CN109435954B - 车辆控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆控制装置，进行与车内的乘客的状态相适合的自动驾驶。本发明为一种能够通过自动驾驶而行驶车辆的车辆控制装置，具备：对车内的乘客的状态进行检测的状态检测单元，以及根据由上述状态检测单元所检测的上述乘客的状态的变化而设定自动驾驶的行驶模式的控制单元。

Description

车辆控制装置

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2017年8月24日提交的名称为“车辆控制装置”的日本专利申请2017-161329的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种车辆的控制技术。

背景技术

在专利文献1中公开了一种在车辆的自动驾驶中使得驾驶员的驾驶喜好得以反映的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-180591号公报

发明内容

发明要解决的问题

在车辆的自动驾驶时，有时在行驶中乘客的状态会变化。在这样的乘客的状态变化的情况下，有时在初始时设定的行驶模式不适合自动驾驶。

在该情况下，本发明的目的在于进行与在车内的乘客的状态相适合的自动驾驶。

解决问题的手段

根据本发明，

提供一种能够通过自动驾驶而行驶车辆的车辆控制装置，

其特征在于，具备：

对车内的乘客的状态进行检测的状态检测单元，以及

根据由上述状态检测单元所检测出的上述乘客的状态的变化而设定自动驾驶的行驶模式的控制单元。

发明效果

根据本发明，能够进行与在车内的乘客的状态相适合的自动驾驶。

附图说明

图1是车辆控制装置的框图。

图2是多个行驶模式的示意图。

图3是表示自动驾驶的控制的例子的流程图。

符号说明

1：车辆、2：控制单元、9：检测单元、9a：照相机、9b：话筒、9c：输入装置、10：输出装置、20：ECU。

具体实施方式

图1是本发明的一个实施方式所涉及的车辆控制装置的框图。如图1所示的车辆控制装置是对车辆1的自动驾驶进行控制的装置，在图1中，车辆1以俯视图和侧视图表示其概要。作为一个示例，车辆1为轿车型的四轮的乘用车。

图1的控制装置包括控制单元2。控制单元2包括通过车内网络可通信地连接的多个ECU20～29。各ECU包括：以CPU为代表的处理器、半导体存储器等的存储装置、以及与外部装置的接口等。在存储装置中保存有处理器所执行的程序、处理器在处理中所使用的数据等。各ECU可以具备多个处理器、存储装置以及接口等。

以下针对各ECU20～29所负责的功能等进行说明。此外，针对ECU的数量、负责的功能可以适当设计，也能够通过本实施方式而进行细分化、或者进行整合。

ECU20执行与车辆1的自动驾驶相关的控制。在自动驾驶中，对车辆1的转向以及加减速的至少任意一方面进行自动控制。在下述的控制例中，对转向和加减速的双方面进行自动控制。另外，ECU20通过自动驾驶相关的多个行驶模式中的任意的行驶模式进行车辆1的自动驾驶。自动驾驶的行驶模式能够由乘客通过下述的输入装置9c进行任意地设定。

多个行驶模式以在行驶中的车辆1的速度、加减速度、车道变更的频度等(以下有时称为“速度等”)阶段性地不同的方式而设定，例如可以包括：普通行驶模式、时间优先模式、稳定行驶模式(舒适模式)、以及低油耗模式等。普通行驶模式是指与一般的驾驶员的行驶相近的行驶模式。时间优先模式是以缩短到达目的地为止所需要的时间为优先的行驶模式，行驶中的速度等高于其他行驶模式。稳定行驶模式是以减少行驶中的车辆1的摇晃为优先的行驶模式，行驶中的速度等低于其他行驶模式。另外，低油耗模式是以行驶中的油耗为优先的行驶模式。

例如，基于预先让各领域的熟练者(赛车手、出租车的驾驶员)等行驶之后所获取的信息，以接近于这些熟练者的行驶的方式来生成这样的行驶模式。另外，如图2所示，在多个行驶模式中的任意一个中都可以设置多个等级。图2为多个行驶模式的示意图，在图2所示的例子中，对时间优先模式、稳定行驶模式、以及低油耗模式分别设置有A～C的三个等级。

ECU21对电动动力转向装置3进行控制。电动动力转向装置3包括根据驾驶员对方向盘31的驾驶操作(转向操作)而对前轮进行转向的机构。另外，电动动力转向装置3包括：为了辅助进行转向操作或者对前轮进行自动转向而发挥驱动力的马达、对转向角进行检测的传感器等。在车辆1的驾驶状态为自动驾驶的情况下，ECU21根据来自ECU20的指示而对电动动力转向装置3进行自动控制，并控制车辆1的行进方向。

ECU22以及ECU23进行检测车辆1的周围状况的检测单元41～43的控制以及检测结果的信息处理。检测单元41为对车辆1的前方进行拍摄的照相机(以下有时表述为照相机41。)，在本实施方式的情况下，在车辆1的车顶前部设置有两个照相机。通过对照相机41所拍摄的图像的分析能够提取目标的轮廓、道路上的车道的车道线(白线等)。

检测单元42为激光雷达(Laser Radar)(以下有时表述为“激光雷达42”)，对车辆1的周围的目标进行检测，或者对与目标的距离进行测距。在本实施方式的情况下，设置有五个激光雷达42，在车辆1的前部的各角部各设置一个、在后部中央设置一个、以及在后部各侧方各设置一个。检测单元43为毫米波雷达(以下有时表述为“雷达43”)，对车辆1的周围的目标进行检测，或者对与目标的距离进行测距。在本实施方式的情况下，设置有五个雷达43，在车辆1的前部中央设置一个、在前部各角部各设置一个、以及在后部各角部各设置一个。

ECU22进行其中一个照相机41、各激光雷达42的控制以及检测结果的信息处理。ECU23进行另一个照相机41、各雷达43的控制以及检测结果的信息处理。通过具备两组对车辆1的周围状况进行检测的装置，能够提高检测结果的可靠性，另外，通过具备照相机、激光雷达、以及雷达这样的不同种类的检测单元，能够多方面地进行车辆周边环境的分析。

ECU24进行陀螺仪传感器5、GPS传感器24b、通信装置24c的控制以及检测结果或者通信结果的信息处理。陀螺仪传感器5检测车辆1的旋转运动。通过陀螺仪传感器5的检测结果、车轮速等能够对车辆1的前进方向进行判定。GPS传感器24b检测车辆1的当前位置。通信装置24c与提供地图信息、交通信息的服务器进行无线通信，并获取上述信息。ECU24能够进入构筑于存储装置内的地图信息的数据库24a，ECU24进行从当前位置至目的地的路径检索等。另外，ECU24具备车与车之间通信用的通信装置24d。通信装置24d与周边的其他车辆进行无线通信，并进行车辆间的信息交换。

ECU25对动力传动系(power plant)6进行控制。动力传动系6为输出使得车辆1的驱动轮旋转的驱动力的机构，例如包括发动机和变速器。例如，ECU25根据通过设置在油门踏板7A的操作检测传感器7a所检测到的驾驶员的驾驶操作(油门操作或者加速操作)而控制发动机的输出，或者基于车速传感器7c所检测到的车速等的信息而切换变速器的变速挡。在车辆1的驾驶状态为自动驾驶的情况下，ECU25根据来自ECU20的指示而对动力传动系6进行自动控制，并控制车辆1的加减速。

ECU26对包括方向指示器8(闪光信号灯)的照明器件(头灯、尾灯等)进行控制。在图1的例子的情况下，方向指示器8设置于车辆1的前部、车门镜以及后部。

ECU27进行检测车内的状况的检测单元9的控制以及检测结果的信息处理。作为检测单元9，设置有拍摄车内的照相机9a、检测车内声音的话筒9b、以及接收来自车内的乘客的信息输入的输入装置9c。在本实施方式的情况下，在车辆1的车顶前部设置一个照相机9a，但是优选配置为能够拍摄车内的全部乘客的状态而可以设置多个照相机9a。话筒9b优选配置为能够检测车内的乘客的语音而可以设置为多个。输入装置9c配置于车内的乘客所能够操作的位置，是进行针对车辆1的指示的开关组。

ECU28进行输出装置10的控制。输出装置10进行对驾驶员的信息的输出和来自驾驶员的信息的输入的接收。语音输出装置10a通过语音对驾驶员报告信息。显示装置10b通过图像的显示对驾驶员报告信息。显示装置10b配置在例如驾驶席表面并构成仪表板等。此外，在这里举例示出了语音和显示，但是也可以通过振动、光来报告信息。另外，可以组合语音、显示、振动或者光中的多个来报告信息。进一步地，可以根据应报告的信息的等级(例如紧急度)而变换不同组合、或者变换报告方式。

ECU29对制动装置11、驻车制动器(未图示)进行控制。制动装置11为例如盘式制动装置，设置于车辆1的各车轮，通过对车轮的旋转施加阻力而使得车辆1减速或者停止。ECU29例如根据由设置于制动踏板7B的操作检测传感器7b所检测到的驾驶员的驾驶操作(制动操作)而控制制动装置11的工作。在车辆1的驾驶状态为自动驾驶的情况下，ECU29根据来自ECU20的指示而对制动装置11进行自动控制，并控制车辆1的减速以及停止。制动装置11、驻车制动器也能够为了维持车辆1的停止状态而工作。另外，在动力传动系6的变速器具备驻车锁止机构的情况下，也能够为了维持车辆1的停止状态而令其工作。

在以这样地构成的车辆1中进行自动驾驶的情况下，优选的是根据车内的状况而变更自动驾驶的行驶模式。例如，车内的乘客有时睡眠直至到达目的地。在该情况下，较之舒适性，乘客很多时候希望尽可能快地到达目的地。另外，在车内的乘客中有儿童(例如幼儿、婴儿)的情况下，优选的是尽可能地减少行驶中的车辆1的摇晃，以防止睡眠中的儿童醒来，或者减轻行驶中的对儿童的负荷。因此，本实施方式的ECU20通过照相机9a、话筒9b、以及输入装置9c等检测单元9检测车内的状况(乘客的状态变化、车内是否有儿童)，根据检测到的车内状况而控制自动驾驶的行驶模式。

以下针对本实施方式的ECU20所执行的自动驾驶的行驶模式的控制，参照图3进行说明。图3为表示本实施方式的ECU20所执行的自动驾驶的控制处理的例子的流程图。

在S11，ECU20通过检测单元9对乘客是否进入了睡眠状态进行判定(检测)。例如，根据由照相机9a所获取的图像，利用公知的图像分析方法，在检测到乘客的动作减少的情况下，包括乘客的动作与到现在为止相比变少的情况、一定期间内的乘客的动作变为阈值以下的情况等，ECU20能够判定乘客进入了睡眠状态。另外，根据由照相机9a所获取的图像，在乘客变为横卧、盖上被子等情况下，ECU20也可以判定乘客进入了睡眠状态。在从照相机9a获取的图像能够检测乘客的眼睛是否闭上的情况下，在检测到乘客的眼睛闭上一定时间时，ECU20可以判定乘客进入了睡眠状态。这里，在车内设置了儿童座椅的情况下，通过获取显示由儿童座椅检测到的儿童的睡眠的信号，ECU20可以判定该儿童进入了睡眠状态。

进一步地，根据由话筒9b所获取的车内的声音，利用公知的语音分析方法，在一定时间内几乎没有获得乘客的语音、检测到乘客的鼾声等情况下，ECU20能够判定乘客进入了睡眠状态。在表示乘客从现在开始睡眠的指示由乘客通过输入装置9c输入时，ECU20也可以判定乘客进入了睡眠状态。

在S11中，在判定为乘客进入了睡眠状态的情况下进入S12。另一方面，在判定为乘客未进入了睡眠状态的情况下，在维持当前的自动驾驶的行驶模式的同时重复S11。

在S12中，ECU20通过检测单元9对车内是否有儿童(例如幼儿、婴儿)进行判定(检测)。例如，根据由照相机9a获取的图像，利用公知的图像分析方法，在检测到车内有儿童座椅的情况下、在检测到身高等的大小为阈值以下的人物的情况下、ECU20能够判定在乘客中有儿童。另外，根据到现在为止话筒9b所获取的车内的声音，利用公知的语音分析方法，在检测到与儿童的声音相当的频率带等情况下，ECU20能够判定为在乘客中有儿童。这里，在由乘客通过输入装置9c输入表示乘客中有儿童的指示时，ECU20也可以判定(检测)在乘客中有儿童。

在S12中，在判定乘客中没有儿童的情况下进入S13。在S13中，ECU20对自在S11中判定乘客进入了睡眠状态之时起是否经过了规定时间进行判定，在判定为经过了规定时间的情况下进入S14，并设定自动驾驶的行驶模式为时间优先模式。例如，ECU20在当前的行驶模式为与时间优先模式不同的模式的情况下，ECU20将自动驾驶的行驶模式从该不同的模式切换为时间优先模式。即，ECU20将自动驾驶的行驶模式切换为与当前的行驶模式相比能够缩短到达目的地的时间的行驶模式。时间优先模式是指如上述所示以缩短到达目的地的时间为优先的行驶模式，是与例如车道变更等引起车辆1的摇晃的操作相关的限制比起其他行驶模式(例如稳定行驶模式)更宽松的行驶模式。

作为这样地在经过了规定时间后而设定时间优先模式的理由，是由于在乘客刚刚进入睡眠状态后，乘客的睡眠浅，因在时间优先模式下行驶所造成的车辆1的摇晃而使乘客醒来的可能性较大。因此，在该规定时间内，为了不妨碍乘客的睡眠，ECU20设定以减少车辆1的摇晃为优先的稳定行驶模式，在经过了该规定时间后优选为从稳定行驶模式切换为时间优先模式。规定时间能够任意地设定为由乘客通过输入装置9c所输入的时间、从入睡至进入深度睡眠(REM sleep快速眼动睡眠)的一般时间等。这里，在本实施方式中，设置S13的工序，自判定乘客进入睡眠状态之时起经过了规定时间后而设定时间优先模式作为自动驾驶的行驶模式，但是也可以不进行S13的工序而一旦判定乘客进入了睡眠模式就立刻设定为时间优先模式。

在S12中，在判定为乘客中有儿童的情况下进入S15，即使在S11中判定为乘客进入了睡眠状态，也设定自动驾驶的行驶模式为稳定行驶模式。通过这样地设定自动驾驶的行驶模式为稳定行驶模式而减少行驶中的车辆1的摇晃，能够防止睡眠中的儿童醒来、或者减轻行驶中对儿童的负荷。稳定行驶模式是指如上述所示以减少行驶时的车辆1的摇晃为优先的行驶模式，是与例如车道变更等引起车辆1的摇晃的操作相关的限制比起其他行驶模式(例如时间优先模式)更严格的行驶模式。

在S16中，ECU20基于由GPS传感器24b所检测到的车辆1的当前位置等，对是否即将到达目的地进行判定。例如，在由GPS传感器24b所检测到的车辆1的当前位置与目的地的距离达到规定范围内的情况下，ECU20判定即将到达目的地。另外，ECU20根据设定的行驶模式(时间优先模式、或者稳定行驶模式)对到达目的地的到达预定时刻进行推定，在所推定的到达预定时刻与当前时刻的差达到规定范围内的情况下，可以判定为即将到达目的地。ECU20通过通信装置24c从车外的服务器获取地图信息、交通信息，并基于获取的信息算出以设定的行驶模式进行行驶时到达目的地所需要的时间，由此能够推定到达预定时刻。这样的到达预定时刻基于对在所设定的行驶模式中的行驶状态(车道变更的次数)、平均速度等进行学习后的结果而能够在行驶中进行逐步推定并更新。ECU20可以通过通信装置24c向车外的服务器发送目的地并通过通信装置24c获取由服务器推定的到达预定时刻。

在S16中，在判定为即将到达目的地的情况下进入S17，而ECU20通过输出装置10向乘客通知即将到达目的地的消息。例如，ECU20可以从语音输出装置10a用语音输出该消息来通知乘客，也可以在显示装置10b上显示该消息来通知乘客。由此能够唤起乘客。另外，在S18中，ECU20设定自动驾驶的行驶模式为稳定行驶模式。由此，乘客不会因车辆1的摇晃而产生不愉快的感受，因而能够愉悦地度过清醒后的时间。这里，在本实施方式中，在通过输出装置10向乘客通知即将到达目的地的消息的S17后进行S18，但是也可以在S17之前或者同时地进行S18。另外，在S18中，将自动驾驶的行驶模式设定为稳定行驶模式，但是不限于稳定行驶模式，也可以将其设定为在S11中判定乘客进入了睡眠状态之前的行驶模式。

这样地，在本实施方式中，根据用检测单元9所检测到的车内的乘客的状态变更自动驾驶的行驶模式。由此，能够根据例如车内的乘客进入了睡眠状态时、车内的乘客中有儿童时等的状况而适当地设定自动驾驶的行驶模式。这里，在本实施方式中，乘客进入了睡眠状态时的行驶模式设定为时间优先模式，但是不限于此，也可以是其他模式。例如也可以是乘客通过输入装置9c预先对乘客进入睡眠状态时的行驶模式进行设定的方式。

<实施方式的总结>

1.上述实施方式的车辆控制装置，

是能够通过自动驾驶而行驶车辆(例如1)的车辆控制装置，具备：

对车内的乘客的状态进行检测的状态检测单元(例如9)，以及

根据由上述状态检测单元所检测的上述乘客的状态的变化而设定自动驾驶的行驶模式的控制单元(例如20)。

根据该实施方式，能够以与车内的乘客的状态相适合的行驶模式进行自动驾驶。

2.在上述实施方式中，

上述控制单元，在由上述状态检测单元检测到上述乘客进入了睡眠状态的情况下，将自动驾驶的行驶模式设定为与当前的行驶模式相比能够缩短到达目的地的时间的行驶模式。

根据该实施方式，能够以响应想要在睡眠期间尽早到达目的地这样的乘客的愿望的方式进行自动驾驶。

3.在上述实施方式中，

作为自动驾驶的行驶模式，至少包括时间优先模式和稳定行驶模式，

上述时间优先模式是指以缩短到达目的地的时间为优先的行驶模式，

上述稳定行驶模式是指以减少行驶中的上述车辆的摇晃为优先的行驶模式。

根据该实施方式，能够选择与车内的乘客的状态相适合的行驶模式。

4.在上述实施方式中，

上述控制单元，在由上述状态检测单元检测到上述乘客进入了睡眠状态的情况下，将自动驾驶的行驶模式设定为上述时间优先模式。

根据该实施方式，能够以响应想要在睡眠期间尽早到达目的地这样的乘客的愿望的方式进行自动驾驶。

5.在上述实施方式中，

上述控制单元，自通过上述状态检测单元检测到上述乘客进入了睡眠状态之时经过了规定时间后，将自动驾驶的行驶模式设定为上述时间优先模式。

根据该实施方式，能够避免唤醒在乘客刚刚进入睡眠状态后的睡眠浅的乘客。

6.在上述实施方式中，

上述控制单元将在上述规定时间内的自动驾驶的行驶模式设定为上述稳定行驶模式。

根据该实施方式，能够引导乘客进入更深的睡眠。

7.在上述实施方式中，

包括对车内是否有儿童进行检测的儿童检测单元，

上述控制单元在通过上述儿童检测单元检测到车内有儿童的情况下，将自动驾驶的行驶模式设定为上述稳定行驶模式。

根据该实施方式，能够防止睡眠中的儿童醒来、或者减轻行驶中对儿童的负荷。

8.在上述实施方式中，

上述控制单元，在通过上述儿童检测单元检测到车内有儿童的情况下，即使是在通过上述状态检测单元检测到上述乘客进入了睡眠状态的情况下，也将自动驾驶的行驶模式设定为上述稳定行驶模式。

根据该实施方式，较之想要在睡眠期间尽早到达目的地这样的乘客的愿望，能够以儿童优先的行驶模式进行自动驾驶。

Claims (4)

1.一种车辆控制装置，是能够通过自动驾驶而行驶车辆的车辆控制装置，其特征在于，具备：

对车内的乘客的状态进行检测的状态检测单元；

向所述乘客通知表示即将到达目的地的信息的通知单元；以及

根据由所述状态检测单元所检测的所述乘客的状态的变化而设定自动驾驶的行驶模式的控制单元，

作为自动驾驶的行驶模式，至少包括时间优先模式和稳定行驶模式，

所述时间优先模式是指以缩短到达目的地的时间为优先的行驶模式，

所述稳定行驶模式是指以减少行驶中的所述车辆的摇晃为优先的行驶模式，在由所述状态检测单元检测到的所述乘客的状态为睡眠状态的情况下，所述控制单元将所述行驶模式设定为所述时间优先模式，

在以所述时间优先模式进行的行驶中，通过所述通知单元向所述乘客通知所述信息的情况下，在通知所述信息前所述控制单元将所述行驶模式从所述时间优先模式变更为所述稳定行驶模式。

2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，所述控制单元，自通过所述状态检测单元检测到所述乘客进入了睡眠状态之时经过了规定时间后，将所述行驶模式设定为所述时间优先模式。

3.根据权利要求2所述的车辆控制装置，其特征在于，所述控制单元将在所述规定时间内的所述行驶模式设定为所述稳定行驶模式。

4.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，包括对车内是否有儿童进行检测的儿童检测单元，

所述控制单元在通过所述儿童检测单元检测到车内有儿童的情况下，即使是在通过所述状态检测单元检测到所述乘客进入了睡眠状态的情况下，也将所述行驶模式设定为所述稳定行驶模式。

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