JP2016030513A - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device.
従来、経路追従や先行車追従等を行う運転支援システムにおいて、目標経路や目標先行車の選択の正しさの度合いである信頼度を算出し、信頼度が所定の基準よりも低い場合に、運転者に対して信頼度が低下したことを通知する手法が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in driving support systems that perform route following, preceding vehicle following, etc., the reliability, which is the degree of correctness of selection of the target route and target preceding vehicle, is calculated, and driving is performed when the reliability is lower than a predetermined standard. There is known a technique for notifying a person that the reliability has decreased (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1では、現時点の信頼度を算出し、算出した信頼度が低下した場合に運転者に通知するため、運転者は介入操作を即座に行う必要があり、介入操作が間に合わない可能性もあるという問題点があった。 However, in Patent Document 1, since the current reliability is calculated and the driver is notified when the calculated reliability decreases, the driver needs to perform an intervention operation immediately, and the intervention operation may not be in time. There was a problem that there was also a nature.
本発明は、上記課題に鑑みて成されたものであり、その目的は、システムの信頼度が低下する場合に、運転者が余裕を持って介入操作を行うことができる車両制御装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle control device that allows a driver to perform an intervention operation with a margin when the reliability of the system decreases. That is.
本発明の一態様に係る車両制御装置は、車両の走行制御を自動的に行う際に、車両周囲の状況及び車両の走行状態に基づいて車両を制御し、車両の制御に対する将来の信頼度を予測し、将来の信頼度が閾値未満の場合に運転者に対して介入操作を要求することを特徴とする。 The vehicle control apparatus according to one aspect of the present invention controls the vehicle based on the situation around the vehicle and the running state of the vehicle when automatically performing the running control of the vehicle, and determines the future reliability of the vehicle control. Predicting and requesting the driver to perform an intervention operation when the future reliability is less than a threshold value.
本発明によれば、システムの信頼度が低下する場合に、運転者が余裕を持って介入操作を行うことができる車両制御装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when the reliability of a system falls, the vehicle control apparatus which a driver | operator can perform intervention operation with a margin can be provided.
図面を参照して、第1及び第2の実施形態を説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。 The first and second embodiments will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same portions are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態に係る車両制御装置として、先行車の追従制御を自動的に行う運転支援システム(以下、単に「システム」ともいう。)への適用例を説明する。
(First embodiment)
As a vehicle control apparatus according to the first embodiment of the present invention, an application example to a driving support system (hereinafter also simply referred to as “system”) that automatically performs follow-up control of a preceding vehicle will be described.
本発明の第1の実施形態に係る車両制御装置は、先行車の追従制御を自動的に行う車両に搭載可能である。本発明の第1の実施形態に係る車両制御装置は、図1に示すように、電子制御ユニット(ECU)1と、周囲状況検出部(先行車センサ)2と、自車位置センサ3と、走行状態検出部(車速センサ)4と、道路情報記憶部7と、出力装置5と、入力装置6とを備える。
The vehicle control device according to the first embodiment of the present invention can be mounted on a vehicle that automatically performs follow-up control of a preceding vehicle. As shown in FIG. 1, the vehicle control apparatus according to the first embodiment of the present invention includes an electronic control unit (ECU) 1, an ambient condition detection unit (preceding vehicle sensor) 2, a host vehicle position sensor 3, A traveling state detection unit (vehicle speed sensor) 4, a road information storage unit 7, an
周囲状況検出部2は、システムの走行制御に用いるための車両周囲の状況を検出する。本発明の第1の実施形態においては、周囲状況検出部2は先行車センサであり、車両前方の先行車の有無、先行車の位置及び先行車との車間距離等を検出する。先行車センサ2としては、例えば、レーザーセンサ、レーダーセンサ又はカメラ等が使用可能である。 The ambient situation detection unit 2 detects the situation around the vehicle to be used for traveling control of the system. In the first embodiment of the present invention, the ambient condition detection unit 2 is a preceding vehicle sensor, and detects the presence or absence of a preceding vehicle ahead of the vehicle, the position of the preceding vehicle, the inter-vehicle distance from the preceding vehicle, and the like. For example, a laser sensor, a radar sensor, or a camera can be used as the preceding vehicle sensor 2.
自車位置センサ3は、グローバル・ポジショニング・システム(GPS)から受信した測位信号や、車両に取り付けたカメラにより撮像された画像に基づいて、現在の自車位置を検出する。 The own vehicle position sensor 3 detects the current own vehicle position based on a positioning signal received from the global positioning system (GPS) and an image taken by a camera attached to the vehicle.
走行状態検出部4は、システムの走行制御に用いるための車両の走行状態を検出する。本発明の第1の実施形態においては、走行状態検出部4は車速センサであり、車速を検出する。 The traveling state detection unit 4 detects the traveling state of the vehicle for use in traveling control of the system. In the first embodiment of the present invention, the traveling state detection unit 4 is a vehicle speed sensor and detects the vehicle speed.
なお、本発明の第1の実施形態に係る車両制御装置は更に、システムの走行制御に用いるための車両周囲の状況を検出する各種センサ(周囲状況検出部)を備えていてもよい。車両周囲の状況としては、例えば、車両前方の先行車、対向車及び障害物等の情報、車線の位置等の情報等が挙げられる。 Note that the vehicle control apparatus according to the first embodiment of the present invention may further include various sensors (ambient condition detection unit) that detect a situation around the vehicle for use in traveling control of the system. Examples of the situation around the vehicle include information on the preceding vehicle in front of the vehicle, oncoming vehicles, obstacles, and the like, information on the position of the lane, and the like.
また、本発明の第1の実施形態に係る車両制御装置は更に、システムの走行制御に用いるための車両の走行状態を検出する各種センサ(走行状態検出部)を備えていてもよい。車両の走行状態としては、車両の加速度、車両の傾斜角、各種センサの状態等が挙げられる。 In addition, the vehicle control device according to the first embodiment of the present invention may further include various sensors (traveling state detection unit) that detect the traveling state of the vehicle for use in traveling control of the system. Examples of the running state of the vehicle include vehicle acceleration, vehicle tilt angle, and states of various sensors.
出力装置5としては、例えばディスプレイ又はスピーカーが使用可能である。入力装置6としては、例えばスイッチ又はタッチパネルが使用可能である。なお、入力装置6と出力装置5とが一体化したタッチパネル等を有していてもよい。
As the
道路情報記憶部7は、車両が走行予定の道路に関する道路情報等を記憶する。道路情報は、例えば、カーブ曲率、車線数、車線幅を含む。また、道路情報記憶部7は、車両が走行予定の道路だけでなく、経路案内に利用される地図情報を記憶していてもよい。 The road information storage unit 7 stores road information related to a road on which the vehicle is scheduled to travel. The road information includes, for example, a curve curvature, the number of lanes, and a lane width. The road information storage unit 7 may store not only the road on which the vehicle is scheduled to travel, but also map information used for route guidance.
ECU1は、中央処理装置(CPU)、RAM、ROM、ハードディスク等により構成されたマイクロコンピュータ等からなり、予めインストールされたプログラムをマイクロコンピュータが実行することにより以下の演算部として機能する。ECU1は、信頼度予測部11、操作要求部12及び車両制御部13として機能する。このうち、車両制御部13が、先行車の追従制御を自動的に行うシステムを実現する。なお、これらの機能の少なくとも一部(例えば、車両制御部13)が、ECU1とは別個の車載コンピュータにより実現されていてもよい。
ECU1 consists of a microcomputer etc. which consisted of central processing unit (CPU), RAM, ROM, a hard disk, etc., and functions as the following calculating parts when a microcomputer runs a program installed beforehand. The ECU 1 functions as a
信頼度予測部11は、車両制御部13(システム)の状況判断に対する将来の信頼度を予測する。信頼度とは、車両制御部13(システム)の状況判断の正しさの尺度である。本発明の第1の実施形態では、先行車の追従制御を行うときに、目標とする先行車に正しく追従できているかどうかの度合いを信頼度として算出(評価)できる。信頼度は、例えば5段階のように段階的に算出(評価)してもよく、確率等の連続値として算出(評価)してもよい。また、信頼度を予測する将来の時間(先読み時間)は適宜設定可能であり、例えば現在時刻から10秒後までの時間が設定される。
The
信頼度予測部11が将来の信頼度を予測するために用いる情報としては、車両制御部13が車両の制御に用いる情報と同じ情報を含んでいてもよく、異なる情報を含んでいてもよい。本発明の第1の実施形態では、信頼度予測部11は、先行車センサ2により検出される先行車の情報と、自車位置センサ3により検出される自車位置と、車速センサ4により検出される車速と、道路情報記憶部7に記憶された道路情報等に基づいて、システム(車両制御部13)の状況判断に対する将来の信頼度を予測する。
Information used by the
信頼度予測部11は更に、自車位置センサ3により検出される自車位置と、車速センサ4により検出される車速等に基づいて、予測した将来の信頼度となるまでの時間(先読み時間)を算出する。
The
図2は、信頼度予測部11が、システムの信頼度を予測する際に用いる信頼度予測マップの一例を示す。図2の左欄の示すように、システムの信頼度が低下する要素(以下、「信頼度低下要素」ともいう。)を大別すると、例えば、「死角による信頼度低下」、「環境変化による信頼度低下」、「センサ仕様の限界を超えた使用による信頼性低下」、「検出対象の数が多いことによる信頼性低下」の区分が挙げられ、それらの区分毎に、信頼度低下要素が挙げられている。
FIG. 2 shows an example of a reliability prediction map used when the
最上段の「死角による信頼度低下」の要素である「急カーブ」は、車両が急カーブに差し掛かり、先行車センサ2による検出範囲に死角ができる場合である。例えば、信頼度予測部11は、先行車センサ2の検出範囲、自車位置センサ3により検出された自車位置、車速センサ4により検出される車速、道路情報記憶部7に記憶された道路情報等に基づいて、車両が将来急カーブに差し掛かったときの、急カーブの死角によるシステムの信頼度の低下の度合い(例えば50%減)を予測する。この場合、例えば、先行車センサ2の検出範囲のうち死角ではない検出可能領域の占める割合が信頼度として算出される。また、信頼度予測部11は、信頼度が低下するまでの時間(例えば5秒)を算出する。
The “steep curve” that is an element of “reliability reduction due to blind spot” in the uppermost stage is a case where the vehicle approaches a sharp curve and a blind spot is formed in the detection range by the preceding vehicle sensor 2. For example, the
また、「死角による信頼度低下」の要素である「自車線の障害物」は、自車線に障害物があり、先行車センサ2の検出範囲に死角ができる場合である。例えば、信頼度予測部11は、車両に搭載されたカメラにより検出される障害物の位置及び距離や、道路情報記憶部7から得られる道路情報に含まれる障害物の情報等に基づいて、将来の自車線の障害物により生じる死角によるシステムの信頼度の低下度合い(例えば30%減)を予測する。この場合、例えば、先行車センサ2の検出範囲のうち死角ではない検出可能領域の占める割合が信頼度として算出される。また、信頼度予測部11は、信頼度が低下するまでの時間(例えば5秒)を算出する。
The “obstacle in own lane” that is an element of “decrease in reliability due to blind spot” is a case where there is an obstacle in the own lane and a blind spot is formed in the detection range of the preceding vehicle sensor 2. For example, the
また、「環境変化による信頼度低下」の要素である「明るさ」は、車両周囲の明るさが過大であったり、トンネルに進入して明るさが過小であったりすることにより、先行車センサ2が先行車を検出しにくい場合である。例えば、信頼度予測部11は、将来の自車位置におけるトンネルの有無や、車両に搭載された照度計により検出される照度等の明るさに関する情報に基づいて、システムの信頼度の低下度合い(例えば30%減)を予測する。この場合、例えば、先行車センサ2にとって最適な照度に対する現在の照度の比率が信頼度として算出される。また、信頼度予測部11は、信頼度が低下するまでの時間(例えば10秒)を算出する。
In addition, “brightness”, which is an element of “reliability reduction due to environmental changes”, is due to the fact that the brightness around the vehicle is excessive or the brightness is too low when entering the tunnel. 2 is a case where it is difficult to detect the preceding vehicle. For example, the
また、「環境変化による信頼度低下」の要素である「気象条件」は、雪や雨等の気象条件が悪化して、先行車センサ2により先行車を検出しにくい場合である。例えば、信頼度予測部11は、車両に搭載された通信装置から得られる将来の自車位置における気象条件に基づいて、将来の気象条件の悪化によるシステムの信頼度の低下度合い(例えば30%減)を予測する。この場合、例えば、複数種の気象条件に応じて予め設定された値が信頼度として算出される。また、信頼度予測部11は、信頼度が低下するまでの時間(例えば数十分)を算出する。
“Meteorological conditions” as an element of “reliability decrease due to environmental change” is a case where weather conditions such as snow and rain deteriorate and it is difficult for the preceding vehicle sensor 2 to detect the preceding vehicle. For example, the
また、「センサ仕様の限界を超えた使用による信頼性低下」の要素である「検出レンジ不足」は、先行車センサ2の限界を超えた使用により、先行車センサ2の検出レンジが不足する場合である。例えば、信頼度予測部11は、先行車センサ2の状態等に基づいて、検出レンジの不足による信頼度の低下度合い(例えば80%減)を予測する。また、信頼度予測部11は、信頼度が低下するまでの時間(例えば5秒)を算出する。
Further, “insufficient detection range”, which is an element of “deterioration of reliability due to use exceeding the sensor specification limit”, is a case where the detection range of the preceding vehicle sensor 2 is insufficient due to use exceeding the limit of the preceding vehicle sensor 2. It is. For example, the
また、「センサ仕様の限界を超えた使用による信頼性低下」の要素である「検出精度不足」は、先行車センサ2の限界を超えた使用により、先行車センサ2の検出精度が不足する場合である。例えば、信頼度予測部11は、先行車センサ2の状態等に基づいて、検出精度の不足による信頼度の低下度合い(例えば50%減)を予測する。また、信頼度予測部11は、信頼度が低下するまでの時間(例えば5秒)を算出する。
In addition, “insufficient detection accuracy”, which is an element of “deterioration of reliability due to use exceeding the limit of sensor specifications”, is a case where the detection accuracy of the preceding vehicle sensor 2 is insufficient due to use exceeding the limit of the preceding vehicle sensor 2. It is. For example, the
また、「検出対象の数が多いことによる信頼性低下」の要素である「走行車線増加、分岐」は、車両前方の走行車線が1レーンから2レーンに増加する場合、又は道路に分岐がある場合等に、検出対象の数が増加して追従すべき先行車を判断しにくい場合である。例えば、信頼度予測部11は、将来の自車位置における車両前方の車線数及び分岐の有無等に基づいて、検出対象の数が増加による信頼度の低下度合い(例えば50%減)を予測する。この場合、例えば、走行車線数、分岐数等に応じて予め設定された値が信頼度として算出される。また、信頼度予測部11は、信頼度が低下するまでの時間(例えば10秒)を算出する。
In addition, “traveling lane increase or branching” which is an element of “reliability reduction due to a large number of detection targets” is when the driving lane ahead of the vehicle increases from one lane to two lanes, or there is a branching on the road In some cases, the number of detection objects increases and it is difficult to determine the preceding vehicle to be followed. For example, the
次に、図3及び図4を用いて、システムの信頼度の算出方法の一例を、「死角による信頼度低下」の要素である「急カーブ」を用いて説明する。 Next, an example of a system reliability calculation method will be described with reference to FIGS. 3 and 4 using a “steep curve” that is an element of “reliability reduction due to blind spots”.
図3は、車両100が急カーブ(左カーブ)に差し掛かった様子を示す。図3の車両100の位置は、現在の自車位置ではなく、将来の自車位置を示している。将来の自車位置は、信頼度予測部11により現在の自車位置、車速及び道路情報等に基づいて予測することができる。また、図3の破線L1は走行予定経路であり、図3の扇形の破線の領域A0は、先行車センサ2による検出領域を示す。
FIG. 3 shows a state in which the
信頼度予測部11は、自車位置センサ3により検出された自車位置と、道路情報記憶部7から得られた道路情報に含まれる進行方向のカーブ曲率、車線幅及び車線数とから、先行車センサ2の検出領域A0内の自車線上の検出可能領域A1と死角領域A2を抽出し、検出可能領域A1と死角領域A2の面積を求める。
The
先行車領域の見えている比率R1は、検出可能領域A1の面積をa1、死角領域A2の面積をa2として、以下の式(1)で求めることができる。
R1=a1/(a1+a2)×100[%] ・・・(1)
The ratio R1 at which the preceding vehicle area is visible can be obtained by the following formula (1), where the area of the detectable area A1 is a1 and the area of the blind spot area A2 is a2.
R1 = a1 / (a1 + a2) × 100 [%] (1)
また、検出可能領域A1の長さL1、死角領域A2の長さL2を算出して、先行車領域の見えている比率R2を、以下の式(2)を用いて求めてもよい。
R2=L1/(L1+L2)×100[%] ・・・(2)
Further, the length L1 of the detectable area A1 and the length L2 of the blind spot area A2 may be calculated, and the ratio R2 at which the preceding vehicle area is visible may be obtained using the following equation (2).
R2 = L1 / (L1 + L2) × 100 [%] (2)
先行車領域の見えている比率R1,R2が100%であれば、先行車センサ2は、最大検出距離までの先行車を全て検出可能である。また、比率R1,R2が50%であれば、50%の頻度で非検出が発生すると考えられる。信頼度予測部11は、この比率R1,R2のいずれかを、システムの将来の信頼度(信頼度の低下度合い)として算出する。
If the ratios R1 and R2 in which the preceding vehicle area is visible are 100%, the preceding vehicle sensor 2 can detect all the preceding vehicles up to the maximum detection distance. Further, if the ratios R1 and R2 are 50%, non-detection is considered to occur at a frequency of 50%. The
図4は、車両100が急カーブ(右カーブ)に差し掛かった様子を示す。図3の場合と同様に、図4の車両100の位置は、現在の自車位置ではなく、将来の自車位置を示している。先行車センサ2による先行車検出領域A0は最大検出距離まで全て見通すことができ、死角領域はない。このため、信頼度予測部11は、上記式(1)又は(2)を用いて、先行車領域の見えている比率R1又はR2を100%と算出し、これを信頼度とする。
FIG. 4 shows a state where the
このように、信頼度予測部11は、図2に示した信頼度予測マップ中の個々の信頼度低下要素毎に、システムの将来の信頼度及びその低下度合いを予測し、併せて、先読み時間を算出する。信頼度の予測に用いる情報及び計算式は、適宜設定可能である。また、信頼度低下要素は、図2に示した項目に特に限定されない。
As described above, the
信頼度予測部11は更に、信頼度低下要素毎に予測した個々の信頼度を合成して、合成した信頼度を生成する。例えば、図5に示すように、信頼度予測部11は、信頼度低下要素毎に信頼度を予測する機能ブロック(信頼度予測ブロック)101〜107と、個々の信頼度を合成する機能ブロック(合成ブロック)108を有する。信頼度予測ブロック101〜107において、各種センサデータ及び道路情報等に基づいて個々の信頼度D1〜D7がそれぞれ算出される。合成ブロック108は、個々の信頼度D1〜D7を合成して、合成した信頼度D0を生成する。例えば、信頼度低下要素毎に算出した将来の信頼度D1〜D7を同一の先読み時間で互いに比較して、最も低い値をその先読み時間での信頼度とする。
The
ここで、図6及び図7を用いて、信頼度予測部11による信頼度の合成方法の一例を説明する。図6は、車両100の前方に分岐101があり、その先には左カーブ102がある道路環境を示す。車両100の位置P0を現在の自車位置とし、車両100が将来通過予定の、分岐に差し掛かる位置P1、カーブに差し掛かった位置P2、分岐を越えた位置P3における信頼度を予測する。
Here, an example of a reliability synthesis method performed by the
信頼度予測部11は、図7(a)に示すように、「検出対象の数が多いことによる信頼性低下」の要素である「走行車線増加、分岐」についての信頼度を予測する。図7(a)の時刻t1において、図6に示した分岐に差し掛かる位置P1となり、検出対象が多くなる。このため、将来の信頼度がR0(例えば100%)からR1(例えば70%)へ低下する。その後、時刻t3で分岐を越えた位置P3となるため、将来の信頼度がR0(例えば100%)に回復する。
As shown in FIG. 7A, the
信頼度予測部11は更に、図7(b)に示すように、「死角による信頼度低下」の要素である「急カーブ」についての信頼度を予測する。図7(b)の時刻t2において、図6に示したカーブに差し掛かる位置P2となり、死角領域が発生する。このため、例えば将来の信頼度がR0(例えば100%)からR2(例えば40%)に低下する。時刻t2は、図7(a)に示した時刻t3よりも早い時刻である。
Further, as shown in FIG. 7B, the
信頼度予測部11は更に、図7(a)及び図7(b)に示した信頼度を同一時刻で対比し、小さい方の信頼度を採用するように合成することにより、図7(c)に示すように、合成信頼度を生成する。図7(c)において、時刻t1までは将来の信頼度がR0(例えば100%)であり、時刻t1〜t2においては図7(a)に示した将来の信頼度R1(例えば70%)が採用され、時刻t2以降は図7(b)に示した将来の信頼度R2(例えば40%)が採用されている。これと同様に、他の信頼度低下要素についても、将来の信頼度が合成される。
Further, the
操作要求部12は、信頼度予測部11により予測された将来の信頼度が所定の閾値以上か否かを判定し、将来の信頼度が所定の閾値未満と判定された場合に、出力装置5等を介して、運転者に対して介入操作を要求する。所定の閾値は、例えば、先行車の追従制御を安定して継続できるだけの下限値に設定する。所定の閾値は、例えばECU1のメモリに予め記憶させることができる。図8に示すように、所定の閾値Rthが設定されている場合、操作要求部12は、将来の時刻t1における信頼度R1が閾値Rth未満となるので、運転者に対してシステムの将来の信頼度が低下することを提示し、且つ介入操作を要求する。
The
操作要求部12は、例えばスピーカーを介した音声やアラーム音等により介入操作を促してもよい。また、ナビゲーション画面に画像や文字を表示したり、パイロットランプを点灯させたりしてもよい。介入操作としては、ステアリング、方向指示装置、ブレーキペダル等の通常の運転時における操作でもよく、スイッチを押す等の通常の運転時における操作とは別の操作でもよく、特に限定されない。また、操作要求部12は、運転者に対して介入操作を要求すると同時に、文字表示や音声により、信頼度が低下するまでの先読み時間を運転者に対して提示してもよい。
The
例えば、出力装置5及び入力装置6が、図9に示すようなタッチパネル200であるとする。先行車の追従制御中に、車両前方に追従すべき先行車201の他にも、例えば路肩に駐車中の先行車202があり、システムの信頼度が低下した場合、操作要求部12が、タッチパネル200に車両前方の画像を表示する。更に、画像中に存在する複数の先行車201,202を枠203,204で囲み、追従すべき先行車をタッチする介入操作を要求する。図9では、現在追従すべきと判断している先行車201に向けて矢印205を表示している。運転者が追従すべき先行車201をタッチすると、車両制御部13は、介入操作を車両制御に反映して、タッチされた先行車201に追従するよう車両制御を行う。
For example, it is assumed that the
車両制御部13は、先行車の追従制御を行うシステムを実現する演算部であり、車両周囲の状況及び車両の走行状態に基づいて自動的に車両制御を行う。車両制御部13は、信頼度予測部11により予測された将来の信頼度に応じて、システムの走行制御モードを切り替えて車両制御を行う。本発明の第1の実施形態では、通常時の先行車追従モードと、信頼度低下時の先行車追従モードを切り替える。なお、車両制御部13は、いずれの制御モードにおいても、先行車センサ2により先行車が検出されない場合には、定速走行制御を行ってもよい。
The
車両制御部13は、通常時の先行車追従モードでは、追従車間距離及び加減速度を標準値に設定する。この設定値は、運転者のスイッチ操作で調整してもよく、道路情報や車速に応じて、予め設定していてもよい。車両制御部13は、先行車センサ2により検出された先行車の情報、設定した追従車間距離及び加減速度に基づいて、先行車との追従車間距離を一定に保ちつつ追従するように走行制御を行う。
The
車両制御部13は、信頼度低下時の先行車追従モードでは、将来の信頼度の低下に備えて、追従車間距離及び加減速度を標準値から変化させる。例えば、図10(a)に示すような関数を予め設定しておき、将来の信頼度が閾値Rth未満となる場合に、標準の設定値D0よりも長めに追従車間距離の設定値D1を設定する。また、車両制御部13は、加減速度も標準値より低めに設定してもよい。
In the preceding vehicle following mode when the reliability is lowered, the
また、車両制御部13は、先読み時間に応じて、追従車間距離の設定値を演算してもよい。例えば、図10(b)に示すような関数を予め設定しておき、追従車間距離を先読み時間に応じて変化させることで、追従車間距離を標準の設定値D0から長めの設定値D1に滑らかに変更することができる。
Further, the
次に、図11のフローチャートを参照しながら、本発明の第1の実施形態に係る車両制御方法(先行車の追従制御方法)の一例を説明する。 Next, an example of a vehicle control method (following vehicle follow-up control method) according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG.
ステップS11において、車両制御部13が、車両に搭載された先行車追従制御スイッチのオン/オフ状態を判定する。スイッチがオン状態であれば、ステップS12に進み、スイッチがオフ状態であれば、先行車の追従制御を行わないため、処理を完了する。
In step S11, the
ステップS12において、信頼度予測部11が、自車位置センサ3により検出された自車位置、車速センサ4により検出された車速、道路情報記憶部7から読み出した道路情報等に基づいて、将来の信頼度及び先読み時間を演算する。このとき、信頼度予測部11は、予測マップを用いて個別の信頼度低下要素毎に信頼度を予測し、予測した個別の信頼度を合成する。
In step S12, the
ステップS13において、操作要求部12が、信頼度予測部11により予測された将来の信頼度が、所定の閾値以上か否か(将来の信頼度が低下したか否か)を判定する。将来の信頼度が所定の閾値以上と判定された場合は、ステップS14に進む。ステップS14において、車両制御部13が、通常時の先行車追従モードを維持し、追従車間距離及び加減速度を標準値に設定して、先行車の追従制御を行う。
In step S <b> 13, the
一方、ステップS13において将来の信頼度が所定の閾値未満と判定された場合は、ステップS15に進む。ステップS15において、車両制御部13が、信頼度低下時の先行車追従モードに切り替えて先行車の追従制御を行う。この場合、先行車との車間距離が標準値より長めに設定され、加減速度が標準値より低めに設定される。
On the other hand, if it is determined in step S13 that the future reliability is less than the predetermined threshold, the process proceeds to step S15. In step S15, the
ステップS16において、操作要求部12が、出力装置5等を介して、運転者に対して将来の信頼度が低下することを通知し、運転者に対して介入操作を要求する。更に、操作要求部12が、出力装置5等を介して、将来の信頼度が低下に至るまでの先読み時間を通知する。
In step S <b> 16, the
以上説明したように、本発明の第1の実施形態によれば、信頼度予測部11が、システムの将来の信頼度を予測し、操作要求部12が将来の信頼度が低下することを通知し、運転者に介入操作を要求することにより、システムの信頼度が実際に低下する前に予測できるので、運転者による介入操作が必要となるまでの余裕時間を長くすることができる。したがって、運転者は余裕を持って介入操作を行うことができる。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the
また、信頼度予測部11が、システムの信頼度が低下するまでの余裕時間を予測することにより、余裕時間に応じた運転者への通知や、車両制御の調整を行うことができる。
In addition, the
また、将来の信頼度に至るまでの到達時間を運転者に対して掲示することにより、介入操作が要求された運転者に対して過剰な切迫感を与えることを予防できる。 In addition, by posting the arrival time until reaching the future reliability to the driver, it is possible to prevent an excessive urgency from being given to the driver for whom the intervention operation is requested.
また、システムの将来の信頼度が低下したときに、通常時の先行車追従制御モードから信頼度低下時の先行車追従制御へ、車両の制御モードを切り替えることにより、車両の制御モードを適切に切り替えることができる。 In addition, when the future reliability of the system decreases, the vehicle control mode is appropriately switched by switching the vehicle control mode from the normal preceding vehicle follow-up control mode to the preceding vehicle follow-up control at the time of reduced reliability. Can be switched.
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態に係る車両制御装置として、現在位置から目的地まで自動的に走行制御を行う運転支援システム(自動運転システム)への適用例を説明する。
(Second Embodiment)
As a vehicle control apparatus according to a second embodiment of the present invention, an application example to a driving support system (automatic driving system) that automatically performs traveling control from a current position to a destination will be described.
本発明の第2の実施形態に係る車両制御装置は、図12に示すように、ECU1と、周囲状況検出部(カメラ)8と、自車位置センサ3と、走行状態検出部(車速センサ)4と、道路情報記憶部7と、出力装置5と、入力装置6とを備える。
As shown in FIG. 12, the vehicle control apparatus according to the second embodiment of the present invention includes an ECU 1, an ambient condition detection unit (camera) 8, a host vehicle position sensor 3, and a travel state detection unit (vehicle speed sensor). 4, a road information storage unit 7, an
周囲状況検出部8はカメラであり、車両周囲を撮像して画像を取得する。本発明の第2の実施形態に係る車両制御装置は更に、自動運転を行うための各種センサを搭載していてもよい。 The surrounding state detection unit 8 is a camera, and captures an image of the surroundings of the vehicle. The vehicle control apparatus according to the second embodiment of the present invention may further include various sensors for performing automatic driving.
ECU1は、演算部として、信頼度予測部11、操作要求部12、車両制御部13及び信頼度算出部14を有する。信頼度予測部11は、本発明の第1の実施形態と同様に、車両制御部13(システム)の将来の信頼度を予測する。本発明の第2の実施形態においては、車両制御部13(システム)の信頼度は、自動運転制御を行うときの走行制御に対する正しさの度合いである。信頼度予測部11は、本発明の第1の実施形態と同様に、個別の信頼度低下要素毎にシステムの将来の信頼度を予測し、予測された個別の信頼度を合成する。
The ECU 1 includes a
信頼度算出部14は、各種センサにより検出される車両周囲の状況や車両の走行状態に基づいて、システムの現在の信頼度を算出する。例えば、信頼度算出部14は、カメラ8により撮像される画像から車両前方の先行車の有無、障害物の有無、車線数等を判断し、これらの情報に基づいて、車両制御部13(システム)の現在の状況判断に対する信頼度を算出する。信頼度算出部14が現在の信頼度の演算に用いる情報としては、信頼度予測部11が将来の信頼度の予測に用いる情報と同じ情報を含んでいてもよく、異なる情報を含んでいてもよい。
The
操作要求部12は、信頼度予測部11により予測された将来の信頼度が所定の閾値(第1の閾値)以上か否かを判定するのに加えて、信頼度算出部14により算出された現在の信頼度が所定の閾値(第2の閾値)以上か否かを判定する。将来の信頼度の低下の判定に用いる第1の閾値と、現在の信頼度の低下の判定に用いる第2の閾値とは、同じ値であってもよく、異なる値であってもよい。第1の閾値及び第2の閾値は適宜設定され、例えばECUのメモリに予め記憶していてもよい。
The
車両制御部13は、通常時の「完全自動運転モード」においては、運転者により入力装置6を介して入力された目的地と、自車位置センサ3により検出される自車位置と、道路情報記憶部7から読み出される地図情報等に基づいて、現在位置から目的地までの目標経路を生成し、目標経路にしたがって自動運転制御を行う。また、車両制御部13は、カメラ8により撮像される画像等に基づいて車両周囲の状況を判断しながら走行制御を行う。
In the normal “fully automatic driving mode”, the
車両制御部13は、信頼度予測部11により予測される将来の信頼度、及び信頼度算出部14により算出される現在の信頼度に応じて、通常時の「完全自動運転モード」の他に、「判断要求モード」、「安全停止モード」、「半自動運転モード」、「マニュアルモード」を切り替えて制御する。
In addition to the “fully automatic operation mode” at the normal time, the
車両制御部13は、操作要求部12により将来の信頼度が不足していると判定された場合、「判断要求モード」に切り替えて制御する。「判断要求モード」においては、車両制御部13は、自動運転の信頼度が低下することを操作要求部12を介して運転者(乗員)に通知する。また、車両制御部13は、運転者に追従対象の選択を要求する(複数の追従候補から、1つを選択する等)また、車両制御部13は、信頼度の低下する機能について、運転者に操作介入を要求する。
When the
車両制御部13は、操作要求部12により将来の信頼度が不足していると判定され、「判断要求モード」に切り替わった直後は、「安全停止モード」にも同時に切り替える。「安全停止モード」において、車両制御部13は、運転者が追従対象の選択や必要な介入動作を行うまでの間、車両を安全に停止させるように車両の制御を遷移させる。
The
車両制御部13は、運転者が追従対象の選択や必要な介入動作を行ったことを検出すると、「半自動運転モード」に切り替える。「半自動運転モード」においては、車両制御部13は、運転者の介入動作と組み合わせて自動運転を継続する。換言すれば、車両制御部13は、運転者が選択した追従対象に基づいて制御目標値を変更させつつ自動運転を継続する。例えば、速度制御は運転者が行い、操舵制御はシステムが自動で行う。このように、「半自動運転モード」によれば、自動運転システムの信頼度の低下した機能を、運転者による選択や介入操作によって補うことで自動運転を継続させることができる。
The
本発明の第2の実施形態の上述した以外の他の構成及び機能は、本発明の第1の実施形態の構成及び機能と実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。 Other configurations and functions of the second embodiment of the present invention other than those described above are substantially the same as the configurations and functions of the first embodiment of the present invention, and thus redundant description will be omitted.
次に、図13のフローチャートを参照しながら、本発明の第2の実施形態に係る車両制御方法(自動運転制御方法)の一例を説明する。 Next, an example of a vehicle control method (automated driving control method) according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG.
ステップS21において、車両制御部13が、車両に搭載されている自動運転制御スイッチがオン状態か、オフ状態かを判定する。自動運転制御スイッチがオフ状態と判定された場合、手動運転(マニュアル)モードであり、処理を完了する。一方、自動運転制御スイッチがオン状態と判定された場合、ステップS22に進む。
In step S <b> 21, the
ステップS22において、信頼度算出部14が、各種センサから検出される車両周囲の状況及び車両の走行状態に基づいて現在の信頼度を算出する。ステップS23において、車両制御部13が、信頼度算出部14により算出された現在の信頼度が所定の閾値以上か否かを判定する。現在の信頼度が所定の閾値未満であると判定された場合には、ステップS24に進み、車両制御部13が、マニュアルモードに切り替えて車両制御を行う。
In step S <b> 22, the
一方、ステップS23において現在の信頼度が所定の閾値以上と判定された場合、ステップS25に進む。ステップS25において、信頼度予測部11が、各種センサから検出される車両周囲の状況及び車両の走行状態に基づいて将来の信頼度を算出する。ステップS26において、車両制御部13が、信頼度予測部11により予測された将来の信頼度が閾値以上か否かを判定する。将来の信頼度が閾値以上と判定された場合、ステップS27に進み、車両制御部13が、完全自動運転モードに切り替えて自動運転制御を行う。
On the other hand, if it is determined in step S23 that the current reliability is greater than or equal to the predetermined threshold, the process proceeds to step S25. In step S <b> 25, the
一方、ステップS26において、将来の信頼度が閾値未満と判定された場合、ステップS28に進む。ステップS28において、車両制御部13が、判断要求モード及び安全停止モードに切り替えて自動運転制御を行う。ステップS29において、操作要求部12が、運転者に対して先読み時間も提示しつつ将来の信頼度が低下することを通知し、介入操作を要求する。
On the other hand, if it is determined in step S26 that the future reliability is less than the threshold, the process proceeds to step S28. In step S28, the
ステップS30において、車両制御部13が、運転者による介入操作の有無を判断する。介入操作が無い場合、安全停止モードを維持し、安全な状態で停止するよう走行状態を遷移させる。一方、ステップS30において介入操作が有ったと判定された場合、ステップS31に進む。ステップS31において、車両制御部13が、半自動運転モードに切り替えて、介入操作に基づいて車両の制御目標値を変更しつつ、自動運転を継続する。
In step S30, the
以上説明したように、本発明の第2の実施形態によれば、信頼度予測部11がシステムの将来の信頼度を予測することにより、システムの信頼度が低下することを事前に予測できるので、運転者が介入操作の要求を受け、介入操作を行う際の余裕時間を長くすることができる。
As described above, according to the second embodiment of the present invention, since the
また、信頼度予測部11が、システムの信頼度が低下するまでの余裕時間を予測することにより、余裕時間に応じた運転者への通知や、車両制御の調整を行うことができる。
In addition, the
また、将来の信頼度に至るまでの到達時間を運転者に対して掲示することにより、介入操作が要求された運転者に対して過剰な切迫感を与えることを予防できる。 In addition, by posting the arrival time until reaching the future reliability to the driver, it is possible to prevent an excessive urgency from being given to the driver for whom the intervention operation is requested.
また、将来の信頼度が閾値未満となった場合、完全自動運転モードから、判断要求モード、安全停止モード、半自動運転モード等に切り替えることにより、適切に車両の制御モードを切り替えることができる。 Further, when the future reliability is less than the threshold, the vehicle control mode can be appropriately switched by switching from the fully automatic operation mode to the determination request mode, the safe stop mode, the semi-automatic operation mode, or the like.
また、運転者に対して介入操作を要求し、車両制御部13による制御モードを切り替えるときに、運転者の介入操作が無い間は車両を安全な状態に遷移させることにより、運転者の運転操作が遅れた場合でも、車両を安全な状態に保つことができる。
Further, when an intervention operation is requested from the driver and the control mode is switched by the
また、運転者の介入操作が有った場合に、介入操作に基づいて制御目標値を変えて、車両の走行制御を継続することにより、運転者の操作や運転者の判断を組み合わせた状態で、運転支援システムを利用することができる。 In addition, when there is an intervention operation by the driver, the control target value is changed based on the intervention operation, and the vehicle driving control is continued to combine the driver's operation and the driver's judgment. A driving support system can be used.
また、車両制御部13による車両の制御に対する将来の信頼度を予測するのに加えて、現在の信頼度も演算して、将来の信頼度及び現在の信頼度に基づいて、運転者に対して介入操作を要求し、且つ制御モードを切り替えることにより、現在の信頼度が低下した場合にも、運転者に対して現在の信頼度が低下したことを即座に通知することができる。また、現在の信頼度を用いることで、将来の信頼度予測精度を向上させることができる。
Further, in addition to predicting the future reliability of the vehicle control by the
上記のように、本発明の第1及び第2の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。 As described above, the first and second embodiments of the present invention have been described. However, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
1 電子制御ユニット(ECU)
2 先行車センサ
3 自車位置センサ
4 車速センサ
5 出力装置
6 入力装置
7 道路情報記憶部
8 カメラ
11 信頼度予測部
12 操作要求部
13 車両制御部
14 信頼度算出部
1 Electronic control unit (ECU)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 Leading vehicle sensor 3 Own vehicle position sensor 4
Claims (7)
前記車両周囲の状況及び前記車両の走行状態に基づいて前記車両を制御する車両制御部と、
前記車両制御部による前記車両の制御に対する将来の信頼度を予測する信頼度予測部と、
前記将来の信頼度が閾値未満の場合に、運転者に対して介入操作を要求する操作要求部
とを備えることを特徴とする車両制御装置。 A vehicle control device that automatically performs vehicle travel control,
A vehicle control unit that controls the vehicle based on a situation around the vehicle and a running state of the vehicle;
A reliability prediction unit that predicts the future reliability of the vehicle control by the vehicle control unit;
A vehicle control device comprising: an operation requesting unit that requests an intervention operation from a driver when the future reliability is less than a threshold value.
The vehicle control apparatus according to claim 1, further comprising a reliability calculation unit that calculates a current reliability with respect to the control of the vehicle by the vehicle control unit.
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