(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
[第1の実施形態]
図1は本発明の一実施形態にかかる車両制御装置の構成を示すブロック図である。この制御装置は車両1に搭載されており、電子制御ユニット(以下「ECU」という)10と、ECU10に接続されたレーダ11F,11R、車両1の前方及び後方の画像を取得するカメラ12F,12R、車両1の運転者の頭部の画像を取得するカメラ13、車両1の運転者が緊急時、例えば心臓発作などで意識がなくなりかけたときにオンするための緊急スイッチ14、車両1の車速を検出する車速センサ15、車両1のヨーレート(車両重心の上下方向軸回りの回転角速度)を検出するヨーレートセンサ16、及び車両1のステアリングホイールの転舵角ASTを検出する転舵角センサ17と、通信ユニット31と、ナビゲーションユニット32と、車両1を駆動する内燃機関のスロットル弁を駆動するスロットルアクチュエータ21、車両1のブレーキを駆動するブレーキアクチュエータ22と、車両1のステアリングシャフトを駆動する転舵アクチュエータ23とを備えている。ECU10にはさらに車両1が自律自動運転を行うときにそのことを運転者に通知するためのLED表示器41と、車両1を駆動する内燃機関及び変速機を制御するECU42が接続されている。なお、車両1はレーダ電波のリフレクタを車両後部及び前部に備えていることが望ましい。
【0024】
レーダ11F,11Rはそれぞれ車両1の前方及び後方に向けて適宜の位置に設けられており、ECU10は、レーダ11F,11Rを用いて前方または後方に存在する物体の検出及びその物体までの距離の検出を行う。カメラ12F,12Rは、それぞれ車両1の前方及び後方の画像を取得すべく適宜の位置に設けられており、ECU10は、カメラ12F及び12Rによって取得される画像を解析することによって、特に車両の左右前方及び左右後方の状態を判定する。またECU10は、ヨーレートセンサ16により検出されるヨーレートYRによって車両1の走行方向を認識する。
【0025】
ECU10は、カメラ13によって取得される画像に基づいて、例えば運転者の眼球の動き及び視線の方向を検出し、その検出結果から運転者の運転不能状態を判定する。カメラ13によって得られる画像に基づいて運転者が運転不能状態に陥ったと判定したとき、あるいは緊急スイッチ14がオンされたときは、ECU10は後述する緊急事態対応制御を実行し、周辺に存在する他車両(
図1に示す車両1の車両制御装置と同様の機能を有する制御装置を搭載している他車両)へ緊急事態情報を送信する。その後その緊急事態情報に対応して合流してくる他車両(以下「先導車両」という)の直後を隊列追従走行することによって比較的安全な場所もしくは医療機関の近くに車両1を停止させる制御を行う。隊列追従走行は、公知の隊列走行制御方法が適用可能であり、レーダ11Fによる先導車両との車間距離の検出、及び通信ユニット31を介した先導車両との通信によって必要な情報を取得することによって行われる。運転者が運転不能状態となった車両を以下「運転不能車両」という。車両1は運転不能車両VEとなる場合と、運転不能車両VEからの緊急事態情報に応じて先導車両VRとなる場合とがある。
【0026】
先導車両VRとして運転不能車両VEの先導を行う場合には、ECU10は緊急事態情報を受信すると、運転不能車両VEとの合流位置PJNを決定し、通信ユニット31を介して運転不能車両VEに通知する。合流位置PJNまでの走行及び合流位置PJNから最終的に運転不能車両VEを停止させる最終停止位置PDSTまでは、原則として自律自動運転によって車両1を走行させる。
【0027】
図2及び
図3を参照して、本実施形態における緊急事態発生時の制御(運転不能車両VEにおける緊急事態対応制御、及び先導車両VRにおける緊急先導制御)の概要を説明する。
【0028】
図2(a)は、緊急事態が発生したときの状態を示しており、片側一車線道路において運転不能車両VEが車両VCより先行しており、かつ両車両の間に相互に通信不能な車両(以下「通信不能車両」という)VXが存在している。この状態で緊急事態情報が、運転不能車両VEから送信されると、車両VCが緊急事態情報を受信し、先導車両VRとなる。緊急事態情報は、少なくとも運転不能車両VEの車両識別情報VEID、現在位置PTMP及び緊急事態発生時刻tEMが含まれる。自車両の車種、車体色、及び車両番号など、先導車両VRの運転者に知らせる視認可能情報を含めるようにしてもよい。
【0029】
先導車両VRは、運転不能車両VEの現在位置PTMPに近い位置であって、進行方向前方の位置を合流位置PJNとして決定し、先導車両情報を送信する。先導車両情報は、先導車両VRの車両識別情報VRID及び合流位置PJNを示す合流位置情報を含む。
【0030】
運転不能車両VEは、現在走行中の道路上を自律自動運転によって走行し、
図2(b)に示すように、当該道路上に設定された合流位置PJNに停止する。通信不能車両VXは運転不能車両VEを避けて進行し、先導車両VRが自律自動運転により、停止している運転不能車両VEの前に回って停止する(
図2(c))。その後、先導車両VRは最終停止位置PDSTを決定し、最終停止位置PDSTに向かって隊列先導運転を開始し、運転不能車両VEは隊列追従運転を開始する(
図2(d))。両車両は最終停止位置PDSTに到着すると停止する(
図2(e))。最終停止位置PDSTは、道路形状に応じて例えば見通しのよい直線部、あるいは路肩に停車スペースがある場所などに設定され、あるいは近くに医療機関があるときはその医療機関に最も近い当該道路上の位置に設定される。
【0031】
図2に示す例では、運転不能車両VEと先導車両VRとの間に存在する通信不能車両VXは1台のみであるが、複数台存在する場合も同様の対応が可能である。
【0032】
図3(a)は、
図2(a)とは逆に緊急事態が発生したときに車両VCが運転不能車両VEより先行している例を示す。両車両の間には通信不能車両VXが存在している。
車両VCが緊急事態情報を受信し、先導車両VRとなり、先導車両VRは、現在位置に近い位置であって進行方向前方の位置を合流位置PJNとして決定し、先導車両情報を送信する。先導車両VRが合流位置PJNに停止すると、通信不能車両VXは先導車両VRを避けて進行する(
図3(b))。運転不能車両VEは、現在走行中の道路上を自律自動運転によって走行し、車両間通信によって先導車両VRを認識して、
図3(c)に示すように、先導車両VRの直ぐ後ろに停止する。その後は
図2に示す例と同様に、最終停止位置PDSTまで隊列走行によって移動する。
【0033】
なお、運転不能車両VEと先導車両VRとの間に複数の通信不能車両VXが存在する場合も同様の対応が可能である。両車両の間に通信不能車両VXが存在しない場合には直ちに隊列走行を開始して、最終停止位置PDSTに向かう。
【0034】
図4は、車両1の運転者が運転不能状態となったときに実行される緊急事態対応制御のフローチャートである。
ステップS11では、緊急スイッチ(EM−SW)14がオンされたか否かを判別し、その答が否定(NO)であるときは、運転不能状態検知フラグFEMDETが「1」であるか否かを判別する(ステップS12)。運転不能状態検知フラグFEMDETは、図示しない運転不能状態検知処理において、車両1の運転者が運転不能状態となったと判定されたとき「1」に設定される。
【0035】
ステップS11またはS12の答が肯定(YES)となると、ステップS13に進み、車両1の操作系(アクセルペダル、ブレーキペダル、ステアリング、その他スイッチ類)の操作を受け付けないようにする無効化をECU42に指令するとともに、緊急事態情報(EM情報)を送信し、走行車線を維持して走行する自律自動運転を開始する(ステップS14)。ステップS15では、先導車両情報を受信したか否かを判別し、受信したときは、先導車両VRが直前を走行しているか否かを判別する(ステップS16)。その答が肯定(YES)であるときは直ちにステップS20に進み、隊列追従運転を開始する。
【0036】
ステップS15の答が否定(NO)であるときは、指定された合流位置PJNに向けて自律自動運転を継続する。ステップS17では合流位置PJNに到着したか否かを判別し、到着すると先導車両VRが車両1の直前に到達した否かの認識を行う(ステップS18)。先導車両VRを直ちに認識できないときは、停止して待機する(ステップS19)。
【0037】
直前に先導車両VRを認識したときは、隊列追従運転を開始する(ステップS20)。したがって、先導車両VRが停止する最終停止位置PDSTに車両1(運転不能車両VE)が停止する。
【0038】
なお、ステップS15の答が否定(NO)である状態が所定時間継続したときは、直ちに車両1を停止させる緊急停止が行われる。
【0039】
図5は、車両1が先導車両VRに相当する場合に実行される緊急先導制御のフローチャートである。
ステップS31では、緊急事態情報を受信したか否かを判別し、受信したときはステップS32に進んで運転不能車両VEが同一道路を走行中であるか否かを判別する。この答が否定(NO)であるときは処理を終了する。
【0040】
ステップS32の答が肯定(YES)であるときは、運転不能車両VEが車両1(先導車両VR)の直後を走行しているか否かを判別する(ステップS33)。この答が肯定(YES)であるときは、先導車両情報を送信するとともに、運転者に自律自動運転中であることを知らせるLED表示器41を点灯して(ステップS34)、直ちにステップS38に進む。
【0041】
ステップS33の答が否定(NO)であるときは、合流位置PJNを決定し、先導車両情報を送信するととものLED表示器41を点灯し(ステップS35)、運転不能車両VEを捕捉するための捕捉モード運転に移行して、合流位置PJNに向かって走行する(ステップS36)。ステップS37では、合流位置PJNにおいて運転不能車両(EM車両)VEを車両1の直後において認識したか否かを判別し、認識すると最終停止位置PDSTを決定する(ステップS38)。最終停止位置PDSTの決定は、ナビゲーションユニット32に格納されている情報に基づいて行われる。ステップS39では、隊列先導運転、すなわち運転不能車両VEを自動追従させつつ最終停止位置PDSTまで自律自動運転を行い、最終停止位置PDSTに到着すると停止して(ステップS40,S41)、処理を終了する。
本実施形態における位置情報の取得はナビゲーションユニット32によって行われる。また、自律自動運転においてはカメラ12F,12Rによって取得される画像情報が必要に応じて参照される。
【0042】
以上のように本実施形態によれば、車両1の運転者が運転不能状態となったことが、緊急スイッチ14により検知されたとき、またはカメラ13の画像に基づいて判定されたときに、そのことが他車両VC(VR)に通知され、その通知に基づいて車両1を先導することとなった先導車両VRが通信ユニット31を介した車両間通信によって認識され、先導車両VRに車両1を自動追従させる制御が行われる。したがって、車両1は最終停止位置PDSTに安全に到達して停止することができる。その結果、車両1の暴走が防止されるとともに、最終停止位置PDSTの近傍に医療機関があれば、運転者の救命行為を迅速に行うことができる。
【0043】
また、車両1の操作系が無効化されるので、運転者の倒れ込みなどによってステアリングやアクセルペダルが誤操作されてもその影響を排除して、自律自動運転及び隊列追従運転を継続することができる。
【0044】
先導車両VRとの合流位置PJNが、先導車両情報によって取得され、合流位置PJNまで車両1の自律自動運転が行われる。すなわち、走行中の車線を維持しつつ比較的低速での自律自動運転によって合流位置PJNまでの走行が行われ、車両1を先導車両VRと自動的に合流させることができる。
【0045】
また車両1が緊急事態情報を受信したときは、運転者が運転不能状態となった運転不能車両VEが、例えば通信ユニット31を介した車両間通信によって認識され、先導車両VRとして運転不能車両VEを追従させる先導走行制御が行われる。したがって、運転不能車両VEの暴走を防止するとともに、路側帯のような比較的安全な場所、あるいは医療機関の近傍を最終停止位置PDSTとして、運転不能車両VEを先導することが可能となる。
【0046】
また運転不能車両VEとの合流位置PJNが決定され、合流位置PJNまで車両1の自律自動運転が行われる。すなわち、走行中の車線を維持しつつ比較的低速での自律自動運転によって合流位置PJNまでの走行が行われ、車両1を運転不能車両VEと自動的に合流させることができる。
【0047】
また運転不能車両VEを先導して停止させる最終停止位置PDSTが決定され、運転不能車両VEを最終停止位置PDSTまで先導する自律自動運転が行われるので、運転者の負担なしに、最終停止位置PDSTまで安全に運転不能車両VEを先導して停止させることができる。
【0048】
また最終停止位置PDSTは道路形状に基づいて決定されるので、例えばカーブの途中などでの停止を回避し、見通しのよい直線道路上あるいは路肩に停止スペースが存在する位置で停止させることができ、安全性を向上させることができる。
【0049】
また最終停止位置PDSTは、医療機関の所在情報に基づいて決定するようにしてもよく、その場合には医療機関の近傍に停止させて、直ちに運転不能車両VEの運転者の救命行為を行うことが可能となる。
【0050】
本実施形態では、
運転不能車両VEが第1車両に相当し、先導車両VRが第2車両に相当する。また、図4及び図8に示す処理が第1車両において実行される方法ステップを含み、図5及び図9に示す処理が第2車両において実行される方法ステップを含む。
【0052】
[変形例]
上述した実施形態では、運転不能車両VEと先導車両VRとの車両間通信によって、緊急事態情報及び先導車両情報の送受信を行うにしたが、この通信は、運転不能車両VE及び先導車両VRと通信可能な外部サーバ(緊急対応センタ)SVRを介して行うようにしてもよい。その場合には、緊急事態情報は外部サーバSVRを介して他車両VCに送信され、先導車両情報は外部サーバSVRを介して運転不能車両VEに送信される。
【0053】
この変形例では、合流位置PJN及び最終停止位置PDSTの決定を外部サーバSVRで行い、決定した位置情報を運転不能車両VE及び先導車両VRに送信するようにしてもよい。
【0054】
また運転不能車両VEの操作系の無効化は、先導車両VRからの通信によって指令するようにしてもよい。その場合には、先導車両VRのECU10及び通信ユニット31が無効化手段を構成する。
【0055】
[第2の実施形態]
本実施形態は、運転者が運転不能状態となったときは
、その運転不能状態の検知または判定結果の外部への通知後であって合流位置PJNの取得前に運転不能車両VEを停止させ、その停止位置PSTPを合流位置PJNとして、先導車両VRが合流位置PJNに向かうようにしたものである。さらに、上述した実施形態では、同じ車両制御装置を備える車両VCが同一道路上を走行している場合のみ、先導車両VRとして機能するようにしたが、本実施形態では、運転不能車両VEが停止している停止道路RSTPまでは、ナビゲーションユニットによる案内を行い、車両VCの運転者に先導車両VRとなるように促し、車両VCが停止道路RSTPに到達した時点以後に、先導車両VRとして合流位置PJNまでの自律自動運転を行うようにしたものである。以下に説明する点以外は、第1の実施形態と同一である。
【0056】
図6及び
図7を参照して、本実施形態における緊急事態に対応するための制御の概要を説明する。
図6は、
図3と同様に車両VCが運転不能車両VEより前を走行している例を示しており、運転不能状態が検知または判定されると、
図6(a)に示すように、
その検知または判定結果の外部への通知後であって合流位置PJNの取得前に運転不能車両VEは停止する(停止位置PSTP)。以下、運転不能車両VEが停止した道路を「停止道路RSTP」という。この例では、車両VCが運転不能車両VEより先行しているが、停止道路RSTP上に停止して待機しても運転不能車両VEと合流することはできない。
【0057】
そこで、先導車両VRは、停止道路RSTPから外れて他の経路ROTRを経由して、停止位置PSTPより進行方向後方(
図6の右側)の位置で、停止道路RSTPに復帰するように、ナビゲーションユニット32の経路案内機能を利用して運転者を案内する。運転者がこの案内にしたがって運転することにより、先導車両VRが停止道路RSTPに復帰すると自律自動運転が開始され、
図6(b)に示すように、運転不能車両VEの直前に停止し、その後隊列先導走行を開始する。以後の動作は第1の実施形態と同一である。すなわち、この例では停止道路RSTPから離脱して、再度停止道路RSTPに復帰するまでは、先導車両VRの運転者が経路案内にしたがって運転し、停止道路RSTPに復帰した時点から自律自動運転を開始する。
【0058】
図7は、車両VCが停止道路RSTPとは異なる別道路RXを走行しているときに、緊急事態情報を受信して先導車両VRとなった例が示されている。この例では、ナビゲーションユニット32の経路案内にしたがって、別道路RXから停止道路RSTPまでは車両VCの運転者が運転し、停止道路RSTPに到達した時点から停止位置RSTP(=合流位置PJN)まで自律自動運転が行われる。
【0059】
図8は、本実施形態における緊急事態対応制御(車両1が運転不能車両VEとなったときに実行される制御)のフローチャートである。この処理は、
図4のステップS16,S17,S19を削除し、ステップS14をステップS14aに変えたものである。
【0060】
ステップS14aでは直ちに車両1(運転不能車両VE)を停止させ、先導車両情報を受信し(ステップS15)、直前に停止した先導車両VRを認識すると(ステップS18)、隊列追従運転を開始する(ステップS20)。
【0061】
図9は、本実施形態における緊急先導制御(車両1が先導車両VRとなったときに実行される制御)のフローチャートである。この処理は、
図5のステップS33及びS35をそれぞれステップS33a及びS35aに変更し、ステップS42及びS43を追加したものである。
【0062】
ステップS33aでは運転不能車両VEの停止位置PSTPが、車両1の現在位置より前方であるか否かを判別し、その答が肯定(YES)であるときは、先導車両情報(合流位置PJNに関する情報は含まない)を送信し、LED表示器41を点灯して(ステップS35a)、捕捉モード運転(ステップS36)に移行する。
【0063】
ステップS32またはS33aの答が否定(NO)であるとき、すなわち運転不能車両VEが別の道路に停止しているとき、または同一道路上の進行方向後方に停止しているときは、ナビゲーションユニット32による案内を実行し、運転者による案内運転の実行を促す。ステップS43では、停止道路RSTPに到達したか否かを判別し、到達するとステップS35aに進む。
なお、ステップS43の答が否定(NO)である状態が所定時間継続したときは、処理を終了する。
【0064】
以上のように本実施形態では、運転不能車両VEは
運転不能状態の検知または判定結果の外部への通知後であって合流位置PJNの取得前に緊急停止するようにしたので、より安全性を高めることができる。また、ナビゲーションユニット32の案内機能を利用して、停止道路RSTPまでの運転を先導車両VRの運転者に行わせるようにしたので、運転不能車両VEの停止位置PSTPが同一道路上の後方に位置している場合、あるいは先導車両VRが走行している道路と停止道路RSTPが異なる場合において、運転不能車両VEの捕捉、及び最終停止位置PDSTまでの先導を行うことが可能となる。
【0065】
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば上述した実施形態では、カメラ13によって取得される運転者の画像に基づいて運転不能状態を判定するようにしたが、このような間接的なものだけでなく、ステアリングホイールやシートなどに設けたセンサ(脈拍センサ、心拍センサなど)によって運転者の状態を直接的に検知し、その検知結果に応じて運転不能状態を判定するようにしてもよい。
【0066】
また上述した実施形態では、合流位置PJNに先に到着した車両が停止して、後から到着する車両を待つようにしたが、必ずしも停止している必要はなく、徐行して待機するようにしてもよい。例えば先導車両VRが徐行して待機しているところへ、後方から運転不能車両VEが接近して合流位置PJNに到達したときは、両車両は停止することなく隊列走行を開始するようにしてもよい。
【0067】
また上述した実施形態では、先導車両VRは合流位置PJNまでの走行、及び合流位置PJNから最終停止位置PDSTまでの走行を、可能な限り自律自動運転によって行うようにしたが、自律自動運転を行うことなくすべて先導車両VRの運転者が運転して行うようにしてもよい。