JP7571807B2

JP7571807B2 - 制御装置

Info

Publication number: JP7571807B2
Application number: JP2023003157A
Authority: JP
Inventors: 祐輝岩城
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2023-01-12
Filing date: 2023-01-12
Publication date: 2024-10-23
Anticipated expiration: 2043-01-12
Also published as: JP2024099310A; DE102024100169A1; CN118323166A; US20240239347A1

Description

本発明は、センサの検知結果に基づいて車両を制御する制御装置に関する。

車両には、周囲の状況を検出するセンサであるＬｉＤＡＲやレーダー等が搭載されており、車両の制御装置は、センサの検知結果を処理することで車両の周囲の物体を検出し、車両の制御（例えば、速度や操舵の制御）を行っている。

特開２０２０－１５４９８３号公報

しかし、センサの検知結果に対して常に同じ処理で行うと、例えば、車両の周囲の状況の変化（一例として、天候の変化）に伴い検知結果（例えば点群データ）中のノイズが多くなることで、車両の周囲の物体を誤検出してしまい、車両の制御を適切に行えないおそれがある。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、センサの誤検知を考慮して車両を制御することを目的とする。

本発明の一の態様においては、車両に搭載され前記車両の周囲の状況を検知する第１センサから、検知結果を取得する取得部と、取得した前記検知結果に対して、第１処理又は当該第１処理とは異なる第２処理を行う処理部と、前記処理部の処理結果に基づいて、前記車両の制御を行う車両制御部と、前記車両の運転者の前記検知結果の処理に関する操作を受け付ける受付部と、を備え、前記処理部は、前記受付部が前記操作を受け付けると、前記第１処理と前記第２処理を切り替える、制御装置を提供する。

また、前記第２処理は、前記検知結果に対してフィルタリングを行った後に、前記第１処理を行う処理であることとしてもよい。

また、前記第１処理は、前記第１センサの検出結果である点群データに基づいて、前記周囲の物体を検出する処理であり、前記第２処理は、前記点群データから一部の点データを除去した後に、前記周囲の物体の検出する処理であることとしてもよい。

また、前記受付部は、前記操作として、前記第２処理における前記点データの除去度合いが大きい第１選択操作又は前記除去度合いが小さい第２選択操作を受けつけ、前記処理部は、受け付けた前記第１選択操作又は前記第２選択操作に応じて、前記点群データから前記点データを除去することとしてもよい。

また、前記処理部は、前記第２処理として、前記第１センサの検知結果と、当該第１センサとは異なる第２センサの検知結果とを共に処理することとしてもよい。

また、前記第１センサの検知結果から天候を特定する特定部を更に備え、前記処理部は、悪天候であると特定された場合には、前記第１処理を前記第２処理に切り替えることとしてもよい。

また、前記処理部は、前記第２処理を行う際の前記車両の速度を、切り替え前に前記第１処理を行った際の前記車両の速度よりも遅くさせることとしてもよい。

本発明によれば、センサの誤検知を考慮して車両を制御できるという効果を奏する。

車両Ｖの構成を示す図である。点群データのフィルタリングを説明するための模式図である。制御装置１０の動作を示すフローチャートである。

＜車両の概要＞
図１は、車両Ｖの構成を示す図である。車両Ｖは、ここではトラック等の大型車両であるが、これに限定されない。車両Ｖは、第１センサ２、第２センサ３と、操作部４と、操舵部５と、報知部６と、制御装置１０を有する。

第１センサ２及び第２センサ３は、車両Ｖに搭載されており、車両Ｖの周囲の状況を検知する検知センサである。ここでは、第１センサ２はＬｉＤＡＲであり、第２センサ３はレーダーであるが、これに限定されない。例えば、第２センサ３はカメラであってもよい。第１センサ２及び第２センサ３は、車両Ｖの周囲の他車両や歩行者等の物体を検知しうる。第１センサ２及び第２センサ３は、検知結果（例えば、点群データ）を制御装置１０で処理させるために、制御装置１０に出力する。

操作部４は、車両Ｖの運転者が操作を行う部分である。操作部４は、例えば、車両のハンドルに設けられたステアリングキー等を含む。運転者は、第１センサ２や第２センサ３の検知結果に対する処理に関する処理操作を、操作部４で選択可能である。

操舵部５は、車両Ｖのステアリングを操作して、車両Ｖの進行方向を変える。例えば、操舵部５は、車両Ｖの前方に物体が位置すると検出されると、制御装置１０の指令により物体を避けるように自動で操舵を行う。

報知部６は、制御装置１０の指令により、報知を行う機能を有する。例えば、報知部６は、第１センサ２や第２センサ３の検知結果から車両Ｖの物体に接触するおそれがある場合には、報知を行う。報知部６は、例えば音を出力させたり、表示画面に物体との接触の蓋然性を示すメッセージを表示させたりする。

制御装置１０は、車両Ｖの状態等を監視し、車両Ｖの動作を制御する。本実施形態では、制御装置１０は、第１センサ２と第２センサ３（センサと総称する）の検知結果である点群データ（又は、レーダーの反射データ又はカメラの画像データ）から車両Ｖの周囲の物体等を検出する処理を行い、処理結果に基づいて自動運転中の車両Ｖを速度や操舵を制御する。

また、制御装置１０は、詳細は後述するが、操作部４において運転者が操作した処理操作を受け付けると、センサの点群データに対する処理を切り替える。これにより、運転者の意図に従い、センサの点群データに対する最適な処理を行うことで、車両Ｖの周囲の物体等を精度良く検出できる。

＜制御装置の詳細構成＞
制御装置１０の詳細構成について、図１を参照しながら説明する。制御装置１０は、記憶部２０と制御部３０を有する。

記憶部２０は、コンピュータのＢＩＯＳ（Basic Input Output System）等を格納するＲＯＭ（Read Only Memory）、作業領域となるＲＡＭ（Random Access Memory）を含む。また、記憶部２０は、ＯＳ（Operating System）やアプリケーションプログラム、当該アプリケーションプログラムの実行時に参照される種々の情報を格納するＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等の大容量記憶装置である。

制御部３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のプロセッサである。制御部３０は、記憶部２０に記憶されたプログラムを実行することによって、取得部３２、受付部３３、特定部３４、処理部３５及び車両制御部３６として機能する。

取得部３２は、第１センサ２から検知結果であるデータを取得する。また、取得部３２は、第２センサ３から検知結果であるデータを取得する。取得部３２は、車両Ｖの走行中に所定間隔で、第１センサ２及び第２センサ３から検知結果を取得する。

受付部３３は、第１センサ２や第２センサ３の検知結果の処理に関する運転者の操作（以下、当該操作を、処理操作とも呼ぶ）を受け付ける。具体的には、受付部３３は、運転者が操作部４で処理操作を行うと、操作部４から当該処理操作を受け付ける。運転者は、車両Ｖの周囲の状況（例えば天候）を見て、操作部４で処理操作を選択する。

また、受付部３３は、処理操作として、第１センサ２の検知結果である点群データ中の点データの除去度合いが大きい第１選択操作又は除去度合いが小さい第２選択操作を受けつけてもよい。例えば、運転者は、天候の悪化度合いに応じて、第１選択操作又は第２選択操作を選択しうる。具体的には、運転者は、天候の悪化度合いが大きいと第１選択操作を選択し、天候の悪化度合いが小さいと第２選択操作を選択する。

特定部３４は、車両Ｖの周囲の環境の状況を特定する。例えば、特定部３４は、周囲の天候を特定する。特定部３４は、第１センサ２又は第２センサ３の検知結果から、天候を特定しうる。例えば、特定部３４は、第１センサ２が雨粒、雪、霧を検知することで、雨等の悪天候であると特定する。ただし、これに限定されず、特定部３４は、外部サーバから天候に関する情報を取得し、車両Ｖの周囲の天候を特定してもよい。

処理部３５は、第１センサ２や第２センサ３の検知結果に対して、所定の処理を行う。ここで、所定の処理とは、第１センサ２や第２センサ３の検知結果である点群データ（又は、レーダーの反射データ又はカメラの画像データ）を機械学習モデルに入力して、車両Ｖの周囲に他車両や歩行者等の物体を検出する処理である。以下では、説明の便宜上、第１センサ２の検知結果に対する処理を説明するが、第２センサ３の検知結果に対しても同様なノイズを低減するような処理を行ってもよい。

処理部３５は、第１センサ２が取得した検知結果に対して、第１処理又は第１処理とは異なる第２処理を行う。ここで、第１処理は、第１センサ２の検出結果である点群データを用いて、周囲の物体を検出する処理である。第２処理は、点群データから一部の点データを除去した後のデータを用いて、周囲の物体の検出する処理である。別言すれば、第２処理は、第１処理の前に、センサの検知結果に対してフィルタリングを行う処理を含む。このため、処理部３５は、第１センサ２の検知結果である点群データ中にノイズが少ない場合には第１処理を行い、点群データ中にノイズが多い場合には第２処理を行うことになる。

図２は、点群データのフィルタリングを説明するための模式図である。図２では、説明の便宜上、点群データとして５つの点Ｐ１～Ｐ５が示されているが、実際には多数の点が点群データを構成する。処理部３５は、点Ｐ１～Ｐ５のうちノイズに該当する点を除去するフィルタリングを行う。

処理部３５は、点Ｐ１の中心から半径Ｒの円内に他の点Ｐ２～Ｐ５のいずれかが存在するか否かを判定する。半径Ｒが、ノイズを除去する際の閾値になる。図２（ａ）に示すように、点Ｐ１の半径Ｒの円内に少なくとも一つの点（ここでは、点Ｐ３、Ｐ５）が存在するので、処理部３５は点Ｐ１がノイズではないと判定する。一方で、図２（ｂ）に示すように、点Ｐ２の中心から半径Ｒの円内には、他の点Ｐ１、Ｐ３～Ｐ５が存在しない。このため、処理部３５は、孤立した点Ｐ２がノイズであると判定し、点Ｐ２を点群データから除去する。点Ｐ３～Ｐ５については、点Ｐ１と同様に、半径Ｒの円内に他の点が存在するので、ノイズと判定されない。そして、処理部３５は、ノイズである点を除去した後の点群データを用いて、物体等を検出する。

処理部３５は、受付部３３が処理操作を受け付けると、第１処理又は第２処理に切り替える。例えば、処理部３５は、第１センサ２の検知結果に対して第１処理を行っている際に受付部３３が処理操作を受け付けると、第１処理を第２処理に変更する。同様に、処理部３５は、第２処理を行っている際に受付部３３が処理操作を受け付けると、第２処理を第１処理に切り替えてもよい。このように、処理部３５は、運転者の意向に沿って、第１処理又は第２処理を行うことになる。また、運転者の処理操作を受け付けると第１処理と第２処理を切り替えることで、外乱等によって第１処理を第２処理が頻繁に切り替わることを防止できる。

処理部３５は、受付部３３が処理操作として受け付けた第１選択操作又は第２選択操作に応じて、点群データから点データを除去する。処理部３５は、受付部３３が第１選択操作を受け付けた場合には、図２に示す半径Ｒを小さくし、受付部３３が第２選択操作を受け付けた場合には、図２に示す半径Ｒを大きくする。半径Ｒが小さい場合には、半径Ｒが大きい場合に比べて点データがノイズと判定されやすくなる（別言すれば、半径Ｒが小さいほど、除去度合が大きくなる）。上記のように第１選択操作又は第２選択操作に応じて点データを除去することで、運転者の意図を反映して、点群データから点データを除去できる。なお、上記では第１選択操作と第２選択操作について説明したが、除去度合いを更に細分化するように３つ以上の選択操作があってもよい。

処理部３５は、第２処理を行う際には、第１センサ２の検知結果と、第２センサ３の検知結果とを共に処理してもよい。点群データ中にノイズが含まれやすい状況下で、第１センサ２の点群データに基づいて物体を検出するよりも、第１センサ２と第２センサ３の検知結果の両方を用いることで、物体をより精度良く検出できる。これは、第１センサ２と第２センサ３の検出方法が異なることに起因して検出しやすい物体が異なるので、第２処理で第１センサ２及び第２センサ３の検知結果の両方を用いることで、様々な物体を適切に検出しやすくなるからである。

処理部３５は、第２処理を行う際の車両Ｖの速度を、切り替え前に第１処理を行った際の車両Ｖの速度よりも遅くさせてもよい。第２処理を行う際には遠方の物体を適切に検出し難い状況であるため、車両Ｖの速度を遅くすることで遠方の物体に接触することを防止できる。

処理部３５は、車両Ｖの周囲の環境が悪天候である場合に、第１処理を第２処理に切り替えてもよい。具体的には、処理部３５は、特定部３４によって悪天候であると特定された場合に、第１処理を第２処理に切り替える。悪天候である場合には、第１センサ２の検知結果である点群データ中にノイズが含まれやすくなる。このため、悪天候である場合には処理部３５がノイズを除去するフィルタリングを行うことで、物体の誤検知を抑制できる。

車両制御部３６は、処理部３５の処理結果に基づいて、車両Ｖの制御を行う。すなわち、車両制御部３６は、処理部３５による点群データの第１処理又は第２処理の処理結果に基づいて、車両Ｖの制御を行う。車両制御部３６は、車両Ｖの制御として、操舵部５による操舵を制御したり、報知部６による報知を制御したりする。例えば、車両制御部３６は、処理部３５の処理結果から車両Ｖの前方の他車両が停止していることが判定された場合には、操舵部５を自動操舵して他車両を回避したり、報知部６に他車両の存在等を警告したりする。なお、車両制御部３６は、他車両に至る前に停止させるべく、車両Ｖを減速させて停止させてもよい。

＜制御装置の動作例＞
図３は、制御装置１０の動作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は、例えば車両の自動運転中に継続して行われる。以下では、第１センサ２の検知結果に基づく処理を例に挙げて説明するが、第２センサ３の検知結果に基づく処理も同様に行う。

まず、取得部３２は、第１センサ２から検知結果を取得する（ステップＳ１０２）。具体的には、取得部３２は、第１センサ２の点群データを取得する。

次に、処理部３５は、取得部３２が取得した第１センサ２の検知結果（点群データ）に対して第１処理を行う（ステップＳ１０４）。具体的には、処理部３５は、点群データから、車両の周囲に接触可能性がある他車両や歩行者等の物体が存在するかを判定する。

次に、車両制御部３６は、第１処理の処理結果に基づいて、車両Ｖを制御する（ステップＳ１０６）。例えば、車両制御部３６は、第１処理から車両Ｖの周囲に物体（一例として前方に停止中の他車両）を検出した場合には、物体を回避するように車両Ｖの速度や操舵を制御する。

次に、処理部３５は、受付部３３が運転者の処理操作を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１０８）。例えば、天候が悪化して運転者が操作部４で処理操作を選択すると、受付部３３は処理操作を受け付ける。

ステップＳ１０８で処理操作を受け付けていない場合には（Ｎｏ）、処理部３５は、ステップＳ１０４、Ｓ１０６の処理を繰り返す。一方で、ステップＳ１０８で処理操作を受け付けた場合には（Ｙｅｓ）、処理部３５は、第１処理を第２処理に切り替える（ステップＳ１１０）。そして、処理部３５は、切替後の第２処理を行う（ステップＳ１１２）。すなわち、処理部３５は、点群データの中からノイズである点データを除去した後に第１処理を行う第２処理を行う。この際、処理部３５は、第１センサ２の検知結果と第２センサ３の検知結果の両方を処理して、車両Ｖの周囲の物体を検出してもよい。

次に、車両制御部３６は、第２処理の処理結果に基づいて、車両Ｖを制御する（ステップＳ１１４）。すなわち、車両制御部３６は、第２処理から車両Ｖの周囲に物体を検出した場合には、物体を回避するように車両Ｖの速度や操舵を制御する。

＜本実施形態における効果＞
上述した実施形態の制御装置１０は、運転者の第１センサ２の検知結果（点群データ）の処理に関する処理操作を受け付けると、点群データの第１処理と第２処理を切り替える。例えば、制御装置１０は、第１処理を行う際に処理操作を受け付けると、第１処理を第２処理に切り替える。
上記の場合には、車両Ｖの周囲の状況に応じて運転者が処理操作を操作することで、点群データに対して適切な処理を行える。例えば、点群データ中にノイズが含まれやすい状況（具体的には、悪天候）では、点群データ中のノイズを除去しやすい第２処理に切り替えて実行することで、車両Ｖの周囲の物体を精度良く判定でき、この結果、物体に対して車両Ｖの速度及び操舵を適切に制御できる。また、運転者の操作処理に基づいて第１処理と第２処理を切り替えることで、外乱等によって第１処理を第２処理が頻繁に切り替わることを防止できる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。

２第１センサ
３第２センサ
１０制御装置
３２取得部
３３受付部
３４特定部
３５処理部
３６車両制御部
Ｖ車両

Claims

車両に搭載され前記車両の周囲の状況を検知する第１センサから、検知結果を取得する取得部と、
取得した前記検知結果に対して、第１処理又は当該第１処理とは異なる第２処理を行う処理部と、
前記処理部の処理結果に基づいて、前記車両の制御を行う車両制御部と、
前記車両の運転者の前記検知結果の処理に関する操作を受け付ける受付部と、
を備え、
前記処理部は、前記受付部が前記操作を受け付けると、前記第１処理と前記第２処理を切り替え、
前記第１処理は、前記第１センサの検出結果である点群データに基づいて、前記周囲の物体を検出する処理であり、
前記第２処理は、前記点群データから一部の点データを除去した後に、前記周囲の物体の検出する処理であり、
前記受付部は、前記操作として、前記第２処理における前記点データの除去度合いが大きい第１選択操作又は前記除去度合いが小さい第２選択操作を受けつけ、
前記処理部は、受け付けた前記第１選択操作又は前記第２選択操作に応じて、前記点群データから前記点データを除去する、
制御装置。
車両に搭載され前記車両の周囲の状況を検知する第１センサから、検知結果を取得する取得部と、
取得した前記検知結果に対して、第１処理又は当該第１処理とは異なる第２処理を行う処理部と、
前記処理部の処理結果に基づいて、前記車両の制御を行う車両制御部と、
前記車両の運転者の前記検知結果の処理に関する操作を受け付ける受付部と、
を備え、
前記処理部は、前記受付部が前記操作を受け付けると、前記第１処理と前記第２処理を切り替え、
前記第２処理は、前記検知結果に対してフィルタリングを行った後に、前記第１処理を行う処理であり、
前記第１センサの検知結果から天候を特定する特定部を更に備え、
前記処理部は、悪天候であると特定された場合には、前記第１処理を前記第２処理に切り替える、
制御装置。
前記処理部は、前記第２処理として、前記第１センサの検知結果と、当該第１センサとは異なる第２センサの検知結果とを共に処理する、
請求項１に記載の制御装置。
前記処理部は、前記第２処理を行う際の前記車両の速度を、切り替え前に前記第１処理を行った際の前記車両の速度よりも遅くさせる、
請求項２に記載の制御装置。