JP2018192826A - 車両の自動運転制御システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】自動運転制御システム100は、複数の電源(621,622)と、複数の電源の接続状態を変更するリレー装置(630)と、リレー装置を制御するリレー制御装置(610)と、走行予定経路における自車両の状況等を認知可能な状況認知部(220)と、自動運転の制御を行う自動運転制御部(210)と、を備える。状況認知部は、自動運転中において他の物体と衝突する衝突確率が所定閾値以上であること、および、複数の電源のうち他の物体との衝突により破損が発生すると予期される破損予期電源を認知する。自動運転制御部は、衝突確率が所定閾値以上である場合に、破損予期電源を特定補機から切り離すとともに、破損予期電源でない電源を前記特定補機に接続するよう、リレー制御装置に指示を行う。
【選択図】図3
Description
図1に示すように、第1実施形態の車両50は、自動運転制御システム100を備える。自動運転制御システム100は、自動運転ECU200(Electronic Control Unit)と、車両制御部300と、支援情報取得部400と、ドライバ警告部500と、電源部600とを備える。なお、本明細書において、車両50を「自車両50」とも呼ぶ。
図5に示すように、第2実施形態における電源接続変更処理の手順は、図3のステップS40とステップS50の間にステップS120,S130を追加し、また、ステップS60の後にステップS150,S160を追加したものである。なお、図5の処理手順において、ステップS30の判断が否定される場合には後述するステップS120に進む。
<条件1>自車両50の車速が所定値以下である。
<条件2>自車両50が交差点の中央から所定の範囲内に存在する。
<条件3>自車両50の前輪の方向が、交差点における車線直進方向と平行で無い。
図9に示すように、第3実施形態では、ステップS120(図5)の操舵角変更状況の判定の詳細手順が第2実施形態(図6)と異なるが、図5に示した電源接続変更処理の全体の手順は、第2実施形態と同じである。すなわち、第3実施形態では、図5の手順で電源接続変更処理の全体が実行され、図5のステップS120の判定が図9の詳細手順で実行される。
図11に示すように、第8実施形態では、ステップS120(図5)の操舵角変更状況の判定の詳細手順が第2実施形態(図6)や第3実施形態(図9)と異なる。図5に示した電源接続変更処理の全体の手順は、第2実施形態と同じである。また、ステップS300の後方衝突条件の詳細手順は、第3実施形態の図10と同じである。すなわち、第4実施形態では、図5の手順で電源接続変更処理の全体が実行され、図5のステップS120の判定が図11の詳細手順で実行される。また、図11のステップS300の判定は、第3実施形態と同じ図10の詳細手順で実行される。
R=L/sin(θ1) …(1)
ここで、Lは自車両50のホイールベースである。
飛び出しエリアFAの幅Wfaは、半径Rに沿って自車両50の車幅が描く領域の幅である。飛び出しエリアFAの長さLfaは、飛び出しエリアFAの中心が辿る曲線の長さであり、追突によって自車両50が進行して停止するまでの距離である。
X1は、現在時刻(T=0)における後方車両61から自車両50までの距離、
V1は、後方車両61の車速、
X2は、現在時刻(T=0)における前方車両62から飛び出しエリアFAの外縁までの距離、
V2は、前方車両62の車速、
X3は、追突されてから前方車両62に衝突するまでの自車両50の推定移動距離である。
−α<T2−(T1+T3)<β …(2)
ここで、
α,βは所定の時間マージン、
T1は、後方車両61による追突までの時間(T1=X1/V1)、
T2は、前方車両62が飛び出しエリアFAに到達するまでの時間(T2=X2/V2)、
T3は、自車両50が追突されてから前方車両62に衝突するまでの推定時間(T3=X3/(k×V2))、である。
なお、時間T3の算出に用いる係数kは、1未満の係数である。この係数kは、例えば自車両50の重量と、後方車両61の車速及び重量とのうちの1つ以上のパラメータに応じて決定されるようにしてもよく、あるいは、所定の一定値に設定してもよい。
図16に示すように、第5実施形態は、第3実施形態の図10に示した後方衝突条件の詳細手順を変更したものである。第5実施形態では、後方衝突条件の判定手順が第3実施形態の手順(図10)と異なるが、図9で説明した操舵角変更処理の処理手順は第3実施形態と同じである。すなわち、第5実施形態では、図5の手順で電源接続変更処理の全体が実行され、図5のステップS120の判定が図9の詳細手順で実行され、図9のステップS300の判定が図16の詳細手順で実行される。なお、第5実施形態において、図5のステップS120の詳細手順として、図9で説明した第3実施形態の手順の代わりに、図11で説明した第4実施形態の手順を使用してもよい。
図17に示すように、第6実施形態では、第1車線DL1を走行してきた自車両50が、第1車線DL1と合流する第2車線DL2に進入する状態を想定する。ここでは、自車両50の現在位置は、第1車線DL1と第2車線DL2の合流の手前の位置であり、自車両50は一時停止中又は徐行中である。自車両50の後方には、後方車両61が接近してくる可能性がある。また、第2車線DL2では、他の車両63が合流地点に向かって走行中である。このような他の車両63の走行状況は、例えば高度道路交通システム70や車車間通信を利用して他の車両63に関する情報を取得し、この情報を利用して状況認知部220が認知することが可能である。このような状況下では、自車両50が後方車両61に追突されると、第2車線DL2を走行する他の車両63と衝突する可能性がある。図18に示す操舵角変更状況の判定手順は、このような状況において衝突の影響を低減するために実行される。
図19に示すように、第7実施形態では、第1車線DL1を走行してきた自車両50が、車両の走行のための道路(車線)では無いスペース(「非車線スペース」と呼ぶ)に移動する状態を想定する。この例では、非車線スペースは、店舗STの前の歩道PLである。なお、非車線スペースとしては、歩道の他に、駐車場などの各種のスペースを想定可能である。自車両50の現在位置は、第1車線DL1から非車線スペースとしての歩道PLに移動する手前の位置であり、自車両50は一時停止中又は徐行中である。自車両50の後方には、後方車両61が接近してくる可能性がある。また、歩道PLには、人や自転車のような他の物体64が存在する可能性がある。この物体64は、自車両50が第1車線DL1から非車線スペースとしての歩道PLに移動する経路に進行可能である。このような他の物体64の状況は、例えば前方検出装置410を用いて検出し、その検出結果を利用して前方認知部224が認知することが可能である。このような状況下では、自車両50が後方車両61に追突されると、歩道PLにいる他の物体64と衝突する可能性がある。図20に示す操舵角変更状況の判定手順は、このような状況において衝突の影響を低減するために実行される。
図21に示すように、第8実施形態における電源接続変更処理の手順は、図3のステップS20とステップS30の間にステップS22,S24を追加したものであり、これ以外の処理は第1実施形態と同じである。ステップS20において衝突の可能性があると判定されると、ステップS22では、状況認知部220が、自動運転制御部210が採用し得る複数の自動運転動作に関するコストを算出し、コストが最小となる自動運転動作を決定する。複数の自動運転動作としては、駆動部指示値とブレーキ指示値と操舵角指示値の様々な組み合わせを採用可能である。各自動運転動作のコストは、例えば、自車両50と他の物体の相対速度や、構造、重量、衝突方向、他の物体の種類(人間を含むか否か)、及び、衝突部位等の複数のパラメータを利用したシミュレーションを行うことによって算出することが可能である。あるいは、これらのパラメータを入力とし、コストを出力とするマップやルックアップテーブルを利用してコストを求めても良い。「コスト」とは、衝突の結果が重大と評価されるほど大きな値を示す指標であり、経済的コストに限らず、精神的コストを考慮して総合的に決定される。例えば、他の物体が人間を含む場合には、精神的コストが大きく、その自動運転動作のコストも大きくなる傾向にある。なお、コストの算出に使用される各種のパラメータは、支援情報取得部400によって取得可能である。コストが最小の自動運転動作が決定されると、その自動運転動作が採用されて自車両50の制御が実行される。また、その自動運転動作において他の物体が衝突すると予期される自車両50の部位も決定される。
本発明は上述した実施形態やその変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
Claims (14)
- 自車両(50)を走行予定経路に沿って走行させる自動運転を実行する自動運転制御システム(100)であって、
前記自車両に設置され、それぞれ、前記自車両の特定補機(200,220,320,330,340,410,420,610)に対して電力を供給可能な複数の電源(621,622)と、
前記特定補機に対する前記複数の電源の接続状態を変更するリレー装置(630)と、
前記リレー装置を制御するリレー制御装置(610)と、
前記走行予定経路における前記自車両の状況と、前記自車両の周辺における他の物体の状況とを認知可能な状況認知部(220)と、
前記リレー制御装置に前記複数の電源の接続状態を指示し自動運転の制御を行う自動運転制御部(210)と、
を備え、
前記状況認知部は、前記自動運転中における前記自車両の前記他の物体と衝突する衝突確率が所定閾値以上であること、および、前記衝突確率が前記所定閾値以上である場合に、前記複数の電源のうち、前記他の物体との衝突により破損が発生すると予期される破損予期電源を認知し、
前記自動運転制御部は、前記衝突確率が前記所定閾値以上である場合に、前記破損予期電源を前記特定補機から切り離すとともに、前記複数の電源のうち前記破損予期電源でない電源を前記特定補機に接続するよう、前記リレー制御装置に指示を行う、自動運転制御システム。 - 請求項1に記載の自動運転制御システムにおいて、
前記自動運転制御部は、前記衝突確率が前記所定閾値以上であることを前記状況認知部が認知した場合に、前記複数の電源のうちの2つ以上の電源が前記特定補機に並列に接続された状態である通常接続状態から、前記破損予期電源を前記特定補機から切り離すとともに前記複数の電源のうち前記破損予期電源でない電源を前記特定補機に接続した緊急接続状態に変更するよう、前記リレー制御装置に指示を行う、自動運転制御システム。 - 請求項1又は2に記載の自動運転制御システムにおいて、
前記特定補機は、前記自動運転制御部と、前記状況認知部と、ブレーキ制御装置と、操舵角制御装置と、のうちの少なくとも一つを含む、自動運転制御システム。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の自動運転制御システムにおいて、
前記状況認知部は、前記衝突確率が前記所定閾値以上であることを認知した場合に、前記自動運転制御部が採用し得る複数の自動運転動作に関するコストを算出し、前記コストが最小となる自動運転動作を採用するとともに、当該採用した自動運転動作において前記他の物体が衝突すると予期される前記自車両の部位を決定する、自動運転制御システム。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の自動運転制御システムにおいて、更に、
前記自車両の車輪(52)の操舵角を制御する操舵角制御部(330)を備え、
前記自動運転制御部は、前記破損予期電源を前記特定補機から切り離すとともに、前記複数の電源のうち前記破損予期電源でない電源を前記特定補機に接続するよう、前記リレー制御装置に指示を行った後に、前記状況認知部が前記自車両の速度が所定値以下であること、という条件が成立することを含む予め定められた操舵角変更状況を認知した場合に、前記操舵角制御部に対し指示する前記操舵角を、前記走行予定経路に沿った第1操舵角(θ1)から前記第1操舵角と異なる第2操舵角(θ2)に変更する、自動運転制御システム。 - 請求項5に記載の自動運転制御システムにおいて、
前記操舵角変更状況は、更に、前記自車両の現在位置が交差点の中央から所定の範囲内に存在すること、という条件が成立することを含む、自動運転制御システム。 - 請求項6に記載の自動運転制御システムにおいて、
前記第1操舵角は、前記自車両の車輪の方向を前記交差点における車線直進方向と異なる方向に向ける角度であり、
前記第2操舵角は、前記第1操舵角よりも前記車輪の方向を前記車線直進方向に近い方向に変更する角度である、自動運転制御システム。 - 請求項7に記載の自動運転制御システムにおいて、
前記第2操舵角は、前記車輪の方向を、前記自車両の前後方向に平行なニュートラル方向とする角度、又は、前記ニュートラル方向を挟んで前記第1操舵角が示す方向とは反対側の方向とする角度である、自動運転制御システム。 - 請求項5〜8のいずれか一項に記載の自動運転制御システムにおいて、
前記状況認知部は、更に、前記自車両の後方を走行する後方車両(61)の近接状況を認知可能であり、
前記操舵角変更状況は、更に、
前記後方車両の近接状況が予め設定された後方衝突条件を満たすことを含む、自動運転制御システム。 - 請求項9に記載の自動運転制御システムにおいて、
前記状況認知部は、更に、前記自車両の前方にある前方物体(62)を認知可能であり、
前記操舵角変更状況は、更に、
前記自車両が前記後方車両の追突を受けて前記前方物体と衝突する可能性があることを示す前方衝突条件を満たすことを含む、自動運転制御システム。 - 請求項9又は10に記載の自動運転制御システムにおいて、更に、
前記自車両のドライバの状態を検出するドライバ状態検出部(510)を備え、
前記ドライバ状態検出部によって検出された前記ドライバの状態が、前記後方車両による前記自車両への衝突に備えた操作を前記ドライバが行うことが可能な状態である場合には、前記状況認知部が前記後方衝突条件が成立しないものと判定するとともに、前記自動運転制御部が前記自動運転の制御機能のうちの操舵角制御機能を含む少なくとも一部の制御機能を前記ドライバに委譲する、自動運転制御システム。 - 請求項5に記載の自動運転制御システムにおいて、
前記自車両が位置する第1車線(DL1)と合流する第2車線(DL2)が存在し、前記自車両の現在位置が前記第1車線と前記第2車線の合流の手前の位置である場合に、
前記状況認知部は、更に、前記第2車線を走行する他の車両(63)の走行状況の認知を行うことが可能であり、
前記操舵角変更状況は、更に、
前記自車両が追突を受けて前記他の車両と衝突する可能性があることを示す合流衝突条件を満たすことを含む、自動運転制御システム。 - 請求項5に記載の自動運転制御システムにおいて、
前記自車両の現在位置が、車両の走行のための車線から非車線スペースに移動する手前の位置である場合に、
前記状況認知部は、更に、前記自車両が前記車線から前記非車線スペースに移動する経路に進行可能な他の物体(64)を認知可能であり、
前記操舵角変更状況は、更に、
前記自車両が追突を受けて前記他の物体とが衝突する可能性があることを示す衝突条件を満たすことを含む、自動運転制御システム。 - 請求項5〜13のいずれか一項に記載の自動運転制御システムにおいて、
前記自動運転制御部は、前記自車両の停止中に前記操舵角制御部に前記第1操舵角から前記第2操舵角への変更を行わせた場合に、前記自車両の走行を開始する際に前記自車両の車輪に駆動力が付与されるまで前記操舵角制御部に前記第2操舵角を保持させる、自動運転制御システム。
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