JP2020117014A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】検出手段の洗浄に起因して自動走行制御が解除されることを抑制する。【解決手段】車両制御装置（１００）は、複数の検出手段の検出結果を利用して、車両（１）を自動で走行させる自動走行制御を実行可能な制御手段（１５１）と、複数の検出手段各々の汚れを洗浄可能な洗浄手段（１３）と、自動走行制御が実行されているときに、複数の検出手段のうち一の検出手段の洗浄が必要な場合、複数の検出手段のうち他の検出手段の検出結果を利用して自動走行制御の実行継続が可能か否かを判定する判定手段（１５２）と、を備える。制御手段は、他の検出手段の検出結果を利用して自動走行制御の実行継続が可能ではないと判定されたことを条件に、要求検出範囲が狭くなるように車両を制御した後、自動走行制御の実行を継続しつつ、一の検出手段の汚れを洗浄するように洗浄手段を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両制御装置に関し、特に車両を自動で走行させる自動走行制御を実行可能な車両制御装置の技術分野に関する。

この種の装置が、自動走行制御を実行するためには、車両の周辺情報を検出する各種センサやカメラ等の検出手段が所定の検出性能を発揮している必要がある。他方で、車外に設けられた検出手段は、例えば風雨に曝されるので汚れが付着しやすく、その検出性能が低下することがある。また、検出手段が車内に設けられていたとしても、例えばウィンドウガラスの曇りや汚れに起因して、その検出性能が低下することがある。この問題に対して、例えば手動運転から、自動走行制御が実行される自動運転への切り替え時に、検出手段の汚れを除去する装置が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１６−１７９７６７号公報

検出手段の汚れが除去される期間（言い換えれば、検出手段が洗浄される期間）は、車両の周辺情報を正しく検出することができない。このため、自動運転中に検出手段の汚れを除去する必要がある場合、自動運転から手動運転へ切り替えて、検出手段を洗浄しなければならない。しかしながら、検出手段の洗浄が行われる度に、自動運転から手動運転へ切り替えられてしまうと、ユーザの利便性が低下するという技術的問題点がある。上述の特許文献１に記載の技術では、この問題点を解決することはできない。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、検出手段の汚れの洗浄に起因して自動走行制御が解除されることを抑制することができる車両制御装置を提供することを課題とする。

本発明の一態様に係る車両制御装置は、夫々車両の外部に係る情報を検出する複数の検出手段と、前記複数の検出手段の検出結果を利用して、前記車両を自動で走行させる自動走行制御を実行可能な制御手段と、前記複数の検出手段各々の汚れを洗浄可能な洗浄手段と、前記自動走行制御が実行されているときに、前記複数の検出手段のうち一の検出手段の汚れの洗浄が必要な場合、前記複数の検出手段のうち、前記一の検出手段とは異なる他の検出手段の検出結果を利用して前記自動走行制御の実行継続が可能か否かを判定する判定手段と、を備え、前記制御手段は、前記他の検出手段の検出結果を利用して前記自動走行制御の実行継続が可能ではないと判定されたことを条件に、前記自動走行制御を実行するために要求される検出手段の検出範囲である要求検出範囲が狭くなるように前記車両を制御した後、前記自動走行制御の実行を継続しつつ、前記一の検出手段の汚れを洗浄するように前記洗浄手段を制御するというものである。

実施形態に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る車両制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。 実施形態に係る車両制御装置の動作の他の例を示すフローチャートである。 図３に示すフローチャートのステップＳ２０３の処理の具体例を示すフローチャートである。

車両制御装置に係る実施形態について図１乃至図４を参照して説明する。

（構成）
実施形態に係る車両制御装置の構成について図１を参照して説明する。図１は、実施形態に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。

図１において、車両制御装置１００は車両１に搭載されている。車両制御装置１００は、車両１を自動運転可能に構成されている。車両制御装置１００は、車両１を自動運転するために、外界情報認識部１１、汚れ検出部１２、洗浄装置１３、車両情報取得部１４、自動運転制御部１５、各種アクチュエータ１６及びＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１７を備えて構成されている。

外界情報認識部１１は、例えばミリ波レーダ、カメラ、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）等の車両１の外部の状況を検出可能な複数の検出手段（図１の“検出手段Ａ”、“検出手段Ｂ”、“検出手段Ｃ”参照）の出力を取得する。外界情報認識部１１は、該取得された出力に基づいて、車両１の周辺の状況を示す情報である外界情報を認識する。尚、外界情報の認識方法には、既存の各種態様を適用可能であるので、その詳細な説明は省略する。

汚れ検出部１２は、複数の検出手段各々の性能低下につながる汚れを検出する。ここで「検出手段の性能低下につながる汚れ」は、検出手段そのものの汚れのみならず、検出手段とは別の構造体であって且つ該検出手段と密接な関係を有する構造体（例えば、検出手段を保護するカバーやウィンドウガラス等）の汚れも含む。検出手段の性能低下につながる汚れの検出方法としては、検出手段の自己診断機能の出力を参照して汚れを検出する方法や、検出手段に係る検出精度の低下の程度から汚れを検出する方法が、一例として挙げられる。ただし、検出手段の性能低下につながる汚れの検出方法は、これらに限定されるものではなく、既存の各種態様を適用可能である。汚れ検出部１２は、検出手段の性能低下につながる汚れを検出した場合、性能低下につながる汚れが検出された検出手段の洗浄の要求を示す洗浄要求信号を出力する。尚、以下の説明では、「検出手段の性能低下につながる汚れ」を、適宜「検出手段の汚れ」と称する。

洗浄装置１３は、複数の検出手段各々の汚れを洗浄可能に構成されている。ここでの「検出手段の汚れ」は、上述した「検出手段の性能低下につながる汚れ」のみならず、検出手段の性能を低下させるおそれのない軽微な汚れも含む。洗浄装置１３及び検出手段の汚れの洗浄方法には、既存の各種態様を適用可能であるので、その詳細な説明は省略する。尚、「検出手段の汚れを洗浄する」とは、検出手段がその性能を十分に発揮できる程度に汚れが除去された状態にすることを意味する。つまり、「検出手段の汚れを洗浄する」とは、検出手段そのものを洗浄することに限定されない。検出手段が車外に取り付けられている場合に、例えば検出手段を保護するカバーの汚れを洗浄することや、検出手段が車内に取り付けられている場合に、例えばウィンドウガラスの汚れを洗浄することも、「検出手段の汚れを洗浄する」という概念に含まれる。

車両情報取得部１４は、例えば車輪速センサ、アクセルペダルセンサ、ブレーキペダルセンサ、操舵角センサ等の車両１の状態を検出可能な手段の出力から、車両１の状態を示す車両情報を取得する。尚、車両情報の取得方法には、既存の各種態様を適用可能であるので、その詳細な説明は省略する。

自動運転制御部１５は、外界情報認識部１１により認識された外界情報及び車両情報取得部１４により取得された車両情報に基づいて、車両１を自動で走行させる自動走行制御を実行可能に構成されている。自動運転制御部１５は、自動走行制御を行うために、その内部に論理的に実現される処理ブロックとして又は物理的に実現される処理回路として、制御部１５１及び判定部１５２を備えている。

制御部１５１は、外界情報に基づいて、例えば、（ｉ）車両１が走行している走行車線の認識（例えば白線認識）、（ｉｉ）走行車線において車両１の進路前方を走行している先行車の認識、（ｉｉｉ）走行車線に隣接する車線を走行している他車両であって、車両１の進路前方に割り込もうとしている他車両の検知、等を行う。制御部１５は、先行車が認識されている場合には、車両１から該先行車までの距離や該先行車の速度等の検知を行う。

制御部１５は更に、車両情報に基づいて、例えば、（ｉ）車両１が走行車線から逸脱することを抑制するように、各種アクチュエータ１６に含まれる操舵アクチュエータ等の制御、（ｉｉ）車両１が目標速度を維持して走行するように、各種アクチュエータ１６に含まれるスロットルアクチュエータ及びブレーキアクチュエータの少なくとも一方の制御、（ｉｉｉ）車両１が所定の車間距離を維持して先行車を追従して走行するように、各種アクチュエータ１６に含まれるスロットルアクチュエータ及びブレーキアクチュエータの少なくとも一方の制御、等を自動走行制御の一部として行う。このとき、制御部１５は、ＨＭＩ１７を介して、車両１の運転者に車両１の状態を報知してよい。

判定部１５２は、例えば、自動走行制御の実行継続が可能か否かを判定する。制御部１５１及び判定部１５２の動作の詳細については後述する。

各種アクチュエータ１６は、上述の如く、例えばスロットルアクチュエータ、ブレーキアクチュエータ及び操舵アクチュエータ等を含んで構成されている。尚、各種アクチュエータ１６及びＨＭＩ１７には、既存の各種態様を適用可能であるので、その詳細な説明は省略する。

（動作）
車両制御装置１００の動作について図２乃至図４のフローチャートを参照して説明する。ここでは特に、検出手段の洗浄に係る車両制御装置１００の動作について説明する。以下の説明において「手動運転」とは、車両１の運転者の操作により車両１が走行している状態を意味し、「自動運転」とは、自動走行制御が実行されており、運転者の操作によらずに、車両１が自動で走行している状態を意味する。

図２において、自動運転制御部１５の判定部１５２は、手動運転中であるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１の処理において、手動運転中ではないと判定された場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、図２に示す動作は終了される。その後、第１所定期間（例えば数十ミリ秒から数百ミリ秒）が経過した後に、ステップＳ１０１の処理が実施される。つまり、図２に示す動作は、第１所定期間に応じた周期で繰り返し行われる。

ステップＳ１０１の処理において、手動運転中であると判定された場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、判定部１５２は、自動運転へ移行するか否かを判定する（ステップＳ１０２）。尚、自動運転へ移行するか否かは、例えば自動運転に係る特定のボタンの状態等の検出結果に基づいて、判定すればよい。ステップＳ１０２の処理において、自動運転へ移行しないと判定された場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、図２に示す動作は終了される。その後、第１所定期間が経過した後に、ステップＳ１０１の処理が実施される。

ステップＳ１０２の処理において、自動運転へ移行すると判定された場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、自動運転制御部１５の制御部１５１は、複数の検出手段各々の汚れを洗浄するように洗浄装置１３を制御する（ステップＳ１０３）。このステップＳ１０３の処理は、典型的には、汚れ検出部１２から洗浄要求信号が出力されている場合に行われる。ただし、ステップＳ１０３の処理は、汚れ検出部１２から洗浄要求信号が出力されていない場合にも行われてよい。

図２に示す動作が行われる結果、手動運転から自動運転へ移行する際に、複数の検出手段全ての汚れが洗浄装置１３により洗浄される。

次に、車両制御装置１００の主に自動運転中の動作について、図３のフローチャートを参照して説明する。図３において、自動運転制御部１５の判定部１５２は、複数の検出手段のうち少なくとも一つの検出手段の洗浄要求があるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。検出手段の洗浄要求があるか否かは、汚れ検出部１２の洗浄要求信号に基づいて判定される。ステップＳ２０１の処理において、検出手段の洗浄要求がないと判定された場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、図３に示す動作は終了される。その後、第２所定期間（例えば数十ミリ秒から数百ミリ秒）が経過した後に、ステップＳ２０１の処理が実施される。つまり、図３に示す動作は、第２所定期間に応じた周期で繰り返し行われる。

ステップＳ２０１の処理において、少なくとも一つの検出手段の洗浄要求があると判定された場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、判定部１５２は、自動運転中であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。ステップＳ２０２の処理において、自動運転中ではない（即ち、手動運転中である）と判定された場合（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、自動運転制御部１５の制御部１５１は、洗浄要求信号により示される検出手段（即ち、汚れが検出された検出手段）の汚れを洗浄するように洗浄装置１３を制御する（ステップＳ２０５）。

ステップＳ２０２の処理において、自動運転中であると判定された場合（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、判定部１５２は、自動運転を継続可能であるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。判定部１５２は、具体的には、複数の検出手段のうち、汚れが検出された検出手段とは異なる他の検出手段の検出結果を利用して、自動運転を継続可能であるか否かを判定する。

他の検出手段の検出結果を利用して自動運転を継続可能な場合には、（ｉ）汚れが検出された検出手段の検出結果を利用する一の機能を、他の検出手段の検出結果を利用する他の機能で代替可能な場合、即ち、機能的に代替可能な場合と、（ｉｉ）汚れが検出された検出手段の検出対象を、他の検出手段で検出可能な場合と、が含まれる。他の検出手段の検出結果を利用して自動運転を継続可能な場合には、更に、汚れが検出された検出手段の検出対象の近い将来（例えば数秒から数十秒等）の動きを、他の検出手段の検出結果から推定できる場合が含まれてよい。この場合、他の検出手段の検出結果に加えて、汚れが検出された検出手段の検出結果も利用されてよい。

ここで、ステップＳ２０３の処理について、図４のフローチャートを参照して説明を加える。

図４において、判定部１５２は、ステップＳ２０３の処理の一部として、汚れが検出された検出手段を、他の検出手段で代替可能であるか否かを判定する（ステップＳ２０３１）。「汚れが検出された検出手段を、他の検出手段で代替可能」な場合には、（ｉ）汚れが検出された検出手段の検出結果を利用する、自動走行制御を実行するための機能を、汚れが検出された検出手段の検出対象を他の検出手段が検出することにより、該機能を代替可能である場合、及び（ｉｉ）汚れが検出された検出手段の検出対象を、汚れが検出された検出手段と同等の検出精度で、他の検出手段により検出可能である場合が含まれる。

ステップＳ２０３１の処理において、汚れが検出された検出手段を、他の検出手段で代替可能でないと判定された場合（ステップＳ２０３１：Ｎｏ）、判定部１５２は、ステップＳ２０３の処理の他の部分として、汚れが検出された検出手段の検出対象の近い将来の動きを、他の検出手段の検出結果から推定可能か否かを判定する（ステップＳ２０３２）。

ステップＳ２０３１の処理において、汚れが検出された検出手段を、他の検出手段で代替可能であると判定された場合（ステップＳ２０３１：Ｙｅｓ）、又は、ステップＳ２０３２の処理において、汚れが検出された検出手段の検出対象の近い将来の動きを、他の検出手段の検出結果から推定可能であると判定された場合（ステップＳ２０３２：Ｙｅｓ）、判定部１５２は、自動運転を継続可能であると判定する（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）。この場合、制御部１５１は、自動運転を継続しつつ（即ち、自動走行制御の実施を継続しつつ）、洗浄要求信号により示される検出手段（即ち、汚れが検出された検出手段）の汚れを洗浄するように洗浄装置１３を制御する（ステップＳ２０５）。

ステップＳ２０３２の処理において、汚れが検出された検出手段の検出対象の近い将来の動きを、他の検出手段の検出結果から推定可能でないと判定された場合（ステップＳ２０３２：Ｎｏ）、判定部１５２は、ステップＳ２０１の処理において検出手段の洗浄要求があると判定されてから（又は、洗浄要求信号が出力されてから）、汚れが検出された検出手段の洗浄が行われることなく第１所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ２０４）。

ステップＳ２０４の処理において、第１所定時間が経過していないと判定された場合（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、ステップＳ２０３の処理が再度行われる。他方、ステップＳ２０４の処理において、第１所定時間が経過したと判定された場合（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、判定部１５２は、自動運転を継続可能ではないと判定する。ここで、車両１の走行中は、その周辺の状況が時々刻々と変化するので、一の時点に、判定部１５２により自動運転を継続可能であると判定されなくても、その微小時間後に、判定部１５２により自動運転を継続可能であると判定される状況になる可能性がある。そこで、本実施形態では、ステップＳ２０３の処理において“Ｎｏ”に分岐した場合であって、ステップＳ２０４の処理において、第１所定時間が経過したと判定された場合に、はじめて「自動運転を継続可能ではない」と判定されるのである。

「第１所定時間」は、自動運転を継続可能ではないと判定するか否かを決定する値であり、予め固定値として又は何らかのパラメータ若しくは物理量に応じた可変値として設定されている。このような「第１所定時間」は、実験的に若しくは経験的に又はシミュレーションによって、例えば検出手段の汚れが検出された後の、自動走行制御により走行する車両１の挙動の時間変化から、車両１の挙動の変化量が許容範囲内である期間を求め、該求められた期間の最大値等として設定すればよい。

次に、制御部１５１は、自動走行制御を実行するために要求される検出手段の検出範囲である要求検出範囲が狭くなるように、車両１の状態を変更する（ステップＳ２０６）。このとき、自動走行制御の実行（即ち、自動運転）は継続されている。言い換えれば、本実施形態では、自動運転を継続可能ではないと判定された場合であっても、自動運転がすぐには解除されない。ここで、「要求検出範囲」は、例えば、自動走行制御に係るタスク（例えばレーンチェンジ、緊急停止等）、走行路の種別（例えば高速道路、一般道等）、路面状態、制動距離、等を変数とする車両１からの距離によって表される。

要求検出範囲は、車両１の周辺の状況によって変化するが、要求検出範囲は、原則、車両１の速度が比較的小さい場合は、速度が比較的大きい場合に比べて狭くなる。なぜなら、車両１の速度が比較的小さい場合は、速度が比較的大きい場合に比べて、車両１が単位時間に移動する距離が短くなる分、自動走行制御を実行するために認識すべき範囲が狭くなるからである。また、車両１の速度が比較的小さい場合は、速度が比較的大きい場合に比べて、車両１の停止距離が短くなる分、車両１に比較的近い位置で障害物が検出されたとしても、車両１と該障害物との衝突を防止することができるからである。

従って、「要求検出範囲が狭くなるように車両１の状態を変更」とは、車両１の単位時間当たりの移動距離が短くなるように、及び／又は、車両１の停止距離が短くなるように、車両１の状態を変更することを意味する。具体的には、制御部１５１は、要求検出範囲が狭くなるように、例えば（ｉ）車両１のブレーキ油圧の上昇、（ｉｉ）自動走行制御に係る目標速度の低下、及び、（ｉｉｉ）車両１のブレーキシステム（図示せず）に係るパラメータの変更、の少なくとも一つを行う。尚、「ブレーキ油圧の上昇」とは、制動力を発生させずに、車両１のブレーキシステムに係る油圧を上昇させることを意味する。

ステップＳ２０６の処理の後、制御部１５１は、自動運転を継続しつつ（即ち、自動走行制御の実施を継続しつつ）、洗浄要求信号により示される汚れが検出された検出手段を洗浄するように洗浄装置１３を制御する（ステップＳ２０７）。次に、判定部１５２は、汚れが検出された検出手段の洗浄が完了したか否かを判定する（ステップＳ２０８）。

ここで、判定部１５２は、例えば（ｉ）汚れが検出された検出手段の汚れの洗浄が開始されてから第３所定時間経過した場合（尚、第３所定時間は、後述する第２所定時間より短い）、又は、（ｉｉ）汚れ検出部１２から洗浄要求信号が出力されなくなった場合（具体的には例えば、汚れが検出された検出手段の自己診断機能により、該検出手段が汚れていない旨を示す出力があった場合、或いは、汚れが検出された検出手段に係る検出精度が所定の検出精度を満たした場合）に、洗浄が完了したと判定する。尚、洗浄が完了したか否かの判定方法は、これらの方法に限定されず、既存の各種態様を適用可能である。

ステップＳ２０８の処理において、洗浄が完了したと判定された場合（ステップＳ２０８：Ｙｅｓ）、制御部１５１は、ステップＳ２０６の処理において変更した車両１の状態を元に戻して（即ち、車両１の状態の変更を解除して）、自動運転を継続する（ステップＳ２１０）。

ステップＳ２０８の処理において、洗浄が完了していないと判定された場合（ステップＳ２０８：Ｎｏ）、判定部１５２は、汚れが検出された検出手段汚れの洗浄が開始されてから第２所定時間経過したか否かを判定する（ステップＳ２０９）。ステップＳ２０９の処理において、第２所定時間経過していないと判定された場合（ステップＳ２０９：Ｎｏ）、ステップＳ２０７の処理が行われる（即ち、洗浄が継続される）。

ステップＳ２０９の処理において、第２所定時間経過したと判定された場合（ステップＳ２０９：Ｙｅｓ）、制御部１５１は、自動走行制御を解除して（即ち、自動運転を解除して）、手動運転に切り替える（ステップＳ２１１）。このとき、制御部１５１は、自動運転が解除されることを、ＨＭＩ１７を介して、車両１の運転者に報知する。

「第２所定時間」は、自動走行制御の実行を解除するか否かを決定する値であり、予め固定値として又は何らかの物理量若しくはパラメータに応じた可変値として設定されている。このような「第２所定時間」は、実験的に若しくは経験的に又はシミュレーションによって、例えば検出手段の汚れの洗浄が開始された後の、自動走行制御により走行する車両１の挙動の時間変化から、車両１の挙動の変化量が許容範囲内である期間を求め、該求められた期間の最大値等として設定すればよい。

（技術的効果）
当該車両制御装置１００では、判定部１５２により、自動運転を継続可能ではないと判定された場合であっても、要求検出範囲が狭くなるように車両１の状態が変更（又は車両１が制御）されることによって、自動走行制御の実行を継続しつつ、汚れが検出された検出手段の汚れの洗浄をすることができる。従って、当該車両制御装置１００によれば、検出手段の汚れの洗浄に起因して自動走行制御が解除されることを抑制することができる。

＜変形例＞
（１）上述した実施形態に係るステップＳ２０４の処理（図３参照）に代えて、ステップＳ２０３の処理の一部として、（ｉ）汚れが検出された検出手段の検出結果を利用する一の機能を、第１所定時間内に、他の検出手段の検出結果を利用する他の機能で代替可能であると予測されるか否かを判定する処理、及び／又は、（ｉｉ）汚れが検出された検出手段の検出対象を、第１所定時間内に、他の検出手段で検出可能であると予測されるか否かを判定する処理、が行われてよい。

汚れが検出された検出手段の検出結果を利用する一の機能を、第１所定時間内に、他の検出手段の検出結果を利用する他の機能で代替可能であると予測される場合、及び／又は、汚れが検出された検出手段の検出対象を、第１所定時間内に、他の検出手段で検出可能であると予測される場合、判定部１５２は、自動運転を継続可能であると判定し（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、その後、汚れが検出された検出手段の汚れが洗浄される（ステップＳ２０５）。

（２）ステップＳ２０３の処理の一部として、第１所定時間よりも短い第４所定時間内に、車両１が目的地に到着するか否かを判定する処理が行われてよい。そして、第４所定時間内に、車両１が目的地に到着すると判定された場合、自動運転が継続され、車両１が減速を開始するときに、汚れが検出された検出手段の洗浄が行われてよい。

（３）車両１に雨センサが設けられている場合であって、該雨センサの出力から雨天であることが判明している場合、例えばステップＳ２０３の処理の前に、洗浄要求信号が出力されてから第５所定時間経過したか否かを判定する処理が行われてもよい。そして、第５所定時間経過していないと判定された場合はステップＳ２０１の処理が再度行われ、第５所定時間経過したと判定された場合にステップＳ２０３の処理が行われてよい。このように構成すれば、雨により汚れが検出された検出手段の汚れが洗浄され、洗浄要求信号が出力されなくなることを期待できる。

以上に説明した実施形態及び変形例から導き出される発明の各種態様を以下に説明する。

発明の一態様に係る車両制御装置は、夫々車両の外部に係る情報を検出する複数の検出手段と、前記複数の検出手段の検出結果を利用して、前記車両を自動で走行させる自動走行制御を実行可能な制御手段と、前記複数の検出手段各々の汚れを洗浄可能な洗浄手段と、前記自動走行制御が実行されているときに、前記複数の検出手段のうち一の検出手段の汚れの洗浄が必要な場合、前記複数の検出手段のうち、前記一の検出手段とは異なる他の検出手段の検出結果を利用して前記自動走行制御の実行継続が可能か否かを判定する判定手段と、を備え、前記制御手段は、前記他の検出手段の検出結果を利用して前記自動走行制御の実行継続が可能ではないと判定されたことを条件に、前記自動走行制御を実行するために要求される検出手段の検出範囲である要求検出範囲が狭くなるように前記車両を制御した後、前記自動走行制御の実行を継続しつつ、前記一の検出手段の汚れを洗浄するように前記洗浄手段を制御するというものである。

上述の実施形態においては、「洗浄装置１３」が「洗浄手段」の一例に相当し、「制御部１５１」が「制御手段」の一例に相当し、「判定部１５２」が「判定手段」の一例に相当する。実施形態における「汚れが検出された検出手段」が「一の検出手段」の一例に相当する。

検出手段には、車両の外部に係る情報を検出可能である限りにおいて既存の各種検出手段を適用可能である。ここで、車両の外部に係る情報は、自動走行制御の実行に必要な情報であり、例えば障害物、白線、道路標識等に係る情報が一例として挙げられる。複数の検出手段は、その種類が互いに異なっている必要はなく、同一種類の検出手段を複数含んでいてよい。また、複数の検出手段各々の検出範囲は、互いに重複している部分があってもよいし、重複していなくてもよい。

制御手段は、複数の検出手段の検出結果を利用して、自動走行制御を実行可能に構成されている。自動走行制御の実行時には、複数の検出手段全ての検出結果が利用されなくてもよい。言い換えれば、複数の検出手段のうち一部の検出手段の検出結果を利用して自動走行制御が実行されてよい。尚、自動走行制御には、既存の各種態様を適用可能であるので、その詳細な説明は省略する。

洗浄手段は、複数の検出手段各々の汚れを洗浄可能に構成されている。ここで「汚れを洗浄」とは、検出手段がその性能を十分に発揮できる程度に汚れが除去された状態にすることを意味する。つまり、「検出手段の汚れを洗浄」とは、検出手段そのものを洗浄することに限定されない。検出手段が車外に取り付けられている場合、例えば検出手段を保護するカバーを洗浄することが、検出手段の汚れを洗浄することに該当する。また、検出手段が車内に取り付けられている場合、例えば車外と車内との境界としてのウィンドウガラスを洗浄することが、検出手段の汚れを洗浄することに該当する。尚、洗浄手段には、既存の各種態様を適用可能であるので、その詳細な説明は省略する。

判定手段は、自動走行制御が実行されているときに、複数の検出手段のうち一の検出手段の汚れの洗浄が必要な場合、他の検出手段の検出結果を利用して自動走行制御の実行継続が可能か否かを判定する。

制御手段は、他の検出手段の検出結果を利用して自動走行制御の実行継続が可能ではないと判定された場合、要求検出範囲が狭くなるように車両を制御した後、自動走行制御の実行を継続しつつ、一の検出手段の汚れを洗浄するように洗浄手段を制御する。

要求検出範囲は、車両の走行環境によって変化する。しかしながら、要求検出範囲は、原則、車両の速度が比較的小さい場合は、速度が比較的大きい場合に比べて狭くなる。なぜなら、車両の速度が比較的小さい場合は、速度が比較的大きい場合に比べて、車両が単位時間に移動する距離が短いからである。また、車両の速度が比較的小さい場合は、速度が比較的大きい場合に比べて、車両の停止距離が短いからである。

従って、「要求検出範囲が狭くなるように車両を制御」とは、車両の単位時間当たりの移動距離が短くなるように、及び／又は、車両の停止距離が短くなるように、車両を制御することを意味する。

判定手段により、他の検出手段の検出結果を利用して自動走行制御の実行継続が可能ではないと判定された場合であっても、判定時点よりも要求検出範囲が狭くなれば、安全に自動走行制御の実行を継続できることが、本願発明者の研究により判明している。このため、当該車両制御装置では、上述の如く、要求検出範囲が狭くなるように車両が制御された後に、自動走行制御の実行が継続されつつ、一の検出手段の汚れの洗浄が行われるのである。尚、要求検出範囲をどの程度狭めるかは適宜設定されてよい。例えば、他の検出手段の検出結果を利用して自動走行制御の実行継続が可能な範囲まで、要求検出範囲が狭められてよい。このように構成すれば、安全に自動走行制御の実行を継続することができる。要求検出範囲を狭めたとしても、他の検出手段の検出結果を利用できない場合であっても、一の検出手段の汚れの洗浄が行われている期間における車両１の周辺環境の変化が予測可能であれば、安全に自動走行制御の実行を継続することができる。

当該車両制御装置では、判定手段により、他の検出手段の検出結果を利用して自動走行制御の実行継続が可能ではないと判定された場合であっても、要求検出範囲が狭くなるように車両が制御されることによって、自動走行制御の実行を継続しつつ、一の検出手段の汚れの洗浄を行うことができる。つまり、要求検出範囲が維持されたままでは、他の検出手段の検出結果を利用して自動走行制御の実行継続が可能ではないと判定された場合であっても、要求検出範囲が狭くなるように車両が制御された結果、自動走行制御の実行を継続しつつ、一の検出手段の汚れの洗浄を行うことができる。従って、当該車両制御装置によれば、検出手段の汚れの洗浄に起因して自動走行制御が解除されることを抑制することができる。

尚、判定手段により、他の検出手段の検出結果を利用して自動走行制御の実行継続が可能であると判定された場合、制御手段は、典型的には、自動走行制御の実行を継続しつつ、一の検出手段の汚れを洗浄するように洗浄手段を制御する。

当該車両制御装置の一態様では、前記制御手段は、前記他の検出手段の検出結果を利用して前記自動走行制御の実行継続が可能ではないと判定されたことを条件に、前記要求検出範囲が狭くなるように前記車両のブレーキ油圧を上昇させる。ここで「ブレーキ油圧を上昇させる」とは、制動力を発生させずに、車両のブレーキシステムに係る油圧を上昇させることを意味し、具体的には、マスタシリンダの油圧を上昇させることが一例として挙げられる。

このように構成すれば、車両を停止又は減速させる場合に、ブレーキシステムの作動開始から制動力が発生するまでの期間を短縮することができる。このため、車両の空走距離が短くなり、結果として、車両の停止距離が短くなる。従って、この態様によれば、要求検出範囲を比較的容易にして狭くすることができる。

当該車両制御装置の他の態様では、前記制御手段は、前記他の検出手段の検出結果を利用して前記自動走行制御の実行継続が可能ではないと判定されたことを条件に、前記要求検出範囲が狭くなるように前記自動走行制御に係る目標速度を低下させる。このように構成すれば、車両の単位時間当たりの移動距離を短くすることができる。従って、この態様によれば、要求検出範囲を比較的容易にして狭くすることができる。

当該車両制御装置の他の態様では、前記制御手段は、前記他の検出手段の検出結果を利用して前記自動走行制御の実行継続が可能ではないと判定されたことを条件に、前記要求検出範囲が狭くなるように前記車両のブレーキシステムに係るパラメータを変更する。

ブレーキシステムには、その動作を規定するパラメータが設定されている。「要求検出範囲が狭くなるようにブレーキシステムに係るパラメータを変更する」とは、車両を停止又は減速させる場合に、ブレーキシステムの作動開始から制動力が発生するまでの期間が短縮されるように上記パラメータを変更することを意味する。

このように構成すれば、車両の空走距離を短くすることができ、結果として、車両の停止距離を短くすることができる。従って、この態様によれば、要求検出範囲を比較的容易にして狭くすることができる。

当該車両制御装置の他の態様では、当該車両制御装置は、前記複数の検出手段各々の汚れを検出して、洗浄要求を出力する汚れ検出手段を備え、前記判定手段は、前記汚れ検出手段により前記一の検出手段の洗浄要求が出力されてから、前記一の検出手段の汚れが洗浄されることなく第１所定時間が経過したことを条件に、前記他の検出手段の検出結果を利用して前記自動走行制御の実行継続が可能ではないと判定する。

汚れ検出手段には、既存の各種態様を適用可能であるので、その詳細な説明は省略する。汚れ検出手段は、一の検出手段の汚れが検出されたことを条件に、一の検出手段の洗浄要求を出力してもよいし、一の検出手段の汚れが検出された後、一の検出手段に係る検出精度が、一の検出手段に要求される検出精度を下回ったことを条件に、一の検出手段の洗浄要求を出力してもよい。上述した実施形態における「汚れ検出部１２」が「汚れ検出手段」の一例に相当する。

一の検出手段の洗浄要求がある（即ち、一の検出手段が汚れている）状態が続くと、自動走行制御に影響が出る可能性が高くなる。しかしながら、一の検出手段が汚れたからといって、直ちに自動走行制御の実行の継続ができなくなることはない。加えて、車両の走行中は、その周辺の状況が時々刻々と変化するので、一の検出手段の洗浄要求の出力後の一時点に、他の検出手段の検出結果を利用して自動走行制御の実行継続が可能な状況ではなくても、その微小時間後に、他の検出手段の検出結果を利用して自動走行制御の実行継続が可能な状況になる可能性がある。

当該車両制御装置では、上述の如く、汚れ検出手段により一の検出手段の洗浄要求が出力されてから、一の検出手段の汚れが洗浄されることなく第１所定時間が経過したことを条件に、他の検出手段の検出結果を利用して自動走行制御の実行継続が可能ではないと判定される。このように構成すれば、自動走行制御が解除されることを抑制しつつ、一の検出手段が汚れている状態が自動走行制御に影響を及ぼすことを抑制することができる。

「第１所定時間」は、他の検出手段の検出結果を利用して自動走行制御の実行継続が可能ではないと判定するか否かを決定する値であり、予め固定値として又は何らかのパラメータ若しくは物理量に応じた可変値として設定されている。このような「第１所定時間」は、実験的に若しくは経験的に又はシミュレーションによって、例えば一の検出手段の洗浄要求が出力された後の、自動走行制御により走行する車両の挙動の時間変化から、車両の挙動の変化量が許容範囲内である期間を求め、該求められた期間の最大値等として設定すればよい。尚、「第１所定時間」は、例えば一の検出手段の汚れの程度に応じて変化してよい。

当該車両制御装置の他の態様では、前記制御手段は、前記他の検出手段の検出結果を利用して前記自動走行制御の実行継続が可能ではないと判定された場合であって、前記自動走行制御の実行を継続しつつ、前記一の検出手段の汚れを洗浄するように前記洗浄手段を制御している場合に、前記一の検出手段の汚れの洗浄時間が第２所定時間を超えたことを条件に、前記自動走行制御の実行を解除する。

一の検出手段が洗浄される間は、一の検出手段により車両の外部に係る情報を検出することが難しくなる（仮に検出できたとしても、その検出精度が、一の検出手段に要求される検出精度を満たす可能性は著しく低い）。ここで、一の検出手段の洗浄時間は、一の検出手段の汚れの程度に応じて変わることが多い。

当該車両制御装置では、上述の如く、他の検出手段の検出結果を利用して自動走行制御の実行継続が可能ではないと判定された場合、要求検出範囲が狭くなるように車両が制御された後、自動走行制御の実行が継続されつつ、一の検出手段を洗浄するように洗浄手段が制御される。しかしながら、要求検出範囲を狭くするという対策を採っているとしても、一の検出手段の洗浄に起因して、一の検出手段による車両の外部に係る情報の検出が難しい状態が継続されることは望ましくない。

そこで当該車両制御装置では、制御手段により、一の検出手段の洗浄時間が第２所定時間を超えたことを条件に、自動走行制御の実行が解除される。このように構成すれば、車両の安全を確保することができる。

「第２所定時間」は、自動走行制御の実行を解除するか否かを決定する値であり、予め固定値として又は何らかの物理量若しくはパラメータに応じた可変値として設定されている。このような「第２所定時間」は、実験的に若しくは経験的に又はシミュレーションによって、例えば一の検出手段の洗浄が開始された後の、自動走行制御により走行する車両の挙動の時間変化から、車両の挙動の変化量が許容範囲内である期間を求め、該求められた期間の最大値等として設定すればよい。

当該車両制御装置の他の態様では、前記制御手段は、前記他の検出手段の検出結果を利用して前記自動走行制御の実行継続が可能であると判定されたことを条件に、前記自動走行制御の実行を継続しつつ、前記一の検出手段の汚れを洗浄するように前記洗浄手段を制御する。このように構成すれば、自動走行制御の実行を適切に継続しつつ、一の検出手段の汚れを洗浄することができる。つまり、この態様によれば、他の検出手段の検出結果を利用して自動走行制御の実行継続が可能ではないと判定された場合のように、要求検出範囲が狭くなるように車両を制御することなく、自動走行制御の実行を継続しつつ、一の検出手段の汚れを洗浄することができる。

ここで、前記判定手段は、前記一の検出手段の検出結果を利用する、前記自動走行制御を実行するための機能を、前記一の検出手段の検出対象を前記他の検出手段が検出することにより代替可能である場合、前記他の検出手段の検出結果を利用して前記自動走行制御の実行継続が可能であると判定する。

或いは、前記判定手段は、前記一の検出手段の検出対象を、前記一の検出手段と同等の精度で、前記他の検出手段により検出可能である場合、前記他の検出手段の検出結果を利用して前記自動走行制御の実行継続が可能であると判定する。

或いは、前記判定手段は、前記一の検出手段の検出対象の動きを前記他の検出手段の検出結果から推定できる場合、前記他の検出手段の検出結果を利用して前記自動走行制御の実行継続が可能であると判定する。

当該車両制御装置の他の態様では、前記制御手段は、前記車両の運転者の操作により前記車両が走行する手動運転モードから、前記自動走行制御が実行されることにより前記車両が走行する自動運転モードへ遷移する際に、前記複数の検出手段のうち少なくとも一つを洗浄するように前記洗浄手段を制御する。このように構成すれば、自動走行制御の実行中に、検出手段の洗浄が必要になる状況が生じることを抑制することができる。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１…車両、１１…外界情報認識部、１２…汚れ検出部、１３…洗浄装置、１４…車両情報取得部、１５…自動運転制御部、１６…各種アクチュエータ、１７…ＨＭＩ、１００…車両制御装置、１５１…制御部、１５２…判定部

Claims (11)

1. 夫々車両の外部に係る情報を検出する複数の検出手段と、
   前記複数の検出手段の検出結果を利用して、前記車両を自動で走行させる自動走行制御を実行可能な制御手段と、
   前記複数の検出手段各々の汚れを洗浄可能な洗浄手段と、
   前記自動走行制御が実行されているときに、前記複数の検出手段のうち一の検出手段の汚れの洗浄が必要な場合、前記複数の検出手段のうち、前記一の検出手段とは異なる他の検出手段の検出結果を利用して前記自動走行制御の実行継続が可能か否かを判定する判定手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記他の検出手段の検出結果を利用して前記自動走行制御の実行継続が可能ではないと判定されたことを条件に、前記自動走行制御を実行するために要求される検出手段の検出範囲である要求検出範囲が狭くなるように前記車両を制御した後、前記自動走行制御の実行を継続しつつ、前記一の検出手段の汚れを洗浄するように前記洗浄手段を制御する
   ことを特徴とする車両制御装置。
2. 前記制御手段は、前記他の検出手段の検出結果を利用して前記自動走行制御の実行継続が可能ではないと判定されたことを条件に、前記要求検出範囲が狭くなるように前記車両のブレーキ油圧を上昇させることを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記制御手段は、前記他の検出手段の検出結果を利用して前記自動走行制御の実行継続が可能ではないと判定されたことを条件に、前記要求検出範囲が狭くなるように前記自動走行制御に係る目標速度を低下させることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両制御装置。
4. 前記制御手段は、前記他の検出手段の検出結果を利用して前記自動走行制御の実行継続が可能ではないと判定されたことを条件に、前記要求検出範囲が狭くなるように前記車両のブレーキシステムに係るパラメータを変更することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車両制御装置。
5. 前記複数の検出手段各々の汚れを検出して、洗浄要求を出力する汚れ検出手段を備え、
   前記判定手段は、前記汚れ検出手段により前記一の検出手段の洗浄要求が出力されてから、前記一の検出手段の汚れが洗浄されることなく第１所定時間が経過したことを条件に、前記他の検出手段の検出結果を利用して前記自動走行制御の実行継続が可能ではないと判定する
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の車両制御装置。
6. 前記制御手段は、前記他の検出手段の検出結果を利用して前記自動走行制御の実行継続が可能ではないと判定された場合であって、前記自動走行制御の実行を継続しつつ、前記一の検出手段の汚れを洗浄するように前記洗浄手段を制御している場合に、前記一の検出手段の洗浄時間が第２所定時間を超えたことを条件に、前記自動走行制御の実行を解除することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の車両制御装置。
7. 前記制御手段は、前記他の検出手段の検出結果を利用して前記自動走行制御の実行継続が可能であると判定されたことを条件に、前記自動走行制御の実行を継続しつつ、前記一の検出手段の汚れを洗浄するように前記洗浄手段を制御することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の車両制御装置。
8. 前記判定手段は、前記一の検出手段の検出結果を利用する、前記自動走行制御を実行するための機能を、前記一の検出手段の検出対象を前記他の検出手段が検出することにより代替可能である場合、前記他の検出手段の検出結果を利用して前記自動走行制御の実行継続が可能であると判定することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の車両制御装置。
9. 前記判定手段は、前記一の検出手段の検出対象を、前記一の検出手段と同等の精度で、前記他の検出手段により検出可能である場合、前記他の検出手段の検出結果を利用して前記自動走行制御の実行継続が可能であると判定することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の車両制御装置。
10. 前記判定手段は、前記一の検出手段の検出対象の動きを前記他の検出手段の検出結果から推定できる場合、前記他の検出手段の検出結果を利用して前記自動走行制御の実行継続が可能であると判定することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の車両制御装置。
11. 前記制御手段は、前記車両の運転者の操作により前記車両が走行する手動運転モードから、前記自動走行制御が実行されることにより前記車両が走行する自動運転モードへ遷移する際に、前記複数の検出手段のうち少なくとも一つの汚れを洗浄するように前記洗浄手段を制御することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の車両制御装置。

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