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技術 走行制御装置、走行制御方法およびプログラム

出願人 本田技研工業株式会社
発明者 加納忠彦堀井宏明
出願日 2018年2月28日 (2年7ヶ月経過) 出願番号 2018-035329
公開日 2019年9月12日 (1年1ヶ月経過) 公開番号 2019-152896
状態 未査定
技術分野 駆動装置の関連制御、車両の運動制御 交通制御システム
主要キーワード 性能低下状態 姿勢制御機 縮退制御 位置特定デバイス 操作検知センサ 運転制御状態 テイクオーバ 制動制御ユニット
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (13)

課題

カメラの状態に応じて車両の走行を適切に制御する走行制御装置を提供する。

解決手段

第1のカメラの代わりに第2のカメラを用いて車両の外界情報を取得する場合、第1のカメラを用いて外界情報を取得する場合よりもドライバ運転関与が大きくなるよう車両の走行を制御する。

概要

背景

車両に設置されたCCDカメラ等によって道路撮像された撮像結果から、車線を認識することが行われている。特許文献1には、画像処理によって車線が推定できなかった場合、地図データ及び位置情報により推定した車線の情報で補完することが記載されている。

概要

カメラの状態に応じて車両の走行を適切に制御する走行制御装置を提供する。第1のカメラの代わりに第2のカメラを用いて車両の外界情報を取得する場合、第1のカメラを用いて外界情報を取得する場合よりもドライバ運転関与が大きくなるよう車両の走行を制御する。

目的

本発明は、カメラの状態に応じて車両の走行を適切に制御する走行制御装置、走行制御方法およびプログラムを提供する

効果

実績

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請求項1

車両の走行を制御する走行制御装置であって、第1のカメラ若しくは第2のカメラを用いて外界情報を取得する取得手段と、前記車両の位置を特定する特定手段と、前記取得手段により取得された前記外界情報と、前記特定手段により特定された前記車両の位置とに基づいて、前記車両の走行を制御する走行制御手段と、を備え、前記取得手段が前記第1のカメラの代わりに前記第2のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合に、前記走行制御手段は、前記取得手段が前記第1のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合よりもドライバ運転関与が大きくなるよう前記車両の走行を制御する、ことを特徴とする走行制御装置。

請求項2

前記取得手段が前記第1のカメラの代わりに前記第2のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合に、前記走行制御手段は、前記ドライバの運転関与として、前記ドライバに運転環境監視を要求することを特徴とする請求項1に記載の走行制御装置。

請求項3

前記取得手段が前記第1のカメラの代わりに前記第2のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合に、前記走行制御手段は、前記ドライバの運転関与として、前記ドライバにハンドル把持を要求することを特徴とする請求項1又は2に記載の走行制御装置。

請求項4

前記取得手段が前記第1のカメラの代わりに前記第2のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合に、前記走行制御手段は、ハンドルの把持を要さない走行制御から、当該ハンドルの把持を要する走行制御に切り替えることを特徴とする請求項3に記載の走行制御装置。

請求項5

前記取得手段が前記第1のカメラの代わりに前記第2のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合に、前記走行制御手段は、前記車両を車線追従させる走行制御から、前記車両の車線からの逸脱を防止する走行制御に切り替えることを特徴とする請求項3又は4に記載の走行制御装置。

請求項6

前記取得手段が前記第1のカメラの代わりに前記第2のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合に、前記走行制御手段は、前記ドライバに対する運転支援支援量を低減することを特徴とする請求項1に記載の走行制御装置。

請求項7

前記取得手段は、前記第1のカメラが撮像可能でない状態となった場合に、前記第1のカメラの代わりに前記第2のカメラを用いて前記外界情報を取得することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の走行制御装置。

請求項8

前記走行制御手段は、前記第2のカメラが撮像可能でない状態となった場合、前記車両の走行を制限することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の走行制御装置。

請求項9

前記走行制御手段は、手動運転制御に切り替えることを特徴とする請求項8に記載の走行制御装置。

請求項10

前記走行制御手段は、運転支援機能を停止することを特徴とする請求項8に記載の走行制御装置。

請求項11

車両の走行を制御する走行制御装置であって、第1のカメラ若しくは第2のカメラを用いて外界情報を取得する取得手段と、前記車両の位置を特定するデバイスと、前記取得手段により取得された前記外界情報と、前記デバイスにより特定された前記車両の位置とに基づいて、前記車両の走行を制御する走行制御手段と、を備え、前記第1のカメラと前記第2のカメラと前記デバイスのうち、少なくともいずれかが動作可能でない状態となった場合に、前記走行制御手段は、前記第1のカメラと前記第2のカメラと前記デバイスが動作可能である場合よりもドライバの運転関与が大きくなるよう前記車両の走行を制御する、ことを特徴とする走行制御装置。

請求項12

車両の走行を制御する走行制御装置において実行される走行制御方法であって、第1のカメラ若しくは第2のカメラを用いて外界情報を取得する取得工程と、前記車両の位置を特定する特定工程と、前記取得工程において取得された前記外界情報と、前記特定工程において特定された前記車両の位置とに基づいて、前記車両の走行を制御する走行制御工程と、を有し、前記取得工程で前記第1のカメラの代わりに前記第2のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合に、前記走行制御工程では、前記取得工程で前記第1のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合よりもドライバの運転関与が大きくなるよう前記車両の走行を制御する、ことを特徴とする走行制御方法。

請求項13

車両の走行を制御する走行制御装置であって、第1のカメラ若しくは第2のカメラを用いて外界情報を取得する取得工程と、前記車両の位置を特定するためのデバイスにより前記車両の位置を特定する特定工程と、前記取得工程において取得された前記外界情報と、前記特定工程において特定された前記車両の位置とに基づいて、前記車両の走行を制御する走行制御工程と、を有し、前記第1のカメラと前記第2のカメラと前記デバイスのうち、少なくともいずれかが動作可能でない状態となった場合に、前記走行制御工程では、前記第1のカメラと前記第2のカメラと前記デバイスが動作可能である場合よりもドライバの運転関与が大きくなるよう前記車両の走行を制御する、ことを特徴とする走行制御方法。

請求項14

請求項1乃至10のいずれか1項に記載の走行制御装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム

請求項15

請求項11に記載の走行制御装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。

技術分野

0001

本発明は、自車両の走行を制御する走行制御装置走行制御方法およびプログラムに関する。

背景技術

0002

車両に設置されたCCDカメラ等によって道路撮像された撮像結果から、車線を認識することが行われている。特許文献1には、画像処理によって車線が推定できなかった場合、地図データ及び位置情報により推定した車線の情報で補完することが記載されている。

先行技術

0003

特許第4392389号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、画像処理によって車線等の道路形状が推定できなかった要因カメラの動作上の要因であることがあり得る。そのような場合には、その時点で行われている車両の走行を適切に制御する必要がある。

0005

本発明は、カメラの状態に応じて車両の走行を適切に制御する走行制御装置、走行制御方法およびプログラムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

本発明に係る走行制御装置は、車両の走行を制御する走行制御装置であって、第1のカメラ若しくは第2のカメラを用いて外界情報を取得する取得手段と、前記車両の位置を特定する特定手段と、前記取得手段により取得された前記外界情報と、前記特定手段により特定された前記車両の位置とに基づいて、前記車両の走行を制御する走行制御手段と、を備え、前記取得手段が前記第1のカメラの代わりに前記第2のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合に、前記走行制御手段は、前記取得手段が前記第1のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合よりもドライバ運転関与が大きくなるよう前記車両の走行を制御することを特徴とする。

0007

また、本発明に係る走行制御装置は、車両の走行を制御する走行制御装置であって、第1のカメラ若しくは第2のカメラを用いて外界情報を取得する取得手段と、前記車両の位置を特定するデバイスと、前記取得手段により取得された前記外界情報と、前記特定手段により特定された前記車両の位置とに基づいて、前記車両の走行を制御する走行制御手段と、を備え、前記第1のカメラと前記第2のカメラと前記デバイスのうち、少なくともいずれかが動作可能でない状態となった場合に、前記走行制御手段は、前記第1のカメラと前記第2のカメラと前記デバイスが動作可能である場合よりもドライバの運転関与が大きくなるよう前記車両の走行を制御することを特徴とする。

0008

また、本発明に係る走行制御方法は、車両の走行を制御する走行制御装置において実行される走行制御方法であって、第1のカメラ若しくは第2のカメラを用いて外界情報を取得する取得工程と、前記車両の位置を特定する特定工程と、前記取得工程において取得された前記外界情報と、前記特定工程において特定された前記車両の位置とに基づいて、前記車両の走行を制御する走行制御工程と、を有し、前記取得工程で前記第1のカメラの代わりに前記第2のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合に、前記走行制御工程では、前記取得工程で前記第1のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合よりもドライバの運転関与が大きくなるよう前記車両の走行を制御することを特徴とする。

0009

また、本発明に係る走行制御方法は、車両の走行を制御する走行制御装置であって、第1のカメラ若しくは第2のカメラを用いて外界情報を取得する取得工程と、前記車両の位置を特定するためのデバイスにより前記車両の位置を特定する特定工程と、前記取得工程において取得された前記外界情報と、前記特定工程において特定された前記車両の位置とに基づいて、前記車両の走行を制御する走行制御工程と、を有し、前記第1のカメラと前記第2のカメラと前記デバイスのうち、少なくともいずれかが動作可能でない状態となった場合に、前記走行制御工程では、前記第1のカメラと前記第2のカメラと前記デバイスが動作可能である場合よりもドライバの運転関与が大きくなるよう前記車両の走行を制御することを特徴とする。

発明の効果

0010

本発明によれば、カメラの状態に応じて車両の走行を適切に制御することができる。

図面の簡単な説明

0011

車両用制御システムブロック図である。
車両用制御システムのブロック図である。
車両用制御システムのブロック図である。
アクチュエータの制御までのブロック構成を示す図である。
運転制御切替えの処理を示すフローチャートである。
道路形状の推定と類似度の判定の処理を示すフローチャートである。
機能制限の処理を示すフローチャートである。
縮退制御の処理を示すフローチャートである。
運転制御の切替えの処理を示すフローチャートである。
カメラの切替えに伴う処理を示すフローチャートである。
デバイスの切替えの処理を示すフローチャートである。
運転制御の切替えの処理を示すフローチャートである。

実施例

0012

図1図3は、本実施形態における車両用制御システム1のブロック図である。制御システム1は、車両Vを制御する。図1および図2において、車両Vはその概略が平面図と側面図とで示されている。車両Vは一例としてセダンタイプの四輪の乗用車である。制御システム1は、制御装置1Aと制御装置1Bとを含む。図1は制御装置1Aを示すブロック図であり、図2は制御装置1Bを示すブロック図である。図3は主に、制御装置1Aと制御装置1Bとの間の通信回線ならびに電源の構成を示している。図3の構成は、プログラムに係る本発明を実施するコンピュータとなり得る。

0013

制御装置1Aと制御装置1Bとは、車両Vが実現する一部の機能を多重化ないし冗長化したものである。これによりシステムの信頼性を向上することができる。制御装置1Aは、例えば、自動運転制御や、手動運転における通常の動作制御の他、危険回避等に関わる走行支援制御も行う。制御装置1Bは、主に危険回避等に関わる走行支援制御を司る。走行支援のことを運転支援と呼ぶ場合がある。制御装置1Aと制御装置1Bとで機能を冗長化しつつ、異なる制御処理を行わせることで、制御処理の分散化を図りつつ、信頼性を向上できる。

0014

本実施形態の車両Vはパラレル方式ハイブリッド車両であり、図2には、車両Vの駆動輪を回転させる駆動力を出力するパワープラント50の構成が模式的に図示されている。パワープラント50は、内燃機関EG、モータMおよび自動変速機TMを有している。モータMは、車両Vを加速させる駆動源として利用可能であると共に減速時等において発電機としても利用可能である(回生制動)。

0015

<制御装置1A>
図1を参照して制御装置1Aの構成について説明する。制御装置1Aは、ECU群(制御ユニット群)2Aを含む。ECU群2Aは、複数のECU20A〜29Aを含む。各ECUは、CPUに代表されるプロセッサ半導体メモリ等の記憶デバイス外部デバイスとのインタフェース等を含む。記憶デバイスには、プロセッサが実行するプログラムやプロセッサが処理に使用するデータ等が格納される。各ECUはプロセッサ、記憶デバイスおよびインタフェース等を複数備えていてもよい。なお、ECUの数や、担当する機能については適宜設計可能であり、本実施形態よりも細分化したり、あるいは、統合することが可能である。なお、図1および図3においては、ECU20A〜29Aの代表的な機能の名称を付している。例えば、ECU20Aには「自動運転ECU」と記載している。

0016

ECU20Aは、車両Vの走行制御として自動運転に関わる制御を実行する。自動運転においては車両Vの駆動(パワープラント50による車両Vの加速等)、操舵または制動の少なくとも一つを、運転者運転操作に依らず自動的に行う。本実施形態では、駆動、操舵および制動を自動的に行う場合も含む。

0017

ECU21Aは、車両Vの周囲状況を検知する検知ユニット31A、32Aの検知結果に基づいて、車両Vの走行環境を認識する環境認識ユニットである。ECU21Aは、周辺環境情報として物標データを生成する。

0018

本実施形態の場合、検知ユニット31Aは、撮像により車両Vの周囲の物体を検知する撮像デバイス(以下、カメラ31Aと表記する場合がある。)である。カメラ31Aは、車両Vの前方を撮影可能なように、車両Vのルーフ前部でフロントウィンドウ車室内側に取り付けられる。カメラ31Aが撮影した画像の解析により、物標輪郭抽出や、道路上の車線の区画線白線等)を抽出可能である。

0019

本実施形態の場合、検知ユニット32Aは、光により車両Vの周囲の物体を検知するライダ(LIDAR: Light Detection and Ranging)であり(以下、ライダ32Aと表記する場合がある)、車両Vの周囲の物標を検知したり、物標との距離を測距する。本実施形態の場合、ライダ32Aは、5つ設けられており、車両Vの前部の各隅部に1つずつ、後部中央に1つ、後部各側方に1つずつ設けられている。ライダ32Aの数や配置は、適宜選択可能である。

0020

ECU29Aは、検知ユニット31Aの検知結果に基づいて、車両Vの走行制御として走行支援(換言すると運転支援)に関わる制御を実行する走行支援ユニットである。

0021

ECU22Aは、電動パワーステアリング装置41Aを制御する操舵制御ユニットである。電動パワーステアリング装置41Aは、ステアリングホイールSTに対する運転者の運転操作(操舵操作)に応じて前輪を操舵する機構を含む。電動パワーステアリング装置41Aは、操舵操作をアシストしたり、あるいは、前輪を自動操舵するための駆動力を発揮するモータや、モータの回転量を検知するセンサや、運転者が負担する操舵トルクを検知するトルクセンサ等を含む。

0022

ECU23Aは、油圧装置42Aを制御する制動制御ユニットである。ブレーキペダルBPに対する運転者の制動操作ブレーキマスタシリンダBMにおいて液圧に変換されて油圧装置42Aに伝達される。油圧装置42Aは、ブレーキマスタシリンダBMから伝達された液圧に基づいて、四輪にそれぞれ設けられたブレーキ装置(例えばディスクブレーキ装置)51に供給する作動油の液圧を制御可能なアクチュエータであり、ECU23Aは、油圧装置42Aが備える電磁弁等の駆動制御を行う。本実施形態の場合、ECU23Aおよび油圧装置42Aは、電動サーボブレーキを構成し、ECU23Aは、例えば、4つのブレーキ装置51による制動力と、モータMの回生制動による制動力との配分を制御する。

0023

ECU24Aは、自動変速機TMに設けられている電動パーキングロック装置50aを制御する停止維持制御ユニットである。電動パーキングロック装置50aは、主としてPレンジパーキングレンジ)選択時に自動変速機TMの内部機構ロックする機構を備える。ECU24Aは、電動パーキングロック装置50aによるロックおよびロック解除を制御可能である。

0024

ECU25Aは、車内に情報を報知する情報出力装置43Aを制御する車内報知制御ユニットである。情報出力装置43Aは、例えばヘッドアップディスプレイ等の表示装置音声出力装置を含む。更に、振動装置を含んでもよい。ECU25Aは、例えば、車速外気温等の各種情報や、経路案内等の情報を情報出力装置43Aに出力させる。

0025

ECU26Aは、車外に情報を報知する情報出力装置44Aを制御する車外報知制御ユニットである。本実施形態の場合、情報出力装置44Aは、方向指示器ハザードランプ)であり、ECU26Aは、方向指示器として情報出力装置44Aの点滅制御を行うことで車外に対して車両Vの進行方向を報知し、また、ハザードランプとして情報出力装置44Aの点滅制御を行うことで車外に対して車両Vへの注意力を高めることができる。

0026

ECU27Aは、パワープラント50を制御する駆動制御ユニットである。本実施形態では、パワープラント50にECU27Aを一つ割り当てているが、内燃機関EG、モータMおよび自動変速機TMのそれぞれにECUを一つずつ割り当ててもよい。ECU27Aは、例えば、アクセルペダルAPに設けた操作検知センサ34aやブレーキペダルBPに設けた操作検知センサ34bにより検知した運転者の運転操作や車速等に対応して、内燃機関EGやモータMの出力を制御したり、自動変速機TMの変速段切り替える。なお、自動変速機TMには、車両Vの走行状態を検知するセンサとして、自動変速機TMの出力軸回転数を検知する回転数センサ39が設けられている。車両Vの車速は、回転数センサ39の検知結果から演算可能である。

0027

ECU28Aは、車両Vの現在位置や進路を認識する位置認識ユニットである。ECU28Aは、ジャイロセンサ33A、GPSセンサ28b、通信装置28cの制御および検知結果あるいは通信結果情報処理を行う。ジャイロセンサ33Aは、車両Vの回転運動を検知する。ジャイロセンサ33Aの検知結果等により車両Vの進路を判定することができる。GPSセンサ28bは、車両Vの現在位置を検知する。通信装置28cは、地図情報交通情報を提供するサーバ無線通信を行い、これらの情報を取得する。データベース28aには、高精度の地図情報を格納することができ、ECU28Aは、この地図情報等に基づいて、車線上の車両Vの位置をより高精度に特定可能である。また、通信装置28cは、車車間通信路車間通信にも用いられ、例えば他の車両の情報を取得可能である。

0028

入力装置45Aは、運転者が操作可能に車内に配置され、運転者からの指示や情報の入力を受け付ける。

0029

<制御装置1B>
図2を参照して制御装置1Bの構成について説明する。制御装置1Bは、ECU群(制御ユニット群)2Bを含む。ECU群2Bは、複数のECU21B〜25Bを含む。各ECUは、CPUやGPUに代表されるプロセッサ、半導体メモリ等の記憶デバイス、外部デバイスとのインタフェース等を含む。記憶デバイスにはプロセッサが実行するプログラムやプロセッサが処理に使用するデータ等が格納される。各ECUはプロセッサ、記憶デバイスおよびインタフェース等を複数備えていてもよい。なお、ECUの数や、担当する機能については適宜設計可能であり、本実施形態よりも細分化したり、あるいは、統合することが可能である。なお、ECU群2Aと同様、図2および図3においてはECU21B〜25Bの代表的な機能の名称を付している。

0030

ECU21Bは、車両Vの周囲状況を検知する検知ユニット31B、32Bの検知結果に基づいて、車両Vの走行環境を認識する環境認識ユニットであると共に、車両Vの走行制御として走行支援(換言すると運転支援)に関わる制御を実行する走行支援ユニットである。ECU21Bは、周辺環境情報として物標データを生成する。

0031

なお、本実施形態では、ECU21Bが環境認識機能走行支援機能とを有する構成としたが、制御装置1AのECU21AとECU29Aのように、機能毎にECUを設けてもよい。逆に、制御装置1Aにおいて、ECU21Bのように、ECU21AとECU29Aの機能を一つのECUで実現する構成であってもよい。

0032

本実施形態の場合、検知ユニット31Bは、撮像により車両Vの周囲の物体を検知する撮像デバイス(以下、カメラ31Bと表記する場合がある。)である。カメラ31Bは、車両Vの前方を撮影可能なように、車両Vのルーフ前部でフロントウィンドウの車室内側に取り付けられる。カメラ31Bが撮影した画像の解析により、物標の輪郭抽出や、道路上の車線の区画線(白線等)を抽出可能である。本実施形態の場合、検知ユニット32Bは、電波により車両Vの周囲の物体を検知するミリ波レーダであり(以下、レーダ32Bと表記する場合がある)、車両Vの周囲の物標を検知したり、物標との距離を測距する。本実施形態の場合、レーダ32Bは5つ設けられており、車両Vの前部中央に1つ、前部各隅部に1つずつ、後部各隅部に一つずつ設けられている。レーダ32Bの数や配置は、適宜選択可能である。

0033

ECU22Bは、電動パワーステアリング装置41Bを制御する操舵制御ユニットである。電動パワーステアリング装置41Bは、ステアリングホイールSTに対する運転者の運転操作(操舵操作)に応じて前輪を操舵する機構を含む。電動パワーステアリング装置41Bは、操舵操作をアシストしたり、あるいは、前輪を自動操舵するための駆動力を発揮するモータや、モータの回転量を検知するセンサや、運転者が負担する操舵トルクを検知するトルクセンサ等を含む。また、ECU22Bには、後述する通信回線L2を介して操舵角センサ37が電気的に接続されており、操舵角センサ37の検知結果に基づいて電動パワーステアリング装置41Bを制御可能である。ECU22Bは、運転者がステアリングホイールSTを把持しているか否かを検知するセンサ36の検知結果を取得可能であり、運転者の把持状態監視することができる。

0034

ECU23Bは、油圧装置42Bを制御する制動制御ユニットである。ブレーキペダルBPに対する運転者の制動操作は、ブレーキマスタシリンダBMにおいて液圧に変換されて油圧装置42Bに伝達される。油圧装置42Bは、ブレーキマスタシリンダBMから伝達された液圧に基づいて、各車輪のブレーキ装置51に供給する作動油の液圧を制御可能なアクチュエータであり、ECU23Bは、油圧装置42Bが備える電磁弁等の駆動制御を行う。

0035

本実施形態の場合、ECU23Bおよび油圧装置42Bには、四輪それぞれに設けられた車輪速センサ38、ヨーレートセンサ33B、ブレーキマスタシリンダBM内の圧力を検知する圧力センサ35が電気的に接続され、これらの検知結果に基づき、ABS機能、トラクションコントロールおよび車両Vの姿勢制御機能を実現する。例えば、ECU23Bは、四輪それぞれに設けられた車輪速センサ38の検知結果に基づき各車輪の制動力を調整し、各車輪の滑走を抑制する。また、ヨーレートセンサ33Bが検知した車両Vの鉛直軸回りの回転角速度に基づき各車輪の制動力を調整し、車両Vの急激な姿勢変化を抑制する。

0036

また、ECU23Bは、車外に情報を報知する情報出力装置43Bを制御する車外報知制御ユニットとしても機能する。本実施形態の場合、情報出力装置43Bは、ブレーキランプであり、制動時等にECU23Bは、ブレーキランプを点灯可能である。これにより後続車に対して車両Vへの注意力を高めることができる。

0037

ECU24Bは、後輪に設けられている電動パーキングブレーキ装置(例えばドラムブレーキ)52を制御する停止維持制御ユニットである。電動パーキングブレーキ装置52は、後輪をロックする機構を備える。ECU24Bは、電動パーキングブレーキ装置52による後輪のロックおよびロック解除を制御可能である。

0038

ECU25Bは、車内に情報を報知する情報出力装置44Bを制御する車内報知制御ユニットである。本実施形態の場合、情報出力装置44Bは、インストルメントパネルに配置される表示装置を含む。ECU25Bは、情報出力装置44Bに車速、燃費等の各種の情報を出力させることが可能である。

0039

入力装置45Bは、運転者が操作可能に車内に配置され、運転者からの指示や情報の入力を受け付ける。

0040

<通信回線>
ECU間通信可能に接続する、制御システム1の通信回線の例について図3を参照して説明する。制御システム1は、有線の通信回線L1〜L7を含む。通信回線L1には、制御装置1Aの各ECU20A〜27A、29Aが接続されている。なお、ECU28Aも通信回線L1に接続されてもよい。

0041

通信回線L2には、制御装置1Bの各ECU21B〜25Bが接続されている。また、制御装置1AのECU20Aも通信回線L2に接続されている。通信回線L3は、ECU20AとECU21Bを接続し、通信回線L4は、ECU20AとECU21Aを接続する 。通信回線L5は、ECU20A、ECU21AおよびECU28Aを接続する。通信回線L6は、ECU29AとECU21Aを接続する。通信回線L7は、ECU29AとECU20Aを接続する。

0042

通信回線L1〜L7のプロトコルは同じであっても異なっていてもよいが、通信速度、通信量や耐久性等、通信環境に応じて異ならせてもよい。例えば、通信回線L3およびL4は、通信速度の点でEthernet(登録商標)であってもよい。例えば、通信回線L1、L2、L5〜L7は、CANであってもよい。

0043

制御装置1Aは、ゲートウェイGWを備えている。ゲートウェイGWは、通信回線L1と通信回線L2を中継する。このため、例えば、ECU21Bは、通信回線L2、ゲートウェイGWおよび通信回線L1を介してECU27Aに制御指令出力可能である。

0044

<電源>
制御システム1の電源について図3を参照して説明する。制御システム1は、大容量バッテリ6と、電源7Aと、電源7Bとを含む。大容量バッテリ6は、モータMの駆動用バッテリであると共に、モータMにより充電されるバッテリである。

0045

電源7Aは、制御装置1Aに電力を供給する電源であり、電源回路71Aとバッテリ72Aとを含む。電源回路71Aは、大容量バッテリ6の電力を制御装置1Aに供給する回路であり、例えば、大容量バッテリ6の出力電圧(例えば190V)を、基準電圧(例えば12V)に降圧する。バッテリ72Aは、例えば12Vの鉛バッテリである。バッテリ72Aを設けたことにより、大容量バッテリ6や電源回路71Aの電力供給遮断あるいは低下した場合であっても、制御装置1Aに電力の供給を行うことができる。

0046

電源7Bは、制御装置1Bに電力を供給する電源であり、電源回路71Bとバッテリ72Bとを含む。電源回路71Bは、電源回路71Aと同様の回路であり、大容量バッテリ6の電力を制御装置1Bに供給する回路である。バッテリ72Bは、バッテリ72Aと同様のバッテリであり、例えば12Vの鉛バッテリである。バッテリ72Bを設けたことにより、大容量バッテリ6や電源回路71Bの電力供給が遮断あるいは低下した場合であっても、制御装置1Bに電力の供給を行うことができる。

0047

<冗長化>
制御装置1Aと、制御装置1Bとが有する機能の共通性について説明する。同一機能を冗長化することで制御システム1の信頼性を向上できる。また、冗長化した一部の機能については、全く同じ機能を多重化したのではなく、異なる機能を発揮する。これは機能の冗長化によるコストアップを抑制する。

0048

[アクチュエータ系]
〇操舵
制御装置1Aは、電動パワーステアリング装置41Aおよびこれを制御するECU22Aを有している。制御装置1Bもまた、電動パワーステアリング装置41Bおよびこれを制御するECU22Bを有している。

0049

〇制動
制御装置1Aは、油圧装置42Aおよびこれを制御するECU23Aを有している。制御装置1Bは、油圧装置42Bおよびこれを制御するECU23Bを有している。これらは、いずれも車両Vの制動に利用可能である。一方、制御装置1Aの制動機構は、ブレーキ装置51による制動力と、モータMの回生制動による制動力との配分を主要な機能としたものであるのに対し、制御装置1Bの制動機構は、姿勢制御等を主要な機能としたものである。両者は制動という点では共通するものの、互いに異なる機能を発揮する。

0050

〇停止維持
制御装置1Aは、電動パーキングロック装置50aおよびこれを制御するECU24Aを有している。制御装置1Bは、電動パーキングブレーキ装置52およびこれを制御するECU24Bを有している。これらはいずれも車両Vの停車を維持することに利用可能である。一方、電動パーキングロック装置50aは、自動変速機TMのPレンジ選択時に機能する装置であるのに対し、電動パーキングブレーキ装置52は、後輪をロックするものである。両者は車両Vの停止維持という点では共通するものの、互いに異なる機能を発揮する。

0051

〇車内報知
制御装置1Aは、情報出力装置43Aおよびこれを制御するECU25Aを有している。制御装置1Bは、情報出力装置44Bおよびこれを制御するECU25Bを有している。これらは、いずれも運転者に情報を報知することに利用可能である。一方、情報出力装置43Aは、例えばヘッドアップディスプレイであり、情報出力装置44Bは、計器類などの表示装置である。両者は車内報知という点では共通するものの、互いに異なる表示装置を採用可能である。

0052

〇車外報知
制御装置1Aは、情報出力装置44Aおよびこれを制御するECU26Aを有している。制御装置1Bは、情報出力装置43B およびこれを制御するECU23Bを有している。これらはいずれも車外に情報を報知することに利用可能である。一方、情報出力装置44Aは、方向指示器(ハザードランプ)であり、情報出力装置43Bは、ブレーキランプである。両者は車外報知という点では共通するものの、互いに異なる機能を発揮する。

0053

相違点
制御装置1Aは、パワープラント50を制御するECU27Aを有しているのに対し、制御装置1Bは、パワープラント50を制御する独自のECUは有していない。本実施形態の場合、制御装置1Aおよび1Bのいずれも、単独で、操舵、制動、停止維持が可能であり、制御装置1Aまたは制御装置1Bのいずれか一方が性能低下あるいは電源遮断もしくは通信遮断された場合であっても、車線の逸脱を抑制しつつ、減速して停止状態を維持することが可能である。また、上記のとおり、ECU21Bは、通信回線L2、ゲートウェイGWおよび通信回線L1を介してECU27Aに制御指令を出力可能であり、ECU21Bは、パワープラント50を制御することも可能である。制御装置1Bがパワープラント50を制御する独自のECUを備えないことで、コストアップを抑制することができるが、備えていてもよい。

0054

[センサ系]
〇周囲状況の検知
制御装置1Aは、検知ユニット31Aおよび32Aを有している。制御装置1Bは、検知ユニット31Bおよび32Bを有している。これらはいずれも車両Vの走行環境の認識に利用可能である。一方、検知ユニット32Aはライダであり、検知ユニット32Bはレーダである。ライダは、一般に形状の検知に有利である。また、レーダは、一般にライダよりもコスト面で有利である。特性が異なるこれらのセンサを併用することで、物標の認識性能の向上やコスト削減を図ることができる。検知ユニット31A、31Bは共にカメラであるが、特性が異なるカメラを用いてもよい。例えば、一方が他方よりも高解像度のカメラであってもよい。また、画角が互いに異なっていてもよい。

0055

制御装置1Aと制御装置1Bとの比較でいうと、検知ユニット31Aおよび32Aは、検知ユニット31Bおよび32Bと検知特性が異なってもよい。本実施形態の場合、検知ユニット32Aはライダであり、一般に、レーダ(検知ユニット32B)よりも物標のエッジ検知性能が高い。また、レーダにおいては、ライダに対して一般に、相対速検出精度対候性に優れる。

0056

また、カメラ31Aをカメラ31Bよりも高解像度のカメラとすれば、検知ユニット31Aおよび32Aの方が検知ユニット31Bおよび32Bよりも検知性能が高くなる。これらの検知特性およびコストが異なるセンサを複数組み合わせることで、システム全体で考えた場合にコストメリットが得られる場合がある。また、検知特性の異なるセンサを組み合わせることで、同一センサを冗長させる場合よりも検出漏れや誤検出を低減することもできる。

0057

〇車速
制御装置1Aは、回転数センサ39を有している。制御装置1Bは、車輪速センサ38を有している。これらはいずれも車速を検知することに利用可能である。一方、回転数センサ39は、自動変速機TMの出力軸の回転速度を検知するものであり、車輪速センサ38は、車輪の回転速度を検知するものである。両者は車速が検知可能という点では共通するものの、互いに検知対象が異なるセンサである。

0058

ヨーレート
制御装置1Aは、ジャイロ33Aを有している。制御装置1Bは、ヨーレートセンサ33Bを有している。これらはいずれも車両Vの鉛直軸周りの角速度を検知することに利用可能である。一方、ジャイロ33Aは、車両Vの進路判定に利用するものであり、ヨーレートセンサ33Bは、車両Vの姿勢制御等に利用するものである。両者は車両Vの角速度が検知可能という点では共通するものの、互いに利用目的が異なるセンサである。

0059

操舵角および操舵トルク
制御装置1Aは、電動パワーステアリング装置41Aのモータの回転量を検知するセンサを有している。制御装置1Bは操舵角センサ37を有している。これらはいずれも前輪の操舵角を検知することに利用可能である。制御装置1Aにおいては、操舵角センサ37については増設せずに、電動パワーステアリング装置41Aのモータの回転量を検知するセンサを利用することでコストアップを抑制できる。尤も、操舵角センサ37を増設して制御装置1Aにも設けてもよい。

0060

また、電動パワーステアリング装置41A、41Bがいずれもトルクセンサを含むことで、制御装置1A、1Bのいずれにおいても操舵トルクを認識可能である。

0061

制動操作量
制御装置1Aは、操作検知センサ34bを有している。制御装置1Bは、圧力センサ35を有している。これらはいずれも、運転者の制動操作量を検知することに利用可能である。一方、操作検知センサ34bは、4つのブレーキ装置51による制動力と、モータMの回生制動による制動力との配分を制御するために用いられ、圧力センサ35は、姿勢制御等に用いられる。両者は制動操作量を検知する点で共通するものの、互いに利用目的が異なるセンサである。

0062

[電源]
制御装置1Aは、電源7Aから電力の供給を受け、制御装置1Bは、電源7Bから電力の供給を受ける。電源7Aまたは電源7Bのいずれかの電力供給が遮断あるいは低下した場合でも、制御装置1Aまたは制御装置1Bのいずれか一方には電力が供給されるので、電源をより確実に確保して制御システム1の信頼性を向上することができる。電源7Aの電力供給が遮断あるいは低下した場合、制御装置1Aに設けたゲートウェイGWが介在したECU間の通信は困難となる。しかし、制御装置1Bにおいて、ECU21Bは、通信回線L2を介してECU22B〜24B、44Bと通信可能である。

0063

[制御装置1A内での冗長化]
制御装置1Aは、自動運転制御を行うECU20Aと、走行支援制御を行うECU29Aとを備えており、走行制御を行う制御ユニットを二つ備えている。

0064

制御機能の例>
制御装置1Aまたは1Bで実行可能な制御機能は、車両Vの駆動、制動、操舵の制御に関わる走行関連機能と、運転者に対する情報の報知に関わる報知機能と、を含む。

0065

走行関連機能としては、例えば、車線維持制御車線逸脱抑制制御路外逸脱抑制制御)、車線変更制御、前走車追従制御衝突軽減ブレーキ制御、誤発進抑制制御を挙げることができる。報知機能としては、隣接車両報知制御、前走車発進報知制御を挙げることができる。

0066

車線維持制御とは、車線に対する車両の位置の制御の一つであり、車線内に設定した走行軌道上で車両を自動的に(運転者の運転操作によらずに)走行させる制御である。車線逸脱抑制制御とは、車線に対する車両の位置の制御の一つであり、白線または中央分離帯を検知し、車両が線を超えないように自動的に操舵を行うものである。車線逸脱抑制制御と車線維持制御とはこのように機能が異なっている。

0067

車線変更制御とは、車両が走行中の車線から隣接車線へ車両を自動的に移動させる制御である。前走車追従制御とは、自車両の前方を走行する他車両に自動的に追従する制御である。衝突軽減ブレーキ制御とは、車両の前方の障害物との衝突可能性が高まった場合に、自動的に制動して衝突回避支援する制御である。誤発進抑制制御は、車両の停止状態で運転者による加速操作が所定量以上の場合に、車両の加速を制限する制御であり、急発進を抑制する。

0068

隣接車両報知制御とは、自車両の走行車線に隣接する隣接車線を走行する他車両の存在を運転者に報知する制御であり、例えば、自車両の側方、後方を走行する他車両の存在を報知する。前走車発進報知制御とは、自車両およびその前方の他車両が停止状態にあり、前方の他車両が発進したことを報知する制御である。これらの報知は、上述した車内報知デバイス(情報出力装置43A、情報出力装置44B)により行うことができる。

0069

ECU20A、ECU29AおよびECU21Bは、これらの制御機能を分担して実行することができる。どの制御機能をどのECUに割り当てるかは適宜選択可能である。

0070

図4は、車両Vにおいて、外界情報の取得からアクチュエータの制御までのブロック構成を示す図である。図4のブロック401は、例えば、図1のECU21Aにより実現される。ブロック401は、車両Vの外界情報を取得する。ここで、外界情報とは、例えば、車両Vに搭載された検知ユニット31A、31B、32A、32B(カメラ、レーダ、ライダ)により取得された画像情報検知情報である。若しくは、外界情報は、車車間通信や路車間通信により取得される場合もある。ブロック401は、ガードレール分離帯等の障害物や標識等を認識し、その認識結果をブロック402及びブロック408に出力する。ブロック408は、例えば、図1のECU29Aにより実現され、ブロック401により認識された障害物、歩行者、他車両等の情報に基づき、最適経路判断の上でのリスクポテンシャルを算出し、その算出結果をブロック402に出力する。

0071

ブロック402は、例えば、図1のECU29Aや20Aにより実現される。ブロック402は、外界情報の認識結果、速度や加速度等の車両運動情報、ドライバ409からの操作情報操舵量アクセル量等)に基づいて最適経路を判断する。その際、走行モデル405やリスク回避モデル406が考慮される。走行モデル405やリスク回避モデル406は、例えば、予めエキスパートドライバによるテスト走行によりサーバに収集されたプローブデータに基づき、学習の結果、生成された走行モデルである。特に、走行モデル405は、カーブ交差点等の各シーンについて生成されたモデルであり、リスク回避モデル406は、例えば、先行車両急ブレーキ予測や、歩行者等の移動物移動予測のモデルである。サーバで生成された走行モデルやリスク回避モデルは、車両Vに走行モデル405やリスク回避モデル406として実装される。車両Vにおいて自動運転支援システムを構成する場合には、ブロック402は、ドライバ409からの操作情報と目標値とに基づいて支援量を決定し、その支援量をブロック403に送信する。

0072

ブロック403は、例えば、図1のECU22A、23A、24A、27Aにより実現される。例えば、ブロック402で判断された最適経路や支援量に基づいて、アクチュエータの制御量を決定する。アクチュエータ404は、操舵、制動、停止維持、車内報知、車外報知のシステムを含む。ブロック407は、ドライバ409とのインタフェースであるHMIヒューマンマシンインタフェース)であり、入力装置45Aや45Bとして実現される。ブロック407では、例えば、自動運転モードドライバ運転モードとの切り替えの通知や、車両Vが上述のエキスパートドライバにより運転される場合にはプローブデータの送信に際してのドライバからのコメントを受け付ける。

0073

本実施形態では、車両Vは、カメラ31Aとカメラ31Bのいずれか一方を用いて、道路上の区画線や走路境界を抽出し、自動運転制御を行う。ここで、区画線とは白線や黄色線等の車線を含む。本実施形態においては、カメラ31A及び31Bの撮像対象となる区画線や走路境界を総称して道路形状という。カメラによる撮像画像から抽出された道路形状と、地図情報と車両Vの位置情報(GPSセンサから取得されるGPS情報)から取得される道路形状の情報とを比較し、一致しているか否かに基づいて道路形状を認識し、自動運転制御が実行される。

0074

自動運転制御の実行中に、使用しているカメラ31A(若しくはカメラ31B)が何らかの原因により動作が不安定となった場合、カメラの切り替えを行う。ここでは、カメラ31Aからカメラ31Bに切り替えるとする。その際に、車両Vは、ドライバに対して運転への関与を要求する。本実施形態では、例えば、ハンドルの把持の要求(ハンズオン)や、運転環境監視要求アイオン)をドライバに対して要求する。

0075

そのような構成により、道路形状の認識においては、カメラ31Aとカメラ31Bのいずれかのみを用いるので、両方のカメラを用いた場合に比べ、カメラ間調停が不要となり、ECUの処理負荷を低減させることができる。また、カメラを切り替えたときには、ドライバに対する運転への関与を要求するので、カメラ31Aとカメラ31Bの2つのカメラの動作が不安定となる前に、ドライバの運転関与の度合いを高めておくことができる。その結果、自動運転制御から手動運転制御への切替え(テイクオーバー)をスムーズに行わせることができる。

0076

<カメラの切り替えに伴う運転制御の切り替え>
図5は、本実施形態におけるカメラの切替えによる運転制御の切替えの処理を示すフローチャートである。図5は、自動運転制御が行われている場合に実行される。また、カメラ31Aのみが道路形状の認識用に用いられているとする。

0077

S101において、ブロック402は、カメラ31Aが撮像した撮像画像を取得する。S102において、ブロック402は、S101で取得した撮像画像に基づいて道路形状を推定する。なお、ブロック402の代わりにブロック401がS101及びS102の処理を行っても良い。

0078

図6は、S102の処理を示すフローチャートである。S201において、ブロック402は、撮像情報から道路形状を推定する。例えば、ブロック402は、カメラ31Aが撮像した撮像画像の画素分析を行うことにより白線を抽出する。

0079

S202において、ブロック402は、地図情報から道路形状を推定する。例えば、ブロック402は、車両Vの現在位置の情報をGPS情報から取得し、地図情報から現在位置に対応する道路形状の情報を取得する。

0080

S203において、ブロック402は、S201の推定結果とS202の取得結果とを比較し、それらの類似度を判定する。例えば、ブロック402は、カメラ31Aによる撮像画像から推定された白線と、地図情報から取得した白線の情報とを比較する。類似度は、例えば、道路形状の種類、色、カーブの曲率等の各特徴量の類似度の合計として求められても良い。

0081

S204において、ブロック402は、S201の推定結果とS202の取得結果とが一致しているか否かを判定する。S204で一致していると判定された場合、S205に進み、カメラ31Aにより認識した道路形状は、地図情報上での道路形状の情報と一致していると判断し、その後、図6を終了する。一方、S204で一致していないと判定された場合、カメラの切り替えを行うために、図5のS104に進む。

0082

道路形状を認識していないと判断される場合、以下の理由が考えられる。例えば、カメラ31A自身に動作異常が発生している場合である。これには、例えば、温度異常、電圧異常、若しくは軸ずれにより、カメラ31Aが撮像可能な状態でない場合がある。または、カメラ31A自身は正常動作状態であるものの、カメラ31Aが取り付けられるフロントウィンドウ上に汚れ等が堆積し、カメラ31Aが撮像可能な状態 でない場合がある。

0083

S204の判定に、上記のカメラ31A自身の正常/性能低下状態を考慮するようにしても良い。例えば、地図情報から取得された白線がカーブ形状であったとしても、最近の区画線の工事等により、カメラ31Aの撮像画像では直線形状として抽出される場合があり得る。そこで、S204で一致していないと判定される場合であっても、カメラ31A自身には温度異常、電圧異常、軸ずれ、撮像画像の輝度異常のいずれも発生していないのであれば、カメラ31Aには内乱要因外乱要因も発生していないということなので、一致したと判断するようにしても良い。なお、そのような判断は、S204で一致していないと判定された場合にカメラ31Aの自己診断を行うことで実行されても良い。

0084

図5のS103において、ブロック402は、図6の処理結果に基づいて、カメラ31Aにより認識した道路形状は地図情報上での道路形状と一致したか否かを判定する。つまり、図6のS204で一致していると判定されてS205に進んだ場合には、S103で道路形状は一致したと判定して図5の処理を終了する。一方、図6のS204で一致していないと判定された場合には、S103で道路形状は一致していないと判定してS104に進む。

0085

S104において、ブロック402は、カメラ31Aからカメラ31Bに切り替える。そして、S105において、ブロック402は、後述する運転制御の切替えを行う。

0086

図9は、S105の処理を示すフローチャートである。S501において、ブロック402は、ドライバに対して、運転への関与を要求する。例えば、ブロック402は、ハンドルの把持の要求(ハンズオン)や、運転環境の監視要求(アイズオン)をドライバに対して要求する。その場合、ブロック402は、HMI407上に、「ハンドルを把持して下さい」や「運転環境を監視して下さい」等のメッセージを表示する。若しくは、車内カメラによりドライバの瞼が閉じていることを認識した場合、シートベルト引き込むなどによってドライバに通知しても良い。また、カメラ31Aが性能低下状態である旨を合わせて通知するようにしても良い。

0087

S502において、ブロック402は、車両Vの運転制御の寄与率を低減させるよう、運転制御を切り替える。例えば、ブロック402は、S501でドライバにハンドル把持を要求した場合、車両Vを車線の中央を維持して走行させるための制御から、ドライバの運転により車両Vが走行レーンから逸脱することを防ぐための制御に切り替える。S502の後、図9の処理を終了する。

0088

図5のS105で運転制御の切替えが行われた後、S106において、ブロック402は、S101と同様に、カメラ31Bが撮像した撮像画像を取得する。そして、S107において、ブロック402は、S102と同様に、S106で取得した撮像画像に基づいて道路形状を推定する。

0089

S108において、ブロック402は、S103と同様に、図6の処理結果に基づいて道路形状を認識したか否かを判定する。つまり、図6のS204で一致していると判定されてS205に進んだ場合には、S108で道路形状が一致したと判定して図5の処理を終了する。一方、図6のS204で一致していないと判定された場合には、S108で道路形状が一致していないと判定してS109に進む。

0090

図7は、S109の処理を示すフローチャートである。S108で道路形状を認識していないと判定された場合とは、カメラ31Aとカメラ31Bのいずれもが撮像可能でない状態である。本実施形態では、そのような場合、車両Vの運転制御状態に応じて機能制限を行う。 ここで、機能制限とは、運転制御の状態に応じて、運転制御の状態を遷移(例えば、よりドライバの運転関与が高い運転制御状態へ遷移)させること、若しくは、代替制御を行うことである。

0091

S301において、ブロック402は、車両Vの運転制御状態が、所定の運転制御状態(ここでは、第1の運転制御状態とする)であるか否かを判定する。ここで、第1の運転制御状態とは、例えば、ドライバのハンドル把持を必要とし運転支援機能を実行する状態である。S301で第1の運転制御状態であると判定された場合、S306に進み、ブロック402は、HMI407によりドライバに対して運転支援機能を停止する旨を通知し、運転支援機能を停止する。その後、図7の処理を終了する。

0092

一方、S301で第1の運転制御状態でないと判定された場合、例えばS501ではハンドル把持は要求していないものの運転環境の監視を要求している状態である場合、現時点ではカメラ31Aとカメラ31Bのいずれもが撮像可能でない状態であるので、自動運転制御から手動運転制御への切り替えを行う。

0093

S302において、ブロック402は、テイクオーバーが必要であると判断し、HMI407によりドライバに対して、自動運転制御から手動運転制御への切り替えの要求を通知する(テイクオーバー要求の通知)。例えば、ドライバに対してテイクオーバーを要求するメッセージをユーザインタフェース画面として表示するようにしても良い。S303において、ブロック402は、ドライバによりテイクオーバーが行われたか否かを判定する。例えば、ブロック402は、ドライバがユーザインタフェース画面上での表示に応じてハンドルを把持してテイクオーバーを行ったと判定した場合、S304に進む。S304において、ブロック402は、自動運転制御から手動運転制御へ遷移させる。その後、図7の処理を終了する。

0094

一方、S303でドライバによりテイクオーバーが行われていないと判定した場合、S305に進む。例えば、ブロック402は、ドライバにより所定時間テイクオーバーが行なわれなかった場合、S305に進む。S305において、ブロック402は、代替制御を行う。その後、図7の処理を終了する。

0095

図8は、S305の処理を示すフローチャートである。S401において、ブロック402は、停止可能位置を認識する。例えば、ブロック402は、地図情報、GPSセンサ、ジャイロセンサやライダによる情報等に基づいて、車両Vが停止可能な路側帯を認識する。S402において、ブロック402は、停止可能な位置までの経路を認識してアクチュエータの制御量を決定する。S403において、ブロック403は、決定されたアクチュエータの制御量に基づいてブロック404を制御する。その後、図8の処理を終了する。

0096

以上のように、本実施形態によれば、通常の自動運転制御時には、1つのカメラを用いて道路形状の認識を行い、そのカメラの動作が不安定になった場合には他のカメラに切り替える。そして、カメラの切替えを行うとともに、ドライバに対して運転への関与を要求する。そのような構成により、他のカメラも動作不安定となる前にドライバの運転関与を大きくしておくことができ、他のカメラが動作不安定となったときのテイクオーバーの実行をスムーズに行わせることができる。

0097

以上の説明では、カメラ31Aからカメラ31Bに切り替える場合について説明した。上記のカメラはいずれも車両Vの前方を撮像するカメラであるが、カメラ31Aと、車両Vの後方若しくは後側方を撮像するリアカメラと、の間で図5の動作を行うようにしても良い。つまり、カメラ31Aでは道路形状が認識できなくなった場合、S104でリアカメラに切り替えるようにしても良い。そのような構成では、例えば、S501でドライバへのハンドル把持を要求し、S502でリアカメラを用いながら車線逸脱抑制制御を実行する。

0098

上記の図5の説明では、自動運転制御が行われている場合に図5の処理が開始されるとして説明した。しかしながら、運転支援制御が行われている場合に図5の処理が実行されても良い。その場合には、S104でカメラが切り替えられた後、S105及びS502でドライバに対する支援量を低下させる。例えば、S502では、車線逸脱を抑制するための、ドライバの操舵トルクに対する抑制トルクの上限を低下させるようにしても良い。

0099

<カメラの切り替えに伴う他の処理>
図5では、カメラの切替えが行われた後、S108で道路形状を認識していないと判断された場合、S109で機能制限を行うとして説明した。しかしながら、道路形状の認識のためのデバイスの切り替えを行った時点では機能制限を行わず、運転制御を継続するようにしても良い。以下、そのような構成について説明する。

0100

図10は、カメラの切替えに関する処理を示すフローチャートである。S601〜604は、図5のS101〜S104における説明と同じであるのでその説明を省略する。但し、図10では、車両Vによる運転支援制御が行われている。

0101

図5では、S104でのカメラの切り替えの後、S105で運転制御の切り替えが行われるが、図10では、運転制御の切り替えは行われず、S605において、S106と同様に、切替え後のカメラ、即ちカメラ31Bが撮像した撮像画像を取得する。そして、S606において、ブロック402は、S602と同様に、S605で取得した撮像画像に基づいて道路形状を推定する。そして、S607において、ブロック402は、S603と同様に、道路形状が一致したか否かを判定する。つまり、図6のS204で一致していると判定されてS205に進んだ場合には、S607で道路形状が一致したと判定して図10の処理を終了する。一方、図6のS204で一致していないと判定された場合には、S607で道路形状が一致していないと判定してS608に進む。

0102

図11は、S608の処理を示すフローチャートである。S701において、ブロック402は、道路形状の認識のために用いるデバイスをカメラから位置特定デバイスへ切替える。ここで、位置特定デバイスとは、車両Vの位置を特定するためのデバイスであり、例えばジャイロセンサやGPSセンサである。

0103

S702において、ブロック402は、位置特定デバイスによる位置情報に基づいて、地図情報から道路形状を取得し、その取得した道路形状に基づいて運転制御を継続する。S702の後、図11の処理を終了する。

0104

カメラは、電圧異常等の内乱のみならず、カメラが取り付けられるフロントウィンドウ上の汚れ等の外乱によっても撮像が不可な状態となってしまう。一方で、位置特定デバイスは、そのような要因は発生し難い。従って、図10及び図11のように、ジャイロセンサやGPSセンサ等の位置特定デバイスに切り替えることによって道路形状の認識を行い、白線追従等の運転支援制御を継続する。また、S702で運転制御を継続する場合に、HMI407により、カメラ31Aとカメラ31Bの動作が不安定であることをドライバに通知するようにしても良い。また、その通知の際、手動運転制御へ切り替える指示をドライバから選択可能に受け付けるようにしても良い。そこで、手動運転制御への切替えを指示された場合には、手動運転制御への切替えが行われる。

0105

<デバイスの動作状態による運転制御の切り替え>
図5及び図10では、カメラ31Aの動作が不安定となった場合、カメラ31Aからカメラ31Bに切り替えることを説明した。しかしながら、運転制御中に、カメラ31A、カメラ31B、位置特定デバイスのいずれかの動作が不安定となったことを検出した場合に、運転制御を切り替えるようにしても良い。

0106

図12は、デバイスの動作状態に応じた運転制御の切り替えを示すフローチャートである。S801において、ブロック402は、動作が正常でないデバイスがあるか否かを判定する。例えば、ブロック402は、カメラ31A、カメラ31B、位置特定デバイスのうち、動作が不安定となったデバイスがあるか否かを判定する。カメラ31A、カメラ31Bについては、図6のS203の処理の結果、S204で一致していないと判定された場合に、動作が不安定であると判定しても良い。また、所定の時間間隔でカメラ31A、カメラ31B、位置特定デバイスそれぞれの自己診断を実行し、その結果に基づいて、動作が不安定であるか否かを判断するようにしても良い。

0107

S801で動作が正常でないデバイスがあると判定された場合、S802において、ブロック402は、車両Vの運転制御を手動運転制御に遷移させる処理を行う。当該処理においては、例えば、ブロック402は、テイクオーバーが必要であると判断し、HMI407によりドライバに対して、自動運転制御から手動運転制御への切り替えを要求するメッセージをユーザインフェース画面として表示する。そして、ブロック402は、ドライバがユーザインタフェース画面上での表示に応じてハンドルを把持してテイクオーバーを行ったと判定した場合、自動運転制御から手動運転制御へ遷移させる。また、S802の処理の他の例として、ブロック402は、車両Vの運転支援機能を停止するようにしても良い。一方、S801で動作が正常でないデバイスがないと判定された場合、現在の車両Vの運転制御を継続する。ここで、S803で実行される運転制御状態は、S802の処理の結果、実行される運転制御状態よりもドライバの運転関与が低い運転制御状態である。例えば、S802の処理の結果、実行される運転制御状態はドライバのハンドルの把持が必要な運転制御状態であり、S803で実行される運転制御状態はドライバのハンドルの把持が不要な運転制御状態である。

0108

上記では、S801で、カメラ31A、カメラ31B、位置特定デバイスのうち、動作が不安定なデバイスがあるか否かを判定しているが、位置特定デバイスの動作が不安定であるか否かを判定するようにしても良い。そして、位置特定デバイスの動作が不安定であると判定された場合、S802に進み、位置特定デバイスの動作が不安定でない(正常動作状態)と判定された場合、S803に進む。

0109

つまり、位置特定デバイス、例えば、GPSセンサが受信不可となった場合には、カメラ31A、カメラ31Bの両方が正常動作していたとしても、ドライバに対してハンドルの把持等のテイクオーバーを要求する。カメラ31A、カメラ31Bの両方が、何らかの物体の出現遮蔽されたり、西日等の強い外光により撮像結果が不良となったりする場合があり得る。そのときに、位置特定デバイスの動作が不安定であると、手動運転制御へのスムーズな切り替えが困難となってしまう。そこで、上記のように、位置特定デバイスの動作が不安定となった場合にはドライバに対してハンドルの把持等のテイクオーバーを要求することで、手動運転制御への切替えをスムーズに行うことができる。

0110

<実施形態のまとめ>
上記各実施形態の走行制御装置は、車両の走行を制御する走行制御装置であって、第1のカメラ若しくは第2のカメラを用いて前記外界情報を取得する取得手段と(S101、S106)、前記車両の位置を特定する特定手段と(GPS28b)、前記取得手段により取得された前記外界情報と、前記特定手段により特定された前記車両の位置とに基づいて、前記車両の走行を制御する走行制御手段と(S105)、を備え、前記取得手段が前記第1のカメラの代わりに前記第2のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合に、前記走行制御手段は、前記取得手段が前記第1のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合よりもドライバの運転への関与の度合いを高くするよう前記車両の走行を制御する(S105)ことを特徴とする。

0111

そのような構成により、例えば第1のカメラが撮像可能でない状態となった場合、ドライバの運転への関与の度合いを高くするよう車両の走行を制御することができる。その結果、カメラ間での調整処理が不要となるので、ECUの処理負荷を低減させることができる。

0112

また、前記走行制御手段は、前記取得手段が前記第1のカメラの代わりに前記第2のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合、前記ドライバに対して運転環境の監視を要求することを特徴とする。そのような構成により、例えば第1のカメラが撮像可能でない状態となった場合、ドライバに対して運転環境の監視を要求し、手動運転へスムーズに移行させることができる。

0113

また、前記走行制御手段は、前記取得手段が前記第1のカメラの代わりに前記第2のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合、前記ドライバに対してハンドルの把持を要求することを特徴とする。そのような構成により、例えば第1のカメラが撮像可能でない状態となった場合、ドライバに対してハンドルの把持を要求し、手動運転へスムーズに移行させることができる。

0114

また、前記走行制御手段は、前記取得手段が前記第1のカメラの代わりに前記第2のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合、ハンドルの把持を要さない走行制御から、当該ハンドルの把持を要する走行制御に切り替えることを特徴とする。そのような構成により、例えば第1のカメラが撮像可能でない状態となった場合、ハンドルの把持を要さない走行制御からハンドルの把持を要する走行制御に切り替えることで、手動運転へスムーズに移行させることができる。

0115

また、前記走行制御手段は、前記取得手段が前記第1のカメラの代わりに前記第2のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合、前記車両を車線に追従させる走行制御から、前記車両の車線からの逸脱を防止する走行制御に切り替えることを特徴とする。そのような構成により、例えば自動運転中に第1のカメラが撮像可能でない状態となった場合でも、運転支援として可能な機能を提供することができる。

0116

また、前記走行制御手段は、前記取得手段が前記第1のカメラの代わりに前記第2のカメラを用いて前記外界情報を取得する場合、ドライバに対する運転支援の支援量を低減することを特徴とする。そのような構成により、例えば第1のカメラが撮像可能でない状態となった場合、ドライバの運転の関与の度合いを高くし、手動運転へスムーズに移行させることができる。

0117

また、前記取得手段は、前記第1のカメラが撮像可能でない状態となった場合に、前記第1のカメラの代わりに前記第2のカメラを用いて前記外界情報を取得することを特徴とする(S104)。そのような構成により、第1のカメラが撮像可能でない状態となった場合、第2のカメラを用いて外界情報を取得することができる。

0118

また、前記走行制御手段は、前記第2のカメラが撮像可能でない状態となった場合、前記車両の走行を制限することを特徴とする(S109)。また、前記走行制御手段は、手動運転制御に切り替えることを特徴とする(S304)。また、前記走行制御手段は、運転支援機能を停止することを特徴とする(S306)。そのような構成により、第2のカメラが撮像可能でない状態となった場合に、車両の走行を手動運転に切り替えたり、運転支援機能を停止するので、ドライバに対して自動運転や運転支援として可能な機能を提供することができる。

0119

また、上記各実施形態の走行制御装置は、車両の走行を制御する走行制御装置であって、第1のカメラ若しくは第2のカメラを用いて前記外界情報を取得する取得手段と(S101、S106、S601、S605)、前記車両の位置を特定するデバイスと(GPS28b)、前記取得手段により取得された前記外界情報と、前記デバイスにより特定された前記車両の位置とに基づいて、前記車両の走行を制御する走行制御手段と(S105)、を備え、前記第1のカメラと前記第2のカメラと前記デバイスのうち、少なくともいずれかが動作可能でない状態となった場合に、前記走行制御手段は、前記第1のカメラと前記第2のカメラと前記デバイスが動作可能である場合よりもドライバへの運転への関与の度合いを高くするよう前記車両の走行を制御する(S105)ことを特徴とする。

0120

そのような構成により、デバイスの動作状態に応じて、ドライバの運転への関与の度合いを高くするよう車両の走行を制御することができる。

0121

1A、1B制御装置: 2A、2B ECU群: 20A自動運転ECU: 21A環境認識ECU: 22A、22B操舵ECU: 23A、23B制動ECU: 24A、24B 停止維持ECU: 25A 情報ECU: 26AライトECU: 27A 駆動ECU: 28A位置認識ECU: 29A、21B走行支援ECU: 25B計器類表示ECU

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