JP6771670B2 - 車両制御システム、車両制御方法、およびプログラム - Google Patents
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Description
図1は、実施形態の車両制御システムを含む車両システム1の構成図である。車両システム1が搭載される車両(以下、自車両Mと称する)は、例えば、二輪や三輪、四輪等の車両であり、その駆動源は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関、電動機、或いはこれらの組み合わせである。電動機は、内燃機関に連結された発電機による発電電力、或いは二次電池や燃料電池の放電電力を使用して動作する。
車両システム1は、制御系の構成の一部として、例えば、マスター制御部100と、運転支援制御部200と、自動運転制御ユニット300とを備える。なお、マスター制御部100は、運転支援制御部200または自動運転制御ユニット300のどちらかに統合されてもよい。
マスター制御部100は、運転支援の度合の切り替えと、それに関連するHMI400の制御等を行う。マスター制御部100は、例えば、切替制御部110と、HMI制御部120と、操作子状態判定部130と、乗員状態監視部140とを備える。切替制御部110、HMI制御部120、操作子状態判定部130、および乗員状態監視部140は、それぞれ、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサがプログラムを実行することで実現される。また、これらの機能部のうち一部または全部は、LSI(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等のハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。
運転支援制御部200は、第1の度合の運転支援を実行する。運転支援制御部200は、例えば、ACCやLKASその他の運転支援制御を実行する。例えば、運転支援制御部200は、ACCを実行する際には、カメラ10、レーダ装置12、およびファインダ14から物体認識装置16を介して入力される情報に基づいて、自車両Mと、前走車両との車間距離を一定に保った状態で走行するように走行駆動力出力装置500およびブレーキ装置510を制御する。すなわち、運転支援制御部200は、前走車両との車間距離に基づく加減速制御(速度制御)を行う。また、運転支援制御部200は、LKASを実行する際には、自車両Mが、現在走行中の走行車線を維持(レーンキープ)しながら走行するようにステアリング装置520を制御する。すなわち、運転支援制御部200は、車線維持のための操舵制御を行う。第1の度合の運転支援の種類に関しては、運転操作子80への操作を要求しない自動運転(第2の度合および第3の度合)以外の種々の制御を含んでよい。
自動運転制御ユニット300は、第2の度合および第3の度合の運転支援を実行する。自動運転制御ユニット300は、例えば、第1制御部320と、第2制御部340とを備える。第1制御部320と、第2制御部340とは、それぞれ、CPU等のプロセッサがプログラムを実行することで実現される。また、これらの各機能部のうち一部または全部は、LSIやASIC、FPGA等のハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。
以下、実施形態のHMI400の構成例について説明する。図6は、自車両MにおけるHMI400の一例を示す図である。HMI400は、例えば、第1の操作部410と、第2の操作部420と、発光部430Rおよび430Lと、第3の操作部440と、第1の表示部450と、HUD(Head Up Display)(第2の表示部)460と、第3の表示部470とを備える。HUD460は、「反射表示部」の一例である。
次に、自動運転に関連するHMI400の表示制御について説明する。なお、以下に示す表示画面におけるレイアウトについては、あくまで一例であり、任意に変更可能である。レイアウトとは、配置、色彩、縮尺、その他をいう。
場面(1)は、例えば、高速道路に進入する前の場面である。この場面では、第1の操作部410のメインスイッチ412およびオートスイッチ414が操作されていないため、運転支援が実行されず、手動運転が行われる。手動運転が行われる場合、HMI制御部120は、運転席の乗員が運転操作子80を用いて自車両Mを手動運転するために必要な情報を第1の表示部450に表示させる。また、HMI制御部120は、第1の表示部450に表示される情報のうち一部の情報をHUD460に表示させる。この場合の画面を図11に示す。
場面(2)では、自車両Mが高速道路に進入している。HMI制御部120は、乗員によりメインスイッチ412が操作されたことを受け付けると、第1の表示部450およびHUD460に表示させる画面を変更する。変更後の画面の表示内容を、図12に示す。
場面(3)では、自動運転制御ユニット300は、第2の度合の運転支援による自車両Mの車線変更を行う。この場合、HMI制御部120は、第1の表示部450またはHUD460の一方または双方に、運転支援に対応する画面を表示させる。
図19は、場面(1)〜(3)において、HMI制御部120により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。まず、HMI制御部120は、メインスイッチ412の操作を受け付けられたか否かを判定する(ステップS100)。メインスイッチ412の操作が受け付けられていない場合、HMI制御部120は、自車両Mの第1の表示部450に第1画面IM1−1を表示し(ステップS102)、HUD460に第2画面IM2−1を表示する(ステップS104)。
場面(4)では、自動運転制御ユニット300は、まだ低速追従走行に至らず、自車両Mの加速制御を行っている。この場合、HMI制御部120は、第1の表示部450またはHUD460の一方または双方に、運転支援に対応する画面を表示する。
場面(5)では、低速追従走行を実行する。この場合、HMI制御部120は、第1の表示部450およびHUD460に、低速追従走行に対応する画面を表示する。
場面(6)では、自動運転制御ユニット300は、低速追従する前走車両mが存在しないため、自車両Mを第3の度合から第2の度合の運転支援に切り替える。この場合、HMI制御部120は、運転支援の度合の変化に基づいて、図25に示すように、乗員に要求する乗員の監視対象または操作対象を示唆する情報を、第1の表示部450またはHUD460の一方または双方に表示させる。
図27は、場面(4)〜(6)において、HMI制御部120により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。まず、HMI制御部120は、自動運転制御ユニット300が低速追従走行を開始したか否かを判定する(ステップS400)。低速追従走行を開始した場合、HMI制御部120は、第3画面IM3および第4画面IM4に、第3の度合の運転支援が実行されていることを示す画像を表示する(ステップS402)。次に、HMI制御部120は、第3の度合の運転支援により使用可能となった機器に設けられている発光部を発光させる(ステップS404)。
場面(7)では、自動運転制御ユニット300は、自車両Mが左側に車線変更するための運転支援を実行する。この場合、HMI制御部120は、第1の表示部450またはHUD460の一方または双方に、運転支援に対応する画面を表示する。なお、車線変更の開始時および実行時における表示例については、図17および図18に示す自車両Mの右車線への車線変更の内容を、左車線への車線変更に置き換えて同様の表示を行うため、ここでの具体的な説明は省略する。
場面(8)では、自動運転制御ユニット300は、自車両Mが手動運転に切り替わるための制御を行う。この場合、HMI制御部120は、第1の表示部450またはHUD460の一方または双方に、乗員に手動運転を実行させるための画像を表示する。
場面(9)では、乗員がステアリングホイール82を把持する旨の指示を受けて、運転支援が終了するまでにステアリングホイール82を把持し、手動運転を開始して、高速道路から一般道路に進入する場面である。切替制御部110は、自車両Mの走行状態を、乗員の手動運転によって行う状態に切り替える。HMI制御部120は、第1の表示部450に第1画面IM1−1を表示させ、HUD460に第2画面IM1−2を表示させる。
図36は、場面(7)〜(9)において、HMI制御部120により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。本処理では、上述したようにHMI制御部120は、自動運転が実行されている際に、自車両Mの乗員に所定の行動(例えばステアリングホイール82の把持)を要求する通知を行い、通知の開始から時間が経過するに従って、段階的に前記通知が強調されるように通知の態様を変化させて、出力部に通知を出力させる。出力部とは、画像を表示する表示部や、音声を出力するスピーカ等である。なお、本処理では、所定の行動は、一例としてステアリングホイール82を把持することであるものとするが、これに代えて(加えて)、乗員が周辺を監視することや、運転操作子80(例えばアクセルペダル、ブレーキペダル)を乗員が操作できるように足を置くこと等であってもよい。
ここで、自車両Mの運転支援に関連する各種機器または制御の切り替えタイミングについて図を用いて説明する。図37は、運転支援に関連する各種機器または制御の切り替えタイミングについて説明するための図である。
Claims (11)
- 互いに異なる複数の度合で車両の運転支援を実行する運転支援制御部と、
情報を出力する情報出力部と、
前記運転支援制御部による運転支援の度合の変化に基づいて、乗員に要求する前記乗員の監視対象または操作対象を示唆する情報を出力するように前記情報出力部を制御する出力制御部と、を備え、
前記出力制御部は、前記車両が実行可能な運転支援の度合に基づく前記乗員の状態の候補を示す情報を前記情報出力部に全て表示させると共に、表示させた全ての前記乗員の状態の候補を示す情報のうち、前記運転支援制御部により実行される運転支援の度合に応じた前記乗員の状態の候補を示す情報を、他の前記乗員の状態の候補を示す情報よりも強調して出力させる、
車両制御システム。 - 前記情報出力部は、前記車両のフロントウインドシールドまたは前記フロントウインドシールド近傍に設けられる反射部で、所定の光源からの光を反射させる反射表示部を含み、
前記出力制御部は、前記運転支援制御部による運転支援の度合が、前記乗員に前記車両の前方を注視させることを要求する度合に変化する場合に、前記反射表示部に所定の動作をさせる、
請求項1に記載の車両制御システム。 - 前記車両の手動運転時に前記乗員が操作する運転操作子を更に備え、
前記情報出力部は、前記運転操作子に設けられる発光部であり、
前記出力制御部は、前記運転支援制御部による運転支援の度合が、前記乗員に運転操作子を操作することを要求する度合に変化する場合に、前記運転操作子に設けられた発光部を発光、点滅、または発光を停止させる、
請求項1または2に記載の車両制御システム。 - 前記車両の手動運転時に前記乗員が操作する運転操作子を更に備え、
前記情報出力部は、前記運転操作子に設けられる発光部であり、
前記出力制御部は、前記運転支援制御部による前記運転支援の度合に応じて前記発光部を発光、点滅、または発光を停止させ、更に前記運転支援の度合が、前記乗員に運転操作子を操作することを要求する度合に変化する場合に、前記発光部の発光状態を変化する前の発光状態とは異ならせる、
請求項1または2に記載の車両制御システム。 - 前記出力制御部は、前記運転支援の実行時と前記乗員への操作要求時とのいずれの状態でも前記発光部の発光、点滅を行い、前記運転支援の実行時と前記乗員への操作要求時とで、互いの発光、点滅、発光色、または発光輝度のうち少なくとも一つを異ならせる、
請求項4に記載の車両制御システム。 - 前記出力制御部は、前記運転支援の度合が、変化する前の運転支援の度合よりも低い度合に変化する場合に、前記発光部の発光、点滅、または発光を停止させる、
請求項3から5のうち何れか1項に記載の車両制御システム。 - 前記乗員をシートに着座させた状態でシートベルトによって保持するシートベルト装置と、
前記シートベルトを振動させる振動部と、を更に備え、
前記出力制御部は、前記運転支援制御部による運転支援の度合が変化する場合に前記振動部を作動させる、
請求項1から6のうち何れか1項に記載の車両制御システム。 - 前記乗員の状態を監視する乗員状態監視部を更に備え、
前記出力制御部は、前記乗員状態監視部により前記乗員が所定の動作を行ったと判定されるまで、前記乗員に要求する前記乗員の監視対象または操作対象を示唆する情報の出力を継続する、
請求項1から7のうち何れか1項に車両制御システム。 - 前記車両の周辺状況を認識する外界認識部を更に備え、
前記情報出力部は、運転支援に関する情報を表示する表示部を含み、
前記出力制御部は、前記運転支援の度合に対応させて前記外界認識部により認識された前記車両の周辺状況を前記表示部に表示させ、前記運転支援制御部による運転支援の度合が変化する場合に、前記乗員状態監視部により前記乗員が所定の動作を行ったと判定されるまで、前記車両の周辺状況の表示よりも強調して前記乗員に要求する前記乗員の監視対象または操作対象を示唆する情報を前記表示部に表示させる、
請求項8に記載の車両制御システム。 - 車載コンピュータが、
互いに異なる複数の度合で車両の運転支援を実行し、
前記運転支援の度合の変化に基づいて、乗員に要求する前記乗員の監視対象または操作対象を示唆する情報を出力するように情報出力部を制御し、
前記車両が実行可能な運転支援の度合に基づく前記乗員の状態の候補を示す情報を前記情報出力部に全て表示させると共に、表示させた全ての前記乗員の状態の候補を示す情報のうち、実行される前記車両の運転支援の度合に応じた前記乗員の状態の候補を示す情報を、他の前記乗員の状態の候補を示す情報よりも強調して出力させる、
車両制御方法。 - 車載コンピュータに、
互いに異なる複数の度合で車両の運転支援を実行させ、
前記運転支援の度合の変化に基づいて、乗員に要求する前記乗員の監視対象または操作対象を示唆する情報を出力するように情報出力部を制御させ、
前記車両が実行可能な運転支援の度合に基づく前記乗員の状態の候補を示す情報を前記情報出力部に全て表示させると共に、表示させた全ての前記乗員の状態の候補を示す情報のうち、実行される前記車両の運転支援の度合に応じた前記乗員の状態の候補を示す情報を、他の前記乗員の状態の候補を示す情報よりも強調して出力させる、
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