JP6522255B1 - 行動選択装置、行動選択プログラム及び行動選択方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記取得手段は、GPS受信機から取得する車両の位置情報、ミリ波レーダ及びカメラのようなセンサが測定したデータの解析結果である障害物情報、及び車両の現在位置付近の道路地図情報に基づき、走行障害領域を判定する。これにより、特許文献1では、障害物との衝突を起こさない自動運転を実現するとしている。
複数の行動の行動ごとに、センサによる認識が要求される領域を示す要求認識領域が対応付けられた行動群情報を取得する行動群情報取得部と、
前記センサによって認識された領域を示すセンサ認識領域を取得し、前記センサ認識領域に含まれる前記要求認識領域が対応付けられた行動を、前記行動群情報から選択する選択部とを備える。
図1は、カメラ及びライダーのようなセンサによって検出される検出領域が変動する例を示している。天候の良い昼間のような通常時に比べて、夜間では検出領域が低下する。
図1では、第1のカメラである前方カメラの検出範囲201、第2のカメラの検出範囲202、ライダーの検出範囲203を示している。図1では、前方カメラの検出範囲201及び第2のカメラの検出範囲202が、通常時に比べて夜間で狭くなっていることを示している。なおライダーの検出範囲203は、通常時と夜間で同じである。通常時では、自動車211は、自動車211の右前を走行している障害物である先行車両212を検出可能である。しかし前方カメラについては、夜間では自動車211の検出領域外のため、自動車211は先行車両212を検出することができない。
実施の形態1の行動選択装置10は、図1のように検出領域が動的に変化した場合であっても、変化に対応した行動を自動運転車両にさせることができる。
図2は、行動選択装置10のハードウェア構成を示す。図2では、行動選択装置10が移動体70に搭載された状態が示されている。移動体70としては、移動ができ、かつ、移動のための自動運転ができる機器である。移動体70としては、車両、船舶、ロボットのような移動体である。実施の形態1では、移動体70は、自動運転車両を想定する。以下、移動体70である自動運転車両は、以下、自動車70と記す。
道路種別とは、高速道路、国道または生活道路のような道路の種別である。
外部環境とは天候、照度、風向き、風力のような環境である。
環境補正情報32は、図9、図10の説明で後述する。
図3から図11を参照して、行動選択装置10の動作を説明する。
図3は、行動選択装置10の動作を説明するフローチャートである。図3の括弧内は動作の主体を示す。
図4は、行動選択装置10の動作を説明するシーケンス図である。行動選択装置10の動作は、行動選択方法に相当する。また、行動選択装置10の動作は、行動選択プログラムの処理、もしくは行動選択回路の回路構成に相当する。
自動車70は、自動運転を行っていることが前提である。環境決定部21は、走行環境21aを決定する。走行環境21aは、行動リスト31の行動の許可または禁止の判断に必要となる認識領域31aと認識精度31bに影響を与える。走行環境21aは、退避条件情報33にも影響する。環境決定部21は、走行環境21aを、位置決定装置52から取得される自動車70の位置情報52aと、位置決定装置52から取得される地図情報52bとを基に決定する。
環境決定部21は、車両の運動特性に影響を与える外部環境21bを決定する。環境決定部21は、外部環境21bを、車両ECU51から取得する外部環境情報51bを基に決定する。外部環境21bとは、天候、照度、風向き、風速のような環境を含む。車両の運動特性に影響を与える外部環境21bの例は、路面状態である。路面が乾いた状態に比べ、降雨で路面が濡れている路面状態の場合には、自動車70の停止距離が増加する。
図7は、許可リスト220を示す。
行動選択部22はメモリ30から行動リスト31を取得する。行動選択部22は、行動群情報取得部である。行動選択部22は、行動リスト31から許可リスト220を生成する。行動選択部22は、行動リスト31の各行動に対して、実行を許可するか、実行を禁止するかを判断する。行動選択部22は実行を許可する行動を選択する。
許可リスト220は、行動リスト31に記載された複数の行動のうち、行動選択部22によって選択された行動からなる。図7の許可リスト220では、選択された行動とは許可された行動である。図7の許可リスト220では、許可の列がYESの行動が許可された行動、すなわち、選択された行動である。行動選択部22は、許可リスト220を、ステップS101で決定された走行環境21a、ステップS102で決定された外部環境21b、周辺認識装置53から取得する認識領域53a及び認識精度53b、メモリ30に格納されている行動リスト31及び環境補正情報32を基に生成する。
退避判定部23は、ステップS101で決定された走行環境21aと、ステップS103で生成された許可リスト220と、メモリ30に格納されている退避条件情報33を基に、自動運転を継続するかどうかを判定する。自動運転を継続する場合は退避不要であり、自動運転を中止する場合、退避必要である。退避判定部23が退避必要と判定した場合には、処理はステップS105に遷移し、退避判定部23が退避不要と判断した場合には、処理はステップS106に遷移する。図11は、退避条件情報33を示す。退避条件情報33は、図11に示すように、道路種別である車両走行環境98ごとに、自動車70の自動運転の継続に必要な複数の行動が羅列されているリストである。
退避判定部23は、ステップS104で退避必要と判断された場合に、ステップS101で決定した走行環境21aと、ステップS103で求めた許可リスト220を基に、安全な退避方法を決定する。許可リスト220において左車線に車線変更をするという行動の実行が選択されていない場合には、自動車70は路肩に移動することができない。このため、自動車70の現在走行中の車線で自動車70がゆっくりと減速して停車するという退避行動を、退避判定部23は決定する。
周辺認識装置53が算出して出力する認識領域53a及び認識精度53bは、時間とともに変化する。行動リスト31の行動は認識領域53a及び認識精度53bに依存する。よって、許可リスト220は、一定周期で更新される必要がある。このため、ステップS106では一定周期の経過を待つ。
ステップS107では、行動選択装置10は、運転者による自動運転の継続または自動運転の停止の意思を確認する。具体的には、行動選択装置10の有する図示していない表示装置に、行動選択装置10は、自動運転の継続または自動運転の停止の選択を求める選択要求を表示する。継続であれば処理はステップS101に遷移し、停止であれば処理は終了する。
行動決定装置60は、許可リスト220に含まれる各行動を実行する際には、センサ認識精度97を基に、各行動が必要とする認識領域53a内に、障害物が存在しないことを確認する必要がある。
図6は、行動リスト31の具体例を示す。図5、図6を参照して行動リスト31を説明する。行動リスト31は、自動運転で取り得る行動と、各行動の実行に必要な情報の関係を定義したリストである。各行動の実行に必要な情報には、認識領域31aと認識精度31bとが含まれる。図5の行動リスト31では、行動Aを実行するためには,情報1、情報3、情報5及び情報Xが必要である。
図8では、3車線の道路を走行する自動車70に対して、自動車70の周辺の領域が8つに分割されている。自動車70の存在する領域80に対して、自動車70の走行方向71をフロント方向、フロント方向の反対方向を後ろ方向とする。フロント方向左側、フロント方向中央、フロント方向右側の領域が、それぞれ、FL領域,FC領域,FR領域と設定されている。領域80に対して左右の領域はSL領域、SR領域と設定されている。領域80に対して自動車70の後ろの領域は、BL領域,BC領域,BR領域と設定されている。SL領域、SR領域は、領域のサイズが決定されている。FL領域,FC領域,FR領域、BL領域,BC領域及びBR領域の6つの領域は、幅は各車線の幅に等しいが、それぞれの走行方向の距離は決められていない。すなわち距離81、距離82、距離83、距離84、距離85、距離86の距離は決められていない。これらの距離は、行動リスト31の情報における、認識領域31aによって要求される。
(1)情報3は、認識領域31aとして、FC領域において範囲XXmが必要であることを示している。つまり距離82がXXmである。XXmは後述する<制限事項>に対応している。また、情報3は、センサ53−1によってFC領域を認識する際に要求される認識精度31bが、99%であること示している。
(2)情報Nは、認識領域31aとして、FR領域において範囲20mが必要であることを示している。つまり距離83が20mである。
また、情報Nは、センサ53−1によってFR領域を認識する際の要求される認識精度31bが、97%であること示している。
(3)情報Xは、認識領域31aとして、SR領域の全領域の認識が必要であることを示している。また、情報Xは、センサ53−1によってSR領域を認識する際に要求される認識精度31bが、98%であること示している。
また、行動選択部22は、認識領域53aとともに、センサが認識領域53aを認識した際のセンサの認識精度を示すセンサ認識精度である認識精度53bを、周辺認識装置53から取得する。行動選択部22は、要求認識領域94である認識領域31aが、センサ認識領域95である認識領域53aに含まれ、かつ、要求精度96である認識精度31bが、センサ認識精度97である認識精度53bによって満たされている行動を、行動リスト31から選択する。行動選択部22は、行動リスト31に定義された各行動に定義されている認識領域31aと認識精度31bとが満たされているかを、周辺認識装置53から取得した認識領域53aと認識精度53bを基に判定する。認識領域53aが行動の認識領域31aを満たし、かつ、認識精度53bが行動の認識精度31bを満たすとき、行動選択部22は、その行動を許可し、認識領域31aと認識精度31bとの両方が満たされなき場合、行動選択部22は、その行動を禁止する。行動選択部22がその行動を許可することは、その行動を選択することである。
図9は、環境補正情報32のうち、路面状態による補正情報の例を示す。図9は、路面摩擦係数と停止距離の増減倍率の関係を示している。一般的に乾いた状態の道路では摩擦係数は0.8である。図9では、摩擦係数0.8を標準値とみなし、補正倍率を1.0としている。降雨の場合には摩擦係数が0.5となる。このため、行動選択部22は、認識領域31aを以下のように補正する。行動リスト31において、前方障害物との衝突を避けるために、前方の認識領域31aが50mと定義されている場合には、停止距離補正値1.6を用いて、50mを50m×1.6=80mと補正する。補正により、前方の認識領域31aは、50mから80mへ補正される。環境補正情報32は、路面状態による補正情報の他に、風向き、風速、車両重量、車道勾配のような、車両の運動特性に影響を与える情報を含む。
(1)実施の形態1の行動選択装置10は、自動運転を継続するかどうかを判断する時点の認識領域53aと認識精度53bを考慮したうえで行動の実行可否を選択し、実行可否の選択後に、実際に実行する行動を採用する。
このため、障害物の誤検出及び障害物の未検出に伴う危険な行動の採用が防止できる。
(2)また、認識領域53aと認識精度53bとの少なくともいずれかに変動が生じた場合、行動選択装置10は、自動車70が自動運転を安全に継続できないことを検出し、また、自動車70を安全に退避させることができる。
Claims (7)
- 自動運転の可能な移動体の行う複数の行動の行動ごとに、センサによる認識が必要な領域の範囲を示す要求認識領域が対応付けられた行動群情報を取得する行動群情報取得部と、
周辺認識装置の出力する領域であり前記センサによって認識された領域を示すセンサ認識領域を取得し、前記センサ認識領域に含まれる前記要求認識領域が対応付けられた行動を、前記行動群情報から選択する選択部と
を備える行動選択装置。 - 前記行動群情報のそれぞれの前記行動は、
前記要求認識領域とともに、前記センサに要求される前記要求認識領域の認識精度を示す要求精度が対応付けられており、
前記選択部は、
前記センサ認識領域とともに、前記センサが前記センサ認識領域を認識した際の前記センサの認識精度を示すセンサ認識精度を取得し、前記要求認識領域が前記センサ認識領域に含まれ、かつ、前記要求精度が前記センサ認識精度によって満たされている前記行動を、前記行動群情報から選択する請求項1に記載の行動選択装置。 - 前記行動選択装置は、車両に搭載され、
前記行動選択装置は、さらに、
前記車両が走行している走行環境を決定する環境決定部を備え、
前記選択部は、
車両走行環境と前記要求認識領域の補正に使用する領域補正データとが対応付けられた補正情報から、前記環境決定部によって決定された前記走行環境の示す前記車両走行環境に対応付けられた前記領域補正データを取得し、取得した前記領域補正データを使用して前記要求認識領域を補正し、補正後に、前記行動を、前記行動群情報から選択する請求項1または請求項2に記載の行動選択装置。 - 前記行動選択装置は、車両に搭載され、
前記行動選択装置は、さらに、
前記車両が走行している走行環境を決定する環境決定部を備え、
前記選択部は、
車両走行環境と前記要求精度の補正に使用する精度補正データとが対応付けられた補正情報から、前記環境決定部によって決定された前記走行環境の示す前記車両走行環境に対応付けられた前記精度補正データを取得し、取得した前記精度補正データを使用して前記要求精度を補正し、補正後に、前記行動を、前記行動群情報から選択する請求項2に記載の行動選択装置。 - 前記行動選択装置は、車両に搭載され、
前記行動選択装置は、さらに、
前記車両が走行している走行環境を決定する環境決定部と、
車両走行環境と1以上の前記行動とが対応付けられた退避判定情報を参照することにより、前記環境決定部によって決定された前記走行環境の示す前記車両走行環境に対応付けられた前記行動の全部が、前記選択部によって選択された前記行動に含まれるか判定し、前記行動の全部が前記選択部によって選択された前記行動に含まれる場合は前記車両の退避を不要と判定し、前記行動の全部が前記選択部によって選択された前記行動に含まれる場合以外は、前記車両の退避を必要と判定する退避判定部と
を備える請求項1または請求項2に記載の行動選択装置。 - コンピュータに、
自動運転の可能な移動体の行う複数の行動の行動ごとに、センサによる認識が必要な領域の範囲を示す要求認識領域が対応付けられた行動群情報を取得する処理、
周辺認識装置の出力する領域であり前記センサによって認識された領域を示すセンサ認識領域を取得する処理、
前記センサ認識領域に含まれる前記要求認識領域が対応付けられた行動を、前記行動群情報から選択する処理、
を実行させる行動選択プログラム。 - コンピュータが、
自動運転の可能な移動体の行う複数の行動の行動ごとに、センサによる認識が必要な領域の範囲を示す要求認識領域が対応付けられた行動群情報を取得し、
周辺認識装置の出力する領域であり前記センサによって認識された領域を示すセンサ認識領域を取得し、
前記センサ認識領域に含まれる前記要求認識領域が対応付けられた行動を、前記行動群情報から選択する行動選択方法。
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