JP2019119266A - 車両制御システム、車両制御方法、およびプログラム - Google Patents

車両制御システム、車両制御方法、およびプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】不適切なタイミングでの運転支援の度合の低下を抑制することができる車両制御システム、車両制御方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。【解決手段】車両制御システムにおいて、車両の周辺状況を認識する認識部(16、321、322)と、前記認識部により認識された周辺状況に基づいて、前記車両の操舵または加減速のうち一方または双方を制御して前記車両の運転支援を行う制御部(200、300)と、前記車両の乗員による前記運転支援に関する指示を受け付ける受付部(40、80)と、前記受付部により前記運転支援の非作動または機能低下の指示が受け付けられた場合において、前記車両の周辺状況が所定の周辺状況である、または将来において前記所定の周辺状況となることが予測される場合に、前記制御部による運転支援の非作動または機能低下を抑制する抑制部(130)と、を備える。【選択図】図1

Description

本発明は、車両制御システム、車両制御方法、およびプログラムに関する。
車両の加減速または操舵の少なくとも一方を自動的に制御して車両を走行させる技術(以下、「自動運転」と称する)についての研究が進められている。これに関連して、夜間、豪雨、霧等の気象条件により、カメラやレーダを含む自動運転に必要なセンサ群の検出精度が低下し、自動運転に必要な周辺環境を正しく検出できない場合に、手動運転から自動運転への移行を禁止する技術が知られている(特許文献1参照)。
特開2016−88334号公報
しかしながら、従来技術の手法では、自動運転から手動運転へと運転支援の度合が低下する場合に、車両の周辺状況が考慮されていない場合があった。そのため、車両の周辺状況によっては、乗員が周辺状況を認知するまでに時間がかかる場合があり、手動運転が困難となり得る可能性があった。
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、不適切なタイミングでの運転支援の度合の低下を抑制することができる車両制御システム、車両制御方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。
(1):車両の周辺状況を認識する認識部と、前記認識部により認識された周辺状況に基づいて、前記車両の操舵または加減速のうち一方または双方を制御して前記車両の運転支援を行う制御部と、前記車両の乗員による前記運転支援に関する指示を受け付ける受付部と、前記受付部により前記運転支援の非作動または機能低下の指示が受け付けられた場合において、前記車両の周辺状況が所定の周辺状況である、または将来において前記所定の周辺状況となることが予測される場合に、前記制御部による運転支援の非作動または機能低下を抑制する抑制部と、を備える車両制御システムである。
(2):(1)において、前記制御部は、前記認識部の認識レベルが第1の閾値以上である場合に、第1の度合の運転支援を可能とし、前記認識部の認識レベルが前記第1の閾値よりも高い第2の閾値以上である場合に、前記第1の度合よりも運転者に課されるタスクが小さい第2の度合の運転支援を可能とし、前記抑制部は、前記認識部の認識レベルが前記第2の閾値以上である状況において、前記受付部により前記運転支援の非作動または機能低下の指示が受け付けられた場合に、前記制御部による運転支援の非作動または機能低下を抑制するものである。
(3):(1)または(2)において、前記抑制部は、前記車両が所定の走行シーンを走行する場合に、前記認識部による認識の状態が低下すると予測し、前記所定の走行シーンを走行する前に、前記受付部により前記運転支援の非作動または機能低下の指示が受け付けられた場合に、前記制御部による運転支援の非作動または機能低下を抑制するものである。
(4):(1)〜(3)のうち何れか一つにおいて、情報を出力する出力部と、前記受付部により前記運転支援の非作動または機能低下の指示が受け付けられた場合において、前記車両の周辺状況が所定の周辺状況である、または将来において前記所定の周辺状況となることが予測される場合に、前記運転支援の非作動または機能低下を実行してもよいか否かを前記出力部に出力させる出力制御部と、を更に備えるものである。
(5):(1)〜(4)のうち何れか一つにおいて、前記抑制部は、前記制御部による運転支援の非作動または機能低下を抑制した状態において、前記認識部により認識された周辺状況が、前記所定の周辺状況ではない場合、または前記所定の周辺状況となってから更なる状況の変化が将来において予測されない場合に、前記制御部による運転支援の非作動または機能低下の抑制を解除するものである。
(6):(1)〜(5)のうち何れか一つにおいて、前記受付部は、ブレーキペダルを含み、前記抑制部は、前記ブレーキペダルにより前記運転支援の非作動または機能低下の指示が受け付けられた場合に、前記車両の周辺状況が所定の周辺状況である、または将来において前記所定の周辺状況となることが予測される場合であっても、前記制御部による運転支援の非作動または機能低下を抑制しない。
(7):コンピュータが、車両の周辺状況を認識し、認識された前記周辺状況に基づいて、前記車両の操舵または加減速のうち一方または双方を制御して前記車両の運転支援を行い、前記車両の乗員による前記運転支援に関する指示を受け付け、前記運転支援の非作動または機能低下の指示が受け付けられた場合において、前記車両の周辺状況が所定の周辺状況である、または将来において前記所定の周辺状況となることが予測される場合に、前記運転支援の非作動または機能低下を抑制する、車両制御方法である。
(8):コンピュータに、車両の周辺状況を認識させ、認識された前記周辺状況に基づいて、前記車両の操舵または加減速のうち一方または双方を制御して前記車両の運転支援を行わせ、前記車両の乗員による前記運転支援に関する指示が受け付けられ、前記運転支援の非作動または機能低下の指示が受け付けられた場合において、前記車両の周辺状況が所定の周辺状況である、または将来において前記所定の周辺状況となることが予測される場合に、前記運転支援の非作動または機能低下を抑制させる、プログラムである。
(1)〜(8)によれば、不適切なタイミングでの運転支援の度合の低下を抑制することができる。
実施形態の車両システム1の構成図である。 抑制制御部130の機能構成図である。 走行シーンごとの抑制制御部130の処理の一例を説明するための図である。 抑制実行制御部136の処理の一例を説明するための図である。 表示部44に表示される画像IM1の一例を示す図である。 抑制実行制御部136が運転支援の非作動の抑制を解除するタイミングについて説明するための図である。 抑制制御部130により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施形態のマスター制御部100のハードウェア構成の一例を示す図である。
以下、図面を参照し、本発明の車両制御システム、車両制御方法、およびプログラムの実施形態について説明する。以下の実施形態では、車両制御システムが自動運転車両に適用されたものとする。自動運転とは、乗員による操作に依らず操舵制御または速度制御のうち一方または双方を制御して車両を走行させることをいい、運転支援の一種である。また、実施形態において、運転支援には、例えば、ACC(Adaptive Cruise Control System)やLKAS(Lane Keeping Assistance System)等の運転支援装置が作動することで運転支援を実行する第1の度合と、第1の度合よりも制御度合が高い第2の度合とがあるものとする。第2の度合の運転支援は、第1の度合の運転支援に比して運転者に課されるタスクが小さい。運転者に課されるタスクとは、例えば、周辺監視やステアリングホイールを把持する動作等である。また、本実施形態において、第2の度合の運転支援は、自動運転であるものとする。また、実施形態における「乗員」とは、例えば、運転席すなわち運転操作子が設けられた座席に着座した乗員であるものとする。
[全体構成]
図1は、実施形態の車両システム1の構成図である。車両システム1が搭載される車両(以下、自車両Mと称する)は、例えば、二輪や三輪、四輪等の車両であり、その駆動源は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関、電動機、或いはこれらの組み合わせである。電動機は、内燃機関に連結された発電機による発電電力、或いは二次電池や燃料電池の放電電力を使用して動作する。
車両システム1は、例えば、カメラ10と、レーダ装置12と、ファインダ14と、物体認識装置16と、通信装置20と、HMI(Human Machine Interface)40と、ナビゲーション装置50と、MPU(Map Positioning Unit)60と、車両センサ70と、運転操作子80と、車室内カメラ90と、マスター制御部100と、運転支援制御部200と、自動運転制御ユニット300と、走行駆動力出力装置500と、ブレーキ装置510と、ステアリング装置520とを備える。これらの装置や機器は、CAN(Controller Area Network)通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。なお、図1に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に別の構成が追加されてもよい。また、物体認識装置16と、外界認識部321と、自車位置認識部322とを合わせたものが、「認識部」の一例である。また、運転支援制御部200と、自動運転制御ユニット300とを合わせたものが、「制御部」の一例である。また、HMI40は、「出力部」の一例である。また、HMI制御部120は、「出力制御部」の一例である。また、抑制制御部130が「抑制部」の一例である。また、HMI40と、運転操作子80とを合わせたものが、「受付部」の一例である。
カメラ10は、自車両Mの周辺を撮像し、撮像画像を生成する。カメラ10は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ10は、車両システム1が搭載される自車両Mの任意の箇所に取り付けられる。自車両Mの周辺とは、自車両の前方を含み、自車両の側方又は後方を含んでいてもよい。前方を撮像する場合、カメラ10は、フロントウインドシールド上部やルームミラー裏面等に取り付けられる。後方を撮像する場合、カメラ10は、リアウインドシールド上部やバックドア等に取り付けられる。側方を撮像する場合、カメラ10は、ドアミラー等に取り付けられる。カメラ10は、例えば、周期的に繰り返し自車両Mの周辺を撮像する。カメラ10は、ステレオカメラであってもよい。
レーダ装置12は、自車両Mの周辺にミリ波等の電波を放射するとともに、物体によって反射された電波(反射波)を検出して少なくとも物体の位置(距離および方位)を検出する。レーダ装置12は、自車両Mの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。レーダ装置12は、FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式によって物体の位置および速度を検出してもよい。
ファインダ14は、照射光に対する散乱光を測定し、対象までの距離を検出するLIDAR(Light Detection and Ranging、或いはLaser Imaging Detection and Ranging)である。ファインダ14は、自車両Mの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。
物体認識装置16は、カメラ10、レーダ装置12、およびファインダ14のうち一部または全部による検出結果に対してセンサフュージョン処理を行って、自車両Mの周辺状況を認識する。また、物体認識装置16は、自車両Mの周囲に存在する物体の位置、種類、速度等を認識してもよい。物体認識装置16は、認識結果をマスター制御部100、運転支援制御部200、および自動運転制御ユニット300に出力する。
通信装置20は、例えば、セルラー網やWi−Fi網、Bluetooth(登録商標)、DSRC(Dedicated Short Range Communication)等を利用して、自車両Mの周辺に存在する他車両と通信し、或いは無線基地局を介して各種サーバ装置と通信する。
HMI40は、自車両Mの乗員に対して各種情報を提示するとともに、乗員による入力操作を受け付ける。HMI40は、例えば、運転支援切替スイッチ42と、表示部44とを備える。また、HMI40は、スピーカやマイク、発光部、ブザー、タッチパネル、各種操作スイッチ、キー等を含んでもよい。HMI40に含まれる各機器は、例えば、インストルメントパネルの各部、運転席、ステアリングホイールの任意の箇所に取り付けられる。
運転支援切替スイッチ42は、自車両Mの運転支援を開始する操作を受け付ける。運転支援を開始するとは、例えば、第1の度合または第2の度合の運転支援を実行することである。また、運転支援切替スイッチ42は、自車両Mの運転支援の非作動または機能低下の指示(運転支援を非作動にする指示、または運転支援の機能を低下させる指示)を受け付ける。運転支援の非作動とは、例えば、運転支援制御部200および自動運転制御ユニット300による運転支援を停止することである。また、運転支援の機能低下とは、例えば、運転支援の度合を、第2の度合から第1の度合に切り替えることである。運転支援切替スイッチ42が操作されない場合、または運転支援切替スイッチ42により運転支援を非作動とする操作を受け付けられた場合には、乗員による手動運転が行われる。手動運転では、運転操作子80の操作量に応じて、走行駆動力出力装置500、ブレーキ装置510、およびステアリング装置520が制御される。
表示部44は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)や有機EL(Electroluminescence)ディスプレイである。また、表示部44は、タッチパッドと一体となったタッチパネルであってもよい。表示部44は、インストルメントパネルにおける運転席の正面付近またはインストルメントパネルの中央部に設けられる。また、表示部44は、HUD(Head Up Display)であってもよい。この場合、表示部44は、運転席前方のフロントウインドシールドの一部に画像を投影することで、乗員の眼に虚像を視認させる。
ナビゲーション装置50は、例えば、GNSS(Global Navigation Satellite System)受信機51と、ナビHMI52と、経路決定部53とを備え、HDD(Hard Disk Drive)やフラッシュメモリ等の記憶装置に第1地図情報54を保持している。GNSS受信機51は、GNSS衛星から受信した信号に基づいて、自車両Mの位置を特定する。自車両Mの位置は、車両センサ70の出力を利用したINS(Inertial Navigation System)によって特定または補完されてもよい。ナビHMI52は、表示装置、スピーカ、タッチパネル、キー等を含む。ナビHMI52は、後述するHMI40と一部または全部が共通化されてもよい。経路決定部53は、例えば、GNSS受信機51により特定された自車両Mの位置(或いは入力された任意の位置)から、ナビHMI52を用いて乗員により入力された目的地までの経路(例えば、目的地まで走行するときの経由地に関する情報を含む)を、第1地図情報54を参照して決定する。第1地図情報54は、例えば、道路を示すリンクと、リンクによって接続されたノードとによって道路形状が表現された情報である。第1地図情報54は、道路の曲率やPOI(Point Of Interest)情報等を含んでもよい。経路決定部53により決定された経路は、MPU60に出力される。また、ナビゲーション装置50は、経路決定部53により決定された経路に基づいて、ナビHMI52を用いた経路案内を行ってもよい。
MPU60は、例えば、推奨車線決定部61として機能し、HDDやフラッシュメモリ等の記憶装置に第2地図情報62を保持している。推奨車線決定部61は、ナビゲーション装置50から提供された経路を、第2地図情報62を参照してブロックごとに推奨車線を決定する。
第2地図情報62は、第1地図情報54よりも高精度な地図情報である。第2地図情報62は、例えば、車線の中央の情報、車線の境界の情報、道路情報、交通規制情報、住所情報、施設情報、電話番号情報等を有している。また、第2地図情報62は、車線変更が可能な区間や追い越しが可能な区間に関する情報が含まれていてもよい。
車両センサ70は、自車両Mの速度を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、鉛直軸回りの角速度を検出するヨーレートセンサ、自車両Mの向きを検出する方位センサ等を含む。
運転操作子80は、例えば、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー、ステアリングホイールその他の操作子を含んでよい。運転操作子80には、操作量あるいは操作の有無を検出するセンサが取り付けられており、その検出結果は、マスター制御部100、運転支援制御部200、自動運転制御ユニット300、もしくは、走行駆動力出力装置500、ブレーキ装置510、およびステアリング装置520のうち、何れか一つまたは複数に出力される。
[マスター制御部]
マスター制御部100は、例えば、切替制御部110と、HMI制御部120と、抑制制御部130とを備える。これらの構成要素は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等のハードウェアプロセッサがプログラム(ソフトウェア)を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、LSI(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、GPU(Graphics Processing Unit)等のハードウェア(回路部;circuitryを含む)によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。
切替制御部110は、抑制制御部130からの指示に基づいて運転支援の切り替え制御を抑制したり、実行したりする。例えば、切替制御部110は、抑制制御部130から切り替え制御の実行指示を受け付けた場合に、運転支援切替スイッチ42により受け付けられた操作信号に基づいて運転支援の開始や終了、または運転支援の度合の切り替えを行う。また、切替制御部110は、抑制制御部130から切り替え制御の実行指示を受け付けた場合に、アクセルペダルやブレーキペダル、ステアリングホイール等の運転操作子80に対する加速、減速または操舵を指示する操作に基づいて、運転支援を終了して手動運転に切り替えてもよい。
HMI制御部120は、運転支援の作動、非作動の切り替えに関する情報、または運転支援の度合に関する情報等を、HMI40に出力させる。また、HMI制御部120は、HMI40により受け付けられた情報を運転支援制御部200または自動運転制御ユニット300の一方または双方に出力してもよい。
抑制制御部130は、運転支援切替スイッチ42または運転操作子80から運転支援の非作動または機能低下の指示が受け付けられた場合において、自車両Mの周辺状況が所定の状況である、または将来において所定の状況になることが予測できる場合に、切替制御部110による運転支援の度合の切り替え制御を抑制する。抑制制御部130の機能の詳細については後述する。
[運転支援制御部]
運転支援制御部200は、マスター制御部100からの指示により第1の度合の運転支援を実行する。運転支援制御部200は、例えば、ACCやLKASその他の運転支援制御を実行する。例えば、運転支援制御部200は、ACCを実行する際には、カメラ10、レーダ装置12、およびファインダ14から物体認識装置16を介して入力される情報に基づいて、自車両Mと、前走車両との車間距離を一定に保った状態で走行するように走行駆動力出力装置500およびブレーキ装置510を制御する。すなわち、運転支援制御部200は、前走車両との車間距離に基づく加減速制御(速度制御)を行う。
また、運転支援制御部200は、LKASを実行する際には、自車両Mが、現在走行中の走行車線を維持(レーンキープ)しながら走行するようにステアリング装置520を制御する。すなわち、運転支援制御部200は、車線維持のための操舵制御を行う。第1の度合の運転支援の種類に関しては、運転操作子80への操作を要求しない自動運転(第2の度合の運転支援)以外の種々の制御を含んでよい。
[自動運転制御ユニット]
自動運転制御ユニット300は、マスター制御部100からの指示により第2の度合の運転支援を実行する。自動運転制御ユニット300は、例えば、第1制御部320と、第2制御部340とを備える。第1制御部320と、第2制御部340とは、それぞれ、CPU等のプロセッサがプログラムを実行することで実現される。また、これらの各機能部のうち一部または全部は、LSIやASIC、FPGA等のハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。
第1制御部320は、例えば、外界認識部321と、自車位置認識部322と、行動計画生成部323とを備える。外界認識部321は、カメラ10、レーダ装置12、およびファインダ14から物体認識装置16を介して入力される情報に基づいて、周辺車両の位置および速度、加速度等の状態を認識する。周辺車両の位置は、その周辺車両の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、周辺車両の輪郭で表現された領域で表されてもよい。周辺車両の「状態」とは、周辺車両の加速度やジャーク、あるいは「行動状態」(例えば車線変更をしている、またはしようとしているか否か)を含んでもよい。
外界認識部321は、上述した周辺車両、障害物(例えば、ガードレールや電柱、駐車車両、歩行者等の人物)、道路形状、その他の物体のうち、少なくとも一つを認識してもよい。
自車位置認識部322は、例えば、自車両Mが走行している車線(走行車線)、並びに走行車線に対する自車両Mの相対位置および姿勢を認識する。自車位置認識部322は、例えば、第2地図情報62から得られる道路区画線のパターン(例えば実線と破線の配列)と、カメラ10によって撮像された画像から認識される自車両Mの周辺の道路区画線のパターンとを比較することで、走行車線を認識する。自車位置認識部322は、走行車線に対する自車両Mの位置や姿勢を認識してもよい。
行動計画生成部323は、自車両Mが目的地等に対して自動運転を行うための行動計画を生成する。例えば、行動計画生成部323は、推奨車線決定部61により決定された推奨車線を走行するように、且つ、自車両Mの周辺状況に対応できるように、自動運転制御において順次実行されるイベントを決定する。自動運転におけるイベントには、例えば、一定速度で同じ走行車線を走行する定速走行イベント、低速(例えば40[km/h]以下)を条件に、前走車両に追従する低速追従イベント、自車両Mの走行車線を変更する車線変更イベント、前走車両を追い越す追い越しイベント、合流地点で車両を合流させる合流イベント、道路の分岐地点で自車両Mを目的の方向に走行させる分岐イベント、自車両Mを緊急停車させる緊急停車イベント等がある。また、これらのイベントの実行中に、自車両Mの周辺状況(周辺車両や歩行者の存在、道路工事による車線狭窄等)に基づいて、回避のための行動が計画される場合もある。また、行動計画生成部323は、上述した各種イベント等に対応付けて自車両Mが将来走行する目標軌道を生成する。目標軌道は、自車両Mの到達すべき地点(軌道点)を順に並べたものとして表現される。
第2制御部340は、例えば、走行制御部342を備える。走行制御部342は、行動計画生成部323によって生成された目標軌道を、予定の時刻通りに自車両Mが通過するように、走行駆動力出力装置500、ブレーキ装置510、およびステアリング装置520を制御する。
走行駆動力出力装置500は、車両が走行するための走行駆動力(トルク)を駆動輪に出力する。走行駆動力出力装置500は、例えば、内燃機関、電動機、および変速機等の組み合わせと、これらを制御するECU(Electronic Control Unit)とを備える。ブレーキ装置510は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、ブレーキECUとを備える。ブレーキECUは、走行制御部342から入力される情報、或いは運転操作子80から入力される情報に従って電動モータを制御し、制動操作に応じたブレーキトルクが各車輪に出力されるようにする。ステアリング装置520は、例えば、ステアリングECUと、電動モータとを備える。ステアリングECUは、走行制御部342から入力される情報、或いは運転操作子80から入力される情報に従って、電動モータを駆動し、転舵輪の向きを変更させる。
[抑制制御部の機能]
次に、実施形態の抑制制御部130の機能について説明する。なお、以下の説明では、主に運転支援切替スイッチ42により運転支援の非作動または機能低下の指示が受け付けられた場合について説明する。図2は、抑制制御部130の機能構成図である。抑制制御部130は、例えば、周辺状況判定部132と、周辺状況予測部134と、抑制実行制御部136とを備える。
周辺状況判定部132は、物体認識装置16により認識された自車両Mの周辺状況および地図情報(第1地図情報54、第2地図情報62)に基づいて、自車両Mの周辺状況が、所定の周辺状況であるか否かを判定する。所定の周辺状況とは、例えば、「自車両Mが走行している道路がカーブ路である」、「自車両Mがトンネルを走行するため周辺の明度が変化する」、「悪天候(豪雨等)により視界が悪い」、「乗員の顔に日が差し込むためまぶしい」等の状況である。
周辺状況予測部134は、自車両Mが近い将来において、所定の周辺状況となるかを予測する。近い将来とは、例えば、数秒後から数分後等をいう。
抑制実行制御部136は、運転支援切替スイッチ42により運転支援の非作動または機能低下の指示が受け付けられた場合に、周辺状況判定部132による判定結果および周辺状況予測部134による予測結果に基づいて、運転支援の非作動または機能低下を抑制するか否かを判定する。具体的には、抑制実行制御部136は、運転支援切替スイッチ42により運転支援の非作動または機能低下の指示が受け付けられた場合において、周辺状況判定部132により自車両Mが所定の周辺状況であると判定された場合、または周辺状況予測部134により自車両Mが将来において所定の周辺状況となることが予測される場合に、運転支援の非作動または機能低下を抑制すると判定する。また、抑制実行制御部136は、自車両Mが所定の周辺状況ではない場合、または将来において所定の周辺状況になることが予測されない場合に、運転支援の非作動または機能低下を抑制しないと判定する。
また、抑制実行制御部136は、抑制するか否かの判定結果に基づいて、切替制御部110に運転支援の切り替え制御を実行させる。例えば、抑制実行制御部136は、運転支援の非作動または機能低下を抑制すると判定された場合に、切替制御部110に運転支援の切り替えを抑制させる指示を出力し、抑制しないと判定された場合に、切替制御部110に運転支援の切り替えを実行させる指示を出力する。また、抑制実行制御部136は、抑制しないと判定された場合にのみ、切替制御部110に運転支援の切り替えを実行させる指示を出力してもよい。
以下に、所定の周辺状況に相当する走行シーンごとの抑制制御部130の処理について説明する。図3は、走行シーンごとの抑制制御部130の処理の一例を説明するための図である。
<走行シーン(1)>
図3に示す走行シーン(1)は、道路R1を走行する自車両Mがカーブ路CRを走行するシーンを示している。走行シーン(1)において、周辺状況判定部132は、自車両Mの位置情報と、地図情報に含まれる位置情報とを照合し、合致する位置に存在する道路の形状がカーブ路CRである場合に、自車両Mがカーブ路CRを走行していると判定する。また、周辺状況判定部132は、自車両Mの操舵角を検出し、検出した操舵角が所定角度以上であり、且つその状態で所定距離以上走行している場合に、自車両Mがカーブ路CRを走行していると判定してもよい。
周辺状況予測部134は、行動計画生成部323により生成された目標軌道と、地図情報に基づいて、近い将来において、自車両Mがカーブ路CRを走行するか否かを判定する。例えば、周辺状況予測部134は、目標軌道に含まれる軌道点に基づいて、地図情報を参照し、軌道点の位置に対応する位置に存在する道路形状がカーブ路CRである場合に、近い将来において自車両Mがカーブ路CRを走行すると予測する。また、周辺状況予測部134は、目標軌道によって形成される曲率半径が所定値以下である場合に、カーブ路CRを走行すると予測してもよい。
抑制実行制御部136は、運転支援切替スイッチ42により運転支援の非作動または機能低下の指示が受け付けられた場合において、自車両Mがカーブ路CRを走行していると判定された場合、または将来において自車両Mがカーブ路CRを走行することが予測される場合に、運転支援の非作動または機能低下を抑制する。これにより、カーブ路CRにおいて、運転支援の非作動または機能低下を実行することで、乗員による運転のリスクが高くなることが予測される状況下において、運転支援を継続させることができる。
<走行シーン(2)>
図3に示す走行シーン(2)は、道路R1を走行する自車両Mが、近い将来にトンネルTN内を走行する場面を示している。走行シーン(2)において、周辺状況判定部132は、自車両Mの位置情報と、地図情報に含まれる位置情報とを照合し、合致する位置に存在する道路がトンネルTN内の道路である場合に、自車両MがトンネルTN内を走行していると判定する。
周辺状況予測部134は、行動計画生成部323により生成された目標軌道と、地図情報に基づいて、近い将来において自車両MがトンネルTN内を走行するか否かを判定する。例えば、周辺状況予測部134は、目標軌道に含まれる軌道点に基づいて、地図情報を参照し、軌道点の位置に対応する位置にトンネルTNが存在する場合に、近い将来において自車両MがトンネルTN内を走行すると予測する。また、周辺状況予測部134は、目標軌道に含まれる軌道点に基づいて、地図情報を参照し、軌道点の位置に対応する位置にトンネルTNから出る場合に、近い将来において自車両MがトンネルTN内を出て走行すると予測してもよい。
抑制実行制御部136は、運転支援切替スイッチ42により運転支援の非作動または機能低下の指示が受け付けられた場合において、自車両MがトンネルTN内を走行していると判定された場合、または、将来において自車両MがトンネルTN内を走行することが予測される場合に、運転支援の非作動または機能低下を抑制する。このように、トンネルTNを通行することにより、周辺の明度(輝度)が変化し見づらくなるような場面で、運転支援を継続させることで、乗員による運転のリスクを減らすことができる。
<走行シーン(3)>
図3に示す走行シーン(3)は、自車両Mが豪雨RN中の道路R1を走行する場面を示している。豪雨とは、例えば、所定時間における雨量が所定量以上の場合である。豪雨には、一時的な集中豪雨が含まれる。この場合、周辺状況判定部132は、例えば、カメラ10の撮像画像を解析して走行している地点の天候を推定し、天候が所定量以上の雨量であることが予測された場合に、自車両Mの周辺状況が豪雨であると判定する。
周辺状況予測部134は、通信装置20を介して気象状況を管理する外部サーバにアクセスし、外部サーバから得られる自車両Mの将来の走行経路の地域の天候に基づいて、将来において、自車両Mが豪雨の地域を通過するかを予測する。
抑制実行制御部136は、運転支援切替スイッチ42により運転支援の非作動または機能低下の指示が受け付けられた場合において、自車両Mの周辺が豪雨RNであると判定された場合、または将来において自車両Mが豪雨RNの中を走行することが予測される場合に、運転支援の非作動または機能低下を抑制する。これにより、悪天候により見通しが悪い道路環境での運転支援の非作動または機能低下を抑制することで、乗員による運転のリスクを減らすことができる。
<走行シーン(4)>
図3に示す走行シーン(4)は、道路R1を走行する自車両Mが、交差点を道路R2の方向に左折する場面を示している。なお、走行シーン(4)では、左折後の自車両Mの前方に太陽SNが存在しているものとする。この場合、周辺状況判定部132は、例えば、左折後のカメラ10の撮像画像を解析して自車両Mに対する太陽SNの位置および方向を推定し、自車両Mの前方に太陽SNが存在するか否かを判定する。
周辺状況予測部134は、周囲の天候、道路R2に対する進行方向、道路R2を走行する日時情報等に基づいて、交差点を左折した場合に自車両Mの前方に太陽SNが存在することを予測する。また、周辺状況予測部134は、カメラ10の撮影画像を解析し、解析結果として得られる周辺の物体の影の位置や向き、画像領域中における明度分布等により、分岐交差点を左折する前に、道路R2の方向に太陽SNが存在することを予測してもよい。
抑制実行制御部136は、運転支援切替スイッチ42により運転支援の非作動または機能低下の指示が受け付けられた場合において、自車両Mの前方に太陽SNが存在すると判定された場合、または将来において自車両Mの前方に太陽SNが存在することが予測される場合に、運転支援の非作動または機能低下を抑制する。これにより、太陽の日差しによって乗員がまぶしくなり、前方を視認しにくくなることが予想される状況での運転支援の非作動または機能低下を抑制することで、乗員による運転のリスクを減らすことができる。
また、上述した走行シーン以外の例としては、例えば、自車両Mの夜間走行において、対向車両のハイライト表示によって、乗員がまぶしくなっている場合、または近い将来においてまぶしくなると予測される場合がある。この場合、抑制実行制御部136は、走行シーン(4)の太陽を他車両に置き換えて同様の処理を行う。
なお、上述した各走行シーンにおいては、物体認識装置16における認識レベル(認識精度)が低くなり、実行中の運転支援を継続できない場合がある。この場合、抑制実行制御部136は、物体認識装置16における認識レベルに基づいて、運転支援の非作動または機能低下の抑制ができるか否かの判定を行ってもよい。
図4は、抑制実行制御部136の処理の一例を説明するための図である。図4の例では、物体認識装置16が、カメラ10、レーダ装置12、およびファインダ14によって認識される周辺状況の認識レベルが0〜100[%]の範囲で示されている。認識レベルは、値が大きいほど認識精度が高いものとする。
認識レベルは、例えば、カメラ10、レーダ装置12、ファインダ14、および物体認識装置16による処理結果において、機器間での処理結果の整合度合や、時系列での処理結果の整合度合に基づいて導出される。また、認識レベルは、更に、各機器の故障状態や、自車両Mの外部環境(例えば、天候、周辺の明度、物体の混雑度等)に基づいて導出されてもよい。また、認識レベルは、物体認識装置16によって導出されてもよいし、外界認識部321によって導出されてもよい。また、認識レベルは、カメラ10、レーダ装置12、およびファインダ14の内部IC(Integrated Circuit)等が導出する値が加味されてもよい。
図4の例において、抑制実行制御部136は、物体認識装置16の認識レベルが、第1の閾値Th1以上であり、且つ第1の閾値Th1よりも高い第2の閾値未満である場合には、運転支援制御部200による第1の度合の運転支援が実行可能であると判定する。また、物体認識装置16の認識レベルが、抑制実行制御部136は、第2の閾値Th2以上である場合には、自動運転制御ユニット300による第2の度合の運転支援が実行可能であると判定する。そして、抑制実行制御部136は、物体認識装置16の認識レベルが第2の閾値以上となる状況において、運転支援切替スイッチ42により運転支援の非作動または機能低下の指示が受け付けられた場合に、運転支援の非作動または機能低下の指示が受け付けられた場合に、運転支援の非作動または機能低下を抑制する。これにより、車両システム1で第2の度合の運転支援が可能な状況下において、運転支援を適切に継続させることができる。
なお、HMI制御部120は、認識レベルを表示部44に表示して乗員に通知してもよい。この場合、乗員が認識レベルを視認し易くするため、認識レベルとともに、図4に示すように「見える」、「見えない」等のテキストデータを表示させてもよい。
また、抑制実行制御部136は、運転支援切替スイッチ42により運転支援の非作動または機能低下の指示が受け付けられた場合において、自車両Mの周辺状況が所定の周辺状況である、または将来において所定の周辺状況となることが予測される場合に、運転支援の非作動または機能低下を実行してもよいかを乗員に問い合わせ、問い合わせ結果に基づいて抑制制御を行ってもよい。この場合、抑制実行制御部136は、HMI制御部120により生成された運転支援の非作動または機能低下を実行してもよいかを乗員に問い合わせるための画像を表示部44に表示させる。図5は、表示部44に表示される画像IM1の一例を示す図である。画像IM1には、運転支援の非作動または機能低下を実行してもよいかを乗員に問い合わせる旨の情報が表示され、更に、乗員が同意するか否かを指示するためのYESボタンのアイコンIC1とNOボタンのアイコンIC2とが表示されている。
抑制実行制御部136は、アイコンIC1が乗員に選択された場合には、運転支援の非作動または機能低下を実行し、アイコンIC2が乗員に選択された場合には、運転支援の非作動または機能低下を抑制する。また、抑制実行制御部136は、アイコンIC1およびIC2の何れもが乗員に選択されていない場合には、運転支援の非作動または機能低下を抑制してもよい。これにより、乗員が誤って運転支援切替スイッチ42を操作したことによる運転支援の非作動または機能低下を抑制することができる。また、乗員におい合わせをして意図を確認してから運転支援の非作動または機能低下を行うことで、より適切なタイミングで運転支援の非作動または機能低下を実行することができる。
また、抑制実行制御部136は、運転支援の非作動または機能低下を抑制した後において、自車両Mの周辺状況が所定の周辺状況ではない場合、または、所定の周辺状況となってから更なる状況の変化が将来において予測されない場合に、運転支援の非作動または機能低下の抑制を解除する。図6は、抑制実行制御部136が運転支援の非作動の抑制を解除するタイミングについて説明するための図である。図6の例では、道路R1を走行する自車両Mがトンネルを通過する場面を示している。例えば、トンネルTNを走行する前の地点P1において、運転支援切替スイッチ42により運転支援の非作動の指示が受け付けられたとする。この場合、抑制実行制御部136は、近い将来において自車両MがトンネルTN内を走行することが予測されるため、実際にトンネルTN内を走行する前に運転支援の非作動を抑制する。
そして、抑制実行制御部136は、自車両Mの位置情報に基づいて、自車両Mが周囲の明度が変化すると予測されるトンネル入口から所定距離D1以上走行したか否かを判定する。C走行したと判定された場合、抑制実行制御部136は、運転支援の非作動の抑制を解除する。したがって、図6の例では、地点P1から地点P2までの区間が、運転支援の非作動を抑制する区間となる。また、抑制実行制御部136は、運転支援の非作動または機能低下の抑制を開始してから所定時間が経過した後に抑制を解除してもよい。これにより、変化後の周辺状況に乗員が慣れてきていると予測される状況下で、手動運転に切り替えることができる。
[処理フロー]
図7は、抑制制御部130により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。図7の処理は、例えば、運転支援を実行中において、所定のタイミングで繰り返し実行される。また、図7の例では、物体認識装置16による認識処理が実行されているとともに、自車両Mに対して第2の度合の運転支援が実行されているものとする。
図7の例において、まず、抑制実行制御部136は、自車両Mの運転支援の非作動または機能低下を実行させる指示が受け付けられたか否かを判定する(ステップS100)。自車両Mの運転支援の非作動または機能低下を実行させる指示が受け付けられた場合、抑制実行制御部136は、周辺状況判定部132および周辺状況予測部134に基づいて、自車両Mの周辺状況が所定の周辺状況か、または将来において所定の周辺状況となることが予測されるか否かを判定する(ステップS102)。
自車両Mの周辺状況が所定の周辺状況か、または将来において所定の周辺状況となることが予測される場合、抑制実行制御部136は、周辺状況の認識レベルが第2の閾値以上であるか否かを判定する(ステップS104)。周辺状況の認識レベルが第2の閾値以上である場合、運転支援の非作動または機能低下を実行してもよいか否かの問い合わせ情報をHMI制御部120により表示部44に出力させる(ステップS106)。
次に、抑制実行制御部136は、表示部44から実行してもよい旨の指示が受け付けられたか否かを判定する(ステップS108)。実行してもよい旨の指示が受け付けられた場合、抑制実行制御部136は、切替制御部110に、乗員の指示に応じた運転支援の非作動または機能低下を実行させる(ステップS110)。また、ステップS108の処理において、実行してもよい旨の指示が受け付けられなかった場合、抑制実行制御部136は、運転支援の非作動または機能低下を抑制する(ステップS112)。次に、抑制実行制御部136は、自車両Mの周辺状況が所定の周辺状況ではない、または更なる状況の変化が将来において予測されないか否かを判定する(ステップS114)。自車両Mの周辺状況が所定の周辺状況ではない、または更なる状況の変化が将来において予測されないと判定された場合、抑制実行制御部136は、抑制を解除し(ステップS116)、切替制御部110に、乗員の指示に応じた運転支援の非作動または機能低下を実行させる。
また、ステップS102の処理において、自車両Mの周辺状況が所定の周辺状況ではなく、且つは将来において所定の周辺状況となることが予測されない場合、抑制実行制御部136は、切替制御部110に、乗員の指示に応じた運転支援の非作動または機能低下を実行させる(ステップS118)。また、ステップS104の処理において、周辺状況の認識レベルが第2の閾値以上でない場合、抑制実行制御部136は、切替制御部110に、乗員の指示に応じた運転支援の非作動または機能低下を実行させる(ステップS118)。また、ステップS100の処理において、運転支援の非作動または機能低下を実行させる指示が受け付けられなかった場合、第2の度合の運転支援が継続される。これにより、本フローチャートの処理が終了する。なお、S114の処理では、運転支援の非作動または機能低下の抑制を開始してから所定時間が経過したか否かを判定し、所定時間が経過した場合に、抑制を解除してもよい。
[変形例]
本実施形態において、抑制制御部130は、運転支援の実行中に、運転支援切替スイッチ42に代えて、運転操作子80から運転支援の非作動または機能低下を実行する指示が受け付けられた場合に、上述した抑制制御を行ってもよい。この場合、抑制実行制御部136は、例えば、運転支援の実行中において、ブレーキペダル、アクセルペダル、またはステアリングホイールから所定量以上の操作量が受け付けられた場合に、運転操作子80から運転支援の非作動または機能低下を実行する指示が受け付けられたと判定する。
また、抑制実行制御部136は、ブレーキペダルにより運転支援の非作動または機能低下の指示が受け付けられた場合に、抑制制御部130は、自車両Mの周辺状況が所定の周辺状況である、または将来において所定の周辺状況となることが予測される場合であっても、運転支援の非作動または機能低下を抑制しない。これにより、ブレーキペダルによる操作を優先させることができるため、乗員が緊急に停止させたい場合や減速させたい場合に、速やかに指示通りの運転制御を行うことができる。
以上説明した実施形態によれば、不適切なタイミングでの運転支援の度合の低下を抑制することができる。また、本実施形態によれば、乗員による切り替え指示が受け付けられた場合であっても、手動運転への切り替え時における運転リスクが高くなると予測される所定の周辺状況下において、手動運転への切り替えを抑制することで、手動運転によるリスクを軽減させることができる。
なお、上述した実施形態では、現状の自車両Mの周辺状況と、近い将来における自車両の周辺状況の予測結果とに基づく運転支援の抑制制御について説明したが、現状の自車両Mの周辺状況のみ、あるいは将来の周辺状況の予測結果のみに基づいて運転支援の抑制制御を行ってもよい。
[ハードウェア構成]
上述した実施形態のマスター制御部100は、例えば、図8に示すようなハードウェアの構成により実現される。図8は、実施形態のマスター制御部100のハードウェア構成の一例を示す図である。
マスター制御部100は、通信コントローラ100−1、CPU100−2、RAM100−3、ROM100−4、フラッシュメモリやHDD等の二次記憶装置100−5、およびドライブ装置100−6が、内部バスあるいは専用通信線によって相互に接続された構成となっている。ドライブ装置100−6には、光ディスク等の可搬型記憶媒体が装着される。二次記憶装置100−5に格納されたプログラム100−5aがDMAコントローラ(不図示)等によってRAM100−3に展開され、CPU100−2によって実行されることで、マスター制御部100の機能部が実現される。また、CPU100−2が参照するプログラムは、ドライブ装置100−6に装着された可搬型記憶媒体に格納されていてもよいし、ネットワークNWを介して他の装置からダウンロードされてもよい。
上記実施形態は、以下のように表現することができる。
記憶装置と前記記憶装置に格納されたプログラムを実行するハードウェアプロセッサと、を備え、
前記ハードウェアプロセッサは、前記プログラムを実行することにより、
車両の周辺状況を認識し、
認識された前記周辺状況に基づいて、前記車両の操舵または加減速のうち一方または双方を制御して前記車両の運転支援を行い、
前記車両の乗員による前記運転支援に関する指示を受け付け、
前記運転支援の非作動または機能低下の指示が受け付けられた場合において、前記車両の周辺状況が所定の周辺状況である、または将来において前記所定の周辺状況となることが予測される場合に、前記運転支援の非作動または機能低下を抑制する、
ように構成されている車両制御システム。
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
1…車両システム、10…カメラ、12…レーダ装置、14…ファインダ、16…物体認識装置、20…通信装置、40…HMI、42…運転支援切替スイッチ、44…表示部、50…ナビゲーション装置、60…MPU、70…車両センサ、80…運転操作子、100…マスター制御部、110…切替制御部、120…HMI制御部、130…抑制制御部、200…運転支援制御部、300…自動運転制御ユニット、320…第1制御部、340…第2制御部、500…走行駆動力出力装置、510…ブレーキ装置、520…ステアリング装置、M…自車両

Claims (8)

  1. 車両の周辺状況を認識する認識部と、
    前記認識部により認識された周辺状況に基づいて、前記車両の操舵または加減速のうち一方または双方を制御して前記車両の運転支援を行う制御部と、
    前記車両の乗員による前記運転支援に関する指示を受け付ける受付部と、
    前記受付部により前記運転支援の非作動または機能低下の指示が受け付けられた場合において、前記車両の周辺状況が所定の周辺状況である、または将来において前記所定の周辺状況となることが予測される場合に、前記制御部による運転支援の非作動または機能低下を抑制する抑制部と、
    を備える車両制御システム。
  2. 前記制御部は、前記認識部の認識レベルが第1の閾値以上である場合に、第1の度合の運転支援を可能とし、前記認識部の認識レベルが前記第1の閾値よりも高い第2の閾値以上である場合に、前記第1の度合よりも運転者に課されるタスクが小さい第2の度合の運転支援を可能とし、
    前記抑制部は、前記認識部の認識レベルが前記第2の閾値以上である状況において、前記受付部により前記運転支援の非作動または機能低下の指示が受け付けられた場合に、前記制御部による運転支援の非作動または機能低下を抑制する、
    請求項1に記載の車両制御システム。
  3. 前記抑制部は、前記車両が所定の走行シーンを走行する場合に、前記認識部による認識の状態が低下すると予測し、前記所定の走行シーンを走行する前に、前記受付部により前記運転支援の非作動または機能低下の指示が受け付けられた場合に、前記制御部による運転支援の非作動または機能低下を抑制する、
    請求項1または2に記載の車両制御システム。
  4. 情報を出力する出力部と、
    前記受付部により前記運転支援の非作動または機能低下の指示が受け付けられた場合において、前記車両の周辺状況が所定の周辺状況である、または将来において前記所定の周辺状況となることが予測される場合に、前記運転支援の非作動または機能低下を実行してもよいか否かを前記出力部に出力させる出力制御部と、を更に備える、
    請求項1から3のうち何れか1項に記載の車両制御システム。
  5. 前記抑制部は、前記制御部による運転支援の非作動または機能低下を抑制した状態において、前記認識部により認識された周辺状況が、前記所定の周辺状況ではない場合、または前記所定の周辺状況となってから更なる状況の変化が将来において予測されない場合に、前記制御部による運転支援の非作動または機能低下の抑制を解除する、
    請求項1から4のうち何れか1項に記載の車両制御システム。
  6. 前記受付部は、ブレーキペダルを含み、
    前記抑制部は、前記ブレーキペダルにより前記運転支援の非作動または機能低下の指示が受け付けられた場合に、前記車両の周辺状況が所定の周辺状況である、または将来において前記所定の周辺状況となることが予測される場合であっても、前記制御部による運転支援の非作動または機能低下を抑制しない、
    請求項1から5のうち何れか1項に記載の車両制御システム。
  7. コンピュータが、
    車両の周辺状況を認識し、
    認識された前記周辺状況に基づいて、前記車両の操舵または加減速のうち一方または双方を制御して前記車両の運転支援を行い、
    前記車両の乗員による前記運転支援に関する指示を受け付け、
    前記運転支援の非作動または機能低下の指示が受け付けられた場合において、前記車両の周辺状況が所定の周辺状況である、または将来において前記所定の周辺状況となることが予測される場合に、前記運転支援の非作動または機能低下を抑制する、
    車両制御方法。
  8. コンピュータに、
    車両の周辺状況を認識させ、
    認識された前記周辺状況に基づいて、前記車両の操舵または加減速のうち一方または双方を制御して前記車両の運転支援を行わせ、
    前記車両の乗員による前記運転支援に関する指示が受け付けられ、
    前記運転支援の非作動または機能低下の指示が受け付けられた場合において、前記車両の周辺状況が所定の周辺状況である、または将来において前記所定の周辺状況となることが予測される場合に、前記運転支援の非作動または機能低下を抑制させる、
    プログラム。
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