JP2020032970A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動運転の自由度を向上させることができる車両制御装置を得る【解決手段】車両制御装置１０は、車両の運転時におけるステアリング操作、アクセル操作及びブレーキ操作を含む車両の操作に関わる運転データを複数記録可能な記録部２２を備え、記録部２２に記録された複数の運転データの中からユーザが選択した１つの運転データに基づいて、ステアリング操作、アクセル操作及びブレーキ操作を行い車両を自動運転させる。【選択図】図２

Description

本発明は、車両制御装置に関する。

特許文献１には、車両を自動運転制御する自動運転制御装置を備えた自動運転車両が開示されている。また、特許文献１では、車内に運転免許証が存在する場合に自動運転制御の実行を許可する構成となっている。

特開２０１６−１３００９１号公報

上記特許文献１のような自動運転車両において、予め設定されたプログラムに基づいて車両の運転制御が行われるため、自動運転の自由度を向上させる観点で改善の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、自動運転の自由度を向上させることができる車両制御装置を得ることを目的とする。

請求項１に記載の車両制御装置は、車両の運転時におけるステアリング操作、アクセル操作及びブレーキ操作を含む車両の操作に関わる運転データを複数記録可能な記録部を備え、前記記録部に記録された複数の前記運転データの中からユーザが選択した１つの前記運転データに基づいて、前記ステアリング操作、前記アクセル操作及び前記ブレーキ操作を行い車両を自動運転させる。

請求項１に記載の車両制御装置では、複数の運転データを記録可能なため、標準的な運転データの他に、運転者が実際に運転した運転データ等を記録することができる。また、記録された複数の運転データの中からユーザが１つの運転データを選択することで、この運転データに基づいてステアリング操作、アクセル操作及びブレーキ操作が行われるため、フィーリングの異なる自動運転を体験することができる。

以上説明したように、請求項１に記載の車両制御装置によれば、自動運転の自由度を向上させることができる。

実施形態に係る車両制御装置が搭載された車両の概略構成を示す図である。 車両制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 車両制御装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 運転記録処理の流れの一例を示すフローチャートである。 運転再現処理の流れの一例を示すフローチャートである。

実施形態に係る車両制御装置１０について、図面を参照して説明する。なお、図面の寸法比率は、説明の便宜上、誇張されており、実際の寸法比率とは異なる場合がある。

図１に示されるように、車両制御装置１０は、車両１２に搭載されている。また、車両制御装置１０は、外部のサーバ１４と通信可能に構成されている。そして、車両制御装置１０は、任意のタイミングでサーバ１４へ運転データを送信したり、サーバ１４から運転データを受信したりする。ここでいう、「運転データ」とは、車両１２のステアリング操作、アクセル操作及びブレーキ操作を含む車両の操作に関わるデータである。

また、車両１２は、乗員が操縦することなく自動走行可能な、所謂自動運転車両であり、自動運転を可能とするためのセンサ及び光学カメラ等が搭載されている。このため、車両１２は、センサ及び光学カメラ等によって周囲の状況を把握しつつ、車両制御装置１０に記録された運転データに基づいて自動運転することが可能となっている。なお、本実施形態の車両１２は、乗員が運転する手動運転モードと、自動走行する自動運転モードとの間で切替可能に構成されている。

図２は、車両制御装置１０のハードウェア構成を示すブロック図である。この図２に示されるように、車両制御装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：プロセッサ）１６、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１８、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０、ストレージ２２、ＧＰＳ受信機２４、ユーザインタフェース２６、通信インタフェース２８、ステアリング制御部３０、アクセル制御部３２及びブレーキ制御部３４を含んで構成されている。各構成は、バス３５を介して相互に通信可能に接続されている。

ＣＰＵ１６は、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、各部を制御したりする。すなわち、ＣＰＵ１６は、ＲＯＭ１８又はストレージ２２からプログラムを読み出し、ＲＡＭ２０を作業領域としてプログラムを実行する。ＣＰＵ１６は、ＲＯＭ１８又はストレージ２２に記録されているプログラムに従って、上記各構成の制御および各種の演算処理を行う。本実施形態では、ストレージ２２には、車両１２を自動運転するための運転データが格納されている。

ＲＯＭ１８は、各種プログラムおよび各種データを格納する。ＲＡＭ２０は、作業領域として一時的にプログラムまたはデータを記憶する。ストレージ２２は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）またはＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）により構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム、および各種データを格納する。ここで、ストレージ２２が本発明の「記録部」に対応する。

ＧＰＳ受信機２４は、ＧＰＳ方式に基づく信号を複数の衛星から受信し、信号の到着時間差から、車両１２の位置を特定する。

ユーザインタフェース２６は、車両１２に搭乗するユーザが車両制御装置１０を使用する際のインタフェースである。ユーザインタフェース２６は、たとえば、ユーザによるタッチ操作を可能とするタッチパネルを備えた液晶ディスプレイ、ユーザによる音声入力を受け付ける音声入力受付部、およびユーザが押下可能なボタン等の少なくとも一つを含む。通信インタフェース２８は、車両制御装置１０がサーバ１４及び他の機器と通信するためのインタフェースであり、たとえば、イーサネット（登録商標）、ＦＤＤＩ、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の規格が用いられる。

ステアリング制御部３０は、車両１２の周囲の状況及び道路のカーブ等に応じてステアリングの操舵を制御する。具体的には、ステアリング制御部３０は、ステアリングの操舵する際の角速度及び操舵するタイミング等を制御する。

アクセル制御部３２は、車両１２の加速に関する操作を制御する。具体的には、車両１２を加速させる際の加速の度合い及び加速するタイミング等を制御する。

ブレーキ制御部３４は、車両１２の減速に関する操作を制御する。具体的には、車両１２を減速させる際の減速の度合い及び減速するタイミング等を制御する。

車両制御装置１０は、上記のハードウェア資源を用いて、各種の機能を実現する。車両制御装置１０が実現する機能構成について図３を参照して説明する。

図３に示されるように、車両制御装置１０は、機能構成として、受信部３８、送信部４０、運転記録部４２、運転再現部４４及び運転評価部４６を有する。各機能構成は、ＣＰＵ１６がＲＯＭ１８又はストレージ２２に記憶されたプログラムを読み出し、実行することにより実現される。

受信部３８は、サーバ１４及び他の外部機器から送信された信号を受信する。受信する信号としては、例えば、自動運転に必要な地図データ、交通状況のデータ及び運転データ等である。

送信部４０は、サーバ１４及び他の外部機器に対して、車両１２の位置及び運転データ等を送信する。

運転記録部４２は、運転データをＲＯＭ１８又はストレージ２２に記録する。ここでは、ＣＰＵ１６は、運転者が手動運転モードでの運転中にステアリング制御部３０、アクセル制御部３２及びブレーキ制御部３４によって検知されたステアリングの操舵、アクセルの操作及びブレーキの操作に関するデータを運転データとして記録してストレージ２２に格納させる。

運転再現部４４は、運転データに基づいて運転を再現する。ここでは、ＣＰＵ１６は、ストレージ２２に格納された運転データに基づいて、ステアリング制御部３０、アクセル制御部３２及びブレーキ制御部３４によって車両１２を制御することで自動運転を行うように制御する。

運転評価部４６は、記録された運転データの評価を行う。例えば、急発進や急制動などがあれば、減点して評価を下げるような減点方式の評価方法を用いてもよい。この場合、車両１２の同一車線内での位置がばらつく場合や、制限速度を超過して走行している場合にも評価点を下げるようにしてもよい。

次に、運転記録部４２による運転記録処理の流れについて、図４のフローチャートを参照して説明する。ＣＰＵ１６がＲＯＭ１８又はストレージ２２から運転記録プログラムを読み出して、ＲＡＭ２０に展開して実行することによって運転記録処理が行われる。

図４に示されるように、ステップＳ１０２では、ＣＰＵ１６は、自動運転モードがＯＦＦになっているか否かを判断する。そして、ＣＰＵ１６は、自動運転モードがＯＦＦになっている場合は、ステップＳ１０４の処理へ移行し、自動運転モードがＯＦＦになっていない場合、すなわち、自動運転モードがＯＮになっている場合は、自動運転モードがＯＦＦになるまでステップＳ１０２の処理を繰り返す。このように、自動運転モードがＯＮの状態での運転記録が防止される。

ステップＳ１０４では、ＣＰＵ１６は、記録モードがＯＮになったか否かを判断する。具体的には、ＣＰＵ１６は、車両１２の乗員（ユーザ）によってユーザインタフェース２６を介して運転記録を開始する操作が行われたか否かを判断する。ここでいう操作とは、タッチパネルやボタンが押されることによる操作に限らず、音声による操作等も含んでいる。

ＣＰＵ１６は、記録モードがＯＮになっている場合は、ステップＳ１０６の処理へ移行する。また、ＣＰＵ１６は、記録モードがＯＮになっていない場合は、記録モードがＯＮになるまでステップＳ１０６の処理を繰り返す。

ステップＳ１０６では、ＣＰＵ１６は、運転データの記録を開始し、ステップＳ１０８の処理へ移行する。

ステップＳ１０８では、ＣＰＵ１６は、記録モードがＯＦＦになったか否かを判断する。具体的には、ＣＰＵ１６は、車両１２の乗員（ユーザ）によってユーザインタフェース２６を介して運転記録を終了する操作が行われたか否かを判断する。

ＣＰＵ１６は、記録モードがＯＦＦになっている場合は、ステップＳ１１０の処理へ移行する。また、ＣＰＵ１６は、記録モードがＯＦＦになっていない場合は、運転データの記録を継続させる。なお、記録モードをＯＦＦにする操作が行われることなくイグニッションがＯＦＦになった場合は、記録モードをＯＦＦにしたものと認識させてもよい。

ステップＳ１１０では、ＣＰＵ１６は、運転データの記録を終了させ、ステップＳ１１２の処理へ移行する。

ステップＳ１１２では、ＣＰＵ１６は、記録した運転データを評価し、評価点を付与する。評価点が付与された運転データは、評価点と共にストレージ２２に格納される。ここで、ストレージ２２は、複数の記録された運転データを格納可能に構成されている。

次に、運転再現部４４による運転再現処理の流れについて、図５のフローチャートを参照して説明する。ＣＰＵ１６がＲＯＭ１８又はストレージ２２から運転再現プログラムを読み出して、ＲＡＭ２０に展開して実行することによって運転記録処理が行われる。

図５に示されるように、ステップＳ２０２では、ＣＰＵ１６は、自動運転がＯＮになっているか否かを判断する。そして、ＣＰＵ１６は、自動運転モードがＯＮになっている場合は、ステップＳ２０４の処理へ移行し、自動運転モードがＯＮになっていない場合、すなわち、自動運転モードがＯＦＦになっている場合は、自動運転モードがＯＮになるまでステップＳ２０２の処理を繰り返す。

ステップＳ２０４では、ＣＰＵ１６は、乗員（ユーザ）によって運転データの選択が行われたか否かを判断する。ここで、ストレージ２２には、複数の運転データが格納されており、この複数の運転データの中には、標準的な運転データである標準データが含まれている。そして、ＣＰＵ１６は、乗員によって１つの運転データが選択された場合は、ステップＳ２０６の処理へ移行し、乗員によって運転データが選択されなかった場合は、ステップＳ２１２の処理へ移行する。例えば、乗員に運転データの選択を促してから所定時間が経過した場合や、運転データを選択せずに自動運転開始の操作が行われた場合は、ステップＳ２１２の処理へ移行することとなる。

ステップＳ２０６では、ＣＰＵ１６は、乗員によって選択された運転データを読み込み、ステップＳ２０８の処理へ移行する。

ステップＳ２０８では、ＣＰＵ１６は、読み込んだ運転データの評価点が所定の評価点以上であるか否かを判断する。ここでは、予め再現可能な運転データの評価点の閾値が設定されており、ＣＰＵ１６は、この閾値よりも運転データの評価点が高いかどうかについて判断する。

ＣＰＵ１６は、運転データの評価点が所定以上である場合は、ステップＳ２１０の処理へ移行し、評価点が所定の閾値よりも低い場合は、ステップＳ２１２の処理へ移行する。

ステップＳ２１０では、選択された運転データに基づいて、ステアリング操作、アクセル操作及びブレーキ操作を行い車両１２を自動運転させる。すなわち、ＣＰＵ１６は、選択された運転データに基づいてステアリング制御部３０、アクセル制御部３２及びブレーキ制御部３４によって車両１２を制御することで自動運転を行う。

一方、ステップＳ２０４で乗員が運転データを選択しなかった場合、及び、選択した運転データの評価点が所定の評価点よりも低かった場合は、ＣＰＵ１６によってステップＳ２１２の処理が実行される。このステップＳ２１２では、ＣＰＵ１６は、運転データとして標準データを読み込み、この標準データに基づいて自動運転を行う。

なお、自動運転時には、上記のように運転データに基づいてステアリング操作、アクセル操作及びブレーキ操作が行われるが、走行している道路の制限速度などを遵守した上で自動運転が行われるようになっている。

（作用）
次に、本実施形態の作用を説明する。

本実施形態の車両制御装置では、複数の運転データを記録可能なため、標準的な運転データの他に、運転者が実際に運転した運転データを記録し、ストレージ２２に格納することができる。また、記録された複数の運転データの中から乗員が１つの運転データを選択することで、この運転データに基づいてステアリング操作、アクセル操作及びブレーキ操作が行われるため、フィーリングの異なる自動運転を体験することができる。この結果、自動運転の自由度を向上させることができる。

また、本実施形態では、各運転データに評価点が付与されており、評価点が所定よりも低い場合に再現できないようになっている。これにより、危険な運転が再現されるのを抑制することができる。

さらに、本実施形態では、運転記録部４２による運転記録処理において、運転データが評価されるため、運転者が自己の運転レベルを認識することができる。

以上、実施形態について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、上記実施形態では、乗員が選択した運転データの評価点が所定より低い場合に再現させない構成としたが、これに限定されない。運転記録部４２の運転記録処理において、記録された運転データの評価点が所定よりも低い場合に、運転データをストレージ２２に格納させずに消去する構成としてもよい。この場合、運転再現処理において、再現できない運転データが選択されずに済む。

また、ストレージ２２に格納された運転データは、車両１２の乗員が運転することで記録された運転データに限定されない。例えば、サーバ１４を介してインターネット経由で他人によって記録された運転データをダウンロードし、この運転データに基づいて車両１２の自動運転を行うようにしてもよい。

さらに、なお、上記各実施形態でＣＰＵ１６がソフトウェア（プログラム）を読み込んで実行した運転記録処理及び運転再現処理を、ＣＰＵ以外の各種のプロセッサが実行してもよい。この場合のプロセッサとしては、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の製造後に回路構成を変更可能なＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、及びＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が例示される。また、運転記録処理及び運転再現処理を、これらの各種のプロセッサのうちの１つで実行してもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡ、及びＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ等）で実行してもよい。また、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。

さらにまた、上記各実施形態では、ストレージ２２を記録部としたが、これに限定されない。例えば、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）、及びＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリ等の記録媒体を記録部としてもよい。この場合、これらの記録媒体に運転データが格納されることとなる。

１０ 車両制御装置
１２ 車両
２２ ストレージ（記録部）

Claims (1)

1. 車両の運転時におけるステアリング操作、アクセル操作及びブレーキ操作を含む車両の操作に関わる運転データを複数記録可能な記録部を備え、前記記録部に記録された複数の前記運転データの中からユーザが選択した１つの前記運転データに基づいて、前記ステアリング操作、前記アクセル操作及び前記ブレーキ操作を行い車両を自動運転させる車両制御装置。