(57)【要約】  本発明は、車両にセンサを増やすことなく、多数決によるセンサの異常判定を行うことが可能な車両制御装置を提供する。所定の検知対象を検知するためのカメラ（１７）およびレーダ（２４）と、外部との通信を行う通信装置（２６）とを備える車両（１）の車両制御装置（１８）であって、カメラ（１７）およびレーダ（２４）のそれぞれから、所定の検知対象に関する情報を取得する第１取得手段と、通信装置（２６）が受け取った自車外部の路車間通信装置（２９）が検知した所定の検知対象に関する情報を取得する第２取得手段と、第１取得手段が取得したカメラ（１７）およびレーダ（２４）からの情報と、第２取得手段が取得した自車外部の路車間通信装置（２９）からの情報とに基づいて、カメラ（１７）およびレーダ（２４）に異常があるか否かを判定する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の検知対象を検知するための複数のセンサと、外部との通信を行う通信手段とを備える車両の車両制御装置であって、  前記複数のセンサのそれぞれから、前記所定の検知対象に関する情報を取得する第１取得手段と、  前記通信手段が受け取った自車外部の装置が検知した前記所定の検知対象に関する情報を取得する第２取得手段と、  前記第１取得手段が取得した前記複数のセンサからの情報と、前記第２取得手段が取得した前記自車外部の装置からの情報とに基づいて、前記複数のセンサに異常があるか否かを判定する異常判定手段と、を備える車両制御装置。
【請求項２】
前記通信手段は、車車間通信または路車間通信により前記自車外部の装置から情報を得る、請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記検知対象は、前記車両と先行車との車間距離、前記車両と地上設置物との距離、物体の存在、道路の曲率、前記車両の速度、前記車両の加速度、または、前記先行車の車幅である、請求項１または請求項２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記車両が先行車に対する先行車追従を行っている時に、前記異常判定手段は、前記複数のセンサに異常があるか否かを判定する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記異常判定手段は、前記第１取得手段が取得した前記複数のセンサからの情報に基づき、前記所定の検知対象の検知結果の差が、所定の閾値以下である場合、前記複数のセンサに異常がないと判定し、前記複数のセンサにより検知された前記所定の検知対象の検知結果の差が、前記所定の閾値より大きい場合、前記複数のセンサにより検知された前記所定の検知対象の検知結果と、前記第２取得手段が取得した前記自車外部の装置が検知した情報に基づく前記所定の検知対象の検知結果とに基づいて、前記複数のセンサに異常があるか否かを判定する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、自動車に搭載され、先行車との情報、周囲の道路環境を検知するセンサを備える車両を制御する車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  自動運転においては、周囲の状況を把握し続けることが必要であり、そのためにレーダ、カメラのような外界認識センサが使用されている。これらのセンサに異常があった場合、車両が危険な状況に陥る恐れがあるため、センサの異常を検知できることが必要である。【０００３】  自車に搭載されたセンサが異常な値を出していることを知るには比較対象が必要であり、比較対象も異常な値をとりうることを考慮すると、自身を含めて３つのセンシング結果による多数決が必要である。従来では、レーダ、カメラのようにセンサ２つを自車内に搭載している例は存在する（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２８５５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかし、検知対象が互いに重なるセンサを３つ車両に搭載することは、自動運転等を行うには冗長であることや、コストを増大させてしまうという問題がある。【０００６】  そこで本発明は、車両にセンサを増やすことなく、多数決によるセンサの異常判定を行うことが可能な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】
【０００７】  上記の課題を解決するために、本発明の一実施形態に係る車両制御装置は、所定の検知対象を検知するための複数のセンサと、外部との通信を行う通信手段とを備える車両の車両制御装置であって、前記複数のセンサのそれぞれから、前記所定の検知対象に関する情報を取得する第１取得手段と、前記通信手段が受け取った自車外部の装置が検知した前記所定の検知対象に関する情報を取得する第２取得手段と、前記第１取得手段が取得した前記複数のセンサからの情報と、前記第２取得手段が取得した前記自車外部の装置からの情報とに基づいて、前記複数のセンサに異常があるか否かを判定する異常判定手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】  本発明によれば、車両にセンサを増やすことなく、多数決によるセンサの異常判定を行うことが可能な車両制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車両制御装置１８を備える車両１の全体構成図を示す。
【図２】本発明の第１の実施形態において、車両制御装置が、自車外部の装置から所定の検知対象に関する情報を取得する方法の説明図を示す。
【図３】本発明の第１の実施形態において、車両制御装置が実行するセンサ異常判定処理のフローチャートを示す。
【図４】本発明の第２の実施形態において、車両制御装置が、自車外部の装置から所定の検知対象に関する情報を取得する方法の説明図を示す。
【図５】本発明の第２の実施形態において、車両制御装置が実行するセンサ異常判定処理のフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】  以下、本発明の第１の実施形態に係る車両制御装置１８について図面に基づき詳細に説明する。
【００１１】  図１は、第１の実施形態に係る車両制御装置１８を備える車両１の全体構成図を示している。
【００１２】  図１に示す車両１は、走行用動力源としての例えば筒内噴射式ガソリンエンジン１１と、エンジン１１に接離可能な自動変速機１２と、プロペラシャフト１３と、ディファレンシャルギア１４と、ドライブシャフト１５と、４つの車輪１６と、車輪速センサを備えた液圧式ブレーキ２１と、電動パワーステアリング２３とを備える一般的な構成の後輪駆動車である。また、車両１は、アクセルペダル１９、ブレーキペダル２０、ステアリング２２を備える。
【００１３】  車両１は、さらに搭載配備された装置、アクチュエータ、機器類の制御を司る車両制御装置１８を備える。車両制御装置１８および後述するセンサ類を含む装置、アクチュエータ、機器類は、車内ＬＡＮやＣＡＮ通信を通じて信号・データの授受を行えるようになっている。車両制御装置１８は、後述するセンサ類から自車両外部の情報を得て、先行車追従や白線中央維持、逸脱防止等の制御を実現するための指令値を、エンジン１１、ブレーキ２１、電動パワーステアリング２３へ送信する。
【００１４】  車両１は、さらにカメラ１７と、一対の前方レーダ２４と、自車位置計測装置２５と、通信装置２６とを備える。カメラ１７は、車両１の前部に配置され、車両１の前方の外部環境を撮影して画像情報を取得する固体撮像素子等を備えたステレオカメラ等である。一対の前方レーダ２４は、車両１の前部に配置され、車両の周辺に存在する立体物からの反射波を受信するレーザレーダ、ミリ波レーダ等である。カメラ１７および前方レーダ２４により、前方障害物の走行状態や前方の道路環境が検知され、検知された情報は車両制御装置１８へ供給される。カメラ１７および前方レーダ２４が検知する対象は、車間距離、地上設置物との距離、物体の存在、速度、および加速度等であり、これらが所定の検知対象に相当する。
【００１５】  自車位置計測装置２５は、ＧＰＳから得た情報を元に自車位置情報（緯度、経度）を計測し、計測結果を車両制御装置１８に供給する。
【００１６】  通信装置２６は、自車外部の装置が取得した検知結果を車車間通信・路車間通信（Ｃ２Ｘ通信）により受信し車両制御装置１８へ供給する。検知結果とは、車間距離、地上設置物との距離、物体の存在、道路の曲率、速度、加速度等である。通信装置２６により、車両制御装置１８が判定した異常判定結果を自車外部の装置へ送信することもできる。
【００１７】  なお、図１の車両１は、本実施形態を適用可能な車両の一例であり、本実施形態を適用可能な車両の構成を限定するものではない。例えば、自動変速機１２に代えて無段変速機（ＣＶＴ）を採用した車両でもよい。また外界認識センサとして、カメラ１７とレーダ２４の２つとしているが検知範囲に重なりのある２つのセンサであればよい。
【００１８】  次に、本実施形態において、車両制御装置１８が、自車外部の装置から所定の検知対象に関する情報を取得する方法について図２を参照して説明する。
【００１９】  図２は、本実施形態において、車両制御装置１８が、自車外部の装置から所定の検知対象に関する情報を取得する方法の説明図を示している。
【００２０】  図２では、車間距離を自車外部の装置である路車間通信装置２９から取得する方法について説明する。図２において、車両（自車）１が、先行車３０を追従する先行車追従を行っているとする。道路沿いに設置された路上カメラ２７が、車両１と先行車３０を画像として取り込み、画像処理装置２８において車両１と先行車３０の車間距離を計測する。計測された車間距離に関する情報は、路車間通信装置２９により送信され、車両１の通信装置２６がその情報を受信する。このように、通信装置２６は、自車外部の装置である路車間通信装置２９との路車間通信により車間距離に関する情報を受信する。
【００２１】  次に、本実施形態に係る車両制御装置１８において実行されるセンサ異常判定処理について、図３を参照して説明する。図３では、車両１が先行車追従を行っている際に、車間距離に基づき、カメラ１７およびレーダ２４の異常を判定する処理について説明する。なお、車両制御装置１８は、第１取得手段、第２取得手段、および異常判定手段に相当する。
【００２２】  図３は、本実施形態において車両制御装置１８が実行するセンサ異常判定処理のフローチャートを示している。
【００２３】  車両制御装置１８は、複数のセンサに相当するカメラ１７およびレーダ２４が検知した先行車３０との車間距離ｄＣＡＭ、ｄＲＡＤを受け取る（ステップＳ１０１）。車両制御装置１８は、二つの車間距離ｄＣＡＭ、ｄＲＡＤの差の絶対値が、所定の閾値Ｋより大きいか否か判定する（ステップＳ１０２）。当該絶対値が閾値Ｋ以下であれば（ステップＳ１０２：ＮＯ）、車両制御装置１８は、車間距離ｄＣＡＭを用いて先行車追従制御を継続する（ステップＳ１１０）。すなわち、カメラ１７およびレーダ２４に異常はないとみなされる。なお、閾値Ｋは、車間距離の差が十分に小さいとみなせる距離であり、各センサの性能等に基づき設定される。
【００２４】  車間距離ｄＣＡＭ、ｄＲＡＤの差の絶対値が閾値Ｋより大きい場合には（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、車両制御装置１８は、路上カメラ２７および画像処理装置２８により算出された車両１と先行車３０との車間距離ｄＶ２Ｉを、路車間通信により路車間通信装置２９および通信装置２６を介して取得する（ステップＳ１０３）。すなわち、カメラ１７およびレーダ２４のいずれかに異常があるとみなし、センサの異常を判定するため自車外部の装置が検知した車間距離を取得する。
【００２５】  車両制御装置１８は、車間距離ｄＣＡＭ、ｄＶ２Ｉの差の絶対値が、車間距離ｄＲＡＤ、ｄＶ２Ｉの差の絶対値よりも小さいか否か判定する（ステップＳ１０４）。車間距離ｄＣＡＭ、ｄＶ２Ｉの差の絶対値の方が小さければ（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、車両制御装置１８は、さらに車間距離ｄＣＡＭ、ｄＶ２Ｉの差の絶対値が、車間距離ｄＣＡＭ、ｄＲＡＤの差の絶対値よりも小さいか否か判定する（ステップＳ１０５）。
【００２６】  車間距離ｄＣＡＭ、ｄＶ２Ｉの差の絶対値が、車間距離ｄＣＡＭ、ｄＲＡＤの差の絶対値よりも小さい場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、車両制御装置１８は、車間距離ｄＣＡＭを先行車追従の車間距離として採用し先行車追従を継続する（ステップＳ１０７）。すなわち、ステップＳ１０４、Ｓ１０５の判定の結果、車間距離ｄＲＡＤが、他の車間距離ｄＣＡＭ、ｄＶ２Ｉから最も離れた値であるので、車間距離ｄＲＡＤが異常値を示しレーダ２４に異常があるとみなされる。
【００２７】  一方、車間距離ｄＣＡＭ、ｄＶ２Ｉの差の絶対値の方が、車間距離ｄＲＡＤ、ｄＶ２Ｉの差の絶対値以上であれば（ステップＳ１０４：ＮＯ）、車両制御装置１８は、車間距離ｄＲＡＤ、ｄＶ２Ｉの差の絶対値が、車間距離ｄＣＡＭ、ｄＲＡＤの差の絶対値よりも小さいか否か判定する（ステップＳ１０６）。
【００２８】  車間距離ｄＲＡＤ、ｄＶ２Ｉの差の絶対値が、車間距離ｄＣＡＭ、ｄＲＡＤの差の絶対値よりも小さい場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、車両制御装置１８は、車間距離ｄＲＡＤを先行車追従の車間距離として採用し先行車追従を継続する（ステップＳ１０９）。すなわち、ステップＳ１０４、Ｓ１０６の判定の結果、車間距離ｄＣＡＭが、他の車間距離ｄＲＡＤ、ｄＶ２Ｉから最も離れた値であるので、車間距離ｄＣＡＭが異常値を示しカメラ１７に異常があるとみなされる。
【００２９】  ステップＳ１０５またはステップＳ１０６において、車間距離ｄＶ２Ｉ、ｄＣＡＭの差の絶対値、または、車間距離ｄＶ２Ｉ、ｄＲＡＤの差の絶対値が、車間距離ｄＣＡＭ、ｄＲＡＤの差の絶対値以上であると判定された場合には、車間距離ｄＶ２Ｉが異常値であるとみなし、この場合にはカメラ１７およびレーダ２４のどちらに異常があるのか特定できず正確な車間距離も特定できないため、先行車追従制御を停止する（ステップＳ１０８）。
【００３０】  以上のような車両制御装置１８によれば、カメラ１７およびレーダ２４が検知した先行車３０との車間距離と、自車外部の装置である路上カメラ２７および画像処理装置２８により算出された車両１と先行車３０との車間距離とに基づいて、カメラ１７およびレーダ２４に異常があるか否かを判定する。
【００３１】  かかる構成によれば、カメラ１７およびレーダ２４により検知した車間距離に加え、自車外部の装置により検知した車間距離を取得して、カメラ１７およびレーダ２４の異常を判定するので、自車である車両１にセンサを増やすことなく、３つの車間距離による多数決により、カメラ１７およびレーダ２４の異常を判定することが可能となる。よって、コストを増加させることなく、カメラ１７およびレーダ２４の異常判定が可能となる。
【００３２】  また、車両制御装置１８は、路車間通信により取得された車間距離を使用して異常判定処理を行うので、コストを増大させずに、容易に自車外部の装置から車間距離を得ることができ、多数決による異常判定処理を行うことができる。
【００３３】  また、カメラ１７およびレーダ２４による検知対象は、車間距離であるため、容易にカメラ１７およびレーダ２４が検知したデータから取得することができ、カメラ１７およびレーダ２４の異常判定を行うことができる。
【００３４】  また、車両制御装置１８は、カメラ１７およびレーダ２４が検知した先行車３０との車間距離の差が、所定の閾値以下の場合、カメラ１７およびレーダ２４に異常はないと判定し、所定の閾値より大きい場合、カメラ１７およびレーダ２４が検知した車間距離と自車外部の装置が検知した車間距離とに基づいて、カメラ１７およびレーダ２４の異常を判定する。このように、カメラ１７およびレーダ２４が検知した車間距離の差が所定の閾値以下の場合は、カメラ１７およびレーダ２４に異常はないと判定するので、早期に異常判定処理を終了させることができ、正常なセンサによる先行車追従を行うことができる。
【００３５】  また、車両１が先行車３０に対する先行車追従を行っている時に、車両制御装置１８は、複数のセンサに異常があるか否かを判定するので、先行車追従を行うにあたり、センサの異常を検知することができ、センサが異常な状態での先行車追従を防止することができる。
【００３６】  次に、本発明の第２の実施形態に係る車両制御装置１８について、図４、５を参照して説明する。
【００３７】  まず本実施形態において、車両制御装置１８が、自車外部の装置から所定の検知対象に関する情報を取得する方法について図４を参照して説明する。
【００３８】  図４は、本実施形態において、車両制御装置１８が、自車外部の装置から所定の検知対象に関する情報を取得する方法の説明図を示している。
【００３９】  図４では、車間距離を自車外部の装置である先行車３０から取得する方法について説明する。図４において、車両（自車）１が、先行車３０を追従する先行車追従を行っているとする。先行車３０は、車両１の自車位置計測装置２５と同様の自車位置計測装置３１と、車両１の通信装置２６と同様の通信装置３２とを備えている。先行車３０は、自車位置計測装置３１が計測した自車位置情報（緯度、経度）を通信装置３２により、車両１へ送信する。車両１の通信装置２６は、先行車３０の通信装置３２から自車位置情報を受信し、車両制御装置１８へ送る。このように、通信装置２６は、自車外部の装置である先行車３０の通信装置３２との車車間通信により車間距離に関する情報を受信する。そして、車両制御装置１８は、先行車３０の自車位置情報と車両１の自車位置情報に基づき、車間距離ｄＶ２Ｖを算出する。
【００４０】  次に、本実施形態に係る車両制御装置１８において実行されるセンサ異常判定処理について、図５を参照して説明する。図５では、車両１が先行車追従を行っている際に、車間距離に基づき、カメラ１７およびレーダ２４の異常を判定する処理について説明する。
【００４１】    図５は、本実施形態において車両制御装置１８が実行するセンサ異常判定処理のフローチャートを示している。
【００４２】  車両制御装置１８は、複数のセンサに相当するカメラ１７およびレーダ２４が検知した先行車３０との車間距離ｄＣＡＭ、ｄＲＡＤを受け取る（ステップＳ２０１）。車両制御装置１８は、二つの車間距離ｄＣＡＭ、ｄＲＡＤの差の絶対値が、所定の閾値Ｋ１より大きいか否か判定する（ステップＳ２０２）。当該絶対値が閾値Ｋ１以下であれば（ステップＳ２０２：ＮＯ）、車両制御装置１８は、車間距離ｄＣＡＭを用いて先行車追従制御を継続する（ステップＳ２１０）。すなわち、カメラ１７およびレーダ２４に異常はないとみなされる。なお、閾値Ｋは、車間距離の差が十分に小さいとみなせる距離であり、各センサの性能等に基づき設定される。
【００４３】  車間距離ｄＣＡＭ、ｄＲＡＤの差の絶対値が閾値Ｋ１より大きい場合には（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、車両制御装置１８は、車車間通信により先行車３０の自車位置情報を通信装置２６により受信し、車両１と先行車３０との車間距離ｄＶ２Ｖを計測し、車間距離ｄＶ２Ｖを取得する（ステップＳ２０３）。すなわち、カメラ１７およびレーダ２４のいずれかに異常があるとみなし、センサの異常を判定するため自車外部の装置が検知した情報に基づき車間距離を取得する。
【００４４】  車両制御装置１８は、車間距離ｄＣＡＭ、ｄＶ２Ｖの差の絶対値が、車間距離ｄＲＡＤ、ｄＶ２Ｖの差の絶対値よりも小さいか否か判定する（ステップＳ２０４）。車間距離ｄＣＡＭ、ｄＶ２Ｖの差の絶対値の方が小さければ（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、車両制御装置１８は、さらに車間距離ｄＣＡＭ、ｄＶ２Ｖの差の絶対値が、車間距離ｄＣＡＭ、ｄＲＡＤの差の絶対値よりも小さいか否か判定する（ステップＳ２０５）。
【００４５】  車間距離ｄＣＡＭ、ｄＶ２Ｖの差の絶対値が、車間距離ｄＣＡＭ、ｄＲＡＤの差の絶対値よりも小さい場合（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、車両制御装置１８は、車間距離ｄＣＡＭを先行車追従の車間距離として採用し先行車追従を継続する（ステップＳ２０７）。すなわち、ステップＳ２０４、Ｓ２０５の判定の結果、車間距離ｄＲＡＤが、他の車間距離ｄＣＡＭ、ｄＶ２Ｖから最も離れた値であるので、車間距離ｄＲＡＤが異常値を示しレーダ２４に異常があるとみなされる。
【００４６】  一方、車間距離ｄＣＡＭ、ｄＶ２Ｖの差の絶対値の方が、車間距離ｄＲＡＤ、ｄＶ２Ｖの差の絶対値以上であれば（ステップＳ２０４：ＮＯ）、車両制御装置１８は、車間距離ｄＲＡＤ、ｄＶ２Ｖの差の絶対値が、車間距離ｄＣＡＭ、ｄＲＡＤの差の絶対値よりも小さいか否か判定する（ステップＳ２０６）。
【００４７】  車間距離ｄＲＡＤ、ｄＶ２Ｖの差の絶対値が、車間距離ｄＣＡＭ、ｄＲＡＤの差の絶対値よりも小さい場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、車両制御装置１８は、車間距離ｄＲＡＤを先行車追従の車間距離として採用し先行車追従を継続する（ステップＳ２０９）。すなわち、ステップＳ２０４、Ｓ２０６の判定の結果、車間距離ｄＣＡＭが、他の車間距離ｄＲＡＤ、ｄＶ２Ｖから最も離れた値であるので、車間距離ｄＣＡＭが異常値を示しカメラ１７に異常があるとみなされる。
【００４８】  ステップＳ２０５またはステップＳ２０６において、車間距離ｄＶ２Ｖ、ｄＣＡＭの差の絶対値、または、車間距離ｄＶ２Ｖ、ｄＲＡＤの差の絶対値が、車間距離ｄＣＡＭ、ｄＲＡＤの差の絶対値以上であると判定された場合には、車間距離ｄＶ２Ｖが異常値であるとみなし、この場合にはカメラ１７およびレーダ２４のどちらに異常があるのか特定できず正確な車間距離も特定できないため、先行車追従制御を停止する（ステップＳ２０８）。
【００４９】  本実施形態に係る車両制御装置１８においても、第１の実施形態に係る車両制御装置１８と同様の効果を奏することができる。
【００５０】  なお、本発明は、上述した実施例に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。
【００５１】  例えば、上記の実施形態では、検知対象は先行車との車間距離であったが、車両１と地上設置物（例えば道路標識）との距離、物体の存在、道路の曲率、車両１の速度、車両１の加速度、または、先行車３０の車幅であってもよい。検知対象が車両１と地上設置物との距離である場合には、車両１が自車外部の装置から受信する所定の検知対象に関する情報は、先行車３０と地上設置物の距離および先行車３０の自車位置情報である。検知対象が物体の存在である場合は、物体が存在するかしないかをカメラ１７およびレーダ２４により検知する。検知対象が道路の曲率である場合は、車両１の前方に２台のカメラが搭載されている場合である。
【００５２】  また、上記の実施形態では、カメラ１７およびレーダ２４において車間距離を算出し、算出した車間距離を車両制御装置１８に送るようにしたが、カメラ１７およびレーダ２４において取得したデータを車両制御装置１８に送り、当該データに基づき車両制御装置１８において車間距離を算出するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５３】１７  カメラ、１８  車両制御装置、２４  レーダ、２５  自車位置計測装置、２６  通信装置、２７  路上カメラ、２８  画像処理装置、２９  路車間通信装置、３０  先行車、３１  自車位置計測装置、３２  通信装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2018155142.tif 000009
2018155142.tif 000010
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