、及びセンサ数閾値が設定されている。
Here, an example of the level selection method by the
第1精度閾値は、センサ本体21の検出精度の閾値である。第2精度閾値は、車両センサ32の検出精度の閾値である。センサ数閾値は、対象領域内の道路状況センサ20の数の閾値である。対象領域は、制御対象となっている車両30の位置に基づいて設定される。
The first accuracy threshold is a threshold for detection accuracy of the
レベル選択部11bは、以下の条件1~4を全て満たしたときに、自動運転レベルをレベル4とする。
条件1:センサ本体21の検出精度が、第1精度閾値以上である。
条件2:車両センサ32の検出精度が、第2精度閾値以上である。
条件3:対象領域内の道路状況センサ20の数が、センサ数閾値以上である。
条件4:対象領域における天候が、十分な視界を確保できる天候である。
The
Condition 1: The detection accuracy of the sensor
Condition 2: The detection accuracy of the
Condition 3: The number of
Condition 4: The weather in the target area is such that sufficient visibility can be secured.
十分な視界を確保できる天候とは、例えば晴天である。十分な視界を確保できない天候とは、例えば曇天又は雨天である。 The weather that can ensure sufficient visibility is, for example, fine weather. The weather in which sufficient visibility cannot be secured is, for example, cloudy weather or rainy weather.
レベル選択部11bは、条件1~4のいずれか1つでも満たされないときは、自動運転レベルをレベル2とする。上記の条件1~4は一例であり、条件の内容も条件の数も条件1~4に限定されない。
The
図3は、図1の車両制御装置31における自動運転レベルの切替動作を示すフローチャートである。車両制御装置31は、図3の動作を周期的に実行する。
FIG. 3 is a flow chart showing the switching operation of the automatic driving level in the
車両制御装置31は、ステップS201において、サーバ装置11からの情報を取得する。そして、車両制御装置31は、ステップS202において、取得した情報にレベル指令情報が含まれているかどうかを確認する。レベル指令情報が含まれていなければ、車両制御装置31は、その回の処理を終了する。
The
サーバ装置11からの情報にレベル指令情報が含まれていた場合、車両制御装置31は、ステップS203において、車両30が、自動運転レベルを切替可能な状態であるかどうかを確認する。切替可能な状態であれば、車両制御装置31は、ステップS204において、自動運転レベルを選択レベルに切り替え、その回の処理を終了する。
If level command information is included in the information from the
車両30が、自動運転レベルを切替可能な状態でなければ、車両制御装置31は、ステップS205において、自動運転レベルの切替を保留する。そして、車両制御装置31は、自動運転レベルを切替可能な状態になるまで、ステップS203及びステップS205を繰り返す。
If the
自動運転制御部31aには、特定道路形状が設定されている。特定道路形状は、安全性の点から、自動運転レベルの切替を保留すべきであると判断される道路形状である。車両30が走行している道路の形状が特定道路形状である場合、車両制御装置31は、車両30が、自動運転レベルを切替可能な状態でないと判定する。
A specific road shape is set in the automatic
特定道路形状は、例えば曲率半径が設定値以下のカーブである。なお、特定道路形状は、道路の傾斜角度、道路の幅等によって定義されてもよい。また、自動運転レベルを切替可能であるかどうかは、制御対象となっている車両30の速度、加速度、車間距離等によって判定されてもよい。
The specific road shape is, for example, a curve whose radius of curvature is equal to or less than a set value. Note that the specific road shape may be defined by the inclination angle of the road, the width of the road, and the like. Further, whether or not the automatic driving level can be switched may be determined based on the speed, acceleration, inter-vehicle distance, etc. of the
また、自動運転制御部31aは、自動運転レベルの切替に伴って、車両30の走行状態を変化させてもよい。例えば、自動運転制御部31aは、自動運転レベルの切替に伴って、車両30を減速又は停止させてもよい。
Moreover, the automatic
例えば、自動運転制御部31aは、自動運転レベルをレベル4からレベル2に切り替える際、車両30を一旦停止させる。これにより、ドライバは、レベル2による自動運転の準備を行うことができる。
For example, the automatic
図4は、図1のサーバ装置11、道路状況センサ20、及び車両制御装置31における自動運転レベルの切替動作の流れを示すシーケンス図である。
FIG. 4 is a sequence diagram showing the flow of automatic driving level switching operations in the
車両制御装置31は、車両情報をサーバ装置11に定期的に送信する。道路状況センサ20は、道路情報をサーバ装置11に定期的に送信する。
The
サーバ装置11は、車両情報及び道路情報を取得した後、制御対象となっている車両30の自動運転レベルを選択する。サーバ装置11は、実行中の自動運転レベルに対して変更がある場合、制御対象となっている車両30の車両制御装置31に対して、レベル切替指示を送信、即ちレベル指令情報を出力する。
After acquiring the vehicle information and the road information, the
このような自動運転支援装置10におけるサーバ装置11は、サーバ情報管理部11aと、レベル選択部11bと、サーバ通信部11cとを有している。サーバ情報管理部11aは、道路情報と地図情報とを管理する。レベル選択部11bは、サーバ情報管理部11aからの情報と、車両情報とに基づいて、複数の自動運転レベルの中から、車両30が走行する領域における1つの自動運転レベルを選択レベルとして選択する。サーバ通信部11cは、選択レベルに関する情報であるレベル指令情報を、支援情報として車両制御装置31に送信する。
The
このため、車両制御装置31は、レベル指令情報に基づいて、自動運転レベルを切り替える制御をスムーズに行うことができる。これにより、自動運転レベルを切り替える際に、車両30のドライバにかかる負担を軽減することができる。
Therefore, the
また、サーバ情報管理部11aは、天候に関する情報を、地図情報に関連付けて管理する。このため、レベル選択部11bは、天候に関する情報を利用することにより、より適切な自動運転レベルを選択することができる。
In addition, the server
また、車両情報には、車両センサ32の検出精度に関する情報が含まれている。このため、レベル選択部11bは、車両センサ32の検出精度に関する情報を利用することにより、より適切な自動運転レベルを選択することができる。
The vehicle information also includes information about the detection accuracy of the
また、道路情報には、道路状況センサ20の検出精度に関する情報が含まれている。このため、レベル選択部11bは、道路状況センサ20の検出精度に関する情報を利用することにより、より適切な自動運転レベルを選択することができる。
The road information also includes information about the detection accuracy of the
また、上記のような車両制御装置31は、自動運転制御部31aと、車両通信部31bとを有している。車両通信部31bは、車両情報をサーバ装置11に送信する。また、車両通信部31bは、サーバ装置11によって選択された自動運転レベルに関する情報であるレベル指令情報を受信する。自動運転制御部31aは、レベル切替部31dを有している。レベル切替部31dは、レベル指令情報に基づいて、車両30における自動運転レベルを切り替える。
Further, the
このため、自動運転レベルを切り替える際に、車両30のドライバにかかる負担を軽減することができる。
Therefore, it is possible to reduce the burden on the driver of the
また、車両情報には、車両センサ32の検出精度に関する情報が含まれている。このため、より適切なレベル指令情報をサーバ装置11から得ることができる。
The vehicle information also includes information about the detection accuracy of the
また、自動運転制御部31aは、自動運転レベルの切替に伴って、車両30の走行状態を変化させる。これにより、自動運転レベルを切り替える際に、ドライバが車両30の走行状態を変化させる手間を軽減することができる。
Moreover, the automatic
また、自動運転制御部31aは、自動運転レベルをレベル4からレベル2に切り替える場合、車両30を停止させる。これにより、ドライバは、レベル2による自動運転の準備を、余裕を持って行うことができる。
Moreover, the automatic
また、自動運転制御部31aには、特定道路形状が設定されている。自動運転制御部31aは、車両30が走行している道路の形状が特定道路形状であるときには、自動運転レベルの切替を保留する。これにより、車両30が安定した走行状態にあるときに、自動運転レベルを切り替えることができる。
Further, a specific road shape is set in the automatic
なお、レベル指令情報には、自動運転レベルを切り替えるべき位置である切替位置の情報が含まれていてもよい。この場合、サーバ装置11は、制御対象となっている車両30の自動運転レベルを、予定走行経路上のどこで、どのレベルに切り替えるかを、車両30の走行に先行して判定しておく。そして、自動運転制御部31aは、車両30が切替位置に到達したときに、自動運転レベルを切り替える。
Note that the level command information may include information on the switching position, which is the position at which the automatic driving level should be switched. In this case, the
また、実施の形態1のサーバ装置11、センサ制御部22、又は車両制御装置31の各機能は、処理回路によって実現される。図5は、実施の形態1のサーバ装置11、センサ制御部22、及び車両制御装置31の各機能を実現する処理回路の第1例を示す構成図である。第1例の処理回路100は、専用のハードウェアである。
Further, each function of the
また、処理回路100は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、又はこれらを組み合わせたものが該当する。また、サーバ装置11、センサ制御部22、又は車両制御装置31の各機能それぞれを個別の処理回路100で実現してもよいし、各機能をまとめて処理回路100で実現してもよい。
Also, the
また、図6は、実施の形態1のサーバ装置11、センサ制御部22、又は車両制御装置31の各機能を実現する処理回路の第2例を示す構成図である。第2例の処理回路200は、プロセッサ201及びメモリ202を備えている。
FIG. 6 is a configuration diagram showing a second example of a processing circuit that realizes each function of the
処理回路200では、サーバ装置11、センサ制御部22、又は車両制御装置31の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ202に格納される。プロセッサ201は、メモリ202に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各機能を実現する。
In the
メモリ202に格納されたプログラムは、上述した各部の手順又は方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。ここで、メモリ202とは、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリである。また、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD等も、メモリ202に該当する。
It can also be said that the program stored in the
なお、上述した各部の機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。 It should be noted that a part of the functions of the above-described units may be realized by dedicated hardware, and a part thereof may be realized by software or firmware.
このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって、上述した各部の機能を実現することができる。 In this way, the processing circuit can implement the functions of the units described above by means of hardware, software, firmware, or a combination thereof.
10 自動運転支援装置、11 サーバ装置、11a サーバ情報管理部、11b レベル選択部、11c サーバ通信部、20 道路状況センサ、30 車両、31 車両制御装置、31a 自動運転制御部、31b 車両通信部、31d レベル切替部、32 車両センサ。 10 automatic driving support device, 11 server device, 11a server information management unit, 11b level selection unit, 11c server communication unit, 20 road condition sensor, 30 vehicle, 31 vehicle control device, 31a automatic driving control unit, 31b vehicle communication unit, 31d level switching unit, 32 vehicle sensor.
Claims (9)
を備え、
前記サーバ装置は、
前記道路情報と地図情報とを管理するサーバ情報管理部と、
前記サーバ情報管理部からの情報と、前記車両情報とに基づいて、複数の自動運転レベルの中から、前記車両が走行する領域における1つの自動運転レベルを選択レベルとして選択するレベル選択部と、
前記選択レベルに関する情報であるレベル指令情報を、前記支援情報として前記車両制御装置に送信するサーバ通信部と
を有している自動運転支援装置。 Assistance information, which is information for assisting automatic driving of the vehicle, based on road information, which is information about road conditions received from a road condition sensor, and vehicle information, which is received from a vehicle control device installed in the vehicle. to the vehicle control device,
The server device
a server information management unit that manages the road information and the map information;
A level selection unit that selects, as a selection level, one automatic driving level in an area where the vehicle travels from among a plurality of automatic driving levels based on the information from the server information management unit and the vehicle information;
A server communication unit that transmits level command information, which is information about the selected level, to the vehicle control device as the support information.
前記支援情報に基づいて、前記車両の自動運転を制御する自動運転制御部と
を備え、
前記車両通信部は、前記支援情報として、前記サーバ装置によって選択された自動運転レベルに関する情報であるレベル指令情報を受信し、
前記自動運転制御部は、レベル切替部を有しており、
前記レベル切替部は、前記レベル指令情報に基づいて、前記車両における自動運転レベルを切り替える車両制御装置。 a vehicle communication unit that transmits vehicle information to a server device and receives support information for supporting automatic driving of the vehicle from the server device;
An automatic driving control unit that controls automatic driving of the vehicle based on the support information,
The vehicle communication unit receives, as the support information, level command information, which is information about the automatic driving level selected by the server device,
The automatic operation control unit has a level switching unit,
The level switching unit is a vehicle control device that switches an automatic driving level of the vehicle based on the level command information.
前記自動運転制御部は、前記自動運転レベルをレベル4からレベル2に切り替える際、前記車両を一旦停止させる請求項7記載の車両制御装置。 The automatic driving level includes level 2 that partially performs both accelerator device and brake operation and steering wheel operation, and level 4 that automates all driving operations under predetermined conditions,
The vehicle control device according to claim 7, wherein the automatic driving control unit temporarily stops the vehicle when switching the automatic driving level from level 4 to level 2.
前記自動運転制御部は、前記車両が走行している道路の形状が前記特定道路形状であるときには、前記自動運転レベルの切替を保留する請求項5から請求項8までのいずれか1項に記載の車両制御装置。 A specific road shape is set in the automatic driving control unit,
9. The automatic driving control unit according to any one of claims 5 to 8, wherein when the shape of the road on which the vehicle is traveling is the specific road shape, the switching of the automatic driving level is suspended. vehicle controller.
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