JP7019768B1 - 走行経路指示装置及び走行経路指示システム - Google Patents

Abstract

【課題】走行経路の重なりを回避し、各車両に円滑な走行操作を行わせることができる走行経路指示装置を提供する。【解決手段】車両２０から車両概要情報を受信する車両概要情報受信部５２と、車両概要情報を基に車両２０の中から目標走行経路を送信させる対象車両を選択する車両選択部５３と、対象車両へ目標走行経路の送信要求を送信する目標走行経路送信要求送信部５４と、対象車両の走行経路重複回避に係る走行優先度を判定する優先度判定部４３と、対象車両に走行経路指令を送信する経路指令部４４とを備え、経路指令部４４は、目標走行経路が相互に重なると判定された重複車両の内、最高優先重複車両には目標走行経路を維持する指令を送信し、低優先重複車両には、最高優先重複車両の目標走行経路との重複を避ける回避走行の指令を送信する。【選択図】図６

Description

本願は、走行経路指示装置及び走行経路指示システムに関するものである。

特許文献１には、車両が自動運転により車線変更又は合流する場合において、事前に車両間の車車間通信を行い、意思疎通を行ってから実際の走行動作を行う技術が開示されている。

国際公開第２０１６／１４７６２３号

特許文献１の技術では、車線変更を行う車両が、車線変更先の車線を走行している車両に対して、車線変更の要求を送信するように構成されている。しかしながら、特許文献１の技術では、車線変更の要求を受け取った車両は、自身の走行が適切か否かを判定し、車線変更を許可するだけで、第３者の車両の挙動まで考慮して、巨視的に判定しない。

そのため、特許文献１の技術では、例えば、第１走行車線を走行している第１車両と第３走行車線を走行している第３車両とが、同時期に第２走行車線への車線変更を計画し、第２走行車線を走行している第２車両に対して、第２走行車線への車線変更要求を送信した場合、第２車両は、自身が適切に走行できる場合は、第１車両及び第３車両に車線変更を許可する可能性がある。そのため、第２走行車線に同時期に車線変更を行った第１車両及び第３車両が近接し、急な回避運転が必要になる可能性がある。

また、合流又は分岐を行う車両、障害物を回避する車両、緊急車両等のように、車線変更を行う必要性は、各車両によって異なっている。そのため、車線変更の必要性の高い車両を優先的に車線変更させる必要がある。

本願は、上述の課題を解決するためになされたものであり、巨視的に走行経路の重なりを回避し、各車両に円滑な走行操作を行わせることができる走行経路指示装置を提供することを目的とする。

本願に開示される走行経路指示装置は、複数の車両と通信する通信部と、車両から車両概要情報を受信する車両概要情報受信部と、車両概要情報を基に車両の中から目標走行経路を送信させる対象車両を選択する車両選択部と、対象車両へ目標走行経路の送信要求を送信する目標走行経路送信要求送信部と、対象車両から目標走行経路を受信する目標経路受信部と、対象車両の目標走行経路が相互に重なるか否かを判定する経路重複判定部と、対象車両の走行経路重複回避に係る走行優先度を判定する優先度判定部と、対象車両に走行経路指令を送信する経路指令部とを備え、経路指令部は、目標走行経路の相互重複が生じると判定された場合は、目標走行経路が相互に重なると判定された重複車両の内、走行優先度が最も高い車両である最高優先重複車両には目標走行経路を維持する指令を送信し、重複車両の内、最高優先重複車両以外の車両である低優先重複車両には、最高優先重複車両の目標走行経路との重複を避ける回避走行の指令を送信し、車両と通信するための通信リソース空き状況を取得する通信リソース空き状況取得部をさらに備え、車両選択部は、通信リソース空き状況を基に目標走行経路を送信させる対象車両の台数を決定することを特徴とする。

本願に開示される走行経路指示装置は、複数の車両の車両概要情報に基づいて、目標走行経路を送信させる対象車両を選択し、対象車両から受信した目標走行経路に基づいて巨視的に、走行経路の重なりが判定される。そして、車両間の走行優先度が判定され、最も走行優先度が高い最高優先重複車両には、目標走行経路を維持させ、低優先重複車両には、最高優先重複車両の目標走行経路との重複を避ける回避走行を行わせることができる。よって、車両の台数が多い場合でも、安定して巨視的に走行経路の重なりを回避し、各車両に円滑な走行操作を行わせることができる。また、走行優先度の高い車両の走行経路を優先させるので、走行優先度に応じて交通システムの車両の流れを円滑化させることができる。

実施の形態１に係る走行経路指示システムの概略構成図である。 実施の形態１に係る車両システムの概略構成図である。 実施の形態１に係る自動運転制御装置の概略構成図である。 実施の形態１に係る目標走行経路の送信データを説明するための図である。 実施の形態１に係る自動運転制御装置の処理を説明するフローチャートである。 実施の形態１に係る走行経路指示装置の概略構成図である。 実施の形態１に係る走行経路の判定を説明するための模式図である。 実施の形態１に係る走行経路の判定を説明するための模式図である。 実施の形態１に係る走行経路の判定を説明するための模式図である。 実施の形態１に係る走行経路の判定を説明するための模式図である。 実施の形態１に係る走行経路の判定を説明するための模式図である。 実施の形態１に係る走行経路の判定を説明するための模式図である。 実施の形態１に係る走行経路の判定を説明するための模式図である。 実施の形態１に係る走行経路の判定を説明するための模式図である。 実施の形態１に係る走行経路の判定を説明するための模式図である。 実施の形態１に係る走行経路の判定を説明するための模式図である。 実施の形態１に係る走行経路の判定を説明するための模式図である。 実施の形態１に係る走行経路の判定を説明するための模式図である。 実施の形態１に係る走行経路の判定を説明するための模式図である。 実施の形態１に係る走行経路指示装置の処理を説明するフローチャートである。 実施の形態１に係る対象車両の選択を説明するための模式図である。 実施の形態１に係る対象車両の通信優先度を説明するための図である。 実施の形態１に係る自動運転制御装置のハードウェア構成図である。 実施の形態１に係る走行経路指示装置のハードウェア構成図である。

以下、本願を実施するための実施の形態に係る走行経路指示装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一符号は同一もしくは相当部分を示している。

１．実施の形態１．
実施の形態１に係る走行経路指示装置１、及び走行経路指示装置１により走行経路が管制される複数の車両２０を備えた走行経路指示システムについて、図面を参照して説明する。図１は、走行経路指示システムの概略全体構成を示す図である。

走行経路指示装置１は、ネットワーク網３に接続されたサーバ２に設けられている。すなわち、サーバ２が、走行経路指示装置１のアプリケーション（プログラム）を実行することにより、走行経路指示装置１の機能が実現される。本実施の形態における走行経路指示システムでは、複数台の走行経路指示装置１が設けられており、複数の車両２０の走行経路を分担して管制する。また、サーバ２は、例えば、ＭＥＣ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｅｄｇｅ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）サーバとされる。ＭＥＣの詳細は、例えば、文献（ＥＴＳＩ ＧＳ ＭＥＣ ００３ Ｖ２．１．１（２０１９－０１））に記載されている。ネットワーク網３は、例えば、コアネットワークとされる。走行経路指示装置１及びサーバ２は、管制する地域の近くに設定されてもよい。

それぞれの車両２０は、無線通信により、近くの基地局４に接続される。複数の基地局４が、道路網をカバーできるように、各地点に分散して設けられている。基地局４は、４Ｇ、５Ｇ等のセルラー方式の無線通信の規格を用いて、通信圏内に存在する車両に搭載された移動端末機器と無線通信を行う無線局であり、ネットワーク網３に接続されている。よって、それぞれの車両２０と走行経路指示装置１とは、基地局４及びネットワーク網３を介して通信接続される。

１－１．車両の構成
図２に、それぞれの車両２０に搭載されたシステムの概略構成を示す。それぞれの車両２０は、車載ネットワーク２１、通信装置２２、ロケータ２３、ナビゲーション装置２４、自動運転制御装置２５、動力制御装置２６、ブレーキ制御装置２７、自動操舵制御装置２８、及びライト制御装置２９等を備えている。

車載ネットワーク２１は、通信装置２２からライト制御装置２９までの各車載装置の相互の通信を行うネットワークである。例えば、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ、Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、Ｆｌｅｘｒａｙ（いずれも、登録商標）等の通信規格が用いられる。

通信装置２２は、アンテナ２２ａを用いて、通信圏内に存在する基地局４と無線通信を行い、走行経路指示装置１とデータ通信を行う通信装置である。また、通信装置２２は、近くの車両と通信してもよい。

ロケータ２３は、自車両の位置を認識する装置であり、ＧＰＳアンテナ、加速度センサ、方位センサ、高精度の地図データ等を有している。ロケータ２３は、ＧＰＳアンテナ等から得た自車両の位置情報（緯度、経度、標高）及び周辺監視装置２５ａから得た情報等と、高精度の地図データとをマッチングし、自車両の高精度な位置情報を認識する。

ナビゲーション装置２４は、ロケータ２３から得た自車両の現在位置、目標地点、地図データ、及び道路状況に基づいて、現在位置から目標地点までの目標経路を決定する。ナビゲーション装置２４は、ヒューマンインターフェイス２４ａを備えており、搭乗者による目標地点の設定を受け付ける。ナビゲーション装置２４は、ナビゲーション情報を、スピーカー２４ｂ及びディスプレイ２４ｃに出力し、搭乗者に提示することができる。

自動運転制御装置２５は、自動運転のための認知・判断・制御を行う装置である。図３に示すように、自動運転制御装置２５は、センサ情報取得部２５１、認知部２５２、通信部２５３、目標走行経路生成部２５４、管理部２５５、車両制御指令生成部２５６、及び車両概要情報生成部２５７等を備えている。通信部２５３は、車載ネットワーク２１を介して他の車載装置と通信する。車両概要情報生成部２５７は、通信部２５３を介して他の車載装置から入手する、自車両の位置情報（現在位置の緯度、経度）と、車線変更要求とから成る車両概要情報を生成する。車線変更要求は、後述する目標走行経路生成部２５４において生成された目標走行経路が車線変更を伴う場合に、「要求あり」として設定される。この車両概要情報は、後述するように走行経路指示装置１が目標走行経路を送信させる対象車両を判定するために用いるものであり、目標走行経路と比較するとデータサイズは格段に小さい。センサ情報取得部２５１は、周辺監視装置２５ａから情報を取得する。周辺監視装置２５ａは、自車両の周辺を監視するカメラ及びレーダ等である。レーダには、ミリ波レーダ、レーザレーダ、超音波レーダ等が用いられる。

認知部２５２は、自車両の位置情報、高精度の地図データ、周辺監視装置２５ａから得た周辺情報に基づいて、周辺車両の走行状態及び走行道路の状態等の周辺の走行状況を認知する。周辺車両の走行状態として、周辺車両の位置、速度、走行方向、走行車線、大きさ、及び種別等が認知される。走行道路の状態として、道路の形状、車線、障害物の有無、歩行者の有無、道路標識情報、車線変更の禁止区間等の道路の交通ルール、信号情報、及び渋滞情報等が認知される。

そして、目標走行経路生成部２５４は、ナビゲーション装置２４により設定された目標地点までの目標経路に沿って走行するために、認知した周辺の走行状況に合わせた、近距離の目標走行経路を決定する。近距離の目標走行経路は、現在から所定距離前方又は所定時間先までの目標走行経路とされる。どれだけ未来の目標走行経路が決定されるかは、任意であるが、例えば、周辺監視装置２５ａにより検知できる範囲に対応した範囲内の目標走行経路が決定される。

例えば、目標走行経路生成部２５４は、周辺監視装置２５ａにより自車両の前方に他車両、障害物、歩行者等が検出された場合は、他車両、障害物、歩行者等への接触を避けるような目標走行経路を決定する。また、目標走行経路生成部２５４は、周辺監視装置２５ａにより、高精度地図データとは異なる道路形状が認知された場合は、認知した道路形状に合わせた目標走行経路を決定する。また、目標走行経路生成部２５４は、周辺監視装置２５ａにより標識情報、信号情報が認知された場合は、認知した標識情報、信号情報に合わせた目標走行経路を決定する。なお、目標走行経路生成部２５４は、ナビゲーション装置２４により設定された目標経路を変更する必要がない場合は、ナビゲーション装置２４の目標経路に合わせた目標走行経路を決定する。

なお、後述するように、走行経路指示装置１により、走行優先度の低い車両の走行経路が変更されるため、目標走行経路生成部２５４は、必ずしも、周辺の他車両の走行状況を考慮して、目標走行経路を決定する必要はない。

目標走行経路は、将来の各時刻における車両の位置、車両の進行方向、車両の速度、走行車線、及び車線変更を行う位置等の時系列の走行計画である。管理部２５５は、決定した目標走行経路を、通信装置２２を介して走行経路指示装置１に送信する。例えば、管理部２５５は、目標走行経路のデータとして、各時刻の車両の位置（緯度、経度、標高）、車両の速度、及び車両の向き等の時系列データを送信する。図４に、目標走行経路の時系列データの例を示す。図４の例では、時刻、緯度、経度、車速、及び車両の向き（例えば、車両の前後方向の方位）からなる時系列データである。

なお、送信する目標走行経路のデータには、車両の基本情報が含まれる。基本情報には、車両の種別（例えば、救急車、パトカー、路線バス、貨物車、タクシー、一般乗用車、二輪バイク）、車両の輪郭形状、車両の情報（例えば、車両の性能、車両の状態、搭乗者人数）、及び車両の緊急性の情報がある。

また、管理部２５５は、他車両に走行経路を譲ってもよい旨の委譲の許可が設定されている場合は、目標走行経路のデータに併せて、委譲許可情報を走行経路指示装置１に送信する。委譲の許可は、ヒューマンインターフェイス２４ａ等を介して搭乗者により設定されたり、車両にデフォルトで設定されたりする。

また、管理部２５５は、後述する走行経路指示装置１の判定遅延部４５が目標走行経路の受信を待機する待ち時間を、目標走行経路のデータに併せて走行経路指示装置１に送信してもよい。例えば、管理部２５５が送信する待ち時間は、その目標走行経路を走行する予定の最も未来の時刻と現在の時刻との差に設定される。

後述するように、走行経路指示装置１は、受信した各車両の目標走行経路に基づいて、各車両の走行経路を判定し、各車両に走行経路指令を送信する。自動運転制御装置２５は、走行経路指示装置１から受信した走行経路指令に従って、車両の自動運転を行う。管理部２５５は、走行経路指示装置１から受信した走行経路指令が、送信した目標走行経路からの変更である場合は、走行経路指令に基づいて設定した走行経路を車両制御指令生成部２５６に伝達する。例えば、管理部２５５は、受信した走行経路指令が、現在の走行車線を維持する車線維持指令である場合は、現在の走行車線を維持する走行経路を決定し、車両制御指令生成部２５６に伝達する。また、管理部２５５は、受信した走行経路指令が、回避走行経路である場合は、回避走行経路を車両制御指令生成部２５６に伝達する。

一方、管理部２５５は、走行経路指示装置１から受信した走行経路指令が、送信した目標走行経路を維持する指令である場合は、目標走行経路生成部２５４が生成した目標走行経路を車両制御指令生成部２５６に伝達する。

管理部２５５は、走行経路指示装置１から目標走行経路を変更することとなった変更事由を受信した場合は、通信部２５３及びナビゲーション装置２４を介して、スピーカー２４ｂ及びディスプレイ２４ｃの一方又は双方により、変更事由を搭乗者に報知する。

車両制御指令生成部２５６は、管理部２５５から伝達された走行経路の指令に従って走行するように、目標速度、目標操舵角、方向指示器の操作指令等を決定し、目標速度を動力制御装置２６及びブレーキ制御装置２７に指令し、目標操舵角を自動操舵制御装置２８に指令し、方向指示器２９ａの操作指令をライト制御装置２９に指令する。

動力制御装置２６は、自車両の速度が目標速度に追従するように、内燃機関、モータ等の動力機２６ａの出力を制御する。ブレーキ制御装置２７は、自車両の速度が目標速度に追従するように、電動ブレーキ装置２７ａのブレーキ動作を制御する。自動操舵制御装置２８は、操舵角が目標操舵角に追従するように、電動操舵装置２８ａを制御する。ライト制御装置２９は、方向指示器２９ａの操作指令に従って、方向指示器２９ａを制御する。

なお、自動運転制御装置２５は、周辺監視装置２５ａ等から得た周辺の走行状況により、他車両、障害物、歩行者への衝突防止等の、緊急の回避運転が必要な場合は、自律的に回避の自動運転を行う。

なお、自動運転機能を有する車両の構成は、車両製造メーカによって異なるため、本願で説明した構成から異なってもよいが、少なくとも、走行経路指示装置１に目標走行経路を伝達し、走行経路指示装置１から伝達された走行経路指令に従って自動運転を行う機能を有する車両であれば、本願の走行経路指示システムを構成することができる。

＜自動運転制御装置２５のハードウェア構成例＞
自動運転制御装置２５の各機能は、自動運転制御装置２５が備えた処理回路により実現される。自動運転制御装置２５は、図２３に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の演算処理装置８０（コンピュータ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスク（ＨＤＤ）等の記憶装置８１、データ通信を行う通信装置８２等を備えている。本実施の形態では、通信装置８２は、車載ネットワーク２１、周辺監視装置２５ａ等に接続され、データ通信を行う。

自動運転制御装置２５のハードディスク等の記憶装置８１には、各機能のためのプログラム等が記憶されている。自動運転制御装置２５の各処理は、演算処理装置８０が、記憶装置８１に記憶されたプログラム（ソフトウェア）を実行し、記憶装置８１、通信装置８２等の他のハードウェアと協働することにより実現される。

＜自動運転制御装置２５のフローチャート＞
次に、自動運転制御装置２５の処理について、図５のフローチャートを用いて説明する。図５のフローチャートの処理は、例えば一定の演算周期毎に、繰り返し実行される。

ステップＳ０１で、通信部２５３は、車載ネットワーク２１を介してナビゲーション装置２４及びロケータ２３等の他の車載装置と通信し、目標地点までの目標経路、自車両の位置情報、高精度の地図データ等の情報を取得する。なお、通信部２５３は、適時、必要に応じて通信する。

ステップＳ０２で、センサ情報取得部２５１は、周辺監視装置２５ａから情報を取得する。ステップＳ０３で、認知部２５２は、自車両の位置情報、高精度の地図データ、及び周辺監視装置２５ａから得た周辺情報に基づいて、周辺車両の走行状態及び走行道路の状態等の周辺の走行状況を認知する。

ステップＳ０４で、目標走行経路生成部２５４は、ナビゲーション装置２４により設定された目標地点までの目標経路に沿って走行するために、認知した周辺の走行状況に合わせた、近距離の目標走行経路を決定する。

ステップＳ０５で、車両概要情報生成部２５７は、自車両の位置情報（現在位置の緯度、経度）と車線変更要求から車両概要情報を生成し、通信部２５３及び通信装置２２を介して走行経路指示装置１に送信する。なお、自車両の位置情報と走行車速は通信部２５３を介してロケータ２３等の車載装置から取得し、車線変更要求は、ステップＳ０４での目標走行経路が車線変更を伴う場合に、「要求あり」として設定される。

ステップＳ０６で、予め定めた待機時間内に走行経路指示装置１からの目標走行経路の送信要求を受信したかどうかを確認する。受信した場合はステップＳ０８に進む。受信していない場合は、ステップＳ０７に進む。

ステップＳ０７で、管理部２５５は、走行経路指示装置１からの目標走行経路の送信要求の受信がタイムアウトしたので、走行経路指示装置１への目標走行経路の送信を行わずに、目標走行経路を車両制御指令生成部２５６に伝達し、ステップＳ１５に進む。

ステップＳ０８で、管理部２５５は、目標走行経路生成部２５４が決定した目標走行経路を、通信部２５３及び通信装置２２を介して走行経路指示装置１に送信する。また、管理部２５５は、委譲の許可が設定されている場合は、目標走行経路のデータに併せて、委譲許可情報を走行経路指示装置１に送信する。

ステップＳ０９で、管理部２５５は、目標走行経路の送信後、予め設定された待機時間が経過するまで、走行経路指示装置１から走行経路指令の受信を待機し、受信した場合は、受信した時点でステップＳ１１に進み、待機時間が経過しても受信していない場合は、ステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０で、管理部２５５は、走行経路指示装置１からの受信がタイムアウトしたので、目標走行経路を車両制御指令生成部２５６に伝達し、ステップＳ１５に進む。

ステップＳ１１で、管理部２５５は、走行経路指示装置１から受信した走行経路指令が、送信した目標走行経路からの変更であるか否かを判定し、目標走行経路からの変更である場合は、ステップＳ１３に進み、目標走行経路の維持である場合は、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１３で、管理部２５５は、走行経路指令に基づいて設定した走行経路を車両制御指令生成部２５６に伝達する。また、ステップＳ１４で、管理部２５５は、走行経路指示装置１から目標走行経路を変更することとなった変更事由を受信した場合は、通信部２５３及びナビゲーション装置２４を介して、スピーカー２４ｂ及びディスプレイ２４ｃの一方又は双方により、変更事由を搭乗者に報知する。一方、ステップＳ１２で、管理部２５５は、目標走行経路を車両制御指令生成部２５６に伝達し、ステップＳ１５に進む。

ステップＳ１５で、車両制御指令生成部２５６は、管理部２５５から伝達された走行経路の指令に従って走行するように、目標速度、目標操舵角、方向指示器の操作指令等を決定して、動力制御装置２６、ブレーキ制御装置２７、自動操舵制御装置２８、ライト制御装置２９に指令する。そして、各制御装置は、指令値に従って、各装置の制御を行う。

１－２．走行経路指示装置１の構成
図６に、走行経路指示装置１の概略構成図を示す。走行経路指示装置１は、通信部４０、目標経路受信部４１、経路重複判定部４２、優先度判定部４３、経路指令部４４、判定遅延部４５、変更事由送信部４６、委譲情報受信部４７、通信リソース空き状況取得部５１、車両概要情報受信部５２、車両選択部５３、目標走行経路送信要求送信部５４等を備えている。

通信部４０は、複数の車両と通信する。本実施の形態では、上述したように、通信部４０は、ネットワーク網３に接続されており、ネットワーク網３及び基地局４を介して、管制対象の車両と通信する。管制対象の車両は、例えば、走行経路指示装置１が管制している地域に位置している車両とされる。

通信リソース空き状況取得部５１は、走行経路指示装置１が管制している地域の通信リソース空き状況を取得する。地域ごとの通信リソース空き状況を取得する技術は公知であり、例えば、国際公開第２０１９／０８７４６４号「サーバ装置及びその制御方法、並びにプログラム」などに記載されている。

車両概要情報受信部５２は、複数の車両から送信される車両概要情報を受信する。本実施の形態での車両概要情報は、上述したように、車両の位置情報（現在位置の緯度、経度）と車線変更要求とから成るものである。

車両選択部５３は、通信リソース空き状況と車両概要情報を基に、複数の車両の中から目標走行経路を送信させる対象車両を選択する。選択する方法については後述する。

目標走行経路送信要求送信部５４は、車両選択部５３で選択された対象車両へ、目標走行経路の送信要求を送信する。

目標経路受信部４１は、目標走行経路の送信要求を受けた車両から、目標走行経路を受信する。本実施の形態では、目標走行経路は、上述したように、各時刻の車両の位置、車両の速度、及び車両の向き等の時系列データである。また、上述したように、目標走行経路のデータには、車両の種別、車両の輪郭形状、車両の情報、及び車両の緊急性等の車両の基本情報が含まれる。委譲情報受信部４７は、各車両から、他車両に走行経路を譲ってもよい旨の委譲許可情報を受信する。

判定遅延部４５は、各車両から目標走行経路を受信するまで、後述する経路重複判定部４２の判定を遅らせる。この構成によれば、各車両の目標走行経路が揃った状態で、経路重複判定部４２の判定を行わせることができ、経路重複判定部４２の判定精度を向上させることができる。なお、判定遅延部４５は、互いに近接している複数の車両毎に、目標走行経路の受信を管理していてもよい。判定遅延部４５は、予め設定された待ち時間が経過しても、各車両の目標走行経路が揃わない場合は、経路重複判定部４２の判定を開始させてもよい。なお、各車両の待ち時間は、上述したように、各車両から目標走行経路と併せて送信された待ち時間に設定されてもよい。

変更事由送信部４６は、後述する経路指令部４４により目標走行経路を変更することとなった低優先重複車両に対して、目標走行経路を変更することとなった変更事由を送信する。そして、変更事由を受け取った車両は、上述したように、スピーカー２４ｂ又はディスプレイ２４ｃにより、変更事由を搭乗者に報知する。変更事由は、例えば、「緊急車両に進路を譲るため車線変更を行います」、「右側車両に進路を譲るため、車線変更を行います」、「右側車両に進路を譲るため、減速します」、「周辺の走行状況を考慮して、走行経路を変更します」等とされる。この構成によれば、低優先重複車両の搭乗者が、自車両の走行状態を知ることができ、搭乗者の利便性を高めることができる。

＜車両間の走行経路の調整の必要性＞
同一車線内における前後の車両においても、後方の車両が前方の車両よりも高い速度で走行している場合には、後方からの衝突を避けるために走行経路の調整が必要となる。また、複数車線の場合には車線変更あるいは合流において、車両間の走行経路が相互に重なる場合がある。

図７の例を用いて、走行経路の重なりを説明する。図７は、第１車両１００及び第２車両２００から受信した目標走行経路を、道路形状に重ねて可視化している。第１車両１００が、現在時刻Ｔから３００ｍｓ後（Ｔ＋３００ｍｓ）に車線変更を開始しており、第２車両２００が、現在時刻Ｔから３００ｍｓ後（Ｔ＋３００ｍｓ）に車線変更を開始している。そして、現在時刻Ｔから５００ｍｓ後（Ｔ＋５００ｍｓ）及び６００ｍｓ後（Ｔ＋６００ｍｓ）において、第１車両１００の車両位置と第２車両２００の車両位置とが相互に重なっている。

この場合でも、各車両は自律的な自動運転により、車両同士の接触を回避することができるが、急な走行操作が必要になる。そこで、事前に走行経路の重なりを予測し、事前に走行経路の重なりを回避し、円滑な走行操作を行うことが望まれる。

＜走行車線の重複の回避＞
そこで、経路重複判定部４２は、各車両の目標走行経路が相互に重なるか否かを判定する。優先度判定部４３は、車両間の走行経路重複回避に係る走行優先度を判定する。経路指令部４４は、各車両に走行経路指令を送信する。経路指令部４４は、目標走行経路の相互重複が生じると判定された場合は、目標走行経路が相互に重なると判定された重複車両の内、走行優先度が最も高い車両である最高優先重複車両には目標走行経路を維持する指令を送信する。また、経路指令部４４は、重複車両の内、最高優先重複車両以外の車両である低優先重複車両には、最高優先重複車両の目標走行経路との重複を避ける回避走行の指令を送信する。一方、経路指令部４４は、目標走行経路の相互重複が生じないと判定された場合は、各車両に対して目標走行経路を維持する指令を送信する。

この構成によれば、受信した複数の車両の目標走行経路に基づいて、事前に走行経路の重なりを予測することができる。そして、車両間の走行優先度が判定され、最も走行優先度が高い最高優先重複車両には、目標走行経路を維持させ、低優先重複車両には、最高優先重複車両の目標走行経路との重複を避ける回避走行を行わせることができる。よって、事前に走行経路の重なりを回避し、各車両に円滑な走行操作を行わせることができる。また、走行優先度の高い車両の走行経路を優先させるので、走行優先度に応じて交通システムの車両の流れを円滑化させることができる。また、相互重複が生じない場合は、各車両に目標走行経路を維持させるので、各車両の自律的な走行を阻害することはなく、交通システムの車両の流れを円滑化させることができる。以下で、各構成について詳細に説明する。

＜経路重複判定部４２＞
上述したように、経路重複判定部４２は、受信した各車両の目標走行経路が相互に重なるか否かを判定する。本実施の形態では、経路重複判定部４２は、各時刻において、車両の位置が、他の各車両の位置と判定距離よりも近接しているか否かを判定する。

経路重複判定部４２は、各車両の輪郭形状及び各車両の向きも考慮して、車両間の近接を判定する。並走する２台の車両が、近接していると判定されないように、車両の左右方向の判定距離は、車両の前後方向の判定距離よりも短く設定される。経路重複判定部４２は、車両間の輪郭が、各車両の左右方向において、左右方向の判定距離よりも近接しているか否かを判定し、車両間の輪郭が、各車両の前後方向において、前後方向の判定距離よりも近接しているか否かを判定する。

例えば、図７の例では、時刻Ｔ＋５００ｍｓからＴ＋６００ｍｓにおいて、第１車両１００と第２車両２００とが相互に重なると判定される。

＜優先度判定部４３＞
上述したように、優先度判定部４３は、車両間の走行経路重複回避に係る走行優先度を判定する。車両間の走行優先度は、車両間の優先順位とも表現できる。なお、優先度判定部４３は、相互に重なると判定された車両の間で走行優先度を判定してもよいし、相互に重なると判定された車両及び重複車両の周辺の車両の間で走行優先度を判定してもよい。後者の場合は、重複車両の走行経路の変更により、重複車両の周辺の車両の走行経路に影響を与える場合も対応できる。

本実施の形態では、優先度判定部４３は、複数のルールを組み合わせて、車両間の走行優先度を判定する。例えば、各ルールには評価点が設定されており、より走行優先度の高いルールにはより高い評価点が設定されている。優先度判定部４３は、各車両について、各ルールが満たされるか否かを判定し、満たされたルールの評価点を合計し、合計値を各車両の評価点とする。そして、優先度判定部４３は、評価点がより高い車両を、より走行優先度が高い車両であると判定する。優先度判定部４３は、評価点が同じ複数の車両がある場合は、ランダムに決定した車両を優先させる。

例えば、複数のルールには、以下のようなルールがある。なお、以下のルールは例示であり、これ以外の任意のルール、評価点を用いることができる。また、各ルールの判定に必要な情報は、各車両、高精度地図データ等からも取得することができる。

ルール１：現在の走行車線の前方に、障害物、歩行者、車線の減少、工事現場等の車両の走行の障害になる事由がある車両であるか。評価点１０。
ルール２：救急車、パトカーなどの緊急車両であるか。評価点８。
ルール３：現在の走行道路から、別の道路に移動する予定の車両であるか。評価点７。
ルール４：現在の走行車線の後方を、緊急車両が走行している車両であるか。評価点５。
ルール５：路線バス等の公共交通機関の車両であるか。評価点４。
ルール６：走行優先度の判定対象となった他車両よりも前に位置する車両であるか。評価点４。
ルール７：走行優先度の判定対象となった他車両よりも走行速度が高い車両であるか。走行速度としてＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）の設定速度が用いられてもよい。評価点４。
ルール８：車体が長い車両、もしくは長い車両群であるか。評価点４。
ルール９：追い越し車線又は高速側の車線を走行中の車両であるか。評価点４。
ルール１０：走行優先度の判定対象となった他車両よりも車線変更禁止区間に近い車両であるか。評価点４。
ルール１１：走行優先度の判定対象となった他車両よりも搭乗人数が多い車両であるか。評価点４。
ルール１２：最近車線を譲った車両であるか。評価点４。

このように、優先度判定部４３は、少なくとも、走行経路重複回避の必要性に係る複数のルールを組み合わせて、車両間の走行優先度を判定する。なお、上記の例では、ルール１、ルール３、ルール４、ルール１０等が、走行経路重複回避の必要性に係るルールに該当する。

優先度判定部４３は、委譲許可情報を受け取った車両の走行優先度を、委譲許可情報を受け取っていない車両の走行優先度よりも低くする。例えば、優先度判定部４３は、評価点が同じ複数の車両がある場合は、委譲許可情報を受け取った車両の走行優先度を低くする。また、優先度判定部４３は、委譲許可情報を受け取った車両の評価点を減算してもよい。

例えば、図７の例では、第１車両１００が、第２車両２００よりも前に位置しているため、ルール６が満たされ、第１車両１００の評価点が４加算される。一方、第２車両２００が、追い越し車線を走行中であるため、ルール９が満たされ、第２車両２００の評価点が４加算される。また、第２車両２００の走行速度が、第１車両１００の走行速度よりも高いため、ルール７が満たされ、第２車両２００の評価点が４加算される。よって、第１車両１００の合計の評価点が４になり、第２車両２００の合計の評価点が８になるため、第２車両２００の走行優先度が、第１車両１００の走行優先度よりも高くなる。

＜経路指令部４４＞
上述したように、経路指令部４４は、目標走行経路の相互重複が生じると判定された場合は、目標走行経路が相互に重なると判定された重複車両の内、走行優先度が最も高い車両である最高優先重複車両には目標走行経路を維持する指令を送信する。また、経路指令部４４は、重複車両の内、最高優先重複車両以外の車両である低優先重複車両には、最高優先重複車両の目標走行経路との重複を避ける回避走行の指令を送信する。以下で、回避走行の指令について複数の例を説明する。

＜回避走行の指令の第１ケース＞
本実施の形態では、経路指令部４４は、低優先重複車両の車線変更に伴って目標走行経路の相互重複が生じる場合は、低優先重複車両に、回避走行の指令として、現在の走行車線を維持する車線維持指令を送信する。

この構成によれば、低優先重複車両に車線変更の予定を中止させ、現在の走行車線を維持させる簡単な走行経路を指示することで、最高優先重複車両の走行を優先させることができる。

例えば、図７の例では、上述したように、第２車両２００の走行優先度が、第１車両１００の走行優先度よりも高くなっているので、第２車両２００が、最高優先重複車両に判定され、第１車両１００が、低優先重複車両に判定される。そして、経路指令部４４は、第１車両１００に対して、現在の走行車線を維持する車線維持指令を送信し、第２車両２００に対して、目標走行経路を維持する指令を送信する。その結果、図８に示すように、第１車両１００（管理部２５５）が、現在の走行車線を維持する走行経路を設定し、現在の走行車線の走行を維持する。よって、走行優先度の高い第２車両２００の車線変更が優先され、事前に走行経路の重なりが回避され、各車両に円滑な走行操作を行わせることができる。

＜回避走行の指令の第２ケース＞
経路指令部４４は、目標走行経路の相互重複が生じると判定された場合は、最高優先重複車両の目標走行経路を避ける低優先重複車両の回避走行経路を決定し、低優先重複車両に回避走行経路の指令を送信する。

この構成によれば、低優先重複車両に、最高優先重複車両の目標走行経路を避ける回避走行経路を走行させることができる。

経路指令部４４は、低優先重複車両の回避走行経路を決定する際に、低優先重複車両の周辺の走行状況を考慮する。この構成によれば、周辺の走行状況を考慮した適切な回避走行経路を決定することができる。

ここで、周辺の走行状況には、低優先重複車両の周辺車両の走行状態及び低優先重複車両の周辺の走行道路の状態等が含まれる。目標走行経路が受信された車両である場合は、周辺車両の走行状態として、車両の目標走行経路が用いられる。目標走行経路が受信されていない車両である場合は、周辺車両の走行状態として、道路監視システム又は他車両から得られた現在の車両の走行状態（例えば、速度及び車両の向き）が用いられる。また、周辺の走行道路の状態として、高精度の地図データから得た道路の形状、車線、標識情報等が用いられる。また、周辺の走行道路の状態として、道路監視システム又は他車両から得た障害物、歩行者、信号情報、渋滞情報等が用いられる。道路監視システムは、各種の情報に基づいて、道路の状態、信号機の状態、走行車両の状態等を監視するシステムである。

例えば、図９及び図１０を用いて、第２ケースの場合を説明する。図９は、受信した第１車両１００及び第２車両２００の目標走行経路を示しており、図１０は、経路指令部４４の判定後の走行経路を示している。図９において、第２車両２００の目標走行経路は、現在時刻Ｔから３００ｍｓ後（Ｔ＋３００ｍｓ）に車線変更を開始しており、第１車両１００の目標走行経路は、現在の走行車線を維持している。そして、現在時刻Ｔから４００ｍｓ後（Ｔ＋４００ｍｓ）から６００ｍｓ後（Ｔ＋６００ｍｓ）において、第２車両２００の車線変更に伴って、第１車両１００の車両位置と第２車両２００の車両位置とが相互に重なっている。

図９の例では、図７の場合と同様に、第１車両１００の合計の評価点が４になり、第２車両２００の合計の評価点が８になるため、第２車両２００の走行優先度が、第１車両１００の走行優先度よりも高くなる。よって、第２車両２００が、最高優先重複車両に判定され、第１車両１００が、低優先重複車両に判定される。

図１０の例に示すように、経路指令部４４は、最高優先重複車両である第２車両２００の目標走行経路を避けるために、低優先重複車両である第１車両１００が左側の車線に車線変更を行う回避走行経路を決定する。この際、経路指令部４４は、周辺の走行状況として、第１車両１００の現在の走行車線の左側に車線が存在すること、その左側の車線に他車両、障害物等が存在しないことを考慮する。その結果、走行優先度の低い第１車両１００が、走行優先度の高い第２車両２００の車線変更を避けて、左側車線に車線変更され、走行優先度の高い第２車両２００を、目標走行経路通りに車線変更させることができている。

＜回避走行の指令の第３ケース＞
経路指令部４４は、低優先重複車両の車線変更に伴って目標走行経路の相互重複が生じる場合は、最高優先重複車両の目標走行経路を避けつつ車線変更を行う低優先重複車両の回避走行経路を決定し、低優先重複車両に回避走行経路の指令を送信する。

この構成によれば、最高優先重複車両の目標走行経路を避けつつ、低優先重複車両に予定通り車線変更を行わせることができる。

なお、経路指令部４４は、低優先重複車両の回避走行経路を決定する際に、回避走行の指令の第２ケースと同様に、低優先重複車両の周辺の走行状況を考慮する。

例えば、図１１、図１２、及び図１３を用いて、第３ケースの場合を説明する。図１１は、受信した第１車両１００及び第２車両２００の目標走行経路を示しており、図１２及び図１３は、経路指令部４４の判定後の走行経路の２つの例を示している。図１１において、第１車両１００の目標走行経路は、現在時刻Ｔから３００ｍｓ後（Ｔ＋３００ｍｓ）に右側車線への車線変更を開始しており、第２車両２００の目標走行経路は、現在の走行車線を維持している。そして、現在時刻Ｔから４００ｍｓ後（Ｔ＋４００ｍｓ）付近において、第１車両１００の車線変更に伴って、第１車両１００の車両位置と第２車両２００の車両位置とが相互に重なっている。

図１１の例では、図７の場合と同様に、第１車両１００の合計の評価点が４になり、第２車両２００の合計の評価点が８になるため、第２車両２００の走行優先度が、第１車両１００の走行優先度よりも高くなる。よって、第２車両２００が、最高優先重複車両に判定され、第１車両１００が、低優先重複車両に判定される。

図１２の例に示すように、経路指令部４４は、最高優先重複車両の目標走行経路を避けつつ、低優先重複車両に車線変更を行わせるために、車線変更のタイミングを遅らせて、最高優先重複車両が通過した後に低優先重複車両に車線変更を行わせる回避走行経路を決定している。その結果、走行優先度の低い第１車両１００が、走行優先度の高い第２車両２００の走行経路を避けて、右側車線に車線変更され、走行優先度の高い第２車両２００を、目標走行経路通りに走行させることができている。

或いは、図１３の例に示すように、経路指令部４４は、最高優先重複車両の目標走行経路を避けつつ、低優先重複車両に車線変更を行わせるために、低優先重複車両に減速を行わせて、最高優先重複車両の通過タイミングを早め、最高優先重複車両が通過した後に低優先重複車両に車線変更を行わせる回避走行経路を決定している。このように、経路指令部４４は、車両の減速（又は加速）を伴った回避走行経路を決定することもできる。

＜回避走行の指令の第４ケース＞
経路指令部４４は、低優先重複車両が複数台ある場合は、最高優先重複車両の目標走行経路を避けつつ、走行優先度のより低い低優先重複車両の走行経路が、走行優先度のより高い低優先重複車両の走行経路を避けるように、走行優先度のより高い低優先重複車両から回避走行経路を決定し、低優先重複車両のそれぞれに回避走行経路の指令を送信する。

この構成によれば、低優先重複車両が複数台ある場合でも、走行優先度がより高い車両の走行経路を優先させるので、走行優先度に応じて交通システムの車両の流れを円滑化させることができる。

なお、経路指令部４４は、複数の低優先重複車両の回避走行経路を決定する際に、回避走行の指令の第２ケースと同様に、各低優先重複車両の周辺の走行状況を考慮する。

例えば、図１４及び図１５を用いて、第４ケースの場合を説明する。図１４は、受信した第１車両１００、第２車両２００、及び第３車両３００の目標走行経路を示しており、図１５は、経路指令部４４の判定後の走行経路の２つの例を示している。図１４において、第１車両１００の目標走行経路は、現在時刻Ｔから３００ｍｓ後（Ｔ＋３００ｍｓ）に右側車線への車線変更を開始しており、第２車両２００の目標走行経路は、現在の走行車線を維持しており、第３車両３００の目標走行経路は、現在時刻Ｔから３００ｍｓ後（Ｔ＋３００ｍｓ）に左側車線への車線変更を開始している。そして、現在時刻Ｔから４００ｍｓ後（Ｔ＋４００ｍｓ）において、第１車両１００及び第３車両３００の車線変更に伴って、第１車両１００、第２車両２００、及び第３車両３００の車両位置が相互に重なっている。

図１４の例では、第２車両２００が、緊急車両であるため、ルール２が満たされ、他の重複車両よりも評価点が高くなるため、最高優先重複車両に判定され、第１車両１００及び第３車両３００が低優先重複車両に判定される。そして、第１車両１００が、第３車両３００よりも前に位置しているため、ルール６が満たされ、第１車両１００の評価点が４加算される。また、第３車両３００の走行速度が、第１車両１００の走行速度よりも高いため、ルール７が満たされ、第３車両３００の評価点が４加算される。一方、第３車両３００が、追い越し車線を走行中であるため、ルール９が満たされ、第３車両３００の評価点が４加算される。よって、第３車両３００の合計の評価点が８になり、第１車両１００の合計の評価点が４になるため、第３車両３００の走行優先度が、第１車両１００の走行優先度よりも高くなる。

図１５の例に示すように、経路指令部４４は、最高優先重複車両である第２車両２００に目標走行経路を維持する指令を送信する。そして、経路指令部４４は、低優先重複車両の中で、第１車両１００よりも走行優先度の高い第３車両３００に、第２車両２００の目標走行経路を避けつつ、車線変更を行わせるために、車線変更のタイミングを遅らせて、最高優先重複車両が通過した後に第３車両３００に車線変更を行わせる回避走行経路を決定している。そして、経路指令部４４は、第３車両３００よりも走行優先度の低い第１車両１００に、第２車両２００及び第３車両３００を避けつつ、車線変更を行わせるために、第１車両１００に減速を行わせて、第２車両２００及び第３車両３００が通過した後に第１車両１００に車線変更を行わせる回避走行経路を決定している。その結果、複数の低優先重複車両について、最も走行優先度の高い第２車両２００の目標走行経路を回避しつつ、走行優先度のより低い第１車両１００の走行経路が走行優先度のより高い第３車両３００の走行経路をさけるような回避走行経路が決定されており、走行優先度が高い車両順に走行経路を決定し、各車両に円滑な走行を行わせることができる。

＜回避走行の指令の第５ケース（車線変更を伴わない目標走行経路の例）＞
回避走行の指令の第１ケースから回避走行の指令の第４ケースでは、いずれも車線変更を伴う目標走行経路の例を示したが、図１６に示すように同一車線内における前後の車両においても、後方の車両が前方の車両よりも高い速度で走行している場合には、後方からの衝突を避けるために走行経路の調整が必要となる。図１６及び図１７を用いて、第５ケースの場合を説明する。図１６は、受信した第１車両１００及び第２車両２００の目標走行経路を示しており、図１７は、経路指令部４４の判定後の走行経路を示している。図１６において、第１車両１００と第２車両２００は同一車線を走行しているが、第２車両２００が第１車両１００よりも高い速度で走行しているため。現在時刻Ｔから６００ｍｓ後（Ｔ＋６００ｍｓ）に、第１車両１００及び第２車両２００の車両位置が相互に重なっている。

図１６の例では、第２車両２００が、緊急車両であるため、ルール２が満たされ、第１車両１００よりも評価点が高くなるため、最高優先重複車両に判定され、第１車両１００が低優先重複車両に判定される。図１７の例に示すように、経路指令部４４は、最高優先重複車両である第２車両２００に目標走行経路を維持する指令を送信する。そして、経路指令部４４は、最高優先重複車両である第２車両２００の目標走行経路を避けるために、低優先重複車両である第１車両１００が左側の車線に車線変更を行う回避走行経路を決定する。この際、経路指令部４４は、周辺の走行状況として、第１車両１００の現在の走行車線の左側に車線が存在すること、その左側の車線に他車両、障害物等が存在しないことを考慮する。その結果、両車の衝突を避けた円滑な走行を行わせることができる。

＜回避走行の指令の第６ケース（車線変更を伴わない合流地点での目標走行経路の例）＞
図１８に示すような車線変更を伴わない合流地点においても、衝突を避けるために走行経路の調整が必要となる。図１８及び図１９を用いて、第６ケースの場合を説明する。図１８は、受信した第１車両１００及び第２車両２００の目標走行経路を示しており、図１９は、経路指令部４４の判定後の走行経路を示している。図１８において、第１車両１００と第２車両２００はそれぞれの別の車線を走行しているが、その２つの車線が合流して１つの車線になっている。両車がそれぞれの道路に沿って走行した結果、現在時刻Ｔから４００ｍｓ後（Ｔ＋４００ｍｓ）に、両車の車両位置が相互に重なっている。

図１８の例では、第２車両２００が、緊急車両であるため、ルール２が満たされ、第１車両１００よりも評価点が高くなるため、最高優先重複車両に判定され、第１車両１００が低優先重複車両に判定される。図１９の例に示すように、経路指令部４４は、最高優先重複車両である第２車両２００に目標走行経路を維持する指令を送信する。そして、経路指令部４４は、最高優先重複車両である第２車両２００の目標走行経路を避けつつ、低優先重複車両の第１車両１００を合流地点に進入させるために、低優先重複車両に減速を行わせて、最高優先重複車両が合流地点を通過した後に低優先重複車両に合流地点に進入する回避走行経路を決定している。その結果、両車の衝突を避けた円滑な走行を行わせることができる。

＜走行経路指示装置１のハードウェア構成例＞
走行経路指示装置１の各機能は、走行経路指示装置１が備えた処理回路により実現される。走行経路指示装置１は、図２４に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の演算処理装置７０（コンピュータ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスク（ＨＤＤ）等の記憶装置７１、データ通信を行う通信装置７２等を備えている。通信装置７２は、ネットワーク網３に接続され、有線データ通信を行う。

走行経路指示装置１のハードディスク等の記憶装置７１には、各機能のためのプログラム、及び高精度の地図データ等が記憶されている。走行経路指示装置１の各処理は、演算処理装置７０が、記憶装置７１に記憶されたプログラム（ソフトウェア）を実行し、記憶装置７１、通信装置７２等の他のハードウェアと協働することにより実現される。

＜走行経路指示装置１のフローチャート＞
次に、走行経路指示装置１の処理について、図２０のフローチャートを用いて説明する。図２０のフローチャートの処理は、例えば一定の演算周期毎に、繰り返し実行される。

ステップＳ２１で、通信リソース空き状況取得部５１は、走行経路指示装置１が管制している地域の通信リソース空き状況を取得する。また、ステップＳ２２で車両概要情報受信部５２は、複数の車両から送信される車両概要情報を受信する。

ステップＳ２３で、車両選択部５３は、通信リソース空き状況と車両概要情報を基に、目標走行経路を送信させる対象車両を選択する。この動作について詳しく説明する。本実施の形態における走行経路指示装置１が管制している地域の車両走行状況の一例を図２１に示す。ここでは第１車両１００から第５車両５００までの５台が走行中であり、車両概要情報受信部５２は５台全てから車両概要情報を受信している。そして、第１車両１００の車両概要情報に含まれる車線変更要求が「要求あり」、他の車両の車線変更要求は「要求無し」である。ここでまず車両選択部５３は、対象車両を選択するために車両の通信優先度を決定する。例えば、通信優先度を決定するためのルールとして、「１．車線変更要求が「要求あり」の車両を優先する。」「２．車線変更要求が「要求あり」の車両からの距離が近い車両を優先する。」としており、そのルールに基づいて、図２２のようにそれぞれの車両を通信優先度の順に並べる。

一方で、車両選択部５３は、通信リソース空き状況取得部５１が取得した通信リソース空き状況から、目標走行経路を送信させる車両の台数を決定する。目標走行経路は上述した図４のような予め定めたデータフォーマットに従っているため、１台の車両から送信される目標走行経路のデータサイズは既知である。そのため、通信リソース空き状況から、目標走行経路を送信させる車両の台数を決定することが可能である。ここで例えば、台数を３台と決定した場合、図２２の通信優先度に従って、第１車両１００、第３車両３００、第４車両４００が目標走行経路を送信させる対象車両として選択される。

ステップＳ２４で、目標走行経路送信要求送信部５４は、車両選択部５３で選択された対象車両へ、目標走行経路の送信要求を送信する。

ここで、例えば、図６に示す走行経路指示装置１が、通信リソース空き状況取得部５１、車両概要情報受信部５２、車両選択部５３及び目標走行経路送信要求送信部５４を備えておらず、図２０に示すステップＳ２１からステップＳ２４の処理が行われなかった場合、走行経路指示装置１は図２１に示された第１車両１００から第５車両５００までの全ての車両から目標走行経路の情報を受信することになる。目標走行経路のデータサイズは大きいため、周辺に存在するすべての車両から目標走行経路を受信する場合、車両の台数が多いときは目標走行経路を受信するための通信リソースが不足し、安定した走行経路指示ができなくなる。具体的には、第１車両１００から第５車両５００までの全ての車両の目標走行経路の受信が完了するまでに多大な時間を要し、目標走行経路の相互重複を判定できる周期が伸びてしまう、あるいは、第１車両１００から第５車両５００までの全ての車両の目標走行経路の受信完了を待たずして、やむなく、受信完了している目標走行経路のみを用いて相互重複を判定することになる。本実施の形態による走行経路指示装置１では、通信リソース空き状況取得部５１、車両概要情報受信部５２、車両選択部５３及び目標走行経路送信要求送信部５４を備え、図２０に示すステップＳ２１からステップＳ２４の処理を行うので、車両の台数が多い場合でも通信リソースが不足することがなく安定した走行経路指示を行うことができる。

ステップＳ２５で、目標経路受信部４１は、通信部４０を介して、各車両から目標走行経路を受信する。また、ステップＳ２６で、委譲情報受信部４７は、各車両から委譲許可情報を受信する。ステップＳ２７で、判定遅延部４５は、各車両から目標走行経路を受信するまで、経路重複判定部４２の判定を遅らせる。

ステップＳ２８で、経路重複判定部４２は、受信した各車両の目標走行経路が車線変更に伴って相互に重なるか否かを判定し、重なると判定した場合は、ステップＳ３０に進み、重ならないと判定した場合は、ステップＳ２９に進む。ステップＳ２９で、経路指令部４４は、通信部４０を介して、各車両に対して目標走行経路を維持する指令を送信する。

一方、ステップＳ３０で、優先度判定部４３は、車両間の走行優先度を判定する。そして、ステップＳ３１で、経路指令部４４は、目標走行経路が相互に重なると判定された重複車両の内、最高優先重複車両には、通信部４０を介して目標走行経路を維持する指令を送信する。

ステップＳ３２で、経路指令部４４は、低優先重複車両には、通信部４０を介して、最高優先重複車両の目標走行経路との重複を避ける回避走行の指令を送信する。例えば、経路指令部４４は、上述した第１ケースから第６ケースのような処理を行う。

ステップＳ３３で、変更事由送信部４６は、目標走行経路を変更することとなった低優先重複車両に対して、通信部４０を介して、目標走行経路を変更することとなった変更事由を送信する。

以上のように、実施の形態１による走行経路指示装置は、複数の車両と通信する通信部と、車両から車両概要情報を受信する車両概要情報受信部と、車両概要情報を基に車両の中から目標走行経路を送信させる対象車両を選択する車両選択部と、対象車両へ目標走行経路の送信要求を送信する目標走行経路送信要求送信部と、対象車両から目標走行経路を受信する目標経路受信部と、対象車両の目標走行経路が相互に重なるか否かを判定する経路重複判定部と、対象車両の走行経路重複回避に係る走行優先度を判定する優先度判定部と、対象車両に走行経路指令を送信する経路指令部とを備え、経路指令部は、目標走行経路の相互重複が生じると判定された場合は、目標走行経路が相互に重なると判定された重複車両の内、走行優先度が最も高い車両である最高優先重複車両には目標走行経路を維持する指令を送信し、重複車両の内、最高優先重複車両以外の車両である低優先重複車両には、最高優先重複車両の目標走行経路との重複を避ける回避走行の指令を送信するので、巨視的に走行経路の重なりを回避し、各車両に円滑な走行操作を行わせることができるとともに、車両の台数が多い場合でも通信リソースが不足することがなく、安定した走行経路指示を行うことができる。

なお、本実施の形態においては、車両概要情報を車両の位置情報（現在位置の緯度、経度）と車線変更要求とから成るものとし、車両選択部５３での通信優先度を決定するためのルールを「１．車線変更要求が「要求あり」の車両を優先する。」「２．車線変更要求が「要求あり」の車両からの距離が近い車両を優先する。」としたが、これに限るものではなく、車両概要情報を車両の位置情報（現在位置の緯度、経度）のみとしてもよい。この場合、車両選択部５３では、位置情報が予め定められた場所に近いかどうかを判定し、予め定められた場所に近いほど優先して選択してもよい。予め定められた場所は、例えば、高速道路などの合流・分岐地点、車線変更が必須な箇所、工事あるいは事故処理によって車線状況が通常時と異なる箇所などの目標走行経路の重複判定が必要となる可能性が高い場所、あるいは、急なカーブなどの特に正確な走行経路指示が必要な場所などにすればよい。また、車両選択部５３では、周辺車両との距離が近いほど優先して選択してもよい。

また、車両概要情報に車両の走行速度を加えることにより、車両の位置情報と走行速度から車両前後間の車間時間を算出してもよい。この場合、車両選択部５３において、周辺車両との車間時間が小さいほど優先して選択してもよい。あるいは、車両選択部５３において、車線変更要求が「要求あり」の車両を優先して選択し、さらに、車線変更要求が「要求あり」の車両からの車間時間が小さい車両ほど優先して選択してもよい。

また、車両概要情報に、緊急車両か否か、乗車人数などの情報を加えることにより、車両選択部５３において、緊急車両および乗車人数が多い車両を優先して選択してもよい。乗車人数については、例えば、乗車人数があらかじめ定められた人数よりも多い車両を優先して選択してもよく、乗車人数が多い車両ほどより優先して選択するとしてもよい。

また、本実施の形態においては、一定の演算周期毎に、通信リソース空き状況取得部５１において通信リソース空き状況を確認するとしたが、目標走行経路を送信させる対象車両の台数が通信仕様上で予め保証されている場合は、一定の演算周期毎に通信リソース空き状況を確認する必要はなく、図２２のように車両を通信優先度順に並べた上で、予め保証されている台数分だけ、最高優先度から順に車両を選択すれば良い。

また、本実施の形態においては、走行経路指示装置１から目標走行経路の送信要求を受けなかった車両は、走行経路指示装置１に目標走行経路を送信することなく、目標走行経路に従って走行するようにしたが、目標走行経路が車線変更を伴う場合は、車両は車線変更を待機し、現在の走行車線を維持して走行しつつ、走行経路指示装置１から目標走行経路の送信要求を受けることを待つようにしても良い。

本願は、例示的な実施の形態が記載されているが、実施の形態に記載された様々な特徴、態様、および機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
したがって、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合が含まれるものとする。

１ 走行経路指示装置、２ サーバ、３ ネットワーク網、４ 基地局、２０ 車両、２１ 車載ネットワーク、２２ 通信装置、２２ａ アンテナ、２３ ロケータ、２４ ナビゲーション装置、２４ａ ヒューマンインターフェイス、２４ｂ スピーカー、２４ｃ ディスプレイ、２５ 自動運転制御装置、２５ａ 周辺監視装置、２６ 動力制御装置、２６ａ 動力機、２７ ブレーキ制御装置、２７ａ 電動ブレーキ装置、２８ 自動操舵制御装置、２８ａ 電動操舵装置、２９ ライト制御装置、２９ａ 方向指示器、４０ 通信部、４１ 目標経路受信部、４２ 経路重複判定部、４３ 優先度判定部、４４ 経路指令部、４５ 判定遅延部、４６ 変更事由送信部、４７ 委譲情報受信部、５１ 通信リソース空き状況取得部、５２ 車両概要情報受信部、５３ 車両選択部、５４ 目標走行経路送信要求送信部、７０ 演算処理装置、７１ 記憶装置、７２ 通信装置、８０ 演算処理装置、８１ 記憶装置、８２ 通信装置、２５１ センサ情報取得部、２５２ 認知部、２５３ 通信部、２５４ 目標走行経路生成部、２５５ 管理部、２５６ 車両制御指令生成部、２５７ 車両概要情報生成部。

Claims (10)

1. 複数の車両と通信する通信部と、
   前記車両から車両概要情報を受信する車両概要情報受信部と、
   前記車両概要情報を基に前記車両の中から目標走行経路を送信させる対象車両を選択する車両選択部と、
   前記対象車両へ前記目標走行経路の送信要求を送信する目標走行経路送信要求送信部と、
   前記対象車両から前記目標走行経路を受信する目標経路受信部と、
   前記対象車両の前記目標走行経路が相互に重なるか否かを判定する経路重複判定部と、
   前記対象車両の走行経路重複回避に係る走行優先度を判定する優先度判定部と、
   前記対象車両に走行経路指令を送信する経路指令部とを備え、
   前記経路指令部は、
   前記目標走行経路の相互重複が生じると判定された場合は、前記目標走行経路が相互に重なると判定された重複車両の内、前記走行優先度が最も高い車両である最高優先重複車両には前記目標走行経路を維持する指令を送信し、前記重複車両の内、前記最高優先重複車両以外の車両である低優先重複車両には、前記最高優先重複車両の前記目標走行経路との重複を避ける回避走行の指令を送信し、
   前記車両と通信するための通信リソース空き状況を取得する通信リソース空き状況取得部をさらに備え、
   前記車両選択部は、前記通信リソース空き状況を基に前記目標走行経路を送信させる対象車両の台数を決定することを特徴とする走行経路指示装置。
2. 前記経路指令部は、前記目標走行経路の相互重複が生じないと判定された場合は、前記対象車両に対して前記目標走行経路を維持する指令を送信することを特徴とする請求項１に記載の走行経路指示装置。
3. 前記車両概要情報は前記車両の位置情報を含み、
   前記車両選択部は、前記対象車両の選択において前記位置情報が予め定められた場所に近いほど優先して選択することを特徴とする請求項１または２に記載の走行経路指示装置。
4. 前記車両概要情報は前記車両の位置情報を含み、
   前記車両選択部は、前記対象車両の選択において周辺車両との距離が近いほど優先して選択することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の走行経路指示装置。
5. 前記車両概要情報は前記車両の位置情報と走行速度とを含み、
   前記車両選択部は、前記対象車両の選択において周辺車両との車間時間が小さいほど優先して選択することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の走行経路指示装置。
6. 前記車両概要情報は前記車両の位置情報と車線変更要求とを含み、
   前記車両選択部は、前記対象車両の選択において、前記車線変更要求がある車両を優先して選択し、前記車線変更要求がある車両からの距離が近いほど優先して選択することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の走行経路指示装置。
7. 前記車両概要情報は前記車両の位置情報と走行速度と車線変更要求とを含み、
   前記車両選択部は、前記対象車両の選択において、前記車線変更要求がある車両を優先して選択し、前記車線変更要求がある車両からの車間時間が小さいほど優先して選択することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の走行経路指示装置。
8. 前記車両概要情報は前記車両が緊急車両か否かの情報を含み、
   前記車両選択部は、緊急車両を優先して選択することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の走行経路指示装置。
9. 前記車両概要情報は前記車両の乗車人数の情報を含み、
   前記車両選択部は、前記対象車両の選択において前記乗車人数が多いほど優先して選択することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の走行経路指示装置。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載の前記走行経路指示装置と、
    前記目標走行経路を決定し、前記目標走行経路の送信要求を受けたときに前記目標走行経路を前記走行経路指示装置に送信すると共に、前記走行経路指示装置から受信した前記走行経路指令に従って自動運転する複数の車両とを備えたことを特徴とする走行経路指示システム。

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