特開 2023-135312 制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023135312

(43)【公開日】2023-09-28

(54)【発明の名称】制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 30/10 20060101AFI20230921BHJP

   B60W 60/00 20200101ALI20230921BHJP

【ＦＩ】

B60W30/10

B60W60/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022040458

(22)【出願日】2022-03-15

(71)【出願人】

【識別番号】000005463

【氏名又は名称】日野自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100130052

【弁理士】

【氏名又は名称】大阪 弘一

(74)【代理人】

【識別番号】100183438

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 泰史

(72)【発明者】

【氏名】黒田 聡

【テーマコード（参考）】

3D241

【Ｆターム（参考）】

3D241BA15

3D241BA41

3D241CE03

3D241CE04

3D241CE05

3D241DA52Z

3D241DB01Z

3D241DB02Z

3D241DB09Z

3D241DB12Z

3D241DC37Z

(57)【要約】

【課題】周回路を走行する自動運転車両の走行経路を効率的に生成すること。
【解決手段】制御装置１０は、走行経路指示に基づき、全体経路を生成する全体経路生成部１０２と、全体経路に基づき、実際に車両が走行する目標経路をリアルタイムに生成する目標経路生成部１０３と、目標経路に基づき、車両の経路追従制御を行う追従制御部１０４と、を備え、全体経路生成部１０２は、全体経路生成後の所定のタイミングにおいて、全体経路が予め定められた対象経路であるか否かを判定し、該対象経路である場合に限り、再度、同一の走行経路指示に基づき、全体経路を生成する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行経路指示に基づき、全体経路を生成する全体経路生成部と、
前記全体経路に基づき、実際に車両が走行する目標経路をリアルタイムに生成する目標経路生成部と、
前記目標経路に基づき、前記車両の経路追従制御を行う追従制御部と、を備え、
前記全体経路生成部は、
前記全体経路生成後の所定のタイミングにおいて、前記全体経路が予め定められた対象経路であるか否かを判定し、該対象経路である場合に限り、再度、同一の前記走行経路指示に基づき、前記全体経路を生成する、制御装置。

【請求項2】

前記全体経路生成部は、
前記全体経路生成後の所定のタイミングにおいて、前記車両がリアルタイムに走行している区間が、前記全体経路に含まれる区間であって予め定められた対象区間であるか否かを判定し、該対象区間である場合に限り、再度、同一の前記走行経路指示に基づき、前記全体経路を生成する、請求項１記載の制御装置。

【請求項3】

前記車両が走行する各区間について、それぞれ区間を一意に特定する区間ＩＤが設定されており、
前記全体経路生成部は、
前記車両がリアルタイムに走行している区間の区間ＩＤと、前記対象区間の区間ＩＤとが一致する場合に限り、再度、同一の前記走行経路指示に基づき、前記全体経路を生成する、請求項２記載の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の一態様は、車両の自動運転に係る制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

出発地から目的地までの車両の走行経路を生成する装置が知られている（例えば特許文献１参照）。生成した走行経路を自動運転制御に用いる場合には、例えば、走行経路指示に基づき全体経路（走行経路）を生成し、全体経路に基づきリアルタイムに目標経路を生成し、目標経路に基づき経路追従制御を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１－３８９４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、例えば自動運転車両が周回路を走行して耐久試験を行うような場合には、同一の経路を繰り返し走行することとなるが、無限長の自動運転ルートを設定することは、メモリの圧迫、システム内の通信の観点から難しい。このため、周回路を走行するような場合であっても、有限長の自動運転ルートを設定せざるを得ず、周回路を走行する場合の走行経路生成を効率的に実施することができていない。

【0005】

本発明の一態様は上記実情に鑑みてなされたものであり、周回路を走行する自動運転車両の走行経路を効率的に生成することができる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】

本発明の一態様に係る制御装置は、走行経路指示に基づき、全体経路を生成する全体経路生成部と、全体経路に基づき、実際に車両が走行する目標経路をリアルタイムに生成する目標経路生成部と、目標経路に基づき、車両の経路追従制御を行う追従制御部と、を備え、全体経路生成部は、全体経路生成後の所定のタイミングにおいて、全体経路が予め定められた対象経路であるか否かを判定し、該対象経路である場合に限り、再度、同一の走行経路指示に基づき、全体経路を生成する。

【0007】

本発明の一態様に係る経路生成装置では、走行経路指示に基づく全体経路生成後において、該全体経路が所定の対象経路である場合、同一の走行経路指示に基づき再度同一の全体経路が生成される。このような構成によれば、対象経路を予め設定しておくことにより、生成済みの全体経路が対象経路である場合に、同一の走行経路指示を再読み込みして、同一の全体経路を容易に生成することができる。これにより、周回路を走行する場合のように同一の経路を繰り返し走行する場合において、生成する経路長を最低限に抑えてメモリの圧迫等を抑えながら、走行経路生成を効率的に行うことができる。

【0008】

全体経路生成部は、全体経路生成後の所定のタイミングにおいて、車両がリアルタイムに走行している区間が、全体経路に含まれる区間であって予め定められた対象区間であるか否かを判定し、該対象区間である場合に限り、再度、同一の走行経路指示に基づき、全体経路を生成してもよい。このように、車両が走行する区間が対象区間である場合に限り走行経路指示の再読み込みが実施されることにより、例えば耐久試験の評価を行う区間以外の区間（対象区間）でのみ全体経路の再生成が行われる構成とすることができる。これにより、全体経路の再生成が、耐久試験の評価等に影響を及ぼすことを回避することができる。

【0009】

車両が走行する各区間について、それぞれ区間を一意に特定する区間ＩＤが設定されており、全体経路生成部は、車両がリアルタイムに走行している区間の区間ＩＤと、対象区間の区間ＩＤとが一致する場合に限り、再度、同一の走行経路指示に基づき、全体経路を生成してもよい。このように、区間にＩＤが設定されて、該ＩＤの一致が判定されることにより、ＧＰＳ等を用いずとも、走行している区間が対象区間であるか否かを判定することが可能になる。これにより、経路生成装置の汎用性を向上させることができる。

【発明の効果】

【0010】

本発明の一態様によれば、周回路を走行する自動運転車両の走行経路を効率的に生成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】自動運転車両の耐久試験を行う周回路を模式的に示す図である。

【図2】本実施形態に係る自動運転システムが実施する処理を説明する図である。

【図3】本実施形態に係る自動運転システムの構成例を示すブロック図である。

【図4】図３に示された制御装置により実行される制御手順を示すフローチャートである。

【図5】制御装置により実行される周回路走行時の全体経路生成手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

【0013】

図１は、自動運転車両の耐久試験を行う周回路５００を示す図である。本実施形態では、自動運転車両が、図１に示されるような周回路５００を繰り返し走行し、該自動運転車両の耐久試験を行う場合を例に、自動運転車両の効率的な走行経路生成について説明する。周回路５００の詳細については後述する。

【0014】

図２は、本実施形態に係る自動運転システムが実施する処理の概要を説明する図である。図２に示されるように、本実施形態に係る自動運転システムは、走行経路指示に基づき全体経路（車両が走行する全体の経路）を生成し、該全体経路に基づき実際に車両が走行する目標経路をリアルタイムに生成し、目標経路に基づき車両の経路追従制御（自動運転制御）を行う。そして、本実施形態に係る自動運転システムでは、車両が所定の周回路を走行していると判断できる場合においては、上述した走行経路指示（既に生成している全体経路生成に係る走行経路指示）を再読み込みして、再度同一の全体経路を生成する。すなわち、本実施形態に係る自動運転システムでは、車両が周回路を走行しており、全体経路に変更がないと判断できる場合においては、走行経路指示の再読み込みによって、迅速且つ容易に全体経路を生成する（詳細は後述）。

【0015】

図３は、自動運転システム１の構成例を示すブロック図である。自動運転システム１は、車両に搭載されており、車両の自動運転を制御する。自動運転システム１は、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信器２０と、地図データベース３０と、周辺状況センサ４０と、車両状態センサ５０と、通信装置６０と、走行装置７０と、制御装置１０と、を備えている。

【0016】

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の位置及び方位を算出する。ＧＰＳ受信器２０は、算出した情報を制御装置１０に送信する。

【0017】

地図データベース３０は、道路における各レーンの境界位置を示す情報等を予め記憶しているデータベースである。地図データベース３０は、例えば所定の記憶装置に格納されている。

【0018】

周辺状況センサ４０は、車両の周囲の状況を検出する。周辺状況センサ４０としては、例えば、ライダー、レーダー、カメラ等が用いられる。ライダーは、光を利用して車両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の周囲の物標を検出する。カメラは、車両の周囲の状況を撮像する。周辺状況センサ４０は、検出した情報を制御装置１０に送信する。

【0019】

車両状態センサ５０は、車両の走行状態を検出する。車両状態センサ５０としては、例えば、車速センサ、舵角センサ、ヨーレートセンサ、横加速度センサなどが例示される。車速センサは、車両の速度を検出する。舵角センサは、車両の操舵角を検出する。ヨーレートセンサは、車両のヨーレートを検出する。横加速度センサは、車両に作用する横加速度を検出する。車両状態センサ５０は、検出した情報を制御装置１０に送信する。

【0020】

通信装置６０は、例えばＶ２Ｘ通信（車車間通信および路車間通信）を行う。具体的には、通信装置６０は、他の車両との間でＶ２Ｖ通信（車車間通信）を行う。また、通信装置６０は、周囲のインフラとの間でＶ２Ｉ通信（路車間通信）を行う。Ｖ２Ｘ通信を通して、通信装置６０は、車両の周囲の環境に関する情報を取得することができる。通信装置６０は、取得した情報を制御装置１０に送信する。なお、通信装置６０は、例えばＶ２Ｘ通信によって、外部より走行経路指示を受信してもよい。走行経路指示には、全体経路（車両が走行する全体の経路）が生成可能となる情報が含まれている。

【0021】

走行装置７０は、操舵装置、駆動装置、制動装置、トランスミッション等を含んでいる。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、エンジンや電動機が例示される。制動装置は、制動力を発生させる。

【0022】

制御装置１０は、車両の自動運転を制御する自動運転制御を行う。制御装置１０は、プロセッサ、記憶装置、及び入出力インタフェースを備えるマイクロコンピュータである。制御装置１０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）とも呼ばれる。制御装置１０は、入出力インタフェースを通して各種情報を受け取る。そして、制御装置１０は、受け取った情報に基づいて自動運転制御を行う。

【0023】

制御装置１０は、機能ブロックとして、取得部１０１と、全体経路生成部１０２と、目標経路生成部１０３と、追従制御部１０４と、を備えている。これらの機能ブロックは、制御装置１０の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実現される。制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納されていてもよい。

【0024】

取得部１０１は、自動運転制御に必要な情報を取得する。取得部１０１による情報取得処理は、所定のサイクルで繰り返し実行される。取得部１０１は、ＧＰＳ受信器２０から車両の位置及び方位を取得する。取得部１０１は、地図データベース３０から道路のレーンに関する情報等を取得する。取得部１０１は、周辺状況センサ４０によって検出された車両の周囲の情報を取得する。取得部１０１は、車両状態センサ５０によって検出された車両の状態を示す情報を取得する。取得部１０１は、通信装置６０から走行経路指示等の情報を取得する。

【0025】

全体経路生成部１０２は、取得部１０１によって取得された情報（少なくとも走行経路指示を含む情報）に基づき、全体経路（車両が走行する全体の経路）を生成する。全体経路生成部１０２は、走行経路指示に加えて、車両の位置及び方位、道路のレーン等の情報、車両の周囲の情報、並びに、車両の状態を示す情報等を考慮して、全体経路を生成してもよい。

【0026】

目標経路生成部１０３は、全体経路生成部１０２によって生成された全体経路に基づき、実際に車両が走行する目標経路をリアルタイムに生成する。目標経路生成部１０３による目標経路生成は、車両が走行している間、所定のサイクルで繰り返し実行される。

【0027】

追従制御部１０４は、目標経路生成部１０３によって生成された目標経路に基づき、車両の経路追従制御を行う。追従制御部１０４は、従来から周知の追従制御技術を用いて、目標経路に追従して車両が走行するように、走行装置７０に含まれる各装置を制御する。

【0028】

上述したように、本実施形態では、車両が、図１に示されるような周回路５００を繰り返し走行し、該車両の耐久試験を行う。このように、車両が周回路５００を走行する場合には、走行経路が変化しないため、一度生成した全体経路に係る走行経路指示を再読み込みすれば、迅速且つ容易に全体経路を生成することができる。

【0029】

そこで、本実施形態の制御装置１０では、全体経路生成部１０２が、全体経路生成後の所定のタイミングにおいて、全体経路が予め定められた対象経路（ここでは周回路５００の経路）であるか否かを判定し、対象経路である場合に限り、再度、同一の走行経路指示を再読み込みして、同一の全体経路を生成する。

【0030】

また、全体経路生成部１０２は、車両がリアルタイムに走行している区間（レーン）が、全体経路に含まれる区間であって予め定められた対象区間であるか否かを判定し、対象区間である場合に限り、再度、同一の走行経路指示を再読み込みして、同一の全体経路を生成してもよい。すなわち、全体経路生成部１０２は、全体経路が予め定められた対象経路である場合であればいつでも走行経路指示の再読み込みを行うのではなく、車両が走行している区間が対象区間であるタイミングに限って、走行経路指示の再読み込みを行ってもよい。

【0031】

図１に示されるように、車両の耐久試験を行う周回路５００においては、耐久試験の評価を行う区間である評価区間５００ａ，５００ｃと、耐久試験の評価を行わない区間である対象区間５００ｂ，５００ｄとがある。評価区間５００ａ，５００ｃにおいて走行経路指示の再読み込み（全体経路の再生成）が行われると、耐久試験の評価に影響を及ぼすおそれがある。この点、耐久試験の評価を行わない区間である対象区間５００ｂ，５００ｄにおいてのみ走行経路指示の再読み込み（全体経路の再生成）が行われることにより、走行経路指示の再読み込み（全体経路の再生成）が耐久試験の評価に影響を及ぼすことを回避することができる。

【0032】

なお、車両が走行し得る経路（ルート）及び区間（レーン）については、予め経路（又は区間）を一意に特定するＩＤが設定されていてもよい。この場合、全体経路生成部１０２は、走行している全体経路に紐づいた走行経路ＩＤと、対象経路に紐づいた対象経路ＩＤとが一致する場合に、全体経路が対象経路であると判定することができる。また、全体経路生成部１０２は、車両がリアルタイムに走行している区間に紐づいた走行区間ＩＤと、対象区間に紐づいた対象区間ＩＤとが一致する場合に、車両が走行している区間が対象区間であると判定することができる。

【0033】

図４は、図３に示された制御装置１０により実行される制御手順を示すフローチャートである。図４に示されるように、制御装置１０では、走行経路指示に基づき全体経路が生成される（ステップＳ１）。つづいて、全体経路に基づき、実際に車両が走行する目標経路がリアルタイムに生成される（ステップＳ２）。つづいて、目標経路に基づき、車両の経路追従が実施される（ステップＳ３）。

【0034】

図５は、制御装置１０により実行される周回路走行時の全体経路生成（ステップＳ１の詳細な処理）手順を示すフローチャートである。図５に示されるように、制御装置１０では、最初に、走行している全体経路に紐づいた走行経路ＩＤが、対象経路に紐づいた対象経路ＩＤに一致しているか否かが判定される（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１において一致していないと判定された場合には、周回路走行時の全体経路生成手順からは外れるため、処理が終了する（通常の全体経路生成処理が実施される）。

【0035】

一方で、ステップＳ１０１において一致していると判定された場合には、車両がリアルタイムに走行している区間に紐づいた走行区間ＩＤが、対象区間に紐づいた対象区間ＩＤに一致しているか否かが判定される（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２において一致していないと判定された場合には、周回路走行時の全体経路生成タイミングとは異なるため、処理が終了する。

【0036】

一方で、ステップＳ１０２において一致していると判定された場合には、現在の走行している全体経路の生成に係る走行経路指示が再度読み込まれ（ステップＳ１０３）、現在と同一の全体経路が生成される（ステップＳ１０４）。そして、生成された全体経路が出力される（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５以降は、図４のステップＳ２以降の処理が実施される。

【0037】

次に、本実施形態に係る自動運転システム１に含まれる制御装置１０の作用効果について説明する。

【0038】

本実施形態に係る制御装置１０は、走行経路指示に基づき、全体経路を生成する全体経路生成部１０２と、全体経路に基づき、実際に車両が走行する目標経路をリアルタイムに生成する目標経路生成部１０３と、目標経路に基づき、車両の経路追従制御を行う追従制御部１０４と、を備え、全体経路生成部１０２は、全体経路生成後の所定のタイミングにおいて、全体経路が予め定められた対象経路であるか否かを判定し、該対象経路である場合に限り、再度、同一の走行経路指示に基づき、全体経路を生成する。

【0039】

本実施形態に係る制御装置１０では、走行経路指示に基づく全体経路生成後において、該全体経路が所定の対象経路である場合、同一の走行経路指示に基づき再度同一の全体経路が生成される。このような構成によれば、対象経路を予め設定しておくことにより、生成済みの全体経路が対象経路である場合に、同一の走行経路指示を再読み込みして、同一の全体経路を容易に生成することができる。これにより、周回路を走行する場合のように同一の経路を繰り返し走行する場合において、生成する経路長を最低限に抑えてメモリの圧迫等を抑えながら、走行経路生成を効率的に行うことができる。

【0040】

全体経路生成部１０２は、全体経路生成後の所定のタイミングにおいて、車両がリアルタイムに走行している区間が、全体経路に含まれる区間であって予め定められた対象区間であるか否かを判定し、該対象区間である場合に限り、再度、同一の走行経路指示に基づき、全体経路を生成してもよい。このように、車両が走行する区間が対象区間である場合に限り走行経路指示の再読み込みが実施されることにより、例えば耐久試験の評価を行う区間以外の区間（対象区間）でのみ全体経路の再生成が行われる構成とすることができる。これにより、全体経路の再生成が、耐久試験の評価等に影響を及ぼすことを回避することができる。

【0041】

車両が走行する各区間について、それぞれ区間を一意に特定する区間ＩＤが設定されており、全体経路生成部１０２は、車両がリアルタイムに走行している区間の区間ＩＤと、対象区間の区間ＩＤとが一致する場合に限り、再度、同一の走行経路指示に基づき、全体経路を生成してもよい。このように、区間にＩＤが設定されて、該ＩＤの一致が判定されることにより、例えばＧＰＳによる自己位置推定の精度が低い場合でも、走行している区間が対象区間であるか否かを判定することが可能になる。すなわち、ライダーや磁気マーカ―インフラを利用することや、指定の場所がわかる物標を認識することによって、区間ＩＤが認識されて該ＩＤの一致が判定されることにより、制御装置１０の汎用性を向上させることができる。

【符号の説明】

【0042】

１０…制御装置、１０２…全体経路生成部、１０３…目標経路生成部、１０４…追従制御部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】