(57)【要約】【課題】車両を自律走行させる場合に、信号機の信号情報を信頼性高く取得する。【解決手段】車両３の制御装置は、複数の交差点に設けられた複数の信号機８の信号情報を有するサーバ２から少なくとも一つの信号機の信号情報を取得する信号情報取得部９６と、信号情報取得部によって取得された信号情報に基づいて車両を制御する車両制御部９７とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自律走行する車両を制御する、車両の制御装置であって、
複数の交差点に設けられた複数の信号機の信号情報を有するサーバから少なくとも一つの信号機の信号情報を取得する信号情報取得部と、
前記信号情報取得部によって取得された信号情報に基づいて前記車両を制御する車両制御部と
を備える、車両の制御装置。
【請求項２】
前記信号情報取得部は、前記車両の位置及び進行方向を前記サーバに送信し、該車両の前方に位置し且つ該車両から最も近い信号機の信号情報を該サーバから取得する、請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記信号情報取得部は少なくとも一つの信号機の将来の信号情報を前記サーバから取得する、請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記信号情報取得部は複数の信号機の信号情報を前記サーバから取得する、請求項１から３のいずれか１項に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記信号情報取得部は前記車両の走行経路上の複数の信号機の将来の信号情報を前記サーバから取得し、前記車両制御部は該複数の信号機の将来の信号情報に基づいて前記車両の速度を制御する、請求項３又は４に記載の車両の制御装置。
【請求項６】
前記信号情報取得部は前記車両からの距離が所定値以下の複数の信号機の将来の信号情報を前記サーバから取得し、前記車両制御部は該複数の信号機の将来の信号情報に基づいて前記車両の走行経路を再設定する、請求項３又は４に記載の車両の制御装置。
【請求項７】
前記信号情報取得部は路車間通信によって路側機から信号機の信号情報を取得し、前記車両制御部は、前記信号情報取得部が前記路側機から信号情報を取得できなかった場合には、該信号情報取得部によって前記サーバから取得された信号情報に基づいて前記車両を制御する、請求項１から６のいずれか１項に記載の車両の制御装置。
【請求項８】
前記信号情報取得部は路車間通信によって路側機から信号機の信号情報を取得し、前記車両制御部は、前記信号情報取得部が前記サーバから信号情報を取得できなかった場合には、該信号情報取得部によって前記路側機から取得された信号情報に基づいて前記車両を制御する、請求項１から６のいずれか１項に記載の車両の制御装置。
【請求項９】
複数の交差点に設けられた複数の信号機の信号情報を取得するサーバと、
前記サーバから少なくとも一つの信号機の信号情報を取得する信号情報取得部と、
前記信号情報取得部によって取得された信号情報に基づいて車両を制御する車両制御部と
を備える、自動運転システム。
【請求項１０】
前記サーバは、信号機の制御情報を生成する交通管制センターから前記複数の信号機の信号情報を取得する、請求項９に記載の自動運転システム。
【請求項１１】
前記サーバは、カメラによって生成された信号機画像から前記複数の信号機の信号情報を取得する、請求項９又は１０に記載の自動運転システム。
【請求項１２】
前記サーバは、前記信号機の灯火状態を制御する制御器、又は該信号機と該制御器との間の信号線から該信号機の灯火状態を検出する灯火状態検出器から前記複数の信号機の信号情報を取得する、請求項９から１１のいずれか１項に記載の自動運転システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両の制御装置及び自動運転システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自律走行可能な車両が開発されてきている。自律走行可能な車両では、ドライバの代わりに車両自体が信号機の灯火状態を判別する必要がある。これに関して、特許文献１には、路車間通信によって路側機から信号機の信号情報を取得することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１３４８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、通信障害等が生じた場合には、路側機から信号情報を取得できないおそれがある。また、信号情報を送信可能な路側機が全ての信号機に対して設けられているとは限らない。このため、信号機の信号情報を取得する手法には、改善の余地がある。
【０００５】
上記課題に鑑みて、本発明の目的は、車両を自律走行させる場合に、信号機の信号情報を信頼性高く取得することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の要旨は以下のとおりである。
【０００７】
（１）自律走行する車両を制御する、車両の制御装置であって、複数の交差点に設けられた複数の信号機の信号情報を有するサーバから少なくとも一つの信号機の信号情報を取得する信号情報取得部と、前記信号情報取得部によって取得された信号情報に基づいて前記車両を制御する車両制御部とを備える、車両の制御装置。
【０００８】
（２）前記信号情報取得部は、前記車両の位置及び進行方向を前記サーバに送信し、該車両の前方に位置し且つ該車両から最も近い信号機の信号情報を該サーバから取得する、上記（１）に記載の車両の制御装置。
【０００９】
（３）前記信号情報取得部は少なくとも一つの信号機の将来の信号情報を前記サーバから取得する、上記（１）又は（２）に記載の車両の制御装置。
【００１０】
（４）前記信号情報取得部は複数の信号機の信号情報を前記サーバから取得する、上記（１）から（３）のいずれか１つに記載の車両の制御装置。
【００１１】
（５）前記信号情報取得部は前記車両の走行経路上の複数の信号機の将来の信号情報を前記サーバから取得し、前記車両制御部は該複数の信号機の将来の信号情報に基づいて前記車両の速度を制御する、上記（３）又は（４）に記載の車両の制御装置。
【００１２】
（６）前記信号情報取得部は前記車両からの距離が所定値以下の複数の信号機の将来の信号情報を前記サーバから取得し、前記車両制御部は該複数の信号機の将来の信号情報に基づいて前記車両の走行経路を再設定する、上記（３）又は（４）に記載の車両の制御装置。
【００１３】
（７）前記信号情報取得部は路車間通信によって路側機から信号機の信号情報を取得し、前記車両制御部は、前記信号情報取得部が前記路側機から信号情報を取得できなかった場合には、該信号情報取得部によって前記サーバから取得された信号情報に基づいて前記車両を制御する、上記（１）から（６）のいずれか１つに記載の車両の制御装置。
【００１４】
（８）前記信号情報取得部は路車間通信によって路側機から信号機の信号情報を取得し、前記車両制御部は、前記信号情報取得部が前記サーバから信号情報を取得できなかった場合には、該信号情報取得部によって前記路側機から取得された信号情報に基づいて前記車両を制御する、上記（１）から（６）のいずれか１つに記載の車両の制御装置。
【００１５】
（９）複数の交差点に設けられた複数の信号機の信号情報を取得するサーバと、前記サーバから少なくとも一つの信号機の信号情報を取得する信号情報取得部と、前記信号情報取得部によって取得された信号情報に基づいて前記車両を制御する車両制御部とを備える、自動運転システム。
【００１６】
（１０）前記サーバは、信号機の制御情報を生成する交通管制センターから前記複数の信号機の信号情報を取得する、上記（９）に記載の自動運転システム。
【００１７】
（１１）前記サーバは、カメラによって生成された信号機画像から前記複数の信号機の信号情報を取得する、上記（９）又は（１０）に記載の自動運転システム。
【００１８】
（１２）前記サーバは、前記信号機の灯火状態を制御する制御器、又は該信号機と該制御器との間の信号線から該信号機の灯火状態を検出する灯火状態検出器から前記複数の信号機の信号情報を取得する、上記（９）から（１１）のいずれか１つに記載の自動運転システム。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、車両を自律走行させる場合に、信号機の信号情報を信頼性高く取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の第一実施形態に係る自動運転システムの概略的な構成図である。
【図２】図２は、車両の構成を概略的に示す図である。
【図３】図３は、第一実施形態における車両のＥＣＵの機能ブロック図である。
【図４】図４は、第一実施形態における車両制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】図５は、第二実施形態における交差点の状況を概略的に示す図である。
【図６】図６は、第二実施形態における車両制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】図７は、第三実施形態における交差点の状況を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。
【００２２】
＜第一実施形態＞
以下、図１〜図４を参照して、本発明の第一実施形態について説明する。図１は、本発明の第一実施形態に係る自動運転システムの概略的な構成図である。自動運転システム１はサーバ２を用いて車両３の自律走行を支援する。
【００２３】
自動運転システム１はサーバ２及び車両３を備える。サーバ２は車両３の外部に設けられ、サーバ２及び車両３は互いに通信可能である。
【００２４】
車両３は自律走行するように構成されている。したがって、車両３は、いわゆる自動運転車両であり、車両３を操作するドライバを必要としない。なお、車両３は緊急時には車両３の乗員に車両３の操作を課すように構成されていてもよい。
【００２５】
図２は、車両３の構成を概略的に示す図である。車両３は電子制御ユニット（ＥＣＵ（Electronic Control Unit））９０を備える。ＥＣＵ９０は、通信インターフェース９１、メモリ９２及びプロセッサ９３を含み、車両３の各種制御を実行する。通信インターフェース９１及びメモリ９２は信号線を介してプロセッサ９３に接続されている。ＥＣＵ９０は車両３の制御装置の一例である。なお、本実施形態では、一つのＥＣＵ９０が設けられているが、機能毎に複数のＥＣＵが設けられていてもよい。
【００２６】
通信インターフェース９１は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の規格に準拠した車内ネットワークにＥＣＵ９０を接続するためのインターフェース回路を有する。ＥＣＵ９０は通信インターフェース９１を介して他の車載機器と通信する。
【００２７】
メモリ９２は、例えば、揮発性の半導体メモリ（例えば、ＲＡＭ）及び不揮発性の半導体メモリ（例えば、ＲＯＭ）を有する。メモリ９２は、プロセッサ９３において実行されるプログラム、プロセッサ９３によって各種処理が実行されるときに使用される各種データ等を記憶する。
【００２８】
プロセッサ９３は、一つ又は複数のＣＰＵ(Central Processing Unit)及びその周辺回路を有し、各種処理を実行する。なお、プロセッサ９３は、論理演算ユニット又は数値演算ユニットのような演算回路を更に有していてもよい。
【００２９】
また、車両３は周辺情報検出装置３１を備える。周辺情報検出装置３１は車両３の自律走行のために車両３の周辺情報を検出する。周辺情報には、道路の白線、他車両、歩行者、自転車、建物、標識、信号機、障害物等の情報が含まれる。周辺情報検出装置３１は車内ネットワークを介してＥＣＵ９０に接続され、周辺情報検出装置３１の出力はＥＣＵ９０に送信される。例えば、周辺情報検出装置３１は、車外カメラ、ミリ波レーダ、ライダ（Laser Imaging Detection And Ranging（ＬＩＤＡＲ））、超音波センサ等を含む。
【００３０】
また、車両３は車両状態検出装置３２を備える。車両状態検出装置３２は車両３の自律走行のために車両３の灯火状態を検出する。車両状態検出装置３２は車内ネットワークを介してＥＣＵ９０に接続され、車両状態検出装置３２の出力はＥＣＵ９０に送信される。例えば、車両状態検出装置３２は、車速センサ、ヨーレートセンサ等を含む。車速センサは車両３の速度を検出する。ヨーレートセンサは、車両３の重心を通る鉛直軸線回りの回転速度であるヨーレートを検出する。
【００３１】
また、車両３はＧＰＳ受信機３３を備える。ＧＰＳ受信機３３は、３個以上のＧＰＳ衛星から信号を受信し、車両３の現在位置（例えば、車両３の緯度及び経度）を検出する。ＧＰＳ受信機３３は車内ネットワークを介してＥＣＵ９０に接続され、ＧＰＳ受信機３３の出力はＥＣＵ９０に送信される。
【００３２】
また、車両３は地図データベース３４を備える。地図データベース３４は地図情報を記憶している。地図データベース３４は車内ネットワークを介してＥＣＵ９０に接続され、ＥＣＵ９０は地図データベース３４から地図情報を取得する。地図データベース３４に記憶された地図情報は、車両３の外部から受信したデータ、ＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）技術等を用いて更新される。
【００３３】
また、車両３はアクチュエータ３５を備える。アクチュエータ３５は車両３を動作させる。アクチュエータ３５は車内ネットワークを介してＥＣＵ９０に接続され、ＥＣＵ９０はアクチュエータ３５を制御する。例えば、アクチュエータ３５は、車両３の加速のための駆動装置（エンジン及びモータの少なくとも一方）、車両３の制動のためのブレーキアクチュエータ、車両３の操舵のためのステアリングモータ等を含む。
【００３４】
また、車両３はヒューマンマシンインタフェース（ＨＭＩ（Human Machine Interface））３６を備える。ＨＭＩ３６は、車両３の乗員と車両３との間で情報の入出力を行う入出力装置である。ＨＭＩ３６は、例えば、情報を表示するディスプレイ、音を発生させるスピーカー、乗員が入力操作を行うための操作ボタン又はタッチスクリーン、乗員の音声を受信するマイクロフォン等を含む。ＨＭＩ３６は車両３の乗員に情報（車両３の現在位置、天気、外気温等）及びエンターテインメント（音楽、映画、ＴＶ番組、ゲーム等）を提供する。また、ＨＭＩ３６は車内ネットワークを介してＥＣＵ９０に接続され、ＥＣＵ９０の出力がＨＭＩ３６を介して乗員に伝達され、乗員からの入力がＨＭＩ３６を介してＥＣＵ９０に送信される。
【００３５】
また、車両３は通信モジュール３７を備える。通信モジュール３７は、車両３と車両３の外部との通信を可能とする機器である。通信モジュール３７は、例えば、データ通信モジュール（ＤＣＭ（Data communication module)）及び近距離無線通信モジュール（例えば、ＷｉＦｉモジュール、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール等）を含む。車両３は、データ通信モジュール、無線基地局６及び通信ネットワーク５を介して、サーバ２と通信する。また、車両３は、近距離無線モジュールを介して、車両３の乗員の携帯端末４（図１参照）、路側機、他車両等と通信する。
【００３６】
図１に示されるように、サーバ２は、通信インターフェース２１、ストレージ装置２２、メモリ２３及びプロセッサ２４を備える。通信インターフェース２１、ストレージ装置２２及びメモリ２３は、信号線を介してプロセッサ２４に接続されている。なお、サーバ２は、キーボード及びマウスのような入力装置、ディスプレイのような出力装置等を更に備えていてもよい。また、サーバ２は複数のコンピュータから構成されていてもよい。
【００３７】
通信インターフェース２１は、サーバ２を通信ネットワーク５に接続するためのインターフェース回路を有する。サーバ２は、通信インターフェース２１、通信ネットワーク５及び無線基地局６を介して車両３と通信する。
【００３８】
ストレージ装置２２は、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）又は光記録媒体を有する。ストレージ装置２２は、各種データを記憶し、例えば、車両情報、地図情報、信号機情報、プロセッサ２４が各種処理を実行するためのコンピュータプログラム等を記憶する。なお、コンピュータプログラムは、光記録媒体又は磁気記録媒体のような記録媒体に記録されて配布されてもよい。
【００３９】
メモリ２３は、例えばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のような半導体メモリを有する。メモリ２３は、例えばプロセッサ２４によって各種処理が実行されるときに使用される各種データ等を記憶する。
【００４０】
プロセッサ２４は、一つ又は複数のＣＰＵ及びその周辺回路を有し、各種処理を実行する。なお、プロセッサ２４は、論理演算ユニット又は数値演算ユニットのような演算回路を更に有していてもよい。
【００４１】
自律走行可能な車両３では、ドライバの代わりに車両３自体が信号機８の灯火状態を判別する必要がある。例えば、交差点毎に設けられた路側機と車両３との路車間通信によって信号機８の信号情報を取得することが考えられる。しかしながら、通信障害等が生じた場合には、路側機から信号情報を取得できないおそれがある。また、信号情報を送信可能な路側機が全ての信号機８に対して設けられているとは限らない。
【００４２】
そこで、本実施形態では、複数の交差点に設けられた複数の信号機８の信号情報（信号機８の灯火状態等）を有するサーバ２から信号機８の信号情報が取得される。このことによって、路側機の有無に関わらず信号情報を所望のタイミングで取得できるため、車両３を自律走行させる場合に，信号機８の信号情報を信頼性高く取得することができる。
【００４３】
本実施形態では、交通管制センター７が、信号機８の制御情報を生成し、制御情報を制御器８１に送信する。具体的には、交通管制センター７は、交通管制センター７に収集された交通情報等に基づいて信号機８の制御情報を生成し、通信ネットワーク５及び無線基地局６を介して制御情報を制御器８１に送信する。制御器８１は、例えば交差点毎に設けられ、信号線８２を介して信号機８に接続されている。制御器８１は、交通管制センター７から送信された制御情報に基づいて、交差点に設けられた信号機８の灯火状態を制御する。
【００４４】
サーバ２は交通管制センター７から複数の信号機８の信号情報を取得する。具体的には、サーバ２は、通信ネットワーク５を介して交通管制センター７と通信し、交通管制センター７から複数の信号機８の信号情報を受信する。このことによって、サーバ２は正確な信号情報を迅速に取得することができる。
【００４５】
なお、サーバ２は通信ネットワーク５の代わりに専用の通信回線を介して交通管制センター７と通信してもよい。また、サーバ２は交通管制センター７に設けられていてもよい。
【００４６】
図３は、第一実施形態における車両３のＥＣＵ９０の機能ブロック図である。本実施形態では、ＥＣＵ９０は信号情報取得部９６及び車両制御部９７を有する。信号情報取得部９６及び車両制御部９７は、ＥＣＵ９０のメモリ９２に記憶されたプログラムをＥＣＵ９０のプロセッサ９３が実行することによって実現される機能ブロックである。
【００４７】
信号情報取得部９６はサーバ２から少なくとも一つの信号機８の信号情報を取得する。具体的には、信号情報取得部９６は、通信ネットワーク５、無線基地局６及び通信モジュール３７を介して、サーバ２から少なくとも一つの信号機８の信号情報を受信する。なお、サーバ２は通信ネットワーク５及び無線基地局６を介して車両３の乗員の携帯端末４に少なくとも一つの信号機８の信号情報を送信し、信号情報取得部９６は携帯端末４を介してサーバ２から少なくとも一つの信号機８の信号情報を受信してもよい。
【００４８】
車両制御部９７は、信号情報取得部９６によって取得された信号情報に基づいて車両３を制御する。例えば、車両制御部９７は、信号情報取得部９６によって取得された信号情報に基づいて、交通法規が遵守されるようにアクチュエータ３５を用いて車両３を制御する。
【００４９】
＜車両制御＞
以下、図４を参照して、信号機の信号情報を用いた車両制御について詳細に説明する。図４は、第一実施形態における車両制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンはＥＣＵ９０によって繰り返し実行される。
【００５０】
最初に、ステップＳ１０１において、信号情報取得部９６はサーバ２から少なくとも一つの信号機の信号情報を取得する。例えば、信号情報取得部９６は、車両３の前方に位置し且つ車両３に最も近い信号機（以下、「前方信号機」と称する）を含む少なくとも一つの信号機の信号情報をサーバ２から取得する。この場合、信号情報取得部９６は、車両３の位置及び進行方向をサーバ２に送信し、前方信号機の信号情報をサーバ２から取得する。
【００５１】
車両３の位置はＧＰＳ受信機３３によって検出される。車両３の進行方向は、ＧＰＳ受信機３３によって検出される車両３の位置の変化から検出される。なお、車両３の進行方向は、車両制御部９７によって予め生成された車両３の走行軌跡から検出されてもよい。
【００５２】
車両３の位置及び進行方向をサーバ２に送信することによって、サーバ２は車両３の位置及び進行方向に基づいて前方信号機を容易に特定することができる。この結果、信号情報取得部９６は前方信号機の信号情報を迅速に取得することができる。
【００５３】
なお、信号情報取得部９６は、周辺情報検出装置３１によって検出された車両３の周辺情報をサーバ２に送信し、サーバ２は車両３の周辺情報に基づいて前方信号機を特定してもよい。また、信号情報取得部９６は前方信号機の識別情報をサーバ２に送信し、サーバ２は、識別情報に対応する信号機の信号情報を車両３に送信してもよい。
【００５４】
次いで、ステップＳ１０２において、車両制御部９７は、信号情報取得部９６によって取得された信号情報に基づいて車両３を制御する。例えば、車両制御部９７は、前方信号機の灯火状態が青である場合には、車両３が前方信号機を通過するように車両３を制御する。一方、車両制御部９７は、前方信号機の灯火状態が赤である場合には、車両３が前方信号機の前で停止するように車両３を制御する。ステップＳ１０２の後、本制御ルーチンは終了する。
【００５５】
なお、ステップＳ１０１において信号情報取得部９６は少なくとも一つの信号機の将来の信号情報をサーバ２から取得し、ステップＳ１０２において車両制御部９７は少なくとも一つの将来の信号機の信号情報に基づいて車両３を制御してもよい。このことによって、将来の信号機の灯火状態を考慮した車両３の効率的な制御を実現することができる。
【００５６】
この場合、サーバ２は、各信号器の制御の予定表を交通管制センターから取得し、予定表に基づいて所定の信号機の将来の信号情報を推定する。また、サーバ２は、信号機の過去の信号情報を記憶し、信号機の過去の信号情報に基づいて信号機の現在の信号情報から信号機の将来の信号情報を推定してもよい。
【００５７】
例えば、信号情報取得部９６は、車両３が前方信号機に到達するときの前方信号機の信号情報をサーバ２から取得する。この場合、信号情報取得部９６は、車両３の現在位置、進行方向及び速度をサーバ２に送信し、サーバ２は、車両３の現在位置、進行方向及び速度に基づいて前方信号機及び前方信号機への車両３の到達時刻を特定し、到達時刻における前方信号機の信号情報を車両３に送信する。車両３の速度は車両状態検出装置３２の車速センサによって検出される。
【００５８】
また、車両制御部９７は、例えば、車両３が前方信号機に到達するときの前方信号機の灯火状態が青である場合には車両３の速度を維持し、車両３が前方信号機に到達するときの前方信号機の灯火状態が赤である場合には車両３の速度を徐々に低下させる。このことによって、車両３による燃料又は電力の消費量を低減することができる。
【００５９】
また、信号情報取得部９６は現在から所定時間後までの前方信号機の信号情報をサーバ２から取得し、車両制御部９７は、前方信号機の灯火状態が青又は黄色であるときに車両３が前方信号機を通過するように車両３を制御してもよい。このことによって、車両３による燃料又は電力の消費量を低減することができると共に、車両３が目的地に到着するまでの時間を短縮することができる。なお、信号情報取得部９６は、前方信号機の代わりに又は前方信号機に加えて、前方信号機以外の信号機の将来の信号情報をサーバ２から取得してもよい。
【００６０】
また、ステップＳ１０１において信号情報取得部９６は複数の信号機の信号情報をサーバ２から取得し、ステップＳ１０２において車両制御部９７は複数の信号機の信号情報に基づいて車両３を制御してもよい。このことによって、複数の信号機の灯火状態を考慮した車両３の効率的な制御を実現することができる。
【００６１】
例えば、信号情報取得部９６は車両３の走行経路上の複数の信号機の将来の信号情報をサーバ２から取得する。この場合、信号情報取得部９６は、車両制御部９７によって予め生成された走行経路をサーバ２に送信し、サーバ２は走行経路上の複数の信号機を特定する。車両制御部９７は車両３の走行経路上の複数の信号機の将来の信号情報に基づいて車両３の速度を制御する。例えば、車両制御部９７は、車両３が信号機の前に停止する回数が少なくなるように車両３の速度を制御する。このことによって、車両３による燃料又は電力の消費量を低減することができると共に、車両３が目的地に到着するまでの時間を短縮することができる。
【００６２】
また、信号情報取得部９６は車両３の走行経路上の複数の信号機（例えば前方の二つの信号機）の現在の信号情報をサーバ２から取得し、車両制御部９７は車両３の走行経路上の複数の信号機の現在の信号情報に基づいて車両３の速度を制御してもよい。この場合、車両制御部９７は、例えば、停止が必要となる可能性が高い信号機よりも所定距離前の位置から車両３の速度を徐々に低下させる。このことによって、車両３による燃料又は電力の消費量を低減することができる。
【００６３】
また、信号情報取得部９６は、車両３からの距離が所定値以下の複数の信号機（以下、「周辺信号機」と称する）の将来の信号情報をサーバ２から取得してもよい。この場合、信号情報取得部９６は車両３の現在位置をサーバ２に送信し、サーバ２は車両３の現在位置に基づいて周辺信号機を特定する。車両制御部９７は周辺信号機の将来の信号情報に基づいて車両３の走行経路を再設定し、再設定後の走行経路に沿って車両３を走行させる。例えば、車両制御部９７は、車両３が目的地に到着するまでの時間が短くなるように車両３の走行経路を再設定する。このことによって、車両３が目的地に到着するまでの時間を短縮することができる。
【００６４】
＜第二実施形態＞
第二実施形態に係る車両の制御装置及び自動運転システムの構成及び制御は、以下に説明する点を除いて、基本的に第一実施形態と同様である。このため、以下、本発明の第二実施形態について、第一実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００６５】
図５は、第二実施形態における交差点の状況を概略的に示す図である。第二実施形態では、信号情報取得部９６は、サーバ２に加えて、路車間通信によって路側機８３から信号機８の信号情報を取得する。このことによって、信号機８の信号情報を取得するための複数の手段を確保することができ、信号機８の信号情報をより信頼性高く取得することができる。
【００６６】
具体的には、信号情報取得部９６は、車両３と路側機８３との距離が所定範囲内であるときに、通信モジュール３７を用いた路車間通信によって路側機８３から信号機８の信号情報を受信する。路車間通信では、所定帯域（例えば７６０ＭＨｚ）を用いた近距離無線通信が行われる。路側機８３は、交差点毎に設けられ、交差点に設けられた信号機８の信号情報を制御器８１又は交通管制センター７から受信する。このため、路側機８３は信号機８の信号情報を有する。
【００６７】
車両制御部９７は、信号情報取得部９６が路側機８３から信号情報を取得できなかった場合には、信号情報取得部９６によってサーバ２から取得された信号情報に基づいて車両３を制御する。このことによって、路側機８３との通信が妨げられた場合又は信号情報を有する路側機８３が存在しない場合であっても、サーバ２から信号情報を取得することができる。
【００６８】
また、第二実施形態では、サーバ２は、交通管制センター７の代わりに、カメラによって生成された信号機画像から複数の信号機８の信号情報を取得する。このことによって、交通管制センター７による信号機８の集中管理が行われない場合であっても、信号機８の信号情報を取得することができる。
【００６９】
信号機画像を生成するカメラは、例えば、信号機８を撮影するように信号機８近傍に設けられた固定カメラ８４である。例えば、固定カメラ８４は交差点毎に設けられる。固定カメラ８４は、無線機を含み、サーバ２と通信可能である。固定カメラ８４は、無線基地局６及び通信ネットワーク５を介して、固定カメラ８４の識別情報及び信号機画像をサーバ２に所定間隔で送信する。サーバ２は、固定カメラ８４の識別情報から信号機８の位置を特定し、信号機画像を解析することによって信号機画像から信号機８の信号情報を取得する。信号機画像の解析では、例えばニューラルネットワークを用いた機械学習等の手法が用いられる。
【００７０】
また、信号機画像を生成するカメラは、車両３の前方を撮影するように車両３に設けられた車外カメラ３２１であってもよい。この場合、複数の車両３が、無線基地局６及び通信ネットワーク５を介して、撮影時の車両３の位置及び撮影画像をサーバ２に所定間隔で送信する。サーバ２は、最初に、撮影画像を解析することによって撮影画像から信号機画像を抽出する。その後、サーバ２は、撮影時の車両３の位置から信号機８の位置を特定し、信号機画像を解析することによって信号機画像から信号機８の信号情報を取得する。なお、車両３が撮影画像から信号機画像を抽出し、信号機画像のみが車両３からサーバ２に送信されてもよい。撮影画像及び信号機画像の解析では、例えばニューラルネットワークを用いた機械学習等の手法が用いられる。
【００７１】
なお、信号機画像を生成するカメラは固定カメラ８４及び車外カメラ３２１であってもよい。すなわち、サーバ２は、固定カメラ８４によって生成された信号機画像及び車外カメラ３２１によって生成された信号機画像から複数の信号機８の信号情報を取得してもよい。
【００７２】
＜車両制御＞
図６は、第二実施形態における車両制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンはＥＣＵ９０によって繰り返し実行される。
【００７３】
最初に、ステップＳ２０１において、図４のステップＳ１０１と同様に、信号情報取得部９６はサーバ２から少なくとも一つの信号機の信号情報を取得する。次いで、ステップＳ２０２において、信号情報取得部９６は路車間通信によって路側機８３から信号機の信号情報を取得する。
【００７４】
次いで、ステップＳ２０３において、車両制御部９７は、信号情報取得部９６が路側機８３から信号情報を取得できたか否かを判定する。例えば、車両制御部９７は、車両３と前方信号機との距離が所定値以下になるまでに路側機８３から車両３に信号情報が送信された場合には、信号情報取得部９６が路側機８３から信号情報を取得できたと判定する。一方、車両制御部９７は、車両３と前方信号機との距離が所定値以下になったときに路側機８３から車両３に信号情報が送信されていない場合には、信号情報取得部９６が路側機８３から信号情報を取得できなかったと判定する。
【００７５】
ステップＳ２０３において信号情報取得部９６が路側機８３から信号情報を取得できたと判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４では、信号情報取得部９６によって路側機８３から取得された情報に基づいて車両３を制御する。例えば、車両制御部９７は、信号機の灯火状態が青である場合には、車両３が信号機を通過するように車両３を制御する。一方、車両制御部９７は、信号機の灯火状態が赤である場合には、車両３が信号機の前で停止するように車両３を制御する。ステップＳ２０４の後、本制御ルーチンは終了する。
【００７６】
一方、ステップＳ２０３において信号情報取得部９６が路側機８３から信号情報を取得できなかったと判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５では、車両制御部９７は、信号情報取得部９６がサーバ２から信号情報を取得できたか否かを判定する。車両制御部９７は、信号情報取得部９６がサーバ２から信号情報を受信できた場合には信号情報取得部９６がサーバ２から信号情報を取得できたと判定し、信号情報取得部９６がサーバ２から信号情報を受信できなかった場合には信号情報取得部９６がサーバ２から信号情報を取得できなかったと判定する。
【００７７】
ステップＳ２０５において信号情報取得部９６がサーバ２から信号情報を取得できたと判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０６では、図４のステップＳ１０２と同様に、車両制御部９７は、信号情報取得部９６によってサーバ２から取得された信号情報に基づいて車両３を制御する。ステップＳ２０６の後、本制御ルーチンは終了する。
【００７８】
一方、ステップＳ２０５において信号情報取得部９６がサーバ２から信号情報を取得できなかったと判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ２０７に進む。ステップＳ２０７では、車両制御部９７は緊急制御を行う。例えば、車両制御部９７は車両３の安全を確保すべく車両３を路肩に停止させる。ステップＳ２０７の後、本制御ルーチンは終了する。
【００７９】
なお、本制御ルーチンにおいて、ステップＳ２０３及びステップＳ２０４の位置とステップＳ２０５及びステップＳ２０６の位置とが入れ替えられてもよい。すなわち、車両制御部９７は、信号情報取得部９６がサーバ２から信号情報を取得できなかった場合には、信号情報取得部９６によって路側機８３から取得された信号情報に基づいて車両３を制御してもよい。このことによって、通信ネットワーク５の障害のような異常事態が生じた場合であっても、路側機８３から信号情報を取得することができる。
【００８０】
＜第三実施形態＞
第三実施形態に係る車両の制御装置及び自動運転システムの構成及び制御は、以下に説明する点を除いて、基本的に第一実施形態と同様である。このため、以下、本発明の第三実施形態について、第一実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００８１】
図７は、第三実施形態における交差点の状況を概略的に示す図である。第三実施形態では、制御器８１と信号機８との間の信号線８２に灯火状態検出器８５が接続されている。灯火状態検出器８５は、信号機８２毎に設けられ、信号線８２から信号機８の灯火状態を検出する。灯火状態検出器８５は、無線機を含み、サーバ２と通信可能である。灯火状態検出器８５は、無線基地局６及び通信ネットワーク５を介して、信号機８の灯火状態を信号機８の信号情報としてサーバ２に送信する。
【００８２】
なお、信号線８２には、制御器８１から送信される信号機８の制御信号を伝達する回線と、制御信号に基づいて信号機８に電力を供給する出力回路とが含まれる。灯火状態検出器８５は、例えば、信号線８２から制御信号を検出することによって信号機８の灯火状態を検出する。また、灯火状態検出器８５は、信号機８に供給されている電力を信号線８２から検出することによって信号機８の灯火状態を検出してもよい。
【００８３】
第三実施形態では、サーバ２は、交通管制センター７の代わりに、信号機８毎に設けられた灯火状態検出器８５から複数の信号機８の信号情報を取得する。このことによって、交通管制センター７による信号機８の集中管理が行われない場合であっても、信号機８の信号情報を取得することができる。
【００８４】
なお、灯火状態検出器８５から路側機８３に信号機８の信号情報が送信され、サーバ２は路側機８３を介して灯火状態検出器８５から信号機８の信号情報を取得してもよい。また、サーバ２は、交差点毎に設けられた制御器８１から複数の信号機８の信号情報を取得してもよい。また、制御器８１から路側機８３に信号機８の信号情報が送信され、サーバ２は路側機８３を介して制御器８１から信号機８の信号情報を取得してもよい。
【００８５】
以上、本発明に係る好適な実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載内で様々な修正及び変更を施すことができる。
【００８６】
例えば、第一実施形態において、第二実施形態のように、サーバ２は、カメラによって生成された信号機画像から複数の信号機８の信号情報を取得してもよい。また、第一実施形態において、第三実施形態のように、サーバ２は制御器８１又は灯火状態検出器８５から複数の信号機８の信号情報を取得してもよい。また、第二実施形態において、第一実施形態のように、サーバ２は交通管制センター７から複数の信号機８の信号情報を取得してもよい。また、第二実施形態において、第三実施形態のように、サーバ２は制御器８１又は灯火状態検出器８５から複数の信号機８の信号情報を取得してもよい。
【００８７】
また、第一実施形態又は第二実施形態において、サーバ２は、カメラによって生成された信号機画像及び交通管制センター７から複数の信号機８の信号情報を取得してもよい。また、第一実施形態又は第二実施形態において、サーバ２は、カメラによって生成された信号機画像と、交通管制センター７と、制御器８１又は灯火状態検出器８５とから複数の信号機８の信号情報を取得してもよい。
【００８８】
また、信号情報取得部９６は、自車両３に設けられた車外カメラ３２１によって生成された信号機画像から前方信号機の信号情報を取得してもよい。この場合、図６のステップＳ２０７において、車両制御部９７は、自車両３に設けられた車外カメラ３２１によって生成された信号機画像から取得された信号情報に基づいて車両３を制御してもよい。
【００８９】
また、車両３は、配車依頼に応じて乗客を目的地まで輸送するモビリティサービス（カーシェアサービス、ライドシェアサービス等）に用いられてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１    自動運転システム
２    サーバ
３    車両
８    信号機
９０    電子制御ユニット（ＥＣＵ）
９６    信号情報取得部
９７    車両制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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