(57)【要約】      （修正有）【課題】路側装置と車載装置とが路車間通信できない場合において安全に車両を制御する車両制御システムを提供する。【解決手段】路側装置と車載装置の路車間通信ができない場合Ｓ２４Ｎｏ、サーバは、前回時刻時点Ｎ（ｔ−１）までの受信情報に基づいて、通信不可の車両の現在時刻時点Ｎ（ｔ）以降の走行軌跡を予測しＳ２５、予測した走行軌跡に近づく車両を特定し、これらの車両に対し、現在時刻時点Ｎ（ｔ）の走行速度指令の値を、前回時刻時点Ｎ（ｔ−１）の走行速度指令の値よりも所定値ΔＳ低下させ、現在時刻時点Ｎ（ｔ）の走行速度指令を送信するＳ２６。車載装置は、前回時刻時点Ｎ（ｔ−１）の走行経路指令を保持し、現在時刻時点Ｎ（ｔ）の走行速度指令の値を、前回時刻時点Ｎ（ｔ−１）の走行速度指令の値よりも所定値低下させ、現在時刻時点Ｎ（ｔ）の走行速度指令を生成するＳ７。【選択図】図４
2018169790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される車載装置と、前記車載装置と無線通信を介して接続される路側装置と、前記路側装置とネットワークを介して接続されるサーバと、によって構成される車両制御システムであって、
前記サーバは、
前記車両のみが走行可能な道路の地図情報を記憶する記憶手段と、
前記路側装置を介して前記車載装置から前記車両の目的地及び車両情報を受信する受信手段と、
前記地図情報を参照し、前記目的地及び前記車両情報に基づいて、前記車両の走行経路指令及び走行速度指令を生成する指令手段と、
前記路側装置を介して前記車載装置に前記走行経路指令及び前記走行速度指令を送信する送信手段と、
を備え、
前記受信手段、前記指令手段及び前記送信手段は、所定時間間隔で前記車両ごとに処理を実行し、
前記指令手段は、前記路側装置と通信ができない前記車両の走行軌跡を予測し、前記走行軌跡に近づく前記車両に対する現在時刻時点の前記走行速度指令の値を前回時刻時点の前記走行速度指令の値よりも所定値低下させ、
前記路側装置と通信ができない前記車両の前記車載装置は、現在時刻時点の前記走行速度指令の値を前回時刻時点の前記走行速度指令の値よりも所定値低下させる
ことを特徴とする車両制御システム。
【請求項２】
前記指令手段は、前記路側装置を介して前記目的地を受信した後、前記走行経路指令及び前記走行速度指令を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両制御システム。
【請求項３】
前記車載装置は、前記走行経路指令及び前記走行速度指令に基づいて、前記車両の速度及び操舵を制御する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーバが路車間通信を介して車両を制御する車両制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車の自動運転技術の開発が盛んに行われている。例えば、特許文献１には、車両に搭載される車両側構成（＝車載装置）と、交差点等に設置され、車両側構成と路車間通信可能な管制側構成（＝路側装置及びサーバ）とからなる車両制御システムが開示されている。特許文献１に記載の車両制御システムによれば、交差点における円滑な交通制御が実現される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４６９２０９１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、特許文献１を含む従来の技術では、路側装置と車載装置とが通信できない場合の問題解決方法が確立されていない。
【０００５】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすることは、路側装置と車載装置とが路車間通信できない場合において安全に車両を制御することが可能な車両制御システム等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した目的を達成するための本発明は、車両に搭載される車載装置と、前記車載装置と無線通信を介して接続される路側装置と、前記路側装置とネットワークを介して接続されるサーバと、によって構成される車両制御システムであって、前記サーバは、前記車両のみが走行可能な道路の地図情報を記憶する記憶手段と、前記路側装置を介して前記車載装置から前記車両の目的地及び車両情報を受信する受信手段と、前記地図情報を参照し、前記目的地及び前記車両情報に基づいて、前記車両の走行経路指令及び走行速度指令を生成する指令手段と、前記路側装置を介して前記車載装置に前記走行経路指令及び前記走行速度指令を送信する送信手段と、を備え、前記受信手段、前記指令手段及び前記送信手段は、所定時間間隔で前記車両ごとに処理を実行し、前記指令手段は、前記路側装置と通信ができない前記車両の走行軌跡を予測し、前記走行軌跡に近づく前記車両に対する現在時刻時点の前記走行速度指令の値を前回時刻時点の前記走行速度指令の値よりも所定値低下させ、前記路側装置と通信ができない前記車両の前記車載装置は、現在時刻時点の前記走行速度指令の値を前回時刻時点の前記走行速度指令の値よりも所定値低下させることを特徴とする車両制御システムである。本発明によって、路側装置と車載装置とが路車間通信できない場合において安全に車両を制御することが可能となる。
【０００７】
本発明における前記指令手段は、前記路側装置を介して前記目的地を受信した後、前記走行経路指令及び前記走行速度指令を生成するようにしても良い。これによって、サーバは、全ての車両の目的地を認識しているので、適切な走行経路指令及び走行速度指令を生成することができ、車両同士の衝突を回避させることが可能となる。
【０００８】
また、本発明における前記車載装置は、前記走行経路指令及び前記走行速度指令に基づいて、前記車両の速度及び操舵を制御するようにしても良い。これによって、自動運転可能な車両に対して本発明を適用することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、路側装置と車載装置とが路車間通信できない場合において安全に車両を制御することが可能な車両制御システム等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】車両制御システムの概要を示す図
【図２】サーバ、路側装置及び車載装置の構成を示す図
【図３】路車間通信できない状況を説明する図
【図４】車両制御システムの処理の流れを示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明の実施形態では、自動運転が可能な車両と、それらの車両のみが走行する専用道路を対象とする。
【００１２】
図１は、車両制御システムの概要を示す図である。図１に示すように、車両制御システム１は、車両４に搭載される車載装置５と、車載装置５と無線通信を介して接続される路側装置３と、路側装置３とネットワーク６を介して接続されるサーバ２と、によって構成される。ネットワーク６は、例えばインターネットである。
【００１３】
サーバ２は、例えば、クラウドのデータセンターに配置されるサーバ用コンピュータであり、１台の筐体で実現されても良いし、複数台の筐体で実現されても良い。
【００１４】
路側装置３は、車両４が走行する道路の脇や交差点等に複数設置され、サーバ２と車載装置５との通信を中継する役割を果たす。路側装置３は、それぞれ通信可能範囲７を有し、通信可能範囲７に位置する車載装置５のみとデータの送受信を行う。従って、車両４が移動するにつれて、車載装置５が通信可能な路側装置３も変わる。車両４の位置によっては、車載装置５が全ての路側装置３と通信できない場合もある。
【００１５】
サーバ２、路側装置３及び車載装置５は、制御装置としてのＣＰＵ（「Central Processing Unit」の略）、主記憶装置としてのメモリ、補助記憶装置としてのＨＤＤ（「Hard Disk Drive」の略）やフラッシュメモリ、通信機器等を有する。補助記憶装置には、ＯＳ（「Operating System」の略）、アプリケーションプログラム、処理に必要なデータ等が記憶されている。制御装置は、補助記憶装置からＯＳやアプリケーションプログラムを読み出して主記憶装置に格納し、主記憶装置にアクセスしながら、その他の機器を制御し、後述する処理を実行する。
【００１６】
図２は、サーバ、路側装置及び車載装置の構成を示す図である。図２に示すように、サーバ２は、路側装置３とネットワーク６を介して通信を行う通信部２１と、サーバ２の各種装置を制御する制御部２２と、地図情報を記憶する地図情報データベース２３と、を備える。
【００１７】
制御部２２は、通信部２１を制御し、車載装置５から車両４の目的地及び車両情報を受信する。車両情報は、車両４の位置、速度、加速度等である。また、制御部２２は、通信部２１を制御し、車載装置５に走行経路指令及び走行速度指令を送信する。走行経路指令は、車両４が走行すべき経路の指令であり、走行速度指令は、車両４が走行すべき速度の指令である。
【００１８】
制御部２２は、地図情報データベース２３を参照し、車両４の目的地及び車両情報に基づいて、車両４の走行経路指令及び走行速度指令を算出する。地図情報データベース２３には、車両４が走行する道路の地図情報が記憶されるとともに、各車両４の移動データが蓄積される。
【００１９】
路側装置３は、サーバ２とネットワーク６を介して通信を行うサーバ通信部３１と、路側装置３の各種装置を制御する制御部３２と、車載装置５と無線通信を行う車両通信部３３と、を備える。
【００２０】
車載装置５は、路側装置３と無線通信を行う通信部５１と、車載装置５の各種装置を制御する制御部５２と、車両情報を取得する車両情報取得部５３と、を備える。
【００２１】
路側装置３の車両通信部３３と車載装置５の通信部５１との間の無線通信は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮやＬＴＥ（Long Term Evolution）等であり、ネットワーク６を介さずに直接データの送受信を行う。
【００２２】
制御部５２は、車両４の各ＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）に対して、車両４のアクセル（加速）、ブレーキ（制動）及びハンドル（操舵）の制御情報を送信する。車両情報取得部５３は、車両４のＥＣＵを介して、車両４の位置や速度等の車両情報を取得する。
【００２３】
図３は、路車間通信できない状況を説明する図である。図３では、車両４ａの車載装置５が、全ての路側装置３ａ〜３ｄと通信できない状況を図示している。車両４ａは、路側装置３ａの通信可能範囲７ａを通過し、路側装置３ｂの通信可能範囲７ｂまで到達していない為、車両４ａの車載装置５は、路側装置３ａ及び３ｂと通信できない。この他に、路車間通信できない状況としては、車載装置５が新たな路側装置３との接続に時間を要している場合や、車載装置５又は路側装置３が故障した場合等が挙げられる。
【００２４】
一方、車両４ｂ及び４ｃは、路側装置３ｂの通信可能範囲７ｂに含まれるため、車両４ｂ及び４ｃの車載装置５は、路側装置３ｂとの通信が可能である。同様に、車両４ｄの車載装置５は路側装置３ａ、車両４ｅの車載装置５は路側装置３ｄとの通信が可能である。
【００２５】
このように、一部の車載装置５が路側装置３と通信できない状況において、本発明の実施の形態における車両制御システム１では、後述する処理によって安全に全ての車両４を制御する。
【００２６】
図４は、車両制御システムの処理の流れを示すフローチャートである。図４に示す車載装置５の処理は車両４ごとに実行される。
【００２７】
図４に示すように、車載装置５の制御部５２は、乗員が希望する目的地の入力を受け付け（ステップＳ１）、路側装置３を介してサーバ２に目的地の送信を試みる（ステップＳ２）。
【００２８】
ステップＳ２において、路側装置３と車載装置５の路車間通信ができない場合（ステップＳ３のＮｏ）、車載装置５の制御部５２は、ステップＳ１から繰り返す。
【００２９】
ステップＳ２において、路側装置３と車載装置５の路車間通信ができる場合（ステップＳ３のＹｅｓ）、車載装置５の制御部５２は、サーバ２に目的地を送信した後、現在時刻時点Ｎ（ｔ）、走行経路指令及び走行速度指令の初期化を行う（ステップＳ４）。
【００３０】
一方、サーバ２の制御部２２は、軌道上の全ての車両４の目的地を受信し、メモリに記憶する（ステップＳ２１）。
【００３１】
次に、車載装置５の制御部５２は、所定時間間隔で、路側装置３を介してサーバ２に車両情報の送信を試みる（ステップＳ５）。車両情報は、例えば、車両４の位置、速度、加速度及び時間である。
【００３２】
ステップＳ５において、路側装置３と車載装置５の路車間通信ができる場合（ステップＳ６のＹｅｓ）、車載装置５の制御部５２は、車両４の車両情報をサーバ２に送信し、サーバ２の制御部２２は、軌道上の全ての車両４の車両情報を受信し、メモリに記憶する（ステップＳ２２）。また、サーバ２の制御部２２は、車両情報に基づいて、地図情報データベース２３に各車両４の走行軌跡を記憶する。
【００３３】
次に、サーバ２の制御部２２は、地図情報データベース２３を参照し、車両４同士の衝突を回避するように、走行経路指令及び走行速度指令を生成し、路側装置３を介して車載装置５に走行経路指令及び走行速度指令の送信を試みる（ステップＳ２３）。
【００３４】
ステップＳ１〜ステップＳ３では、車両４の目的地がサーバに送信されるまで、車両４の走行が開始されない。また、ステップＳ２３及びステップＳ２３によって、サーバ２の制御部２２は、路側装置３を介して全ての車両４の目的地を受信した後、車両４の走行経路指令及び走行速度指令を生成する。従って、サーバ２の制御部２２は、全ての車両４の目的地を認識しているので、適切な走行経路指令及び走行速度指令を生成することができ、車両４同士の衝突を回避させることが可能となる。
【００３５】
ステップＳ２３において、路側装置３と車載装置５の路車間通信ができる場合（ステップＳ２４のＹｅｓ）、車載装置５の制御部５２は、サーバ２から走行経路指令及び走行速度指令を受信し（ステップＳ８）、ステップＳ９に進む。
【００３６】
ステップＳ２３において、路側装置３と車載装置５の路車間通信ができない場合（ステップＳ２４のＮｏ）、サーバ２の制御部２２は、前回時刻時点Ｎ（ｔ−１）までの受信情報に基づいて、通信不可の車両４の現在時刻時点Ｎ（ｔ）以降の走行軌跡を予測し、地図情報データベース２３に記憶する（ステップＳ２５）。次に、サーバ２の制御部２２は、通信不可の車両４に近づく車両４、すなわちステップＳ２５において予測した走行軌跡（＝予測走行軌跡）に近づく車両４を特定し、これらの車両４に対し、現在時刻時点Ｎ（ｔ）の走行速度指令の値を、前回時刻時点Ｎ（ｔ−１）の走行速度指令の値よりも所定値ΔＳ低下させ、現在時刻時点Ｎ（ｔ）の走行速度指令を送信する（ステップＳ２６）。これに対して、車載装置５の制御部５２は、サーバ２から走行経路指令及び走行速度指令を受信し（ステップＳ８）、ステップＳ９に進む。
【００３７】
図３の例では、車両４ａが通信不可である。車両４ｂ、４ｃ及び４ｄは、通信不可の車両４ａに近づいているため、ステップＳ２６の処理対象である。一方、車両４ｅは、通信不可の車両４ａと離れていくため、ステップＳ２６の処理対象ではない。
【００３８】
尚、サーバ２の制御部２２は、ステップＳ２６において、通信不可の車両４の予測走行軌跡と他の車両４との距離に応じて、現在時刻時点Ｎ（ｔ）の走行速度指令の値を低下させる所定値を変更しても良い。図３の例であれば、車両４ｂ及び４ｃは、車両４ａの予測走行軌跡との距離が近いので、現在時刻時点Ｎ（ｔ）の走行速度指令の値を低下させる所定値を大きくする。一方、車両４ｄは、車両４ａの予測走行軌跡との距離が遠いので、現在時刻時点Ｎ（ｔ）の走行速度指令の値を低下させる所定値を小さくする。
【００３９】
図４の説明に戻る。ステップＳ５において、路側装置３と車載装置５の路車間通信ができない場合（ステップＳ６のＮｏ）、車載装置５の制御部５２は、前回時刻時点Ｎ（ｔ−１）の走行経路指令を保持し、現在時刻時点Ｎ（ｔ）の走行速度指令の値を、前回時刻時点Ｎ（ｔ−１）の走行速度指令の値よりも所定値ΔＳ’低下させ、現在時刻時点Ｎ（ｔ）の走行速度指令を生成し（ステップＳ７）、ステップＳ９に進む。図３の例であれば、ステップＳ７の処理対象は、路側装置３と路車間通信ができない車両４ａのみである。
【００４０】
ステップＳ９において、車載装置５の制御部５２は、各種センサによって車両４の外部環境情報を取得する。次に、車載装置５の制御部５２は、走行経路指令に従って、目標軌道ラインを決定する（ステップＳ１０）。次に、車載装置５の制御部５２は、走行速度指令に従って、目標軌道ラインに沿った速度制御を実行する（ステップＳ１１）。速度制御は、車両４のアクセル（加速）及びブレーキ（制動）の制御情報を車両４のＥＣＵに送信することによって実行される。次に、車載装置５の制御部５２は、目標軌道ラインに沿った操舵制御を実行する（ステップＳ１２）。操舵制御は、ハンドル（操舵）の制御情報を車両４のＥＣＵに送信することによって実行される。そして、車載装置５の制御部５２は、ステップＳ５から処理を繰り返す。
【００４１】
以上の通り、車両制御システム１は、車載装置５と路側装置３とが路車間通信できない場合において安全に車両を制御することが可能となる。車両制御システム１によれば、通信不可の車両４と、通信不可の車両４に近づく車両４に対して、走行速度を減速させる制御を行うので、車両４同士の衝突を回避することができる。
【００４２】
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る車両制御システム等の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００４３】
１………車両制御システム
２………サーバ
３………路側装置
４………車両
５………車載装置
６………ネットワーク
７………通信可能範囲
【図１】
2018169790.tif 000003
【図２】
2018169790.tif 000004
【図３】
2018169790.tif 000005
【図４】
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