JP6426929B2 - Vehicle control device - Google Patents
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Description
本発明は、道路の渋滞状況を判定して自車両を制御する車両制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control apparatus that determines a traffic jam condition on a road and controls the host vehicle.
従来、道路交通情報通信システム（ＶＩＣＳ（登録商標））などから、通信などを介して受信した道路の渋滞情報を、地図に表示するナビゲーション装置が普及している（例えば、特許文献１）。 Conventionally, a navigation device has been widely used which displays on a map traffic jam information of a road received via communication or the like from a road traffic information communication system (VICS (registered trademark)) or the like (for example, Patent Document 1).
ところで、自車両が走行する道路の局所的な渋滞状況を把握して、自車両の制御を最適化したいという要望がある。しかし、自車両が走行する道路の渋滞状況およびその変化を迅速に把握するには、ＶＩＣＳ（登録商標）では応答性が低すぎるという問題があった。また、ＶＩＣＳ（登録商標）を利用するには、通信機能などを要する上、電波の伝播状況によっては利用できない場合もある。そのため、自車両が走行している道路の渋滞状況を簡易に把握する技術の開発が希求されている。 By the way, there is a demand for optimizing the control of the own vehicle by grasping the local traffic congestion situation of the road on which the own vehicle travels. However, there is a problem that the response in VICS (registered trademark) is too low in order to quickly grasp the traffic congestion condition of the road on which the vehicle travels and the change thereof. In addition, in order to use VICS (registered trademark), communication functions etc. are required, and depending on the propagation condition of radio waves, it may not be available. Therefore, there is a demand for development of a technique for easily grasping the traffic congestion situation of the road on which the host vehicle is traveling.
そこで、本発明は、自車両が走行している道路が渋滞しているか否かを簡易に判定可能な車両制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a vehicle control device capable of easily determining whether or not the road on which the host vehicle is traveling is congested.
上記課題を解決するために、本発明の車両制御装置は、自車両の前方のカラー画像を取得する画像取得部と、カラー画像において、車両の後部に設けられた点灯装置が、自車両の進行方向の位置を異にして複数検出されると渋滞であると判定する渋滞判定部と、前輪および後輪それぞれを独立して駆動する複数の駆動モータと、複数の駆動モータを制御するモータ制御部と、前輪を駆動する駆動モータに供給される電力を整流する前輪用インバータと、後輪を駆動する駆動モータに供給される電力を整流する後輪用インバータと、前輪用インバータおよび後輪用インバータを制御するインバータ制御部と、を備え、モータ制御部は、渋滞判定部によって渋滞であると判定されると、前輪または後輪のいずれか一方の対象輪を駆動する駆動モータの出力を０とし、インバータ制御部は、前輪用インバータおよび後輪用インバータのうち、対象輪に供給される電力を整流する方を停止することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the vehicle control device of the present invention includes an image acquisition unit for acquiring a color image in front of the host vehicle, and a lighting device provided at the rear of the vehicle in the color image. A traffic jam determination unit that determines that there is a traffic jam if a plurality of directional positions are detected differently, a plurality of drive motors that independently drive the front and rear wheels, and a motor control unit that controls the plurality of drive motors A front wheel inverter for rectifying power supplied to a drive motor for driving a front wheel, a rear wheel inverter for rectifying power supplied to a drive motor for driving a rear wheel, a front wheel inverter and a rear wheel inverter and a inverter control unit for controlling the motor control unit, when it is determined that the traffic jam by-congestion determination unit, a driving motor for driving either one of the target wheels of the front wheels or the rear wheels The output of the 0, the inverter control unit, of the front wheel inverters and rear wheels inverter, characterized that you stop the person to rectify power supplied to the target wheels.
対象輪は後輪であってもよい。 The target wheel may be a rear wheel.
渋滞判定部は、カラー画像において、点灯装置が、自車両の進行方向の位置を異にして複数検出される状態が所定時間以上継続すると、渋滞であると判定してもよい。 The traffic jam determining unit may determine that the vehicle is in a traffic jam when a plurality of lighting devices with different positions in the traveling direction of the vehicle are detected in the color image and continues for a predetermined time or more.
渋滞判定部は、カラー画像において、点灯装置が、自車両の進行方向の位置を異にして複数検出されることに加え、自車両の車速が第１閾値以下であること、カラー画像から検出された自車両の前方の信号機が青であること、自車両の前方の車両との車間が第２閾値以下であることの３条件のうち、いずれか１または複数が満たされると、渋滞であると判定してもよい。 In the color image, the traffic jam determination unit detects that the vehicle speed of the host vehicle is equal to or less than a first threshold in addition to the lighting devices being detected at different positions in the traveling direction of the host vehicle. If any one or more of the following three conditions are satisfied: the traffic light ahead of the host vehicle is blue and the distance between the host vehicle and the vehicle ahead is less than the second threshold, traffic congestion is assumed You may judge.
本発明によれば、自車両が走行している道路が渋滞しているか否かを簡易に判定することができる。 According to the present invention, it can be easily determined whether or not the road on which the host vehicle is traveling is congested.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values and the like shown in this embodiment are merely examples for facilitating the understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the specification and the drawings, elements having substantially the same functions and configurations will be denoted by the same reference numerals to omit repeated description, and elements not directly related to the present invention will not be illustrated. Do.
以下の実施形態では、四輪を独立して駆動可能な電気自動車を例に挙げて説明するが、少なくとも前輪と後輪を独立して駆動できる駆動モータおよびインバータを有する自動車であればよい。また、電気自動車１００を制御する車両制御装置は、電気自動車１００を構成する複数の機能部によって構成されている。
In the following embodiment, an electric vehicle capable of independently driving four wheels will be described as an example, but it may be an automobile having a drive motor and an inverter capable of independently driving at least front wheels and rear wheels. Further, the vehicle control device that controls the
図１は、本実施形態の電気自動車１００（自車両）の構成を示す図である。図１中、実線の矢印はデータの流れを示し、破線の矢印は制御の流れを示す。図１に示すように、電気自動車１００は、前輪１１０ａ、１１０ｂ、後輪１１０ｃ、１１０ｄが、それぞれギヤボックス１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ内のギヤを介して駆動モータ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄに接続される。駆動モータ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄは、前輪用インバータ１４０ａ、１４０ｂ、および、後輪用インバータ１４０ｃ、１４０ｄをそれぞれ介してバッテリ１５０に接続され、バッテリ１５０から供給される電力により回転し、発電することで得られる電力をバッテリ１５０に蓄積する。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an electric vehicle 100 (own vehicle) of the present embodiment. In FIG. 1, solid arrows indicate the flow of data, and dashed arrows indicate the flow of control. As shown in FIG. 1, in the
前輪用インバータ１４０ａ、１４０ｂは、前輪１１０ａ、１１０ｂを駆動する駆動モータ１３０ａ、１３０ｂに供給される電力を整流し、後輪用インバータ１４０ｃ、１４０ｄは、後輪１１０ｃ、１１０ｄを駆動する駆動モータ１３０ｃ、１３０ｄに供給される電力を整流する。
The
そして、駆動モータ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄがそれぞれ駆動（回転）することで、前輪１１０ａ、１１０ｂ、後輪１１０ｃ、１１０ｄが独立して回動する。
The
バッテリ１５０は、バッテリコントローラ１６０に接続され、バッテリコントローラ１６０により制御される。バッテリコントローラ１６０は、バッテリ１５０に加え駆動制御装置１７０にも接続され、バッテリ１５０の充放電電流量、温度等を監視するとともに、充放電電流量に基づいてバッテリ１５０の残容量を算出する。そして、これらバッテリ１５０に関するデータを必要に応じて駆動制御装置１７０に出力する。
The
駆動制御装置１７０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路で構成され、電気自動車１００全体を制御する。具体的には、駆動制御装置１７０は、車輪回転数センサ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃ、１８０ｄ、アクセルペダルセンサ１９０、シフトセンサ２００それぞれに接続され、各センサ（１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃ、１８０ｄ、１９０、２００）で検出された値を示す信号を受信する。また、駆動制御装置１７０は、前輪用インバータ１４０ａ、１４０ｂ、および、後輪用インバータ１４０ｃ、１４０ｄと接続され、前輪用インバータ１４０ａ、１４０ｂ、および、後輪用インバータ１４０ｃ、１４０ｄに制御信号を送信している。
The
車輪回転数センサ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃ、１８０ｄは、例えばレゾルバで構成され、前輪１１０ａ、１１０ｂ、後輪１１０ｃ、１１０ｄの回転数をそれぞれ検出し、回転数を示す信号を駆動制御装置１７０に出力する。アクセルペダルセンサ１９０は、アクセルペダルの踏み込み量を検出し、踏み込み量を示す信号を駆動制御装置１７０に出力する。シフトセンサ２００は、シフトレバーにより入れられたシフト位置（ニュートラル、ドライブ、バック等）を検出し、シフト位置を示す信号を駆動制御装置１７０に出力する。
The wheel
駆動制御装置１７０は、車輪回転数センサ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃ、１８０ｄ、アクセルペダルセンサ１９０からの信号を所定間隔毎にそれぞれ取得する。また、シフトセンサ２００が、シフトレバーのドライブへの移動を検出し、そのドライブのシフト位置を示す信号を駆動制御装置１７０に出力すると、駆動制御装置１７０は、走行準備ができたことを把握して、駆動モータ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄの駆動制御を実行する。具体的に、駆動制御装置１７０は、モータ制御部１７２、インバータ制御部１７４、および、渋滞判定部１７６を含んで構成される。
The
モータ制御部１７２は、車輪回転数センサ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃ、１８０ｄ、および、アクセルペダルセンサ１９０から受信した信号に基づき、各駆動モータ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄの出力（トルク）を決定し、その旨の信号を出力する。
The motor control unit 172 determines the output (torque) of each of the
インバータ制御部１７４は、バッテリ１５０からの直流電力を、モータ制御部１７２が決定した出力に応じた交流電力に変換するように、前輪用インバータ１４０ａ、１４０ｂ、および、後輪用インバータ１４０ｃ、１４０ｄを制御する。
The inverter control unit 174 converts the DC power from the
渋滞判定部１７６は、電気自動車１００が走行している道路が渋滞しているか否かを判定する。渋滞判定部１７６による渋滞判定処理については、後に詳述する。
The congestion determination unit 176 determines whether the road on which the
また、電気自動車１００は、撮像装置（画像取得部）２１０ａ、２１０ｂと、車外環境認識装置２１２を備える。
The
撮像装置２１０ａ、２１０ｂは、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等の撮像素子を含んで構成され、電気自動車１００の進行方向側において２つの撮像装置２１０ａ、２１０ｂそれぞれの光軸が略平行になるように、略水平方向に離隔して配置される。
The
そして、撮像装置２１０ａ、２１０ｂは、電気自動車１００の前方に相当する環境を撮像し、カラー値によるカラー画像を生成することができる。ここで、カラー値は、１つの輝度（Ｙ）と２つの色差（Ｕ、Ｖ）からなるＹＵＶ形式の色空間、３つの色相（Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青））からなるＲＧＢ形式の色空間、または、色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）、明度（Ｂ）からなるＨＳＢ形式の色空間のいずれかで表される数値群である。
And
車外環境認識装置２１２は、撮像装置２１０ａ、２１０ｂが取得した画像データを解析し、駆動制御装置１７０は、車外環境認識装置２１２による解析結果に基づいて電気自動車１００の駆動を制御する。以下、車外環境認識装置２１２の構成について詳述する。
The external
（車外環境認識装置２１２）
図２は、車外環境認識装置２１２の概略的な機能を示した機能ブロック図である。図２に示すように、車外環境認識装置２１２は、Ｉ／Ｆ部２１４と、データ保持部２１６と、中央制御部２２０とを含んで構成される。
(Exterior environment recognition device 212)
FIG. 2 is a functional block diagram showing a schematic function of the external
Ｉ／Ｆ部２１４は、撮像装置２１０ａ、２１０ｂや駆動制御装置１７０との双方向の情報交換を行うためのインターフェースである。データ保持部２１６は、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ等で構成され、以下に示す各機能部の処理に必要な様々な情報を保持し、また、撮像装置２１０ａ、２１０ｂから受信した画像データを一時的に保持する。
The I /
中央制御部２２０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路で構成され、システムバス２１８を通じて、Ｉ／Ｆ部２１４、データ保持部２１６等を制御する。また、本実施形態において、中央制御部２２０は、画像処理部２２２、３次元位置情報生成部２２４、立体物特定部２２６としても機能する。以下、このような機能部について、画像処理、立体物特定処理といった順に詳細な動作を説明する。
The
（画像処理）
画像処理部２２２は、２つの撮像装置２１０ａ、２１０ｂそれぞれから画像データを取得し、一方の画像データから任意に抽出したブロック（例えば水平４画素×垂直４画素の配列）に対応するブロックを他方の画像データから検索する、所謂パターンマッチングを用いて視差を導き出す。ここで、「水平」は、撮像したカラー画像の画面横方向を示し、「垂直」は、撮像したカラー画像の画面縦方向を示す。
(Image processing)
The image processing unit 222 acquires image data from each of the two
このパターンマッチングとしては、２つの画像データ間において、任意の画像位置を示すブロック単位で輝度（Ｙ色差信号）を比較することが考えられる。例えば、輝度の差分をとるＳＡＤ（Sum of Absolute Difference）、差分を２乗して用いるＳＳＤ（Sum of Squared intensity Difference）や、各画素の輝度から平均値を引いた分散値の類似度をとるＮＣＣ（Normalized Cross Correlation）等の手法がある。画像処理部２２２は、このようなブロック単位の視差導出処理を検出領域（例えば水平６００画素×垂直１８０画素）に映し出されている全てのブロックについて行う。ここでは、ブロックを水平４画素×垂直４画素としているが、ブロック内の画素数は任意に設定することができる。 As this pattern matching, it is conceivable to compare the luminance (Y color difference signal) in block units indicating an arbitrary image position between two image data. For example, SAD (Sum of Absolute Difference) which takes a difference of luminance, SSD (Sum of Squared intensity Difference) which uses the difference as a square, NCC which takes similarity of the dispersion value which subtracted the average value from the luminance of each pixel There are methods such as (Normalized Cross Correlation). The image processing unit 222 performs such block-based parallax derivation processing on all blocks displayed in a detection area (for example, 600 horizontal pixels × 180 vertical pixels). Here, the block is set to 4 horizontal pixels × 4 vertical pixels, but the number of pixels in the block can be set arbitrarily.
ただし、画像処理部２２２では、検出分解能単位であるブロック毎に視差を導出することはできるが、そのブロックがどのような立体物の一部であるかを認識できない。したがって、視差情報は、立体物単位ではなく、検出領域における検出分解能単位（例えばブロック単位）で独立して導出されることとなる。ここでは、このようにして導出された視差情報（後述する相対距離に相当）を画像データに対応付けた画像を距離画像という。 However, although the image processing unit 222 can derive parallax for each block which is a detection resolution unit, it can not recognize what part of a three-dimensional object the block is. Therefore, disparity information is not independently derived from a three-dimensional object unit, but independently at a detection resolution unit (for example, a block unit) in a detection area. Here, an image in which parallax information (corresponding to a relative distance to be described later) derived in this manner is associated with image data is referred to as a distance image.
図３は、カラー画像２３０と距離画像２３２を説明するための説明図である。例えば、２つの撮像装置２１０ａ、２１０ｂを通じ、検出領域２３４について図３（ａ）のようなカラー画像２３０が生成されたとする。ただし、ここでは、理解を容易にするため、２つのカラー画像２３０の一方のみを模式的に示している。本実施形態において、画像処理部２２２は、このようなカラー画像２３０からブロック毎の視差を求め、図３（ｂ）のような距離画像２３２を形成する。距離画像２３２における各ブロックには、そのブロックの視差が関連付けられている。ここでは、説明の便宜上、視差が導出されたブロックを黒のドットで表している。
FIG. 3 is an explanatory view for explaining the
図２に戻って説明すると、３次元位置情報生成部２２４は、画像処理部２２２で生成された距離画像２３２に基づいて検出領域２３４内のブロック毎の視差情報を、所謂ステレオ法を用いて、水平距離、高さおよび相対距離を含む３次元の位置情報に変換する。ここで、ステレオ法は、三角測量法を用いることで、立体物の視差からその立体物の撮像装置２１０ａ、２１０ｂに対する相対距離を導出する方法である。このとき、３次元位置情報生成部２２４は、対象部位の相対距離と、対象部位と同相対距離にある道路表面上の点と対象部位との距離画像２３２上の検出距離とに基づいて、対象部位の道路表面からの高さを導出する。かかる相対距離の導出処理や３次元位置の特定処理は、様々な公知技術を適用できるので、ここでは、その説明を省略する。
Referring back to FIG. 2, the three-dimensional position information generation unit 224 generates parallax information for each block in the
（立体物特定処理）
立体物特定部２２６は、カラー画像２３０に基づく輝度および距離画像２３２に基づく３次元の位置情報を用いて検出領域２３４における対象部位（画素やブロック）がいずれの立体物に対応するかを特定する。また、立体物特定部２２６は、特定すべき立体物に応じて、様々な特定部として機能する。ここで、特定すべき立体物は、車両、歩行者、自転車、信号機、道路、ガードレール、建物といった立体的に独立して存在する物のみならず、テールランプやウィンカー、信号機の各点灯部分等、特定物の一部として特定できる物も含む。
(Three-dimensional object identification process)
The three-dimensional object specifying unit 226 specifies which three-dimensional object the target portion (pixel or block) in the
立体物特定処理によって特定された立体物に応じて、前輪１１０ａ、１１０ｂや後輪１１０ｃ、１１０ｄの向きを可変とする操舵機構やブレーキが制御され、先行車両との車間距離を安全な距離に保つクルーズコントロールや、道路標識に示される制限速度に基づく速度制御処理などが遂行される。
A steering mechanism or a brake that changes the direction of the
また、立体物特定処理によって特定された立体物に基づいて、駆動制御装置１７０による駆動制御が遂行される。本実施形態においては、立体物特定部２２６は、例えば、電気自動車１００の前方に位置する他の車両（以下、前方車両と称す）の後部を特定し、さらに、前方車両の後部に配されたブレーキランプ（点灯装置）やテールランプ（点灯装置）を特定する。そして、駆動制御装置１７０は、ブレーキランプやテールランプの特定処理結果に基づく駆動制御を遂行する。
Further, drive control by the
ところで、電気自動車１００は、４つのインバータ（前輪用インバータ１４０ａ、１４０ｂ、および、後輪用インバータ１４０ｃ、１４０ｄ）を備えているため、電気自動車１００の走行中、４つのインバータのキャリア周波数に起因するインバータ音が、インバータが１つや２つしか搭載されていない電気自動車よりも大きくなる。特に、渋滞においては車速が低く、走行音などの他の雑音が小さいことから、インバータ音が車内に響き静音性が低下してしまう。
By the way, since
そこで、本実施形態では、駆動制御装置１７０は、渋滞判定部１７６の渋滞判定処理によって渋滞か否かを判定し、判定結果に応じた駆動制御を決定する。以下、渋滞判定部１７６による渋滞判定処理について説明した後、駆動制御の処理の流れについて詳述する。
Therefore, in the present embodiment, the
図４は、渋滞判定処理の流れを示すフローチャートである。図４に示すように、渋滞判定部１７６は、車輪回転数センサ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃ、１８０ｄで検出された回転数にノイズ除去のためのフィルタリング処理を施す。そして、電気自動車１００の車速を導出して、車速が２０ｋｍ／ｈ以下であるか否かを判定する（Ｓ３００）。ここでは、車速を比較する閾値として２０ｋｍ／ｈを例に挙げたが、当該閾値は渋滞と判定可能な任意の車速を設定することができる。
FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the traffic jam determination process. As shown in FIG. 4, the traffic congestion determination unit 176 performs a filtering process for noise removal on the rotational speeds detected by the wheel
車速が２０ｋｍ／ｈ以下である場合（Ｓ３００におけるＹＥＳ）、渋滞判定部１７６は、車外環境認識装置２１２の立体物特定部２２６によって特定された立体物のうち、電気自動車１００の前方に位置する（電気自動車１００が走行する走行路上に位置する）信号機がないか、または、信号機があって青色が点灯しているか否かを判定する（Ｓ３０２）。複数の信号機が立体物として特定されている場合、例えば、電気自動車１００が走行する走行路上に位置する信号機（例えば、電気自動車１００から進行方向に引いた仮想線から所定距離内に位置する信号機）のうち、最も手前側に位置する信号機を対象とする。
When the vehicle speed is 20 km / h or less (YES in S300), the traffic congestion determination unit 176 is located in front of the
ここでは、信号機がないにもかかわらず車速が遅かったり、信号機があっても青色が点灯しているにもかかわらず車速が遅かったりする場合に、渋滞である可能性が高いことから、Ｓ３０２の判定が行われる。 Here, if the vehicle speed is low despite the absence of a traffic light, or if the vehicle speed is low despite the presence of a traffic light even though the blue light is on, there is a high possibility of traffic congestion. A determination is made.
電気自動車１００の前方に位置する信号機がないか、または、信号機があって青色が点灯している場合（Ｓ３０２におけるＹＥＳ）、渋滞判定部１７６は、車外環境認識装置２１２の立体物特定部２２６によって特定された立体物のうち、前方車両と電気自動車１００との車間距離が３ｍ以下であるか否かを判定する（Ｓ３０４）。ここでは、車間距離を比較する閾値として３ｍを例に挙げたが、当該閾値は渋滞と判定可能な任意の車間距離を設定することができる。
If there is no traffic light located in front of the
前方車両と電気自動車１００との車間距離が３ｍ以下である場合（Ｓ３０４におけるＹＥＳ）、渋滞判定部１７６は、後述する前方車両の台数判定処理の結果が「複数台有り」となっているか否かを判定する（Ｓ３０６）。ここでは、例えば、前方車両が２台以上のとき、「複数台有り」と判定される。
If the inter-vehicle distance between the front vehicle and the
前方車両の台数判定処理の結果が「複数台有り」となっている場合（Ｓ３０６におけるＹＥＳ）、渋滞判定部１７６は、電気自動車１００が走行している道路が渋滞であると判定する（Ｓ３０８）。
If the result of the number determination process of the preceding vehicle is "there are a plurality of vehicles" (YES in S306), the traffic congestion determination unit 176 determines that the road on which the
車速が２０ｋｍ／ｈ以下でない場合（Ｓ３００におけるＮＯ）、電気自動車１００の前方に位置する信号機があって、かつ、その信号機の青色以外が点灯している場合（Ｓ３０２におけるＮＯ）、前方車両と電気自動車１００との車間距離が３ｍ以下でない場合、すなわち、３ｍを超えている場合（Ｓ３０４におけるＮＯ）、および、前方車両の台数判定処理の結果が「複数台有り」となっていない場合（Ｓ３０６におけるＮＯ）、渋滞判定部１７６は、電気自動車１００が走行している道路が渋滞ではないと判定する（Ｓ３１０）。
If the vehicle speed is not 20 km / h or less (NO in S300), there is a traffic light located in front of the
図５は、前方車両１０２の台数判定処理を説明するための説明図である。図５（ａ）に示すように、電気自動車１００の前方車両１０２が２台ある場合、先行する前方車両１０２のブレーキランプ２３６やテールランプ２３８が撮像装置２１０ａ、２１０ｂによって撮像されれば、立体物特定部２２６によって、ブレーキランプ２３６やテールランプ２３８の存在が把握され、３次元位置情報生成部２２４によって、ブレーキランプ２３６やテールランプ２３８の３次元位置が特定される。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the number-of-vehicles determination processing of the
渋滞判定部１７６は、立体物特定部２２６によって、ブレーキランプ２３６やテールランプ２３８が複数検出され、検出された複数のブレーキランプ２３６、テールランプ２３８の中に、電気自動車１００の進行方向の位置が互いに異なる（進行方向に離れている）ものがあれば、前方車両１０２が複数台有ると判定する。
The congestion determination unit 176 detects a plurality of
ここで、渋滞判定部１７６は、夜間においては、ブレーキランプ２３６の点灯が検出し易いことからブレーキランプ２３６の検出によって当該台数判定処理を遂行する。また、昼間においては、ブレーキランプ２３６よりもテールランプ２３８の赤色を検出し易いことから、渋滞判定部１７６は、テールランプ２３８の検出によって当該台数判定処理を遂行する。
Here, the traffic congestion determination unit 176 performs the number determination process based on the detection of the
図５（ｂ）に示すように、電気自動車１００が走行している道路がカーブしていて、電気自動車１００の前方に前方車両１０２が３台あるとする。この場合、複数の前方車両１０２は、図５（ｂ）中、左右方向の位置が互いにずれることから、前方車両１０２のブレーキランプ２３６やテールランプ２３８が撮像装置２１０ａ、２１０ｂによって撮像可能となり易い。したがって、渋滞判定部１７６は、上記台数判定処理によって前方車両１０２が複数台有ると判定することが可能となる。
As shown in FIG. 5B, it is assumed that the road on which the
また、図５（ｃ）に示すように、２台の前方車両１０２ａ、１０２ｂのうち、先行する前方車両１０２ａと電気自動車１００との距離が離れている場合、撮像装置２１０ａ、２１０ｂによって撮像された画像では、先行する前方車両１０２ａを把握できないので、手前の前方車両１０２ｂしか認識しない。そのため、渋滞判定部１７６は、前方車両１０２が複数台有るにもかかわらず、前方車両１０２が複数台有るとは判定しない。この場合、前方車両１０２が複数台あっても、車間距離が離れていて渋滞していない可能性が高いことから、前方車両１０２が複数台無しと判定され、渋滞でないと判定されても問題ない。
Further, as shown in FIG. 5C, when the distance between the preceding
一方、図５（ｄ）に示すように、２台の前方車両１０２同士の車間距離が近い場合、先行する前方車両１０２ａのブレーキランプ２３６やテールランプ２３８が撮像装置２１０ａ、２１０ｂによって撮像不可となる場合がある。このとき、渋滞判定部１７６は、前方車両１０２が複数台無いと判定してしまい、渋滞でないと判定されるおそれがある。本実施形態では、このように、渋滞であると確定できないような状態では、あえて渋滞でないと判定することで、渋滞でないにもかかわらず渋滞であると誤判定してしまうリスクを回避している。
On the other hand, as shown in FIG. 5D, when the distance between two preceding
図６は、前方車両１０２の台数判定処理の流れを示すフローチャートである。図６に示す処理は、所定の実行周期で繰り返し実行される。図６に示すように、渋滞判定部１７６は、検出された前方車両１０２の台数（電気自動車１００の進行方向の位置を異にするブレーキランプ２３６またはテールランプ２３８の数）が２未満であるか否かを判定する（Ｓ３３０）。検出された前方車両１０２の台数が２未満であれば（Ｓ３３０におけるＹＥＳ）、渋滞判定部１７６は、タイマカウンタをリセット（０を代入）する（Ｓ３３２）。検出された前方車両１０２が２以上であれば（Ｓ３３０におけるＮＯ）、タイマカウンタをインクリメントする（Ｓ３３４）。
FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the number-of-vehicles determination processing of the preceding
ここでは、タイマ閾値として、例えば、５秒に対応するカウンタ値（５秒／実行周期）が設定されているものとするが、タイマ閾値は任意の値を設定することができる。 Here, for example, a counter value (5 seconds / execution cycle) corresponding to 5 seconds is set as the timer threshold, but any value can be set as the timer threshold.
そして、渋滞判定部１７６は、タイマカウンタが予め設定されたタイマ閾値を超えているか否かを判定する（Ｓ３３６）。タイマカウンタがタイマ閾値を超えている場合（Ｓ３３６におけるＹＥＳ）、渋滞判定部１７６は、前方車両１０２が複数台有ると判定する（Ｓ３３８）。タイマカウンタがタイマ閾値を超えていない場合（Ｓ３３６におけるＮＯ）、渋滞判定部１７６は、前方車両１０２が複数台無いと判定する（Ｓ３４０）。 Then, the traffic congestion determination unit 176 determines whether the timer counter exceeds a preset timer threshold (S336). If the timer counter exceeds the timer threshold (YES in S336), the traffic congestion determination unit 176 determines that there are a plurality of forward vehicles 102 (S338). If the timer counter does not exceed the timer threshold (NO in S336), the traffic congestion determination unit 176 determines that there are not a plurality of forward vehicles 102 (S340).
こうして、渋滞判定部１７６は、電気自動車１００の進行方向の位置を異にするブレーキランプ２３６またはテールランプ２３８の数が２以上検出される状態が、所定時間（５秒間）継続すると、前方車両１０２が複数台有ると判定する。そのため、前方車両１０２が複数台無いにもかかわらず、複数台有ると判定してしまう誤判定、引いては、渋滞でないにもかかわらず渋滞と判定してしまう誤判定の発生を抑制することが可能となる。
In this manner, the traffic jam determination unit 176 determines that the
台数判定処理は、上記の渋滞判定処理と並行して遂行される。渋滞判定処理は、所定の周期で繰り返し実行され、その中のステップＳ３０６で、台数判定処理の結果が参照される。このとき、台数判定処理が遂行中であれば、前回遂行された台数判定処理の結果が用いられる。 The number determination process is performed in parallel with the above traffic determination process. The traffic jam determination process is repeatedly executed in a predetermined cycle, and in step S306 therein, the result of the number determination process is referred to. At this time, if the number determination process is being performed, the result of the number determination process performed last time is used.
図７は、駆動制御モード決定処理の流れを示すフローチャートである。モータ制御部１７２は、図７に示すように、渋滞判定部１７６による渋滞判定処理の結果が、渋滞であるか否かを判定する（Ｓ３６０）。渋滞判定処理の結果が、渋滞でない場合（Ｓ３６０におけるＮＯ）、四輪駆動制御ステップＳ３６８に処理を移す。 FIG. 7 is a flowchart showing a flow of drive control mode determination processing. As shown in FIG. 7, the motor control unit 172 determines whether the result of the traffic congestion determination processing by the traffic congestion determination unit 176 is traffic congestion (S360). When the result of the traffic jam determination processing is not traffic jam (NO in S360), the processing is shifted to four wheel drive control step S368.
渋滞判定処理の結果が、渋滞である場合（Ｓ３６０におけるＹＥＳ）、前輪用の駆動モータ１３０ａ、１３０ｂや前輪用インバータ１４０ａ、１４０ｂが正常に作動しているか否かを判定する（Ｓ３６２）。前輪用の駆動モータ１３０ａ、１３０ｂや前輪用インバータ１４０ａ、１４０ｂが正常に作動していない場合（Ｓ３６２におけるＮＯ）、四輪駆動制御ステップＳ３６８に処理を移す。
If the result of the traffic jam determination processing is traffic jam (YES in S360), it is determined whether or not the front
前輪用の駆動モータ１３０ａ、１３０ｂや前輪用インバータ１４０ａ、１４０ｂが正常に作動している場合（Ｓ３６２におけるＹＥＳ）、インバータ制御部１７４は、後輪用インバータ１４０ｃ、１４０ｄをＯＦＦする（スイッチングを停止する）（Ｓ３６４）。そして、モータ制御部１７２は、後輪用の駆動モータ１３０ｃ、１３０ｄの出力を０として、前輪用の駆動モータ１３０ａ、１３０ｂのみで電気自動車１００を駆動させる、駆動制御モードを駆動モードとして決定する（Ｓ３６６）。
When the front
四輪駆動制御ステップＳ３６８では、モータ制御部１７２は、駆動モータ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄで電気自動車１００を駆動させる（通常の駆動制御を遂行する）四輪の駆動制御モードを駆動モードとして決定する（Ｓ３６８）。
In the four-wheel drive control step S368, the motor control unit 172 determines the drive control mode of four wheels (performing normal drive control) to drive the
駆動制御装置１７０は、駆動制御モード決定処理によって決定された駆動モードに従って駆動モータ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ、および、前輪用インバータ１４０ａ、１４０ｂ、後輪用インバータ１４０ｃ、１４０ｄを制御する。
The
駆動制御モード決定処理は、上記の渋滞判定処理および台数判定処理と並行して遂行され、一旦終了すると、所定のインターバル期間を空けて繰り返し実行される。駆動制御モード決定処理の中のステップＳ３６０で、渋滞判定処理の結果が参照される。このとき、渋滞判定処理が遂行中であれば、前回遂行された渋滞判定処理の結果が用いられる。 The drive control mode determination process is performed in parallel with the above-described congestion determination process and the number determination process, and once completed, is repeatedly performed with a predetermined interval period. At step S360 in the drive control mode determination process, the result of the traffic congestion determination process is referred to. At this time, if the traffic jam determination processing is being performed, the result of the traffic congestion determination processing performed last time is used.
上述したように、渋滞判定部１７６は、画像において、前方車両１０２の後部に設けられたブレーキランプ２３６またはテールランプ２３８が、電気自動車１００の進行方向の位置を異にして複数検出されると渋滞であると判定する。そのため、ＶＩＣＳ（登録商標）などを用いる場合に必要となる通信機器が不要であって、電気自動車１００が走行している道路が渋滞しているか否かを簡易かつ迅速に判定可能となっている。
As described above, the traffic congestion determination unit 176 detects traffic congestion when a plurality of
また、渋滞判定部１７６によって渋滞であると判定されると、後輪１１０ｃ、１１０ｄを駆動する駆動モータ１３０ｃ、１３０ｄの出力を０とし、インバータ制御部１７４は、後輪用インバータ１４０ｃ、１４０ｄを停止する。そのため、後輪用インバータ１４０ｃ、１４０ｄのインバータ音が停止し、車内の静音性を向上することが可能となる。また、四輪による駆動に比べ、二輪による駆動は、エネルギーの出力効率（駆動モータ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄの出力／バッテリ１５０の消費電力）が高いことから、電費を改善することが可能となる。
If the traffic jam determination unit 176 determines that there is a traffic jam, the outputs of the
また、本実施形態では、渋滞判定処理の結果、渋滞でないと判定された場合には、従来と同様の四輪の駆動制御が遂行される。そのため、図５（ｄ）に示すように、２台の前方車両１０２同士の車間距離が近く、渋滞であるにもかかわらず渋滞でないと判定されても、従来と同様の四輪の駆動制御が遂行されるのみである。
Further, in the present embodiment, when it is determined that there is no traffic congestion as a result of the traffic congestion determination processing, the same drive control of the four wheels as in the prior art is performed. Therefore, as shown in FIG. 5 (d), even if it is determined that the distance between two
一方、仮に、渋滞でないにも関わらず渋滞であると判定されると、前輪１１０ａ、１１０ｂのみによる駆動制御が遂行される。この場合、渋滞ではないため、電気自動車１００の急加速が行われることがあり得るが、四輪の駆動に比べ、前輪１１０ａ、１１０ｂのみの駆動では、加速性が抑えられてしまう。本実施形態では、渋滞であると確定できないような状態では、あえて渋滞でないと判定することで、このようなリスクを抑えている。
On the other hand, if it is determined that there is no traffic jam but it is determined that there is traffic jam, drive control using only the
また、上述したように、渋滞判定部１７６は、ブレーキランプ２３６またはテールランプ２３８が、電気自動車１００の進行方向の位置を異にして複数検出されることに加え、電気自動車１００の車速が２０ｋｍ／ｈ（第１閾値）以下であること、電気自動車１００の前方の信号機が青であること、前方車両１０２との車間距離が３ｍ（第２閾値）以下であることの３条件を満たすと、渋滞であると判定した。
Further, as described above, the traffic congestion determination unit 176 detects a plurality of
かかる３条件のうち、１つ目の条件は、渋滞においては車速が低いことに基づいて設けられている。２つ目の条件は、信号機の青色が点灯している場合に車速が低かったりすると、渋滞である可能性が高いことに基づいて設けられている。また、３つ目の条件は、渋滞においては車間距離が近くなり易いことに基づいている。前方車両１０２が複数台あることに加えて、これらの条件を追加することで、渋滞でないにもかかわらず渋滞と判定してしまう誤判定の発生を、さらに抑制することが可能となる。
The first of the three conditions is provided based on the fact that the vehicle speed is low in traffic congestion. The second condition is provided based on the high possibility of traffic congestion if the vehicle speed is low when the blue light of the traffic light is on. The third condition is based on the fact that the inter-vehicle distance tends to be close in a traffic jam. In addition to the presence of a plurality of
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to such embodiments. It is obvious that those skilled in the art can conceive of various changes or modifications within the scope of the claims, and it is naturally understood that they are also within the technical scope of the present invention. Be done.
例えば、上述した実施形態では、渋滞判定処理の結果を、インバータの停止制御に用いる場合について説明したが、渋滞判定処理の結果は、電気自動車１００に関する他の制御に用いられてもよい。
For example, in the embodiment described above, the case where the result of the traffic jam determination process is used for stop control of the inverter has been described, but the result of the traffic jam determination process may be used for other control related to the
また、上述した実施形態では、渋滞と判定されたときに出力を０とする車輪（対象輪）は後輪１１０ｃ、１１０ｄである場合について説明した。しかし、対象輪は前輪１１０ａ、１１０ｂであってもよい。ただし、対象輪を後輪１１０ｃ、１１０ｄとすることで、渋滞時における電気自動車１００の走行安定性を向上することが可能となる。
Further, in the embodiment described above, the case where the wheels (target wheels) whose output is set to 0 when it is determined to be traffic jam is the
また、上述した実施形態では、渋滞判定部１７６は、電気自動車１００の進行方向の位置を異にするブレーキランプ２３６またはテールランプ２３８の数が２以上検出される状態が、所定時間継続すると、前方車両１０２が複数台有ると判定する場合について説明した。しかし、渋滞判定部１７６は、電気自動車１００の進行方向の位置を異にするブレーキランプ２３６またはテールランプ２３８の数が２以上検出されると、即座に、渋滞であると判定してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the traffic jam determination unit 176 determines that the number of the
また、上述した実施形態では、ブレーキランプ２３６またはテールランプ２３８が、電気自動車１００の進行方向の位置を異にして複数検出されることに加え、上記の３条件がすべて満たされると、渋滞であると判定される場合について説明したが、ブレーキランプ２３６またはテールランプ２３８が、電気自動車１００の進行方向の位置を異にして複数検出されることに加え、３条件のうち、いずれか１または複数が満たされれば、渋滞であると判定されるとしてもよい。さらに、ブレーキランプ２３６またはテールランプ２３８が、電気自動車１００の進行方向の位置を異にして複数検出されれば、他の３条件にかかわらず渋滞と判定してもよい。
Further, in the embodiment described above, in addition to a plurality of
本発明は、道路の渋滞状況を判定して自車両を制御する車両制御装置に利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a vehicle control device that determines the traffic congestion status of a road and controls the host vehicle.
１００ 電気自動車（自車両）
１０２ 前方車両（車両）
１１０ａ、１１０ｂ 前輪
１１０ｃ、１１０ｄ 後輪
１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ 駆動モータ
１４０ａ、１４０ｂ 前輪用インバータ
１４０ｃ、１４０ｄ 後輪用インバータ
１７２ モータ制御部
１７４ インバータ制御部
１７６ 渋滞判定部
２１０ａ、２１０ｂ 撮像装置（画像取得部）
２３６ ブレーキランプ（点灯装置）
２３８ テールランプ（点灯装置）
100 Electric car (own vehicle)
102 Forward vehicle (vehicle)
110a, 110b
236 Brake light (lighting device)
238 Taillight (Lighting device)
Claims (4)
前記カラー画像において、車両の後部に設けられた点灯装置が、該自車両の進行方向の位置を異にして複数検出されると渋滞であると判定する渋滞判定部と、
前輪および後輪それぞれを独立して駆動する複数の駆動モータと、
前記複数の駆動モータを制御するモータ制御部と、
前記前輪を駆動する駆動モータに供給される電力を整流する前輪用インバータと、
前記後輪を駆動する駆動モータに供給される電力を整流する後輪用インバータと、
前記前輪用インバータおよび前記後輪用インバータを制御するインバータ制御部と、
を備え、
前記モータ制御部は、前記渋滞判定部によって渋滞であると判定されると、前記前輪または前記後輪のいずれか一方の対象輪を駆動する前記駆動モータの出力を０とし、
前記インバータ制御部は、前記前輪用インバータおよび前記後輪用インバータのうち、前記対象輪に供給される電力を整流する方を停止することを特徴とする車両制御装置。 An image acquisition unit for acquiring a color image in front of the host vehicle;
A traffic jam determining unit that determines that there is a traffic jam if a plurality of lighting devices provided at the rear of the vehicle in the color image are detected with different positions in the traveling direction of the vehicle;
A plurality of drive motors for independently driving the front wheels and the rear wheels;
A motor control unit that controls the plurality of drive motors;
An inverter for a front wheel that rectifies power supplied to a drive motor that drives the front wheel;
A rear wheel inverter for rectifying power supplied to a drive motor for driving the rear wheels;
An inverter control unit that controls the front wheel inverter and the rear wheel inverter;
Equipped with
The motor control unit sets the output of the drive motor for driving the target wheel of either the front wheel or the rear wheel to 0 when it is determined by the traffic jam determination unit that there is traffic congestion.
The inverter control unit, out of the front wheel inverter and the rear wheel inverter, the vehicle control apparatus characterized that you stop the person to rectify power supplied to the target wheels.
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