JP2015048034A - 自動運転装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の運転モードを適切に切替え可能な自動運転装置を提供する。
【解決手段】駐車支援装置は、運転操作に依らずに車両の駆動、制動及び操舵を行う自動駐車モードと、運転操作に応じて車両の駆動、制動及び操舵を行う手動駐車モードとの間で駐車モードを切り替える駐車モード切替え部１２と、駐車支援スイッチ２３を用いて自動駐車モードから手動駐車モードへの切替え操作が行われたか否かを判定する第１の判定部１３と、車両の駆動、制動又は操舵に関する運転操作を行うための操作手段を用いて運転操作が行われているか否かを判定する第２の判定部１４と、を備え、駐車モード切替え部１２は、自動駐車モードにおいて車両が移動している際に切替え操作が行われたと判定されたときに、運転操作が行われていると判定された場合には、手動駐車モードへの切替えを行い、運転操作が行われていないと判定された場合には、手動駐車モードへの切替えを行わない。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両の自動運転を行う自動運転装置に関する。

従来、自動運転装置としては、例えば特開平１０−７６９６５号公報に記載されるように、自動操舵中に自動操舵手段に異常が検出されると、キャンセルスイッチの操作に応じて、運転モードを手動操舵へ切り替える装置が知られている。

特開平１０−７６９６５号公報 特開２００７−３３１４７９号公報

しかし、このような装置では、自動操舵により車両が移動している際にキャンセルスイッチが誤って操作される場合がある。この場合、運転者の意図に反して運転モードが手動操舵へ切り替わってしまい、運転者が惰性走行する車両を適切に運転操作できなくなるおそれがある。

そこで、本発明は、車両の運転モードを適切に切替え可能な自動運転装置を提供しようとするものである。

本発明に係る自動運転装置は、運転操作に依らずに車両の駆動、制動及び操舵を行う自動運転モードと、運転操作に応じて車両の駆動、制動及び操舵を行う手動運転モードとの間で運転モードを切り替える運転モード切替え部と、車両の駆動、制動又は操舵に関する運転操作を行うための操作手段とは異なる操作手段を用いて自動運転モードから手動運転モードへの切替え操作が行われたか否かを判定する第１の判定部と、車両の駆動、制動又は操舵に関する運転操作を行うための操作手段を用いて運転操作が行われているか否かを判定する第２の判定部と、を備え、運転モード切替え部は、自動運転モードにおいて車両が移動している際に切替え操作が行われたと判定されたときに、運転操作が行われていると判定された場合には、手動運転モードへの切替えを行い、運転操作が行われていないと判定された場合には、手動運転モードへの切替えを行わない。

本発明によれば、自動運転モードにおいて車両が移動している際に運転モードの切替え操作が行われたと判定されたときに、運転操作が行われていると判定された場合には、手動運転モードへの切替えが行われ、運転操作が行われていないと判定された場合には、手動運転モードへの切替えが行われない。これにより、自動運転モードにおいて車両が移動している際に運転モードの切替え操作が誤って行われた場合でも、運転操作が行われていなければ手動運転モードへの切替えが行われない。すなわち、運転者が車両を適切に運転操作できる状態にない場合には、手動運転モードへの切替えが行われない。よって、運転者の意図に反して運転モードが手動運転モードへ切り替わってしまい、運転者が惰性走行する車両を適切に運転操作できなくなるおそれが抑制される。

本発明によれば、車両の運転モードを適切に切替え可能な自動運転装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る駐車支援装置を示すブロック図である。 駐車支援装置の動作を示すフローチャートである。 従来技術に係る駐車支援装置の動作を示す図である。 本発明の実施形態に係る駐車支援装置の動作を示す図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態に係る自動運転装置について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

以下では、車両の自動運転を行う自動運転装置の一例として、車両に搭載されて車両の自動駐車を行う駐車支援装置について説明する。

まず、図１を参照して本発明の実施形態に係る駐車支援装置の構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る駐車支援装置を示すブロック図である。図１に示すように、駐車支援装置は、駐車支援を制御する電子制御ユニット１０（以下、ＥＣＵ１０と称する。）を中心として構成されている。

ＥＣＵ１０には、車両の情報を検出する車両情報検出部２１が接続されている。車両情報検出部２１としては、例えば、車輪速センサ、スロットルセンサ、ブレーキペダルセンサ、パーキングブレーキセンサ、ステアリングセンサ、及びシフトセンサが用いられる。車両情報検出部２１は、車両情報の検出結果をＥＣＵ１０へ供給する。

車輪速センサは、車輪の回転速度を検出するセンサである。スロットルセンサは、エンジンスロットルの開度を検出するセンサである。ブレーキペダルセンサは、ブレーキペダルの踏込量を検出するセンサである。パーキングブレーキセンサは、パーキングブレーキの作動状態を検出するセンサである。ステアリングセンサは、ステアリングホイールの操舵量を検出するセンサである。シフトセンサは、シフトレバーにより選択されるシフトポジションを検出するセンサである。

ＥＣＵ１０には、車両の周辺の情報を検出する周辺情報検出部２２が接続されている。周辺情報検出部２２としては、例えば、画像センサ、レーザセンサ、又はソナーセンサが用いられる。周辺情報検出部２２は、車両の前方、後方、及び側方の状態、特に車両の周辺に存在する物体との近接状態を検出する。周辺情報検出部２２は、周辺情報の検出結果をＥＣＵ１０へ供給する。

ＥＣＵ１０には、駐車支援を開始又は終了するために操作される駐車支援スイッチ２３が接続されている。駐車支援スイッチ２３は、車両の駆動、制動又は操舵に関する運転操作を行うための操作手段、例えば、アクセルペダル、ブレーキペダル、パーキングブレーキレバー（若しくはスイッチ）、ステアリングホイール、及びシフトレバーとは異なる操作手段である。駐車支援スイッチ２３としては、例えば、コントロールパネル若しくはステアリングホイールに配置されたハードウェアスイッチ、又はディスプレイに表示されるソフトウェアスイッチが用いられる。駐車支援スイッチ２３は、車両の走行中に運転者が容易に操作できるような位置に配置される。

ＥＣＵ１０には、車両の駐車支援を実行する駐車支援実行部２４が接続されている。駐車支援実行部２４としては、例えば、ディスプレイ、スピーカ、バイブレータ、スロットルアクチュエータ、ブレーキアクチュエータ、ステアリングアクチュエータ、及びトランスミッションアクチュエータが用いられる。駐車支援実行部２４は、ＥＣＵ１０からの制御指令に応じて、報知支援、並びに駆動、制動及び操舵の制御支援を通じて駐車支援を実行する。

ＥＣＵ１０は、駐車支援を制御する駐車支援制御部１１を備える。駐車支援制御部１１は、駐車モード切替え部１２（運転モード切替え部）、第１の判定部１３、及び第２の判定部１４を有する。ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力回路等を主体として構成されており、ＣＰＵによるプログラムの実行を通じて、駐車支援制御部１１の機能を実現する。なお、駐車支援制御部１１の機能は、２つ以上のＥＣＵ１０により実現されてもよい。

駐車支援制御部１１は、駐車目標領域へ車両を誘導するための駐車支援を制御する。駐車支援制御部１１は、周辺情報の検出結果に基づいて１つ以上の駐車候補領域を認識し、駐車候補領域に対する選択操作に応じて駐車目標領域及び駐車開始領域を設定する。駐車支援制御部１１は、駐車開始領域から駐車目標領域までの誘導経路を生成する。駐車支援制御部１１は、車両情報及び周辺情報に基づいて各種アクチュエータを制御することで、誘導経路に従って駐車目標領域へ車両を誘導する。駐車支援制御部１１は、車両の現在位置と駐車目標領域との差が所定の閾値未満であり、かつ車速が０又はほぼ０であると判定した場合に、車両の誘導を完了したと判定する。

駐車候補領域は、車両の周辺における物体の配置状況と車両の寸法との比較に基づいて、車両を駐車可能な１つ以上の領域として認識される。駐車目標領域は、１つ以上の駐車候補領域から運転者により選択された領域として設定される。駐車開始領域は、駐車目標領域が選択された時点で車両が停止している領域として設定される。誘導経路は、車両の周辺における物体の配置状況に基づいて、物体と干渉せずに駐車開始領域から駐車目標領域まで車両を誘導するための経路として生成される。

駐車モード切替え部１２は、運転操作に依らずに車両の駆動、制動及び操舵を行う自動駐車モードと、運転操作に応じて車両の駆動、制動及び操舵を行う手動駐車モードとの間で駐車モードを切り替える。自動駐車モードは、駐車支援を伴う駐車モードであり、手動駐車モードは、駐車支援を伴わない駐車モードである。

第１の判定部１３は、駆動、制動又は操舵に関する運転操作を行うための操作手段とは異なる操作手段である駐車支援スイッチ２３を用いて自動駐車モードから手動駐車モードへの切替え操作が行われたか否かを判定する。第１の判定部１３は、駐車支援スイッチ２３の状態に基づいて、駐車支援を終了するために駐車支援スイッチ２３がオフ操作されたか否かを判定する。

第２の判定部１４は、駆動、制動又は操舵に関する運転操作を行うための操作手段を用いて運転操作が行われているか否かを判定する。第２の判定部１４は、スロットルセンサ、ブレーキペダルセンサ、ステアリングセンサ、又はシフトレバーセンサ、特に、ブレーキペダルセンサ及びステアリングセンサの検出結果に基づいて、運転操作が行われているか否かを判定する。第２の判定部１４は、ブレーキペダルの踏込量が所定の踏込量閾値以上である場合、ステアリングホイールの操舵量が所定の操舵量閾値以上である場合、又は操舵速度が所定の操舵速度閾値以上である場合に、運転操作が行われていると判定する。第２の判定部１４は、操舵量が所定の操舵量閾値以上である場合、操舵速度が所定の操舵速度閾値以上である場合、又はステアリングホイールに設けられたタッチセンサの検出結果に基づいて運転者がステアリングホイールを把持していると判定される場合のいずれかの条件が成立した場合に、ステアリングホイールの操作を通じて運転操作が行われていると判定してもよい。

ここで、駐車モード切替え部１２は、自動駐車モードにおいて車両が移動している際に切替え操作が行われたと判定されたときに、運転操作が行われていると判定された場合には、手動駐車モードへの切替えを行い、運転操作が行われていないと判定された場合には、手動駐車モードへの切替えを行わない。駐車モード切替え部１２は、車両情報の検出結果、及び駐車支援スイッチ２３の操作状態に基づいて、車両が移動している際に切替え操作が行われたか否かを判定する。自動駐車モードにおいて車両が移動しているとは、車両が駆動力を発生させて移動していることを意味する。

また、駐車モード切替え部１２は、自動駐車モードにおいて車両が停止状態を保持できる際に切替え操作が行われたと判定されたときには、運転操作が行われていると判定されるか否かにかかわらず、手動駐車モードへの切替えを行う。駐車モード切替え部１２は、車両情報の検出結果、及び駐車支援スイッチ２３の操作状態に基づいて、車両が停止状態を保持できる際に切替え操作が行われたか否かを判定する。

駐車モード切替え部１２は、パーキングブレーキセンサ又はシフトセンサの検出結果に基づいて、車両が停止状態を保持できるか否かを判定する。駐車モード切替え部１２は、パーキングブレーキが作動している場合、又はパーキングポジションが選択されている場合に、車両が停止状態を保持できると判定する。パーキングブレーキセンサは、パーキングブレーキレバーの操作量が所定の閾値以上である場合、又はパーキングブレーキスイッチがオン操作されている場合に、パーキングブレーキの作動を検出する。

つぎに、図２から図４を参照して本発明の実施形態に係る駐車支援装置の動作について説明する。図２は、駐車支援装置の動作を示すフローチャートである。駐車支援制御部１１は、車両のエンジンスイッチがオン操作された後、図２に示す処理を所定の処理周期で繰り返し実行する。

駐車支援制御部１１は、駐車支援を開始するために駐車支援スイッチ２３がオン操作されたか否かを判定する（Ｓ１１）。オン操作されたと判定しなかった場合、処理が終了する。Ｓ１１にてオン操作されたと判定した場合、駐車支援制御部１１は、駐車支援を開始し、駐車モード切替え部１２は、駐車モードを自動駐車モードへ切り替える（Ｓ１２）。

駐車支援を開始すると、駐車支援制御部１１は、駐車支援の初期処理を実行する（Ｓ１３）。駐車支援制御部１１は、まず、周辺情報の検出結果に基づいて１つ以上の駐車候補領域を認識する。駐車支援制御部１１は、車両の周辺における物体の配置状況と車両の寸法との比較に基づいて、車両を駐車可能な１つ以上の領域として駐車候補領域を認識する。駐車支援制御部１１は、駐車候補領域を車両が停止中に認識してもよく、車両が低速走行中に認識してもよい。

つぎに、駐車支援制御部１１は、駐車候補領域に対する選択操作に応じて駐車目標領域及び駐車開始領域を設定する。駐車支援制御部１１は、１つ以上の駐車候補領域から運転者により選択された領域として駐車目標領域を設定する。運転者は、車両が停止中に、ディスプレイに表示される１つ以上の駐車候補領域に対して選択操作を行うことにより駐車目標領域を選択することができる。駐車支援制御部１１は、駐車目標領域が選択された時点で車両が停止している領域として駐車開始領域を設定する。

そして、駐車支援制御部１１は、車両の周辺における物体の配置状況に基づいて誘導経路を生成する。駐車支援制御部１１は、車両の周辺に存在する物体と干渉せずに駐車開始領域から駐車目標領域まで車両を誘導するための経路として誘導経路を生成する。

初期処理を完了すると、駐車支援制御部１１は、誘導経路に基づいて駐車目標領域への車両の誘導を実行する（Ｓ１４）。なお、駐車支援制御部１１は、車両の誘導を開始する前であれば、駐車支援スイッチ２３がオフ操作された場合に、駐車支援を終了させることができる。

駐車支援制御部１１は、誘導経路に従って車両を誘導するように車両情報及び周辺情報に基づいて各種アクチュエータをフィードバック制御することで、車両の誘導を行う。すなわち、駐車支援制御部１１は、スロットルアクチュエータ、ブレーキアクチュエータ、及びステアリングアクチュエータを制御することで、車両の駆動、制動及び操舵を制御する。また、駐車支援制御部１１は、トランスミッションアクチュエータを制御することで、車両の前進、後退、及び変速を制御する。なお、駐車支援制御部１１は、車両の周辺の状況とともに駐車目標位置、車両の現在位置、及び誘導経路をディスプレイに表示するように、駐車支援実行部２４を制御してもよい。

車両の誘導に際して、駐車支援制御部１１は、車両の現在位置と駐車目標領域との位置関係、及び車両の移動状態に基づいて、車両の誘導を完了したか否かを判定する（Ｓ１５）。すなわち、駐車支援制御部１１は、車両の現在位置と駐車目標領域との差が所定の閾値未満であり、かつ車速が０又はほぼ０であると判定した場合に、車両の誘導を完了したと判定する。誘導を完了したと判定した場合、駐車支援制御部１１は、駐車支援を終了する（Ｓ１６）。

Ｓ１５にて駐車が完了したと判定されなかった場合、第１の判定部１３は、駐車支援を終了するために駐車支援スイッチ２３がオフ操作されたか否かを判定する（Ｓ１７）。オフ操作されたと判定しなかった場合、車両の誘導を継続するために処理がＳ１４に戻る。

Ｓ１７にてオフ操作されたと判定した場合、駐車支援制御部１１は、車輪速センサの検出結果に基づいて、車両が移動中であるか否かを判定する（Ｓ１８）。車両が移動中であると判定されなかった場合、処理がＳ２１に進む。

Ｓ１８にて車両が移動中であると判定された場合、第２の判定部１４は、ブレーキペダルセンサ及びステアリングセンサの検出結果に基づいて、運転操作が行われているか否かを判定する（Ｓ１９）。運転操作が行われていると判定されなかった場合、駐車モード切替え部１２は、手動駐車モードへの切替えを行わず、車両の誘導を継続するために処理がＳ１４に戻る。

Ｓ１９にて運転操作が行われていると判定した場合、駐車モード切替え部１２は、手動駐車モードへの切替えを行う（Ｓ２０）。そして、駐車支援制御部１１は、駐車支援を終了する（Ｓ１６）。

一方、Ｓ１８にて車両が移動中であると判定しなかった場合、駐車支援制御部１１は、パーキングブレーキセンサ又はシフトセンサの検出結果に基づいて、車両の停止状態を保持できるか否かを判定する（Ｓ２１）。停止状態を保持できると判定されなかった場合、駐車モード切替え部１２は、手動駐車モードへの切替えを行わず、車両の誘導を継続するために処理がＳ１４に戻る。

Ｓ２１にて停止状態を保持できると判定された場合、駐車モード切替え部１２は、手動駐車モードへの切替えを行う（Ｓ２０）。そして、駐車支援制御部１１は、駐車支援を終了する（Ｓ１６）。

図３は、従来技術に係る駐車支援装置の動作を示す図である。図４は、本発明の実施形態に係る駐車支援装置の動作を示す図である。図３及び図４には、２つの駐車候補領域Ａｃ１、Ａｃ２から選択された駐車目標領域Ａｔへ誘導経路Ｐｇに従って車両を誘導する状況が示されている。なお、図３及び図４には、車両Ｃを並列駐車する場合が示されているが、縦列駐車する場合についても同様に説明することができる。

図３に示すように、従来技術に係る駐車支援装置では、自動駐車モードにおいて運転者が運転操作を行わずに車両Ｃが移動している際に駐車支援スイッチ２３が誤ってオフ操作されると、運転者の意図に反して駐車モードが手動駐車モードへ切り替わってしまい、運転者が惰性走行（図中に点線の矢印で示す。）する車両Ｃを適切に運転操作できなくなるおそれがある。結果として、惰性走行する車両Ｃが車両Ｃの周辺に存在する物体Ｏと干渉してしまう場合がある。

これに対し、本発明の実施形態に係る駐車支援装置では、図４の上図に示すように、自動駐車モードにおいて車両Ｃが移動している際に駐車支援スイッチ２３がオフ操作されたときに、ブレーキペダル及びステアリングホイールが操作されている場合には、駐車モードが手動駐車モードへ切り替えられ、駐車支援が終了する。この場合、駐車モードが手動駐車モードへ切り替えられても、運転者が車両の制動及び操舵を行うことができる（図中に点線の矢印で示す。）ので、惰性走行する車両Ｃと物体Ｏとの干渉を回避することができる。

一方、図４の下図に示すように、自動駐車モードにおいて車両Ｃが移動している際に駐車支援スイッチ２３がオフ操作されたときに、ブレーキペダル及びステアリングホイールが操作されていない場合には、駐車モードが手動駐車モードへ切り替えられず、駐車支援が継続する。この場合、駐車モードが自動駐車モードに維持されるので、運転者が惰性走行する車両Ｃと物体Ｏとの干渉を回避することができなくなるような状況に陥ることを抑制することができる。

これにより、自動駐車モードにおいて車両が移動している際に駐車支援スイッチ２３が誤ってオフ操作された場合でも、運転操作が行われていなければ手動駐車モードへの切替えが行われない。すなわち、運転者が車両を適切に運転操作できる状態にない場合には、手動駐車モードへの切替えが行われない。よって、運転者の意図に反して駐車モードが手動駐車モードへ切り替わってしまい、運転者が惰性走行する車両を適切に運転操作できなくなるおそれが抑制される。

なお、自動駐車モードにおいては、他の車両又は歩行者等が車両の周辺を移動する際に、車両が停止状態を保持できるように運転者がパーキングブレーキを作動させたり、パーキングポジションを選択したりする場合がある。このように車両が停止状態を保持できる際に駐車支援スイッチ２３がオフ操作された場合には、運転操作が行われているか否かにかかわらず、手動駐車モードへの切替えが行われる。これは、車両が停止状態を保持できるので、駐車支援スイッチ２３が誤ってオフ操作されたとしても、車両が惰性走行するおそれがないためである。

以上説明したように、本発明の実施形態に係る駐車支援装置によれば、自動駐車モードにおいて車両が移動している際に駐車モードの切替え操作が行われたと判定されたときに、運転操作が行われていると判定された場合には、手動駐車モードへの切替えが行われ、運転操作が行われていないと判定された場合には、手動駐車モードへの切替えが行われない。すなわち、運転者が車両を適切に運転操作できる状態にない場合には、手動駐車モードへの切替えが行われない。これにより、自動駐車モードにおいて車両が移動している際に駐車モードの切替え操作が誤って行われた場合でも、運転操作が行われていなければ手動駐車モードへの切替えが行われない。よって、運転者の意図に反して駐車モードが手動駐車モードへ切り替わってしまい、運転者が惰性走行する車両を適切に運転操作できなくなるおそれが抑制される。

なお、前述した実施形態は、本発明に係る自動運転装置の一実施形態を説明したものであり、本発明に係る自動運転装置は、本実施形態に記載したものに限定されるものではない。本発明に係る自動運転装置は、各請求項に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲で本実施形態に係る自動運転装置を変形し、または他のものに適用したものであってもよい。

例えば、上記実施形態では、自動運転装置の一例として、車両の自動駐車を行う駐車支援装置について説明した。しかし、本発明は、自動駐車を行う場合に限らず、他の自動運転を行う場合にも同様に適用することができる。

１０…電子制御ユニット、１１…駐車支援制御部、１２…駐車モード切替え部、１３…第１の判定部、１４…第２の判定部、２１…車両情報検出部、２２…周辺情報検出部、２３…支援スイッチ、２４…駐車支援実行部。

Claims (3)

1. 運転操作に依らずに車両の駆動、制動及び操舵を行う自動運転モードと、運転操作に応じて前記車両の駆動、制動及び操舵を行う手動運転モードとの間で運転モードを切り替える運転モード切替え部と、
   前記車両の駆動、制動又は操舵に関する運転操作を行うための操作手段とは異なる操作手段を用いて前記自動運転モードから前記手動運転モードへの切替え操作が行われたか否かを判定する第１の判定部と、
   前記車両の駆動、制動又は操舵に関する運転操作を行うための操作手段を用いて前記運転操作が行われているか否かを判定する第２の判定部と、
   を備え、
   前記運転モード切替え部は、前記自動運転モードにおいて前記車両が移動している際に前記切替え操作が行われたと判定されたときに、前記運転操作が行われていると判定された場合には、前記手動運転モードへの切替えを行い、前記運転操作が行われていないと判定された場合には、前記手動運転モードへの切替えを行わない、自動運転装置。
2. 前記運転モード切替え部は、前記自動運転モードにおいて前記車両が停止状態を保持できる際に前記切替え操作が行われたと判定されたときには、前記運転操作が行われていると判定されるか否かにかかわらず、前記手動運転モードへの切替えを行う、請求項１に記載の自動運転装置。
3. 前記自動運転モードは、運転操作に依らずに駐車に伴う車両の駆動、制動及び操舵を行う自動駐車モードであり、前記手動運転モードは、運転操作に応じて駐車に伴う車両の駆動、制動及び操舵を行う手動駐車モードであり、
   前記第２の判定部は、前記車両の制動及び操舵に関する運転操作を行うための操作手段を用いて前記運転操作が行われているか否かを判定する、請求項１又は２に記載の自動運転装置。

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