CN109933043A - 车辆控制器、车辆控制方法及存储车辆控制程序的非暂态性存储介质 - Google Patents

Abstract

一种车辆控制器，包括：信息获取单元，其配置为获取用于标识车辆的行驶状态或车辆周围的物体的状况的一条或多条信息，行驶状态包括车辆的位置；环境检测单元，其配置为检测车辆所处的环境；操作控制单元，其配置为基于信息和环境检测单元的检测结果来判定信息的可靠性；以及控制指令生成单元，其配置为基于信息和可靠性来生成用于控制车辆的操作的控制指令，以及输出控制指令。

Description

车辆控制器、车辆控制方法及存储车辆控制程序的非暂态性 存储介质

技术领域

本发明涉及车辆控制器、车辆控制方法及存储车辆控制程序的非暂态性存储介质。

背景技术

已经提出了各种自动驾驶系统，其基于来自车辆中包括的各种传感器的检测结果来识别车辆和车辆以外的物体的位置或运行状态，并且基于识别结果控制车辆的行驶。日本未经审查的专利申请公开第2017-47694号(JP2017-47694A)公开了一种车辆控制器，其基于第一控制信号执行自动驾驶控制，第一控制信号指示主车辆的潜在风险低的轨道。在JP 2017-47694 A所公开的车辆控制器中，当判定由于传感器、通信功能等的异常而导致第一控制信号具有异常时，基于第二控制信号执行自动驾驶，第二控制信号指示相对于外部物体的位置和速度。以这种方式，使用不同的控制信号弥补自动驾驶的可靠性。

发明内容

当在传感器中没有发生异常时，有这样的担心：传感器的可靠性在预定环境中可能会降低，并且车辆控制的可靠性也可能降低。在JP 2017-47694 A中，不能防止在这种情况下车辆控制的可靠性的降低。

本发明提供一种车辆控制器、车辆控制方法及存储车辆控制程序的非暂态性存储介质，能够在传感器中未发生异常时抑制车辆控制的可靠性的降低。

本发明的第一方面提供一种车辆控制器。该车辆控制器包括：信息获取单元，其配置为获取用于标识车辆的行驶状态或车辆周围的物体的状况的一条或多条信息，行驶状态包括车辆的位置；环境检测单元，其配置为检测车辆所处的环境；操作控制单元，其配置为基于信息和环境检测单元的检测结果来判定信息的可靠性；以及控制指令生成单元，其配置为基于信息和可靠性来生成用于控制车辆的操作的控制指令，以及输出控制指令。

根据该配置，能够根据环境考虑由信息获取单元获取的信息的可靠性来执行操作控制，并且能够抑制车辆控制的可靠性的降低。

在第一方面，操作控制单元可配置为基于信息和可靠性来判定车辆的操作。

在第一方面，控制指令生成单元可配置为当信息包括可靠性被判定为低的不可靠信息时，不生成控制指令。

根据该配置，当信息的可靠性低时，能够在操作控制的质量发生降低之前停止操作控制。

在第一方面，控制指令生成单元可配置为当信息包括可靠性被判定为低的不可靠信息时，在不使用不可靠信息的情况下生成控制指令。

根据该配置，即使在信息的可靠性低的情况下，也能够在抑制操作控制的质量降低的同时，继续地执行操作控制。

在第一方面，操作控制单元可配置为通过使用该信息来执行多个处理，并且该多个处理可以根据信息的可靠性而彼此不同。

根据该配置，即使在信息的可靠性低的情况下，也能够在抑制操作控制的质量降低的同时，继续地执行操作控制。

在第一方面，操作控制单元可配置为通过使用其中多种类型的信息中的每一种信息与可靠性降低的特定环境相关联的数据来判定信息的可靠性。

在第一方面，多种类型的信息可包括从安装在车辆上的相机获取的相机成像数据，并且操作控制单元可配置为当环境检测单元检测到处于夜间的事实和车辆正行驶于隧道中的事实的至少一者时，判定相机成像数据的可靠性为低。

根据该配置，能够适当地判定相机成像数据的可靠性。

在第一方面，多种类型的信息可包括从安装在车辆上的光学雷达设备获取的光学雷达接收数据，并且操作控制单元可配置为当环境检测单元检测到正在下雨或正在下雪时，判定光学雷达接收数据的可靠性为低。

根据该配置，能够适当地判定光学雷达接收数据的可靠性。

在第一方面，多种类型的信息可包括存储在车辆中的地图数据，并且操作控制单元可配置为当环境检测单元检测到车辆正在行驶的道路正在施工时，判定地图数据的可靠性为低。

根据该配置，能够适当地判定地图数据的可靠性。

在第一方面，多种类型的信息可包括从安装在车辆上的GPS传感器获取的GPS接收数据，并且操作控制单元可配置为当环境检测单元检测到车辆受到太阳耀斑的影响时，判定GPS接收数据的可靠性为低。

根据该配置，能够适当地判定GPS接收数据的可靠性。

本发明的第二方面提供一种车辆控制方法。该车辆控制方法包括：获取用于标识车辆的行驶状态或车辆周围的物体的状况的一条或多条信息，行驶状态包括车辆的位置；检测车辆所处的环境；基于信息和关于环境的检测结果来判定信息的可靠性；基于信息和可靠性来生成用于控制车辆的操作的控制指令；以及输出控制指令。

根据该配置，能够根据环境考虑由信息获取单元获取的信息的可靠性来执行操作控制，并且能够抑制车辆控制的可靠性的降低。

本发明的第三方面提供存储车辆控制程序的非暂态性存储介质，该车辆控制程序使得计算机至少执行：获取用于标识车辆的行驶状态或车辆周围的物体的状况的一条或多条信息，行驶状态包括车辆的位置；检测车辆所处的环境；基于信息和关于环境的检测结果来判定信息的可靠性；基于信息和可靠性来生成用于控制车辆的操作的控制指令；以及输出控制指令。

根据该配置，能够根据环境考虑由信息获取单元获取的信息的可靠性来执行操作控制，并且能够抑制车辆控制的可靠性的降低。

如上所述，根据本发明，能够提供车辆控制器、车辆控制方法及存储车辆控制程序的非暂态性存储介质，即使在传感器等中未发生异常时，其也可以通过检测车辆的环境、判定从传感器等获取的信息的可靠性、以及基于可靠性来执行操作控制，从而抑制可靠性的降低。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点及技术和工业意义，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是根据本发明实施例的车辆控制器的功能框图；以及

图2是示出根据本发明实施例的由车辆控制器执行的处理例程的示例的流程图。

具体实施方式

(概要)

根据本发明的车辆控制器基于来自传感器等的信息以及该信息的可靠性来执行车辆控制，所述可靠性是基于车辆所处的环境来判定的。因此，当在传感器等中未发生异常时，通过考虑从传感器等获取的信息的可靠性来执行操作控制，能够抑制自动驾驶等中的车辆控制的可靠性的降低。

(实施例)

下文将结合附图详细描述本发明的实施例。

<配置>

图1为根据该实施例的车辆控制器100及其外围单元的功能框图。车辆控制器100例如是安装在车辆中的自动驾驶ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)，并且包括信息获取单元110、环境检测单元120、操作控制单元130和控制指令生成单元140。

信息获取单元110获取用于标识车辆的行驶状态(例如车辆的位置和速度)以及车辆周围的物体的状况的多种信息。这些信息是基于以下内容的位置信息：由安装在车辆中的相机201成像的车辆周边的相机成像数据、来自毫米波雷达202和光学雷达203的发射和来自物体的反射和接收而引起的毫米波雷达接收数据和光学雷达接收数据、存储在地图信息存储单元204中的地图数据、或者从GPS传感器205接收的GPS信息。信息获取单元110获取这些信息并且在必要时执行例如校正的处理。可从安装在车辆外部的服务器等获取地图信息。

环境检测单元120检测车辆所处的环境。例如，环境检测单元120基于安装在车辆中的降雨传感器301和太阳能传感器302来检测车辆周围的天气。例如，环境检测单元120基于来自车辆外部的服务器303或广播电台或标向电台304的广播信息来获取当前日期和时间、道路施工信息、道路信息、天气、或太阳耀斑的发生状况。

操作控制单元130包括物体检测单元131、车辆位置估计单元132、可靠性判定单元133、和操作判定单元134。物体检测单元131例如基于由信息获取单元110获取的相机成像数据、毫米波雷达接收数据和光学雷达接收数据来检测例如车辆周围的物体的存在及车辆的位置和速度的状况。车辆位置估计单元132例如基于由信息获取单元110获取的地图数据和位置信息来估计例如车辆的位置和速度的状况。可靠性判定单元133基于来自环境检测单元120的检测结果判定由信息获取单元110获取的信息的可靠性。操作判定单元134基于来自可靠性判定单元133的判定结果、来自物体检测单元131的判定结果、以及来自车辆位置估计单元132的估计结果来判定自动驾驶等中的车辆的操作。物体检测单元131和车辆位置估计单元132也可使用来自可靠性判定单元133的判定结果来处理。

控制指令生成单元140基于由操作判定单元134判定的车辆的操作来生成控制指令。控制指令例如是指示制动器401、转向器402和发动机或电动机403中的至少一者的信息，以向车辆施加制动力、转向力和驱动力。控制指令生成单元140向各单元输出所生成的控制指令。制动器401、转向器402和发动机或电动机403基于输出的控制指令向车辆施加制动力、转向力和驱动力。

<处理例程>

将描述根据该实施例的由车辆控制器100执行的处理例程。图2是示出由车辆控制器100执行的处理例程的示例的流程图。例如，当用户激活自动驾驶功能时，开始该流程图。

(步骤S101)信息获取单元110获取用于标识车辆的行驶状态(例如车辆的位置和速度)或车辆周围的物体的状况的多种信息。

(步骤S102)环境检测单元120检测车辆所处的环境。

(步骤S103)操作控制单元130的可靠性判定单元133基于步骤S102中由环境检测单元120检测的环境，来判定是否有这样的可能性：步骤S101中由信息获取单元110获取的信息的可靠性低。表1中描述了导致各信息类型的可靠性降低的环境因素的示例。可以根据获取信息的传感器的类型来判定信息的类型。例如，从相机成像数据获取的信息和从光学雷达接收数据获取的信息可以被判定为不同类型的信息。

表1

信息的类型	环境因素
		相机成像数据	处于夜间、在隧道中
光学雷达接收数据	下雨、下雪
		地图数据	正在道路施工、土地利用规划更新
GPS数据	太阳耀斑

如表1中所示，处于夜间或在视野变暗的隧道中，相机成像数据的可靠性被认为是低的。在下雨或下雪时，下雨或下雪成为光路的障碍，因此光学雷达接收数据的可靠性被认为是低的。在处于道路施工(建设)中的道路中或者在更新了土地利用规划的区域中(道路等的形状将被更新的可能性高)，地图数据的可靠性被认为是低的。当太阳耀斑引起电离层扰动时，GPS信息的可靠性被认为是低的。

可靠性判定单元133可以基于指示了信息与其中信息的可靠性低的环境之间的相关性的数据来执行判定，如表1所示。在该数据中，环境可以与每种信息类型相关联，或者信息可以与每种环境类型相关联。可以从外部提供和更新该数据。可靠性可以通过是/否(YES/NO)的二进制值来判定，或者，例如可以针对每种环境类型设定多个阈值，以便针对下雨设定指示降雨水平的阈值(例如降雨量)，并且可靠性可由取决于该水平的三个或更多分数来判定。表1中所示的相关性是一个示例，相关性不限于此。

(步骤S104)当在步骤S103中可靠性判定单元133判定任何信息的可靠性均没有降低时，处理例程转到步骤S105，而当判定某些信息的可靠性已经降低时，转到步骤S106。

(步骤S105)在该步骤中，例如，使用多种信息判定用于自动驾驶的车辆操作。如上所述，物体检测单元131例如基于由信息获取单元110获取的相机成像数据、毫米波雷达接收数据、光学雷达接收数据，来检测例如车辆周围的物体的存在、位置和速度的状况。车辆位置估计单元132例如基于由信息获取单元110获取的地图数据和位置信息来估计例如车辆的位置和速度的状况。操作判定单元134基于来自可靠性判定单元133的判定结果、来自物体检测单元131的检测结果和来自车辆位置估计单元132的估计结果，来判定车辆的操作。控制指令生成单元140生成并输出控制指令以执行车辆的所判定的操作。在执行该步骤之后，通过返回步骤S101并重复执行流程图的各处理，能够继续执行驾驶控制。

(步骤S106)在该步骤中，与物体检测单元131、车辆位置估计单元132或操作判定单元134中的步骤S105的处理相比，禁止了那些使用可靠性已被判定为低的信息的处理。下面将描述其示例。

(示例1)当正在执行自动驾驶时，停止自动驾驶。因此，可以在自动驾驶的可靠性下降之前停止自动驾驶。在该情况下，可以使用未示出的警报单元以消息的形式通知用户，该消息指示将停止自动驾驶。或者，当自动驾驶还未开始时，可以以消息的形式通知用户，该消息指示自动驾驶是不可能的。例如，可以仅激活一些驾驶辅助功能，这些驾驶辅助功能可以通过那些不使用可靠性已被判定为低的信息的处理来实现。

(示例2)当正在执行自动驾驶时，在不使用可靠性已被判定为低的信息的情况下，继续地执行自动驾驶。在自动驾驶过程中，可以采用该示例，例如，当独立地执行使用不同类型的信息的多个算法时，通过针对算法结果的多数决或加权评估来判定车辆的操作，并且在不使用某些信息的情况下执行能够继续地执行自动驾驶的处理。在该情况下，通过仅使用可靠性尚未被判定为低的信息、而不使用可靠性已被判定为低的信息，能够提高操作的判定的可靠性或至少抑制可靠性的降低。当信息的可靠性已降低使得难以执行对操作的判定时，类似于示例1，可以停止自动驾驶，或者仅激活一些驾驶辅助功能，这些驾驶辅助功能可通过不使用可靠性已被判定为低的信息的处理来实现。

(示例3)也使用可靠性已被判定为低的信息用于处理，以继续地执行自动驾驶。使用可靠性已判定为低的信息的处理结果在加权评估中占用较少的权重，即，根据可靠性执行不同的处理或操纵。因此，能够提高操作的判定的可靠性或者至少抑制可靠性的降低。可靠性已判定为低的信息可能不用于判定车辆的操作，但可用于其他处理。例如，对于车辆周围的物体的存在、位置和速度的状况、例如车辆的位置和速度的状况、以及基于这些状况所判定的操作，将不使用可靠性已判定为低的信息时的计算结果与使用该信息时的计算结果进行比较，可以验证可靠性降低的判定的有效性，以及可以更新表1中示出的信息类型和环境(或其阈值)之间的相关数据。可以存储在可靠性被判定为低时获取的信息，并且可在可靠性恢复之后的处理中将其用作例如先前值或初始值的参考值。

如在该步骤中，通过禁止使用了可靠性已判定为低的信息的处理，能够防止自动驾驶的质量的降低。因此，当可以减少计算负荷时，可以减少处理器的负荷、产生的热量和功耗。在执行该步骤之后，通过返回步骤S101并重复执行流程图的处理可以继续地执行驾驶控制。

虽然上面已经描述了本发明的实施例，但是本发明并不限于该实施例并且可以适当地修改。例如，获取或检测由信息获取单元110获取的信息的方法、环境检测单元120的配置或由此检测到的环境的类型不受限制。包括在车辆中的传感器本身可基于来自其他传感器的检测结果来判定传感器的可靠性。例如，相机201可基于来自降雨传感器301和太阳能传感器302的输出来判定相机成像数据的可靠性，并将判定结果与相机成像数据一起输出到车辆控制器100。

<有益效果>

如上所述，根据本发明，即使在传感器等中未发生异常时，也能够检测车辆的环境，以判定从传感器等获取的信息的可靠性，以基于可靠性来执行车辆控制，并根据环境适当地执行车辆控制。

本发明可以理解为车辆控制器，也可以理解为车辆控制方法，其中包括控制单元和存储单元的车辆控制器中的计算机执行上述单元的功能或车辆控制程序，在车辆控制程序中描述了车辆控制方法的处理。

本发明可以有效地用于车辆等的控制。

Claims (12)

1.一种车辆控制器，其特征在于，包括：

信息获取单元，其配置为获取用于标识车辆的行驶状态或所述车辆周围的物体的状况的一条或多条信息，所述行驶状态包括所述车辆的位置；

环境检测单元，其配置为检测所述车辆所处的环境；

操作控制单元，其配置为基于所述信息和所述环境检测单元的检测结果来判定所述信息的可靠性；以及

控制指令生成单元，其配置为：

基于所述信息和所述可靠性来生成用于控制所述车辆的操作的控制指令，以及

输出所述控制指令。

2.根据权利要求1所述的车辆控制器，其特征在于，

所述操作控制单元配置为基于所述信息和所述可靠性来判定所述车辆的所述操作。

3.根据权利要求1所述的车辆控制器，其特征在于，

所述控制指令生成单元配置为当所述信息包括可靠性被判定为低的不可靠信息时，不生成所述控制指令。

4.根据权利要求1所述的车辆控制器，其特征在于，

所述控制指令生成单元配置为当所述信息包括可靠性被判定为低的不可靠信息时，在不使用所述不可靠信息的情况下生成所述控制指令。

5.根据权利要求1所述的车辆控制器，其特征在于，

所述操作控制单元配置为通过使用所述信息来执行多个处理，所述多个处理根据所述信息的所述可靠性而彼此不同。

6.根据权利要求1所述的车辆控制器，其特征在于，

所述操作控制单元配置为通过使用其中多种类型的信息中的每一种信息与可靠性降低的特定环境相关联的数据来判定所述信息的可靠性。

7.根据权利要求6所述的车辆控制器，其特征在于，

所述多种类型的信息包括从安装在所述车辆上的相机获取的相机成像数据，并且

所述操作控制单元配置为当所述环境检测单元检测到处于夜间的事实和所述车辆正行驶于隧道中的事实中的至少一者时，判定所述相机成像数据的可靠性为低。

8.根据权利要求6所述的车辆控制器，其特征在于，

所述多种类型的信息包括从安装在所述车辆上的光学雷达设备获取的光学雷达接收数据，并且

所述操作控制单元配置为当所述环境检测单元检测到正在下雨或正在下雪时，判定所述光学雷达接收数据的可靠性为低。

9.根据权利要求6所述的车辆控制器，其特征在于，

所述多种类型的信息包括存储在所述车辆中的地图数据，并且

所述操作控制单元配置为当所述环境检测单元检测到所述车辆正在行驶的道路正在施工时，判定所述地图数据的可靠性为低。

10.根据权利要求6所述的车辆控制器，其特征在于，

所述多种类型的信息包括从安装在所述车辆上的GPS传感器获取的GPS接收数据，并且

所述操作控制单元配置为当所述环境检测单元检测到所述车辆受到太阳耀斑的影响时，判定所述GPS接收数据的可靠性为低。

11.一种车辆控制方法，其特征在于，包括：

获取用于标识车辆的行驶状态或所述车辆周围的物体的状况的一条或多条信息，所述行驶状态包括所述车辆的位置；

检测所述车辆所处的环境；

基于所述信息和关于所述环境的检测结果来判定所述信息的可靠性；

基于所述信息和所述可靠性来生成用于控制所述车辆的操作的控制指令；以及

输出所述控制指令。

12.一种存储车辆控制程序的非暂态性存储介质，所述车辆控制程序使得计算机至少执行：

获取用于标识车辆的行驶状态或所述车辆周围的物体的状况的一条或多条信息，所述行驶状态包括所述车辆的位置；

检测所述车辆所处的环境；

基于所述信息和关于所述环境的检测结果来判定所述信息的可靠性；

基于所述信息和所述可靠性来生成用于控制所述车辆的操作的控制指令；以及

输出所述控制指令。