(57)【要約】【課題】自動運転車両が車線変更するタイミングを、自動運転車両からの要求に基づき決定する車線変更システムを提供する。【解決手段】車両Ａの車載器１０は、路側通信装置２０に、車線変更を要求する要求信号１５を送信する。路側通信装置２０は、要求信号１５を受信した場合、要求信号１５を、車線管理サーバ装置３０へ転送する。車線管理サーバ装置３０は、要求信号１５を受信した場合、ＤＭＤサーバ装置４０の格納するダイナミックマップデータを参照することにより、車両Ａの車線変更位置を計算する。車線管理サーバ装置３０は、車線変更位置３５を路側通信装置２０に返信する。路側通信装置２０は、受信した車線変更位置３５を各車両へ送信する。【選択図】図１
2020170270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路を走行する車両に搭載される車載器と、
前記道路に配置され路側通信装置と、
前記道路を走行する前記車両を管理する管理サーバ装置と、
更新頻度に基づき複数の情報に階層化されたダイナミックマップデータを格納するダイナミックマップデータサーバ装置と、
を備え、
前記車載器は、
前記路側通信装置に、車線変更を要求する要求信号を送信する車載側送信部を備え、
前記路側通信装置は、
前記要求信号を受信した場合に、前記要求信号を、前記管理サーバ装置へ転送する転送部を備え、
前記管理サーバ装置は、
前記要求信号を受信する管理側受信部と、
前記要求信号を受信した場合、前記ダイナミックマップデータサーバ装置の格納する前記ダイナミックマップデータを参照することにより、前記車両の車線変更位置を計算する位置計算部と、
計算した前記車線変更位置を前記路側通信装置に送信する管理側送信部と
を備え、
前記路側通信装置は、さらに、
前記車線変更位置を受信する路側受信部と、
受信した前記車線変更位置を送信する位置送信部と
を備える車線変更システム。
【請求項２】
前記車載器が搭載された前記車両は、
前記車載器が前記車線変更位置を前記路側通信装置から受信した場合に、他の車両との車車間通信の結果と前記車線変更位置とを用いて、車線変更を実施する請求項１に記載の車線変更システム。
【請求項３】
道路を走行する車両を管理する管理サーバ装置であって、
前記道路を走行する車両に搭載された車載器から送信された車線変更を要求する要求信号を受信して転送する路側通信装置から、前記要求信号を受信する管理側受信部と、
前記要求信号を受信した場合、更新頻度に基づき複数の情報に階層化されたダイナミックマップデータを格納するダイナミックマップデータサーバ装置の前記ダイナミックマップデータを参照することにより、前記車両の車線変更位置を計算する位置計算部と、
計算した前記車線変更位置を前記路側通信装置に送信し、前記路側通信装置に前記車線変更位置を送信させる管理側送信部と
を備える管理サーバ装置。
【請求項４】
コンピュータに、
道路を走行する車両に搭載された車載器から送信された車線変更を要求する要求信号を受信して転送する路側通信装置から、前記要求信号を受信する受信処理と、
前記要求信号を受信した場合、更新頻度に基づき複数の情報に階層化されたダイナミックマップデータを格納するダイナミックマップデータサーバ装置の前記ダイナミックマップデータを参照することにより、前記車両の車線変更位置を計算する位置計算処理と、
計算した前記車線変更位置を前記路側通信装置に送信し、前記路側通信装置に前記車線変更位置を送信させる送信処理と
を実行させる位置計算プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動走行車両の車線変更位置を計算する、車線変更システム、管理サーバ装置及び位置計算プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在検討されている自動運転では、自動運転車両は、ダイナミックマップデータ、高精度測位端末装置による高精度位置情報、各種センサによる車車間通信、及びカーナビゲーションによる目的地情報を用いて、車線変更することが想定されている。
自動運転車両の車線変更タイミングは、通常、自動運転車両側が自動運転車両に搭載されている各種センサを用いて能動的に決定する（例えば、特許文献１）。
【０００３】
しかし、車線変更するタイミングを自動運転車両側が能動的に決定する場合、各種センサのみでは円滑な車線変更が困難となる可能が高い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１８／１３１２９０号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は、車線変更するタイミングを、自動運転車両からの要求に基づき決定するシステムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の車線変更システムは、
道路を走行する車両に搭載される車載器と、
前記道路に配置され路側通信装置と、
前記道路を走行する前記車両を管理する管理サーバ装置と、
更新頻度に基づき複数の情報に階層化されたダイナミックマップデータを格納するダイナミックマップデータサーバ装置と、
を備え、
前記車載器は、
前記路側通信装置に、車線変更を要求する要求信号を送信する車載側送信部を備え、
前記路側通信装置は、
前記要求信号を受信した場合に、前記要求信号を、前記管理サーバ装置へ転送する転送部を備え、
前記管理サーバ装置は、
前記要求信号を受信する管理側受信部と、
前記要求信号を受信した場合、前記ダイナミックマップデータサーバ装置の格納する前記ダイナミックマップデータを参照することにより、前記車両の車線変更位置を計算する位置計算部と、
計算した前記車線変更位置を前記路側通信装置に送信する管理側送信部と
を備え、
前記路側通信装置は、さらに、
前記車線変更位置を受信する路側受信部と、
受信した前記車線変更位置を送信する位置送信部と
を備える。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の車線変更システムによれば、車線変更するタイミングを、自動運転車両からの要求に基づき管理サーバ装置が計算するので、自動運転車両の車線変更を支援することによって、自動運転車両の車線変更の円滑化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１の図で、車線変更しようとしている車両Ａを示す図。
【図２】実施の形態１の図で、ポイントＸで車線変更した車両Ａを示す図。
【図３】実施の形態１の図で、車載器のハードウェア構成を示す図。
【図４】実施の形態１の図で、路側通信装置のハードウェア構成を示す図。
【図５】実施の形態１の図で、管理サーバ装置のハードウェア構成を示す図。
【図６】実施の形態１の図で、ＤＭＤサーバ装置のハードウェア構成を示す図。
【図７】実施の形態１の図で、ＤＭＤ４３１を模式的に示す図。
【図８】実施の形態１の図で、車線変更システムの動作を示すシーケンス。
【図９】実施の形態１の図で、図８を補足するブロック構成図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付している。実施の形態の説明において、同一または相当する部分については、説明を適宜省略または簡略化する。
【００１０】
実施の形態１．
図１から図９を参照して、実施の形態１の車線変更システム５００を説明する。なお以下ではダイナミックマップデータをＤＭＤと表記する場合がある。例えばＤＭＤサーバ装置はダイナミックマップデータサーバ装置を意味する。
【００１１】
図１は、道路６０を走行している車両Ａ、車両Ｂ及び車両Ｃのうち、車両Ａが車線変更しようとしており、車両Ａが車線変更前の状態である。図１では、車両Ａの車載器１０は、車線変更を要求する要求信号１５を路側通信装置２０に送信する。要求信号１５は、「車線７１から車線７２へ車線変更したい」のような要求である。つまり要求信号１５は、特定の車線から他の特定の車線に移動したいという要求を示す信号である。車載器１０は、要求信号１５に、ＬＩＤ情報（リンクＩＤ情報）のような車載器情報を含めることができる。車線管理サーバ装置３０は、車載器情報を検索キーとして、後述するＤＭＤ４３１を検索することで、要求信号１５を送信した車両Ａの現在位置を把握することができる。
【００１２】
図１に示すように車線変更システム５００は、車載器１０，路側通信装置２０，車線管理サーバ装置３０及びＤＭＤサーバ装置４０を備えている。車両Ａ、車両Ｂ及び車両Ｃは車載器１０及び各センサを用いて自動運転走行する自動運転車両である。
各車両に搭載されている車載器１０は、路側通信装置２０と通信し、送受信を行う。路側通信装置２０は、車両と通信を行い、車両との間で情報の送受信を行う。路側通信装置２０として、ＥＴＣ２．０（ＥＴＣ２．０は登録商標）設備を使用することができる。車線管理サーバ装置３０は、ダイナミックマップデータと連携して、各車両の位置を把握しているサーバである。車線管理サーバ装置３０は、路側通信装置２０から受け取った情報と、ＤＭＤ４３１の情報を用いて車線変更位置を計算する。車線管理サーバ装置３０の詳細は後述する。ＤＭＤサーバ装置４０は、ＤＭＤ４３１を格納している。ＤＭＤサーバ装置４０の詳細は後述する。
【００１３】
図２は、図１の車両Ａの車線変更後を示す。図１では、車両Ａ、車両Ｂ及び車両Ｃが、それぞれ進行方向６１Ａ、進行方向６１Ｂ及進行方向６１Ｃへ進行している。車両Ａは、車線７１から車線７２への車線変更をしようとしている。車両Ａは車載器１０と搭載している。車両Ａは、車線７１から車線７２への車線変更をしようとする際に、車線変更を要求する要求信号１５を、路側通信装置２０のアンテナ２０Ａへ送信する。路側通信装置２０は、受信した要求信号１５を車線管理サーバ装置３０及びＤＭＤサーバ装置４０へ転送する。車線管理サーバ装置３０は、要求信号１５を受信した場合、ＤＭＤサーバ装置４０の有するＤＭＤ４３１を参照して、車両Ａの車線変更するべき位置を計算する。車線管理サーバ装置３０は、計算した車線変更位置３５を、路側通信装置２０を介して、道路６０を走行する車両Ａ、車両Ｂ及び車両Ｃに送信する。その後、車線変更位置３５を受信した車両Ａ、車両Ｂ及び車両Ｃは、車車間通信を行う。車両Ａは、受信した車線変更位置３５及び車車間通信により、図２に示すポイントＸで、車線変更を行う。
【００１４】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
以下に車載器１０，路側通信装置２０，車線管理サーバ装置３０及びＤＭＤサーバ装置４０の順に、これらのハードウェア構成を説明する。
【００１５】
図３は、車載器１０のハードウェア構成を示す。車載器１０は、コンピュータである。車載器１０は、プロセッサ１１０を備える。車載器１０は、プロセッサ１１０の他に、主記憶装置１２０、補助記憶装置１３０、入力ＩＦ１４０、出力ＩＦ１５０及び通信ＩＦ１６０といった、他のハードウェアを備える。ＩＦはインタフェースを示す。プロセッサ１１０は信号線１７０で他のハードウェアと接続している。通信ＩＦ１６０は、自動運転システム８及び路側通信装置２０に接続している。自動運転システム８は車両Ａに搭載されている。プロセッサ１１０は、信号線１７０を介して、他のハードウェアと接続され、他のハードウェアを制御する。
【００１６】
車載器１０は機能要素として、車載側送信部１１及び車載側制御部１２を有する。車載側送信部１１及び車載側制御部１２の機能はプログラムで実現される。このプログラムは補助記憶装置１３０に記憶されており、プロセッサ１１０はこのプログラムを補助記憶装置１３０から主記憶装置１２０にロードして実行する。
【００１７】
図４は、路側通信装置２０のハードウェア構成を示す。路側通信装置２０は、コンピュータである。路側通信装置２０は、プロセッサ２１０を備える。路側通信装置２０は、プロセッサ２１０の他に、主記憶装置２２０、補助記憶装置２３０、入力ＩＦ２４０、出力ＩＦ２５０及び通信ＩＦ２６０といった、他のハードウェアを備える。通信ＩＦ２６０は、車載器１０、車線管理サーバ装置３０及びＤＭＤサーバ装置４０に接続している。プロセッサ２１０は、信号線２７０を介して、他のハードウェアと接続され、他のハードウェアを制御する。
【００１８】
路側通信装置２０は、機能要素として、転送部２１、路側受信部２２及び位置送信部２３を有する。転送部２１、路側受信部２２及び位置送信部２３の機能はプログラムで実現される。このプログラムは補助記憶装置２３０に記憶されており、プロセッサ２１０はこのプログラムを補助記憶装置２３０から主記憶装置２２０にロードして実行する。
【００１９】
図５は、車線管理サーバ装置３０のハードウェア構成を示す。車線管理サーバ装置３０は、コンピュータである。車線管理サーバ装置３０は、プロセッサ３１０を備える。車線管理サーバ装置３０は、プロセッサ３１０の他に、主記憶装置３２０、補助記憶装置３３０、入力ＩＦ３４０、出力ＩＦ３５０、通信ＩＦ３６０といった、他のハードウェアを備える。通信ＩＦ３６０は、路側通信装置２０及びＤＭＤサーバ装置４０と接続している。プロセッサ３１０は、信号線３７０を介して、他のハードウェアと接続され、他のハードウェアを制御する。
【００２０】
車線管理サーバ装置３０は、機能要素として、管理側受信部３１、位置計算部３２及び管理側送信部３３を有する。管理側受信部３１、位置計算部３２及び管理側送信部３３の機能は、位置計算プログラムで実現される。位置計算プログラムは、補助記憶装置３３０に記憶されており、プロセッサ３１０は、位置計算プログラムを補助記憶装置３３０から主記憶装置３２０にロードして実行する。
【００２１】
主記憶装置３２０の具体例は、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）である。主記憶装置３２０は、プロセッサ３１０の演算結果を保持する。
【００２２】
補助記憶装置３３０は、データを不揮発的に保管する記憶装置である。補助記憶装置３３０の具体例は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）である。また、補助記憶装置３３０は、ＳＤ（登録商標）（Ｓｅｃｕｒｅ  Ｄｉｇｉｔａｌ）メモリカード、ＮＡＮＤフラッシュ、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）といった可搬記録媒体であってもよい。
【００２３】
入力ＩＦ３４０は、各装置からデータが入力されるポートである。出力ＩＦ３５０は、各種機器が接続され、各種機器にプロセッサ３１０によりデータが出力されるポートである。通信ＩＦ３６０はプロセッサ３１０が他の装置と通信するための通信ポートである。
【００２４】
車線管理サーバ装置３０は、プロセッサ３１０を代替する複数のプロセッサを備えていてもよい。これら複数のプロセッサは、位置計算プログラムの実行を分担する。それぞれのプロセッサは、プロセッサ３１０と同じように、位置計算プログラムを実行する装置である。位置計算プログラムにより利用、処理または出力されるデータ、情報、信号値及び変数値は、主記憶装置３２０、補助記憶装置３３０、または、プロセッサ３１０内のレジスタあるいはキャッシュメモリに記憶される。
【００２５】
位置計算プログラムは、管理側受信部３１、位置計算部３２及び管理側送信部３３の「部」を「処理」、「手順」あるいは「工程」に読み替えた各処理、各手順あるいは各工程をコンピュータに実行させるプログラムである。
【００２６】
また、位置計算方法は、コンピュータである車線管理サーバ装置３０が位置計算プログラムを実行することにより行われる方法である。位置計算プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納されて提供されてもよいし、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。
【００２７】
図６は、ＤＭＤサーバ装置４０のハードウェア構成を示す。ＤＭＤサーバ装置４０は、コンピュータである。ＤＭＤサーバ装置４０は、プロセッサ４１０を備える。ＤＭＤサーバ装置４０は、プロセッサ４１０の他に、主記憶装置４２０、補助記憶装置４３０、入力ＩＦ４４０、出力ＩＦ４５０及び通信ＩＦ４６０といった、他のハードウェアを備える。通信ＩＦ４６０は、路側通信装置２０及び車線管理サーバ装置３０に接続している。プロセッサ４１０は、信号線４７０を介して、他のハードウェアと接続され、他のハードウェアを制御する。
【００２８】
ＤＭＤサーバ装置４０は、機能要素として、制御部４１を有する。制御部４１の機能はプログラムで実現される。このプログラムは補助記憶装置４３０に記憶されており、プロセッサ４１０はこのプログラムを補助記憶装置４３０から主記憶装置４２０にロードして実行する。
【００２９】
また、補助記憶装置４３０は、ＤＭＤ４３１を格納している。
図７は、ＤＭＤ４３１を模式的に示す。ＤＭＤ４３１は、更新頻度に基づき複数の情報に階層化されている。具体的には、ＤＭＤ４３１は、静的情報、準静的情報、準動的情報及び動的情報の４つの階層から構成されている。静的情報、準静的情報、準動的情報及び動的情報は、紐付けされている。
更新頻度としては、例えば以下のようである。静的情報は１カ月以内の更新頻度であり、準静的情報は１時間以内の更新頻度であり、準動的情報は１分以内の更新頻度であり、動的情報は１秒単位の更新頻度である。静的情報は高精度な３次元地図データからなる。準静的情報は、交通規制情報を含む。準動的情報は車線別渋滞情報を含む。動的情報は、車車間通信の情報、信号情報及び横断歩行者情報のような各種の情報を含む。
【００３０】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図８は、車線変更システム５００の動作を説明するシーケンス図であり図１及び図２に対応している。
図９は、図８に対応するブロック構成図である。図８及び図９を参照して車線変更システム５００の動作を説明する。車線管理サーバ装置３０の動作は、位置計算方法に相当する。車線管理サーバ装置３０の動作は、位置計算プログラムの処理に相当する。
【００３１】
ステップＳ１１において、道路６０を走行する車両Ａに搭載される車載器１０の車載側送信部１１は、路側通信装置２０に、車線変更を要求する要求信号１５を送信する。
車載側送信部１１は、要求信号１５に、ＬＩＤ情報（リンクＩＤ情報）のような車載器１０に関する情報を含める。
【００３２】
ステップＳ１２において、路側通信装置２０の転送部２１は、要求信号１５を受信した場合に、要求信号１５を、車線管理サーバ装置３０及びＤＭＤサーバ装置４０へ転送する。なお、路側通信装置２０は道路に配置されている。
【００３３】
ステップＳ１３において、車線管理サーバ装置３０では、管理側受信部３１が要求信号１５を受信する。車線管理サーバ装置３０は道路を走行する車両を管理する。
ステップＳ１４において、位置計算部３２は、要求信号１５を受信した場合、ＤＭＤサーバ装置４０の格納するＤＭＤ４３１を参照することにより、要求信号１５を送信した車載器１０を搭載する車両Ａの車線変更位置３５を計算する。ＤＭＤサーバ装置４０は、更新頻度に基づき複数の情報に階層化されたＤＭＤ４３１を格納している。車線管理サーバ装置３０は、ＤＭＤサーバ装置４０と連携することで道路６０を走行する各車両の位置を把握している。位置計算部３２は要求信号１５に含まれるＬＩＤ情報から、車両Ａの位置をＤＭＤ４３１から特定することができる。あるいは、路側通信装置２０が自己の位置を要求信号１５に含め、路側通信装置２０の位置から位置計算部３２は車両Ａの位置を特定してもよい。位置計算部３２は、車両Ａの位置と、車両Ａの存在する領域におけるＤＭＤ４３１の情報とから、車両Ａの車線変更位置３５を計算する。ここでＤＭＤ４３１の情報として、交通規制情報、車線別渋滞情報のような情報を用いる。
ステップＳ１５において、管理側送信部３３は、位置計算部３２が計算した車線変更位置３５を路側通信装置２０に送信する。
【００３４】
ステップＳ１６において、路側通信装置２０では、路側受信部２２が車線変更位置３５を受信し、位置送信部２３が車線変更位置３５を送信する。
【００３５】
ステップＳ１７において、車両Ａ、車両Ｂ及び車両Ｃに搭載されている各車載器１０では、車載側制御部１２が車線変更位置３５を通信ＩＦ１６０を介して受信する。車両Ａ、車両Ｂ及び車両Ｃは、車車間通信を実施する。車両Ａは、車車間通信の結果と、受信した車線変更位置３５とから、ポイントＸで車線変更を実施する。具体的には、車両Ａの自動運転システム８が、車車間通信の結果と、受信した車線変更位置３５と取得し、ポイントＸで自動運転により車線変更を実施する。
【００３６】
＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
実施の形態１の車線変更システム５００では、車線管理サーバ装置３０が、自動運転車両が車線変更するべき車線変更位置３５を、自動運転車両の要求に応答して計算し、自動運転車両へ返信する。このように、自動運転車両の車線変更を車線管理サーバ装置３０が支援するので、自動運転車両における円滑な車線変更が可能になる。
また、車線変更位置３５は、要求を出した自動運転車両の他に、その自動運転車両の周辺を走行している他の自動運転車両にも送信されるため、他の自動運転車両は要求を出した自動運転車両の車線変更位置３５を知ることができる。よって、さらに円滑な車線変更が可能になる。
【符号の説明】
【００３７】
Ａ，Ｂ，Ｃ  車両、８  自動運転システム、１０  車載器、１１  車載側送信部、１２  車載側制御部、１５  要求信号、２０  路側通信装置、２１  転送部、２２  路側受信部、２３  位置送信部、３０  車線管理サーバ装置、３１  管理側受信部、３２  位置計算部、３３  管理側送信部、３５  車線変更位置、４０  ＤＭＤサーバ装置、４１  制御部、４３１  ＤＭＤ、６０  道路、６１  進行方向、７１，７２  車線、１１０，２１０，３１０，４１０  プロセッサ、１２０，２２０，３２０，４２０  主記憶装置、１３０，２３０，３３０，４３０  補助記憶装置、１４０，２４０，３４０，４４０  入力ＩＦ、１５０，２５０，３５０，４５０  出力ＩＦ、１６０，２６０，３６０，４６０  通信ＩＦ、１７０，２７０，３７０，４７０  信号線、５００  車線変更システム。
【図１】
2020170270.tif 000003
【図２】
2020170270.tif 000004
【図３】
2020170270.tif 000005
【図４】
2020170270.tif 000006
【図５】
2020170270.tif 000007
【図６】
2020170270.tif 000008
【図７】
2020170270.tif 000009
【図８】
2020170270.tif 000010
【図９】
2020170270.tif 000011