JP7484847B2

JP7484847B2 - 自動運転車制御装置

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Publication number: JP7484847B2
Application number: JP2021135393A
Authority: JP
Inventors: 秀一麻生
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2021-08-23
Filing date: 2021-08-23
Publication date: 2024-05-16
Anticipated expiration: 2041-08-23
Also published as: US20230058709A1; JP2023030329A

Description

本発明は、自動運転車制御装置に関する。

従来、自動運転車としては、特許文献１に記載されているものがある。この自動運転車は、警告音出力装置に異常が発生した場合、周囲の車に警告音の出力を要請したり、先頭車両の交代を要請したり、ドライバーが乗っている場合、自動運転を禁止したりする。

特開２０１９－１８２１２０号公報

上記自動運転車では、警告音出力装置に異常が発生している場合でも通常の走行を行うため、乗員や歩行者に心配感が生じる虞がある。そこで、本発明の目的は、警告音出力装置に異常が発生している場合に乗員や歩行者に心配させない自動運転車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、本開示に係る自動運転車制御装置は、警告音出力装置を備える自動運転車を制御する自動運転車制御装置であって、前記警告音出力装置に異常が発生している場合に、走行モードへの移行を禁止する。

本発明によれば、警告音出力装置に異常が発生した場合に自動運転車の走行を禁止できるので、自動運転車の乗員や歩行者に心配させない。

また、本発明において、走行前に前記警告音出力装置に警告音を出力させる音出力制御を行って、前記警告音出力装置が出力した前記警告音の出力データに基づいて前記異常の有無を判定してもよい。

上記構成によれば、警告音の異常を正確に判定できる。なお、警告音が鳴らない場合、上記出力データは、警告音が存在しないことを表すデータとなる。

また、本発明において、前記自動運転車が、外部と双方向の無線通信を行うための通信装置を備え、前記異常が発生した場合に、予め定められた情報端末に向けて前記異常を表す信号を前記通信装置に送信させてもよい。

上記構成によれば、予め定められた人、例えば、自動運転車の所有者等に警告音出力装置の異常を迅速に報知でき、警告音出力装置を迅速に修理し易い。

また、本発明において、前記走行モードへの移行を一回のみ許容する許容モードを実現させる情報を記憶する記憶部を備え、前記信号の送信の後、前記情報端末から前記許容モードを有効にする信号を前記通信装置を介して受けると、前記走行モードへの移行を一回のみ許容してもよい。

本構成によれば、例えば、自動運転車を修理場に持ち込むための走行が可能になる。

また、本発明において、前記走行モードへの移行が許容されたときに、警告ランプを発光させた走行と、所定の車速以下の走行とのうちの少なくとも一方を実行させてもよい。

上記構成によれば、警告音出力装置が正常に動作しない状態でも、車内の人に注意喚起できることと、自動運転車を修理場まで安全に走行させ易いことのうちの少なくとも一方を実現できる。

また、本発明において、全地球測位システムを用いて特定された前記自動運転車の位置に基づいて前記警告音を選択させてもよい。

出力する警告音は、自動運転車が位置している国や地域の法規に適合させなければならない。また、警告音として認識される音は、当該国や地域によって異なる。

上記構成によれば、自動運転車が位置している国や地域の法規に適合するように警告音を自動的に変更できる。したがって、警告音の人為的な変更措置を行う必要がないので世界中で使用でき、汎用性や利便性に優れる自動運転車を実現できる。また、自動運転車が位置している国や地域の慣習に合った警告音を出力させることができ、自動運転車をいずれの国や地域で用いても、その国や地域の人が警告音と認識し易い音を出力できる。

また、前記自動運転車が、それに最も近接する他車両に対する相対位置を検出可能な相対位置検出部と、当該他車両に対する相対速度を検出可能な相対速度検出部と、を備え、前記警告音を前記相対位置及び前記相対速度のうちの少なくとも一方に基づいて選択させてもよい。

上記構成によれば、他車両に対する相対位置及び相対速度のうちの少なくとも一方に基づいて警告音を変更させることができるので、自動運転車に最も近接する他車両に対して効果的な警告を行うことができる。

また、前記自動運転車に設置した警告音が通過するフラップの開度を変動させること、警告音出力装置の電圧を変動させること、前記警告音出力装置の電流を変動させること、ラジエーターグリルの開口面積を変動させること、前記警告音の周波数を変動させること、前記警告音出力装置の位置を変動させること、及び前記警告音出力装置の向きを変動させることのうちの少なくとも一つを行うことで、前記警告音の選択を行ってもよい。

上記構成によれば、警告音を容易に変動させ易い。

本開示に係る自動運転車制御装置によれば、警告音出力装置に異常が発生している場合に乗員や歩行者に心配させることを抑制できる。

本発明の第１実施形態に係る自動運転車の概略構成図である。警告音異常時における自動運転車制御装置の自動運転車の走行禁止制御の処理手続の一例を示すフローチャートである。本発明の第２実施形態に係る自動運転車の概略構成図である。警告音変動装置の構造及び動作を説明するための模式図である。自動運転車制御装置における、全地球測位システム位置情報及び他車両に対する相対位置速度情報に基づく警告音選択制御の処理手続の一例を示すフローチャートである。記憶部に記憶されている警告音の吹鳴パターンの例である。記憶部に記憶されている警告音の吹鳴パターンの別の例である。記憶部に記憶されている警告音の吹鳴パターンの他の例である。自動運転車が他車両を追い越して引き離す過程を示す模式図であり、鉛直方向上側から２台の車を見たときの平面図である。他車両に対する自動運転車の相対速度と、警告音の音圧との関係を説明する模式図であり、鉛直方向上側から自動運転車及び他車両を見たときの平面図である。他車両に対する自動運転車の相対速度と、警告音の音圧との関係を説明する模式図であり、鉛直方向上側から自動運転車及び他車両を見たときの平面図である。変形例の警告音変動装置における図４に対応する模式図である。変形例の警告音変動装置を備える自動運転車における図５に対応するフローチャートである。他の変形例の警告音変動装置における図４に対応する模式図である。他の変形例の警告音変動装置を備える自動運転車における図５に対応するフローチャートである。

以下に、本開示に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下で説明する複数の実施形態や変形例の特徴部分を適宜に組み合わせて新たな実施形態を構築することは当初から想定されている。また、以下の説明において、各センサーと自動運転車制御装置とは、有線で接続されていてもよく、ワイヤレスで無線通信してもよい。また、以下の実施例では、図面において、同一構成に同一符号を付して重複する説明を省略すると共に、同一動作に同一ステップ番号を付して重複する説明を省略する。また、本発明は、下記実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本願の特許請求の範囲に記載された事項およびその均等な範囲において種々の改良や変更が可能である。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る自動運転車１の概略構成図である。自動運転車１は、モータジェネレータ１１が生成する動力で走行する電気自動車（ＢＥＶ（Battery Electric Vehicle））であるが、エンジン及びモータジェネレータが生成する動力で走行するハイブリッド車（ＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle））でもよく、又はプラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ（Plug-in Hybrid Electric Vehicle））でもよい。

自動運転車１は、カメラ、ミリ波センサー（ミリ波レーダー）、ライダー（ＬＩＤＡＲ（Laser Imaging Detection and Ranging））センサー、超音波センサー、全地球測位システム（ＧＰＳ（Global Positioning System）等で周囲の状況を認識し、行き先を指定するだけで自律的に走行する。カメラは、撮影した映像を画像処理することで対象物を識別するのに好適に用いられ、他車両や歩行者の他、信号機の色や道路標識を識別するのにも用いられる。また、ミリ波センサーは、ミリ波（電磁波の中で波長が１～１０ミリ）を照射し、ミリ波が対象物などから反射して戻ってくるまでの時間から障害物までの距離や障害物の方向を測定する。また、ＬＩＤＡＲセンサーは、パルス状に発光するレーザ光の照射に対する散乱光を測定し、遠距離にある対象までの距離やその対象の方向等を検出する。また、超音波センサーは、周波数の高い超音波を使用して対象物を識別し、主に近距離に位置する対象物の検知に用いられる。

図１に示すように、自動運転車１は、モータジェネレータ１１と、モータジェネレータ１１にインバータ１２を介して電気的に接続され、外部から電力が充電される駆動用電池１３と、駆動用電池１３から電力が充電され、モータジェネレータ１１よりも低電力駆動の電装部品に電力を供給する補機用電池１４と、警告音（ホーン）を出力する警告音出力装置１５と、補機用電池１４と警告音出力装置１５との間に電気的に接続される第１スイッチ部１６と、警告音の異常を検出する警告音異常検出部１７と、車内にいる人に注意を促す警告灯（ウオーニングランプ）１８と、補機用電池１４と警告灯１８との間に電気的に接続される第２スイッチ部１９と、外部との通信が可能な通信装置２０を搭載したナビゲーションシステム２１と、自動運転車制御装置２５とを備える。第１及び第２スイッチ部１６,１９の夫々は、電磁リレー又はトランジスタ等で構成されるスイッチング素子を含む。第１及び第２スイッチ部１６,１９の夫々は、自動運転車制御装置２５からの信号に基づいてオンオフ制御され、通電又は非通電を選択的に実現する。

モータジェネレータ１１は、例えば、三相交流モータで構成され、駆動用電池１３は、二次電池、例えば、リチウムイオン電池等で構成される。駆動用電池１３が出力した直流電力は、インバータ１２で交流電力に変換された後、モータジェネレータ１１に供給される。また、逆に、モータジェネレータ１１が回生動作で交流電力を生成した際には、その交流電力をインバータ１２で直流電力に変換した後、駆動用電池１３に充電する。

補機用電池１４は、例えば、１２Ｖの鉛蓄電池で構成され、低電圧駆動の電装品、例えば、ヘッドライト、ウインカー、オーディオ、自動運転車制御装置２５等に電力を供給する。警告音出力装置１５は、例えば、平型のホーンで構成され、コイル、アーマチュア、コア、及び振動板（ダイヤフラム）を含む。第１スイッチ部１６がオン制御されると、コイルが通電して、コアが磁化し、その結果、アーマチュアがコアに引き寄せられてコアに衝突する。この衝突によって、振動板が振動することで、警告音が出力される。なお、警告音出力装置１５は、平型のホーンに限らず、渦巻型ホーン等、警告音を出力できる他の如何なるホーンで構成されてもよい。

警告音異常検出部１７は、１以上の警告音の異常を判定できるセンサーを含み、本実施形態では、３つのセンサー、詳しくは、警告音出力装置１５が作動した際の音圧を測定するためのマイク１７ａ、コイルに流れる電流及びコイルの電圧を検出する電流・電圧センサー１７ｂ、及び振動体の振動を検出する振動センサー１７ｃを含む。警告音異常検出部１７は、マイク１７ａが検出した音圧情報、電流・電圧センサー１７ｂが検出したコイルの電流・電圧情報、及び振動センサー１７ｃが検出した振動情報を自動運転車制御装置２５に出力する。警告灯１８は、車室内、例えば、車室前方のインストルメントパネル等に設置される。警告灯１８は、第２スイッチ部１９がオン制御されると点灯する。

警告灯１８は、車内の人に警告音出力装置１５が正常に稼働しないことを注意喚起するために設けられる。また、ナビゲーションシステム２１は、公知のナビゲーション動作を行うと共に、通信装置２０を用いた外部との双方向の通信を行う。自動運転車１は、通信装置２０によって外部から制御信号を受信でき、外部からの制御信号によって走行が制御される。また、通信装置２０は、予め定めらえた情報端末２３に情報を送信できるようになっている。図１に示す例では、情報端末２３が、スマートフォンで構成されているが、情報端末２３は、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、タブレット等で構成されてもよい。情報端末２３に送信する情報については、後で図２を用いて説明する。

自動運転車制御装置２５は、警告音異常検出部１７からの信号を受信すると共に、外部の情報端末２３からの信号を通信装置２０を介して受信する。なお、自動運転車１は、手動運転に切り替え可能な切替操作部を有してもよく、ドライバーの操作で走行してもよい。

自動運転車制御装置２５は、電子制御ユニット（Electronic Control Unit）であり、コンピュータ、例えば、マイクロコンピュータによって構成され、制御部２６と、記憶部２７を含む。制御部２６、すなわち、プロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む。また、記憶部２７は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）や、半導体メモリ等で構成され、半導体メモリは、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性メモリや、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリで構成される。記憶部２７は、一つのみの記憶媒体で構成されてもよく、複数の異なる記憶媒体で構成されてもよい。不揮発性メモリは、制御プログラムや所定の閾値等を予め記憶する。また、揮発性メモリは、読み出した制御プログラムや閾値や処理データ等を一時的に記憶する。また、ＣＰＵは、例えば、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行う。

＜警告音異常時の走行禁止制御＞
自動運転車制御装置２５は、警告音異常時に自動運転車１が走行モードへ移行することを禁止する制御を行う。図２は、その制御の処理手続の一例を示すフローチャートである。図２を参照して、例えば、自動運転車１を走行させる信号が情報端末２３から通信装置２０を介して自動運転車制御装置２５に出力されると、制御がスタートし、自動運転車制御装置２５が、自動運転車１をＡＣＣ（アクセサリ）モードに移行させる（ステップＳ１）。ＡＣＣモードは、消費電力量が小さい電装品、例えば、ナビゲーションシステム、オーディオ機器、ＥＴＣ等が使用可能になるモードである。ＡＣＣモードでは、自動運転車１が走行できない第１電力の使用が可能になるのに対し、自動運転車１が走行できる第２電力の使用は不可能である。

続いて、自動運転車制御装置２５がＡＣＣモードで第１スイッチ部１６をオン制御して、警告音出力装置１５に警告音を出力させ（ステップＳ２）、制御部２６が記憶部２７が記憶している作動回数を１増やす（ステップＳ３）。続いて、出力された警告音に関して、警告音異常検出部１７のマイク１７ａが音圧を検出し、電流・電圧センサー１７ｂがコイルの電流・電圧を検出し、振動センサー１７ｃが振動を検出し、それら音圧、電流・電圧、及び振動の情報を記憶部２７に記憶する（ステップＳ４）。

続く、ステップＳ５では、自動運転車制御装置２５が、作動回数が予め定められた設定回数に一致するか否かを判定する。設定回数は、１以上の如何なる数に設定されてもよい。ステップＳ５で否定判定されると、ステップＳ２以下が繰り返される。他方、ステップＳ５で肯定判定されると、自動運転車制御装置２５が、警告音が異常無しか否かを判定する（ステップＳ６）。この判定は、自動運転車制御装置２５が、記憶部２７に予め記憶されている正常な警告音の音圧範囲、電流・電圧範囲、及び振動範囲の情報と、測定した各回の警告音の音圧、電流・電圧、及び振動の情報とを比較することで行う。

本実施形態では、いずれかの回で、３つのセンサー１７ａ,１７ｂ,１７ｃが検出した３つの物理情報のうちの１つでも正常範囲から逸脱している場合には、警告音異常が発生していると判断する。このような厳しい判定条件を設定すると、警告音異常を確実に検出でき、操作性を良好なものにできる。なお、警告音異常検出部が、警告音の異常を判定できるセンサーを複数備え、複数のセンサーが警告音の異常を判定したときに警告音の異常を検出するようにしてもよく、この場合、警告音の異常の有無を正確に判定できる。

ステップＳ６で肯定判定されると、走行モードであるＩＧ（イグニッション）モードに移行し（ステップＳ９）、自動運転車１の走行が開始される（ステップＳ１０）。ＩＧモードは、ＡＣＣモードで使用が可能になる第１電力よりも大きくて自動運転車１の走行が可能になる第２電力の使用が可能になるモードであり、駆動用電池１３が使用可能になるモードである。ＩＧモードへの移行は、例えば、自動運転車制御装置２５がインバータ１２とモータジェネレータ１１との間に接続されたメインリレー（図示せず）をオン制御することで行われる。また、自動運転車１の走行は、自動運転車制御装置２５がインバータ１２を制御することで、駆動用電池１３からモータジェネレータ１１に電力を供給することで可能になる。

その後、自動運転車制御装置２５が、自動運転車１の走行を終了するか否かを判定する（ステップＳ１１）。この判定は、例えば、自動運転車制御装置２５が記憶部２７に予め記憶されている走行動作を完了したか否かを判定することで行う。ステップＳ１１で、否定判定されると、ステップＳ１０に移行し、自動運転車制御装置２５の走行が継続される。一方、ステップＳ１１で、肯定判定されると、ＩＧモードが終了し（ステップＳ１２）、制御がエンドになる。

他方、ステップＳ６で否定判定されると、ステップＳ７に移行して、自動運転車制御装置２５が、定められた情報端末２３、本実施例では、自動運転車１の所有者のスマートフォンに向けて、警告音の異常発生の情報を通信装置２０に送信させ（ステップＳ７）、その後、ＡＣＣモードが終了して（ステップＳ８）、制御がエンドになる。すなわち、ステップＳ６で警告音の異常を検出すると、ＡＣＣモードから走行が可能になるＩＧモードへの移行が禁止され、自動運転車１の走行が禁止され、自動運転車１が走行できなくなる。

第１実施形態によれば、警告音出力装置１５に異常が発生した場合に、走行モードへ移行できなくなり、自動運転車１の走行を禁止できる。したがって、自動運転車１の乗員や歩行者の心配を払拭できる。

また、走行前に警告音出力装置１５が出力した警告音の出力を警告音異常検出部１７で検出して、警告音の出力データに基づいて、警告音の異常の有無を判定するので、警告音の異常を正確に判定できる。

また、警告音に異常が発生した場合に通信装置２０が定められた情報端末２３に向けて当該異常を表す信号を送信するので、予め定められた人、例えば、自動運転車１の所有者等に警告音出力装置１５の異常を迅速に報知でき、警告音出力装置１５を迅速に修理し易い。

＜走行禁止制御の例外＞
走行モードへの移行を一回のみ許容する許容モードを実現させる情報が記憶部２７に記憶されていてもよい。そして、警告音に異常が発生した場合に通信装置２０が定められた情報端末２３に向けて当該異常を表す信号を送信した場合において、その信号の送信後、自動運転車制御装置２５が、情報端末２３から上記許容モードを有効にする信号を通信装置２０を介して受けると、自動運転車制御装置２５が許容モードを実現して走行モードへの移行を一回のみ許容してもよい。また、許容モードが有効になって走行モードへの移行が一回のみ許容された場合に自動運転車１が走行モードにおいて移動する所定場所の位置情報が予め記憶部２７に記憶されていてもよく、その所定場所は自動運転車１の修理場でもよい。

このようにすれば、通信装置２０からの警音異常情報を受信した情報端末２３にアクセスできる人、例えば、自動運転車１の所有者等が、許容モードを有効にする信号を情報端末２３から通信装置２０を介して自動運転車制御装置２５に出力するだけで、例えば自動運転車１を修理場まで走行させることができる。よって、自動運転車１を修理場に容易かつ円滑に持ち込むことが可能になる。

更には、その場合において、例外的に走行モードへの移行が許容されたときに、自動運転車１が、警告灯１８を発光させた走行と、自動運転車１の所定の車速以下の走行とのうちの少なくとも一方を行ってもよい。ここで、警告灯１８の発光は、自動運転車制御装置２５が第２スイッチ部１９をオン制御することで行い、自動運転車１の所定の車速以下の走行は、自動運転車制御装置２５がインバータ１２を制御することで行う。この構成によれば、警告音出力装置１５が正常に動作しない状態でも、車内の人に注意喚起できることと、自動運転車１を修理場まで安全に走行させ易いことのうちの少なくとも一方を実現できる。

なお、ＡＣＣモードで警告音出力装置１５に警告音を出力させる音出力制御を行って、警告音出力装置１５が出力した警告音の出力データに基づいて警告音の異常の有無を判定する場合について説明した。しかし、自動運転車１の走行中に警告音出力装置１５が出力した警告音に基づいて警告音の異常の有無を判定してもよい。そして、自動運転車制御装置２５が走行中の警告音に基づいて異常を判定すると、その異常を判定した走行の走行モードが終了した後に、走行モードへの移行を禁止してもよく、又は上述の構成で走行モードへの移行を例外的に一回のみ許容してもよい。なお、自動運転車制御装置２５は、走行中の警告音の異常を警告音異常検出部１７の出力信号に基づいて判定することになる。

（第２実施形態）
自動運転車が位置する国や地域によって出力できる警告音の法規は異なる。また、国や地域によって人が警告音として認識できる音は異なる。また、他車両に警告音を伝える場合、他車両に対する相対速度や相対位置に基づいて警告音を選択できれば、他車両に適切な警告を行うことができる。第２実施形態では、自動運転車が走行モードに移行した後において、そのような状況で警告音出力装置に適切な警告音を出力させる自動運転車制御装置について説明する。

図３は、本発明の第２実施形態に係る自動運転車１０１の概略構成図である。図３に示すように、自動運転車１０１は、他車両に対する相対速度や相対位置を検出するための相対速度位置検出部１３０と、車速を検出する車速センサー１３１と、地球上空の軌道を周回する人工衛星（ＧＰＳ衛星）が送信したＧＰＳ信号（時刻情報や軌道情報を重畳させたマイクロ波）を受信するＧＰＳアンテナ１３４を含むＧＰＳ受信機を搭載したＧＰＳナビゲーションシステム１３５と、警告音出力装置１５が出力する警告音を変動させる警告音変動装置１３７と、を備える。相対速度位置検出部１３０は、例えば、自動運転のために必要な上述のセンサー、例えば、カメラ１３０ａ、ミリ波センサー１３０ｂ、ライダーセンサー１３０ｃ、及び超音波センサー１３０ｄのうちの１以上のセンサーを含む。

図４は、警告音変動装置１３７の構造及び動作を説明するための模式図である。図４に示すように、警告音変動装置１３７は、警告音出力装置１５の開口部に設置されたフラップ機構１３８を含む。フラップ機構１３８は、１以上の回転軸１３９と、各回転軸１３９に外嵌固定されたフラップ１４１と、各回転軸１３９を回動させ、例えば、全ての回転軸１３９を同時に同じ方向に同じ角度回転させるアクチュエータ（モータ等で構成）１４２を含む。自動運転車制御装置１２５が、アクチュエータ１４２の動作を制御することで、１以上のフラップ１４１が塞ぐ開口部の開口面積を変動させると共に開口に対するフラップ１４１の傾斜角度を変動させ、警告音出力装置１５が出力する警告音を変動させる。

＜ＧＰＳ位置情報、及び他車両に対する相対位置速度情報に基づく警告音選択制御＞
図５は、ＧＰＳ位置情報、及び他車両に対する相対位置速度情報に基づく警告音選択制御の処理手続の一例を示すフローチャートである。図５を参照して、警告音出力装置１５に異常がないと、制御がスタートして、走行モードであるＩＧモードに移行し（ステップＳ１１）、ＧＰＳの位置情報に基づいて自動運転車１０１が位置している国、地域を特定する（ステップＳ１２）。続く、ステップＳ１３では、自動運転車制御装置１２５が警告音吹鳴パターンを選択する。自動運転車制御装置１２５の記憶部１２７には、ＧＰＳで特定した国又は地域と、警告音吹鳴パターンとが紐づけられた状態で記憶されている。警告音吹鳴パターンの選択は、自動運転車制御装置１２５の制御部１２６が、ＧＰＳの位置情報と、記憶部１２７の記憶情報とに基づいて行う。

図６Ａ～図６Ｂは、記憶部１２７に記憶されている警告音吹鳴パターンの例である。図６Ａに示す警告音吹鳴パターンは、警告音を３サイクル吹鳴し、各サイクルの吹鳴は、時間ｔ１継続する警告音を時間ｔ２のインターバルで２回鳴らすようになっている。また、サイクル間のインターバルは、時間ｔ３に設定されている。

図６Ｂに示す警告音吹鳴パターンは、警告音を２サイクル吹鳴し、各サイクルの吹鳴は、時間ｔ１継続する警告音を１回鳴らすようになっている。また、サイクル間のインターバルは、時間ｔ２に設定されている。また、図６Ｃに示す警告音吹鳴パターンは、警告音を１回吹鳴し、その警告音は、時間ｔ１継続される。各警告音吹鳴パターンは、対応する国又は地域の慣習に適合するように決定されている。このため、自動運転車１が存在する国又は地域に基づいて適切な警告音を吹鳴させることができる。

なお、自動運転車制御装置１２５は、警告音出力装置１５の警告音の吹鳴の回数と、共鳴の間のインターバルを調節するためのタイマーとカウンターを具備する。図６Ａ～図６Ｃに示す警告音吹鳴パターンで、サイクル数と、各サイクルにおける警告音の数は、カウンターで制御し、各時間は、タイマーで制御する。

ステップＳ１３の後のステップＳ１４では、自動運転車制御装置１２５が車速センサー１３１からの情報に基づいて自動運転車１０１の車速Ｖａが閾値よりも大きいか否かを判定する。ステップＳ１４は、自動運転車１０１が走行しているか否かを判定するために行われる。ステップＳ１４で否定判定すると、ステップＳ１２以下が繰り返される。

他方、ステップＳ１４で肯定判定すると、自動運転車制御装置１２５が、カメラ１３０ａ、ミリ波センサー１３０ｂ、ライダーセンサー１３０ｃ、超音波センサー１３０ｄからの情報に基づいて、図７で示すように、自動運転車１０１に最も近接する他車両１５０との最短距離Ｌｆと、角度θｆと、他車両１５０に対する自動運転車１０１の相対速度（Ｖａ－Ｖｂ）を算出する（ステップＳ１５）。

図７を参照して、最短距離Ｌｆは、鉛直方向上方から見た平面図において自動運転車１０１に最も近接する他車両１５０が自動運転車１０１に対して前方に位置している場合における自動運転車１０１と他車両１５０との最短距離である。また、角度θｆ（０≦θｆ＜９０°）は、その平面図において他車両１５０が前方に位置している場合における上記最短距離を実現する線ｋ１と自動運転車１０１の幅方向ｋ２とが成す角度である。また、Ｖａは、自動運転車１０１の速度であり、Ｖｂは、他車両１５０の速度である。相対速度（Ｖａ－Ｖｂ）は、自動運転車制御装置１２５が最短距離Ｌｆの単位時間当たりの変化量及び角度θｆの単位時間当たりの変化量に基づいて算出する。

ステップＳ１６では、自動運転車制御装置１２５が、上記相対速度（Ｖａ－Ｖｂ）に基づいて、角度θｆに関する閾角度θｃ１と、最短距離Ｌｆに関する閾距離Ｌｃ１を決定する。自動運転車制御装置１２５の記憶部１２７には、相対速度（Ｖａ－Ｖｂ）と、閾角度θｃ１と、閾距離Ｌｃ１とが、紐づけられた状態で記憶されている。相対速度（Ｖａ－Ｖｂ）が大きくなるにしたがって、閾角度θｃ１及び閾距離Ｌｃ１は連続的又は段階的に大きくなる。この理由は、後で図８Ａ及び図８Ｂを用いて説明する。

ステップＳ１７では、自動運転車制御装置１２５が、最短距離Ｌｆ≦閾距離Ｌｃ１かつ角度θｆ≦閾角度θｃ１を満足しているか否かを判定する。ステップＳ１７で否定判定されると、ステップＳ１４以下が繰り返される。他方、ステップＳ１７で肯定判定されると、ステップＳ１８で、自動運転車制御装置１２５が、上記相対速度（Ｖａ－Ｖｂ）に基づいて警告音出力装置１５の開口部の開度、すなわち、フラップ１４１の回転角度を特定する。

後で図８Ａ及び図８Ｂを用いて説明するが、相対速度（Ｖａ－Ｖｂ）が分かれば、警告に効果的な警告音の音圧が特定できる。また、警告音の音圧は、警告音出力装置１５の開口部の開度に一対一に対応する。自動運転車制御装置１２５の記憶部１２７には、相対速度（Ｖａ－Ｖｂ）と、警告音出力装置１５の開口部の開度、すなわち、フラップ１４１の回転角度とが紐づけられた状態で記憶されている。自動運転車制御装置１２５は、この記憶データを参照して、相対速度（Ｖａ－Ｖｂ）に基づいてフラップ１４１の回転角度を決定する。

続いて、自動運転車制御装置１２５が、アクチュエータ１４２を制御することで、フラップ１４１をステップＳ１８で特定した回転角度だけ回転させ（ステップＳ１９）、警告音出力装置１５に警告音を出力させる（ステップＳ２０）。

ステップＳ２１では、自動運転車制御装置１２５が、自動運転車１０１の後端が他車両１５０の前端よりも前側に位置するか否かを判定する。ステップＳ２１で否定判定されると、ステップＳ１４以下が繰り返される。他方、ステップＳ２１で肯定判定されると、自動運転車制御装置１２５が、カメラ１３０ａ、ミリ波センサー１３０ｂ、ライダーセンサー１３０ｃ、超音波センサー１３０ｄからの情報に基づいて図７（ｅ）に示される他車両１５０との最短距離Ｌｒと、角度θｒと、他車両１５０に対する自動運転車１０１の相対速度（Ｖａ－Ｖｂ）を算出する（ステップＳ２２）。

図７を参照して、最短距離Ｌｒは、鉛直方向上方から見た平面図において自動運転車１０１に対して他車両１５０が後方に位置している場合における自動運転車１０１と他車両１５０との最短距離である。また、角度θｒ（０＜θｒ＜９０°）は、その平面図において他車両１５０が後方に位置している場合における上記最短距離を実現する線ｋ１と自動運転車１０１の幅方向ｋ２とが成す角度である。また、相対速度（Ｖａ－Ｖｂ）は、自動運転車制御装置１２５が最短距離Ｌｒの単位時間当たりの変化量及び角度θｒの単位時間当たりの変化量に基づいて算出する。

ステップＳ２３では、算出した相対速度（Ｖａ－Ｖｂ）に基づいて、角度θｒに関する閾角度θｃ２と、最短距離Ｌｒに関する閾距離Ｌｃ２を決定する。自動運転車制御装置１２５の記憶部１２７には、相対速度（Ｖａ－Ｖｂ）と、閾角度θｃ２と、閾距離Ｌｃ２とが、紐づけられた状態で記憶されている。相対速度（Ｖａ－Ｖｂ）が大きくなるにしたがって、閾角度θｃ２及び閾距離Ｌｃ２は連続的又は段階的に大きくなる。閾距離Ｌｃ２は、閾距離Ｌｃ１と同一でもよく、異なってもよい。また、閾角度θｃ２も、閾角度θｃ１と同一でもよく、異なってもよい。

ステップＳ２４では、自動運転車制御装置１２５が、最短距離Ｌｒ≧閾距離Ｌｃ２かつ角度θｒ≧閾角度θｃ２を満足しているか否かを判定する。ステップＳ２４で否定判定されると、自動運転車制御装置１２５が、上記相対速度（Ｖａ－Ｖｂ）に基づいて警告音出力装置１５の開口部の開度、すなわち、フラップ１４１の回転角度を特定し（ステップＳ２５）、フラップ１４１をステップＳ２５で特定した回転角度だけ回転させ（ステップＳ２６）、警告音出力装置１５に警告音を出力させ（ステップＳ２７）、その後、ステップＳ２２以下が繰り返される。

他方、ステップＳ２４で肯定判定されると、自動運転車制御装置１２５が、警告音出力装置１５に警告音の出力を中止させ（ステップＳ２８）、フラップ１４１の位置を警告音出力装置１５の開口部の開度が最も大きくなる位置に戻し（ステップＳ２９）、ＩＧモードを終了するか否かを判定する（ステップＳ３０）。ステップＳ３０で否定判定されると、ステップＳ１２以下が繰り返され、ステップＳ３０で肯定判定されると、制御がエンドになる。

図７（ａ）～図７（ｆ）は、自動運転車１０１が他車両１５０を追い越して引き離す過程を示す模式図であり、鉛直方向上側から２台の車１０１,１５０を見たときの平面図である。２台の車１０１,１５０の相対位置は、時間が経過するにしたがって図７（ａ）から図７（ｆ）に移行する。図７（ａ）,（ｂ）に示すように、自動運転車１０１が他車両１５０に後ろから近づくにつれて、角度θｆが徐々に小さくなり、最短距離Ｌｆも徐々に小さくなる。そして、図７（ｃ）に示すように、自動運転車１０１の前端が他車両１５０の後端に一致すると、角度θｆが０になる。その後、図７（ｄ）に示すように、自動運転車１０１の後端が他車両１５０の前端に一致し、図７（ｅ）,（ｆ）に示すように、自動運転車１０１が他車両１５０を引き離すにしたがって、角度θｒが徐々に大きくなり、最短距離Ｌｒも徐々に大きくなる。

警告音は、最短距離Ｌｆ≦閾距離Ｌｃ１かつ角度θｆ≦閾角度θｃ１を充足した状態から最短距離Ｌｒ≧閾距離Ｌｃ２かつ角度θｒ≧閾角度θｃ２が成立するまで吹鳴させる。また、吹鳴される警告音の音圧は、相対速度（Ｖａ－Ｖｂ）に基づいて選択する。

図８Ａ及び図８Ｂは、他車両１５０に対する自動運転車１０１の相対速度（Ｖａ－Ｖｂ）と、警告音の音圧との関係を説明する模式図であり、鉛直方向上側から自動運転車１０１及び他車両１５０を見たときの平面図である。図８Ａを参照して、相対速度（Ｖａ－Ｖｂ）が大きい場合、自動運転車１０１が短い時間で他車両１５０に接近するため、自動運転車１０１が他車両１５０に対して遠い位置から警告音を鳴らすようにする。よって、遠くから鳴らす分、音圧が大きい方が他車両１５０に聞こえ易いため、音圧を大きく設定する。また、相対速度（Ｖａ－Ｖｂ）が大きい場合、自動運転車１０１が短い時間で他車両１５０に接近する為、閾距離Ｌｃ１を長く設定すると共に、閾角度θｃ１を大きく設定する。

これに対して、図８Ｂを参照して、相対速度（Ｖａ－Ｖｂ）が小さい場合、自動運転車１０１が長い時間で他車両１５０に接近するため、自動運転車１０１が他車両１５０に対して近い位置から警告音を鳴らすようにする。よって、近くで鳴らす分、音圧が小さくても他車両１５０に聞こえ易いので音圧を小に設定する。また、相対速度（Ｖａ－Ｖｂ）が小さい場合、自動運転車１０１が長い時間で他車両１５０に接近する為、閾距離Ｌｃ１を短く設定すると共に、閾角度θｃ１を小さく設定する。

第２実施形態によれば、自動運転車１０１が位置している国や地域の法規に適合するように警告音を自動的に変更できる。したがって、警告音の人為的な変更措置を行う必要がないので世界中で使用でき、汎用性や利便性に優れる自動運転車１０１を実現できる。

また、自動運転車１０１が位置している国や地域の慣習に合った警告音を出力させることができ、自動運転車１０１をいずれの国や地域で用いても、その国や地域の人が警告音と認識し易い音を出力できる。

また、他車両１５０に対する相対速度に基づいて警告音を変更させることができるので、他車両１５０に対して効果的な警告を行うことができる。また、自動運転車１０１に設置したフラップ１４１の開度を変動させるだけで、警告音を容易に変動させ易い。

なお、警告音出力装置１５の開口部に設置されたフラップ機構１３８のフラップ１４１の開度を調整することで、警告音の音圧を変動させた。しかし、図９に示すように、内部抵抗を変動できる電流・電圧調整装置２５０を警告音出力装置１５に電気的に接続してもよい。そして、図１０に示すように、ステップＳ１８′,Ｓ２５′において、コイルに流す電流及びコイルの電圧を特定し、ステップＳ１９′,Ｓ２６′において、自動運転車制御装置２２５が電流・電圧調整装置２５０を制御することで、警告音出力装置１５のコイルに上記特定した電流を流し、コイルの電圧を上記特定した電圧に一致させてもよい。

また、図１１に示すように、警告音出力装置１５の位置及び向きのうちの少なくとも一方を変動させるアクチュエータ３５０を自動運転車３０１に設置してもよい。また、アクチュエータ３５０は、リニアアクチュエータ及びモータのうちの少なくとも一方を含んでもよい。そして、図１２に示すように、ステップＳ１８′′,Ｓ２５′′において、警告音出力装置１５の変動先の位置及び方向のうちの少なくとも一方を特定し、ステップＳ１９′′,Ｓ２６′′において、自動運転車制御装置３２５がアクチュエータ３５０を制御することで、警告音出力装置１５の位置及び方向のうちの少なくとも一方を、ステップＳ１８′′,Ｓ２５′′で特定した位置及び方向のうちの少なくとも一方に変動させてもよい。

又は、自動運転車制御装置が、自動運転車のラジエーターグリルの開口面積を可変させる可動式フラップの開度を可変させることで警告音の音圧を変動させてもよく、警告音出力装置１５のコイルに流れる交流電圧の周波数を変動させることで、警告音の音圧を変動させてもよい。

また、自動運転車制御装置１２５がそれに最も近接する他車両１５０に対する自動運転車１０１の相対速度（Ｖａ－Ｖｂ）に基づいて、警告音の音圧を変動させる場合について説明した。しかし、自動運転車制御装置がそれに最も近接する他車両に対する自動運転車の相対位置に基づいて警告音の音圧を変動させてもよい。又は、自動運転車制御装置がそれに最も近接する他車両に対する自動運転車の相対速度と相対位置の両方に基づいて警告音の音圧を変動させてもよい。

１,１０１,３０１自動運転車、１１モータジェネレータ、１２インバータ、１３駆動用電池、１４補機用電池、１５警告音出力装置、１６第１スイッチ部、１７警告音異常検出部、１７ａマイク、１７ｂ電流・電圧センサー、１７ｃ振動センサー、１８警告灯、１９第２スイッチ部、２０通信装置、２１ナビゲーションシステム、２３情報端末、２５,１２５,２２５,３２５自動運転車制御装置、２６,１２６制御部、２７,１２７記憶部、１３０相対速度位置検出部、１３０ａカメラ、１３０ｂミリ波センサー、１３０ｃライダーセンサー、１３０ｄ超音波センサー、１３１車速センサー、１３４ＧＰＳアンテナ、１３５ＧＰＳナビゲーションシステム、１３７警告音変動装置、１３８フラップ機構、１３９回転軸、１４１フラップ、１４２,３５０アクチュエータ、１５０他車両、２５０電流・電圧調整装置。

Claims

警告音出力装置を備える自動運転車を制御する自動運転車制御装置であって、
前記警告音出力装置に異常が発生している場合に、自動運転の走行モードへの移行を禁止し、
全地球測位システムを用いて特定された前記自動運転車の位置に基づいて前記警告音を選択させ、
前記自動運転車に設置した警告音が通過するフラップの開度を変動させること、警告音出力装置の電圧を変動させること、前記警告音出力装置の電流を変動させること、ラジエーターグリルの開口面積を変動させること、前記警告音の周波数を変動させること、前記警告音出力装置の位置を変動させること、及び前記警告音出力装置の向きを変動させることのうちの少なくとも一つを行うことで、前記警告音の選択を行う、自動運転車制御装置。
警告音出力装置を備える自動運転車を制御する自動運転車制御装置であって、
前記警告音出力装置に異常が発生している場合に、自動運転の走行モードへの移行を禁止し、
前記自動運転車が、それに最も近接する他車両に対する相対位置を検出可能な相対位置検出部と、当該他車両に対する相対速度を検出可能な相対速度検出部と、を備え、
前記警告音を前記相対位置及び前記相対速度のうちの少なくとも一方に基づいて選択させ、
前記自動運転車に設置した警告音が通過するフラップの開度を変動させること、警告音出力装置の電圧を変動させること、前記警告音出力装置の電流を変動させること、ラジエーターグリルの開口面積を変動させること、前記警告音の周波数を変動させること、前記警告音出力装置の位置を変動させること、及び前記警告音出力装置の向きを変動させることのうちの少なくとも一つを行うことで、前記警告音の選択を行う、自動運転車制御装置。
走行前に前記警告音出力装置に警告音を出力させる音出力制御を行って、前記警告音出力装置が出力した前記警告音の出力データに基づいて前記異常の有無を判定する、請求項１又は２に記載の自動運転車制御装置。
前記自動運転車が、外部と双方向の無線通信を行うための通信装置を備え、
前記異常が発生した場合に、予め定められた情報端末に向けて前記異常を表す信号を前記通信装置に送信させる、請求項１から３のいずれか１つに記載の自動運転車制御装置。
前記走行モードへの移行を一回のみ許容する許容モードを実現させる情報を記憶する記憶部を備え、前記信号の送信の後、前記情報端末から前記許容モードを有効にする信号を前記通信装置を介して受けると、前記走行モードへの移行を一回のみ許容する、請求項４に記載の自動運転車制御装置。
前記走行モードへの移行が許容されたときに、警告ランプを発光させた走行と、所定の車速以下の走行とのうちの少なくとも一方を実行させる、請求項５に記載の自動運転車制御装置。