CN103818380B - 驾驶辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种驾驶辅助装置，该驾驶辅助装置包括第一控制部（8）和第二控制部（61），所述第一控制部控制车辆以执行自动驾驶，所述第二控制部控制所述车辆以在所述车辆基于驾驶者的驾驶操作而行驶的手动驾驶模式与所述车辆执行自动驾驶的自动驾驶模式之间进行转换，并且控制所述车辆以在所述自动驾驶被起动时进行从所述手动驾驶模式向过渡模式的变换并在所述车辆进行从所述手动驾驶模式向所述过渡模式的变换之后进行从所述过渡模式向所述自动驾驶模式的变换，其中用于在所述过渡模式下解除所述自动驾驶的第一解除要求比用于在所述自动驾驶模式下解除所述自动驾驶的第二解除要求更容易满足。

Description

驾驶辅助装置

本申请是申请日为2010年5月12日、发明名称为“驾驶辅助装置”的发明专利申请No.201080016799.3的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于辅助驾驶者对车辆的驾驶的驾驶辅助装置。

背景技术

特定类型的用于辅助驾驶者对车辆的驾驶的驾驶辅助装置控制车辆以响应于在车辆基于驾驶者的驾驶操作而行驶的手动驾驶期间的切换操作来在维持规定车速的同时执行自动驾驶。该规定车速可被设定为例如在切换操作时的车速。

在这种驾驶辅助装置中，当作出从自动驾驶到手动驾驶的转换时，希望在已确认驾驶者准备好手动驾驶之后由驾驶者接手驾驶。因而，在日本专利申请公报No.2007-196809（JP-A-2007-196809）中记载的自动驾驶控制装置中，当作出从自动驾驶到手动驾驶的转换时仅在已确认驾驶者适当地操作车辆之后完全解除自动驾驶。

然而，在上述自动驾驶控制装置中，即使驾驶者错误地作出起动自动驾驶的要求，自动驾驶也不容易被解除。

发明内容

本发明提供一种驾驶辅助装置，其在自动驾驶与基于驾驶者的驾驶操作而行驶的手动驾驶之间适当地进行转换。

根据本发明的一方面的驾驶辅助装置包括第一控制部和第二控制部，该第一控制部控制车辆以执行自动驾驶，该第二控制部在解除自动驾驶时控制车辆以进行向车辆基于驾驶者的驾驶操作而行驶的手动驾驶的变换，并根据从自动驾驶的起动所经过的时间来改变解除自动驾驶的方式。

根据本发明的该一方面，解除自动驾驶的方式基于从自动驾驶的起动所经过的时间而改变。因此，能够根据驾驶者的意图适当地进行从自动驾驶向手动驾驶的转换。

在根据本发明的该一方面的驾驶辅助装置中，所述第二控制部可将在从所述自动驾驶的起动经过预定时间之前解除所述自动驾驶的方式设定为与在经过所述预定时间之后解除所述自动驾驶的方式相比更容易解除所述自动驾驶的方式。此外，在根据本发明的该一方面的驾驶辅助装置中，所述第二控制部可在从所述自动驾驶的起动经过预定时间之前当满足第一解除要求时解除所述自动驾驶，并且可在经过所述预定时间之后当满足与所述第一解除要求相比难以解除所述自动驾驶的第二解除要求时解除所述自动驾驶。这种情况下，所述第二解除要求可比所述第一解除要求对解除驾驶者的自动驾驶操作的限制更严格，在解除操作上更复杂，或在解除操作的次数上更多。在前述驾驶辅助装置中，能够通过设定解除自动驾驶的方式以使得在从自动驾驶的起动经过预定时间之前自动驾驶相对容易而容易地进行从自动驾驶向手动驾驶的转换。此外，在前述驾驶辅助装置中，能够通过设定解除自动驾驶的方式以使得在从自动驾驶的起动经过预定时间之后自动驾驶相对困难而安全地进行从自动驾驶向手动驾驶的转换。

此外，在根据本发明的该一方面的驾驶辅助装置中，第二控制部可将解除所述自动驾驶的方式设定为在所述自动驾驶的起动时所述车辆的驾驶状态偏离预定驾驶状态的情况下比在所述驾驶状态与所述预定驾驶状态相符的情况下更容易解除所述自动驾驶的方式。在前述驾驶辅助装置中，能够通过设定解除自动驾驶的方式以使得在自动驾驶的起动时车辆的驾驶状态偏离预定驾驶状态的情况下自动驾驶相对容易而根据驾驶者的意图适当地进行从自动驾驶向手动驾驶的转换。

附图说明

将在以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述中描述本发明的特征、优点以及技术和工业意义，附图中同样的附图标记表示同样的元件，并且其中：

图1是示出了根据本发明的各实施例的驾驶辅助装置的构型的框图；

图2是示出了根据本发明的第一实施例的驾驶辅助装置的操作的流程图；以及

图3是示出了根据本发明的第二实施例的驾驶辅助装置的操作的流程图。

具体实施方式

以下将利用图1和2描述根据本发明的第一实施例的驾驶辅助装置1。在对附图的描述中，同样的元件使用同样的附图标记来表示，且不再重复此类元件的描述。

图1是示出了根据本发明的驾驶辅助装置1的构型的框图。

如图1所示，根据本发明的此实施例的驾驶辅助装置1是安装在车辆上以执行车辆的驾驶控制的装置。驾驶辅助装置1控制车辆以执行自动驾驶。该驾驶辅助装置1构造成包括车辆状态检测部2、环境状况获取部3、自动驾驶起动输入部4、超控（override）检测部5、车辆控制电子控制单元（ECU）6、驾驶模式输出部7和自动驾驶输出部8。应注意，本文所提到的自动驾驶是指控制车辆自动行驶到所输入的目的地的全自动驾驶和由车道保持辅助（LKA）系统、自适应驾驶控制（ACC）系统等辅助的半自动驾驶两者。LKA系统是用于控制车辆以通过车道保持辅助功能保持在车道内行驶以便减轻在车道内驾驶期间驾驶者的负担的系统。ACC系统是用于控制车速以在恒定速度行驶并用于基于与前车的距离控制节气门/制动器的系统。

车辆状态检测部2起到用于检测车辆状态信息例如车辆位置信息、车速信息等的装置的作用。例如，采用全球定位系统（GPS）、车轮速度传感器等作为车辆状态检测部2。GPS获取车辆位置信息。车轮速度传感器例如装配在车辆的车轮上以获取车辆的各车轮速度。车辆状态检测部2连接到车辆控制ECU6，以将所获取的车辆状态信息例如位置信息、车轮速度信息等输出到车辆控制ECU6。

环境状况获取部3起到用于获取车辆周围的环境状况信息的装置的作用。例如，采用车辆-车辆通信装置、道路-车辆通信装置、使用毫米波段无线电波或激光束的雷达传感器等作为环境状况获取部3。与其他车辆的位置和速度有关的信息可通过车辆-车辆通信装置和道路-车辆通信装置来获取。此外，与其他车辆和行驶路径上的障碍物的位置和相对速度有关的信息可采用毫米波雷达传感器等来获取。环境状况获取部3连接到车辆控制ECU6，以将所获得的车辆周围的环境状况信息输出到车辆控制ECU6。

自动驾驶起动输入部4是接收驾驶者起动车辆的自动驾驶的起动操作的部分。自动驾驶起动输入部4由例如按钮开关等构成。当按钮开关被压下时，自动驾驶的起动被输入到驾驶辅助装置1。

超控检测部5检测驾驶者的超控操作。用在本说明书中的超控操作指的是驾驶者在自动驾驶期间进行的驾驶操作，例如方向盘操作、加速器操作、制动器操作等。在检测驾驶者作出的超控中，超控检测部5可仅检测驾驶者作出的超控的存在与否，或满足预定条件（例如，预定的动作，预定的超控时间）的超控。

车辆控制ECU6执行驾驶辅助装置1的整体控制，且主要由例如包括CPU（未示出）、ROM（未示出）和RAM（未示出）的计算机构成。车辆控制ECU6连接到车辆状态检测部2、环境状况获取部3、自动驾驶起动输入部4、超控检测部5、驾驶模式输出部7以及自动驾驶输出部8。各种信息从车辆状态检测部2、环境状况获取部3、自动驾驶起动输入部4和超控检测部5输入到车辆控制ECU6。车辆控制ECU6将各种信息输出到驾驶模式输出部7和自动驾驶输出部8。

此外，车辆控制ECU6具有驾驶控制部61，其基于从自动驾驶起动经过的时间来改变解除自动驾驶的方式。在根据本发明的此实施例的驾驶辅助装置1中，驾驶控制部61设定解除自动驾驶的方式，以使得在从自动驾驶起动输入部4收到驾驶者的自动驾驶起动操作时起经过预定时间（例如，5到300秒，优选10到60秒）之前自动驾驶更容易。更具体地，驾驶控制部61在预定时间经过之前当超控检测部15检测到超控时解除自动驾驶，并且在预定时间经过之后除非除了超控检测部5检测到超控之外还执行规定程序否则不解除自动驾驶。应注意，所述规定程序可包括在从自动驾驶向手动驾驶转换之际检查驾驶者的驾驶操作是否适当以便在转换为手动驾驶之后维持安全驾驶状态的程序。所述规定程序可为执行操作以满足预定条件。此外，解除自动驾驶的方式例如可通过改变为了解除自动驾驶而要满足的解除要求来改变。即，在从自动驾驶起动起经过预定时间之前，当满足第一解除要求时可解除自动驾驶，并且在预定时间经过之后，当满足第二解除要求时可解除自动驾驶，其中第二解除要求比第一驾驶要求更难满足。在响应于驾驶者的解除操作解除自动驾驶的情况下，例如，第二解除要求对解除操作的限制可以比第一解除要求更严格，或第二解除要求可比第一解除要求在解除操作上更复杂或解除操作的次数更多。

应注意，设置在车辆控制ECU6中的驾驶控制部61可通过将程序导入计算机或由单独的硬件而构成。

驾驶模式输出部7起到用于通知驾驶者驾驶模式——即在当前时间车辆的自动驾驶是容易还是困难的——装置的作用。本文所提到的驾驶模式可以在自动驾驶与手动驾驶之间不同，或者可在解除自动驾驶的不同方式之间不同。驾驶模式输出部7将车辆驾驶模式的指示显示在诸如仪表等显示部上，或者通过声音、光等通知驾驶者车辆的驾驶模式。因而，驾驶者能够辨识车辆的当前状态（车辆行驶的驾驶模式）。

如图1所示，自动驾驶输出部8连接到车辆控制ECU6，以基于车辆控制ECU6的控制信号执行车辆的驾驶控制，例如，驾驶操作、制动操作和转向操作的自动控制。自动驾驶输出部8例如是控制致动器以便调节发动机的节气门开度的驾驶ECU、控制制动器致动器以便调节制动器流体压力的制动ECU或控制转向致动器以便施加转向力矩的转向ECU。

接下来，将利用图2描述驾驶辅助装置1的操作。图2是示出了驾驶辅助装置1所执行的处理的流程的流程图。此后，驾驶控制部61响应于使用者压下构成自动驾驶起动输入部4的按钮开关而控制自动驾驶输出部8以自动行驶到预先输入的目的地。

起初，要控制的车辆处于手动驾驶状态（下文称为“手动驾驶模式”），其中根据驾驶者的驾驶操作来控制车辆。此时，驾驶控制部61监视构成自动驾驶起动输入部4的按钮开关是否已被驾驶者压下（自动驾驶的起动是否已被输入）（S01）。这种情况下，在检测到驾驶者压下按钮开关（S01：是）时，驾驶控制部61控制自动驾驶输出部8以起动车辆的自动驾驶而使车辆驶向预先输入的目的地，并进行向其中当超控检测部5检测到超控时立即解除自动驾驶的模式（下文称为“过渡模式”）的变换（S02）。另一方面，当未检测到驾驶者对按钮开关的压下（S01：否）时，驾驶控制部61待命，直到按钮开关被驾驶者压下。

然后，当车辆在步骤S02中的过渡模式下朝目的地自动行驶时，驾驶控制部61监视驾驶者的超控的存在与否（S03）。此时，驾驶模式输出部7针对转换为自动驾驶而使按钮开关的灯闪烁，以便通知驾驶者车辆处于过渡模式下。因而，驾驶者能够辨识车辆处于过渡模式下，即，车辆不是处于由车辆控制ECU6实现的完全自动驾驶状态下，而是处于可受驾驶者控制的状态下。

超控检测部5检测驾驶者的超控，并向驾驶控制部61传送检测信号（S03：是）。此时，驾驶控制部61无条件进行从自动驾驶模式向手动驾驶模式的转换（S04）。

另一方面，当超控检测部5未检测到驾驶者的超控（S03：否）时，驾驶控制部61测量从步骤S02中的过渡模式起动起的时间，并监视预定时间（例如，5到300秒，优选10到60秒）是否已经过（S05）。当不能判定从过渡模式起动已经过预定时间（S05：否）时，驾驶控制部61维持过渡模式。另一方面，当判定从过渡模式起动已经过预定时间（S05：是）时，驾驶控制部61进行向即使超控检测部5检测到超控也不立即解除自动驾驶的模式（下文称为“自动驾驶模式”）的转换（S06）。即，在步骤S06中的自动驾驶模式下，仅在执行用于确认驾驶者的驾驶操作是否适当——即在转换为手动驾驶之后是否确保了安全驾驶状态——的规定程序之后进行向手动驾驶模式的转换。

此外，在步骤S06中的自动驾驶模式下，驾驶模式输出部7点亮例如用于进行向自动驾驶模式转换的按钮开关的灯，以便通知驾驶者车辆处于自动驾驶模式下。因而，驾驶者能够辨识车辆处于自动驾驶模式下，即，车辆处于由车辆控制ECU6实现的完全自动驾驶状态下。

如上所述，根据本发明的此实施例的驾驶辅助装置1设计成基于从自动驾驶起动起经过的时间来改变解除自动驾驶的方式。在预定时间经过之前，当检测到超控时，驾驶控制部61无条件进行从自动驾驶（过渡模式）向手动驾驶的变换。然而，在预定时间经过之后，驾驶控制部61限制进行从自动驾驶（自动驾驶模式）向手动驾驶的变换，除非除检测到超控之外还执行了规定程序。当从自动驾驶起动经过的时间较短时，驾驶者通常可能已准备好手动驾驶。这种情况下，可改变解除自动驾驶的方式以使得自动驾驶容易。另一方面，当从自动驾驶起动经过的时间较长时，驾驶者通常可能未充分准备好手动驾驶。因此优选改变解除自动驾驶的方式以使得自动驾驶困难。鉴于这种实际情形，根据本发明的此实施例的驾驶辅助装置1能够在自动驾驶与手动驾驶之间适当地进行转换。

此外，紧接着自动驾驶起动之后，可能由于自动驾驶被错误地起动、输入的目的地原来是错误的或自动驾驶的行驶方案与驾驶者的行驶方案不符而解除自动驾驶。根据本发明的此实施例的驾驶辅助装置1在上述这些情况下能够容易地进行向手动驾驶的转换。此外，根据本发明的此实施例的驾驶辅助装置1抑制在驾驶者未充分准备好手动驾驶时进行向手动驾驶的转换，从而使得可以在手动驾驶期间确保安全。因此，驾驶辅助装置1能够实现既方便又安全的控制类型。

尽管上面已描述了本发明的第一实施例，但本发明并不限于其前述实施例，而是可以进行各种修改而不脱离本发明的要点。

例如，本发明可如下面将描述的本发明的第二实施例中那样构成。在本发明的第二实施例中，驾驶辅助装置1执行图3的流程图中所示的处理。即，驾驶控制部61根据在自动驾驶起动时的驾驶状态（即，在自动驾驶起动时的手动驾驶的驾驶状态）是否符合交通法规来改变解除自动驾驶的方式。

下文将描述图3所示的流程图中与图2中所述的处理步骤不同的处理步骤（S11、S12）。

在步骤S11中，驾驶控制部61监视驾驶者在手动驾驶期间的驾驶是否符合交通法规（S11）。应注意，本文所提及的交通法规是自动驾驶的预定基准驾驶状态的一个示例。交通法规例如是这样的：在日本，在两车道道路的情况下车辆在左侧车道上行驶（车辆不在相反的车道上行驶）。

在步骤S12中，判定是否满足作出从当超控检测部5检测到超控时立即解除自动驾驶的过渡模式向即使超控检测部5检测到超控也不立即解除自动驾驶的自动驾驶模式的转换的要求（S12）。更具体地，驾驶控制部61根据当自动驾驶起动输入部4收到自动驾驶起动操作时车辆的驾驶状态符合交通法规的要求进行向自动驾驶模式的变换。换言之，当在自动驾驶起动时不符合交通法规时，驾驶控制部61维持能够容易地进行向手动驾驶模式的转换的过渡模式。亦即，在自动驾驶起动时车辆的驾驶状态偏离预定驾驶状态的情况下，设定比在驾驶状态与预定驾驶状态相符的情况下更容易解除自动驾驶的解除自动驾驶的模式。

因此，当自动驾驶例如在有两条相对车道的道路上超越前车的过程中错误地起动时，能够容易地解除自动驾驶。即，当驾驶者有意偏离自动驾驶的基准驾驶状态时，能够容易地解除设计成返回自动驾驶基准驾驶状态的自动驾驶。因此，驾驶辅助装置1能够实现既方便又安全的控制类型。

作出向自动驾驶模式的转换的要求可以不仅是符合交通法规，而且也可以是交通方式、预定的行驶速度、预定的车辆间距离等。交通方式的一个示例是这样的：在具有行车道和超车道的道路（每一向有两条车道的道路）的情况下，车辆除超车时以外在行车道上行驶。

此外，在根据本发明的前述实施例的驾驶辅助装置1中，引用了本发明应用于用于自动驾驶以行驶到预先输入的目的地的系统的示例而给出以上描述。然而，本发明并不局限于该示例。本发明可应用于前述LKA系统、前述自适应驾驶控制（ACC）系统等。

此外，在根据本发明的前述实施例的驾驶辅助装置1中，引用了从自动驾驶起动（过渡模式起动）经过的时间和符合交通法规作为作出从过渡模式到自动驾驶模式的转换的要求的示例而给出以上描述。然而，本发明并不限于这些示例。对转换的判定可基于从自动驾驶起动经过的时间和符合交通法规的组合而作出。此外，可以采用前述的交通方式、前述的车辆间距离等作为所述要求。

此外，在根据本发明的前述实施例的驾驶辅助装置1中，引用了如图2和3所示当超控检测部5在步骤S03中检测到超控时驾驶控制部61在步骤S04中无条件进行从过渡模式（自动驾驶）向手动驾驶模式（手动驾驶）的转换的示例而给出以上描述。例如，当超控检测部5检测到超控的时间比给定时间（例如，0到3秒）短时，驾驶控制部61可维持过渡模式而不进行从过渡模式向手动驾驶模式的转换。这样，可通过从超控的持续时间判断该超控是否旨在解除自动驾驶而更适当地进行转换。

Claims (8)

1.一种驾驶辅助装置，其特征在于包括：

第一控制部（8），所述第一控制部控制车辆以执行自动驾驶；以及

第二控制部（61），所述第二控制部控制所述车辆以在所述车辆基于驾驶者的驾驶操作而行驶的手动驾驶模式与所述车辆执行自动驾驶的自动驾驶模式之间进行转换，并且控制所述车辆以在所述自动驾驶被起动时进行从所述手动驾驶模式向过渡模式的变换并在所述车辆进行从所述手动驾驶模式向所述过渡模式的变换之后进行从所述过渡模式向所述自动驾驶模式的变换，其中用于在所述过渡模式下解除所述自动驾驶的第一解除要求比用于在所述自动驾驶模式下解除所述自动驾驶的第二解除要求更容易满足。

2.根据权利要求1所述的驾驶辅助装置，其中

所述第二控制部（61）控制所述车辆以在从所述自动驾驶的起动经过预定时间之后进行从所述过渡模式向所述自动驾驶模式的变换。

3.根据权利要求1或2所述的驾驶辅助装置，其中

所述第二控制部（61）响应于所述驾驶者的解除操作而解除所述车辆的自动驾驶，并且

所述第二解除要求比所述第一解除要求在所述解除操作的次数上更多。

4.根据权利要求1或2所述的驾驶辅助装置，还包括超控检测部（5），所述超控检测部在所述自动驾驶期间检测所述驾驶者的超控操作，其中

所述第一解除要求为检测到所述超控操作，并且

所述第二解除要求为除检测到所述超控操作之外还执行预定的解除程序。

5.根据权利要求1或2所述的驾驶辅助装置，其中，所述第二控制部（61）在所述自动驾驶的起动时所述车辆的驾驶状态偏离预定驾驶状态的情况下进行从所述手动驾驶模式向所述过渡模式的变换，并且在所述驾驶状态与所述预定驾驶状态相符的情况下进行从所述过渡模式向所述自动驾驶模式的变换。

6.根据权利要求5所述的驾驶辅助装置，其中

所述第一控制部（8）控制所述车辆，使得在所述自动驾驶期间所述车辆的驾驶状态与所述预定驾驶状态相符。

7.根据权利要求6所述的驾驶辅助装置，其中

所述预定驾驶状态与所述车辆所行驶的车道、所述车辆的行驶速度以及所述车辆与前车之间的距离中的至少一者有关。

8.根据权利要求1或2所述的驾驶辅助装置，还包括通知部（7），所述通知部通知在解除自动驾驶方面不同的所述过渡模式和所述自动驾驶模式。