JP2020095594A - 車両制御装置及び車両制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】路側機からの無線信号を受信できるように自動運転車両の走行を制御する車両制御装置を提供する。【解決手段】車両制御装置は、所定の情報を含む無線信号を送信する路側機１１が設置された位置を表す地図情報を記憶する記憶部５２と、自動運転車両１０に搭載された測位部２４により測定された自動運転車両１０の現在位置が地図情報に表された路側機１１の位置から所定距離内に含まれ、かつ、自動運転車両１０が、路側機１１が設置された位置へ近づく場合に、自動運転車両１０に搭載された通信部２１が路側機１１から送信された無線信号を受信可能なように自動運転車両１０が走行する予定の経路を設定する経路設定部５３３と、設定した経路に沿って自動運転車両１０が走行するように自動運転車両１０を制御する車両制御部５３４とを有する。【選択図】図４

Description

本発明は、自律走行可能な自動運転車両を制御する車両制御装置及び車両制御方法に関する。

道路の近傍に設置された路側機と車載通信機との間の無線通信（いわゆる、路車間通信）、あるいは車載通信機同士の無線通信（いわゆる、車車間通信）により、車両または道路に関する情報を伝送することで、車両の走行に対する安全性または利便性を提供するための高度道路交通システム（Intelligent Transport Systems、ITS）が研究されている。例えば、路車間通信により、自車両が信号待ちをしている信号機の状態を取得して、自車両の発進支援に利用する技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

このような技術では、車車間通信または路車間通信にて伝送される情報を車両が適切に受信できることが求められる。そこで、路車間通信及び車車間通信を実行する車載端末が、通信の対象に応じて適切に受信感度を設定するための技術が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。

特開２０１０−１３４８５１号公報 特開２０１１−２２７７２４号公報

しかしながら、路側機と車両の位置関係によっては、車両が路側機からの無線信号を受信できないことがある。

そこで、本発明は、自動運転車両が路側機からの無線信号を受信できるように自動運転車両の走行を制御する車両制御装置を提供することを目的とする。

一つの実施形態によれば、自律走行可能な自動運転車両の走行を制御する車両制御装置が提供される。この車両制御装置は、所定の情報を含む無線信号を送信する路側機が設置された位置を表す地図情報を記憶する記憶部と、自動運転車両に搭載された測位部により測定された自動運転車両の現在位置が地図情報に表された路側機の位置から所定距離内に含まれ、かつ、自動運転車両が、路側機が設置された位置へ近づく場合に、自動運転車両に搭載された通信部が路側機から送信された無線信号を受信可能なように自動運転車両が走行する予定の経路を設定する経路設定部と、設定した経路に沿って自動運転車両が走行するように自動運転車両を制御する車両制御部とを有する。

この車両制御装置において、地図情報は、無線信号を受信可能な範囲をさらに表し、経路設定部は、地図情報を参照して、自動運転車両が走行する予定の経路が無線信号を受信可能な範囲と重なるようにその経路を設定することが好ましい。

さらに、経路設定部は、自動運転車両が走行する予定の経路が無線信号を受信可能な範囲に含まれる距離が最大となるようにその経路を設定することが好ましい。

また、この車両制御装置は、自動運転車両に搭載された撮像部から得られる時系列の一連の画像のそれぞれについて、所定の物体を検出するように予め学習された識別器にその画像を入力することで、その画像上に表された物体を検出する検出部と、一連の画像にわたって検出された物体を追跡する追跡部とをさらに有し、経路設定部は、自動運転車両が走行する予定の経路上の各時刻における自動運転車両の目標位置において追跡された物体が路側機からの無線信号の受信を妨げないように、その経路上の各時刻におけるその目標位置を設定することが好ましい。

また、この車両制御装置において、路側機は、信号機が設置された交差点に設置され、所定の情報は、信号機の点灯状態を表す情報を含み、経路設定部は、自度運転車両に搭載された通信部を介して路側機から送信された無線信号を受信した場合に、その無線信号に含まれる信号機の点灯状態を表す情報を参照して、自動運転車両が走行する予定の経路上の各時刻における自動運転車両の目標位置を設定することが好ましい。

本発明の他の形態によれば、自律走行可能な自動運転車両の走行を制御する車両制御方法が提供される。この車両制御方法は、自動運転車両に搭載された測位部により測定された自動運転車両の現在位置が地図情報に表された所定の情報を含む無線信号を送信する路側機の位置から所定距離内に含まれ、かつ、自動運転車両が、路側機が設置された位置へ近づく場合に、自動運転車両に搭載された通信部が路側機から送信された無線信号を受信可能なように自動運転車両が走行する予定の経路を設定し、設定した経路に沿って自動運転車両が走行するように自動運転車両を制御する、ことを含む。

本発明に係る車両制御装置は、自動運転車両が路側機からの無線信号を受信できるように自動運転車両の走行を制御することができるという効果を奏する。

車両制御装置が実装される車両制御システムの概略構成図である。 車両制御装置の一つの実施形態である電子制御ユニットのハードウェア構成図である。 地図情報で表される受信可能領域の一例を示す図である。 車両制御処理に関する、電子制御ユニットのプロセッサの機能ブロック図である。 受信可能領域と走行予定経路との関係の一例を示す図である。 車両制御処理の動作フローチャートである。

以下、図を参照しつつ、車両制御装置について説明する。この車両制御装置は、自律走行可能な自動運転車両に搭載された通信端末により、路側機からの無線信号を受信して、その無線信号に含まれる情報を利用して、自動運転車両の走行を制御する。その際、この車両制御装置は、自動運転車両の現在位置が路側機が設置された位置から所定距離内に含まれ、かつ、路側機が設置された位置へ自動運転車両が近づく場合に、その無線信号を受信できるように、自動運転車両が走行する予定の経路（以下、単に走行予定経路と呼ぶ）を設定する。

以下では、路側機が、信号機が設置された交差点に設けられ、その信号機の点灯状態を表す情報（以下、信号状態情報と呼ぶ）を含む無線信号を送信する例について説明する。この例では、車両制御装置は、自動運転車両に搭載された無線端末により受信した、路側機からの無線信号に含まれる信号状態情報を参照して、その信号機が設置された交差点において一旦停止するか、あるいはその交差点を停止せずに通過するかを決定する。

図１は、車両制御装置が実装される車両制御システムの概略構成図である。また図２は、車両制御装置の一つの実施形態である電子制御ユニットのハードウェア構成図である。本実施形態では、自律走行可能な自動運転車両の一例である車両１０に搭載され、かつ、車両１０を制御する車両制御システム１は、通信端末２と、カメラ３と、測位装置４と、電子制御ユニット（Electronic Control Unit, ECU）５とを有する。通信端末２、カメラ３及び測位装置４は、例えば、車両１０内に設けられた、Controller Area Network(CAN)などの規格に準拠した車内ネットワークを介してECU５と通信可能に接続される。車両１０は、さらに、車両１０の周囲の情報を得るためのレーダあるいはLIDERセンサといった車外センサ（図示せず）、地図情報を記憶する、磁気記録媒体または光記録媒体及びそのアクセス装置を含むストレージ装置（図示せず）、及び、車両１０の現在地から移動目的地までの走行ルートを、ダイクストラ法といった所定の経路探索手法に従って求めるナビゲーションシステム（図示せず）を有してもよい。なお、地図情報についての詳細は後述する。

通信端末２は、通信部の一例であり、アンテナと、無線信号の変調及び復調といった、路側機と車載の通信機器間の無線通信規格に準拠した無線通信（例えば、Dedicated Short Range Communications）に関連する各種の処理を実行する信号処理回路とを有する。そして通信端末２は、例えば、交差点の近傍に設けられ、その交差点の信号機についての信号状態情報を含む無線信号を送信する路側機１１と無線通信可能に構成される。そして通信端末２は、路側機１１から無線信号を受信する度に、その無線信号に含まれる信号状態情報を、車内ネットワークを介してECU５へわたす。

カメラ３は、撮像部の一例であり、CCDあるいはC-MOSなど、可視光に感度を有する光電変換素子のアレイで構成された２次元検出器と、その２次元検出器上に撮影対象となる領域の像を結像する結像光学系を有する。そしてカメラ３は、車両１０の前方を向くように、例えば、車両１０の車室内に取り付けられる。そしてカメラ３は、所定の撮影周期（例えば1/30秒〜1/10秒）ごとに車両１０の前方領域を撮影し、その前方領域が写ったカラー画像（以下、単に画像と呼ぶ）を生成する。

カメラ３は、画像を生成する度に、その生成した画像を、車内ネットワークを介してECU５へ出力する。

測位装置４は、測位部の一例であり、所定の周期ごとに車両１０の現在位置を測定する。そのために、測位装置４は、例えば、グローバル・ポジショニング・システム(GPS)信号を受信する受信機と、GPS信号から車両１０の現在位置を算出する演算回路とを有していてもよい。また、測位装置４は、ナビゲーションシステムに組み込まれていてもよい。そして測位装置４は、車両１０の現在位置を測定する度に、その測定値を、車内ネットワークを介してECU５へ出力する。

ECU５は、車両制御装置の一例であり、車両１０を自動運転制御するとともに車両１０の各部を制御する。例えば、ECU５は、信号状態情報及びカメラ３により得られた画像を参照しつつ、ナビゲーションシステムにより求められた走行ルートに沿って車両１０が走行するように、車両１０を制御する。そのために、ECU５は、通信インターフェース５１と、メモリ５２と、プロセッサ５３とを有する。

通信インターフェース５１は、ECU５を車内ネットワークに接続するためのインターフェース回路を有する。すなわち、通信インターフェース５１は、車内ネットワークを介して、通信端末２、カメラ３及び測位装置４と接続される。そして通信インターフェース５１は、通信端末２から信号状態情報を受信する度に、受信した信号状態情報をプロセッサ５３へわたす。同様に、通信インターフェース５１は、カメラ３から画像を受信する度に、受信した画像をプロセッサ５３へわたすとともに、測位装置４から車両１０の現在位置の測定値を受信する度に、その測定値をプロセッサ５３へわたす。さらに、通信インターフェース５１は、ナビゲーションシステムから受け取った、走行ルートを表す情報をプロセッサ５３へわたす。

メモリ５２は、記憶部の一例であり、例えば、揮発性の半導体メモリ及び不揮発性の半導体メモリを有する。そしてメモリ５２は、ECU５のプロセッサ５３により実行される各種処理において使用されるデータ、例えば、信号状態情報、車両１０の現在位置、走行ルート、カメラ３から受信した画像などを記憶する。さらに、メモリ５２は、地図情報を記憶してもよい。

本実施形態では、地図情報には、信号機が設けられた交差点について、その交差点の位置、及び、その信号機の信号状態情報を含む路側機からの無線信号を受信可能な領域（以下、単に受信可能領域と呼ぶ）を表す情報が含まれる。

図３は、地図情報で表される受信可能領域の一例を示す図である。図３に示される受信可能領域３１０は、その領域内に車両１０が位置していれば、交差点３００に設けられた路側機１１からの無線信号を受信可能であることを表す。無線信号には、交差点３００の４台の信号機３０１−１〜３０１−４の点灯状態を表す信号状態情報が含まれる。この例では、路側機１１が、交差点３００の左下側の信号機３０１−３の近傍に設けられている。そのため、図上の下側から上側へ向かう二つの車線３０２、３０３のうち、左側の車線３０２については、路側機１１からの無線信号が、交差点３００の左下側に位置する建物３２０により遮られる。そのため、左側の車線３０２の方が、右側の車線３０３よりも路側機１１からの無線信号が届き難くなっている。したがって、左側の車線３０２における、交差点３００から受信可能領域３１０の境界までの距離は、右側の車線３０３における、交差点３００から受信可能領域３１０の境界までの距離よりも短くなっている。このことから、交差点３００に対して下側から接近する場合には、車両１０は、左側の車線３０２よりも、右側の車線３０３を走行した方が、路側機１１からの無線信号を受信し易いことが分かる。このように、ECU５は、地図情報を参照することで、路側機１１からの無線信号を受信可能な走行予定経路を設定することが可能となる。

プロセッサ５３は、制御部の一例であり、１個または複数個のＣＰＵ(Central Processing Unit)及びその周辺回路を有する。プロセッサ５３は、論理演算ユニット、数値演算ユニットあるいはグラフィック処理ユニットといった他の演算回路をさらに有していてもよい。そしてプロセッサ５３は、車両１０が走行している間、車両制御処理を実行して、車両１０を自動運転する。

図４は、車両制御処理に関する、ECU５のプロセッサ５３の機能ブロック図である。プロセッサ５３は、物体検出部５３１と、追跡部５３２と、経路設定部５３３と、車両制御部５３４とを有する。プロセッサ５３が有するこれらの各部は、例えば、プロセッサ５３上で動作するコンピュータプログラムにより実現される機能モジュールである。あるいは、プロセッサ５３が有するこれらの各部は、プロセッサ５３に設けられる、専用の演算回路であってもよい。

物体検出部５３１は、カメラ３により生成された、時系列の一連の画像のそれぞれにおいて、その画像に写っている物体を検出する。

例えば、物体検出部５３１は、カメラ３から画像を取得する度に、その画像を識別器に入力することで、入力された画像に表された物体を検出する。物体検出部５３１は、そのような識別器として、例えば、入力された画像から、その画像に表された物体を検出するように予め学習されたディープニューラルネットワーク（ＤＮＮ）を用いることができる。物体検出部５３１は、そのようなＤＮＮとして、例えば、Single Shot MultiBox Detector（ＳＳＤ）、または、Faster R-CNNといった、コンボリューショナルニューラルネットワーク型のアーキテクチャを持つＤＮＮを用いることができる。この場合、物体検出部５３１が画像をＤＮＮタイプの識別器に入力することで、その識別器は、入力された画像上の様々な領域において、検出対象となる物体の種類（例えば、小型車両、大型車両、人、信号機など）ごとに、その物体がその領域に表されている確からしさを表す確信度を算出し、何れかの種類の物体についての確信度が所定の検出閾値以上となる領域に、その種類の物体が表されていると判定する。そして識別器は、入力された画像上で検出対象となる物体が含まれる領域（例えば、検出対象となる物体の外接矩形、以下、物体領域と呼ぶ）を表す情報、及び、物体領域に表された物体の種類を表す情報を出力する。

あるいは、物体検出部５３１は、ＤＮＮ以外の識別器を用いてもよい。例えば、物体検出部５３１は、識別器として、画像上に設定されるウィンドウから算出される特徴量（例えば、Histograms of Oriented Gradients, ＨＯＧ）を入力として、そのウィンドウに検出対象となる物体が表される確信度を出力するように予め学習されたサポートベクトルマシン（ＳＶＭ）を用いてもよい。物体検出部５３１は、画像上に設定するウィンドウの位置、サイズ及びアスペクト比を様々に変更しながら、そのウィンドウから特徴量を算出し、算出した特徴量をＳＶＭへ入力することで、そのウィンドウについて確信度を求める。そして物体検出部５３１は、確信度が所定の検出閾値以上である場合、そのウィンドウを、検出対象となる物体が表された物体領域とする。

物体検出部５３１は、画像から検出された物体領域の位置及び範囲と、検出された物体の種類とを、追跡部５３２及び経路設定部５３３へ出力する。

追跡部５３２は、一連の画像から検出された物体を、所定のトラッキング手法に従って追跡する。
例えば、追跡部５３２は、各画像に対してカメラ３についての車両１０への取り付け位置などの情報を用いて視点変換処理を実行することで、その画像を鳥瞰画像に変換する。その際、追跡部５３２は、画像上での検出された物体領域のサイズに基づいて車両１０からその物体までの距離を推定し、推定した距離に基づいて鳥瞰画像上での検出された物体上の各点の位置を特定してもよい。例えば、検出対象となる物体の種類ごとに、メモリ５２に、車両１０からその物体までの距離が所定の基準距離である場合の画像上のその物体の基準サイズが予め記憶される。そして追跡部５３２は、画像上での検出された物体領域のサイズに対する、その検出された物体に対応する基準サイズの比を、基準距離に乗じて得られる距離を、検出された物体までの推定距離とすることができる。あるいは、追跡部５３２は、車外センサにより得られた、画像上の物体領域の位置に対応する方位の物体までの距離を、検出された物体までの推定距離としてもよい。そして追跡部５３２は、一連の鳥瞰画像に対してKalman FilterまたはParticle Filterなどを用いたトラッキング処理を実行することで、各鳥瞰画像間で、検出された物体のうちの同じものを対応付けることで、一連の画像から検出された物体を追跡する。

あるいは、追跡部５３２は、オプティカルフローに基づくトラッキング処理に従って、最新の画像から検出された物体を過去の画像から検出された物体と対応付けることで、一連の画像から検出された物体を追跡してもよい。

追跡部５３２は、一連の画像間で同一物体として対応付けられた物体が表された各画像の物体領域に、他の物体が表された物体領域とは異なるラベルを付すことで、追跡中の物体ごとに、その物体が表された物体領域を識別する。そして追跡部５３２は、追跡中の物体のそれぞれについて、その物体に対応するラベル及びそのラベルが付された各画像の物体領域、または、追跡中の各物体の各鳥瞰画像上の位置といった追跡結果を経路設定部５３３へ出力する。

経路設定部５３３は、車両１０がナビゲーションシステムにより設定された走行ルートに沿って走行し、かつ、各画像について検出された、車両１０の周囲に存在する物体と車両１０とが衝突しないように車両１０の走行予定経路を生成する。その際、経路設定部５３３は、車両１０が、路側機１１が設置された交差点に接近する際に、路側機１１からの無線信号を受信できるように走行予定経路を設定する。そして経路設定部５３３は、路側機１１から通信端末２を介して受信した無線信号に含まれる信号状態情報に基づいて、路側機１１が設置された交差点について、一旦停止するか、あるいは停止せずに通過するかを決定する。走行予定経路は、例えば、現時刻から所定時間先までの各時刻における、車両１０の目標位置の集合として表される。

例えば、経路設定部５３３は、メモリ５２またはストレージ装置から地図情報を読み込み、読み込んだ地図情報を参照して、車両１０の現在位置が、車両１０の走行ルートにおいて車両１０の進行方向に存在する路側機１１が設置された交差点の基準点（例えば、交差点の中心点、あるいは、路側機１１の設置位置）から所定距離内に含まれるか否か判定する。なお、所定距離は、例えば、路側機１１が設置された交差点の基準点から受信可能領域の外縁までの距離のうちの最大値に所定のオフセット（例えば、100〜500m）を加えた距離とすることができる。そして車両１０の現在位置がその所定距離内に含まれる場合、経路設定部５３３は、地図情報に示される受信可能領域を参照して、走行予定経路が受信可能領域と重なるように走行予定経路を設定する。例えば、経路設定部５３３は、車両１０の現在位置と地図情報とを参照して、車両１０が走行可能な車線の数を確認してもよい。そして例えば、車両１０が走行中の道路が、車両１０の進行方向について複数の車線を有しており、その複数の車線の一つでは、路側機１１からの無線信号が遮られてその無線信号が届かず、他の車線では、無線信号が届くとする。このような場合、経路設定部５３３は、複数の車線のうち、路側機１１からの無線信号が届く車線を車両１０が走行するように、走行予定経路を設定すればよい。これにより、通信端末２は、路側機１１からの無線信号を受信することが可能となる。特に、通信端末２が路側機１１からの無線信号をより長期間にわたって受信できるようにするために、経路設定部５３３は、走行予定経路が受信可能領域と重なる距離が最大となるように走行予定経路を設定することが好ましい。例えば、車両１０が走行中の道路が、車両１０の進行方向について複数の車線を有している場合、経路設定部５３３は、その複数の車線のうち、受信可能領域に含まれる距離が最長となる車線を車両１０が走行するように、走行予定経路を設定する。あるいは、車両１０が走行中の車線において、車両１０の進行方向を向いてその車線の右端側と左端側とで、受信可能領域に含まれる距離が異なる場合、経路設定部５３３は、車両１０が走行中の車線の右端側と左端側のうち、受信可能領域に含まれる距離が長い方の側を車両１０が走行するように走行予定経路を設定してもよい。あるいはまた、経路設定部５３３は、シミュレーティッドアニーリングといった最適化手法に従って、受信可能領域に含まれる距離が最長となるように走行予定経路を設定してもよい。

また、車両１０と路側機１１との間に、路側機１１からの無線信号を遮るような物体、例えば、バスまたはトラックといった大型車両が存在する場合、車両１０は、路側機１１からの無線信号を受信し難くなる。そこで、例えば、物体検出部５３１により検出され、かつ、追跡部５３２により追跡されている大型車両が車両１０の前方を走行している場合、経路設定部５３３は、走行予定経路上の各時刻における車両１０の目標位置においてその大型車両が路側機１１からの無線信号の受信を妨げないように、走行予定経路上の各時刻における車両１０の位置を設定することが好ましい。

例えば、路側機１１は、比較的高い位置に設定されることがあるので、車両１０と大型車両間の間隔が大きければ、その大型車両は、車両１０と路側機１１間に位置せず、路側機１１からの無線信号を遮らない。そこで、経路設定部５３３は、追跡部５３２による追跡結果により得られた追跡中の車両１０の前方を走行する大型車両の軌跡から、その大型車両の所定時間先までの予測軌跡を推定する。経路設定部５３３は、追跡中の大型車両の予測軌跡に基づいて、所定時間先までの追跡中の大型車両と車両１０間の間隔の予測値が所定間隔（例えば、20〜50m）以上となるように、走行予定経路における、各時刻の車両１０の目標位置を決定する。

また、経路設定部５３３は、車両１０が走行する車線と車両１０の前方を走行する大型車両とが異なる車線を走行するように、その大型車両の予測軌跡に基づいて、走行予定経路を設定してもよい。その際、経路設定部５３３は、大型車両が走行する車線よりも、路側機１１に近い車線を車両１０が走行するように、走行予定経路を設定することが好ましい。これにより、車両１０の前方を走行する大型車両によって路側機１１からの無線信号が遮られることが抑制される。なお、この場合も、経路設定部５３３は、走行予定経路が受信可能領域と重なるように走行予定経路を設定すればよい。

さらに、経路設定部５３３は、車両１０の現在位置が受信可能領域に含まれ、路側機１１から信号状態情報を含む無線信号を受信すると、その信号状態情報を参照して、走行予定経路上の各時刻における車両１０の目標位置を決定する。すなわち、経路設定部５３３は、信号状態情報が、車両１０が走行中の車線についての信号機が停止を求めることを表す場合（すなわち、信号機の点灯色が「赤」、「黄」または「赤点滅」である場合）、車両１０が交差点の手前の停止線の位置にて一旦停車するように、走行予定経路上の各時刻における車両１０の目標位置を決定する。一方、信号状態情報が、車両１０が走行中の車線についての信号機が交差点の通過を許可することを表す場合（すなわち、信号機の点灯色が「青」、「黄点滅」または走行ルートに沿った進行方向の矢印信号が点灯している場合）、経路設定部５３３は、車両１０が交差点にて停車せずに交差点を通過するよう、走行予定経路上の各時刻における車両１０の目標位置を決定する。

また、経路設定部５３３は、路側機１１が設置された交差点を通過した後、あるいは、その交差点の基準点から所定距離よりも離れている場合、車両１０が走行ルートに沿って走行し、かつ、追跡部５３２により追跡中の各物体と衝突しないように走行予定経路を設定すればよい。例えば、経路設定部５３３は、追跡中の各物体の軌跡から、各物体の所定時間先までの予測軌跡を推定する。そして経路設定部５３３は、追跡中の各物体の予測軌跡に基づいて、何れの物体についても所定時間先までの追跡中の物体のそれぞれと車両１０間の間隔の予測値が所定の下限距離以上となるように、車両１０の走行予定経路を生成すればよい。

図５は、受信可能領域と走行予定経路との関係の一例を示す図である。図５に示される例では、車両１０は、図上の下側から上側へ向けて走行しているものとする。そして図３に示される例と同様に、図上の下側から上側へ向かう二つの車線５０２、５０３のうち、左側の車線５０２については、路側機１１からの無線信号が、交差点５００の左下側に位置する建物５２０により遮られる。そのため、左側の車線５０２の方が、右側の車線５０３よりも路側機１１からの無線信号が届く範囲が狭くなっている。そのため、受信可能領域５１０内の走行距離を長くするため、車両１０が右側の車線５０３を走行するように、走行予定経路５３０は設定される。また、図５に示される例では、車両１０の前方を大型車両５４０が走行しているので、走行予定経路５３０上の各時刻の位置において、大型車両５４０と車両１０との間隔が所定距離D以上となるように、走行予定経路５３０上の各時刻における車両１０の目標位置が設定されればよい。

経路設定部５３３は、生成した走行予定経路を車両制御部５３４へ通知する。

車両制御部５３４は、通知された走行予定経路に沿って車両１０が走行するように車両１０の各部を制御する。例えば、車両制御部５３４は、通知された走行予定経路、及び、車速センサ（図示せず）により測定された車両１０の現在の車速に従って、車両１０が走行予定経路上の各時刻の目標位置に移動するための加速度を逐次求め、その加速度となるようにアクセル開度またはブレーキ量を設定する。そして車両制御部５３４は、設定されたアクセル開度に従って燃料噴射量を求め、その燃料噴射量に応じた制御信号を車両１０のエンジンの燃料噴射装置へ出力する。あるいは、車両制御部５３４は、設定されたブレーキ量に応じた制御信号を車両１０のブレーキへ出力する。

さらに、車両制御部５３４は、車両１０が走行予定経路に沿って走行するために車両１０の進路を変更する場合には、その走行予定経路に従って車両１０の操舵角を求め、その操舵角に応じた制御信号を、車両１０の操舵輪を制御するアクチュエータ（図示せず）へ出力する。

図６は、プロセッサ５３により実行される、車両制御処理の動作フローチャートである。プロセッサ５３は、所定の周期ごとに、図６に示される動作フローチャートに従って車両制御処理を実行する。

プロセッサ５３の物体検出部５３１は、カメラ３から得られた最新の画像から物体を検出し、検出した物体が表された物体領域を求める（ステップＳ１０１）。そしてプロセッサ５３の追跡部５３２は、過去の画像及び最新の画像から検出された物体を追跡する（ステップＳ１０２）。

プロセッサ５３の経路設定部５３３は、車両１０の現在位置及び地図情報を参照して、車両１０の現在位置が、車両１０の走行ルートにおいて車両１０の進行方向に存在する路側機１１が設置された交差点の基準点から所定距離内に含まれるか否か判定する（ステップＳ１０３）。車両１０の現在位置がその所定距離よりも離れている場合（ステップＳ１０３−Ｎｏ）、経路設定部５３３は、車両１０が走行ルートに沿って走行し、かつ、追跡中の各物体との間隔が所定の下限閾値以上となるように走行予定経路を設定する（ステップＳ１０４）。

一方、車両１０の現在位置がその所定距離内に含まれる場合（ステップＳ１０３−Ｙｅｓ）、経路設定部５３３は、地図情報に示される受信可能領域を参照して、走行予定経路と受信可能領域とが重なるように走行予定経路を設定する（ステップＳ１０５）。その際、上記のように、経路設定部５３３は、受信可能領域に含まれる走行予定経路の距離が最大となるように走行予定経路を設定することが好ましい。また、経路設定部５３３は、追跡中の物体に、車両１０の前方を走行する大型車両が含まれるか否か判定する（ステップＳ１０６）。車両１０の前方を走行する大型車両が追跡中の物体に含まれる場合（ステップＳ１０６−Ｙｅｓ）、経路設定部５３３は、大型車両の追跡結果から求められる予測軌跡を参照して、走行予定経路上の各時刻における車両１０の目標位置を、その大型車両が車両１０と路側機１１との間に位置しないように設定する（ステップＳ１０７）。

ステップＳ１０７の後、またはステップＳ１０６にて車両１０の前方を走行する大型車両が追跡中の物体に含まれない場合（ステップＳ１０６−Ｎｏ）、経路設定部５３３は、車両１０が路側機１１からの無線信号を受信できたか否か判定する（ステップＳ１０８）。そして車両１０が路側機１１からの無線信号を受信できた場合（ステップＳ１０８−Ｙｅｓ）、経路設定部５３３は、無線信号に含まれる信号状態情報を参照して、走行予定経路上の各時刻における車両１０の目標位置を決定する（ステップＳ１０９）。

ステップＳ１０４またはＳ１０９の後、あるいは、ステップＳ１０８にて車両１０が路側機１１からの無線信号を受信できない場合（ステップＳ１０８−Ｎｏ）、プロセッサ５３の車両制御部５３４は、走行予定経路に沿って車両１０が走行するように車両１０を制御する（ステップＳ１１０）。そしてプロセッサ５３は、車両制御処理を終了する。

以上に説明してきたように、この車両制御装置は、自律走行可能な自動運転車両が、路側機が設置された交差点に近づいたときに、その自動運転車両の走行予定経路を、路側機からの信号状態情報を含む無線信号を自動運転車両に搭載された通信端末が受信可能なように設定する。そのため、この車両制御装置は、自動運転車両が信号状態情報を取得できずに、自動運転車両を交差点にて停止させるべきか否かを判断できなくなることを抑制できる。

変形例によれば、路側機１１が設置された交差点について、車両１０が受信可能領域内に進入して一定期間経過しても車両１０が路側機１１からの無線信号を受信できない場合、経路設定部５３３は、物体検出部５３１により画像から検出された信号機の点灯色により、信号機の点灯状態を判定し、その判定結果に基づいて、交差点の手前で一旦停止するか、停止せずに交差点を通過するかを決定してもよい。

なお、路側機が送信する無線信号に含まれる情報は信号状態情報に限られない。路側機が送信する無線信号には、例えば、渋滞の発生個所、渋滞の長さ、または事故の発生個所といった交通状況を表す情報が含まれてもよい。また、路側機が設置される位置も交差点の近傍に限られない。この場合も、上記の実施形態または変形例と同様に、測位装置４により測定された車両１０の現在位置が地図情報に表された路側機の位置から所定距離内に含まれ、かつ、車両１０が、路側機が設置された位置へ近づく場合に、経路設定部５３３は、通信端末２が路側機からの無線信号を受信可能なように、車両１０の走行予定経路を設定すればよい。

また、上記の実施形態または変形例による、車両制御装置のプロセッサ５３の各部の機能を実現するコンピュータプログラムは、半導体メモリ、磁気記録媒体または光記録媒体といった、コンピュータ読取可能な可搬性の記録媒体に記録された形で提供されてもよい。

以上のように、当業者は、本発明の範囲内で、実施される形態に合わせて様々な変更を行うことができる。

１ 車両制御システム
２ 通信端末
３ カメラ
４ 測位装置
５ 電子制御ユニット
５１ 通信インターフェース
５２ メモリ
５３ プロセッサ
５３１ 物体検出部
５３２ 追跡部
５３３ 経路設定部
５３４ 車両制御部
１０ 車両
１１ 路側機

Claims (6)

1. 自律走行可能な自動運転車両の走行を制御する車両制御装置であって、
   所定の情報を含む無線信号を送信する路側機が設置された位置を表す地図情報を記憶する記憶部と、
   前記自動運転車両に搭載された測位部により測定された前記自動運転車両の現在位置が前記地図情報に表された前記路側機の位置から所定距離内に含まれ、かつ、前記自動運転車両が、前記路側機が設置された位置へ近づく場合に、前記自動運転車両に搭載された通信部が前記無線信号を受信可能なように前記自動運転車両が走行する予定の経路を設定する経路設定部と、
   前記経路に沿って前記自動運転車両が走行するように前記自動運転車両を制御する車両制御部と、
   を有する車両制御装置。
2. 前記地図情報は、前記無線信号を受信可能な範囲をさらに表し、
   前記経路設定部は、前記地図情報を参照して、前記経路が前記無線信号を受信可能な範囲と重なるように前記経路を設定する、請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記経路設定部は、前記経路が前記無線信号を受信可能な範囲に含まれる距離が最大となるように前記経路を設定する、請求項２に記載の車両制御装置。
4. 前記自動運転車両に搭載された撮像部から得られる時系列の一連の画像のそれぞれについて、所定の物体を検出するように予め学習された識別器に当該画像を入力することで、当該画像上に表された物体を検出する検出部と、
   前記一連の画像にわたって前記検出された物体を追跡する追跡部とをさらに有し、
   前記経路設定部は、前記経路上の各時刻における前記自動運転車両の位置において追跡された前記物体が前記路側機からの前記無線信号の受信を妨げないように、前記経路上の各時刻における前記自動運転車両の目標位置を設定する、請求項１〜３の何れか一項に記載の車両制御装置。
5. 前記路側機は、信号機が設置された交差点に設置され、
   前記所定の情報は、前記信号機の点灯状態を表す情報を含み、
   前記経路設定部は、前記通信部を介して前記無線信号を受信した場合に、前記無線信号に含まれる、信号機の点灯状態を表す前記情報を参照して、前記経路上の各時刻における前記自動運転車両の目標位置を設定する、請求項１〜４の何れか一項に記載の車両制御装置。
6. 自律走行可能な自動運転車両の走行を制御する車両制御方法であって、
   前記自動運転車両に搭載された測位部により測定された前記自動運転車両の現在位置が、地図情報に表された所定の情報を含む無線信号を送信する路側機の位置から所定距離内に含まれ、かつ、前記自動運転車両が、前記路側機が設置された位置へ近づく場合に、前記自動運転車両に搭載された通信部が前記無線信号を受信可能なように前記自動運転車両が走行する予定の経路を設定し、
   前記経路に沿って前記自動運転車両が走行するように前記自動運転車両を制御する、
   車両制御方法。

Images