CN109760674A

CN109760674A - 车辆控制设备

Info

Publication number: CN109760674A
Application number: CN201811243062.XA
Authority: CN
Inventors: 森村纯一; 渡边淳也; 荒川盛司
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-11-09
Filing date: 2018-10-24
Publication date: 2019-05-17
Anticipated expiration: 2038-10-24
Also published as: JP2019087139A; US20200242939A1; JP7039940B2; US20190139414A1; US20220122462A1; US10657822B2; CN109760674B; US11900812B2; US11631330B2

Abstract

本申请公开了一种车辆控制设备。该车辆控制设备包括：外部情况识别单元，其被配置成识别横穿车辆的路径的横穿人员，并且获取关于横穿人员的信息和关于横穿人员进行横穿的环境的信息；安排出发时间决定单元，其被配置成当由外部情况识别单元识别到横穿人员时，基于关于横穿人员和横穿人员进行横穿的环境的信息来决定车辆的安排出发时间；以及通知控制器，其被配置成执行控制以向车辆的外部通知安排出发时间。安排出发时间决定单元预测由外部情况识别单元识别的横穿人员完成横穿的横穿完成时间，并且基于横穿完成时间来决定安排出发时间。

Description

车辆控制设备

技术领域

本发明涉及车辆控制设备。

背景技术

在相关技术中，在日本未审查专利申请公布第2013-149296号(JP 2013-149296A)中公开的人员横穿辅助通知系统被称为被配置成向横穿道路的行人传达车辆的动作安排的系统。在JP 2013-149296A中公开的人员横穿辅助通知系统中，通过安装在车顶上的电灯(行人横穿信号显示装置)执行向在车辆前进方向上的人员的传达。当人员在车辆停止的同时可以安全地横穿道路时，人员横穿辅助通知系统使得绿灯点亮以传达人员可以横穿的事实。当车辆在一定时间内开始行驶时，人员横穿辅助通知系统使得绿灯闪烁以向人员传达车辆在一定时间内开始行驶的事实。当车辆行驶时，即，当人员横穿道路横穿是危险的时，人员横穿辅助通知系统使得红灯点亮以向人员传达横穿道路是危险的的事实。

发明内容

在JP 2013-149296 A中公开的人员横穿辅助通知系统中，当车辆在一定时间内开始行驶时，执行绿灯的闪烁显示。但是，在车辆前进方向上的人员不知道车辆开始行驶之前的时间。因此，存在横穿人员对车辆可能在横穿完成之前出发感到不安的可能性。当车辆开始行驶之前的时间变得长时，也存在车辆的乘员感到烦恼的可能性。在下文中，完成横穿车辆的路径的情况或者完成横穿整个道路宽度的情况中的至少一个情况被简称为“横穿完成”。

本发明的一方面涉及一种车辆控制设备，该车辆控制设备包括外部情况识别单元、安排出发时间决定单元以及通知控制器。外部情况识别单元被配置成识别横穿车辆的路径的横穿人员并且获取关于横穿人员的信息和关于横穿人员进行横穿的环境的信息。安排出发时间决定单元被配置成当由外部情况识别单元识别到横穿人员时，基于关于横穿人员和横穿人员进行横穿的环境的信息来决定车辆的安排出发时间。通知控制器被配置成执行控制以向车辆的外部通知由安排出发时间决定单元决定的安排出发时间。安排出发时间决定单元预测由外部情况识别单元识别的横穿人员完成横穿的横穿完成时间，并且基于横穿完成时间来决定安排出发时间。

在本发明的该方面，当识别到横穿车辆的路径的横穿人员时，获取车辆的安排出发时间，并且在车辆停止时通知横穿人员。此时，预测横穿人员完成横穿的时间，决定车辆的安排出发时间，然后横穿人员可以识别安排出发时间。

在根据本发明的该方面的车辆控制设备中，外部情况识别单元可以获取横穿人员的速度作为关于横穿人员的信息。安排出发时间决定单元可以基于由外部情况识别单元获取的速度来预测横穿完成时间。

在本发明的该方面，可以根据横穿人员的速度来预测合适的横穿完成时间。

在根据本发明的该方面的车辆控制设备中，安排出发时间决定单元可以基于由外部情况识别单元识别的关于环境的信息来预测横穿完成时间。

在本发明的该方面，即使对于不同的道路环境，也可以通过识别包括诸如横穿人员横穿的道路的宽度、车道的数目以及车道的宽度在内的信息的环境信息并且基于所识别的环境信息预测横穿完成时间，来预测合适的横穿完成时间。

在根据本发明的该方面的车辆控制设备中，外部情况识别单元可以识别与车辆在上面行驶的道路的宽度有关的信息作为周围环境。安排出发时间决定单元可以基于道路的宽度来预测横穿完成时间。

根据本发明的该方面的车辆控制设备，还可以包括：信号识别单元，其被配置成识别在车辆的路径周围的道路上的交通信号；以及信号切换时间获取单元，其被配置成获取直至交通信号的信号切换的信号切换时间。当由信号识别单元识别到交通信号、通过信号切换时间获取单元获取到信号切换时间并且信号切换时间长于横穿完成时间时，安排出发时间决定单元可以基于信号切换时间来决定安排出发时间。

在本发明的该方面，当在行人横穿的地方存在交通信号时，可以相对于信号切换的时间来决定合适的安排出发时间。如上所描述的，可以防止向横穿人员通知在交通信号与车辆之间的不同信息。

在根据本发明的该方面的车辆控制设备中，通知控制器可以执行控制以在车辆与横穿人员之间的道路表面上显示安排出发时间的通知。

在根据本发明的该方面的车辆控制设备中，通知控制器可以执行控制以向车辆的外部通知指示车辆的位置和安排出发时间的信息。

在本发明的该方面，横穿人员可以容易地识别从车辆提供的通知内容和车辆与横穿人员之间的位置关系。

根据本发明的各方面，可以提供能够向横穿人员通知车辆的安排出发时间以抑制横穿人员的不安的车辆。

附图说明

下面将参照附图来描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中相同的附图标记表示相同的元素，并且在附图中：

图1是示出根据第一实施方式的其上安装有车辆控制设备的车辆的配置的框图；

图2是用于描述在计算横穿人员的横穿完成时间时使用的坐标的俯视图；

图3是用于描述在车辆右转时由根据第一实施方式的车辆控制设备执行的一系列处理片段的俯视图；

图4是用于描述在车辆直行时由根据第一实施方式的车辆控制设备执行的一系列处理片段的俯视图；

图5是用于描述在车辆右转前由根据第一实施方式的车辆控制设备进行的横穿人员的横穿完成时间的计算方法的俯视图；

图6是用于描述在车辆右转时由根据第一实施方式的车辆控制设备进行的横穿人员的横穿完成时间的计算方法的俯视图；

图7是用于描述在车辆右转前由根据第一实施方式的车辆控制设备进行的横穿人员的横穿完成时间的计算方法的修改示例的俯视图；

图8是示出由根据第一实施方式的车辆控制设备进行的一系列处理片段的流程图的一部分；

图9是示出由根据第一实施方式的修改示例的车辆控制设备进行的一系列处理片段的流程图的一部分；

图10是示出根据第二实施方式的其上安装有车辆控制设备的车辆的配置的框图；

图11A是示出车辆信号信息、行人信号、横穿人员的横穿状态以及车辆是否可以前进之间的关系的示例的表；

图11B是示出车辆信号信息、行人信号、横穿人员的横穿状态以及是否需要由车辆通知安排出发时间之间的关系的示例的表；

图12是示出由根据第二实施方式的车辆控制设备进行的一系列处理片段的流程图的一部分；

图13是示出由根据第二实施方式的车辆控制设备进行的一系列处理片段的流程图的一部分，并且示出了当车辆沿着道路行驶时的处理；

图14是示出由根据第二实施方式的车辆控制设备进行的一系列处理的流程图的一部分，并且示出了当车辆未沿着道路行驶时的处理；

图15是用于描述在车辆直行时横穿人员信号为绿色的情况下根据第二实施方式的车辆控制设备的操作的俯视图；

图16是用于描述在车辆直行时横穿人员信号为红色的情况下根据第二实施方式的车辆控制设备的操作的俯视图；

图17是用于描述在车辆右转时横穿人员信号为绿色的情况下根据第二实施方式的车辆控制设备的操作的俯视图；

图18是用于描述在车辆右转时横穿人员信号为红色的情况下根据第二实施方式的车辆控制设备的操作的俯视图；以及

图19是用于描述当周边存在多个包括车辆控制设备的车辆时本发明第一实施方式的另一修改示例中的车辆控制设备的操作的俯视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图来描述本发明的实施方式。在下面的描述中，相同的附图标记将分配给相同或等同的元素，并且将省略冗余的描述。第一实施方式

图1是示出根据第一实施方式的其上安装有车辆控制设备10的车辆V的配置的框图。如图1所示，车辆控制设备10安装在车辆V上。图2是用于描述根据第一实施方式的车辆V的操作的俯视图。

车辆V包括外部传感器1、全球定位系统(GPS)接收器2、内部传感器3、地图数据库4、通信单元5、导航系统6、执行器(actuator)7、通知设备8以及车辆控制设备10。

外部传感器1是被配置成检测车辆V周围的环境信息(外部情况)的检测器。外部传感器1包括摄像机或者雷达传感器中的至少一个。摄像机是被配置成对周围环境成像的成像装置。摄像机例如设置在车辆V的风挡的背面。摄像机将成像信息发送至车辆控制设备10。摄像机可以是单目摄像机或者立体摄像机。立体摄像机具有被布置成使得再现双目视差的两个成像单元。立体摄像机的成像信息还包括深度方向上的信息。雷达传感器是被配置成使用无线电波(例如，毫米波)或光来检测车辆V周围的物体的检测器。雷达传感器包括例如毫米波雷达或者激光成像检测与测距(LIDAR)。雷达传感器向车辆V的周边发射无线电波或光并且接收从物体反射的无线电波或光以检测物体。雷达传感器将物体信息发送至车辆控制设备10。各个摄像机或雷达传感器的安装数目及其安装位置不受特别限制。

通知设备8是能够进行可以从车辆V的外部识别的通知的装置。通知设备8的示例可以是方向指示器、前灯、雨刷、扬声器或者显示器。通知设备8可以具有能够在车辆外部的道路表面等上投影通知内容的投影仪功能或者扫描和照射可见光激光的功能，并且可以在道路上显示可见字符、数字等。

GPS接收器2安装在车辆V上并且用作被配置成测量车辆V的位置的位置测量单元。GPS接收器2接收来自三个或更多个GPS卫星的信号以测量车辆V的位置(例如，车辆V的纬度和经度)。GPS接收器2将所测量的车辆V的位置信息发送至车辆控制设备10。

内部传感器3是被配置成检测车辆V的车辆状态的检测器。内部传感器3包括车速传感器、加速度传感器和横摆率传感器。车速传感器是被配置成检测车辆V的车速的检测器。设置在车辆V的车轮、被配置成与车轮一体地旋转的驱动轴等中并且被配置成检测车轮的旋转速度的车轮速度传感器被用作车速传感器。车速传感器将检测到的车速信息发送至车辆控制设备10。

内部传感器3可以包括转向角传感器。转向角传感器是被配置成检测车辆V的转向角(实际转向角)的检测器。转向角传感器设置在车辆V的转向轴中。转向角传感器将检测到的转向角信息发送至车辆控制设备10。

加速度传感器是被配置成检测车辆V的加速度的检测器。加速度传感器包括被配置成检测车辆V在前后方向上的加速度的前后加速度传感器和被配置成检测车辆V的横向加速度的横向加速度传感器。加速度传感器将车辆V的加速度信息发送至车辆控制设备10。横摆率传感器是被配置成检测绕车辆V的重心的竖直轴的横摆率(旋转角速度)的检测器。陀螺仪传感器可以用作横摆率传感器。横摆率传感器将检测到的车辆V的横摆率信息发送至车辆控制设备10。

地图数据库4是被配置成存储地图信息的数据库。地图信息可以包括关于固定障碍物的位置信息。地图信息可以包括关于在道路上设置的白线的位置信息。地图数据库4存储在安装在车辆V上的硬盘驱动器(HDD)中。地图数据库4可以通过无线通信连接至地图信息管理中心的服务器，并且定期地使用存储在地图信息管理中心的服务器中的最新的地图信息更新地图信息。地图数据库4并非总是需要安装在车辆V上。地图数据库4可以设置在能够与车辆V通信的服务器等中。

地图数据库4可以存储与交通规则有关的信息，其中，交通规则例如车辆停止线、横穿步行区、交通信号和限制速度信息。

导航系统6安装在车辆V上并且设置车辆V通过自主驾驶控制在其上行驶的目标路线。导航系统6基于预先设置的目的地、由GPS接收器2测量的车辆V的位置以及地图数据库4的地图信息来计算从车辆V的位置到目的地的目标路线。车辆V的乘员操作包括在导航系统6中的输入按钮(或触摸板)以设置目的地。导航系统6可以使用已知方法来设置目标路线。导航系统6可以具有在驾驶员人工驾驶车辆V时沿着目标路线执行引导的功能。导航系统6将关于车辆V的目标路线的信息发送至车辆控制设备10。导航系统6的一些功能可以由诸如能够与车辆V通信的信息处理中心的设施的服务器来执行。导航系统6的功能可以由车辆控制设备10执行。

本文中的目标路线包括当驾驶员未明确执行目的地的设置时基于过去目的地的历史或者地图信息自动生成的目标路线。

执行器7是被配置成执行车辆V的行驶控制的设备。执行器7至少包括发动机执行器、制动执行器和转向执行器。发动机执行器根据来自车辆控制设备10的控制信号控制至发动机的空气的供应量(节气门开度)以控制车辆V的驱动力。当车辆V是混合动力车辆时，除了空气的供应量以外，来自车辆控制设备10的控制信号还被输入至作为发动机的动力源的马达以控制驱动力。当车辆V是电动车辆时，来自车辆控制设备10的控制信号被输入至作为动力源的马达以控制驱动力。

制动执行器根据来自车辆控制设备10的控制信号控制制动系统以控制分配给车辆V的车轮的制动力。液压制动系统可以用作制动系统。转向执行器根据来自车辆控制设备10的控制信号控制辅助马达的驱动，该辅助马达被配置成控制电动转向系统中的转向扭矩。如上所述，转向执行器控制车辆V的转向扭矩。

通信单元5通过与车辆V的外部进行通信来发送和接收信息。通过通信单元5接收的信息的示例可以是从外部中心分发的局域或广域交通信息、从其他车辆发送的另一车辆的行驶信息以及传感器检测结果。

车辆控制设备10是具有中央处理单元(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、控制器局域网(CAN)通信电路等的电子控制单元。车辆控制设备10连接至例如被配置成使用CAN通信电路进行通信的网络，并且以可通信的方式连接至外部传感器1、GPS接收器2、内部传感器3、地图数据库4、通信单元5、导航系统6、执行器7以及通知设备8。例如，车辆控制设备10基于由CPU输出的信号来操作CAN通信电路以输入和输出数据，将输入数据存储在RAM中，将存储在ROM中的程序加载至RAM中，以及执行加载至RAM中的程序以实现车辆控制设备10的组成部分的功能。车辆控制设备10可以由多个电子控制单元配制而成。作为功能配置，车辆控制设备10包括车辆位置识别单元11、外部情况识别单元12、行驶状态识别单元13、行驶计划生成单元14、行驶控制器15、安排出发时间决定单元16以及通知控制器17。

车辆位置识别单元11基于GPS接收器2的位置信息和地图数据库4的地图信息来识别车辆V在地图上的位置。车辆位置识别单元11可以使用固定障碍物例如包括在地图数据库4的地图信息中的电线杆的位置信息和外部传感器1的检测结果通过常规的同时定位与映射(SLAM)技术来识别车辆V的位置。

外部情况识别单元12基于外部传感器1的检测结果来识别车辆V的外部情况。外部情况识别单元12基于摄像机的捕获图像或者雷达传感器的障碍物信息中至少之一通过已知方法来识别车辆V的外部情况，其中，车辆V的外部情况包括车辆V周围的障碍物的位置。外部情况识别单元12识别车辆V的外部情况的定时可以是车辆V行驶时或者车辆V停止时。

外部情况识别单元12区分横穿人员与除了横穿人员以外的障碍物，并且识别横穿人员和障碍物。获取横穿人员相对于车辆V的位置、横穿人员相对于车辆V的移动方向以及横穿人员相对于车辆V的相对速度，作为与所识别的横穿人员有关的信息片段。

横穿人员不仅包括行人，而且包括乘坐各种类型的车辆例如婴儿车、轮椅、自行车以及可以通过人行道的个人移动工具(personal mobility)的人员。外部情况识别单元12可以基于横穿人员相对于车辆V的位置、横穿人员相对于车辆V的移动方向或者横穿人员相对于车辆V的相对速度以及由下面描述的行驶计划生成单元14生成的行驶计划中的至少之一来确定所识别的横穿人员是否被安排来横穿车辆的路径。

行驶状态识别单元13基于内部传感器3的检测结果来识别车辆V的行驶状态，其中，车辆V的行驶状态包括车速和车辆V的定向。具体地，行驶状态识别单元13基于车速传感器的车速信息来识别车辆V的车速。行驶状态识别单元13基于横摆率传感器的横摆率信息来识别车辆V的定向。

行驶计划生成单元14基于由导航系统6设置的目标路线、地图数据库4的地图信息、由外部情况识别单元12识别的车辆V的外部情况以及由行驶状态识别单元13识别的车辆V的行驶状态来生成车辆V的行驶计划。行驶计划是用于从车辆V的当前位置前进至预先设置的目的地的行驶计划。

行驶计划包括根据车辆V在目标路线上的位置的车辆V的控制目标值。目标路线上的位置是在地图上目标路线的延伸方向上的位置。目标路线上的位置是指在目标路线的延伸方向上针对每预定间隔(例如，1米)设置的目标纵向位置。控制目标值是作为行驶计划中车辆V的控制目标的值。控制目标值与目标路线上每个目标纵向位置相关联地被设置。行驶计划生成单元14设置目标路线上预定间隔的目标纵向位置并且针对每个目标纵向位置设置控制目标值(例如，目标横向位置和目标车速)以生成行驶计划。目标纵向位置和目标横向位置可以一起设置为一个位置坐标。目标纵向位置和目标横向位置是指被设置为行驶计划中目标的纵向位置的信息和横向位置的信息。

例如，行驶计划生成单元14基于外部传感器1的检测结果的时间序列数据执行识别并且通过相对于外部传感器1的检测结果的模式匹配执行识别以生成车辆V的行驶计划，使得当外部情况识别单元12识别到移动障碍物时，移动障碍物不会干扰车辆V。在这种情况下，可以生成行驶计划，使得在移动障碍物附近使车辆V的目标车速降低或者在移动障碍物附近使车辆V停止(即，使得目标车速变为零)。

当乘员输入自主驾驶控制的执行开始操作时，行驶控制器15执行自主驾驶控制。行驶控制器15可以在预定条件满足时执行自主驾驶控制。行驶控制器15基于由车辆位置识别单元11识别的车辆V在地图上的位置和由行驶计划生成单元14生成的行驶计划来执行自主驾驶控制，其中，自主驾驶控制包括车辆V的速度控制和转向控制。这里，行驶计划是用于向预先设置的目的地前进的行驶计划，该行驶计划由行驶计划生成单元14生成。行驶控制器15向执行器7发送控制信号以执行自主驾驶控制。由于行驶控制器15执行自主驾驶控制，所以车辆V的驾驶状态变为自主驾驶状态。

当由外部情况识别单元12识别的横穿人员横穿从车辆的行驶计划——该行驶计划是从由行驶计划生成单元14生成的行驶计划获取的——获得的车辆的路径时，安排出发时间决定单元16基于横穿人员相对于车辆V的位置、横穿人员相对于车辆V的移动方向以及横穿人员相对于车辆V的相对速度来计算横穿人员完成横穿的时间。该路径是指车辆从现在开始被安排前进的空间或位置。例如，在自主驾驶车辆的情况下，路径可以从车辆的行驶计划或者导航系统6的目标路线来获取，以及在人工驾驶车辆的情况下，可以通过根据导航系统6的目标路线、驾驶员的驾驶操作(转弯信号操作和转向角)以及驾驶员的面部方向和视线的检测信息进行估计来获取。安排出发时间是车辆被安排出发的时间或时间点。安排出发时间决定单元16基于横穿人员横穿车辆的路径所需要的时间来决定车辆V的安排出发时间。车辆V的安排出发时间是在横穿人员完成对车辆的路径的横穿之后。当存在多个横穿车辆V的路径的横穿人员时，车辆V的安排出发时间是在最后一个横穿人员完成横穿的时间之后。

这里，安排出发时间决定单元16可以基于地图数据库4的地图信息或者由外部情况识别单元12识别的横穿人员周围的环境信息来计算横穿人员完成横穿的时间。在这种情况下，在基于地图信息或者从外部情况识别单元12获取的信息获取横穿人员横穿的道路的宽度、车道的数目以及天气状态并且将所获取的信息与过去情况下的信息进行核对之后，可以估计横穿人员完成横穿的时间。

安排出发时间决定单元16可以从地图数据库4的地图信息获取与车辆V行驶的道路的道路宽度有关的道路宽度信息，并且基于所获取的道路宽度信息和横穿人员的位置来计算横穿人员完成横穿道路的时间。除了道路宽度以外，安排出发时间决定单元16还可以获取道路的车道数目的信息，并且基于所获取的信息来计算横穿人员完成横穿的时间。

安排出发时间决定单元16可以基于横穿人员完成整个道路宽度的横穿的横穿完成时间或者基于横穿人员完成对依据车辆V的行驶计划的路径的横穿的横穿完成时间来决定车辆V的安排出发时间。这里，横穿完成时间是被设置为横穿人员完成整个道路的横穿的时间还是被设置为横穿人员完成对依据车辆V的行驶计划的路径的横穿的时间可以基于道路宽度的宽度、道路的车道数目、周围交通信号的信号照明状态、存在或不存在跟随车辆或者跟随车辆的数目等被切换。

安排出发时间决定单元16可以在车辆V停止之后或者在车辆行驶时而不等待车辆V停止来决定安排出发时间。

通知控制器17控制通知设备8，使得通知设备8向车辆的外部通知由安排出发时间决定单元16决定的车辆V的安排出发时间或时间点。例如，通知控制器17控制通知设备8，使得通知设备8向外部显示在车辆V出发之前剩余的秒数作为安排出发时间。在时间点的情况下，通知控制器17控制通知设备8，使得通知设备8向外部显示车辆V被安排出发的时间点。

当通知设备8是视觉通知设备例如显示器或投影仪时，通知控制器17可以控制通知设备8，使得通知设备8在横穿人员在视觉上可识别的位置处显示安排出发时间。当通知设备8是能够在道路表面上进行视觉通知的道路表面投影设备时，可以在车辆V与横穿人员之间的道路表面上显示安排出发时间。当安排出发时间被投影和显示到车辆V的外部时，可以同时显示从投影位置到车辆V的方向。

图2是用于描述在描述车辆控制设备10的操作时使用的坐标系的俯视图。如图2所示，y轴是车辆V的路径方向，x轴是车辆V的与路径方向垂直的宽度方向。

图3是用于描述车辆控制设备10的操作的示例的俯视图。图3示出了在人行横道前停止的车辆V以及横穿从车辆V的行驶计划获得的路径上的人行横道的横穿人员A和横穿人员B。在该示例中，车辆V通过横穿人员A横穿的人行横道，并且然后通过横穿人员B横穿的人行横道。此时，车辆V通过车辆控制设备10的外部情况识别单元12识别横穿人员A和横穿人员B。外部情况识别单元12获取横穿人员A和横穿人员B相对于车辆V的位置、横穿人员A和横穿人员B相对于车辆V的移动方向、以及横穿人员A和横穿人员B相对于车辆V的相对速度，作为与横穿人员有关的信息片段。

在图3的示例中，通知控制器17基于由安排出发时间决定单元16决定的安排出发时间来控制通知设备8。在图3中，通过具有投影仪功能的通知设备8将由安排出发时间决定单元16决定的安排出发时间投影并且显示在横穿人员与车辆V之间的道路表面上。在该示例中，针对横穿人员A显示的时间为剩余0分13秒，并且针对横穿人员B显示的时间为剩余0分15秒。针对横穿人员A和横穿人员B显示的时间在时间以倒计时模式变为剩余0秒之前每预定时间间隔被更新。当安排出发时间较晚时，安排出发时间可以显示为时间点。可以适当地调整在道路表面上投影和显示的通知内容，使得显示方向与将车辆V的位置与横穿人员的当前位置连接的线的方向一致，以由横穿车辆V的路径的横穿人员在视觉上识别。可以根据横穿人员的移动适当地改变显示位置。通知内容可以投影在例如在横穿人员的前进方向上与横穿人员的当前位置分开预定距离(例如，1米)的位置处，同时使显示位置跟随横穿人员的移动。

图4是与图3相同用于描述车辆控制设备10的操作的示例的俯视图。图4示出了在人行横道前停止的车辆V以及横穿根据行驶计划被安排直行的车辆V的路径上的人行横道的横穿人员A和横穿人员C。在该示例中，车辆V通过横穿人员A横穿的人行横道，并且然后车辆V出发。车辆V在横穿人员C横穿的人行横道前再次停止，并且然后车辆V在横穿人员C的横穿完成之后通过人行横道。

图5和图6是用于描述车辆控制设备10的安排出发时间决定单元16的操作的示例的俯视图，并且是表示与图3中相同情况的俯视图。车辆V具有车辆宽度w并且临时停止在横穿人员A、B横穿车辆V的路径的地方前。横穿人员A、B横穿的道路的道路宽度为w1。横穿人员A在与车辆V的右侧端部在车辆宽度方向上分开Da的位置处以速度Va(x轴分量为Va_x)从车辆V的右侧向左侧横穿车辆V的路径。横穿人员B在与车辆V的右侧端部在车辆宽度方向上分开Db的位置处以速度Vb(x轴分量为Vb_x)从车辆V的右侧向左侧横穿车辆V的路径。安排出发时间决定单元16计算横穿人员A完成对车辆的路径的横穿所需要的时间tA和横穿人员B完成对车辆的路径的横穿所需要的时间tB。

横穿行驶计划上的路径的横穿人员i在与交叉点P在车辆宽度方向(x轴方向)上分开Di的位置处以车辆宽度方向速度分量Vix完成对车辆的路径的横穿所需要的时间ti通过下式(1)来计算，其中，所述交叉点P是在车辆V的路径上车辆V的横穿人员侧的侧端部与横穿人员i的前进方向上的延长线之间的。

ti＝(Di+w)/Vix...(1)

图7是用于描述由上面描述的安排出发时间决定单元16进行的操作的修改示例的俯视图。这里，可以通过式(1)、通过以下操作来获得横穿完成时间：将与车辆V行驶时的道路的延伸方向垂直的方向设置为x轴；获得从横穿人员A开始在x轴方向上延伸的延伸线与车辆V的路径上车辆V的横穿人员侧的侧端部之间的交叉点；以及将所获得的交叉点与横穿人员A的位置之间的距离设置为Di。

安排出发时间决定单元16基于完成对车辆的路径的横穿所需要的时间ti之中最长的时间(t_max)来决定安排出发时间，其中，所述时间是针对各个横穿人员i来计算的。例如，安排出发时间被决定为在从当前时间起的t_max之后。安排出发时间可以被决定为在从当前时间起的t_max与预定时间C之后(即，在t_max+C之后)。

在上面的描述中，参照图3至图7描述了车辆控制设备10的操作的示例。然而，可以基于例如横穿人员i横穿道路的道路宽度w1所需要的时间(w1/Vix)来决定安排出发时间。

在第一实施方式中，将参考图8的流程图来详细描述由车辆控制设备10执行的处理。

图8是示出车辆控制设备10的处理的流程图。本文例示的流程图并非针对每预定时间来重复执行。例如，每当人行横道或交叉口在附近时执行该流程图。

外部情况识别单元12识别在路径周围存在的横穿人员(S1)。从行驶计划生成单元14生成的行驶计划中获取车辆V的路径(S2)。基于横穿人员相对于车辆V的位置、横穿人员相对于车辆V的移动方向、或者横穿人员相对于车辆V的相对速度中至少之一来确定是否安排所识别的横穿人员来横穿车辆的路径(S3)。

当确定未安排由外部情况识别单元12识别的横穿人员来横穿车辆的路径时(S3：否)，处理结束。

另一方面，当确定安排由外部情况识别单元12识别的横穿人员来横穿车辆的路径时(S3：是)，安排出发时间决定单元16计算横穿人员完成横穿所需要的时间(S4)。安排出发时间决定单元16基于所计算的横穿人员的横穿完成时间来决定车辆V的安排出发时间(S5)。通知控制器17控制通知设备8，使得通知设备8向车辆的外部通知由安排出发时间决定单元16决定的安排出发时间(S6)。

在步骤S6之后，车辆控制设备10进行至步骤S7的处理。在步骤S7中，确定是否经过了步骤S6中通知的安排出发时间。当经过了安排出发时间时，处理进行至步骤S8(S7：是)。当未经过安排出发时间时，重复步骤S6(S7：否)。

在步骤S8中，当横穿人员未脱离车辆V的路径时(当横穿人员未完成对路径的横穿时)，重复从步骤S4开始的处理(S8：否)。在步骤S8中，当横穿人员脱离车辆V的路径时，处理进行至步骤S9(S8：是)。在步骤S9中，执行向车辆的外部通知车辆V出发的处理(S9)。

当识别到横穿车辆V的路径的横穿人员时，根据实施方式的车辆控制设备10计算横穿人员横穿路径所需要的时间，基于所计算的时间来决定车辆的安排出发时间，以及向横穿人员通知所决定的安排出发时间。因此，横穿人员可以识别车辆出发之前的时间。

在上面的描述中，描述了第一实施方式，但是本发明可以在不限于该实施方式的情况下来实现。例如，在参照图8所描述的一系列处理片段中，可以执行以下控制：在经过了安排出发时间、确认在车辆的路径上没有包括横穿人员在内的障碍物并且然后车辆V出发之后，结束步骤S6的通知，而不执行步骤S7、S8的处理片段。

作为该实施方式的修改示例，例如，可以采用图9中所示的处理片段。在图9中，当横穿人员横穿在车辆V的目标路线上的道路上的车辆V的路径时，将道路的宽度与车辆V的车辆宽度之间的差值与阈值进行比较(S402)。在S402中，当道路的宽度与车辆V的车辆宽度之间的差等于或大于阈值时，使用车辆V的车辆宽度w来计算横穿人员的车辆宽度横穿完成时间，并且基于车辆宽度横穿完成时间来决定安排出发时间(S501)。另一方面，在S401中，当道路的宽度与车辆V的车辆宽度之间的差小于阈值时，使用道路的宽度w1来计算横穿人员的道路宽度横穿完成时间，并且可以基于道路宽度横穿完成时间来决定安排出发时间。第二实施方式

将描述第二实施方式。在实施方式的描述中，将描述与第一实施方式不同的点。

图10是示出根据第二实施方式的其上安装有车辆控制设备20的车辆V的配置的框图。如图10所示，根据该实施方式的车辆控制设备20与第一实施方式的不同之处在于包括人机接口(HMI)9、信号识别单元18以及信号切换时间获取单元19。

HMI 9是用于由车辆V的乘员输入和输出信息的接口。HMI 9的示例可以包括用于向乘员显示图像信息的显示面板、用于音频输出的扬声器以及供乘员执行输入操作的操作按钮或触摸面板。HMI 9根据来自车辆控制设备20的控制信号在显示器上显示图像信息。

信号识别单元18根据外部传感器1的检测结果和行驶计划生成单元14生成的行驶计划来识别车辆V的路径周围的交通信号。例如，当生成其中车辆V在四方向交叉口右转的行驶计划时，可以通过根据由摄像机捕获的图像进行的模式匹配来识别横穿人员信号，并且提取右转目的地的横穿人员信号。当识别到交通信号时，信号识别单元18识别交通信号照亮的信号的颜色。

信号切换时间获取单元19获取直至在车辆V的路径周围的由信号识别单元18识别的交通信号的信号被切换的时间。直至信号被切换的时间是直至交通信号的颜色变为另一颜色的时间。在该实施方式中，信号切换时间获取单元19获取直至横穿人员信号的颜色从绿色变为红色的时间。作为修改示例，可以获取直至绿色信号切换为绿色闪烁信号的时间作为切换时间。信号切换时间获取单元19通过经由通信单元5的通信从车辆的外部获取直至横穿人员信号的信号被切换的时间。信号切换时间获取单元19可以在不使用信号识别单元18的识别结果的情况下通过经由通信单元5的通信获取车辆V的路径周围的横穿人员信号的安装位置和直至信号被切换的时间。

在下文中，如将参照图11A至图14描述的，安排出发时间决定单元16基于车辆的路径周围存在或不存在交通信号、是否可以获取信号切换时间、信号切换时间与横穿完成时间之间的比较、以及信号切换时间或者横穿完成时间来决定车辆V的安排出发时间。在这种情况下，车辆V的安排出发时间可以被决定为由信号切换时间获取单元19获取的信号切换时间或者为了具有余量通过将预定时间增加至所计算的横穿人员的横穿完成时间而获得的时间。当信号识别单元18未识别到横穿人员信号时，安排出发时间决定单元16可以与根据第一实施方式的安排出发时间决定单元16类似地起作用。

这里，将参照图11A和图11B的表来描述车辆信号和横穿人员信号、横穿人员的横穿状态以及车辆是否可以前进之间的关系。图11A是表示相对于车辆信号的状态、行人信号的状态以及横穿人员的横穿状态而言车辆V是否可以前进的表。

在图11A中，当关于车辆V的车辆信号是红色时，无论行人信号和横穿人员的横穿状态如何，车辆V都不能出发。由于当横穿人员在车辆的路径之前或在车辆的路径上横穿的同时存在防止横穿人员横穿的可能性，因此无论行人信号的状态如何车辆V都不能出发。当车辆信号为绿色并且所有横穿人员甚至在横穿人员横穿的同时已经通过车辆V的路径或者所有横穿人员完成整个道路宽度的横穿时，由于不存在防止横穿人员横穿的可能性，因此车辆V可以出发。

在图11A中，行人信号和车辆信号二者都是绿色的情况是当车辆V在横穿人员横穿的交叉口左转或右转时。即，当横穿人员在车辆V的左转目的地或右转目的地处横穿时，两个信号可以都是绿色。在这种情况下，一旦横穿人员完成对车辆V的路径的横穿，车辆V就可以出发。

图11B是表示相对于车辆信号的状态、行人信号的状态以及横穿人员的横穿状态而言是否需要由车辆V通知安排出发时间的表。然而，以上仅是示例，可以改变存在或不存在通知。

在图11B中，当横穿人员完成横穿时，无论车辆信号或者行人信号的状态如何，车辆V都可以不执行相对于横穿人员的通知。当车辆信号和行人信号二者都是红色时，由于车辆V不会在车辆信号变为绿色之前出发，因此不需要向横穿人员通知安排出发时间。另一方面，即使在车辆信号和行人信号二者都是红色时，当存在车辆信号变为绿色的情况时，也可以基于信号的切换时间向横穿人员通知安排出发时间。

在图11B中，当在横穿人员横穿的同时车辆信号为绿色时，由于车辆V在横穿人员完成横穿之后出发，因此期望相对于横穿人员来通知安排出发时间。甚至在车辆信号为红色并且行人信号为绿色的情况下，当横穿人员在车辆的路径之前或在车辆的路径上横穿时，考虑到信号可能在横穿人员完成横穿之前切换的可能性，可以执行通知。

将参照图12至图14的流程图来详细描述由车辆控制设备20执行的处理片段。

图12是示出车辆控制设备20的处理片段的流程图的一部分。这里，将描述被配置成根据车辆V的情况基于横穿完成时间和信号切换时间中的任一个来决定安排出发时间的车辆控制设备20。在图12中，作为车辆V的情况的示例，对根据与在车辆V的路径上的车辆V是否沿着当前行驶道路前进有关的两种模式基于横穿完成时间和信号切换时间中的任一个来决定安排出发时间的控制流程进行切换。沿着道路前进是指车辆V在不伴随有左转或右转的情况下沿当前行驶道路前进。在车辆控制设备20中，首先，从由行驶计划生成单元14生成的行驶计划中获取车辆的路径(S20)。在步骤S21中，确定在车辆V的路径上的车辆V是否沿着在步骤S20中获取的当前行驶道路前进(S21)。当确定车辆V沿着道路前进时(S21：是)，处理进行至图13所示的流程(分支1)。当确定车辆V未沿着道路前进时(S21：否)，处理进行至图14所示的流程(分支2)。

图13是示出在图12的步骤S21中处理进行至分支1时的处理片段的流程图。在下文中，作为车辆沿着道路行驶的情况的示例，将使用作为表示在道路上直行的车辆V周围的情况的俯视图的图15和图16来适当地描述一系列处理片段。

当在图12的步骤S21中确定车辆沿着道路前进时，在步骤S22中，外部情况识别单元12识别车辆V周围的横穿人员，并且处理进行至步骤S23(S22)。

在步骤S23中，根据步骤S22中的识别结果来确定是否存在横穿车辆V的路径的横穿人员。当在步骤S23中确定存在横穿车辆V的路径的横穿人员时，处理进行至步骤S24(S23：是)。当在步骤S23中确定不存在横穿车辆V的路径的横穿人员时，处理进行至步骤S32(S23：否)。

在步骤S24中，安排出发时间决定单元根据外部情况识别单元12的识别结果来计算横穿人员的横穿完成时间，并且处理进行至步骤S25。在步骤S25中，由信号识别单元18确定在车辆V的路径周围是否存在横穿人员信号。当确定在车辆V的路径周围存在横穿人员信号时，处理进行至步骤S26(S25：是)。当确定在车辆V的路径周围不存在横穿人员信号时，处理进行至步骤S30(S25：否)。

在步骤S26中，当在步骤S25中确定在车辆的路径周围存在横穿人员信号时，由信号切换时间获取单元19确定是否可以获取横穿人员信号的信号切换时间。当确定可以获取横穿人员信号的信号切换时间时，处理进行至步骤S27(S26：是)。当确定无法获取横穿人员信号的信号切换时间时，由于无法决定安排出发时间，因此处理进行至步骤S32(S26：否)。当在步骤S26中确定无法获取横穿人员信号的信号切换时间时，HMI 9可以通知车辆V的乘员无法获取横穿人员信号的信号切换时间。

在步骤S27中，信号切换时间获取单元19获取信号切换时间，并且处理进行至步骤S28。在步骤S28中，安排出发时间决定单元16将在步骤S27中获取的信号切换时间与在步骤S24中计算的横穿完成时间进行比较以确定信号切换时间是否长于横穿完成时间。在步骤S28中，当确定信号切换时间长于横穿完成时间时，处理进行至步骤S29(S28：是)。在步骤S28中，当确定信号切换时间不长于横穿完成时间时，处理进行至步骤S30(S28：否)。

在步骤S29中，安排出发时间决定单元16基于由信号切换时间获取单元19获取的信号切换时间来决定车辆V的安排出发时间，并且处理进行至步骤S31。在这种情况下，如图15所示，车辆基于信号切换时间来决定安排出发时间，并且执行通知。

在步骤S30中，安排出发时间决定单元16基于在步骤S24中计算的横穿完成时间来决定车辆V的安排出发时间，并且处理进行至步骤S31。在这种情况下，如图16所示，车辆基于横穿完成时间来决定安排出发时间，并且执行通知。

在步骤S31中，通知控制器17控制通知设备8，使得通知设备8向车辆的外部通知在步骤S29或者步骤S30中由安排出发时间决定单元16决定的安排出发时间，并且结束处理。

在步骤S32中，通知控制器17不执行向车辆的外部通知安排出发时间的控制，并且结束处理。

将参照图14来描述在图12的步骤S21中确定车辆V未沿着道路前进的情况(分支2)。作为车辆未沿着道路前进的情况的示例，将使用作为表示在道路上右转的车辆V周围的情况的俯视图的图17和图18来适当地描述一系列处理片段。

图14是示出在图12的步骤S21中处理进行至分支2时的处理片段的流程图。当在图12的步骤S21中确定车辆未沿着道路前进时，在步骤S33中，外部情况识别单元12识别车辆V周围的横穿人员，并且处理进行至步骤S34(S33)。

在步骤S34中，根据步骤S33中的识别结果来确定是否存在横穿车辆V的路径的横穿人员。当在步骤S34中确定存在横穿车辆V的路径的横穿人员时，处理进行至步骤S35(S34：是)。当在步骤S34中确定不存在横穿车辆V的路径的横穿人员时，处理进行至步骤S45(S34：否)。

在步骤S35中，安排出发时间决定单元根据外部情况识别单元12的识别结果来计算横穿人员的横穿完成时间，并且处理进行至步骤S36。在步骤S36中，由信号识别单元18确定在车辆V的路径周围是否存在横穿人员信号。当确定在车辆V的路径周围存在横穿人员信号时，处理进行至步骤S37(S36：是)。当确定在车辆V的路径周围不存在横穿人员信号时，处理进行至步骤S42(S36：否)。

在步骤S37中，当在步骤S36中确定在车辆的路径周围存在横穿人员信号时，由信号切换时间获取单元19确定是否可以获取横穿人员信号的信号切换时间。当确定可以获取横穿人员信号的信号切换时间时，处理进行至步骤S38(S37：是)。当确定无法获取横穿人员信号的信号切换时间时，处理进行至步骤S42(S37：否)。

在步骤S38中，信号切换时间获取单元19获取信号切换时间，并且处理进行至步骤S39。在步骤S39中，安排出发时间决定单元16将在步骤S38中获取的信号切换时间与在步骤S35中计算的横穿完成时间进行比较以确定信号切换时间是否长于横穿完成时间。在步骤S39中，当确定信号切换时间长于横穿完成时间时，处理进行至步骤S40(S39：是)。在步骤S39中，当确定信号切换时间不长于横穿完成时间时，处理进行至步骤S41(S39：否)。

在步骤S40中，安排出发时间决定单元16基于由信号切换时间获取单元19获取的信号切换时间来决定车辆V的安排出发时间，并且处理进行至步骤S43。在步骤S43中，通知控制器17控制通知设备8，使得通知设备8向车辆的外部通知在步骤S40中决定的安排出发时间，并且结束处理。在这种情况下，例如，如图17所示，基于信号切换时间来决定安排出发时间，并且执行通知。

在步骤S41中，安排出发时间决定单元16基于在步骤S35中计算的横穿完成时间来决定车辆V的安排出发时间，并且处理进行至步骤S44。在步骤S44中，通知控制器17控制通知设备8，使得通知设备8向车辆的外部通知在步骤S41中决定的安排出发时间和在步骤S38中获取的信号切换时间，并且结束该处理。步骤S44的情况下的处理是当横穿完成时间长于信号切换时间的情况下的处理，因此甚至在横穿人员信号变为红色信号时，横穿人员继续横穿或者横穿被预测。在这种情况下，例如，如图18所示，可以通过同时向横穿人员通知信号切换时间来促使横穿人员在早期阶段横穿。

在步骤S42中，安排出发时间决定单元16基于在步骤S35中计算的横穿完成时间来决定车辆V的安排出发时间，并且处理进行至步骤S43。

在步骤S45中，通知控制器17不执行向车辆的外部通知安排出发时间的控制，并且结束处理。

根据实施方式，通过增加直至横穿人员信号从绿色切换至另一颜色的时间来决定安排出发时间。因此，可以防止向横穿人员通知在横穿人员信号与车辆之间的不同信息。考虑到车辆V是否沿着道路前进，可以适当地决定安排出发时间。

作为该实施方式的修改示例，也可以在图14的步骤S40中基于横穿完成时间来决定车辆V的安排出发时间。在上面的描述中，如图11A和图11B所示，当车辆V未沿着道路前进时，横穿人员信号和车辆信号二者可以如图17中一样都是绿色的。在这种情况下，车辆V可以在横穿人员不干扰车辆V的路径时出发。然而，从行人优先的角度来看，期望将安排出发时间决定为在行人通过车辆的路径之后。

在上面的描述中，描述了本发明的实施方式，但是本发明不限于这些实施方式。在第一实施方式和第二实施方式中，车辆V具有由行驶计划生成单元14和行驶控制器15进行的自主驾驶控制功能。然而，在人工驾驶车辆中，可以基于由车辆V的驾驶员输入的操作来预测车辆V的路径，并且可以确定横穿人员是否横穿所预测的路径。在人工驾驶车辆的情况下，通过使用由导航系统6获取的目标路线、关于驾驶员进行的驾驶操作(转弯信号操作和转向角)的信息、从驾驶员监视器摄像机获取的驾驶员的面部方向和视线的检测信息等来预测路径。在这种情况下，可以执行用于在经过安排出发时间之后促使车辆V的驾驶员出发的通知，而不是采用其中在经过由安排出发时间决定单元决定的安排出发时间之后车辆V出发的行驶计划。当车辆V是人工驾驶车辆时，行驶控制器15可以执行控制以即使车辆V的驾驶员操作加速踏板也抑制车辆V的出发，直至经过安排出发时间。

根据实施方式的车辆控制设备可以具有驾驶辅助控制功能而不是自主驾驶控制功能。在这种情况下，例如，行驶计划生成单元14基于行驶状态识别单元13识别的行驶状态在车辆V纵向方向上或者在纵向方向和横向方向二者上生成短期行驶计划，并且行驶控制器15基于所生成的短期行驶计划来执行驾驶辅助控制以辅助车辆V的驾驶员的驾驶动作。当包括如上所描述的驾驶辅助控制功能时，可以执行用于在经过安排出发时间之后促使车辆V的驾驶员出发的驾驶辅助控制。行驶控制器15可以执行控制以即使车辆V的驾驶员操作加速踏板也抑制车辆V的出发，直至经过安排出发时间。

在实施方式中，宿主车辆周围的环境信息通过外部传感器1来获取。然而，代替外部传感器1或者除了外部传感器1之外，还可以基于通过车辆与车辆通信、道路与车辆通信或者行人与车辆通信的通信信息来获取周围环境信息。在本发明的实施方式中，车辆V的各个功能中的一些功能可以通过例如能够与宿主车辆通信的信息处理中心的设施的计算机来执行。

作为第一实施方式和第二实施方式的又一修改示例，通知控制器17可以控制通知设备8，使得通知设备8如图19所示那样显示安排出发时间、指向车辆V的方向的箭头等，作为指示车辆V的位置的信息片段。

Claims

1.一种车辆控制设备，其特征在于，包括：

外部情况识别单元，其被配置成识别横穿车辆的路径的横穿人员，并且获取关于所述横穿人员的信息和关于所述横穿人员进行横穿的环境的信息；

安排出发时间决定单元，其被配置成：当由所述外部情况识别单元识别到所述横穿人员时，基于关于所述横穿人员和所述横穿人员进行横穿的环境的信息来决定所述车辆的安排出发时间；以及

通知控制器，其被配置成执行控制以向所述车辆的外部通知由所述安排出发时间决定单元决定的所述安排出发时间，

其中，所述安排出发时间决定单元预测由所述外部情况识别单元识别的所述横穿人员完成所述横穿的横穿完成时间，并且基于所述横穿完成时间来决定所述安排出发时间。

2.根据权利要求1所述的车辆控制设备，其特征在于：

所述外部情况识别单元获取所述横穿人员的速度作为关于所述横穿人员的信息；并且

所述安排出发时间决定单元基于由所述外部情况识别单元获取的所述速度来预测横穿完成时间。

3.根据权利要求1或2所述的车辆控制设备，其特征在于，所述安排出发时间决定单元基于由所述外部情况识别单元识别的关于所述环境的信息来预测横穿完成时间。

4.根据权利要求3所述的车辆控制设备，其特征在于：

所述外部情况识别单元识别与所述车辆在上面行驶的道路的宽度有关的信息作为周围环境；并且

所述安排出发时间决定单元基于所述道路的宽度来预测横穿完成时间。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆控制设备，其特征在于，还包括：

信号识别单元，其被配置成识别所述车辆的所述路径周围的道路上的交通信号；以及

信号切换时间获取单元，其被配置成获取直至所述交通信号的信号切换的信号切换时间，

其中，当由所述信号识别单元识别到交通信号、由所述信号切换时间获取单元获取到信号切换时间并且所述信号切换时间长于所述横穿完成时间时，所述安排出发时间决定单元基于所述信号切换时间来决定所述安排出发时间。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的车辆控制设备，其特征在于，所述通知控制器执行控制以在所述车辆与所述横穿人员之间的道路表面上显示所述安排出发时间的通知。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的车辆控制设备，其特征在于，所述通知控制器执行控制以向所述车辆的外部通知所述安排出发时间和指示所述车辆的位置的信息。