JP6896350B2 - 自動運転車両 - Google Patents
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Description
また、国交省が2017年10月10日に告示した道路交通法の保安基準改正によると、「15秒以上ドライバがステアリングを手放しで運転すると、ドライバに対し警告を発し、その後も手放しでの運転が継続すると、警告を発してから50秒後に、手動運転モードへ強制的に切り換える」ことを義務付けている。
また、国交省の保安基準改正によると、非安定状態(カーブ走行時、横風を受ける直線路走行時等)の場合にもかかわらず、手動運転モードへの切り替えが行われる恐れがある。
図1は、実施例1の自動運転車両を示す全体システム図である。
手動運転機能(レベル0)以外に、この自動運転用コントロールユニット1は、レベル1からレベル5までの自動運転機能を備えている。
レベル1(運転支援)とは、ステアリング操作・加減速のいずれか1つを支援的に行う。例えば、予め設定した車速内でクルマが自動的に加減速し、先行車との適切な車間距離を維持しながら追従走行するアダブティブ・クルーズ・コントロールなどである。
レベル2(部分自動運転)とは、ステアリング操作・加減速のうち同時に複数の操作を行う。例えば、渋滞時、走行レーンの逸脱を補正するとともに、一定の車間距離を維持しながら、先行車を追従し、停車後は先行車の動きを検知し再度発進を行う渋滞時追従支援システムなどである。この場合、ドライバは常時、運転状況を監視操作する必要がある。
レベル3(条件付自動運転)とは、限定的な環境下もしくは交通状況のみにおいて、自動的にステアリング操作・加減速を行い、緊急時、自動運転コントロールユニット1が要請したときにはドライバが対応する。
レベル4(高度自動運転)とは、特定の条件下(例えば、高速道路)のみにおいて、自動運転用コントロールユニット1がステアリング操作・加減速のすべてを制御する。特定の条件下を離脱すると、ドライバによる運転が必要になる。
レベル5(完全自動運転)とは、ドライバを必要としない、無人運転である。
また、この自動運転用コントロールユニット1には、外部との通信(路車間通信、車車間通信、歩者間通信等)を行う周辺環境検出部としての車載通信装置2より走行道路情報、他車情報、歩行者情報等が入力される。
路車間通信とは、自車両と道路に設置された道路側機との相互通信を行うことである。
これにより、例えば、自車両は自車情報を道路側機に送信します。道路側機は周辺状況を把握して周囲を走る他車両に自車両情報を送信し、別の車両のドライバに注意喚起することで衝突事故を防ぐことができ、センサやカメラが搭載された道路側機であれば、道路側機自身が車や横断歩道の歩行者の有無を調べ、周辺の車に送信することでも事故防止につなげることができます。この場合、自車両に通信システムが搭載してあれば、周囲の車両や人が通信システムを持っていなくても周辺環境の把握が可能となります。
車車間通信とは、自車両と周辺にいる他車両との相互通信を行うことである。
これにより、見通しの悪い交差点において、通信システムを備える車両同士がお互いの位置や速度といった情報を無線で送受信し、もしも出会い頭衝突の危険性がある場合、両車両のドライバに警告して衝突事故を防ぐことができます。
歩車間通信とは、自車両と周辺にいる歩行者との相互通信を行うことである。
これにより、見通しの悪い交差点において、通信システムを備える車両とスマートフォンを持つ歩行者がお互いの位置や速度といった情報を無線で送受信し、もしも出会い頭衝突の危険性がある場合、自車両のドライバと歩行者に警告して衝突事故を防ぐことができます。
その他、自動運転用コントロールユニット1には、周辺環境検出部としてのGPSアンテナ3からの自車位置情報、道路状況検知デバイス4からの周辺道路状況情報、ナビゲーション装置5からのマップデータ、交通状況情報、物体検知センサ6からの車両周囲の物体情報、車両状態検出部としての各種センサ7からの車速等の車両状態情報、Bat監視システム8からのバッテリの状態情報が入力されている。
また、ドライバからは、切替スイッチとしての自動運転モードスイッチ(SW)20の操作情報が、自動運転用コントロールユニット1に入力される。
これにより、ドライバの自動運転モードSW20の操作に対応した複数の自動運転機能(レベル1からレベル5)の自動運転モードで走行中において、自動運転用コントロールユニット1は前述した入力情報に基づき、先読みを行い、可能な限り、ドライバの操作無しに、安全な走行を行う。
なお、自動運転用コントロールユニット1は、内燃機関11、自動変速機13、モータ15、ブレーキアクチュエータ17、ステアリング19の作動を監視するために、各コントロールユニットと相互に通信を行っている。
また、ステアリング19には、ホールドセンサ21が設けられ、ドライバがステアリングをホールドしているか手放ししているかを検出しており、この情報は、自動運転用コントロールユニット1へ送られている。
われたときの処理の流れを示すフローチャートである。
ステップS2では、ドライバが手放し中か否かを判定する。手放し中のときは、ステップS3へ進み、手放し中でないときすなわちホールドしているときは、ステップS2へ戻る。
なお、ホールドセンサ21により、手放しを検知すると、不図示のタイマーにより経過時間が計測されている。
ドライバが手放しを開始してからの経過時間が、15secを越えたときには、ステップS4へ進み、ドライバが手放しを開始してからの経過時間が、15secを越えていないときには、ステップS3へ戻る。
ステップS4では、ドライバに対し警告アラームを鳴らす。
ステップS6では、ドライバが手放しを開始してからの経過時間が所定時間である65sec経過時に、自車両の車速およびナビゲーション装置からの情報により、自車両が危険な場所に位置しているか否かを予測する。自車両が危険な場所に位置していると判断したときには、ステップS7へ進み、自車両が危険な場所に位置していない(安全な場所に位置している)と判断したときには、ステップS10へ進む。
なお、危険な場所としては、所定曲率以上のカーブ道路、所定幅以下の道路、交差点、横断歩道、急な坂道、スクールゾーン等である。
また、安全な場所としては、所定幅以上の直線道路、または路肩等である。
ステップS7では、ドライバが手放しを開始してからの経過時間が所定時間である65sec経過時に、自車両が危険な場所に位置していると判断しているので、ドライバが手放しを開始してからの経過時間が65sec経過前に、自車両の車速およびナビゲーション装置からの情報により、安全に停車可能な場所があるか否かを予測する。安全に停車可能な場所があると判断したときには、ステップS8へ進み、安全に停車可能な場所がないと判断したときには、ステップS9へ進む。
ステップS9では、安全な場所が見つからないので、自車両周辺の車両に迷惑にならないように、自車両をゆっくりと強制停車させ、ステップS13へ進む。
ステップS13では、ドライバが手放しを開始してからの経過時間が65sec経過前に、ドライバがステアリング19をホールドしたか否かを判定する。ドライバがステアリング19をホールドしたときには、ステップS14へ進み、ドライバがステアリング19をホールドしていなときには、自車両の停車状態を維持して、ステップS17へ進む。
ステップS14では、自車両の停車状態を解除し、自動運転モードを再開する。
ステップS17では、ドライバが手放しを開始してからの経過時間が65sec経過時に、手動運転モードに強制的に切替える。
ステップS10では、ドライバが手放しを開始してからの経過時間が65sec経過時に、安全な場所に自車両を強制停車させるとともに、手動運転モードに強制的に切替える。
すなわち、手放しとホールドの繰り返しが3回行われたときには、ドライバが正常ではない(例えば、居眠り、覚醒を繰り返している)として、危険度ありと判定している。
危険度ありのときは、ステップS12へ進み、危険度がないとき(すなわち、ドライバがステアリングホールドを継続して運転中)は、ステップS2へ戻る。
すなわち、自動運転モード中の手放しをアラームに従って、ステアリング19をホールドした運転を継続すれば、自動運転モードが継続実行されることになる。
ステップS12では、手動運転モードへ強制的に切替えることで、ドライバがステアリング19をホールドして運転操作をしない限りは、自車両周辺の車両に迷惑にならないように、自車両は惰性によりゆっくりと停車する。
ステップS15では、自車両停車後、ドライバがステアリング19をホールドしたか否かを判定する。自車両停車後、ドライバがステアリング19をホールドしたときは、ステップS16へ進み、自車両停止後、ドライバがステアリング19をホールドしてないときは、自車両の停止を維持して、ステップS15へ戻る。
ステップS16では、自車両の停車状態を解除する。これにより、ドライバによる手動運転モードが可能となる。
たとき、所定時間経過前に車両を安全な場所に停車させる処理を表すタイムチャートであ
る。
時刻0secで、自動運転モード中にドライバがステアリング19をホールドから手放しへ変化させる。
時刻15sec経過時点で、ドライバに対してステアリング19をホールドするように警告アラームが鳴り始める。この時点で、自動運転用コントロールユニット1は、ドライバが手放しを開始してからの経過時間が65sec経過時に、自車両の車速およびナビゲーション装置からの情報により、自車両が危険な場所に位置しているか否かを予測することで、自車両が危険な場所に位置していると判断した場合には、さらにドライバが手放しを開始してからの経過時間が65sec経過前に安全な停車場所があるか否かを予測して、安全な停車場所を特定する。
これにより、ドライバが手放しを開始してからの経過時間が55sec時に、自動運転用コントロールユニット1は、手放し状態が継続しているので、自車両の停車要求を指示し、ドライバが手放しを開始してからの経過時間が60sec時に、安全な停車場所に自車両を強制的に停車させる。
また、手放しが継続している場合には、ドライバが手放しを開始してからの経過時間が65sec時に、自動運転用コントロールユニット1は、自動運転モードから手動運転モードへ強制的に切替えを行う。
なお、ドライバが手放しを開始してからの経過時間が65sec経過前に、再度ドライバがステアリング19をホールドすることで、自車両の停車状態は解除され、自動運転モードを再開する。
たとき、安全に所定時間経過前にゆっくりと車両を停車させる処理を表すタイムチャート
である。
時刻0secで、自動運転モード中にドライバがステアリング19をホールドから手放しへ変化させる。
時刻15sec経過時点で、ドライバに対してステアリング19をホールドするように警告アラームが鳴り始める。この時点で、自動運転用コントロールユニット1は、ドライバが手放しを開始してからの経過時間が65sec経過時に、自車両の車速およびナビゲーション装置からの情報により、自車両が危険な場所に位置しているか否かを予測することで、自車両が危険な場所に位置していると判断した場合には、さらにドライバが手放しを開始してからの経過時間が65sec経過前に安全な停車場所があるか否かを予測して、自車両が位置する安全な停車場所がないと判断する。
このため、自動運転用コントロールユニット1は、ドライバが手放しを開始してからの経過時間が40sec時に、ドライバが手放しを開始してからの経過時間が65sec経過時およびドライバが手放しを開始してからの経過時間が65sec経過前に安全な停車場所が見つからないので、自車両周辺の車両に迷惑にならないように、手放しが継続しているので、自車両をゆっくりと強制停車させる要求を指示し、ドライバが手放しを開始してからの経過時間が60sec時に、自車両を強制的に停車させる。
また、手放しが継続している場合には、ドライバが手放しを開始してからの経過時間が65sec時に、自動運転用コントロールユニット1は、自動運転モードから手動運転モードへ強制的に切替えを行う。
なお、ドライバが手放しを開始してからの経過時間が65sec経過前に、再度ドライバがステアリング19をホールドすることで、自車両の停車状態は解除され、自動運転モードを再開する。
たとき、所定時間経過時に車両を安全な場所に停止させる処理を表すタイムチャートであ
る。
時刻0secで、自動運転モード中にドライバがステアリング19をホールドから手放しへ変化させる。
時刻15sec経過時点で、ドライバに対してステアリング19をホールドするように警告アラームが鳴り始める。この時点で、自動運転用コントロールユニット1は、ドライバが手放しを開始してからの経過時間が65sec経過時に、自車両の車速およびナビゲーション装置からの情報により、自車両が危険な場所に位置しているか否かを予測して、自車両が安全な場所に位置していると判断する。
このため、自動運転用コントロールユニット1は、ドライバが手放しを開始してからの経過時間が60sec時に、手放しが継続しているので、自車両の停車要求を指示し、ドライバが手放しを開始してからの経過時間が65sec時に、安全な停車場所に自車両を強制的に停車させる。
また、同時に、自動運転用コントロールユニット1は、自動運転モードから手動運転モードへ強制的に切替えを行う。
ドの繰り返しによる走行が行われたとき、車両を安全にゆっくり停車させる処理を表すタ
イムチャートである。
時刻0secで、自動運転モード中にドライバがステアリング19をホールドから手放しへ変化させる。
時刻15sec経過時点で、ドライバに対してステアリング19をホールドするように警告アラームが鳴り始める。この時点で、自動運転用コントロールユニット1は、ドライバが手放しを開始してからの経過時間が65sec経過時に、自車両の車速およびナビゲーション装置からの情報により、自車両が危険な場所に位置しているか否かの予測を開始する。
しかしながら、ドライバが手放しを開始してからの経過時間が50sec経過時に、ドライバが再度ステアリング19をホールドすると、警告アラームは停止され、自車両が危険な場所に位置しているか否かの予測も中止し、自動運転モードによる走行を継続する。
最初にドライバが手放しを開始してからの経過時間が60sec経過時には、再度、ドライバは手放しを開始する。このため、最初にドライバが手放し運転を開始してからの経過時間が75sec経過時には、再度、ドライバに対してステアリング19をホールドするように警告アラームが鳴り始める。この時点で、自動運転用コントロールユニット1は、再度、今回のドライバが手放しを開始してからの経過時間が65sec経過時に、自車両の車速およびナビゲーション装置からの情報により、自車両が危険な場所に位置しているか否かの予測を開始する。
しかしながら、再度、ドライバが手放しを開始してからの経過時間が65sec経過前の、最初にドライバが手放しを開始してからの経過時間が110sec経過時に、ドライバが再度ステアリング19をホールドすると、警告アラームは停止され、自車両が危険な場所に位置しているか否かの予測も中止し、自動運転モードによる走行を継続する
しかし、最初にドライバが手放しを開始してからの経過時間が120sec経過時には、またまた、ドライバは手放しを開始する。最初にドライバが手放しを開始してからの経過時間が135sec経過時には、再度、ドライバに対してステアリング19をホールドするように警告アラームが鳴り始める。この時点で、自動運転用コントロールユニット1は、再再度、今回のドライバが手放しを開始してからの経過時間が65sec経過時に、自車両の車速およびナビゲーション装置からの情報により、自車両が危険な場所に位置しているか否かの予測を開始する。
しかしながら、再再度、ドライバが手放しを開始してからの経過時間が65sec経過前の、最初にドライバが手放しを開始してからの経過時間が170sec経過時に、ドライバが再度ステアリング19をホールドすると、手放しとホールドを3回繰り返したために、自動運転用コントロールユニット1は、ドライバが正常ではない(例えば、居眠り、覚醒を繰り返している)として、危険度ありと判断し、危険度フラグをONするとともに、停車要求を指示し、自動運転モードから手動運転モードへ強制的に切替えを行う。
このため、自車両は、ドライバの手放しが継続しており、手動運転モードのため、車両自身の惰性により、ゆっくりと車速が低下し、自車両は停車することになる。
この後、ドライバがステアリング19をホールドすることにより、自車両の停車状態は解除され、手動運転モードによる走行が可能となる。
実施例1の自動運転車両にあっては、以下に列挙する作用効果を奏する。
よって、自車両周辺の車両等に迷惑をかけることなく、自車両を安全に停車させることができる。
よって、自車両周辺の車両等に迷惑をかけることなく、自車両を安全に停車させることができる。
よって、ドライバにステアリング19をホールドする重要性を認識させることができる。
よって、自車両周辺の車両等に迷惑をかけることなく、自車両を安全に停車させることができる。
この後、ドライバがステアリング19をホールドすることにより、自車両の停車状態は解除され、手動運転モードによる走行が可能となる。
よって、自車両は、ドライバの手放しが継続しており、手動運転モードのため、車両自身の惰性により、ゆっくりと車速が低下し、自車両周辺の車両等に迷惑をかけることなく自車両は安全に停車することができる。
さらに、ドライバにステアリング19をホールドする重要性および居眠りの発生を認識させることができる。
以上、本発明を実施するための形態を実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は実施例に示した構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
2 車載通信装置(周辺環境検出部)
3 GPSアンテナ(周辺環境検出部)
4 道路状況検出部(周辺環境検出部)
5 ナビゲーション装置(周辺環境検出部)
6 物体検知センサ(周辺環境検出部)
7 各種センサ(車両状態検出部)
8 Bat監視システム(車両状態検出部)
11 内燃機関(動力源)
13 自動変速機(駆動力伝達機構)
15 モータ(動力源)
20 自動運転モードスイッチ(切替スイッチ)
21 ホールドセンサ
Claims (5)
- 動力源と、
該動力源の駆動力を駆動輪に伝える駆動力伝達機構と、
前記車両の状態を検出する車両状態検出部と、
前記車両の周辺環境を検出する周辺環境検出部と、
ドライバが操作する手動運転モードと自動運転モードとを切り替える要求を出す切替スイッチと、
前記切替スイッチの要求に応じて、前記車両の手動運転モードと複数の自動運転機能を備える自動運転モードとを切り替え可能で、検出された前記車両の状態及び前記周辺環境に基づき前記車両を自動走行させるとともに、自動運転モード時にドライバのステアリング手放し時間が所定時間を経過すると手動運転モードに強制切替えを行う自動運転制御装置と、
を備える自動運転車両であって、
前記自動運転モード時に、ドライバがステアリング手放しをおこなったときは、ドライバのステアリング手放し時間が前記所定時間を経過する前に、前記所定時間を経過したときの周辺環境を予測し、予測された前記周辺環境が危険な場所であると判断したときには、前記所定時間を経過する前に車両を停車させる、
ことを特徴とする自動運転車両。 - 請求項1に記載の自動運転車両において、
前記車両の停車は、前記所定時間を経過する前の所定幅以上の直線道路、または路肩等の安全な場所にて行われる、
ことを特徴とする自動運転車両。 - 請求項1乃至2に記載の自動運転車両において、
前記車両の停車後、前記所定時間を経過前にドライバがステアリングをホールドしなかったときには、前記所定時間を経過時に、自動運転モードから手動運転モードへ切り替えるとともに、ドライバがステアリングをホールドするまで、車両の停車状態を維持する、
ことを特徴とする自動運転車両。 - 請求項1乃至2に記載の自動運転車両において、
前記車両の停車後、前記所定時間を経過前に、ドライバがステアリングをホールドしたときには、車両の停車状態を解除し、自動運転モードを再開する、
ことを特徴とする自動運転車両。 - 請求項1に記載の自動運転車両において、
前記周辺環境が危険な場所とは、所定曲率以上のカーブ道路、所定幅以下の道路、交差点、横断歩道、急な坂道、スクールゾーンである、
ことを特徴とする自動運転車両。
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