JP2019043441A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車載カメラなどの情報検出装置における情報を検出する精度が低下することを抑制することができる車両の制御装置を提供する。【解決手段】車両Ｖｅの周辺情報を検出してコントローラ２８に出力する外部センサ５３を備え、人が運転操作することなく、コントローラ２８が外部センサ５３が検出した情報を基に自動運転走行が可能な車両の制御装置において、コントローラ２８は、照射器５７を作動している状態で(ステップＳ２）、外部センサ５３が検出した周辺情報が記憶されていない情報であることを判断した場合に（ステップＳ３）、照射器５７の照射方向を外部センサ５３が検出した周辺情報に対応する物に変更する（ステップＳ４)。【選択図】図３

Description

この発明は、人が運転操作することなく自動で走行することができる車両の制御装置に関するものである。

特許文献１には、車両を自動的に制御して運転者による操作なしで走行可能な自動運転車両の制御装置が記載されている。この特許文献１に記載された制御装置は、車両の周辺状況や運転者の状態などを検知して、その検知した情報に基づいて自動運転を安全に行うことができるか否かの判断を行うように構成されている。そして、その判断によって自動運転走行が安全にできないと判断された場合には、運転者による手動運転走行に切り替える通知が行われ、あるいは、その通知が行われたにも拘らず運転者が手動運転走行に切り替えない場合には、車両は路側帯などの安全な場所に誘導される。

また、特許文献２には、道路勾配によって前照灯の照射角度を調整する前照灯の制御装置が記載されている。この特許文献２に記載された制御装置では、例えば道路勾配が下り方向に変化する時は、照射角度を下向きに変更し、これとは反対に道路勾配が上り方向に変化する時は、照射角度を上向きに変更するように制御される。

特開２０１４−１０６８５４号公報 特開２００９−０４０２２７号公報

特許文献１に記載された自動運転車両の制御装置によれば、上述したように車両の周辺状況などを検知してその情報に基づいて自動運転走行するか否かを判断しているから自動運転制御を実行する判断の的確性を向上させることができる。また、特許文献１の制御装置では、その車両の周辺状況を検知する際に、例えば車外を撮影する車載カメラや予め記憶されたデータベース（例えば地図情報）を用いる。一方、このデータベースに記憶されていない情報（例えば表示を変更可能な道路標識や故障車などの障害物）が存在する場合には、その情報を検出あるいは把握するために上記の車載カメラを用いるからその車載カメラで得られた情報の重要度が増大する。そのような場合、例えば夜間や悪天候時に自動運転によって走行する場合には、その車載カメラなどの情報の検出精度が低下するおそれがあり、この点で改善の余地があった。

この発明は上記のような技術的課題に着目して考え出されたものであり、車載カメラなどの情報検出装置における情報を検出する精度が低下することを抑制することができる車両の制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、駆動力源と、車輪に制動力を付与する制動装置と、操舵輪の操舵角を操作する操舵装置と、車外を照射する照射器と、前記駆動力源と前記制動装置と前記操舵装置と前記照射器とのそれぞれを制御するコントローラと、車両の周辺情報を検出して前記コントローラに出力する外部センサとを備え、人が運転操作することなく、前記外部センサが検出した情報を基に前記コントローラが前記駆動力源と前記制動装置と前記操舵装置とを制御することにより自動運転走行できる車両の制御装置において、前記照射器は、照射方向の変更が可能であり、前記コントローラと通信可能な前記車両の周辺情報を記憶する記憶装置を更に備え、前記コントローラは、前記照射器を作動させている状態で、前記外部センサが検出した周辺情報が既に記憶されていない情報であること、もしくは前記記憶装置に記憶されていない情報であることを判断した場合に、前記照射器の照射方向を前記外部センサが検出した周辺情報に対応する物の方向に変更することを特徴とするものである。

また、この発明では、前記外部センサが検出した周辺情報は、地図データベースに基づく道路情報を含んでよい。

また、この発明では、前記照射器の照射方向を前記周辺情報に対応する物の方向に変更することにより前記周辺情報の検出度が低下する場合には、前記照射器の照射方向を前記周辺情報に対応する物の範囲の中で更に変更してよい。

そして、この発明では、前記周辺情報の前記検出度が低下するか否かの判断は、前記周辺情報に対応する物が自発光体もしくは反射体である場合に前記検出度が低下すると判断し、前記周辺情報に対応する物が前記自発光体である場合には、前記照射器を前記自発光体のうち自発光部以外の箇所を照射し、前記周辺情報に対応する物が前記反射体である場合には、前記照射器を前記反射体のうち反射部以外の箇所を照射してよい。

この発明によれば、例えば夜間の走行など外部センサの情報を検出する検出精度が低下する状況において、コントローラもしくはそのコントローラと通信可能な記憶装置に記憶されていない車両の周辺情報（例えば故障車、渋滞情報、制限速度の値が変わる道路標識）が外部センサから検出された場合には、照射器を上記の周辺情報に対応する物に向けて照射方向を変更する。そのため、その照射器の照射により外部センサ（例えば車載カメラ）における検出精度の低下を抑制でき、言い換えればその検出精度を向上させることができる。

また、この発明によれば、上述した照射器の照射方向を新たに検出した周辺情報に対応する物に変更することにより、その物の検出度が低下する場合には、照射器の照射方向をその周辺情報に対応する物の範囲の中で更に変更するように構成されている。そのため、例えば上述した周辺情報に対応する物が自発光体や反射体であったとしても、その自発光体における自発光部以外の箇所に、あるいは反射体における反射部以外の箇所に照射することができるから、照射器を上記の周辺情報に対応する物に向けて照射した際に、照射器の光と自発光体や反射体の光とが反射することがなく、その結果、車両の周辺情報を正確に認識ならびに把握することができる。

この発明で対象とすることができる車両の一例を説明するためのスケルトン図である。 この発明の実施形態におけるシステム構成を説明するための模式図である。 この発明の実施形態における制御例を説明するためのフローチャートである。 この発明の実施形態における他の制御例を説明するためのフローチャートである。

この発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。先ず、この実施形態の車両は、駆動力源として駆動用モータ（以下、単にモータと記す）を備えた車両であって、エンジンとモータとのそれぞれを駆動力源としたハイブリッド車両や、モータのみを駆動力源とした電気自動車を対象とすることができる。また、モータには、バッテリに充電された電力を供給するように構成されていてもよく、従来知られている燃料電池から電力を供給するように構成されていてもよい。さらに、上述した車両の他にエンジンのみを駆動力源としたいわゆるコンベ車両を対象としてもよい。

図１は、その車両Ｖｅの一例を説明するためのスケルトン図であり、エンジン１と二つのモータ２，３とを駆動力源として備えたハイブリッド車両Ｖｅ（以下、単に車両Ｖｅもしくは自車両Ｖｅとも記す）を示す図である。図１に示すエンジン１の出力軸４には、エンジン１による燃料の燃焼に伴った捩り振動を低減するためのダンパ機構５が連結されている。このダンパ機構５は、従来知られているバネダンパと同様に構成されており、出力軸４に連結された入力部材６と、その入力部材６と相対回転可能に設けられた出力部材７と、入力部材６のトルクを弾性力により出力部材７に伝達するように円周方向に所定の間隔を空けて配置された弾性体８とを備えている。

その出力部材７には、インプットシャフト９が一体に回転するように連結され、インプットシャフト９には、シングルピニオン型の遊星歯車機構１０が連結されている。この遊星歯車機構１０は、従来知られている遊星歯車機構と同様に構成されており、環状に形成されたサンギヤ１１と、サンギヤ１１と同心円上に配置されたリングギヤ１２と、サンギヤ１１およびリングギヤ１２にそれぞれ噛み合う複数のピニオンギヤ１３と、それぞれのピニオンギヤ１３が自転できかつインプットシャフト９の回転軸線を中心として公転できるように、それぞれのピニオンギヤ１３を保持するキャリヤ１４とを備えている。

サンギヤ１１には、遊星歯車機構１０よりもエンジン１側に延出し、かつインプットシャフト９が挿入された第１円筒軸１５が連結されており、その端部に第１モータ２が連結されている。この第１モータ２は、永久磁石形の同期モータなどの発電機能を有するものであり、そのロータ２ａが第１円筒軸１５と一体に回転するように構成され、ステータ２ｂがハウジングなどの固定部材１６に連結されている。

また、リングギヤ１２には、遊星歯車機構１０を挟んでエンジン１とは反対側に延出した第２円筒軸１７が連結され、その第２円筒軸１７に第１モータ２と同様に構成された第２モータ３が連結されている。具体的には、第２モータ３のロータ３ａが第２円筒軸１７と一体に回転するように構成され、ステータ３ｂがハウジングなどの固定部材１６に連結されている。

その第２円筒軸１７には、出力軸１８が一体に回転するように連結され、その出力軸１８に、複数の外歯が形成されたパーキングロックギヤ１９が一体に回転するように連結されている。このパーキングロックギヤ１９に噛み合うことにより、出力軸１８が回転することを制限するパーキングロック機構２０が設けられている。このパーキングロック機構２０は、図示しない電磁アクチュエータを備えており、その電磁アクチュエータを制御することにより、パーキングロックギヤ１９をロックした状態と解放した状態とを切り替えることができるように構成されている。また、パーキングロック機構２０は、上記のようにパーキングロックギヤ１９をロックした状態で、ハイブリッド車両Ｖｅに搭載された電源装置２１からの電力供給を遮断したとしても、パーキングロックギヤ１９をロックした状態を維持することができるように構成されている。

そして、出力軸１８の端部には、デファレンシャルギヤ２２が連結され、デファレンシャルギヤ２２には、車幅方向に延出する二つのドライブシャフト２３を介して、駆動輪２４が連結されている。また、上記駆動輪２４は、操舵装置２５により操舵角が変化するように構成されている。すなわち、それぞれの駆動輪２４は、操舵輪としても機能する。さらに、図１に示す車両Ｖｅは、上記駆動輪２４を含む四つの車輪２６を備えており、それぞれの車輪２６には、各車輪２６に制動力を作用させるためのブレーキ（制動装置）２７が連結されている。

上述したように構成された車両Ｖｅは、エンジン１を主な動力源として走行するＨＶモードと、第２モータ３を主な動力源として走行するＥＶモードとを切り替えることができる。具体的には、ＨＶモードは、コントローラ（ＥＣＵ）２８により定められた要求駆動力に応じて、エンジン１から動力を出力し、その動力の一部が遊星歯車機構１０を介して駆動輪２４に伝達されるように、第１モータ２により反力トルクを出力する。この際に、第１モータ２が発電機として機能する場合には、第１モータ２により発電された電力を第２モータ３に供給して、第２モータ３から第２円筒軸１７に動力を加える。すなわち、第１モータ２が反力トルクを出力することにより、エンジン１から出力された動力の一部が電気エネルギに変換され、その電気エネルギを第２モータ３により機械的なエネルギに変換して、エンジン１と駆動輪２４とのトルクの伝達経路に戻すように構成されている。なお、第１モータ２が反力トルクを出力することにより、第１モータ２がモータとして機能する場合には、エンジン１と駆動輪２４とのトルクの伝達経路に加えられた動力を、第２モータ３により電気エネルギに変換してそのトルクの伝達経路の動力を減らすように構成されている。

また、ＥＶモードは、コントローラ２８により定められた要求駆動力に応じて第２モータ３から動力を出力して走行する。その際には、エンジン１への燃料の供給を停止し、また第１モータ２への電力の供給を停止してよい。

つぎに、各モータ２，３に電力を供給する電気回路の一例について説明する。図１に示すように各モータ２，３には、それぞれインバータ２９，３０が連結されている。これらのインバータ２９，３０は、正極母線３１と負極母線３２とによりバッテリ（電源装置）２１の出力端子に接続されている。また、各インバータ２９，３０は、正極母線３１と負極母線３２とにより、一方のモータ２（３）で発電される電力を他方のモータ３（２）に供給することができるように構成されている。また、正極母線３１と負極母線３２とには、電圧保持回路としてのコンデンサ３３が並列接続され、さらに、空調装置を作動させるためのコンプレッサなど、比較的大きな電力が要求される補機類３４が接続されている。正極母線３１および負極母線３２とバッテリ２１の出力端子との間にはリレースイッチ３５が接続されている。このリレースイッチ３５は、搭乗者によるスイッチボタンやキーの操作に応じて通電状態と非通電状態とを切り替えることができるとともに、例えば、タイマーなどによりリレースイッチ３５をオンとする時刻をコントローラ２８に記憶させておくことにより、自動で非通電状態から通電状態に切り替わることができるように構成されている。

この車両Ｖｅは、上記のエンジン１や各モータ２，３あるいはブレーキ２７などを制御するためのコントローラ２８が設けられている。このコントローラ２８のシステム構成の一例を図２に示している。図２に示すように、コントローラ２８は、メインコントローラ３６と、メインコントローラ３６から出力された信号が入力され、その入力された信号を変換する駆動用コントローラ３７およびサブコントローラ３８とを備えている。この駆動用コントローラ３７は、エンジン１に設けられたスロットルアクチュエータや各モータ２，３に設けられたインバータ２９，３０などに信号を出力するように構成されている。また、サブコントローラ３８は、ブレーキ２７などの種々の装置に設けられたアクチュエータに信号を出力するように構成されている。

さらに、上記の駆動用コントローラ３７への電力の供給を遮断することができるメインスイッチ３９が設けられている。このメインスイッチ３９は、上記のリレースイッチ３５の通電状態と非通電状態とを切り替えるために操作される上記スイッチボタンやキーの仕方に応じて、駆動用コントローラ３７への電力の供給の有無を切り替えることができるように構成されている。例えば、上記スイッチボタンを押した場合に、メインスイッチ３９がオンに切り替えられ、さらにスイッチボタンを予め定められた所定時間以上押し続けることにより、メインスイッチ３９に加えて、リレースイッチ３５がオンに切り替えられるように構成されている。また、メインスイッチ３９は、メインコントローラ３６により自動的に駆動用コントローラ３７への電力の供給の有無を切り替えることができるように構成されている。

上記のメインコントローラ３６は、マイクロコンピュータを主体にして構成されており、車両Ｖｅの走行状態および各部の作動状態や挙動等を検出する主な内部センサ４０から信号が入力される。その内部センサ４０は、例えば、アクセルペダル４１の踏み込み量を検出するアクセルセンサ４２、ブレーキペダル４３の踏み込み量を検出するブレーキセンサ（もしくはブレーキスイッチ）４４、ステアリング４５の舵角を検出する舵角センサ４６、各車輪２６の回転速度をそれぞれ検出する車速センサ４７、車両Ｖｅの前後加速度を検出する前後加速度センサ４８、車両Ｖｅの横加速度を検出する横加速度センサ４９、車両Ｖｅのヨーレートを検出するヨーレートセンサ５０、シフトレバー（もしくはシフトスイッチ）５１の位置を検出するシフトセンサ５２などである。その内部センサ４０から入力された信号や、予め記憶されている演算式あるいはマップなどに基づいて、エンジン１や各モータ２，３を制御するための信号を、駆動用コントローラ３７に出力し、またブレーキ２７などを制御するための信号を、サブコントローラ３８に出力するように構成されている。なお、図１には、内部センサ４０からコントローラ２８に入力される信号、およびコントローラ２８からエンジン１、各モータ２，３、ブレーキ２７に出力する信号を破線で示している。

さらに、この発明の実施形態で制御対象とする車両Ｖｅは、車両Ｖｅの運転操作を自動制御して走行させる自動運転が可能である。この発明の実施形態において定義している自動運転とは、走行環境の認識や周辺状況の監視、ならびに、発進・加速、操舵、および、制動・停止などの全ての運転操作を、全て車両Ｖｅの制御システムが行う自動運転である。例えば、ＮＨＴＳＡ［米国運輸省道路交通安全局］が策定した自動化レベルにおける「レベル４」、あるいは、米国のＳＡＥ［Society of Automotive Engineers］が策定した自動化レベルにおける「レベル４」および「レベル５」に該当する高度自動運転もしくは完全自動運転である。したがって、この発明の実施形態で制御対象とする車両Ｖｅは、車内に搭乗者（運転者、同乗者、および、乗客など）が存在しない状況であっても自動運転によって走行することが可能である。すなわち、車両Ｖｅは、車内に搭乗者が存在する状態で自動運転によって走行する有人自動運転と、車内に搭乗者が存在しない状態で自動運転によって走行する無人自動運転とが可能である。なお、車両Ｖｅは、例えば上記のＳＡＥの自動化レベルにおける「レベル４」で定義されているように、自動運転で走行する自動運転モードと、車両Ｖｅの運転操作を運転者が行う手動運転モードとを選択できる構成であってもよい。また、上記の「レベル４」および「レベル５」の他、例えば「レベル３」で定義される自動運転モードであってもよい。なお、「レベル３」で定義される自動運転モードとは、限定的な環境下もしくは交通状況のみでシステムが加速、操舵、制動を行い、システムが要請したときは運転者が対応しなければならない条件付自動運転をいう。

したがって、この車両Ｖｅは、搭乗者（人）が運転操作することなく、モータ２，３やブレーキ２７あるいは操舵装置２５を自動的に制御することにより走行する、いわゆる自動運転走行をすることができる。そのような自動運転走行をする際における各モータ２，３、ブレーキ２７、操舵装置２５、パーキングロック機構２０なども上記コントローラ２８により制御される。

上記のメインコントローラ３６には、自動運転走行を行うために内部センサ４０に加えて、車両Ｖｅの周辺情報や外部状況を検出する主な外部センサ５３から信号が入力される。その外部センサ５３は、例えば、車載カメラ、レーダー［RADAR:Radio Detection and Ranging］、およびライダー［LIDAR:Laser Imaging Detection and Ranging］、車車間通信などである。

車載カメラは、例えば車両Ｖｅのフロントガラスの内側に設置され、車両Ｖｅの外部状況に関する撮像情報をメインコントローラ３６に送信するように構成されている。車載カメラは、単眼カメラであってもよく、あるいは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複数の撮像部を有している。ステレオカメラの撮像情報によれば、車両Ｖｅ前方の奥行き方向の情報も取得することができる。

レーダーは、ミリ波やマイクロ波などの電波を利用して車両Ｖｅの外部の他車両や障害物等を検出し、その検出データをメインコントローラ３６に送信するように構成されている。例えば、電波を車両Ｖｅの周囲に放射し、他車両や障害物等に当たって反射された電波を受信して測定・分析することにより、他車両や障害物等を検出する。

ライダーは、レーザー光を利用して車両Ｖｅの外部の他車両や障害物等を検出し、その検出データをメインコントローラ３６に送信するように構成されている。例えば、レーザー光を車両Ｖｅの周囲に放射し、他車両や障害物等に当たって反射されたレーザー光を受光して測定・分析することにより、他車両や障害物等を検出する。

車車間通信（車両間通信）は、車両同士の無線通信により周囲の車両の情報（例えば、目的地、位置、速度、進行方向、車両制御情報など）を入手し、必要に応じて運転者や搭乗者に安全運転支援を行うシステムである。また、この車車間通信は、ＩＴＳ［Intelligent Transport Systems］安全運転支援無線システムの車載器が搭載されている車両同士の情報交換によりサービスが受けられるものであって、インフラ設備の整備されていない不特定の場所でサービスの享受が可能である。したがって、インフラ設備の設置が難しい場所でもサービスが受けられる。

上記のような内部センサ４０や外部センサ５３の他に、ＧＰＳ［Global Positioning System］受信部５４、地図データベース５５、および、ナビゲーションシステム５６等からメインコントローラ３６に信号が入力される。ＧＰＳ受信部５４は、複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信することにより、車両Ｖｅの位置（例えば、車両Ｖｅの緯度および経度）を測定し、その位置情報をメインコントローラ３６に送信するように構成されている。地図データベース５５は、地図情報を蓄積したデータベースであり、例えば車両Ｖｅと通信可能な情報処理センタなどの外部施設のコンピュータに記憶されたデータを利用することができる。なお、地図データベース５５は、メインコントローラ３６の内部に記憶されていてもよく、この地図データベース５５が、この発明の実施形態における「記憶装置」に相当する。ナビゲーションシステム５６は、ＧＰＳ受信部５４が測定した車両Ｖｅの位置情報と、地図データベース５５の地図情報とに基づいて、車両Ｖｅの走行ルートを算出するように構成されている。

上記のメインコントローラ３６は、内部センサ４０や外部センサ５３などから入力された検出データや情報データおよび予め記憶させられているデータ等を使用して演算を行い、その演算結果を基に、駆動用コントローラ３７およびサブコントローラ３８ならびに補助機器５７に信号を出力する。そして、駆動用コントローラ３７が、エンジン１（スロットルバルブを含む）およびモータ２，３のアクチュエータ（インバータ２９，３０を含む）に対して制御指令信号を出力し、サブコントローラ３８が、ブレーキ２７、操舵装置２５等の車両Ｖｅ各部のアクチュエータに対して、制御指令信号を出力するように構成されている。なお、以下の説明では、各アクチュエータを区別することなく、単にアクチュエータ５８と記す場合がある。

車両Ｖｅを自動運転走行させるための主なアクチュエータ５８として、ブレーキアクチュエータ、および操舵アクチュエータ等を備えている。ブレーキアクチュエータは、サブコントローラ３８から出力される制御信号に応じてブレーキ２７を作動させ、各車輪２６へ付与する制動力を制御するように構成されている。操舵アクチュエータは、サブコントローラ３８から出力される制御信号に応じて電動パワーステアリング装置のアシストモータを駆動し、操舵トルクを制御するように構成されている。

補助機器５７は、上記のアクチュエータ５８に含まれない機器もしくは装置であり、例えば、ワイパー、前照灯、方向指示器、エアコンディショナ、オーディオ装置など、車両Ｖｅの運転操作に直接には関与しない機器・装置である。

メインコントローラ３６は、車両Ｖｅを自動運転走行させるための主な制御部として、例えば、車両位置認識部５９、外部状況認識部６０、走行状態認識部６１、走行計画生成部６２、走行制御部６３、補助機器制御部６４、および、有人無人判断部６５などを有している。

車両位置認識部５９は、ＧＰＳ受信部５４で受信した車両Ｖｅの位置情報および地図データベース５５の地図情報に基づいて、地図上における車両Ｖｅの位置を認識するように構成されている。なお、ナビゲーションシステム５６で用いられる車両Ｖｅの位置を、そのナビゲーションシステム５６から取得することもできる。あるいは、道路上や道路脇の外部に設置されたセンサで車両Ｖｅの位置を測定可能な場合は、そのセンサとの通信によって車両Ｖｅの位置を取得することもできる。

外部状況認識部６０は、例えば車載カメラの撮像情報やレーダーもしくはライダーの検出データに基づいて、車両Ｖｅの外部状況を認識するように構成されている。外部状況としては、例えば、走行車線の位置、道路幅、道路の形状、路面勾配、および車両周辺の障害物に関する情報等が取得される。また、走行環境として車両Ｖｅの周辺の気象情報や路面の摩擦係数などを取得してもよい。

走行状態認識部６１は、内部センサ４０の各種の検出データに基づいて、車両Ｖｅの走行状態を認識するように構成されている。車両Ｖｅの走行状態としては、例えば、車速、前後加速度、横加速度、およびヨーレートなどが取得される。

走行計画生成部６２は、例えば、ナビゲーションシステム５６で演算された目標ルート、車両位置認識部５９で認識された車両Ｖｅの位置、および外部状況認識部６０で認識された外部状況等に基づいて、車両Ｖｅの進路を生成するように構成されている。進路は、目標ルートに沿って車両Ｖｅが進行する軌跡である。また、走行計画生成部６２は、目標ルート上で、安全に走行すること、法令を順守して走行すること、および効率よく走行すること等の基準に沿って、車両Ｖｅが適切に走行することができるように進路を生成する。

そして、走行計画生成部６２は、生成した進路に応じた走行計画を生成するように構成されている。具体的には、少なくとも、外部状況認識部６０で認識された外部状況および地図データベース５５の地図情報に基づいて、予め設定された目標ルートに沿った走行計画が生成される。

走行計画は、車両Ｖｅの将来の駆動力要求を含む車両Ｖｅの走行状態を予め設定するものであり、例えば現在時刻から数秒先の将来のデータを基に生成される。車両Ｖｅの外部状況や走行状況によっては、現在時刻から数十秒先の将来のデータを用いることもできる。走行計画は、例えば、目標ルートに沿った進路を車両Ｖｅが走行する際に、車速、加速度、および操舵トルク等の推移を示すデータとして走行計画生成部６２から出力される。

また、走行計画は、車両Ｖｅの速度パターン、加速度パターン、および操舵パターンとして走行計画生成部６２から出力することもできる。速度パターンとは、例えば、進路上に所定間隔で設定された目標制御位置に対して、各目標制御位置毎に時間に関連付けられて設定された目標車速からなるデータである。加速度パターンとは、例えば、進路上に所定間隔で設定された目標制御位置に対して、各目標制御位置毎に時間に関連付けられて設定された目標加速度からなるデータである。操舵パターンとは、例えば、進路上に所定間隔で設定された目標制御位置に対して、各目標制御位置毎に時間に関連付けられて設定された目標操舵トルクからなるデータである。

また、この走行計画には、自車両Ｖｅが先行車両を追従する走行計画を含み、その一例として、従来知られているクルーズ・コントロールやアダプティブ・クルーズ・コントロール（ＡＣＣ）、ならびに、車車間通信により追従制御する通信協調型アダプティブ・クルーズ・コントロール（ＣＡＣＣ）がある。そのクルーズ・コントロールなどの切り替えは、ステアリングホイールの脇やステアリングパッドに取り付けられた入力操作スイッチ群であって、システムの起動および停止、制御モードの切替え、設定車速の入力、目標車間距離の設定等が行なわれる。

走行制御部６３は、走行計画生成部６２で生成された走行計画に基づいて、車両Ｖｅの走行を自動で制御するように構成されている。具体的には、走行計画に応じた制御信号が、駆動用コントローラ３７およびサブコントローラ３８を介してエンジン１や各モータ２，３あるいはアクチュエータ５８に出力される。それによって、車両Ｖｅが自動運転走行される。

補助機器制御部６４は、走行計画生成部６２で生成された走行計画に基づいて、補助機器５７を自動で制御するように構成されている。具体的には、走行計画に応じた制御信号が、必要に応じて、ワイパー、前照灯、方向指示器、エアコンディショナ、オーディオ装置などの補助機器５７に対して出力される。

有人無人判断部６５は、自車両Ｖｅならびに先行車両に搭乗者が存在するか否かを判断する。具体的には、自車両Ｖｅにおいては、パワースイッチあるいはイグニションキースイッチやスタートボタンスイッチがＯＮに操作された場合や、着座センサが座席上に人が乗っていることを検知した場合、シートベルト着装センサがシートベルトの着装を検知した場合、ステアリングホイールが操作された場合など車室内に設けられている装置の操作状況または作動状態に基づいて搭乗者の有無を判断する。また先行車両においては、上述した車車間通信により無線通信することにより先行車両の情報を取得したり、あるいは、自車両Ｖｅにおける車載カメラなどによって先行車両の搭乗者の有無を判断する。

このように図１に示す車両Ｖｅは、いわゆる自動運転により走行することが可能である。その自動運転では、外部状況や走行環境を把握するために上述した外部センサ５３における車載カメラなどの情報検出装置（以下、単に車載カメラと記す）や地図データベース５５を用いる。一方、この地図データベース５５に記憶されていない情報（例えば道路標識や故障車などの障害物）が存在する場合には、その情報を検出あるいは把握するために上記の車載カメラを用いるからその車載カメラで得られた情報の重要度が増す。そのような場合、例えば夜間や悪天候時に自動運転によって走行する場合には、その車載カメラにおける情報を検出する能力（検出精度）が低下するおそれがある。そこで、この発明の実施形態では、夜間など検出精度が低下する状況において、車載カメラの情報を検出する能力が低下しないように構成されている。以下に、コントローラ２８によって実行される制御例の一例について説明する。

図３は、その制御の一例を示すフローチャートであって、上述したように、所定の条件における車載カメラの情報を検出する能力の低下を抑制するための制御の一例である。図３に示す例では、先ず、自車両Ｖｅが自動運転中であるか否かを判断する（ステップＳ１）。これは、自車両Ｖｅが人が運転操作を行わない自動運転中であるか否かの判断であって、例えば自動運転モードに切り替えるスイッチの信号に基づいて判断することができ、あるいは、コントローラ２８で実行される他の制御で自動運転を実行するフラグが成立しているか否かに基づいて判断することができる。したがって、このステップＳ１で否定的に判断された場合、すなわち自動運転に切り替えるスイッチの信号が出力されていないことなどにより自動運転中でないと判断された場合には、これ以降の制御を実行することなくこのルーチンを一旦終了する。

なお、このステップＳ１で否定的に判断された場合は、人が運転操作を行って走行する手動運転モードが選択されていると判断することができる。また、この車両Ｖｅは、搭乗者が存在する有人自動運転であっても、あるいは、搭乗者が存在しない無人自動運転であってもよい。そして、この自車両Ｖｅが有人か無人かの判断は、例えば、赤外線センサやドップラーセンサなどの生体センサあるいは動体検知センサを設け、搭乗者の体温や動作を検知することにより、車内に搭乗者が存在するか否かを判断することができる。また上記の判断の他に、上述した有人無人判断部６５で説明したように車室内に設けられている装置の操作状況または作動状態に基づいて、搭乗者の有無を判断することもできる。

これとは反対に、自動運転に切り替えるスイッチの信号が出力されていることなどにより、ステップＳ１で肯定的に判断された場合には、自車両Ｖｅは自動運転中であって、ついで自車両Ｖｅの前照灯が点灯（あるいは作動）しているか否かを判断する（ステップＳ２）。なお、この前照灯がこの発明の実施形態における「照射器」に相当する。また照射器は、前照灯（すなわちヘッドライト）に限られず、例えば搭乗者の視認性を確保し、同時に他の車両からの被視認性を向上させる目的で装備されるフォグランプ（補助前照灯）や、車載カメラ専用のライトなど車外を照射するライトが含まれる。またこのような可視光線に限られず、赤外線ライト、ミリ波レーダーなどの不可視光線と併せて使用してもよい。つまり、この照射器は、可視光線と不可視光線とを含むものである。なお、これ以降の説明では、照射器は、前照灯として説明する。

また、上記の前照灯を点灯させる状況としては、例えば夜間での走行、濃霧や雨天など悪天候での走行、トンネル内での走行など視界が悪化する状況である。したがって、このステップＳ２で否定的に判断された場合、すなわち夜間等でなく視界が悪化していない場合には、これ以降の制御を実行することなくこのルーチンを一旦終了する。

これとは反対に、このステップＳ２で肯定的に判断された場合、すなわち夜間など視界が悪化して前照灯が点灯している場合には、ついでデータベースにない対象物が検出されたか否かを判断する（ステップＳ３）。なお、前照灯は上述した補助機器５７の一部であって補助機器制御部６４により自動で制御される。

車両Ｖｅは自動運転走行している際に、道路標識、踏切装置、その他の様々な対象物を検出する。またそのような対象物は、メインコントローラ３６に記憶されたデータベース、すなわち外部センサ５３などから入力された検出データや情報データおよび予めそのメインコントローラ３６に記憶させられているデータと照合して検出する。したがって、このステップＳ３で肯定的に判断された場合、すなわち走行中に検出された対象物（例えば故障車）が、メインコントローラ３６に入力されたデータベース、あるいは予め記憶されているデータベースと一致せず新たな対象物を検出した場合には、前照灯の向き（以下、照射方向とも記す）をその対象物の方向に変更する（ステップＳ４）。つまり、外部センサ５３が検出した対象物が既に記憶している情報でない場合（すなわち記憶されていない情報の場合）に、前照灯の照射する向きをその対象物に向ける。

なお、上記の対象物および後述する渋滞情報などの道路情報が、この発明の実施形態における「外部センサが検出した周辺情報に対応する物」に相当し、例えば道路上に故障車が存在することの情報、道路が陥没していることの情報など様々な情報を検出し、その情報が単に物であれば対象物として捉え、あるいは、その情報が渋滞情報や速度規制などであれば道路情報として捉える。

上述したように、この発明の実施形態ではステップＳ３において肯定的に判断され、データベースにない対象物を検出しているから、車載カメラにてその対象物を確認する。また、この発明の実施形態では、ステップＳ２において肯定的に判断されて前照灯が点灯している状況であるから、この前照灯の向きを対象物の方向へ変更する。なお、この前照灯は上下左右に動作させることができ、具体的には補助機器制御部６４によって制御される。

したがって、夜間など車載カメラの検出精度が低下する状況においても前照灯を新たに検出した対象物に向けることにより、その対象物をより正確に認識することができる。なお、上記の新たに検出した対象物は、例えばライダーやレーダーにより何かしらの物があるのは検出しているものの、その具体的な内容物を把握できていない場合も含む。例えば、前方に故障車が存在することを検出しているものの、その故障車が単に燃料切れや車輪のパンクで故障しているのか、あるいは、横転して故障しているかなどその具体的な内容が把握できていない場合である。

一方、上記のステップＳ３で否定的に判断された場合、すなわち走行中に検出された対象物が、メインコントローラ３６に入力されたデータベース、あるいは予め記憶されているデータベースと一致する場合には、ついでデータベースにない道路情報が検知されたか否かを判断する（ステップＳ５）。これは、上述したようにこの発明の実施形態では、車両Ｖｅの周辺情報として故障車など単に物として捉えられる情報と、車載カメラが電光掲示板などに表示されて文字を認識することにより把握する情報（例えば渋滞情報）とが存在する。上述したステップＳ３は、データベースにその物（すなわち対象物）が存在するか否かの判断を行っており、一方このステップＳ５は、その単なる物の情報ではなく、渋滞情報や速度規制など電光掲示板等に表示される道路情報を対象としている。

具体的には、自動運転中に、上述したメインコントローラ３６に既に記憶されていない道路情報が検出されたか否かを判断するステップであって、例えば悪天候により速度規制がされている場合、事故等によって車両規制（例えば片側車両規制）が行われている場合、渋滞情報など外部状況や走行環境が変化して上記のメインコントローラ３６に記憶されていない情報が検知されたか否かを判断する。より具体的には、その検知した道路情報とメインコントローラ３６に既に記憶されている道路情報（すなわちデータベース）とを照合して、その照合した結果に基づいて、データベースにその道路情報が存在するか否かを判断する。また、メインコントローラ３６に既に記憶されている道路情報か否かの判断は、例えば道路情報を示す電光掲示板が存在することは検知しているものの、その電光掲示板が示す道路情報の内容を把握できていないような状況も含まれる。例えば、悪天候により最高速度の速度規制がされている場合であって、その規制速度が何キロを示しているのかを把握できないような場合などが想定される。

したがって、このステップＳ５で肯定的に判断された場合、すなわちその検知した道路情報が、メインコントローラ３６に既に記憶されていない道路情報である場合には、上記のステップＳ３で肯定的に判断された場合と同様に前照灯の向きをその道路情報を示す物の方向に変更する（ステップＳ４）。具体的には、例えば道路情報を示す電光掲示板の方向に前照灯を照射する。

一方、これとは反対に、このステップＳ５で否定的に判断された場合、すなわち検知した道路情報が、メインコントローラ３６に既に記憶されている場合には、これ以降の制御を実行することなくこのルーチンを一旦終了する。つまり、前照灯の照射方向を変更せずにそのまま走行する。

そして、ステップＳ４にて前照灯の向きを変更したら照射する対象物を特定する（ステップＳ６）。つまり、前照灯の向きを変更して照射する対象物が、ステップＳ３で新たに検出された対象物なのか、あるいは、ステップＳ５で新たに検知した道路情報なのかを特定する。また併せて、その対象物の具体的な内容や道路情報の具体的な内容を特定する。ついで、そのように前照灯の照射する方向を変更して照射する対象物を特定したら、自動運転における各値を書き換える（更新する）とともに、その情報をメインコントローラ３６に送信する（ステップＳ７）。なお、上記の自動運転における各値とは、この図３のフローチャートを実行する前に設定した、前述の走行計画生成部６２における走行計画や目標ルート、ならびに、それらに応じた車速の値や速度パターンなどである。また併せて、上述した情報処理センタなどの外部施設のコンピュータのデータベースに上記の情報を送信し、そのデータベースを更新してもよい。そして、ステップＳ７の情報に基づいて前照灯を制御した後に、前照灯を所定の位置（原点位置）に戻してリターンする。

このように、前照灯の照射する向きを制御することによって、新たに検出あるいは検知した周辺情報を正確に認識ならびに把握することができる。つまり、この発明の実施形態では、車両Ｖｅが自動運転中であってかつ前照灯が点灯している際に、検出した対象物や検知した道路情報がメインコントローラ３６（記憶装置である地図データベース５５も含む）に既に記憶されているか否かに応じて前照灯の照射する方向を変更する。これにより例えば、夜間での走行など外部センサ（例えば車載カメラ）の情報を検出する精度が低下する状況において、新たに対象物が検出あるいは道路情報が検知された場合であっても、前照灯をその対象物や道路情報を示す掲示板等に向けて照射することにより、その対象物や道路情報を車載カメラで正確に認識することができる。そのため、車載カメラなどの情報の検出精度の低下を抑制もしくは回避することができ、言い換えればその検出精度を向上させることができる。そして、このように車載カメラの検出能力を低下させることを抑制できるから、周辺状況をより正確に把握することができる。

また、この発明の実施形態では、上記の新たに検出した対象物は、上述したように何らかの対象物が存在することはレーダーやライダー等で検出できているものの、その物の具体的な内容が把握できない場合も含まれるから、前照灯をその対象物に向けて照射することにより、正確に対象物の内容を把握することができる。

つぎに、この発明における他の実施形態について説明する。図３に示す例では、上述したように、新たな対象物や道路情報を検出あるいは検知したら前照灯の照射する方向を制御するように構成されている。一方、その対象物や道路情報を示す掲示板等が、自ら光を発する自発光体（以下、単に自発光体と記す）や反射体である場合には、前照灯を照射することにより、自発光体や反射体の光と前照灯の光とが反射して却って車載カメラにおける対象物を検出する能力が低下するおそれがある。そこで、図４に示す例では、図３の例に加えて、新たに検出あるいは検知した対象物や道路情報を示す掲示板等が、車載カメラの検出能力を低下させるおそれがある場合には、前照灯の制御内容を変更するように構成されている。以下に、その制御例のフローチャートについて説明する。なお、上述した図３の制御例と同様のステップについては、同様の符号を付し、またその説明を簡略もしくは省略する。

先ず、ステップＳ１からステップＳ５までは、上記の図３の制御例と同様である。すなわち、自車両Ｖｅが自動運転中か否かを判断し（ステップＳ１）、夜間などの走行により前照灯が点灯しているか否かを判断し（ステップＳ２）、データベースにない対象物を検出したか否かを判断し（ステップＳ３）、そのステップＳ１からステップＳ３で肯定的に判断されて新たな対象物を検出した場合には、前照灯の照射方向をその検出した対象物の方向に変更する（ステップＳ４）。一方、ステップＳ３で否定的に判断された場合であっても新たな道路情報を検知した場合には（ステップＳ５）、その道路情報を示す掲示板等に向けて前照灯を照射するように制御する（ステップＳ４）。

そして、そのステップＳ３およびステップＳ５で検出あるいは検知した対象物や道路情報を示す掲示板等が、車載カメラの検出精度（検出度）を低下させる物か否かを判断する（ステップＳ１００）。これは上述したように、新たに検出あるいは検知した対象物や道路情報を示す掲示板が、自発光体や反射体である場合には、前照灯を照射することにより却って対象物の検出度を低下させるおそれがある。そのため、このステップＳ１００では、前照灯の向きを対象物の方向に変更したことにより、検出度が低下するか否かを判断する。具体的には、先ず自発光体とは、例えば工事中を示す看板、発煙筒、速度表示を示す電光掲示板など自ら光を発している物であり、また反射体は、例えば道路脇に設けられたラバーポール（車線分離標）などである。したがって、このステップＳ１００で肯定的に判断された場合、すなわち前照灯を照射した対象物が、上記のような自発光体あるいは反射体であって、その場合において前照灯を照射することにより対象物の検出度（あるいは検知量）が低下するおそれがある場合には、前照灯の向きをその対象物の範囲で変更する（ステップＳ２００）。つまり、ステップＳ４で変更した前照灯の向きを更に変更し、より具体的には、前照灯を照射する位置を対象物の範囲の中で変更する。そしてその位置は、例えば対象物における範囲のうち自発光体の自発光部以外の箇所、あるいは、反射体のうち反射部以外の箇所とする。

なお、その対象物の検出度（あるいは検知量）が低下するか否かの判断は、例えば対象物のうち自発光部とそうでない部分とで検出度あるいは検知量が同じになるような場合には、対象物の検出度が低下すると判断される。またこのような前照灯の向きを変更する制御を実行するか否かの判断は、上記のような状況に限られず、例えば速度規制を示す掲示板の場合には、速度規制の表示が前照灯の光によっていわゆる白とびするなどして、その速度規制を示す文字が認識できないような場合には、同様に前照灯の向きを変更する。さらに、所定の照度量や検知量を閾値として設定した各種のパラメータを用いて判断してもよい。

一方、上記のステップＳ１００で否定的に判断された場合、すなわち対象物の検出度（あるいは検知量）が低下しないと判断された場合には、ステップＳ４で変更した前照灯の向きを対象物が認識できるまでその向きで固定する（ステップＳ３００）。つまり前照灯の照射する位置をステップＳ４で変更した位置に固定する。そして、ステップＳ３００にて例えば速度規制を示す標識が正確に認識でき、データベースとして記憶されたら、前照灯の向きを所定の位置（原点位置）に戻す。また、対象物が例えば故障車である場合には、その故障車として認識できたら、あるいは、その故障車の前を通り過ぎたら、前照灯の向きを所定の位置に戻す。

このように、図４に示す例においても、図３の例と同様に前照灯の照射する向きを制御することによって、新たに検出あるいは検知した情報を正確に認識することができる。また特に図４に示す例では、前照灯の照射する向きをその新たに検出した対象物（もしくは道路情報を示す掲示板）の方向に変更した際に、その対象物に応じて検出度が低下しないか否かを判断するように構成されている。具体的には、その対象物が自発光体や反射体である場合には、前照灯の照射する位置を対象物の中で変更し、かつ対象物を正確に認識できる位置に変更している。そのため、対象物が自発光体や反射体であっても、正確にその対象物を認識ならびに把握することができるから、その結果、車載カメラにおける情報を検出する能力、すなわち検出精度が低下することを抑制もしくは回避することができる。

以上、この発明の複数の実施形態について説明したが、この発明は上述した例に限定されないのであって、この発明の目的を達成する範囲で適宜変更してもよい。上記のいずれの実施形態では、前照灯が点灯している際に、新たに対象物を検出あるいは検知した際に、前照灯の向きをその対象物に向けるように構成されているものの、要はこの発明の実施形態では、前照灯が点灯している際に、その前照灯を制御することによって、新たな車両の周辺情報を正確に認識ならびに把握できればよい。また、図４に示す例では、周辺情報を示す物の検出度が低下する一例として自発光体や反射体を例として説明したものの、この自発光体と反射体とで更に制御内容を変更してもよい。例えば自発光体は自ら光りを発しているから、その物が反射体である場合に比べて前照灯を照射する時間を短くしてもよい。さらに、上記の前照灯の向きを変更する際は、例えば周辺情報を示す物の大きさが大きい場合には、単に前照灯をその対象物に向けて照射するだけでなく、前照灯を上下あるいは左右に動作させながらその対象物を認識ならびに把握してもよい。

１…エンジン、 ２，３…モータ、 ２５…操舵装置、 ２７…ブレーキ（制動装置）、 ２８…コントローラ(ＥＣＵ）、 ３６…メインコントローラ、 ３７…駆動用コントローラ、 ３８…サブコントローラ、 ４０…内部センサ、 ５３…外部センサ、 ５５…地図データベース、 ５６…ナビゲーションシステム、 ５７…補助機器（前照灯）、 ６４…補助機器制御部、 Ｖｅ…車両。

Claims (4)

1. 駆動力源と、車輪に制動力を付与する制動装置と、操舵輪の操舵角を操作する操舵装置と、車外を照射する照射器と、前記駆動力源と前記制動装置と前記操舵装置と前記照射器とのそれぞれを制御するコントローラと、車両の周辺情報を検出して前記コントローラに出力する外部センサとを備え、人が運転操作することなく、前記外部センサが検出した情報を基に前記コントローラが前記駆動力源と前記制動装置と前記操舵装置とを制御することにより自動運転走行できる車両の制御装置において、
   前記照射器は、照射方向の変更が可能であり、
   前記コントローラと通信可能な前記車両の周辺情報を記憶する記憶装置を更に備え、
   前記コントローラは、
   前記照射器を作動させている状態で、前記外部センサが検出した周辺情報が既に記憶されていない情報であること、もしくは前記記憶装置に記憶されていない情報であることを判断した場合に、前記照射器の照射方向を前記外部センサが検出した周辺情報に対応する物の方向に変更する
   ことを特徴とする車両の制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の制御装置において、
   前記外部センサが検出した周辺情報は、地図データベースに基づく道路情報を含む
   ことを特徴とする車両の制御装置。
3. 請求項１または２に記載の車両の制御装置において、
   前記照射器の照射方向を前記周辺情報に対応する物の方向に変更することにより前記周辺情報の検出度が低下する場合には、前記照射器の照射方向を前記周辺情報に対応する物の範囲の中で更に変更する
   ことを特徴とする車両の制御装置。
4. 請求項３に記載の車両の制御装置において、
   前記周辺情報の前記検出度が低下するか否かの判断は、前記周辺情報に対応する物が自発光体もしくは反射体である場合に前記検出度が低下すると判断し、
   前記周辺情報に対応する物が前記自発光体である場合には、前記照射器を前記自発光体のうち自発光部以外の箇所を照射し、
   前記周辺情報に対応する物が前記反射体である場合には、前記照射器を前記反射体のうち反射部以外の箇所を照射する
   ことを特徴とする車両の制御装置。

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