JP6765357B2 - 走行制御装置、走行制御方法およびプログラム - Google Patents
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Description
図1〜図3は、本実施形態における車両用制御システム1のブロック図である。制御システム1は、車両Vを制御する。図1および図2において、車両Vはその概略が平面図と側面図とで示されている。車両Vは一例としてセダンタイプの四輪の乗用車である。制御システム1は、制御装置1Aと制御装置1Bとを含む。図1は制御装置1Aを示すブロック図であり、図2は制御装置1Bを示すブロック図である。図3は主に、制御装置1Aと制御装置1Bとの間の通信回線ならびに電源の構成を示している。
図1を参照して制御装置1Aの構成について説明する。制御装置1Aは、ECU群(制御ユニット群)2Aを含む。ECU群2Aは、複数のECU20A〜29Aを含む。各ECUは、CPUに代表されるプロセッサ、半導体メモリ等の記憶デバイス、外部デバイスとのインタフェース等を含む。記憶デバイスには、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、記憶デバイスおよびインタフェース等を複数備えていてもよい。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、あるいは、統合することが可能である。なお、図1および図3においては、ECU20A〜29Aの代表的な機能の名称を付している。例えば、ECU20Aには「自動運転ECU」と記載している。
図2を参照して制御装置1Bの構成について説明する。制御装置1Bは、ECU群(制御ユニット群)2Bを含む。ECU群2Bは、複数のECU21B〜25Bを含む。各ECUは、CPUやGPUに代表されるプロセッサ、半導体メモリ等の記憶デバイス、外部デバイスとのインタフェース等を含む。記憶デバイス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、記憶デバイスおよびインタフェース等を複数備えていてもよい。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、あるいは、統合することが可能である。なお、ECU群2Aと同様、図2および図3においてはECU21B〜25Bの代表的な機能の名称を付している。
ECU間を通信可能に接続する、制御システム1の通信回線の例について図3を参照して説明する。制御システム1は、有線の通信回線L1〜L7を含む。通信回線L1には、制御装置1Aの各ECU20A〜27A、29Aが接続されている。なお、ECU28Aも通信回線L1に接続されてもよい。
制御システム1の電源について図3を参照して説明する。制御システム1は、大容量バッテリ6と、電源7Aと、電源7Bとを含む。大容量バッテリ6は、モータMの駆動用バッテリであると共に、モータMにより充電されるバッテリである。
制御装置1Aと、制御装置1Bとが有する機能の共通性について説明する。同一機能を冗長化することで制御システム1の信頼性を向上できる。また、冗長化した一部の機能については、全く同じ機能を多重化したのではなく、異なる機能を発揮する。これは機能の冗長化によるコストアップを抑制する。
〇操舵
制御装置1Aは、電動パワーステアリング装置41Aおよびこれを制御するECU22Aを有している。制御装置1Bもまた、電動パワーステアリング装置41Bおよびこれを制御するECU22Bを有している。
制御装置1Aは、油圧装置42Aおよびこれを制御するECU23Aを有している。制御装置1Bは、油圧装置42Bおよびこれを制御するECU23Bを有している。これらは、いずれも車両Vの制動に利用可能である。一方、制御装置1Aの制動機構は、ブレーキ装置51による制動力と、モータMの回生制動による制動力との配分を主要な機能としたものであるのに対し、制御装置1Bの制動機構は、姿勢制御等を主要な機能としたものである。両者は制動という点では共通するものの、互いに異なる機能を発揮する。
制御装置1Aは、電動パーキングロック装置50aおよびこれを制御するECU24Aを有している。制御装置1Bは、電動パーキングブレーキ装置52およびこれを制御するECU24Bを有している。これらはいずれも車両Vの停車を維持することに利用可能である。一方、電動パーキングロック装置50aは、自動変速機TMのPレンジ選択時に機能する装置であるのに対し、電動パーキングブレーキ装置52は、後輪をロックするものである。両者は車両Vの停止維持という点では共通するものの、互いに異なる機能を発揮する。
制御装置1Aは、情報出力装置43Aおよびこれを制御するECU25Aを有している。制御装置1Bは、情報出力装置44Bおよびこれを制御するECU25Bを有している。これらは、いずれも運転者に情報を報知することに利用可能である。一方、情報出力装置43Aは、例えばヘッドアップディスプレイであり、情報出力装置44Bは、計器類などの表示装置である。両者は車内報知という点では共通するものの、互いに異なる表示装置を採用可能である。
制御装置1Aは、情報出力装置44Aおよびこれを制御するECU26Aを有している。制御装置1Bは、情報出力装置43Bおよびこれを制御するECU23Bを有している。これらはいずれも車外に情報を報知することに利用可能である。一方、情報出力装置43Aは、方向指示器(ハザードランプ)であり、情報出力装置44Bは、ブレーキランプである。両者は車外報知という点では共通するものの、互いに異なる機能を発揮する。
制御装置1Aは、パワープラント50を制御するECU27Aを有しているのに対し、制御装置1Bは、パワープラント50を制御する独自のECUは有していない。本実施形態の場合、制御装置1Aおよび1Bのいずれも、単独で、操舵、制動、停止維持が可能であり、制御装置1Aまたは制御装置1Bのいずれか一方が性能低下あるいは電源遮断もしくは通信遮断された場合であっても、車線の逸脱を抑制しつつ、減速して停止状態を維持することが可能である。また、上記のとおり、ECU21Bは、通信回線L2、ゲートウェイGWおよび通信回線L1を介してECU27Aに制御指令を出力可能であり、ECU21Bは、パワープラント50を制御することも可能である。制御装置1Bがパワープラント50を制御する独自のECUを備えないことで、コストアップを抑制することができるが、備えていてもよい。
〇周囲状況の検知
制御装置1Aは、検知ユニット31Aおよび32Aを有している。制御装置1Bは、検知ユニット31Bおよび32Bを有している。これらはいずれも車両Vの走行環境の認識に利用可能である。一方、検知ユニット32Aはライダであり、検知ユニット32Bはレーダである。ライダは、一般に形状の検知に有利である。また、レーダは、一般にライダよりもコスト面で有利である。特性が異なるこれらのセンサを併用することで、物標の認識性能の向上やコスト削減を図ることができる。検知ユニット31A、31Bは共にカメラであるが、特性が異なるカメラを用いてもよい。例えば、一方が他方よりも高解像度のカメラであってもよい。また、画角が互いに異なっていてもよい。
制御装置1Aは、回転数センサ39を有している。制御装置1Bは、車輪速センサ38を有している。これらはいずれも車速を検知することに利用可能である。一方、回転数センサ39は、自動変速機TMの出力軸の回転速度を検知するものであり、車輪速センサ38は、車輪の回転速度を検知するものである。両者は車速が検知可能という点では共通するものの、互いに検知対象が異なるセンサである。
制御装置1Aは、ジャイロ33Aを有している。制御装置1Bは、ヨーレートセンサ33Bを有している。これらはいずれも車両Vの鉛直軸周りの角速度を検知することに利用可能である。一方、ジャイロ33Aは、車両Vの進路判定に利用するものであり、ヨーレートセンサ33Bは、車両Vの姿勢制御等に利用するものである。両者は車両Vの角速度が検知可能という点では共通するものの、互いに利用目的が異なるセンサである。
制御装置1Aは、電動パワーステアリング装置41Aのモータの回転量を検知するセンサを有している。制御装置1Bは操舵角センサ37を有している。これらはいずれも前輪の操舵角を検知することに利用可能である。制御装置1Aにおいては、操舵角センサ37については増設せずに、電動パワーステアリング装置41Aのモータの回転量を検知するセンサを利用することでコストアップを抑制できる。尤も、操舵角センサ37を増設して制御装置1Aにも設けてもよい。
制御装置1Aは、操作検知センサ34bを有している。制御装置1Bは、圧力センサ35を有している。これらはいずれも、運転者の制動操作量を検知することに利用可能である。一方、操作検知センサ34bは、4つのブレーキ装置51による制動力と、モータMの回生制動による制動力との配分を制御するために用いられ、圧力センサ35は、姿勢制御等に用いられる。両者は制動操作量を検知する点で共通するものの、互いに利用目的が異なるセンサである。
制御装置1Aは、電源7Aから電力の供給を受け、制御装置1Bは、電源7Bから電力の供給を受ける。電源7Aまたは電源7Bのいずれかの電力供給が遮断あるいは低下した場合でも、制御装置1Aまたは制御装置1Bのいずれか一方には電力が供給されるので、電源をより確実に確保して制御システム1の信頼性を向上することができる。電源7Aの電力供給が遮断あるいは低下した場合、制御装置1Aに設けたゲートウェイGWが介在したECU間の通信は困難となる。しかし、制御装置1Bにおいて、ECU21Bは、通信回線L2を介してECU22B〜24B、44Bと通信可能である。
制御装置1Aは、自動運転制御を行うECU20Aと、走行支援制御を行うECU29Aとを備えており、走行制御を行う制御ユニットを二つ備えている。
制御装置1Aまたは1Bで実行可能な制御機能は、車両Vの駆動、制動、操舵の制御に関わる走行関連機能と、運転者に対する情報の報知に関わる報知機能と、を含む。
本実施形態の走行制御装置は、車両の走行を制御する走行制御装置であって、車両の外界情報を取得する取得手段と(検知ユニット31A、32A、32A、32B、S101)、前記取得手段により取得された前記車両の外界情報に基づいて、前記車両の縦方向および横方向の移動を制御する制御手段と(S108、ブロック402)、を備え、前記制御手段は、前記車両が特定シーンに位置し、且つ、前記取得手段により取得した前記車両の外界情報に基づいて前記車両の側方および後方の少なくともいずれかに移動物を認識した場合と、前記車両が特定シーンに位置し、且つ、前記取得手段により取得した前記車両の外界情報に基づいて前記車両の側方および後方のいずれにも移動物を認識しなかった場合との間で、前記特定シーンにおける前記車両の縦方向および横方向の移動の制御を異ならせる、(S108、S111)ことを特徴とする。
Claims (11)
- 車両の走行を制御する走行制御装置であって、
車両の外界情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記車両の外界情報に基づいて、前記車両の縦方向および横方向の移動を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記車両が交差点付近に位置し、且つ、前記取得手段により取得された前記車両の外界情報に基づいて、前記車両が走行する車線上で前記車両の側方、且つ後方に位置する移動物と、前記車両に対する対向右折車両と交差車両の少なくともいずれかと、が存在すると認識された場合、
前記移動物と、前記対向右折車両と前記交差車両の少なくともいずれかと、の接触の可能性を判定し、該判定の結果に基づいて、前記車両の横方向の移動の制御を異ならせ、
前記車両の横方向は、前記車両が走行する車線の路側帯への方向を含む、
ことを特徴とする走行制御装置。 - 前記車両の位置情報や前記車両の外界情報の少なくともいずれかに基づいて、前記車両が前記交差点付近に位置するか否かを判定する判定手段、をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の走行制御装置。
- 前記制御手段は、前記車両の縦方向および横方向の移動を制御することで前記接触の可能性が低減すると予測した場合に、前記車両の縦方向および横方向の移動を制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の走行制御装置。
- 前記接触の可能性は、前記移動物と、前記対向右折車両と前記交差車両の少なくともいずれかとの間に前記車両が存在するために発生する死角領域に基づくことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の走行制御装置。
- 前記制御手段は、前記車両の側方且つ後方に前記移動物を認識した場合、前記車両の横方向上で、前記車両を前記路側帯側に接近するように前記車両の横方向の移動を制御することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の走行制御装置。
- 前記制御手段は、前記車両の側方且つ後方に前記移動物を認識した場合、前記移動物が通過可能な幅を確保するように前記車両の横方向上で、前記車両が前記路側帯側に接近するように前記車両の横方向の移動を制御することを特徴とする請求項5に記載の走行制御装置。
- 前記制御手段は、前記車両の側方に前記移動物を認識した場合、前記車両の横方向上で、前記車両を前記路側帯側から離れるように前記車両の横方向の移動を制御することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の走行制御装置。
- 前記制御手段は、前記移動物と、前記対向右折車両と前記交差車両の少なくともいずれかと、の接触の可能性が低いと判定された場合、前記車両の横方向の移動を行わないことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の走行制御装置。
- 前記走行制御装置は、前記車両に構成されていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の走行制御装置。
- 車両の走行を制御する走行制御装置において実行される走行制御方法であって、
車両の外界情報を取得する取得工程と、
前記取得工程において取得された前記車両の外界情報に基づいて、前記車両の縦方向および横方向の移動を制御する制御工程と、を有し、
前記制御工程は、
前記車両が交差点付近に位置し、且つ、前記取得工程において取得された前記車両の外界情報に基づいて、前記車両が走行する車線上で前記車両の側方、且つ後方に位置する移動物と、前記車両に対する対向右折車両と交差車両の少なくともいずれかと、が存在すると認識された場合、
前記移動物と、前記対向右折車両と前記交差車両の少なくともいずれかと、の接触の可能性を判定し、該判定の結果に基づいて、前記車両の横方向の移動の制御を異ならせ、
前記車両の横方向は、前記車両が走行する車線の路側帯への方向を含む、
ことを特徴とする走行制御方法。 - 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の走行制御装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
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