JPWO2019142356A1 - 車両制御方法及び車両制御装置 - Google Patents

Abstract

少なくとも発進及び停止を運転者の操作によらずに行なう自動運転を実行する車両を制御する車両制御方法において、自動運転の実行中に交差点に進入する際に、自車が走行する車線と対向又は交差する車線上に交差点に接近する他車があるか否かを、当該他車の前照灯の光の見え方に基づいて判断し、判断の結果に基づいて自車を発進又は停止させる。

Description

本発明は、車両制御方法及び車両制御装置に関する。

ＪＰ２０１７−８４１１５Ａ１には、車両に搭載したカメラやレーダ等の装置により自車の周辺にいる他車を検知し、検知した他車の動きを予測する自動運転の技術が開示されている。

しかしながら、例えば、他車がカメラの撮像範囲外やレーダの検出範囲外を走行している場合や、これらの範囲内にいても自車との間に障害物がある場合のように、カメラやレーダ等で他車を直接検知できない場合には、上記文献の技術では他車の動きを予測することができない。

そこで本発明は、カメラやレーダ等で他車を直接検知できない場合でも、他車の動きを予測することを目的とする。

本発明のある態様によれば、少なくとも発進及び停止を運転者の操作によらずに行なう自動運転を実行する車両を制御する車両制御方法が提供される。この車両制御方法では、自動運転の実行中に交差点に進入する際に、自車が走行する車線と対向又は交差する車線上に、交差点に接近する他車があるか否かを、他車の前照灯の光の見え方に基づいて判断し、判断の結果に基づいて自車を発進又は停止させる。

図１は、車両の構成図である。 図２は、制御システムの構成図である。 図３は、交差点の一例を示す図である。 図４は、走行制御コントローラが実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。 図５は、図４の制御ルーチンを実行した場合のタイミングチャートである。

以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本実施形態に係る車両制御装置を搭載する車両１０の構成図である。

車両１０は、動力源としてエンジン５を備える。エンジン５としてはガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンを用いる。以下の説明において、「自車」とは車両１０のことを指す。

また、車両１０は、走行制御部としての走行制御コントローラ１と、エンジンコントローラ２と、前方カメラ３Ａと、前方広角カメラ３Ｂと、右側方カメラ３Ｃと、左側方カメラ３Ｄと、ナビゲーションシステム４と、を備える。前方カメラ３Ａ、前方広角カメラ３Ｂ、右側方カメラ３Ｃ及び左側方カメラ３Ｄが外界検知部を構成する。以下の説明において、各カメラを区別する必要がない場合には、カメラ３と称する。

前方カメラ３Ａは、車両進行方向を向けて例えばルームミラー付近に配置され、車両進行方向を撮像領域（図中のＦ１）とする。

前方広角カメラ３Ｂは、車両進行方向を向けて例えば前方カメラ３Ａと並べて配置される。前方広角カメラ３Ｂの撮像領域（図中のＦ２）は、広角であるが車両進行方向には短い。このため、撮像領域Ｆ２は実質的には図示する通り自車の横方向である。

右側方カメラ３Ｃは、例えば右サイドミラーユニット６Ａ付近に配置され、自車の右側方を撮像範囲（図中のＳ１）とする。左側方カメラ３Ｄは、例えば左サイドミラーユニット６Ｂ付近に配置され、自車の左側方を撮像範囲（図中のＳ２）とする。

ナビゲーションシステム４は、車室内に配置される。ナビゲーションシステム４は、予め記憶した地図情報と人工衛星からの位置情報とに基づいて、運転者が入力した目的地までの走行ルートを設定する。

走行制御コントローラ１及びエンジンコントローラ２は、図示する通り車体前方のエンジン・コンパートメント内に配置される。なお、これらは車室内に配置されても構わない。

なお、走行制御コントローラ１及びエンジンコントローラ２はいずれも中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。走行制御コントローラ１及びエンジンコントローラ２を、それぞれ複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。

図２は、本実施形態に係る制御装置を中心とする制御システムの構成図である。

カメラ３は、撮像した画像データを走行制御コントローラ１へ出力する。画像データは、例えば、路面上の停止線や、信号機の状態や、自車の周辺を走行する車両等である。また、カメラ３は撮像した画像内の光の強さを検出する機能も有する。ここでいう光は、直接光か反射光かを問わない。

ナビゲーションシステム４が有する地図情報に含まれる停止線や信号機の設置場所や、ナビゲーションシステム４が設定した走行ルートは、走行制御コントローラ１へ出力される。なお、走行制御コントローラ１には、図示しない車速センサや加速度センサ、方位センサ等の検出信号も入力される。

自動運転制御部としての走行制御コントローラ１は、自動運転を実行する場合には、入力された情報や検出信号等に基づいて、車両の発進・停止を含む走行制御を行なう。走行制御コントローラ１は、車両を発進させる場合には、目標車速と目標車速に基づく目標加速度を設定し、目標加速度を実現するための目標駆動力を設定する。そして、走行制御コントローラ１は、目標駆動力をエンジンコントローラ２に出力する。

エンジンコントローラ２は、入力された目標駆動力に基づいてエンジン５の出力を制御する。

また、走行制御コントローラ１は、車両を停止させる場合には、停止線や交差点の入口等の停車位置に基づいて目標制動力を設定し、目標制動力を図示しない制動コントローラに出力する。制動コントローラは、目標制動力に基づいて図示しない制動装置を制御する。ここでいう制動装置は、油圧ブレーキや回生ブレーキを含む。また、走行制御コントローラ１は、車両停止中にエンジン５を停止させる、いわゆるアイドルストップ制御も行なう。

次に、自動運転中に交差点に進入する場合の制御について、図３を参照しながら説明する。

ここでは、車両１０の走行ルートが車線Ａから交差点を右折して車線Ｂになる場合を例にして説明する。車両１０は、一時停止線１１において停車した後、交差点の直前まで進み、安全確認のために再び停車する。「交差点の直前」とは、車線Ｂ及び車線Ｃの交差点を挟む所定範囲がカメラ３の撮像範囲に入り、かつ、交差する車線を走行する車両の走行を妨げることがない位置のことをいう。

一時停止線１１において停車する場合は、停車後すぐに発進することがわかっているので、走行制御コントローラ１はアイドルストップを実行しない。しかし、安全確認のために交差点の直前で停車する場合は、アイドルストップを実行する。

交差点の直前で停車したら、走行制御コントローラ１は車線Ｂまたは車線Ｃに交差点に接近する車両（以下、接近車両ともいう）がいるか否かを、カメラ３を用いて判断する。そして、接近車両がいる場合には、接近車両が交差点を通過するまでアイドルストップを継続し、いない場合には発進し、交差点を右折して車線Ｂを走行する。

ところで、図３に示すように車線Ｂ及び車線Ｃが曲がっており、交差点の直前に停車している車両１０のカメラ３では接近車両２０や接近車両２１の車体を認識できない場合がある。この場合に接近車両がいないと判断して発進すると、車両１０が右折を終える前に接近車両２０や接近車両２１が交差点に接近してカメラ３の撮像範囲に入り、車両１０は交差点内で再び停車することになるおそれがある。すなわち、画像データからは車線Ｂ、Ｃを走行する接近車両２０、２１の車体を認識できないからといって交差点に進入すると、交差点内で再び停車せざるを得ない状況になるおそれがある。そして、上記のように交差点内で停車する場合には、交差点に進入するために発進する際と接近車両２０、２１が通過した後に発進する際に、エンジン６を再始動することになる。すなわち、接近車両２０、２１が通過するまで交差点の直前でアイドルストップを継続する場合に比べて、アイドルストップ継続時間は短くなり、かつ、エンジン再始動の回数が多くなる。このため、燃費性能の低下を招くこととなる。

そこで本実施形態の走行制御コントローラ１は、カメラ３で接近車両２０、２１の車体を認識できない場合でも、交差点に進入するか否かの判断を的確に行なうために、以下に説明する制御ルーチンを実行する。

図４は、走行制御コントローラ１にプログラムされた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、交差点に進入する際に実行される。交差点に進入するか否かは、設定された走行ルートと地図情報とから判断可能である。例えば、図３に示した状況では、一時停止線１１で停車した状態から発進してから実行される。

走行制御コントローラ１は、ステップＳ１００において車両１０を交差点の直前で一時停止させる。そして、走行制御コントローラ１は、ステップＳ１１０においてアイドルストップの開始を決定する。これに伴い、エンジンコントローラ２はエンジン５を停止させる。

ステップＳ１２０において、走行制御コントローラ１はカメラ３からの画像データに基づいて、接近車両の有無を判断する。ここでは、カメラ３の画像データから、接近車両の車体を認識できる場合には接近車両ありと判断し、そうでない場合には接近車両なしと判断する。走行制御コントローラ１は、接近車両ありと判断した場合はステップＳ１３０の処理を実行し、接近車両なしと判断した場合はステップＳ１６０の処理を実行する。

走行制御コントローラ１は、ステップＳ１３０にて車両１０の停止を継続することを決定し、ステップＳ１４０にてエンジンコントローラ２へアイドルストップを継続するよう指令する。

ステップＳ１５０において、走行制御コントローラ１は、接近車両が自車の前を通過したか否かを画像データに基づいて判定する。通過した場合はステップＳ１８０の処理を実行し、通過していない場合はステップＳ１３０の処理に戻る。

一方、カメラ３で接近車両の車体が認識されなかった場合に実行するステップＳ１６００では、走行制御コントローラ１は、カメラ３の機能に基づいて光を認識できるか否かを判定する。ここでいう光とは、道路脇の建物や路面等に反射した光（以下、反射光ともいう）だけでなく、直接光も含む。走行制御コントローラ１は、光を認識できる場合はステップＳ１７０の処理を実行し、そうでない場合はステップＳ１８０の処理を実行する。

ステップＳ１７０において、走行制御コントローラ１は、光が強まっているか否かを判断する。具体的には、カメラ３で検知した光の強さが経時的に強くなっているか否かを判断する。ここでいう「経時的に強くなる」には、時間経過に伴って連続的に強くなる場合だけでなく、所定周期で段階的に強くなる場合も含む。本ステップは光の見え方に基づいて接近車両の有無を判断するものである。これは、図３で説明したような交差点の直前からは接近車両２０や接近車両２１の車体をカメラ３で認識できない場合でも、路面や道路脇の建物などに反射した反射光が経時的に強まる場合には、接近車両が存在すると推定できるからである。また、光を認識した場合でも、光が経時的に強くなっていなければ、接近車両は何らかの理由により停車したと推定できるからである。

なお、ステップＳ１７０では光が強まっている場合には接近車両が存在すると判断しているが、これは光の見え方に基づく判断方法の一例であって、これに限られるわけではない。例えば、光に照らされて明るくなっている範囲が経時的に広くなる場合には接近車両が存在すると判断してもよい。

走行制御コントローラ１は、ステップＳ１７０において光が強まっていると判断した場合、つまり接近車両が存在すると判断した場合は、ステップＳ１３０において車両停止を継続することを決定し、そうでない場合はステップＳ１８０の処理を実行する。

ステップＳ１８０において走行制御コントローラ１は、発進準備指令をエンジンコントローラ２へ出力する。発進準備指令とは、具体的にはエンジン５の再始動指令である。

ステップＳ１９０において、走行制御コントローラ１は、エンジン５が再始動したことを確認したうえで、図示しないブレーキコントローラにブレーキ解除指令を出力し、車両１０を発進させる。

上記の通り、走行制御コントローラ１は、カメラで接近車両の車体を認識できないからといって、ただちに接近車両が存在しないとは判断せずに、光の見え方に基づいて接近車両の有無を判断する（ステップＳ１２０、Ｓ１６０、Ｓ１７０）。このように判断することによる効果について以下に説明する。

図５は、図４の制御ルーチンを実行した場合のタイミングチャートである。図５には、本実施形態を実施した場合を実線で示し、光の見え方に基づく判断（ステップＳ１６０及びＳ１７０）を行なわない場合を比較例として破線で示している。なお、この比較例は本発明の範囲に含まれない。

車線Ｂまたは車線Ｃに接近車両が存在し、かつ、カメラ３では接近車両の車体は認識できないが、路面や建物等に反射した接近車両の前照灯の反射光は認識できるものとする。

図５において、タイミング０は一時停止線で停車している車両１０が発進するタイミングであり、タイミングＴ１は車両１０が交差点直前で停車してアイドルストップを開始するタイミングである。タイミングＴ２は、交差点直前で停車した状態での接近車両の有無の判断が終了するタイミングである。

本実施形態によれば、走行制御コントローラ１は接近車両がいることを光の見え方に基づいて認識するので、アイドルストップはタイミングＴ２以降も継続され、接近車両が通過したタイミングＴ４で終了する。

これに対し比較例では、カメラの撮像範囲内に接近車両がいなければ走行制御コントローラは接近車なしと判断するので、タイミングＴ２で車両は発進する。しかし、発進後に接近車両がカメラの撮像範囲に入ると、走行制御コントローラは接近車両ありと認識してタイミングＴ３において停車させる。そして、接近車両が通過するタイミングＴ４まで再びアイドルストップを行なう。

上記の通り、本実施形態ではタイミングＴ１からタイミングＴ４までアイドルストップが継続するのに対し、比較例ではタイミングＴ２からタイミングＴ３まではアイドルストップが行われない。つまり、本実施形態によれば、比較例に比べてアイドルストップの継続時間が長くなる。そしてアイドルストップの継続時間が長くなる分、比較例に比べて燃費性能が向上する。

また、本実施形態ではタイミングＴ１からタイミングＴ４までにおけるエンジン始動の回数が比較例よりも少なくなる。エンジン始動の際には、確実に着火させるために燃料を余分に噴射するので、エンジン始動の回数が多くなるほど燃費性能は低下する。つまり、本実施形態によれば、エンジン始動回数が少なくなる分、比較例に比べて燃費性能が向上する。

以上のように本実施形態では、自動運転の実行中に交差点に進入する際に、自車（車両１０）が走行する車線と対向又は交差する車線上に交差点に接近する他車（接近車両２０、２１）があるか否かを、他車の前照灯の光の見え方に基づいて判断し、判断結果に基づいて自車を発進又は停止させる。これにより、カメラ３の撮像範囲内に接近車両２０、２１の車体がない場合でも、接近車両２０、２１の存在を認識できるので、交差点に進入するか否かを適切に判断できる。その結果、車両１０が交差点内で停車することを回避できる。

本実施形態では、接近車両の前照灯の光が強まる場合に、交差点に接近する他車があると判断する。これにより、接近車両が何らかの理由により停車した場合には、接近車がいないと判断して発進できる。

本実施形態では、交差点に進入する前に自車を停止させ、かつ動力源（エンジン５）を停止させ、交差点に接近する他車があると判断した場合には、動力源を再始動させない。これにより、不必要な走行による燃料消費を抑制できる。

次に、上記実施形態の変形例について説明する。以下に説明する変形例も本発明の範囲内である。

図３において、交差点に接近する車両が車両１０と接近車両２１だけで、車両１０が交差点を左折する場合を考える。この場合、接近車両２１の進路は車両１０の進路と交差も一致もしないので、車両１０は接近車両２１の有無にかかわらず左折することができる。

このように、接近車両が存在する場合でも、車両１０が交差点に進入可能な場合もある。

そこで、本変形例では、図４のステップＳ１２０の判断結果がｙｅｓの場合と、ステップＳ１７０の判断結果がｙｅｓの場合には、ステップＳ１３０の前に、接近車両の進路が車両１０の走行ルートと交差または一致するか否かを判断する処理を行なう。そして、交差も一致もしない場合にはステップＳ１８０の処理を実行し、交差または一致する場合はステップＳ１３０の処理を実行する。

以上のように本変形例では、交差点に接近する他車（接近車両）があると判断した場合でも、当該他車の進路が自車（車両１０）の進路と交差も一致もしないときには、エンジンを再始動させる。これにより、不必要な車両停止を回避できる。

なお、上述した実施形態及び変形例では、交差点が丁字路である場合について説明したが、十字路であっても適用可能である。十字路の場合には、車両１０の対向車線を交差点に向かって走行する接近車両の有無も判断する必要がある。この場合も、まずは接近車両の車体の有無を確認し、車体が確認されない場合は光の見え方に基づいて接近車両の有無を判断する。

また、本実施形態によれば、自車と接近車両との間に路上駐車車両等があるために接近車両の車体を認識できない場合でも、路面やガードレール等に反射した前照灯の光の見え方に基づいて接近車両が近づいていることを認識できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

Claims (5)

1. 少なくとも発進及び停止を運転者の操作によらずに行なう自動運転を実行する車両を制御する車両制御方法において、
   前記自動運転の実行中に交差点に進入する際に、
   自車が走行する車線と対向又は交差する車線上に前記交差点に接近する他車があるか否かを、当該他車の前照灯の光の見え方に基づいて判断し、
   当該判断の結果に基づいて自車を発進又は停止させる、車両制御方法。
2. 請求項１に記載の車両制御方法において、
   前記他車の前照灯の光が強まる場合に、前記交差点に接近する他車があると判断する、車両制御方法。
3. 請求項１または２に記載の車両制御方法において、
   前記交差点に進入する前に前記自車を停止させ、かつ動力源を停止させ、
   前記交差点に接近する他車があると判断した場合には、前記動力源を再始動させない、車両制御方法。
4. 請求項３に記載の車両制御方法において、
   前記交差点に接近する他車があると判断した場合でも、当該他車の進路が前記自車の進路と交差も一致もしないときには、前記動力源を再始動させる、車両制御方法。
5. 少なくとも発進及び停止を運転者の操作によらずに行なう自動運転を実行する自動運転制御部と、
   自車の外界の状況を検知する外界検知部と、
   を備え、
   前記自動運転制御部が、前記自動運転の実行中に交差点に進入する際に、前記外界検知部によって、自車が走行する車線と対向又は交差する車線上に、前記交差点に接近する他車があるか否かを判断する車両制御装置において、
   前記自動運転制御部は、前記外界検知部により前記他車の車体を認識できない場合には、検知した光の見え方に基づいて前記他車の有無を判断し、判断結果に基づいて車両を発進又は停止させる、車両制御装置。

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