自動駕駛控制裝置及自動駕駛控制方法與流程

2023-04-27 22:29:16 2

本發明涉及利用車車間通信來對自動駕駛的車輛在道路上彼此相向時的通行優先權進行判定的自動駕駛控制裝置及自動駕駛控制方法。

背景技術：

近年來，與車輛的自動駕駛有關的技術開發正日益盛行(例如，參照非專利文獻1)。在車輛的自動駕駛中，例如在自動駕駛的車輛彼此在狹窄的道路上相向的情況下，需要利用搭載於車輛的自動駕駛控制裝置彼此對表示哪方先通過道路的優先權進行判定。

此時，若雙方都判定為己方優先，則兩車無法同時通過狹窄的道路，另一方面，若雙方都判定為對方優先，則兩車都不會開始前進，也無法通過道路。無論如何改善自動駕駛控制裝置的判斷基準或提供信息的攝像頭等的精度，這樣的狀況也仍會發生。

作為解決這樣的問題的方法，可以考慮在車輛的自動駕駛控制裝置彼此間進行「猜拳」等，並根據其勝敗來判定通行的優先權。例如，在使用「猜拳」的情況下，雙方使用車車間通信同時向對方交換伸出「石頭」、「剪刀」、「布」中的任意一「手」，根據己方的「手」和對方的「手」來決定勝敗，從而判定通行的優先權。

現有技術文獻

非專利文獻

非專利文獻1：「汽車娛樂雜誌(MotorFun illustrated)VOL.86特集自動駕駛」，三榮書房，2013年11月15日

技術實現要素：

發明所要解決的問題

然而，由於實際的車車間通信會產生延遲，因此，無法完全同時收發用於判定通行優先權的「手」。其結果是存在以下問題：即，先發送「手」的一側無法消除對後發送「手」的一側是否會因先看到了己方的「手」而發送對自己有利的「手」這一後出的疑慮。

本發明是為了解決上述問題而完成的，其目的在於獲得一種自動駕駛控制裝置及自動駕駛控制方法，能夠在自動駕駛的車輛彼此在道路上相向時，無法後出用於判定通行優先權的「手」那樣的公平的方法來進行交換，從而消除後出的疑慮。

解決技術問題所採用的技術方案

本發明所涉及的自動駕駛控制裝置是一種車輛的自動駕駛控制裝置，所述車輛的自動駕駛控制裝置包括控制運算部，該控制運算部利用車輛所具備的進行車車間通信的通信裝置來交換伸出「手」，由此對自動駕駛的本車輛與其它車輛的車輛彼此在道路上相向時的通行優先權進行判定，所述自動駕駛控制裝置的特徵在於，作為第1次收發，本車輛的控制運算部將表示本車輛的「手」的質數1乘以不同於質數1的其它車輛所不知的質數2，作為第1合成數＝質數1×質數2向其它車輛進行發送，並從其它車輛接收表示其它車輛的「手」的質數3乘以不同於質數3的本車輛所不知的質數4而得的第2合成數＝質數3×質數4，作為第2次收發，本車輛的控制運算部將第1次收發中所接收到的第2合成數乘以質數2，作為第3合成數＝質數3×質數4×質數2向其它車輛進行發送，並從其它車輛接收第1次收發中所發送的第1合成數乘以質數4而得的第4合成數＝質數1×質數2×質數4，作為「手」的獲取處理， 本車輛的控制運算部根據在第1次收發中所收發的第1合成數和第2合成數、以及在第2次收發中所接收到的第4合成數，利用「第1合成數×第2合成數/第4合成數＝(質數1×質數2)×(質數3×質數4)/(質數1×質數2×質數4)＝質數3」這一運算，來獲取表示其它車輛的「手」的質數3，並使其它車輛能根據第1次收發中所收發的第1合成數和第2合成數、以及第2次收發中所接收到的第3合成數，利用「第1合成數×第2合成數/第3合成數＝(質數1×質數2)×(質數3×質數4)/(質數3×質數4×質數2)＝質數1」這一運算，來獲取表示本車輛的「手」的質數1，作為優先權的判定處理，本車輛的控制運算部根據「手」的獲取處理中所獲取的表示其它車輛的「手」的質數3、與表示本車輛的「手」的質數1的勝敗，來對本車輛與其它車輛的通行優先權進行判定，質數1、質數2、質數3、質數4具有如下位數：即，使得在從進行第1次收發到進行第2次收發的時間內，構成控制運算部的中央運算裝置無法對第1合成數及第2合成數進行質因數分解。

本發明所涉及的自動駕駛控制方法是車輛的自動駕駛控制裝置中所使用的自動駕駛控制方法，所述車輛的自動駕駛控制裝置包括控制運算部，該控制運算部利用車輛所具備的進行車車間通信的通信裝置來交換伸出「手」，由此對自動駕駛的本車輛與其它車輛的車輛彼此在道路上相向時的通行優先權進行判定，所述自動駕駛控制方法的特徵在於，在本車輛的控制運算部中，作為第1次收發步驟，將表示本車輛的「手」的質數1乘以不同於質數1的其它車輛所不知的質數2，作為第1合成數＝質數1×質數2向其它車輛進行發送，並從其它車輛接收表示其它車輛的「手」的質數3乘以不同於質數3的本車輛所不知的質數4而得的第2合成數＝質數3×質數4，作為第2次收發步驟，將第1次收發步驟中所接收到的第2合成數乘以質數2，作為第3合成數＝質數3×質數4×質數2向其它車輛進行發送，並從其它車輛接收第1次收發步驟中所發送的第1合成數乘以質數4而得的第4合成數＝質數1×質數2×質數4，作為「手」的獲取步驟，使得能根據在第1次收發步驟中所收發的第1合成數和第2合成數、以及在第2次收發步驟中所接收到的第4合成數，利用「第1合成數×第2合成數/第4合成數＝(質數1×質數2)×(質數3×質數4 )/(質數1×質數2×質數4)＝質數3」這一運算，來獲取表示其它車輛的「手」的質數3，並使其它車輛能根據第1次收發步驟中所收發的第1合成數和第2合成數、以及第2次收發步驟中所接收到的第3合成數，利用「第1合成數×第2合成數/第3合成數＝(質數1×質數2)×(質數3×質數4)/(質數3×質數4×質數2)＝質數1」這一運算，來獲取表示本車輛的「手」的質數1，作為優先權的判定步驟，根據「手」的獲取步驟中所獲取的表示其它車輛的「手」的質數3、與表示本車輛的「手」的質數1的勝敗，來對本車輛與其它車輛的通行優先權進行判定，質數1、質數2、質數3、質數4具有如下位數：即，使得在從第1次收發步驟到第2次收發步驟的時間內，構成控制運算部的中央運算裝置無法對第1合成數及第2合成數進行質因數分解。

發明效果

本發明所涉及的自動駕駛控制裝置在自動駕駛的車輛彼此在道路上相向時，利用位數較大的質數的合成數來對用於判定通行優先權的「手」進行收發。其結果是，能獲得一種自動駕駛控制裝置及自動駕駛控制方法，該自動駕駛控制裝置及自動駕駛控制方法能以無法後出「手」的公平的方法來交換伸出「手」，由此來消除後出的疑慮。

附圖說明

圖1是表示包括本發明的實施方式1所涉及的自動駕駛控制裝置的車輛的結構的概要圖。

圖2是表示利用本發明的實施方式1所涉及的自動駕駛控制裝置來進行自動駕駛的車輛彼此在道路上相向的狀況的說明圖。

圖3是表示利用本發明的實施方式1所涉及的自動駕駛控制裝置來進行自動駕駛的車輛彼此在道路上同時相向的狀況的說明圖。

圖4是表示本發明的實施方式1所涉及的自動駕駛控制裝置所採用的自動駕駛控制方法的順序圖。

具體實施方式

下面，利用附圖，對本發明中的自動駕駛控制裝置及自動駕駛控制方法的優選實施方式進行說明。此外，在各圖中，對相同或相當的部分標註相同標號來進行說明。

實施方式1.

圖1是表示包括本發明的實施方式1所涉及的自動駕駛控制裝置10的車輛1的結構的概要圖。如圖1所示，所謂自動駕駛是指搭載於車輛1的自動駕駛控制裝置10的控制運算部(未圖示)代替車輛1的駕駛員來進行以下「識別」、「判斷」、「操作」處理(例如，參照非專利文獻1p.33)。

「識別」：基於來自車輛1所具備的攝像頭15和GPS16等的信息，通過進行圖像識別等來掌握道路狀況(例如，參照非專利文獻1p.69)。

「判斷」：基於「識別」的結果，來決定車輛1如何進行操作。

「操作」：基於「判斷」的結果，來進行油門12、剎車13、轉向器14的操作(致動(actuation))。

另外，在接近的多個車輛1包括進行車車間通信的通信裝置11的情況下，也能互相交換「識別」和「判斷」的結果。

圖2是表示利用本發明的實施方式1所涉及的自動駕駛控制裝置10來進行自動駕駛的車輛1彼此在道路上相向的狀況的說明圖。在自動駕駛中，設想有超車、交叉路口的通行等各種各樣的狀況(例如，參照非專利文獻1p.39)。

作為這樣的狀況的一種，如圖2所示，在自動駕駛的本車輛1a與其它車輛1b這樣的車輛1彼此在狹窄道路上相向的情況下，也會發生利用搭載於車輛1的自動駕駛控制裝置10來對表示哪一方的車輛1先通過道路的優先權進行「判斷」的狀況。

此外，在圖2中，示出了本車輛1a比其它車輛1b要先到達狹窄道路的情況。在這種情況下，在車輛1的自動駕駛控制裝置10中，自動駕駛控制裝置10的控制運算部根據利用攝像頭15和GPS16等所識別出的本車輛1a和其它車輛1b的位置、以及識別到其它車輛1b的時刻等，來對表示本車輛1a和其它車輛1b中的哪一個先通過道路的優先權進行判定。

具體而言，本車輛1a的自動駕駛控制裝置10「識別」為自身先到達狹窄道路，「判斷」為自身應該先通過道路。另一方面，其它車輛1b的自動駕駛控制裝置10「識別」為自身後到達狹窄道路，「判斷」為自身應該後通過道路。

在本車輛1a與其它車輛1b之間交換該「判斷」，其結果是，關於本車輛1a和其它車輛1b雙方的優先權的「判斷」是一致的，因此，本車輛1a和其它車輛1b雙方對各車輛1進行「操作」，以使本車輛1a先通過道路，從而能夠依次通過狹窄道路。

這樣，在本車輛1a與其它車輛1b到達狹窄道路的時刻不同的情況下，由於本車輛1a和其它車輛1b的雙方關於的優先權的「判斷」是一致的，因此，雙方的車輛1能依次通過狹窄道路。

圖3是表示利用本發明的實施方式1所涉及的自動駕駛控制裝置10來進行自動駕駛的車輛1彼此在道路上同時相向的狀況的說明圖。另一方面，如圖3所示，當自動駕駛的本車輛1a和其它車輛1b同時到達狹窄道路時，由於攝像頭15及GPS16等的傳感器對道路狀況的「識別」的誤差，因此，本車輛1a與其它車輛1b的自動駕駛控制裝置10的判斷有時會不同。

即使在這樣的車輛1間的通行優先權的判斷不同的情況下，只要在本車輛1a和其它車輛1b雙方都具備進行車車間通信的通信裝置11的情況下，車輛1的自動駕駛控制裝置10彼此也能通過例如交換伸出「猜拳」等的「手」，從 而根據其勝敗來對通行優先權進行判定。

然而，如上所述，實際上無法完全同時收發用於判定通行優先權的「手」，因此，存在互相無法消除對於對方後出的疑慮這一問題。

因此，在本實施方式1中，在自動駕駛的車輛1彼此在道路上同時相向的情況下，利用由位數較大的質數之積所構成的合成數來收發用於判定通行優先權的「手」。其結果是，能利用無法進行後出的可確保公平性的方法來交換伸出「手」。

具體而言，利用位數較大的質數的合成數的質因數分解較為困難這一性質，使得當其它車輛1b和本車輛1a不進行2次「手」的收發時，無法獲取對方的「手」。即，本車輛1a和其它車輛1b在第1次進行收發的時刻均無法互相獲知對方的「手」，而要在第2次進行收發的時刻才剛能獲知對方的「手」。

這裡，在第2次收發時，由於使用第1次收發的結果，因此，其它車輛1b和本車輛1a無法在第1次收發後變更「手」。由此，能利用無法進行後出的可確保公平性的方法來交換伸出「手」。

圖4是表示本發明的實施方式1所涉及的自動駕駛控制裝置10所採用的自動駕駛控制方法的順序圖。以下，利用圖4來具體說明自動駕駛控制裝置10的所採用的自動駕駛控制方法。

「手」的質數化：

首先，本車輛1a的自動駕駛控制裝置10的控制運算部準備表示本車輛1a的「手」的質數1、以及與質數1不同的其它車輛1b所不知的質數2。

另外，其它車輛1b的自動駕駛控制裝置10的控制運算部也同樣準備表示其它車輛1b的「手」的質數3、以及與質數3不同的本車輛1a所不知的質數4 。

這裡，作為質數1、質數2、質數3、質數4，使用具有如下位數的質數：即，使得構成自動駕駛控制裝置10的控制運算部的中央運算裝置難以對用這些質數之積來表示的合成數進行質因數分解。更具體的位數的條件將在後文中進行描述。

接著，本車輛1a的自動駕駛控制裝置10的控制運算部將質數1賦值為例如用以下式(1)來表示的質數pi，使得pi除以自然數q所得的餘數成為表示「手」的值ri。

pi＝q×ni+ri(其中，ni為自然數) (1)

另外，關於質數2也同樣，賦值為由上式(1)來表示的質數pi，使得pi除以自然數q而得的餘數成為與「手」不同的餘數ri。

具體而言，作為「手」的勝敗的判定方法，例如在使用如「猜拳」那樣的「三方僵局(three-deadlock)」規則的情況下，作為表示本車輛1a的「手」的質數1，本車輛1a的控制運算部分別將p1＝5n1+1、p2＝5n2+2、p3＝5n3+3賦值為「石頭」、「剪刀」、「布」。然後，作為質數2，對p4＝5n4+4進行賦值。

同樣，其它車輛1b的自動駕駛控制裝置10的控制運算部將質數3賦值為例如用以下式(2)來表示的pj，使得pj除以自然數q所得的餘數成為表示「手」的值rj。

pj＝q×mj+rj(其中，mj為自然數) (2)

另外，關於質數4也同樣，賦值為由上式(2)來表示的質數pj，使得pj除以自然數q而得的餘數成為與「手」不同的餘數rj。

此外，自然數ni、mj不一定對所有的「手」都為相同的值，也可以對每種「手」為不同的值。實際上，5k+1、5k+2、5k+3、……並不能保證全都為質數(例如，至少偶數不是質數)，因此，自然數ni、mj需要根據每種「手」而改變。另外，若自然數ni、mj對所有的「手」都為相同值，則能容易地對合成數進行質因數分解，因此，基於該理由也希望自然數ni、mj根據每種「手」而改變。

另外，在上式(1)和上式(2)中，將自然數q設為5是為了使得能表現出表示「猜拳」的「手」的3種數的質數1、以及不同於質數1的質數2的至少總共4個質數。因此，在使用「猜拳」來作為勝敗的判定方法的情況下，自然數q只要為5以上即可，並不一定局限於5。另外，作為勝敗的判定方法，在使用「猜拳」以外的、例如「手」的種類N為4個以上的「N方僵局」的情況下，自然數q為N+2以上即可。

第1次收發：

接著，本車輛1a的控制運算部將表示本車輛1a的「手」的質數1乘以不同於質數1的質數2，作為第1合成數＝質數1×質數2向其它車輛1b進行發送。

另外，本車輛1a的控制運算部從其它車輛1b接收表示其它車輛1b的「手」的質數3乘以不同於質數3的質數4而得的第2合成數＝質數3×質數4。

在該第1次收發後的時刻，由於位數較大的質數的合成數的質因數分解較為困難這一性質，因此，本車輛1a和其它車輛1b無法利用質因數分解來相互獲知表示對方的「手」的質數1和質數3。

第2次收發：

接著，本車輛1a的控制運算部將第1次的收發中所接收到的第2合成數乘以質數2，作為第3合成數＝質數3×質數4×質數2向其它車輛1b進行發送。

另外，本車輛1a的控制運算部從其它車輛1b接收第1次收發中所發送的第1合成數乘以質數4而得的第4合成數＝質數1×質數2×質數4。

「手」的獲取：

在該第2次的收發後的時刻，本車輛1a的控制運算部知道了在第1次收發中所收發的第1合成數和第2合成數、以及在第2次收發中所接收到的第4合成數，因此，利用

第1合成數×第2合成數/第4合成數

＝(質數1×質數2)×(質數3×質數4)/(質數1×質數2×質數4)

＝質數3

這一運算，能獲取表示其它車輛1b的「手」的質數3。

另外，其它車輛1b的控制運算部知道了在第1次收發中所收發的第1合成數和第2合成數、以及在第2次收發中所接收到的第3合成數，因此，利用

第1合成數×第2合成數/第3合成數

＝(質數1×質數2)×(質數3×質數4)/(質數3×質數4×質數2)

＝質數1

這一運算，能獲取表示本車輛1a的「手」的質數1。

這樣，本車輛1a和其它車輛1b在進行了第1次收發的時刻均無法互相獲知對方的「手」，另外，在第1次收發後，由於無法變更「手」，因此，能利用無法進行後出的確保公平性的方法來交換伸出「手」。

之後，本車輛1a和其它車輛1b利用「猜拳」的規則，根據本車輛1a的「手」和其它車輛1b的「手」來判定勝敗，從而對通行優先權進行判定。此外，在雙方的「手」相同而無法分出勝敗的情況下，重複上述步驟直至分出勝敗。

此外，對於質數1、質數2、質數3、質數4的位數，只要具有如下位數 即可：即，使得在從進行第1次收發到進行第2次收發的時間內，構成自動駕駛控制裝置10的控制運算部的中央運算裝置無法對質數1×質數2和質數3×質數4進行質因數分解。

如上所述，在實施方式1中，在自動駕駛的車輛彼此在道路上相向時，利用位數較大的質數的合成數來對用於判定通行優先權的「手」進行收發。其結果是，能獲得一種自動駕駛控制裝置及自動駕駛控制方法，該自動駕駛控制裝置及自動駕駛控制方法能以無法進行後出的公平的方法來交換伸出「手」。

此外，如上所述，對使用「猜拳」的規則來作為「手」的勝敗的判定方法的情況進行了說明，但本實施方式1的自動駕駛控制方法並不局限於「猜拳」。例如，在「手」的種類N為4個以上的「N方僵局」或車輛為3輛以上的情況下，也能使用「多數決議(decision by majority)」等方法。

標號說明

1 車輛

1a 本車輛

1b 其它車輛

10 自動駕駛控制裝置

11 通信裝置

12 油門

13 剎車

14 轉向器

15 攝像頭

16 GPS