JP6714868B2 - 自動走行機能を有する車両 - Google Patents

Description

本発明は、自動走行機能により自動運転を行うことができる車両に関する。

近年、自動走行機能を用いて車両を所望の場所まで自動運転する技術（自動運転技術）が注目されてきている（例えば、特許文献１）。自動運転技術は、運転者による操作を行うことなく、走行を自動的に制御して目的となる場所まで自車両を移動させる技術である。具体的には、ナビシステム等で自車両の位置を把握し、自車両のセンサー類で周辺の状況や車両の動作（挙動）の確認を行い、周辺の状況に応じてアクセル量、ブレーキ量、操舵状態等を制御して自動的に自車両を走行させるようになっている。

自動運転中に、センサー等により前方の停車車両（障害物）を検知した際は、自動ブレーキシステムが作動して自車両が停車する。そして、前方の車両が発進した際には、前方の車両に追従して自車両が発進するようになっている。このため、停車車両が信号待ちや渋滞等で一時停止している場合であっても、自車両を適切に追従（走行）させることができる。

ところで、前方の停車車両は、信号待ちや渋滞等で一時停止しているとは限らず、故障等で移動できない場合も考えられる。このような場合は、前方の停車車両を避けて、迂回経路により自車両を所望の場所まで走行させる必要がある。前方の停車車両が移動できない車両であった場合、前方の停車車両を検知し続けると、自車両の走行ができなくなる虞がある。

このため、自動運転中の自動ブレーキの作動時に、自車両の次の行動（前方の車両に追従行動、障害物の迂回行動等）を的確に実施できる技術の出現が望まれているのが実情である。

特開２０１６−１９２０２８号公報

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、自動走行により自動運転を行うことができる車両において、自動ブレーキが作動して自車両が停車した際に、複雑な制御を実施することなく、停車後の走行を的確に実施できる自動走行機能を有する車両を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１に係る本発明の自動走行機能を有する車両は、駆動手段、ブレーキ手段を含む機構を自動で操作することで、所定の経路に沿って車両を自動走行させる自動走行制御手段を備え、前記自動走行制御手段には、障害物を検出した際に前記ブレーキ手段を作動させる自動ブレーキ機能と、前記自動ブレーキ機能により前記ブレーキ手段が作動されてからの経過時間を計測するタイマー機能と、前記タイマー機能により計測された前記経過時間が、所定のしきい値を越えた場合に、次の迂回行動を実施する行動実施機能とを有することを特徴とする。

請求項１に係る本発明では、自動走行時にブレーキ手段が作動した時に（自動ブレーキが作動した時に）、タイマーが所定時間カウントした後に次の行動を実施するので、カウントアップまでの時間で外部環境の状況を判断し、ブレーキ手段が作動して自車両が停車した際に、外部環境に応じて停車後の行動を実施する。

このため、自動走行により自動運転を行うことができる車両において、自動ブレーキが作動して自車両が停車した際に、複雑な制御を実施することなく、停車後の走行を的確に実施することが可能になる。

そして、請求項２に係る本発明の自動走行機能を有する車両は、請求項１に記載の自動走行機能を有する車両において、前記自動走行制御手段には、走行環境が入力され、前記自動走行制御手段の前記タイマー機能は、前記走行環境に応じて前記しきい値が変更されることを特徴とする。

請求項２に係る本発明では、外部の走行環境によりしきい値が変更されるので、走行環境の状況に応じてカウントアップまでの時間が調整される。例えば、走行環境は、渋滞、対向車線の込み具合等が適用され、渋滞時、混雑時（対向車両が存在する）には、しきい値を高くしてカウントアップまでの時間を長くし、次の迂回行動に移るまでの時間を長くすることができる。

また、請求項３に係る本発明の自動走行機能を有する車両は、請求項２に記載の自動走行機能を有する車両において、前記障害物は前方の前方車両であり、前記自動走行制御手段は、前記障害物が検出されることで、前記自動ブレーキ機能により前記ブレーキ手段を作動させることを特徴とする。

請求項３に係る本発明では、障害物である車両が停止したり、ゆっくり動いたりした状
態の際に、障害物が検出されたことになり、ブレーキ手段が作動される。
例えば、前方車両が動かなくなった場合、動きが鈍くなった場合、車両を自動走行させて迂回行動をとることができる。

また、請求項４に係る本発明の自動走行機能を有する車両は、請求項３に記載の自動走行機能を有する車両において、前記走行環境の状況は渋滞の有無であり、前記自動走行制御手段の前記タイマー機能は、前記渋滞が有ると判断された場合に前記しきい値を高くし、前記渋滞が無いと判断された場合に前記しきい値を低くすることを特徴とする。

請求項４に係る本発明では、渋滞があればしきい値を高くして次の迂回行動に移るまでの時間を長くし、渋滞がなければしきい値を低くして次の迂回行動に移るまでの時間を短くする。しきい値を低くすることで、前方車両が故障や何らかの原因で動かない（動きが鈍い）場合でも、渋滞が無ければ早めに次の迂回行動に移ることができる。

また、請求項６に係る本発明の自動走行機能を有する車両は、請求項５に記載の自動走行機能を有する車両において、前記自動走行制御手段の前記行動実施機能は、前記障害物が移動している場合、その移動方向と逆方向に前記車両を自動走行させて前記前方車両を迂回することを特徴とする。

請求項６に係る本発明では、例えば、前方車両の動きが鈍くなった場合、前方車両と反対側に迂回行動をとることができる。

本発明の自動走行機能を有する車両は、自動走行により自動運転を行うことができる車両において、自動ブレーキが作動して自車両が停車した際に、複雑な制御を実施することなく、停車後の走行を的確に実施することが可能になる。

本発明の一実施例に係る自動走行機能を有する車両の制御ブロックを含めた概略構成図である。 自動ブレーキ機能が動作した際の説明図である。 自動走行制御手段による迂回動作のフローチャートである。 自動走行制御手段による迂回動作のフローチャートである。 自動走行制御手段による迂回動作のフローチャートである。 迂回動作の説明図である。 迂回動作の説明図である。 迂回動作の説明図である。

図１には本発明の一実施例に係る自動走行機能を有する車両において、自動走行、自動走行時に障害物を迂回する制御を行うための制御ブロックを表す車両の概念（概略構成）、図２には障害物（前方車両）を検出して自動ブレーキ機能を動作させた状態の側面視の状況を示してある。

そして、図３から図５には、自動ブレーキ機能を動作させた後の迂回行動の処理の流れを説明するフローチャート、図６には渋滞中に前方車両に追従する状況の説明、図７には前方車両が故障車両の状況の説明、図８には前方車両が図中右方向に移動している状況の説明を示してある。

図１に示した車両１には、自動走行を行う機能が搭載されている。つまり、車両１は、運転者による操作を行うことなく、走行を自動的に制御して目的となる場所まで車両を移動させることができる。

具体的には、ナビシステム等（ＧＰＳ２の情報等）、車両のセンサー類３からの情報、路車間通信システム４や車車間通信システム５からの情報が自動走行制御手段１１に入力される。自動走行制御手段１１では、ＧＰＳ２の情報等で車両１の位置が把握され、車両のセンサー類３からの情報、路車間通信システム４や車車間通信システム５からの情報等で周辺の状況や車両１の動作（挙動）の確認が行われる。

そして、自動走行制御手段１１の指令に基づき、周辺の状況に応じて駆動手段としてのアクセルペダル７、ブレーキ手段としてのブレーキペダル８の操作量が直接、もしくは間接的に制御される。合わせて、ステアリング９の操舵状態が自動走行制御手段１１の指令に基づき制御される。これにより、運転者による操作を行うことなく、車両１が目的地まで自動的に走行できるようになっている。
尚、駆動手段やブレーキ手段としては、ペダルに限定されず、手やその他の体の部位で操作するアクセル手段、ブレーキ手段を適用することができる。

自動走行制御手段１１には、障害物（前方車両）を検出した際にブレーキペダル８の操作量を制御する（ブレーキ手段を作動させる）自動ブレーキ機能１２と、自動ブレーキ機能１２によりブレーキ装置が作動されてからの経過時間を計測するタイマー機能１３と、タイマー機能１３により計測された経過時間が、所定のしきい値を越えた場合に、次の行動を実施する行動実施機能１４とが備えられている。

図２に示すように、前方車両２１を検出した際に、車両１は自動ブレーキ機能１２により停車し、タイマー機能１３が動作を開始する。そして、例えば、前方車両２１が存在し続けていれば、所定の時間がカウントされた後に、例えば、迂回行動が実施される。停車した前方車両２１の他に、ゆっくり動いている状態の前方車両２１も障害物の対象とされてブレーキ手段が作動する。

自動走行時にブレーキ手段が作動した時に（自動ブレーキが作動した時に）、タイマーが所定時間をカウントした後に（しきい値で設定された時間をカウントした後に）迂回行動（次の行動）を実施するので、カウントアップまでの時間で周囲の道路状況等の外部環境（例えば、渋滞の有無）の状況を判断し、外部環境に応じて停車後の行動を実施することができる。例えば、前方車両２１が動かなくなった場合、動きが鈍くなった場合に、外部環境に応じて、車両１を自動走行させて迂回行動をとることができる。

このため、自動走行により自動運転を行うことができる車両において、自動ブレーキが作動して車両１が停車した際に、複雑な制御を実施することなく、停車後の走行を的確に実施することが可能になる。

図３から図５、及び、図６から図８に基づいて、自動ブレーキが作動して車両１が停車した際の停車後の動作を具体的に説明する。
図３に示すように、ステップＳ１で自動走行中か否かが判断され、ステップＳ１で自動走行中であると判断された場合、ステップＳ２で前方車両２１が検出されたか否かが判断される。ステップＳ１で自動走行中ではないと判断された場合、図５に示すようにエンドとなる（Ａ）。ステップＳ２で前方車両２１が検出されていないと判断された場合、ステップＳ１で自動走行中か否かの判断が繰り返される。

ステップＳ２で前方車両２１が検出されたと判断された場合、ステップＳ３で自動ブレーキが作動し、ステップＳ４でタイマーのカウントがスタートする。ステップＳ５で前方車両２１の情報が更新され、ステップＳ６で自動ブレーキを解除しないか否かが判断される。即ち、ステップＳ５で更新された前方車両２１が自動ブレーキを作動させる対象であるか否かがステップＳ６で判断される。ステップＳ６で自動ブレーキを解除する（ＮＯ）と判断された場合、ステップＳ７でタイマーのカウントをリセットしてステップＳ１の処理に移行する。

ステップＳ６で自動ブレーキを解除しないと判断された場合、図４のステップＳ１１に移行し（Ｂ）、対向車があるか否か（外部環境）が判断される。ステップＳ１１で対向車があると判断された場合、ステップＳ１２でカウントのしきい値を高くし、ステップＳ１１で対向車がないと判断された場合、ステップＳ１３でカウントのしきい値を低くする。

そして、ステップＳ１４で渋滞中か否か（外部環境）が判断される。ステップＳ１４で渋滞中であると判断された場合、ステップＳ１５でカウントのしきい値を高くし、ステップＳ１４で渋滞中でないと判断された場合、ステップＳ１６でカウントのしきい値を低くする。

その後、車種や使用地域、使用目的等、適宜の外部環境の状況を判断し、外部環境に応じてしきい値を高くしたり低くしたりする。個別の外部環境に応じてしきい値が設定され、ステップＳ１７でタイマー機能１３におけるしきい値が決定される。

ステップＳ１７でしきい値が決定された後、ステップＳ１８でタイマーのカウント値がしきい値を超えたか否かが判断され、ステップＳ１８でカウント値がしきい値を超えたと判断された場合、ステップＳ１９で迂回行動が実施される。ステップＳ１８でカウント値がしきい値を超えていないと判断された場合、図３のステップＳ５の処理に移行する（Ｃ）。

つまり、自動走行制御手段１１には外部環境である走行環境が入力され、タイマー機能１３は、走行環境に応じてしきい値が変更されるので、走行環境の状況に応じてカウントアップまでの時間が調整される。例えば、走行環境は、上述した対向車の有無（対向車線の込み具合）、渋滞の有無が入力され、混雑時（対向車両が存在する）、渋滞時には、しきい値を高くしてカウントアップまでの時間を長くし、次の行動（例えば、迂回行動）に移るまでの時間を長くすることができる。

例えば、図６に示すように、前方車両２１が渋滞の最後尾であった場合、タイマーのカウント値のしきい値が高くされるので、迂回行動に移るまでの時間が長くされ、車両１はその場に留まって前方車両２１に追従して渋滞の中で自動走行する。また、図７に示すように、前方車両２１が故障等、何らかの原因で交通量が少ない環境で停車していた場合、タイマーのカウント値のしきい値が低くされるので、直ぐに迂回行動をとることができる。

つまり、渋滞があればしきい値を高くして迂回行動に移るまでの時間を長くし、渋滞がなければしきい値を低くして迂回行動に移るまでの時間を短くすることができ、しきい値を低くすることで、前方車両２１が故障や何らかの原因で動かない（動きが鈍い）場合でも、渋滞が無ければ早めに次の行動（迂回行動）に移ることができる。

図４に戻り、ステップＳ１９で迂回行動が実施される場合、図５のステップＳ２１の処理に移行する（Ｄ）。ステップＳ２１では、前方車両２１が左から右に移動しているか否かが判断され、前方車両２１が左から右に移動していると判断された場合、ステップＳ２２で左側の迂回ルート（前方車両２１の移動方向と逆方向の迂回ルート）が選択される（図８参照）。

ステップＳ２１で前方車両２１が右から左に移動していないと判断された場合、ステップＳ２３で前方車両２１が右から左に移動しているか否かが判断される。ステップＳ２３で前方車両２１が右から左に移動していると判断された場合、ステップＳ２４で右側の迂回ルート（前方車両２１の移動方向と逆方向の迂回ルート）が選択される。ステップＳ２３で前方車両２１が右から左に移動していないと判断された場合、ステップＳ２５でスペースが広い迂回ルートが選択される。

ステップＳ２２で左側の迂回ルートが選択された場合、もしくは、ステップＳ２４で右側の迂回ルートが選択された場合、もしくは、ステップＳ２５でスペースが広い迂回ルートが選択された場合、ステップＳ２６で、選択された迂回ルートにより迂回行動が実施され、エンドとなる。

つまり、自動走行制御手段１１の行動実施機能１４は、前方車両２１が移動している場合、その移動方向と逆方向に車両１を自動走行させて前方車両を迂回することができ、例えば、前方車両２１の動きが鈍くなった場合、前方車両２１と反対側に迂回行動をとることができる。

上述したように、自動走行機能を有する車両は、自動ブレーキが作動した時にタイマーを作動させ、周囲の道路状況等の外部環境（例えば、渋滞の有無）の状況を判断して外部環境に応じてタイマーのカウント値のしきい値を変更するので、外部環境に応じて、そのまま追従したり、直ぐに迂回行動を実施したりすることができる。また、前方車両２１が移動していた場合、移動方向とは逆方向に迂回行動をとることができる。このため、自動ブレーキが作動して車両１が停車した際に、複雑な制御を実施することなく、停車後の走行を的確に実施することが可能になる。

本発明は、自動走行機能を有する車両の産業分野で利用することができる。

１ 車両
２ ＧＰＳ
３ センサー類
４ 路車間通信システム
５ 車車間通信システム
７ アクセルペダル
８ ブレーキペダル
９ ステアリング
１１ 自動走行制御手段
１２ 自動ブレーキ機能
１３ タイマー機能
１４ 行動実施機能
２１ 前方車両

Claims (5)

1. 駆動手段、ブレーキ手段を含む機構を自動で操作することで、所定の経路に沿って車両を自動走行させる自動走行制御手段を備え、
   前記自動走行制御手段には、
   障害物を検出した際に前記ブレーキ手段を作動させる自動ブレーキ機能と、
   前記自動ブレーキ機能により前記ブレーキ手段が作動されてからの経過時間を計測するタイマー機能と、
   前記タイマー機能により計測された前記経過時間が、所定のしきい値を越えた場合に、次の迂回行動を実施する行動実施機能とを有する
   ことを特徴とする自動走行機能を有する車両。
2. 請求項１に記載の自動走行機能を有する車両において、
   前記自動走行制御手段には、走行環境が入力され、
   前記自動走行制御手段の前記タイマー機能は、
   前記走行環境に応じて前記しきい値が変更される
   ことを特徴とする自動走行機能を有する車両。
3. 請求項２に記載の自動走行機能を有する車両において、
   前記障害物は前方の前方車両であり、
   前記自動走行制御手段は、
   前記障害物が検出されることで、前記自動ブレーキ機能により前記ブレーキ手段を作動させる
   ことを特徴とする自動走行機能を有する車両。
4. 請求項３に記載の自動走行機能を有する車両において、
   前記走行環境の状況は渋滞の有無であり、
   前記自動走行制御手段の前記タイマー機能は、
   前記渋滞が有ると判断された場合に前記しきい値を高くし、前記渋滞が無いと判断された場合に前記しきい値を低くする
   ことを特徴とする自動走行機能を有する車両。
5. 請求項４に記載の自動走行機能を有する車両において、
   前記自動走行制御手段の前記行動実施機能は、
   前記障害物が移動している場合、その移動方向と逆方向に前記車両を自動走行させて前記前方車両を迂回する
   ことを特徴とする自動走行機能を有する車両。

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