JP6460058B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は車両の制御装置に関する。
特許文献1には、従来の車両の自動運転システムとして、ドライバのスイッチ操作によって手動運転モードから自動運転モードに切り替えられると、車間距離制御や車線追従制御などの各種の運転支援操作を自動的に行う自動運転を実施するものが開示されている。
米国特許第8670891号明細書 特開平11−102157号公報 特開平09−086223号公報
しかしながら、前述した従来の車両の制御装置は、自動運転モードに切り替えられたことをもって、ドライバが全ての運転支援操作に対する実施許可を与えたと判断していた。このため、ドライバは、自動運転を実施するにあたって手動運転モードから自動運転モードへの切り替え操作しか行うことができず、各運転支援操作の実施可否を任意に設定することができなかった。しかしながら、ドライバに不要な運転支援操作が実施されることを抑制するためには、自動運転における各運転支援操作の実施可否をドライバが自由に設定できることが望ましい。
一方、自動運転における各運転支援操作の実施可否をドライバが自由に設定できる場合、ドライバによる設定操作が煩雑になる。また、悪天候等の所定の周辺環境状態では、一部の運転支援操作を実施することが困難である。また、自動運転の実行時には自動運転の走行計画が生成されるが、走行計画に応じて適切な運転支援操作は異なる。
そこで、本発明の目的は、自動運転における各運転支援操作の実施可否をドライバが適切且つ容易に設定することを可能とする車両の制御装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様では、自車両の周辺環境状態に関する周辺環境情報を取得する周辺環境情報取得装置と、自車両の状態に関する車両情報を取得する車両情報取得装置と、自車両のドライバの状態に関するドライバ情報を取得するドライバ情報取得装置とを備える車両を制御する車両の制御装置であって、自車両の自動運転における走行計画を生成する走行計画生成部と、前記周辺環境情報、前記車両情報及び前記ドライバ情報の少なくとも1つに基づいて、複数の運転支援操作の実施可否をパッケージ化した運転支援パッケージを抽出するパッケージ抽出部と、前記パッケージ抽出部によって抽出された運転支援パッケージと、前記走行計画とに基づいて、運転支援パッケージを自車両のドライバに提案するパッケージ提案部と、前記パッケージ提案部によって提案され且つ自車両のドライバによって承認された運転支援パッケージにおいて実施が許可されている運転支援操作を実行する自動運転実行部とを備える、車両の制御装置が提供される。
本発明の第2の態様では、第1の態様において、前記パッケージ提案部は、前記パッケージ抽出部によって抽出された運転支援パッケージを前記走行計画に基づいて優先順位を付けて自車両のドライバに提案する。
本発明の第3の態様では、第1の態様において、前記パッケージ提案部は、前記パッケージ抽出部によって抽出された運転支援パッケージの中から自車両のドライバに提案する運転支援パッケージを前記走行計画に基づいて選択する。
本発明の第4の態様では、第1の態様において、前記パッケージ提案部は、前記パッケージ抽出部によって抽出された運転支援パッケージの中から自車両のドライバに提案する運転支援パッケージを前記走行計画に基づいて選択し、選択した運転支援パッケージを前記走行計画に基づいて優先順位を付けて自車両のドライバに提案する。
本発明によれば、自動運転における各運転支援操作の実施可否をドライバが適切且つ容易に設定することを可能とする車両の制御装置が提供される。
図1は、本発明の第一実施形態に係る車両の自動運転システムの構成を示すブロック図である。 図2は、自動運転システムを搭載した車両の概略的な側面図である。 図3は、自動運転システムを搭載した車両の内部を概略的に示す図である。 図4は、自動運転システムによって自動運転モード中に実施される運転支援操作の一覧を示した図である。 図5は、気象条件に関するパッケージ群を示す図である。 図6は、日照条件に関するパッケージ群を示す図である。 図7は、道路種別に関するパッケージ群を示す図である。 図8は、道路状況に関するパッケージ群を示す図である。 図9は、ドライバ状態に関するパッケージ群を示す図である。 図10は、自車両状態に関するパッケージ群を示す図である。 図11は、本発明の第一実施形態における車両制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。 図12は、各単位パッケージを組み合わせることで実施可能な運転支援機能を判別した結果の例を示す図である。 図13は、図12に示した組合せ結果に基づいて抽出された運転支援パッケージを示す図である。 図14は、本発明の第二実施形態における車両制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。 図15は、本発明の第三実施形態における車両制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。
<第一実施形態>
最初に図1〜図13を参照して、本発明の第一実施形態について説明する。
<自動運転システムの構成>
図1は、本発明の第一実施形態に係る車両の自動運転システム100の構成を示すブロック図である。図2は、自動運転システム100を搭載した車両1の概略的な側面図である。図3は、自動運転システム100を搭載した車両1の内部を概略的に示す図である。
図1に示すように、自動運転システム100は、周辺環境情報取得装置10と、車両情報取得装置20と、ドライバ情報取得装置30と、地図データベース40と、記憶装置50と、ヒューマン・マシン・インターフェース(Human Machine Interface(HMI))60と、ナビゲーション装置70と、電子制御ユニット(ECU)80とを備える。
周辺環境情報取得装置10は、車両1(自車両)の周辺環境状態に関する周辺環境情報を取得する。周辺環境情報には、天候、車両1の走行道路、車両1の周辺の障害物(縁石、建物、他車両、歩行者、落下物等)等の情報が含まれる。周辺環境情報取得装置10は、ライダ(Laser Imaging Detection And Ranging(LIDAR))11と、ミリ波レーダーセンサ12と、外部カメラ13と、照度センサ14と、レインセンサ15と、外部情報受信装置16とを備える。
ライダ11は、レーザー光を利用して車両1の周辺の道路及び障害物を検出する。図2に示すように、本実施形態では、ライダ11は車両1のルーフ上に取り付けられている。ライダ11は、車両1の全周囲に向けてレーザー光を順次照射し、その反射光から道路及び障害物までの距離を計測する。ライダ11は、その計測結果に基づいて車両1の全周囲における道路及び障害物の三次元画像を生成し、生成した三次元画像の情報を周辺環境情報として電子制御ユニット80に送信する。
なお、ライダ11の車両1への取り付け位置は、必要な周辺環境情報を取得できる位置であれば、図2に示した位置に限定されない。例えば、ライダ11は、車両1のフロントバンパー、リヤバンパー若しくはグリル、車両ライト類(例えばヘッドライト又はブレーキランプ)の内部、又は車両1の車両本体部分(骨格)に取り付けられてもよい。
ミリ波レーダーセンサ12は、電波を利用して、ライダ11よりも遠距離に亘って車両1の周辺の障害物を検出する。図2に示すように、本実施形態では、ミリ波レーダーセンサ12は車両1のフロントバンパー及びリヤバンパーに取り付けられている。ミリ波レーダーセンサ12は、車両1の周囲(本実施形態では車両1の前方、後方及び側方)に電波を発射し、その反射波から車両1の周辺の障害物までの距離及び障害物との相対速度を計測する。ミリ波レーダーセンサ12は、その計測結果を周辺環境情報として電子制御ユニット80に送信する。
なお、ミリ波レーダーセンサ12の車両1への取り付け位置は、必要な周辺環境情報を取得できる位置であれば、図2に示した位置に限定されない。例えば、ミリ波レーダーセンサ12は、車両1のグリル、車両ライト類(例えばヘッドライト又はブレーキランプ)の内部、又は車両1の車両本体部分(骨格)に取り付けられてもよい。
外部カメラ13は、車両1の前方を撮影する。図2に示すように、本実施形態では、外部カメラ13は車両1のルーフ先端の中央部に取り付けられている。外部カメラ13は、撮影した映像の画像処理を行うことで、車両1の前方の障害物の情報、車両1の周辺の交通情報(車線幅、道路形状、道路標識、白線の有無、信号機の状態等)、ヨー角(走行レーンに対する車両の相対的な方向)、車両1の走行情報(例えば走行レーン中央からの車両1のオフセット量)、車両1の周辺の気象情報(雨、雪、霧等の情報)等を検出する。外部カメラ13は、検出したこれらの情報を周辺環境情報として電子制御ユニット80に送信する。
なお、外部カメラ13の車両1への取り付け位置は、車両1の前方を撮影できる位置であれば、図2に示した位置に限定されない。例えば、外部カメラ13は車両1内のフロントガラス裏面の中央上部に取り付けられてもよい。
照度センサ14は、車両1の周囲の照度を検出する。図2に示すように、本実施形態では、照度センサ14は車両1内のインストルメントパネルの上面に取り付けられている。照度センサ14は、検出した車両1の周囲の照度情報を周辺環境情報として電子制御ユニット80に送信する。なお、照度センサ14の車両1への取付位置は、図3に示した位置とは異なる位置であってもよい。
レインセンサ15は、降水の有無及び降水量を検出する。図2に示すように、本実施形態では、レインセンサ15は車両1のフロントガラス表面の中央上部に取り付けられている。レインセンサ15は、内蔵された発光素子によって生じさせた光をフロントガラス表面に向けて照射し、そのときの反射光の変化を計測することで、降水の有無及び降水量のような降水情報を検出する。レインセンサ15は、検出した降水情報を周辺環境情報として電子制御ユニット80に送信する。なお、レインセンサ15の車両1への取付位置は、図2に示した位置とは異なる位置であってもよい。
外部情報受信装置16は、例えば道路交通情報通信システムセンタなどの外部の通信センタから送信される渋滞情報及び気象情報(天候、気温、風速等の情報)のような外部情報を受信する。外部情報受信装置16は、受信した外部情報を周辺環境情報として電子制御ユニット80に送信する。
車両情報取得装置20は、車両1(自車両)の状態に関する車両情報を取得する。車両情報には、車両1の速度、加速度、姿勢、現在位置等の情報が含まれる。図1に示すように、車両情報取得装置20は、車速センサ21と、加速度センサ22と、ヨーレートセンサ23と、GPS受信機24とを備える。
車速センサ21は車両1の速度を検出する。車速センサ21は、検出した車両1の速度を車両情報として電子制御ユニット80に送信する。
加速度センサ22は加速時及び制動時における車両1の加速度を検出する。加速度センサ22は、検出した車両1の加速度を車両情報として電子制御ユニット80に送信する。
ヨーレートセンサ23は車両1の姿勢を検出する。具体的には、ヨーレートセンサ23は車両1の旋回時におけるヨー角の変化速度、すなわち車両1の鉛直軸まわりの回転角速度(ヨーレート)を検出する。ヨーレートセンサ23は、検出した車両1の姿勢を車両情報として電子制御ユニット80に送信する。
GPS受信機24は、3個以上のGPS衛星からの信号を受信して車両1の緯度及び経度を特定し、車両1の現在位置を検出する。GPS受信機24は、検出した車両1の現在位置を車両情報として電子制御ユニット80に送信する。
ドライバ情報取得装置30は、車両1(自車両)のドライバの状態に関するドライバ情報を取得する。ドライバ情報には、ドライバの表情、姿勢等が含まれる。図1に示すように、ドライバ情報取得装置30は、ドライバモニタカメラ31と、ステアリングタッチセンサ32とを備える。
ドライバモニタカメラ31はドライバの外観を撮影する。図3に示すように、本実施形態では、ドライバモニタカメラ31はステアリングコラムカバーの上面に取り付けられている。ドライバモニタカメラ31は、撮影したドライバの映像を画像処理することで、ドライバの表情(ドライバの顔の向き、視線、眼の開閉度等)、姿勢等のドライバの外観情報を検出する。ドライバモニタカメラ31は、検出したドライバの外観情報をドライバ情報として電子制御ユニット80に送信する。なお、ドライバモニタカメラ31の車両1への取付位置は、図3に示した位置とは異なる位置であってもよい。
ステアリングタッチセンサ32は、ドライバがステアリングを把持しているか否かを検出する。図3に示すように、ステアリングタッチセンサ32はステアリングに取り付けられている。ステアリングタッチセンサ32は、検出したステアリングの把持情報をドライバ情報として電子制御ユニット80に送信する。なお、ステアリングタッチセンサ32の車両1への取付位置は、図3に示した位置とは異なる位置であってもよい。
地図データベース40は、地図情報に関するデータベースである。地図データベース40は、例えば車両1に搭載されたハードディスクドライブ(Hard Disk Drive(HDD))内に記憶されている。地図情報には、道路の位置情報、道路の形状情報(例えばカーブと直線部との種別、カーブの曲率等)、交差点及び分岐点の位置情報、道路種別等の情報が含まれる。
記憶装置50は自動運転専用の道路地図を記憶する。自動運転専用の道路地図は、ライダ11によって生成された三次元画像に基づいて電子制御ユニット80が作成する。電子制御ユニット80は常時又は定期的に自動運転専用の道路地図を更新する。
HMI60は、ドライバ又は他の車両乗員と自動運転システム100との間で情報の入出力を行うためのインターフェイスである。HMI60は、例えば、文字又は画像情報を表示するディスプレイ、音を発生させるスピーカ、ドライバ又は他の車両乗員が入力操作を行うための操作ボタン、タッチパネル、マイク等から構成される。
ナビゲーション装置70は、HMI60を介してドライバによって設定された目的地まで車両1を誘導する。ナビゲーション装置70は、GPS受信機24によって検出された車両1の現在位置情報と、地図データベース40の地図情報とに基づいて、目的地までの目標ルートを演算する。ナビゲーション装置70は、演算した目標ルートに関する情報をナビゲーション情報として電子制御ユニット80に送信する。
電子制御ユニット80は、双方向性バスによって相互に接続された中央演算装置(CPU)、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、入力ポート及び出力ポートを備えたマイクロコンピュータである。電子制御ユニット80は、電子制御ユニット80に入力された周辺環境情報、車両情報、ドライバ情報、ナビゲーション情報等の自動運転に必要な各種情報に基づいて、各運転支援操作を行うために各種アクチュエータを制御する制御信号を出力ポートから出力して車両1を制御する。したがって、電子制御ユニット80は車両の制御装置として機能する。
<自動運転における運転支援操作の説明>
図4は、本実施形態において、自動運転システム100によって自動運転モード中に実施される運転支援操作の一覧を示した図である。本実施形態では、運転支援操作は、走行支援機能、視界支援機能及び渋滞時支援機能の3つの機能群に大別される。
走行支援機能の欄に分別されている運転支援操作は、加速、操舵及び制動の少なくとも1つを実施する機能(走行支援機能)を持つ運転支援操作である。本実施形態では、走行支援機能を持つ運転支援操作として、車間距離制御、車線追従制御、自動車線変更、自動追越、自動分流及び自動合流を例示している。しかしながら、走行支援機能を持つ運転支援操作の種類及び数は、図4に示したものとは異なっていてもよい。
なお、車間距離制御とは、車速に応じた適切な車間距離を保持しながら先行車の車速の変化に合わせて追従走行を行うことができるように、制限車速の範囲内で自動的に車速の調節を行う制御である。車線追従制御とは、走行レーンの車線幅に応じた適切な走行ラインを車両1が走行するように、自動的に操舵量や車速の調節を行う制御である。
視界支援機能の欄に分別されている運転支援操作は、走行支援機能を持たない(すなわち加速、操舵及び制動のいずれも実施しない)運転支援操作の中で、ドライバの視界、ひいては安全を確保する機能(視界支援機能)を持つ運転支援操作である。本実施形態では、視界支援機能を持つ運転支援操作として、車線逸脱警報、ブラインドスポットモニター等の11個の運転支援操作を例示している。しかしながら、視界支援機能を持つ運転支援操作の種類及び数は、図4に示したものとは異なっていてもよい。
渋滞時支援機能の欄に分別されている運転支援操作は、渋滞時におけるドライバ及び他の車両乗員の疲労を緩和させる機能(渋滞時支援機能)を持つ運転支援操作である。本実施形態では、渋滞時支援機能を持つ運転支援操作として、渋滞時における停止からの自動発進、ハザードランプ一時点灯制御等の8個の運転支援操作を例示している。しかしながら、渋滞時支援機能を持つ運転支援操作の種類及び数は、図4に示したものとは異なっていてもよい。
ところで、自動運転においてドライバに不必要な運転支援操作が自動的に実施されないように、自動運転の開始前及び自動運転の実施中にドライバが各運転支援操作の実施可否を自由に設定できることが望ましい。一方、自動運転における各運転支援操作の実施可否を一つずつドライバが設定する場合には、ドライバによる設定操作が煩雑となり、ひいては自動運転の利便性が低下する。また、周辺環境状態、自車両状態及びドライバ状態は、車両走行中に時々刻々と変化し、一部の運転支援操作を実施することが困難な状況(例えば悪天候等)が発生する。また、自動運転の実行時には自動運転の走行計画が生成されるが、走行計画に応じて適切な運転支援操作は異なる。
<運転支援パッケージの説明>
そこで、本実施形態では、周辺環境情報、自車両情報及びドライバ情報の少なくとも1つに基づいて、複数の運転支援操作の実施可否をパッケージ化した運転支援パッケージが抽出され、抽出された運転支援パッケージと自車両の自動運転における走行計画とに基づいて、運転支援パッケージがドライバに提案される。
本実施形態では、最初に、図5から図10に示す各パッケージ群の中から気象条件、日照条件、道路種別、道路状況、ドライバ状態及び自車両状態に適した単位パッケージを選択し、選択した各単位パッケージを組み合わせることで実施可能な運転支援機能を判別する。
以下、図5から図10を参照して各パッケージ群について説明する。なお、図5から図10において、マルが運転支援操作の実施が許可されていることを表し、バツが運転支援操作の実施が許可されていないことを表す。また各パッケージ群は、電子制御ユニット80のROMに記憶されている。
図5は、気象条件に関するパッケージ群を示す図である。気象条件に関するパッケージ群は、気象条件を晴、雨、大雨、雪、大雪、霧、濃霧、風及び強風の9つに大別し、気象条件ごとに各運転支援操作の実施可否をパッケージ化したものである。このため、気象条件に関するパッケージ群は9つの単位パッケージを有する。本実施形態では、外部カメラ13によって検出された車両1の周辺の気象情報と、外部情報受信装置16によって受信された外部情報に含まれる気象情報とに基づいて、自動運転中の気象条件が特定される。
図6は、日照条件に関するパッケージ群を示す図である。日照条件に関するパッケージ群は、日照条件を昼と夜とに大別し、日照条件ごとに各運転支援操作の実施可否をパッケージ化したものである。このため、日照条件に関するパッケージ群は2つの単位パッケージを有する。本実施形態では、照度センサ14によって検出された照度情報と、日時とに基づいて、自動運転中の日照条件が特定される。
図7は、道路種別に関するパッケージ群を示す図である。道路種別に関するパッケージ群は、道路種別を一般道路、幹線道路、都市間高速道路(東名高速道路、名神高速道路等)、及び都市高速道路(首都高速道路、阪神高速道路等)の4つに大別し、道路種別ごとに各運転支援操作の実施可否をパッケージ化したものである。このため、道路種別に関するパッケージ群は4つの単位パッケージを有する。本実施形態では、外部カメラ13によって検出された車両1の周辺の交通情報と、地図データベース40の地図情報に含まれる道路種別情報とに基づいて、自動運転中の道路種別が特定される。
図8は、道路状況に関するパッケージ群を示す図である。道路状況に関するパッケージ群は、道路状況を渋滞と非渋滞とに大別し、道路状況ごとに各運転支援操作の実施可否をパッケージ化したものである。このため、道路状況に関するパッケージ群は2つの単位パッケージを有する。本実施形態では、ライダ11によって生成された三次元画像の情報と、ミリ波レーダーセンサ12によって検出された周辺環境情報と、外部カメラ13によって検出された車両1の前方の障害物の情報及び車両1の周辺の交通情報と、外部情報受信装置16によって受信された外部情報に含まれる渋滞情報と、車速センサ21によって検出された車両1の速度とに基づいて、自動運転中の道路状況が特定される。
なお、本実施形態において、「渋滞」とは、車両1の周辺に他車両(先行車又は後続車)があり、且つ、車両1及び車両1の周辺の他車両の車速が継続的に一定速度(例えば一般道路及び幹線道路では20[km/h]、都市間高速道路及び都市高速道路では40[km/h])以下となっている状態をいう。一方、「非渋滞」とは、渋滞以外の状態をいう。
図9は、ドライバ状態に関するパッケージ群を示す図である。ドライバ状態に関するパッケージ群は、ドライバ状態を眠気、疲労、過労、漫然及び平常の5つに大別し、ドライバ状態ごとに各運転支援操作の実施可否をパッケージ化したものである。このため、ドライバ状態に関するパッケージ群は5つの単位パッケージを有する。本実施形態では、ドライバモニタカメラ31によって検出されたドライバの外観情報と、ステアリングタッチセンサ32によって検出されたステアリングの把持情報とに基づいて、自動運転中のドライバ状態が特定される。具体的には、ステアリングの把持情報を参照しつつ、ドライバの外観情報からドライバの表情(顔の向き、眼の開閉度等)を検出し、検出したドライバの表情を予めROMに記憶させたドライバ状態に応じた表情と比較することで、ドライバ状態が特定される。
なお、ドライバ状態を特定するための指標はドライバの外観情報及びステアリングの把持情報に限られない。例えばドライバの心拍数、脈拍数、脳波等を検出し、これらを予めROMに記憶させたドライバ状態に応じた心拍数、脈拍数、脳波等と比較することで、ドライバ状態を特定してもよい。この場合、ドライバ情報取得装置は、心拍センサ、脈拍センサ、脳波センサ等を備える。
なお、本実施形態において、「眠気」とは、すぐに運転をやめなければならない程ではないが、眠気を原因として運転操作に対するドライバの集中力が低下している状態をいう。「疲労」とは、すぐに運転をやめなければならない程ではないが、疲労を原因として運転操作に対するドライバの集中力が低下している状態をいう。「過労」とは、すぐに運転をやめなければならない程、疲労を原因として運転操作に対するドライバの集中力が低下している状態をいう。「漫然」とは、例えばドライバが携帯電話やタブレットパソコン等の携帯機器の操作や動画の視聴等といった運転操作以外のセカンドタスクを実施している場合や、脇見をしている場合など、眠気及び疲労以外の要因によって運転操作に対するドライバの集中力が低下している状態をいう。「平常」とは、眠気、疲労、過労及び漫然以外の状態をいう。
図10は、自車両状態に関するパッケージ群を示す図である。自車両状態に関するパッケージ群は、自車両状態を不安定と安定とに大別し、自車両状態ごとに各運転支援操作の実施可否をパッケージ化したものである。このため、自車両状態に関するパッケージ群は2つの単位パッケージを有する。本実施形態では、加速度センサ22によって検出された車両1の加速度と、ヨーレートセンサ23によって検出された車両1の姿勢とに基づいて、自車両状態が特定される。
なお、本実施形態において、自車両状態の「不安定」とは、車両1のピッチング、ローリング、ヨーイング等が継続して起こっており、車両1の挙動が乱れている状態をいう。ピッチングとは、車両の重心を通る左右方向の水平軸を中心にして車両が前後に揺動していることをいう。ローリングとは、車両の重心を通る前後方向の水平軸を中心にして車両が左右に揺動していることをいう。ヨーイングとは、車両の重心を通る鉛直軸を中心にして車両が左右に揺動していることをいう。一方、自車両状態の「安定」とは、不安定以外の状態、すなわち車両1のピッチング、ローリング、ヨーイング等が起こっておらず、車両1の挙動が乱れていない状態をいう。
<車両の制御装置による制御>
自動運転システム100は、走行計画生成部90と、パッケージ抽出部91と、パッケージ提案部92と、自動運転実行部93とを更に備える。本実施形態では、図1に示すように、走行計画生成部90、パッケージ抽出部91、パッケージ提案部92及び自動運転実行部93は電子制御ユニット80(車両の制御装置)の一部である。
走行計画生成部90は車両1の自動運転における走行計画を生成する。本実施形態において、走行計画には、ナビゲーション装置70によって演算される目標ルートと、目標ルート上の走行予定の車線の情報とが含まれる。走行計画生成部90は、ナビゲーション装置70によって演算された目標ルートと、周辺環境情報取得装置10によって取得された周辺環境情報と、車両情報取得装置20によって取得された車両情報(特に、車両1の現在位置)とに基づいて、車両1の自動運転における走行計画を生成する。
例えば、走行計画生成部90は、周辺環境情報取得装置10によって目標ルート上の障害物(停止中の他車両、工事現場、落下物等)が検出された場合には、障害物を回避するように走行予定の車線を選択する。具体的には、走行計画生成部90は、障害物よりも所定距離だけ前の地点から障害物を通過する地点まで、障害物が存在しない車線を走行するように走行計画を生成する。
パッケージ抽出部91は、周辺環境情報、車両情報及びドライバ情報の少なくとも1つに基づいて、複数の運転支援操作の実施可否をパッケージ化した運転支援パッケージを抽出する。上述したように、運転支援パッケージには、各運転支援操作の実施可否が定められている。
パッケージ提案部92は、パッケージ抽出部91によって抽出された運転支援パッケージと、走行計画生成部90によって生成された走行計画とに基づいて、運転支援パッケージを車両1のドライバに提案する。本実施形態では、パッケージ提案部92は、パッケージ抽出部91によって抽出された運転支援パッケージを走行計画に基づいて優先順位を付けて車両1のドライバに提案する。
このとき、パッケージ提案部92は、走行計画に基づいて、例えば以下のように、パッケージ抽出部91によって抽出された運転支援パッケージに優先順位を付与する。パッケージ提案部92は、走行計画において車線変更が必要とされている場合には、自動運転の継続を可能とすべく、車線変更の実施が許可された運転支援パッケージの優先順位を相対的に高くする。また、パッケージ提案部92は、走行中の車線が被合流車線である場合には、合流車両との衝突の可能性を低減すべく、車線変更の実施が許可された運転支援パッケージの優先順位を相対的に高くする。
また、パッケージ提案部92は、走行中の車線に対して追越車線とは反対側に目標ルート上の目的地が存在しており且つ目的地までの距離又は時間が所定長さよりも短い場合には、目的地に確実且つ安全に到達すべく、自動追越の実施が許可された運転支援パッケージの優先順位を相対的に低くする。また、パッケージ提案部92は、所定時間後又は所定距離後の目標ルートにおいて車線の数が一つに減少している場合には、自動運転の安全性を高めるべく、自動追越の実施が許可された運転支援パッケージの優先順位を相対的に低くする。また、パッケージ提案部92は、追越車線が被合流車線である場合には、合流車両との衝突の可能性を低減すべく、自動追越の実施が許可された運転支援パッケージの優先順位を相対的に低くする。また、パッケージ提案部92は、走行中の車線の直線部に対するカーブの割合が所定値以上である場合には、自動運転の安全性を高めるべく、自動追越の実施が許可された運転支援パッケージの優先順位を相対的に低くする。また、パッケージ提案部92は、走行中の車線の勾配の最大値又は平均値が所定値以上である場合には、自動運転の安全性を高めるべく、自動追越の実施が許可された運転支援パッケージの優先順位を相対的に低くする。
自動運転実行部93は、パッケージ提案部92によって提案され且つ車両1のドライバによって承認された運転支援パッケージに基づいて、車両1の自動運転を実行する。具体的には、自動運転実行部93は、パッケージ提案部92によって提案され且つ車両1のドライバによって承認された運転支援パッケージにおいて実施が許可されている運転支援操作を実行する。
上述した制御によれば、ドライバは、パッケージ提案部92によって提案された運転支援パッケージの中から好みの運転支援パッケージを承認するだけで、各運転支援操作の実施可否を一度に設定することができる。また、提案された運転支援パッケージには走行計画に応じた優先順位が付けられているため、ドライバは、走行計画に適した運転支援パッケージを選択する可能性が高い。したがって、ドライバは自動運転における各運転支援操作の実施可否を適切且つ容易に設定することができる。
<車両制御の制御ルーチン>
以下、図11のフローチャートを参照して、車両の制御装置による車両制御を詳細に説明する。図11は、本発明の第一実施形態における車両制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンは、ドライバによって自動運転モードが選択されている間、車両の制御装置(電子制御ユニット80)によって所定の時間間隔で繰り返し実行される。
自動運転モードと手動運転モードとの間の切替えはドライバによって行われる。なお、自動運転モードとは、加速、操舵及び制動に関する運転操作の少なくとも一部を自動運転システム100が行う運転モードである。また、手動運転モードとは、加速、操舵及び制動に関する運転操作の全てをドライバが行う運転モードである。
最初に、ステップS101において、パッケージ抽出部91が、周辺環境情報、車両情報及びドライバ情報を取得する。周辺環境情報は周辺環境情報取得装置10によって取得され、車両情報は車両情報取得装置20によって取得され、ドライバ情報はドライバ情報取得装置30によって取得される。次いで、ステップS102において、パッケージ抽出部91が、ステップS101において取得した周辺環境情報、車両情報及びドライバ情報に基づいて、運転支援パッケージを抽出する。
具体的には、パッケージ抽出部91は、最初に、周辺環境情報、車両情報及びドライバ情報に基づいて、現在の周辺環境状態(本実施形態では気象条件、日照条件、道路種別及び道路状況)、自車両状態及びドライバ状態を特定する。次いで、パッケージ抽出部91は、気象条件に関するパッケージ群の中から現在の気象条件として特定された気象条件の単位パッケージを選択する。例えば、パッケージ抽出部91は、現在の気象条件が「晴」であると特定した場合には、気象条件に関するパッケージ群の中から「晴」の単位パッケージを選択する。同様に、パッケージ抽出部91は、日照条件に関するパッケージ群の中から現在の日照条件として特定された日照条件の単位パッケージを選択し、道路種別に関するパッケージ群の中から現在走行中の道路種別として特定された道路種別の単位パッケージを選択し、道路状況に関するパッケージ群の中から現在の道路状況として特定された道路状況の単位パッケージを選択し、ドライバ状態に関するパッケージ群の中から現在のドライバ状態として特定されたドライバ状態の単位パッケージを選択し、自車両状態に関するパッケージ群の中から現在の自車両状態として特定された自車両状態の単位パッケージを選択する。
パッケージ抽出部91は、単位パッケージの選択後、選択した各単位パッケージを組み合わせることで実施可能な運転支援機能を判別し、実施可能な走行支援機能が少なくとも一つ含まれる運転支援パッケージを抽出する。本実施形態では、パッケージ抽出部91は、走行支援機能についてはAND条件で組み合わせ、視界支援機能及び渋滞時支援機能についてはOR条件で組み合わせることで実施可能な運転支援機能を判別している。したがって、走行支援機能に関する運転支援操作については、全ての単位パッケージで実施許可(マル)となっている運転支援操作が実施可能と判断される。一方、少なくとも1つの単位パッケージで実施不許可(バツ)となっている運転支援操作が実施不可能と判断される。
また、視界支援機能及び渋滞時支援機能に関する運転支援操作については、少なくとも1つの単位パッケージで実施許可となっている運転支援操作が実施可能と判断される。一方、全ての単位パッケージで実施不許可となっている運転支援操作が実施不可能と判断される。
このように本実施形態では、走行支援機能についてはAND条件で組み合わせ、視界支援機能及び渋滞時支援機能についてはOR条件で組み合わせているが、その組み合わせ方法は限られるものではなく、必要に応じてAND条件又はOR条件で組み合わせてもよい。また、各機能を全てAND条件又はOR条件で組み合わせてもよい。
図12は、各単位パッケージを組み合わせることで実施可能な運転支援機能を判別した結果の例を示す図である。図13は、図12に示した組合せ結果に基づいて抽出された運転支援パッケージを示す図である。抽出された運転支援パッケージ(候補1〜候補9)は、現在の周辺環境状態等に基づいて実施可能と判定された走行支援機能を少なくとも一つ含んでいる。なお、追越を実施するためには車線変更を実施する必要があるため、自動追越が許可され且つ自動車線変更が許可されていない運転支援パッケージは抽出されていない。また、走行支援機能として自動車線変更のみをドライバが希望する可能性は低いため、走行支援機能として自動車線変更のみが許可された運転支援パッケージは抽出されていない。
次いで、ステップS103において、パッケージ提案部92は車両1の自動運転における走行計画を取得する。走行計画は、ナビゲーション装置70によって演算された目標ルートと、周辺環境情報取得装置10によって取得された周辺環境情報と、車両情報取得装置20によって取得された車両情報とに基づいて、走行計画生成部90によって生成される。
次いで、ステップS104において、パッケージ提案部92は、ステップS103において取得した走行計画に基づいて、ステップS102において抽出された運転支援パッケージに優先順位を付与する。例えば、図13に示されるように、パッケージ提案部92は、走行計画を考慮して自動追越の実施が望ましくない場合には、自動追越の実施が許可された運転支援パッケージの優先順位を相対的に低くし、自動追越の実施が許可されていない運転支援パッケージの優先順位を相対的に高くする。また、パッケージ提案部92は、走行計画を考慮して自動車線変更の実施が望ましい場合には、自動車線変更の実施が許可された運転支援パッケージの優先順位を相対的に高くし、自動車線変更の実施が許可されていない運転支援パッケージの優先順位を相対的に低くする。また、パッケージ提案部92は、その他の場合には、実施が許可された運転支援操作の数が相対的に多い運転支援パッケージの優先順位を相対的に高くし、実施が許可された運転支援操作の数が相対的に少ない運転支援パッケージの優先順位を相対的に低くする。
次いで、ステップS105において、パッケージ提案部92が、ステップS102において抽出された運転支援パッケージに優先順位を付けてドライバに提案する。このとき、例えば、抽出された全ての運転支援パッケージがそれらの優先順位と共にHMI60に同時に表示される。また、抽出された運転支援パッケージが、優先順位が高い順にHMI60に一つずつ表示されてもよい。
次いで、ステップS106において、自動運転実行部93が、ステップS105において提案された運転支援パッケージのいずれか一つがドライバによって承認されたか否かを判定する。提案された運転支援パッケージのいずれか一つがドライバによって承認されたと判定された場合、本制御ルーチンはステップS107に進む。ステップS107では、自動運転実行部93が、承認された運転支援パッケージに基づいて自動運転を実行する。具体的には、自動運転実行部93は、承認された運転支援パッケージにおいて実施が許可されている運転支援操作を実行する。ステップS107の後、本制御ルーチンは終了する。
一方、ステップS106において、提案された運転支援パッケージのいずれもドライバによって承認されなかったと判定された場合、本制御ルーチンは終了する。この場合、現在実施が許可されている運転支援操作が引き続き実行される。
なお、パッケージ抽出部91は、ステップS101において周辺環境情報、自車両情報及びドライバ情報の少なくとも1つを取得し、ステップS102において周辺環境情報、自車両情報及びドライバ情報の少なくとも1つに基づいて運転支援パッケージを抽出してもよい。
<第二実施形態>
第二実施形態に係る自動運転システムの構成及び制御は、以下に説明する点を除いて、基本的に第一実施形態に係る自動運転システムの構成及び制御と同様である。このため、以下、本発明の第二実施形態について、第一実施形態と異なる部分を中心に説明する。
第二実施形態では、パッケージ提案部92は、パッケージ抽出部91によって抽出された運転支援パッケージの中から車両1のドライバに提案する運転支援パッケージを車両1の自動運転における走行計画に基づいて選択する。
このとき、パッケージ提案部92は、走行計画に基づいて、例えば以下のように、パッケージ抽出部91によって抽出された運転支援パッケージの中から車両1のドライバに提案する運転支援パッケージを選択する。パッケージ提案部92は、走行計画において車線変更が必要とされている場合には、自動運転の継続を可能とすべく、車線変更の実施が許可された運転支援パッケージを選択してドライバに提案する。また、パッケージ提案部92は、走行中の車線が被合流車線である場合には、合流車両との衝突の可能性を低減すべく、車線変更の実施が許可された運転支援パッケージを選択してドライバに提案する。
また、パッケージ提案部92は、走行中の車線に対して追越車線とは反対側に目標ルート上の目的地が存在しており且つ目的地までの距離又は時間が所定長さよりも短い場合には、目的地に確実且つ安全に到達すべく、自動追越の実施が許可されていない運転支援パッケージを選択してドライバに提案する。また、パッケージ提案部92は、所定時間後又は所定距離後の目標ルートにおいて車線の数が一つに減少している場合には、自動運転の安全性を高めるべく、自動追越の実施が許可されていない運転支援パッケージを選択してドライバに提案する。また、パッケージ提案部92は、追越車線が被合流車線である場合には、合流車両との衝突の可能性を低減すべく、自動追越の実施が許可されていない運転支援パッケージを選択してドライバに提案する。また、パッケージ提案部92は、走行中の車線の直線部に対するカーブの割合が所定値以上である場合には、自動運転の安全性を高めるべく、自動追越の実施が許可されていない運転支援パッケージを選択してドライバに提案する。また、パッケージ提案部92は、走行中の車線の勾配の最大値又は平均値が所定値以上である場合には、自動運転の安全性を高めるべく、自動追越の実施が許可されていない運転支援パッケージを選択してドライバに提案する。
なお、車両1の自動運転における走行計画は、第一実施形態と同様の方法で走行計画生成部90によって生成される。
上述した制御によれば、パッケージ抽出部91によって多数の運転支援パッケージが抽出された場合にも、車両1の自動運転における走行計画に適した運転支援パッケージのみがドライバに提案される。このため、ドライバは自動運転における各運転支援操作の実施可否を適切且つ容易に設定することができる。
<車両制御の制御ルーチン>
図14は、本発明の第二実施形態における車両制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンは、ドライバによって自動運転モードが選択されている間、車両の制御装置(電子制御ユニット80)によって所定の時間間隔で繰り返し実行される。図14におけるステップS201〜ステップS203は、図11におけるステップS101〜ステップS103と同様であることから説明を省略する。
本制御ルーチンでは、ステップS203の後、ステップS204において、パッケージ提案部92が、ステップS203において取得した走行計画に基づいて、ステップS202において抽出された運転支援パッケージの中からドライバに提案する運転支援パッケージを選択する。
例えば、パッケージ提案部92は、図13に示した例において、走行計画を考慮して自動追越の実施が望ましくない場合には、自動追越の実施が許可されていない候補2及び候補5〜9の運転支援パッケージを選択する。また、パッケージ提案部92は、走行計画を考慮して自動車線変更の実施が望ましい場合には、自動車線変更の実施が許可された候補1〜4、候補6及び候補7の運転支援パッケージの優先順位を選択する。また、パッケージ提案部92は、その他の場合には、実施が許可された運転支援操作の数が所定値以上の運転支援パッケージ、例えば実施が許可された運転支援操作の数が3以上の候補1〜4の運転支援パッケージを選択する。なお、パッケージ提案部92は、その他の場合には、抽出された全ての運転支援パッケージを選択してもよい。また、パッケージ提案部92は走行計画に基づいて一つの最適な運転支援パッケージを選択してもよい。
次いで、ステップS205において、パッケージ提案部92が、ステップS204において選択した運転支援パッケージをドライバに提案する。ステップS206及びステップS207は、図11におけるステップS106及びステップS107と同様であることから説明を省略する。
<第三実施形態>
第三実施形態に係る自動運転システムの構成及び制御は、以下に説明する点を除いて、基本的に第一実施形態に係る自動運転システムの構成及び制御と同様である。このため、以下、本発明の第三実施形態について、第一実施形態と異なる部分を中心に説明する。
第三実施形態では、パッケージ提案部92は、パッケージ抽出部91によって抽出された運転支援パッケージの中から車両1のドライバに提案する運転支援パッケージを車両1の自動運転における走行計画に基づいて選択し、選択した運転支援パッケージを車両1の自動運転における走行計画に基づいて優先順位を付けて車両1のドライバに提案する。
このとき、パッケージ提案部92は、走行計画に基づいて、例えば以下のように、パッケージ抽出部91によって抽出された運転支援パッケージの中から車両1のドライバに提案する運転支援パッケージを選択し、選択した運転支援パッケージに優先順位を付与する。パッケージ提案部92は、走行計画において車線変更が必要とされている場合には、自動運転の継続を可能とすべく、車線変更の実施が許可された運転支援パッケージを選択し、実施が許可された運転支援操作の数が相対的に多い運転支援パッケージの優先順位を相対的に高くする。また、パッケージ提案部92は、走行中の車線が被合流車線である場合には、合流車両との衝突の可能性を低減すべく、車線変更の実施が許可された運転支援パッケージを選択し、実施が許可された運転支援操作の数が相対的に多い運転支援パッケージの優先順位を相対的に高くする。
また、パッケージ提案部92は、走行中の車線に対して追越車線とは反対側に目標ルート上の目的地が存在しており且つ目的地までの距離又は時間が所定長さよりも短い場合には、目的地に確実且つ安全に到達すべく、自動追越の実施が許可されていない運転支援パッケージを選択し、実施が許可された運転支援操作の数が相対的に多い運転支援パッケージの優先順位を相対的に高くする。また、パッケージ提案部92は、所定時間後又は所定距離後の目標ルートにおいて車線の数が一つに減少している場合には、自動運転の安全性を高めるべく、自動追越の実施が許可されていない運転支援パッケージを選択し、実施が許可された運転支援操作の数が相対的に多い運転支援パッケージの優先順位を相対的に高くする。また、パッケージ提案部92は、追越車線が被合流車線である場合には、合流車両との衝突の可能性を低減すべく、自動追越の実施が許可されていない運転支援パッケージを選択し、実施が許可された運転支援操作の数が相対的に多い運転支援パッケージの優先順位を相対的に高くする。また、パッケージ提案部92は、走行中の車線の直線部に対するカーブの割合が所定値以上である場合には、自動運転の安全性を高めるべく、自動追越の実施が許可されていない運転支援パッケージを選択し、実施が許可された運転支援操作の数が相対的に多い運転支援パッケージの優先順位を相対的に高くする。また、パッケージ提案部92は、走行中の車線の勾配の最大値又は平均値が所定値以上である場合には、自動運転の安全性を高めるべく、自動追越の実施が許可されていない運転支援パッケージを選択し、実施が許可された運転支援操作の数が相対的に多い運転支援パッケージの優先順位を相対的に高くする。
なお、車両1の自動運転における走行計画は、第一実施形態と同様の方法で走行計画生成部90によって生成される。
上述した制御によれば、パッケージ抽出部91によって多数の運転支援パッケージが抽出された場合にも、車両1の自動運転における走行計画に適した運転支援パッケージのみが優先順位と共にドライバに提案される。このため、ドライバは自動運転における各運転支援操作の実施可否を適切且つ容易に設定することができる。
<車両制御の制御ルーチン>
図15は、本発明の第三実施形態における車両制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンは、ドライバによって自動運転モードが選択されている間、車両の制御装置(電子制御ユニット80)によって所定の時間間隔で繰り返し実行される。図15におけるステップS301〜ステップS303は、図11におけるステップS101〜ステップS103と同様であることから説明を省略する。
本制御ルーチンでは、ステップS303の後、ステップS304において、パッケージ提案部92が、ステップS303において取得した走行計画に基づいて、ステップS302において抽出された運転支援パッケージの中からドライバに提案する運転支援パッケージを選択する。
例えば、パッケージ提案部92は、図13に示した例において、走行計画を考慮して自動追越の実施が望ましくない場合には、自動追越の実施が許可されていない候補2及び候補5〜9の運転支援パッケージを選択する。また、パッケージ提案部92は、走行計画を考慮して自動車線変更の実施が望ましい場合には、自動車線変更の実施が許可された候補1〜4、候補6及び候補7の運転支援パッケージを選択する。また、パッケージ提案部92は、その他の場合には、実施が許可された運転支援操作の数が所定値以上の運転支援パッケージ、例えば実施が許可された運転支援操作の数が3以上の候補1〜4の運転支援パッケージを選択する。
次いで、ステップS305において、パッケージ提案部92は、ステップS303において取得した走行計画に基づいて、ステップS304において選択した運転支援パッケージに優先順位を付与する。例えば、パッケージ提案部92は、実施が許可された運転支援操作の数が相対的に多い運転支援パッケージの優先順位を相対的に高くし、実施が許可された運転支援操作の数が相対的に少ない運転支援パッケージの優先順位を相対的に低くする。
次いで、ステップS306において、パッケージ提案部92が、ステップS304において選択した運転支援パッケージに優先順位を付けてドライバに提案する。このとき、例えば、選択された全ての運転支援パッケージがそれらの優先順位と共にHMI60に同時に表示される。また、選択された運転支援パッケージが、優先順位が高い順にHMI60に一つずつ表示されてもよい。ステップS307及びステップS308は、図11におけるステップS106及びステップS107と同様であることから説明を省略する。
以上、本発明に係る好適な実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載内で様々な修正及び変更を施すことができる。
1 車両
10 周辺環境情報取得装置
20 車両情報取得装置
30 ドライバ情報取得装置
80 電子制御ユニット
90 走行計画生成部
91 パッケージ抽出部
92 パッケージ提案部
93 自動運転実行部
100 自動運転システム

Claims (4)

  1. 自車両の周辺環境状態に関する周辺環境情報を取得する周辺環境情報取得装置と、
    自車両の状態に関する車両情報を取得する車両情報取得装置と、
    自車両のドライバの状態に関するドライバ情報を取得するドライバ情報取得装置と
    を備える車両を制御する車両の制御装置であって、
    自車両の自動運転における走行計画を生成する走行計画生成部と、
    前記周辺環境情報、前記車両情報及び前記ドライバ情報の少なくとも1つに基づいて、複数の運転支援操作の実施可否をパッケージ化した運転支援パッケージを抽出するパッケージ抽出部と、
    前記パッケージ抽出部によって抽出された運転支援パッケージと、前記走行計画とに基づいて、運転支援パッケージを自車両のドライバに提案するパッケージ提案部と、
    前記パッケージ提案部によって提案され且つ自車両のドライバによって承認された運転支援パッケージにおいて実施が許可されている運転支援操作を実行する自動運転実行部と
    を備える、車両の制御装置。
  2. 前記パッケージ提案部は、前記パッケージ抽出部によって抽出された運転支援パッケージを前記走行計画に基づいて優先順位を付けて自車両のドライバに提案する、請求項1に記載の車両の制御装置。
  3. 前記パッケージ提案部は、前記パッケージ抽出部によって抽出された運転支援パッケージの中から自車両のドライバに提案する運転支援パッケージを前記走行計画に基づいて選択する、請求項1に記載の車両の制御装置。
  4. 前記パッケージ提案部は、前記パッケージ抽出部によって抽出された運転支援パッケージの中から自車両のドライバに提案する運転支援パッケージを前記走行計画に基づいて選択し、選択した運転支援パッケージを前記走行計画に基づいて優先順位を付けて自車両のドライバに提案する、請求項1に記載の車両の制御装置。
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