自動運転装置

本発明は、自動運転装置に関する。

特許文献1には、車両のルーフパネル上に設ける全方位を監視する高精細ライダシステムに関する技術が開示されている。

また、特許文献2には、牽引車の左右固定部材の幅に対応する間隔を有する左右一対の固定部材と、この左右一対の固定部材に渡るクロスメンバーと、トレーラから前方へ延びる連結部材が回動可能に連結されるヒッチ部材を有する牽引装置に関する技術が開示されている。この先行技術では、クロスメンバーへの取り付け部と、ヒッチ部材と、牽引車側の電気ケーブルとトレーラ側の電気ケーブルとを着脱可能に連結するコネクタ部とを一体化してベース体を構成し、このベース体をクロスメンバーに固定装置によって取り付けている。

US2010/0020306号公報

特開2002−331970号公報

ここで、周辺情報検出センサが検出した周辺情報に基づいて走行が制御される自動運転車両で被牽引車両を牽引した場合、周辺情報の情報量の不足によって、自動運転機能の全部又は一部を停止する必要が生じる場合がある。

例えば、周辺情報検出センサの車両後方側の検出範囲の一部が被牽引車両で遮られると、車両後方側の周辺情報の情報量が不足する。このため牽引時には、自動運転機能の全部又は一部を停止する必要が生じる。

本発明は、上記事実を考慮し、被牽引車両を牽引する自動運転車両の車両後方側の周辺情報の情報量の不足を補うことができる自動運転装置を提供することが目的である。

請求項1の自動運転装置は、自動運転車両に設けられ、周辺情報を検出する複数の車両側周辺情報検出センサと、前記自動運転車両の後端部に固定されると共に被牽引車両を牽引する牽引装置に設けられ、前記被牽引車両の車両幅方向外側端部よりも車両幅方向外側に延出された左右一対の延出部と、前記左右一対の延出部のそれぞれに設けられ、周辺情報を検出する左右一対の装置側周辺情報検出センサと、前記自動運転車両に設けられ、前記車両側周辺情報検出センサと電気的に接続され、前記車両側周辺情報検出センサの検出結果に基づいて前記自動運転車両の走行を制御すると共に、前記装置側周辺情報検出センサが電気的に接続された場合は、前記車両側周辺情報検出センサが検出した周辺情報に加え、前記装置側周辺情報検出センサが検出した周辺情報にも基づいて前記自動運転車両の走行を制御する制御装置と、を備えている。

請求項1に記載の発明では、牽引装置における被牽引車両よりも車両幅方向外側に延出された左右一対の延出部に設けられた装置側周辺情報検出センサで、車両後方側の周辺情報が検出される。そして、牽引時には、車両側周辺情報検出センサが検出した周辺情報に加え、装置側周辺情報検出センサが検出した周辺情報にも基づいて制御装置が自動運転車両の走行を制御する。よって、牽引時の車両後方側の周辺情報の情報量が増加する。したがって、被牽引車両を牽引する自動運転車両の車両後方側の情報量の不足を補うことができる。

請求項2の自動運転装置は、請求項1に記載の構成において、前記装置側周辺情報検出センサの検出信号を伝達する電線に設けられた装置側コネクタと、前記自動運転車両の後端部に設けられ、前記装置側コネクタが着脱可能に接続され、前記制御装置と電気的に接続された車両側コネクタと、を備えている。

請求項2に記載の発明では、装置側周辺情報検出センサの電線の装置側コネクタが、自動運転車両の後端部に設けられた車両側コネクタと着脱可能となっている。よって、牽引時には装置側周辺情報検出センサと制御装置とを容易に接続できると共に、非牽引時にはこれらの接続を容易に解除することができる。

請求項3の自動運転装置は、請求項2に記載の構成において、前記牽引装置は、車両幅方向に延在するクロスメンバーを有し、前記クロスメンバーの延在端部が、前記装置側周辺情報検出センサが設けられる前記延出部を構成し、前記電線は、前記クロスメンバーの断面内を配策されている。

請求項3に記載の発明では、装置側周辺情報検出センサの電線がクロスメンバーの断面内を配策されているので、電磁波ノイズの電線への侵入が抑制又は防止される。よって、電磁波ノイズによる装置側周辺情報検出センサの検出精度の低下が抑制又は防止される。

請求項1に記載の発明によれば、被牽引車両を牽引する自動運転車両の車両後方側の情報量の不足を補うことができる。

請求項2に記載の発明によれば、牽引時に装置側周辺情報検出センサと制御装置とを容易に接続できると共に、非牽引時にはこれらの接続を容易に解除することができる。

請求項3に記載の発明によれば、電磁波ノイズによる装置側周辺情報検出センサの検出精度の低下を抑制又は防止することができる。

本発明の一実施形態の自動運転装置を備える自動運転車両の側面図である。

本発明の一実施形態の自動運転装置を備える牽引装置の斜視図である。

図1の自動運転車両の後端部に図2の牽引装置を固定して牽引車両を牽引している状態の(A)は平面図であり、(B)は車両幅方向外側から見た側面図である。

自動運転車両の後端部に参考例のサイクルキャリアを固定した状態の平面図である。

<実施形態> 以下、図1〜図3を参照して本発明の一実施形態に係る自動運転装置について説明する。なお、各図において適宜示される矢印FRは、自動運転車両の車両前後方向前側を示しており、矢印UPは、車両上下方向上側を示しており、矢印OUTは、車両幅方向外側を示している。また、以下の説明で特記なく前後、上下、内外及び左右の方向を用いる場合は、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下、車両幅方向の内外、及び進行方向を向いた場合の車両幅方向の左右を示すものとする。

[自動運転装置] 先ず、自動運転装置50の概要について説明する。

図3(A)に示すように、自動運転装置50は、後述する自動運転車両10に設けられた周辺情報検出センサ52及び周辺情報検出センサ54と、後述する牽引装置70に設けられた周辺情報検出センサ60L及び周辺情報検出センサ60Rと、図3(B)に示す制御装置56と、を含んで構成されている。

なお、周辺情報検出センサ52、54、60L、60Rには、レーザレーダ、ミリ波レーダ、超音波センサ、及び光学カメラ等を用いることができる。

[自動運転車両] 次に、自動運転車両10について説明する。

図1に示すように、自動運転車両10には、自動運転装置50を構成する制御装置56、周辺情報検出センサ52及び周辺情報検出センサ54が設けられている。

自動運転車両10の車両上部における前端部の車両幅方向中央部に周辺情報検出センサ52が設けられ、後端部の車両幅方向中央部に周辺情報検出センサ54が設けられている。前端部の周辺情報検出センサ52は自動運転車両10の前方側の周辺情報を検出し、後端部の周辺情報検出センサ54は自動運転車両10の後方側の周辺情報を検出する。

なお、前端部の周辺情報検出センサ52の検出範囲をMAで示し、後端部の周辺情報検出センサ54の検出範囲をMBで示している。

制御装置56は、EPS(Electric Power Steering)やブレーキECU(Electronic Control Unit)等と電気的に接続されており、周辺情報検出センサ52、54によって検出された周辺情報に基づいて、運転者が自動運転車両10を運転することなく、自動運転車両10の走行を制御できるように構成されている。

なお、本実施形態では、周辺情報検出センサ52、54によって検出された周辺情報に基づいて制御装置56が自動運転車両10の走行を制御する自動運転モードと、運転者が自ら図示しないハンドルを操作して自動運転車両10を走行させる手動運転モードと、を切り替えることができるように構成されている。また、これら運転モードに加え、周辺情報検出センサ52、54によって検出された周辺情報に基づいて、高速道路での定速走行、車間距離制御(ACC)、車線逸脱防止システム(LKAS)などの運転支援モードも有している。

制御装置56と周辺情報検出センサ52、54とは、ワイヤーハーネス40によって電気的に接続されている。ワイヤーハーネス40は、図示されていないルーフサイドレール等の金属製の骨格部材と外板との間に配設されている。

ワイヤーハーネス40を構成する延長ハーネス42は、自動運転車両10の後端部12まで配策され、先端部に車両側コネクタ46が設けられている。この車両側コネクタ46は、自動運転車両10の後端部12の幅方向端部における図示していないバンパーの裏側に固定され、後述する装置側コネクタ66(図2参照)が着脱可能に接続される。

自動運転車両10の車両後部の下部における車両幅方向両外側には、車両前後方向に沿ってリアサイドメンバ14L及びリアサイドメンバ14R(図2、図3(A)参照)が設けられている。そして、リアサイドメンバ14L、14Rの後端部に後述する牽引装置70の固定部材72L及び固定部材72R(図2参照)が固定される。

なお、図3(A)に示すように、本実施形態の自動運転車両10は、意匠上、車両幅は、車両前後方向の中間部16よりも後端部12が狭くなっている。

[牽引装置及び被牽引車両] 次に牽引装置70及び被牽引車両100について説明する。

図2に示すように、牽引装置70は、左右一対の固定部材72L、72Rとクロスメンバー80とフック部82とを有している。

固定部材72L、72Rは、自動運転車両10の左右のリアサイドメンバ14L、14Rに対応する位置に設けられている。これら固定部材72L、72Rは、アーム部74L、74Rと、アーム部74L、74Rの先端部に設けられた接合部76L、76Rと、を有している。

アーム部74L、74Rは、下側凸に湾曲した金属製の筒状の部材とされている。また、接合部76L、76Rは、車両幅方向から見た側面視においてL字形状とされている。そして、この接合部76L、76Rがリアサイドメンバ14L、14Rにボルト接合されることで、牽引装置70が自動運転車両10に固定される。

固定部材72L、72Rのアーム部74L、74Rの後端部には、車両幅方向に延在するクロスメンバー80が接合されている。クロスメンバー80は金属製の筒状の部材で構成されている。そして、このクロスメンバー80の車両幅方向の中央部に、フック部82が設けられている。

図3に示すように、このフック部82に被牽引車両100の前端に設けられた連結部材102が連結される。図3(A)に示すように、牽引装置70のクロスメンバー80の両端部84L、84Rは、被牽引車両100の車両幅方向の最外部よりも外側に延出されている。

図2に示すように、クロスメンバー80の両端部84L、84Rに後方側の周辺情報を検出する左右一対の周辺情報検出センサ60L、60Rがそれぞれ設けられている。

なお、図3(A)に示すように、左側の周辺情報検出センサ60Lの検出範囲をNLで示し、右側の周辺情報検出センサ60Rの検出範囲をNRで示している。

図2に示すように、周辺情報検出センサ60L、60Rから延びるワイヤーハーネス62は、クロスメンバー80の内部(断面内)を配策され、更に左側の固定部材72Lのアーム部74Lの内部(断面内)に配策されたのちアーム部74Lから引き出されている。

引き出されたワイヤーハーネス62の先端部には、装置側コネクタ66が設けられている。この装置側コネクタ66は、前述したように自動運転車両10の後端部12(図1参照)の車両側コネクタ46に着脱可能に接続される。

また、図1及び図3(B)に示す制御装置56は、自動運転車両10の後端部12の車両側コネクタ46に装置側コネクタ66が接続され、牽引装置70の周辺情報検出センサ60L,60Rが検出した周辺情報が入力される状態になると、自動運転車両10の周辺情報検出センサ52、54によって検出された周辺情報に加え、牽引装置70の周辺情報検出センサ60L、60Rが検出した周辺情報にも基づいて、自動運転車両10の走行を制御するように構成されている。

また、制御装置56は、被牽引車両100の挙動(特に、後進、右折及び左折等おける被牽引車両100の挙動)を、自動運転車両10の周辺情報検出センサ54及び牽引装置70の周辺情報検出センサ60L、60Rによって検出し、この検出結果にも基づいて自動運転車両10の走行を制御する。

なお、図2(A)に示すように、本実施形態では、自動運転車両10の後端部12に設けられた周辺情報検出センサ54の検出範囲MBの一部が被牽引車両100によって遮られる。

[作用及び効果] 次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

図1に示す自動運転車両10に牽引装置70(図2及び図3参照)が固定されておらず、被牽引車両100(図3参照)が牽引されていない非牽引時においては、自動運転モード及び運転支援モードでは、自動運転車両10に設けられた周辺情報検出センサ52、54によって検出された周辺情報に基づいて、制御装置56が自動運転車両10の走行を制御する。

図2に示す自動運転車両10に牽引装置70(図2も参照)を固定し、牽引装置70を介して被牽引車両100を牽引する牽引時においては、自動運転モード及び運転支援モードでは、制御装置56は、自動運転車両10の周辺情報検出センサ52、54が検出した周辺情報に加え、牽引装置70の周辺情報検出センサ60L、60Rが検出した周辺情報にも基づいて、自動運転車両10の走行を制御する。

別言すると前述したように、制御装置56は、自動運転車両10の後端部12の車両側コネクタ46に装置側コネクタ66が接続され、牽引装置70の周辺情報検出センサ60L,60Rが検出した周辺情報が入力される状態になると、自動運転車両10の周辺情報検出センサ52、54によって検出された周辺情報に加え、牽引装置70の周辺情報検出センサ60L、60Rが検出した周辺情報にも基づいて、自動運転車両10の走行を制御する。

また、制御装置56は、被牽引車両100の挙動(特に、後進、右折及び左折等おける被牽引車両100の挙動)を自動運転車両10の周辺情報検出センサ54及び牽引装置70の周辺情報検出センサ60L、60Rによって検出し、この検出結果(被牽引車両100の挙動)にも基づいて自動運転車両10の走行を制御する。

ここで、牽引装置70に周辺情報検出センサ60L、60Rが設けられていないと仮定した場合、図3(A)に示すように、牽引時には、自動運転車両10の後端部12に設けられた周辺情報検出センサ54の検出範囲MBの一部が被牽引車両100によって遮られるので、自動運転車両10及び被牽引車両100の後方側の周辺情報の情報量が不足する。よって、牽引時には、自動運転機能の全部又は一部を停止する必要が生じる場合がある。

しかし、本実施形態では、牽引装置70の周辺情報検出センサ60L、60Rが検出した周辺情報を用いることで車両後方側の周辺情報の情報量が増加し、周辺情報の情報量の不足が補われる。

更に、図3(A)に示すように、牽引装置70のクロスメンバー80の両端部84L、84Rは、被牽引車両100の車両幅方向の最外部よりも外側まで延出され、図2に示すように、クロスメンバー80の両端部84L、84Rに周辺情報検出センサ60L、60Rがそれぞれ設けられている。つまり、周辺情報検出センサ60L、60Rは、被牽引車両100の車両幅方向の最外部よりも外側に配置されている。

よって、仮に図3(A)に示す周辺情報検出センサ60L、60Rが被牽引車両100の車両幅方向の最外部よりも内側に配置されていた場合と比較し、周辺情報検出センサ60Lの検出範囲NL及び周辺情報検出センサ60Rの検出範囲NRが、被牽引車両100によって遮られない又は遮られる範囲が少なく、また、被牽引車両100の後方の周辺情報を検出することができる。よって、周辺情報検出センサ60L、60Rが被牽引車両100の車両幅方向の最外部の内側に配置されていた場合と比較し、車両後方側の情報量が増加する。

したがって、周辺情報検出センサ60L、60Rを有しない場合と比較し、自動運転車両10及び被牽引車両100の後方側の周辺情報の情報量が増加し、情報量の不足が補われている。

なお、制御装置56は、被牽引車両100の全長が想定よりも長い等で車両後方側の周辺情報の情報量が十分でないと判断した場合は、自動運転機能の全部又は一部(例えば、追い越し機能)を停止する。

また、図2に示すように、周辺情報検出センサ60L、60Rから延びるワイヤーハーネス62は、導電性を有する金属製のクロスメンバー80の内部(断面内)を配策されたのち、左側の金属製の固定部材72Lのアーム部74Lの内部(断面内)に配策されている。よって、電磁波ノイズのワイヤーハーネス62への侵入が抑制又は防止されるので、電磁波ノイズによる周辺情報検出センサ60L、60Rの検出精度の低下が抑制又は防止される。更に、ワイヤーハーネス62は、クロスメンバー80及びアーム部74Lによって保護されているので、ワイヤーハーネス62の破損が抑制又は防止される。

また、牽引装置70の周辺情報検出センサ60L、60Rの装置側コネクタ66は、自動運転車両10の後端部12に設けられた車両側コネクタ46と着脱可能となっている。よって、牽引装置70の周辺情報検出センサ60L、60Rと制御装置56とを牽引時には容易に接続できると共に、非牽引時にはこれらの接続を容易に解除することができる。

ここで、図3(A)に示すように、自動運転車両10は、意匠上、車両幅は、車両前後方向の中間部16よりも後端部12が狭くなっている。よって、周辺情報を増加させるために周辺情報検出センサ60L、60Rはより幅方向外側に配置したいが、自動運転車両10の後端部12への周辺情報検出センサ60L、60Rの設置では限界があった。

これに対し、本実施形態では、牽引装置70のクロスメンバー80の両端部84L、84Rに周辺情報検出センサ60L、60Rを設けているので、周辺情報検出センサ60L、60Rをより幅方向外側に配置することができる。

<その他> 尚、本発明は上記実施形態に限定されない。

例えば、上記実施形態では、周辺情報検出センサ60L、60Rから延びるワイヤーハーネス62は、クロスメンバー80の内部(断面内)を配策されたのち、左側の固定部材72Lのアーム部74Lの内部(断面内)に配策されているが、これに限定されない。クロスメンバー80の内部(断面内)及びアーム部74Lの外側に配策されていてもよい。なお、この場合、導電性を有する金属などのプロテクターでワイヤーハーネス62が覆われていることが望ましい。

また、例えば、上記実施形態では、牽引装置70のクロスメンバー80における被牽引車両100の車両幅方向の最外部よりも外側に延出されたクロスメンバー80の両端部84L、84Rに周辺情報検出センサ60L、60Rがそれぞれ設けられているが、これに限定されない。クロスメンバー80の以外の被牽引車両100の最外部よりも車両幅方向外側に延出した部位に周辺情報検出センサ60L、60Rを設けてもよい。或いは、被牽引車両100の最外部よりも車両幅方向外側に延出する延出部を別部品として接合し、この別部品の延出部に周辺情報検出センサ60L、60Rを設けてもよい。

更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。

<参考例> 次に、参考例について説明する。なお、上記実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

[第一参考例] 図4に示すように、自動運転車両10の後端部12には、リアキャリアの一例としてのサイクルキャリア150が固定されている。このサイクルキャリア150には、自転車140が積まれている。

なお、自動運転車両10の後端部12に設けられた周辺情報検出センサ54の検出範囲MB(図2参照)の一部が、サイクルキャリア150に積まれた自転車140によって遮られる。

サイクルキャリア150の後端部には、車両幅方向に沿って延在する金属製の筒状のクロスバー152が設けられている。このクロスバー152の幅方向の端部154L、154Rに周辺情報検出センサ160R、160Lが設けられている。

周辺情報検出センサ160L、160Rから延びるワイヤーハーネス162は、クロスバー152の内部(断面内)を配策されたのち、サイクルキャリア150の左側部に沿って配策されている。そして、ワイヤーハーネス162の先端部には、キャリア側コネクタ166が設けられている。このキャリア側コネクタ166は、自動運転車両10の後端部12の車両側コネクタ46に着脱可能に接続される。

また、制御装置56は、自動運転車両10の後端部12の車両側コネクタ46にキャリア側コネクタ166が接続され、サイクルキャリア150の周辺情報検出センサ160L,160Rが検出した周辺情報が入力される状態になると、自動運転車両10の周辺情報検出センサ52(図1参照)及び周辺情報検出センサ54によって検出された周辺情報に加え、サイクルキャリア150の周辺情報検出センサ160L、160Rが検出した周辺情報にも基づいて自動運転車両10の走行を制御するように構成されている。

(作用及び効果) 次に、第一参考例の作用及び効果について説明する。

自動運転車両10の後端部12に設けられた周辺情報検出センサ54の検出範囲MB(図2参照)の一部が、サイクルキャリア150に積まれた自転車140によって遮られる。

しかし、制御装置56は、自動運転車両10の車両側コネクタ46にキャリア側コネクタ166が接続され、サイクルキャリア150の周辺情報検出センサ160L、160Rが検出した周辺情報が入力される状態になると、自動運転車両10の周辺情報検出センサ52(図1参照)及び周辺情報検出センサ54によって検出された周辺情報に加え、サイクルキャリア150の周辺情報検出センサ160L、160Rが検出した周辺情報にも基づいて自動運転車両10の走行を制御する。

したがって、周辺情報検出センサ160L、160Rを有しない場合と比較し、自動運転車両10及びサイクルキャリア150の後方側の周辺情報の情報量が増加し、情報量の不足が補われる。

また、周辺情報検出センサ160L、160Rから延びるワイヤーハーネス162は、導電性を有する金属製のクロスバー152の内部(断面内)を配策されているので、電磁波ノイズのワイヤーハーネス162への侵入が抑制又は防止される。よって、電磁波ノイズによる周辺情報検出センサ160L、160Rの検出精度の低下が抑制又は防止される。

また、サイクルキャリア150の周辺情報検出センサ160L、160Rのキャリア側コネクタ166は、自動運転車両10の後端部12の車両側コネクタ46に着脱可能となっている。よって、サイクルキャリア150の周辺情報検出センサ160L、160Rと制御装置56とをサイクルキャリア150の固定時には容易に接続できると共に、非固定時にはこれらの接続を容易に解除することができる。

なお、本参考例では、サイクルキャリア150の後端部のクロスバー152の幅方向の端部154L、154Rに、周辺情報検出センサ160R、160Lが設けられているが、これに限定されない。サイクルキャリア150の他の部位に設けられていてもよい。また、サイクルキャリア150に設ける周辺情報検出センサは、一であってもよいし、三以上であってもよい。

[第二参考例] 第二参考例では、図示は省略するが、被牽引車両100(図3参照)の後端部に、一又は複数の周辺情報検出センサが設けられている。周辺情報検出センサは、自動運転車両10の制御装置56(図3参照)に電気的に接続される。

制御装置56は、牽引時には、自動運転車両10の周辺情報検出センサ52、54によって検出された周辺情報に加え、被牽引車両100の周辺情報検出センサが検出した周辺情報にも基づいて自動運転車両10の走行を制御する。

また、被牽引車両100の挙動を自動運転車両10の周辺情報検出センサ54によって検出し、この検出結果にも基づいて自動運転車両10の走行を制御する。

更に、後進、右折及び左折時などにおける被牽引車両100の挙動により、被牽引車両100の周辺情報検出センサの位置が変化する。よって、制御装置56は、自動運転車両10の周辺情報検出センサ54によって被牽引車両100の検出結果に基づいて、或いは、道路上の物体(例えば、電信柱)を基準にして、被牽引車両100の周辺情報検出センサの位置を補正している。

被牽引車両100の周辺情報検出センサから延びるワイヤーハーネス先端部には、被牽引側コネクタが設けられている。この被牽引側コネクタは、自動運転車両10の後端部12の車両側コネクタ46(図1参照)に着脱可能に接続される。

(作用及び効果) 次に、第二参考例の作用及び効果について説明する。

制御装置56は、自動運転車両10の周辺情報検出センサ52、54によって検出された周辺情報に加え、被牽引車両100の周辺情報検出センサが検出した周辺情報にも基づいて自動運転車両10の走行を制御する。

また、制御装置56は、自動運転車両10の周辺情報検出センサ54によって被牽引車両100の検出結果に基づいて、或いは、道路上の物体(例えば、電信柱)を基準にして、被牽引車両100の周辺情報検出センサの位置を補正している。

また、被牽引車両100の周辺情報検出センサの被牽引側コネクタは、自動運転車両10の後端部12の車両側コネクタ46に着脱可能と着脱可能となっている。よって、被牽引車両100の周辺情報検出センサと制御装置56とを、牽引時には容易に接続できると共に、非牽引時にはこれらの接続を容易に解除することができる。

10 自動運転車両 46 車両側コネクタ 50 自動運転装置 52 周辺情報検出センサ(車両側周辺情報検出センサ) 54 周辺情報検出センサ(車両側周辺情報検出センサ) 56 制御装置 60L 周辺情報検出センサ(装置側周辺情報検出センサ) 60R 周辺情報検出センサ(装置側周辺情報検出センサ) 62 ワイヤーハーネス(電線の一例) 66 装置側コネクタ 70 牽引装置 80 クロスメンバー 84L 端部(延出部及び延在端部の一例) 84R 端部(延出部及び延在端部の一例) 100 被牽引車両