CN110281931B - 车辆用控制装置以及车辆 - Google Patents

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Abstract

提供一种按照驾驶员的意图转换行驶状态的技术。本发明提供一种控制装置，其对车辆进行控制，具备：行驶控制部，其能够根据车辆的状况以多个行驶状态中的任一种状态对车辆进行行驶控制；以及获取部，其获取车辆的驾驶员的动作。多个行驶状态包括第一行驶状态、和与第一行驶状态相比自动化程度更高或驾驶员任务较轻的第二行驶状态。驾驶员的动作包括第一动作，所述第一动作在第一行驶状态下被禁止而在第二行驶状态下能够实施。用于判定是否执行第二行驶状态下的行驶控制的条件包括第一动作的执行状况或与第一动作有关的所述车辆的工作状况。

Description

车辆用控制装置以及车辆
技术领域
本发明涉及一种车辆用控制装置以及车辆。
背景技术
自动驾驶四轮车辆等车辆的技术(所谓的自动驾驶技术)正在发展。专利文献1所记载的控制系统根据车辆所处的环境以多个级别提供自动驾驶。具体而言，以最高级别的模式A、其次的级别的模式B、其次的级别的模式C来进行自动驾驶。级别越高用户承担的任务越少。例如，在模式A中驾驶员承担监视周边的义务，与其相对地，在模式B、模式C中驾驶员不承担监视周边的义务。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-207907号公报
发明内容
发明所要解决的问题
专利文献1所记载的控制系统在能够转换为上位的级别的情况下，自动进行转换。因此，会产生并未按照驾驶员的意图的级别的切换，此时产生向驾驶员的通知。本发明的目的在于，提供一种用于按照驾驶员的意图转换行驶状态的技术。
用于解决问题的方法
鉴于上述问题，本发明提供一种控制装置，其对车辆进行控制，所述控制装置的特征在于，具备：行驶控制单元，其能够根据所述车辆的状况以多个行驶状态中的任一种状态对所述车辆进行行驶控制；以及获取单元，其获取所述车辆的驾驶员的动作，所述多个行驶状态包括第一行驶状态、和与所述第一行驶状态相比自动化程度更高或驾驶员任务较轻的第二行驶状态，所述驾驶员的动作包括第一动作，所述第一动作在所述第一行驶状态下被禁止而在所述第二行驶状态下能够实施，用于判定是否执行所述第二行驶状态下的行驶控制的条件包括所述第一动作的执行状况或与所述第一动作有关的所述车辆的工作状况。
发明效果
根据上述方法，能够按照驾驶员的意图转换行驶状态。
附图说明
图1是对实施方式所涉及的车辆的构成例进行说明的框图。
图2是对实施方式所涉及的控制装置的动作例进行说明的框图。
附图标记说明
1：车辆；2：控制装置；20～29：ECU
具体实施方式
以下，在参照附图的同时，对本发明的实施方式进行说明。贯穿各个实施方式对相同的要素标注同一附图标记，并省略重复的说明。另外，可以对各实施方式进行适当的变更、组合。
车辆1包括对车辆1进行控制的车辆用控制装置2(以下，简称为控制装置2)。控制装置2包括通过车内网络而连接为可通信的多个ECU20～29。各ECU包括以CPU为代表的处理器、半导体存储器等存储器、与外部设备的接口等。在存储器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、存储器以及接口等。例如，ECU20具备处理器20a和存储器20b。通过由处理器20a执行在存储器20b中保存的程序所包含的命令，来执行ECU20所进行的处理。取而代之地，ECU20也可以具备用于执行ECU20所进行的处理的ASIC等专用的集成电路。关于其他ECU也是同样的。
以下，对各ECU20～29所负责的功能等进行说明。此外，可以对ECU的数量、所负责的功能进行适当设计，也可以比本实施方式更加细化或者整合。
ECU20执行与车辆1的自动驾驶有关的控制。在自动驾驶中，对车辆1的转向以及加速减速中的至少任意一项进行自动控制。在下文说明的控制例中，对转向和加速减速的双方进行自动控制。
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)而使前轮转向的机构。另外，电动动力转向装置3包括发挥用于辅助转向操作或者使前轮自动转向的驱动力的马达、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进行对检测车辆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是对车辆1的前方进行拍摄的摄像机(以下，有时表述为摄像机41。)，在本实施方式的情况下，在车辆1的车顶前部安装于前窗的车室内侧。通过对摄像机41所拍摄到的图像进行分析，能够对目标的轮廓、道路上的车道的区划线(白线等)进行提取。
检测单元42为光学雷达(Light Detection and Ranging光学检测与测距)(以下，有时表述为光学雷达42)，其对车辆1的周围的目标进行检测、对与目标的距离进行测距。在本实施方式的情况下，设置有五个光学雷达42，在车辆1的前部的各角部各设置有一个，在后部中央设置有一个，在后部各侧方各设置有一个。检测单元43为毫米波雷达(以下有时表述为雷达43)，其对车辆1的周围的目标进行检测、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的前部中央设置有一个，在前部各角部各设置有一个，并且在后部各角部各设置有一个。
ECU22进行对一方的摄像机41、各光学雷达42的控制以及检测结果的信息处理。ECU23进行对另一方的摄像机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，通过具备摄像机、光学雷达以及雷达这样的不同种类的检测单元，能够多方面地对车辆周边环境进行分析。
ECU24进行对陀螺仪传感器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。能够根据陀螺仪传感器5的检测结果、车轮速度等对车辆1的行进道路进行判定。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能够访问在存储器中构建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探索等。ECU24、地图数据库24a、GPS传感器24b构成所谓的导航装置。
ECU25具备车与车之间通信用的通信装置25a。通信装置25a进行与周边的其他车辆的无线通信，并进行车辆间的信息交换。
ECU26对动力装置6进行控制。动力装置6是输出使得车辆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。ECU26例如根据由设置在油门踏板7A上的操作检测传感器7a所检测到的驾驶员的驾驶操作(油门操作或者加速操作)而对发动机的输出进行控制，或者基于车速传感器7c所检测到的车速等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，ECU26根据来自ECU20的指示而对动力装置6进行自动控制，并控制车辆1的加速减速。
ECU27对包括方向指示器8(winker)的照明器件(前照灯、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。
ECU28进行对输入输出装置9的控制。输入输出装置9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受。语音输出装置91通过语音对驾驶员报告信息。显示装置92通过图像的显示对驾驶员报告信息。显示装置92例如配置在驾驶席的正面并构成仪表盘等。此外，在此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，可以根据待报告的信息的等级(例如紧急度)改变组合、或者改变报告方式。输入装置93是配置在驾驶员能够操作的位置而对车辆1进行指示的开关组，还可以包括语音输入装置。ECU28能够实施与ECU20的行驶控制有关的引导。对于引导的详细内容将在后文中叙述。输入装置93可以包含用作对ECU20所进行的行驶控制的动作进行控制的开关。输入装置93可以包含用于检测驾驶员的视线方向的摄像机。
ECU29对制动装置10、驻车制动器(未图示)进行控制。制动装置10例如为盘式制动装置，设置于车辆1的各车轮，通过对车轮的旋转施加阻力而使车辆1减速或者停止。ECU29例如根据由设置在制动踏板7B上的操作检测传感器7b所检测到的驾驶员的驾驶操作(制动操作)而对制动装置10的动作进行控制。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10进行自动控制，并控制车辆1的减速以及停止。制动装置10、驻车制动器还能够为了维持车辆1的停止状态而进行动作。另外，在动力装置6的变速器具备驻车锁止机构的情况下，还能够为了维持车辆1的停止状态而令其动作。
参照图2的状态转换图对控制装置2的动作例进行说明。在图2中，用圆圈表示控制装置2的状态，用箭头表示状态的转换。控制装置2在各状态中反复判定是否满足转换条件。
状态201表示车辆1的驾驶员进行手动驾驶的状态。状态202～204表示控制装置2通过自动驾驶来进行车辆1的行驶控制的行驶状态。控制装置2(例如，ECU20)能够根据车辆1的状况以多个行驶状态中的任一状态对车辆1进行行驶控制。车辆1的状况包括车辆1的周边环境(例如，行驶中的道路种类、路面状态、天气、与周围的车辆之间的位置关系等)、车辆1的状态(车速、加速度、汽油或电力的剩余量等)。车辆1的启动时的状态例如为状态201。
状态202为需要驾驶员握持方向盘且需要对周边进行监视的状态。将该状态下的自动驾驶表示为自动驾驶A。状态202下的驾驶主体为驾驶员。在状态202下，可以仅进行车辆1的纵向控制或仅进行横向控制，也可以上述纵向控制和横向控制的双方。纵向控制例如为ACC(Adaptive Cruise Control自适应巡航控制)，横向控制例如为LKAS(Lane KeepingAssistant System车道保持辅助系统)。在状态202下，例如进行向高速主路的合流、从高速主路的分支。状态203为无需驾驶员握持方向盘且需要对周边进行监视的状态。将该状态下的自动驾驶表示为自动驾驶B。状态203下的驾驶主体为驾驶员。在状态203下，例如进行没有交通堵塞的高速主路上的车辆控制。状态204为无需驾驶员握持方向盘且无需对周边进行监视的状态。但是，为了防备在车辆系统的功能下降时进行警告通知，因此需要司机履行监视车辆系统的义务。将该状态下的自动驾驶表示为自动驾驶C。状态204下的驾驶主体为车辆1的控制装置2。在状态204下，例如在高速主路的交通堵塞时进行跟踪前方行驶车辆的低速跟踪行驶(TJP:Traffic Jam Pilot)。如此，与状态202相比，状态203的自动化程度更高，与状态203相比，状态204的自动化程度更高。另外，与状态202相比，状态203的驾驶员任务较轻，与状态203相比，状态204的驾驶员任务较轻。驾驶员任务是指驾驶所需的任务，例如包括握持方向盘、监视周边。
状态205表示控制装置2正在请求驾驶员握持方向盘的状态。例如，控制装置2通过将请求握持方向盘的消息显示在显示装置92上、利用语音输出装置91播放请求握持方向盘的消息来请求驾驶员握持方向盘。无论驾驶员是否正在握持方向盘均可以进行该请求。状态206表示控制装置2正在执行替代控制的状态。替代控制是指，为了在对驾驶员请求进行驾驶轮替的同时使车辆1减速而向安全状态过渡的控制。
转换211表示从状态201(手动驾驶)向状态202(自动驾驶A)的转换。在车辆1的状况为能够执行自动驾驶A下的行驶控制的状况并且由驾驶员指示开始自动驾驶的情况下，控制装置2进行该转换。例如，在车辆1正在行驶于高速道路上的情况下，控制装置2判定为处于能够执行自动驾驶A下的行驶控制的状态。在处于不能执行自动驾驶A下的行驶控制的状况且由驾驶员指示开始自动驾驶的情况下，控制装置2不进行转换211，并向驾驶员通知无法开始自动驾驶。
转换212表示从状态202(自动驾驶A)向状态201(手动驾驶)的转换。在车辆1的状况变化为无法维持状态202(自动驾驶A)的状况的情况下、或由驾驶员指示结束自动驾驶的情况下，控制装置2进行该转换。
转换213表示从状态202(自动驾驶A)向状态203(自动驾驶B)的转换。在车辆1的状况为能够执行自动驾驶B下的行驶控制的状况的情况下，控制装置2进行该转换。即使在驾驶员握持方向盘的状态下，只要没有较大的转向输入，控制装置2也可以进行转换213。在处于不能执行自动驾驶B下的行驶控制的状况下且在驾驶员结束握持方向盘的情况下，控制装置2不进行转换213，并请求驾驶员握持方向盘。
转换214表示从状态202(自动驾驶A)向状态205(握持请求)的转换。在车辆1的状况为不能执行自动驾驶B下的行驶控制的状况且驾驶员结束握持方向盘的情况下，控制装置2进行该转换。
转换215表示从状态203(自动驾驶B)向状态202(自动驾驶A)的转换。在驾驶员开始握持方向盘的情况下，控制装置2进行该转换。
转换216表示从状态203(自动驾驶B)向状态204(自动驾驶C)的转换。在车辆1的状况为能够执行自动驾驶C下的行驶控制的状况且驾驶员开始进行在状态203下被禁止而在状态204下能够实施的动作或车辆1开始进行与该动作有关的工作的情况下，控制装置2进行该转换。这样的动作包括导航仪的操作、音频装置的操作、电视的视听、便携式终端的操作、读书、观看周围的景色、观看后部座椅等这样的与车辆1的行驶无关的任务(所谓的第二任务(Second Task))。控制装置2(例如，ECU28)能够基于针对输入装置93的输入而获取车辆1的驾驶员的动作。控制装置2(例如，ECU20)对所获取的动作是否相当于第二任务进行判定。进一步，驾驶员还可以在自动驾驶C下的行驶控制开始之前(例如开始驾驶前)，进行开始第二任务的预约(例如，电影的播放的预约)。当车辆1的状况从不能执行自动驾驶C下的行驶控制的状况变化为能够执行的状况时，车辆1开始与预约的第二任务有关的工作。与此相对应地，控制装置2开始自动驾驶C下的行驶控制。
转换217表示从状态204(自动驾驶C)向状态203(自动驾驶B)的转换。在驾驶员结束在状态203下被禁止而在状态204下能够实施的动作或车辆1结束与该动作有关的工作的情况下，控制装置2进行该转换。该动作包括上述的第二任务。例如，在驾驶员主动停止电影的播放的情况下、直至该电影的最后完成电影的播放的情况下，进行该转换。
转换218表示从状态203(自动驾驶B)向状态205(握持请求)的转换。在车辆1的状况变化为无法维持自动驾驶B下的行驶控制的状况的情况下或不能执行自动驾驶C下的行驶控制的状况且驾驶员开始第二任务的情况下，控制装置2进行该转换。
转换219表示从状态204(自动驾驶C)向状态202(自动驾驶A)的转换。在驾驶员开始握持方向盘的情况下，控制装置2进行该转换。
转换220表示从状态204(自动驾驶C)向状态205(握持请求)的转换。在车辆1的状况变化为无法维持自动驾驶C下的行驶控制的状况的情况下，控制装置2进行该转换。
转换221表示从状态205(握持请求)向状态202(自动驾驶A)的转换。在驾驶员在阈值时间(例如，15秒)内响应握持请求并开始握持方向盘的情况下，控制装置2进行该转换。
转换222表示从状态205(握持请求)向状态206(替代控制)的转换。在驾驶员在阈值时间(例如，15秒)内未响应握持请求的情况下，控制装置2进行该转换。
转换223表示从状态206(替代控制)向状态201(手动驾驶)的转换。在驾驶员开始手动驾驶的情况下，控制装置2进行该转换。
如上所述，用于判定是否执行状态204(自动驾驶C)下的行驶控制的条件(即，为了从其他状态向状态204转换的条件、为了从状态204向其他状态转换的条件)包括：在状态203(自动驾驶B)下被禁止而在状态204(自动驾驶C)下能够实施的动作(第二任务)的执行状况、或与该动作有关的所述车辆的工作状况。因此，即使处于能够从状态203(自动驾驶B)向状态204(自动驾驶C)转换的状况下，只要驾驶员不开始第二任务，控制装置2就维持状态203(自动驾驶B)。另外，即使处于能够维持状态204(自动驾驶C)的状况下，在驾驶员结束第二任务的情况下，控制装置2也向状态203(自动驾驶B)转换。由此，未按照驾驶员的意图的高级别的自动化驾驶的提供受到抑制。进一步，在根据车辆1的状况的变化而无法维持行驶状态(状态203或状态204)的情况下，通过均转换为状态205(握持请求)，能够降低针对驾驶员的请求的类型数量。
<实施方式的总结>
<构成1>
一种控制装置(2)，其对车辆(1)进行控制，所述控制装置的特征在于，具备：
行驶控制单元(20)，其能够根据所述车辆的状况以多个行驶状态中的任一种状态对所述车辆进行行驶控制；以及
获取单元(28)，其获取所述车辆的驾驶员的动作，
所述多个行驶状态包括第一行驶状态(203)、和与所述第一行驶状态相比自动化程度更高或驾驶员任务较轻的第二行驶状态(204)，
所述驾驶员的动作包括第一动作，所述第一动作在所述第一行驶状态下被禁止而在所述第二行驶状态下能够实施，
用于判定是否执行所述第二行驶状态下的行驶控制的条件包括所述第一动作的执行状况或与所述第一动作有关的所述车辆的工作状况。
根据该构成，能够按照驾驶员的意图转换行驶状态。其结果是，可减少对于驾驶员的不必要的通知。
<构成2>
根据构成1所述的控制装置，其特征在于，
为了从所述第一行驶状态向所述第二行驶状态转换的条件包括所述驾驶员开始所述第一动作、或所述车辆开始与所述第一动作有关的工作。
根据该构成，将驾驶员开始第二任务作为条件，能够转换为没有周边监视义务的行驶控制。
<构成3>
根据构成1或2所述的控制装置，其特征在于，
为了从所述第二行驶状态向所述第一行驶状态转换的条件包括所述驾驶员结束所述第一动作、或所述车辆结束与所述第一动作有关的工作。
根据该构成，将驾驶员结束第二任务作为条件，能够转换为具有周边监视义务的行驶控制。
<构成4>
根据构成1至3中任一项所述的控制装置，其特征在于，
所述行驶控制单元分别在所述车辆的状况变化为无法维持所述第一行驶状态的状况的情况下、所述车辆的状况变化为无法维持所述第二行驶状态的状况的情况下，向所述驾驶员请求进行相同的第二动作。
根据该构成，通过不论是否有监视周边的义务而根据车辆的状况的变化来请求相同的动作，能够降低驾驶员感觉到的复杂度。
<构成5>
根据构成1至4中任一项所述的控制装置，其特征在于，
所述第一行驶状态为无需所述驾驶员握持方向盘且需要监视周边的状态，
所述第二行驶状态为无需所述驾驶员握持方向盘且无需监视周边的状态。
根据该构成，基于在无需监视周边的期间内能够执行的第二任务的执行状况来转换行驶状态。
<构成6>
根据构成1至5中任一项所述的控制装置，其特征在于，
在所述车辆的状况变化为无法维持所述第二行驶状态的状况的情况下，所述行驶控制单元向所述驾驶员请求握持方向盘。
根据该构成，能够在不承担周边监视义务的行驶状态下请求保持方向盘。
<构成7>
一种车辆(1)，其特征在于，具备根据构成1至6中任一项所述的控制装置。
根据该构成，能够按照驾驶员的意图转换行驶状态。

Claims (8)

1.一种控制装置，其对车辆进行控制，所述控制装置的特征在于，具备：
行驶控制单元，其能够根据所述车辆的状况以多个行驶状态中的任一种状态对所述车辆进行行驶控制；以及
获取单元，其获取所述车辆的驾驶员的动作，
所述多个行驶状态包括无需所述驾驶员握持方向盘且需要监视周边的第一行驶状态、和作为无需所述驾驶员握持方向盘且无需监视周边的状态的第二行驶状态，
所述驾驶员的动作包括第一动作，所述第一动作在所述第一行驶状态下被禁止而在所述第二行驶状态下能够实施，所述第一动作包括便携式终端的操作和观看所述车辆的后部座椅中的至少一方，
所述行驶控制单元在以所述第一行驶状态进行动作中、且所述车辆的状况能够向所述第二行驶状态转换的期间，在满足所述驾驶员开始所述第一动作、或所述车辆开始与所述第一动作有关的工作这样的条件的情况下向所述第二行驶状态转换，在不满足所述条件的情况下维持所述第一行驶状态。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，
所述行驶控制单元分别在所述车辆的状况变化为无法维持所述第一行驶状态的状况的情况下、所述车辆的状况变化为无法维持所述第二行驶状态的状况的情况下，向所述驾驶员请求进行相同的第二动作。
3.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，
在所述车辆的状况变化为无法维持所述第二行驶状态的状况的情况下，所述行驶控制单元向所述驾驶员请求握持方向盘。
4.一种车辆，其特征在于，具备权利要求1至3中任一项所述的控制装置。
5.一种控制装置，其对车辆进行控制，所述控制装置的特征在于，具备：
行驶控制单元，其能够根据所述车辆的状况以多个行驶状态中的任一种状态对所述车辆进行行驶控制；以及
获取单元，其获取所述车辆的驾驶员的动作，
所述多个行驶状态包括无需所述驾驶员握持方向盘且需要监视周边的第一行驶状态、和作为无需所述驾驶员握持方向盘且无需监视周边的状态的第二行驶状态，
所述驾驶员的动作包括第一动作，所述第一动作在所述第一行驶状态下被禁止而在所述第二行驶状态下能够实施，所述第一动作包括便携式终端的操作和观看所述车辆的后部座椅中的至少一方，
所述行驶控制单元在以所述第二行驶状态进行动作中、且所述车辆的状况能够继续所述第二行驶状态的期间，在满足所述驾驶员结束所述第一动作、或所述车辆结束与所述第一动作有关的工作这样的条件的情况下向所述第一行驶状态转换，在不满足所述条件的情况下维持所述第二行驶状态。
6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，
所述行驶控制单元分别在所述车辆的状况变化为无法维持所述第一行驶状态的状况的情况下、所述车辆的状况变化为无法维持所述第二行驶状态的状况的情况下，向所述驾驶员请求进行相同的第二动作。
7.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，
在所述车辆的状况变化为无法维持所述第二行驶状态的状况的情况下，所述行驶控制单元向所述驾驶员请求握持方向盘。
8.一种车辆，其特征在于，具备权利要求5至7中任一项所述的控制装置。
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