JP7310397B2 - 自動運転運行計画装置、自動運転運行計画方法、及び自動運転運行計画プログラム - Google Patents

自動運転運行計画装置、自動運転運行計画方法、及び自動運転運行計画プログラム Download PDF

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Description

本開示は、自動運転運行計画装置、自動運転運行計画方法、及び自動運転運行計画プログラムに関する。
従来から、無線通信等のネットワークを介して自動運転を行う場合において、通信遅延が生じた場合に、運転者に対して注意喚起をすることにより、他の車両との衝突等を回避等の安全性を高める技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
特開２０１７－２０４１５２号公報
しかし、特許文献１の手法は、あくまでドライバーに対する注意喚起であることに過ぎないため、外部支援情報が遅延した場合、特にセンシングで判断できないシーンにおけるオペレータ支援時には、遅延による車両制御が遅れる場合がある。このため、外部支援発生時には従来の手法を適用しても、他の車両と衝突する等の危険がある、という問題があった。
本開示は、外部支援による自動運転において通信遅延があっても、安全性の高い自動運転を実現することができる自動運転運行計画装置、自動運転運行計画方法、及びプログラムを提供することを目的とする。
本開示に係る自動運転運行計画装置は、車両に搭載された自動運転の運行計画を生成する自動運転運行計画装置であって、前記車両の自動運転による運行計画を生成する運行計画生成部と、前記運行計画生成部により生成された前記運行計画に基づいて、自動運転による前記車両の制御を行う制御部と、通信により前記車両の自動運転に関する支援情報を受信するデータ受信部と、通信に伴って発生する、前記データ受信部で受信した前記支援情報の遅延時間を算出する遅延時間算出部と、前記車両の速度を取得する車両情報取得部と、を含んで構成され、前記運行計画生成部は、前記遅延時間算出部により算出された前記遅延時間が、所定の閾値以上である場合、外部端末により前記車両が安全に走行可能かを監視可能な距離であるオペレータ監視距離と、前記遅延時間において前記車両の速度により前記車両が進む距離である遅延距離と、予め定められた安全マージンとに基づいて、前記車両が安全に走行可能な走行可能距離を算出し、前記走行可能距離と、前記車両の速度とに基づいて、前記走行可能距離で停止するために必要な減速値を算出し、前記車両の速度と、前記減速値とに基づいて、前記車両の速度の上限を示す制限車速値を算出することによって、前記遅延時間が長いほど前記制限車速値を小さく、かつ、前記遅延時間が長いほど大きな変化率で前記制限車速値が小さくなるように前記制限車速値を設定して前記運行計画を生成する。
また、本開示に係る自動運転運行計画方法は、車両に搭載された自動運転の運行計画を生成する自動運転運行計画装置で用いられる自動運転運行計画方法であって、運行計画生成部が、前記車両の自動運転による運行計画を生成し、制御部が、前記運行計画生成部により生成された前記運行計画に基づいて、自動運転による前記車両の制御を行い、データ受信部が、通信により前記車両の自動運転に関する支援情報を受信し、遅延時間算出部が、通信に伴って発生する、前記データ受信部で受信した前記支援情報の遅延時間を算出し、車両情報取得部が、前記車両の速度を取得することを含み、前記運行計画生成部は、前記遅延時間算出部により算出された前記遅延時間が、所定の閾値以上である場合、外部端末により前記車両が安全に走行可能かを監視可能な距離であるオペレータ監視距離と、前記遅延時間において前記車両の速度により前記車両が進む距離である遅延距離と、予め定められた安全マージンとに基づいて、前記車両が安全に走行可能な走行可能距離を算出し、前記走行可能距離と、前記車両の速度とに基づいて、前記走行可能距離で停止するために必要な減速値を算出し、前記車両の速度と、前記減速値とに基づいて、前記車両の速度の上限を示す制限車速値を算出することによって、前記遅延時間が長いほど前記制限車速値を小さく、かつ、前記遅延時間が長いほど大きな変化率で前記制限車速値が小さくなるように前記制限車速値を設定して前記運行計画を生成する。
また、本開示に係る自動運転運行計画プログラムは、車両に搭載された自動運転の運行計画を生成する自動運転運行計画装置で用いられる自動運転運行計画プログラムであって、運行計画生成部が、前記車両の自動運転による運行計画を生成し、制御部が、前記運行計画生成部により生成された前記運行計画に基づいて、自動運転による前記車両の制御を行い、データ受信部が、通信により前記車両の自動運転に関する支援情報を受信し、遅延時間算出部が、通信に伴って発生する、前記データ受信部で受信した前記支援情報の遅延時間を算出し、車両情報取得部が、前記車両の速度を取得することを含み、前記運行計画生成部は、前記遅延時間算出部により算出された前記遅延時間が、所定の閾値以上である場合、外部端末により前記車両が安全に走行可能かを監視可能な距離であるオペレータ監視距離と、前記遅延時間において前記車両の速度により前記車両が進む距離である遅延距離と、予め定められた安全マージンとに基づいて、前記車両が安全に走行可能な走行可能距離を算出し、前記走行可能距離と、前記車両の速度とに基づいて、前記走行可能距離で停止するために必要な減速値を算出し、前記車両の速度と、前記減速値とに基づいて、前記車両の速度の上限を示す制限車速値を算出することによって、前記遅延時間が長いほど前記制限車速値を小さく、かつ、前記遅延時間が長いほど大きな変化率で前記制限車速値が小さくなるように前記制限車速値を設定して前記運行計画を生成することを含む処理をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
本開示の自動運転運行計画装置、自動運転運行計画方法、及び自動運転運行計画プログラムによれば、外部支援による自動運転において通信遅延があっても、安全性の高い自動運転を実現することができる。
通信遅延が発生した場合における危険性を表すイメージ図である。 本開示に係る自動運転運行計画装置として機能するコンピュータの概略構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る自動運転運行計画装置の構成を示すブロック図である。 オペレータ監視距離と、遅延距離と、安全マージンとの関係を示すイメージ図である。 走行可能距離と、遅延時間との関係の一例を示すグラフである。 減速度と、遅延時間との関係の一例を示すグラフである。 制限車速値と、遅延時間との関係の一例を示すグラフである。 複数の安全マージンの設定例を示すイメージ図である。 制限車速値と、遅延時間との関係の一例を示すグラフである。 第１の実施形態に係る自動運転運行計画装置の自動運転運行計画処理ルーチンを示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る自動運転運行計画装置の制限車速値算出処理ルーチンを示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る自動運転運行計画装置の安全マージン設定処理ルーチンを示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る自動運転センタの機能構成の例を示すブロック図である。 第２の実施形態に係る自動運転運行計画装置の自動運転運行計画処理ルーチンを示すフローチャートである。 第３の実施形態に係る自動運転センタの機能構成の例を示すブロック図である。 第３の実施形態に係る自動運転運行計画装置の自動運転運行計画処理ルーチンを示すフローチャートである。 第４の実施形態に係る自動運転センタの機能構成の例を示すブロック図である。 制限車速値と、遅延時間との関係の一例を示すグラフである。 第４の実施形態に係る自動運転運行計画装置の自動運転運行計画処理ルーチンを示すフローチャートである。 第５の実施形態に係る自動運転センタの機能構成の例を示すブロック図である。 第５の実施形態に係る自動運転運行計画装置の自動運転運行計画処理ルーチンを示すフローチャートである。 第５の実施形態に係る自動運転運行計画装置の制限車速算出処理ルーチンを示すフローチャートである。 第６の実施形態に係る自動運転センタの機能構成の例を示すブロック図である。 第６の実施形態に係る自動運転運行計画装置の自動運転運行計画処理ルーチンを示すフローチャートである。 第７の実施形態に係る自動運転センタの機能構成の例を示すブロック図である。 第７の実施形態に係る自動運転運行計画装置の自動運転運行計画処理ルーチンを示すフローチャートである。 他の例に係る自動運転運行計画装置の安全マージン設定処理ルーチンを示すフローチャートである。
以下、本開示の実施形態について図面を用いて説明する。
＜本開示に係る自動運転運行計画装置の概要＞
まず、本開示の概要を説明する。
センシングで判断できないシーンにおけるオペレータ支援時に通信遅延が発生した場合、現在の車速のまま自動運転による走行を行ったとすると、遅延による車両制御の遅れにより、前方の車両と衝突する等の危険がある（図１）。また、外部支援のオペレータ側も、車両が意図しない動作による事故があった場合に責任を負うことになる。
このため、本開示では、通信遅延時間に応じて自動運転車両の車速を制限（減速）することにより、自車両が他の車両等に衝突する事態を回避することができるようにする。このような構成により、外部支援による自動運転において通信遅延があっても、安全性の高い自動運転を実現することができる。
＜本開示の第１の実施形態に係る自動運転運行計画装置の構成＞
図２及び図３を参照して、本開示の実施形態に係る自動運転運行計画装置１０の構成について説明する。図２は、本実施形態に係る自動運転運行計画装置１０のハードウェア構成を示すブロック図である。図２に示すように、自動運転運行計画装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１３、ストレージ１４、入力部１５、表示部１６及び通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）１７を有する。各構成は、バス１９を介して相互に通信可能に接続されている。
ＣＰＵ１１は、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、各部を制御したりする。すなわち、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２又はストレージ１４からプログラムを読み出し、ＲＡＭ１３を作業領域としてプログラムを実行する。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２又はストレージ１４に記憶されているプログラムに従って、上記各構成の制御及び各種の演算処理を行う。本実施形態では、ＲＯＭ１２又はストレージ１４には、自動運転運行計画処理、制限車速値算出処理、及びを安全マージン設定処理を行うための自動運転運行計画プログラムが記憶されている。
ＲＯＭ１２は、各種プログラム及び各種データを記憶する。ＲＡＭ１３は、作業領域として一時的にプログラム又はデータを記憶する。ストレージ１４は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）又はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）により構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム、及び各種データを記憶する。
入力部１５は、マウス等のポインティングデバイス、及びキーボードを含み、各種の入力を行うために使用される。
表示部１６は、例えば、液晶ディスプレイであり、各種の情報を表示する。表示部１６は、タッチパネル方式を採用して、入力部１５として機能しても良い。
通信インタフェース１７は、他の機器と通信するためのインタフェースであり、例えば、イーサネット（登録商標）、ＦＤＤＩ、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）等の規格が用いられる。具体的には、通信インタフェース１７は、車両に搭載された通信アンテナや無線ルータ等の無線通信を行うための装置に接続され、無線通信を行うように実装される。なお、通信インタフェース１７は、自動運転運行計画装置１０自体が無線通信をすることができるように、無線通信アンテナを含む構成としてもよい。
次に、自動運転運行計画装置１０の機能構成について説明する。図３は、自動運転運行計画装置１０の機能構成の例を示すブロック図である。図３に示すように、本実施形態に係る自動運転運行計画装置１０は、データ受信部１０１と、現在時刻取得部１０２と、遅延時間算出部１０３と、判定部１０４と、車両情報取得部１０５と、運行計画生成部１０６と、制御部１０７と、データ送信部１０８とを備えて構成される。
データ受信部１０１は、通信により外部端末から車両の自動運転に関する支援情報を受信する。外部端末は、支援情報を車両に送信する自動運転センタや、周辺の車両である。本開示では、特に言及しない場合、外部端末が自動運転センタである場合を例に説明する。そして、データ受信部１０１は、受信した支援情報を、遅延時間算出部１０３に渡す。
現在時刻取得部１０２は、現在時刻を取得する。具体的には、現在時刻取得部１０２は、車両に搭載された計時装置（図示しない）から、現在時刻を取得する。そして、現在時刻取得部１０２は、取得した現在時刻を、遅延時間算出部１０３に渡す。
遅延時間算出部１０３は、外部端末とデータ受信部１０１との間の通信の遅延時間を算出する。具体的には、遅延時間算出部１０３は、まず、データ受信部１０１が受信した支援情報に含まれる送信時刻を抽出する。例えば、支援情報をデータ通信においてパケットに分割した場合、遅延時間算出部１０３は、当該パケットに含まれる送信時刻を抽出する。次に、遅延時間算出部１０３は、現在時刻取得部１０２から受け取った現在時刻と、抽出した送信時刻との差分を算出し、算出した値を遅延時間ｔ［ｓ］とする。そして、遅延時間算出部１０３は、算出した遅延時間ｔを、判定部１０４に渡す。
判定部１０４は、遅延時間算出部１０３により算出された遅延時間が、所定の閾値以上であるか否かを判定する。判定部１０４は、遅延時間が所定の閾値以上である場合、通信遅延が発生していると判定し、遅延時間が所定の閾値以上でない場合、通信遅延が発生していないと判定する。判定部１０４は、通信遅延が発生していると判定した場合、判定結果及び遅延時間ｔを、運行計画生成部１０６に渡す。一方、通信遅延が発生していないと判定した場合、判定部１０４は、判定結果を運行計画生成部１０６に渡す。
車両情報取得部１０５は、車両の速度Ｖ０を取得する。具体的には、車両情報取得部１０５は、車両に搭載された車速計（図示しない）から、現在の車両の速度Ｖ０［ｍ／ｓ］を取得する。そして、車両情報取得部１０５は、取得した車速の速度Ｖ０を、運行計画生成部１０６に渡す。
運行計画生成部１０６は、車両の自動運転による運行計画を生成する。具体的には、運行計画生成部１０６は、判定部１０４により通信遅延が発生していると判定された場合、遅延時間ｔが長いほど車両の速度の上限を示す制限車速値ＬｉｍｉｔＶ（ｔ）を小さく、かつ、遅延時間が長いほど大きな変化率で制限車速値ＬｉｍｉｔＶ（ｔ）が小さくなるように制限車速値ＬｉｍｉｔＶ（ｔ）を設定して運行計画を生成する。
より具体的には、運行計画生成部１０６は、判定部１０４により通信遅延が発生している旨の判定結果を受け取ると、自動運転支援センタ等の外部端末により車両を監視可能な距離であるオペレータ監視距離Ｄｍａｘと、遅延時間において車両が進んだ距離である遅延距離Ｄ（ｔ）と、安全マージンＤｍａｒｇｉｎとに基づいて、車両が安全に走行可能な走行可能距離ＬｉｍｉｔＤ（ｔ）を算出する。図４に、オペレータ監視距離Ｄｍａｘと、遅延距離Ｄ（ｔ）と、安全マージンＤｍａｒｇｉｎとの関係を示す。図４に示すように、遅延距離Ｄ（ｔ）は、通信遅延が無い場合、すなわち、遅延時間が０［ｓ］の場合の位置から、通信遅延が生じた時間に移動した距離を表す。運行計画生成部１０６は、走行可能距離ＬｉｍｉｔＤ（ｔ）を、下記式（１）を用いて算出する
すなわち、図５に示すように、走行可能距離ＬｉｍｉｔＤ（ｔ）は、遅延時間が長ければ長いほど短くなる。
次に、運行計画生成部１０６は、算出した走行可能距離ＬｉｍｉｔＤ（ｔ）と、車両情報取得部１０５により取得された車両の速度Ｖ０とに基づいて、走行可能距離ＬｉｍｉｔＤ（ｔ）内で停止するための減速値ａ（ｔ）を、下記式（２）を用いて算出する。
すなわち、図６に示すように、減速値ａ（ｔ）は、遅延時間が長ければ長いほど、小さな値（負の方向に大きな値）となる。すなわち、遅延時間が長いほど、監視が及ばなくなっているため、車両の危険性が増す。この場合、車両の速度Ｖ０を大きく減速させる必要があるため、減速値ａ（ｔ）を小さい値とするのである。
次に、運行計画生成部１０６は、算出した減速値ａ（ｔ）と、車両の速度Ｖ０とに基づいて、制限車速値ＬｉｍｉｔＶ（ｔ）を、下記式（３）を用いて算出する。
次に、運行計画生成部１０６は、算出した制限車速値ＬｉｍｉｔＶ（ｔ）を上限とした各時刻の速度及び加速度を含む運行計画を生成する。図７に示すように、生成された運行計画により、遅延時間が長ければ長いほど、制限車速値ＬｉｍｉｔＶ（ｔ）の値を小さくすることができる。すなわち、車両の速度を安全な速度まで制限することができる。なお、図７中、限界遅延時間とは、走行可能距離ＬｉｍｉｔＤ（ｔ）が０以下となるような遅延時間であり、この場合、運行計画生成部１０６は、車両を停止させる運行計画を生成する。
ここで、安全マージンＤｍａｒｇｉｎは、予め定められているものであっても、運行計画生成部１０６により設定されるものであってもよい。運行計画生成部１０６により設定される場合、安全マージンＤｍａｒｇｉｎは、支援情報が自動運転の制御に関わるデータを含むか否か、通信周期が長いか短いか、車両の速度Ｖ０や走路の状況に応じて複数定まるように構成してもよい。例えば、運行計画生成部１０６は、支援情報が自動運転の制御に関わるデータを含む場合に、大きい安全マージンｌｏｎｇＤｍａｒｇｉｎを設定し、支援情報が自動運転の制御に関わるデータを含まない場合に、小さい安全マージンｓｈｏｒｔＤｍａｒｇｉｎを設定するように構成することができる。自動運転の制御に関わる情報が支援情報に含まれる場合、安全性を確保する必要性が高いためである。この場合、図８のように、大きい安全マージンｌｏｎｇＤｍａｒｇｉｎと小さい安全マージンｓｈｏｒｔＤｍａｒｇｉｎとの２つの安全マージンＤｍａｒｇｉｎが設定される。大きい安全マージンｌｏｎｇＤｍａｒｇｉｎは小さい安全マージンｓｈｏｒｔＤｍａｒｇｉｎより大きい値である。例えば、小さい安全マージンｓｈｏｒｔＤｍａｒｇｉｎを予め定められている安全マージンＤｍａｒｇｉｎと同じ値とし、大きい安全マージンｌｏｎｇＤｍａｒｇｉｎを予め定められている安全マージンＤｍａｒｇｉｎよりも大きい値とすればよい。この場合、図９に示すように、大きい安全マージンｌｏｎｇＤｍａｒｇｉｎが設定されると、遅延時間ｔが長いほど、小さい安全マージンｓｈｏｒｔＤｍａｒｇｉｎが設定された場合より大きな変化率で制限車速値ＬｉｍｉｔＶ（ｔ）が小さくなる。
一方、運行計画生成部１０６は、判定部１０４により通信遅延が発生していないと判定された場合、通常の運行計画、又は外部端末から受信した支援情報に基づく自動運転を行う運行計画を生成する。
そして、運行計画生成部１０６は、生成した運行計画を、制御部１０７に渡す。また、運行計画生成部１０６は、制限車速値ＬｉｍｉｔＶ（ｔ）及び遅延時間ｔを含む遅延情報を、データ送信部１０８に渡す。
制御部１０７は、運行計画生成部１０６により生成された運行計画に基づいて、自動運転による車両の制御を行う。具体的には、制御部１０７は、運行計画に含まれる各時刻の速度及び加速度に従って、車両の走行を制御する。制御部１０７は、運行計画生成部１０６により生成された運行計画を受け取る度に、最新の運行計画に基づいて車両の制御を行う。
データ送信部１０８は、遅延情報を、外部端末に送信する。
＜本開示の第１の実施形態に係る自動運転運行計画装置の作用＞
図１０は、本開示の実施形態に係る自動運転制御処理ルーチンを示すフローチャートである。所定の時間が経過する度に、自動運転運行計画装置１０において、図１０に示す自動運転制御処理ルーチンが実行される。
まず、ステップＳ１０１において、データ受信部１０１は、通信により外部端末から車両の自動運転に関する支援情報を受信したか否かを判定する。
支援情報を受信していない場合（上記ステップＳ１０１のＮＯ）、ステップＳ１０８に進む。
一方、支援情報を受信している場合（上記ステップＳ１０１のＹＥＳ）、ステップＳ１０２において、遅延時間算出部１０３は、上記ステップＳ１０１により受信した支援情報に含まれる送信時刻を抽出する。
ステップＳ１０３において、現在時刻取得部１０２は、現在時刻を取得する。
ステップＳ１０４において、遅延時間算出部１０３は、外部端末とデータ受信部１０１との間の通信の遅延時間を算出する。
ステップＳ１０５において、判定部１０４は、上記ステップＳ１０４により算出された遅延時間が、所定の閾値以上である場合、通信遅延が発生していると判定し、そうでない場合、通信遅延が発生していないと判定する。
通信遅延が発生していない場合（上記ステップＳ１０５のＮＯ）、ステップＳ１０８に進む。
一方、通信遅延が発生している場合（上記ステップＳ１０５のＹＥＳ）、ステップＳ１０６において、運行計画生成部１０６は、制限車速値算出処理を実行する。
ステップＳ１０７において、制御部１０７は、上記ステップＳ１０６により生成された運行計画に基づいて、車両の制御を行う。
ステップＳ１０８において、データ送信部１０８は、遅延情報を外部端末に送信し、処理を終了する。再度所定の時間が経過すると、自動運転運行計画装置１０は、自動運転運行計画処理ルーチンを実行することを繰り返す。
図１１は、上記ステップＳ１０６における制限車速値算出処理ルーチンを示すフローチャートである。
ステップＳ１１１において、車両情報取得部１０５は、車両の速度Ｖ０を取得する。
ステップＳ１１２において、運行計画生成部１０６は、安全マージン設定処理を行う。
ステップＳ１１３において、運行計画生成部１０６は、自動運転支援センタ等の外部端末により車両を監視可能な距離であるオペレータ監視距離Ｄｍａｘと、遅延時間において車両が進んだ距離である遅延距離Ｄ（ｔ）と、予め定められた安全マージンＤｍａｒｇｉｎとに基づいて、車両が安全に走行可能な走行可能距離ＬｉｍｉｔＤ（ｔ）を算出する。
ステップＳ１１４において、運行計画生成部１０６は、算出した走行可能距離ＬｉｍｉｔＤ（ｔ）と、上記ステップＳ１１１により取得された車両の速度Ｖ０とに基づいて、走行可能距離ＬｉｍｉｔＤ（ｔ）内で停止するための減速値ａ（ｔ）を算出する。
ステップＳ１１５において、運行計画生成部１０６は、上記ステップＳ１１４により算出した減速値ａ（ｔ）と、車両の速度Ｖ０とに基づいて、制限車速値ＬｉｍｉｔＶ（ｔ）を算出する。
ステップＳ１１６において、運行計画生成部１０６は、上記ステップＳ１１５により算出した制限車速値ＬｉｍｉｔＶ（ｔ）に基づく速度制限を含んだ運行計画を生成し、リターンする。
図１２は、上記ステップＳ１１２における安全マージン設定処理ルーチンを示すフローチャートである。
ステップＳ１２１において、運行計画生成部１０６は、上記ステップＳ１０１で受信した支援情報に含まれるデータを解析する。
ステップＳ１２２において、運行計画生成部１０６は、支援情報が自動運転の制御に関わるデータを含むか否かを判定する。
支援情報が自動運転の制御に関わるデータを含む場合（上記ステップＳ１２２のＹＥＳ）、ステップＳ１２３において、運行計画生成部１０６は、大きい安全マージンｌｏｎｇＤｍａｒｇｉｎを安全マージンＤｍａｒｇｉｎに設定する。
一方、支援情報が自動運転の制御に関わるデータを含まない場合（上記ステップＳ１２２のＮＯ）、ステップＳ１２４において、運行計画生成部１０６は、小さい安全マージンｓｈｏｒｔＤｍａｒｇｉｎを安全マージンＤｍａｒｇｉｎに設定する。
以上説明したように、本開示の第１の実施形態に係る自動運転運行計画装置によれば、通信により外部端末から車両の自動運転に関する支援情報を受信し、外部端末との間の通信の遅延時間を算出し、算出された遅延時間が、所定の閾値以上である場合、遅延時間が長いほど車両の速度の上限を示す制限車速値を小さく、かつ、遅延時間が長いほど大きな変化率で制限車速値が小さくなるように制限車速値を設定して運行計画を生成し、生成された運行計画に基づいて、自動運転による車両の制御を行うことにより、外部支援による自動運転において通信遅延があっても、安全性の高い自動運転を実現することができる。
＜本開示の第２の実施形態に係る自動運転運行計画装置の構成＞
次に、第２の実施形態に係る自動運転運行計画装置２０の構成について説明する。なお、第１の実施形態に係る自動運転運行計画装置１０と同様の構成については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
図１３に示すように、本実施形態に係る自動運転運行計画装置２０は、データ受信部１０１と、遅延時間取得部２０３と、判定部１０４と、車両情報取得部２０５と、運行計画生成部１０６と、制御部１０７と、データ送信部１０８と、走行軌道取得部２０９と、過去データ取得部２１０とを備えて構成される。
車両情報取得部２０５は、現在の車両の位置を取得する。具体的には車両情報取得部２０５は、車両に搭載されたＧＰＳ等の位置測定装置（図示しない）から、現在の車両の位置を取得する。そして、車両情報取得部２０５は、取得した現在の車両の位置を、走行軌道取得部２０９に渡す。
走行軌道取得部２０９は、車両が走行した走路の情報を取得する。具体的には、走行軌道取得部２０９は、車両情報取得部２０５が取得した車両の位置の現在までの履歴に基づいて、車両が走行した走路の情報を取得する。そして、走行軌道取得部２０９は、取得した走路の情報を、過去データ取得部２１０に渡す。
過去データ取得部２１０は、走行における外部端末とデータ受信部１０１との間の通信の遅延時間を含む過去の走行データを取得する。具体的には、過去データ取得部２１０は、外部端末に備えられた、過去の走行データを格納する過去データ格納部（図示しない）から、走路の情報に対応する過去の走行データを取得する。外部端末は、上記第１の実施形態で説明した自動運転運行計画装置１０と同様に生成された遅延情報を収集し、走路毎に、当該走路で生じた遅延時間のデータを含む走行データを、過去データ格納部に格納しておく。そして、過去データ取得部２１０は、走路の情報及び取得した過去の走行データを、遅延時間取得部２０３に渡す。
遅延時間取得部２０３は、走路及び過去の走行データに基づいて予測される、遅延時間を取得する。具体的には、遅延時間取得部２０３は、走路に過去の走行データがあるか否かを判定する。走路に過去データがある場合、遅延時間取得部２０３は、過去の走行データに基づいて、遅延時間を予測する。遅延時間取得部２０３は、例えば、過去の走行データに含まれる遅延時間の平均を、遅延時間とする。そして、遅延時間取得部２０３は、遅延時間を、判定部１０４に渡す。
＜本開示の第２の実施形態に係る自動運転運行計画装置の作用＞
図１４は、第２の実施形態に係る自動運転運行計画処理ルーチンを示すフローチャートである。なお、第１の実施形態に係る自動運転運行計画処理ルーチンと同様の処理については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
ステップＳ２０１において、車両情報取得部２０５は、現在の車両の位置を取得する。
ステップＳ２０２において、走行軌道取得部２０９は、車両が走行した走路の情報を取得する。
ステップＳ２０３において、過去データ取得部２１０は、走行における外部端末とデータ受信部１０１との間の通信の遅延時間を含む過去の走行データを取得する。
ステップＳ２０４において、遅延時間取得部２０３は、走路に過去の走行データがあるか否かを判定する。
走路に過去の走行データがある場合（上記ステップＳ２０４のＹＥＳ）、ステップＳ２０５において、遅延時間取得部２０３は、過去の走行データに基づいて、遅延時間を予測し、ステップＳ１０５に進む。
一方、走路に過去の走行データがない場合（上記ステップＳ２０４のＮＯ）、ステップＳ１０８に進む。
以上説明したように、本開示の第２の実施形態に係る自動運転運行計画装置によれば、通信により外部端末から前記車両の自動運転に関する支援情報を受信し、車両が走行した走路及び走行における外部端末との間の通信の遅延時間を含む過去の走行データに基づいて予測される、遅延時間を取得し、遅延時間が、所定の閾値以上である場合、遅延時間が長いほど車両の速度の上限を示す制限車速値を小さく、かつ、遅延時間が長いほど大きな変化率で前記制限車速値が小さくなるように制限車速値を設定して運行計画を生成し、運行計画に基づいて、自動運転による車両の制御を行うことにより、場所や時間に起因する通信遅延を、通信遅延が発生する前に把握し、通信遅延に対応した運行計画を生成することができる。このため、外部支援による自動運転において通信遅延があっても、安全性の高い自動運転を実現することができるようにする。
＜本開示の第３の実施形態に係る自動運転運行計画装置の構成＞
次に、第３の実施形態に係る自動運転運行計画装置３０の構成について説明する。なお、第１の実施形態に係る自動運転運行計画装置１０及び第２の実施形態に係る自動運転運行計画装置２０と同様の構成については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
図１５に示すように、本実施形態に係る自動運転運行計画装置３０は、データ受信部３０１と、遅延時間取得部３０３と、判定部１０４と、運行計画生成部１０６と、制御部１０７と、データ送信部１０８とを備えて構成される。
なお、第３の実施形態では、外部端末は、車両の前方を走行する他車両に搭載された装置であって、上記第１の実施形態で説明した自動運転運行計画装置１０と同様に遅延情報を生成する装置であるものとする。
データ受信部３０１は、データ受信部１０１と同様の処理に加え、外部端末により算出された遅延時間を受信する。具体的には、データ受信部３０１は、外部端末である車両の前方を走行する他車両から、他車両が算出した遅延時間を含む遅延情報を受信する。そして、データ受信部３０１は、受信した遅延情報を、遅延時間取得部３０３に渡す。
遅延時間取得部３０３は、データ受信部３０１が受信した遅延情報から、遅延時間を取得する。そして、遅延時間取得部３０３は、取得した遅延時間を、判定部１０４に渡す。
＜本開示の第３の実施形態に係る自動運転運行計画装置の作用＞
図１６は、第３の実施形態に係る自動運転運行計画処理ルーチンを示すフローチャートである。なお、第１の実施形態に係る自動運転運行計画処理ルーチンと同様の処理については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
ステップＳ３０１において、データ受信部３０１は、他車両が算出した遅延時間を含む遅延情報を受信したか否かを判定する。
遅延情報を受信していない場合（上記ステップＳ３０１のＮＯ）、ステップＳ１０８に進む。
一方、遅延情報を受信している場合（上記ステップＳ３０１のＹＥＳ）、ステップＳ３０２において、遅延時間取得部３０３は、データ受信部３０１が受信した遅延情報から、遅延時間を取得する。
以上説明したように、本開示の第３の実施形態に係る自動運転運行計画装置によれば、他車両が算出した遅延時間を含む遅延情報を受信し、受信した遅延情報から、遅延時間を取得し、取得した遅延時間が、所定の閾値以上である場合、遅延時間が長いほど車両の速度の上限を示す制限車速値を小さく、かつ、遅延時間が長いほど大きな変化率で制限車速値が小さくなるように制限車速値を設定して運行計画を生成し、生成された運行計画に基づいて、自動運転による車両の制御を行うことにより、場所や時間に起因する通信遅延を、通信遅延が発生する前に把握し、通信遅延に対応した運行計画を生成することができる。このため、外部支援による自動運転において通信遅延があっても、安全性の高い自動運転を実現することができるようにする。
＜本開示の第４の実施形態に係る自動運転運行計画装置の構成＞
次に、第４の実施形態に係る自動運転運行計画装置４０の構成について説明する。なお、第１の実施形態に係る自動運転運行計画装置１０と同様の構成については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
図１７に示すように、本実施形態に係る自動運転運行計画装置４０は、データ受信部１０１と、現在時刻取得部１０２と、遅延時間算出部４０３と、判定部１０４と、車両情報取得部１０５と、運行計画生成部４０６と、制御部１０７と、データ送信部１０８とを備えて構成される。
遅延時間算出部４０３は、外部端末から送信される通信データが到着する到着予定時刻を推測し、データ受信部１０１が通信データを実際に受信した受信時刻と、到着予定時刻との差を遅延時間とする。
具体的には、遅延時間算出部４０３は、所定のタイミングでデータ受信部１０１が通信データを受信していない場合、受信データが到着する到着予定時刻を推測することができるか否かを判定する。例えば、既知の通信方法やデータの配送方法等により、次に来る通信データ（例えば、ＩＰパケットやフレーム）等の到着時刻が推測できる場合である。到着予定時刻を推測することができない場合、遅延時間算出部４０３は、次の所定のタイミングまで処理を行わない。そして、次の所定のタイミングでの同様の処理を行う。一方、到着予定時刻を推測することができる場合、遅延時間算出部４０３は、到着予定時刻を推測する。次に、遅延時間算出部４０３は、現在時刻取得部１０２から取得した現在時刻と、到着予定時刻との差分を遅延時間として取得する。そして、遅延時間算出部４０３は、算出した遅延時間を運行計画生成部４０６に渡す。
運行計画生成部４０６は、運行計画生成部１０６と同様の処理に加え、通信遅延を許容できる許容遅延時間を算出し、到着予定時刻から経過時間が、許容遅延時間を超えた時に通信データを受信していない場合、制限車速値を設定して運行計画を生成する。
具体的には、運行計画生成部４０６は、データ受信部１０１が通信データを受信していない場合、通信遅延を許容できる許容遅延時間を算出する。許容遅延時間は、通信方法や通信データの種類によって、予め定めておくこともできる。
次に、運行計画生成部４０６は、到着予定時刻から経過時間である遅延時間が、許容遅延時間以内であるか否かを判定する。許容遅延時間内である場合、運行計画生成部４０６は、次の所定のタイミングまで処理を行わない。許容遅延時間内である場合には、車両の速度を下げるほどの危険性が生じていないと考えられるからである。一方、許容遅延時間内でない場合、遅延時間に基づいて制限車速値ＬｉｍｉｔＶ（ｔ）を設定して運行計画を生成する。許容遅延時間内でない場合には、車両の速度を下げるほどの危険性が生じている場合が考えられるからである。許容遅延時間から経過時間が長ければ長いほど、車両に生じる危険性は上がるため、運行計画生成部４０６は、図１８に示すように、制限車速値ＬｉｍｉｔＶ（ｔ）を経過時間が長いほど小さくするように設定する。そして、運行計画生成部４０６は、運行計画を、制御部１０７に渡す。
＜本開示の第４の実施形態に係る自動運転運行計画装置の作用＞
図１９は、第４の実施形態に係る自動運転運行計画処理ルーチンを示すフローチャートである。なお、第１の実施形態に係る自動運転運行計画処理ルーチンと同様の処理については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
ステップＳ１０１において、支援情報を受信していない場合（上記ステップＳ１０１のＮＯ）、ステップＳ４０１に進む。
ステップＳ４０１において、遅延時間算出部４０３は、受信データが到着する到着予定時刻を推測することができるか否かを判定する。
到着遅延時間を推測可能でない場合（上記ステップＳ４０１のＮＯ）、ステップＳ１０８に進む。
一方、到着遅延時間を推測可能である場合（上記ステップＳ４０１のＹＥＳ）、ステップＳ４０２において、遅延時間算出部４０３は、到着予定時刻を推測する。
ステップＳ４０３において、運行計画生成部４０６は、到着予定時刻から経過時間である遅延時間が、許容遅延時間以内であるか否かを判定する。
ステップＳ４０４において、運行計画生成部４０６は、到着予定時刻から経過時間である遅延時間が、許容遅延時間以内であるか否かを判定する。
到着遅延時間内である場合（上記ステップＳ４０４のＹＥＳ）、ステップＳ１０８に進む。一方、到着遅延時間内でない場合（上記ステップＳ４０４のＮＯ）、ステップＳ１０６に進む。
以上説明したように、本開示の第４の実施形態に係る自動運転運行計画装置によれば、外部端末から送信される通信データが到着する到着予定時刻を推測し、通信データを実際に受信した受信時刻と、到着予定時刻との差を遅延時間とし、通信遅延を許容できる許容遅延時間を算出し、到着予定時刻から経過時間が、許容遅延時間を超えた時に通信データを受信していない場合、制限車速値を設定して運行計画を生成し、生成された運行計画に基づいて、自動運転による車両の制御を行うことにより、場所や時間に起因する通信遅延を、通信遅延が発生する前に把握し、搭乗者の乗り心地への影響も少なくすることができるように運行計画を生成することができる。このため、外部支援による自動運転において通信遅延があっても、安全性の高い自動運転を実現することができるようにする。
＜本開示の第５の実施形態に係る自動運転運行計画装置の構成＞
次に、第５の実施形態に係る自動運転運行計画装置５０の構成について説明する。なお、第１の実施形態に係る自動運転運行計画装置１０と同様の構成については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
図２０に示すように、本実施形態に係る自動運転運行計画装置５０は、データ受信部１０１と、現在時刻取得部１０２と、遅延時間算出部１０３と、判定部１０４と、車両情報取得部１０５と、運行計画生成部５０６と、制御部１０７と、データ送信部１０８とを備えて構成される。
運行計画生成部５０６は、制限車速値を小さく設定した後、遅延時間算出部１０３により複数回算出された遅延時間が、所定の閾値未満である場合、遅延時間に基づいて、制限車速値ＬｉｍｉｔＶ（ｔ）を大きく設定して運行計画を生成する。
具体的には、運行計画生成部５０６は、遅延時間が所定の閾値以上である場合、遅延有りとして、カウンタｃを０にする。なお、カウンタｃの初期値は０に予め設定されているものとする。そして、運行計画生成部１０６と同様の処理を行う。
一方、運行計画生成部５０６は、遅延時間が所定の閾値未満である場合、現在制限車速値ＬｉｍｉｔＶ（ｔ）を設定した車速制限を行っているか否かを判定する。車速制限が無い場合、運行計画生成部５０６は、次の所定のタイミングまで処理を行わない。一方、車速制限が有る場合、運行計画生成部５０６は、カウンタｃに１を加算する。次に、運行計画生成部５０６は、ｃが予め定めた定数Ｎよりも大きいか否かを判定する。ｃがＮよりも大きい場合、運行計画生成部５０６は、制限車速値ＬｉｍｉｔＶ（ｔ）を大きく設定して運行計画を生成する。より具体的には、運行計画生成部５０６は、上記式（２）の減速度ａ（ｔ）に「－１」（マイナス１）を乗算した値－ａ（ｔ）を算出し、当該値－ａ（ｔ）を用いて、上記式（３）と同様に、制限車速値ＬｉｍｉｔＶ（ｔ）を設定する。すなわち、Ｎ回通信遅延が発生していないと考えられるときは、通信遅延が回復したものと考えられるため、自動で車速制限を解除する運行計画を生成することができる。そして、運行計画生成部５０６は、生成した運行計画を、制御部１０７に渡す。
＜本開示の第５の実施形態に係る自動運転運行計画装置の作用＞
図２１は、第５の実施形態に係る自動運転運行計画処理ルーチンを示すフローチャートである。なお、第１の実施形態に係る自動運転運行計画処理ルーチンと同様の処理については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
ステップＳ５０５において、運行計画生成部５０６は、遅延時間が所定の閾値以上であるか否かを判定する。
遅延時間が所定の閾値以上である場合（上記ステップＳ５０５のＹＥＳ）、ステップＳ５０６において、カウンタｃを０にし、ステップＳ１０６に進む。
遅延時間が所定の閾値以上でない場合（上記ステップＳ５０５のＮＯ）、ステップＳ５０６において、ステップＳ５０７において、運行計画生成部５０６は、現在制限車速値ＬｉｍｉｔＶ（ｔ）を設定した車速制限を行っているか否かを判定する。
車速制限を行っていない場合（上記ステップＳ５０７のＮＯ）、ステップＳ１０８に進む。
一方、車速制限を行っている場合（上記ステップＳ５０７のＹＥＳ）、ステップＳ５０８において、運行計画生成部５０６は、カウンタｃに１を加算する。
ステップＳ５０９において、運行計画生成部５０６は、ｃが予め定めた定数Ｎよりも大きいか否かを判定する。
ｃがＮよりも大きい場合（上記ステップＳ５０９のＹＥＳ）、ステップＳ５１０において、運行計画生成部５０６は、制限車速値ＬｉｍｉｔＶ（ｔ）を大きく設定する制限車速値算出処理を実行し、ステップＳ１０７に進む。
一方、ｃがＮ以下である場合（上記ステップＳ５０９のＮＯ）、ステップＳ１０８に進む。
図２２は、上記ステップＳ５１０における制限車速値算出処理ルーチンを示すフローチャートである。なお、第１の実施の形態に係る制限車速値算出処理ルーチンと同様の処理については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
ステップＳ５１４において、運行計画生成部５０６は、算出した走行可能距離ＬｉｍｉｔＤ（ｔ）と、上記ステップＳ１１１により取得された車両の速度Ｖ０とに基づいて、制限車速値ＬｉｍｉｔＶ（ｔ）の変化率として車両の速度Ｖ０を大きくするための加速値－ａ（ｔ）を算出する。
ステップＳ５１５において、運行計画生成部５０６は、上記ステップＳ１１４により算出した加速値－ａ（ｔ）と、車両の速度Ｖ０とに基づいて、制限車速値ＬｉｍｉｔＶ（ｔ）を算出する。
以上説明したように、本開示の第５の実施形態に係る自動運転運行計画装置によれば、制限車速値を小さく設定した後、複数回算出された遅延時間が、所定の閾値未満である場合、遅延時間に基づいて、制限車速値を大きく設定して運行計画を生成することにより、自動で車速制限を解除する運行計画を生成することができると共に、通信遅延の遅延時間の変化が激しい場合にチャタリングのような挙動を防ぐことができる。
＜本開示の第６の実施形態に係る自動運転運行計画装置の構成＞
次に、第６の実施形態に係る自動運転運行計画装置６０の構成について説明する。なお、第１の実施形態に係る自動運転運行計画装置１０と同様の構成については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
図２３に示すように、本実施形態に係る自動運転運行計画装置６０は、データ受信部１０１と、現在時刻取得部１０２と、遅延時間算出部６０３と、判定部１０４と、車両情報取得部６０５と、運行計画生成部６０６と、制御部１０７と、データ送信部１０８と、地図情報格納部６０９とを備えて構成される。
遅延時間算出部６０３は、外部端末から送信される通信データが到着する到着予定時刻を推測し、現在時刻と、到着予定時刻との差を遅延時間とする。
具体的には、遅延時間算出部６０３は、まず、外部端末から送信される通信データの到着予定時刻を推測する。遅延時間算出部６０３は、例えば、既に通信コネクションが確立している外部端末との通信や、外部端末から定期配信されている場合において、次に通信データが到着する到着予定時刻を推測する。次に、遅延時間算出部６０３は、現在時刻取得部１０２から取得した現在時刻を受信時刻と、到着予定時刻との差を遅延時間とする。そして、遅延時間算出部６０３は、算出した遅延時間を運行計画生成部６０６に渡す。
車両情報取得部６０５は、現在の車両の位置を取得する。具体的には車両情報取得部６０５は、車両に搭載されたＧＰＳ等の位置測定装置（図示しない）から、現在の車両の位置を取得する。そして、車両情報取得部６０５は、取得した現在の車両の位置を、運行計画生成部６０６に渡す。
地図情報格納部６０９には、通信環境が良好となる停車可能位置の情報を含んだ地図が格納されている。
運行計画生成部６０６は、運行計画生成部１０６と同様の処理を行う。また、運行計画生成部６０６は、通信遅延を許容できる許容遅延時間を算出し、到着予定時刻から経過時間が、許容遅延時間を超えた時に通信データを受信していない場合、車両を停止させるように運行計画を生成する。また、運行計画生成部６０６は、車両を停止させるように運行計画を生成する際に、車両の位置と、地図とに基づいて、車両の周辺の停車可能位置に車両を停止させるように運行計画を生成する。
具体的には、運行計画生成部６０６は、通信遅延を許容できる許容遅延時間を算出する。許容遅延時間は、通信方法や通信データの種類によって、予め定めておくこともできる。次に、運行計画生成部６０６は、遅延時間が、許容遅延時間以内であるか否かを判定する。許容遅延時間内である場合、運行計画生成部６０６は、次の所定のタイミングまで処理を行わない。許容遅延時間内である場合には、車両を停止させるほどの危険性が生じていないと考えられるからである。一方、許容遅延時間内でない場合、運行計画生成部６０６は、地図情報格納部６０９から、地図を取得する。次に、運行計画生成部６０６は、現在の車両の位置と地図とに基づいて、車両の近傍に通信良好な場所が有るか否かを判定する。通信良好な場所が有る場合、運行計画生成部６０６は、当該通信良好な場所を、車両を停止させる停車位置に設定する。そして、運行計画生成部６０６は、当該停車位置に停車するように、制御部１０７に命令を出す。一方、通信良好な場所が無い場合、現在の車両の位置と地図とに基づいて、最も近い停車可能な位置を停車位置とした緊急停止を行うように、制御部１０７に命令を出す。なお、運行計画生成部６０６は、近辺の電波強度情報を取得する構成として、通信良好な場所を電波強度情報に基づいて判定してもよい。
＜本開示の第６の実施形態に係る自動運転運行計画装置の作用＞
図２４は、第６の実施形態に係る自動運転運行計画処理ルーチンを示すフローチャートである。なお、第１の実施形態に係る自動運転運行計画処理ルーチンと同様の処理については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
ステップＳ１０１において、通信データを受信していない場合（上記ステップＳ１０１のＮＯ）、ステップＳ６０２に進む。
ステップＳ６０２において、遅延時間算出部６０３は、外部端末から送信される通信データの到着予定時刻を推測する。
ステップＳ６０４において、遅延時間算出部６０３は、現在時刻取得部１０２から取得した現在時刻を受信時刻と、到着予定時刻との差を遅延時間とする。
ステップＳ６０５において、運行計画生成部６０６は、通信遅延を許容できる許容遅延時間を算出し、遅延時間が、許容遅延時間以内であるか否かを判定する。
許容遅延時間以内である場合（上記ステップＳ６０５のＹＥＳ）、処理を終了する。
一方、許容遅延時間以内でない場合（上記ステップＳ６０５のＮＯ）、ステップＳ６０６において、運行計画生成部６０６は、地図情報格納部６０９から、地図を取得する。
ステップＳ６０７において、運行計画生成部６０６は、現在の車両の位置と地図とに基づいて、車両の近傍に通信良好な場所が有るか否かを判定する。
通信良好な場所が有る場合（上記ステップＳ６０７のＹＥＳ）、ステップＳ６０８において、運行計画生成部６０６は、当該通信良好な場所を、車両を停止させる停車位置に設定する。
ステップＳ６０９において、制御部１０７は、上記ステップＳ６０８において設定された停車位置に停車するように車両を制御する。
一方、通信良好な場所が無い場合（上記ステップＳ６０７のＮＯ）、ステップＳ６１０において、制御部１０７は、現在の車両の位置と地図とに基づいて、最も近い停車可能な位置を停車位置とした緊急停止を行う。
以上説明したように、本開示の第６の実施形態に係る自動運転運行計画装置によれば、外部端末から送信される通信データが到着する到着予定時刻を推測し、現在時刻と、到着予定時刻との差を遅延時間とし、通信遅延を許容できる許容遅延時間を算出し、到着予定時刻から経過時間が、許容遅延時間を超えた時に通信データを受信していない場合、車両を停止させるように運行計画を生成することにより、通信の異常時に早期に車両を停車させることで、道路上での停車を防げる。このため、外部支援による自動運転において通信遅延があっても、安全性の高い自動運転を実現することができるようにする。
また、通信環境が良好となる停車可能位置の情報を含んだ地図と、車両の位置とに基づいて、車両の周辺の停車可能位置に車両を停止させるように運行計画を生成することにより、外部支援による自動運転において通信遅延があっても、安全性の高い自動運転を実現することができるようにする。
＜本開示の第７の実施形態に係る自動運転運行計画装置の構成＞
次に、第７の実施形態に係る自動運転運行計画装置７０の構成について説明する。なお、第１の実施形態に係る自動運転運行計画装置１０及び第４の実施形態に係る自動運転運行計画装置４０と同様の構成については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
図２５に示すように、本実施形態に係る自動運転運行計画装置７０は、データ受信部１０１と、現在時刻取得部１０２と、遅延時間算出部１０３と、判定部１０４と、車両情報取得部１０５と、運行計画生成部７０６と、制御部１０７と、データ送信部７０８とを備えて構成される。
データ送信部７０８は、更に、支援情報を要求するための外部支援要求を送信する。そして、データ送信部７０８は、送信時刻を、運行計画生成部７０６に渡す。
運行計画生成部７０６は、外部支援要求に対して想定される想定データが、想定データの受信予定時刻までにデータ受信部１０１に受信されなかった場合、車両を停止させるように運行計画を生成する。具体的には、運行計画生成部７０６は、所定のタイミングで、データ受信部１０１に想定データが受信されたか否かを判定する。想定データが受信されていない場合、運行計画生成部７０６は、受信予定時刻を推測することができるか否かを判定する。例えば、自動運転の支援において策定された基準に基づく返信有効時間が設定される場合には、当該有効時間に基づいて推測することができると判断することができる。受信予定時刻を推測することができる場合、運行計画生成部７０６は、受信予定時刻を推測する。次に、運行計画生成部７０６は、現在時刻と受信予定時刻との差を遅延時間として算出する。次に、運行計画生成部７０６は、運行計画生成部４０６と同様に許容遅延時間を算出する。運行計画生成部７０６は、遅延時間が許容遅延時間であるか否かを判定し、遅延時間が許容遅延時間以内で無い場合には、制限車速値を０とした運行計画を生成する。そして、運行計画生成部７０６は、運行計画を制御部１０７に渡す。
＜本開示の第７の実施形態に係る自動運転運行計画装置の作用＞
図２６は、第７の実施形態に係る自動運転運行計画処理ルーチンを示すフローチャートである。なお、第１の実施形態に係る自動運転運行計画処理ルーチン及び第４の実施形態に係る自動運転運行計画処理ルーチンと同様の処理については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
ステップＳ７００において、運行計画生成部７０６は、所定のタイミングで、データ受信部１０１に想定データが受信されたか否かを判定する。
想定データが受信された場合（上記ステップＳ７００のＹＥＳ）、ステップＳ１０２に進む。
一方、想定データが受信されていない場合（上記ステップＳ７００のＮＯ）、ステップＳ７０１において、運行計画生成部７０６は、受信予定時刻を推測することができるか否かを判定する。
受信予定時刻を推測することができない場合（上記ステップＳ７０１のＮＯ）、処理を終了する。
受信予定時刻を推測することができる場合（上記ステップＳ７０１のＹＥＳ）、ステップＳ７０２において、運行計画生成部７０６は、受信予定時刻を推測する。
ステップＳ７０７において、運行計画生成部７０６は、制限車速値を０にする運行計画を生成する。
以上説明したように、本開示の第７の実施形態に係る自動運転運行計画装置によれば、外部端末に支援情報を要求するための外部支援要求を送信し、当該外部支援要求に対して想定される想定データが、想定データの受信予定時刻までにデータ受信部に受信されなかった場合、車両を停止させるように運行計画を生成することにより、外部支援が必要な緊急度の高い状況において、通信遅延が生ずる前であり通信遅延が生ずる可能性が高い状況で車両を停止させることができる。このため、外部支援による自動運転において通信遅延があっても、安全性の高い自動運転を実現することができるようにする。
なお、本開示は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
上述の実施形態では、安全マージン設定処理を、支援情報に制御情報が含まれるか否かに基づいて複数設定する場合を例に説明した。しかし、これに限定されるものではなく、例えば、外部端末とデータ受信部１０１との通信周期に基づいて設定してもよい。図２７は、通信周期を用いる場合における安全マージン設定処理ルーチンを示すフローチャートである。
ステップＳ１３１において、運行計画生成部１０６は、上記ステップＳ１０１で受信した支援情報に含まれるデータを解析する。
ステップＳ１３２において、運行計画生成部１０６は、通信周期が予め定めた第２閾値以上であるか否かを判定する。
通信周期が予め定めた第２閾値以上である場合（上記ステップＳ１３２のＹＥＳ）、ステップＳ１２３において、運行計画生成部１０６は、大きい安全マージンｌｏｎｇＤｍａｒｇｉｎを安全マージンＤｍａｒｇｉｎに設定する。
一方、通信周期が予め定めた第２閾値以上でない場合（上記ステップＳ１３２のＮＯ）、ステップＳ１２４において、運行計画生成部１０６は、小さい安全マージンｓｈｏｒｔＤｍａｒｇｉｎを安全マージンＤｍａｒｇｉｎに設定する。
また、上述の実施形態では、自動運転運行計画装置として、各処理部を別の装置として構成したが、これに限定されるものではなく、同一の装置、例えば、車載器に全ての処理部を構成してもよい。また、各実施形態の構成を組合せることもできる。
なお、上記実施形態でＣＰＵがソフトウェア（プログラム）を読み込んで実行したプログラムを、ＣＰＵ以外の各種のプロセッサが実行してもよい。この場合のプロセッサとしては、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の製造後に回路構成を変更可能なＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、及びＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が例示される。また、自動運転運行計画プログラムを、これらの各種のプロセッサのうちの１つで実行してもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡ、及びＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ等）で実行してもよい。また、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。
また、上記各実施形態では、プログラムがＲＯＭ１２又はストレージ１４に予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、これに限定されない。プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリ等の非一時的（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ）記憶媒体に記憶された形態で提供されてもよい。また、プログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。
以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記項１）
車両に搭載された自動運転の運行計画を生成する自動運転運行計画装置であって、
メモリと、
前記メモリに接続された少なくとも１つのプロセッサと、
を含み、
前記プロセッサは、
通信により外部端末から前記車両の自動運転に関する支援情報を受信し、
遅延時間算出部が、前記外部端末と前記データ受信部との間の通信の遅延時間を算出し、
前記遅延時間算出部により算出された前記遅延時間が、所定の閾値以上である場合、前記遅延時間が長いほど前記車両の速度の上限を示す制限車速値を小さく、かつ、前記遅延時間が長いほど大きな変化率で前記制限車速値が小さくなるように前記制限車速値を設定して前記運行計画を生成し、
前記運行計画生成部により生成された前記運行計画に基づいて、自動運転による前記車両の制御を行う
ように構成されている自動運転運行計画装置。
（付記項２）
車両に搭載された自動運転の運行計画を生成する自動運転運行計画装置で用いられる自動運転運行計画プログラムであって、
通信により外部端末から前記車両の自動運転に関する支援情報を受信し、
遅延時間算出部が、前記外部端末と前記データ受信部との間の通信の遅延時間を算出し、
前記遅延時間算出部により算出された前記遅延時間が、所定の閾値以上である場合、前記遅延時間が長いほど前記車両の速度の上限を示す制限車速値を小さく、かつ、前記遅延時間が長いほど大きな変化率で前記制限車速値が小さくなるように前記制限車速値を設定して前記運行計画を生成し、
前記運行計画生成部により生成された前記運行計画に基づいて、自動運転による前記車両の制御を行う
ことをコンピュータに実行させる自動運転運行計画プログラムを記憶した非一時的記憶媒体。
１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０ 自動運転運行計画装置
１１ ＣＰＵ
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
１４ ストレージ
１５ 入力部
１６ 表示部
１７ 通信インタフェース
１９ バス
１０１、３０１ データ受信部
１０２ 現在時刻取得部
１０３、４０３、６０３ 遅延時間算出部
１０４ 判定部
１０５、２０５、６０５ 車両情報取得部
１０６、４０６、５０６、６０６、７０６ 運行計画生成部
１０７ 制御部
１０８、７０８ データ送信部
２０３、３０３ 遅延時間取得部
２０９ 走行軌道取得部
２１０ 過去データ取得部
６０９ 地図情報格納部

Claims (11)

  1. 車両に搭載された自動運転の運行計画を生成する自動運転運行計画装置（１０、３０、４０、５０、６０、７０）であって、
    前記車両の自動運転による運行計画を生成する運行計画生成部（１０６、４０６、５０６、６０６、７０６）と、
    前記運行計画生成部により生成された前記運行計画に基づいて、自動運転による前記車両の制御を行う制御部（１０７）と、
    通信により前記車両の自動運転に関する支援情報を受信するデータ受信部（１０１、３０１）と、
    通信に伴って発生する、前記データ受信部で受信した前記支援情報の遅延時間を算出する遅延時間算出部（１０３、４０３、６０３）と、
    前記車両の速度を取得する車両情報取得部（１０５、２０５、６０５）と、
    を含み、
    前記運行計画生成部は、前記遅延時間算出部により算出された前記遅延時間が、所定の閾値以上である場合、外部端末により前記車両が安全に走行可能かを監視可能な距離であるオペレータ監視距離と、前記遅延時間において前記車両の速度により前記車両が進む距離である遅延距離と、予め定められた安全マージンとに基づいて、前記車両が安全に走行可能な走行可能距離を算出し、前記走行可能距離と、前記車両の速度とに基づいて、前記走行可能距離で停止するために必要な減速値を算出し、前記車両の速度と、前記減速値とに基づいて、前記車両の速度の上限を示す制限車速値を算出することによって、前記遅延時間が長いほど前記制限車速値を小さく、かつ、前記遅延時間が長いほど大きな変化率で前記制限車速値が小さくなるように前記制限車速値を設定して前記運行計画を生成する
    自動運転運行計画装置。
  2. 前記運行計画生成部は、前記支援情報が自動運転の制御に関わるデータを含む場合、前記遅延時間が長いほど、より大きな変化率で前記制限車速値が小さくなるように前記制限車速値を設定する
    請求項１記載の自動運転運行計画装置。
  3. 前記運行計画生成部は、前記データ受信部で受信する前記支援情報の受信周期が長いほど、前記遅延時間が長いほど、より大きな変化率で前記制限車速値が小さくなるように前記制限車速値を設定する
    請求項１又は請求項２記載の自動運転運行計画装置。
  4. 前記データ受信部は、前記車両の前方を走行する他車両が取得した前記遅延時間を含む遅延情報を受信する
    請求項１～請求項３の何れか１項記載の自動運転運行計画装置。
  5. 前記遅延時間算出部は、前記データ受信部に到着する通信データの到着予定時刻を推測し、前記データ受信部が前記通信データを実際に受信した受信時刻と、前記到着予定時刻との差を遅延時間とし、
    前記運行計画生成部は、更に、通信遅延を許容できる許容遅延時間を算出し、前記到着予定時刻から経過時間が、前記許容遅延時間を超えた時に前記通信データを受信していない場合、前記制限車速値を設定して前記運行計画を生成する
    請求項１記載の自動運転運行計画装置。
  6. 前記運行計画生成部は、前記制限車速値を小さく設定した後、前記遅延時間算出部により複数回算出された前記遅延時間が、前記所定の閾値未満である場合、前記遅延時間に基づいて、前記制限車速値を大きく設定して前記運行計画を生成する
    請求項５記載の自動運転運行計画装置。
  7. 前記遅延時間算出部は、前記データ受信部に到着する通信データの到着予定時刻を推測し、現在時刻と、前記到着予定時刻との差を遅延時間とし、
    前記運行計画生成部は、更に、通信遅延を許容できる許容遅延時間を算出し、前記到着予定時刻から経過時間が、前記許容遅延時間を超えた時に前記通信データを受信していない場合、前記車両を停止させるように前記運行計画を生成する
    請求項１記載の自動運転運行計画装置。
  8. 通信環境が良好となる停車可能位置の情報を含んだ地図を格納する地図情報格納部（６０９）
    を更に含み、
    前記車両情報取得部は、更に、前記車両の位置を取得し、
    前記運行計画生成部は、前記車両を停止させるように前記運行計画を生成する際に、前記車両の位置と、前記地図とに基づいて、前記車両の周辺の前記停車可能位置に前記車両を停止させるように前記運行計画を生成する
    請求項７記載の自動運転運行計画装置。
  9. 前記支援情報を要求するための外部支援要求を送信するデータ送信部（７０８）
    を更に含み、
    前記運行計画生成部は、前記外部支援要求に対して想定される想定データが、前記想定データの受信予定時刻までに前記データ受信部に受信されなかった場合、前記車両を停止させるように前記運行計画を生成する
    請求項１記載の自動運転運行計画装置。
  10. 車両に搭載された自動運転の運行計画を生成する自動運転運行計画装置で用いられる自動運転運行計画方法であって、
    運行計画生成部が、前記車両の自動運転による運行計画を生成し、
    制御部が、前記運行計画生成部により生成された前記運行計画に基づいて、自動運転による前記車両の制御を行い、
    データ受信部が、通信により前記車両の自動運転に関する支援情報を受信し、
    遅延時間算出部が、通信に伴って発生する、前記データ受信部で受信した前記支援情報の遅延時間を算出し、
    車両情報取得部が、前記車両の速度を取得する
    ことを含み、
    前記運行計画生成部は、前記遅延時間算出部により算出された前記遅延時間が、所定の閾値以上である場合、外部端末により前記車両が安全に走行可能かを監視可能な距離であるオペレータ監視距離と、前記遅延時間において前記車両の速度により前記車両が進む距離である遅延距離と、予め定められた安全マージンとに基づいて、前記車両が安全に走行可能な走行可能距離を算出し、前記走行可能距離と、前記車両の速度とに基づいて、前記走行可能距離で停止するために必要な減速値を算出し、前記車両の速度と、前記減速値とに基づいて、前記車両の速度の上限を示す制限車速値を算出することによって、前記遅延時間が長いほど前記制限車速値を小さく、かつ、前記遅延時間が長いほど大きな変化率で前記制限車速値が小さくなるように前記制限車速値を設定して前記運行計画を生成する
    自動運転運行計画方法。
  11. 車両に搭載された自動運転の運行計画を生成する自動運転運行計画装置で用いられる自動運転運行計画プログラムであって、
    運行計画生成部が、前記車両の自動運転による運行計画を生成し、
    制御部が、前記運行計画生成部により生成された前記運行計画に基づいて、自動運転による前記車両の制御を行い、
    データ受信部が、通信により前記車両の自動運転に関する支援情報を受信し、
    遅延時間算出部が、通信に伴って発生する、前記データ受信部で受信した前記支援情報の遅延時間を算出し、
    車両情報取得部が、前記車両の速度を取得する
    ことを含み、
    前記運行計画生成部は、前記遅延時間算出部により算出された前記遅延時間が、所定の閾値以上である場合、外部端末により前記車両が安全に走行可能かを監視可能な距離であるオペレータ監視距離と、前記遅延時間において前記車両の速度により前記車両が進む距離である遅延距離と、予め定められた安全マージンとに基づいて、前記車両が安全に走行可能な走行可能距離を算出し、前記走行可能距離と、前記車両の速度とに基づいて、前記走行可能距離で停止するために必要な減速値を算出し、前記車両の速度と、前記減速値とに基づいて、前記車両の速度の上限を示す制限車速値を算出することによって、前記遅延時間が長いほど前記制限車速値を小さく、かつ、前記遅延時間が長いほど大きな変化率で前記制限車速値が小さくなるように前記制限車速値を設定して前記運行計画を生成する
    ことを含む処理をコンピュータに実行させるための自動運転運行計画プログラム。
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