JP2017117101A - 走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】目的地と走行路とが設定されていない状態で車両の乗員が走行方向を指示しないと、走行制御部が乗員の運転操作の少なくとも一部に代わって車両の走行を制御する場合、走行制御の処理負荷を極力低減する技術を提供する。
【解決手段】走行制御装置は、車両の目的地と車両が走行する走行路とが設定されていない状態で、Ｓ４０２の判定がＮｏであり手動運転中の場合、Ｓ４０４の判定がＮｏであり乗員が自車両の走行方向を指示しないと、走行中の走行路に沿って自車両を走行させる。Ｓ４０２の判定がＹｅｓであり走行制御装置が車両の走行を制御中である自動運転中に、Ｓ４１６の判定がＹｅｓであり乗員が車両の走行方向を指示すると、Ｓ４１８において走行制御装置は、走行制御装置が走行を制御する車両の走行路を、乗員が指示する走行方向にしたがって設定する。
【選択図】図５

Description

本開示は、乗員の運転操作の少なくとも一部に代わって走行制御部が車両走行を制御する技術に関する。

車両の乗員による運転操作に代わって車両自体が走行を制御する所謂自動運転の技術が公知である（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１に記載の技術では、乗員が運転支援スイッチをオンにすると運転支援処理により自動運転が開始され、車両は自動走行する。特許文献１に記載の技術では、自動運転中に車両が交差点等の分岐点に近づくと、分岐点に接続する走行可能な道路に対して予め推奨軌道を生成する。

そして、生成された複数の推奨軌道から、乗員がジョイスティックを傾斜させた方向に存在する推奨軌道が走行軌道として選択され、その走行軌道に沿って自動運転が行われる。

特開２０１２−２１６０６９号公報

特許文献１に記載の技術では、目的地を設定しない状態で自動運転中、分岐点に接続する走行可能な道路に対して予め推奨軌道を生成しても、乗員がジョイスティックを操作せず走行方向を指示しないと、車両は走行中の走行路に沿って道なりに走行する。

このように、分岐点に近づく毎に分岐点に接続された走行可能な道路に対して予め推奨軌道を生成すると、走行制御の処理負荷が増加するという問題がある。
本開示の一側面は、目的地と走行路とが設定されていない状態で車両の乗員が走行方向を指示しないと、走行制御部が乗員の運転操作の少なくとも一部に代わって車両の走行を制御する場合、走行制御の処理負荷を極力低減する技術を提供することを目的とする。

本開示の一態様は、走行制御部（３８、Ｓ４１０、Ｓ４１４）と、走行路設定部（３６、Ｓ４１８）と、を備えている。
走行制御部は、車両（１００）の目的地と走行路とが設定されていない状態で車両の乗員が車両の走行方向を指示しないと、乗員の運転操作の少なくとも一部に代わって車両の走行を制御し、走行中の走行路に沿って車両を走行させる。

走行路設定部は、走行制御部が車両の走行を制御中に乗員が走行方向を指示すると、走行制御部が走行を制御する車両の走行路を、乗員が指示する走行方向にしたがって設定する。

この構成によれば、走行制御部が車両の走行を制御中、乗員が走行方向を指示しないと、走行制御部は走行中の走行路に沿って車両を走行させる。そして、乗員が走行方向を指示すると、乗員が指示する方向にしたがって走行路設定部が設定する走行路に沿って、走行制御部は車両を走行させる。

つまり、乗員が走行方向を指示するまでは、走行路設定部は走行中の走行路以外の走行路を設定しない。これにより、走行制御装置が車両の走行を制御する走行制御の処理負荷を極力低減できる。

尚、この欄と特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

本実施形態による走行制御システムを示すブロック図。 自宅から会社に向かう車両の走行を説明する模式図。 走行状態の切り替えの提案画面の一例を示す図。 車両の走行方向を説明する模式図。 走行制御処理を示すフローチャート。

以下、本発明が適用された実施形態を図に基づいて説明する。
［１．構成］
図１に示す走行制御システム２は、カメラ１０と、車速センサ１２と、アクセルセンサ１４と、ブレーキセンサ１６と、ステアリングセンサ１８と、ウインカーレバー２０と、ナビゲーション装置２２と、自動運転拒否ＳＷ２４と、走行制御装置３０と、パワートレインシステム４０と、ブレーキシステム４２と、ステアリングシステム４４と、ディスプレイ５０と、スピーカ５２とを備えている。

走行制御システム２は、自車両の乗員の運転操作によって自車両が走行する第１の走行状態と、乗員の運転操作に代わって走行制御装置３０による制御により自車両が走行する第２の走行状態とを切り替えるシステムである。以下、第１の走行状態を手動運転、第２の走行状態を自動運転とも言う。

本実施形態では、乗員のすべての運転操作に代わって走行制御装置３０が車両走行を制御する自動運転を例にして説明する。これに対し、乗員の運転操作の少なくとも一部に代わって、走行制御装置３０が車両走行を制御する自動運転を行ってもよい。例えば、乗員はアクセル操作とブレーキ操作とを行い、乗員のステアリング操作に代わって走行制御装置３０が車両走行を制御する自動運転を行ってもよい。

カメラ１０は、例えば自車両の車室内のウィンドウシールドのミラーの中央付近に取り付けられており、自車両の周囲を撮像する。車速センサ１２は、自車両の車速を検出する。アクセルセンサ１４は、乗員が操作するアクセルペダルの開度を検出する。

ブレーキセンサ１６は、乗員が操作するブレーキペダルの開度を検出する。ステアリングセンサ１８は、乗員がステアリングホイールを操作するステアリング角度を検出する。ウインカーレバー２０は、乗員が操作することにより自車両の方向指示器の点灯を指示する。

ナビゲーション装置２２は、手動運転中において、自車両の現在位置と、タッチパネル式の入力装置としてのディスプレイ５０または図示しないマイクから音声により入力される自車両の目的地とに基づき、目的地までの経路を案内する。ナビゲーション装置２２は、ＧＰＳ衛星等の測位衛星から測位信号を受信して、地図ＤＢに記憶されている地図情報に基づいて自車両の位置をマッピングする。

自動運転拒否ＳＷ２４は、エンジンを始動させると初期値でオフに設定される。自動運転拒否ＳＷ２４がオフの場合、乗員が了承すれば、第１の走行状態から第２の走行状態への切り替えが許可される。自動運転拒否ＳＷ２４がオンの場合、第１の走行状態から第２の走行状態への切り替えは拒否される。

走行制御装置３０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、Ｉ／Ｏインタフェース等を備えるコンピュータを搭載しており、提案部３２と許可部３４と走行路設定部３６と走行制御部３８として機能する。

走行制御装置３０は、ＲＯＭまたはフラッシュメモリ等の非遷移的実体的記録媒体に記録されているプログラムを実行することにより、プログラムに対応する走行制御の機能を実行する。

尚、図２に示すように、エンジンを始動して自車両１００が自宅１１０を出る場合、本実施形態では、自動運転拒否ＳＷ２４がオフの状態でも、最初は乗員の手動運転により自車両１００は走行を開始する。

提案部３２は、手動運転中に乗員が自車両の走行方向を指示しない場合、乗員の運転操作によって自車両が走行する第１の走行状態から、運転操作に代わって走行制御部３８が車両の走行を制御する第２の走行状態に切り替えることを乗員に提案する。この場合、自車両の目的地と走行路とは設定されていない。

提案部３２は、第１の走行状態から第２の走行状態に切り替えることを乗員が了承して第２の走行状態に切り替わると、第１の走行状態に戻るまで、第１の走行状態から第２の走行状態に切り替えることを提案しない。

提案部３２は、例えば、ディスプレイ５０の画像およびスピーカ５２からの音声等により、第１の走行状態である手動運転から第２の走行状態である自動運転に切り替えることを乗員に提案する。

提案部３２は、自車両の現在位置と地図ＤＢに記憶されている地図情報とに基づいて、自動運転が許可される自動運転区間を自車両が走行しているか否かを判定してもよい。提案部３２は、自車両が自動運転区間を走行しており、手動運転中に乗員が自車両の走行方向を指示しない場合、手動運転から自動運転への切り替えを乗員に提案する。

一方、提案部３２は、自車両が自動運転区間以外を走行しているときには、手動運転中に乗員が自車両の走行方向を指示しない場合であっても、手動運転から自動運転への切り替えを乗員に提案しない。この場合、提案部３２は、自動運転区間ではないことをディスプレイ５０の画像およびスピーカ５２からの音声により乗員に報知してもよい。

図２に示すように、自動運転拒否ＳＷ２４がオフの状態で自車両１００が自宅１１０を出て会社１１２に向かう場合、自宅１１０の前の道路に出てから最初の交差点２００に向かうときに乗員がステアリング操作をせず自車両１００の走行方向を指示しないと、提案部３２は、図３に示すように、「自動運転を行いますか。」という提案をディスプレイ５０に表示する。さらに、提案部３２は、この提案に対する応答ボタンとして、「ＯＫ」、「ＮＧ」をディスプレイ５０に表示する。

「ＯＫ」ボタンが選択されると、自車両の目的地と走行路とが設定されていない状態で、走行中の走行路に沿って走行制御装置３０が自動運転することを乗員が了承することを表わす。「ＮＧ」ボタンが選択されると、走行制御装置３０が自動運転することを乗員が拒否することを表わす。

許可部３４は、乗員が「ＯＫ」ボタンを選択し、自動運転への切り替えが乗員により了承されると、乗員の運転操作に代わって、走行中の走行路に沿って自車両の走行を制御することを走行制御部３８に許可する。

許可部３４は、自動運転への切り替えを乗員が了承すると、乗員がステアリング操作またはウインカーレバー２０の操作を行って自車両の走行方向を指示しても、自動運転拒否ＳＷ２４がオンになるまで、自動運転を走行制御部３８に許可する。

許可部３４は、自動運転拒否ＳＷ２４がオンになっている場合、乗員の運転操作に代わって走行制御部３８が自車両の走行を制御することを禁止する。また、許可部３４は、自動運転拒否ＳＷ２４がオフであっても、自車両が自動運転区間以外を走行しているときには、乗員の運転操作に代わって走行制御部３８が自車両の走行を制御することを禁止してもよい。

走行路設定部３６は、走行制御部３８が自車両の走行を制御しているときに、乗員がステアリング操作またはウインカーレバー２０を操作して自車両の走行方向を指示すると、乗員が指示する走行方向にしたがって自車両が走行する走行路を設定する。

例えば、図２において、自車両１００が自宅１１０を出て会社に向かう場合、自動運転が開始されている状態で交差点２００で乗員が左方向にステアリング操作を行うと、走行路設定部３６は交差点２００を左折する走行路を設定する。ステアリング操作に代わって、交差点２００の手前で乗員がウインカーレバー２０を操作して左方向を指示すると、走行路設定部３６は交差点２００を左折する走行路を設定する。

また、交差点２０２で乗員が右方向にステアリング操作を行うと、走行路設定部３６は交差点２０２を右折する走行路を設定する。ステアリング操作に代わって、交差点２０２の手前で乗員がウインカーレバー２０を操作して右方向を指示すると、走行路設定部３６は交差点２０２を右折する走行路を設定する。

自車両１００が目的地である会社１１２に近づくと、乗員がステアリングハンドルとアクセルペダルとブレーキペダルとを操作して、会社１１２内の駐車場まで自車両１００を運転する。これに対し、自車両１００が目的地である会社１１２に近づくと、乗員が自動運転拒否ＳＷ２４をオンにして自動運転から手動運転に切り替えてもよい。

走行制御部３８は、カメラ１０が撮像する車両の前方の画像と図示しないレーダ装置等に基づいて車両の周囲の物体と道路の形状と信号機の色等の走行環境を取得する。
そして、走行制御部３８は、走行制御部３８が自車両の走行を制御することを許可部３４が許可すると、走行環境とナビゲーション装置２２から取得する自車両の現在位置等に基づいて、パワートレインシステム４０とブレーキシステム４２とステアリングシステム４４とを制御する。

走行制御部３８は、目的地と走行路とが設定されていない自動運転中において、乗員が自車両の走行方向を指示せず走行路設定部３６が走行路を設定しない場合には、走行中の走行路に沿って自車両を走行させる。

例えば、図２において、自動運転中に自車両が交差点２００から交差点２０２に向かって走行している場合、乗員が自車両１００の走行方向を指示しないと、走行制御部３８は、点線２１０の矢印が示すように交差点２０２を直進するように自車両１００の走行を制御する。

また、図４に示すように、自動運転中に自車両１００が二股のＹ字路２２０の分岐の手前を走行している場合、乗員が自車両１００の走行方向を指示しないときの走行制御部３８による走行路に沿った走行制御について、次に説明する。

日本のように左側通行であれば、乗員が自車両１００の走行方向を指示しないと、走行制御部３８は、走行路に沿った走行として、実線２３０の矢印が示すようにＹ字路２２０の左側の走行路２２２に沿って自車両１００を走行させる。右側通行であれば、乗員が自車両１００の走行方向を指示しないと、走行制御部３８は、走行路に沿った走行として、Ｙ字路２２０の右側の走行路２２４に沿って自車両１００を走行させる。

走行制御部３８は、乗員が走行方向を指示したことにより走行路設定部３６が走行路を設定する場合には、走行路設定部３６が設定した走行路を走行するように自車両１００を制御する。

例えば、図２において、自動運転中に乗員がウインカーレバー２０を右方向に操作しために走行路設定部３６が交差点２０２を右折する走行路を設定すると、走行制御部３８は、設定された走行路にしたがって交差点２０２を右折するように自車両１００を制御する。

パワートレインシステム４０は、走行制御部３８から指令される駆動出力にしたがって、駆動源として内燃機関を搭載している場合にはスロットル装置の開度および燃料噴射量を制御し、駆動源としてモータを搭載している場合にはモータへの供給電力を制御する。

ブレーキシステム４２は、走行制御部３８から指令される制動力にしたがって、油圧式ブレーキの液圧回路に設けられたアクチュエータを制御する。自車両が駆動源としてモータを搭載している場合には、ブレーキシステム４２は、走行制御部３８から指令される制動力にしたがって、モータへの供給電力を制御して回生ブレーキによる制動力を生成してもよい。

ステアリングシステム４４は、走行制御部３８から指令されるトルクにしたがってステアリングハンドルを駆動し、自車両の走行方向を制御する。
［２．処理］
以下、走行制御装置３０が実行する走行制御処理について説明する。図５のフローチャートは所定時間間隔で常時実行される。

Ｓ４００において許可部３４は、自動運転拒否ＳＷ２４がオンであるか否かを判定する。Ｓ４００の判定が「Ｙｅｓ」であり自動運転拒否ＳＷ２４がオンの場合、処理はＳ４１２に移行する。Ｓ４００の判定が「Ｎｏ」であり自動運転拒否ＳＷ２４がオフの場合、Ｓ４０２において許可部３４は、現在自動運転中であるか否かを判定する。Ｓ４０２の判定が「Ｙｅｓ」であり現在自動運転中の場合、処理はＳ４１６に移行する。

Ｓ４０２の判定が「Ｎｏ」であり現在手動運転中の場合、Ｓ４０４において提案部３２は、乗員が自車両の走行方向を指示しているか否かを判定する。この判定は、ステアリングハンドルが操作されているか否か、ならびにウインカーレバー２０が操作されているか否かの少なくともいずれかにより行われる。

Ｓ４０４の判定が「Ｙｅｓ」であり、手動運転中に乗員が自車両の走行方向を指示している場合、本処理は終了し、乗員による手動運転が継続して実行される。
Ｓ４０４の判定が「Ｎｏ」であり、手動運転中に乗員が自車両の走行方向を指示していない場合、Ｓ４０６において提案部３２は、ディスプレイ５０およびスピーカ５２等により手動運転から自動運転への切り替えを乗員に提案する。

Ｓ４０８において許可部３４は、Ｓ４０６の提案が了承されるか否かを判定する。Ｓ４０８の判定が「Ｎｏ」でありＳ４０６の提案が拒否されると、本処理は終了し、乗員による手動運転が継続して実行される。

Ｓ４０８の判定が「Ｙｅｓ」であり自動運転が了承されると、Ｓ４１０において許可部３４は、走行制御部３８に自車両の走行を制御することを許可し、現在走行中の走行路に沿って自車両を走行させる。

Ｓ４１２において許可部３４は、自動運転拒否ＳＷがオンの状態で自動運転中か否かを判定する。Ｓ４１２の判定が「Ｎｏ」であり手動運転中の場合、本処理は終了し、乗員による手動運転が継続して実行される。

自動運転拒否ＳＷがオンの状態でＳ４１２の判定が「Ｙｅｓ」であり自動運転中の場合、Ｓ４１４において走行制御部３８は自動運転を終了し、乗員による手動運転に切り替える。

Ｓ４１６において許可部３４は、自動運転中に乗員が自車両の走行方向を指示しているか否かを判定する。Ｓ４１６の判定が「Ｎｏ」であり、自動運転中に乗員が自車両の走行方向を指示していない場合、本処理は終了し、走行中の走行路に沿った自動運転が継続して実行される。

Ｓ４１６の判定が「Ｙｅｓ」であり、自動運転中に乗員が自車両の走行方向を指示している場合、Ｓ４１８において走行路設定部３６は、乗員が指示する走行方向にしたがって、自車両が走行する走行路を設定する。走行制御部３８は、走行路設定部３６が設定した走行路に沿って自車両を走行させる。

上記実施形態において、Ｓ４０６が提案部３２としての処理の一例に相当し、Ｓ４００、Ｓ４０８、Ｓ４１２の処理が許可部３４としての処理に相当し、Ｓ４１８が走行路設定部３６としての処理の一例に相当し、Ｓ４１０、Ｓ４１４が走行制御部３８としての処理の一例に相当する。

［３．効果］
以上説明した上記実施形態では、以下の効果を得ることができる。
（１）走行制御部３８が自車両１００の走行を制御中に乗員が走行方向を指示しないと、自車両は走行中の走行路に沿って走行する。走行制御部３８が自車両１００の走行を制御中に乗員が走行方向を指示すると、乗員が指示する方向にしたがって走行路設定部３６は走行路を設定する。そして、走行制御部３８は、設定された走行路を走行するように自車両１００を制御する。

このように、走行制御部３８が自車両１００の走行を制御中、乗員が走行方向を指示するまでは走行路設定部３６は走行中の走行路以外の走行路を設定しないので、走行制御装置３０が自車両の走行を制御する走行制御の処理負荷を極力低減できる。

（２）乗員による運転操作から走行制御部３８による走行制御への切り替えを提案部３２が提案して了承または拒否を尋ねるので、乗員が手動運転をしたいときには提案を拒否することにより、手動運転を行うことができる。

（３）自動運転拒否ＳＷ２４により自動運転を実行するか否かを選択できるので、乗員が手動運転をしたいときには自動運転拒否ＳＷ２４をオンにすることにより、手動運転を行うことができる。

［４．他の実施形態］
（１）上記実施形態では、手動運転中に乗員が自車両の走行方向を指示しない場合に、手動運転から自動運転に切り替えることを提案した。これに対し、エンジンが始動し目的地と走行路とが設定されていない状態で最初から走行路に沿った自動運転を開始し、乗員が走行方向を指示するときだけ、乗員が指示する走行方向に沿って自車両を走行させてもよい。

（２）上記実施形態では、乗員による手動運転から走行制御部３８による自動運転に切り替えることを提案部３２が提案するときに、提案を了承するか拒否するかをディスプレイ５０またはマイクにより乗員が選択した。これに対し、自動運転に切り替えることを提案部３２が提案すると、乗員の了承を得ることなく自動運転に切り替えてもよい。

（３）上記実施形態では、車両に走行制御装置３０の機能をすべて搭載した。これに対し、路側機または管理センタ等の車両外部の装置に、上記実施形態で説明した走行制御装置３０の機能の少なくとも一部を設置してもよい。この場合、車両と車両の外部との間で無線通信により情報が送受信される。

（４）乗員が走行方向を指示する手段はステアリング操作およびウインカーレバー２０の操作に限るものではなく、例えば、乗員がジョイスティックを操作して走行方向を指示してもよい。

（５）上記実施形態では、自動運転への切り替えを乗員が了承すると、自動運転拒否ＳＷ２４がオンになるまで自動運転を走行制御部３８に許可した。これに対し、自動運転中に乗員が自車両の走行方向を指示すると、自動運転を停止して手動運転に切り替えてもよい。

（６）自動運転中に、自動運転を継続するか否かの提案を、乗員が煩わしいと感じない範囲で定期的に提案部３２が行ってもよい。
（７）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記各実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

（８）上述した走行制御装置３０の他、当該走行制御装置３０を構成要素とする走行制御システム２、当該走行制御装置３０としてコンピュータを機能させるための走行制御プログラム、この走行制御プログラムを記録した記録媒体、走行制御方法など、種々の形態で本発明を実現することもできる。

２：走行制御システム、３０：走行制御装置、３２：提案部、３４：許可部、３６：走行路設定部、３８：走行制御部、５０：ディスプレイ（入力装置）

Claims (4)

1. 車両（１００）の目的地と前記車両が走行する走行路とが設定されていない状態で前記車両の乗員が前記車両の走行方向を指示しないと、前記乗員の運転操作の少なくとも一部に代わって前記車両の走行を制御し、走行中の前記走行路に沿って前記車両を走行させる走行制御部（３８、Ｓ４１０、Ｓ４１４）と、
   前記走行制御部が前記車両の走行を制御中に前記乗員が前記走行方向を指示すると、前記走行制御部が走行を制御する前記車両の前記走行路を、前記乗員が指示する前記走行方向にしたがって設定する走行路設定部（３６、Ｓ４１８）と、
   を備える走行制御装置（３０）。
2. 請求項１に記載の走行制御装置において、
   前記乗員が入力する入力装置（２４）により前記走行制御部が前記車両の走行を制御することが選択される場合、前記乗員が前記走行方向を指示しないと前記走行制御部が前記車両の走行を制御することを許可し、前記入力装置により前記走行制御部が前記車両の走行を制御することが選択されない場合、前記走行制御部が前記車両の走行を制御することを許可しない許可部（３４、Ｓ４００、Ｓ４１２）をさらに備える、
   走行制御装置。
3. 請求項１に記載の走行制御装置において、
   前記乗員が前記走行方向を指示しないと、前記乗員の前記運転操作の少なくとも一部に代わって走行中の前記走行路に沿って前記走行制御部が前記車両の走行を制御することを前記乗員に提案する提案部（３２、Ｓ４０６）をさらに備える、
   走行制御装置。
4. 請求項３に記載の走行制御装置において、
   前記乗員が入力する入力装置（５０）により前記提案部の提案を了承することが入力されると、前記走行制御部が前記車両の走行を制御することを許可し、前記入力装置により前記提案を拒否することが入力されると、前記走行制御部が前記車両の走行を制御することを許可しない許可部（３４、Ｓ４０８）をさらに備える、
   走行制御装置。