以下、図面を参照し、本発明の車両制御システムの実施形態について説明する。
図1は、実施形態の車両制御システム100が搭載される車両(以下、自車両Mと称する)の構成要素を示す図である。車両制御システム100が搭載される車両は、例えば、二輪や三輪、四輪等の自動車であり、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関を動力源とした自動車や、電動機を動力源とした電気自動車、内燃機関および電動機を兼ね備えたハイブリッド自動車等を含む。電気自動車は、例えば、二次電池、水素燃料電池、金属燃料電池、アルコール燃料電池等の電池により放電される電力を使用して駆動される。
図1に示すように、自車両Mには、ファインダ20−1から20−7、レーダ30−1から30−6、およびカメラ40等のセンサと、ナビゲーション装置50と、車両制御システム100とが搭載される。
ファインダ20−1から20−7は、例えば、照射光に対する散乱光を測定し、対象までの距離を測定するLIDAR(Light Detection and Ranging、或いはLaser Imaging Detection and Ranging)である。例えば、ファインダ20−1は、フロントグリル等に取り付けられ、ファインダ20−2および20−3は、車体の側面やドアミラー、前照灯内部、側方灯付近等に取り付けられる。ファインダ20−4は、トランクリッド等に取り付けられ、ファインダ20−5および20−6は、車体の側面や尾灯内部等に取り付けられる。上述したファインダ20−1から20−6は、例えば、水平方向に関して150度程度の検出領域を有している。また、ファインダ20−7は、ルーフ等に取り付けられる。ファインダ20−7は、例えば、水平方向に関して360度の検出領域を有している。
レーダ30−1および30−4は、例えば、奥行き方向の検出領域が他のレーダよりも広い長距離ミリ波レーダである。また、レーダ30−2、30−3、30−5、30−6は、レーダ30−1および30−4よりも奥行き方向の検出領域が狭い中距離ミリ波レーダである。
以下、ファインダ20−1から20−7を特段区別しない場合は、単に「ファインダ20」と記載し、レーダ30−1から30−6を特段区別しない場合は、単に「レーダ30」と記載する。レーダ30は、例えば、FM−CW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式によって物体を検出する。
カメラ40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40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。カメラ40は、例えば、周期的に繰り返し自車両Mの前方を撮像する。カメラ40は、複数のカメラを含むステレオカメラであってもよい。
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。
図2は、実施形態に係る車両制御システム100を中心とした機能構成図である。自車両Mには、ファインダ20、レーダ30、およびカメラ40などを含む検知デバイスDDと、ナビゲーション装置50と、無線通信装置55と、車両センサ60と、HMI(Human Machine Interface)70と、車両制御システム100と、走行駆動力出力装置200と、ステアリング装置210と、ブレーキ装置220とが搭載される。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、特許請求の範囲における車両制御システムは、「車両制御システム100」のみを指しているのではなく、車両制御システム100以外の構成(検知デバイスDDやHMI70など)を含んでもよい。また車両制御システム100は、車両用通信システムの一例でもある。
ナビゲーション装置50は、GNSS(Global Navigation Satellite System)受信機や地図情報(ナビ地図)、ユーザインターフェースとして機能するタッチパネル式表示装置、スピーカ、マイク等を有する。ナビゲーション装置50は、GNSS受信機によって自車両Mの位置を特定し、その位置からユーザによって指定された目的地までの経路を導出する。ナビゲーション装置50により導出された経路は、車両制御システム100の目標車線決定部110に提供される。自車両Mの位置は、車両センサ60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。また、ナビゲーション装置50は、車両制御システム100が手動運転モードを実行している際に、目的地に至る経路について音声やナビ表示によって案内を行う。なお、自車両Mの位置を特定するための構成は、ナビゲーション装置50とは独立して設けられてもよい。また、ナビゲーション装置50は、例えば、ユーザの保有するスマートフォンやタブレット端末等の端末装置の機能によって実現されてもよい。この場合、端末装置と車両制御システム100との間で、無線または有線による通信によって情報の送受信が行われる。
無線通信装置55は、例えば、セルラー網やWi−Fi網、Bluetooth(登録商標)、DSRC(Dedicated Short Range Communication)などを利用した無線通信を行う。無線通信装置55は、例えば、VICS(登録商標)(Vehicle Information and Communication System)などの道路の交通状況を監視するシステムの情報提供用サーバと無線通信を行い、自車両Mが走行している道路や走行予定の道路の交通状況を示す情報(以下、交通情報と称する)を取得する。交通情報には、前方の渋滞情報、渋滞地点の所要時間、事故・故障車・工事情報、速度規制・車線規制情報、駐車場の位置、駐車場・サービスエリア・パーキングエリアの満車・空車情報などの情報が含まれる。また、無線通信装置55は、道路の側帯などに設けられた無線ビーコンと通信を行ったり、自車両Mの周囲を走行する他車両と車車間通信を行ったりすることで、上記交通情報を取得してもよい。
車両センサ60は、車速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。
図3は、HMI70の構成図である。HMI70は、例えば、運転操作系の構成と、非運転操作系の構成とを備える。これらの境界は明確なものでは無く、運転操作系の構成が非運転操作系の機能を備える(或いはその逆)ことがあってもよい。
HMI70は、運転操作系の構成として、例えば、アクセルペダル71、アクセル開度センサ72およびアクセルペダル反力出力装置73と、ブレーキペダル74およびブレーキ踏量センサ(或いはマスター圧センサなど)75と、シフトレバー76およびシフト位置センサ77と、ステアリングホイール78、ステアリング操舵角センサ79およびステアリングトルクセンサ80と、その他運転操作デバイス81とを含む。
アクセルペダル71は、車両乗員による加速指示(或いは戻し操作による減速指示)を受け付けるための操作子である。アクセル開度センサ72は、アクセルペダル71の踏み込み量を検出し、踏み込み量を示すアクセル開度信号を車両制御システム100に出力する。なお、車両制御システム100に出力するのに代えて、走行駆動力出力装置200、ステアリング装置210、またはブレーキ装置220に直接出力することがあってもよい。以下に説明する他の運転操作系の構成についても同様である。アクセルペダル反力出力装置73は、例えば車両制御システム100からの指示に応じて、アクセルペダル71に対して操作方向と反対向きの力(操作反力)を出力する。
ブレーキペダル74は、車両乗員による減速指示を受け付けるための操作子である。ブレーキ踏量センサ75は、ブレーキペダル74の踏み込み量(或いは踏み込み力)を検出し、検出結果を示すブレーキ信号を車両制御システム100に出力する。
シフトレバー76は、車両乗員によるシフト段の変更指示を受け付けるための操作子である。シフト位置センサ77は、車両乗員により指示されたシフト段を検出し、検出結果を示すシフト位置信号を車両制御システム100に出力する。
ステアリングホイール78は、車両乗員による旋回指示を受け付けるための操作子である。ステアリング操舵角センサ79は、ステアリングホイール78の操作角を検出し、検出結果を示すステアリング操舵角信号を車両制御システム100に出力する。ステアリングトルクセンサ80は、ステアリングホイール78に加えられたトルクを検出し、検出結果を示すステアリングトルク信号を車両制御システム100に出力する。
その他運転操作デバイス81は、例えば、ジョイスティック、ボタン、ダイヤルスイッチ、GUI(Graphical User Interface)スイッチなどである。その他運転操作デバイス81は、加速指示、減速指示、旋回指示などを受け付け、車両制御システム100に出力する。
HMI70は、非運転操作系の構成として、例えば、表示装置82、スピーカ83、接触操作検出装置84およびコンテンツ再生装置85と、各種操作スイッチ86と、シート88およびシート駆動装置89と、ウインドウガラス90およびウインドウ駆動装置91と、車室内カメラ95と、車両室内通信装置96と、ペアリング済み端末97と、電波発信装置98とを含む。
表示装置82は、例えば、インストルメントパネルの各部、助手席や後部座席に対向する任意の箇所などに取り付けられる、LCD(Liquid Crystal Display)や有機EL(Electroluminescence)表示装置などである。また、表示装置82は、フロントウインドシールドやその他のウインドウに画像を投影するHUD(Head Up Display)であってもよい。スピーカ83は、音声を出力する。接触操作検出装置84は、表示装置82がタッチパネルである場合に、表示装置82の表示画面における接触位置(タッチ位置)を検出して、車両制御システム100に出力する。なお、表示装置82がタッチパネルでない場合、接触操作検出装置84は省略されてよい。
コンテンツ再生装置85は、例えば、DVD(Digital Versatile Disc)再生装置、CD(Compact Disc)再生装置、テレビジョン受信機、各種案内画像の生成装置などを含む。表示装置82、スピーカ83、接触操作検出装置84およびコンテンツ再生装置85は、一部または全部がナビゲーション装置50と共通する構成であってもよい。
各種操作スイッチ86は、車室内の任意の箇所に配置される。各種操作スイッチ86には、自動運転の開始(或いは将来の開始)および停止を指示する自動運転切替スイッチ87を含む。自動運転切替スイッチ87は、GUI(Graphical User Interface)スイッチ、機械式スイッチのいずれであってもよい。また、各種操作スイッチ86は、シート駆動装置89やウインドウ駆動装置91を駆動するためのスイッチを含んでもよい。
シート88は、車両乗員が着座するシートである。シート駆動装置89は、シート88のリクライニング角、前後方向位置、ヨー角などを自在に駆動する。ウインドウガラス90は、例えば各ドアに設けられる。ウインドウ駆動装置91は、ウインドウガラス90を開閉駆動する。
車室内カメラ95は、CCDやCMOS等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。車室内カメラ95は、バックミラーやステアリングボス部、インストルメントパネルなど、運転操作を行う車両乗員の少なくとも頭部を撮像可能な位置に取り付けられる。カメラ40は、例えば、周期的に繰り返し車両乗員を撮像する。
車両室内通信装置96は、例えば、車室内に持ち込まれ、車両乗員が操作可能な端末装置と無線通信を行い、ペアリング接続を確立する。端末装置は、無線通信装置55と同様に、例えば、セルラー網やWi−Fi網、Bluetooth、DSRCなどを利用した無線通信を行う。端末装置は、例えば、ワイヤレス型の携帯ゲーム機、ポータブルディスプレイ、タブレット端末、VR(Virtual Reality)グラス、ヘッドマウントディスプレイなどの娯楽・エンターテイメント機器である。端末装置とのペアリング接続は、アドホックネットワークにより確立されてもよいし、インターネットなどの既存のインフラストラクチャーを利用することで確立されてもよい。なお、車両室内通信装置96は、電波によるペアリング接続に限られず、赤外線やレーザなどの光無線通信によって端末装置とペアリング接続を確立してもよい。
また、車両室内通信装置96は、HMI制御部170の制御を受けて、ペアリング済み端末97に、ワーニング信号を発信する。ワーニング信号は、ペアリング済み端末97を利用する車両乗員に、危険を報知するための信号、または端末装置の使用を抑制するための信号(端末装置の機能を制限する信号)である。
ペアリング済み端末97は、車両室内通信装置96とペアリング接続が確立した端末装置である。
電波発信装置98は、後述するHMI制御部170の制御を受けて、端末装置の通信を妨害する妨害電波を発信する。妨害電波の周波数帯は、例えば、セルラー網で利用する電波の周波数帯(例えば、2.1GHz帯や1.5GHz帯)やWi−Fi網などで利用する電波の周波数帯(例えば2.4GHz帯や5GHz帯)、或いはテレビジョン放送波と同じ周波数帯である。なお、妨害電波の周波数帯とワーニング信号の周波数帯とは、互いに異なることが好ましいが、重複していてもよい。
なお、上述した車両室内通信装置96と、電波発信装置98とは互いに独立した装置として説明したがこれに限られず、車両室内通信装置96の一部または全部の機能は、電波発信装置98が備えていてもよいし、電波発信装置98の一部または全部の機能は、車両室内通信装置96が備えていてもよい。例えば、端末装置とのペアリング接続は、電波発信装置98が行ってもよいし、妨害電波やワーニング信号は車両室内通信装置96が発信してもよい。
車両制御システム100の説明に先立って、走行駆動力出力装置200、ステアリング装置210、およびブレーキ装置220について説明する。
走行駆動力出力装置200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200は、例えば、自車両Mが内燃機関を動力源とした自動車である場合、エンジン、変速機、およびエンジンを制御するエンジンECU(Electronic Control Unit)を備え、自車両Mが電動機を動力源とした電気自動車である場合、走行用モータおよび走行用モータを制御するモータECUを備え、自車両Mがハイブリッド自動車である場合、エンジン、変速機、およびエンジンECUと走行用モータおよびモータECUとを備える。走行駆動力出力装置200がエンジンのみを含む場合、エンジンECUは、後述する走行制御部160から入力される情報に従って、エンジンのスロットル開度やシフト段等を調整する。走行駆動力出力装置200が走行用モータのみを含む場合、モータECUは、走行制御部160から入力される情報に従って、走行用モータに与えるPWM信号のデューティ比を調整する。走行駆動力出力装置200がエンジンおよび走行用モータを含む場合、エンジンECUおよびモータECUは、走行制御部160から入力される情報に従って、互いに協調して走行駆動力を制御する。
ステアリング装置210は、例えば、ステアリングECUと、電動モータとを備える。電動モータは、例えば、ラックアンドピニオン機構に力を作用させて転舵輪の向きを変更する。ステアリングECUは、車両制御システム100から入力される情報、或いは入力されるステアリング操舵角またはステアリングトルクの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。
ブレーキ装置220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、制動制御部とを備える電動サーボブレーキ装置である。電動サーボブレーキ装置の制動制御部は、走行制御部160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。電動サーボブレーキ装置は、ブレーキペダルの操作によって発生させた油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置220は、上記説明した電動サーボブレーキ装置に限らず、電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。電子制御式油圧ブレーキ装置は、走行制御部160から入力される情報に従ってアクチュエータを制御して、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する。また、ブレーキ装置220は、走行駆動力出力装置200に含まれ得る走行用モータによる回生ブレーキを含んでもよい。
[車両制御システム]
以下、車両制御システム100について説明する。車両制御システム100は、例えば、一以上のプロセッサまたは同等の機能を有するハードウェアにより実現される。車両制御システム100は、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサ、記憶装置、および通信インターフェースが内部バスによって接続されたECU(Electronic Control Unit)、或いはMPU(Micro-Processing Unit)などが組み合わされた構成であってよい。
図2に戻り、車両制御システム100は、例えば、目標車線決定部110と、自動運転制御部120と、走行制御部160と、HMI制御部170と、記憶部180とを備える。自動運転制御部120は、例えば、自動運転モード制御部130と、自車位置認識部140と、外界認識部142と、行動計画生成部144と、軌道生成部146と、切替制御部150とを備える。上述した検知デバイスDDと、無線通信装置55と、外界認識部142とを合わせたものは、「認識部」の一例である。また、自動運転制御部120および走行制御部160は、「自動運転制御部」の一例である。
目標車線決定部110、自動運転制御部120の各部、および走行制御部160のうち一部または全部は、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、これらのうち一部または全部は、LSI(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)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組み合わせによって実現されてもよい。
記憶部180には、例えば、高精度地図情報182、目標車線情報184、行動計画情報186、モード別操作可否情報188などの情報が格納される。記憶部180は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、フラッシュメモリ等で実現される。プロセッサが実行するプログラムは、予め記憶部180に格納されていてもよいし、車載インターネット設備等を介して外部装置からダウンロードされてもよい。また、プログラムは、そのプログラムを格納した可搬型記憶媒体が図示しないドライブ装置に装着されることで記憶部180にインストールされてもよい。また、車両制御システム100は、複数のコンピュータ装置によって分散化されたものであってもよい。
目標車線決定部110は、例えば、MPUにより実現される。目標車線決定部110は、ナビゲーション装置50から提供された経路を複数のブロックに分割し(例えば、車両進行方向に関して100[m]毎に分割し)、高精度地図情報182を参照してブロックごとに目標車線を決定する。目標車線決定部110は、例えば、左から何番目の車線を走行するといった決定を行う。目標車線決定部110は、例えば、経路において分岐箇所や合流箇所などが存在する場合、自車両Mが、分岐先に進行するための合理的な走行経路を走行できるように、目標車線を決定する。目標車線決定部110により決定された目標車線は、目標車線情報184として記憶部180に記憶される。
高精度地図情報182は、ナビゲーション装置50が有するナビ地図よりも高精度な地図情報である。高精度地図情報182は、例えば、車線の中央の情報あるいは車線の境界の情報等を含んでいる。また、高精度地図情報182には、道路情報、交通規制情報、住所情報(住所・郵便番号)、施設情報、電話番号情報などが含まれてよい。道路情報には、高速道路、有料道路、国道、都道府県道といった道路の種別を表す情報や、道路の車線数、各車線の幅員、道路の勾配、道路の位置(経度、緯度、高さを含む3次元座標)、車線のカーブの曲率、車線の合流および分岐ポイントの位置、道路に設けられた標識等の情報が含まれる。交通規制情報には、工事や交通事故、渋滞等によって車線が封鎖されているといった情報が含まれる。
自動運転モード制御部130は、自動運転制御部120が実施する自動運転のモードを決定する。本実施形態における自動運転のモードには、以下のモードが含まれる。なお、以下はあくまで一例であり、自動運転のモード数は任意に決定されてよい。
[モードA]
モードAは、最も自動運転の度合が高いモードである。モードAが実施されている場合、複雑な合流制御など、全ての車両制御が自動的に行われるため、車両乗員は自車両Mの周辺や状態を監視する必要が無い(周辺監視義務が生じない)。
ここで、モードAで選択される走行態様の一例としては、渋滞時に前走車両に追従する低速追従走行(TJP;Traffic Jam Pilot)がある。低速追従走行では、混雑した高速道路上で前走車両に追従することで安全な自動運転を実現することができる。低速追従走行は、例えば自車両Mの走行速度が所定速度以上(例えば、60km/h以上)になった場合に解除される。また、低速追従走行の終了するタイミングでモードAから他の走行態様に切り替わる場合もあるが、モードAにおいて選択可能な他の走行態様に切り替わってもよい。
[モードB]
モードBは、モードAの次に自動運転の度合が高いモードである。モードBが実施されている場合、原則として全ての車両制御が自動的に行われるが、場面に応じて自車両Mの運転操作が車両乗員に委ねられる。このため、車両乗員は自車両Mの周辺や状態を監視している必要がある(モードAと比べて周辺監視義務が増加する)。
[モードC]
モードCは、モードBの次に自動運転の度合が高いモードである。モードCが実施されている場合、車両乗員は、場面に応じた確認操作をHMI70に対して行う必要がある。モードCでは、例えば、車線変更のタイミングが車両乗員に通知され、車両乗員がHMI70に対して車線変更を指示する操作を行った場合に、自動的な車線変更が行われる。このため、車両乗員は自車両Mの周辺や状態を監視している必要がある。
自動運転モード制御部130は、HMI70に対する車両乗員の操作、行動計画生成部144により決定されたイベント、軌道生成部146により決定された走行態様などに基づいて、自動運転のモードを上記いずれかのモードに決定する。自動運転のモードは、HMI制御部170に通知される。また、自動運転のモードには、自車両Mの検知デバイスDDの性能等に応じた限界が設定されてもよい。例えば、検知デバイスDDの性能が低い場合には、モードAは実施されないものとしてよい。
何れの自動運転のモードにおいても、HMI70における運転操作系の構成に対する操作によって、手動運転モードに切り替えること(オーバーライド)は可能である。オーバーライドは、例えば自車両Mの車両乗員によるHMI70の運転操作系に対する操作力が閾値を超える状態が所定時間以上継続した場合、所定の操作変化量(例えばアクセルペダル71のアクセル開度、ブレーキペダル74のブレーキ踏量、ステアリングホイール78のステアリング操舵角)以上の場合、または運転操作系に対する操作を所定回数以上行った場合などに開始される。
自動運転制御部120の自車位置認識部140は、記憶部180に格納された高精度地図情報182と、ファインダ20、レーダ30、カメラ40、ナビゲーション装置50、または車両センサ60から入力される情報とに基づいて、自車両Mが走行している車線(走行車線)、および、走行車線に対する自車両Mの相対位置を認識する。
自車位置認識部140は、例えば、高精度地図情報182から認識さ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40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。この認識において、ナビゲーション装置50から取得される自車両Mの位置やINSによる処理結果が加味されてもよい。
図4は、自車位置認識部140により走行車線L1に対する自車両Mの相対位置が認識される様子を示す図である。自車位置認識部140は、例えば、自車両Mの基準点(例えば重心)の走行車線中央CLからの乖離OS、および自車両Mの進行方向の走行車線中央CLを連ねた線に対してなす角度θを、走行車線L1に対する自車両Mの相対位置として認識する。なお、これに代えて、自車位置認識部140は、自車線L1のいずれかの側端部に対する自車両Mの基準点の位置などを、走行車線に対する自車両Mの相対位置として認識してもよい。自車位置認識部140により認識される自車両Mの相対位置は、目標車線決定部110に提供される。
外界認識部142は、ファインダ20、レーダ30、カメラ40等から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。周辺車両とは、例えば、自車両Mの周辺を走行する車両であって、自車両Mと同じ方向に走行する車両である。周辺車両の位置は、他車両の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、他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、上記各種機器の情報に基づいて把握される、周辺車両の加速度、車線変更をしているか否か(あるいは車線変更をしようとしているか否か)を含んでもよい。また、外界認識部142は、周辺車両に加えて、ガードレールや電柱、駐車車両、歩行者その他の物体の位置を認識してもよい。
行動計画生成部144は、自動運転のスタート地点、および/または自動運転の目的地を設定する。自動運転のスタート地点は、自車両Mの現在位置であってもよいし、自動運転を指示する操作がなされた地点でもよい。行動計画生成部144は、そのスタート地点と自動運転の目的地との間の区間において、行動計画を生成する。なお、これに限らず、行動計画生成部144は、任意の区間について行動計画を生成してもよい。
行動計画は、例えば、順次実行される複数のイベントで構成される。イベントには、例えば、自車両Mを減速させる減速イベントや、自車両Mを加速させる加速イベント、走行車線を逸脱しないように自車両Mを走行させるレーンキープイベント、走行車線を変更させる車線変更イベント、自車両Mに前走車両を追い越させる追い越しイベント、分岐ポイントにおいて所望の車線に変更させたり、現在の走行車線を逸脱しないように自車両Mを走行させたりする分岐イベント、本線に合流するための合流車線において自車両Mを加減速させ、走行車線を変更させる合流イベント、自動運転の開始地点で手動運転モードから自動運転モードに移行させたり、自動運転の終了予定地点で自動運転モードから手動運転モードに移行させたりするハンドオーバイベント等が含まれる。行動計画生成部144は、目標車線決定部110により決定された目標車線が切り替わる箇所において、車線変更イベント、分岐イベント、または合流イベントを設定する。行動計画生成部144によって生成された行動計画を示す情報は、行動計画情報186として記憶部180に格納される。
図5は、ある区間について生成された行動計画の一例を示す図である。図示するように、行動計画生成部144は、目標車線情報184が示す目標車線上を自車両Mが走行するために必要な行動計画を生成する。なお、行動計画生成部144は、自車両Mの状況変化に応じて、目標車線情報184に拘わらず、動的に行動計画を変更してもよい。例えば、行動計画生成部144は、車両走行中に外界認識部142によって認識された周辺車両の速度が閾値を超えたり、自車線に隣接する車線を走行する周辺車両の移動方向が自車線方向に向いたりした場合に、自車両Mが走行予定の運転区間に設定されたイベントを変更する。例えば、レーンキープイベントの後に車線変更イベントが実行されるようにイベントが設定されている場合において、外界認識部142の認識結果によって当該レーンキープイベント中に車線変更先の車線後方から車両が閾値以上の速度で進行してきたことが判明した場合、行動計画生成部144は、レーンキープイベントの次のイベントを、車線変更イベントから減速イベントやレーンキープイベント等に変更してよい。この結果、車両制御システム100は、外界の状態に変化が生じた場合においても、安全に自車両Mを自動走行させることができる。
図6は、軌道生成部146の構成の一例を示す図である。軌道生成部146は、例えば、走行態様決定部146Aと、軌道候補生成部146Bと、評価・選択部146Cとを備える。
走行態様決定部146Aは、レーンキープイベントを実施する際に、定速走行、追従走行、低速追従走行、減速走行、カーブ走行、障害物回避走行などのうちいずれかの走行態様を決定する。例えば、走行態様決定部146Aは、自車両Mの前方に他車両が存在しない場合に、走行態様を定速走行に決定する。また、走行態様決定部146Aは、前走車両に対して追従走行するような場合に、走行態様を追従走行に決定する。また、走行態様決定部146Aは、渋滞場面などにおいて、走行態様を低速追従走行に決定する。また、走行態様決定部146Aは、外界認識部142により前走車両の減速が認識された場合や、停車や駐車などのイベントを実施する場合に、走行態様を減速走行に決定する。また、走行態様決定部146Aは、外界認識部142により自車両Mがカーブ路に差し掛かったことが認識された場合に、走行態様をカーブ走行に決定する。また、走行態様決定部146Aは、外界認識部142により自車両Mの前方に障害物が認識された場合に、走行態様を障害物回避走行に決定する。また、走行態様決定部146Aは、車線変更イベント、追い越しイベント、分岐イベント、合流イベント、ハンドオーバイベントなどを実施する場合に、それぞれのイベントに応じた走行態様を決定する。
また、走行態様決定部146Aは、例えば、外界認識部142により認識された周辺車両(例えば前方車両)の速度が一定速度以下であり、且つ周辺車両までの車間距離が一定値以下であれば、上述したモードAにおいて、例えば、走行態様を低速追従走行に決定する。また、走行態様決定部146Aは、例えば、周辺車両(例えば前方車両)の速度が一定速度以上であり、且つ周辺車両までの車間距離が一定値以上であれば、上述したモードBにおいて、例えば、走行態様を定速走行に決定する。
軌道候補生成部146Bは、走行態様決定部146Aにより決定された走行態様に基づいて、軌道の候補を生成する。図7は、軌道候補生成部146Bにより生成される軌道の候補の一例を示す図である。図7は、自車両Mが車線L1から車線L2に車線変更する場合に生成される軌道の候補を示している。
軌道候補生成部146Bは、図7に示すような軌道を、例えば、将来の所定時間ごとに、自車両Mの基準位置(例えば重心や後輪軸中心)が到達すべき目標位置(軌道点K)の集まりとして決定する。図8は、軌道候補生成部146Bにより生成される軌道の候補を軌道点Kで表現した図である。軌道点Kの間隔が広いほど、自車両Mの速度は速くなり、軌道点Kの間隔が狭いほど、自車両Mの速度は遅くなる。従って、軌道候補生成部146Bは、加速したい場合には軌道点Kの間隔を徐々に広くし、減速したい場合は軌道点の間隔を徐々に狭くする。
このように、軌道点Kは速度成分を含むものであるため、軌道候補生成部146Bは、軌道点Kのそれぞれに対して目標速度を与える必要がある。目標速度は、走行態様決定部146Aにより決定された走行態様に応じて決定される。
ここで、車線変更(分岐を含む)を行う場合の目標速度の決定手法について説明する。軌道候補生成部146Bは、まず、車線変更ターゲット位置(或いは合流ターゲット位置)を設定する。車線変更ターゲット位置は、周辺車両との相対位置として設定されるものであり、「どの周辺車両の間に車線変更するか」を決定するものである。軌道候補生成部146Bは、車線変更ターゲット位置を基準として3台の周辺車両に着目し、車線変更を行う場合の目標速度を決定する。図9は、車線変更ターゲット位置TAを示す図である。図中、L1は自車線を表し、L2は隣接車線を表している。ここで、自車両Mと同じ車線で、自車両Mの直前を走行する周辺車両を前走車両mA、車線変更ターゲット位置TAの直前を走行する周辺車両を前方基準車両mB、車線変更ターゲット位置TAの直後を走行する周辺車両を後方基準車両mCと定義する。自車両Mは、車線変更ターゲット位置TAの側方まで移動するために加減速を行う必要があるが、この際に前走車両mAに追いついてしまうことを回避しなければならない。このため、軌道候補生成部146Bは、3台の周辺車両の将来の状態を予測し、各周辺車両と干渉しないように目標速度を決定する。
図10は、3台の周辺車両の速度を一定と仮定した場合の速度生成モデルを示す図である。図中、mA、mBおよびmCから延出する直線は、それぞれの周辺車両が定速走行したと仮定した場合の進行方向における変位を示している。自車両Mは、車線変更が完了するポイントCPにおいて、前方基準車両mBと後方基準車両mCとの間にあり、且つ、それ以前において前走車両mAよりも後ろにいなければならない。このような制約の下、軌道候補生成部146Bは、車線変更が完了するまでの目標速度の時系列パターンを、複数導出する。そして、目標速度の時系列パターンをスプライン曲線等のモデルに適用することで、図8に示すような軌道の候補を複数導出する。なお、3台の周辺車両の運動パターンは、図10に示すような定速度に限らず、定加速度、定ジャーク(躍度)を前提として予測されてもよい。
評価・選択部146Cは、軌道候補生成部146Bにより生成された軌道の候補に対して、例えば、計画性と安全性の二つの観点で評価を行い、走行制御部160に出力する軌道を選択する。計画性の観点からは、例えば、既に生成されたプラン(例えば行動計画)に対する追従性が高く、軌道の全長が短い場合に軌道が高く評価される。例えば、右方向に車線変更することが望まれる場合に、一旦左方向に車線変更して戻るといった軌道は、低い評価となる。安全性の観点からは、例えば、それぞれの軌道点において、自車両Mと物体(周辺車両等)との距離が遠く、加減速度や操舵角の変化量などが小さいほど高く評価される。
切替制御部150は、自動運転切替スイッチ87から入力される信号、その他に基づいて自動運転モードと手動運転モードとを相互に切り替える。また、切替制御部150は、HMI70における運転操作系の構成に対する加速、減速または操舵を指示する操作に基づいて、自動運転モードから手動運転モードに切り替える。例えば、切替制御部150は、HMI70における運転操作系の構成から入力された信号の示す操作量が閾値を超えた状態が、基準時間以上継続した場合に、自動運転モードから手動運転モードに切り替える(オーバーライド)。また、切替制御部150は、オーバーライドによる手動運転モードへの切り替えの後、所定時間の間、HMI70における運転操作系の構成に対する操作が検出されなかった場合に、自動運転モードに復帰させてもよい。また、切替制御部150は、例えば自動運転の終了予定地点で自動運転モードから手動運転モードに移行するハンドオーバ制御を行う場合に、車両乗員に対して事前にハンドオーバリクエストを通知するため、その旨の情報を、HMI制御部170に出力する。
走行制御部160は、軌道生成部146によって生成された軌道を、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200、ステアリング装置210、およびブレーキ装置220を制御する。
図11は、HMI制御部170の構成の一例を示す図である。HMI制御部170は、モード別制御部170Aと、将来状態予測部170Bと、ペアリング制御部170Cと、電波発信制御部170Dとを備える。ペアリング制御部170Cおよび電波発信制御部170Dは、「妨害制御部」の一例である。
モード別制御部170Aは、自動運転制御部120により自動運転のモードの情報が通知されると、モード別操作可否情報188を参照して、自動運転のモードの種別に応じてHMI70を制御する。
図12は、モード別操作可否情報188の一例を示す図である。図12に示すモード別操作可否情報188は、運転モードの項目として「手動運転モード」、「自動運転モード」とを有する。また、「自動運転モード」として、上述した「モードA」、「モードB」、および「モードC」等を有する。また、モード別操作可否情報188は、非運転操作系の項目として、ナビゲーション装置50に対する操作である「ナビゲーション操作」、コンテンツ再生装置85に対する操作である「コンテンツ再生操作」、表示装置82に対する操作である「インストルメントパネル操作」等を有する。図12に示すモード別操作可否情報188の例では、上述した運転モードごとに非運転操作系に対する車両乗員の操作の可否が設定されているが、対象のインターフェース装置は、これに限定されるものではない。
モード別制御部170Aは、自動運転制御部120から取得したモードの情報に基づいてモード別操作可否情報188を参照することで、使用が許可される装置(ナビゲーション装置50およびHMI70の一部または全部)と、使用が許可されない装置とを判定する。また、モード別制御部170Aは、判定した結果に基づいて、非運転操作系のHMI70、またはナビゲーション装置50に対する車両乗員からの操作の受け付けの可否を制御する。
例えば、車両制御システム100が実行する運転モードが手動運転モードの場合、車両乗員は、HMI70の運転操作系(例えば、アクセルペダル71、ブレーキペダル74、シフトレバー76、およびステアリングホイール78等)を操作する。また、車両制御システム100が実行する運転モードが自動運転モードのモードB、モードC等である場合、車両乗員には、自車両Mの周辺監視義務が生じる。このような場合、車両乗員の運転以外の行動(例えばHMI70の操作等)により注意が散漫になること(ドライバーディストラクション)を防止するため、モード別制御部170Aは、HMI70の非運転操作系の一部または全部に対する操作を受け付けないように制御を行う。この際、モード別制御部170Aは、車両乗員に自車両Mの周辺監視を行わせるために、外界認識部142により認識された自車両Mの周辺車両の存在やその周辺車両の状態を、表示装置82に画像などで表示させると共に、自車両Mの走行時の場面に応じた確認操作をHMI70に受け付けさせてよい。
また、モード別制御部170Aは、運転モードが自動運転のモードAである場合、ドライバーディストラクションの規制を緩和し、操作を受け付けていなかった非運転操作系に対する車両乗員の操作を受け付ける制御を行う。例えば、モード別制御部170Aは、表示装置82に映像を表示させたり、スピーカ83に音声を出力させたり、コンテンツ再生装置85にDVDなどからコンテンツを再生させたりする。なお、コンテンツ再生装置85が再生するコンテンツには、DVDなどに格納されたコンテンツの他、例えば、テレビ番組等の娯楽、エンターテイメントに関する各種コンテンツが含まれてよい。また、上述した図12に示す「コンテンツ再生操作」は、このような娯楽、エンターテイメントに関するコンテンツ操作を意味するものであってよい。
また、モードAからモードBまたはモードCに遷移される場合、すなわち車両乗員の周辺監視義務が増加する自動運転のモードの変更が行われる場合、モード別制御部170Aは、ナビゲーション装置50または非運転操作系のHMI70に所定の情報を出力させる。所定の情報とは、周辺監視義務が増加すること示す情報や、ナビゲーション装置50または非運転操作系のHMI70に対する操作許容度が低くなる(操作が制限される)ことを示す情報である。なお、所定の情報は、これらに限定されるものではなく、例えばハンドオーバ制御への準備を促すような情報であってもよい。
上述したように、モード別制御部170Aは、例えば運転モードが上述したモードAからモードBまたはモードCへ遷移する所定時間前や自車両Mが所定速度に至る前に車両乗員に対して警告等を報知することで、自車両Mの周辺監視義務が車両乗員に課されることを、適切なタイミングで車両乗員に通知することができる。この結果、自動運転の切り替わりへの準備期間を車両乗員に与えることができる。
将来状態予測部170Bは、HMI70に対する車両乗員の操作、外界認識部142による認識結果、行動計画生成部144により変更された行動計画のイベント、走行態様決定部146Aにより決定された走行態様、評価・選択部146Cによる軌道の選択結果などに基づいて、将来のある時点において自動運転の度合が低下する状態になるかどうかを予測する。自動運転の度合が低下する状態とは、モードAからモードBへの遷移のように自動運転モード下において周辺監視義務が必要になる状態、行動計画生成部144により自動運転を行うためのイベントがハンドオーバイベントに変更されるなどして、自動運転モードから手動運転モードへの切替が必要になる状態などをいう。
例えば、走行態様が低速追従走行であるモードAに設定された状態で自車両Mが渋滞の中を走行している際に、将来状態予測部170Bは、交通情報に基づいて渋滞が解消されるかどうかを予測する。渋滞が解消されることが予測された場合、自動運転モード制御部130は、低速追従走行に比して自車両Mの速度をより出力可能な走行態様(例えば定速走行)に切り替えるために、自動運転モードを、モードAから周辺監視義務が更に増すモードBに切り替える。この場合、将来状態予測部170Bは、将来のある時点において自動運転の度合が低下する状態になると予測する。
また、例えば、合流イベント中に、合流先の車線を走行する周辺車両の車間間隔が十分確保できない場合、行動計画生成部144は、現在実施している合流イベントをハンドオーバイベントに変更する。この場合、将来状態予測部170Bは、将来のある時点において自動運転の度合が低下する状態になると予測する。
また、例えば、車線変更イベント中に、軌道候補生成部146Bにより生成された軌道候補のいずれもが、評価・選択部146Cによる評価を満たさなかった場合、軌道生成部146は車線変更のための軌道を生成しないことから、当該車線変更は可能でないと判断される。このような状況において、車線変更イベントをレーンキープイベントなどの他のイベントに変更できない場合、行動計画生成部144は車線変更イベントをハンドオーバイベントに変更する。この場合、上述した例と同様に、将来状態予測部170Bは、将来のある時点において自動運転の度合が低下する状態になると予測する。
なお、外界認識部142により障害物が認識されたり、HMI70に対して手動運転モードへの切替操作がなされたりした場合に自動運転モードが手動運転モードに切り替わる場合も、将来状態予測部170Bは、将来のある時点において自動運転の度合が低下する状態になると予測してよい。
ペアリング制御部170Cは、例えば、車両室内通信装置96を用いて、電波発信装置98から発信される妨害電波によって妨害されない電波(例えば周波数帯の異なる電波)を発信し、端末装置とのペアリング接続を確立する。
電波発信制御部170Dは、将来状態予測部170Bにより将来のある時点において自動運転の度合が低下する状態になると予測された場合に、電波発信装置98を用いて、妨害電波やワーニング信号を発信する。この際、電波発信制御部170Dは、助手席や後部座席に座る車両乗員が操作する端末装置の通信を妨害しないよう、運転席周辺のみに放射されるような指向性を有する妨害電波を発信すると好適である。
図13は、自動運転モードごとにおける発信電波の対応関係の一例を示す図である。図示のように、例えば、モードAにおいて、自動運転の度合が低下する状態に移行しない通常時には、妨害電波およびワーニング信号の双方は発信されず、モードAから手動運転モードへの切替が生じるタイミングや、モードAからモードBまたはモードCへの切替が生じるタイミングで、ワーニング信号および/または妨害電波が発信される。
また、周辺監視義務が生じるモードBおよびCにおいては、通常時には各種電波の発信は任意に行われてよい。また、モードBおよびCにおいて手動運転モードへの切替が生じるタイミングにおいて、ワーニング信号および/または妨害電波が発信される。
上記タイミングにおいて各種電波が発信されることにより、周辺監視義務が課される前や、手動運転に切り替わる前に、端末装置の通信は妨害される。この結果、車両乗員によるテレビジョン番組などの視聴は中止され、車両乗員の注意を自車両Mの周辺に誘導することができると共に、手動運転への準備を促すことができる。
図14は、車両制御システム100により行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。まず、車両制御システム100は、自動運転モードに移行し、自動運転を開始する(ステップS100)。次に、将来状態予測部170Bは、将来のある時点において自動運転モードが周辺監視義務の必要なモードに遷移するかどうかを判定する(ステップS102)。将来状態予測部170Bは、自動運転モードが周辺監視義務の必要なモードに遷移しない場合、後述するS110に処理を移す。
一方、自動運転モードが周辺監視義務の必要なモードに遷移する場合、電波発信制御部170Dは、一または複数の端末装置とのペアリング接続が確立済みであるか否かを判定する(ステップS104)。端末装置とのペアリング接続の確立は、例えば、自動運転モードに移行前のタイミングなどの所定のタイミングで行われる。
端末装置とのペアリング接続が確立済みでない場合、電波発信制御部170Dは、電波発信装置98を用いて、自動運転の状態が所定の状態になる前に、車両室内に妨害電波を発信する(ステップS106)。この際、電波発信制御部170Dは、車両乗員に端末装置の使用を継続して控えさせるために、妨害電波を連続的、或いは断続的に発信し続けると好適である。
一方、端末装置とのペアリング接続が確立済みである場合、電波発信制御部170Dは、車両室内通信装置96を用いて、ペアリング済み端末97にワーニング信号を発信する(ステップS108)。この際、電波発信制御部170Dは、電波発信装置98を用いて、ワーニング信号と共に妨害電波を発信してもよい。
次に、将来状態予測部170Bは、将来のある時点において自動運転モードが手動運転モードに切り替わるかどうかを予測する(ステップS110)。自動運転モードが手動運転モードに切り替わらない場合、電波発信制御部170Dは、上述したS102の処理に戻り、例えばモードBなどの周辺監視義務の必要なモードが継続される場合は、電波発信装置98を用いて、妨害電波を発信し続け、周辺監視義務の必要がないモードAに遷移する場合は、妨害電波の発信を停止してよい。
一方、自動運転モードが手動運転モードに切り替わる場合、電波発信制御部170Dは、妨害電波およびワーニング信号の一方または双方を発信する(ステップS112)。例えば、S106およびS108の処理において妨害電波およびワーニング信号を連続的、または断続的に発信し続ける場合には、電波発信制御部170Dは、S112の処理として、妨害電波およびワーニング信号の一方または双方を継続して発信する。なお、S106およびS108の処理において妨害電波およびワーニング信号を一時的に発信する場合には、電波発信制御部170Dは、S112の処理として、妨害電波およびワーニング信号の一方または双方の発信を再開してよい。これによって本フローチャートの処理が終了する。
なお、自動運転モードが手動運転モードに切り替わるタイミング以前に、電波発信制御部170Dは、上述したS106およびS108の処理と同様に、電波発信装置98を用いて車室内に妨害電波を発信してよいし、車両室内通信装置96を用いてペアリング済み端末97にワーニング信号を発信してよい。なお、手動運転モードへの切り替えのタイミングで端末装置とのペアリング接続が確立されていない場合には、ワーニング信号の発信は省略されてよいし、端末装置とのペアリング接続が確立されている場合には、妨害電波の発信が省略されてよい。
なお、上述したフローチャートにおいて、S104の処理は省略されてもよい。この場合、電波発信制御部170Dは、端末装置とのペアリング接続の有無に関わらずに、電波発信装置98を用いて、自動運転モードが周辺監視義務の必要なモードに遷移する際に妨害電波を発信する。この場合、電波発信制御部170Dは、S108の処理において妨害電波の発信に伴ってワーニング信号を発信してもよいし、妨害電波のみを発信してワーニング信号の発信については省略してもよい。
また、S106やS108、S112の処理において、電波発信制御部170Dは、妨害電波を発信し続けることに限られず、例えば、自動運転モードが周辺監視義務の必要なモードに遷移するタイミングから所定時間(例えば数秒程度)経過するまでの間のみ、妨害電波を発信してもよい。すなわち、電波発信制御部170Dは、自動運転モードが周辺監視義務の必要なモードに遷移するタイミングにおいて一時的に妨害電波を発信してよい。
また、端末装置にコンテンツ再生を行わせない点のみを実現するにあたっては、上述したフローチャートにおいて、ペアリング接続に用いる電波と妨害電波とは干渉してもよい。この場合、妨害電波との干渉によって端末装置とのペアリング接続は解除されるものの、コンテンツ再生は停止するため、運転者に周辺監視を促すという本願の目的は達成される。この結果、ペアリング接続に用いる電波と妨害電波との干渉を考慮せずに、端末装置の通信を妨害することができる。
図15は、ペアリング済み端末97により行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。本フローチャートは、一例として、ペアリング済み端末97が、ワンセグなどを利用してテレビジョン番組を再生するように操作された場合に行う処理を表している。
まず、ペアリング済み端末97は、放送電波を受信するまで待機し(ステップS200)、放送電波を受信するとテレビジョン番組を再生する(ステップS202)。次に、ペアリング済み端末97は、電波発信装置98からワーニング信号を受信したか否かを判定する(ステップS204)。ワーニング信号を受信しない場合、ペアリング済み端末97は、放送電波の受信を継続して行う。一方、ワーニング信号を受信した場合、ペアリング済み端末97は、例えば、ワーニング信号が危険を報知するための電波である場合にはワーニング信号に基づく画面を表示する(ステップS206)。
図16は、ワーニング信号に基づく画面の一例を示す図である。図示のように、ペアリング済み端末97の画面には、周辺を監視する必要があることや端末装置の使用を控える必要があることを訴えるための情報が文字や画像として表示される。
また、受信したワーニング信号が端末装置の使用を抑制するための電波(端末装置の機能を制限する電波)である場合、ペアリング済み端末97は、S206の処理として、放送電波の受信を制限してよい。すなわち、ペアリング済み端末97は、ワーニング信号が端末装置の使用を抑制するための電波である場合には、自身の通信を一時的に制限する。
なお、上述した例では、妨害電波やワーニング信号の発信は、将来状態予測部170Bの予測結果に応じたタイミングで行われるものとして説明したがこれに限られない。例えば、電波発信装置98は、将来のある時点において自動運転モードが周辺監視義務の必要なモードに遷移しない通常時においても妨害電波を発信してよい。この場合、電波発信制御部170Dは、妨害対象の端末装置と車室内通信装置96との間でペアリング接続が確立した場合に、妨害電波を停波する。
図17は、自動運転モードごとにおける発信電波の対応関係の他の例を示す図である。図示のように、例えば、モードAにおいて、通常時においてペアリング接続が確立していない場合には、妨害電波が発信され、通常時においてペアリング接続が確立した場合には、いずれの電波も発信されない。また、モードAから手動運転モードへ、またはモードAからモードBまたはモードCへのモード遷移が生じる場合においてペアリング接続が確立していない場合には、妨害電波が発信され、モード遷移が生じる場合においてペアリング接続が確立した場合には、ワーニング信号が発信される。
また、周辺監視義務が生じるモードBおよびCにおいては、通常時には各種電波の発信は任意に行われてよい。また、モードBおよびCから手動運転モードへのモード遷移が生じる場合において、ペアリング接続が確立していない場合には、妨害電波が発信され、ペアリング接続が確立した場合には、ワーニング信号が発信される。
上記タイミングにおいて各種電波が発信されることにより、例えば、ペアリング接続をせずに端末装置を車両乗員が使用する場合であっても、ペアリング接続前の段階では常時妨害電波が発信されるため、端末装置の使用を制限することができる。この結果、自動運転中に車両乗員の注意が散漫になるのを防ぐことができる。また、ペアリング接続後の段階ではモード遷移時にワーニング信号が発信されるため、車両乗員の注意を自車両Mの周辺に向かうよう誘導したり、手動運転への準備を促したりすることができる。また、妨害電波とワーニング信号との周波数帯が重複している場合であっても、いずれかの電波のみを発信するため、例えば、Wi−Fi網用の電波と、Bluetooth用の電波を両立して使用することができ、これら電波を干渉せずに端末装置に発信することができる。
図18は、車両制御システム100により行われる処理の流れの他の例を示すフローチャートであり、図14のフローチャートに対して、後述するS302、S304、およびS306の処理を追加してペアリング接続が確立されていない場合は常に妨害電波を発信する構成を表している。図18のフローチャートに示す処理のうち、上述したS302からS306を除く他の処理に関しては図14のフローチャートと同様である。
まず、車両制御システム100は、自動運転モードに移行し、自動運転を開始する(ステップS300)。次に、電波発信制御部170Dは、電波発信装置98を用いて、例えば、連続的或いは断続的に妨害電波を発信する(ステップS302)。次に、電波発信制御部170Dは、車室内無線通信装置96により端末装置とのペアリング接続が確立されたか否かを判定し(ステップS304)、端末装置とのペアリング接続が確立されると、電波発信装置98を用いて、妨害電波を停波する(ステップS306)。
次に、将来状態予測部170Bは、将来のある時点において自動運転モードが周辺監視義務の必要なモードに遷移するかどうかを予測する(ステップS308)。将来状態予測部170Bは、自動運転モードが周辺監視義務の必要なモードに遷移しない場合、後述するS316に処理を移す。
一方、自動運転モードが周辺監視義務の必要なモードに遷移する場合、電波発信制御部170Dは、車室内無線通信装置96と端末装置との間でペアリング接続が確立されているか否かを判定する(ステップS310)。ペアリング接続が確立されている場合、電波発信制御部170Dは、車両室内通信装置96を用いて、自動運転モードが周辺監視義務の必要なモードに遷移する前に、ペアリング済み端末97にワーニング信号を発信する(ステップS312)。
一方、ペアリング接続が確立されていない場合、電波発信制御部170Dは、電波発信装置98を用いて、妨害電波を継続して発信し続ける(ステップS314)。
次に、将来状態予測部170Bは、将来のある時点において自動運転モードが手動運転モードに切り替わるかどうかを予測する(ステップS316)。自動運転モードが手動運転モードに切り替わらない場合、将来状態予測部170Bは、上述したS304に処理を移す。
一方、自動運転モードが手動運転モードに切り替わる場合、電波発信制御部170Dは、妨害電波およびワーニング信号の一方または双方を発信する(ステップS318)。これによって本フローチャートの処理が終了する。
なお、上述したフローチャートにおいて、自動運転モードが手動運転モードに切り替わるタイミング以前に、電波発信制御部170Dは、上述したS312およびS314の処理と同様に、電波発信装置98を用いて車室内に妨害電波を発信してよいし、車両室内通信装置96を用いてペアリング済み端末97にワーニング信号を発信してよい。また、手動運転モードへの切り替えのタイミングで端末装置とのペアリング接続が確立されていない場合には、ワーニング信号の発信は省略されてよいし、端末装置とのペアリング接続が確立されている場合には、妨害電波の発信が省略されてよい。
また、S302からS306の処理は、自動運転モードの開始と共に行われるものに限られず、例えば自車両Mを中心とした所定範囲内に乗員が接近したタイミング、車両のドアが開錠されたタイミング、イグニッションスイッチやキーによってエンジンなどの動力源が始動するタイミングなどで開始されてもよいし、手動運転モード時の所定のタイミングで開始されてもよい。これによって、例えば、乗員が車両に乗り込んだ時や自動運転または手動運転が開始される前に予め端末装置の通信を妨害しておくことができ、事前に周辺監視が必要になるという旨を乗員に報知することができる。
以上説明した実施形態によれば、自動運転が実施される場合に、外界認識部142により認識された自車両Mの周囲の状況に基づいて、自車両Mの車室内に持ち込まれ、自車両Mの乗員によって操作可能な端末装置の通信を妨害する妨害電波を車両室内に発信することにより、端末装置の使用を中断させることができる。この結果、車両制御システム100は、車両乗員の注意を周辺に誘導することができる。
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。