JP7028905B2

JP7028905B2 - 車両及びその制御装置

Info

Publication number: JP7028905B2
Application number: JP2020054884A
Authority: JP
Inventors: 慎也佐藤; 宏之鯉渕
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2020-03-25
Filing date: 2020-03-25
Publication date: 2022-03-02
Anticipated expiration: 2040-03-25
Also published as: CN113511195A; CN113511195B; US20210300355A1; US11858505B2; JP2021154795A

Description

本発明は、車両及びその制御装置に関する。

車両の周囲の状況を監視し、他の車両や人との衝突を回避するための動作を行う機能が実用化されている。特許文献１には、この機能を車両が駐車する際に実行することが記載されている。

特開２０１５－０８１０２２号公報

駐車場では、車両が低速で移動するため、車両の周囲を移動する車両や歩行者が多い傾向にある。そのため、上述の回避動作を行うための処理負荷が大きい。また、駐車するための移動では旋回半径が小さいため、周囲の物体の検知精度が低減することがある。本発明の一つの側面は、衝突回避機能を適切な場合に実行するための技術を提供することを目的とする。

上記課題に鑑みて、車両の制御装置であって、前記車両が駐車スペースに駐車しようとしているかどうかを判定する駐車判定部と、前記車両の長手方向に交差する方向へ移動する物体との衝突を回避するための回避機能を実行可能な衝突回避部と、を備え、前記衝突回避部は、前記車両が前記駐車スペースに駐車しようとしている間に、前記車両の長手方向と前記駐車スペースの長手方向とのなす角が閾値よりも大きい場合に、前記回避機能を無効にし、前記車両の長手方向と前記駐車スペースの長手方向とのなす角が前記閾値よりも小さい場合に、前記回避機能を有効にする、制御装置が提供される。

上記手段により、衝突回避機能を適切な場合に実行できる。

実施形態に係る車両の構成例を説明するブロック図。実施形態に係る衝突回避機能を説明する模式図。実施形態に係る駐車時の動作を説明する図。実施形態に係る制御方法の詳細を説明するフローチャート。

添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態について以下に説明する。様々な実施形態を通じて同様の要素には同一の参照符号を付し、重複する説明を省略する。また、各実施形態は適宜変更、組み合わせが可能である。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両１のブロック図である。図１において、車両１はその概略が平面図と側面図とで示されている。車両１は一例としてセダンタイプの四輪の乗用車である。車両１はこのような四輪車両であってもよいし、二輪車両や他のタイプの車両であってもよい。

車両１は、車両１を制御する車両用制御装置２（以下、単に制御装置２と呼ぶ）を含む。制御装置２は車内ネットワークにより通信可能に接続された複数のＥＣＵ２０～２９を含む。各ＥＣＵは、ＣＰＵに代表されるプロセッサ、半導体メモリ等のメモリ、外部デバイスとのインタフェース等を含む。メモリにはプロセッサが実行するプログラムやプロセッサが処理に使用するデータ等が格納される。各ＥＣＵはプロセッサ、メモリおよびインタフェース等を複数備えていてもよい。例えば、ＥＣＵ２０は、プロセッサ２０ａとメモリ２０ｂとを備える。メモリ２０ｂに格納されたプログラムが含む命令をプロセッサ２０ａが実行することによって、ＥＣＵ２０による処理が実行される。これに代えて、ＥＣＵ２０は、ＥＣＵ２０による処理を実行するためのＡＳＩＣ等の専用の集積回路を備えてもよい。他のＥＣＵについても同様である。

以下、各ＥＣＵ２０～２９が担当する機能等について説明する。なお、ＥＣＵの数や、担当する機能については適宜設計可能であり、本実施形態よりも細分化したり、統合したりすることが可能である。

ＥＣＵ２０は、車両１の自動走行に関わる制御を実行する。自動運転においては、車両１の操舵と、加減速の少なくともいずれか一方を自動制御する。ＥＣＵ２０による自動走行は、運転者による走行操作を必要としない自動走行（自動運転とも呼ばれうる）と、運転者による走行操作を支援するための自動走行（運転支援とも呼ばれうる）とを含んでもよい。

ＥＣＵ２１は、電動パワーステアリング装置３を制御する。電動パワーステアリング装置３は、ステアリングホイール３１に対する運転者の運転操作（操舵操作）に応じて前輪を操舵する機構を含む。また、電動パワーステアリング装置３は操舵操作をアシストしたり、前輪を自動操舵したりするための駆動力を発揮するモータや、操舵角を検知するセンサ等を含む。車両１の運転状態が自動運転の場合、ＥＣＵ２１は、ＥＣＵ２０からの指示に対応して電動パワーステアリング装置３を自動制御し、車両１の進行方向を制御する。

ＥＣＵ２２および２３は、車両の周囲状況を検知する検知ユニット４１～４３の制御および検知結果の情報処理を行う。検知ユニット４１は、車両１の前方を撮影するカメラであり（以下、カメラ４１と表記する場合がある。）、本実施形態の場合、車両１のルーフ前部でフロントウィンドウの車室内側に取り付けられる。カメラ４１が撮影した画像の解析により、物標の輪郭抽出や、道路上の車線の区画線（白線等）を抽出可能である。

検知ユニット４２は、ライダ（Light Detection and Ranging）であり（以下、ライダ４２と表記する場合がある）、車両１の周囲の物標を検知したり、物標との距離を測距したりする。本実施形態の場合、ライダ４２は５つ設けられており、車両１の前部の各隅部に１つずつ、後部中央に１つ、後部各側方に１つずつ設けられている。検知ユニット４３は、ミリ波レーダであり（以下、レーダ４３と表記する場合がある）、車両１の周囲の物標を検知したり、物標との距離を測距したりする。本実施形態の場合、レーダ４３は５つ設けられており、車両１の前部中央に１つ、前部各隅部に１つずつ、後部各隅部に一つずつ設けられている。

ＥＣＵ２２は、一方のカメラ４１と、各ライダ４２の制御および検知結果の情報処理を行う。ＥＣＵ２３は、他方のカメラ４１と、各レーダ４３の制御および検知結果の情報処理を行う。車両の周囲状況を検知する装置を二組備えたことで、検知結果の信頼性を向上でき、また、カメラ、ライダ、レーダといった種類の異なる検知ユニットを備えたことで、車両の周辺環境の解析を多面的に行うことができる。

ＥＣＵ２４は、ジャイロセンサ５、ＧＰＳセンサ２４ｂ、通信装置２４ｃの制御および検知結果あるいは通信結果の情報処理を行う。ジャイロセンサ５は車両１の回転運動を検知する。ジャイロセンサ５の検知結果や、車輪速等により車両１の進路を判定することができる。ＧＰＳセンサ２４ｂは、車両１の現在位置を検知する。通信装置２４ｃは、地図情報や交通情報を提供するサーバと無線通信を行い、これらの情報を取得する。ＥＣＵ２４は、メモリに構築された地図情報のデータベース２４ａにアクセス可能であり、ＥＣＵ２４は現在地から目的地へのルート探索等を行う。ＥＣＵ２４、地図データベース２４ａ、ＧＰＳセンサ２４ｂは、いわゆるナビゲーション装置を構成している。

ＥＣＵ２５は、車車間通信用の通信装置２５ａを備える。通信装置２５ａは、周辺の他車両と無線通信を行い、車両間での情報交換を行う。

ＥＣＵ２６は、パワープラント６を制御する。パワープラント６は車両１の駆動輪を回転させる駆動力を出力する機構であり、例えば、エンジンと変速機とを含む。ＥＣＵ２６は、例えば、アクセルペダル７Ａに設けた操作検知センサ７ａにより検知した運転者の運転操作（アクセル操作あるいは加速操作）に対応してエンジンの出力を制御したり、車速センサ７ｃが検知した車速等の情報に基づいて変速機の変速段を切り替えたりする。車両１の運転状態が自動運転の場合、ＥＣＵ２６は、ＥＣＵ２０からの指示に対応してパワープラント６を自動制御し、車両１の加減速を制御する。

ＥＣＵ２７は、方向指示器８（ウィンカ）を含む灯火器（ヘッドライト、テールライト等）を制御する。図１の例の場合、方向指示器８は車両１の前部、ドアミラーおよび後部に設けられている。

ＥＣＵ２８は、入出力装置９の制御を行う。入出力装置９は運転者に対する情報の出力と、運転者からの情報の入力の受け付けを行う。音声出力装置９１は運転者に対して音声により情報を報知する。表示装置９２は運転者に対して画像の表示により情報を報知する。表示装置９２は例えば運転席表面に配置され、インストルメントパネル等を構成する。なお、ここでは、音声と表示を例示したが振動や光により情報を報知してもよい。また、音声、表示、振動または光のうちの複数を組み合わせて情報を報知してもよい。更に、報知すべき情報のレベル（例えば緊急度）に応じて、組み合わせを異ならせたり、報知態様を異ならせたりしてもよい。入力装置９３は運転者が操作可能な位置に配置され、車両１に対する指示を行うスイッチ群であるが、音声入力装置も含まれてもよい。

ＥＣＵ２９は、ブレーキ装置１０やパーキングブレーキ（不図示）を制御する。ブレーキ装置１０は例えばディスクブレーキ装置であり、車両１の各車輪に設けられ、車輪の回転に抵抗を加えることで車両１を減速あるいは停止させる。ＥＣＵ２９は、例えば、ブレーキペダル７Ｂに設けた操作検知センサ７ｂにより検知した運転者の運転操作（ブレーキ操作）に対応してブレーキ装置１０の作動を制御する。車両１の運転状態が自動運転の場合、ＥＣＵ２９は、ＥＣＵ２０からの指示に対応してブレーキ装置１０を自動制御し、車両１の減速および停止を制御する。ブレーキ装置１０やパーキングブレーキは車両１の停止状態を維持するために作動することもできる。また、パワープラント６の変速機がパーキングロック機構を備える場合、これを車両１の停止状態を維持するために作動することもできる。

図２を参照して、車両１の制御装置２によって実行可能な衝突回避機能について説明する。図２に示すように、車両１は、交差点２０１に差し掛かったところであるとする。車両１は、車両１の前側左側方に取り付けられた検知ユニット４３（レーダ４３）によって、検知領域２０２Ｌに含まれる物体を検知可能であるとする。また、車両１は、車両１の前側右側方に取り付けられた検知ユニット４３（レーダ４３）によって、検知領域２０２Ｒに含まれる物体を検知可能であるとする。

制御装置２は、検知領域２０２Ｌ及び２０２Ｒに物体が含まれることを検知した場合に、この物体が車両１と衝突する可能性があるかどうかを判定する。例えば、制御装置２は、検知した物体が、車両１の長手方向１ａに交差する方向に移動する場合に、衝突する可能性があると判定してもよい。制御装置２は、車両１の速度及び物体の速度にさらに基づいて、衝突する可能性を判定してもよい。車両１の長手方向１ａは、車両１の前後方向とも呼ばれうる。

例えば、図２の例で、車両２０３も交差点２０１に向かって走行中であるとする。車両１の制御装置２は、検知領域２０２Ｌに車両２０３が含まれることを検知する。車両２０３の長手方向２０３ａが車両１の長手方向１ａと交差するため、制御装置２は、車両１が車両２０３と衝突する可能性があると判定する。

車両１が他の物体に衝突する可能性があると判定された場合に、制御装置２は、車両２０３との衝突を回避するための動作（以下、衝突回避動作という）を実行する。具体的に、衝突回避動作として、制御装置２は、表示装置９２を通じて運転者に車両２０３と衝突する可能性があることを警告してもよい。これにかえて又はこれに加えて、制御装置２は、ブレーキ装置１０を動作させることによって、車両１を減速してもよい。制御装置２は、衝突の可能性を警告する際に、検知した物体の位置（例えば、左又は右）と、検知した物体の種類（例えば、車両、人、自転車）とを運転者に提示してもよい。

図２の例では、回避対象の物体として車両２０３を例とした。これにかえて、回避対象の物体は、人や自転車などの他の物体であってもよい。図２の例では、検知領域２０２Ｌに含まれる物体をレーダ４３によって検知した。これにかえて、検知領域２０２Ｌに含まれる物体は、ライダやカメラで検知されてもよいし、ライダ、カメラ及びレーダの任意の組み合わせによって検知されてもよい。検知領域２０２Ｒについても同様である。

図３を参照して、車両１が駐車スペースに駐車しようとしている場合の衝突回避動作について説明する。車両１は、駐車スペース３０１に駐車しようとしているとする。具体的に、車両１は、駐車スペース３０１に向けて低速で後退し、必要に応じて切り返しのために前進する。この動作は、運転者による手動運転によって行われてもよいし、車両１が有する自動駐車機能によって行われてもよい。

車両１の長手方向１と駐車スペース３０１の長手方向３０１ａとのなす角を角３０２と表す。駐車スペース３０１の長手方向３０１ａは、車両１が駐車スペース３０１にまっすぐに駐車した場合の車両１の長手方向１ａに一致する方向である。隣接する駐車スペースとの間の区画線が引かれている場合に、駐車スペース３０１の長手方向３０１ａはこの区画線に平行な方向であってもよい。

図３（ａ）に示すように、角３０２が大きい場合に、車両１に近づく車両３０３が存在したとしても、車両３０３は、検知領域２０２Ｌ及び２０２Ｒに含まれない。そのため、制御装置２が衝突回避機能を実行したとしても、車両３０３との衝突の可能性を正しく判定できない。一方、図３（ｂ）に示すように、角３０２が小さい場合に、車両３０３が検知領域２０２Ｌに含まれるため、制御装置２は、車両３０３との衝突の可能性を正しく判定できる。そこで、本発明の一部の実施形態では、角３０２の大きさに基づいて、衝突回避機能の有効・無効を切り替える。これによって、衝突回避機能における誤検知の発生を低減できるとともに、制御装置２の演算負荷を低減できる。上記の例では、駐車スペース３０１の長手方向３０１ａが他の車両３０３の進行方向に交差（例えば、直交）する場合について説明したが、縦列駐車のように、これらの方向が平行であっても本発明を適用できる。

続いて、図４を参照して、制御装置２が車両１を制御する方法の一例について説明する。図４の方法は、例えばＥＣＵ２０のプロセッサ２０ａがＥＣＵ２０のメモリ２０ｂに格納されたプログラムの命令を実行することによって処理される。これに代えて、専用のハードウェア（例えば、回路）が各ステップを実行してもよい。この方法は、車両１が発進したことに応じて開始される。

ステップＳ４０１で、制御装置２は、車両１が駐車スペースに駐車しようとしているかどうかを判定する。制御装置２は、車両１が駐車スペースに駐車しようとしている場合（ステップＳ４０１で「ＹＥＳ」）に処理をステップＳ４０２に遷移し、それ以外の場合（ステップＳ４０１で「ＮＯ」）にステップＳ４０１を繰り返す。このように、ステップＳ４０１で、制御装置２は、車両１が駐車スペースに駐車するための動作を開始することを待機する。以下のステップＳ４０２～Ｓ４０５は、車両１が駐車スペースに駐車しようとしている間に実行される。

制御装置２は、検知ユニット４１～４３の検知結果に基づいて、車両１が駐車スペースに駐車しようとしているかどうかを判定してもよい。具体的に、制御装置２は、車両１の付近に駐車スペースが存在し、駐車スペースに近づくように車両１が移動（前進又は後退）し始めたことに基づいて、車両１が駐車スペースに駐車しようとしていると判定してもよい。これにかえて、制御装置２は、運転者から自動駐車機能の開始の指示を受けたことに基づいて、車両１が駐車スペースに駐車しようとしていると判定してもよい。

ステップＳ４０２で、制御装置２は、車両１の長手方向１ａと駐車スペースの長手方向とのなす角が閾値よりも大きいかどうかを判定する。制御装置２は、なす角が閾値より大きい場合（ステップＳ４０２で「ＹＥＳ」）に処理をステップＳ４０６に遷移し、それ以外の場合（ステップＳ４０２で「ＮＯ」）に処理をステップＳ４０３に遷移する。この例では、なす角が閾値に等しい場合に処理がステップＳ４０３に遷移するが、これにかえて処理がステップＳ４０６に遷移されてもよい。ステップＳ４０２で使用される閾値は、検知領域２０２Ｌ及び２０２Ｒの大きさに基づいて決定されて、事前にメモリ２０ｂに格納されていてもよい。例えば、閾値は、２０°、３０°又は４５°などであってもよい。

ステップＳ４０３で、制御装置２は、車両１が切り返しのために駐車スペースから遠ざかるように移動しているかどうかを判定する。制御装置２は、駐車スペースから遠ざかるように移動している場合（ステップＳ４０３で「ＹＥＳ」）に処理をステップＳ４０４に遷移し、それ以外の場合（ステップＳ４０３で「ＮＯ」）に処理をステップＳ４０６に遷移する。車両１が一時的に停止している場合に、制御装置２はステップＳ４０４とステップＳ４０６とのどちらに遷移してもよい。

車両１が駐車スペースに近づくように移動している場合に、車両１に近づいてくる物体に車両１が衝突する可能性は低いと考えられる。一方、車両１が駐車スペースから遠ざかるように移動している場合に、車両１に近づいてくる物体に車両１が衝突する可能性は高まる。特に、車両１の長手方向１ａと駐車スペースの長手方向とのなす角が閾値よりも小さく、図３（ｂ）に示すように車両１の半分以上が駐車スペース３０１に入っている場合に、車両３０３が車両１の前方をすり抜けようとして走行する可能性がある。そこで、一部の実施形態では、車両１の進行方向に基づいて衝突回避機能の有効・無効を切り替える。なお、他の実施形態では、ステップＳ４０３を省略してもよい。

ステップＳ４０４で、制御装置２は衝突回避機能を有効にする。ステップＳ４０６で、制御装置２は衝突回避機能を無効にする。衝突回避機能が有効である場合に、制御装置２は、図２で説明したように車両１の前側方の物体の検知と、検知された物体との衝突可能性に基づく衝突回避動作とを実行する。衝突回避機能が無効である場合に、制御装置２は、このような動作を実行しない。

ステップＳ４０５で、制御装置２は、駐車が完了したかどうかを判定する。制御装置２は、駐車が完了した場合（ステップＳ４０５で「ＹＥＳ」）に処理を終了し、それ以外の場合（ステップＳ４０５で「ＮＯ」）に処理をステップＳ４０１に遷移する。ステップＳ４０１に処理が戻った場合に、制御装置２は、車両１がまだ駐車しようとしているかどうかを判定する。車両１が駐車することをやめて、別の場所に移動している場合に、制御装置２は、ステップＳ４０１を繰り返すことになる。

＜実施形態のまとめ＞
＜項目１＞
車両（１）の制御装置（２）であって、
前記車両が駐車スペース（３０１）に駐車しようとしているかどうかを判定する駐車判定部（Ｓ４０１）と、
前記車両の長手方向に交差する方向（２０３ａ）へ移動する物体（２０３）との衝突を回避するための回避機能を実行可能な衝突回避部と、を備え、
前記衝突回避部は、前記車両が前記駐車スペースに駐車しようとしている間に、
前記車両の長手方向と前記駐車スペースの長手方向（３０１ａ）とのなす角が閾値よりも大きい場合に、前記回避機能を無効にし（Ｓ４０２、Ｓ４０６）、
前記車両の長手方向と前記駐車スペースの長手方向とのなす角が前記閾値よりも小さい場合に、前記回避機能を有効にする（ｓ４０２、Ｓ４０４）、制御装置。
この項目によれば、衝突回避機能を適切な場合に実行できる。その結果、制御装置の処理負担が軽減するとともに、誤検知の発生を低減できる。
＜項目２＞
前記衝突回避部は、前記車両が前記駐車スペースに駐車しようとしており、前記車両の長手方向と前記駐車スペースの長手方向とのなす角が前記閾値よりも小さい間に、
前記車両が前記駐車スペースに近づくように移動している場合に、前記回避機能を無効にし（Ｓ４０３、Ｓ４０６）、
前記車両が切り返しのために前記駐車スペースから遠ざかるように移動している場合に、前記回避機能を有効にする（Ｓ４０３、Ｓ４０４）、項目１に記載の制御装置。
この項目によれば、衝突回避機能を一層適切な場合に実行できる。
＜項目３＞
前記衝突回避部は、前記車両の前側方に設置されたセンサ（４３）の検知結果に基づいて前記回避機能を実行する、項目１又は２に記載の制御装置。
この項目によれば、衝突回避機能を一層適切な場合に実行できる。
＜項目４＞
項目１乃至３の何れか１項に記載の制御装置（２）を有する車両（１）。
この項目によれば、上記の利点を有する車両が提供される。

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

１車両、２制御装置、２０～２９ＥＣＵ、２０１交差点、２０２Ｌ検知領域、２０２Ｒ検知領域

Claims

車両の制御装置であって、
前記車両が駐車スペースに駐車しようとしているかどうかを判定する駐車判定部と、
前記車両の長手方向に交差する方向へ移動する物体との衝突を回避するための回避機能を実行可能な衝突回避部と、を備え、
前記衝突回避部は、前記車両が前記駐車スペースに駐車しようとしている間に、
前記車両の長手方向と前記駐車スペースの長手方向とのなす角が閾値よりも大きい場合に、前記回避機能を無効にし、
前記車両の長手方向と前記駐車スペースの長手方向とのなす角が前記閾値よりも小さい場合に、前記回避機能を有効にする、制御装置。
前記衝突回避部は、前記車両が前記駐車スペースに駐車しようとしており、前記車両の長手方向と前記駐車スペースの長手方向とのなす角が前記閾値よりも小さい間に、
前記車両が前記駐車スペースに近づくように移動している場合に、前記回避機能を無効にし、
前記車両が切り返しのために前記駐車スペースから遠ざかるように移動している場合に、前記回避機能を有効にする、請求項１に記載の制御装置。
前記衝突回避部は、前記車両の前側方に設置されたセンサの検知結果に基づいて前記回避機能を実行する、請求項１又は２に記載の制御装置。
請求項１乃至３の何れか１項に記載の制御装置を有する車両。