JP2010020371A

JP2010020371A - 車両制御システム

Info

Publication number: JP2010020371A
Application number: JP2008177591A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Ido; 洋一井戸
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2008-07-08
Filing date: 2008-07-08
Publication date: 2010-01-28

Abstract

【課題】ドライバーの心理状況や判断能力によらずに災害時に適切な対応を取ることができる車両制御システムを提供する。
【解決手段】無線回路が、アンテナを制御して外部との無線通信を行い災害情報を受信する。マイコンが、災害情報が受信された後に停車可能なスペースを有する路肩を検出して、検出した路肩に車両が停車するように車両に設けられたアクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー、ハンドブレーキ、ステアリングをアクチュエータによって操作する自動運転モードを行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両制御システムに係り、特に、災害時に車両を制御する車両制御システムに関するものである。

近年、大きな地震に対する防災への関心が高まっている。一般的に、大きな地震が発生しても、自動車を運転しているとすぐに地震であることに気付き難く、災害時での適切な対応が迅速にとれない、という問題があった。そこで、大きな地震が発生したときに信号機を使ってその旨をドライバーに伝える交通制御システムが提案されている（特許文献１）。

しかしながら、信号機を使って単にドライバーに大きな地震が発生した旨を伝えるだけでは、緊急時に的確な判断をなくしたドライバーは災害時での適切な対応をとることができない、という問題があった。このため、我先に逃げようとするドライバーが、速度を上げたり、救護活動の妨げになるところに車を乗り捨てたり、緊急車両についていくような無謀な運転をしてしまい、事故という二次災害を引き起こす恐れがあった。また、緊急車両が近づいてきたときには車を停めて路肩によせるという交通ルールさえ守れない人もいて、緊急車両の通行を妨げる恐れがあった。
特開２００７−３２３３６４号公報

そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、ドライバーの心理状況や判断能力によらずに災害時に適切な対応を取ることができる車両制御システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、災害時に車両を制御する車両制御システムであって、アンテナを制御して外部との無線通信を行い災害情報又は災害予測情報を受信する無線回路と、前記災害情報又は災害予測情報が受信された後に停車可能なスペースを有する路肩を検出する路肩検出手段と、前記災害情報又は災害予測情報が受信された後に前記路肩検出手段によって路肩が検出されると前記検出された路肩に車両が停車するように前記車両に設けられた操作手段を制御する自動運転制御手段と、を備えたことを特徴とする車両制御システムに存する。

請求項２記載の発明は、前記災害情報又は災害予測情報が受信されると一定時間後に前記自動運転制御手段による自動運転が行われる旨を報知する報知手段をさらに備え、前記路肩検出手段が、前記報知手段による報知が行われてから前記一定時間経過後に前記路肩の検出を行い、前記自動運転制御手段が、前記報知手段による報知が行われてから前記一定時間経過後に前記車両に設けられた操作手段の制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両制御システムに存する。

以上説明したように請求項１記載の発明によれば、災害時や災害が発生する前に自動的に車両が路肩に停車するので、ドライバーの心理状況や判断能力によらずに災害時に適切な対応を取ることができる。

請求項２記載の発明によれば、災害情報を受信してもすぐに自動運転制御手段による操作手段の制御が行われずに事前に操作手段の制御が行われることを報知してから一定時間経過後に操作手段の制御が行われるので、操作手段の制御が行われるまでの一定時間の間にドライバー自身の運転で安全な場所を見つけて停車させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の車両制御システムの一実施形態を示すブロック図である。同図に示すように、車両制御システム１は、アンテナとしての外付アンテナＡＴと、ＥＣＵ２と、から構成されている。上記外付アンテナＡＴは、電波を電気信号に変換して受信する無線アンテナである。

上記ＥＣＵ２は、無線回路２１と、路肩検出手段、自動運転制御手段としてマイクロコンピュータ（マイコン）２２と、メモリ２３と、車内通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）２４と、を１チップ上に設けた半導体チップである。上記無線回路２１は、外付アンテナＡＴを制御してＦＭ局、ＡＭ局、衛星放送局、路上に設置された路側器などの外部との無線通信を行い災害情報、災害解除情報を受信する回路である。

ここで、災害情報とは、大きな地震が発生したときにＦＭ局、ＡＭ局、衛星放送局、路側器などから送信される情報である。災害解除情報とは、大地震発生後に消防署や警察署、市町村役場などが安全が確保されたと判断したときにＦＭ局、ＡＭ局、衛星放送局、路側器を通じて送信する情報である。

上記無線回路２１は、高周波回路２１Ａと、信号処理回路２１Ｂと、から構成されている。高周波回路２１Ａは、外付アンテナＡＴが受信した電気信号を周波数フィルタして災害情報、災害解除情報を取り出す回路である。信号処理回路２１Ｂは、高周波回路２１Ａによって取り出された災害情報、災害解除情報を復調する信号処理を行う回路である。

上記マイコン２２は、処理プログラムに従って各種の処理を行う中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）と、ＣＰＵが行う処理プログラムなどを格納した読出専用のメモリであるＲＯＭと、ＣＰＵでの各種の処理過程で利用するワークエリア、各種データを格納する読出書込自在のメモリであるＲＡＭと、を有し（何れも図示せず）、これらがバスラインによって接続されている。メモリ２３は、例えばマイコン２２の処理に用いる各種データが格納されている。

上述したマイコン２２は、車内通信Ｉ／Ｆ２４を介してハザードランプ３１、アクチュエータ３２１〜３２５、前方カメラ３３、レーダ装置３４、舵角センサ３５、走行センサ３６、スピーカ３７に接続されている。上記アクチュエータ３２１は、操作手段としてのアクセルペダル４１に駆動力を加えてアクセルペダル４１を操作することができる。アクチュエータ３２２は、操作手段としてのブレーキペダル４２に駆動力を加えてブレーキペダル４２を操作することができる。アクチュエータ３２３は、操作手段としてのシフトレバー４３に駆動力を加えてシフトレバー４３を操作することができる。アクチュエータ３２４は、操作手段としてのハンドブレーキ４４に駆動力を加えてハンドブレーキ４４を操作することができる。アクチュエータ３２５は、操作手段としてのステアリング４５に駆動力を加えてステアリング４５を操作することができる。

前方カメラ３３は、車両の前方が監視領域となるような位置に取り付けられている。そして、前方カメラ３３は、前方の監視領域を撮像して得た画像データを車内通信Ｉ／Ｆ２４を介してマイコン２２に対して出力する。レーダ装置３４は、障害物が検知可能な強度の電波であるミリ波を車両の前方に出力すると共に障害物に当たって反射された電波を受信するように構成されており、受信した電波に基づいて障害物を検出する。そして、レーダ装置３４は、障害物の検出結果を車内通信Ｉ／Ｆ２４を介してマイコン２２に対して出力する。

舵角センサ３５は、車両のステアリング機構に取り付けられている。蛇角センサ３５は、ステアリング４５が単位角度回転する毎に車内通信Ｉ／Ｆ２４を介してマイコン２２に蛇角パルスを出力する。走行センサ３６は、車両のトランスミッション機構に取り付けられている。走行センサ３６は、車両が単位距離走行する毎に車内通信Ｉ／Ｆ２４を介してマイコン２２に走行パルスを出力する。

上述した構成の車両制御システム１の動作について図２のフローチャートを参照して以下説明する。マイコン２２は、イグニッションスイッチのオンに応じて処理を開始する。まず、マイコン２２は、無線回路２１を制御して外部からの情報を受信する受信処理を行う（ステップＳ１）。受信処理を行った結果、災害情報が受信されなければ（ステップＳ２でＮ）、マイコン２２は再びステップＳ１に戻る。

これに対して、受信処理を行った結果、災害情報を受信すると（ステップＳ２でＹ）、マイコン２２は、ドライバーに対して災害通知・誘導通知をスピーカ３７から出力させる（ステップＳ３）。これにより、スピーカ３７からは、例えば、「地震が発生しました。３０秒後に自動運転に切り替わり路肩に停車します」との音声が出力される。

その後、マイコン２２は、ハザードランプ３１を点滅させる（ステップＳ４）。なお、このときのハザードランプ３１の点滅パターンは、通常の等間隔の点滅でもよいし、災害時特有の点滅でもよい。災害時特有の点滅としては、例えば、５回点滅して少し間が開くパターンの繰り返しなどが考えられる。

次に、マイコン２２は、３０秒（一定時間）をカウントするタイマを起動させて（ステップＳ５）、タイマが３０秒をカウントするのを待って（ステップＳ６でＹ）、車両が停止したか否かを判断する（ステップＳ７）。車両が停止したか否かの判断は、たとえばシフトレバー４３がパーキングポジションになっているか否かで判断することができる。

車両が停車していないと判断すると（ステップＳ７でＮ）、マイコン２２は、手動運転モードから自動運転で路肩に停車させる自動運転モードに切り替える（ステップＳ８）。この自動運転モードの切り替えに応じてマイコン２２は、後述する図３に示す自動運転モード処理を開始する。その後、マイコン２２は、再び無線回路２１を制御して外部からの情報を受信する受信処理を行う（ステップＳ９）。受信処理を行った結果、災害情報が受信されなければ（ステップＳ１０でＮ）、マイコン２２は再びステップＳ７に戻る。

これに対して、受信処理を行った結果、災害情報を受信すると（ステップＳ１０でＹ）、マイコン２２は、自動運転モードを解除して手動運転モードに切り替える（ステップＳ１１）。この手動運転モードの切り替えに応じてマイコン２２は、後述する自動運転モード処理を停止する。次に、マイコン２２は、ハザードランプ３１の点滅を解除して（ステップＳ１２）、再びステップＳ１に戻る。

一方、車両が停車していると判断すると（ステップＳ７でＹ）、マイコン２２は、再び無線回路２１を制御して外部からの情報を受信する受信処理を行う（ステップＳ１３）。受信処理を行った結果、災害解除情報が受信されると（ステップＳ１４でＹ）、マイコン２２は、ステップＳ１１に進む。

これに対して、受信処理を行った結果、災害解除情報が受信されなければ（ステップＳ１４でＮ）、マイコン２２は、強制解除スイッチが押されたか否かを判断する（ステップＳ１５）。強制解除スイッチは、ドライバーが自動運転モードを解除したいときに操作されるスイッチである。強制解除スイッチが押されていない場合（ステップＳ１５でＮ）、マイコン２２は、ステップＳ７に戻る。一方、強制解除スイッチが押されたと判断すると（ステップＳ１４でＹ）、マイコン２２は、災害解除情報を受信していなくても自動運転モードを解除して手動運転モードに切り替えた後に（ステップＳ１６）、処理を終了する。

次に、上述した自動運転モード処理について、図３〜図５を参照して説明する。マイコン２２は、前方カメラ３３からの図４に示す画像データ、レーダ装置３４からの障害物の検出結果を取り込む（ステップＳ２０）。上記画像データは、図４に示すように、道路５０、道路５０上に描かれた白線５１〜５３及び道路５０の両脇に立設された壁５４が、画面上における水平方向中心位置にて消失する画像となっている。

次に、マイコン２２は、現在走行している道路の走行を維持するようにアクチュエータ３２１〜３２５を制御する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１における具体的な動作の一例を以下説明する。まず、マイコン２２は、図４に示す画像データを水平方向に微分してエッジ点（輪郭）のみの画像である微分画像を生成する。次に、マイコン２２は、この微分画像に対して図４に示すような基準線Ｖ_SLを設定する。そして、マイコン２２は、基準線Ｖ_SLの左右にあるエッジ点を現在走行している道路上の両側に位置する一対の白線５１、５２のエッジ点として抽出する。マイコン２２は、抽出したエッジ点を最小二乗法による近似線を生成し、この近似線を白線５１及び５２として検出する。

次に、マイコン２２は、検出した白線５１及び５２と基準線Ｖ_SLとの成す角度θ₁、θ₂をそれぞれ求めて、求めた角度θ₁と角度θ₂とが等しくなるようにステアリング４５を操作するアクチュエータ３２５を制御する。即ち、マイコン２２は、角度θ₂＝角度θ₁であれば、道路の中心を走行していると判断してステアリング４５がまっすぐになるようにアクチュエータ３２５を制御する。また、マイコン２２は、角度θ₂＞角度θ₁であれば、左側に寄り過ぎているのでステアリング４５を右に回すようにアクチュエータ３２５を制御する。

また、マイコン２２は、角度θ₁＞角度θ₂であれば、右側に寄り過ぎているのでステアリング４５を左に回すようにアクチュエータ３２５を制御する。また、このとき、マイコン２２は、レーダ装置３４からの検出結果に基づいて前方に走行する前方車両があると判断すると、前方車両に接近しすぎないようにアクセルペダル４１、ブレーキペダル４２を駆動するアクチュエータ３２１、３２２を制御する。

次に、マイコン２２は、ステップＳ２０で得た画像データ、障害物の検出結果に基づいて停車可能なスペースを有する路肩を検出する（ステップ２２）。ステップＳ２２での具体的な動作の一例について以下説明する。マイコン２２は、上記ステップＳ２１で検出した一対の白線５１、５２のうち左側の白線５１よりも左側のエリアであって、レーダ装置３４によって検出された障害物(例えば、壁５４や既に停車している他車両)がないエリアを停車可能な路肩として検出する。停車可能な路肩を検出できなければ（ステップＳ２３でＹ）、マイコン２２は再びステップＳ２０に戻る。

一方、停車可能な路肩が検出できれば（ステップＳ２３でＹ）、マイコン２２は、停車可能な路肩までの誘導軌跡の演算を行う（ステップＳ２４）。ステップＳ２４での具体的な動作の一例について以下説明する。マイコン２２は、図５に示すように、ステップＳ２２で検出した停車可能な路肩内に目標停車位置Ｐ１を設定する。そして、マイコン２２は、例えば直線Ｌ₁、左旋回曲線Ｌ₂、右旋回曲線Ｌ₃及び直線Ｌ₄を組み合わせて現在位置から目標停車位置Ｐ１までの誘導軌跡Ｌを演算する。

次に、マイコン２２は、舵角センサ３５からの舵角パルス、走行センサ３６からの走行パルスに基づいて、ステップＳ２４で演算した誘導軌跡Ｌ上を走行するようにアクチュエータ３２１〜３２５を制御する（ステップＳ２５）。そして、マイコン２２は、車両を目標停車位置Ｐ１まで誘導した後にアクチュエータ３２３、３２４を制御してシフトレバー４３をパーキングポジションにした後にハンドブレーキ４４をかけて停車させた後に（ステップＳ２６）、処理を終了する。

上述した車両制御システム１によれば、災害時や災害が発生する前に自動的に車両が路肩に停車するので、ドライバーの心理状況や判断能力によらずに災害時に適切な対応を取ることができる。

また、上述した車両制御システム１によれば、災害情報を受信してもすぐに自動運転制御手段による操作手段の制御が行われずに事前に操作手段の制御が行われることを報知してから一定時間経過後に操作手段の制御が行われるので、操作手段の制御が行われるまでの一定時間の間にドライバー自身の運転で安全な場所を見つけて停車させることができる。

なお、上述した実施形態によれば、災害発生時にハザードランプ３１のみを点滅させていたが、本発明はこれに限ったものではない。災害発生時にハザードランプ３１だけでなくライトを点滅させたり、ホーンを鳴動させるようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、車両制御システム１は災害情報を受信したとき自動運転モードに切り替わって路肩に誘導していたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、車両制御システム１は、○分後に地震が発生するとの災害予測情報を受信したときに自動運転モードに切り替わって路肩に誘導するようにしてもよい。また、このときのハザードランプ３１の点滅パターンとしては、例えば地震が来るまでの時間が短くなると点滅が早くなり、地震到達後から災害解除情報を受信するまでは例えば３回点滅して少し間が開くパターンを繰り返すことも考えられる。

また、上述した実施形態では、スピーカ３７で自動運転モードに切り替わって路肩に誘導することを報知してから実際に自動運転モードに切り替わるまでの一定時間を３０秒としていたが、一定時間としては３０秒に限ったものではない。

また、上述した実施形態では、スピーカ３７を用いて音声で自動運転モードに切り替わることを報知していたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、表示器を用いて視覚で自動運転モードに切り替わることを報知しても良い。また、音声と視覚との両方で自動運転モードに切り替わることを報知してもよい。

また、上述した実施形態に示すような車両制御システム１を搭載した車両（以下災害制御車両）の高速道路の利用料金を割り引きできるようにしてもよい。この場合、高速道路の入口に設置された路側器と通信を行って料金の支払い処理を行うＥＴＣ端末に車両制御システム１を搭載する。このＥＴＣ端末に搭載された車両制御システム１は、高速道路の入口に設置された路側器に対して災害制御車両である旨を送信する送信手段を備えている。一方、高速道路の入口に設置された路側器は、通過車両から災害制御車両である旨を受け取ると、利用料金を割り引きする課金手段を備えている。

また、災害制御車両のみ高速道路や首都圏内を通行できるようにしてもよい。この場合、高速道路や首都圏内の全ての入口に路側器を設置する。そして、路側器が、通過車両から災害制御車両である旨を受け取るとゲートを開き、通過車両から災害制御車両である旨を受け取ることができないとゲートを閉めるゲート制御手段を備えている。

また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の車両制御システムの一実施形態を示すブロック図である。図１に示す車両制御システムを構成するマイコンの災害時車両制御処理手順を示すフローチャートである。図１に示す車両制御システムを構成するマイコンの自動運転制御処理手順を示すフローチャートである。図１に示す車両制御システムを構成する前方カメラが撮像した画像データを示す説明図である。図１に示す車両制御システムを構成するマイコンが行う路肩までの誘導軌跡演算を説明するための説明図である。

符号の説明

１車両制御システム
２１無線回路
２２マイクロコンピュータ（路肩検出手段、自動運転制御手段）
４１アクセルペダル（操作手段）
４２ブレーキペダル（操作手段）
４３シフトレバー（操作手段）
４４ハンドブレーキ（操作手段）
４５ステアリング（操作手段）

Claims

災害時に車両を制御する車両制御システムであって、
アンテナを制御して外部との無線通信を行い災害情報又は災害予測情報を受信する無線回路と、
前記災害情報又は災害予測情報が受信された後に停車可能なスペースを有する路肩を検出する路肩検出手段と、
前記災害情報又は災害予測情報が受信された後に前記路肩検出手段によって路肩が検出されると前記検出された路肩に車両が停車するように前記車両に設けられた操作手段を制御する自動運転制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両制御システム。
前記災害情報又は災害予測情報が受信されると一定時間後に前記自動運転制御手段による自動運転が行われる旨を報知する報知手段をさらに備え、
前記路肩検出手段が、前記報知手段による報知が行われてから前記一定時間経過後に前記路肩の検出を行い、
前記自動運転制御手段が、前記報知手段による報知が行われてから前記一定時間経過後に前記車両に設けられた操作手段の制御を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の車両制御システム。