JP2016162229A - 車両制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】自動運転中の自車両が切換位置に至って手動運転に切り換わる前に、運転者のドライバ死角エリアに他車両が存在しないように車両を制御することができる。【解決手段】自動運転中の自車両が切換位置に至った場合に手動運転に切り換える車両制御装置であって、自車両の運転状態が自動運転である場合に、自車両が予め設定された確認タイミングに至ったとき、自車両の斜め後方に予め設定されたドライバ死角エリアに他車両が存在するか否かを判定する。また、車両制御装置は、ドライバ死角エリアに他車両が存在すると判定された場合であって、自車両の車速及び自車両の横位置のうち少なくとも一方の制御によりドライバ死角エリアから外せる他車両が存在するとき、当該制御を実行する。【選択図】図3

Description

本発明は、自車両の運転状態を自動運転と手動運転とに切換可能な車両制御装置に関する。
従来、自車両の運転状態を自動運転と手動運転とに切換可能な車両制御装置に関する技術文献として、特開平9−161196号公報が知られている。この公報には、自動運転中の自車両の運転状態を手動運転に切り換えるべき切換位置(予定地点)を予め設定し、当該切換位置に自車両が接近した場合に、運転者に対して手動運転に切り換える操作を促す報知を行なう装置が示されている。また、米国特許8589014号明細書には、自度運転中の自車両において車載センサの死角領域を減少させるように自車両を制御する技術が記載されている。
特開平9−161196号公報 米国特許8589014号明細書
ところで、自車両の運転状態を自動運転から手動運転に切り換えるときには、運転者にとって自車両の周囲を認識しやすい状況であることが好ましい。前述した従来の装置では、手動運転に切り換えるときの自車両の周囲の状況を考慮できていない。このため、手動運転に切り換えるときに運転者の視認できない死角エリアに他車両が存在すると、運転者が死角エリアの他車両を視認できず、改善の余地が存在する。
そこで、本技術分野では、自動運転中の自車両が切換位置に至って手動運転に切り換わる前に、運転者のドライバ死角エリアに他車両が存在しないように車両を制御することができる車両制御装置を提供することが望まれている。
上記課題を解決するため、本発明の一態様は、自車両の運転状態を自動運転と手動運転とに切換可能であり、自動運転中の自車両が進路上に予め設定された切換位置に至った場合に自車両の運転状態を手動運転に切り換える車両制御装置であって、自車両の周囲の他車両の位置を認識する他車両認識部と、自車両の走行状態を認識する走行状態認識部と、自車両の運転状態が自動運転である場合に、自車両の進路上における自車両と切換位置との距離に基づいて、自車両が予め設定された確認タイミングに至ったか否かを判定する確認タイミング判定部と、確認タイミング判定部により自車両が確認タイミングに至ったと判定された場合、他車両認識部の認識結果に基づいて、自車両の斜め後方に予め設定されたドライバ死角エリアに他車両が存在するか否かを判定する他車両存在判定部と、他車両存在判定部によりドライバ死角エリアに他車両が存在すると判定された場合、他車両認識部及び走行状態認識部の認識結果に基づいて、自車両の車速及び自車両の横位置のうち少なくとも一方の制御によりドライバ死角エリアから外せる他車両が存在するか否かを判定する可否判定部と、可否判定部によって制御によりドライバ死角エリアから外せる他車両が存在すると判定された場合、他車両認識部及び走行状態認識部の認識結果に基づいて、自車両の制御を実行する制御部と、を備える。
本発明の一態様に係る車両制御装置によれば、自車両が確認タイミングに至ったと判定され、且つ、ドライバ死角エリアに他車両が存在すると判定された場合に、自車両の車速及び横位置のうち少なくとも一方を制御することで、ドライバ死角エリアから外せる他車両が存在するか否かを判定する。そして、車両制御装置は、自車両の制御によりドライバ死角エリアから外せる他車両が存在すると判定した場合、当該制御を実行することで、ドライバ死角エリアから他車両を外すことができる。従って、この車両制御装置によれば、自動運転中の自車両が切換位置に至って手動運転に切り換わる前に、運転者のドライバ死角エリアに他車両が存在しないように車両を制御することができる。
上記車両制御装置において、可否判定部は、他車両存在判定部によりドライバ死角エリアに他車両が存在すると判定された場合、他車両認識部及び走行状態認識部の認識結果に基づいて、制御によりドライバ死角エリアから外せない他車両が存在するか否かを判定し、制御部は、可否判定部によって制御によりドライバ死角エリアから外せない他車両が存在すると判定された場合、他車両認識部及び走行状態認識部の認識結果に基づいて、ドライバ死角エリアから外せない前記他車両から離れるように前記自車両の横位置を制御してもよい。
この車両制御装置によれば、隣接車線を多数の他車両が走行している場合等、自車両の制御によりドライバ死角エリアから外せない他車両が存在する場合には、ドライバ死角エリアから外せない他車両から離れるように自車両の横位置を制御する。従って、この車両制御装置によれば、自動運転から手動運転に切り換わるときにドライバ死角エリアの他車両の存在によって自車両が影響を受ける可能性を低減することができる。
上記車両制御装置において、可否判定部は、他車両存在判定部によりドライバ死角エリアに他車両が存在すると判定された場合、他車両認識部及び走行状態認識部の認識結果に基づいて、制御によりドライバ死角エリアから外せない他車両が存在するか否かを判定し、制御部は、可否判定部によって制御によりドライバ死角エリアから外せない他車両が存在すると判定された場合、ドライバ死角エリアから外せない他車両に関する警報を自車両の運転者に出力してもよい。
この車両制御装置によれば、隣接車線を多数の他車両が走行している場合等、自車両の制御によりドライバ死角エリアから外せない他車両が存在する場合には、ドライバ死角エリアから外せない他車両に関する警報を運転者に出力する。従って、この車両制御装置によれば、自動運転から手動運転に切り換わるときに運転者が視認できない他車両の存在を警報により運転者に通知することができる。
以上説明したように、本発明の一態様によれば、自動運転中の自車両が切換位置に至って手動運転に切り換わる前に、運転者のドライバ死角エリアに他車両が存在しないように車両を制御することができる。
本実施形態に係る車両制御装置を示すブロック図である。 自車両の運転状態を自動運転から手動運転に切り換える切換位置を説明するための平面図である。 片側二車線の道路においてドライバ死角エリアに他車両が存在する状況を示す平面図である。 拡張エリアを説明するための平面図である。 片側三車線の道路においてドライバ死角エリアに他車両が存在する状況を示す平面図である。 (a)ドライバ死角エリアに一台の他車両が存在する場合の自車両の車速候補を説明するための図である。(b)ドライバ死角エリアに二台の他車両が存在する場合の自車両の車速候補を説明するための図である。 本実施形態に係る車両制御装置の手動運転への切換制御を示すフローチャートである。 ドライバ死角エリアから他車両を外すための自車両の車速の制御を示すフローチャートである。 ドライバ死角エリアから他車両を外すための自車両の横位置の制御を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
図1は、本実施形態に係る車両制御装置100を示すブロック図である。図1に示す車両制御装置100は、例えば、乗用車等の自車両Mに搭載されており、自車両Mの走行を制御する。車両制御装置100は、自車両Mの自動運転を実現する。自動運転とは、例えば、車両の走行する道路に沿って自動で自車両Mを走行させる運転状態である。自動運転には、例えば、運転者が運転操作をすることなく、目的地に向かって予め設定された進路上を自動で自車両Mを走行させる運転状態が含まれる。
車両制御装置100は、自車両Mの運転状態を自動運転と手動運転とに切り換える。手動運転とは、例えば、運転者の運転操作を主体として自車両Mを走行させる運転状態である。手動運転には、例えば、運転者の運転操作のみに基づいて自車両Mを走行させる運転状態が含まれる。ここで、本実施形態に係る手動運転には、運転者の運転操作を主体としながら、運転者の運転操作を支援する運転操作支援制御が行なわれる運転状態も含まれる。運転操作支援制御には、例えば、ACC[Adaptive Cruise Control]又はLTC[Lane Trace Control]が含まれる。
車両制御装置100は、例えば、運転者が自動運転開始の操作を行なった場合に、自動運転を開始する。自動運転開始の操作とは、例えば、ステアリングホイールに設けられた自動運転開始のスイッチを押す操作である。車両制御装置100は、例えば、運転者が自動運転解除の操作を行なった場合に、自動運転を解除する。自動運転解除の操作とは、例えば、ステアリングホイールに設けられた自動運転キャンセルのスイッチを押す操作である。また、車両制御装置100は、自動運転中に運転者が急なブレーキ操作を行なった場合等、予め設定された自動運転の許容操作量を超える操作量の運転操作が行なわれた場合に、自動運転を解除してもよい。
車両制御装置100は、自動運転中の自車両Mが予め設定された切換位置に至ったと判定した場合、自車両Mの運転状態を自動運転から手動運転に切り換える。切換位置とは、自車両Mの運転状態を自動運転から手動運転に切り換える基準となる位置である。切換位置は、例えば、車両の進路上において、自動運転を継続できる道路環境と自動運転を継続できない道路環境との境界の位置に相当する。切換位置は、自車両Mの進路上において当該境界の位置より自車両M側(手前側)の位置であってもよい。
ここで、図2は、自車両Mの運転状態を自動運転から手動運転に切り換える切換位置Gを説明するための平面図である。図2に、自車両Mの走行する走行車線R1、走行車線R1の左側に隣接する隣接車線R2、自車両Mの進路Mw、切換位置G、道路工事区間E、確認タイミング位置T、切換位置Gから確認タイミング位置Tまでの距離Dを示す。確認タイミング位置T及び距離Dについては後述する。
図2は、自動運転中である自車両Mが切換位置Gに接近している状況を示している。図2に示す切換位置Gは、道路工事区間Eの入口位置である。このように、切換位置Gは、例えば、自車両Mの走行する道路の白線(車線境界線、車両通行帯境界線等)を車載センサが認識できる道路区間と、道路の白線を車載センサが認識できない道路区間(道路工事区間、積雪区間、白線のかすれ等によりが白線を認識できない区間)との境界となる位置とすることができる。切換位置Gは、横風等の天候条件が自動運転可能な道路区間と、天候条件が自動運転不能である道路区間との境界となる位置とすることができる。切換位置Gは、事故等の交通規制が掛かっていない自動運転可能な道路区間と、事故等の交通規制により自動運転不能である道路区間との境界となる位置とすることができる。
その他、切換位置Gは、例えば、自車両Mが高速道路専用の自動運転を行っている場合、当該自動運転を継続できる高速道路と当該自動運転を継続できない一般道路との境界となる高速道路出口の位置とすることもできる。車両制御装置100は、例えば、地図情報又は路車間通信に基づいて切換位置Gを認識する。
車両制御装置100は、自車両Mの運転状態が自動運転である場合に、自車両Mが予め設定された確認タイミングに至ったと判定したとき、自車両Mのドライバ死角エリアに他車両が存在するか否かを判定する。確認タイミングとは、ドライバ死角エリアに他車両が存在するか否かの判定を行う基準となるタイミングである。確認タイミングに至ったか否かは、自車両Mの進路上(例えば自動運転の走行計画に係る進路上)における自車両Mと切換位置Gとの距離に基づいて判定される。確認タイミングは、自車両Mと切換位置Gとの距離が予め設定された距離D以下になったタイミングとしてもよい。図2に示す確認タイミング位置Tは、切換位置Gから距離Dだけ自車両M側の位置である。この場合、車両制御装置100は、自車両Mが確認タイミング位置Tに到達したとき、自車両Mが確認タイミングに至ったと判定する。
なお、車両制御装置100は、自車両Mが切換位置Gに到達するまでの到達猶予時間に基づいて、自車両Mが確認タイミングに至ったか否かを判定してもよい。到達猶予時間は、例えば、自車両Mと切換位置Gとの距離を自車両Mの現在の車速で除すことで求められる。この場合、車両制御装置100は、例えば、自車両Mが切換位置Gに到達するまでの到達猶予時間が予め設定された閾値以下となったときに、自車両Mが確認タイミングに至ったと判定する。
次に、ドライバ死角エリアについて説明する。ドライバ死角エリアとは、自車両Mの運転者の死角に対応するように自車両Mの斜め後方に予め設定されたエリアである。ドライバ死角エリアは、自車両Mの左斜め後方及び右斜め後方のうち少なくとも一方に設定される。ドライバ死角エリアは、必ずしも運転者の死角と一致している必要はない。
ここで、図3は、片側二車線の道路においてドライバ死角エリアALに他車両N1が存在する状況を示す平面図である。図3に、走行車線R1を形成する白線L1,白線L2、白線L2と共に隣接車線R2を形成する白線L3を示す。なお、図3に示すx、x、y1、y1については後述する。
図3に示すように、ドライバ死角エリアALは、自車両Mの左斜め後方に設定されている。ドライバ死角エリアALには、自車両Mの左側の隣接車線R2を走行する他車両N1が含まれている。図3に示す状況において、車両制御装置100は、ドライバ死角エリアALに他車両N1が存在すると判定する。
図4は、拡張エリアEL1,EL2を説明するための平面図である。図4に示すように、車両制御装置100は、ドライバ死角エリアALを含む拡張エリアEL1,EL2を設定してもよい。拡張エリアEL1は、ドライバ死角エリアALを自車両Mの前方に拡張した領域である。拡張エリアEL2は、ドライバ死角エリアALを自車両Mの後方に拡張した領域である。車両制御装置100は、例えば、拡張エリアEL1,EL2に他車両が存在すると判定した場合、ドライバ死角エリアALに他車両が存在すると判定する。なお、拡張エリアは、後述する自車両Mの右斜め後方に設定されるドライバ死角エリアARに対して設定されてもよい。また、拡張エリアEL1及び拡張エリアEL2は、必ずしも両方設定する必要はなく、何れか一方のみ設定してもよい。
図5は、片側三車線の道路においてドライバ死角エリアAL,ARに他車両N1,N2が存在する状況を示す平面図である。図5に、走行車線R1の右側に隣接する隣接車線R2、白線L1と共に隣接車線R2を形成する白線L4を示す。図5に示すy2、y2については後述する。自車両Mは、片側三車線の道路の真ん中の走行車線R1を走行している。
図5に示すように、ドライバ死角エリアALは、自車両Mの左斜め後方に設定されている。また、ドライバ死角エリアARは、自車両Mの右斜め後方に設定されている。ドライバ死角エリアALには、自車両Mの左側の隣接車線R2を走行する他車両N1が含まれる。ドライバ死角エリアARには、自車両Mの右側の隣接車線R2を走行する他車両N2が含まれる。図5に示す状況において、車両制御装置100は、ドライバ死角エリアALに他車両N1が存在すると判定する共に、ドライバ死角エリアARに他車両N2が存在すると判定する。以下、具体的に左右のドライバ死角エリアを区別するときにはドライバ死角エリアAL,ARと表記し、左右のドライバ死角エリアを区別しないときには単にドライバ死角エリアと表記する。
車両制御装置100は、例えば、他車両の全体がドライバ死角エリア内に収まっている場合にドライバ死角エリアに他車両が存在すると判定する。車両制御装置100は、例えば、他車両の一部がドライバ死角エリア外に位置する場合にドライバ死角エリアに当該他車両が存在しないと判定する。車両制御装置100は、他車両の一部がドライバ死角エリア外に位置していても、他車両の中心(例えば平面視における他車両の中心)がドライバ死角エリア内に位置する場合には、ドライバ死角エリアに当該他車両が存在すると判定してもよい。
車両制御装置100は、ドライバ死角エリアに他車両が存在すると判定した場合、自車両Mの車速及び自車両Mの横位置のうち少なくとも一方の制御により、ドライバ死角エリアから外せる他車両が存在するか否かを判定する。車両制御装置100は、自車両Mの制御によりドライバ死角エリアから外せる他車両が存在すると判定した場合、ドライバ死角エリアから他車両を外すように、自車両Mの制御を実行する。横位置とは、例えば、走行車線R1の車線幅方向における自車両Mの位置である。ここで、ドライバ死角エリアから他車両を外すように自車両Mを制御することには、結果的にドライバ死角エリアから他車両を外すことができなくても、ドライバ死角エリアから他車両が外れる状況に近づくように自車両Mを制御することが含まれる。
まず、車両制御装置100による自車両Mの車速の制御の一例について説明する。図6(a)は、ドライバ死角エリアALに一台の他車両N1が存在する場合の自車両Mの車速候補を説明するための図である。図6(a)において想定する自車両Mの周囲の状況は、例えば、図2に示す状況である。図6(a)には、車速を示す一つの軸が示されており、左側に向かうほど車速が大きいことを示している。
図6(a)に示すように、車両制御装置100は、例えば、レーダーによってドライバ死角エリアALに存在する他車両N1の車速Vn1を認識した場合、車速Vn1を中心として予め設定された車速閾値θ以内の範囲(Vn1−θからVn1+θの範囲)を演算する。
車速閾値θは、自車両Mの車速の制御により他車両N1をドライバ死角エリアALから外すために用いられる閾値である。車速閾値θは正の値である。車速閾値θは、固定値であってもよく、他車両の車速に応じて変動する値であってもよい。車速閾値θは、自車両Mの取り得る車速候補が無い場合には、小さな値に変更してもよい。車速閾値θは、手動運転への切り換えの緊急度が高いほど小さな値としてもよい。この緊急度は、例えば、自車両Mと切換位置Gとの距離が近くなるほど高い値とすることができる。また、車両制御装置100は、例えば、自車両Mの位置情報及び地図情報に基づいて、自車両Mの走行する走行車線R1における法定最低速度及び法定最高速度を認識している。
図6(a)に示す状況において、車両制御装置100は、他車両N1をドライバ死角エリアALから外すための自車両Mの車速候補として、法定最低速度からVn1−θまでの車速、及び、Vn1+θから法定最高速度までの車速を演算する。車両制御装置100は、例えば、自車両Mの現在の車速に基づいて、車速候補のうち現在の車速に最も近い車速である目標車速を演算する。現在の車速が車速候補に含まれる場合は、現在の車速が目標車速となる。車両制御装置100は、他車両N1をドライバ死角エリアALから外すように、目標車速を制御目標とする自車両Mの車速の制御を行う。
図6(b)は、ドライバ死角エリアAL,ARに二台の他車両N1,N2が存在する場合の自車両Mの車速候補を説明するための図である。図6(b)において想定する自車両Mの周囲の状況は、例えば、図4に示す状況である。図6(b)では、車両制御装置100は、他車両N1の車速Vn1及び他車両N2の車速Vn2を認識する。車両制御装置100は、他車両N1の車速Vn1及び他車両N2の車速Vn2のそれぞれを中心とした車速閾値θの範囲(Vn1−θからVn1+θの範囲、及び、Vn2−θからVn2+θの範囲)を演算する。
車両制御装置100は、他車両N1をドライバ死角エリアALから外すと共に他車両N2をドライバ死角エリアARから外すための自車両Mの車速候補として、法定最低速度からVn1−θまでの車速、Vn1+θからVn2−θまでの車速、及び、Vn2+θから法定最高速度までの車速を演算する。車両制御装置100は、自車両Mの現在の車速に基づいて、車速候補のうち現在の車速に最も近い車速である目標車速を演算する。車両制御装置100は、自車両Mの車速を制御する。車両制御装置100は、他車両N1,N2をドライバ死角エリアAL,ARから外すように、目標車速を制御目標とする自車両Mの車速の制御を行う。
次に、車両制御装置100による横位置の制御の一例について図3を参照して説明する。図3に、右方向における自車両Mの横移動可能距離x、左方向における自車両Mの横移動可能距離x、右方向における他車両N1とドライバ死角エリアALの端までの距離y1、左方向における他車両N1とドライバ死角エリアALの端までの距離y1を示す。自車両Mの横移動可能距離xは、例えば、自車両Mの右側面から白線L1までの距離である。自車両Mの横移動可能距離xは、例えば、自車両Mの左側面から白線L2までの距離である。自車両Mの横移動可能距離xは、自車両Mの右側面から白線L1までの距離より、予め設定されたマージン距離だけ短い距離としてもよい。同様に、自車両Mの横移動可能距離xは、自車両Mの左側面から白線L2までの距離より、予め設定されたマージン距離だけ短い距離としてもよい。マージン距離は、固定値であってもよく、走行車線R1の車線幅に応じて変動する値であってもよい。マージン距離は、例えば、走行車線R1の車線幅に一定割合(例えば0.1)を乗じた距離とすることができる。
距離y1は、例えば、隣接車線R2の車線幅方向において、他車両N1の前後方向中央の右側面からドライバ死角エリアALの右側の端までの距離である。距離y1Lは、例えば、隣接車線R2の車線幅方向において、他車両N1の前後方向中央の左側面からドライバ死角エリアALの左側の端までの距離である。車両制御装置100は、例えば、車々間通信により取得した他車両N1の横位置の情報及び他車両N1の大きさの情報に基づいて、ドライバ死角エリアALから距離y1及び距離y1を演算する。車両制御装置100は、車載カメラの撮像情報に基づいて、他車両N1の横位置の情報及び大きさの情報を推定してもよい。なお、距離y1は、他車両N1の右側面ではなく、他車両N1の中心(平面視における他車両N1の中心)からドライバ死角エリアALの右側の端までの距離としてもよい。同様に、距離y1は、他車両N1の左側面ではなく、他車両N1の中心からドライバ死角エリアALの左側の端までの距離としてもよい。車両制御装置100は、レーダーの検出情報又は車載カメラの撮像情報に基づいて、他車両N1の中心の位置を推定してもよい。
車両制御装置100は、右方向における自車両Mの横移動可能距離xが左方向における他車両N1の距離y1より大きいか否かを判定すると共に、左方向における自車両Mの横移動可能距離xが右方向における他車両N1の距離y1より大きいか否かを判定する。図3に示すように、車両制御装置100は、横移動可能距離xが距離y1より大きいと判定すると共に、横移動可能距離xが距離y1より大きいと判定した場合、左右何れかの方向へ自車両Mの横位置を移動させることにより、他車両N1をドライバ死角エリアALから外すように、自車両Mの横位置を制御する。車両制御装置100は、例えば、自車両Mが他車両N1から離れる方向である右方向へ自車両Mの横位置を距離y1だけ移動させることにより、他車両N1をドライバ死角エリアALから外すように、自車両Mの横位置を制御する。或いは、車両制御装置100は、左右のうち自車両Mの移動量が小さい方向へ自車両Mの横位置を移動させてもよい。
続いて、図5に、右方向における他車両N2とドライバ死角エリアARの端までの距離y2、左方向における他車両N2とドライバ死角エリアARの端までの距離y2を示す。図5に示す状況において、車両制御装置100は、例えば、右方向における自車両Mの横移動可能距離xが左方向における他車両N2の距離y2より大きいか否かを判定すると共に、左方向における自車両Mの横移動可能距離xが右方向における他車両N2の距離y2より大きいか否かを判定する。車両制御装置100は、前述した他車両N1の場合と同様に、左右何れかの方向へ自車両Mの横位置を移動させることにより、他車両N2をドライバ死角エリアARから外すように、自車両Mの横位置を制御する。
ここで、車両制御装置100は、例えば、自車両Mの横移動可能距離xが他車両N1の距離y1より大きく、且つ、自車両Mの横移動可能距離xが他車両N2の距離y2より大きいと判定した場合、自車両Mの横位置を右方向へ移動させることにより、ドライバ死角エリアAL、ARから他車両N1、N2の両方を外すように、自車両Mの横位置を制御する。この場合、車両制御装置100は、例えば、他車両N1の距離y1及び他車両N2の距離y2のうち大きい方の距離だけ自車両Mの横位置を右方向へ移動させる。
同様に、車両制御装置100は、例えば、自車両Mの横移動可能距離xが他車両N1の距離y1より大きく、且つ、自車両Mの横移動可能距離xが他車両N2の距離y2より大きいと判定した場合、自車両Mの横位置を左方向へ移動させることにより、ドライバ死角エリアAL、ARから他車両N1、N2の両方を外すように、自車両Mの横位置を制御する。なお、車両制御装置100は、例えば、左右何れに移動しても他車両N1、N2の両方をドライバ死角エリアAL、ARから外すことができる場合には、自車両Mの現在の横位置からの移動量が少ない方に自車両Mの横位置を移動させる。
このようにして、車両制御装置100は、ドライバ死角エリアから他車両を外すように自車両Mを制御する。車両制御装置100は、自車両Mの車速の制御と自車両Mの横位置の制御を組み合わせて、ドライバ死角エリアから他車両を外すように自車両Mを制御してもよい。
その他、車両制御装置100は、自車両Mの制御によりドライバ死角エリアから外せない他車両が存在するか否かを判定してもよい。この場合の自車両Mの制御とは、自車両Mの車速の制御及び自車両Mの横位置の制御のうち、ドライバ死角エリアから他車両を外すために用いられる制御である。自車両Mの制御は、自車両Mの車速の制御及び自車両Mの横位置の制御の何れか一方であってもよく、両方であってもよい。自車両Mの制御によりドライバ死角エリアから外せない他車両が存在するか否かの判定について、詳しくは後述する。
車両制御装置100は、例えば、自車両Mの制御によりドライバ死角エリアから外せない他車両が存在すると判定した場合、当該他車両から離れるように自車両Mの横位置を制御する。車両制御装置100は、例えば、図5に示す他車両N1,N2の両方ともドライバ死角エリアAL,ARから外せないと判定した場合、他車両N1及び他車両N2の一方に近づき過ぎないように、車線幅方向(横方向)において他車両N1及び他車両N2から等距離となるように自車両Mの横位置を制御してもよい。
また、車両制御装置100は、例えば、自車両Mの制御によりドライバ死角エリアから外せない他車両が存在すると判定した場合、当該他車両に関する警報を運転者に出力する。車両制御装置100は、自車両Mが切換位置Gに至る前に、自車両Mの制御によりドライバ死角エリアから外せない他車両に関する警報を運転者に出力する。
〈本実施形態に係る車両制御装置の構成〉
以下、第1の実施形態に係る車両制御装置100の構成について図面を参照して説明する。図1に示されるように、車両制御装置100は、外部センサ1、GPS[Global Positioning System]受信部2、内部センサ3、地図データベース4、ナビゲーションシステム5、アクチュエータ6、HMI[Human Machine Interface]7、及びECU[ElectronicControl Unit]10、を備えている。
外部センサ1は、自車両Mの周辺情報である外部状況を検出する検出機器である。外部センサ1は、車載カメラ、レーダー[Radar]、及びライダー[LIDER:LaserImaging Detection and Ranging]のうち少なくとも一つを含む。車載カメラは、自車両Mの外部状況を撮像する撮像機器である。
車載カメラは、例えば、自車両Mのフロントガラスの裏側に設けられている。車載カメラは、自車両Mの外部状況に関する撮像情報をECU10へ送信する。カメラは、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。ステレオカメラは、両眼視差を再現するように配置された二つの撮像部を有している。ステレオカメラの撮像情報には、奥行き方向の情報も含まれている。
レーダーは、電波(例えばミリ波)を利用して自車両Mの外部の障害物を検出する。レーダーは、電波を自車両Mの周囲に送信し、障害物で反射された電波を受信することで障害物を検出する。レーダーは、検出した障害物情報をECU10へ送信する。ライダーは、光を利用して自車両Mの外部の障害物を検出する。
ライダーは、光を利用して自車両Mの外部の障害物を検出する。ライダーは、光を自車両Mの周囲に送信し、障害物で反射された光を受信することで反射点までの距離を計測し、障害物を検出する。ライダーは、検出した障害物情報をECU10へ送信する。カメラ、ライダー及びレーダーは、必ずしも重複して備える必要はない。
GPS受信部2は、3個以上のGPS衛星から信号を受信することにより、自車両Mの位置(例えば自車両Mの緯度及び経度)を測定する。GPS受信部2は、測定した自車両Mの位置情報をECU10へ送信する。なお、GPS受信部2に代えて、自車両Mの緯度及び経度が特定できる他の手段を用いてもよい。また、自車両Mの方位を測定する機能を持たせることは、センサの測定結果と後述する地図情報との照合のために好ましい。
内部センサ3は、自車両Mの走行状態を検出する検出機器である。内部センサ3は、車速センサを含む。車速センサは、自車両Mの速度を検出する検出器である。車速センサとしては、例えば、自車両Mの車輪又は車輪と一体に回転するドライブシャフト等に対して設けられ、車輪の回転速度を検出する車輪速センサが用いられる。車速センサは、検出した車速情報(車輪速情報)をECU10に送信する。
内部センサ3は、加速度センサ及びヨーレートセンサを含んでもよい。加速度センサは、自車両Mの加速度を検出する検出器である。加速度センサは、例えば、自車両Mの前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、自車両Mの横加速度を検出する横加速度センサとを含んでいる。加速度センサは、例えば、自車両Mの加速度情報をECU10に送信する。ヨーレートセンサは、自車両Mの重心の鉛直軸周りのヨーレート(回転角速度)を検出する検出器である。ヨーレートセンサとしては、例えばジャイロセンサを用いることができる。ヨーレートセンサは、検出した自車両Mのヨーレート情報をECU10へ送信する。
地図データベース4は、地図情報を備えたデータベースである。地図データベースは、例えば、車両に搭載されたHDD[Hard disk drive]内に構成されている。地図情報には、例えば、道路の位置情報、道路形状の情報(例えばカーブ形状及び直線形状等の種別、道路の曲率)、道路の車線数の情報、道路幅の情報、車線幅の情報、道路の法定最低速度の情報、及び道路の法定最高速度の情報が含まれる。なお、地図データベースは、自車両Mと通信可能な情報処理センター等の施設のコンピュータに記憶されていてもよい。
ナビゲーションシステム5は、自車両Mの運転者によって設定された目的地まで、自車両Mの運転者に対して案内を行う装置である。ナビゲーションシステム5は、GPS受信部2の測定した自車両Mの位置情報と地図データベース4の地図情報とに基づいて、自車両Mの走行する目標ルートを算出する。ナビゲーションシステム5は、例えば、自車両Mの位置から目的地に至るまでの目標ルートを演算し、HMI7のディスプレイの表示及びスピーカの音声出力により運転者に対して目標ルートの報知を行う。自車両Mが自動運転中の場合は、例えば、ナビゲーションシステム5の算出したルートに沿って自動運転が行われる。ナビゲーションシステム5は、例えば、自車両Mの目標ルートの情報をECU10へ送信する。なお、ナビゲーションシステム5は、自車両Mと通信可能な情報処理センター等の施設のコンピュータに記憶されていてもよい。ナビゲーションシステム5は、情報処理センター等の施設又は他車両と無線通信するための通信部を備えていてもよい。
アクチュエータ6は、自車両Mの走行制御を実行する装置である。アクチュエータ6は、スロットルアクチュエータ、ブレーキアクチュエータ、及び操舵アクチュエータを少なくとも含む。スロットルアクチュエータは、ECU10からの制御信号に応じてエンジンに対する空気の供給量(スロットル開度)を制御し、自車両Mの駆動力を制御する。なお、自車両Mがハイブリッド車又は電気自動車である場合には、スロットルアクチュエータを含まず、動力源としてのモータにECU10からの制御信号が入力されて当該駆動力が制御される。
ブレーキアクチュエータは、ECU10からの制御信号に応じてブレーキシステムを制御し、自車両Mの車輪へ付与する制動力を制御する。ブレーキシステムとしては、例えば、液圧ブレーキシステムを用いることができる。操舵アクチュエータは、電動パワーステアリングシステムのうち操舵トルクを制御するアシストモータの駆動を、ECU10からの制御信号に応じて制御する。これにより、操舵アクチュエータは、自車両Mの操舵トルクを制御する。
HMI7は、運転者と車両制御装置100との間で情報の出力及び入力をするためのインターフェイスである。HMI7は、例えば、画像情報を出力するためのディスプレイ、音声情報を出力するためのスピーカ、運転者が入力操作を行うための操作ボタン又はタッチパネル等を備えている。HMI7は、運転者の音声入力を認識してもよい。HMI7は、運転者の操作に応じた入力信号をECU10へ出力する。HMI7は、ECU10からの制御信号に応じて、ディスプレイ又はスピーカから運転者に対して情報を出力する。なお、HMI7は、ステアリング又は運転席に取付けられた振動ユニットにより、運転者に振動を伝えることで情報を出力してもよい。
次に、ECU10の機能的構成について説明を行う。ECU10は、CPU[Central Processing Unit]、ROM[Read Only Memory]、RAM[Random Access Memory]等からなる電子制御ユニットである。ECU10は、自車両Mの走行を制御する。ECU10では、例えば、ROMに記憶されているプログラムをRAMにロードし、CPUで実行することで、各種の制御を実行する。ECU10は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。また、後述するECU10の機能の一部は、自車両Mと通信可能な情報管理センター等の施設のコンピュータで実行されてもよい。
ECU10は、切換位置設定部11、周辺環境認識部(他車両認識部)12、走行状態認識部13、走行計画生成部14、確認タイミング判定部15、死角エリア設定部16、他車両存在判定部17、可否判定部18、及び制御部19を備えている。
切換位置設定部11は、上述した切換位置Gを設定する。切換位置設定部11は、例えば、自車両Mが自動運転を開始した場合、当該自動運転の内容に応じた切換位置Gを設定する。切換位置設定部11は、例えば、自車両Mが高速道路専用の自動運転を開始した場合、地図データベース4の地図情報に基づいて、自車両Mの進路Mw上における高速道路の出口の位置を切換位置Gとして設定する。また、切換位置設定部11は、例えば、ナビゲーションシステム5の通信部を介して情報管理センターから取得した道路環境情報に基づいて、道路工事区間、自動運転不能な天候情報の区間、事故による交通規制の区間等を認識する。切換位置設定部11は、自動運転の内容に応じて交通規制の区間の入口の位置等を切換位置Gとして設定する。なお、切換位置設定部11は、例えば、後述する走行計画生成部14の生成した自動運転の目標進路の計画に基づいて、自車両Mの進路Mwを認識する。
周辺環境認識部12は、外部センサ1の検出結果(例えばカメラの撮像情報、レーダーの障害物情報、ライダーの障害物情報等)に基づいて、自車両Mの周辺環境を認識する。周辺環境は、例えば、自車両Mに対する走行車線の白線の位置もしくは車線中心の位置及び道路幅、道路の形状(例えば走行車線の曲率、外部センサ1の見通し推定に有効な路面の勾配変化、うねり等)、自車両Mの周辺の障害物の状況(例えば、建物等の固定障害物と他車両等の移動障害物を区別する情報、自車両Mに対する障害物の相対位置、自車両Mに対する障害物の移動方向、自車両Mに対する障害物の相対速度等)を含む。すなわち、周辺環境認識部12は、自車両Mの周囲の他車両の位置を含む周辺環境を認識する。
走行状態認識部13は、外部センサ1の検出結果及び内部センサ3の検出結果(例えば車速センサの車速情報、加速度センサの加速度情報、ヨーレートセンサのヨーレート情報等)に基づいて、自車両Mの走行状態を認識する。本実施形態に係る自車両Mの走行状態には、少なくとも自車両Mの車速及び自車両Mの走行車線R1に対する横位置が含まれる。自車両Mの走行状態には、自車両Mの加速度(減速度)及び自車両Mのヨーレート(向き)が含まれていてもよい。
走行計画生成部14は、例えば、ナビゲーションシステム5が算出した目標ルート、GPS受信部2が取得した自車両Mの位置情報、周辺環境認識部12が認識した自車両Mの周辺環境、及び、走行状態認識部13の認識した自車両Mの走行状態に基づいて、自車両Mの進路Mwを生成する。進路Mwは、目標ルートに沿って自動運転中の自車両Mが進む軌跡(自動運転における目標軌跡)である。走行計画生成部14は、目標ルート上において自車両Mが安全、法令順守、走行効率等の基準に照らして好適に走行するように進路を生成する。走行計画生成部14は、例えば、目標ルートに沿いながらも自車両Mの周囲の障害物との接触を回避するように、周期的に自車両Mの進路Mwを再生成する。
確認タイミング判定部15は、自車両Mの運転状態が自動運転である場合に、自車両Mが予め設定された確認タイミングに至ったか否かを判定する。確認タイミング判定部15は、自車両Mの進路Mw上における自車両Mと切換位置Gとの距離に基づいて、確認タイミングに至ったか否かを判定する。確認タイミングとは、自車両Mの運転状態を自動運転から手動運転に切り換える前に運転者の状態を判定すべきタイミングである。確認タイミングは、例えば、自車両Mの進路Mw上における自車両Mと切換位置Gとの距離が予め設定された確認用距離(例えば1km)以下になったタイミングとすることができる。確認タイミングは、自動運転中の自車両Mが定速で走行することを前提として、自車両Mが切換位置Gに到達するまでの残り時間が予め設定された確認用時間(例えば5分)以下になったタイミングとしてもよい。確認用距離及び確認用時間は、固定の値であってもよく、自車両Mの速度(例えば自動運転の設定速度)等に応じて変動する値であってもよい。
死角エリア設定部16は、自車両Mの斜め後方にドライバ死角エリアを設定する。死角エリア設定部16は、自車両Mの左斜め後方に延びるドライバ死角エリアALと自車両Mの右斜め後方に延びるドライバ死角エリアARのうち少なくとも一方を設定する。死角エリア設定部16は、前述した拡張エリアを設定してもよい。ドライバ死角エリアARは
拡張エリアを含むエリアとすることができる。死角エリア設定部16は、例えば、確認タイミング判定部15により自車両Mが確認タイミングに至ったと判定された場合、ドライバ死角エリアを設定する。死角エリア設定部16は、自車両Mが走行中又は自動運転中である場合、常に設定されていてもよい。
死角エリア設定部16は、自車両Mの走行する走行車線R1を含む道路の環境に基づいて、ドライバ死角エリアを設定してもよい。死角エリア設定部16は、例えば、自車両Mの位置情報及び地図情報、或いは車載カメラの撮像情報に基づいて、走行車線R1に隣接する隣接車線(隣接車線R2又は隣接車線R3)を認識した場合、ドライバ死角エリアを設定する。隣接車線に対向車線は含まれない。具体的に、車両制御装置100は、例えば、自車両Mの左側の隣接車線R2を認識した場合、ドライバ死角エリアALを設定する。車両制御装置100は、例えば、自車両Mの右側の隣接車線R2を認識した場合、ドライバ死角エリアARを設定する。
死角エリア設定部16は、自車両Mの走行する走行車線R1に隣接する隣接車線を認識しない場合(自車両Mの走行する道路が片側一車線の場合)、ドライバ死角エリアを設定しなくてもよい。或いは、死角エリア設定部16は、走行車線R1に隣接する隣接車線を認識しない場合であっても、走行車線R1の車線幅が予め設定された車線幅閾値以上である場合には、ドライバ死角エリアを設定してもよい。予め設定された車線幅閾値は、例えば、車線幅が自車両Mと他車両(例えば二輪車)が並走できる幅とすることができる。なお、車両制御装置100は、隣接車線の有無に関わらず、ドライバ死角エリアAL及びドライバ死角エリアARの少なくとも一方を設定する態様であってもよい。車両制御装置100は、隣接車線の有無に関わらず、走行車線R1における自車両Mの横位置が走行車線R1の中心より右側に位置する場合にはドライバ死角エリアALを設定し、自車両Mの横位置が走行車線R1の中心より左側に位置する場合にはドライバ死角エリアARを設定してもよい。
また、死角エリア設定部16は、隣接車線R2の車線幅に基づいて、ドライバ死角エリアALの大きさを可変としてもよい。車両制御装置100は、例えば、図3に示すように、隣接車線R2の車線幅に基づいて、自車両Mの左斜め後方で自車両Mから白線L3までの範囲をドライバ死角エリアALとして設定する。ドライバ死角エリアALは、例えば、図3に示すように、自車両Mから離れるほど自車両Mの前後方向に広がる領域として設定される。死角エリア設定部16は、隣接車線R2の車線幅ではなく、車載カメラの撮像情報から隣接車線R2の白線L3を認識することで、自車両Mの左斜め後方で自車両Mから白線L3までの範囲をドライバ死角エリアALとして設定してもよい。なお、必ずしもドライバ死角エリアALは白線L3まで至る必要はなく、白線L3を超えて設定されていてもよい。ドライバ死角エリアALは、隣接車線の車線幅及び白線の位置に関わらず、固定の範囲としてもよい。以上、ドライバ死角エリアALの場合について説明したが、ドライバ死角エリアARについても同様にすることができる。
他車両存在判定部17は、確認タイミング判定部15により自車両Mが確認タイミングに至ったと判定された場合、死角エリア設定部16の設定したドライバ死角エリアに他車両が存在するか否かを判定する。他車両存在判定部17は、例えば、周辺環境認識部12の認識結果に基づいて、ドライバ死角エリアに他車両が存在するか否かを判定する。
可否判定部18は、他車両存在判定部17によりドライバ死角エリアに他車両が存在すると判定された場合、自車両Mの制御によりドライバ死角エリアから外せる他車両が存在するか否かを判定する。この場合の自車両Mの制御とは、自車両Mの車速の制御及び自車両Mの横位置の制御のうち、ドライバ死角エリアから他車両を外すために用いられる制御である。自車両Mの制御は、自車両Mの車速の制御及び自車両Mの横位置の制御の両方であってもよい。
可否判定部18は、例えば、周辺環境認識部12及び走行状態認識部13の認識結果に基づいて、自車両Mの制御によりドライバ死角エリアから外せる他車両が存在するか否かを判定する。可否判定部18は、周辺環境認識部12の認識結果、走行状態認識部13の認識結果、走行車線R1の法定最高速度、及び、走行車線R1の法定最低速度に基づいて、前述の手法又は周知の手法により、図6(a)及び図6(b)に示す自車両Mの車速候補を演算してもよい。可否判定部18は、ドライバ死角エリアから他車両を外すための車速候補が存在する場合、自車両Mの制御(自車両Mの車速の制御)によりドライバ死角エリアから外せる他車両が存在すると判定する。
また、可否判定部18は、例えば、周辺環境認識部12及び走行状態認識部13の認識結果に基づいて、前述の手法又は周知の手法により、図3に示す右方向における自車両Mの横移動可能距離x、左方向における自車両Mの横移動可能距離x、右方向における他車両N1の距離y1、左方向における他車両N1の距離y1を演算する。可否判定部18は、横移動可能距離xが距離y1より大きいと判定した場合、又は、横移動可能距離xが距離y1より大きいと判定した場合、自車両Mの制御(自車両Mの横位置の制御)によりドライバ死角エリアから外せる他車両が存在すると判定する。その他、可否判定部18は、周辺環境認識部12及び走行状態認識部13の認識結果に基づいて、周知の手法により、自車両Mの制御によりドライバ死角エリアから外せる他車両が存在するか否かを判定してもよい。
更に、可否判定部18は、周辺環境認識部12及び走行状態認識部13の認識結果に基づいて、自車両Mの制御によりドライバ死角エリアから外せない他車両が存在するか否かを判定してもよい。可否判定部18は、例えば、図6(b)に示すようにドライバ死角エリアAL,ARに車速の異なる複数の他車両が存在する場合であって、自車両Mの走行車線R1における法定最低速度と法定最高速度の速度間隔が狭いため自車両Mの車速候補(両方の他車両をドライバ死角エリアAL,ARから外せる車速候補)が存在しないとき、自車両Mの車速の制御によりドライバ死角エリアAL,ARから外せない他車両が存在すると判定する。
また、可否判定部18は、例えば、図5に示すようにドライバ死角エリアAL,ARにそれぞれ他車両N1,N2が存在する場合であって、自車両Mの横移動可能距離xより他車両N1の距離y1が大きく、且つ、自車両Mの横移動可能距離xより他車両N2の距離y2が大きいとき、自車両Mの横位置の制御によりドライバ死角エリアAL,ARから外せない他車両が存在すると判定する。
可否判定部18は、ドライバ死角エリアから他車両を外す制御として、自車両Mの車速の制御及び自車両Mの横位置の制御の両方を行う場合、自車両Mの車速の制御及び自車両Mの横位置の制御の両方を行ってもドライバ死角エリアAL,ARから外せない他車両が存在するとき、自車両Mの制御によりドライバ死角エリアから外せない他車両が存在すると判定する。この場合において、可否判定部18は、一方の他車両N1を自車両Mの車速の制御によりドライバ死角エリアALから外すことができ、且つ、他方の他車両N2を自車両Mの横位置の制御によりドライバ死角エリアARから外すことができるときには、自車両Mの制御によりドライバ死角エリアから外せない他車両が存在しないと判定する。その他、可否判定部18は、周辺環境認識部12及び走行状態認識部13の認識結果に基づいて、周知の手法により、自車両Mの制御によりドライバ死角エリアから外せない他車両が存在するか否かを判定してもよい。
制御部19は、自動運転中の自車両Mが切換位置Gに至ったか否かを判定する。制御部19は、例えば、GPS受信部2の自車両Mの位置情報及び地図データベース4の地図情報に基づいて、自車両Mが切換位置Gに至ったか否かを判定する。制御部19は、自車両Mが切換位置Gに至ったと判定した場合、自車両Mの運転状態を自動運転から手動運転に切り換える。制御部19は、周知の手順により、自車両Mの運転状態を自動運転から手動運転に切り換えることができる。
制御部19は、可否判定部18によって自車両Mの制御によりドライバ死角エリアから外せる他車両が存在すると判定された場合、ドライバ死角エリアから他車両を外すように、自車両Mの車速及び自車両Mの横位置のうち少なくとも一方を制御する。制御部19は、アクチュエータ6に制御信号を送信することにより、自車両Mの車速及び自車両Mの横位置のうち少なくとも一方を制御する。
制御部19は、例えば、図6(a)及び図6(b)に示すように、ドライバ死角エリアから他車両を外すための車速候補が演算された場合、車速候補のうち自車両Mの現在の車速に最も近い車速を目標車速vとして設定する。制御部19は、車速候補のうち自車両Mの現在の車速より大きい車速で現在の車速に最も近い車速を目標車速vとして設定してもよい。逆に、制御部19は、車速候補のうち自車両Mの現在の車速より小さい車速で現在の車速に最も近い車速を目標車速vとして設定してもよい。
制御部19は、車速候補に自車両Mの現在の車速が含まれる場合には、現在の車速を目標車速vとして設定する。制御部19は、目標車速vを設定した場合、ドライバ死角エリアから他車両を外すように、目標車速vを制御目標として自車両Mの車速を制御する。なお、車速候補は、可否判定部18で演算してもよく、制御部19で演算してもよい。
また、制御部19は、例えば、図3に示す状況において、自車両Mの横移動可能距離xが他車両N1の距離y1より大きいと判定されると共に、自車両Mの横移動可能距離xが他車両N1の距離y1より大きいと判定された場合、左右何れかの方向へ自車両Mの横位置を移動させることにより、他車両N1をドライバ死角エリアALから外すように、自車両Mの横位置を制御する。この場合、制御部19は、自車両Mが他車両N1から離れる方向(ここでは右方向)に自車両Mの横位置を制御してもよく、左右のうち自車両Mの移動量が小さい方向へ自車両Mの横位置を移動させてもよい。なお、自車両Mの横移動可能距離xが他車両N1の距離y1より大きいか否かの判定等は、可否判定部18で演算してもよく、制御部19で演算してもよい。
制御部19は、例えば、横移動可能距離xが距離y1より大きいと判定すると共に、横移動可能距離xが距離y1より大きくないと判定された場合、右方向へ自車両Mの横位置を距離y1だけ移動させる。同様に、制御部19は、例えば、横移動可能距離xが距離y1より大きくないと判定されると共に、横移動可能距離xが距離y1より大きいと判定された場合、左方向へ自車両Mの横位置を距離y1だけ移動させる。なお、制御部19は、自車両Mの横移動可能距離xに余裕がある場合には、距離y1に予め設定された追加距離を加えた距離だけ自車両Mの横位置を移動させてもよい。距離y1の場合も同様である。
制御部19は、例えば、図5に示す状況において、自車両Mの横移動可能距離xが他車両N1の距離y1より大きく、且つ、自車両Mの横移動可能距離xが他車両N2の距離y2より大きいと判定された場合、自車両Mの横位置を右方向へ移動させることにより、ドライバ死角エリアAL、ARから他車両N1、N2の両方を外すように、自車両Mの横位置を制御する。この場合、制御部19は、例えば、他車両N1の距離y1及び他車両N2の距離y2のうち大きい方の距離だけ自車両Mの横位置を右方向へ移動させる。
同様に、制御部19は、例えば、自車両Mの横移動可能距離xが他車両N1の距離y1より大きく、且つ、自車両Mの横移動可能距離xが他車両N2の距離y2より大きいと判定した場合、自車両Mの横位置を左方向へ移動させることにより、ドライバ死角エリアAL、ARから他車両N1、N2の両方を外すように、自車両Mの横位置を制御する。なお、制御部19は、例えば、左右何れに移動しても他車両N1、N2の両方をドライバ死角エリアAL、ARから外すことができる場合には、自車両Mの現在の横位置からの移動量が少ない方に自車両Mの横位置を移動させる。或いは、制御部19は、車線幅方向(横方向)における自車両Mと左右の他車両N1、N2との距離が等距離に近づく方向に、自車両Mの横位置を移動させてもよい。
制御部19は、ドライバ死角エリアから他車両を外すために、自車両Mの車速の制御と自車両Mの横位置の制御の何れか一方のみを行ってもよい。制御部19は、ドライバ死角エリアから他車両を外すために、自車両Mの車速の制御と自車両Mの横位置の制御の両方を行ってもよい。この場合、制御部19は、自車両Mの車速と横位置を同時に制御してもよく、別々に独立して制御してもよい。制御部19は、例えば、通常は自車両Mの横位置の制御を行わず、自車両Mの車速の制御ではドライバ死角エリアから外せない他車両が存在する場合に、ドライバ死角エリアから他車両を外すように自車両Mの横位置を制御してもよい。逆に、制御部19は、例えば、通常は自車両Mの車速の制御を行わず、自車両Mの横位置の制御ではドライバ死角エリアから外せない他車両が存在する場合に、ドライバ死角エリアから他車両を外すように自車両Mの車速を制御してもよい。
また、制御部19は、可否判定部18によって自車両Mの制御によりドライバ死角エリアから外せない他車両が存在すると判定された場合、ドライバ死角エリアから外せない他車両から離れるように、自車両Mの横位置を制御してもよい。制御部19は、例えば、図5に示す左右の他車両N1,N2の両方ともドライバ死角エリアAL,ARから外せないと判定された場合、他車両N1及び他車両N2の一方に近づき過ぎないように、車線幅方向(横方向)において他車両N1及び他車両N2から等距離となるように自車両Mの横位置を制御してもよい。
制御部19は、例えば、ドライバ死角エリアから外せない他車両と反対側に向かって、自車両Mの現在の横位置から予め設定された移動距離(例えば0.5m)だけ移動するように、自車両Mの横位置を制御する。制御部19は、横移動可能距離x及び横移動可能距離xの範囲内で、自車両Mの横位置を移動させる。
制御部19は、自車両Mの制御によりドライバ死角エリアから外せる他車両が存在する場合には、先に自車両Mの制御により当該他車両をドライバ死角エリアから外した上で、ドライバ死角エリアから外せない他車両から離れるように自車両Mの横位置を制御する。なお、制御部19は、必ずしもドライバ死角エリアから外せない他車両から離れるように自車両Mの横位置を制御できるわけではない。制御部19は、例えば、先に、自車両Mの横位置の制御により他車両N1をドライバ死角エリアALから外した場合であって、ドライバ死角エリアARから外せない他車両N2から離れるように自車両Mの横位置を制御すると、ドライバ死角エリアALに他車両N1が入ってしまうときには、他車両N2から離れる自車両Mの横位置の制御を行わない。
更に、制御部19は、可否判定部18によって自車両Mの制御によりドライバ死角エリアから外せない他車両が存在すると判定された場合、ドライバ死角エリアから外せない他車両に関する警報を運転者に出力してもよい。制御部19は、例えば、HMI7に制御信号を送信することにより、ディスプレイの画像表示及びスピーカの音声出力のうち少なくとも一方による警報の出力を行う。警報は、例えば、画像表示及び音声出力によりドライバ死角エリアに存在する他車両の存在及び位置を運転者に知らせる内容の警報とすることができる。警報は、自車両Mの制御によりドライバ死角エリアから外せない他車両であることを運転者に伝える内容の警報であってもよい。
制御部19は、可否判定部18によって自車両Mの制御によりドライバ死角エリアから外せない他車両が存在すると判定された直後に警報を出力してもよく、当該判定から予め設定された時間(例えば1分)の経過後に警報を出力してもよい。
〈本実施形態に係る車両制御装置の手動運転への切換制御〉
以下、本実施形態に係る車両制御装置100の手動運転への切換制御の一例を説明する。図7は、本実施形態に係る車両制御装置100の手動運転への切換制御を示すフローチャートである。
図7に示すフローチャートの制御は、例えば、自車両Mが自動運転中の間、予め設定された時間毎に繰り返し実行される。なお、車両制御装置100のECU10は、図7に示すフローチャートの制御を開始する前に、切換位置設定部11により自車両Mの運転状態を自動運転から手動運転に切り換える切換位置Gを予め設定している。
図7に示すように、車両制御装置100のECU10は、ステップS101として、周辺環境認識部12による自車両Mの周辺環境の認識(自車両Mの周囲の他車両の認識)を行う。周辺環境認識部12は、外部センサ1の検出結果に基づいて、自車両Mの周辺環境を認識する。ECU10は、ステップS101において、走行状態認識部13による自車両Mの走行状態の認識も行う。走行状態認識部13は、外部センサ1の検出結果及び内部センサ3の検出結果に基づいて、自車両Mの走行状態を認識する。その後、ECU10は、ステップS102に移行する。
ステップS102において、ECU10は、確認タイミング判定部15により自車両Mが予め設定された確認タイミングに至ったか否かを判定する。確認タイミング判定部15は、自車両Mの進路Mw上における自車両Mと切換位置Gとの距離に基づいて、自車両Mが確認タイミングに至ったか否かを判定する。確認タイミング判定部15は、例えば、自車両Mと切換位置Gとの距離が予め設定された確認用距離以下になったときに、自車両Mが確認タイミングに至ったと判定する。ECU10は、確認タイミング判定部15により自車両Mが確認タイミングに至っていないと判定した場合、予め設定された待機時間の経過後、再びステップS101に戻って処理を繰り返す。ECU10は、確認タイミング判定部15により自車両Mが確認タイミングに至ったと判定した場合、ステップS103に移行する。
ステップS103において、ECU10は、死角エリア設定部16によるドライバ死角エリアの設定を行う。死角エリア設定部16は、例えば、自車両Mの走行する走行車線R1に隣接する隣接車線を認識した場合に、当該隣接車線に対応するドライバ死角エリアの設定を行う。死角エリア設定部16は、例えば、当該隣接車線の車線幅に基づいて、ドライバ死角エリアの大きさを可変としてもよい。ECU10は、ドライバ死角エリアの設定後、ステップS104に移行する。
なお、ECU10は、ステップS103を省略してもよい。すなわち、死角エリア設定部16は、例えば、確認タイミング判定部15による確認タイミングの判定と関係無く、自車両Mが走行中又は自車両Mが自動運転中の間、ドライバ死角エリアを設定している態様であってもよい。
ステップS104において、ECU10は、他車両存在判定部17によりドライバ死角エリアに他車両が存在するか否かを判定する。他車両存在判定部17は、周辺環境認識部12の認識結果に基づいて、死角エリア設定部16の設定したドライバ死角エリアに他車両が存在するか否かを判定する。ECU10は、ドライバ死角エリアに他車両が存在しないと判定した場合、ステップS110に移行する。ECU10は、ドライバ死角エリアに他車両が存在すると判定した場合、ステップS105に移行する。
ステップS105において、ECU10は、可否判定部18によって自車両Mの制御によりドライバ死角エリアから外せる他車両が存在するか否かを判定する。可否判定部18は、例えば、周辺環境認識部12の認識結果、走行状態認識部13の認識結果、走行車線R1の法定最高速度、及び、走行車線R1の法定最低速度に基づいて、自車両Mの制御によりドライバ死角エリアから外せる他車両が存在するか否かを判定する。ECU10は、自車両Mの制御によりドライバ死角エリアから外せる他車両が存在しないと判定した場合、ステップS108に移行する。ECU10は、自車両Mの制御によりドライバ死角エリアから外せる他車両が存在すると判定した場合、ステップS106に移行する。
ステップS106において、ECU10は、制御部19により、ドライバ死角エリアから他車両を外すように自車両Mの車速及び自車両Mの横位置のうち少なくとも一方を制御する。制御部19は、アクチュエータ6に制御信号を送信することにより、自車両Mを制御する。ステップS106の処理に関する詳細な説明は後述する。ECU10は、ドライバ死角エリアから他車両を外すように自車両Mを制御した後、ステップS107に移行する。
ステップS107において、ECU10は、可否判定部18によって自車両Mの制御によりドライバ死角エリアから外せない他車両が存在するか否かを判定する。可否判定部18は、例えば、周辺環境認識部12の認識結果、走行状態認識部13の認識結果、走行車線R1の法定最高速度、及び、走行車線R1の法定最低速度に基づいて、自車両Mの制御によりドライバ死角エリアから外せない他車両が存在するか否かを判定する。ECU10は、自車両Mの制御によりドライバ死角エリアから外せない他車両が存在しないと判定した場合、ステップS110に移行する。ECU10は、自車両Mの制御によりドライバ死角エリアから外せない他車両が存在すると判定した場合、ステップS108に移行する。
ステップS108において、ECU10は、制御部19により、ドライバ死角エリアから外せない他車両に対して自車両Mが離れるように自車両Mの横位置を制御する。制御部19は、アクチュエータ6に制御信号を送信することにより、ドライバ死角エリアから外せない他車両と反対側に向かって、自車両Mの横位置を予め設定された移動距離だけ移動させる。制御部19は、自車両Mの横位置を制御した場合、ステップS109に移行する。
ステップS109において、ECU10は、制御部19により、ドライバ死角エリアから外せない他車両に関する警報を出力する。制御部19は、例えば、HMI7に制御信号を送信することにより、ディスプレイの画像表示及びスピーカの音声出力のうち少なくとも一方による警報の出力を行う。ECU10は、警報を出力した後、ステップS110に移行する。
ステップS110において、ECU10は、制御部19により自車両Mが切換位置Gに至ったか否かを判定する。制御部19は、例えば、GPS受信部2の自車両Mの位置情報及び地図データベース4の地図情報に基づいて、自車両Mが切換位置Gに至ったか否かを判定する。ECU10は、自車両Mが切換位置Gに至っていないと判定した場合、予め設定された待機時間の経過後、ステップS104から再び処理を繰り返す。ECU10は、自車両Mが切換位置Gに至ったと判定した場合、ステップS111に移行する。
ステップS111において、ECU10は、自車両Mの運転状態を自動運転から手動運転に切り換える。制御部19は、周知の手順により、自車両Mの運転状態を自動運転から手動運転に切り換えることができる。ECU10は、自車両Mの運転状態を手動運転に切り換えた場合、今回の切換制御を終了する。
なお、上述した図7に示すフローチャートにおいて、ステップS108及びステップS109は、順番を入れ替えて実行してもよい。また、ステップS108のみを実行してもよく、ステップS109のみを実行してもよい。更に、ステップS108及びステップS109は何れも実行しなくてもよい。ステップS108及びステップS109は、何度も繰り返す必要はなく、一度だけ実行する態様であってもよい。
また、ドライバ死角エリアから外せない他車両が存在する場合には、ステップS111において、自車両Mの運転状態を自動運転から手動運転に切り換える前に、運転者に警報を出力してもよい。その他、図7に示すフローチャートの制御とは別に、他車両存在判定部17により、一定時間の間、ドライバ死角エリアに他車両が存在し続けていることが判定された場合には、運転者に警報を出力してもよい。
また、ステップS104以降の処理の途中において、他車両の車速の変化又は他車両の横位置の変化を認識した場合には、再びステップS104から処理をやり直してもよい。同様に、ステップS104以降の処理の途中において、新たにドライバ死角エリアに入り込んだ他車両が存在すると判定した場合には、再びステップS104から処理をやり直してもよい。
〈本実施形態に係る車両制御装置による自車両の車速の制御〉
次に、本実施形態に係る車両制御装置100による自車両Mの車速の制御の一例について説明する。図8は、ドライバ死角エリアから他車両を外すための自車両Mの車速の制御を示すフローチャートである。図8に示すフローチャートの制御は、例えば、図7に示すステップS106において実行される。なお、ここでは、ドライバ死角エリアから他車両を外すための自車両Mの車速(車速候補)が既に演算されている。
図8に示すように、車両制御装置100のECU10は、ステップS201として、制御部19により、ドライバ死角エリアから他車両を外す自車両Mの車速候補のうち自車両Mの現在の車速に最も近い目標車速vを演算する。制御部19は、例えば、自車両Mの走行状態に含まれる自車両Mの現在の車速に基づいて、自車両Mの車速候補のうち自車両Mの現在の車速に最も近い目標車速vを演算する。ECU10は、目標車速vを演算した場合、ステップS202に移行する。
ステップS202において、ECU10は、制御部19により自車両Mの現在の車速が目標車速vであるか否かを判定する。ECU10は、自車両Mの現在の車速が目標車速vではないと判定した場合、ステップS204に移行する。ECU10は、自車両Mの現在の車速が目標車速vであると判定した場合、ステップS203に移行する。
ステップS203において、ECU10は、制御部19により自車両Mの現在の車速(目標車速v)を維持する制御を行う。ECU10は、例えば、自車両Mの現在の車速を予め設定された時間維持する。これにより、制御部19は、ドライバ死角エリアから他車両を外すように、自車両Mの車速を制御する。その後、ECU10は、今回の自車両Mの車速の制御を終了する。
ステップS204において、ECU10は、制御部19により自車両Mの現在の車速より目標車速vが大きいか否かを判定する。ECU10は、自車両Mの現在の車速より目標車速vが大きいと判定した場合、ステップS205に移行する。ECU10は、自車両Mの現在の車速より目標車速vが大きくないと判定した場合、ステップS206に移行する。
ステップS205において、ECU10は、制御部19により自車両Mの車速が目標車速vになるまで自車両Mを加速させる。制御部19は、例えば、自車両Mの車速が目標車速vになるまで自車両Mを加速させた後、自車両Mの車速(目標車速v)を予め設定された時間維持する。これにより、制御部19は、ドライバ死角エリアから他車両を外すように、自車両Mの車速を制御する。その後、ECU10は、今回の自車両Mの車速の制御を終了する。
ステップS206において、ECU10は、制御部19により自車両Mの車速が目標車速vになるまで自車両Mを減速させる。制御部19は、例えば、自車両Mの車速が目標車速vになるまで自車両Mを減速させた後、自車両Mの車速(目標車速v)を予め設定された時間維持する。これにより、制御部19は、ドライバ死角エリアから他車両を外すように、自車両Mの車速を制御する。その後、ECU10は、今回の自車両Mの車速の制御を終了する。
なお、上述した図8に示すフローチャートのステップS203、ステップS204、及びステップS205において、制御部19は、予め設定された時間だけ自車両Mの車速(目標車速v)を維持するのではなく、他車両存在判定部17によりドライバ死角エリアに他車両が存在しないと判定されるまで、自車両Mの車速を維持する態様であってもよい。
〈本実施形態に係る車両制御装置による自車両の横位置の制御〉
続いて、本実施形態に係る車両制御装置100による自車両Mの横位置の制御の一例について説明する。図9は、ドライバ死角エリアから他車両を外すための自車両Mの横位置の制御を示すフローチャートである。図9に示すフローチャートの制御は、例えば、図7に示すステップS106において実行される。なお、ここでは、ドライバ死角エリアから他車両を外すための自車両Mの横移動距離(横位置)が既に演算されている。
図9に示すように、車両制御装置100のECU10は、ステップS301として、制御部19により、ドライバ死角エリアから他車両を外すための自車両Mの横移動距離(左右の横移動距離)のうち自車両Mの現在の横位置を基準として最小の目標横移動距離xを演算する。このとき、制御部19は、目標横移動距離xに対応する移動方向(左方向又は右方向)を認識する。ECU10は、目標横移動距離x(目標横位置)を演算した場合、ステップS302に移行する。
ステップS302において、ECU10は、制御部19により自車両Mの横位置を目標横移動距離xだけ移動させる。制御部19は、目標横移動距離xに対応する移動方向へ目標横移動距離xだけ自車両Mの横位置を移動させる。これにより、制御部19は、ドライバ死角エリアから他車両を外すように、自車両Mの横位置を制御する。その後、ECU10は、今回の自車両Mの横位置の制御を終了する。
なお、図8に示す自車両Mの車速の制御と図9に示す自車両Mの横位置の制御は、何れか一方のみを実行してもよく、両方を実行してもよい。図8に示す自車両Mの車速の制御を実行しても、未だドライバ死角エリアに他車両が存在する場合に、図9に示す自車両Mの横位置の制御を実行してもよい。逆に、図9に示す自車両Mの横位置の制御を実行しても、未だドライバ死角エリアに他車両が存在する場合に、図8に示す自車両Mの車速の制御を実行してもよい。
〈本実施形態に係る車両制御装置の作用効果〉
以上説明した本実施形態に係る車両制御装置100によれば、自車両Mが確認タイミングに至ったと判定され、且つ、ドライバ死角エリアに他車両が存在すると判定された場合に、ドライバ死角エリアから他車両を外すように、自車両の車速及び横位置のうち少なくとも一方を制御する。従って、この車両制御装置によれば、自動運転中の自車両Mが切換位置Gに至って自動運転から手動運転に切り換わる前に、運転者のドライバ死角エリアに他車両が存在しないように車両を制御することができる。
また、車両制御装置100において、制御部19は、自車両Mの制御によりドライバ死角エリアから外せない他車両が存在する場合、ドライバ死角エリアから外せない他車両から離れるように自車両Mの横位置を制御してもよい。この場合、車両制御装置100は、ドライバ死角エリアから外せない他車両から離れるように自車両の横位置を制御することで、自動運転から手動運転に切り換わるときにドライバ死角エリアの他車両によって自車両が影響を受ける可能性を低減することができる。
更に、車両制御装置100において、制御部19は、自車両Mの制御によりドライバ死角エリアから外せない他車両が存在する場合、ドライバ死角エリアから外せない他車両に関する警報を自車両の運転者に出力してもよい。この場合、車両制御装置100は、ドライバ死角エリアから外せない他車両に関する警報を運転者に出力するので、自動運転から手動運転に切り換わるときに運転者が視認できない他車両の存在を警報により運転者に通知することができる。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。本発明は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。
1…外部センサ、2…GPS受信部、3…内部センサ、4…地図データベース、5…ナビゲーションシステム、6…アクチュエータ、11…切換位置設定部、12…周辺環境認識部(他車両認識部)、13…走行状態認識部、14…走行計画生成部、15…確認タイミング判定部、16…死角エリア設定部、17…他車両存在判定部、18…可否判定部、19…制御部、100…車両制御装置、AL,AR…ドライバ死角エリア、E…道路工事区間、EL1,EL2…拡張エリア、G…切換位置、M…自車両、Mw…進路、N1,N2…他車両、R1…走行車線、R2…隣接車線、R3…隣接車線、T…確認タイミング位置。

Claims (3)

  1. 自車両の運転状態を自動運転と手動運転とに切換可能であり、前記自動運転中の前記自車両が進路上に予め設定された切換位置に至った場合に前記自車両の運転状態を前記手動運転に切り換える車両制御装置であって、
    前記自車両の周囲の他車両の位置を認識する他車両認識部と、
    前記自車両の走行状態を認識する走行状態認識部と、
    前記自車両の運転状態が前記自動運転である場合に、前記自車両の前記進路上における前記自車両と前記切換位置との距離に基づいて、前記自車両が予め設定された確認タイミングに至ったか否かを判定する確認タイミング判定部と、
    前記確認タイミング判定部により前記自車両が前記確認タイミングに至ったと判定された場合、前記他車両認識部の認識結果に基づいて、前記自車両の斜め後方に予め設定されたドライバ死角エリアに前記他車両が存在するか否かを判定する他車両存在判定部と、
    前記他車両存在判定部により前記ドライバ死角エリアに前記他車両が存在すると判定された場合、前記他車両認識部及び前記走行状態認識部の認識結果に基づいて、前記自車両の車速及び前記自車両の横位置のうち少なくとも一方の制御により前記ドライバ死角エリアから外せる前記他車両が存在するか否かを判定する可否判定部と、
    前記可否判定部によって前記制御により前記ドライバ死角エリアから外せる前記他車両が存在すると判定された場合、前記他車両認識部及び前記走行状態認識部の認識結果に基づいて、前記自車両の前記制御を実行する制御部と、
    を備える、車両制御装置。
  2. 前記可否判定部は、前記他車両存在判定部により前記ドライバ死角エリアに前記他車両が存在すると判定された場合、前記他車両認識部及び前記走行状態認識部の認識結果に基づいて、前記制御により前記ドライバ死角エリアから外せない前記他車両が存在するか否かを判定し、
    前記制御部は、前記可否判定部によって前記制御により前記ドライバ死角エリアから外せない前記他車両が存在すると判定された場合、前記他車両認識部及び前記走行状態認識部の認識結果に基づいて、前記ドライバ死角エリアから外せない前記他車両から離れるように前記自車両の横位置を制御する、請求項1に記載の車両制御装置。
  3. 前記可否判定部は、前記他車両存在判定部により前記ドライバ死角エリアに前記他車両が存在すると判定された場合、前記他車両認識部及び前記走行状態認識部の認識結果に基づいて、前記制御により前記ドライバ死角エリアから外せない前記他車両が存在するか否かを判定し、
    前記制御部は、前記可否判定部によって前記制御により前記ドライバ死角エリアから外せない前記他車両が存在すると判定された場合、前記ドライバ死角エリアから外せない前記他車両に関する警報を前記自車両の運転者に出力する、請求項1又は2に記載の車両制御装置。
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