CN105984485B - 自动驾驶装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种提高从自动驾驶向手动驾驶切换时的操作性且降低由误操作引起的向手动驾驶的切换的自动驾驶装置。与预测为操舵操作的方向是远离障碍物的方向和不存在障碍物的方向的任一方的情况相比,在预测为操舵操作的方向是接近障碍物的方向的情况下,由计算部将用于针对驾驶员的操舵操作的操舵操作量而将自动驾驶切换为手动驾驶的手动驾驶切换阈值计算为更大的值。因而,在不存在障碍物的情况下,容易从自动驾驶向手动驾驶切换,因此从自动驾驶向手动驾驶切换时的操作性提高。另一方面,在驾驶员未识别到障碍物而操舵操作的方向是接近障碍物的方向的情况下,难以从自动驾驶向手动驾驶切换,因此能够降低由误操作引起的向手动驾驶的切换。

Description

自动驾驶装置
技术领域
本发明各个侧面涉及自动驾驶装置。
背景技术
以往,已知有如专利文献1所记载那样的自动驾驶装置,该自动驾驶装置执行自身车辆的自动驾驶,并且在自动驾驶期间的自身车辆的驾驶员的操舵操作、加速器操作以及制动器操作的任一操作量为预定的阈值以上的情况下,将正在执行的自动驾驶切换为手动驾驶。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利第8670891号说明书
发明内容
发明要解决的问题
在如上所述的自动驾驶装置中,渴求提高从自动驾驶向手动驾驶切换时的操作性,并且降低由误操作引起的向手动驾驶的切换。然而,在用于将自动驾驶切换为手动驾驶的阈值相对于驾驶员的驾驶操作的操作量过高的情况下,对于驾驶员的有意的驾驶操作,难以从自动驾驶向手动驾驶切换,操作性降低。另一方面,在该阈值过低的情况下,容易因驾驶员的误操作而从自动驾驶向手动驾驶切换,误操作容易反映于自身车辆的举动。因而,希望得到改善。
于是,本发明的目的在于提供一种自动驾驶装置,提高从自动驾驶向手动驾驶切换时的操作性,且降低由误操作引起的向手动驾驶的切换。
用于解决问题的手段
本发明的一侧面是一种自动驾驶装置,执行自身车辆的自动驾驶,并且,在自动驾驶期间的自身车辆的驾驶员的操舵操作的操舵操作量为手动驾驶切换阈值以上的情况下,将正在执行的自动驾驶切换为手动驾驶,其中,该自动驾驶装置具备:取得部,其取得自动驾驶期间的操舵操作量;识别部,其识别自身车辆周围的障碍物;计算部,其计算手动驾驶切换阈值;以及控制部,其执行自动驾驶,并且,在操舵操作量为手动驾驶切换阈值以上的情况下,将正在执行的自动驾驶切换为手动驾驶;与预测为操舵操作的方向成为远离障碍物的方向和不存在障碍物的方向的任一方的情况相比,在预测为操舵操作的方向成为接近障碍物的方向的情况下,计算部计算出更大的手动驾驶切换阈值。
根据该结构,与预测为操舵操作的方向成为远离障碍物的方向和不存在障碍物的方向的任一方的情况相比,在预测为操舵操作的方向成为接近障碍物的方向的情况下,由计算部将用于针对驾驶员的操舵操作的操舵操作量而将自动驾驶切换为手动驾驶的手动驾驶切换阈值计算为更大的值。因而,例如,在由于驾驶员识别到障碍物所以操舵操作的方向成为远离障碍物的方向或者不存在障碍物的情况下,容易从自动驾驶向手动驾驶切换,因此,从自动驾驶向手动驾驶切换时的操作性提高。另一方面,例如,在驾驶员未识别到障碍物而预测为操舵操作的方向成为接近障碍物的方向的情况下,难以从自动驾驶向手动驾驶切换,因此,能够降低由误操作引起的向手动驾驶的切换。
在该情况下,也可以还具备显示部,该显示部显示操舵操作的每个方向的手动驾驶切换阈值。
根据该结构,由于由显示部显示操舵操作的每个方向的手动驾驶切换阈值,所以驾驶员容易识别从自动驾驶向手动驾驶切换时的状况。
本发明的另一侧面是一种自动驾驶装置,执行自身车辆的自动驾驶,并且,在自动驾驶期间的自身车辆的驾驶者的操舵操作的操舵操作量为手动驾驶切换阈值以上的情况下,将正在执行的自动驾驶切换为手动驾驶,其中,该自动驾驶装置具备:取得部,其取得自动驾驶期间的操舵操作量;识别部,其识别自身车辆周围的障碍物;计算部,其计算手动驾驶切换阈值;以及控制部,其执行自动驾驶,并且,在操舵操作量为手动驾驶切换阈值以上的情况下,将正在执行的自动驾驶切换为手动驾驶,计算部根据针对障碍物的危险度来计算手动驾驶切换阈值。
根据该结构,由计算部根据针对障碍物的危险度,来计算用于针对驾驶员的操舵操作的操舵操作量而将自动驾驶切换为手动驾驶的手动驾驶切换阈值。因而,例如,在危险度低的情况下,容易从自动驾驶向手动驾驶切换,因此,从自动驾驶向手动驾驶切换时的操作性提高。另一方面,例如,在危险度高的情况下,难以从自动驾驶向手动驾驶切换,因此,能够降低由误操作引起的向手动驾驶的切换。
在该情况下,也可以是,所述手动驾驶切换阈值随着所述危险度增加而线性增加;或者,所述手动驾驶切换阈值随着所述危险度增加而非线性增加,且所述危险度越是接近危险度的基准值的值,则分别针对所述危险度的增大和减少的所述手动驾驶切换阈值的增大率和减少率越大,或者所述危险度越是远离危险度的基准值的值,则分别针对所述危险度的增大和减少的所述手动驾驶切换阈值的增大率和减少率越大。
根据该结构,能够设定更符合实际情况的手动驾驶切换阈值。
发明效果
根据本发明的一侧面,能够提高从自动驾驶向手动驾驶切换时的操作性,且降低由误操作引起的向手动驾驶的切换。
附图说明
图1是示出实施方式的自动驾驶装置的结构的框图。
图2是示出图1的自动驾驶装置的动作的流程图。
图3是示出障碍物为1个时的状况的图。
图4是示出障碍物为2个时的状况的图。
图5是示出针对危险度的手动驾驶切换阈值的线性函数的图表。
图6是示出使用图5的函数进行针对危险度的手动驾驶切换阈值的计算的图。
图7是示出针对危险度的手动驾驶切换阈值的函数的另一例的图表。
图8是示出针对危险度的手动驾驶切换阈值的函数的另一例的图表。
图9(a)是针对向右方的操舵转矩从自动驾驶向手动驾驶切换的手动驾驶切换阈值比针对向左方的操舵转矩从自动驾驶向手动驾驶切换的手动驾驶切换阈值大的图表,图9(b)是针对向左方的操舵转矩从自动驾驶向手动驾驶切换的手动驾驶切换阈值比针对向右方的操舵转矩从自动驾驶向手动驾驶切换的手动驾驶切换阈值大的图表。
图10是示出显示器所显示的手动驾驶切换阈值的例子的图。
图11(a)是示出操舵转矩比手动驾驶切换阈值大时的驾驶状态的图表,图11(b)是示出操舵转矩比手动驾驶切换阈值小时的驾驶状态的图表。
具体实施方式
以下,使用附图,对本发明的实施方式进行详细说明。如图1所示,自动驾驶装置100搭载于乘用车、电动轮椅、身体障碍人士用乘用车等自身车辆V。自动驾驶装置100执行自身车辆V的自动驾驶。自动驾驶是指不依赖于自身车辆V的驾驶员的驾驶操作地执行自身车辆V的加速、减速以及操舵等驾驶操作。本实施方式的自动驾驶装置100执行自身车辆V的自动驾驶,并且在自动驾驶期间的自身车辆V的驾驶员的操舵操作的操舵操作量为手动驾驶切换阈值以上的情况下,将正在执行的自动驾驶切换为手动驾驶。手动驾驶切换阈值是相对于自身车辆V的驾驶员的操舵操作的操舵操作量,用于将正在执行的自动驾驶切换为手动驾驶的判定所使用的阈值。
如图1所示,自动驾驶装置100具备外部传感器1、GPS(Global PositioningSystem:全球定位系统)接收部2、内部传感器3、地图数据库4、导航系统5、致动器6、HMI(Human Machine Interface:用户接口)7、辅助设备U以及ECU10。
外部传感器1是检测自身车辆V的周边信息即外部状况的检测设备。外部传感器1包括相机、雷达(Radar)以及激光雷达(LIDER:Laser Imaging Detection and Ranging)中的至少一方。
相机是拍摄自身车辆V的外部状况的拍摄设备。相机例如设置于自身车辆V的前挡风玻璃的背侧。相机既可以是单眼相机,也可以是立体相机。立体相机例如具有以再现两眼视差的方式配置的两个拍摄部。在立体相机的拍摄信息中也包含有进深方向的信息。相机将与自身车辆V的外部状况相关的拍摄信息向ECU10输出。
雷达利用电波来检测自身车辆V的外部的障碍物。电波例如是毫米波。雷达向自身车辆V的周围发送电波,并接收由障碍物反射的电波来检测障碍物。雷达例如能够将距障碍物的距离或方向作为与障碍物相关的障碍物信息而输出。雷达将检测到的障碍物信息向ECU10输出。此外,在进行传感器融合的情况下,也可以将反射后的电波的接收信息向ECU10输出。
激光雷达利用光来检测自身车辆V的外部的障碍物。激光雷达向自身车辆V的周围发送光,并通过接收由障碍物反射的光来计测距反射点的距离,检测障碍物。激光雷达例如能够将距障碍物的距离或方向作为障碍物信息而输出。激光雷达将检测到的障碍物信息向ECU10输出。此外,在进行传感器融合的情况下,也可以将反射后的光的接收信息向ECU10输出。此外,相机、激光雷达和雷达不一定必须重复具备。
GPS接收部2从3个以上GPS卫星接收信号,取得表示自身车辆V的位置的位置信息。位置信息例如包括纬度和经度。GPS接收部2将测定出的自身车辆V的位置信息向ECU10输出。此外,也可以取代GPS接收部2而使用能够确定自身车辆V所处的纬度和经度的其他手段。
内部传感器3是检测与自身车辆V的行驶状态相应的信息和自身车辆V的驾驶员的操舵操作的操舵操作量的检测器。为了检测与自身车辆V的行驶状态相应的信息,内部传感器3包括车速传感器、加速度传感器以及横摆率传感器中的至少一方。另外,为了检测操舵操作量,内部传感器3包括方向盘传感器。
车速传感器是检测自身车辆V的速度的检测器。作为车速传感器,例如使用设置于自身车辆V的车轮或者与车轮一体旋转的驱动轴等的检测车轮的旋转速度的车轮速传感器。车速传感器将包括自身车辆V的速度的车速信息(车轮速信息)向ECU10输出。
加速度传感器是检测自身车辆V的加速度的检测器。加速度传感器例如包括检测自身车辆V的前后方向的加速度的前后加速度传感器和检测自身车辆V的横向的横向传感器。加速度传感器将包括自身车辆V的加速度的加速度信息向ECU10输出。
横摆率传感器是检测绕自身车辆V的重心的铅垂轴的横摆率(旋转角速度)的检测器。作为横摆率传感器,例如使用陀螺仪传感器。横摆率传感器将包括自身车辆V的横摆率的横摆率信息向ECU10输出。
方向盘传感器例如是检测自身车辆的驾驶员对方向盘的操舵操作的操舵操作量的检测器。方向盘传感器所检测的操舵操作量例如是方向盘的操舵角或者对方向盘的操舵转矩。方向盘传感器例如设置于自身车辆V的方向盘轴。方向盘传感器将包括方向盘的操舵角或者对方向盘的操舵转矩的信息向ECU10输出。
此外,在自身车辆V是电动轮椅或身体障碍人士用乘用车而自身车辆V的驾驶员对操纵杆进行操舵操作的情况下,自动驾驶装置100也可以具备检测操纵杆的操舵角的传感器。
地图数据库4是具备地图信息的数据库。地图数据库4例如形成在搭载于自身车辆V的HDD(Hard disk drive:硬盘驱动器)内。地图信息例如包括道路的位置信息、道路形状的信息、交叉路口和分支路口的位置信息。道路形状的信息例如包括弯道、直线部的类别、弯道的曲率等。进而,在自动驾驶装置100使用建筑物或墙壁等遮蔽构造物的位置信息或者SLAM(Simultaneous Localization and Mapping:即时定位与地图构建)技术的情况下,也可以使地图信息包括外部传感器1的输出信号。此外,地图数据库4也可以存储在能够与自身车辆V进行通信的信息处理中心等设施的计算机中。
导航系统5是对自身车辆V的驾驶员进行直到由自身车辆V的驾驶员在地图上设定的目的地位置的引导的装置。导航系统5基于由GPS接收部2测定出的自身车辆V的位置信息和地图数据库4的地图信息,算出自身车辆V要行驶的路径。路径例如可以是在多个车道的区间中确定出自身车辆V所要行驶的行驶车道的路径。导航系统5例如计算从自身车辆V的位置到目的地的目标路径,通过显示器的显示和扬声器的语音输出来对驾驶员进行目标路径的报知。导航系统5例如将自身车辆V的目标路径的信息向ECU10输出。此外,导航系统5也可以使用存储在能够与自身车辆V进行通信的信息处理中心等设施的计算机中的信息。或者,由导航系统5进行的一部分处理也可以由设施的计算机来进行。
致动器6是执行自身车辆V的行驶控制的装置。致动器6至少包括节气门致动器、制动致动器以及转向致动器。节气门致动器根据来自ECU10的控制信号来控制对发动机供给的空气的供给量(节气门开度),从而控制自身车辆V的驱动力。此外,在自身车辆V是混合动力车或电动汽车的情况下,不包括节气门致动器,向作为动力源的马达输出来自ECU10的控制信号来控制该驱动力。
制动致动器根据来自ECU10的控制信号来控制制动系统,从而控制向自身车辆V的车轮赋予的制动力。作为制动系统,例如可以使用液压制动系统。转向致动器根据来自ECU10的控制信号来控制电动助力转向系统中对操舵转矩进行控制的辅助马达的驱动。由此,转向致动器控制自身车辆V的操舵转矩。
HMI7是用于在自身车辆V的乘员(包括驾驶员)与自动驾驶装置100之间进行信息的输出和输入的接口。HMI7例如具备用于向乘员显示图像信息的显示器面板、用于语音输出的扬声器以及用于供乘员进行输入操作的操作按钮或触摸面板等。如后所述,在本实施方式中,HMI7在仪表板等上具有显示手动驾驶切换阈值的显示器。HMI7既可以利用无线连接的便携信息终端来对乘员输出信息,也可以利用便携信息终端受理乘员的输入操作。
辅助设备U通常是可由自身车辆V的驾驶员操作的设备。辅助设备U是不包含于致动器6的设备的总称。此处的辅助设备U例如包括方向指示灯、前照灯、雨刷等。
ECU10控制自身车辆V的自动驾驶。ECU10是具有CPU[Central Processing Unit:中央处理单元]、ROM[Read Only Memory:只读存储器]、RAM[Random Access Memory:随机存取存储器]等的电子控制单元。ECU10具有取得部11、识别部12、行驶计划生成部13、计算部14、显示部15以及控制部16。在ECU10中,通过将存储于ROM的程序加载到RAM并由CPU执行,来执行上述的取得部11等各部分的控制。ECU10也可以由多个电子控制单元构成。
取得部11基于由内部传感器3取得的信息,取得自动驾驶期间的自身车辆的驾驶员的操舵操作的操舵操作量。操舵操作量例如是方向盘的操舵角、对方向盘的操舵转矩、操纵杆的操舵角。
识别部12基于由外部传感器1取得的信息,识别自身车辆V周围的障碍物。作为识别部12所识别的障碍物,例如包括步行者、其他车辆、自动二轮车和自行车等移动物、路缘石、护栏、路锥、中央分离带、建筑物和树木等静止物。识别部12取得与障碍物的属性(障碍物的硬度、形状等障碍物所持有的性质)、位置、距离、方向、速度以及加速度相关的信息。
行驶计划生成部13基于由导航系统5计算出的目标路径、与由识别部12识别出的自身车辆V周围的障碍物相关的信息以及从地图数据库4取得的地图信息,生成自身车辆V的行驶计划。行驶计划是自身车辆V在目标路径中前进的轨迹。行驶计划例如包括各时刻的自身车辆V的速度、加速度、减速度、方向以及舵角等。行驶计划生成部13生成在目标路径上自身车辆V进行满足安全、遵守规则、行驶效率等基准的行驶的行驶计划。进而,行驶计划生成部13基于自身车辆V周围的障碍物的状况,以避免与障碍物接触的方式生成自身车辆V的行驶计划。
计算部14基于由取得部11取得的自动驾驶期间的操舵操作量所涉及的操舵操作的方向、由识别部12取得的障碍物的位置、距离以及速度等与障碍物的状态相关的信息、由内部传感器3取得的自身车辆V的行驶状态,计算手动驾驶切换阈值。如后所述,计算部14根据障碍物的状态和自身车辆V的状态来计算针对障碍物的危险度,基于该危险度来计算操舵操作的每个方向的手动驾驶切换阈值。在ECU10中存储有与障碍物的状态和自身车辆V的状态对应的危险度的函数和与该危险度对应的手动驾驶切换阈值的函数。
显示部15在HMI7的显示器上显示操舵操作的每个方向的手动驾驶切换阈值。此外,显示部15和HMI7的用于显示手动驾驶切换阈值的显示器不是必需的,也可以从自动驾驶装置100中省略。
控制部16基于由行驶计划生成部13生成的行驶计划,自动控制自身车辆V的行驶。控制部16将与行驶计划相应的控制信号向致动器6输出。由此,控制部16以沿着行驶计划执行自身车辆V的自动驾驶的方式,控制自身车辆V的行驶。另外,在由取得部11取得的操舵操作量为由计算部14计算出的手动驾驶切换阈值以上的情况下,控制部16将正在执行的自动驾驶切换为手动驾驶。
接着,对由自动驾驶装置100执行的处理进行说明。如图2所示,ECU10的控制部16基于行驶计划生成部13所生成的行驶计划,执行自身车辆V的自动驾驶(S1)。此外,在自动驾驶开始时,例如,当自身车辆V的点火开关接通后,控制部16基于由外部传感器1和ECU10的识别部12识别出的自身车辆V周围的障碍物,判断是否能够进行自动驾驶。在能够进行自动驾驶的情况,控制部16利用HMI7向乘员报知能够进行自动驾驶。乘员向HMI7进行预定的输入操作,由此,自动驾驶装置100开始自动驾驶。ECU10的识别部12识别自身车辆V周围的障碍物(S2)。ECU10的计算部14根据障碍物的状态和自身车辆V的状态计算障碍物的危险度(S3)。
以下,对危险度的计算进行说明。如图3所示,设想在自身车辆V的附近存在障碍物A的状况。预测假定自身车辆V通过自动驾驶进行行驶的情况下的轨迹La和假定自身车辆V按照驾驶员的操舵操作向各个方向d(i)(i=1~m,m是任意的自然数)行驶的情况下的各个轨迹L(i)(i=1~m,m是任意的自然数)。在图3中,作为一例,示出假定自身车辆V的方向通过驾驶员的操舵操作而成为障碍物A的方向的情况下的轨迹Lm。计算部14基于由外部传感器1、GPS接收部2以及内部传感器3取得的信息,取得自身车辆V的位置、方向(舵角)、速度以及加速度等自身车辆V的当前的状态量X0。
这样,计算部14在假定自身车辆V按照驾驶员的操舵操作向各个方向d(i)行驶的情况中,分别预测自身车辆V的任意的t秒后的状态量X(i)(i=1~m,m是任意的自然数)。另一方面,计算部14基于由识别部12识别出的信息,取得障碍物A的属性、位置、距离、方向、速度以及加速度等障碍物A的当前的状态量Xa0。计算部14预测障碍物A的t秒后的状态量Xa。
计算部14将自身车辆V的状态量X(i)和障碍物A的状态量Xa代入预先设定的函数f,计算危险度Ri=f(X(i)、Xa)。函数f中,例如在将与自身车辆V的状态量X(i)的位置相关的信息设为x(i),将与障碍物A的状态量Xa的位置相关的信息设为xa的情况下,可以基于自身车辆V与障碍物A的距离Da=|x(i)-xa|来设定危险度R(i)=1/Da(i=1~m,m是任意的自然数)。这样,在存在障碍物A的状况下,计算部14在假定自身车辆V按照驾驶员的操舵操作向各个方向d(i)行驶的情况下,分别计算任意的t秒后的危险度R(i)。
作为另一例,如图4所示,设想在自身车辆V的附近存在障碍物A和障碍物B的状况。在这样的由识别部12识别出的障碍物存在多个的情况下,计算部14对所有障碍物执行如上所述的障碍物的状态量的预测,在存在多个障碍物的状况下,针对假定自身车辆V按照驾驶员的操舵操作向各个方向行驶的情况,分别计算任意的t秒后的危险度R(i)。计算部14取得障碍物B的当前的状态量Xb0,并预测障碍物B的t秒后的状态量Xb。计算部14将自身车辆V的状态量X(i)、障碍物A的状态量Xa以及障碍物B的状态量Xb代入预先设定的函数f,计算危险度R(i)=f(X(i)、Xa、Xb)。函数f中,例如在将与障碍物B的状态量Xb的位置相关的信息设为xb的情况下,可以基于自身车辆V与障碍物B的距离Db=|x(i)-xb|来设定危险度R(i)=(1/Da)+(1/Db)。同样,例如,在自身车辆V的附近存在障碍物A~障碍物K的状况下,可以基于自身车辆V与障碍物K的距离Dk=|x-xk|来设定危险度R(i)=(1/Da)+…+(1/Dk)(K和k是任意的自然数)。
计算部14通过以上方式来计算假定自身车辆V按照驾驶员的操舵操作向各个方向d(i)行驶的情况下的各个危险度R(i)。在本实施方式中,越是接近障碍物A、B的方向,则计算部14计算出越高的危险度R(i)。另外,在障碍物A、B不存在于自身车辆V的周围的情况下,计算部14将距离Da、Db设为无限大而计算出危险度R(i)=0。
此外,计算部14也可以基于障碍物A的状态量Xa和障碍物B的状态量Xb中与障碍物A和障碍物B的速度、加速度、属性相关的信息或者它们的组合来算出危险度R(i)。
如图2所示,计算部14基于由驾驶员的操舵操作引起的各个方向的危险度R(i)来计算手动驾驶切换阈值(S4)。在ECU10中例如存储有如图5所示的针对危险度R(i)的手动驾驶切换阈值Tth(i)的函数。在图5中,Tth_0是手动驾驶切换阈值Tth中成为基准的值。Tth_max是手动驾驶切换阈值Tth(i)的最大值。Tth_min是手动驾驶切换阈值Tth(i)的最小值。R0是危险度R(i)中成为基准的值。Rmax是使手动驾驶切换阈值Tth(i)变化的危险度R(i)的最大值。Rmin是使手动驾驶切换阈值Tth(i)变化的危险度R(i)的最小值。
在图5的例子中,在危险度R(i)>Rmax时,手动驾驶切换阈值Tth(i)=Tth_max成为饱和值,在危险度R(i)<Rmin时,手动驾驶切换阈值Tth(i)=Tth_min成为饱和值。在Rmin≤危险度R≤Rmax时,随着危险度R(i)的增加,手动驾驶切换阈值Tth(i)线性增加。例如,如图6所示,计算部14计算针对某危险度R(i)的手动驾驶切换阈值Tth(i)。另外,在由于自身车辆V的周围不存在障碍物所以危险度R(i)=0的情况下,计算部14计算出手动驾驶切换阈值Tth(i)=Tth_min。
此外,也可以如图7所示,将针对危险度R(i)的手动驾驶切换阈值Tth(i)的函数设为如下函数:在Rmin≤危险度R(i)≤Rmax时,随着危险度R(i)的增加,手动驾驶切换阈值Tth(i)非线性增加,危险度R(i)越是接近危险度R0的值,则分别针对危险度R(i)的增大和减少的手动驾驶切换阈值Tth(i)的增大率和减少越大。另外,也可以如图8所示,将针对危险度R(i)的手动驾驶切换阈值Tth(i)的函数设为如下函数:在Rmin≤危险度R(i)≤Rmax时,随着危险度R的增加,手动驾驶切换阈值Tth(i)非线性增加,危险度R(i)越是远离危险度R0的值,则分别针对危险度R(i)的增大和减少的手动驾驶切换阈值Tth(i)的增大率和减少率越大。不管在哪种情况下,都能够与图5的例子同样,在危险度R(i)>Rmax中,设定为手动驾驶切换阈值Tth(i)=Tth_max,在危险度R(i)<Rmin中,设定为手动驾驶切换阈值Tth(i)=Tth_min。
在本实施方式中,越是接近障碍物的方向d(i),则计算部14计算出越高的危险度R(i),随着危险度R(i)增加,手动驾驶切换阈值Tth(i)增加。另外,在自身车辆V的周围不存在障碍物的情况下,计算部14计算出手动驾驶切换阈值Tth(i)=Tth_min。因此,与操舵操作量所涉及的操舵操作的方向d(i)是远离障碍物的方向和不存在障碍物的方向的任一方的情况相比,在操舵操作量所涉及的操舵操作的方向d(i)是接近障碍物的方向的情况下,计算部14计算出更大的手动驾驶切换阈值Tth(i)。
通过以上方式来计算与假定自身车辆V按照驾驶员的操舵操作向各个方向d(i)行驶的情况下的各个危险度R(i)相应的手动驾驶切换阈值Tth(i)。在图9(a)、(b)中,示出用操舵转矩T表示自身车辆V的驾驶员的操舵操作的操舵操作量的例子。在图9中,为了简化,例如将与右方15°~45°等代表性的方向d(i)的范围的危险度R(i)的平均值相应的手动驾驶切换阈值Tth_p规定为针对向右方的操舵转矩T的手动驾驶切换阈值,将与左方15°~45°等代表性的方向d(i)的范围的危险度R(i)的平均值相应的手动驾驶切换阈值Tth_n规定为针对向左方的操舵转矩T的手动驾驶切换阈值。
或者,在图9中,例如也可以将与右方30°等代表性的方向d(i)的危险度R(i)相应的手动驾驶切换阈值Tth_p规定为针对向右方的操舵转矩T的手动驾驶切换阈值,将与左方30°等代表性的方向d(i)的危险度R(i)相应的手动驾驶切换阈值Tth_n规定为针对向左方的操舵转矩T的手动驾驶切换阈值。
在图9(a)的例子中,在自动驾驶的执行期间,针对向右方的操舵操作,难以切换为手动驾驶,针对向左方的驾驶操作,容易切换为手动驾驶。另一方面,在图9(b)的例子中,在自动驾驶的执行期间,针对向右方的操舵操作,容易切换为手动驾驶,针对向左方的驾驶操作,难以切换为手动驾驶。
如图2所示,ECU10的显示部15将由计算部14计算出的每个操舵方向的手动驾驶切换阈值Tth显示在HMI7(S5)。如图10所示,HMI7在仪表板等上具有显示操舵操作的每个方向的手动驾驶切换阈值的显示器70。在图10的例子中,显示如图9(a)、(b)那样计算出的手动驾驶切换阈值。显示器70包括扇形的显示框76。扇形的显示框76包括成为扇形的一对半径的线段的半径线77、78和成为扇形的圆周的圆周线79。在显示器70中,在显示框76中除了表示当前的自身车辆V的驾驶员的操舵操作的操舵操作量的显示针71和显示框76的扇形的圆周线79之外,还包括表示左右的操舵方向各自的手动驾驶切换阈值Tth L、Tth R的手动驾驶切换阈值显示72、73。
显示针71在其两端包括固定端74和指示端75。固定端74被固定成能够绕扇形的显示框76的中心旋转。指示端75以固定端74为中心而沿着显示框76的圆周线79旋转。指示端75表示当前的操舵操作量。在当前的操舵操作量为0的情况下,指示端75指向铅垂向上的方向。在当前的操舵操作量是左右任一方的比0大的值的情况下,指示端75指向从铅垂向上的方向偏离了与该操舵操作量相应的角度的方向。
手动驾驶切换阈值显示72、73显示在扇形的显示框76的圆周线79的外侧。手动驾驶切换阈值显示72、73在显示框76的圆周线79的外侧显示于与由计算部14计算出的手动驾驶切换阈值相应的位置。手动驾驶切换阈值显示72、73的位置随着手动驾驶切换阈值的变动而变动。在图10的例子中,显示框76的半径线77、78显示在与手动驾驶切换阈值显示72、73的位置对应的位置,圆周线79变动成与半径线77、78的线端的位置相应的长度。因此,扇形的显示框76的形状也随着手动驾驶切换阈值显示72、73的变动而变动。此外,也可以将显示框76的半径线77、78和圆周线79固定,使得显示框76成为一定的扇形的形状,而仅手动驾驶切换阈值显示72、73的位置随着时间的经过而变动。
通过显示器70的显示,驾驶员容易直观地掌握针对左右各自的操舵操作的向手动驾驶的切换的容易程度。此外,在由计算部14计算出的手动驾驶切换阈值小的情况下,也可以相对于相同大小的操舵操作量和手动驾驶切换阈值,使显示针71和手动驾驶切换阈值显示72、73从表示0的值的位置的变动量更大。由此,在手动驾驶切换阈值小的情况下也能够使得显示器70的显示容易观察。
此外,在由计算部14不仅计算针对向右方的操舵转矩T的手动驾驶切换阈值Tth_p和针对向左方的操舵转矩T的手动驾驶切换阈值Tth_n,例如还由计算部14计算与假定自身车辆V按照驾驶员的操舵操作向各个方向d(i)(例如,左右各自的0°~90°的方向或者左右各自的0°~180°的方向)行驶的情况下的各个危险度R(i)相应的手动驾驶切换阈值Tth(i)的情况下,显示器70也可以显示关于该方向d(i)的手动驾驶切换阈值Tth(i)。或者,显示器70也可以显示假定自身车辆V按照驾驶员的操舵操作向右方0°~90°的方向或右方0°~180°的方向行驶的情况下的手动驾驶切换阈值Tth_n的最大值和最小值,并显示假定自身车辆V按照驾驶员的操舵操作向左方0°~90°的方向或左方0°~180°的方向行驶的情况下的手动驾驶切换阈值Tth_n的最大值和最小值。
另外,显示器70不限于上述例子,也可以包括具有在水平方向上平行的一对长边和在垂直方向上平行的一对短边的长方形的显示框。在长方形的显示框中,也可以包括显示当前的自身车辆V的驾驶员的操舵操作的操舵操作量的显示针,并在长方形的显示框的一对短边的附近包括显示左右的操舵方向各自的手动驾驶切换阈值的手动驾驶切换阈值显示。
在该情况下,显示针一边在长方形的显示框的左右的短边之间移动一边显示当前的操舵操作量。在当前的操舵操作量为0的情况下,显示针位于显示器70的中央。左右的手动驾驶切换阈值显示,在长方形的显示框的短边的外侧显示在与由计算部14计算出的手动驾驶切换阈值对应的位置。左右的手动驾驶切换阈值显示的位置随着手动驾驶切换阈值的变动而变动。随着左右的手动驾驶切换阈值的位置的变动,长方形的显示框的短边的位置也变动。长方形的显示框的一对长边的长度随着显示框的短边的位置的变动而变动。此外,也可以将长方形的显示框固定成一定的长方形的形状,而仅左右的手动驾驶切换阈值显示的位置随着手动驾驶切换阈值的变动而变动。
如图2所示,ECU10的取得部11与上述S2~S5的处理并行地取得自动驾驶期间的自身车辆V的驾驶员的操舵操作的操舵操作量(S6)。此外,取得部11也可以在上述S2~S5的处理之后取得操舵操作量。如图2和图11(a)所示,在操舵操作量(操舵转矩T)为手动驾驶切换阈值Tth以上的情况下(S7),控制部16将正在执行的自动驾驶切换为手动驾驶(S8)。另一方面,如图2和图11(b)所示,在操舵操作量(操舵转矩T)小于手动驾驶切换阈值Tth的情况下(S7),控制部16继续维持正在执行的自动驾驶。
根据本实施方式,与操舵操作的方向是远离障碍物的方向和不存在障碍物的方向的任一方的情况相比,在操舵操作的方向是接近障碍物的方向的情况下,由计算部14将用于针对驾驶员的操舵操作的操舵操作量而将自动驾驶切换为手动驾驶的手动驾驶切换阈值Tth计算为更大的值。因而,例如,在由于驾驶员识别到障碍物所以操舵操作的方向是远离障碍物的方向或者是不存在障碍物的情况下,容易从自动驾驶向手动驾驶切换,因此,从自动驾驶向手动驾驶切换时的操作性提高。另一方面,例如,在驾驶员未识别到障碍物而操舵操作的方向是接近障碍物的方向的情况下,难以从自动驾驶向手动驾驶切换,因此,能够降低由误操作引起的向手动驾驶的切换。
例如,在自身车辆V所行驶的道路的路端不存在路缘石、侧沟等立体构造物的状况下,针对驾驶员将自身车辆V靠近路端的操舵操作,容易从自动驾驶向手动驾驶切换,因此,操作性提高。另一方面,例如,在自身车辆V的周围存在侧沟、低护栏等驾驶员难以识别的障碍物的状况下,不容易从自动驾驶向手动驾驶切换,由此,能够防止使自身车辆V接近驾驶员未识别到的障碍物的误操作。
另外,在本实施方式中,由于由显示部15显示操舵操作的每个方向的手动驾驶切换阈值Tth,所以驾驶员容易识别从自动驾驶向手动驾驶切换时的状况。
以上,虽然对本发明的实施方式进行了说明,但本发明不限于上述实施方式,能够以各种各样形态来实施。例如,在上述实施方式中,虽然由显示部15显示操舵操作的每个方向的手动驾驶切换阈值Tth,但显示部15不是必需的结构。另外,也可以在操舵操作的方向是接近障碍物的方向的情况下,利用显示部15和HMI7的扬声器对自身车辆V的驾驶员报知语音警报。或者,也可以利用显示部15和HMI7的扬声器,通过语音对自身车辆V的驾驶员报知操舵操作的每个方向的手动驾驶切换阈值Tth。
标号说明
1…外部传感器,2…GPS接收部,3…内部传感器,4…地图数据库,5…导航系统,6…致动器,7…HMI,U…辅助设备,10…ECU,11…取得部,12…识别部,13…行驶计划生成部,14…计算部,15…显示部,16…控制部,70…显示器,71…显示针,72、73…手动驾驶切换阈值显示,74…固定端,75…指示端,76…显示框,77、78…半径线,79…圆周线,100…自动驾驶装置,V…自身车辆,A、B…障碍物。

Claims (4)

1.一种自动驾驶装置,执行自身车辆的自动驾驶,并且,在所述自动驾驶期间的所述自身车辆的驾驶者的操舵操作的操舵操作量为手动驾驶切换阈值以上的情况下,将正在执行的所述自动驾驶切换为手动驾驶,其中,所述自动驾驶装置具备:
取得部,其取得所述自动驾驶期间的所述操舵操作量;
识别部,其识别所述自身车辆周围的障碍物;
计算部,其计算所述手动驾驶切换阈值;以及
控制部,其执行所述自动驾驶,并且,在所述操舵操作量为所述手动驾驶切换阈值以上的情况下,将正在执行的所述自动驾驶切换为手动驾驶,所述计算部,与预测为所述操舵操作的方向成为远离所述障碍物的方向和不存在所述障碍物的方向的任一方的情况相比,在预测为所述操舵操作的方向成为接近所述障碍物的方向的情况下,计算出更大的所述手动驾驶切换阈值。
2.根据权利要求1所述的自动驾驶装置,
还具备显示部,所述显示部显示所述操舵操作的每个方向的所述手动驾驶切换阈值。
3.一种自动驾驶装置,执行自身车辆的自动驾驶,并且,在所述自动驾驶期间的所述自身车辆的驾驶者的操舵操作的操舵操作量为手动驾驶切换阈值以上的情况下,将正在执行的所述自动驾驶切换为手动驾驶,其中,所述自动驾驶装置具备:
取得部,其取得所述自动驾驶期间的所述操舵操作量;
识别部,其识别所述自身车辆周围的障碍物;
计算部,其计算所述手动驾驶切换阈值;以及
控制部,其执行所述自动驾驶,并且,在所述操舵操作量为所述手动驾驶切换阈值以上的情况下,将正在执行的所述自动驾驶切换为手动驾驶,所述计算部,根据针对所述障碍物的危险度来计算所述手动驾驶切换阈值。
4.根据权利要求3所述的自动驾驶装置,
所述手动驾驶切换阈值随着所述危险度增加而线性增加;或者,
所述手动驾驶切换阈值随着所述危险度增加而非线性增加,且所述危险度越是接近危险度的基准值的值,则分别针对所述危险度的增大和减少的所述手动驾驶切换阈值的增大率和减少率越大,或者所述危险度越是远离危险度的基准值的值,则分别针对所述危险度的增大和减少的所述手动驾驶切换阈值的增大率和减少率越大。
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