JP2019175051A - 車両制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
<1.1 全体構成>
図1は、本発明の一実施形態に係る車両制御装置10の構成を示すブロック図である。車両制御装置10は、図2に示す車両12(以下、自車両12ともいう。)に組み込まれており、且つ、自動又は手動により自車両12の走行制御を行う。この「自動運転」は、自車両12の走行制御を全て自動で行う「完全自動運転」のみならず、走行制御を部分的に自動で行う「部分自動運転」を含む概念である。また、「走行制御」とは、少なくとも自車両12の加減速制御を含む自車両12の走行に関わる制御をいう。なお、以下の説明では、一例として、自車両12が右側走行を行う旨の取決めがなされている地域(例えば、米国)の道路を走行する車両である場合について説明する。
外界センサ20は、自車両12の外界状態を示す情報(以下、外界情報という。)を取得し、当該外界情報を制御システム16に出力する。外界センサ20は、具体的には、複数のカメラ44と、複数のレーダ46と、複数のLIDAR48(Light Detection and Ranging;光検出と測距/Laser Imaging Detection and Ranging;レーザ画像検出と測距)とを含んで構成される。
駆動力装置34は、駆動力ECU(電子制御装置;Electronic Control Unit)と、エンジン・駆動モータを含む駆動源とから構成される。駆動力装置34は、走行制御部58から入力される走行制御値に従って自車両12の走行駆動力(トルク)を生成し、トランスミッションを介して、あるいは、直接的に車輪に伝達する。
制御システム16は、1つ又は複数のECUにより構成され、上記した記憶装置52、走行制御部58及び報知制御部60の他、各種機能実現部を備える。この実施形態において、機能実現部は、1つ又は複数のCPU(Central Processing Unit)が、非一過性の記憶装置52に記憶されているプログラムを実行することにより機能が実現されるソフトウエア機能部である。これに代わって、機能実現部は、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等の集積回路からなるハードウエア機能部であってもよい。
図2は、自車両12における外界センサ20の配置を模式的に図示した説明図である。
本実施形態における車両制御装置10は、以上のように構成される。続いて、交差点の左右折時における車両制御装置10の動作について、図3〜図5のフローチャートを主に参照しながら説明する。ここでは、車両制御装置10を搭載した自車両12が自動運転により右側走行を行い、図6に示す交差点90内を左折する場合について説明する。
図6は、自車両12が交差点90内に進入しようとする状態を示す図である。自車両12は、破線矢印で示す走行予定経路92に沿って、第1道路94及び第2道路96が交差する交差点90を通過しようとする。第1道路94及び第2道路96の各々は、5車線からなる道路である。
次に、図3〜図5のフローチャートに示す車両制御装置10(図1参照)の動作について、自車両12(図2及び図6参照)が走行予定経路92上に沿って走行する状況(例えば、各自車位置P0〜P5での状況)と対応させつつ説明する。なお、この動作説明では、各信号機102〜106の下側の表示部102b〜106bが、青色の左向き矢印(青信号)を灯火している状況下で、自車両12が交差点90を左折する場合について説明する。
自車両12が走行予定経路92に沿って走行し、自車位置P0に到達している場合、ステップS4において、情報取得部70は、自車両12に搭載された複数のカメラ44(44a〜44g)から、外方を撮像した画像を取得する。次に、信号機検出部72は、情報取得部70が取得した複数の画像に写り込んでいる全ての信号機を検出する。すなわち、信号機検出部72は、自車両12の自動走行の走行制御に関わる信号機(信号機102〜106)を含めた、各画像に写り込んでいる全ての信号機を検出する。従って、ステップS4では、交差点90周辺に設けられた各信号機に限らず、交差点90外の信号機も検出する場合があることに留意する。
次に、自車両12が自車位置P1に到達した際、ステップS5において、信号機選択部74は、信号機検出部72が複数の信号機を検出したか否かを再度判定する。図8は、自車位置P1で前方カメラ44a及び右前側方カメラ44cがそれぞれ撮像した画像を示す。この場合も、図7と同様に、図8の左側の画像(前方カメラ44aが撮像した画像)には、2つの信号機102、104が写り込み、図8の右側の画像(右前側方カメラ44cが撮像した画像)には、1つの信号機104の一部が写り込んでいる。但し、左側の画像において、信号機102は、一部が欠落した状態で写り込んでいる。
次に、自車両12が停止線100a直前(交差点90手前)の自車位置P2に到達した場合、信号機選択部74は、ステップS5の判定処理を再度実行する。図9は、自車位置P2で前方カメラ44a及び右前側方カメラ44cがそれぞれ撮像した画像を示す。自車位置P2は、信号機102の設置位置よりも交差点90寄りの位置であるため、図9の左側の画像(前方カメラ44aが撮像した画像)及び右側の画像(右前側方カメラ44cが撮像した画像)には、1つの信号機104のみが写り込んでいる。
次に、自車両12が交差点90に進入し、走行予定経路92上を左折(旋回)し始めて自車位置P3に到達した場合、信号機選択部74は、ステップS5の判定処理を再度実行する。図10は、自車位置P3で前方カメラ44a及び右前側方カメラ44cがそれぞれ撮像した画像を示す。自車位置P3は、信号機104と対向するような位置であるため、図10の左側の画像(前方カメラ44aが撮像した画像)及び右側の画像(右前側方カメラ44cが撮像した画像)には、1つの信号機104のみが写り込んでいる。
次に、自車両12が交差点90内を左折して自車位置P4に到達した場合、信号機選択部74は、ステップS5の判定処理を再度実行する。図11は、自車位置P4で前方カメラ44a及び右前側方カメラ44cがそれぞれ撮像した画像を示す。この場合、図10の左側の画像(前方カメラ44aが撮像した画像)には、1つの信号機106が写り込み、一方で、右側の画像(右前側方カメラ44cが撮像した画像)には、1つの信号機104が写り込んでいる。
次に、自車両12が交差点90内を自車位置P5に到達した場合、信号機選択部74は、ステップS5の判定処理を再度実行する。図12は、自車位置P5で前方カメラ44a及び右前側方カメラ44cがそれぞれ撮像した画像を示す。自車位置P4の場合(図11参照)と同様に、図12の左側の画像(前方カメラ44aが撮像した画像)にも、1つの信号機106が写り込み、一方で、右側の画像(右前側方カメラ44cが撮像した画像)には、1つの信号機104が写り込んでいる。
このように、交差点90周辺には、自車両12の左折方向に沿って複数の信号機102〜106が順に設置されている。そのため、図3〜図5の動作において、交差点90内を自車両12が左折(旋回)する場合、車両制御装置10では、自車両12の左折中(旋回動作中)、第1状態から第2状態に遷移し、その後、第2状態から第1状態に遷移することで、自車両12の走行制御を円滑に行う。具体的に、信号機認識部78は、第1状態から第2状態に遷移するときには、図10のように、左折方向とは逆方向である右方向にあるカメラを認識担当カメラに切り替え(前方カメラ44a→右前側方カメラ44c)、その後、第2状態から第1状態に遷移するときには、図12のように、左折方向にあるカメラを認識担当カメラに切り替える(右前側方カメラ44c→前方カメラ44a)。また、自車両12の左折中(旋回動作中)、第1状態と第2状態との間で遷移する場合、信号機認識部78は、左折方向に存在する信号機を撮像するカメラを認識担当カメラに優先的に切り替えることで、認識担当カメラが撮像した左折方向に存在する信号機を認識対象信号機として優先的に認識する。
上記の説明では、前方カメラ44aと右前側方カメラ44cとを用いて右側走行の自車両12が交差点90内を左折する場合について説明した。図3〜図5の動作では、前方カメラ44aに代えて、前方カメラ44gを用いることで、当該前方カメラ44gと、右前側方カメラ44cとを用いて、右側走行の自車両12が交差点90内を左折する場合にも適用可能である。
以上のように、車両制御装置10は、自車両12に設けられた複数のカメラ44(44a〜44g)が撮像した画像に基づき自車両12の走行制御を少なくとも部分的に自動で行う車両制御装置である。
44、44a〜44g…カメラ 78…信号機認識部
82…運転制御部 102〜106…信号機
Claims (7)
- 自車両に設けられた複数のカメラが撮像した画像に基づき、前記自車両の走行制御を少なくとも部分的に自動で行う車両制御装置であって、
複数の前記カメラは、前記自車両の前方領域を少なくとも撮像する第1カメラと、前記前方領域に隣接する側方領域を少なくとも撮像する第2カメラとから構成され、
前記車両制御装置は、
前記第1カメラが撮像した画像の信号機情報に基づいて前記走行制御を行う第1状態と、前記第2カメラが撮像した画像の信号機情報に基づいて前記走行制御を行う第2状態とから構成され、
前記自車両が直進する場合には、前記第1状態にて前記走行制御を行い、一方で、前記自車両の旋回動作中は、前記第1状態から前記第2状態に遷移可能であることを特徴とする車両制御装置。 - 請求項1に記載の車両制御装置において、
前記車両制御装置は、前記信号機情報の示す信号機の信号周期、表示色、表示パターン、設置位置又は周辺環境に基づき、前記第1カメラ及び前記第2カメラが撮像した画像の前記信号機情報を、同一の前記信号機情報と判断した上で前記第1状態から前記第2状態に遷移することを特徴とする車両制御装置。 - 請求項1又は2に記載の車両制御装置において、
前記車両制御装置は、前記自車両が交差点を左右折する場合に、前記第1状態から前記第2状態に遷移可能であることを特徴とする車両制御装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両制御装置において、
前記車両制御装置は、撮像領域が一部重複する前記第1カメラ及び前記第2カメラが撮像した画像に、同一の前記信号機情報が写り込んでいる場合に、一方の状態から他方の状態に遷移可能であることを特徴とする車両制御装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両制御装置において、
前記車両制御装置は、前記自車両の旋回動作中、少なくとも、前記第1状態から、前記自車両の旋回方向に対する外周側に配置された前記第2カメラが撮像した画像の前記信号機情報に基づいて前記走行制御を行う前記第2状態に遷移可能であることを特徴とする車両制御装置。 - 請求項5に記載の車両制御装置において、
前記車両制御装置は、前記旋回方向に沿って複数の信号機が順に設置されている場合、前記自車両の旋回動作中、前記第1状態から前記第2状態に遷移し、その後、前記第2状態から前記第1状態に遷移することを特徴とする車両制御装置。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の車両制御装置において、
前記車両制御装置は、複数の信号機が設置されている場合、前記自車両の旋回動作中、前記第1状態から前記第2状態に遷移することで、前記自車両の旋回方向に存在する信号機を優先的に前記第2カメラに撮像させることを特徴とする車両制御装置。
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