行驶控制装置以及行驶控制方法与流程

1.本发明涉及控制车辆的行驶的行驶控制装置以及行驶控制方法。


背景技术：

2.已公开一种无需由驾驶者实施的监视而控制车辆的行驶的技术(自动驾驶等级3)。以自动驾驶等级3控制的车辆的驾驶者能够从驾驶操作解放，进行收看电视、操作智能手机这样的次要活动。
3.起因于周边环境的变化等，车辆的行驶的控制有时从自动驾驶等级3变更为根据由驾驶者实施的监视控制车辆的行驶的自动驾驶等级2等。对于以自动驾驶等级2控制的车辆的驾驶者，要求驾驶状况的监视以及必要的车辆的驾驶操作。
4.在专利文献1中记载了一种车辆控制装置，为了防止由于使当前的自动驾驶等级结束的操作开关的误操作引起的高等级的自动驾驶的结束，使用于根据自动驾驶等级使自动驾驶结束的操作变得不同。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：日本特开2019-155956号公报


技术实现要素：

8.在车辆的行驶的控制从无需由驾驶者实施的监视的自动驾驶变更为需要由驾驶者实施的监视的自动驾驶的情况下，行驶控制装置为了对驾驶者要求驾驶状况的监视或者车辆的驾驶操作，优选在预定时间的期间进行通知。但是，对于充分将意识专注于驾驶的驾驶者，这样的通知有时被认为是麻烦。
9.本发明的目的在于提供一种能够以防止使车辆的驾驶者感觉麻烦的方式在自动驾驶等级变更时针对驾驶者要求预定的应对的行驶控制装置。
10.本发明的行驶控制装置，具备：驾驶控制部，通过车辆的驾驶者没有监视义务的第1自动驾驶等级及驾驶者有监视义务的第2自动驾驶等级中的任意自动驾驶等级，进行车辆的驾驶控制；通知部，在驾驶控制的自动驾驶等级从第1自动驾驶等级变更为第2自动驾驶等级的情况下，在预定时间的期间针对驾驶者通知进行车辆的驾驶操作或者采取能够进行驾驶操作的驾驶姿势的要求；判定部，根据设置于车辆的传感器的输出，判定驾驶者针对驾驶的意识等级；以及时间变更部，以使判定出的意识等级高的情况下的预定时间比意识等级低的情况下的预定时间短的方式，变更预定时间。
11.在本发明的行驶控制装置中，优选在检测到表示驾驶者对操作受理部的比接触时间阈值长的接触的传感器的输出的情况下，相比于未检测到该输出的情况，判定部将意识等级判定得更高，操作受理部受理由驾驶者实施的车辆的驾驶操作
12.在本发明的行驶控制装置中，优选在检测到表示大于操作量阈值的由驾驶者实施的驾驶操作的传感器的输出的情况下，相比于未检测到该输出的情况，判定部将意识等级
判定得更高。
13.在本发明的行驶控制装置中，优选还具备视线方向检测部，该视线方向检测部根据由生成表示驾驶者的脸的脸图像的传感器输出的脸图像，检测驾驶者的视线方向，在视线方向朝向前方的情况下，相比于视线方向未朝向前方的情况，判定部将意识等级判定得更高。
14.在本发明的行驶控制装置中，优选在检测到表示驾驶者就坐的驾驶席被设定为适合于驾驶者采取驾驶姿势的状态的传感器的输出的情况下，相比于未检测到该输出的情况，判定部将意识等级判定得更高。
15.本发明提供一种行驶控制方法，包括：通过车辆的驾驶者没有监视义务的第1自动驾驶等级以及驾驶者有监视义务的第2自动驾驶等级中的任意自动驾驶等级，进行车辆的驾驶控制，在驾驶控制的自动驾驶等级从第1自动驾驶等级变更为第2自动驾驶等级的情况下，在预定时间的期间针对驾驶者通知进行车辆的驾驶操作或者采取能够进行驾驶操作的驾驶姿势的要求，根据设置于车辆的传感器的输出，判定驾驶者针对驾驶的意识等级，以使判定出的意识等级高的情况下的预定时间比意识等级低的情况下的预定时间短的方式，变更预定时间。
16.根据本发明的行驶控制装置，能够以防止使车辆的驾驶者感觉麻烦的方式在自动驾驶等级变更时针对驾驶者要求预定的应对。
附图说明
17.图1是安装有行驶控制装置的车辆的概略结构图。
18.图2是行驶控制装置的硬件示意图。
19.图3是行驶控制装置具有的处理器的功能框图。
20.图4是说明预定时间的变更的图。
21.图5是行驶控制处理的流程图。
22.(符号说明)
23.1：车辆；8：行驶控制装置；831：驾驶控制部；832：通知部；833：视线方向检测部；834：判定部；835：时间变更部。
具体实施方式
24.以下，参照附图，详细说明能够以防止使车辆的驾驶者感觉麻烦的方式在自动驾驶等级变更时针对驾驶者要求预定的应对的行驶控制装置。行驶控制装置通过车辆的驾驶者没有监视义务的第1自动驾驶等级以及驾驶者有监视义务的第2自动驾驶等级中的任意自动驾驶等级，进行车辆的驾驶控制。另外，行驶控制装置在驾驶控制的自动驾驶等级从第1自动驾驶等级变更为第2自动驾驶等级的情况下，在预定时间的期间针对驾驶者通知进行车辆的驾驶操作或者采取能够进行驾驶操作的驾驶姿势的要求。行驶控制装置根据设置于车辆的传感器的输出，判定驾驶者针对驾驶的意识等级，以使判定的意识等级高的情况下的预定时间比意识等级低的情况下的预定时间短的方式，变更预定时间。
25.图1是安装有行驶控制装置的车辆的概略结构图。
26.车辆1具有驾驶员监视摄像机2、方向盘3、转向控制器4、驾驶席5、座椅控制器6、仪
表显示器7以及行驶控制装置8。驾驶员监视摄像机2、转向控制器4、座椅控制器6以及仪表显示器7和行驶控制装置8经由依照控制器局域网这样的标准的车内网络可通信地连接。
27.驾驶员监视摄像机2是设置于车辆1的传感器的一个例子，驾驶员监视摄像机2具有由ccd或者c-mos等对红外光具有灵敏度的光电变换元件的阵列构成的二维检测器、和使该二维检测器上的成为摄影对象的区域的像成像的成像光学系统。另外，驾驶员监视摄像机2具有发出红外光的光源。驾驶员监视摄像机2在例如车室内的前方上部，朝向就坐于驾驶者座椅的驾驶者的脸安装。驾驶员监视摄像机2每预定的摄影周期(例如1/30秒～1/10秒)对驾驶者照射红外光，输出摄有驾驶者的脸的脸图像。
28.方向盘3是驾驶操作受理部的一个例子，将与要求操舵车辆1的转向机构的动作的驾驶者的操作对应的信号，输出给转向控制器4。要求转向机构的动作的操作例如是使方向盘3右旋或者左旋的操作。在车辆1中，作为其他驾驶操作受理部，具有未图示的加速器踏板以及制动器踏板。
29.方向盘3具有转向保持传感器3a。转向保持传感器3a是设置于车辆1的传感器的一个例子，将与驾驶者是否保持转向对应的转向保持信号输出给转向控制器4。转向保持传感器3a例如是设置于方向盘3的静电电容传感器，在由于驾驶者保持方向盘3而接触时和由于未保持而未接触时，输出与不同的静电电容对应的信号。
30.转向控制器4是具有通信接口、存储器以及处理器的ecu(electronic control unit，电子控制单元)。转向控制器4是设置于车辆1的传感器的一个例子，从方向盘3受理与驾驶者的操作对应的信号以及转向保持信号，发送给行驶控制装置8。
31.驾驶席5是驾驶者就坐的座席。驾驶席5具有根据座椅控制器6输出的信号变更座席的姿势的姿势致动器。姿势致动器变更例如靠背的角度、座面的前后位置等。驾驶席5能够设定为适合于驾驶者采取驾驶姿势的第1状态(例如抬起靠背、与方向盘3的距离成为驾驶者能够适合地操作方向盘3的距离)。另外，驾驶席5能够设定为不适合于驾驶者采取驾驶姿势的第2状态(例如放下靠背)。
32.座椅控制器6是具有通信接口、存储器以及处理器的ecu。座椅控制器6从行驶控制装置8接收用于变更驾驶席5的姿势的姿势控制信号，根据姿势控制信号使驾驶席5的姿势致动器动作。另外，座椅控制器6是设置于车辆1的传感器的一个例子，根据来自行驶控制装置8的询问、或者以预定的时间间隔(例如每隔10秒)，将表示驾驶席5的状态的状态信号发送给行驶控制装置8。
33.仪表显示器7是通知部的一个例子，具有例如液晶显示器或者有机el显示器这样的显示设备。仪表显示器7根据从行驶控制装置8接收到的、要求显示表示针对驾驶者的应对的要求的图像的图像显示要求来显示图像。例如，仪表显示器7根据指示对驾驶者要求显示方向盘的保持的图像的图像显示指示，显示包括“请保持方向盘”这样的字符串的图像。仪表显示器7也可以显示行驶速度、行驶距离、各种警告这样的行驶关联信息。
34.车辆1也可以代替仪表显示器7、或者除了仪表显示器7以外还具有扬声器(未图示)作为通知部。扬声器根据从行驶控制装置8接收到的、指示输出表示针对驾驶者的应对的要求的声音的声音输出指示，输出预定的声音。
35.行驶控制装置8是具有通信接口、存储器以及处理器的ecu。行驶控制装置8通过预定的自动驾驶等级，进行车辆1的驾驶控制，在自动驾驶等级被变更的情况下，经由仪表显
示器7对驾驶者要求预定的应对。
36.图2是行驶控制装置8的硬件示意图。行驶控制装置8具备通信接口81、存储器82以及处理器83。
37.通信接口81是通信部的一个例子，具有用于将行驶控制装置8连接到车内网络的通信接口电路。通信接口81将接收到的数据供给给处理器83。另外，通信接口81将从处理器83供给的数据输出给外部。
38.存储器82具有易失性的半导体存储器以及非易失性的半导体存储器。存储器82存储在处理器83的处理中使用的各种数据、用于输出例如图像显示要求的图像显示要求数据、用于输出声音输出要求的声音输出要求数据、将传感器输出值和意识等级对应起来的意识等级表格、用于根据驾驶者针对驾驶的意识等级决定是否缩短预定时间的意识阈值等。另外，存储器82保存各种应用程序、例如执行行驶控制处理的行驶控制程序等。
39.处理器83是控制部的一个例子，具有1个以上的处理器及其周边电路。处理器83也可以还具有逻辑运算单元、数值运算单元或者图形处理单元这样的其他运算电路。
40.图3是行驶控制装置8具有的处理器83的功能框图。
41.在行驶控制装置8的处理器83中，作为功能块而具有驾驶控制部831、通知部832、视线方向检测部833、判定部834以及时间变更部835。处理器83具有的这些各部是由在处理器83上执行的程序安装的功能模块。或者，处理器83具有的这些各部也可以作为独立的集成电路、微型处理器或者固件安装到行驶控制装置8。
42.驾驶控制部831通过车辆1的驾驶者没有监视义务的第1自动驾驶等级以及驾驶者处于监视义务的第2自动驾驶等级中的任意自动驾驶等级，进行车辆1的驾驶控制。
43.驾驶控制部831经由通信接口81，接收由以检测车辆1的周围的状况的方式设置于车辆1的摄像机(未图示)生成的周围图像。然后，驾驶控制部831通过向以检测行车道划区线的方式预先进行了学习的识别器输入接收到的周围图像，检测车辆1的周围的行车道划区线。另外，驾驶控制部831通过向以检测其他车辆的方式预先进行了学习的识别器输入接收到的周围图像，检测车辆1的周围的其他车辆。
44.识别器例如能够设为具有从输入侧朝向输出侧串联地连接的多个层的卷积神经网络(cnn)。通过预先将包括行车道划区线或者其他车辆的图像用作教学数据输入到cnn进行学习，从而cnn作为从图像检测行车道划区线或者其他车辆的识别器动作。
45.例如，驾驶控制部831在通过第1自动驾驶等级进行车辆1的驾驶控制的情况下，以使车辆1根据检测到的行车道划区线在行车道上适合地行驶、且使与检测到的其他车辆的车间距离比预定距离长的方式，经由通信接口81向车辆1的行驶机构(未图示)输出控制信号。在行驶机构中，包括例如对车辆1供给动力的引擎、使车辆1的行驶速度减少的制动器、以及操舵车辆1的转向机构。
46.例如，驾驶控制部831在通过第2自动驾驶等级进行车辆1的驾驶控制的情况下，以使车辆1根据检测到的行车道划区线在行车道上适合地行驶的方式，经由通信接口81向车辆1的行驶机构(未图示)，输出控制信号。
47.通知部832在驾驶控制的自动驾驶等级从第1自动驾驶等级变更为第2自动驾驶等级的情况下，在预定时间(例如1分)的期间针对驾驶者通知预定的应对的要求。预定的应对是指，对通过第2自动驾驶等级驾驶控制的车辆1的驾驶者要求的行为，例如进行车辆1的驾
驶操作、以及采取能够进行驾驶操作的驾驶姿势。
48.通知部832将例如指示显示要求方向盘3的保持的图像的图像显示指示发送给仪表显示器7。另外，通知部832也可以将指示输出要求方向盘的操作的声音的声音输出指示输出给扬声器。另外，通知部832也可以要求方向盘3以外的驾驶操作受理部(例如加速器踏板)的操作。另外，通知部832也可以通知要求将用于确认车辆1的后方的状况的车内后视镜的朝向调整为能够看到后方的其他车辆的角度的角度调整操作。
49.视线方向检测部833根据由驾驶员监视摄像机2输出的脸图像，检测驾驶者的视线方向。视线方向通过车辆1的行进方向与驾驶者的视线之间的水平方向或者铅直方向的角度表示。
50.视线方向检测部833通过将取得的脸图像输入到以检测瞳孔以及光源的角膜反射像的位置的方式预先进行了学习的识别器，确定包含于脸图像的驾驶者的眼睛中的瞳孔以及角膜反射像的位置。然后，视线方向检测部833根据瞳孔和角膜反射像的位置关系，检测视线方向。
51.识别器例如能够设为cnn。通过预先将包括瞳孔以及角膜反射像的脸图像用作教学数据输入到cnn进行学习，从而cnn作为确定瞳孔以及角膜反射像的位置的识别器动作。
52.判定部834根据设置于车辆1的传感器的输出，判定驾驶者针对驾驶的意识等级。
53.意识等级是指，表示驾驶者将意识专注于驾驶的程度的数值，意识等级越高，从自动驾驶的驾驶轮换顺利地执行的可能性越大。判定部834将在存储于存储器82的意识等级表格中与传感器的输出对应起来的值判定为意识等级。另外，判定部834也可以将与多个传感器的输出对应起来的各个值的合计、平均值这样的代表值判定为意识等级。
54.时间变更部835以使由判定部834判定出的意识等级高的情况的、通知部832要求预定的应对的时间即预定时间比意识等级低的情况的预定时间短的方式，变更预定时间。例如，时间变更部835以使由判定部834判定的意识等级比存储于存储器82的意识阈值高的情况下的、通知部832要求预定的应对的时间即预定时间比意识等级是意识阈值以下的情况下的预定时间短的方式，变更预定时间。另外，时间变更部835也可以通过参照将多个意识等级和对应的预定时间关联起来存储的存储器82，设定与判定出的意识等级对应的所需时间。此时，在存储器82中，存储越高的意识等级对应越长的预定时间的对应关联。
55.在判定部834将意识等级判定为“1(有意识)”“0(无意识)”中的某一个的情况下，意识阈值被设定为0.5这样的大于0且小于1的值。时间变更部835以使判定为有意识的情况下的预定时间比判定为无意识的情况下的预定时间短的方式，变更预定时间。
56.时间变更部835将意识等级为意识阈值以下的情况的预定时间作为基准，在意识等级高于意识阈值的情况下缩短预定时间。另外，时间变更部835也可以将意识等级高于意识阈值的情况的预定时间作为基准，在意识等级为意识阈值以下的情况下，延长预定时间。另外，时间变更部835也可以以使在意识等级高于意识阈值的情况下缩短预定时间的长度比在意识等级为意识阈值以下的情况下缩短预定时间的长度长的方式，变更预定时间。另外，时间变更部835也可以以使在意识等级高于意识阈值的情况下延长预定时间的长度比在意识等级为意识阈值以下的情况下延长预定时间的长度短的方式，变更预定时间。
57.在本实施方式中，判定部834例如经由通信接口81从转向控制器4接收与方向盘3的转向保持传感器3a输出的转向保持信号对应的信号。在比预定的接触时间阈值(例如3
秒)更长地持续接收到与转向保持信号对应的信号的情况下，相比于未比接触时间阈值更长地持续接收到与转向保持信号对应的信号的情况，判定部834将意识等级判定得更高。
58.另外，在本实施方式中，判定部834也可以经由通信接口81从转向控制器4接收表示通过驾驶者的操作施加到方向盘3的转矩的强度的信号。在持续预定时间(例如3秒钟)地接收到表示存储于存储器82的有无转矩阈值(例如1.0nm)以上的转矩的信号的情况下，相比于未持续预定时间地接收到表示有无转矩阈值以上的转矩的信号的情况，判定部834将意识等级判定得更高。有无转矩阈值是操作量阈值的一个例子。
59.另外，在本实施方式中，判定部834也可以经由通信接口81从转向控制器4接收表示由于驾驶者的操作引起的方向盘3的旋转角的信号。例如，在将表示左右交替的方向盘3的旋转角的信号在预定时间(例如1分钟)接收到反转频度阈值(例如4次)以上的情况下，相比于表示旋转角的信号在预定时间未接收到反转频度阈值以上的情况，判定部834将意识等级判定得更高。反转频度阈值是操作量阈值的一个例子。
60.另外，在本实施方式中，判定部834也可以在由视线方向检测部833检测到的驾驶者的视线方向朝向前方的情况下，相比于驾驶者的视线方向未朝向前方的情况，将意识等级判定得更高。
61.另外，在本实施方式中，判定部834也可以在根据从自驾驶员监视摄像机2接收的脸图像检测的视线移动的速度、眨眼的周期、嘴的张开程度等计算的困倦程度高于预定的困倦阈值的情况下，相比于困倦程度低于困倦阈值的情况，将意识等级判定得更低。
62.另外，在本实施方式中，判定部834也可以经由通信接口81从座椅控制器6接收表示驾驶席5的状态的状态信号。在驾驶席5接收到表示设定为适合于驾驶者采取驾驶姿势的第1状态的状态信号的情况下，相比于未接收到表示设定为第1状态的状态信号的情况，判定部834将意识等级判定得更高。
63.图4是说明预定时间的变更的图。
64.由驾驶控制部831进行的驾驶控制的自动驾驶等级在时刻t0从第1自动驾驶等级变更为第2自动驾驶等级。通知部832在时刻t0至时刻t2的预定时间的期间，对驾驶者通知预定的应对要求。在图4的例子中，时间变更部835缩短由判定部834判定出的意识等级高于意识阈值的情况的预定时间，在从时刻t0至比时刻t2早的时刻t1的预定时间的期间，对驾驶者通知预定的应对要求。
65.图5是行驶控制处理的流程图。行驶控制装置8的处理器83在车辆1进行行驶的期间，以预定的周期反复执行行驶控制处理。
66.首先，判定部834根据设置于车辆1的传感器的输出，判定驾驶者针对驾驶的意识等级是否高于意识阈值(步骤s1)。
67.在判定为意识等级高于意识阈值的情况下(步骤s1：“是”)，相比于判定为意识等级未高于意识阈值的情况，时间变更部835缩短预定时间(步骤s2)，处理器83的处理进入到接下来的步骤s3。另一方面，在判定为意识等级未高于意识阈值的情况下(步骤s1：“否”)，处理器83的处理进入到接下来的步骤s3。
68.接下来，通知部832判定由驾驶控制部831进行的驾驶控制的自动驾驶等级是否从第1自动驾驶等级变更为第2自动驾驶等级(步骤s3)。
69.在判定为从第1自动驾驶等级变更为第2自动驾驶等级的情况下(步骤s3：“是”)，
通知部832对驾驶者通知预定的应对的要求(步骤s4)。然后，通知部832判定是否从开始要求的通知起经过了预定时间(步骤s5)，在判定为未经过预定时间的情况下(步骤s5：“否”)，返回到步骤s4而继续要求的通知。另一方面，在判定为经过了预定时间的情况下(步骤s5：“是”)，处理器83结束行驶控制处理。
70.在未判定为从第1自动驾驶等级变更为第2自动驾驶等级的情况下(步骤s3：“否”)，处理器83结束行驶控制处理。
71.通过这样执行行驶控制处理，能够以防止使车辆的驾驶者感觉麻烦的方式在自动驾驶等级变更时针对驾驶者要求预定的应对。
72.根据变形例，时间变更部835根据判定出的意识等级，以使预定时间成为3个种类以上的方式变更预定时间。例如，在根据施加到方向盘3的转矩的强度判定意识等级的情况下，时间变更部835也可以在接收到表示大于有无转矩阈值的转矩强弱阈值(例如2.0nm)以上的转矩的信号的情况下，进一步进行缩短预定时间的处理。时间变更部835在接收到表示转矩强弱阈值以上的转矩的信号的情况下，将预定时间变更为应对要求的开始至当前时刻的时间。由此，在接收到表示转矩强弱阈值以上的转矩的信号的情况下，能够使应对要求立即结束。
73.根据不同的变形例，判定部834根据设置于车辆1的多个传感器各自的输出的组合，判定意识等级。例如，判定部834从转向控制器4接收转向保持信号，取得根据由驾驶员监视摄像机2输出的脸图像检测出的视线方向。在比接触时间阈值更长地持续接收到转向保持信号、且视线方向朝向前方的情况下，相比于仅满足其中的某一方的条件的情况，判定部834将意识等级判定得更高。
74.进一步根据不同的变形例，时间变更部835将搭载于车辆1的多个传感器中的一个传感器的输出满足预定的条件作为条件，缩短预定时间。例如，时间变更部835例如也可以以从座椅控制器6接收的驾驶席5的状态信号表示是适合于驾驶者采取驾驶姿势的第1状态为条件，缩短预定时间。即，时间变更部835例如即使比接触时间阈值更长地持续接收到转向保持信号，在驾驶席5的状态信号表示是不适合于采取驾驶姿势的第2状态的情况下，也不缩短预定时间。另外，时间变更部835也可以以根据脸图像计算的困倦程度低于预定的困倦阈值为条件，缩短预定时间。
75.希望理解本领域技术人员能够不脱离本发明的精神以及范围而对其施加各种变更、置换以及修正。