(57)【要約】【課題】車両として不要な加減速の発生を抑制した車両制御装置を提供する。【解決手段】本発明の車両制御装置では、コーナ走行中に、コーナ抜け後の直線路では所定の加速度で加速走行する走行パターンを基に、次の信号機の停止線到達時間を算定し、この算定した停止線到達時間と前記信号機の現在の信号状態の残り時間を比較して、最適な走行方法を判定するようにした【選択図】  図２
2019196130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーナ走行中に、コーナ抜け後の直線路では所定の加速度で加速走行する走行パターンを基に、次の信号機の停止線到達時間を算定し、この算定した停止線到達時間と前記信号機の現在の信号状態の残り時間を比較して、最適な走行方法を判定する、
ことを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記最適な走行方法は、前記信号機の現在の信号状態が赤信号の場合に、前記停止線到達時間が前記現在の信号状態の残り時間よりも大きいときには、コーナ抜け後の直線路で加速することである、
ことを特徴とする車両制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記最適な走行方法は、前記信号機の現在の信号状態が青信号の場合に、前記停止線到達時間が前記現在の信号状態の残り時間よりも大きいときには、コーナ抜け後の直線路で減速し、信号の停止線で停車することである、
ことを特徴とする車両制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の車両制御装置において、
コーナ抜け後の直線路で減速する際の減速度があらかじめ設定した許容減速度の値を越えることが予測される場合には、コーナ走行中から減速を開始する、
ことを特徴とする車両制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれか1項に記載の車両制御装置において、
前記最適な走行方法の判定結果を、ドライバに報知する、
ことを特徴とする車両制御装置。
【請求項６】
請求項１乃至４いずれか1項に記載の車両制御装置において、
前記最適な走行方法の判定結果に基づき、車両の走行速度を調整制御する、
ことを特徴とする車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、最適な走行方法を判定する車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車両が現在の速度を維持した場合に現在位置から次の交差点の信号機の停止線に到達するまでの時間を演算し、前記信号機の現在の信号状態の残り時間と前記停止線到達時間とに基づいて、最適な走行方法（安全に停止線で停車、または、停車せずに通過）を判定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３７３３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術では、車両が現在の車速を維持すると仮定して停止線到達時間を算定している。つまり、信号機の手前の走行パターンとして、信号機手前で、コーナを抜けて直線路に入った後に加速走行すること（通常の走行パターン）を考慮していない。
このため、安全に車両の調速制御を行うためには、次の交差点の信号機の停止線から十分な距離を持った手前位置で停止線到着時間を算定しておく必要があり、そのためにコーナ走行時に、コーナ走行時の速度（低車速）に基づき停止線到着時間を算定すると、比較的長めの停止線到着時間がかかると算定される（実際にはコーナ抜け後の直線路では加速するのが一般的であり、それを前提に考えると停止線到着時間は短くなる）。
そのため、現時点で信号機が青信号の場合に、上述した現実的な走行で特に無理なく交差点を通過できるにもかかわらず、交差点手前で信号機が赤に変わると判断して、不要に減速走行し、現時点で信号機が赤信号の場合には、上述した現実的な走行では交差点進入時にはまだ赤信号が継続することになるにもかかわらず、青信号に変わると判断して加速走行を促すことになり、車両として不要な加減速が発生する恐れがある。
【０００５】
本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、車両として不要な加減速の発生を抑制した車両制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両制御装置では、コーナ走行中に、コーナ抜け後の直線路では所定の加速度で加速走行する走行パターンを基に、次の信号の停止線到達時間を算定し、この算定した次の信号機の停止線到達時間と現在の信号機の信号状態の残り時間を比較して、最適な走行方法を判定するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明の車両制御装置では、車両として不要な加減速が発生する恐れを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の自動運転車両の制御システムのブロック図である。
【図２】実施例１の自動運転モード時に、最適な走行方法を判定する制御の処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】実施例１の手動運転モード時に、最適な走行方法を判定する制御の処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】実施例１の自動運転モード時に、最適な走行方法を判定する制御の一例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［実施例１］
図１は、実施例１の自動運転車両の制御システムのブロック図である。
【００１０】
図１に示すように、車両制御装置としての自動運転用コントロールユニット１がある。
手動運転機能（レベル０）以外に、この自動運転用コントロールユニット１は、レベル１からレベル５までの自動運転機能を備えている。
レベル１（運転支援）とは、ステアリング操作・加減速のいずれか１つを支援的に行う。例えば、予め設定した車速内でクルマが自動的に加減速し、先行車との適切な車間距離を維持しながら追従走行するアダブティブ・クルーズ・コントロールなどである。
レベル２（部分自動運転）とは、ステアリング操作・加減速のうち同時に複数の操作を行う。例えば、渋滞時、走行レーンの逸脱を補正するとともに、一定の車間距離を維持しながら、先行車を追従し、停車後は先行車の動きを検知し再度発進を行う渋滞時追従支援システムなどである。この場合、ドライバは常時、運転状況を監視操作する必要がある。
レベル３（条件付自動運転）とは、限定的な環境下もしくは交通状況のみにおいて、自動的にステアリング操作・加減速を行い、緊急時、自動運転コントロールユニット１が要請したときにはドライバが対応する。
レベル４（高度自動運転）とは、特定の条件下（例えば、高速道路）のみにおいて、自動運転用コントロールユニット１がステアリング操作・加減速のすべてを制御する。特定の条件下を離脱すると、ドライバによる運転が必要になる。
レベル５（完全自動運転）とは、ドライバを必要としない、無人運転である。
また、この自動運転用コントロールユニット１には、外部との通信（路車間通信、車車間通信、歩者間通信等）を行う周辺環境検出部としての車載通信装置２より走行道路情報、他車情報、歩行者情報等が入力される。
路車間通信とは、自車両と道路に設置された道路側機との相互通信を行うことである。
これにより、例えば、自車両は自車情報を道路側機に送信します。道路側機は周辺状況を把握して周囲を走る他車両に自車両情報を送信し、別の車両のドライバに注意喚起することで衝突事故を防ぐことができ、センサやカメラが搭載された道路側機であれば、道路側機自身が車や横断歩道の歩行者の有無を調べ、周辺の車に送信することでも事故防止につなげることができます。また、道路側機は、信号機の信号状態等の情報も、自車両に送信します。このように、自車両に通信装置が搭載してあれば、周囲の車両や人が通信装置を持っていなくても周辺環境の把握が可能となります。
車車間通信とは、自車両と周辺にいる他車両との相互通信を行うことである。
これにより、見通しの悪い交差点において、通信装置を備える車両同士がお互いの位置や速度といった情報を無線で送受信し、もしも出会い頭衝突の危険性がある場合、両車両のドライバに警告して衝突事故を防ぐことができます。
歩車間通信とは、自車両と周辺にいる歩行者との相互通信を行うことである。
これにより、見通しの悪い交差点において、通信装置を備える車両とスマートフォンを持つ歩行者がお互いの位置や速度といった情報を無線で送受信し、もしも出会い頭衝突の危険性がある場合、自車両のドライバと歩行者に警告して衝突事故を防ぐことができます。
その他、自動運転用コントロールユニット１には、周辺環境検出部としてのＧＰＳアンテナ３からの自車位置情報、道路状況検知デバイス４からの周辺道路状況情報、ナビゲーション装置５からのマップデータ、交通状況情報、物体検知センサ６からの車両周囲の物体情報、車両状態検出部としての各種センサ７からの車速等の車両状態情報、Ｂａｔ監視システム８からのバッテリの状態情報が入力されている。
また、ドライバからは、切替スイッチとしての自動運転モードスイッチ（ＳＷ）２０の操作情報が、自動運転用コントロールユニット１に入力される。
これにより、ドライバの自動運転モードＳＷ２０の操作に対応した複数の自動運転機能（レベル１からレベル５）の自動運転モードで走行中において、自動運転用コントロールユニット１は前述した入力情報に基づき、先読みを行い、可能な限り、ドライバの操作無しに、安全な走行を行う。
【００１１】
また、自動運転用コントロールユニット１が、指示を出力するものとしては、車内スピーカ９へドライバへの警告を出すためのアラーム・音声指示、動力源としての内燃機関１１を制御する内燃機関用コントロールユニット１０への駆動力指示、駆動力伝達装置としての自動変速機１３を制御する自動変速機用コントロールユニット１２への変速指示、動力源としてのモータ１５を制御するモータ制御コントロールユニット１４への駆動力指示、電動モータおよびドライバの操作により作動するブレーキ１７のアクチュエータを制御するブレーキ制御用コントロールユニット１６への制動力指示、ステアリング１９を制御するステアリング制御用コントロールユニット１８への舵角指示等がある。
なお、自動運転用コントロールユニット１は、内燃機関１１、自動変速機１３、モータ１５、ブレーキ１７、ステアリング１９の作動を監視するために、各コントロールユニットと相互に通信を行っている。
また、ステアリング１９には、ホールドセンサ２１が設けられ、ドライバがステアリングをホールドしているか手放ししているかを検出しており、この情報は、自動運転用コントロールユニット１へ送られている。
【００１２】
図２は、実施例１の自動運転モード時に、最適な走行方法を判定する制御の処理の流れ
を示すフローチャートである。
このフローチャートは、自動運転用コントロールユニット１により、所定の演算周期で
繰り返し実行される。
【００１３】
ステップＳ１では、自動運転モード中か否かを判定する。
自動運転モード中のときは、ステップＳ２へ進み、自動運転モード中でないとき、すなわち、ドライバによる手動運転モード中のときは、図３のステップＳ２０へ進む。
ステップＳ２では、コーナリング走行中か否かを判定する。
コーナリング走行中のときは、ステップS３へ進み、コーナリング走行中でないときは、ステップS１へ戻る。
【００１４】
ステップＳ３では、次の交差点の信号機の停止線までの走行時間（停止線到達時間）ｔを計算する。
このとき、コーナ抜け後の加速度については、過去のデータを蓄積しておき、学習した走行パターンにより、走行時間（停止線到達時間）ｔを計算してもよいし、コーナ抜け後の加速度を標準的な所定値とした走行パターンにより、走行時間（停止線到達時間）ｔを計算してもよい。
ステップＳ４では、その信号機の現在の信号状態の残り時間Ｔを、路車間通信により入手する。
【００１５】
ステップＳ５では、走行時間（停止線到達時間）ｔが、現在の信号状態の残り時間Ｔより大きいか否かを判定する。
走行時間（停止線到達時間）ｔが、現在の信号状態の残り時間Ｔより大きいときには、ステップＳ６へ進み、走行時間（停止線到達時間）ｔが、現在の信号状態の残り時間Ｔより小さいときには、ステップＳ１２へ進む。
ステップＳ６では、路車間通信により次の信号機の信号状態情報を入手し、次の信号機の現在の信号状態が青信号か否かを判定する。
次の信号機の現在の信号状態が青信号であるときには、ステップＳ７へ進み、次の信号機の現在の信号状態が青信号でないときには、ステップＳ１３へ進む。
ステップＳ７では、自車両のコーナを抜けた後の加速を中止し、予め次の信号の停止線で停車するまでの減速度ｂを計算する。
【００１６】
ステップＳ８では、計算した減速度ｂが許容減速度の値を超えているか否かを判定する。
計算した減速度ｂが計算した減速度ｂが許容減速度の値を超えていないときには、ステップＳ９へ進み、計算した減速度ｂが許容減速度の値を超えているときには、ステップＳ１４へ進む。
ステップＳ９ではコーナを抜けた後に、自車両の減速を開始する。
ステップＳ１０では、次の信号機の停止線で、自車両を停車させる。
ステップＳ１１では、信号状態が青信号に変わった後、自動運転モードでの自車両の走行を継続し、制御を終了する。
【００１７】
ステップＳ１２では、現在の自動運転モードでの走行を継続する。
ステップＳ１３では、コーナを抜けた後に、自車両の加速を開始する。
ステップＳ１４では、コーナでの定速走行を早めに中止し、最適減速度で自車両の減速を開始する。
【００１８】
図３は、実施例１の手動運転モード時に、最適な走行方法を判定する制御の処理の流れ
を示すフローチャートである。
このフローチャートは、自動運転用コントロールユニット１により、所定の演算周期で
繰り返し実行される。
【００１９】
ステップＳ２０では、コーナリング走行中か否かを判定する。
コーナリング走行中のときは、ステップＳ２１へ進み、コーナリング走行中でないときは、制御を終了する。
【００２０】
ステップＳ２１では、次の交差点の信号機の停止線までの走行時間（停止線到達時間）ｔを計算する。
このとき、ドライバのコーナ抜け後の加速度については、過去のデータを蓄積しておき、ドライバの癖を学習した走行パターンにより、走行時間（停止線到達時間）ｔを計算してもよいし、加速度を標準的な所定値とした走行パターンにより、走行時間（停止線到達時間）ｔを計算してもよい。
ステップＳ２２では、その信号機の現在の信号状態の残り時間Ｔを、路車間通信により入手する。
【００２１】
ステップＳ２３では、走行時間（停止線到達時間）ｔが、現在の信号状態の残り時間Ｔより大きいか否かを判定する。
走行時間（停止線到達時間）ｔが、現在の信号状態の残り時間Ｔより大きいときには、ステップＳ２４へ進み、走行時間（停止線到達時間）ｔが、現在の信号状態の残り時間Ｔより小さいときには、ステップＳ２８へ進む。
ステップＳ２４では、路車間通信により次の信号機の信号状態情報を入手し、次の信号機の現在の信号状態が青信号か否かを判定する。
次の信号機の現在の信号状態が青信号であるときには、ステップ２５へ進み、次の信号機の現在の信号状態が青信号でないときには、ステップＳ２９へ進む。
ステップＳ２５では、自車両のコーナを抜けた後の加速を中止し、予め次の信号の停止線で停車するまでの減速度ｂを計算する。
【００２２】
ステップＳ２６では、計算した減速度ｂが許容減速度の値を超えているか否かを判定する。
計算した減速度ｂが許容減速度の値を超えていないときには、ステップＳ２７へ進み、計算した減速度ｂが許容減速度の値を超えているときには、ステップＳ３０へ進む。
ステップＳ２７では、ドライバへ、コーナを抜けた後に、減速するように音声により報知し、制御を終了する。
これにより、ドライバによる手動運転モードでの走行で、次の交差点の信号機の信号状態が赤信号であるので、最適な減速度で減速でき、自車両を安全に停止線で停車することができる。
【００２３】
ステップＳ２８では、現在のドライバによる手動運転モードでの走行を継続する。
ステップＳ２９では、ドライバへ、コーナを抜けた後に、加速するように音声により報知し、制御を終了する。
これにより、ドライバによる手動運転モードでの走行で、コーナを抜けて、直線路に入ると、自車両は加速し、次の信号機の信号状態が青信号に変わった後に、不要な加減速が発生することなく、目標車速Ｖ１にて、交差点をスムーズに通過することができる。
ステップＳ３０では、ドライバへ、コーナでの定速走行を早めに中止し、減速するように音声により報知し、制御を終了する。
これにより、ドライバによる手動運転モードでの走行で、次の交差点の信号機の信号状態が赤信号であるので、最適な減速度で減速でき、自車両を安全に停止線で停車することができる。
【００２４】
図４は、実施例１の自動運転モード時に、最適な走行方法を判定する制御の一例を示す
タイムチャートである。
【００２５】
横軸は、距離であり、縦軸は車速Ｖｏである。また、Ｓ１は、コーナの距離を示し、Ｓ２は、次の信号機の停止線までの直線路の距離を示している。
【００２６】
実線は、走行時間（停止線到達時間）ｔが、現在の信号状態の残り時間Ｔより大きく、次の信号機の信号状態が、現在青信号ではないときに、コーナを抜けた後に、加速し続けた場合のステップＳ１３による制御を示している。
すなわち、コーナを抜けて、直線路に入ると、自車両は加速し、次の信号機の信号状態が青信号に変わった後に、目標車速Ｖ１にて、交差点をスムーズに通過することができる。
【００２７】
破線は、走行時間（停止線到達時間）ｔが、現在の信号状態の残り時間Ｔより大きく、次の信号機の信号状態が、現在青信号のときに、コーナを抜けた後に、減速を開始した場合のステップ９による制御を示している。
すなわち、コーナを抜けて、直線路に入ると、自車両は減速し、次の信号機の信号状態が赤信号であるので、停止線にて自車両は安全に停車し、信号機の信号状態が青信号に変化後、自動運転モードでの走行を再開することができる。
【００２８】
一点鎖線は、走行時間（停止線到達時間）ｔが、次の信号に変わるまでの時間Ｔより大きく、次の信号機の信号状態が、現在青信号で、計算した減速度ｂが許容減速度を越えているときに、コーナを抜ける前に、減速を開始した場合のステップ１４による制御を示している。
すなわち、コーナを抜ける前に、減速を開始し、最適な減速度で自車両は減速し、次の信号機の信号状態が赤信号であるので、停止線にて自車両は停車し、信号機の信号状態が青信号に変化後、自動運転モードでの走行を再開することができる。
【００２９】
次に、作用効果を説明する。
実施例１の車両制御装置にあっては、以下に列挙する作用効果を奏する。
【００３０】
（１）自動運転モード時に、次の交差点の信号機の停止線までの走行時間（停止線到達時間）ｔが、現在の信号状態の残り時間Ｔより大きく、次の交差点の信号機の信号状態が、現在青信号ではないときには、コーナを抜けた後に、加速するようにした。
よって、コーナを抜けて、直線路に入ると、自車両は加速し、次の信号機の信号状態が青信号に変化後に、不要な加減速が発生することなく、目標車速Ｖ１にて、交差点をスムーズに通過することができる。
【００３１】
（２）自動運転モード時に、次の交差点の信号機の停止線までの走行時間（停止線到達時間）ｔが、現在の信号状態の残り時間Ｔより大きく、次の交差点の信号機の信号状態が、現在青信号のときに、コーナを抜けた後に、減速を開始するようにした。
よって、コーナを抜けて、直線路に入ると、自車両は減速し、次の信号機の信号状態が赤信号であるので、停止線にて自車両は安全に停車し、不要な加減速が発生することなく、信号機の信号状態が青信号に変化後、自動運転モードでの走行を再開することができる。
【００３２】
（３）自動運転モード時に、次の交差点の信号機の停止線までの走行時間（停止線到達時間）ｔが、現在の信号状態の残り時間Ｔより大きく、次の信号機の信号状態が、現在青信号で、計算した減速度ｂが許容減速度を越えているときに、コーナを抜ける前に、減速を開始するようにした。
よって、コーナを抜ける前に、減速を開始し、最適な減速度で自車両は減速し、次の信号機の信号状態が赤信号であるので、停止線にて自車両は安全に停車し、不要な加減速が発生することなく、信号機の信号状態が青信号に変化後、自動運転モードでの走行を再開することができる。
【００３３】
（４）手動運転モード時に、次の交差点の信号機の停止線までの走行時間（停止線到達時間）ｔが、現在の信号状態の残り時間Ｔより大きく、次の信号機の信号状態が、現在青信号ではないときには、コーナを抜けた後に、加速するように、ドライバに音声により報知するようにした。
よって、不要な加減速が発生することを抑制し、ドライバの手動運転モードの走行により、交差点をスムーズに通過することができる。
【００３４】
（５）手動運転モード時に、次の交差点の信号機の停止線までの走行時間（停止線到達時間）ｔが、現在の信号状態の残り時間Ｔより大きく、次の信号機の信号状態が、現在青信号のときに、コーナを抜けた後に、減速を開始するように、ドライバに音声により報知するようにした。
よって、ドライバの手動運転モードの走行により、次の信号機の信号状態が赤信号であるので、停止線にて自車両は安全に停車し、不要な加減速が発生することなく、信号機の信号状態が青信号に変化後、ドライバの手動運転モードでの走行を再開することができる。
（６）手動運転モード時に、次の交差点の信号機の停止線までの走行時間（停止線到達時間）ｔが、現在の信号状態の残り時間Ｔより大きく、次の信号機の信号状態が、現在青信号で、計算した減速度ｂが許容減速度を越えているときに、コーナを抜ける前に、減速を開始するように、ドライバに音声により報知するようにした。
よって、ドライバの手動運転モードの走行により、次の信号機の信号状態が赤信号であるので、最適な減速度により、停止線にて自車両は安全に停車し、不要な加減速が発生することなく、信号機の信号状態が青信号に変化後、ドライバの手動運転モードでの走行を再開することができる。
【００３５】
［他の実施例］
以上、本発明を実施するための形態を実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は実施例に示した構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００３６】
１    自動運転用コントロールユニット（車両制御装置）
２    車載通信装置
３    ＧＰＳアンテナ
４    道路状況検出部
５    ナビゲーション装置
６    物体検知センサ
７    各種センサ
８    Ｂａｔ監視システム
１１  内燃機関
１３  自動変速機
１５  モータ
１７  ブレーキ
２０  自動運転モードスイッチ（切替スイッチ）
２１  ホールドセンサ
ｔ    停止線到達時間
Ｔ    現在の信号状態の残り時間
【図１】
2019196130.tif 000003
【図２】
2019196130.tif 000004
【図３】
2019196130.tif 000005
【図４】
2019196130.tif 000006