(57)【要約】【課題】被牽引車両を牽引する車両が被牽引車両のサイズを示す情報を取得することができる技術を提供する。【解決手段】車両に搭載される車両走行制御システムは、車両に牽引される被牽引車両のサイズを示すサイズ情報を取得するサイズ情報取得装置と、車両が被牽引車両を牽引する場合、被牽引車両のサイズを考慮して車両の走行を制御する制御装置と、を備える。サイズ情報取得装置は、車両の周囲の状況を検出するセンサを含み、センサによる被牽引車両の検出結果に基づいてサイズ情報を取得する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される走行制御システムであって、
前記車両に牽引される被牽引車両のサイズを示すサイズ情報を取得するサイズ情報取得装置と、
前記車両が前記被牽引車両を牽引する場合、前記被牽引車両の前記サイズを考慮して前記車両の走行を制御する制御装置と
を備え、
前記サイズ情報取得装置は、前記車両の周囲の状況を検出するセンサを含み、前記センサによる前記被牽引車両の検出結果に基づいて前記サイズ情報を取得する
走行制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される車両走行制御システムに関する。特に、本発明は、被牽引車両を牽引する車両に搭載される車両走行制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、車両の制御装置を開示している。制御装置は、計画路を生成し、計画路に沿って車両を走行させる。牽引走行時、車両と被牽引車両の重量の合計は、車両だけの重量よりも大きくなる。従って、非牽引走行の場合と同じ旋回半径で車両を走行させると、遠心力が過大となるおそれがある。そこで、牽引走行時、制御装置は、重量増加を考慮して、非牽引走行時よりも旋回半径を大きくする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−２１５９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の特許文献１に開示された従来技術によれば、牽引走行時の重量増加を考慮して旋回半径が決定される。しかしながら、当該従来技術では、被牽引車両のサイズは考慮されていない。被牽引車両のサイズを考慮せずに車両走行制御を行った場合、次のような問題が発生する。例えば、車両が周囲の物体と衝突しなくても、被牽引車両は当該物体と衝突する可能性がある。他の例として、車両がレーン内を走行していても、被牽引車両はレーンからはみ出す可能性がある。すなわち、被牽引車両のサイズを考慮せずに車両走行制御を行った場合、安全マージンが満たされない可能性がある。
【０００５】
以上の観点から、車両走行制御において被牽引車両のサイズを考慮することは重要である。そのためには、被牽引車両のサイズに関する情報を取得することが必要となる。
【０００６】
本発明の１つの目的は、被牽引車両を牽引する車両が被牽引車両のサイズを示す情報を取得することができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの観点において、車両に搭載される車両走行制御システムが提供される。
前記車両走行制御システムは、
前記車両に牽引される被牽引車両のサイズを示すサイズ情報を取得するサイズ情報取得装置と、
前記車両が前記被牽引車両を牽引する場合、前記被牽引車両の前記サイズを考慮して前記車両の走行を制御する制御装置と
を備える。
前記サイズ情報取得装置は、前記車両の周囲の状況を検出するセンサを含み、前記センサによる前記被牽引車両の検出結果に基づいて前記サイズ情報を取得する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る車両走行制御システムは、サイズ情報取得装置を備えている。これにより、車両走行制御システムは、被牽引車両のサイズを示すサイズ情報を取得することが可能となる。更に、車両が被牽引車両を牽引するとき、車両走行制御システムは、被牽引車両のサイズも考慮して車両走行制御を行う。これにより、安全マージンが満たされるように車両走行制御を適切に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両走行制御システムを説明するための概念図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る車両走行制御システムの構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る車両走行制御システムにおいて用いられる運転環境情報の例を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態における被牽引車両のサイズの取得方法の第１の例を説明するための概念図である。
【図５】本発明の実施の形態における被牽引車両のサイズの取得方法の第１の例を説明するための概念図である。
【図６】本発明の実施の形態における被牽引車両のサイズの取得方法の第１の例を説明するための概念図である。
【図７】本発明の実施の形態における被牽引車両のサイズの取得方法の第２の例を説明するための概念図である。
【図８】本発明の実施の形態における被牽引車両のサイズの取得方法の第２の例を説明するための概念図である。
【図９】本発明の実施の形態における被牽引車両のサイズの取得方法の第３の例を説明するための概念図である。
【図１０】本発明の実施の形態における被牽引車両のサイズの取得方法の第４の例を説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
添付図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００１１】
１．概要
図１は、本実施の形態に係る車両走行制御システム１０を説明するための概念図である。車両走行制御システム１０は、車両１に搭載されており、車両１の走行を制御する「車両走行制御」を行う。例えば、車両走行制御システム１０は、車両１の自動運転を制御する自動運転システムである。車両走行制御システム１０は、レーントレーシングアシスト（LTA: Lane Tracing Assist）、レーンキーピングアシスト（LKA: Lane Keeping Assist）等の運転支援を行う運転支援システムであってもよい。
【００１２】
ここで、車両１が被牽引車両（towed vehicle, trailer）Ｔを牽引する場合を考える。仮に、被牽引車両Ｔのサイズを考慮せずに車両走行制御を行った場合、次のような問題が発生する。例えば、車幅あるいは車高が制限されている位置が道路上にあるとき、車両１が当該位置を通過できたとしても、被牽引車両Ｔは当該位置を通過できない可能性がある。他の例として、旋回時の内輪差が大きくなるため、車両１が壁と衝突しなくても、被牽引車両Ｔは壁と衝突する可能性がある。一般化すると、車両１が周囲の物体と衝突しなくても、被牽引車両Ｔは当該物体と衝突する可能性がある。また、車両１がレーン内を走行していても、被牽引車両Ｔはレーンからはみ出す可能性がある。すなわち、被牽引車両Ｔのサイズを考慮せずに車両走行制御を行った場合、安全マージンが満たされない可能性がある。
【００１３】
以上の観点から、車両走行制御において被牽引車両Ｔのサイズを考慮することは重要である。そのために、本実施の形態に係る車両走行制御システム１０は、被牽引車両Ｔのサイズを示すサイズ情報を取得するサイズ情報取得装置１００を備えている。そして、車両１が被牽引車両Ｔを牽引するとき、車両走行制御システム１０は、取得したサイズ情報を参照し、被牽引車両Ｔのサイズも考慮して車両走行制御を行う。
【００１４】
例えば、自動運転を制御する車両走行制御システム１０は、車両１及び被牽引車両Ｔのサイズを考慮し、安全マージンが満たされる走行ルートや目標パスを計画する。他の例として、車両走行制御システム１０は、車両１及び被牽引車両Ｔのサイズを考慮し、車両１及び被牽引車両Ｔがレーンからはみ出さないように、レーントレーシングアシストやレーンキーピングアシスト等の運転支援を行う。
【００１５】
以上に説明されたように、本実施の形態に係る車両走行制御システム１０は、サイズ情報取得装置１００を備えている。これにより、車両走行制御システム１０は、被牽引車両Ｔのサイズを示すサイズ情報を取得することが可能となる。更に、車両１が被牽引車両Ｔを牽引するとき、車両走行制御システム１０は、被牽引車両Ｔのサイズも考慮して車両走行制御を行う。これにより、安全マージンが満たされるように車両走行制御を適切に行うことが可能となる。
【００１６】
以下、本実施の形態に係る車両走行制御システム１０について更に詳しく説明する。
【００１７】
２．車両走行制御システム
図２は、本実施の形態に係る車両走行制御システム１０の構成例を示すブロック図である。車両走行制御システム１０は、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信器２０、地図データベース３０、センサ群４０、通信装置５０、ＨＭＩ（Human Machine Interface）ユニット６０、走行装置７０、及び制御装置８０を備えている。
【００１８】
ＧＰＳ受信器２０は、複数のＧＰＳ衛星から送信される信号を受信し、受信信号に基づいて車両１の位置及び方位を算出する。
【００１９】
地図データベース３０には、地図情報が記録されている。地図情報は、レーン配置、レーン属性、等の情報を含んでいる。
【００２０】
センサ群４０は、車両１の周囲の状況を検出する周囲状況センサを含んでいる。周囲状況センサとしては、ライダー（LIDAR: Laser Imaging Detection and Ranging）、レーダー、ステレオカメラ、等が例示される。ライダーは、光を利用して車両１の周囲の物標を検出する。レーダーは、電波を利用して車両１の周囲の物標を検出する。ステレオカメラは、車両１の周囲の状況を撮像する。
【００２１】
また、センサ群４０は、車両１の走行状態を検出する車両状態センサを含んでいる。車両状態センサとしては、車速センサ、舵角センサ、等が例示される。車速センサは、車両１の速度を検出する。舵角センサは、車両１の舵角を検出する。
【００２２】
通信装置５０は、車両１の外部と通信を行う。例えば、通信装置５０は、周囲のインフラとの間でＶ２Ｉ通信（路車間通信）を行う。通信装置５０は、周辺車両との間でＶ２Ｖ通信（車車間通信）を行ってもよい。
【００２３】
ＨＭＩユニット６０は、ドライバに情報を提供し、また、ドライバから情報を受け付けるためのインタフェースである。具体的には、ＨＭＩユニット６０は、入力装置と出力装置を有している。入力装置としては、タッチパネル、スイッチ、マイク、等が例示される。出力装置としては、表示装置、スピーカ、等が例示される。
【００２４】
走行装置７０は、操舵装置、駆動装置、制動装置を含んでいる。操舵装置は、車輪を転舵する。駆動装置は、駆動力を発生させる動力源である。駆動装置としては、電動機やエンジンが例示される。制動装置は、制動力を発生させる。
【００２５】
制御装置８０は、車両１の走行を制御する。この制御装置８０は、プロセッサ及び記憶装置を備えるマイクロコンピュータである。制御装置８０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）とも呼ばれる。プロセッサが記憶装置に格納された制御プログラムを実行することにより、制御装置８０による車両走行制御が実現される。
【００２６】
より詳細には、制御装置８０は、車両走行制御に必要な情報を取得する。車両走行制御に必要な情報は、車両１の運転環境を示す情報であり、以下「運転環境情報９０」と呼ばれる。運転環境情報９０は、記憶装置に格納され、適宜読み出されて利用される。
【００２７】
図３は、本実施の形態における運転環境情報９０の例を示している。運転環境情報９０は、位置方位情報９２、地図情報９３、センサ検出情報９４、配信情報９５、ドライバ入力情報９６、及びサイズ情報９７を含んでいる。
【００２８】
位置方位情報９２は、車両１の位置及び方位を示す。制御装置８０は、ＧＰＳ受信器２０から位置方位情報９２を取得する。
【００２９】
地図情報９３は、レーン配置、レーン属性、等の情報を含んでいる。制御装置８０は、位置方位情報９２と地図データベース３０に基づいて、車両１の周囲や目的地までの地図情報９３を取得する。制御装置８０は、地図情報９３が示すレーン配置やレーン属性に基づいて、レーン合流、レーン分岐、交差点、レーン曲率等を把握することができる。
【００３０】
センサ検出情報９４は、センサ群４０による検出結果から得られる情報である。具体的には、センサ検出情報９４は、車両１の周囲の物標に関する物標情報を含んでいる。車両１の周囲の物標としては、被牽引車両Ｔ、周辺車両、壁、白線、路側物などが例示される。また、センサ検出情報９４は、車両１の状態を示す車両状態情報を含んでいる。車両１の状態としては、車速や舵角が例示される。制御装置８０は、センサ群４０による検出結果に基づいて、センサ検出情報９４を取得する。
【００３１】
配信情報９５は、通信装置５０を通して得られる情報である。制御装置８０は、通信装置５０を用いて外部と通信を行うことにより、配信情報９５を取得する。
【００３２】
ドライバ入力情報９６は、ＨＭＩユニット６０を通して入力される情報である。ドライバは、ＨＭＩユニット６０を用いて必要な情報を入力する。制御装置８０は、ＨＭＩユニット６０を通してドライバ入力情報９６を取得する。
【００３３】
サイズ情報９７は、車両１のサイズと被牽引車両Ｔのサイズを示す。車両１のサイズは、予め登録される。被牽引車両Ｔのサイズは、サイズ情報取得装置１００によって取得される。サイズ情報取得装置１００及びサイズ取得方法の様々な例については後に説明される。
【００３４】
ＧＰＳ受信器２０、地図データベース３０、センサ群４０、通信装置５０、ＨＭＩユニット６０、制御装置８０、及びサイズ情報取得装置１００は、運転環境情報９０を取得する「情報取得装置」を構成していると言える。
【００３５】
制御装置８０は、運転環境情報９０に基づいて、車両１の走行を制御する車両走行制御を行う。例えば、制御装置８０は、地図情報９３やセンサ検出情報９４（例：白線の認識結果）に基づいて、車両１の走行プランを生成する。走行プランは、目的地までの走行ルートや、直近の目標パス（目標軌跡）を含んでいる。そして、制御装置８０は、走行装置７０を適宜作動させ、走行プランに従って車両１を走行させる。制御装置８０と走行装置７０は、車両１の走行を制御する「車両走行制御装置」を構成していると言える。
【００３６】
３．被牽引車両のサイズの取得方法
以下、被牽引車両Ｔのサイズの取得方法の様々な例を説明する。
【００３７】
３−１．第１の例
第１の例では、センサ群４０に含まれる周囲状況センサが用いられる。具体的には、制御装置８０は、周囲状況センサを用いて被牽引車両Ｔを検出する。そして、制御装置８０は、被牽引車両Ｔの検出結果（つまり、センサ検出情報９４）に基づいて、被牽引車両Ｔのサイズを示すサイズ情報９７を取得する。すなわち、第１の例では、周囲状況センサと制御装置８０が、サイズ情報取得装置１００として機能する。
【００３８】
図４は、被牽引車両Ｔの幅Ｗｔを算出する方法の一例を説明するための概念図である。車両１は、被牽引車両Ｔの前方に位置している。車両１の後面には、センサ４１が設けられている。センサ４１により、車両１の後方の被牽引車両Ｔが物標として検出される。検出された物標の幅が、被牽引車両Ｔの幅Ｗｔである。
【００３９】
例えば、センサ４１はライダーである。クラスタリング処理により、同一物標を表す検出点の集合が認識される。検出点の集合のうち物標の端部を表す検出点は、以下「検出端点」と呼ばれる。ライダーによる計測結果から、ライダー位置を基準とした検出端点の各々の相対距離及び方向が算出される。図４に示される例では、検出端点Ｐ１、Ｐ２が存在する。検出端点Ｐ１、Ｐ２の各々の相対距離及び方向から、幅Ｗｔを算出することができる。
【００４０】
図５は、被牽引車両Ｔの高さＨｔを算出する方法の一例を説明するための概念図である。上記の図４の場合と同様に、センサ４１により被牽引車両Ｔが物標として検出される。検出された物標の高さが、被牽引車両Ｔの高さＨｔである。図５に示される例では、検出端点Ｐ３が存在する。また、車両１におけるセンサ４１の設置位置から、センサ４１の地面からの高さが分かる。センサ４１の地面からの高さ、検出端点Ｐ３の相対距離及び方向から、幅Ｈｔを算出することができる。
【００４１】
図６は、被牽引車両Ｔの長さＬｔを算出する方法の一例を説明するための概念図である。車両１は、被牽引車両Ｔの側方に位置している。車両１の側面には、センサ４２、４３が設けられている。センサ４２、４３により、車両１の側方の被牽引車両Ｔが物標として検出される。検出された物標の長さが、被牽引車両Ｔの幅Ｌｔである。尚、センサ４２、４３のうち一方だけが用いられてもよい。
【００４２】
例えば、センサ４２、４３はライダーである。図６に示される例では、検出端点Ｐ４、Ｐ５が存在する。また、センサ４２とセンサ４３との間の位置関係は既知である。センサ４２とセンサ４３との間の位置関係、検出端点Ｐ４、Ｐ５の各々の相対距離及び方向から、長さＬｔを算出することができる。
【００４３】
以上に説明されたように、第１の例によれば、周囲状況センサを用いることによって、被牽引車両Ｔのサイズを正確に把握することが可能となる。また、周囲状況センサは車両走行制御のために元々設けられている構成であり、被牽引車両Ｔのサイズを把握するためだけの専用機器を別途設ける必要はない。このことは、コスト削減の観点から好ましい。
【００４４】
３−２．第２の例
第２の例でも、第１の例の場合と同様に、周囲状況センサが用いられる。つまり、周囲状況センサと制御装置８０が、サイズ情報取得装置１００として機能する。但し、第２の例では、車両１と被牽引車両Ｔが接続された状態で、被牽引車両Ｔのサイズが計測される。幅Ｗｔ及び高さＨｔの算出手法は、上記の第１の例の場合と同じである。
【００４５】
図７は、被牽引車両Ｔの長さＬｔを算出する方法の一例を説明するための概念図である。車両１と被牽引車両Ｔは、接続点ＰＣにおいて互いに接続されている。また、車両１は旋回中である。このとき、車両１の側面に設けられたセンサ４２により、被牽引車両Ｔの後端が検出端点Ｐ６として検出される。
【００４６】
図７中に示される角度αは、被牽引車両Ｔに対する車両１の傾きを表している。この角度αは、車両１の舵角から推定可能である。車両１の舵角は、センサ群４０に含まれる車両状態センサ（舵角センサ）によって検出される。また、センサ４２と接続点ＰＣとの間の位置関係は既知である。角度α、センサ４２と接続点ＰＣとの間の位置関係、検出端点Ｐ６の相対距離及び方向から、長さＬｔを算出することができる。
【００４７】
図８に示される例では、車両１の側面に設けられたセンサ４２、４３により、検出端点Ｐ６、Ｐ７が検出される。センサ４２とセンサ４３との間の位置関係は既知である。角度α、センサ４２とセンサ４３との間の位置関係、検出端点Ｐ６、Ｐ７の各々の相対距離及び方向から、長さＬｔに準ずる長さＬｔ’を算出することができる。
【００４８】
第２の例によれば、第１の例と同様の効果が得られる。また、車両１の走行中に被牽引車両Ｔのサイズを取得することができる。
【００４９】
３−３．第３の例
図９は、第３の例を説明するための概念図である。被牽引車両Ｔは、被牽引車両Ｔのサイズを表示するサイズ表示手段Ｄを備えている。例えば、サイズ表示手段Ｄは、表示装置である。サイズ表示手段Ｄは、サイズが書き込まれたプレートであってもよい。サイズは、テキスト形式で表示されてもよいし、２次元コード形式で表示されてもよい。
【００５０】
車両１は、周囲状況センサの１つとしてカメラ４４を備えている。カメラ４４は、被牽引車両Ｔのサイズ表示手段Ｄを撮像する。制御装置８０は、サイズ表示手段Ｄの撮像結果から、被牽引車両Ｔのサイズを読み取る。このように、第３の例でも、周囲状況センサと制御装置８０が、サイズ情報取得装置１００として機能する。
【００５１】
３−４．第４の例
図１０は、第４の例を説明するための概念図である。第４の例では、車両１とは別の外部システム２００が、まず、被牽引車両Ｔのサイズを取得する。例えば、外部システム２００は、他車両である。外部システム２００は、交通監視システムであってもよい。外部システム２００は、センサ２４０を用いて、被牽引車両Ｔのサイズを取得する。そして、外部システム２００は、被牽引車両Ｔのサイズを示すサイズ情報を、通信装置２５０を通して車両１に送信する。
【００５２】
車両１の制御装置８０は、外部システム２００から送信されたサイズ情報を、通信装置５０を通して受信する。外部システム２００が他車両の場合は、Ｖ２Ｖ通信（車車間通信）が行われる。外部システム２００が交通監視システムの場合は、Ｖ２Ｉ通信（路車間通信）が行われる。第４の例では、通信装置５０と制御装置８０が、サイズ情報取得装置１００として機能していると言える。
【００５３】
３−５．第５の例
第５の例では、車両１のドライバが、ＨＭＩユニット６０を用いて被牽引車両Ｔのサイズ情報を入力する。制御装置８０は、ＨＭＩユニット６０からサイズ情報を受け取る。この場合、ＨＭＩユニット６０と制御装置８０が、サイズ情報取得装置１００として機能する。
【００５４】
あるいは、車両１のドライバは、携帯端末を用いて被牽引車両Ｔのサイズ情報を車両１に送信する。制御装置８０は、通信装置５０を通してサイズ情報を受け取る。この場合、通信装置５０と制御装置８０が、サイズ情報取得装置１００として機能する。
【符号の説明】
【００５５】
１    車両
１０    車両走行制御システム
２０    ＧＰＳ受信器
３０    地図データベース
４０    センサ群
５０    通信装置
６０    ＨＭＩユニット
７０    走行装置
８０    制御装置
９０    運転環境情報
９２    位置方位情報
９３    地図情報
９４    センサ検出情報
９５    配信情報
９６    ドライバ入力情報
９７    サイズ情報
１００    サイズ情報取得装置
２００    外部システム
Ｔ    被牽引車両
【図１】
2019147459.tif 000003
【図２】
2019147459.tif 000004
【図３】
2019147459.tif 000005
【図４】
2019147459.tif 000006
【図５】
2019147459.tif 000007
【図６】
2019147459.tif 000008
【図７】
2019147459.tif 000009
【図８】
2019147459.tif 000010
【図９】
2019147459.tif 000011
【図１０】
2019147459.tif 000012