KR20210147827A - 자동 운전 차량의 클러스터군 형성에 의한 주행 제어 방법 - Google Patents

Abstract

자차량의 주변을 주행하는 타차량의 회피 불가능한 긴급 위험이 발생한 경우의 긴급 위험 회피 운전 룰이 자차량과 같을 때에, 자차량과 해당 타차량이 클러스터군을 형성하여 주행 운전하는 것으로, 긴급시의 위험도를 저감하는 것을 가능하게 하는 자동 운전 차량의 주행 제어 방법을 제공한다.
본 발명에 의한 자동 운전 차량의 클러스터군 형성에 의한 주행 제어 방법은, 자동 운전을 행하는 복수 차량의 긴급시의 위험도를 저감하기 위한 주행 제어 방법이며, 자차량이 주변을 주행하는 타차량의 존재를 확인하는 단계와, 확인한 타차량에 정보 공유를 요구하는 단계와, 타차량에 대해 긴급 위험 회피 운전 룰의 유무 및 종류를 문의하는 단계와, 타차량이 자차량과 동일한 긴급 위험 회피 운전 룰을 가지는 경우에, 자차량과 해당 타차량이 클러스터군을 형성하여 주행 운전하는 단계를 가지고, 상기 긴급 위험 회피 운전 룰은 회피 불가능한 긴급 위험이 발생한 경우의 충격 경감 운전 제어를 행하는 차량 제어 방법을 정한 룰인 것을 특징으로 한다.

Description

자동 운전 차량의 클러스터군 형성에 의한 주행 제어 방법{Driving control method by cluster group formation of automatic driving vehicle}

본 발명은, 자동 운전 차량의 클러스터군 형성에 의한 주행 제어 방법에 관한 것으로, 특히, 자차량의 주변을 주행하는 타차량의 회피 불가능한 긴급 위험이 발생한 경우의 충격 경감 운전 제어를 정한 긴급 위험 회피 운전 룰이 자차량과 같을 때에, 자차량과 해당 타차량이 클러스터군을 형성하여 주행 운전하는 것으로, 긴급시의 위험도를 저감하는 것을 가능하게 하는 자동 운전 차량의 클러스터군 형성에 의한 주행 제어 방법에 관한 것이다.

자동차에 각종 센서나 카메라 등의 검출 수단과, 검출 수단의 검출 결과에 의해 차량을 제어하는 제어부를 탑재하고, 운전기사의 간과나 조작 미스에 의해 발생할 수 있는 위험에 대해, 자동적으로 브레이크를 걸거나 핸들을 조작하거나 하는 등의 위험 회피 기술이 실용화되어, 적용 차량이 확대되고 있다. 이러한 위험 회피 기술은, 운전기사의 운전의 부하 경감을 위한 서포트 시스템으로서 진화하고, 더욱이 앞으로의 자동 운전 기술의 실용화를 향해 개발이 진행되고 있다.

자동 운전 기술에 대해서는 이미 여러가지 기술이 제안되어 있다. 차량이 자동 운전하는 경우, 목표로서 인풋된 지점으로 향하는 경로에 있어서, 차량은 항상 자차량 주변의 상황을 데이터로서 넣고, 주변의 상황에 따라 속도 조절이나 차선을 선택하면서 주행한다. 이 때, 주변에 타차량이 있는 경우, 타차량의 움직임을 예측하여 주행하지 않으면 사고를 낼 수도 있다. 그 때문에 주변에 타차량이 있는 경우의 제어부의 부하가 커지는 것으로부터, 차량끼리가 차차간 통신에 의해 정보를 공유화 하는 기술도 개발되고 있다.

특허 문헌 1에는, 주위 차량의 정보를 수신하는 수신 수단과, 수신 수단으로 수신한 주위 차량의 정보에 근거하여 자차량의 주행 속도를 연산하는 연산 수단과, 연산 수단으로 연산한 주행 속도에 근거하여 자차량의 주행을 제어하는 주행 제어 수단을 구비한 자동 운전 제어장치가 개시되어 있다.

또한, 차차간 통신 기술을 사용하여, 같은 목적을 가지는 차량끼리가 대열을 이루고, 서로 안전한 위치 관계를 유지하면서 대열 주행을 행하는 기술도 개발되고 있다. 대열 주행을 행하는 것으로, 선두 차량 이외는 선행 차량을 추종하는 것만으로 되기 때문에 제어부의 부하가 경감된다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

특허 문헌 2는, 이러한 대열 주행하는 차량의 대열 주행 제어장치에 관한 것이지만, 대열 주행하고 있는 대열차군과는 별도로 단독으로 주행하는 독립차에, 대열차군의 선도차에 대해서 대열에의 편입을 희망하는 취지의 요구를 하는 수단을 마련하고, 선도차에는 독립차로부터의 편입 요구에 근거하여 이것을 허가 혹은 불허가로 하는 수단을 마련하고, 선도차가 독립차의 편입 요구를 허가한 경우에, 독립차가 대열차군의 선도차에 자동적으로 추종하는 자동 운전 주행에의 변환을 행하는 대열 주행 제어장치가 기재되어 있다.

이러한 기술은, 모두 통상의 주행을 행하는데 있어서의 제어를 전제로 하고 있다. 그러나 실제의 차량의 주행에 있어서는, 의도하지 않는 상정 외의 위험이 발생하는 것이 있다. 상공으로부터 돌연 낙하물이 전방으로 낙하해 오거나 전방으로부터 차량이 역주행 하여 오거나 하는 경우에는 통상의 주행 제어에서는 모두 다 대처 할 수 없다. 이러한 회피 불가능한 긴급 위험의 발생시에는 충돌이나 접촉이 발생하여도 그 위험도를 저감하는 것 같은 운전 룰이 필요하다. 그렇지만, 현재 세계 표준이 되는 것 같은 운전 룰은 설정되어 있지 않기 때문에, 차량 메이커나 차종마다 긴급시의 운전 룰이 다른 것이 상정된다.

이와 같이 긴급시의 운전 룰이 다른 차량이 혼재되어 주행하고 있는 상황에서 회피 불가능한 긴급 위험이 발생하고, 각 차량이 각각 독자적인 긴급시의 운전 룰로 대응하면 2차 사고가 발생하는 위험도도 높아지기 쉽다. 반대로 주위의 차량이 같은 긴급시의 운전 룰에 따르고 있으면, 회피 불가능한 긴급 위험 발생시의 2차 사고의 발생을 회피하는 것이 가능해진다. 이러한 긴급시의 운전 룰을 감안한 주행 제어 방법의 제공이 바람직하다.

(특허 문헌 1) 일본국 공개 특허 2007－176355호 공보 (특허 문헌 2) 일본국 공개 특허 2001－6099호 공보

본 발명은, 상기 종래의 자동 운전 차량의 주행 제어 방법에 있어서의 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 본 발명의 목적은, 자차량의 주변을 주행하는 타차량의 회피 불가능한 긴급 위험이 발생한 경우의 충격 경감 운전 제어를 정한 긴급 위험 회피 운전 룰이 자차량과 같을 때에, 자차량과 해당 타차량이 클러스터군을 형성하여 주행 운전하는 것으로, 긴급시의 위험도를 저감하는 것을 가능하게 하는 자동 운전 차량의 클러스터군 형성에 의한 주행 제어 방법을 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서 이루어진 본 발명에 의한 자동 운전 차량의 클러스터군 형성에 의한 주행 제어 방법은, 자동 운전을 행하는 복수의 차량이 같은 구간을 주행할 때의 긴급시의 위험도를 저감하기 위한 주행 제어 방법이며, 자차량이, 자차량의 주변을 주행하는 타차량의 존재를 확인하는 단계와 자차량이, 확인한 상기 타차량에 정보 공유를 요구하는 단계와, 상기 타차량에 정보 공유가 승낙되었을 경우에, 자차량이 상기 타차량에 대해 긴급 위험 회피 운전 룰의 유무 및 종류를 문의하는 단계와, 정보 공유한 상기 타차량이, 자차량과 같은 상기 긴급 위험 회피 운전 룰을 가지는 경우에, 자차량과 해당 타차량이 클러스터군을 형성하여 주행 운전하는 단계를 구비하고, 상기 긴급 위험 회피 운전 룰은 회피 불가능한 긴급 위험이 발생한 경우의 충격 경감 운전 제어를 행하는 차량 제어 방법을 정한 룰인 것을 특징으로 한다.

자차량이 상기 긴급 위험 회피 운전 룰의 유무 및 종류를 문의한 결과, 상기 타차량이, 자차량과 다른 긴급 위험 회피 운전 룰을 가지는 경우, 자차량이 상기 타차량과의 위치 관계를 확인하고, 긴급 위험이 발생한 경우에 자차량에의 영향이 있는지 아닌지의 판단을 행하는 단계를 더 구비하고, 자차량에의 영향이 없다고 판단되는 경우는 상기 타차량에 대해 클러스터군을 형성하여 주행하는 것을 허가하는 것이 바람직하다.

상기 클러스터군을 형성하여 주행하는 것이 허가된 상기 타차량은, 통상 주행시는 상기 타차량의 주위를 주행하는 주위 차량의 운행 양식, 사양, 탑재된 센서를 포함한 안전 확인 수단 중의 적어도 어느 하나의 정보에 근거하는 통상 주행시의 위험 회피 행동 룰에 따라 주행하고, 긴급 위험이 발생한 경우는 상기 긴급 위험 회피 운전 룰에 따라 주행하는 것이 바람직하다.

상기 긴급 위험이 발생한 경우에 자차량에의 영향이 있는지 아닌지의 판단을 행하는 단계는, 자차량이 상기 타차량으로부터 상기 타차량을 제어하는 상기 긴급 위험 회피 운전 룰을 취득하는 단계와, 자차량과 상기 타차량의 각각의 속도, 가속도, 위치 관계를 포함한 주행 상태 데이터로부터 위험 퍼텐셜을 산출하고, 위험 퍼텐셜 레벨을 구하고, 미리 설정된 위험 퍼텐셜 레벨 이하인지 아닌지를 판단하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 긴급 위험이 발생한 경우에 자차량에의 영향이 있는지 아닌지의 판단을 행하는 단계는, 자차량이 상기 타차량으로부터 상기 타차량을 제어하는 상기 긴급 위험 회피 운전 룰을 취득하는 단계와, 자차량과 상기 타차량의 위치 관계와, 상기 타차량이 상기 타차량의 상기 긴급 위험 회피 운전 룰에 따르는 경우에 상정되는 상기 타차량의 운전 제어 정보에 의한 자차량의 운전 제어에의 영향도에 근거하여 위험 퍼텐셜 레벨을 구하고, 미리 설정한 위험 퍼텐셜 레벨 이하인지 아닌지를 판단하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명과 관련된 자동 운전 차량의 클러스터군 형성에 의한 주행 제어 방법에 의하면, 긴급 위험 회피 운전 룰이 공통된 차량끼리가 클러스터군을 형성하여 주행하기 때문에, 회피 불가능한 긴급 위험이 발생한 경우에, 클러스터군 내의 차량은 동일한 제어 룰로 위험 회피의 제어를 하기 때문에, 충격 경감 운전 제어가 행하여지는 것에 수반되는 2차 사고의 회피 혹은 경감화가 가능해진다.

또한, 본 발명과 관련된 자동 운전 차량의 클러스터군 형성에 의한 주행 제어 방법에 의하면, 같은 목적으로 구성되는 대열 주행을 행하는 차량군에 참가하지 않는 차량이 있었다고 하여도, 동일한 긴급 위험 회피 운전 룰에 의한 클러스터군을 형성하여 운전 제어가 유사한 차량의 집단을 크게 할 수 있기 때문에, 전체적으로 긴급 위험에 대한 충돌 등의 손해를 경감하도록 제어하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 의한 자동 운전 차량의 클러스터군 형성에 의한 주행 제어 방법에 있어서의 클러스터군 형성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 의한 긴급 위험 회피 운전 룰로서 상정되는 회피 행동의 예를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 의한 통상 주행시와 긴급 위험시의 운전 제어에 이용하는 정보예를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태에 의한 다른 차량과 공유하는 긴급 위험 회피 운전 룰의 운전 제어 정보예를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태에 의한 자동 운전 차량의 클러스터군 형성에 의한 주행 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시 형태에 의한 주변의 타차량에 대한 클러스터군 형성에 의한 주행의 허가 또는 불허가의 판정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시 형태에 의한 주변의 타차량에 대한 클러스터군 형성에 의한 주행의 허가 또는 불허가의 판정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시 형태에 의한 타차량의 위치와 타차량의 긴급 위험 회피 운전 룰에 근거하는 위험 퍼텐셜 레벨의 설정예를 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 형태에 의한 타차량의 긴급 위험 회피 운전 룰에 근거하는 위험 퍼텐셜 레벨의 설정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

다음에, 본 발명과 관련된 자동 운전 차량의 클러스터군 형성에 의한 주행 제어 방법을 실시하기 위한 형태의 구체적인 예를, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 의한 자동 운전 차량의 클러스터군 형성에 의한 주행 제어 방법에 있어서의 클러스터군 형성을 개략적으로 도시하는 도면이다.

도 1을 참조하면, 도 1의 위쪽에 도시하는 시각 t=t0의 주행 차량군의 도면에 있어서, 도로(2) 상을 9대의 차량(A1, A2, B, C, D)이 같은 방향으로 주행하고 있다. 도로(2)는 차선(3)이 4개 있는 4차선 도로의 예이다. 9대의 차량(A1, A2, B, C, D)중 적어도 차량(A1, A2, B)은 통신 수단을 구비하고, 다른 차량과 통신하는 것이 가능한 자동 운전 차량이다.

자동 운전 차량은 자차량의 주변 상황을 데이터로서 입력하고, 주변 상황에 따라 속도 조절이나 차선을 선택하면서 주행한다. 개발 초기 단계에서의 자동 운전 차량에서는, 주변을 주행하는 차량이 있는 경우, 자차량이 구비하는 카메라나 센서에 의해, 타차량의 위치를 감지하면서 그 주행 속도나 진행 방향을 추정하여 타차량과 접촉 등의 사고를 내지 않게 자차량의 주행을 제어할 필요가 있고, 제어부의 연산의 부하가 크다고 하는 과제가 있었다.

그러나 차차간 통신기술의 개발에 의해, 타차량의 정보를 입수하고, 거기에 근거하여 자차량의 제어를 행할 수 있게 되고, 타차량의 움직임을 예측하기 위한 연산의 부하가 삭감되게 되어 있다. 특히 목적이나 행선지 등 공통의 요구를 가지는 차량끼리가 제휴하여 대열을 이루고, 선두 차량으로부터의 정보에 근거하여, 후속 차량이 안전을 유지하면서 추종하는 대열 주행의 연구도 진행되고 있다. 대열 주행을 이루는 것으로, 후속 차량은 주행 제어를 위한 제어부의 연산량을 큰 폭으로 삭감하는 것이 가능해진다. 또한 전방에 불의의 장애물이 나타나도, 후속 차량은 선두 차량으로부터의 정보를 받아 사전에 알아차리고, 회피하거나 브레이크를 걸거나 하여 사고의 방지를 도모할 수 있다.

복수 차선의 도로를 주행하는 경우, 전후 방향에 한정되지 않고 주변에 다른 차량도 주행한다. 자차량이 대열 주행하고 있어도 근처의 차선에는 대열 주행하지 않는 다른 차량이 주행하는 상황은 빈번하게 발생한다. 복수 차선의 도로의 경우는 특히 인접하는 차선도 포함하여, 다른 차량과의 사이에서의 사고 회피도 고려한 주행 제어가 필요하다.

다른 차량과의 사이에서의 사고 회피를 고려하는 자동 운전 차량의 주행 제어로서, 통상 주행시의 주행 제어와, 회피 불가능한 위험 발생시의 주행 제어의 2면을 밟는 주행 제어가 중요하다. 통상 주행시는, 차선 변경을 행하는 경우도, 타차량에 영향을 주지 않는 범위에서의 제어를 하기 때문에, 사고는 발생하기 어렵다. 그러나 돌발의 낙하물이나 돌풍에 수반되는 전방 차량의 전복 등 회피 불가능한 돌발의 긴급 위험에 대해서는 통상 주행시의 주행 제어에서는 모두 다 대처할 수 없고, 통상 주행의 운전 룰과는 다른 긴급 위험 회피 운전 룰이 필요하다.

여기서, 긴급 위험 회피 운전 룰은 회피 불가능한 긴급 위험이 발생한 경우의 충격 경감 운전 제어를 행하는 차량 제어 방법을 정한 룰이다. 단독으로 주행 중이면 일반적으로는 조금이라도 긴급 위험을 회피하기 위해서, 급격한 핸들 제어에 의해 인접하는 차선에 회피하려고 하지만, 후속 차량이 있는 경우는, 이러한 회피를 실시하면 후속 차량과의 2차 사고를 일으키고, 오히려 심대한 사고가 발생하는 경우도 일어날 수 있다.

만약, 후속 차량이 자차량과 같은 긴급 위험 회피 운전 룰을 구비하고, 자차량의 긴급 위험 회피의 방침이 타차량에 순간적으로 전달될 수 있으면, 자차량의 긴급 위험 회피 동작 개시에 수반하여 타차량도 급브레이크를 밟는 등을 하여 2차 사고를 회피하는 것이 가능해진다.

본 발명은 이러한 긴급 위험 회피 운전 룰을 구비한 차량끼리가 클러스터군을 형성하여 완만하게 제휴하고 주행하여, 회피 불가능한 돌발 긴급 위험에 대해서 클러스터군 전체적으로 긴급 위험의 위험도의 저감을 행하는 주행 제어 방법을 제공하는 것이다. 그 때문에 본 발명에 의한 자동 운전 차량의 클러스터군 형성에 의한 주행 제어 방법에서는, 자차량의 주변을 주행하는 타차량의 존재를 확인하고, 타차량이 존재하는 경우에 타차량과 정보 공유한 후, 타차량의 긴급 위험 회피 운전 룰의 유무 및 그 종류를 문의하고, 동일한 긴급 위험 회피 운전 룰을 구비하는 경우에 클러스터군을 형성한다.

여기서 말하는 클러스터군은, 회피 불가능한 돌발의 긴급 위험에 대해서 전체로 위험의 정도를 저감 가능하다고 하는 차량의 모임이며, 통상의 주행 조건에 관해서까지 제약할 필요는 없다. 그래서, 클러스터군을 형성하여 주행하는 것이 허가된 타차량은, 적어도 긴급 위험이 발생한 경우는 긴급 위험 회피 운전 룰에 따라 주행하지만, 통상 주행시는 타차량의 주위를 주행하는 주위 차량의 운행 양식, 사양, 탑재된 센서를 포함한 안전 확인 수단 중의 적어도 어느 하나의 정보에 근거하는 통상 주행시의 위험 회피 행동 룰에 따라 주행한다.

자차량과 타차량이 동일한 긴급 위험 회피 운전 룰을 구비하는 경우, 예를 들면 주행 제어에 사용하는 운전 제어 정보를 공통의 포맷으로 표현할 수 있고, 타차량에 송신하는 운전 제어 정보를 미리 정해진 파라미터로 한정하는 등으로 필요 최저한의 정보량으로 억제하는 것이 가능해진다. 더욱이 상정되는 긴급 위험에 대한 동작 방침을 미리 코드화 하여 두면, 긴급시에는 코드를 송신하는 것만으로 자차량의 동작 방침을 타차량에 전달하는 것도 가능하다. 이와 같이 필요 최저한의 정보량으로 자차량의 동작 방침을 타차량에 전달하는 것으로써 정보 전달 시간도 단축되고, 또한 동작 방침을 수신한 타차량도, 미리 정해진 룰에 의해 주행 제어의 연산의 에너저 절약화가 가능해지고, 그 만큼 단시간에 위험에 대처하는 것이 가능해진다.

이와 같이 동일한 긴급 위험 회피 운전 룰을 가지는 차량끼리가 클러스터군을 형성하고, 결정되어 주행하는 것으로써 긴급 위험시의 위험도를 저감하는 것이 가능해진다.

다시 도 1을 참조하면, 동일한 부호로 도시하는 차량끼리가 동일한 긴급 위험 회피 운전 룰을 구비하는 것을 도시하고 있고, 예를 들면 A1로 도시하는 2대의 자동 운전 차량(1)은 동일한 긴급 위험 회피 운전 룰을 구비한다. 마찬가지로 A2로 도시하는 2대, B로 도시하는 3대의 자동 운전 차량(1)도 각각의 차량끼리로 동일한 긴급 위험 회피 운전 룰을 구비한다.

시각 t=t0의 주행 차량군에서는, 4차선 중에서 각 차량은 뿔뿔이 흩어져 존재하고 주행하고 있지만, 상기와 같이 주변의 타차량과 정보 공유하고, 자차량과 정보 공유한 타차량이 자차량과 동일한 긴급 위험 회피 운전 룰을 구비하는 경우에 클러스터군을 형성한다.

도 1의 하측의 시각 t=t1의 주행 차량군의 도면은, 클러스터군(10, 이하 도면 부호(10)은 클러스터군을 총칭하는 경우에 사용한다)을 형성 후의 주행 차량을 도시한다. 클러스터군(11)은 A1에서 도시하는 2대의 자동 운전 차량(1)으로 구성되고, 클러스터군(12)은 A2에서 도시하는 2대의 자동 운전 차량(1)으로 구성되고, 클러스터군(13)은 B에서 도시하는 3대의 자동 운전 차량(1)으로 구성되어 있다. 클러스터군(11, 12, 13) 내의 구성 차량끼리는 동일한 긴급 위험 회피 운전 룰을 구비하지만, 다른 클러스터군(10), 예를 들면 클러스터군(11)과 클러스터군(12)의 구성 차량끼리는 다른 긴급 위험 회피 운전 룰을 구비한다.

단독 주행 차량의 C 및 D는, 다른 차량과 공통의 긴급 위험 회피 운전 룰을 구비하지 않는 차량이며, 단독 주행 차량의 C 및 D는, 긴급 위험 회피 운전 룰 그 자체를 구비하지 않는 자동 운전 차량일 수도 있고, 자동 운전의 제어부를 구비하지 않는 수동 운전의 차량일 수도 있다.

도 1에서는 각각의 클러스터군(11, 12, 13)을 형성하는 차량끼리는 같은 차선(3) 내를 세로로 나란히 주행하고, 둥근 인장을 부착한 선두 차량은 동일한 클러스터군(10) 내의 타차량을 선도하는 선도 차량을 도시한다. 동일한 클러스터군(10) 내의 차량끼리에서 어느 차량이 선도 차량이 될지는 특별히 제한은 없지만, 선도 차량은 추종 차량에 비해 주행 제어에 많은 연산 처리가 필요하게 되기 때문에, 예를 들면 동일한 클러스터군(10) 내에서, 연산 처리 성능의 높은 제어부를 구비하는 차량이 선도 차량이 되도록 클러스터군(10)을 형성한다. 이것에 의해, 선도 차량은 클러스터군(10)을 포함한 자차량의 주행 제어 연산을 행하고, 주행시에 이동 벡터와 위치 정보를 추종 차량에 송신하고, 추종 차량에서는 선도 차량으로부터 수신한 이동 벡터와 위치 정보에 근거하여 자차량을 제어할 수 있다.

반대로 동일한 클러스터군(10) 내의 차량끼리에서 제어부의 연산 처리 성능에 그 만큼 차이가 없는 경우 등에, 선도 차량의 연산 처리의 부하를 줄이는 의미로, 선도 차량의 연산 처리의 일부를 추종 차량이 분담하도록 구성하여도 좋다.

클러스터군(13)은, B에서 도시하는 자동 운전 차량(1)이 3대 있는 예를 도시하지만, 3대의 자동 운전 차량이 개별적으로 주행 중에, 서로 동일한 긴급 위험 회피 운전 룰을 구비하는 것을 확인하고, 3대로 1개의 클러스터군(13)을 형성하여도 좋고, 3대 중, 원래 2대가 대열을 이루는 대열 주행을 하고 있던 것에, 단독으로 주행하고 있던 나머지의 1대가 동일한 긴급 위험 회피 운전 룰을 구비하는 것을 확인하여 합류하고, 1개의 클러스터군(13)을 형성하여도 좋다.

자차량과 다른 클러스터군(10)에 포함되는 타차량이나, 단독 주행하는 타차량은, 자차량과 동일한 긴급 위험 회피 운전 룰을 구비하지 않기 때문에, 회피 불가능한 돌발 긴급 위험이 발생하는 경우, 자차량의 동작의 방침을 순간적으로 전달할 수 없다. 이 때문에 이러한 타차량과는 거리를 넓게 열도록 주행 제어한다. 일실시 형태에서는, 하나의 클러스터(10)군의 선도 차량인 자차량과 동일한 긴급 위험 회피 운전 룰을 구비하지 않는 다른 클러스터군(10)의 차량군 또는 단독의 타차량이 자차량의 주변을 주행하는 경우, 자차량은 다른 클러스터군(10)의 선도 차량 또는 단독의 자동 운전 차량과 클러스터군(10)의 규모나 주행의 제어에 관한 정보의 일부를 통신하여 공유하도록 하여도 좋다. 그것에 의해 서로 거리를 열도록 주행하는 것도 가능하다.

도 1에서는 3개의 클러스터군(11, 12, 13)에 포함되는 차량은 각각 세로로 나란히 주행하도록 도시하지만, 차선(3)이 복수인 경우, 횡이나 사선의 위치 관계로 보통 주행하도록 주행하여도 좋고, 이 경우도 클러스터군(10)을 형성하는 차량 중 한쪽이 선도 차량의 역할을 완수하도록 하여도 좋다. 이와 같이 하면, 예를 들면 동일한 클러스터군(10)의 차량이 보통 주행하는 경우, 타측 차량의 전방에 돌발 장애물이 출현했을 때, 타측 차량이 급브레이크를 밟는 것을 전제로 타측 차량의 전방으로 차선 일탈하여 회피하는 회피 방법을 채용하는 것도 가능해진다.

또한, 도 1에서는 2대 또는 3대로 클러스터군(10)을 형성하는 예를 도시하지만, 클러스터군(10)을 형성하는 차량은 이것보다 많아도 상관없다. 그 경우, 선도 차량은 1대로 한정하지 않고 복수 차량으로 구성하여도 좋다.

예를 들면, 상기에서는 A1에서 도시하는 차량과 A2에서 도시하는 차량은 각각 다른 클러스터군(11 및 12)을 형성한다고 하였지만, 다른 실시 형태에서는 A1에서 도시하는 차량과 A2에서 도시하는 차량은 동일한 공통의 긴급 위험 회피 운전 룰을 구비하고, 부호 A를 부여한 4대, 즉, A1의 2대와 A2의 2대로 1개의 클러스터군(10)을 형성한다. 많은 차량에서 클러스터군(10)을 형성하는 경우, 긴급 위험 회피 운전 룰이 동일하여도, 그 이외의 룰이나 목적 등까지 일치한다고는 할 수 없다. 예를 들면 A1의 2대의 차량끼리, A2의 2대의 차량끼리는 통상 주행시의 위험 회피 운전 룰이 공통이지만, A1의 2대의 차량과 A2의 2대의 차량과는 통상 주행시의 위험 회피 운전 룰이 다른 경우이다. 이러한 경우, 1개의 클러스터군(10) 내에서도, 룰의 공통성이 높은 A1의 차량끼리, A2의 차량끼리가 각각 모여 주행하고, 각각으로 선도 차량을 설정하여도 좋다.

더욱이 다른 실시 형태에서는 A1, A2의 구별이 없고 부호 A를 부여한 4대로 1개의 클러스터군(10)을 형성하고, 그 중에 연산 처리 성능이 높은 제어부를 구비하는 차량을 1대에 한정하지 않고 선도 차량으로 설정하여도 좋다.

도 2는 본 발명의 실시 형태에 의한 긴급 위험 회피 운전 룰로서 상정되는 회피 행동의 예를 도시하는 도면이다.

도 2에는 전방에 급정지 차량 또는 낙하물 등의 장애물이 존재하는 경우의 자차량의 회피 행동을, 자차량의 차선(3)을 유지하는지 아닌지로 (a)~(c)의 3개의 케이스로 나누어 도시한다.

도 2(a)는 전방 차량이나 낙하물 등의 장애물에의 충돌을 용인하는 것을 전제 조건으로 하고, 자차선내에서의 조타 제어와 브레이크 제어를 행하고, 직격 사고의 충격을 경감하는 것을 회피 행동으로 하는 경우이다.

도 2(a)를 참조하면, 한쪽 편 3차선 도로(2)를, 자차량 및 A~E로 도시하는 타차량이 주행하고, 중앙의 차선(3)을 주행 중의 자차량의 전방을 주행하는 차량 A가 급정지한 상태를 도시한다. 자차량의 좌측의 차선(3)에서는 차량 B가 자차량보다 전방측을 주행하고, 후방 측에는 차량 D가 주행 중이다. 마찬가지로 자차량의 우측의 차선(3)에서는 차량 C가 자차량보다 전방측을 주행하고, 후방 측으로는 차량 E가 주행 중이다.

상기 케이스는 예를 들면, 후방 측에 위치하는 차량 D 및 차량 E가 고속으로 접근 중, 혹은 차량 D 및 차량 E가 대형 차량이며, 안전하게 감속할 수 없기 때문에, 자차량이 차선을 일탈하여 위험을 회피하려고 하면, 차량 D 및 차량 E와의 충돌에 의한 2차 사고에 의해 오히려 큰 사고에 이르는 것이 상정되는 것 같은 경우이다.

자차량의 전방에는 2개의 파선의 화살표를 도시하지만, 이것은 자차량이 정지 중의 차량 A에 충돌하는 것은 어쩔 수 없다고 하면서도, 조금이라도 피해를 경감하기 위한 선택사항을 나타낸다. 예를 들면, 자차량에는 운전자가 한사람만 탑승하고 있는 경우는 같은 차선내에서도 우측으로 회피하는 것이 운전자에게로의 데미지가 적게 미칠 가능성이 높다. 타측 조수석에 탑승자가 있는 경우나 차량 A의 정지 상황에 의해 좌측으로 회피하는 것이, 인적 피해가 적게 될 가능성이 높은 경우는 좌측으로 회피하는 경우도 일어날 수 있다. 물론, 회피하지 않고 곧바로 진행하는 것이 승무원의 데미지를 경감할 수 있는 것이 기대되는 경우는 직진하는 선택도 있을 수 있다. 어쨌든 자차량이 차선 내를 유지하고 있는 한 나머지의 차량(B, C, D, E)과의 충돌은 일어나지 않는다.

도 2(b)는 전방 차량이나 낙하물을 포함한 주변 차량에의 충돌 피해를 경감하기 위해 차선 외에로의 조타를 포함한 운전 제어를 행하는 것을 전제 조건으로 하고, 차선 외로의 조타 제어와 브레이크 제어를 회피 행동으로 하는 경우이다.

도 2(b)에 있어서의 차량의 위치 관계는 도 2(a)의 경우와 변함없지만, 후방에 위치하는 차량(D, E)의 속도가 고속이 아닌 경우나, 미리 후방에 위치하는 차량(D, E)과 운전 제어 정보를 공유하여, 자차량이 긴급 위험의 회피 동작을 행하였을 경우에, 후방에 위치하는 차량(D, E)도 회피 행동을 취하는 것을 기대할 수 있는 경우이다. 이 경우도 상황에 따라 어느 쪽의 차선으로 일탈할지는 승무원의 상황이나 정지 중의 차량 A의 상황 외에, 후방에 위치하는 차량(D, E)의 상황에 의해 변화한다. 예를 들면, 차량 D의 속도와 차량 E의 속도와의 차이나, 차량 D와 차량 E가 대형 차량인지 아닌지 등이 판단의 근원이 될 수 있다.

도 2(c)는 전방 차량이나 낙하물에의 충돌을 회피하기 위해서, 차선 변경을 수반하는 운전 제어, 후속 차량으로부터의 충돌을 용인하는 것을 전제 조건으로 하고, 차선 외에의 조타 제어와 브레이크 제어를 회피 행동으로 하는 경우이다.

도 2(c)에 있어서의 차량의 위치 관계도 도 2(a)의 경우와 변함없지만, 자차량이 후방으로부터 오는 차량에 충돌된다고 해도, 정지 중의 차량 A에 충돌하는 것보다는 위험의 정도가 낮다고 상정되는 경우이다. 이 경우는 특히, 자차량과 후방에 위치하는 차량(D, E)이 동일한 긴급 위험 회피 운전 룰을 구비하는 경우는, 자차량의 회피 방침이 단시간에 단적으로 후방에 위치하는 차량(D, E)에 전달 가능해지고, 후방에 위치하는 차량(D, E)의 회피 행동의 개시도 앞당겨지고, 그 만큼 자차량과 후방에 위치하는 차량(D, E)과의 2차 사고의 정도를 경감 혹은 회피하는 것이 가능해진다.

도 3은 본 발명의 실시 형태에 의한 통상 주행시와 긴급 위험시의 운전 제어에 이용하는 정보예를 도시하는 도면이며, 도 3(a)은 통상 주행시, 도 3(b)은 긴급 위험시의 정보예를 나타낸다.

도 3(a)을 참조하면, 통상 주행시의 운전 제어에 이용하는 정보로서는, 교통에 관해서는, 도로의 도로 타입이나 거기에 관계되는 레인의 종류 및 교통 표지 등을 참조한다. 또한, 차량의 동작으로서 차선 변경이나 감속 등의 코스를 진행하는데 있어서의 코스 전술을 참조하고, 교통 관계자로서는, 대상이 차량인지 보행자인지 등의 대상의 종류를 참조한다. 또한 이러한 정보 조작에 대한 평가치로서 대상물과의 거리나 대상물에 도달할 때까지의 시간에 수반되는 안전성 등을 참조하고, 더욱이, 상정하는 사상이 복수 동시에 발생하는지, 어느 한 쪽에 발생한 경우를 상정하는지 등의 연산자를 참조한다.

도 3(b)을 참조하면, 기본적인 교통이나 교통 관계자 등의 정보를 참조하는 점에서는 통상 주행시의 운전 제어에 이용하는 정보와 공통되지만, 긴급 동작으로서 긴급 브레이크나 충돌을 전제로 한 에어백의 동작을 포함한 정보를 참조하는 점이나, 운전자나 탑승자의 데미지 레벨을 상정하는 점 등에서 통상 주행시의 운전 제어와는 상위하다. 또한 평가치로서의 거리에 대해서도, 충돌을 상정하여 전방 및 후방의 차량과의 거리를 참조하는 점에 있어서, 통상 주행시의 운전 제어와는 상위하다.

도 4는 본 발명의 실시 형태에 의한 다른 차량과 공유하는 긴급 위험 회피 운전 룰의 운전 제어 정보예를 도시하는 도면이다. 도 4는 차 또는 장애물과의 거리가 5m미만으로 안전하게 정지할 수 없는 경우, 차선 변경을 행하여 정지한다고 하는 운전 제어에 있어서의 운전 제어 정보예이다.

도 4 중에서 밑줄을 긋고 도시한 정보가, 상기 운전 제어를 표기하기 위해서 선택한 정보이다. 예를 들면, 동일한 긴급 위험 회피 운전 룰을 구비하는 타차량에 밑줄을 긋고 도시한 정보만을 단락 기호를 부여하여 송신하고, 상기 정보를 수신한 타차량이 도 4의 포맷에 적용시켜 송신원의 자차량의 동향을 파악하도록 구성하는 것도 가능하다. 더욱이 상정되는 사상과 그 때의 동작의 방침을 각각 코드화 하고, 조합한 편성 코드를 작성하고, 상기 편성 코드를 송신하는 것으로 타차량에 자차량의 상황과 동작 방침을 전달하도록 하는 것도 가능하다.

도 5는 본 발명의 실시 형태에 의한 자동 운전 차량의 클러스터군 형성에 의한 주행 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 단계 S510에서 자차량이, 자차량의 주변을 주행하는 타차량의 존재를 확인한다. 실시 형태에서는, 타차량의 확인에는 자차량이 구비하는 카메라나 LiDAR(Light Detection and Ranging) 등의 센서를 이용하여 화상이나 산란광 등의 정보를 취득한다. 취득한 화상이나 산란광 등의 정보를 기본으로 자차량의 제어부에서 화상 처리나 해석을 행하고 타차량이 존재하는지 아닌지를 판단한다(단계 S520). 타차량이 존재하지 않는다고 판단한 경우는 단계 S510으로 돌아와 타차량의 존재의 확인을 반복한다.

단계 S520에서 타차량이 존재한다고 판단한 경우는, 단계 S530에서 자차량의 제어부는, 확인한 타차량에 정보 공유를 요구한다. 정보 공유의 요구는 자차량이 구비하는 통신 수단을 사용한 차차간 통신에 의해 타차량에 정보 공유를 요구하는 신호를 송신하는 것으로 행한다.

자차량 주변의 타차량은 1대로 한정되지 않는다. 자차량 주변의 타차량의 상황은 시시각각 변화하고, 새로운 타차량이 주변에 들어 오는 경우도 있지만, 당분간 자차량과 동등한 속도로 자차량의 주변에 머무르는 타차량이 존재하는 경우도 있다. 그래서 실시 형태에서는, 단계 S520에서는 새로운 타차량이 존재하는지 아닌지를 판단하고, 단계 S530에서는 새롭게 확인한 타차량에 정보 공유를 요구한다.

그 다음에 단계 S540에서, 자차량의 제어부는 타차량으로부터의 응답에 의해 타차량이 자차량과 정보 공유가 가능한지 아닌지를 판단한다. 자차량과 정보 공유가 가능하다고 판단되면, 단계 S550에서 타차량과 정보 공유한다.

단계 S560에서 자차량의 제어부는, 정보 공유한 타차량에 긴급 위험 회피 운전 룰의 유무 및 종류를 문의하고 타차량의 긴급 위험 회피 운전 룰이 자차량의 긴급 위험 회피 운전 제어에 영향이 있는지 아닌지를 판단한다.

여기서의 판단은, 자차량이 타차량과 클러스터군(10)을 형성할 수 있을지 어떨지를 판단하기 위한 것이며, 일실시 형태에서는 타차량의 긴급 위험 회피 운전 룰이 자차량의 긴급 위험 회피 운전 룰과 같으면, 자차량의 긴급 위험 회피 운전 제어에 영향이 없다고 판단하고, 자차량의 긴급 위험 회피 운전 룰과 다르면 자차량의 긴급 위험 회피 운전 제어에 영향이 있다고 판단한다.

여기까지 타차량의 긴급 위험 회피 운전 룰이 자차량의 긴급 위험 회피 운전 룰과 동일하면 클러스터군(10)을 형성한다고 기재하고 있지만, 타차량의 긴급 위험 회피 운전 룰이 자차량의 긴급 위험 회피 운전 룰과 상위하여도, 양차량의 위치 관계나 주행 속도 등의 주행 상황 등에 따라서는 자차량의 긴급 위험 회피 운전 제어에 영향이 없다고 판단할 수 있는 경우가 있고, 이 경우에는 클러스터군(10)을 형성할 수 있다. 그래서 다른 실시 형태에서는 자차량과 타차량의 긴급 위험 회피 운전 룰의 일치성에 더하여 양차량의 긴급 위험 회피 운전 룰이 일치하지 않는 경우에는, 주행 상황을 가미한 다음, 자차량의 긴급 위험 회피 운전 제어에의 영향의 유무를 판단한다.

자차량의 긴급 위험 회피 운전 제어에의 영향이 있다고 판단한 경우는, 단계 S570에서 타차량에 대해 클러스터군 주행을 허가하지 않는다. 거기에 따라, 타차량과는 클러스터군(10)을 형성하여 주행할 때보다 거리를 두고, 떨어져 주행하도록 제어한다.

반대로 자차량의 긴급 위험 회피 운전 제어에의 영향이 없다고 판단한 경우는 타차량에 클러스터군 주행을 허가한다(단계 S580). 단계 S580에서 클러스터군(10) 형성의 조건으로서 자차량의 긴급 위험 회피 운전 제어에의 영향에 조건을 추가로 부가하여도 좋다. 예를 들면 통상 주행시의 운전 룰의 일치성을 추가로 부가하여도 좋다.

단계 S540으로 되돌아와, 타차량이 자차량과 정보 공유화가 불가능한 경우, 자차량은 해당 타차량의 클러스터군 주행을 허가하지 않는다. 거기에 따라, 타차량과는 클러스터군(10)을 형성하여 주행할 때보다 거리를 두고, 떨어져 주행하도록 제어한다(단계 S590).

도 6은 본 발명의 실시 형태에 의한 주변의 타차량에 대한 클러스터군(10) 형성에 의한 주행의 허가 또는 불허가의 판정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 6은 도 5의 단계 S560의 판단을 보다 상세하게 기재한 것이다. 도 6을 참조하면, 단계 S610에서 자차량은, 타차량이 긴급 위험 회피 운전 룰(도면 중에서는 ERR로 기재한다)을 구비하는지 아닌지를 문의하고 그 결과로부터 타차량이 긴급 위험 회피 운전 룰(도면 중에서는 ERR로 기재한다)을 구비하는지 아닌지를 판단한다. 타차량이 긴급 위험 회피 운전 룰을 구비하지 않는 경우는, 타차량의 클러스터군 주행을 불허가로 한다(단계 S660).

타차량이 긴급 위험 회피 운전 룰을 구비하는 경우, 단계 S615에서 자차량은, 타차량의 긴급 위험 회피 운전 룰의 종류를 문의하고, 그 결과로부터 타차량의 긴급 위험 회피 운전 룰이 자차량의 긴급 위험 회피 운전 룰과 같은지 아닌지를 판단한다. 타차량의 긴급 위험 회피 운전 룰이 자차량의 긴급 위험 회피 운전 룰과 동일하다고 판단한 경우, 자차량은 단계 S620에서 타차량에 대해서 클러스터군 주행을 허가한다. 이 때, 통상 주행시의 운전 룰의 일치성 등의 조건을, 클러스터군 주행을 허가하는 조건에 더 부가하여도 좋다.

단계 S615에서 타차량의 긴급 위험 회피 운전 룰이 자차량의 긴급 위험 회피 운전 룰과 다르다고 판단한 경우, 룰이 차이가 나도 긴급 위험 발생시에, 타차량이, 타차량이 구비하는 긴급 위험 회피 운전 룰에 따라 주행 제어하면 자차량에의 영향이 없다고 판단할 수 있는 경우는 타차량에 클러스터군 주행을 허가하여도 좋다.

실시 형태에서는 자차량에의 영향을 보다 정확하게 판단하기 위해, 단계 S625에서 평가하는 타차량과 자차량과의 위치 관계를 판단한다. 타차량과 자차량과의 위치 관계의 판단은 예를 들면, 쌍방 차량의 GNSS 등에 의한 위치 정보를 정보 공유의 단계에서 교환해도 좋고, 자차량이 구비하는 카메라나 LiDAR 등의 센서를 이용하여도 좋다.

단계 S625의 판단 결과에 따라, 타차량이 자차량의 전방에 있는 경우는 단계 S630, 타차량이 자차량의 후방에 있는 경우는 단계 S635, 타차량이 자차량의 오른쪽 또는 왼쪽에 있는 경우는 단계 S640에서 각각 긴급 위험시에 자차량에 영향이 있는지 아닌지를 판단한다. 이와 같이 타차량과 자차량과의 위치 관계에 근거하여, 각각 다른 단계에서 판단하는 것은, 타차량과 자차량과의 위치 관계에 의해 상정되는 2차 사고의 위험 정도가 다르기 때문이다. 이 점에 대해서는 도 8을 참조하여 후술한다.

타차량과 자차량과의 위치 관계에 따라 처리를 배분하고, 단계 S630, 단계 S635, 단계 S640의 어느 하나에서 자차량에 영향이 없다고 판단한 경우는, 단계 S650 또는 단계 S655에서 타차량에 대해 클러스터군 주행을 허가한다. 이 때 단계 S620와 마찬가지로, 다른 조건을, 클러스터군 주행을 허가하는 조건에 더 부가하여도 좋다. 반대로 단계 S630, 단계 S635, 단계 S640의 어느 하나에서 자차량에 영향이 있다고 판단한 경우는, 단계 S645에서 타차량에 대해서 클러스터군 주행을 불허가로 한다. 이 때 클러스터군(10)으로 주행하는 경우의 타차량의 주행 위치를 변경하는 등의 한정을 하는 것으로 자차량에 영향이 나오지 않게 될 지의 여부 검토에 추가하여 이러한 한정을 추가하여도 자차량에의 영향이 나오는 경우에 클러스터군 주행을 불허가로 하도록 하여도 좋다.

도 7은 본 발명의 실시 형태에 의한 주변의 타차량에 대한 클러스터군(10) 형성에 의한 주행의 허가 또는 불허가의 판정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 7은 도 5의 단계 S580 또는 도 6의 단계 S650, 단계 S655를 더욱 세세하게 기재한 것이다.

도 7을 참조하면, 클러스터군(10) 형성 조건으로서 이하의 조건 a~c의 3개의 조건이 설정되어 있다.

조건 a: 긴급 위험 회피 운전 룰

조건 b: 통상 주행 환경에 있어서의 사고의 위험성 발생시의 위험 회피 룰, 회피 성능

조건 c: 목적지, 목적 소요 시간, 주행 경로, 도중에의 돌아가는 길의 가능성, 과거의 운전의 기호 등

단계 S710에서 자차량과 타차량과는 상기의 조건 a~c의 3개의 조건을 공유한다. 상기 조건의 공유는 도 5의 단계 S550의 정보 공유 중에서 행하여도 좋다.

조건의 판단에 대해서는 조건 a를 최우선으로 하고, 우선 조건 a가 타차량과 자차량이 동일한가의 여부를 판단한다(단계 S720).

조건 a가 타차량과 자차량이 다른 경우, 단계 S730에서 조건 b, c가 타차량과 자차량이 동일한지의 여부를 판단한다. 이 결과, 조건 a~c의 모두가 자차량과 다른 경우는, 자차량은 단계 S740에서 평가한 타차량의 클러스터군 주행을 불가로 하고, 해당 타차량과는 떨어져 주행한다.

한편, 단계 S730에서 조건 b, c에 대해서는 타차량과 자차량이 동일하다고 판단한 경우, 부가적 조건으로서 주행 조건 A, 즉, 조건 a가 다르기 때문에, 긴급 위험 발생시에 중대 사고가 될 가능성이 있고, 차간거리 등을 길게 취하도록 설정한다고 하는 조건하에서, 자차량은 타차량의 클러스터군 주행을 허가한다(단계 S750).

단계 S720로 되돌아와, 조건 a가 타차량과 자차량이 동일하다고 판단한 경우, 자차량은 더욱이 단계 S760에서 조건 b, c가 타차량과 자차량이 동일한지의 여부를 판단한다.

조건 a에 추가하여 조건 b, c도 자차량과 동일한 경우, 자차량은 단계 S770에서 타차량의 클러스터군 주행을 허가하고 클러스터군 주행을 실시한다.

단계 S760에서 조건 b, c가 자차량과 다른 경우는, 부가적 조건으로서 주행 조건 B, 즉 조건 a가 동일하고, 조건 b가 다른 것에서, 긴급 위험 발생시에 중대사고가 될 가능성이 낮고, 조건 b에 기인하는 사고에의 회피 성능을 고려한 차량 간격을 설정한다고 하는 조건하에서, 자차량은 타차량의 클러스터군 주행을 허가한다(단계 S780).

도 8은 본 발명의 실시 형태에 의한 타차량의 위치와, 타차량의 긴급 위험 회피 운전 룰에 근거하는 위험 퍼텐셜 레벨의 설정예를 도시하는 도면이다.

도 6을 참조하여 전술한 바와 같이, 타차량과 자차량의 위치 관계에 의해 상정되는 2차 사고의 위험 정도가 다르기 때문에, 긴급 위험 발생시의 자차량에의 영향을 판단하는데, 타차량의 위치에 따른 판단이 필요하다. 이러한 타차량과 자차량과의 위치 관계에 따른 자차량에의 영향을 보다 명확하게 판단하기 위해서, 실시 형태에서는 위험 퍼텐셜 레벨을 설정하고, 이것을 판단 기준으로 한다.

도 8은 상기 위험 퍼텐셜 레벨의 설정예를 도시하는 것이다.

도 8을 참조하면, 자차량과 타차량의 위치 관계마다 주변 차량의 긴급 위험 회피 운전 룰에 근거하는 운전 제어 정보, 주변 차량의 긴급 위험 회피 운전 룰에 대한 자차량의 운전 제어, 및 그에 대한 위험 퍼텐셜 레벨을 표 형식으로 도시하고 있다.

그 아래에는 위험 퍼텐셜 레벨의 설정 조건의 설명이 도시되어 있고, 아래와 같이 레벨 E1~E5의 5단계로 설정되어 있다.

레벨-E1: 자차량의 운전 제어 정보의 변경 필요성이 없는 경우

레벨-E2: 급격한 브레이크 또는 엑셀 조작이 필요한 경우

레벨-E3: 급격한 브레이크 또는 엑셀 조작과 갑작스러운 핸들 조작이 필요한 경우

레벨-E4: 강한 브레이크 또는 엑셀 조작과 갑작스러운 차선 변경을 수반하는 핸들 조작이 필요한 경우

레벨-E5: 급격한 브레이크 또는 엑셀 조작과 갑작스러운 차선 변경을 수반하는 핸들 조작이 필요한 경우

일예로서, 타차량이 자차량의 전방에 위치하는 경우, 주변 차량의 긴급 위험 회피 운전 룰에 근거하는 운전 제어 정보로서, 타차량이 급격한 브레이크 조작을 실시하면, 자차량이 추돌의 가능성이 큰 것으로부터, 자차량에 영향이 있는 것이 상정된다. 그래서, 주변 차량의 긴급 위험 회피 운전 룰에 대한 자차량의 운전 제어로서는 급격한 브레이크 조작이 필요하다. 상기 조작은 위험 퍼텐셜 레벨의 설정 조건의 설명으로부터 레벨-E2에 상당한다.

마찬가지로, 타차량이 자차량의 좌측에 위치하는 경우, 타차량이 장애물을 피하려고 핸들 조작에 의해, 우측 차선으로 급격하게 이동하면, 자차량이 추돌의 가능성이 큰 것으로부터, 자차량에 영향이 있을 것으로 상정된다. 이 경우, 타차량은 자차량의 바로 앞에 비집고 들어갈 수 있기 때문에, 급격한 브레이크 조작과 차선 변경이 필요하다. 상기 조작은 레벨-E5에 상당한다.

이와 같이 본 발명의 실시 형태에서는, 긴급 위험이 발생한 경우에 상기 자차량에의 영향이 있는지 아닌지의 판단을 행할 때, 자차량은 타차량으로부터 타차량을 제어하는 긴급 위험 회피 운전 룰을 취득하고, 자차량과 타차량의 위치 관계와, 타차량이 타차량의 긴급 위험 회피 운전 룰에 따르는 경우에 상정되는 타차량의 운전 제어 정보에 의한 자차량의 운전 제어에의 영향도에 근거하여 위험 퍼텐셜 레벨을 구한다. 이 결과, 요구한 위험 퍼텐셜 레벨이 미리 설정한 레벨 이하인지의 여부를 판단하고, 미리 설정한 레벨 이하이면, 자차량은 타차량에 대해 클러스터군(10)의 형성을 허가한다.

도 8의 예에서, 예를 들면, 레벨-E2 이하를, 클러스터군 주행을 허가하는 판단 기준으로 설정하면, 타차량이 자차량의 전방 또는 우측에 위치하는 경우는 클러스터군 주행을 허가하고, 자차량의 후방 또는 왼쪽에 위치하는 경우는 클러스터군 주행을 불허가로 하는 것 같은 주행 제어 방법이 된다.

도 9는 본 발명의 실시 형태에 의한 타차량의 긴급 위험 회피 운전 룰에 근거하는 위험 퍼텐셜 레벨의 설정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 9를 참조하면, 자차량은, 단계 S910에서 자차량 주변 차량의 긴급 위험 회피 운전 룰을 취득한 후, 단계 S915에서 주변의 타차량이 긴급 위험 회피 운전시에 자차량의 운전 제어가 필요한가 아닌가를 판단하고, 자차량의 운전 제어가 필요하지 않으면 위험 퍼텐셜 레벨-E1으로 설정한다(단계 S920). 자차량의 운전 제어가 필요하면, 순차 레벨-E2로부터 레벨-E4 대응으로 가능한가 아닌가를 판단하고(단계 S925, 935, 945), 그 결과에 따라 위험 퍼텐셜 레벨을 설정한다(단계 S930, 940, 950, 955).

위험 퍼텐셜 레벨의 설정은 상기에 한정되지 않고, 긴급 위험이 발생한 경우에 상기 자차량에의 영향이 있는지 아닌지의 판단을 행할 때, 자차량은 타차량으로부터 타차량을 제어하는 긴급 위험 회피 운전 룰을 취득하고, 자차량과 타차량의 각각의 속도, 가속도, 위치 관계를 포함한 주행 상태 데이터로부터 위험 퍼텐셜을 산출하고, 위험 퍼텐셜 레벨을 구하고, 미리 설정한 위험 퍼텐셜 레벨 이하인지 아닌지를 판단하도록 하여도 좋다.

위험 퍼텐셜은 예를 들면, x축방향으로 늘어져 있는 1 차선 도로에서, 자차량이 위치 x1에 있어서, 속도v1, 가속도α1로 주행하여 자차량의 전방의 위치 x2에 있어서, 타차량이 속도v2, 가속도α2로 주행하는 경우를 예를 들면, 이하와 같이 하여 구할 수 있다.

자차량과 타차량의 차간거리를 d, 상대 속도를 vr, 상대 가속도를 αr로 하면,

d=x2－x1

vr=v2－v1

αr=α2－α1

선행하는 타차량까지의 여유 시간, 즉, 현재의 주행 상황이 계속되고, v1, v2 및 vr이 일정한 경우에 몇 초 후에 차간 거리가 제로가 되고, 자차량과 타차량이 접촉하는지를 나타내는 값을 TC로 하면,

TC=－d/r ……(1)이 된다.

또한, 차간 시간, 즉, 자차량이 타차량에 추종 주행하고 있는 경우에, 상정되는 장래의 타차량의 차속 변화에 의한 여유 시간 TC에의 영향 정도를 나타내는 값을 TW로 하면,

TW－d/1…… (2)로 나타낼 수 있다.

여유 시간 TC, 및 차간 시간 TW를 이용하여 정상항 위험 퍼텐셜 RPs 및 과도항 위험 퍼텐셜 RPt를 각각

RPs=1/TW

RPt=1/TC

로 하면, 위험 퍼텐셜 RP는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

RP=(a/k) RPs＋(1－(a/k)) RPt ……(3)

여기에, k는 RPs와 RPt의 절대적인 중요도를 결정하는 정수이며, 실험 등의 결과로부터 미리 적절히 설정해 두는 것이 가능한 수이며,

a는 자차량과 타차량과의 주행 상태에 의해 동적으로 정상 상태와 과도 상태의 주행 신을 결정하는 변수이다.

차선이 다수 있는 경우의 위험 퍼텐셜은, 이러한 계산을 2차원으로 확장하는 것으로 산출할 수 있다.

이렇게 하여 구한 위험 퍼텐셜의 값을 단계적으로 구분하여 위험 퍼텐셜 레벨을 구하고, 이것을 미리 설정한 위험 퍼텐셜 레벨과 비교하는 것으로, 긴급 위험이 발생한 경우에 상기 자차량에의 영향이 있는지 아닌지의 판단을 행하는 것이 가능해진다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하면서 상세하게 설명하였지만, 본 발명은, 상술한 실시 형태로 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 범위로부터 일탈하지 않는 범위 내에서 다양하게 변경하는 것이 가능하다.

1: 자동 운전 차량 2: 도로
3: 차선 10, 11, 12, 13: 클러스터군

Claims (5)

1. 자동 운전을 행하는 복수의 차량이 동일한 구간을 주행할 때의 긴급시의 위험도를 저감하기 위한 주행 제어 방법이며,
   자차량이 자차량의 주변을 주행하는 타차량의 존재를 확인하는 단계와,
   자차량이 확인한 상기 타차량에 정보 공유를 요구할 단계와,
   상기 타차량에 정보 공유가 승낙된 경우에, 자차량이 상기 타차량에 대해 긴급 위험 회피 운전 룰의 유무 및 종류를 문의하는 단계와,
   정보 공유된 상기 타차량이, 자차량과 동일한 상기 긴급 위험 회피 운전 룰을 가지는 경우에, 자차량과 해당 타차량이 클러스터군을 형성하여 주행 운전하는 단계를 가지고,
   상기 긴급 위험 회피 운전 룰은 회피 불가능한 긴급 위험이 발생한 경우의 충격 경감 운전 제어를 행하는 차량 제어 방법을 정한 룰인 것을 특징으로 하는 자동 운전 차량의 클러스터군 형성에 의한 주행 제어 방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   자차량이 상기 긴급 위험 회피 운전 룰의 유무 및 종류를 문의한 결과, 상기 타차량이 자차량과 다른 긴급 위험 회피 운전 룰을 가지는 경우, 자차량이 상기 타차량과의 위치 관계를 확인하고, 긴급 위험이 발생한 경우에 자차량에의 영향이 있는지 아닌지의 판단을 행하는 단계를 추가로 가지고,
   자차량에의 영향이 없다고 판단되는 경우는 상기 타차량에 대해 클러스터군을 형성하여 주행하는 것을 허가하는 것을 특징으로 하는 자동 운전 차량의 클러스터군 형성에 의한 주행 제어 방법.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 클러스터군을 형성하여 주행하는 것을 허가된 상기 타차량은, 통상 주행시는 상기 타차량의 주위를 주행하는 주위 차량의 운행 양식, 사양, 탑재된 센서를 포함하는 안전 확인 수단 중의 적어도 어느 하나의 정보에 근거하는 통상 주행시의 위험 회피 행동 룰에 따라 주행하고, 긴급 위험이 발생한 경우는 상기 긴급 위험 회피 운전 룰에 따라 주행하는 것을 특징으로 하는 자동 운전 차량의 클러스터군 형성에 의한 주행 제어 방법.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 긴급 위험이 발생한 경우에 자차량에의 영향이 있는지 아닌지의 판단을 행하는 단계는,
   자차량이 상기 타차량으로부터 상기 타차량을 제어하는 상기 긴급 위험 회피 운전 룰을 취득하는 단계와,
   자차량과 상기 타차량의 각각의 속도, 가속도, 위치 관계를 포함하는 주행 상태 데이터로부터 위험 퍼텐셜을 산출하여, 위험 퍼텐셜 레벨을 구하고, 미리 설정한 위험 퍼텐셜 레벨 이하인지 아닌지를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 운전 차량의 클러스터군 형성에 의한 주행 제어 방법.
   
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 긴급 위험이 발생한 경우에 자차량에의 영향이 있는지 아닌지의 판단을 행하는 단계는,
   자차량이 상기 타차량으로부터 상기 타차량을 제어하는 상기 긴급 위험 회피 운전 룰을 취득하는 단계와,
   자차량과 상기 타차량의 위치 관계와, 상기 타차량이 상기 타차량의 상기 긴급 위험 회피 운전 룰에 따르는 경우에 상정되는 상기 타차량의 운전 제어 정보에 의한 자차량의 운전 제어에의 영향도에 근거하여 위험 퍼텐셜 레벨을 구하고, 미리 설정한 위험 퍼텐셜 레벨 이하인지 아닌지를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 운전 차량의 클러스터군 형성에 의한 주행 제어 방법.

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