车辆控制装置的制作方法

文档序号:21935350发布日期:2020-08-21 15:07阅读:163来源:国知局
车辆控制装置的制作方法

本发明涉及一种例如用于进行汽车的自动驾驶、驾驶辅助的车辆控制装置。



背景技术:

在以四轮车为代表的车辆的自动驾驶或驾驶辅助中,利用传感器对车辆的特定的方向或全部方向进行监视,根据其监视结果来控制适当的路径、适当的速度下的车辆的自动驾驶,或者辅助驾驶员所进行的驾驶。在这样的构成中,提出了如下方案:在所有的传感器正常的情况下允许加速减速控制以及转向控制,在仅前方摄像机无法正常地识别车道标识的情况下禁止转向控制且允许加速减速控制,在除此以外的情况下禁止加速减速控制以及转向控制(参照专利文献1)。另外,提出了如下方案:求出本车辆用于进行车道变更所需的必要检测距离,在传感器的可检测极限距离比必要检测距离小的情况下,向司机通知无法进行车道变更(参照专利文献2等)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2009-274594号公报(段落0086、图16)

专利文献2:日本特开2016-126360号公报(段落0038-0039)



技术实现要素:

发明所要解决的问题

然而,在上述以往例中驾驶控制的限制过大,从而要求实现安全的驾驶控制或驾驶辅助,并且进一步提高驾驶控制或驾驶辅助的自动化率。

本发明是鉴于上述以往例而完成的,其目的在于提供能够实现安全的驾驶控制或驾驶辅助并且进一步提高驾驶控制或驾驶辅助的自动化率的车辆控制装置。

用于解决问题的手段

为了实现上述目的,本发明具有以下的构成。

即,根据本发明的一个方面,提供一种车辆控制装置,其特征在于,

所述车辆控制装置具有:

周边监视单元(41、42、43),其进行本车辆的周边监视;以及

车辆控制单元(20-29),其根据所述周边监视单元的输出,进行包括转向控制的行驶控制,

本车辆的所述周边监视单元能够检测本车辆的侧方以及后方的目标物,

在所述侧方以及后方双方的检测等级达到规定等级的情况下,不抑制所述横向控制,

在所述侧方以及后方的至少一方的检测等级未达到规定等级的情况下,抑制伴随有所述转向控制的横向控制。

发明效果

根据本发明,能够实现安全的驾驶控制或驾驶辅助,并且进一步提高驾驶控制或驾驶辅助的自动化率。

本发明的其他特征以及优点通过以附图为参照的以下说明而得以明确。此外,在附图中,对于相同或同样的构成标注相同的附图标记。

附图说明

附图包含于说明书中且构成其一部分,表示本发明的实施方式并与其记述一起用于说明本发明的原理。

图1是表示实施方式的自动驾驶车辆的车辆系统的构成的图。

图2a是表示实施方式所涉及的自动驾驶车辆的检测范围的一个例子的图。

图2b是表示实施方式所涉及的自动驾驶车辆所生成的局部地图的一个例子的图。

图3是用于自动驾驶控制的框图。

图4是表示几种状况下的行动候选的例子的示意图。

图5是表示行动候选决定以及路径选择的步骤的流程图。

图6是表示存在司机的车道变更指示的情况下的路径选择的步骤的流程图。

图7是表示在自动驾驶车辆中变更驾驶模式(驾驶等级)时的步骤的流程图。

具体实施方式

<第一实施方式>

·自动驾驶以及行驶辅助的概要

接着,对自动驾驶的一个例子的概要进行说明。在自动驾驶中,司机在行驶前,从搭载于车辆的导航系统设定目的地,通过服务器、导航系统决定到目的地为止的路径。若车辆起步,则车辆所具有的由ecu等构成的车辆控制装置(或者驾驶控制装置)沿着该路径将车辆驾驶至目的地。其间,根据路径、道路状况等外部环境、司机的状态等适时决定适当的行动,为了该行动,例如进行驱动控制、转向控制、制动控制等而使车辆行驶。有时也将这些控制统称为行驶控制。

在自动驾驶中,根据自动化率(或者对司机要求的任务的量)而存在几个等级(或者也称为模式)。例如,在最上位的等级中,司机可以将注意转向驾驶以外的情况。这例如在高速道路上的拥堵中跟随前行车的情况等控制较为容易的情况下进行。另外,在其下位等级中,司机可以不握持方向盘,但需要注意周围的状况等。该等级例如可以应用于在高速公路上一边维持车道一边行驶的情况等。在本例中,有时也将该等级称为第二模式。此外,驾驶员注意周围这一情况能够通过司机状态检测摄像机41a进行检测,握持方向盘这一情况能够通过方向盘把持传感器进行检测。进一步地,在其下位等级中,司机可以不进行方向盘操作、节气门操作,但以备向司机进行移交而需要对驾驶加以注意。该等级例如可以应用于高速道路上的分流、合流。在本例中,有时也将该等级称为第一模式。进一步地,在其下位等级,自动化率进一步降低。最低等级是手动驾驶,但有时也包含部分自动化的驾驶辅助,在本例中将其设为自动驾驶的一个等级。

上述的驾驶辅助是通过周边的监视、部分的自动化来对作为驾驶的主体的司机的驾驶操作进行辅助的功能。例如,存在若仅监视前方并检测到障碍则进行制动的自动制动功能、检测斜后方的车辆并促使司机注意的后方监视功能、向停车空间的停车功能等。

此外,即使在自动驾驶中,也可以存在司机的介入。例如,若在自动驾驶中司机进行转向、制动,则可以将自动驾驶等级降低至驾驶辅助的等级,使司机的驾驶操作优先。在该情况下,可以在司机停止操作之后,再次设定与本车辆状态以及外部环境相应的自动驾驶等级而继续进行自动驾驶。例如,作为本实施方式中的转向操作的例子,有在上述的第一模式以上的自动化率的自动驾驶下在高速公路上行驶中的转向灯拨杆操作。例如若司机在这样的状态下进行转向灯操作,则车辆判断为存在车道变更的指示而向所指示的那一侧的车道进行车道变更。在该情况下,由ecu等构成的行驶控制部一边监视车辆周围的障碍物等一边进行转向、制动、驱动等控制。

在切换自动驾驶等级(或者模式)的情况下,从车辆通过语音、显示、振动等向司机通知该情况。例如在自动驾驶从上述的第一模式向第二模式切换的情况下,向司机通知可以离开方向盘的意思。在相反的情况下,对司机进行通知以使其把持方向盘。反复进行该通知,直到由方向盘把持传感器检测到司机把持了方向盘。而且,例如如果在限制时间内或者在模式切换的极限点之前方向盘没有被把持,则可以进行停车到安全的场所等的操作。大致如上述那样进行自动驾驶,以下对用于该自动驾驶的构成以及控制进行说明。

·车辆控制装置的构成

图1是本发明的一个实施方式所涉及的车辆用控制装置的框图,对车辆1进行控制。在图1中,车辆1的概略由俯视图和侧视图表示。作为一个例子,车辆1是轿车型的四轮乘用车。

图1的控制装置包括控制单元2。控制单元2包括通过车内网络而连接为能够通信的多个ecu20~ecu29。各ecu包括以cpu为代表的处理器、半导体存储器等存储设备、以及与外部设备的接口等。在存储设备中储存处理器所执行的程序、处理器在处理中所使用的数据等。各ecu可以具备多个处理器、存储设备以及接口等。

以下,对各ecu20~ecu29负责的功能等进行说明。此外,针对ecu的数量、负责的功能,能够进行车辆1的适当设计,能够比本实施方式更细化或者整合。

ecu20执行与车辆1的自动驾驶相关的控制。在自动驾驶中,自动控制车辆1的转向和加速减速中的至少任一方。在后述的控制例中,自动控制转向和加速减速双方。

ecu21控制电动动力转向装置3。电动动力转向装置3包括根据驾驶员对方向盘31的驾驶操作(转向操作)来对前轮进行转向的机构。另外,电动动力转向装置3包括发挥用于对转向操作进行辅助或者对前轮进行自动转向的驱动力的马达、检测转向角的传感器等。在车辆1的驾驶状态为自动驾驶的情况下,ecu21与来自ecu20的指示对应地自动控制电动动力转向装置3,控制车辆1的行进方向。

ecu22以及ecu23进行对车辆的周围状况进行检测的检测单元41~43的控制以及检测结果的信息处理。检测单元41是对车辆1的前方进行拍摄的摄像机(以下,有时表述为摄像机41。),在本实施方式的情况下,在车辆1的车顶前部设置有两个。通过摄像机41拍摄到的图像的解析,能够提取目标物的轮廓、道路上的车道的划分线(白线等)。检测单元41a是用于检测司机的状态的摄像机(以下,有时表述为司机状态检测摄像机41a。),以能够捕捉司机的表情的方式进行设置,虽未图示,但连接于进行其图像数据的处理的ecu。另外,作为用于检测司机状态的传感器存在未图示的方向盘把持传感器。由此,能够检测司机是否握住方向盘。

检测单元42是光学雷达(lightdetectionandranging、或者laserimagingdetectionandranging)(以下,有时表述为光学雷达42),对车辆1的周围的目标物进行检测,或者对与目标物之间的距离进行测距。在本实施方式的情况下,光学雷达42设置有五个,在车辆1的前部的各角部各设置有一个,在后部中央设置有一个,在后部各侧方各设置有一个。检测单元43是毫米波雷达(以下,有时表述为雷达43),对车辆1的周围的目标物进行检测,或者对与目标物之间的距离进行测距。在本实施方式的情况下,雷达43设置有五个,在车辆1的前部中央设置有一个,在前部各角部各设置有一个,在后部各角部各设置有一个。

ecu22进行一方摄像机41和各光学雷达42的控制以及检测结果的信息处理。ecu23进行另一方的摄像机42和各雷达43的控制以及检测结果的信息处理。通过具备两组检测车辆的周围状况的装置,能够提高检测结果的可靠性,另外,通过具备摄像机、光学雷达、雷达这样的不同种类的检测单元,能够多方面地进行车辆的周边环境的解析。

ecu24进行陀螺仪传感器5、gps传感器24b、通信装置24c的控制以及检测结果或者通信结果的信息处理。陀螺仪传感器5检测车辆1的旋转运动。能够根据陀螺仪传感器5的检测结果、车轮速度等判定车辆1的行进路线。gps传感器24b检测车辆1的当前位置。通信装置24c与提供地图信息、交通信息的服务器进行无线通信,获取这些信息。ecu24能够访问在存储设备中构建的地图信息的数据库24a,ecu24进行从当前地向目的地的路径探索等。

ecu25具备车与车之间通信用的通信装置25a。通信装置25a与周边的其他车辆进行无线通信,进行车辆间的信息交换。

ecu26对动力装置6进行控制。动力装置6是输出使车辆1的驱动轮旋转的驱动力的机构,例如包括发动机和变速器。ecu26例如与由设置于油门踏板7a的操作检测传感器7a检测到的驾驶员的驾驶操作(油门操作或者加速操作)对应地控制发动机的输出,或者基于车速传感器7c检测到的车速等信息来切换变速器的变速挡。在车辆1的驾驶状态为自动驾驶的情况下,ecu26与来自ecu20的指示对应地自动控制动力装置6,控制车辆1的加速减速。

ecu27控制包括方向指示器8的照明器件(前照灯、尾灯等)。在图1的例子的情况下,方向指示器8设置于车辆1的前部、车门镜以及后部。

ecu28进行输入输出装置9的控制。输入输出装置9进行对驾驶员的信息的输出和来自驾驶员的信息的输入的接受。语音输出装置91通过语音对驾驶员报告信息。显示装置92通过图像的显示对驾驶员报告信息。显示装置92例如配置于驾驶席正面,构成仪表板等。此外,在此示例了语音和显示,但也可以通过振动或光报告信息。另外,也可以组合语音、显示、振动或光中的多个来报告信息。进一步地,可以根据应报告的信息的等级(例如紧急度),使组合不同,或者使报告方式不同。输入装置93配置于驾驶员能够操作的位置,是进行对车辆1的指示的开关组,但还可以包括语音输入装置。

ecu29控制制动装置10、驻车制动器(未图示)。制动装置10例如是盘式制动装置,设置于车辆1的各车轮,通过对车轮的旋转施加阻力而使车辆1减速或者停止。ecu29例如与由设置于制动踏板7b的操作检测传感器7b检测到的驾驶员的驾驶操作(制动操作)对应地控制制动装置10的工作。在车辆1的驾驶状态为自动驾驶的情况下,ecu29与来自ecu20的指示对应地自动控制制动装置10,控制车辆1的减速以及停止。制动装置10、驻车制动器也能够为了维持车辆1的停止状态而工作。另外,在动力装置6的变速器具备驻车锁定机构的情况下,也能够为了维持车辆1的停止状态而使该驻车锁定机构工作。

·周边监视装置

图1所示的摄像机41、光学雷达42、雷达43构成对车辆周围的目标物等进行检测的周边监视装置。图2a表示由该周边监视装置检测的范围的例子。在图2a中,由网点表示的区域201、202、203、204、205、206、207等表示雷达43的检测范围。特别地,区域201是车辆1的右侧方的区域,区域204是左侧方的区域,区域202是右后方的区域,区域203是左后方的区域。另外,区域205是左前侧方的区域,区域206是右前侧方的区域。相应的雷达43对位于各个区域的障碍物、车辆等目标物进行检测,并测定其距离。而且,通过该光学雷达42,能够检测例如在右后方行驶的车辆、超越右车道的车辆等。由虚线包围的区域211、212、213、214、215等表示光学雷达42的检测范围。特别地,区域211是车辆1的右侧方的区域,区域213是车辆1的左侧方的区域,区域212是后方的区域。区域214是车辆1的左前侧方的区域,区域215是右前侧方的区域。相应的雷达43对位于各个区域的障碍物、车辆等目标物进行检测,并测定其距离。而且,通过该雷达43,能够检测例如在右后方行驶的车辆、超越右车道的车辆等。用斜线表示的区域219表示摄像机41的检测范围。在本例中,具备两台摄像机41,但由于将大致重复的区域设为检测范围,因此仅示出了一个。对由摄像机41拍摄到的图像进行图像识别,例如从图像中确定表示行驶车道的白线等基准,并为了维持车道、变更车道而进行参照。

这样,不同的传感器的检测范围重叠,因此实现了传感器的冗余化。由此,可靠性进一步提高,并且通过对将同一区域作为检测范围的不同传感器的检测结果进行比较,能够确定检测等级。检测等级中例如包括能够检测的距离、能够检测的范围等。例如,假设存在用光学雷达42以及雷达43这两种传感器对同一区域进行检测但用一方的传感器检测得到而用另一方的传感器检测不到的目标物。在该情况下,能够推定为,后者的传感器与前者的传感器相比,其检测距离短或者检测范围窄。或者,也能够例如仅通过光学雷达42或雷达43中的任一种传感器将护栏这样的连续的目标物作为对象进行检测,并根据能够检测的距离来推定检测距离。另外,或者也能够通过未图示的自诊断电路来监视传感器的输出信号等,从中得知传感器自身的问题。在该情况下,可以视为传感器的检测距离、检测范围不存在。这样,能够得知或推定传感器即周边监视装置的检测等级。

·局部地图

图2b表示本实施方式所涉及的局部地图。局部地图是由对以本车辆为中心的一定范围的车辆或障碍物等目标物、车道等进行表示的信息所构成的地图信息。在图2b中视觉化地进行了表示,但实际上只要是适于信息处理的形式即可,例如包含表示目标物的位置、范围、距离的信息、表示道路、车道的边界的信息等。局部地图根据车辆的行驶例如定期地进行更新。更新的间隔例如只要是即使考虑本车辆与对面车辆的相对速度等也能够实现确保了安全的控制的程度的期间即可。在图2b中,区域221表示局部地图的范围。此外,由网点表示的区域223是光学雷达42以及雷达43的检测范围,用斜线表示的检测范围224是摄像机41的检测范围。此外,这些检测范围也可以不包含在局部地图221中。在局部地图221中,用以本车辆1为中心的相对的位置关系来表示由周边监视装置检测到的各种目标物、车道划分等。例如,作为目标物,前行车226、右后方的车辆225包含于局部地图221。通过持续更新该局部地图221,能够实时地参照本车辆的周围的障碍物、道路状况等。

·驾驶控制装置

图3表示用于自动驾驶或者驾驶辅助的驾驶控制装置的功能性框图。该驾驶控制装置例如通过图1所示的ecu20执行图4以下的图所示的步骤而实现。当然,图4以下的图中所示的步骤仅为驾驶控制装置所实现的自动驾驶、驾驶辅助所涉及的功能中的、本实施方式所涉及的极少的一部分。例如,若由驾驶员指示了目的地和自动驾驶,则ecu20按照由ecu24探索到的引导路径,朝向目的地自动控制车辆1的行驶。在自动控制时,ecu20从ecu22以及ecu23获取与车辆1的周围状况相关的信息,并基于所获取的信息对ecu21、ecu26以及ecu29进行指示,从而控制车辆1的转向、加速减速。将该步骤表示为功能块的图相当于图3。

外界识别部301根据由摄像机41、光学雷达42、雷达43等周边监视装置所获取的表示周边状况的外部环境信息,生成例如对周边的目标物的相对速度、位置及形状、以及图像等进行表示的信息303。然后,基于信息303,自身位置识别部305决定在道路上的本车辆的位置、在周边行驶的车辆的形状及以本车辆为中心的配置、以及周边的构造物的形状及配置,生成局部地图307。此外,为了制作局部地图307,在信息303的基础上,还可以参照地图信息等从周边监视装置以外获取的信息。另外,在本例中,在局部地图307的基础上,表示传感器的灵敏度(检测距离、检测范围)的信息等本车辆的状态也与局部地图一起被传递至行动候选决定部309。

行动候选决定部309将局部地图307作为输入,决定今后的行动候选。行动候选是对在决定本车辆的行动时成为其候选的行动进行表示的信息。不仅参照局部地图307,还在到目的地为止的路径信息的基础上参照本车辆的状态等来决定本车辆的行动。在本车辆的状态中,例如有周边监视装置所包含的传感器的检测距离等。就基于自动驾驶的行动候选而言,优选在进行该行动的例如数公里近前等从容地决定所述行动候选。这是因为,未必能够在自动驾驶中完成该行动,在这样的情况下,有时会进行向手动驾驶的移交。例如,为了出口、分流、加油等,有时必须从行驶中的车道向相邻的车道移动。在这样的情况下,如果找不到进入相邻车道的空间,则在必须进行车道变更的地点之前向手动驾驶移交。此外,优选为,在已经决定采取某行动的情况下,在该行动完成或中止之前行动候选决定部309不决定下一个行动候选。为此,例如可以构成为,后述的路径选择部311监视作为所选择的行动的结果是否达到了所期待的状态,如果达到了该状态则将该情况通知给行动候选决定部309并使其决定下一个行动候选。当然,该构成仅是一个例子。

图4表示作为候选而决定的原则上的行动的一个例子。在行动4a中,在超越大型车辆的左车道的情况下,以维持在车道内的状态向左侧移动。将这样伴随向左右的任一方向的转向的移动中的、需要对移动的一侧的横向及后方进行监视的移动称为横向移动,将用于横向移动的驾驶控制称为横向控制。在此,横向不仅包括正侧方(侧方),还包括前方的侧方(称为前侧方)。前侧方是指,例如在图2a中作为光学雷达42的检测范围的区域214、215、作为雷达43的检测范围的区域205、206等。在横向移动中,可以包括车道变更、车道内的偏移、合流、分流等。此外,在本例中,横向移动中不包括沿着弯道的行驶。这是因为,为了沿道路行驶,仅前方的监视就足够了。另外,横向移动中还可包括右转、左转等。这是因为在该情况下,需要监视拐弯侧的横向和后方。不过,行动4a那样的车道内的横向控制以减轻对司机的压迫感等为目的,不一定是必须的,因此也可以没有用于上述那样的移交的余裕。在该情况下,能够采取的行动的候选为横向移动、或者不做任何动作而继续行驶这两个。但是,针对行动4a,如果处于难以横向移动的状况,则中止该横向移动即可,因此,对于不做任何动作而继续行驶这样的行动,可以不作为候选来进行准备。

图4的行动4b是存在比本车辆慢的前行车的情况下的行动候选的例子。在该情况下,存在两个选项。第一候选是进行对前行车的跟随行驶的选项。就自动行驶的等级(或者也称为模式。)而言,前行车的跟随行驶例如为双手放开(驾驶员将手从方向盘离开)的等级。在本例中,有时将双手握持(驾驶员握住方向盘)称为第一模式,与此相对地,将该等级的行驶模式称为第二模式。另外,第二候选是在维持速度的状态下向超车车道(右侧)进行车道变更而超越前行车的选项。

行动4c表示基于分流的车道变更。另外,行动4d表示基于合流的车道变更。在这些情况下,若根据所设定的路径而必须分流,则原则上不存在中止分流这样的选项,而决定车道变更这一行动。其中,虽也有可能为了避免危险等而中止车道变更,但这并不是计划的行动。因而,在通过自动驾驶难以进行车道变更的情况下,必须进行向司机的移交。因此,例如在以上述的第二模式进行行驶的情况下,以备移交而需要在合流点或分流点的近前向第一模式或者其以下的自动驾驶等级切换。这样,与行动匹配地选择自动驾驶模式。除此以外,右转、左转等交叉路口处的行动也可以在行动候选决定部309中被决定。

然后,回到图3,路径选择部311从由行动候选决定部309决定的、图4所示那样的行动候选中选择一个行动。其成为所执行的行动,为此,由车辆控制装置控制转向、驱动、制动。在行动候选为一个的情况下没有选择的余地,因此仅选择一个行动候选。可以以各种基准决定从多个候选中选择哪个候选。在行动4b的例子中,可以考虑对相对于前行车的相对速度设置规定的阈值,如果相对于前行车的相对速度超过阈值则选择超车,否则选择跟随等。另外,根据到目的地为止的路径例如在前方存在分流而必须在此之前(例如在规定时间内或规定距离内)进行车道变更的情况下,也有可能判断为提前进行车道变更等。无论哪种情况,这些是选择基准的一个例子,也可以应用其他基准。另外,路径选择部311生成与所选择的行动相符的路径信息以及速度信息313。路径信息以及速度信息313被输入至行驶控制部315。

行驶控制部315基于所输入的路径信息以及速度信息313来控制转向、驱动、制动。进一步地,还基于由周边监视装置检测到的本车辆周围的障碍等状况,适应性地控制转向、驱动、制动。此外,自身位置识别部305、行动候选决定部309、路径选择部311能够通过ecu20而实现,但行驶控制部315进一步通过由ecu21、26、29等进行行驶控制而实现。当然,如果需要,也可以包含其他ecu的处理。行驶控制部315例如可以使用将输入的路径、速度与各致动器(包括原动机等)的控制量建立关联而成的转换映射等,并将路径、速度转换成致动器的控制量。然后,使用转换后的控制量进行行驶控制。

·行动候选决定以及路径选择处理

图5表示由行动候选决定部309以及路径选择部311执行的各个处理的一部分。如上所述,它们由ecu20实现,因此图5的步骤也是由ecu20所执行的处理。行动候选决定部309基于局部地图307生成可选择的行动候选(s501)。由于所生成的是表示行动的数据或者信息,因此也将其称作候选行动信息。省略制作候选信息的详细内容,例如根据车辆1的周边环境制作如参照图4所说明的候选信息。另外,可以与行动候选一起一并决定该行动的自动驾驶模式(等级)。接下来,行动候选决定部309判定在生成的候选行动信息中是否包含需要横向控制的行动信息(s503)。在本实施方式中,如上所述,横向控制是用于横向移动的控制。横向移动是指,伴随向左右的任一方向的转向的移动中的、需要对进行移动的一侧的横向以及后方进行监视的移动。横向移动不包括沿着弯道的行驶,包括右转、左转。在判定为所生成的候选行动信息中不包含需要横向控制的行动信息的情况下,向路径选择部311的处理转移。另一方面,在判定为包含需要横向控制的行动信息的情况下,判定后方的传感器的灵敏度以及侧方特别是横向移动的移动方向上的传感器的灵敏度是否足够(s505)。

在此,后方的传感器对应于将图2a的区域212作为通常的检测范围的光学雷达42、和将区域202、203作为通常的检测范围的雷达43。另外,侧方的移动方向上的传感器对应于将区域211、213、214、215作为通常的检测范围的光学雷达42中的、位于移动方向侧(右或左)的传感器。同样地,侧方的移动方向上的传感器对应于将区域201、204、205、206作为通常的检测范围的雷达43中的、位于移动方向侧(右或左)的传感器。各传感器的灵敏度即检测距离和/或检测范围例如能够通过对将重复的区域作为通常的检测范围的传感器的检测结果进行比较来判定,另外,能够通过未图示的自诊断电路根据传感器的输出信号等来电子性地进行判断。另外,也能够将距离已知的目标物作为对象,并根据对其进行检测的信号的强度等来测定。进一步地,灵敏度足够是指,例如所能够检测的距离即检测距离为规定距离以上等。另外,可以将检测范围为规定的范围以上作为条件来添加。也可以将传感器的灵敏度称为检测等级,灵敏度足够也能够说是检测等级达到规定等级。

即,后方的传感器的灵敏度足够是指,将区域212作为检测范围的光学雷达42的检测等级达到规定等级,或者将区域202和区域203作为检测范围的雷达43的检测等级达到规定等级。但是,由于雷达43具有两个传感器作为后方传感器,因此,如果就这两者而言检测等级均达到规定等级,则可以判定为灵敏度足够。或者,可以为,如果横向移动的方向侧的后方传感器的检测等级达到规定等级,则判定为灵敏度足够。同样地,侧方的传感器的灵敏度足够是指,将区域211、区域213、区域214和区域215作为检测范围的光学雷达42的检测等级达到规定等级,或者将区域201、区域204、区域205和区域206作为检测范围的雷达43的检测等级达到规定等级。但是,侧方并不是左右两方的侧方,可以限定性地解释为指的是横向移动的方向。在该情况下,如果横向移动的方向侧的侧方传感器的检测等级达到规定等级,则可以判定为灵敏度足够。

然后,在判定为后方以及移动方向上的传感器灵敏度不足够的情况下,从候选行动中删除包含横向控制的候选行动(s507)。但是,如果横向移动的方向上的侧方传感器以及后方传感器的灵敏度足够,则可以不删除包含用于该横向移动的横向控制的候选行动。例如,对于包含向右移动的候选行动信息,如果右方的侧方传感器和后方传感器的灵敏度足够,则即使左侧的侧方传感器的灵敏度不足够,也可以不进行删除。

若这样生成行动候选,则接着转移到路径选择部所进行的路径选择处理。首先,判定是否存在多个行动候选,如果存在一个则选择该候选作为下一个行动,决定该行动的路径、速度信息(s517)。另一方面,在存在多个候选的情况下,选择其中的一个。为此,对各行动候选的候选行动信息进行评价(s513)。然后,选择最高评价的候选行动作为下一个行动(s515),决定该行动的路径、速度信息(s517)。这样生成的路径信息以及速度信息被输入至行驶控制装置(或者行驶控制部),以该路径和速度控制行驶来实现所选择的行动。在行驶控制装置由多个ecu构成的情况下,各个ecu按照所决定的路径和速度来控制各个控制对象的致动器。

在此,步骤s513中的评价的对象如图4中说明的那样,根据状况可以是各种各样的。例如在行动4b的车道变更的例子中,评价基准是速度差,可以使用如下评价方法:如果相对于前行车的相对速度在规定的阈值以上则对车道变更的评价分进行加分,否则对车道维持的评价分进行加分。除此之外如果存在评价对象,则也对其进行评价,并选择综合评价高的一方的行动。或者,也可以着眼于行动的一个方面来评价该行动,并对几个方面进行该评价来进行综合判断。例如,在前述的例子中,从所用时间的方面进行评价,若速度差为一定以上则对超车进行加分,如果比一定小,则针对所需时间对任何行动都不加分。进一步地,例如也可以从燃料效率方面进行评价,以对能够以燃料效率好的速度进行行驶的行动加分的方式进行评价。另外,也可以设为,对提高自动驾驶等级的行动进行加分,对维持自动驾驶等级的行动不进行加分,对降低自动驾驶等级的行动进行减分等。当然,这些是一个例子,也可以是其他的评价方法。此外,在图5中,由行动候选决定部309进行基于传感器的灵敏度的横向控制的抑制,但也可以由路径选择部311进行步骤s503~s507。

如以上那样,决定并实现行驶中的行动。而且,在本例中,在侧方以及后方各自的传感器的至少一方的检测等级未达到规定等级的情况下,抑制横向控制。而且,在侧方以及后方各自的传感器双方的检测等级达到规定等级的情况下,能够不抑制横向控制而选择横向移动。由此,通过只有在不仅能够检测横向而且也能够检测后侧方的状态下才实施横向控制,由此降低本车的风险。

接下来,参照图6,对在自动驾驶中存在司机的车道变更指示的情况下的路径选择部311所进行的处理进行说明。例如,若在通过自动驾驶继续车道维持的行驶的期间司机操作方向指示器,则执行图6的步骤。首先,判定所指示的方向上的侧方传感器以及后方传感器双方的灵敏度是否足够。该判定基准可以与步骤s505相同。在判定为不足够的情况下,对司机提醒注意向所指示的一侧的车道变更(s603),决定被指示了车道变更的行动的路径信息以及速度信息(s605)。之后,执行行驶控制部的行驶控制。另一方面,在判定为所指示的一侧的传感器灵敏度足够的情况下,跳过s603,决定被指示了车道变更的行动的路径信息以及速度信息(s605)。这样,在如图5所示的自动驾驶中,针对基于来自车辆控制装置的请求的车道变更,若所指示的方向的侧方传感器以及后方传感器双方的灵敏度不足够,则抑制该行动。另一方面,针对基于来自司机的请求的车道变更,如果所指示的方向的侧方传感器以及后方传感器双方的灵敏度不足够,则对司机进行注意提醒,但不抑制车道变更而直接执行车道变更。此外,在以可以双手放开的第二模式进行车道变更前的自动驾驶的情况下,优选与步骤s603中的提醒注意一起一并进行向第一模式的自动驾驶的等级的变更。

接着,参照图7,对变更自动驾驶模式的处理进行说明。例如可以通过行动候选决定部309而与步骤s501中的行动候选的决定一起执行图7的步骤,并决定与行动相应的模式。以图1的硬件构成而言,该步骤可以由ecu20执行。

首先,为了决定模式而收集所需的模式信息(s701)。在本例中,由行动候选决定部309进行图7的步骤,因此,使用局部地图以及包含构成周边监视装置的传感器的检测距离等的本车辆的状态信息来作为模式信息。然后,决定与行动候选相应的自动驾驶模式中的自动化率最高的模式(s703)。当然,在存在多个候选的情况下,根据各个候选决定模式。

接着,判定前方的传感器的灵敏度是否足够(s705)。前方的传感器是指,负责图2a所示的检测范围中的除了检测范围201~204、211~213以外的、光学雷达42和雷达43对车辆前方的检测范围的传感器。例如是负责区域207的雷达43等。进一步地,针对前侧方的检测范围205、206、214、215,可以同时利用侧方的传感器和前方的传感器。在利用摄像机41检测目标物的距离、范围的情况下,可以包含摄像机41。另外,关于传感器的灵敏度,与在步骤s505等中说明的相同。在步骤s705中判定为前方传感器的灵敏度不足够的情况下,将在步骤s703中决定的模式变更为比第一模式低的模式(s713)。此外,前方传感器的灵敏度足够(即检测等级达到规定等级)是指,具体而言,负责检测范围207的雷达43和摄像机41双方的灵敏度足够。反过来而言,如果负责检测范围207的雷达43和摄像机41中的任一者的灵敏度不足够或失灵,则判定为前方的传感器的灵敏度不足够。这样,根据能够进行检测的传感器即灵敏度足够的传感器的种类、数量来选择第一模式和手动模式中的某一者。选择的方法不限于上述的例子。可以预先决定被判定为灵敏度足够的传感器的组合或者被判定为不足够的传感器的组合。在未判定为灵敏度足够的情况下,反过来而言,可以说灵敏度不足够(即检测等级未达到规定等级)。第一模式是指,对司机要求双手握持的模式。在比第一模式低的模式中,例如包括手动驾驶模式。在以该步骤变更为比第一模式低的模式的情况下,有时需要也对与该模式对应的行动进行变更。例如,如果变更后的模式是手动驾驶模式,则将所决定的行动候选全部取消,并对司机通知移交。

另一方面,在步骤s705中判定为前方传感器的灵敏度足够的情况下,判定后方以及侧方各自的传感器的灵敏度是否足够(s707)。该判定可以与步骤s505相同。在步骤s707中判定为足够的情况下,不特别做任何动作而维持步骤s703中决定的模式。另外,在判定为不足够的情况下,判定在步骤s703中决定的模式是否是与第一模式相比自动化率高的模式(称为与第一模式相比等级高的模式)(s709)。在该模式中,包括司机可以不把持方向盘(双手放开)的第二模式。然后,如果是高于第一模式的模式,则将在步骤s703中决定的模式变更为第一模式(s711)。如果在步骤s703中决定的模式是第一模式,则可以不做任何变更。另外,如果判定为在步骤s703中所决定的模式是与第一模式相比自动化率低的模式,则维持该模式。

此外,在自动驾驶模式从第二模式向第一模式变更的情况下,行动本身可以原样保留。第一模式与第二模式的差异是司机所进行的周边监视的有无,即使是相同的行动(车辆控制),在第一模式下以司机把持方向盘为前提,在系统的车辆控制与实际环境、司机一致的情况下,能够在提供帮助的状态下就此继续发挥功能,接着司机能够继续享受自动化的好处。另一方面,在系统与司机暂时进行不同的驾驶操作时,通过进行方向盘把持,能够立即进行司机的操作介入。因而,以该点为差异,可以不特别删除、变更行动。

若由路径选择部311选择了应采取的行动,则转移到与之对应的驾驶模式,继续进行用于所选择的行动的行驶控制。即,设定以图7的步骤决定的自动驾驶模式。其结果是,若前方传感器的灵敏度不足够,则第一模式和第二模式均被抑制。另外,如果前方传感器的灵敏度足够,则即使后方以及侧方传感器中的任一者的灵敏度不足够,也不会抑制向第一模式的迁移。

如以上说明的那样,本实施方式所涉及的车辆控制装置根据车辆所具备的周边监视装置的传感器的状态,抑制基于自动驾驶的行动的一部分、自动驾驶模式的一部分。由此,能够实现确保自动驾驶的安全性并且不会不必要地对能够进行自动驾驶的条件进行缩窄的车辆控制。以下对实施方式进行总结。

·实施方式的总结

将以上所说明的本实施方式总结如下。

(1)本实施方式的第一方式涉及一种车辆控制装置,其特征在于,

所述车辆控制装置具有:

周边监视单元(41、42、43),其进行本车辆的周边监视;以及

车辆控制单元(20-29),其根据所述周边监视单元的输出,进行包括转向控制的行驶控制,

本车辆的所述周边监视单元能够检测本车辆的侧方以及后方的目标物,

在所述侧方以及后方双方的检测等级达到规定等级的情况下,不抑制所述横向控制,

在所述侧方以及后方的至少一方的检测等级未达到规定等级的情况下,抑制伴随有所述转向控制的横向控制。

根据该构成,通过在不仅能够检测横向而且也能够检测后侧方的状态下实施横向控制,能够降低本车的风险。在此,横向控制是指,车道变更、抑制相对于白线中心的偏移行驶。

(2)本实施方式的第二方式在第一方式的基础上,其特征在于,

所述横向控制包括:

在行驶中的车道内的转向控制;

车道变更(针对目的地的车道变更、超车、分流、合流);以及

交叉路口处的行进路线变更(左右转弯)。

通过该构成,即使在横向控制中也不限制沿着弯道的行为,能够抑制因本车的横向控制而发生与其他车的风险。

(3)本实施方式的第三方式在第一方式或第二方式的基础上,其特征在于,

所述横向控制包括基于来自司机的请求的司机车道变更、和基于来自所述车辆控制单元的请求的系统车道变更,

在所述周边监视单元的侧方以及后方双方的所述检测等级为规定的检测等级以上(良好)的情况下,既不抑制所述系统车道变更也不抑制所述司机车道变更,

在所述周边监视单元的侧方以及后方双方的所述检测等级低(差)于所述规定的检测等级的情况下,抑制所述系统车道变更,不抑制所述司机车道变更。

根据该构成,在司机监视之下实施司机请求,因此能够在确保安全性的同时提供在现状下所能够进行的驾驶辅助。

(4)本实施方式的第四方式在第一方式至第三方式的基础上,其特征在于,所述周边监视单元能够检测本车辆的前方、后方和侧方的目标物,

所述车辆控制装置具有第一模式(双手握持)和与所述第一模式相比自动化率增大或者对司机要求的任务减少的第二模式(双手放开)来作为自动驾驶或者驾驶辅助的模式,

在侧方以及后方的至少一方的所述检测等级未达到规定等级的情况下,不抑制所述第一模式而抑制所述第二模式,

在前方的所述检测等级未达到规定等级的情况下,抑制所述第一模式以及所述第二模式。

根据该构成,在无法检测到前方时禁止全部模式,在无法看到后方、侧方时仅允许一部分模式。

(5)本实施方式的第五方式在第一方式至第四方式的基础上,其特征在于,

所述侧方包括左右各侧方,在所述左右的任一方的所述检测等级未达到所述规定等级而后方的所述检测等级达到所述规定等级的情况下,抑制向所述检测等级未达到所述规定等级的一侧的所述横向控制。

根据该构成,能够进一步缩窄抑制横向控制的条件而防止不必要地缩减自动驾驶的余地。

进一步地,本发明并不局限于上述实施方式,可以不脱离本发明的精神以及范围地进行各种变更以及变形。因而,为了公开本发明的范围,附上以下的权利要求。

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