车辆控制装置、车辆控制方法及程序与流程

1.本发明涉及车辆控制装置、车辆控制方法及程序。


背景技术：

2.已知有如下技术：在能够进行自动驾驶的车辆控制系统中，在不进行驾驶员对车辆的驾驶操作时，使车辆安全地退避而停止。例如，在专利文献1中，公开了如下技术：在满足通过驾驶员进行的车辆的行驶难以继续的规定的条件时，执行在容许时间内使车辆停止的停车处理(日本特开2020-166667号公报)。


技术实现要素：

3.然而，日本特开2020-166667号公报所记载的技术是与通过驾驶员进行的车辆的行驶难以继续时的控制相关的技术，例如，未考虑到由于自动驾驶所需的传感器发生不良状况而车辆的行驶难以继续的情况。其结果是，在自动驾驶所需的传感器发生了不良状况的情况下，有时不能进行恰当的控制。
4.本发明是考虑这样的情况而完成的，其目的之一在于，提供在自动驾驶所需的传感器发生了不良状况的情况下，能够进行恰当的控制的车辆控制装置、车辆控制方法及程序。
5.本发明的车辆控制装置采用了以下的结构。
6.(1)：本发明的一方案的车辆控制装置具备：识别部，其识别车辆的周边状况；驾驶控制部，其基于识别到的所述周边状况，不依赖于所述车辆的驾驶员的操作而控制所述车辆的转向及加减速；检测部，其检测多个外界识别传感器的动作状态；以及模式决定部，其将所述车辆的驾驶模式决定为包括第一驾驶模式、第二驾驶模式及第三驾驶模式在内的多个驾驶模式中的任一种驾驶模式，所述第三驾驶模式是对所述驾驶员布置的任务比所述第二驾驶模式轻度的驾驶模式，所述第二驾驶模式是对所述驾驶员布置的任务比所述第一驾驶模式轻度的驾驶模式，至少包括所述第二驾驶模式及所述第三驾驶模式在内的所述多个驾驶模式的一部分由所述驾驶控制部控制，在决定的所述驾驶模式所涉及的任务未被驾驶员执行的情况下，所述模式决定部将所述车辆的驾驶模式变更为任务更重度的驾驶模式，在所述检测部基于所述动作状态而判定为所述多个外界识别传感器中的至少1个实现如下功能的外界识别传感器有故障的情况下，所述模式决定部基于所述动作状态来将所述第三驾驶模式变更为所述第二驾驶模式和所述第一驾驶模式中的任一种驾驶模式，所述功能是使所述车辆与先行车之间的车间距离保持恒定的同时追随所述先行车行驶的功能、或者支援所述车辆进行车道维持以便在所述车辆行驶的车道内行驶的功能，在所述检测部基于所述动作状态而判定为所述多个外界识别传感器中的至少1个发生了性能降低的情况下，所述模式决定部将所述第三驾驶模式变更为所述第二驾驶模式，所述性能降低是与所述故障不同的现象。
7.(2)：本发明的另一方案的车辆控制装置具备：识别部，其识别车辆的周边状况；驾
驶控制部，其基于识别到的所述周边状况，不依赖于所述车辆的驾驶员的操作而控制所述车辆的转向及加减速；检测部，其检测多个外界识别传感器的动作状态；以及模式决定部，其将所述车辆的驾驶模式决定为包括第一驾驶模式、第二驾驶模式及第三驾驶模式在内的多个驾驶模式中的任一种驾驶模式，所述第三驾驶模式是对所述驾驶员布置的任务比所述第二驾驶模式轻度的驾驶模式，所述第二驾驶模式是对所述驾驶员布置的任务比所述第一驾驶模式轻度的驾驶模式，至少包括所述第二驾驶模式及所述第三驾驶模式在内的所述多个驾驶模式中的一部分由所述驾驶控制部控制，在决定的所述驾驶模式所涉及的任务未被驾驶员执行的情况下，所述模式决定部将所述车辆的驾驶模式变更为任务更重度的驾驶模式，在所述检测部基于所述动作状态而判定为所述多个外界识别传感器中的至少1个有故障的情况下，所述模式决定部基于所述动作状态来将所述第三驾驶模式变更为所述第二驾驶模式和所述第一驾驶模式中的任一种驾驶模式，在所述检测部基于所述动作状态而判定为所述多个外界识别传感器中的至少1个发生了性能降低的情况下，所述模式决定部将所述第三驾驶模式变更为所述第二驾驶模式，所述性能降低是与所述故障不同的现象，在所述检测部判定为所述多个外界识别传感器中的至少1个有故障、且所述有故障的至少1个外界识别传感器设置于所述车辆的后方的情况下，所述模式决定部继续所述第三驾驶模式。
8.(3)：在上述(1)或(2)的方案的基础上，所述多个外界识别传感器至少包括雷达、相机及lidar，在所述检测部判定为所述外界识别传感器中的仅所述lidar有故障的情况下，所述模式决定部将所述第三驾驶模式变更为所述第二驾驶模式并使所述第二驾驶模式持续规定期间，使利用所述雷达和所述相机进行的所述第二驾驶模式下的驾驶继续之后，将所述第二驾驶模式变更为所述第一驾驶模式，在所述检测部判定为所述雷达和所述相机中的至少一个有故障的情况下，所述模式决定部将所述第三驾驶模式变更为所述第一驾驶模式。
9.(4)：在上述(1)～(3)中任一方案的基础上，所述多个外界识别传感器至少包括雷达、相机、lidar，在所述检测部判定为所述外界识别传感器中的仅所述lidar有故障的情况下，所述模式决定部将所述第三驾驶模式变更为所述第二驾驶模式并使所述第二驾驶模式持续规定期间，使所述车辆与先行车之间的车间距离保持恒定的同时追随所述先行车而行驶的功能、以及支援所述车辆进行车道维持以便在所述车辆行驶的车道内行驶的功能有效之后，将所述第二驾驶模式变更为所述第一驾驶模式。
10.(5)：在上述(1)～(4)中任一方案的基础上，所述第三驾驶模式是对所述驾驶员不布置把持接受转向操作的操作件的任务、或者不布置周边监视义务的任务的驾驶模式，所述第二驾驶模式是对所述驾驶员布置所述周边监视义务的任务和把持所述操作件的任务的驾驶模式，所述第一驾驶模式是对所述驾驶员布置所述车辆的转向或加减速的任务的驾驶模式。
11.(6)：在上述(1)～(5)中任一方案的基础上，在所述检测部判定为所述多个外界识别传感器中的至少1个发生了所述性能降低之后恢复了所述正常性能的情况下，所述模式决定部将所述第二驾驶模式变更为所述第三驾驶模式。
12.(7)：在上述(6)的方案的基础上，所述第三驾驶模式是对所述驾驶员不布置把持接受转向操作的操作件的任务的驾驶模式，所述第二驾驶模式是对所述驾驶员布置前方监视的任务和把持所述操作件的任务的驾驶模式，所述第一驾驶模式是对所述驾驶员布置所
述车辆的转向及加减速的任务的驾驶模式。
13.(8)：在上述(6)的方案的基础上，在所述检测部判定为所述多个外界识别传感器中的至少1个发生了所述性能降低之后经过规定时间、且恢复了所述正常性能的情况下，所述模式决定部将所述第二驾驶模式变更为所述第三驾驶模式。
14.(9)：本发明的另一方案的车辆控制方法，其使搭载于车辆的计算机进行如下处理：识别所述车辆的周边状况；基于识别到的所述周边状况，不依赖于所述车辆的驾驶员的操作而控制所述车辆的转向及加减速；检测多个外界识别传感器的动作状态；将所述车辆的驾驶模式决定为包括第一驾驶模式、第二驾驶模式及第三驾驶模式在内的多个驾驶模式中的任一种驾驶模式，所述第三驾驶模式是对所述驾驶员布置的任务比所述第二驾驶模式轻度的驾驶模式，所述第二驾驶模式是对所述驾驶员布置的任务比所述第一驾驶模式轻度的驾驶模式，至少包括所述第二驾驶模式及所述第三驾驶模式在内的所述多个驾驶模式中的一部分通过不依赖于所述车辆的驾驶员的操作而控制所述车辆的转向及加减速来进行，在决定的所述驾驶模式所涉及的任务未被驾驶员执行的情况下，将所述车辆的驾驶模式变更为任务更重度的驾驶模式；在基于所述动作状态而判定为所述多个外界识别传感器中的至少1个有故障的情况下，基于所述动作状态来将所述第三驾驶模式变更为所述第二驾驶模式和所述第一驾驶模式中的任一种驾驶模式；在基于所述动作状态而判定为所述多个外界识别传感器中的至少1个发生了性能降低的情况下，将所述第三驾驶模式变更为所述第二驾驶模式，所述性能降低是与所述故障不同的现象；以及在判定为所述多个外界识别传感器中的至少1个有故障、且所述有故障的至少1个外界识别传感器设置于所述车辆的后方的情况下，继续所述第三驾驶模式。
15.(10)：本发明的另一方案的程序，其中，所述程序使搭载于车辆的计算机进行如下处理：识别所述车辆的周边状况；基于识别到的所述周边状况，不依赖于所述车辆的驾驶员的操作而控制所述车辆的转向及加减速；检测多个外界识别传感器的动作状态；将所述车辆的驾驶模式决定为包括第一驾驶模式、第二驾驶模式及第三驾驶模式在内的多个驾驶模式中的任一种驾驶模式，所述第三驾驶模式是对所述驾驶员布置的任务比所述第二驾驶模式轻度的驾驶模式，所述第二驾驶模式是对所述驾驶员布置的任务比所述第一驾驶模式轻度的驾驶模式，至少包括所述第二驾驶模式及所述第三驾驶模式在内的所述多个驾驶模式中的一部分通过不依赖于所述车辆的驾驶员的操作而控制所述车辆的转向及加减速来进行，在决定的所述驾驶模式所涉及的任务未被驾驶员执行的情况下，将所述车辆的驾驶模式变更为任务更重度的驾驶模式；在基于所述动作状态而判定为所述多个外界识别传感器中的至少1个有故障的情况下，基于所述动作状态来将所述第三驾驶模式变更为所述第二驾驶模式和所述第一驾驶模式中的任一种驾驶模式；在基于所述动作状态而判定为所述多个外界识别传感器中的至少1个发生了性能降低的情况下，将所述第三驾驶模式变更为所述第二驾驶模式，所述性能降低是与所述故障不同的现象；以及在判定为所述多个外界识别传感器中的至少1个有故障、且所述有故障的至少1个外界识别传感器设置于所述车辆的后方的情况下，继续所述第三驾驶模式。
16.根据上述(1)～(6)的方案，在自动驾驶所需的传感器发生了不良状况的情况下，能够进行恰当的控制。
附图说明
17.图1是利用了第一实施方式的车辆控制装置的车辆系统的结构图。
18.图2是第一控制部及第二控制部的功能结构图。
19.图3是表示驾驶模式、本车辆m的控制状态及任务的对应关系的一例的图。
20.图4是表示仅lidar有故障时由模式决定部执行的处理的图。
21.图5是表示第一实施方式的由识别部及模式决定部执行的处理的流程的一例的流程图。
22.图6是表示第二实施方式的由识别部及模式决定部执行的处理的流程的一例的流程图。
具体实施方式
23.以下，参照附图来说明本发明的车辆控制装置、车辆控制方法及程序的实施方式。
24.《第一实施方式》
25.[整体结构]
[0026]
图1是利用了第一实施方式的车辆控制装置的车辆系统1的结构图。搭载车辆系统1的车辆例如是二轮、三轮、四轮等的车辆，其驱动源是柴油发动机、汽油发动机等内燃机、电动机、或者它们的组合。电动机使用由与内燃机连结的发电机发出的发电电力、或者二次电池、燃料电池的放电电力来进行动作。
[0027]
车辆系统1例如具备相机10、雷达装置12、lidar(light detection and ranging)14、物体识别装置16、通信装置20、hmi(human machine interface)30、车辆传感器40、导航装置50、mpu(map positioning unit)60、驾驶员监视相机70、驾驶操作件80、自动驾驶控制装置100、行驶驱动力输出装置200、制动装置210、转向装置220。这些装置、设备通过can(controller area network)通信线等多路通信线、串行通信线、无线通信网等而互相连接。图1所示的结构只是一例，可以省略结构的一部分，也可以还追加别的结构。以下，有时将相机10、雷达装置12、lidar14总括地称作“外界识别传感器”。
[0028]
相机10例如是利用了ccd(charge coupled device)、cmos(complementary metal oxide semiconductor)等固体摄像元件的数码相机。相机10安装于搭载车辆系统1的车辆(以下称作本车辆m)的任意部位。在对前方进行拍摄的情况下，相机10安装于前风窗玻璃上部、车室内后视镜背面等。相机10例如周期性地反复拍摄本车辆m的周边。相机10也可以是立体相机。
[0029]
雷达装置12向本车辆m的周边放射毫米波等电波，并且检测由物体反射的电波(反射波)来至少检测物体的位置(距离及方位)。雷达装置12安装于本车辆m的任意部位。雷达装置12也可以通过fm-cw(frequency modulated continuous wave)方式来检测物体的位置及速度。
[0030]
lidar14向本车辆m的周边照射光(或与光接近的波长的电磁波)，并测定散射光。lidar14基于从发光到受光的时间，来检测出到对象的距离。照射的光例如是脉冲状的激光。lidar14安装于本车辆m的任意部位。
[0031]
物体识别装置16对由相机10、雷达装置12、lidar14中的一部分或全部检测的检测结果进行传感器融合处理，来识别物体的位置、种类、速度等。物体识别装置16将识别结果
向自动驾驶控制装置100输出。物体识别装置16可以将相机10、雷达装置12及lidar14的检测结果直接向自动驾驶控制装置100输出。也可以从车辆系统1省略物体识别装置16。物体识别装置16还识别相机10、雷达装置12、lidar14的动作状态，并将识别到的动作状态向识别部130发送。
[0032]
通信装置20例如利用蜂窝网、wi-fi网、bluetooth(注册商标)、dsrc(dedicated short range communication)等，来与存在于本车辆m的周边的其他车辆通信、或者经由无线基站而与各种服务器装置通信。
[0033]
hmi30对本车辆m的乘员提示各种信息，并且接受由乘员进行的输入操作。hmi30包括各种显示装置、扬声器、蜂鸣器、触摸面板、开关、按键等。
[0034]
车辆传感器40包括检测本车辆m的速度的车速传感器、检测加速度的加速度传感器、检测绕铅垂轴的角速度的横摆角速度传感器、检测本车辆m的朝向的方位传感器等。
[0035]
导航装置50例如具备gnss(global navigation satellite system)接收机51、导航hmi52、路径决定部53。导航装置50将第一地图信息54保持于hdd(hard disk drive)、闪存器等存储装置。gnss接收机51基于从gnss卫星接收到的信号，来确定本车辆m的位置。本车辆m的位置也可以由利用了车辆传感器40的输出的ins(inertial navigation system)确定或补充。导航hmi52包括显示装置、扬声器、触摸面板、按键等。导航hmi52也可以一部分或全部与前述的hmi30共用化。路径决定部53例如参照第一地图信息54来决定从由gnss接收机51确定出的本车辆m的位置(或者输入的任意的位置)到由乘员使用导航hmi52而输入的目的地的路径(以下称作地图上路径)。第一地图信息54例如是通过表示道路的路段和由路段连接的节点来表现道路形状的信息。第一地图信息54也可以包含道路的曲率、poi(point of interest)信息等。地图上路径向mpu60输出。导航装置50也可以基于地图上路径，来进行使用了导航hmi52的路径引导。导航装置50例如也可以通过乘员持有的智能手机、平板终端等终端装置的功能来实现。导航装置50也可以经由通信装置20向导航服务器发送当前位置和目的地，并从导航服务器取得与地图上路径同等的路径。
[0036]
mpu60例如包括推荐车道决定部61，且将第二地图信息62保持于hdd、闪存器等存储装置。推荐车道决定部61将从导航装置50提供的地图上路径分割为多个区块(例如在车辆行进方向上按每100[m]进行分割)，并参照第二地图信息62而针对每个区块决定推荐车道。推荐车道决定部61进行在从左数第几个车道上行驶这样的决定。推荐车道决定部61在地图上路径存在分支部位的情况下，决定推荐车道，以使本车辆m能够在用于向分支目的地行进的合理的路径上行驶。
[0037]
第二地图信息62是比第一地图信息54高精度的地图信息。第二地图信息62例如包括车道的中央的信息或车道的边界的信息等。另外，第二地图信息62中可以包括道路信息、交通限制信息、住所信息(住所
·
邮政编码)、设施信息、电话号码信息、后述的模式a或模式b被禁止的禁止区间的信息等。第二地图信息62可以通过通信装置20与其他装置通信而随时被更新。
[0038]
驾驶员监视相机70例如是利用了ccd、cmos等固体摄像元件的数码相机。驾驶员监视相机70以能够从正面(拍摄面部的朝向)拍摄就座于本车辆m的驾驶员座的乘员(以下称作驾驶员)的头部的位置及朝向，安装于本车辆m中的任意部位。例如，驾驶员监视相机70安装于本车辆m的仪表板的中央部处设置的显示器装置的上部。
[0039]
驾驶操作件80例如除了包括转向盘82以外，还包括油门踏板、制动踏板、换挡杆、其他操作件。在驾驶操作件80上安装有检测操作量或有无操作的传感器，其检测结果向自动驾驶控制装置100、或者行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220中的一部分或全部输出。转向盘82是“接受由驾驶员进行的转向操作的操作件”的一例。操作件无需一定为环状，也可以是异形转向盘、操纵杆、按钮等形态。在转向盘82上安装有转向盘把持传感器84。转向盘把持传感器84由静电容量传感器等实现，将能够检测获知驾驶员是否把持着(是指以施加力的状态接触着)转向盘82的信号向自动驾驶控制装置100输出。
[0040]
自动驾驶控制装置100例如具备第一控制部120和第二控制部160。第一控制部120和第二控制部160分别例如通过cpu(central processing unit)等硬件处理器执行程序(软件)来实现。另外，这些构成要素中的一部分或全部可以通过lsi(large scale integration)、asic(application specific integrated circuit)、fpga(field-programmable gate array)、gpu(graphics processing unit)等硬件(包含电路部：circuitry)来实现，也可以通过软件与硬件的协同配合来实现。程序可以预先保存于自动驾驶控制装置100的hdd、闪存器等存储装置(具备非暂时性的存储介质的存储装置)，也可以保存于dvd、cd-rom等能够装卸的存储介质，且通过存储介质(非暂时性的存储介质)装配于驱动装置而安装于自动驾驶控制装置100的hdd、闪存器。自动驾驶控制装置100为“车辆控制装置”的一例，将行动计划生成部140与第二控制部160合起来是“驾驶控制部”的一例。
[0041]
图2是第一控制部120及第二控制部160的功能结构图。第一控制部120例如具备识别部130、行动计划生成部140、模式决定部150。第一控制部120例如并行实现基于ai(artificial intelligence：人工智能)的功能和基于预先给出的模型的功能。例如，“识别交叉路口”的功能可以通过“并行执行基于深度学习等的交叉路口的识别和基于预先给出的条件(存在能够进行图案匹配的信号、道路标示等)的识别，并对双方进行评分而综合性地评价”来实现。由此，确保自动驾驶的可靠性。
[0042]
识别部130基于从相机10、雷达装置12、lidar14经由物体识别装置16而输入的信息，来识别处于本车辆m的周边的物体的位置、及速度、加速度等状态。物体的位置例如被识别为以本车辆m的代表点(重心、驱动轴中心等)为原点的绝对坐标上的位置，并使用于控制。物体的位置可以由该物体的重心、角部等代表点表示，也可以由区域表示。物体的“状态”也可以包括物体的加速度、加加速度、或者“行动状态”(例如是否进行着车道变更或要进行车道变更)。
[0043]
另外，识别部130例如识别本车辆m行驶着的车道(行驶车道)。例如，识别部130将从第二地图信息62得到的道路划分线的图案(例如实线与虚线的排列)与根据由相机10拍摄到的图像而识别出的本车辆m的周边的道路划分线的图案进行比较，由此识别行驶车道。识别部130不限于识别道路划分线，也可以识别道路划分线、包括路肩、缘石、中央隔离带、护栏等在内的行驶路边界(道路边界)，由此识别行驶车道。在该识别中，也可以加进从导航装置50取得的本车辆m的位置、由ins处理的处理结果。另外，识别部130识别暂时停止线、障碍物、红灯、收费站、其他道路现象。
[0044]
识别部130在识别行驶车道时，识别本车辆m相对于行驶车道的位置、姿势。识别部130例如也可以识别本车辆m的基准点从车道中央的偏离、以及本车辆m的行进方向相对于将车道中央相连的线所成的角度，来作为本车辆m相对于行驶车道的相对位置及姿势。也可
以代替于此，识别部130识别本车辆m的基准点相对于行驶车道的任意侧端部(道路划分线或道路边界)的位置等，来作为本车辆m相对于行驶车道的相对位置。
[0045]
识别部130还从物体识别装置16取得外界识别传感器的动作状态，并判定外界识别传感器是否发生了性能降低或故障。性能降低或故障的具体判定方法见后述。
[0046]
行动计划生成部140以原则上在由推荐车道决定部61决定出的推荐车道上行驶、而且能够应对本车辆m的周边状况的方式，生成本车辆m自动地(不依赖于驾驶员的操作地)将来行驶的目标轨道。目标轨道例如包含速度要素。例如，目标轨道表现为将本车辆m应该到达的地点(轨道点)依次排列而成的轨道。轨道点是按沿途距离计每隔规定的行驶距离(例如几[m]程度)的本车辆m应该到达的地点，有别于此，每隔规定的采样时间(例如零点几[sec]程度)的目标速度及目标加速度作为目标轨道的一部分而生成。另外，轨道点也可以是每隔规定的采样时间的在该采样时刻本车辆m应该到达的位置。在该情况下，目标速度、目标加速度的信息由轨道点的间隔表现。
[0047]
行动计划生成部140在生成目标轨道时，可以设定自动驾驶的事件。在自动驾驶的事件中，存在定速行驶事件、低速追随行驶事件、车道变更事件、分支事件、汇合事件、接管事件等。行动计划生成部140生成与起动了的事件相应的目标轨道。
[0048]
模式决定部150将本车辆m的驾驶模式决定为对驾驶员布置的任务不同的多个驾驶模式中的任一种驾驶模式。模式决定部150例如具备驾驶员状态判定部152、模式变更处理部154。关于它们单独的功能见后述。
[0049]
图3是表示驾驶模式、本车辆m的控制状态及任务的对应关系的一例的图。在本车辆m的驾驶模式中，例如存在模式a至模式e这5个模式。关于控制状态即本车辆m的驾驶控制的自动化程度，模式a最高，接下来按照模式b、模式c、模式d的顺序变低，模式e最低。相反，关于对驾驶员布置的任务，模式a是最轻度，接下来按照模式b、模式c、模式d的顺序变为重度，模式e是最重度。在模式d及e中成为不是自动驾驶的控制状态，因此作为自动驾驶控制装置100，负责结束自动驾驶所涉及的控制，直至转移到驾驶支援或手动驾驶。以下，关于各个驾驶模式的内容进行例示。
[0050]
在模式a中，成为自动驾驶的状态，对驾驶员不布置本车辆m的周边监视、转向盘82的把持(图中为转向盘把持)中的任一方。周边监视至少包括本车辆m的前方的监视(在图中为前方监视)。但是，即便是模式a，也要求驾驶员是能够根据来自以自动驾驶控制装置100为中心的系统的要求而迅速地转移到手动驾驶的身体姿势。在此所说的自动驾驶是指，转向、加减速均不依赖于驾驶员的操作地被控制。前方是指隔着前风窗玻璃而视觉辨识的本车辆m的行进方向的空间。模式a例如是满足如下条件的情况下能够执行的驾驶模式，该条件是在高速道路等机动车专用道路上本车辆m以规定速度(例如50[km/h]左右)以下行驶着，并存在追随对象的前行车辆等，该模式a也有时称作tjp(traffic jam pilot)。在不再满足该条件的情况下，模式决定部150将本车辆m的驾驶模式变更为模式b。模式a及/或模式b为“第三驾驶模式”的一例，模式c为“第二驾驶模式”的一例，模式d及/或模式e为“第一驾驶模式”的一例。
[0051]
在模式b中，成为驾驶支援的状态，对驾驶员布置监视本车辆m的前方的任务(以下称作前方监视)，但不布置把持转向盘82的任务。在模式c中，成为驾驶支援的状态，对驾驶员布置前方监视的任务和把持转向盘82的任务。模式d是关于本车辆m的转向和加减速中的
至少一方而需要某种程度的由驾驶员进行的驾驶操作的驾驶模式。例如，在模式c、模式d中，进行acc(adaptive cruise control)、lkas(lane keeping assist system)这样的驾驶支援。acc是指将本车辆m与先行车之间的车间距离保持为恒定的同时、使本车辆m追随先行车而行驶的功能，lkas是支援本车辆m进行车道维持以使本车辆m在行驶车道的中央附近行驶的功能。在模式e中，成为转向、加减速均需要由驾驶员进行驾驶操作的手动驾驶的状态，也不进行acc、lkas这样的驾驶支援。理所当然地，模式d、模式e均对驾驶员布置监视本车辆m的前方的任务。
[0052]
自动驾驶控制装置100(及驾驶支援装置(未图示))执行与驾驶模式相应的自动车道变更。在自动车道变更中，存在基于系统要求的自动车道变更(1)和基于驾驶员要求的自动车道变更(2)。在自动车道变更(1)中，存在在前行车辆的速度比本车辆的速度小基准以上的情况下进行的用于赶超的自动车道变更、以及用于朝向目的地行进的自动车道变更(由于推荐车道变更了而引起的自动车道变更)。自动车道变更(2)，是指在满足速度、与周边车辆之间的位置关系等所相关的条件的情况下，由驾驶员操作了方向指示器时，使本车辆m朝向操作方向进行车道变更。
[0053]
自动驾驶控制装置100在模式a中不执行自动车道变更(1)及(2)中的任一方。自动驾驶控制装置100在模式b及c中，自动车道变更(1)及(2)均执行。驾驶支援装置(未图示)在模式d中，不执行自动车道变更(1)而执行自动车道变更(2)。在模式e中，自动车道变更(1)及(2)均不执行。
[0054]
模式决定部150在未由驾驶员执行所决定的驾驶模式(以下称作当前驾驶模式)所涉及的任务的情况下，将本车辆m的驾驶模式变更为任务更重度的驾驶模式。
[0055]
例如，在模式a中驾驶员是不能根据来自系统的要求而转移到手动驾驶的身体姿势的情况(例如继续向容许区域外东张西望的情况、检测到难以驾驶的预兆的情况)下，模式决定部150使用hmi30而催促驾驶员向手动驾驶转移，若驾驶员不回应，则进行使本车辆m靠近路肩并逐渐停止、并且使自动驾驶停止这样的控制。在使自动驾驶停止之后，本车辆成为模式d或e的状态，能够通过驾驶员的手动操作来使本车辆m起步。以下，关于“使自动驾驶停止”是同样的。在模式b中驾驶员未监视前方的情况下，模式决定部150使用hmi30而催促驾驶员进行前方监视，若驾驶员不回应则进行使本车辆m靠近路肩而逐渐停止、并且使自动驾驶停止这样的控制。在模式c中驾驶员未监视前方的情况、或者未把持转向盘82的情况下，模式决定部150使用hmi30而催促驾驶员进行前方监视及/或把持转向盘82，若驾驶员不回应则进行使本车辆m靠近路肩并逐渐停止、并且使自动驾驶停止这样的控制。
[0056]
驾驶员状态判定部152为了上述的模式变更而监视驾驶员的状态，判定驾驶员的状态是否为与任务相应的状态。例如，驾驶员状态判定部152对驾驶员监视相机70拍摄到的图像进行解析而进行姿势推定处理，判定驾驶员是否为不能根据来自系统的要求而转移到手动驾驶的身体姿势。另外，驾驶员状态判定部152对驾驶员监视相机70所拍摄到的图像进行解析而进行视线推定处理，判定驾驶员是否监视着前方。
[0057]
模式变更处理部154进行用于模式变更的各种处理。例如，模式变更处理部154指示行动计划生成部140生成用于路肩停止的目标轨道，或者对驾驶支援装置(未图示)作出工作指示，或者为了催促驾驶员采取行动而进行hmi30的控制。
[0058]
第二控制部160控制行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220，以使
本车辆m按预定的时刻通过由行动计划生成部140生成的目标轨道。
[0059]
返回图2，第二控制部160例如具备取得部162、速度控制部164、转向控制部166。取得部162取得由行动计划生成部140生成的目标轨道(轨道点)的信息，并使存储器(未图示)存储该信息。速度控制部164基于存储于存储器的目标轨道所附带的速度要素，来控制行驶驱动力输出装置200或制动装置210。转向控制部166根据存储于存储器的目标轨道的弯曲状况来控制转向装置220。速度控制部164及转向控制部166的处理例如通过前馈控制与反馈控制的组合来实现。作为一例，转向控制部166将与本车辆m的前方的道路的曲率相应的前馈控制和基于从目标轨道的偏离进行的反馈控制组合而执行。
[0060]
行驶驱动力输出装置200将用于车辆行驶的行驶驱动力(转矩)向驱动轮输出。行驶驱动力输出装置200例如具备内燃机、电动机及变速器等的组合、以及控制它们的ecu(electronic control unit)。ecu按照从第二控制部160输入的信息、或者从驾驶操作件80输入的信息，来控制上述的结构。
[0061]
制动装置210例如具备制动钳、向制动钳传递液压的液压缸、使液压缸产生液压的电动马达、制动ecu。制动ecu按照从第二控制部160输入的信息、或者从驾驶操作件80输入的信息来控制电动马达，使得与制动操作相应的制动转矩向各车轮输出。制动装置210可以具备将通过驾驶操作件80所包含的制动踏板的操作而产生的液压经由主液压缸向液压缸传递的机构作为备用。制动装置210不限于上述说明的结构，也可以是按照从第二控制部160输入的信息来控制致动器，从而将主液压缸的液压向液压缸传递的电子控制式液压制动装置。
[0062]
转向装置220例如具备转向ecu和电动马达。电动马达例如使力作用于齿条-小齿轮机构来变更转向轮的朝向。转向ecu按照从第二控制部160输入的信息、或者从驾驶操作件80输入的信息，来驱动电动马达，使转向轮的朝向变更。
[0063]
[外界识别传感器的性能降低或故障时的控制]
[0064]
以下，说明识别部130及模式决定部150协同配合而执行的在外界识别传感器的性能降低或故障时的控制。该控制在本车辆m以模式a及模式b中的任一驾驶模式行驶着时执行。
[0065]
如上所述，识别部130基于至少包括相机10、雷达装置12及lidar14在内的外界识别传感器的动作状态，来判定这些外界识别传感器是否发生了性能降低或故障。识别部130在判定为外界识别传感器发生了性能降低或故障的情况下，向模式决定部150通知外界识别传感器发生了性能降低或故障的事实。在相机10的情况下，识别部130例如根据相机10的表面上附着污渍而不再存在一定范围的亮度差这一情况识别为相机10的性能降低了，或者根据由于相机10的电源适配器的故障而不供给电源这一情况识别为相机10有故障。在雷达装置12的情况下，识别部130例如根据雷达装置12的信号噪声比小于通常的信号噪声比这一情况而识别为雷达装置12的性能降低了，或者根据由于雷达装置12的发送器的故障而不再能够进行电波的发送这一情况识别为雷达装置12有故障。在lidar14的情况下，识别部130例如根据lidar14的表面上附着异物而即刻检测获知了反射光这一情况识别为lidar14的性能降低了，或者根据构成lidar14的透镜破损了这一情况而识别为lidar14有故障。
[0066]
模式决定部150在接收到从识别部130通知外界识别传感器中的至少1个发生了性能降低这一情况时，将模式a或b变更为模式c。即，对驾驶员布置前方监视的任务和把持转
向盘82的任务。这是因为，在外界识别传感器中的至少1个发生了性能降低的情况下，例如，有时通过自动驾驶进行的障碍物躲避等性能也降低，因此对驾驶员布置把持转向盘82的任务，由此能够使驾驶员意识到级别降低，应对突发性的问题。由此，在自动驾驶所需的传感器发生了不良状况的情况下，能够进行恰当的控制。
[0067]
进一步地，模式决定部150在接收到从识别部130通知外界识别传感器中的至少1个有故障这一情况时，将模式a或b变更为模式e。即，成为转向、加减速均需要由驾驶员进行驾驶操作的手动驾驶的状态，也不进行acc、lkas这样的驾驶支援。这是因为，在外界识别传感器中的至少1个有故障的情况下，若如模式a或b那样以不布置前方监视的任务的状态、或不布置把持转向盘82的任务的状态来继续自动驾驶，则存在损害驾驶员的安全性的可能性。通过使自动驾驶停止而对驾驶员布置手动驾驶的任务，能够确保驾驶员的安全性，并且赋予修理有故障的外界识别传感器的动机。
[0068]
另一方面，模式决定部150在接收到从识别部130通知外界识别传感器中的至少1个有故障这一情况、且该有故障的外界识别传感器仅为lidar14时，将模式a或b变更到模式c，并使模式c持续规定期间，之后将模式c变更为模式e。在该规定期间中的模式c的状态下，也可以进行acc、lkas这样的驾驶支援。这是因为，在仅lidar14有故障的情况下，能够使用相机10和雷达装置12而暂时持续进行模式c的驾驶。由此，能够防止驾驶模式突发地从模式a或b切换为模式e而致使驾驶员感到困惑。
[0069]
图4是表示仅lidar14有故障时由模式决定部150执行的处理的例子的图。如图4所示，在时间点t0以前，本车辆m以驾驶模式a行驶着，但在时间点t0，本车辆m接收到从识别部130通知外界识别传感器中的仅lidar14有故障这一情况。此时，模式决定部150将驾驶模式从模式a变更为模式c，使用相机10和雷达装置12而暂时继续模式c的驾驶，同时使驾驶员把持转向盘82。之后，模式决定部150在经过规定期间t之后，在时间点t1将驾驶模式从模式c变更为模式e，对驾驶员布置手动驾驶的任务。这样，模式决定部150在仅lidar14有故障的情况下，将驾驶模式暂时变更为模式c，之后变更为模式e，由此能够不给驾驶员带来困惑而确保驾驶员的安全性。
[0070]
在图4的例子中，在仅lidar14有故障时，模式决定部150将驾驶模式变更到模式c，并使模式c持续规定期间t。然而，不限定于该结构，例如，模式决定部150也可以将驾驶模式变更到模式c并持续模式c直至本车辆m行驶规定距离，之后变更为模式e。采用这样的结构，也能够不给驾驶员带来困惑而确保驾驶员的安全性。
[0071]
接着，参照图5，说明外界识别传感器发生了性能降低或故障时由识别部130及模式决定部150执行的处理的例子。图5是表示第一实施方式的由识别部130及模式决定部150执行的处理的流程的一例的流程图。
[0072]
首先，模式决定部150判定当前的驾驶模式是否为模式a或b(s100)。在模式决定部150判定为当前的驾驶模式是模式a或b的情况下，识别部130判定是否外界识别传感器中的至少1个有故障(s101)。在不是外界识别传感器中的至少1个有故障的情况下，识别部130判定是否外界识别传感器中的至少1个发生了性能降低(s102)。识别部130在判定为不是外界识别传感器中的至少1个发生性能降低的情况下，使处理返回s101。另一方面，在识别部130判定为外界识别传感器中的至少1个发生了性能降低的情况下，模式决定部150将驾驶模式从模式a或b变更为模式c(s103)。
[0073]
识别部130在判定为外界识别传感器中的至少1个有故障的情况下，接着判定是否仅lidar14有故障(s104)。在识别部130判定为仅lidar14有故障的情况下，模式决定部150将驾驶模式变更到模式c，并使模式c持续规定期间，之后，变更为模式e(s105)。另一方面，在识别部130判定为不是仅lidar14有故障的情况下，模式决定部150将驾驶模式变更为模式e(s106)。
[0074]
根据以上说明的第一实施方式，模式决定部150根据外界识别传感器的性能降低、故障而使驾驶模式从模式a或b发生变更，因此在自动驾驶所需的传感器产生了不良状况的情况下，能够进行恰当的控制。
[0075]
《第二实施方式》
[0076]
上述说明的第一实施方式在判定为外界识别传感器中的至少1个发生了性能降低的情况下，将驾驶模式变更为模式c。与此相对，在第二实施方式中，即便在判定为外界识别传感器中的至少1个发生了性能降低的情况下，在性能降低了的外界识别传感器是设置于本车辆m的后方的传感器时，也继续模式a或b的驾驶。这是因为，设置于本车辆m的后方的外界识别传感器与设置于本车辆m的前方的外界识别传感器相比，对自动驾驶的性能产生的影响比较小。
[0077]
图6是表示第二实施方式的由识别部130及模式决定部150执行的处理的流程的一例的流程图。
[0078]
首先，模式决定部150判定当前的驾驶模式是否为模式a或b(s200)。在模式决定部150判定为当前的驾驶模式是模式a或b的情况下，识别部130判定是否外界识别传感器中的至少1个有故障(s201)。在不是外界识别传感器中的至少1个有故障的情况下，识别部130判定外界识别传感器中的至少1个是否发生了性能降低(s202)。在识别部130判定为不是外界识别传感器中的至少1个发生性能降低的情况下，使处理返回s101。另一方面，识别部130在判定为外界识别传感器中的至少1个发生了性能降低的情况下，判定性能降低了的外界识别传感器是否设置于本车辆m的前方或侧方(s203)。在识别部130判定为性能降低了的外界识别传感器设置于本车辆m的前方或侧方的情况下，模式决定部150将驾驶模式从模式a或b变更为模式c(s204)。另一方面，识别部130在判定为性能降低了的外界识别传感器未设置于本车辆m的前方或侧方、即性能降低了的外界识别传感器设置于本车辆m的后方的情况下，使处理返回s201。以后的s205至s207的处理与上述的s104至s106的处理同样。
[0079]
根据以上说明的第二实施方式，模式决定部150在性能降低了的外界识别传感器设置于本车辆m的后方的情况下，将驾驶模式维持为模式a或b，因此能够不损害对于驾驶员而言的便利性而进行更恰当的控制。
[0080]
在上述说明的第一实施方式及第二实施方式中，在判定为外界识别传感器的性能降低了的情况下，驾驶模式变更为模式c，在判定为外界识别传感器有故障的情况下，驾驶模式变更为模式e。然而，本发明不限定于该结构，变更后的驾驶模式为模式c以下即可。
[0081]
而且，上述说明的第一实施方式及第二实施方式是与外界识别传感器的性能降低或故障相关的实施方式。然而，本发明的处理不仅适用于外界识别传感器的性能降低或故障，还能够普遍地适用于自动驾驶所需的传感器。例如，在安装于驾驶操作件80的油门踏板的油门位置传感器有故障的情况下，成为不能判断由驾驶员进行的操作的状况。在该情况下，模式决定部150有可能不能判断与本车辆m的状态相应的驾驶替换，因此也可以将驾驶
模式从模式a或b变更为模式c以下。另外，例如，在构成实现自动驾驶的功能的冗余结构的冗余部件有故障的情况下，模式决定部150也可以防备有事而将驾驶模式变更为模式c以下，使驾驶员把持转向盘82。
[0082]
上述说明的实施方式能够如以下这样表现。
[0083]
车辆控制装置，其构成为具备：
[0084]
存储装置，其存储有程序；以及
[0085]
硬件处理器，
[0086]
通过所述硬件处理器执行存储于所述存储装置的程序而进行如下处理：
[0087]
识别搭载于车辆的对所述车辆的周边状况进行识别的多个外界识别传感器的动作状态；
[0088]
基于识别到的所述周边状况，不依赖于所述车辆的驾驶员的操作而控制所述车辆的转向及加减速；
[0089]
将所述车辆的驾驶模式决定为包括第一驾驶模式、第二驾驶模式、第三驾驶模式在内的多个驾驶模式中的任一种驾驶模式，所述第三驾驶模式是对所述驾驶员布置的任务比所述第二驾驶模式轻度的驾驶模式，所述第二驾驶模式是对所述驾驶员布置的任务比所述第一驾驶模式轻度的驾驶模式，至少包括所述第二驾驶模式及所述第三驾驶模式在内的所述多个驾驶模式中的一部分通过不依赖于所述车辆的驾驶员的操作而控制所述车辆的转向及加减速来进行，在决定的所述驾驶模式所涉及的任务未被驾驶员执行的情况下，将所述车辆的驾驶模式变更为任务更重度的驾驶模式；
[0090]
在基于所述动作状态而判定为所述多个外界识别传感器中的至少1个实现如下功能的外界识别传感器有故障的情况下，基于所述动作状态来将所述第三驾驶模式变更为所述第二驾驶模式和所述第一驾驶模式中的任一种驾驶模式，所述功能是使所述车辆与先行车之间的车间距离保持恒定的同时追随所述先行车行驶的功能、或者支援所述车辆进行车道维持以便在所述车辆行驶的车道内行驶的功能；以及
[0091]
在基于所述动作状态而判定为所述多个外界识别传感器中的至少1个外界识别传感器发生了性能降低的情况下，将所述第三驾驶模式变更为所述第二驾驶模式，所述性能降低是与所述故障不同的现象。
[0092]
以上使用实施方式说明了本发明的具体实施方式，但本发明丝毫不被这样的实施方式限定，在不脱离本发明的主旨的范围内能够施加各种变形及替换。