JP2020152192A - 車両制御装置、車両制御方法、車両およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
前記車両の前方を走行している前方車両を検知可能な周辺監視手段と、
前記車両の走行状態、または前記前方車両の走行状態に基づいて、前記車両を制御することが可能な車両制御手段と、を備え、
前記車両制御手段は、
前記複数の制御状態での車両制御として、第1制御状態での車両制御と、前記第1制御状態に比べて、前記車両制御の自動化率が高い、若しくは、運転者に要求される車両操作の関与の度合いが低減された第2制御状態での車両制御と、を行うことが可能であり、
前記車両制御手段は、前記第2制御状態での車両制御中において、当該第2制御状態での車両制御を行うための上限の閾値速度以上になった場合、前記第2制御状態における車両制御から前記第1制御状態における車両制御に移行するように制御を行い、
前記閾値速度として、前記車両の速度に対する第1閾値速度と、前記前方車両の速度に対して、前記第1閾値速度よりも高速の第2閾値速度とが設定されていることを特徴とする。
前記車両の前方を走行している前方車両を検知可能な周辺監視手段から前記前方車両の情報を取得する取得工程と、
前記車両の走行状態、または前記前方車両の走行状態に基づいて、前記車両を制御する車両制御工程と、を有し、
前記車両制御工程では、
前記複数の制御状態での車両制御として、第1制御状態での車両制御と、前記第1制御状態に比べて、前記車両制御の自動化率が高い、若しくは、運転者に要求される車両操作の関与の度合いが低減された第2制御状態での車両制御と、を行うことが可能であり、
前記車両制御工程では、前記第2制御状態での車両制御中において、当該第2制御状態での車両制御を行うための上限の閾値速度以上になった場合、前記第2制御状態における車両制御から前記第1制御状態における車両制御に移行するように制御を行い、
前記閾値速度として、前記車両の速度に対する第1閾値速度と、前記前方車両の速度に対して、前記第1閾値速度よりも高速の第2閾値速度とが設定されていることを特徴とする。
[車両制御装置の構成]
図1Aは、車両の自動運転制御を行う車両制御装置100を含む走行制御システムの構成例を示す図であり、車両制御装置100は、センサS、複数のカメラCAM、車内モニタカメラMON、コンピュータCOMを有する。センサSは、例えば、複数のレーダS1、および複数のライダS2(Light Detection and Ranging(LIDAR:ライダ))、ジャイロセンサS3、GPSセンサS4、速度センサS5、把持センサS6等を含む。
本実施形態において、複数の制御状態には、車両の加速、減速、車線変更を含む操舵および制動等に関する車両制御と、車両乗員(運転者)に要求されるタスクとが設定されている。車両乗員への要求タスクには、車両周辺の監視要求に対応するために車両乗員に要求される動作、例えば、ハンドル把持(ハンズオフ、ハンズオン)、周辺監視(アイズオフ、アイズオン)、運転交代などが含まれる。
本実施形態において、第1制御状態は、車両制御における所定の自動化の度合い(自動化率)と、車両乗員(運転者)に要求される所定の要求タスクの度合(車両乗員における車両操作の関与の度合い)が設定された制御状態である。第1制御状態では、車両の運転主体は運転者(ドライバ)であり、運転者による周辺監視は必要となるが、運転者のハンドル把持は不要である。第1制御状態は、例えば、渋滞していない高速道路本線上で実行可能な制御状態である。
第2制御状態は、第1制御状態に比べて、車両制御の自動化率(自動化の度合い)が高い、若しくは、運転者に要求される車両操作の関与の度合いが低減された制御状態である。第2制御状態では、車両の運転主体は、車両制御装置100(車両システム)であり、運転者による周辺監視及び運転者のハンドル把持はともに不要である。但し、車両システムからの警告通知に備えて、運転者による車両システムの監視義務は必要とされる。第2制御状態は、車両制御を作動させる所定の速度範囲において、車両1が走行している車線内(例えば、図5のST51に示すL2)において車両制御が可能な制御状態であり、例えば、渋滞している高速道路本線で車両1(自車両)の前方を走行する前方車両501(図5のST1)に追従する走行シーン(渋滞追従走行:TJP(Traffic Jam Pilot))で実行可能な制御状態である。
(第2制御状態から第1制御状態への移行に関する閾値車速)
車両制御部C11は、第2制御状態での車両制御中において、第2制御状態での車両制御を行うための上限の閾値速度以上になった場合、第2制御状態における車両制御から第1制御状態における車両制御に移行するように制御を行う。本実施形態では、基準となる複数の閾値車速が車両制御部C11に設定されている。すなわち、閾値速度として、車両1(自車両)の速度に対する第1閾値速度と、前方車両の速度に対して、第1閾値速度よりも高速の第2閾値速度とが設定されている。
また、車両制御部C11には、第1制御状態から第2制御状態に移行を開始する際の閾値車速として、第1閾値速度よりも低速の第3閾値速度(例えば、V3=30km/h)が設定されている。車両制御部C11は、第1制御状態での車両制御中において、車両1(自車両)の速度、または、前方車両501の速度が、第3閾値速度未満になった場合、第1制御状態における車両制御から第2制御状態における車両制御に移行する。車両1(自車両)の速度が第3閾値速度未満となり、第1制御状態から第2制御状態に移行すると、その後、車両1(自車両)の速度が第1閾値速度以上、または、前方車両501の速度が、第2閾値速度以上になるまで、第2制御状態は維持される。
次に、車両制御装置における第1制御状態から第2制御状態への移行処理の流れを説明する。図2は、第1制御状態から第2制御状態に制御状態を移行する際の車両制御装置100における処理の流れを示す図であり、車両制御装置100は、第1制御状態で車両制御を行っている間、図2に示す処理を所定のサンプリング時間ごとに繰り返し実行する。
次に、車両制御装置における第2制御状態から第1制御状態への移行処理の流れを説明する。図3及び図4は、第2制御状態から第1制御状態に制御状態を移行する際の車両制御装置100における処理の流れを示す図であり、車両制御装置100は、第2制御状態で車両制御を行っている間、図3及び図4に示す処理を所定のサンプリング時間ごとに繰り返し実行する。
第1実施形態では、前方車両が、隣接車線に車線変更を行い、車両1が走行する車線L2から離脱した場合に、同一の車線内に存在する前前方車両の速度と第2閾値速度を比較する構成を説明したが、第2閾値速度よりも低速の閾値速度と比較することも可能である。例えば、第2制御状態から第1制御状態に移行する閾値速度として、第1閾値速度に比べて高速で、かつ第2閾値速度の比べて低速の第4閾値速度(例えば、V4=45km/h)を設定し、第4閾値速度と前前方車両の速度との比較に基づいて、図4のステップS42の比較処理を行うことも可能である。
第1実施形態では、図3のステップS35で、車両制御部C11は、第2閾値速度と比較するための対象車両を特定している。例えば、図3のステップS32の判定処理で、前方車両502が車線変更をしていなければ、車両制御部C11は、第2閾値速度と比較するための対象車両として、前方車両502を特定している。また、前方車両502が車線変更をしている場合は、前前方車両群505のうち閾値車幅の範囲内にある前前方車両(例えば、図5のST53における第2前前方車両504)を、第2閾値速度と比較するための対象車両として特定している。
第3実施形態では、前前方車両(第2前前方車両504)の速度と、前方車両502の速度との比較から取得した、より遅い速度を第2閾値速度と比較するための速度として設定する例を説明したが、この例の他、速度の平均を用いることが可能である。
また、各実施形態で説明された1以上の機能を実現する車両制御プログラムは、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給され、該システム又は装置のコンピュータにおける1以上のプロセッサは、このプログラムを読み出して実行することができる。このような態様によっても本発明は実現可能である。
構成1.上記実施形態の車両制御装置は、複数の制御状態に基づいて車両を制御可能な車両制御装置(例えば、図1Aの100)であって、
前記車両の前方を走行している前方車両を検知可能な周辺監視手段(例えば、センサS及びカメラCAM(図1A)や検知ユニット41〜43(図1Bのライダ42、カメラ41A、レーダ43、カメラ41B))と、
前記車両の走行状態、または前記前方車両の走行状態に基づいて、前記車両を制御することが可能な車両制御手段(例えば、図1AのC11や図1BのECU20)と、を備え、
前記車両制御手段(C11やECU20)は、
前記複数の制御状態での車両制御として、第1制御状態での車両制御と、前記第1制御状態に比べて、前記車両制御の自動化率が高い、若しくは、運転者に要求される車両操作の関与の度合いが低減された第2制御状態での車両制御と、を行うことが可能であり、
前記車両制御手段は、前記第2制御状態での車両制御中において、当該第2制御状態での車両制御を行うための上限の閾値速度以上になった場合、前記第2制御状態における車両制御から前記第1制御状態における車両制御に移行するように制御を行い、
前記閾値速度として、前記車両の速度に対する第1閾値速度と、前記前方車両の速度に対して、前記第1閾値速度よりも高速の第2閾値速度とが設定されている。
前記第2制御状態における車両制御から前記第1制御状態における車両制御に移行するように制御を行う。
前記車両操作の関与を検知する関与検知手段(例えば、図1Aのハンドル把持部S6)と、を更に備え、
前記車両制御手段(C11やECU20)は、前記関与検知手段(ハンドル把持部S6)により前記運転者による前記車両操作の関与が検知されるまで、前記第2制御状態での前記車両制御を行う。
前記第1閾値速度よりも低速の第3閾値速度が設定されており、
前記車両制御手段(C11やECU20)は、前記第1制御状態での車両制御中において、
前記車両の速度、または、前記前方車両の速度が、前記第3閾値速度未満になった場合、前記第1制御状態における車両制御から前記第2制御状態における車両制御に移行する。
前記車両制御手段(C11やECU20)は、前記周辺監視手段および前記通信手段のうち、少なくともいずれか一方の情報に基づいて、前記車両が走行している同一の車線内で、かつ、前記車両に対して基準となる車間距離内において、前記前方車両の前方を走行する、少なくとも一つの前前方車両(例えば、図5の503、504)を含む前前方車両群(例えば、図5の505)の有無を判定する。
前記車両制御手段(C11やECU20)は、
前記前前方車両群に含まれる前前方車両の速度と、前記車線変更した前記前方車両の速度とを用いて、前記第2閾値速度と比較するための速度を設定する。
前記車両の速度が前記第1閾値速度未満であり、前記比較から取得した速度が前記第2閾値速度未満の場合、前記第2制御状態における車両制御を維持する。
前記車両の速度が前記第1閾値速度以上の場合、または、前記比較から取得した速度が前記第2閾値速度以上の場合、前記第2制御状態における車両制御から前記第1制御状態における車両制御に移行する。
前記車両の速度が前記第1閾値速度未満であり、前記平均から取得した速度が前記第2閾値速度未満の場合、前記第2制御状態における車両制御を維持する。
前記車両の速度が前記第1閾値速度以上の場合、または、前記平均から取得した速度が前記第2閾値速度以上の場合、前記第2制御状態における車両制御から前記第1制御状態における車両制御に移行する。
前記前前方車両群(例えば、図5のST53の505)が前記車線内に存在しない場合、前記車両制御手段(C11やECU20)は、前記第2制御状態における車両制御から前記第1制御状態における車両制御に移行する。
前記車両制御手段(C11やECU20)は、前記第1前前方車両を前記第2制御状態の車両制御で行う追従走行の対象から除外する。
前記前前方車両群(505)において、前記第1前前方車両(503)の前方を走行する第2前前方車両(例えば、図5のST53の504)の車幅が前記閾値車幅の範囲内である場合、
前記車両制御手段(C11やECU20)は、当該第2前前方車両(504)を前記追従走行の対象として設定する。
前記車両の前方を走行している前方車両を検知可能な周辺監視手段から前記前方車両の情報を取得する取得工程と、
前記車両の走行状態、または前記前方車両の走行状態に基づいて、前記車両を制御する車両制御工程と、を有し、
前記車両制御工程では、
前記複数の制御状態での車両制御として、第1制御状態での車両制御と、前記第1制御状態に比べて、前記車両制御の自動化率が高い、若しくは、運転者に要求される車両操作の関与の度合いが低減された第2制御状態での車両制御と、を行うことが可能であり、
前記車両制御工程では、前記第2制御状態での車両制御中において、当該第2制御状態での車両制御を行うための上限の閾値速度以上になった場合、前記第2制御状態における車両制御から前記第1制御状態における車両制御に移行するように制御を行い、
前記閾値速度として、前記車両の速度に対する第1閾値速度と、前記前方車両の速度に対して、前記第1閾値速度よりも高速の第2閾値速度とが設定されている。
Claims (20)
- 複数の制御状態に基づいて車両を制御可能な車両制御装置であって、
前記車両の前方を走行している前方車両を検知可能な周辺監視手段と、
前記車両の走行状態、または前記前方車両の走行状態に基づいて、前記車両を制御することが可能な車両制御手段と、を備え、
前記車両制御手段は、
前記複数の制御状態での車両制御として、第1制御状態での車両制御と、前記第1制御状態に比べて、前記車両制御の自動化率が高い、若しくは、運転者に要求される車両操作の関与の度合いが低減された第2制御状態での車両制御と、を行うことが可能であり、
前記車両制御手段は、
前記第2制御状態での車両制御中において、当該第2制御状態での車両制御を行うための上限の閾値速度以上になった場合、前記第2制御状態における車両制御から前記第1制御状態における車両制御に移行するように制御を行い、
前記閾値速度として、前記車両の速度に対する第1閾値速度と、前記前方車両の速度に対して、前記第1閾値速度よりも高速の第2閾値速度とが設定されていることを特徴とする車両制御装置。 - 前記車両制御手段は、前記車両の速度が前記第1閾値速度以上になった場合、または、前記前方車両の速度が前記第2閾値速度以上になった場合、
前記第2制御状態における車両制御から前記第1制御状態における車両制御に移行するように制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の車両制御装置。 - 前記車両の速度が第1閾値速度以上になった場合、または、前記前方車両の速度が、前記第2閾値速度以上になった場合に、前記第2制御状態で低減されていた前記車両操作に関与するように運転者に報知を行う報知手段と、
前記車両操作の関与を検知する関与検知手段と、を更に備え、
前記車両制御手段は、前記関与検知手段により前記運転者による前記車両操作の関与が検知されるまで、前記第2制御状態での前記車両制御を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の車両制御装置。 - 前記関与検知手段により前記運転者による前記車両操作の関与が検知された場合、前記車両制御手段は、前記第2制御状態における車両制御から前記第1制御状態における車両制御に移行することを特徴とする請求項3に記載の車両制御装置。
- 前記第1制御状態から前記第2制御状態に移行する閾値速度として、
前記第1閾値速度よりも低速の第3閾値速度が設定されており、
前記車両制御手段は、前記第1制御状態での車両制御中において、
前記車両の速度、または、前記前方車両の速度が、前記第3閾値速度未満になった場合、
前記第1制御状態における車両制御から前記第2制御状態における車両制御に移行することを特徴とすることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の車両制御装置。 - 前記車両の周辺を走行する他車両との間で通信可能な通信手段を更に備え、
前記車両制御手段は、前記周辺監視手段および前記通信手段のうち、少なくともいずれか一方の情報に基づいて、前記車両が走行している同一の車線内で、かつ、前記車両に対して基準となる車間距離内において、前記前方車両の前方を走行する、少なくとも一つの前前方車両を含む前前方車両群の有無を判定する
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の車両制御装置。 - 前記第2制御状態での車両制御中において、前記前方車両が、隣接車線に車線変更を行い、前記車両が走行する車線から離脱した場合において、
前記車両制御手段は、
前記前前方車両群に含まれる前前方車両の速度と、前記車線変更した前記前方車両の速度とを用いて、前記第2閾値速度と比較するための速度を設定することを特徴とする請求項6に記載の車両制御装置。 - 前記車両制御手段は、前記前前方車両の速度と、前記前方車両の速度との比較から取得した、より遅い速度を前記第2閾値速度と比較するための速度として設定することを特徴とする請求項7に記載の車両制御装置。
- 前記車両制御手段は、
前記車両の速度が前記第1閾値速度未満であり、前記比較から取得した速度が前記第2閾値速度未満の場合、前記第2制御状態における車両制御を維持することを特徴とする請求項8に記載の車両制御装置。 - 前記車両制御手段は、
前記車両の速度が前記第1閾値速度以上の場合、または、前記比較から取得した速度が前記第2閾値速度以上の場合、前記第2制御状態における車両制御から前記第1制御状態における車両制御に移行することを特徴とする請求項8に記載の車両制御装置。 - 前記車両制御手段は、前記前前方車両の速度と、前記前方車両の速度との平均から取得した速度を、前記第2閾値速度と比較するための速度として設定することを特徴とする請求項7に記載の車両制御装置。
- 前記車両制御手段は、
前記車両の速度が前記第1閾値速度未満であり、前記平均から取得した速度が前記第2閾値速度未満の場合、前記第2制御状態における車両制御を維持することを特徴とする請求項11に記載の車両制御装置。 - 前記車両制御手段は、
前記車両の速度が前記第1閾値速度以上の場合、または、前記平均から取得した速度が前記第2閾値速度以上の場合、前記第2制御状態における車両制御から前記第1制御状態における車両制御に移行することを特徴とする請求項11に記載の車両制御装置。 - 前記第2制御状態での車両制御中において、前記前方車両が、隣接車線に車線変更を行い、前記車両が走行する車線から離脱した場合において、
前記前前方車両群が前記車線内に存在しない場合、前記車両制御手段は、前記第2制御状態における車両制御から前記第1制御状態における車両制御に移行することを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1項に記載の車両制御装置。 - 前記車両制御手段は、前記前方車両の車幅、または、前記前前方車両群に含まれる前前方車両の車幅と、基準となる閾値車幅との比較に基づいて、前記第2制御状態の車両制御で行う追従走行の対象とするか判定することを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1項に記載の車両制御装置。
- 前記前前方車両群に含まれる前前方車両として、第1前前方車両の車幅が、基準となる閾値車幅の上限値を超える場合、または前記閾値車幅の下限値未満となる場合、
前記車両制御手段は、前記第1前前方車両を前記第2制御状態の車両制御で行う追従走行の対象から除外することを特徴とする請求項15に記載の車両制御装置。 - 前記前前方車両群において、前記第1前前方車両の前方を走行する第2前前方車両の車幅が前記閾値車幅の範囲内である場合、
前記車両制御手段は、当該第2前前方車両を前記追従走行の対象として設定することを特徴とする請求項16に記載の車両制御装置。 - 車両制御装置の制御に基づいて走行可能な車両であって、
請求項1乃至17のいずれか1項に記載の車両制御装置を備えることを特徴とする車両。 - 複数の制御状態に基づいて車両を制御可能な車両制御装置の車両制御方法であって、
前記車両の前方を走行している前方車両を検知可能な周辺監視手段から前記前方車両の情報を取得する取得工程と、
前記車両の走行状態、または前記前方車両の走行状態に基づいて、前記車両を制御する車両制御工程と、を有し、
前記車両制御工程では、
前記複数の制御状態での車両制御として、第1制御状態での車両制御と、前記第1制御状態に比べて、前記車両制御の自動化率が高い、若しくは、運転者に要求される車両操作の関与の度合いが低減された第2制御状態での車両制御と、を行うことが可能であり、
前記車両制御工程では、前記第2制御状態での車両制御中において、当該第2制御状態での車両制御を行うための上限の閾値速度以上になった場合、前記第2制御状態における車両制御から前記第1制御状態における車両制御に移行するように制御を行い、
前記閾値速度として、前記車両の速度に対する第1閾値速度と、前記前方車両の速度に対して、前記第1閾値速度よりも高速の第2閾値速度とが設定されていることを特徴とする車両制御方法。 - コンピュータに、請求項19に記載の車両制御方法の各工程を実行させることを特徴とするプログラム。
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