CN108973976B - 车辆控制系统及车辆控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够适当地控制车速的车辆控制系统及车辆控制方法，车辆控制系统具备：取得部，其取得包括在本车辆行驶的预定路径上预先设定的基准速度的信息的环境信息；以及行驶控制部，其基于由所述取得部取得的环境信息来进行所述本车辆的速度控制及转向控制，其中，在所述预定路径上以所述基准速度行驶时，在与所述转向控制相关的控制指标值成为上限值以下的情况下，所述行驶控制部将所述基准速度作为所述本车辆的目标速度来进行所述速度控制，在与所述转向控制相关的控制指标值超过上限值的情况下，所述行驶控制部将使所述控制指标值成为上限值以下的速度作为所述本车辆的目标速度来进行所述速度控制。

Description

车辆控制系统及车辆控制方法
技术领域
本发明涉及车辆控制系统及车辆控制方法。
背景技术
以往，已知有如下技术：在一边使车速适时变化一边对车辆的行驶进行自动地控制的自动驾驶中检测驾驶员的反应，在规定时间内未检测出驾驶员的反应的情况下，向驾驶员发出警告并停止自动行驶控制(例如，参照日本特开2013-39891号公报)。
然而，在现有技术中，自动驾驶中的车速的控制存在不适当的情况。
发明内容
本发明的方案考虑到上述那样的情况而完成，其目的之一在于提供一中能够适当地控制车速的车辆控制系统及车辆控制方法。
本发明的车辆控制系统、车辆控制方法及存储介质采用以下的结构。
(1)本发明的一方案为车辆控制系统，其具备：取得部，其取得包括在本车辆行驶的预定路径上预先设定的基准速度的信息的环境信息；以及行驶控制部，其基于由所述取得部取得的环境信息来进行所述本车辆的速度控制及转向控制，在所述预定路径上以所述基准速度行驶时，在与所述转向控制相关的控制指标值成为上限值以下的情况下，所述行驶控制部将所述基准速度作为所述本车辆的目标速度来进行所述速度控制，在与所述转向控制相关的控制指标值超过上限值的情况下，所述行驶控制部将使所述控制指标值成为上限值以下的速度作为所述本车辆的目标速度来进行所述速度控制。
(2)在(1)的方案的车辆控制系统的基础上，所述取得部取得与所述预定路径的曲率相关的信息作为所述环境信息，在与所述转向控制相关的控制指标值超过上限值的情况下，由所述取得部取得的信息所表示的预定路径的曲率越大，所述行驶控制部越以更小的所述目标速度进行所述速度控制。
(3)在(1)或(2)的方案的车辆控制系统的基础上，所述车辆控制系统还具备对所述本车辆的乘客进行监视的监视部，在所述控制指标值超过上限值时，在作为所述监视部监视的监视结果而示出所述乘客未监视所述本车辆的周边的情况下，与所述乘客监视所述本车辆的周边的情况相比，所述行驶控制部以更小的所述目标速度进行所述速度控制。
(4)在(3)的方案的车辆控制系统的基础上，所述行驶控制部基于所述预定路径的曲率来生成成为使所述本车辆按照所述预定路径行驶时的指标的目标轨道，所述行驶控制部基于与生成的所述目标轨道的曲率对应的目标转向角来进行所述转向控制，所述车辆控制系统还具备输出部，在所述预定路径的曲率为规定值以上时或者在所述目标转向角为规定角以上时，在作为所述监视部监视的监视结果而示出所述乘客未监视所述本车辆的周边的情况下，所述输出部输出催促所述乘客监视所述本车辆的周边的信息。
(5)在(1)至(4)中任一方案的车辆控制系统的基础上，所述车辆控制系统还具备对所述本车辆的乘客操作操作件的状态进行检测的检测部，在所述控制指标值超过上限值时，在作为所述检测部检测的检测结果而示出所述乘客未操作所述操作件的情况下，与所述乘客操作所述操作件的情况相比，所述行驶控制部以更小的所述目标速度进行所述速度控制。
(6)在(5)的方案的车辆控制系统的基础上，所述行驶控制部基于所述预定路径的曲率来生成成为使所述本车辆按照所述预定路径行驶时的指标的目标轨道，所述行驶控制部基于与生成的所述目标轨道的曲率对应的目标转向角来进行所述转向控制，所述车辆控制系统还具备输出部，在所述预定路径的曲率为规定值以上时或者在所述目标转向角为规定角以上时，在作为所述检测部检测的检测结果而示出所述乘客未操作所述操作件的情况下，所述输出部输出催促所述乘客操作所述操作件的信息。
(7)在(3)至(6)中任一方案的车辆控制系统的基础上，所述车辆控制系统还具备：监视部，其对所述本车辆的乘客进行监视；以及检测部，其对所述本车辆的乘客操作操作件的状态进行检测，所述行驶控制部使未操作所述操作件的情况下的所述目标速度比未监视所述本车辆的周边的情况下的所述目标速度更小。
(8)在(1)至(7)中任一方案的车辆控制系统的基础上，所述车辆控制系统还具备输出部，在所述控制指标值超过上限值的情况下，在所述行驶控制部以比所述控制指标值不超过上限值的情况更小的所述目标速度进行所述速度控制时，所述输出部对所述乘客输出与所述本车辆的速度变化相关的信息。
(9)本发明的另一方案为车辆控制系统，其具备：取得部，其取得包括在本车辆行驶的预定路径上预先设定的基准速度的信息的环境信息；以及行驶控制部，其基于由所述取得部取得的环境信息来进行所述本车辆的速度控制及转向控制，在所述预定路径上以所述基准速度行驶时，所述行驶控制部算出在所述本车辆的车宽方向上产生的加速度，在算出的所述加速度成为上限值以下的情况下，所述行驶控制部将所述基准速度作为所述本车辆的目标速度来进行所述速度控制，在算出的所述加速度超过上限值的情况下，所述行驶控制部将使算出的所述加速度成为上限值以下的速度作为所述本车辆的目标速度来进行所述速度控制。
(10)本发明的另一方案为车辆控制方法，其使车载计算机进行如下处理：取得包括在本车辆行驶的预定路径上预先设定的基准速度的信息的环境信息；基于取得的所述环境信息来进行所述本车辆的速度控制及转向控制；以及在所述预定路径上以所述基准速度行驶时，在与所述转向控制相关的控制指标值成为上限值以下的情况下，将所述基准速度作为所述本车辆的目标速度来进行所述速度控制，在与所述转向控制相关的控制指标值超过上限值的情况下，将使所述控制指标值成为上限值以下的速度作为所述本车辆的目标速度来进行所述速度控制。
根据(1)至(10)中的任一方案，在预定路径上以基准速度行驶时，在与转向控制相关的控制指标值成为上限值以下的情况下，将基准速度作为本车辆的目标速度来进行速度控制，在与转向控制相关的控制指标值超过上限值的情况下，将使控制指标值成为上限值以下的速度作为本车辆的目标速度来进行速度控制，由此能够适当地控制车速。
附图说明
图1是包括第一实施方式的自动驾驶控制单元的车辆控制系统的构成图。
图2是表示由本车位置识别部识别本车辆相对于行驶车道的相对位置及姿态的情形的图。
图3是表示基于推荐车道来生成目标轨道的情形的图。
图4是表示分支事件起动的场景的一例的图。
图5是表示由行动计划生成部、行驶控制部及切换控制部进行的一系列的处理的流程图。
图6是由行动计划生成部进行的S106的处理的详细的流程图。
图7是表示用于求出必要转向角的表的一例的图。
图8是表示与各条件对应的目标速度Vt的大小关系的图。
图9是手动要求处理及注视要求处理的详细的流程图。
图10是表示在注视要求时显示在HMI的显示装置上的画面的一例的图。
图11是表示在手动要求时显示在HMI的显示装置上的画面的一例的图。
图12是表示分支事件起动的场景的另一例的图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的车辆控制系统及车辆控制方法的实施方式进行说明。
<第一实施方式>
[整体结构]
图1是包括第一实施方式的自动驾驶控制单元100的车辆控制系统1的构成图。搭载有车辆控制系统1的车辆例如为二轮、三轮、四轮等的车辆，其驱动源为柴油发动机、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。
车辆控制系统1例如具备相机10、雷达装置12、探测器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 positionUnit)60、车室内相机70、驾驶操作件80、自动驾驶控制单元100、行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220。上述的装置、设备通过CAN(Controller Area Network)通信线等多路通信线、串行通信线、无线通信网等而彼此连接。图1所示的结构只是一例，可以省略结构的一部分，也可以进一步追加其他结构。
相机10例如是利用了CCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor)等固体拍摄元件的数码相机。相机10在搭载有车辆控制系统1的车辆(以下称作本车辆M)的任意的部位安装有一个或多个。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例如周期性地反复对本车辆M的周边进行拍摄。相机10也可以是立体摄影机。
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后的电波(反射波)来至少检测物体的位置(距离及方位)。雷达装置12在本车辆M的任意部位安装有一个或多个。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。
探测器14是测定相对于照射光的散射光来检测直至对象的距离的LIDAR(LightDetection and Ranging、或者Laser Imaging Detection and Ranging)。探测器14在本车辆M的任意部位安装有一个或多个。
物体识别装置16对相机10、雷达装置12及探测器14中的一部分或全部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单元100输出。物体识别装置16也可以将从相机10、雷达装置12、或者探测器14输入的信息的一部分直接向自动驾驶控制单元100输出。
通信装置20例如利用蜂窝网、Wi-Fi网、Bluetooth(注册商标)、DSRC(DedicatedShort Range Communication)等与存在于本车辆M的周边的其他车辆进行通信，或者经由无线基地站与各种服务器装置进行通信。
HMI30对本车辆M的乘客提示各种信息，并且接受由乘客进行的输入操作。HMI30例如包括LCD(Liquid Crystal Display)、有机EL(Electroluminescence)显示器等显示装置30a及模式变更开关30b。显示装置30a例如安装于仪表板的各部分、副驾驶座、后部座位的任意部位。模式变更开关30b是后述的为了切换自动驾驶模式和手动驾驶模式而设置的操作设备。模式变更开关30b接受来自乘客的操作，并将指示模式的变更切换的切换信号向自动驾驶控制单元100输出。HMI30除了包括显示装置30a、模式变更开关30b以外，例如还可以包括扬声器、蜂鸣器、触摸面板等。
车辆传感器40例如包括检测本车辆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、以及检测本车辆M的朝向的方位传感器等。
导航装置50例如具备GNSS(Global Navigation Satellite System)接收机51、导航HMI52及路径决定部53，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的位置也可以通过利用了车辆传感器40的输出的INS(Inertial Navigation System)来确定或补充。导航HMI52包括显示装置、扬声器、触摸面板、按键等。导航HMI52也可以与前述的HMI30一部分或全部共用化。路径决定部53例如根据由GNSS接收机51确定的本车辆M的位置(或者输入的任意位置)，参照第一地图信息54来决定直至由乘客使用导航HMI52输入的目的地为止的路径。
第一地图信息54例如是通过表示道路的线路和由线路连接的节点来表现道路形状的信息。第一地图信息54也可以包括道路的曲率、POI(Point Of Interest)信息等。由路径决定部53决定的路径向MPU60输出。导航装置50也可以基于由路径决定部53决定的路径来进行使用了导航HMI52的路径引导。导航装置50例如也可以通过用户持有的智能手机、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来取得从导航服务器回复的路径。由路径决定部53以第一地图信息54为基础决定的直至目的地为止的路径是“预定路径”的一例。由导航装置50的通信对象即导航服务器决定的直至目的地为止的路径为“预定路径”的另一例。
MPU60例如作为推荐车道决定部61而发挥功能，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提供的路径分割为多个区段(例如在车辆行进方向上按100[m]分割)，并参照第二地图信息62而按区段决定推荐车道。推荐车道决定部61进行将从左侧起的第几个车道决定为推荐车道这样的处理。推荐车道决定部61在路径中存在分支部位、汇合部位等的情况下，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。
第二地图信息62是比第一地图信息54精度高的地图信息。第二地图信息62例如包括车道的中央的信息或者车道的边界的信息等。在第二地图信息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、电话号码信息等。道路信息中包括高速道路、收费道路、国道、都道府县道这样的表示道路的类别的信息、道路的基准速度、车道数、各车道的宽度、道路的坡度、道路的位置(包括经度、纬度、高度的三维坐标)、道路或者该道路的各车道的弯道的曲率、车道的汇合及分支点的位置、设置于道路的标识等信息。基准速度例如是法定速度、过去在该道路上行驶的多个车辆的平均速度等。第二地图信息62可以通过使用通信装置20访问其他装置而随时被更新。第二地图信息62是“环境信息”的一例，第二地图信息62所包含的与道路的基准速度相关的信息是“速度信息”的一例。
车室内相机70以就座于驾驶员座的乘客的面部为中心而拍摄上半身。车室内相机70的拍摄图像向自动驾驶控制单元100输出。
驾驶操作件80例如包括油门踏板、制动踏板、变速杆、转向盘及其他操作件。在驾驶操作件80上安装有检测操作量的操作检测部。操作检测部对油门踏板、制动踏板的踏入量、变速杆的位置、转向盘的转向角等进行检测。而且，操作检测部将表示检测出的各操作件的操作量的检测信号向自动驾驶控制单元100、或者行驶驱动力输出装置200、制动装置210、及转向装置220中的一方或双方输出。
而且，在本实施方式中，在转向盘上安装有把持传感器80a(技术方案中的“检测部”的一例)和转向转矩传感器80b(技术方案中的“检测部”的另一例)。例如，把持传感器80a在检测出因乘客接触转向盘而产生的微弱的电流的情况下，将规定的检测信号向自动驾驶控制单元100输出。转向转矩检测传感器80b在检测出绕转向盘的旋转轴(轴)产生的转向转矩且该检测出的转向转矩成为阈值以上的情况下，将规定的检测信号向自动驾驶控制单元100输出。以下，将基于把持传感器80a或转向转矩检测传感器80b中的任一方或双方的检测信号而检测出转向盘被操作(被握持)的状态称作“手动(Hands ON)状态”，并将不是这样的状态称作“非手动(Hands OFF)状态”来进行说明。
自动驾驶控制单元100例如具备第一控制部120、第二控制部140及第三控制部160。第一控制部120、第二控制部140及第三控制部160的构成要素中的一部分或者全部分别通过CPU(Central Processing Unit)等处理器执行程序(软件)来实现。以下说明的第一控制部120、第二控制部140及第三控制部160的构成要素中的一部分或者全部可以通过LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等硬件来实现，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HDD(Hard Disk Drive)、闪存器等存储装置，也可以保存于DVD、CD-ROM等能够装卸的存储介质，并通过将存储介质装配于驱动装置而安装于存储装置。
第一控制部120例如具备外界识别部121、本车位置识别部122及行动计划生成部123。外界识别部121及本车位置识别部122是“取得部”的一例。
外界识别部121基于从相机10、雷达装置12及探测器14经由物体识别装置16输入的信息(环境信息的另一例)来识别周边车辆的位置及速度、加速度等状态。周边车辆的位置可以由该周边车辆的重心、角部等代表点表示，也可以由通过周边车辆的轮廓表现出的区域来表示。周边车辆的“状态”也可以包括周边车辆的加速度、加加速度、或者“行动状态”(例如是否正进行车道变更或要进行车道变更)。外界识别部121除了周边车辆以外，还可以识别护栏、电线杆、驻车车辆、行人及其他物体的位置。
本车位置识别部122例如识别本车辆M正行驶的车道(行驶车道)、以及本车辆M相对于行驶车道的相对位置及姿态。本车位置识别部122例如通过对从第二地图信息62(环境信息的一例)得到的道路划分线的图案(例如实线与虚线的排列)和从由相机10拍摄到的图像识别出的本车辆M的周边的道路划分线的图案进行比较，来识别行驶车道。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。
并且，本车位置识别部122例如识别本车辆M相对于行驶车道的位置、姿态。图2是表示由本车位置识别部122识别出本车辆M相对于行驶车道L1的相对位置及姿态的情形的图。本车位置识别部122例如将本车辆M的基准点(例如重心)从行驶车道中央CL的偏离OS、及本车辆M的行进方向相对于将行驶车道中央CL相连的线所成的角度θ作为本车辆M相对于行驶车道L1的相对位置及姿态来识别。也可以代替于此，本车位置识别部122将本车辆M的基准点相对于本车道L1的任一侧端部的位置等作为本车辆M相对于行驶车道的相对位置来识别。由本车位置识别部122识别出的本车辆M的相对位置向推荐车道决定部61及行动计划生成部123提供。
行动计划生成部123决定在自动驾驶中依次执行的事件，以便在由推荐车道决定部61决定的推荐车道上行驶，且能够应对本车辆M的周边状况。事件是规定了本车辆M的行驶形态的信息。事件中例如存在以恒定速度在相同的行驶车道上行驶的定速行驶事件、变更本车辆M的行驶车道的车道变更事件、赶超前行车辆的赶超事件、追随前行车辆行驶的追随行驶事件、使车辆在汇合地点汇合的汇合事件、使本车辆M在道路的分支地点向目的地的方向行驶的分支事件、使本车辆M紧急停车的紧急停车事件、用于结束自动驾驶而向手动驾驶切换的切换事件等。“追随”是指例如将本车辆M与前行车辆的相对距离(车间距离)维持为恒定而行驶的形态。在这些事件的执行中，有时基于本车辆M的周边状况(周边车辆、行人的存在、道路施工所引起的车道狭窄等)来计划用于躲避的行动。
行动计划生成部123生成本车辆M将来行驶的目标轨道。目标轨道表现为将本车辆M应该到达的地点(轨道点)依次排列的轨道。轨道点是每隔规定的行驶距离的本车辆M应该到达的地点，也可以与此不同，将每隔规定的采样时间(例如零点几[sec]程度)的目标速度Vt作为目标轨道的一部分(一要素)来生成。目标速度Vt中也可以包括目标加速度、目标跃度等要素。轨道点也可以是每隔规定的采样时间的、在该采样时刻下的本车辆M应该到达的地点。在这种情况下，目标速度Vt由轨道点的间隔来决定。
行动计划生成部123按照在直至目的地为止的路径中预先设定的基准速度，来决定使本车辆M沿着目标轨道行驶时的目标速度Vt。例如，在某一区间A中基准速度被设定为80[km/h]且在另一区间B中基准速度被设定为40[km/h]的情况下，行动计划生成部123原则上在区间A中将目标速度Vt决定为80[km/h]，在区间B中将目标速度Vt决定为40[km/h]。
图3是表示基于推荐车道来生成目标轨道的情形的图。如图所示，推荐车道设定为适合于沿着直至目的地为止的路径行驶。
当来到距推荐车道的切换地点规定距离的跟前(可以根据事件的种类决定)时，行动计划生成部123起动车道变更事件、分支事件、汇合事件等。在各事件的执行中，在需要躲避障碍物OB的情况下，如图所示那样生成躲避轨道。
行动计划生成部123例如生成多条目标轨道的候补，并选择该时刻下的最佳的目标轨道。
第二控制部140例如具备行驶控制部141和切换控制部142。行驶控制部141对行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220进行控制，以使本车辆M按预定的时刻通过由行动计划生成部123生成的目标轨道。
行驶驱动力输出装置200将用于使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和对它们进行控制的ECU。ECU按照从行驶控制部141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。
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、以及制动ECU。制动ECU按照从行驶控制部141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，并将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来作为备用。制动装置210不限于上述说明的结构，也可以是按照从行驶控制部141输入的信息来对致动器进行控制，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。
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按照从行驶控制部141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。
行驶控制部141例如根据目标轨道所表示的目标速度Vt来决定行驶驱动力输出装置200及制动装置210的控制量。
行驶控制部141例如决定转向装置220中的电动马达的控制量，以便将目标轨道所表示的目标转向角φt的量的位移施加给车轮。
切换控制部142基于由行动计划生成部123生成的行动计划来切换本车辆M的驾驶模式。驾驶模式包括：通过第二控制部140进行的控制来控制行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220的自动驾驶模式；以及通过乘客对驾驶操作件80的操作来控制行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220的手动驾驶模式。
例如，切换控制部142在自动驾驶的开始预定地点将驾驶模式从手动驾驶模式切换为自动驾驶模式。切换控制部142在自动驾驶的结束预定地点(例如目的地)将驾驶模式从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式。
切换控制部142例如也可以基于从HMI30所包含的模式变更开关30b输入的切换信号来对自动驾驶模式和手动驾驶模式进行相互切换。
切换控制部142也可以基于从驾驶操作件80输入的检测信号来将驾驶模式从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式。例如，切换控制部142在检测信号所表示的操作量超过阈值的情况下，即在驾驶操作件80以超过阈值的操作量从乘客接受到操作的情况下，将驾驶模式从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式。例如，在驾驶模式设定为自动驾驶模式的情况下，当由乘客以超过阈值的操作量操作转向盘、油门踏板或制动踏板时，切换控制部142将驾驶模式从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式。
在手动驾驶模式时，来自驾驶操作件80的输入信号(表示操作量为何种程度的检测信号)向行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220输出。来自驾驶操作件80的输入信号也可以经由自动驾驶控制单元100而向行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220输出。行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220的各ECU(Electronic Control Unit)基于来自驾驶操作件80等的输入信号来进行各自的动作。
第三控制部160例如具备监视部161。监视部161例如基于由车室内相机70输出的拍摄图像，来对就座于驾驶员座的乘客(在手动驾驶模式时，成为驾驶员的乘客)是否监视本车辆M的周边的情况进行监视(判定)。例如，监视部161根据包括乘客的面部的拍摄图像，通过模板匹配等的图像处理来对乘客的视线是否朝向正面(本车辆M的前方)进行检测。例如，监视部161在乘客的视线朝向正面的情况下，判断为乘客监视本车辆M的周边，在乘客的视线不朝向正面的情况下，判断为乘客未监视本车辆M的周边。以下，将乘客的视线朝向正面的状态称作“注视(Eyes ON)状态”，并将视线不朝向正面的状态称作“非注视(Eyes OFF)状态”来进行说明。监视部161作为乘客的监视结果而将表示是注视状态或者是非注视状态的信息向第二控制部140输出。
[基于分支事件的轨道生成]
以下，对由行动计划生成部123生成的目标轨道生成方法的一例进行说明。以下说明的方法例如在前述的各种事件中的“分支事件”起动时执行。以下说明的控制方法并不局限于分支事件，也可以在从单纯的直线向弯道转变那样的“弯道行驶事件”中执行。
图4是表示分支事件起动的场景的一例的图。在图示的例子中，本车辆M在主线ML上行驶，作为由路径决定部53决定的直至目的地为止的路径，确定出向从主线ML分支的分支车道BL进入的路径。例如，分支车道BL是被称作倾斜路的用于将高速道路与一般道路连结的车道，专门形成弯路。在上述那样的分支车道BL包含于预定路径的情况下，行动计划生成部123起动分支事件。在分支事件中，例如决定用于通过从主线BL向分支车道BL顺畅地进行车道变更或者假想的车道维持而进行行驶的目标轨道及目标速度(也包括目标加速度)。
例如，行动计划生成部123与由路径决定部53以第一地图信息54为基础决定的直至目的地为止的路径的形状匹配来决定目标轨道的形状。更具体而言，行动计划生成部123生成具有与路径的曲率相同程度的曲率且通过路径(道路)中央的目标轨道。
如图示的例子所示，在设定80[km/h]作为主线ML的基准速度且设定比主线ML的基准速度小的40[km/h]作为分支车道BL的基准速度的情况下，行动计划生成部123将主线ML的目标速度Vt决定为作为基准速度的80[km/h]，并将分支车道BL的目标速度Vt决定为作为基准速度的40[km/h]。此时，期望按照主线ML的基准速度行驶的本车辆M在充分减速之后进入分支车道BL。
例如，行动计划生成部123在将分支车道BL行驶时的目标速度Vt决定为该分支车道BL的基准速度即40[km/h]的情况下，生成图中的实线箭头那样的目标轨道。
此时，从本车辆M的转向性能极限、照顾乘客这样的观点出发，以使在作为弯路的分支车道BL上行驶而可能产生的横向加速度(车宽方向的加速度)成为恒定值以下的方式，在其转向角能够取得的范围内预先设置上限角度。因此，在与目标轨道对应的转向角(本来应采用的转向角)为上限角度以上的情况下，本车辆M存在脱离目标轨道而向弯道的外侧脱出的情况，从而可能在从本来应行驶的车道中央向左右任一侧(成为弯道的凸出的一侧)偏离的位置行驶。即，本车辆M可能以图中虚线箭头那样的轨道行驶。根据上述那样的情况，行动计划生成部123在路径的道路曲率大的情况下，不直接采用分支车道BL的基准速度(在图示的例子中为40[km/h])作为目标速度Vt，而将比其小的速度决定为目标速度Vt，由此不脱离目标轨道地使横向加速度成为恒定值以下。
[处理流程]
图5是表示由行动计划生成部123、行驶控制部141及切换控制部142进行的一系列的处理的流程图。本流程图的处理例如以规定周期反复进行。
首先，行动计划生成部123进行待机，直至由切换控制部142将驾驶模式切换为自动驾驶模式为止(步骤S100)，当由切换控制部142将驾驶模式切换为自动驾驶模式时，从MPU60取得由推荐车道决定部61决定了推荐车道的直至目的地为止的路径的道路信息(步骤S102)。该路径的道路信息中例如包括上述的基准速度、曲率等信息。
接下来，行动计划生成部123判定起动的事件是否为分支事件(步骤S104)。例如，在从MPU60取得的路径中包含分支车道BL且本车辆M到达了该分支地点的周边的情况下，行动计划生成部123判定为起动的事件为分支事件。分支地点的“周边”例如是指从分支地点到几[km]近前为止的区间。在起动的事件不是分支事件的情况下，本流程图的处理结束。行动计划生成部123也可以在S104的处理中从MPU60取得的路径的曲率为规定值(例如几十[％]程度)以上的情况下，判定为起动的事件为弯道行驶事件，并进行后述的处理。
另一方面，行动计划生成部123在判定为起动的事件为分支事件或弯道行驶事件的情况下，以路径的曲率及基准速度为基础，来决定之后决定目标转向角φt时使用的暂定的转向角(以下，称作暂定目标转向角φr)和之后决定目标速度Vt时使用的暂定的速度(以下，称作暂定目标速度Vr)(步骤S106)。暂定目标转向角φr及暂定目标速度Vr是作为暂时的运算结果而得到的指标值，在后述的判断处理中被参照。
图6是由行动计划生成部123进行的S106的处理的详细的流程图。
首先，行动计划生成部123以路径的曲率及基准速度为基础来算出在使本车辆M行驶时成为必要的必要转向角(步骤S200)。该必要转向角是作为暂时的运算结果而得到的指标值，也可以超过以使横向加速度成为恒定值以下的方式预先设定的上限角度。必要转向角是“控制指标值”的一例。
图7是表示用于求出必要转向角的表的一例的图。例如，在表中，将预先通过实验、模拟等求出的必要转向角与作为变量的曲率和基准速度建立对应关系。行动计划生成部123参照该表来导出与曲率和基准速度建立对应关系的必要转向角。例如，在曲率为40[％]、基准速度为40[km/h]的情况下，必要转向角被求出为32[°]。该表的变量也可以置换为两个函数等。
接下来，行动计划生成部123判定推定出的必要转向角是否超过上限角度(步骤S202)。在必要转向角超过上限角度的情况下，行动计划生成部123将暂定目标转向角φr设定为上限角度以下的转向角(例如与上限角度相同的转向角)(步骤S204)。
在必要转向角超过上限角度的情况下，行动计划生成部123对HMI30进行控制，从而在预定路径上以自动驾驶模式行驶时向乘客报告超速。更具体而言，行动计划生成部123通过在HMI30的显示装置30a上显示图像、或者使未图示的扬声器输出声音来向乘客报告超速。行动计划生成部123也可以通过使转向盘振动、或者使乘客就坐的座椅振动来向乘客报告超速。HMI30及行动计划生成部123是“输出部”的一例。
另一方面，在必要转向角成为上限角度以下的情况下，行动计划生成部123将暂定目标转向角φr设定为与必要转向角相同的转向角(步骤S206)。
接下来，行动计划生成部123基于暂定目标转向角φr来决定暂定目标速度Vr(步骤S208)。
例如，在预先将转向角的上限角度设定为25[°]、将路径的基准速度设定为40[km/h]并将曲率设定为40[％]的情况下，在根据上述的表将必要转向角求出为32[°]时，必要转向角超过上限角度，因此行动计划生成部123将暂定目标转向角φr设定为上限角度或其以下的转向角。例如，在上述表的情况下，暂定目标转向角φr被设定为上限角度25[°]以下的最大值的24[°]。而且，作为与该24[°]的转向角建立了对应关系的速度，行动计划生成部123将暂定目标速度Vr决定为30[km/h]。
在将上限角度设定为25[°]、将路径的基准速度设定为20[km/h]并将曲率设定为40[％]的情况下，在根据上述的表将必要转向角求出为16[°]时，必要转向角为上限角度以下，因此行动计划生成部123将暂定目标转向角φr设定为表示必要转向角的16[°]。在这种情况下，作为与该必要转向角建立了对应关系的速度，行动计划生成部123将暂定目标速度Vr决定为20[km/h]。即，行动计划生成部123将路径的基准速度决定为暂定目标速度Vr。
在上述表中，即便基准速度相同，路径的曲率越大，必要转向角也变得越大，因此路径的曲率越大，暂定目标速度Vr越降低。例如，在上限角度为20[°]的情况下，在曲率为30[％]的路径中，暂定目标速度Vr最大能够取得到40[km/h]，与此相对，在曲率为40[％]的路径中，暂定目标速度Vr最大只能取得到20[km/h]。这样，路径的曲率越大，行动计划生成部123在越低速度的范围内决定暂定目标速度Vr。
在此，返回图5的流程图的说明。在决定了暂定目标速度Vr及暂定目标转向角φr之后，行动计划生成部123基于由监视部161监视的监视结果来判定乘客是非注视状态，还是注视状态(步骤S108)。
在判定为乘客是注视状态的情况下，行动计划生成部123基于由把持传感器80a检测的检测结果来判定乘客是非手动状态(非手握状态)还是手动状态(手握状态)(步骤S110)。
行动计划生成部123可以基于由转向转矩检测传感器80b检测的检测结果来判定乘客是非手动状态还是手动状态，也可以基于把持传感器80a及转向转矩检测传感器80b这双方的检测结果来判定乘客是非手动状态还是手动状态。
在判定为乘客是手动状态的情况下，行动计划生成部123将从暂定目标速度Vr减去第一规定速度α后的速度决定为目标速度Vt(步骤S112)。第一规定速度α为零以上的速度。
另一方面，在判定为乘客是非手动状态的情况下，行动计划生成部123将从暂定目标速度Vr减去比第一规定速度α大的第二规定速度β后的速度决定为目标速度Vt(步骤S114)。
在S108的处理中判定为乘客是非注视状态的情况下，行动计划生成部123与上述的S110的处理同样，基于由把持传感器80a检测的检测结果来判定乘客是非手动状态还是手动状态(步骤S116)。
在判定为乘客是手动状态的情况下，行动计划生成部123将从暂定目标速度Vr减去比第二规定速度β大的第三规定速度γ后的速度决定为目标速度Vt(步骤S118)。
另一方面，在判定为乘客是非手动状态的情况下，行动计划生成部123将从暂定目标速度Vr减去比第三规定速度γ大的第四规定速度δ后的速度决定为目标速度Vt(步骤S120)。第四规定速度δ也可以是与第三规定速度γ相同的速度值。
图8是表示与各条件对应的目标速度Vt的大小关系的图。图中的箭头V表示乘客的视线方向。例如，当暂定目标速度Vr在全部条件下相同的情况下，如图所示，在乘客是注视状态且是手动状态的情况下，与其他条件相比目标速度Vt变得最大。在乘客是非注视状态且是手动状态的情况下，目标速度Vt变得第二大。在乘客是注视状态且是非手动状态的情况下，目标速度Vt变得第三大。在乘客是非注视状态且是非手动状态的情况下，目标速度Vt变得最小。由此，例如在乘客没有握持转向盘或者斜视那样的情况下，能够预先降低车速。其结果是，在通过系统侧的判断而突然将驾驶模式从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换时，能够通过使本车辆M的行进延缓来确保直至乘客的驾驶准备齐备的时间。
接下来，切换控制部142判定路径的曲率是否为规定值(例如50[％])以上(步骤S122)，若乘客是非手动状态，则进行手动要求处理，若乘客是非注视状态，则进行注视要求处理(步骤S124)。切换控制部142也可以在由行动计划生成部123决定的暂定目标转向角φr为规定角(例如30[°])以上的情况下，进行手动要求处理、注视要求处理。
图9是手动要求处理及注视要求处理的详细的流程图。首先，切换控制部142对HMI30进行控制，从而例如通过图像、声音等输出对乘客催促手动、注视的信息(步骤S300)。HMI30及切换控制部142是“输出部”的另一例。
图10是表示在注视要求时显示在HMI30的显示装置30a上的画面的一例的图。图11是表示在手动要求时显示在HMI30的显示装置30a上的画面的一例的图。
切换控制部142在使显示装置30a显示图10、图11所示的画面或者使声音从扬声器输出之后，判定在规定时间内是否存在对手动要求或者注视要求的响应(步骤S302)。
例如，在输出手动要求或者注视要求之后乘客在规定时间内操作了HMI30的触摸面板等的情况下，切换控制部142判定为存在对要求的响应。在规定时间内存在响应的情况下，本流程图的处理结束。
另一方面，在判定为在规定时间内不存在响应的情况下，切换控制部142对HMI30进行控制，从而输出接管请求(步骤S304)。接管请求是指将本车辆M的操作权从系统侧向乘客侧交接的要求。
接下来，切换控制部142判定在规定时间内是否存在对接管请求的响应(步骤S306)。例如在输出接管请求之后，乘客在规定时间内操作HMI30的模式变更开关30b、或者以超过阈值的操作量操作驾驶操作件80的情况下，切换控制部142判定为存在对接管请求的响应，并将驾驶模式从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式(步骤S308)。
另一方面，在由切换控制部142判定为不存在对接管请求的响应的情况下，行动计划生成部123一边继续自动驾驶模式，一边将目标速度Vt设定为十几[km/h]左右的低速(步骤S310)。由此本流程图的处理结束。
在此，返回图5的流程图的说明。接下来，行动计划生成部123将暂定目标转向角φr决定为目标转向角φt(φt＝φr)，并生成将目标速度Vt和目标转向角φt作为要素包含的目标轨道(步骤S126)。
接下来，行驶控制部141基于由行动计划生成部123生成的目标轨道的目标速度V来决定行驶驱动力输出装置200及制动装置210的控制量，并且基于目标转向角φt来决定转向装置220的控制量，由此进行本车辆M的速度控制及转向控制(步骤S128)。由此，本流程图的处理结束。
在上述的实施方式中，说明了如下情况：行动计划生成部123判定必要转向角是否超过上限角度，在判定为必要转向角超过上限角度的情况下，不将目标速度Vt作为基准速度，而将目标速度Vt设定为在将该上限角度作为转向角时横向加速度成为恒定值以下的速度，但并不局限于此。
例如，行动计划生成部123将路径的基准速度决定为目标速度Vt来生成目标轨道，行驶控制部141对依照该目标轨道时的必要转向角进行推定，在推定出的必要转向角超过上限角度的情况下，也可以将目标轨道所表示的目标速度Vt变更为使横向加速度成为恒定值以下那样的速度。
在上述的实施方式中，说明了根据必要转向角是否超过上限角度来决定使目标速度Vt为基准速度、或者为比基准速度小的速度的情况，但并不局限于此。例如，也可以是，行动计划生成部123算出根据路径的曲率及该路径的基准速度假定的必要横向加速度，在该必要横向加速度超过阈值的情况下，使目标速度Vt为比基准速度小的速度，在横向加速度成为阈值以下的情况下，使目标速度Vt为基准速度。
根据以上说明的第一实施方式，在以路径的曲率及基准速度为基础推定出的必要转向角成为上限角度以下的情况下，将基准速度作为目标速度Vt来进行速度控制，在必要转向角超过上限角度的情况下，将使转向角成为上限值以下的速度作为目标速度Vt来进行速度控制，由此能够不脱离目标轨道地在横向加速度成为恒定值以下的范围内适当地控制车速。
根据上述的第一实施方式，通过使非注视状态或者非手动状态下的目标速度Vt小于注视状态或者手动状态下的目标速度Vt，从而在非注视状态或者非手动状态的情况下，即便在到乘客进行手动转向为止需要时间的时，也能够延缓本车辆M的行进，能够确保直至乘客的驾驶准备齐备的时间。其结果是，能够适当地从系统侧向乘客侧交接本车辆M的操作权。
根据上述的第一实施方式，在曲率为规定值以上的急弯路中，催促乘客注视前方或者把持转向盘，因此能够适当地从系统侧向乘客侧交接本车辆M的操作权。
根据上述的第一实施方式，与在注视状态下从暂定目标速度Vr减去的第一规定速度α相比，增大在非注视状态下从暂定目标速度Vr减去的第二规定速度β，因此能够基于乘客能够向手动驾驶转变的时间来决定目标速度Vt。其结果是，能够适当地从系统侧向乘客侧交接本车辆M的操作权。
根据上述的第一实施方式，使非手动状态下的目标速度Vt比非注视状态下的目标速度Vt小，从而在乘客能够向手动驾驶转变的时间更容易变长的情形下，能够进一步延缓本车辆M的行进。其结果是，能够更适当地从系统侧向乘客侧交接本车辆M的操作权。
根据上述的第一实施方式，在必要转向角超过上限角度的情况下，报告速度超速，因此例如能够使乘客将在弯路的进入前进行的减速控制识别为由系统侧意图进行的控制。
<第二实施方式>
以下，对第二实施方式进行说明。在第二实施方式中，与上述的第一实施方式的不同点在于，在弯路的中途，在车道上存在落下部等障碍物OB时，在生成用于躲避障碍物OB的目标轨道的情况下，使目标速度Vt比路径的基准速度降低。以下，主要以与第一实施方式的不同点为中心进行说明，省略关于与第一实施方式共用的功能等的说明。
图12是表示分支事件起动的场景的另一例的图。例如，如图所示，在外界识别部121识别出在预定的路径上存在障碍物OB的情况下，行动计划生成部123生成用于躲避障碍物OB的目标轨道。更具体而言，行动计划生成部123在障碍物OB存在于从道路中央向左右中的任一方偏离的位置的情况下，以使本车辆M通过不存在障碍物OB的一侧的方式生成目标轨道(图中的实线箭头)。
此时，在不存在障碍物OB的一侧为弯路的内侧的情况下，即，在本车辆M的转弯半径变得更小且本车辆M可能在图中虚线箭头那样的轨道行驶的情况下，行动计划生成部123因目标轨道的曲率变得更大而进一步减小目标速度Vt，由此能够不脱离躲避用的目标轨道地使横向加速度成为恒定值以下。
在由外界识别部121识别出障碍物OB时，在将该识别结果通过图像等显示在HMI30的显示装置30a等上的情况下，看到该情况的乘客有时以阈值以上的操作量操作转向盘而将驾驶模式从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换，然后进行用于躲避障碍物OB的转向控制。在这种情况下，行动计划生成部123预先生成使目标速度Vt小于障碍物OB的识别前的目标速度Vt的目标轨道。由此，在根据乘客的意思将驾驶模式切换为手动驾驶模式之前，行驶控制部141进行减速控制，因此能够使本车辆M的行进延缓，从而能够确保直至乘客的驾驶准备齐备的时间。
根据以上说明的第二实施方式，例如在弯路行驶中躲避障碍物OB时，在比当初预定的目标轨道向弯道内侧躲避的情况下，能够使本车辆M的行进延缓，从而能够确保直至乘客的驾驶准备齐备的时间。例如，在向横向加速度变得更大的一侧躲避的情况下，假定进行转向控制的致动器无法执行意图的控制的情况。假定上述那样的情况，目标轨道的曲率越变大，越减小目标速度Vt，由此能够争取直至本车辆M脱离目标轨道而行进为止的时间，从而能够适当地从系统侧向乘客侧交接本车辆M的操作权。
上述说明的实施方式能够如以下这样表现。
一种车辆控制系统，其构成为，具备：
存储程序的存储器；以及
处理器，
所述处理器通过执行所述程序，来取得包含在本车辆行驶的预定路径上预先设定的基准速度的信息的环境信息，
所述处理器基于取得的所述环境信息来进行所述本车辆的速度控制及转向控制，
在所述预定路径上以所述基准速度行驶时，
在与所述转向控制相关的控制指标值成为上限值以下的情况下，所述处理器将所述基准速度作为所述本车辆的目标速度来进行所述速度控制，
在与所述转向控制相关的控制指标值超过上限值的情况下，所述处理器将使所述控制指标值成为上限值以下的速度作为所述本车辆的目标速度来进行所述速度控制。
以上，使用实施方式对本发明的具体实施方式进行了说明，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置换。

Claims (8)

1.一种车辆控制系统，其特征在于，
所述车辆控制系统具备：
取得部，其取得包括在本车辆行驶的预定路径上预先设定的基准速度的信息的环境信息；
行驶控制部，其执行基于由所述取得部取得的环境信息来进行所述本车辆的速度控制及转向控制的自动驾驶；以及
检测部，其检测所述本车辆的乘客是否把持转向盘，
在所述自动驾驶的执行中，
在与所述转向控制相关的控制指标值成为上限值以下的情况下，所述行驶控制部将所述基准速度作为所述本车辆的目标速度来进行所述速度控制，
在与所述转向控制相关的所述控制指标值超过上限值的情况下，所述行驶控制部将使所述控制指标值成为上限值以下的速度作为所述本车辆的目标速度来进行所述速度控制，
使由所述检测部未检测到把持所述转向盘的情况下的所述目标速度小于由所述检测部检测到把持所述转向盘的情况下的所述目标速度。
2.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，
所述取得部取得与所述预定路径的曲率相关的信息作为所述环境信息，
在所述控制指标值超过上限值的情况下，由所述取得部取得的信息所表示的所述曲率越大，所述行驶控制部越以更小的所述目标速度进行所述速度控制。
3.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，
所述车辆控制系统还具备对所述本车辆的乘客进行监视的监视部，
在所述控制指标值超过上限值时，在作为所述监视部监视的监视结果而示出所述乘客未监视所述本车辆的周边的情况下，与所述乘客监视所述本车辆的周边的情况相比，所述行驶控制部以更小的所述目标速度进行所述速度控制。
4.根据权利要求3所述的车辆控制系统，其中，
所述行驶控制部基于所述预定路径的曲率来生成成为使所述本车辆按照所述预定路径行驶时的指标的目标轨道，
所述行驶控制部基于与生成的所述目标轨道的曲率对应的目标转向角来进行所述转向控制，
所述车辆控制系统还具备输出部，在所述预定路径的曲率为规定值以上时或者在所述目标转向角为规定角以上时，在作为所述监视部监视的监视结果而示出所述乘客未监视所述本车辆的周边的情况下，所述输出部输出催促所述乘客监视所述本车辆的周边的信息。
5.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，
所述行驶控制部基于所述预定路径的曲率来生成成为使所述本车辆按照所述预定路径行驶时的指标的目标轨道，
所述行驶控制部基于与生成的所述目标轨道的曲率对应的目标转向角来进行所述转向控制，
所述车辆控制系统还具备输出部，在所述预定路径的曲率为规定值以上时或者在所述目标转向角为规定角以上时，在作为所述检测部检测的检测结果而示出所述乘客未把持所述转向盘的情况下，所述输出部输出催促所述乘客把持所述转向盘的信息。
6.根据权利要求3所述的车辆控制系统，其中，
所述车辆控制系统还具备：监视部，其对所述本车辆的乘客进行监视，
所述行驶控制部使未把持所述转向盘的情况下的所述目标速度比未监视所述本车辆的周边的情况下的所述目标速度更小。
7.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，
所述车辆控制系统还具备输出部，在所述控制指标值超过上限值的情况下，在所述行驶控制部以比所述控制指标值不超过上限值的情况更小的所述目标速度进行所述速度控制时，所述输出部对所述本车辆的乘客输出与所述本车辆的速度变化相关的信息。
8.一种车辆控制方法，其特征在于，
所述车辆控制方法使搭载于具备检测本车辆的乘客是否把持转向盘的检测部的车辆的车载计算机进行如下处理：
取得包括在所述本车辆行驶的预定路径上预先设定的基准速度的信息的环境信息；
执行基于取得的所述环境信息来进行所述本车辆的速度控制及转向控制的自动驾驶；
在所述自动驾驶的执行中，在与所述转向控制相关的控制指标值成为上限值以下的情况下，将所述基准速度作为所述本车辆的目标速度来进行所述速度控制，在与所述转向控制相关的所述控制指标值超过上限值的情况下，将使所述控制指标值成为上限值以下的速度作为所述本车辆的目标速度来进行所述速度控制；以及
使由所述检测部未检测到把持所述转向盘的情况下的所述目标速度小于由所述检测部检测到把持所述转向盘的情况下的所述目标速度。
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