(57)【要約】【課題】自動車を停車する必要が生じたときに、より確実に自動車を安全に停車させる「自動運転システム」を提供する。【解決手段】周辺情報提供装置４は、誘導ルートの現在位置より進行方向側の部分の、現在位置周辺の区間である周辺情報提供区間の地図情報を地図データから抽出して、周辺情報として自動運転制御装置５に提供し、自動運転制御装置５は、周辺情報を用いて、誘導ルートに沿って安全に走行するように自動運転を制御する。周辺情報提供装置４は、領域大きさや自車の状態や交通状況から見て安全に停車できると推定される領域をＮ（Ｎは複数）個含むように、周辺情報提供区間を設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の自動運転を行う自動運転システムであって、
地図データを記憶した地図データ記憶手段と、
自動運転で走行するルートを設定するルート設定手段と、
現在位置を算出する現在位置算出手段と、
前記ルートの現在位置より進行方向側の部分中の現在位置よりの区間である周辺情報提供区間もしくは当該周辺情報提供区間及びその周辺の情報を地図データから抽出して、周辺情報として生成する周辺情報提供手段と、
前記周辺情報提供手段が生成した周辺情報を用いて、前記ルートを進行するように前記自動車の自動運転を制御する自動運転制御手段とを有し、
前記周辺情報提供手段は、前記ルートから進んで安全に自動車を停車できると推定される領域を安全停車可能領域として、Ｎ（Ｎは複数）個の安全停車可能領域の情報が前記周辺情報に含まれるように、前記周辺情報提供区間を設定し、
前記自動運転制御手段は、前記ルートを進む自動運転の継続に支障が生じたときに、前記周辺情報を用いて安全に停車できる領域を識別し、識別した領域に進んで自動車が停車するように前記自動車の自動運転を制御することを特徴とする自動運転システム。
【請求項２】
請求項１記載の自動運転システムであって、
前記安全停車可能領域は、前記ルートの現在位置より進行方向側の部分を構成する各道路区間に付随する領域のうちの安全に自動車を停車できると推定される領域であり、
前記周辺情報提供手段は、現在位置から、現在位置からＮ番目に遠い安全停車可能領域までの区間を、前記周辺情報提供区間に設定することを特徴とする自動運転システム。
【請求項３】
請求項２記載の自動運転システムであって、
前記各道路区間に付随する領域は、当該道路区間の路側帯を含むことを特徴とする自動運転システム。
【請求項４】
請求項１、２または３記載の自動運転システムであって、
前記地図データには、自動車を停車する領域の候補となる候補領域の情報が含まれており、
前記安全停車可能領域は、前記ルートから進める前記候補領域であって、少なくとも、現時点において自動車を停止させる自動運転を開始した場合に当該自動車が停止までに走行することとなる距離以上、現在位置から離れている候補領域であることを特徴とする自動運転システム。
【請求項５】
請求項４記載の自動運転システムであって、
前記安全停車可能領域は、前記ルートから進める前記候補領域であって、少なくとも、前記自動車が停車できるだけの広さを有する候補領域であることを特徴とする自動運転システム。
【請求項６】
請求項４または５記載の自動運転システムであって、
発生している交通状況の情報である交通情報を受信する交通情報受信手段を有し、
前記安全停車可能領域は、前記ルートから進める前記候補領域であって、少なくとも、前記交通情報受信手段が受信した交通情報が当該候補領域に自動車を停車させることを妨げる交通状況が発生していることを表していない候補領域であることを特徴とする自動運転システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の自動運転を行う自動運転システムにおいて、自動車を安全に停車させる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の自動運転を行う自動運転システムにおいて、自動車を安全に停車させる技術としては、定期的に、走行中の道路の前方にある、安全に停車できる場所（路側帯や非常駐車帯や待避所等）を算定しておき、自動運転の継続に障害が発生したときに、自動的に算定しておいた場所に自動車を誘導して停車させる技術が知られている（たとえば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４-１０６８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した技術によれば、安全に停車できる場所を算定した後の状況の変化や、安全に停車できる場所の算定において考慮に含めていない事象の存在などにより、自動車を停車する必要が生じたときに、算定しておいた場所が、実際には安全に停車できない場所となっていることがある。
【０００５】
そこで、本発明は、自動車の自動運転を行う自動運転システムにおいて、自動車を停車する必要が生じたときに、より確実に、自動車を安全に停車させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題達成のために、本発明は、自動車の自動運転を行う自動運転システムに、地図データを記憶した地図データ記憶手段と、自動運転で走行するルートを設定するルート設定手段と、現在位置を算出する現在位置算出手段と、前記ルートの現在位置より進行方向側の部分中の現在位置よりの区間である周辺情報提供区間もしくは当該周辺情報提供区間及びその周辺の情報を地図データから抽出して、周辺情報として生成する周辺情報提供手段と、前記周辺情報提供手段が生成した周辺情報を用いて、前記ルートを進行するように前記自動車の自動運転を制御する前記自動運転制御手段とを備えたものである。ここで、前記周辺情報提供手段は、前記ルートから進んで安全に自動車を停車できると推定される領域を安全停車可能領域として、Ｎ（Ｎは複数）個の安全停車可能領域の情報が前記周辺情報に含まれるように、前記周辺情報提供区間を設定する。また、前記自動運転制御手段は、前記ルートを進む自動運転の継続に支障が生じたときに、前記周辺情報を用いて安全に停車できる領域を識別し、識別した領域に進んで自動車が停車するように前記自動車の自動運転を制御する。
【０００７】
ここで、このような自動運転システムは、前記安全停車可能領域を、前記ルートの現在位置より進行方向側の部分を構成する各道路区間に付随する領域のうちの安全に自動車を停車できると推定される領域とし、前記周辺情報提供手段において、現在位置から、現在位置からＮ番目に遠い安全停車可能領域までの区間を、前記周辺情報提供区間に設定するように構成してもよい。
【０００８】
また、この場合には、前記各道路区間に付随する領域は、当該道路区間の路側帯を含むものとしてよい。
また、このような自動運転システムは、前記地図データを、自動車を停車する領域の候補となる候補領域の情報が含まれているものとし、前記安全停車可能領域を、前記ルートから進める前記候補領域であって、少なくとも、現時点において自動車を停止させる自動運転を開始した場合に当該自動車が停止までに走行することとなる距離以上、現在位置から離れている候補領域としてもよい。
【０００９】
また、この場合には、前記安全停車可能領域を、前記ルートから進める前記候補領域であって、少なくとも、前記自動車が停車できるだけの広さを有する候補領域としてもよい。
【００１０】
また、この場合には、自動運転システムに、発生している交通状況の情報である交通情報を受信する交通情報受信手段を設け、前記安全停車可能領域を、前記ルートから進める前記候補領域であって、少なくとも、前記交通情報受信手段が受信した交通情報が当該候補領域に自動車を停車させることを妨げる交通状況が発生していることを表していない候補領域としてもよい。
【００１１】
以上のような自動運転システムによれば、周辺情報提供手段から、自動運転の制御を行う自動運転制御手段に、必ずＮ（Ｎは複数）個の安全停車可能領域の情報を含む周辺情報が提供される。したがって、周辺情報に含まれる最寄りの安全停車可能領域などのいずれかの安全停車可能領域が、実際には安全に停車できない場所であったとしても、自動運転制御手段は、他の安全停車可能領域に進んで自動車を停車させることができるようになる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、自動車の自動運転を行う自動運転システムにおいて、自動車を停車する必要が生じたときに、より確実に、自動車を安全に停車させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る自動運転システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る周辺情報提供処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態に係る安全停車可能領域判定処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態に係る周辺情報提供処理の処理例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る安全停車可能領域判定処理の他の処理例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１に、本実施形態に係る自動運転システムの構成を示す。
自動運転システムは、自動車に搭載された自動車の自動運転を行うシステムであり、図示するように、交通情報受信器１、ＧＮＳＳ受信器２、ナビゲーション装置３、周辺情報提供装置４、自動運転制御装置５、車両制御装置６、運転状態ディスプレイ７、状態検出センサ８、各種地図データを格納した地図データベース９、周辺監視装置１０を備えている。
【００１５】
交通情報受信器１は、VICS（登録商標）などの交通情報を提供するシステムから、渋滞や事故や工事や交通規制などの各種交通状況の情報を受信する。また、ＧＮＳＳ受信器２は、測位衛星を利用した衛星測位を行って自動車の現在位置等の算出を行う。
【００１６】
また、状態検出センサ８は、自動車の車速や角加速度や周辺の天気や周辺の路面状況や自動車の搭乗人数や自動車の積載量などを検出するセンサである。
また、周辺監視装置１０は自動車周辺を撮影するカメラを用いて車線認識や道路上の自車位置の検出を行ったり、レーダを用いて自動車周辺の障害物や他車を検知する装置である。
【００１７】
また、車両制御装置６は、自動車のエンジンや変速器やブレーキシステムや操舵システム等を駆動または制御するアクチュエータ等の装置である。
また、運転状態ディスプレイ７は、たとえば、自動車のメータクラスタ内に配置されたディスプレイである。
次に、ナビゲーション装置３は、ＧＮＳＳ受信器２が算出した現在位置や地図データベース９に格納されたナビゲーション装置用の地図データを用いて目的地までの経路を探索し、誘導ルートとして設定する処理等を行う。
【００１８】
また、周辺情報提供装置４は、ナビゲーション装置３が算定した誘導ルートの、ＧＮＳＳ受信器２が算出した現在位置より進行方向側の部分の、現在位置周辺の区間の地図情報を地図データベース９に格納された高精細な地図データから抽出して、周辺情報として自動運転制御装置５に提供する処理を行う。
【００１９】
そして、自動運転制御装置５は、周辺情報提供装置４から提供された周辺情報と、周辺監視装置１０で検出した障害物や車線や道路上の自車位置等に応じて、誘導ルートに沿って安全に走行するように、車両制御装置６を制御して、自動車の加速、制動、操舵などを制御する。
【００２０】
また、自動運転制御装置５は、運転状態ディスプレイ７に自動運転の状態を表示する処理等も行う。
以下、このような構成において、周辺情報提供装置４が、自動運転制御装置５に上述の周辺情報を提供するために行う周辺情報提供処理について説明する。
図２に、この周辺情報提供処理の手順を示す。
ここで、この周辺情報提供処理は、周辺情報提供装置４が、間欠的に繰り返し行う処理である。すなわち、周辺情報提供装置４は、たとえば、定期的にまたは自動車が所定距離走行する度に周辺情報提供処理を行う。
【００２１】
図示するように、この処理では、誘導ルート上の現在位置より進行方向側の部分にある停車候補領域を、現在位置に近いものより、順次、抽出し（ステップ２０２、２０４、２１２）、抽出した停車候補領域が、自車が安全に停車できる安全停車可能領域であるかどうかを判定する処理（ステップ２０６）を、Ｎ（但し、Ｎは２以上の整数）個の停車候補領域が安全停車可能領域であると判定されるまで（ステップ２０２、２０８、２１０）行う。
【００２２】
ここで、停車候補領域とは、地図データベース９に格納された高精細な地図データによって表される、誘導ルート上の路側帯または所定幅より幅広の路側帯や、誘導ルート上の非常駐車帯や、誘導ルート上の待避所や、誘導ルートに直結したパーキングエリアやサービスエリアなどの駐車可能施設等を指す。
【００２３】
また、ステップ２０６で行う、抽出した停車候補領域が安全停車可能領域であるかどうかの判定は、ステップ２０６において、ステップ２０４で抽出した停車候補領域を判定対象停車候補領域として後述する安全停車可能領域判定処理を実行することにより行う。
【００２４】
そして、Ｎ個の停車候補領域が安全停車可能領域であると判定されたならば（ステップ２１０）、現在位置から、最後に安全停車可能領域と判定された停車候補領域までの距離が所定のしきい値Th（しきい値Thはたとえば３km）より小さいかどうかを調べる（ステップ２１４）。
【００２５】
そして、しきい値Thより小さくなければ、現在位置から、最後に安全停車可能領域と判定された停車候補領域までの区間を周辺情報提供区間に設定し（ステップ２１６）、最後に安全停車可能領域と判定された停車候補領域までの距離がしきい値Thより小さければ、現在位置から、誘導ルート上の現在位置より進行方向側に現在位置からしきい値Th離れた地点までの区間を周辺情報提供区間に設定する（ステップ２１８）。
【００２６】
そして、周辺情報提供区間の地図情報を周辺情報として自動運転制御装置５に提供し（ステップ２２０）、今回の周辺情報提供処理を終了する。
以上、周辺情報提供装置４が行う周辺情報提供処理について説明した。
次に、上述のように、周辺情報提供処理のステップ２０６で、停車候補領域が安全停車可能領域であるかどうかの判定するために行う安全停車可能領域判定処理について説明する
図３に、この安全停車可能領域判定処理の手順を示す。
【００２７】
図示するように、安全停車可能領域判定処理において周辺情報提供装置４は、周辺情報提供処理のステップ２０４で抽出された停車候補領域である判定対象停車候補領域の広さが、自動車が安全に停車可能な広さであるかどうかを調べる（ステップ３０２）。
【００２８】
ここで、ステップ３０２では、判定対象停車候補領域が路側帯や非常駐車帯や待避所である場合には、予め設定されている自車の長さ、幅と、高精細な地図データが表す判定対象停車候補領域の長さ、幅とを比較し、判定対象停車候補領域が自車を停車できる充分な広さを持っているときに、判定対象停車候補領域の広さが、自動車が安全に停車可能な広さであると判定する。また、判定対象停車候補領域が、パーキングエリアやサービスエリアである場合には、無条件に判定対象停車候補領域の広さが、自動車が安全に停車可能な広さであると判定する。
【００２９】
そして、判定対象停車候補領域の広さが、自動車が安全に停車可能な広さでないと判定された場合には（ステップ３０２）、判定対象停車候補領域は、安全停車可能領域でないと判定し（ステップ３１０）、安全停車可能領域判定処理を終了する。
【００３０】
一方、判定対象停車候補領域の広さが、自動車が安全に停車可能な広さであると判定された場合には（ステップ３０２）、さらに、判定対象停車候補領域までの距離が自車が安全に停止可能な距離であるかどうかを判定する（ステップ３０４）。
【００３１】
ここで、ステップ３０４では、状態検出センサ８が検出している自車の車速や、予め設定しておいた自車の制動性能や、状態検出センサ８が検出している自車の搭乗人数や積載量や、状態検出センサ８が検出している天気や路面状況や、地図データが表す走行中の道路の車線数と周辺監視装置１０が検出している走行中の車線から求まる判定対象停車候補領域に自車を停車させるまでに必要となる車線変更数や、自動運転システムにおける自車停止制御の制御遅延時間や、交通情報受信器１で受信した走行中の道路区間の交通状況などを考慮して求まる、現在、急制動を行うことなく自車を停止させるための制御を開始した場合における、当該制御を開始してから自車が停止するまでに要する距離に所定のマージンを加えた距離が、現在位置から判定対象停車候補領域までの距離よりも小さい場合に、判定対象停車候補領域までの距離が自車が安全に停止可能な距離であると判定する。
【００３２】
そして、判定対象停車候補領域までの距離が自車が安全に停止可能な距離であると判定されなかった場合には（ステップ３０４）、判定対象停車候補領域は、安全停車可能領域でないと判定し（ステップ３１０）、安全停車可能領域判定処理を終了する。
【００３３】
一方、判定対象停車候補領域までの距離が自車が安全に停止可能な距離であると判定できた場合には（ステップ３０４）、さらに、判定対象停車候補領域への自車の停車を妨げる交通状況が無いかどうかを調べる（ステップ３０６）。
【００３４】
ここで、ステップ３０６では、交通情報受信器１で受信した交通情報が、判定対象停車候補領域への自車の停車を妨げる事故や工事や車線規制などの交通事象の存在を示しているときに、判定対象停車候補領域への自車の停車を妨げる交通状況があると判定し、そうでないときに、判定対象停車候補領域への自車の停車を妨げる交通状況が無いと判定する。
【００３５】
そして、判定対象停車候補領域への自車の停車を妨げる交通状況がある場合には（ステップ３０６）、判定対象停車候補領域は、安全停車可能領域でないと判定し（ステップ３１０）、安全停車可能領域判定処理を終了する。
【００３６】
一方、判定対象停車候補領域への自車の停車を妨げる交通状況が無い場合には（ステップ３０６）、判定対象停車候補領域は、安全停車可能領域であると判定し（ステップ３０８）、安全停車可能領域判定処理を終了する。
【００３７】
以上、周辺情報提供装置４が周辺情報提供処理のステップ２０６で行う安全停車可能領域判定処理について説明した。
以上のような周辺情報提供処理と安全停車可能領域判定処理によれば、たとえば、Ｎ＝３であるときに、図４に示すように、誘導ルートの現在位置より進行方向側の区間中に、現在位置に近い順に、誘導ルート上の停車候補領域C1,C2,C3,C4,C5,C6が存在し、このうち、停車候補領域C1,C4が安全停車可能領域と判定されない停車候補領域であり、停車候補領域C2,C3,C5,C6の安全停車可能領域と判定される停車候補領域である場合には、周辺情報提供区間の範囲は、３個の停車候補領域が含まれる範囲ではなく、周辺情報提供区間内に安全停車可能領域と判定される３個の停車候補領域C2,C3,C5が含まれる範囲まで拡張される。
【００３８】
したがって、周辺情報提供装置４から自動運転制御装置５に提供する周辺情報には、必ず、Ｎ個以上の安全に停車できると判定された停車候補領域である安全停車可能領域の情報が含まれることとなる。
【００３９】
さて、周辺情報提供装置４は、以上のような周辺情報提供処理と安全停車可能領域判定処理によって自動運転制御装置５に提供する周辺情報に、周辺情報提供区間の形状や車線構成等を表す詳細な道路地図の情報と、周辺情報提供区間中にある各停車候補領域の情報と、周辺情報提供区間中にある各停車候補領域が安全停車可能領域であるか否かの情報とを含める。また、周辺情報には、周辺情報提供区間中にある安全停車可能領域でない停車候補領域が安全停車可能領域と判定されなかった事由の情報とを含める。
【００４０】
そして、自動運転制御装置５は、このようにして提供された周辺情報と、周辺監視装置１０で検出した障害物や車線や道路上の自車位置等に応じて、誘導ルートに沿って安全に走行するように、車両制御装置６を制御して、自動車の加速、制動、操舵などを制御する。
【００４１】
また、自動運転制御装置５は、自動運転の継続に支障が生じるなどして、自動車を停車する必要が生じた場合、周辺情報に情報が含まれる当該周辺情報が安全停車可能領域であることを示している停車候補領域に到達する度に、当該停車候補領域に、周辺監視装置１０で検出した障害物や車線や道路上の自車位置や、当該時点における自車の状態等から見て、実際に安全に停車できるかどうかを判定し、当該停車候補領域に実際に安全に停車できると判定された場合には、当該停車候補領域に、自動車を誘導して停車させる処理を行う。
【００４２】
ただし、自動運転制御装置５は、周辺情報が停車候補領域が安全停車可能領域であることを示しているかどうかに関わらずに、周辺情報に情報が含まれる停車候補領域に到達する度に、当該停車候補領域に、周辺監視装置１０で検出した障害物や車線や道路上の自車位置や、当該時点における自車の状態等から見て、実際に安全に停車できるかどうかを判定し、当該停車候補領域に実際に安全に停車できると判定された場合には、当該停車候補領域に、自動車を誘導して停車させる処理を行うようにしてもよい。
【００４３】
以上、本発明の実施形態について説明した。
ところで、以上の実施形態では、周辺情報提供装置４において、誘導ルート上の現在位置より進行方向側の部分にある区間のみを周辺情報提供区間として周辺情報を自動運転装置に提供するようにしたが、これが、誘導ルートから分岐する道路の分岐後所定範囲の区間も周辺情報区間に含めて周辺情報を自動運転装置に提供するようにしてもよい。
【００４４】
すなわち、この場合には、周辺情報提供装置４において、図５に示す誘導ルートR0について行う図２に示した周辺情報提供処理によって周辺情報提供区間Ａの周辺情報を自動運転制御装置５に提供することに加えて、たとえば、以下の処理を行う。
【００４５】
すなわち、まず、ナビゲーション装置３において、現在位置から、誘導ルートR0上の分岐点x1で誘導ルートR0と異なる方向に分岐し次の分岐点X2に至るルートを仮想ルートR1として設定する。
【００４６】
そして、周辺情報提供装置４において、仮想ルートR1を誘導ルートと見なして図２に示した周辺情報提供処理のステップ２０２からステップ２１８までの処理を行って、周辺情報提供区間Ｂを算定する。そして、算出した周辺情報提供区間Ｂのうち、誘導ルートR0について行った周辺情報提供処理において自動運転制御装置５に周辺情報を提供した周辺情報提供区間Ａと重複する道路区間（現在位置から分岐点Ｘ１までの道路区間）を除いた道路区間を周辺情報提供区間として、その周辺情報を自動運転制御装置５に提供する。
【００４７】
なお、図５は、Ｎ＝３とした場合について示しており、図中のC01.C02.C03,C12,C13は安全停車可能領域である。
このようにすることにより、分岐点X1における事故発生等の何らかの事情により、自動運転で自動車を分岐点X1で誘導ルートR0方向に進めることができなかった場合でも、自動車を停車する必要が生じたときに、安全に自動車を停車することができるようになる。
【００４８】
また、以上の実施形態に係る自動運転システムにおいて、誘導ルートが設定されていないときには、走行中の道路をそのまま進む経路を誘導ルートと見なして周辺情報提供処理や安全停車可能領域判定処理や自動運転制御装置５の自動運転の制御を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１…交通情報受信器、２…ＧＮＳＳ受信器、３…ナビゲーション装置、４…周辺情報提供装置、５…自動運転制御装置、６…車両制御装置、７…運転状態ディスプレイ、８…状態検出センサ、９…地図データベース、１０…周辺監視装置。
【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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