(57)【要約】【課題】自動運転で迎車走行した後に、搭乗予定者が乗車してから迅速に走行し始めることができる車両の制御装置を提供する。【解決手段】電源装置から電力が供給されかつ駆動用モータに制御指令信号を出力する駆動用コントローラを有し、電源装置と駆動用コントローラとの通電状態と非通電状態とをコントローラにより制御されて切り替えるメインスイッチとを備え、コントローラは、自動運転走行により搭乗予定者が乗車するための目的地に向けて走行し、目的地に車両が到着した後（ステップＳ１）、かつ車両から予め定められた所定の範囲内に搭乗予定者がいる場合に、メインスイッチを通電状態にする（ステップＳ５，Ｓ１８）ように構成されている。【選択図】図３
2018036754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源装置と、駆動用モータと、車輪に制動トルクを付与する制動装置と、操舵輪の操舵角を操作する操舵装置と、前記駆動用モータと前記制動装置と前記操舵装置とのそれぞれを制御するコントローラとを備え、人が運転操作することなく、前記コントローラが前記駆動用モータと前記制動装置と前記操舵装置とを制御することにより自動運転走行できるように構成された車両の制御装置において、
前記コントローラは、前記電源装置から電力が供給されかつ前記駆動用モータに制御指令信号を出力する駆動用コントローラを有し、
前記電源装置と前記駆動用コントローラとの通電状態と非通電状態とを前記コントローラにより制御されて切り替えるメインスイッチを備え、
前記コントローラは、
前記自動運転走行により搭乗予定者が乗車するための目的地に向けて走行し、前記目的地に前記車両が到着した後、かつ前記車両から予め定められた所定の範囲内に前記搭乗予定者がいる場合に、前記メインスイッチを通電状態にする
ように構成されている
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の制御装置において、
前記電源装置と前記駆動用モータとの通電状態と非通電状態とを前記コントローラにより制御されて切り替えるリレースイッチを更に備え、
前記コントローラは、
前記搭乗予定者が前記所定の範囲内におり、かつ前記自動運転走行を開始するまでの待機時間が予め定められた第１所定時間よりも長い場合に、前記リレースイッチを非通電状態に切り替えるように構成されている
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両の制御装置において、
前記駆動用モータの出力トルクを駆動輪に伝達するトルクの伝達経路と、
前記電源装置からの電力供給の有無にかかわらず前記トルクの伝達経路内に設けられたいずれかの回転部材をロックした状態を維持することができ、かつ前記コントローラにより前記回転部材をロックした状態と前記回転部材を回転可能に解放した状態とを切り替えるように構成されたパーキングロック機構と
を更に備え、
前記コントローラは、
前記待機時間が前記第１所定時間よりも長い場合に、前記パーキングロック機構により前記回転部材をロックする
ように構成されている
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の車両の制御装置において、
前記コントローラは、
前記目的地に前記車両が到着した後、かつ前記車両から前記所定の範囲内に前記搭乗予定者がいない駐車時間が、予め定められた第２所定時間以上の場合に、前記メインスイッチを非通電状態に切り替える
ように構成されている
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両の制御装置において、
前記電源装置と前記駆動用モータとの通電状態と非通電状態とを前記コントローラにより制御されて切り替えるリレースイッチを更に備え、
前記コントローラは、
前記駐車時間が前記第２所定時間以上の場合に、前記リレースイッチを非通電状態に切り替えるように構成されている
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の車両の制御装置において、
前記駆動用モータの出力トルクを駆動輪に伝達するトルクの伝達経路と、
前記電源装置からの電力供給の有無にかかわらず前記トルクの伝達経路内に設けられたいずれかの回転部材をロックした状態を維持することができ、かつ前記コントローラにより前記回転部材をロックした状態と前記回転部材を回転可能に解放した状態とを切り替えるように構成されたパーキングロック機構と
を更に備え、
前記コントローラは、
前記駐車時間が前記第２所定時間以上の場合に、前記パーキングロック機構により前記回転部材をロックする
ように構成されている
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項７】
請求項４ないし６のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、
前記コントローラは、
前記駐車時間が前記第２所定時間以上であって前記メインスイッチを非通電状態に切り替えた後に、前記車両から前記所定の範囲内に前記搭乗予定者が接近した場合に、前記メインスイッチを通電状態に切り替える
ように構成されている
ことを特徴とする車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、人が運転操作することなく自動で走行することができる車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
運転者が運転操作することなく車両を自動的に制御して走行する自動運転を行う制御装置が考えられている（例えば、特許文献１）。このような制御装置は、演算に要する電力量が多くなるため、その電力消費に相応する電源を備えた車両として、モータを駆動力源として用いる車両において利用されることが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１０６８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
運転者の運転操作によらずに駆動力源や制動装置あるいは操舵装置を自動で制御して走行できる車両は、搭乗予定者が乗車するための目的地まで無人で走行することができると考えられる。すなわち、無人での自動運転で迎車走行することができると考えられる。このような場合、目的地に到着した後に、駆動力源を制御するためのコントローラへの電力供給を遮断することにより、そのコントローラをスタンバイ状態に維持するための待機電力量を低減することができる。一方、上記のようにコントローラへの電力供給を遮断すると、搭乗予定者が乗車した後に、上記コントローラを起動させることとなるため、搭乗予定者が乗車してから迅速に走行することができなくなる可能性がある。
【０００５】
この発明は上記のような技術的課題に着目して考え出されたものであり、自動運転で迎車走行した後に、搭乗予定者が乗車してから迅速に走行し始めることができる車両の制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、この発明は、電源装置と、駆動用モータと、車輪に制動トルクを付与する制動装置と、操舵輪の操舵角を操作する操舵装置と、前記駆動用モータと前記制動装置と前記操舵装置とのそれぞれを制御するコントローラとを備え、人が運転操作することなく、前記コントローラが前記駆動用モータと前記制動装置と前記操舵装置とを制御することにより自動運転走行できるように構成された車両の制御装置において、前記コントローラは、前記電源装置から電力が供給されかつ前記駆動用モータに制御指令信号を出力する駆動用コントローラを有し、前記電源装置と前記駆動用コントローラとの通電状態と非通電状態とを前記コントローラにより制御されて切り替えるメインスイッチを備え、前記コントローラは、前記自動運転走行により搭乗予定者が乗車するための目的地に向けて走行し、前記目的地に前記車両が到着した後、かつ前記車両から予め定められた所定の範囲内に前記搭乗予定者がいる場合に、前記メインスイッチを通電状態にするように構成されていることを特徴とするものである。
【０００７】
この発明では、前記電源装置と前記駆動用モータとの通電状態と非通電状態とを前記コントローラにより制御されて切り替えるリレースイッチを更に備え、前記コントローラは、前記搭乗予定者が前記所定の範囲内におり、かつ前記自動運転走行を開始するまでの待機時間が予め定められた第１所定時間よりも長い場合に、前記リレースイッチを非通電状態に切り替えるように構成してよい。
【０００８】
この発明では、前記駆動用モータの出力トルクを駆動輪に伝達するトルクの伝達経路と、前記電源装置からの電力供給の有無にかかわらず前記トルクの伝達経路内に設けられたいずれかの回転部材をロックした状態を維持することができ、かつ前記コントローラにより前記回転部材をロックした状態と前記回転部材を回転可能に解放した状態とを切り替えるように構成されたパーキングロック機構とを更に備え、前記コントローラは、前記待機時間が前記第１所定時間よりも長い場合に、前記パーキングロック機構により前記回転部材をロックするように構成してよい。
【０００９】
この発明では、前記コントローラは、前記目的地に前記車両が到着した後、かつ前記車両から前記所定の範囲内に前記搭乗予定者がいない駐車時間が、予め定められた第２所定時間以上の場合に、前記メインスイッチを非通電状態に切り替えるように構成してよい。
【００１０】
この発明では、前記電源装置と前記駆動用モータとの通電状態と非通電状態とを前記コントローラにより制御されて切り替えるリレースイッチを更に備え、前記コントローラは、前記駐車時間が前記第２所定時間以上の場合に、前記リレースイッチを非通電状態に切り替えるように構成してよい。
【００１１】
この発明では、前記駆動用モータの出力トルクを駆動輪に伝達するトルクの伝達経路と、前記電源装置からの電力供給の有無にかかわらず前記トルクの伝達経路内に設けられたいずれかの回転部材をロックした状態を維持することができ、かつ前記コントローラにより前記回転部材をロックした状態と前記回転部材を回転可能に解放した状態とを切り替えるように構成されたパーキングロック機構とを更に備え、前記コントローラは、前記駐車時間が前記第２所定時間以上の場合に、前記パーキングロック機構により前記回転部材をロックするように構成してよい。
【００１２】
この発明では、前記コントローラは、前記駐車時間が前記第２所定時間以上であって前記メインスイッチを非通電状態に切り替えた後に、前記車両から前記所定の範囲内に前記搭乗予定者が接近した場合に、前記メインスイッチを通電状態に切り替えるように構成してよい。
【発明の効果】
【００１３】
この発明では、搭乗予定者が乗車するための目的地に向けて自動運転走行により走行し、その目的地に到着した後、予め定められた所定の範囲内に搭乗予定者がいる場合に、メインスイッチを通電状態にする。すなわち、駆動用モータに制御指令信号を出力する駆動用コントローラへの電力が供給される。したがって、搭乗予定者が乗車した時点、または搭乗予定者が乗車して自動運転走行の開始指示をする時点では、駆動用コントローラが既に起動されているため、迅速に自動運転走行を開始することができる。
【００１４】
また、搭乗予定者が所定の範囲内におり、自動運転走行を開始するまでの待機時間が予め定められた第１所定時間よりも長い場合に、リレースイッチを非通電状態に切り替えること、すなわち駆動用モータへの電力の供給を遮断することにより、駆動用モータをいわゆるスタンバイ状態にするための待機電力が消費されることを抑制することができる。
【００１５】
上記のように駆動用モータへの電力の供給を遮断する際に、パーキングロック機構により回転部材をロックすることにより、制動装置による制動力を低下させることができるので、その制動装置を作動させることによる動力損失を低減することができる。
【００１６】
また、目的地に車両が到着した後、搭乗予定者が車両から所定の範囲内にいない駐車時間が、予め定められた第２所定時間以上の場合に、メインスイッチを非通電状態に切り替えること、すなわち駆動用コントローラへの電力の供給を遮断することにより、停車中における電力の消費量を抑制することができる。
【００１７】
さらに、駐車時間が第２所定時間以上の場合に、リレースイッチを非通電状態に切り替えること、すなわち駆動用モータへの電力の供給を遮断することにより、駆動用モータをいわゆるスタンバイ状態にするための待機電力が消費されることを抑制することができる。
【００１８】
またさらに、駐車時間が第２所定時間以上の場合に、パーキングロック機構により回転部材をロックすることにより、制動装置による制動力を低下させることができるので、その制動装置を作動させることによる動力損失を低減することができる。
【００１９】
上記のように駐車時間が第２所定時間以上であって、メインスイッチを非通電状態に切り替えた後に、車両から所定の範囲内に搭乗予定者が接近した場合に、メインスイッチを通電状態に切り替えること、すなわち駆動用コントローラを起動することにより、搭乗予定者が乗車した時点、または搭乗予定者が乗車して自動運転走行を開始する時点では、駆動用コントローラが既に起動されているため、迅速に自動運転走行を開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明で対象とすることができる車両の一例を説明するためのスケルトン図である。
【図２】この発明の実施形態におけるシステム構成を説明するための模式図である。
【図３】この発明の実施形態における制御例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
この発明で対象とすることができる車両は、駆動力源として駆動用モータ（以下、単にモータと記す）を備えた車両であって、エンジンとモータとのそれぞれを駆動力源としたハイブリッド車両や、モータのみを駆動力源とした電気自動車を対象とすることができる。また、モータには、バッテリに充電された電力を供給するように構成されていてもよく、従来知られている燃料電池から電力を供給するように構成されていてもよい。
【００２２】
図１は、その車両Ｖｅの一例を説明するためのスケルトン図であり、エンジン１と二つのモータ２，３とを駆動力源として備えたハイブリッド車両（以下、単に車両と記す）Ｖｅを示す図である。図１に示すエンジン１の出力軸４には、エンジン１による燃料の燃焼に伴った捩り振動を低減するためのダンパ機構５が連結されている。このダンパ機構５は、従来知られているバネダンパと同様に構成されており、出力軸４に連結された入力部材６と、その入力部材６と相対回転可能に設けられた出力部材７と、入力部材６のトルクを弾性力により出力部材７に伝達するように円周方向に所定の間隔を空けて配置された弾性体８とを備えている。
【００２３】
その出力部材７には、インプットシャフト９が一体に回転するように連結され、インプットシャフト９には、シングルピニオン型の遊星歯車機構１０が連結されている。この遊星歯車機構１０は、従来知られている遊星歯車機構と同様に構成されており、環状に形成されたサンギヤ１１と、サンギヤ１１と同心円上に配置されたリングギヤ１２と、サンギヤ１１およびリングギヤ１２にそれぞれ噛み合う複数のピニオンギヤ１３と、それぞれのピニオンギヤ１３が自転できかつインプットシャフト９の回転軸線を中心として公転できるように、それぞれのピニオンギヤ１３を保持するキャリヤ１４とを備えている。
【００２４】
サンギヤ１１には、遊星歯車機構１０よりもエンジン１側に延出し、かつインプットシャフト９が挿入された第１円筒軸１５が連結されており、その端部に第１モータ２が連結されている。この第１モータ２は、永久磁石形の同期モータなどの発電機能を有するものであり、そのロータ２ａが第１円筒軸１５と一体に回転するように構成され、ステータ２ｂがハウジングなどの固定部材１６に連結されている。
【００２５】
また、リングギヤ１２には、遊星歯車機構１０を挟んでエンジン１とは反対側に延出した第２円筒軸１７が連結され、その第２円筒軸１７に第１モータ２と同様に構成された第２モータ３が連結されている。具体的には、第２モータ３のロータ３ａが第２円筒軸１７と一体に回転するように構成され、ステータ３ｂがハウジングなどの固定部材１６に連結されている。
【００２６】
その第２円筒軸１７には、この発明の実施形態における「回転部材」に相当する出力軸１８が一体に回転するように連結され、その出力軸１８に、複数の外歯が形成されたパーキングギヤ１９が一体に回転するように連結されている。このパーキングギヤ１９の外側には、パーキングロック機構２０が設けられている。このパーキングロック機構２０は、パーキングギヤ１９に噛み合うことができるパーキングポール２１と、そのパーキングポール２１を作動させるためのパーキングアクチュエータ２２とを有しており、そのパーキングアクチュエータ２２は、乗員のシフト操作により作動させることができるとともに、後述する電子制御装置（以下、コントローラと記す）２３により乗員が操作することなく作動させることもできるように構成されている。そして、パーキングアクチュエータ２２によりパーキングポール２１を作動させて、パーキングギヤ１９とパーキングポール２１とを係合させることにより、出力軸１８をロックするように構成されている。また、パーキングロック機構２０は、パーキングギヤ１９とパーキングポール２１とを噛み合わせた状態で、車両Ｖｅに搭載された電源装置２４をオフとしても、パーキングギヤ１９とパーキングポール２１とが係合した状態を維持することができるように構成されている。
【００２７】
そして、出力軸１８の端部には、デファレンシャルギヤ２５が連結され、デファレンシャルギヤ２５には、車幅方向に延出する二つのドライブシャフト２６を介して、駆動輪２７が連結されている。また、上記駆動輪２７は、操舵装置２８により操舵角が変化するように構成されている。すなわち、それぞれの駆動輪２７は、操舵輪としても機能する。さらに、図１に示す車両Ｖｅは、上記駆動輪２７を含む四つの車輪２９を備えており、それぞれの車輪２９には、各車輪２９に制動力を作用させるためのブレーキ（制動装置）３０が連結されている。
【００２８】
上述したように構成された車両Ｖｅは、エンジン１を主な動力源として走行するＨＶモードと、第２モータ３を主な動力源として走行するＥＶモードとを切り替えることができる。具体的には、ＨＶモードは、コントローラ２３により定められた要求駆動力に応じて、エンジン１から動力を出力し、その動力の一部が遊星歯車機構１０を介して駆動輪２７に伝達されるように、第１モータ２により反力トルクを出力する。この際に、第１モータ２が発電機として機能する場合には、第１モータ２により発電された電力を第２モータ３に供給して、第２モータ３から第２円筒軸１７に動力を加える。すなわち、第１モータ２が反力トルクを出力することにより、エンジン１から出力された動力の一部が電気エネルギーに変換され、その電気エネルギーを第２モータ３により機械的なエネルギーに変換して、エンジン１と駆動輪２７とのトルクの伝達経路Ｒに戻すように構成されている。なお、第１モータ２が反力トルクを出力することにより、第１モータ２がモータとして機能する場合には、エンジン１と駆動輪２７とのトルクの伝達経路Ｒに加えられた動力を、第２モータ３により電気エネルギーに変換してそのトルクの伝達経路Ｒの動力を減らすように構成されている。
【００２９】
また、ＥＶモードは、コントローラ２３により定められた要求駆動力に応じて第２モータ３から動力を出力して走行する。その際には、エンジン１への燃料の供給を停止し、また第１モータ２への電力の供給を停止してよい。
【００３０】
つぎに、各モータ２，３に電力を供給する電気回路の一例について説明する。図１に示すように各モータ２，３には、それぞれインバータ３１，３２が連結されている。これらのインバータ３１，３２は、正極母線３３と負極母線３４とによりバッテリ（電源装置）２４の出力端子に接続されている。また、各インバータ３１，３２は、正極母線３３と負極母線３４とにより、一方のモータ２（３）で発電される電力を他方のモータ３（２）に供給することができるように構成されている。また、正極母線３３と負極母線３４とには、電圧保持回路としてのコンデンサ３５が並列接続され、さらに、空調装置を作動させるためのコンプレッサなど、比較的大きな電力が要求される補機類３６が接続されている。正極母線３３および負極母線３４とバッテリ２４の出力端子との間にはリレースイッチ３７が接続されている。このリレースイッチ３７は、搭乗者によるスイッチボタンやキーの操作に応じて通電状態と非通電状態とを切り替えることができるとともに、例えば、タイマーなどによりリレースイッチ３７をオンとする時刻をコントローラ２３に記憶させておくことにより、自動で非通電状態から通電状態に切り替わることができるように構成されている。
【００３１】
この車両Ｖｅは、上記のエンジン１や各モータ２，３あるいはブレーキ３０などを制御するためのコントローラ２３が設けられている。このコントローラ２３のシステム構成の一例を図２に示している。図２に示すように、コントローラ２３は、メインコントローラ３８と、メインコントローラ３８から出力された信号が入力され、その入力された信号を変換する駆動用コントローラ３９およびサブコントローラ４０とを備えている。この駆動用コントローラ３９は、エンジン１に設けられたスロットルアクチュエータや各モータ２，３に設けられたインバータ３１，３２などに信号を出力するように構成されている。また、サブコントローラ４０は、ブレーキ３０などの種々の装置に設けられたアクチュエータに信号を出力するように構成されている。
【００３２】
さらに、上記の駆動用コントローラ３９への電力の供給を遮断することができるメインスイッチ４１が設けられている。このメインスイッチ４１は、上記リレースイッチ３７の通電状態と非通電状態とを切り替えるために操作される上記スイッチボタンやキーの仕方に応じて、駆動用コントローラ３９への電力の供給の有無を切り替えることができるように構成されている。例えば、上記スイッチボタンを押した場合に、メインスイッチ４１がオンに切り替えられ、さらにスイッチボタンを予め定められた所定時間以上押し続けることにより、メインスイッチ４１に加えて、リレースイッチ３７がオンに切り替えられるように構成されている。また、メインスイッチ４１は、メインコントローラ３８により自動的に駆動用コントローラ３９への電力の供給の有無を切り替えることができるように構成されている。
【００３３】
上記のメインコントローラ３８は、マイクロコンピュータを主体にして構成されており、車両Ｖｅの走行状態および各部の作動状態や挙動等を検出する主な内部センサ４２から信号が入力される。その内部センサ４２は、例えば、アクセルペダル４３の踏み込み量を検出するアクセルセンサ４４、ブレーキペダル４５の踏み込み量を検出するブレーキセンサ（もしくはブレーキスイッチ）４６、ステアリング４７の舵角を検出する舵角センサ４８、各車輪２９の回転速度をそれぞれ検出する車速センサ４９、車両Ｖｅの前後加速度を検出する前後加速度センサ５０、車両Ｖｅの横加速度を検出する横加速度センサ５１、車両Ｖｅのヨーレートを検出するヨーレートセンサ５２、シフトレバー（もしくはシフトスイッチ）５３の位置を検出するシフトセンサ５４などである。なお、便宜上、図１には、車速センサ４９を一つのみ示している。その内部センサ４２から入力された信号や、予め記憶されている演算式あるいはマップなどに基づいて、エンジン１や各モータ２，３を制御するための信号を、駆動用コントローラ３９に出力し、またブレーキ３０などを制御するための信号を、サブコントローラ４０に出力するように構成されている。なお、図１には、内部センサ４２からコントローラ２３に入力される信号、およびコントローラ２３からエンジン１、各モータ２，３、ブレーキ３０に出力する信号を破線で示している。
【００３４】
この車両Ｖｅは、更に、搭乗者（人）が運転操作することなく、モータ２，３やブレーキ３０あるいは操舵装置２８を自動的に制御することにより走行する、いわゆる自動運転走行をすることができるように構成されている。そのような自動運転走行をする際における各モータ２，３、ブレーキ３０、操舵装置２８、パーキングロック機構２０なども上記コントローラ２３により制御される。
【００３５】
上記のメインコントローラ３８には、自動運転走行を行うために内部センサ４２に加えて、車両Ｖｅの周辺情報や外部状況を検出する主な外部センサ５５から信号が入力される。その外部センサ５５は、例えば、車載カメラ、レーダー［RADAR:Radio Detection and Ranging］、およびライダー［LIDAR:Laser Imaging Detection and Ranging］などである。
【００３６】
車載カメラは、例えば車両Ｖｅのフロントガラスの内側に設置され、車両Ｖｅの外部状況に関する撮像情報をメインコントローラ３８に送信するように構成されている。車載カメラは、単眼カメラであってもよく、あるいはステレオカメラであってもよい。ステレオカメラは、両眼視差を再現するように配置された複数の撮像部を有している。ステレオカメラの撮像情報によれば、車両Ｖｅ前方の奥行き方向の情報も取得することができる。
【００３７】
レーダーは、ミリ波やマイクロ波などの電波を利用して車両Ｖｅの外部の他車両や障害物等を検出し、その検出データをメインコントローラ３８に送信するように構成されている。例えば、電波を車両Ｖｅの周囲に放射し、他車両や障害物等に当たって反射された電波を受信して測定・分析することにより、他車両や障害物等を検出する。
【００３８】
ライダーは、レーザー光を利用して車両Ｖｅの外部の他車両や障害物等を検出し、その検出データをメインコントローラ３８に送信するように構成されている。例えば、レーザー光を車両Ｖｅの周囲に放射し、他車両や障害物等に当たって反射されたレーザー光を受光して測定・分析することにより、他車両や障害物等を検出する。
【００３９】
上記のような内部センサ４２や外部センサ５５の他に、ＧＰＳ［Global Positioning System］受信部５６、地図データベース５７、および、ナビゲーションシステム５８等からメインコントローラ３８に信号が入力される。ＧＰＳ受信部５６は、複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信することにより、車両Ｖｅの位置（例えば、車両Ｖｅの緯度および経度）を測定し、その位置情報をメインコントローラ３８に送信するように構成されている。地図データベース５７は、地図情報を蓄積したデータベースであり、例えば車両Ｖｅと通信可能な情報処理センタなどの外部施設のコンピュータに記憶されたデータを利用することができる。なお、地図データベース５７は、メインコントローラ３８の内部に記憶されていてもよい。ナビゲーションシステム５８は、ＧＰＳ受信部５６が測定した車両Ｖｅの位置情報と、地図データベース５７の地図情報とに基づいて、車両Ｖｅの走行ルートを算出するように構成されている。
【００４０】
上記のメインコントローラ３８は、内部センサ４２や外部センサ５５などから入力された検出データや情報データおよび予め記憶させられているデータ等を使用して演算を行い、その演算結果を基に、駆動用コントローラ３９およびサブコントローラ４０に信号を出力する。そして、駆動用コントローラ３９が、エンジン１（スロットルバルブを含む）およびモータ２，３のアクチュエータ（インバータ３１，３２を含む）に対して制御指令信号を出力し、サブコントローラ４０が、ブレーキ３０、操舵装置２８等の車両Ｖｅ各部のアクチュエータに対して、制御指令信号を出力するように構成されている。なお、以下の説明では、各アクチュエータを区別することなく、単にアクチュエータ５９と記す場合がある。
【００４１】
車両Ｖｅを自動運転走行させるための主なアクチュエータ５９として、ブレーキアクチュエータ、および操舵アクチュエータ等を備えている。ブレーキアクチュエータは、サブコントローラ４０から出力される制御信号に応じてブレーキ３０を作動させ、各車輪２９へ付与する制動力を制御するように構成されている。操舵アクチュエータは、サブコントローラ４０から出力される制御信号に応じて電動パワーステアリング装置のアシストモータを駆動し、操舵トルクを制御するように構成されている。
【００４２】
メインコントローラ３８は、車両Ｖｅを自動運転走行させるための主な制御部として、例えば、車両位置認識部６０、外部状況認識部６１、走行状態認識部６２、走行計画生成部６３、および走行制御部６４等を有している。
【００４３】
車両位置認識部６０は、ＧＰＳ受信部５６で受信した車両Ｖｅの位置情報および地図データベース５７の地図情報に基づいて、地図上における車両Ｖｅの位置を認識するように構成されている。なお、ナビゲーションシステム５８で用いられる車両Ｖｅ位置を、そのナビゲーションシステム５８から取得することもできる。あるいは、道路上や道路脇の外部に設置されたセンサで車両Ｖｅの位置を測定可能な場合は、そのセンサとの通信によって車両Ｖｅの位置を取得することもできる。
【００４４】
外部状況認識部６１は、例えば車載カメラの撮像情報やレーダーもしくはライダーの検出データに基づいて、車両Ｖｅの外部状況を認識するように構成されている。外部状況としては、例えば、走行車線の位置、道路幅、道路の形状、路面勾配、および車両周辺の障害物に関する情報等が取得される。また、走行環境として車両Ｖｅの周辺の気象情報や路面の摩擦係数などを取得してもよい。
【００４５】
走行状態認識部６２は、内部センサ４２の各種の検出データに基づいて、車両Ｖｅの走行状態を認識するように構成されている。車両Ｖｅの走行状態としては、例えば、車速、前後加速度、横加速度、およびヨーレートなどが取得される。
【００４６】
走行計画生成部６３は、例えば、ナビゲーションシステム５８で演算された目標ルート、車両位置認識部６０で認識された車両Ｖｅの位置、および外部状況認識部６１で認識された外部状況等に基づいて、車両Ｖｅの進路を生成するように構成されている。進路は、目標ルートに沿って車両Ｖｅが進行する軌跡である。また、走行計画生成部６３は、目標ルート上で、安全に走行すること、法令を順守して走行すること、および効率よく走行すること等の基準に沿って、車両Ｖｅが適切に走行することができるように進路を生成する。
【００４７】
そして、走行計画生成部６３は、生成した進路に応じた走行計画を生成するように構成されている。具体的には、少なくとも、外部状況認識部６１で認識された外部状況および地図データベース５７の地図情報に基づいて、予め設定された目標ルートに沿った走行計画が生成される。
【００４８】
走行計画は、車両Ｖｅの将来の駆動力要求を含む車両Ｖｅの走行状態を予め設定するものであり、例えば現在時刻から数秒先の将来のデータを基に生成される。車両Ｖｅの外部状況や走行状況によっては、現在時刻から数十秒先の将来のデータを用いることもできる。走行計画は、例えば、目標ルートに沿った進路を車両Ｖｅが走行する際に、車速、加速度、および操舵トルク等の推移を示すデータとして走行計画生成部６３から出力される。
【００４９】
また、走行計画は、車両Ｖｅの速度パターン、加速度パターン、および操舵パターンとして走行計画生成部６３から出力することもできる。速度パターンとは、例えば、進路上に所定間隔で設定された目標制御位置に対して、各目標制御位置毎に時間に関連付けられて設定された目標車速からなるデータである。加速度パターンとは、例えば、進路上に所定間隔で設定された目標制御位置に対して、各目標制御位置毎に時間に関連付けられて設定された目標加速度からなるデータである。操舵パターンとは、例えば、進路上に所定間隔で設定された目標制御位置に対して、各目標制御位置毎に時間に関連付けられて設定された目標操舵トルクからなるデータである。
【００５０】
走行制御部６４は、走行計画生成部６３で生成された走行計画に基づいて、車両Ｖｅの走行を自動で制御するように構成されている。具体的には、走行計画に応じた制御信号が、駆動用コントローラ３９およびサブコントローラ４０を介してエンジン１や各モータ２，３あるいはアクチュエータ５９に出力される。それによって、車両Ｖｅが自動運転走行される。
【００５１】
上述したように搭乗者による運転操作がなくても自動運転走行できるため、搭乗予定者が乗車する場所に無人で迎車走行することができる。具体的には、搭乗予定者が乗車する場所や時刻をメインコントローラ３８に記憶しておき、その目的地までの時間と乗車の予定時刻とに基づいて、上記メインスイッチ４１を自動でオン（通電状態）し、自動運転により乗車場所に向けて迎車走行する。そのように迎車走行して乗車場所に到着する時間は、交通状況などに応じて前後する可能性があるため、予定時刻よりも前に乗車場所に到着する可能性がある。そのような場合にメインスイッチ４１をオンした状態を維持すると、搭乗予定者が乗車するまでの時間や搭乗予定者が乗車してから走行開始するまでの時間が長い場合には、駆動用コントローラ３９を起動させた状態となり、その分、電力消費量が増大する可能性がある。そのため、目的地に到達した後にメインスイッチをオフとすることが好ましい。一方、そのようにメインスイッチ４１をオフとすると、搭乗予定者が乗車してからメインスイッチ４１をオンとして駆動用コントローラ３９を起動し、その後に、走行することとなるため、迅速に走行を開始することができなくなる可能性がある。
【００５２】
そのため、この発明の実施形態における制御装置は、自動運転走行を開始するまでの間の電力消費量を低減しつつ、搭乗予定者が乗車してから迅速に走行し始めることができるように構成されている。その制御の一例を図３に示している。なお、図３に示す制御例は、自動運転により迎車走行することにより実行される。
【００５３】
図３に示す例では、まず、車両Ｖｅが目的地に到着したか否かを判断する（ステップＳ１）。このステップＳ１は、メインコントローラ３８に予め記憶された目的地と、車両位置認識部６０で認識された車両Ｖｅの位置とが一致したか否かにより判断することができる。
【００５４】
車両Ｖｅが目的地に到着していないことにより、ステップＳ１で否定的に判断された場合には、迎車走行を継続して（ステップＳ２）、リターンする。それとは反対に、車両Ｖｅが目的地に到着したことによりステップＳ１で肯定的に判断された場合には、ブレーキ３０により各車輪２９に制動力を作用させたまま（ステップＳ３）、ついで、車両Ｖｅから予め定められた所定の範囲内に搭乗予定者がいるか否かを判断する（ステップＳ４）。このステップＳ４は、搭乗予定者が乗車するまでの間、または搭乗予定者が乗車してから自動運転走行を開始する指示をするまでの間に、駆動用コントローラ３９を起動することができるか否かを判断するためのステップであり、したがって、所定の範囲は、搭乗予定者が乗車するまで、または更に自動運転走行を開始する指示をするまでに通常、要する時間と、駆動用コントローラ３９を起動するのに要する時間とに基づいて定めることができる。また、その所定の範囲内に搭乗予定者がいるか否かは、搭乗予定者が所持しているキーから出力される無線を車両Ｖｅが受信したか否かや、搭乗予定者が乗車するためにドアが開いたか否かなどにより判断することができる。なお、ステップＳ４では、搭乗予定者が乗車したか否かを判断してもよい。その場合には、座席に圧力センサを設けて、そのセンサにより検出された信号に応じて搭乗予定者が乗車したか否かを判断することができる。
【００５５】
搭乗予定者が所定の範囲内にいることによりステップＳ４で肯定的に判断された場合には、メインスイッチ４１をオンとした状態を維持する（ステップＳ５）。
【００５６】
車両Ｖｅから所定の範囲内に搭乗予定者がいるものの直ぐに乗車するとは限らず、また、搭乗予定者が乗車したものの、他の目的地に向けて走行することを直ぐに要求するとは限らない。すなわち、車両Ｖｅから所定の範囲内に搭乗予定者がいても、直ぐに走行を開始しない場合がある。そのような場合に、リレースイッチ３７をオンとした状態を維持すると、各モータ２，３の待機電力により、停車している時間に応じて電力消費量が増大する。他方、リレースイッチ３７をオフとすると、自動運転指示があってから、リレースイッチ３７をオンとした後に、走行を開始することとなり、自動運転指示から走行を開始するまでに遅れが生じる。そのため、この制御例では、車両Ｖｅから所定の範囲内に搭乗予定者がいる待機時間ｔ１が、搭乗予定者が乗車し、その後に走行開始するまでに要する一般的な時間などに基づいて定められた第１所定時間α以内の場合には、リレースイッチ３７をオンとした状態を維持し、第１所定時間αよりも長い場合には、リレースイッチ３７をオフに切り替えるように構成されている。なお、リレースイッチ３７をオフした場合であっても駆動用コントローラ３９を起動した状態、すなわち、メインスイッチ４１をオンとした状態を維持する。これは、自動運転指示から走行を開始するまでに、各モータ２，３を起動する時間に加えて、駆動用コントローラ３９を起動する時間が更にかかることを抑制するためである。
【００５７】
具体的には、上記待機時間ｔ１が、第１所定時間α以内か否かを判断し（ステップＳ６）、第１所定時間α以内であってステップＳ６で肯定的に判断された場合には、ドライブレンジ（Ｄレンジ）を維持する（ステップＳ７）。すなわち、メインスイッチ４１およびリレースイッチ３７をオンとした状態を維持しつつ、ブレーキ３０による制動力により停車した状態を維持する。一方、待機時間ｔ１が、第１所定時間αよりも長く、ステップＳ６で否定的に判断された場合には、パーキングレンジ（Ｐレンジ）に切り替える（ステップＳ８）。すなわち、メインスイッチ４１をオンとした状態を維持しつつ、リレースイッチ３７をオフに切り替え、更にパーキングロック機構２０を作動させて、パーキングギヤ１９とパーキングポール２１とを噛み合わせる。言い換えると、エンジン１と駆動輪２７とのトルクの伝達を遮断するニュートラル状態としつつ、出力軸１８をロックする。なお、パーキングギヤ１９とパーキングポール２１とを噛み合わせた後は、ブレーキ３０による制動力を低下させてもよい。
【００５８】
そして、上記のようにドライブレンジやパーキングレンジとした状態で、自動運転指示があるか否かが判断される（ステップＳ９）。このステップＳ９は、ナビゲーションシステム５８に目的地が入力されたか否かなどにより判断することができる。自動運転指示があり、ステップＳ９で肯定的に判断された場合には、自動運転走行を開始する（ステップＳ１０）。具体的には、ドライブレンジの状態で自動運転指示があったときには、ブレーキ３０による制動力を低下させて、自動運転走行を開始し、パーキングレンジの状態で自動運転指示があったときには、ドライブレンジに切り替え、すなわちパーキングロック機構２０によりパーキングギヤ１９とパーキングポール２１との噛み合いを解除し、かつリレースイッチ３７をオンに切り替えて、自動運転走行を開始する。
【００５９】
一方、自動運転指示がなく、ステップＳ９で否定的に判断された場合には、ステップＳ６にリターンする。すなわち、再度、待機時間ｔ１が、第１所定時間α以内か否かを判断する。したがって、待機時間ｔ１が比較的短いときには、ステップＳ６、ステップＳ７、ステップＳ９のルーチンが繰り返し実行され、待機時間ｔ１が第１所定時間αよりも長くなると、ステップＳ６で否定的に判断され、その後は、自動運転指示があるまでステップＳ６、ステップＳ８、ステップＳ９のルーチンが繰り返し実行される。
【００６０】
また、目的地に車両Ｖｅが到着した後に車両Ｖｅから所定の範囲内に搭乗予定者がいない間には、自動運転走行を開始することがないため、駆動用コントローラ３９を起動しておくことによる電力消費量を低減するために、駆動用コントローラ３９への電力の供給を遮断することが好ましい。一方、目的地に車両Ｖｅが到着するよりも前に、その目的地に搭乗予定者がいるなどの場合には、搭乗予定者が搭乗して直ちに自動運転走行を開始する可能性がある。そのような場合には、搭乗予定者が搭乗してから迅速に自動運転走行を開始することができるように、駆動用コントローラ３９を起動した状態を維持することが好ましい。そのため、この制御例では、車両Ｖｅが目的地に到着してから車両Ｖｅから所定の範囲内に搭乗予定者が来るまでの駐車時間ｔ２が、予め定められた第２所定時間β以上の場合には、駆動用コントローラ３９への電力の供給を遮断し、その駐車時間ｔ２が、第２所定時間βよりも短い場合には、駆動用コントローラ３９への電力の供給を維持するように構成されている。なお、上記の第２所定時間βは、車両Ｖｅが目的地に到着してから搭乗予定者が乗車し、その後に自動運転指示するまでに要する一般的な時間などに基づいて定めることができる。
【００６１】
したがって、図３に示す制御例では、車両Ｖｅから所定の範囲内に搭乗予定者がおらず、ステップＳ４で否定的に判断された場合には、まず、駐車時間ｔ２が、第２所定時間β以上であるか否かを判断する（ステップＳ１１）。駐車時間ｔ２が、第２所定時間βよりも短く、ステップＳ１１で否定的に判断された場合には、メインスイッチ４１をオンとした状態を維持するとともに（ステップＳ１２）、ブレーキ３０による制動力を維持し（ステップＳ１３）、ステップＳ１１にリターンする。それとは反対に、駐車時間ｔ２が、第２所定時間β以上であって、ステップＳ１１で肯定的に判断された場合には、まず、パーキングレンジに切り替え（ステップＳ１４）、ついで、ブレーキ３０による制動力を低下させ（ステップＳ１５）、その後、メインスイッチ４１をオフに切り替える（ステップＳ１６）。
【００６２】
上記のように駐車時間ｔ２が第２所定時間β以上の場合に、メインスイッチ４１をオフすると、搭乗予定者が乗車してから迅速に走行し始めることができなくなる可能性がある。そのため、この制御例では、ステップＳ１６についで、車両Ｖｅから所定の範囲内に搭乗予定者が接近したか否かを判断する（ステップＳ１７）。このステップＳ１７は、ステップＳ４と同様に判断することができる。車両Ｖｅから所定の範囲内に搭乗予定者が接近しておらず、ステップＳ１７で否定的に判断された場合には、ステップＳ１７を繰り返し実行する。それとは反対に車両Ｖｅから所定の範囲内に搭乗予定者が接近していることによりステップＳ１７で肯定的に判断された場合には、メインスイッチ４１をオンに切り替え（ステップＳ１８）、その後、ステップＳ６以降のステップを実行する。なお、ステップＳ１７では、搭乗予定者が乗車したか否かを判断してもよい。その場合には、座席に圧力センサを設けて、そのセンサにより検出された信号に応じて搭乗予定者が乗車したか否かを判断することができる。
【００６３】
上述した制御例では、搭乗予定者が車両Ｖｅから所定の範囲内にいる時には、メインスイッチ４１がオンとされている。すなわち、駆動用コントローラ３９が起動した状態とされている。したがって、搭乗予定者が乗車した時点、または搭乗予定者が乗車して自動運転走行の開始指示をする時点では、駆動用コントローラ３９が既に起動されているため、迅速に自動運転走行することができる。上記のようにメインスイッチ４１をオンとすることにより、エンジン１を適宜運転させることができるため、例えば、停車した状態を維持しつつ、第１モータ２を発電機として駆動して、電源装置２４を充電することや、エンジン１の動力で駆動するオイルポンプなどの装置を備えている場合には、その装置を適切な状態に駆動させておくことができる。
【００６４】
また、待機時間ｔ１が長い場合に、メインスイッチ４１をオンとした状態を維持しつつ、リレースイッチ３７をオフとする。すなわち、駆動用コントローラ３９を起動させた状態を維持しつつ、各モータ２，３への電力の供給を遮断する。したがって、自動運転走行を開始する指示があったときには、駆動用コントローラ３９が起動されているため、迅速に自動運転走行を開始することができるとともに、自動運転走行を開始する指示があるまでの待機期間には、各モータ２，３への電力の供給を遮断することにより、電力消費量を低減することができる。上記の車両Ｖｅは、第１モータ２が反力トルクを出力することにより、エンジン１の動力が駆動輪２７に伝達されるように構成されているため、上記のように各モータ２，３への電力の供給を遮断することにより、トルクの伝達経路Ｒは、いわゆるニュートラル状態となる。そのため、エンジン１を駆動した状態を維持したとしても、駆動輪２７にトルクが伝達されることを抑制することができるため、意図せずに車両Ｖｅが動くことを抑制することができる。
【００６５】
さらに、待機時間ｔ１が長い場合に、パーキングロック機構２０によりパーキングギヤ１９をロックすることにより、ブレーキ３０のアクチュエータを作動させるための電力や油圧などの動力の損失を低減することができる。
【００６６】
また、駐車時間ｔ２が、第２所定時間β以上の場合に、メインスイッチ４１を非通電状態に切り替えること、すなわち駆動用コントローラ３９への電力の供給を遮断することにより、停車中における電力の消費量を抑制することができる。
【００６７】
さらに、駐車時間ｔ２が第２所定時間β以上の場合に、リレースイッチ３７を非通電状態に切り替えること、すなわち各モータ２，３への電力の供給を遮断することにより、各モータ２，３をいわゆるスタンバイ状態にするための待機電力が消費されることを抑制することができる。
【００６８】
またさらに、駐車時間ｔ２が第２所定時間β以上の場合に、パーキングロック機構２０によりパーキングギヤ１９をロックすることにより、ブレーキ３０による制動力を低下させることができるので、そのブレーキ３０を作動させることによる動力損失を低減することができる。また、そのようにパーキングロック機構２０によりパーキングギヤ１９をロックした後に、ブレーキ３０の制動力を低下させることで、出力軸１８と駆動輪２７との間のトルクの伝達経路内における捩れを、搭乗予定者が乗車する以前に解消することができる。その結果、トルクの伝達経路内における捩れが解消する際に生じるショックを、搭乗者が受けることを回避することができる。
【００６９】
上記のように駐車時間ｔ２が第２所定時間β以上であって、メインスイッチ４１を非通電状態に切り替えた後に、車両Ｖｅから所定の範囲内に搭乗予定者が接近した場合に、メインスイッチ４１を通電状態に切り替えること、すなわち駆動用コントローラ３９を起動することにより、搭乗予定者が乗車した時点、または搭乗予定者が乗車して自動運転走行を開始する時点では、駆動用コントローラ３９が既に起動されているため、迅速に自動運転走行を開始することができる。
【００７０】
また、上述した制御例では、リレースイッチ３７によって各モータ２，３への電力の供給を遮断しているが、この例に加えて、外部センサ５５のうち外部状況を認識するためのレーダーやライダーの電力を他のリレースイッチによって電源装置２４と遮断し、搭乗予定者が所定の範囲内にいるか否かを検出するセンサは通電させておく構成でもよい。この場合、待機時間ｔ１が第１所定時間αよりも長く、もしくは駐車時間ｔ２が第２所定時間β以上の場合にレーダーやライダーの電力を遮断し、自動運転走行を開始する指示があった場合もしくは所定の範囲内に搭乗予定者が接近した場合に電力を供給することで、停車中における電力の消費量を抑制しつつ、迅速に自動運転走行を開始することができる。
【符号の説明】
【００７１】
１…エンジン、  ２，３…モータ、  １９…パーキングギヤ、  ２０…パーキングロック機構、  ２１…パーキングポール、  ２２…パーキングアクチュエータ、  ２３…コントローラ、  ２４…バッテリ、  ２７…駆動輪、  ２８…操舵装置、  ２９…車輪、  ３０…ブレーキ、  ３７…リレースイッチ、  ３８…メインコントローラ、  ３９…駆動用コントローラ、  ４０…サブコントローラ、  ４１…メインスイッチ、  Ｒ…トルク伝達経路、  Ｖｅ…車両。
【図１】
2018036754.tif 000003
【図２】
2018036754.tif 000004
【図３】
2018036754.tif 000005