CN110678371B - 车辆控制系统、车辆控制方法及存储介质 - Google Patents
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Abstract
车辆控制系统具备:受理部,其受理本车辆的乘员的操作;信息输出部,其输出信息;自动驾驶控制部,其执行使所述本车辆自动地行驶的自动驾驶;切换控制部,其将所述本车辆的驾驶模式切换为至少包括使所述自动驾驶控制部执行所述自动驾驶的自动驾驶模式、或根据对所述受理部的操作来使所述本车辆行驶的手动驾驶模式的多个驾驶模式中的任一个;以及输出控制部,其在所述本车辆的驾驶模式为所述自动驾驶模式且满足规定条件的情况下,使所述信息输出部输出规定信息,其中,在通过所述受理部受理了规定操作的情况下,所述切换控制部根据受理了所述规定操作的时机是否为所述规定信息的输出开始时机以后,来决定所述驾驶模式的切换形态。
Description
技术领域
本发明涉及车辆控制系统、车辆控制方法及存储介质。
背景技术
以往,已知有在自动转向中乘员进行了转向的超控时向手动驾驶转移的技术(例如,参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-61224号公报
发明内容
发明概要
发明要解决的技术课题
然而,在现有技术中,存在违反乘员的意图而向手动驾驶转移的情况。
本发明考虑到这样的情况而作出,其目的之一在于提供一种能够更忠实地按照乘员的意图向手动驾驶转移的车辆控制系统、车辆控制方法及车辆控制程序。
用于解决技术课题的方案
(1):一种车辆控制系统,其具备:受理部,其受理本车辆的乘员的操作;信息输出部,其输出信息;自动驾驶控制部,其执行使所述本车辆自动地行驶的自动驾驶;切换控制部,其将所述本车辆的驾驶模式切换为至少包括使所述自动驾驶控制部执行所述自动驾驶的自动驾驶模式、或根据对所述受理部的操作来使所述本车辆行驶的手动驾驶模式的多个驾驶模式中的任一个;以及输出控制部,其在所述本车辆的驾驶模式为所述自动驾驶模式且满足规定条件的情况下,使所述信息输出部输出规定信息,其中,在通过所述受理部受理了规定操作的情况下,所述切换控制部根据受理了所述规定操作的时机是否为所述规定信息的输出开始时机以后,来决定所述驾驶模式的切换形态。
(2):在(1)记载的车辆控制系统中,在通过所述受理部受理了第一操作的情况下,所述切换控制部将所述本车辆的驾驶模式从所述手动驾驶模式切换为控制程度比所述自动驾驶模式的控制程度低的驾驶支援模式,在所述第一操作后,在通过所述受理部受理了第二操作的情况下,所述切换控制部将所述本车辆的驾驶模式从所述驾驶支援模式切换为所述自动驾驶模式,在所述自动驾驶模式下,在受理了所述规定操作的时机为所述规定信息的输出开始时机以前的情况下,所述切换控制部将所述本车辆的驾驶模式从所述自动驾驶模式切换为所述驾驶支援模式,在受理了所述规定操作的时机为所述规定信息的输出开始时机以后的情况下,所述切换控制部将所述本车辆的驾驶模式从所述自动驾驶模式切换为所述手动驾驶模式。
(3):在(2)记载的车辆控制系统中,还具备驾驶支援控制部,该驾驶支援控制部在所述驾驶支援模式下,以至少不脱离行驶车道的方式进行所述本车辆的转向控制。
(4):在(1)记载的车辆控制系统中,在通过所述受理部受理了第一操作及第二操作这两阶段的操作的情况下,所述切换控制部将所述本车辆的驾驶模式从所述手动驾驶模式切换为所述自动驾驶模式,在所述自动驾驶模式下,在受理了所述规定操作的时机为所述规定信息的输出开始时机以前的情况下,所述切换控制部继续所述自动驾驶模式,在受理了所述规定操作的时机为所述规定信息的输出开始时机以后的情况下,所述切换控制部将所述本车辆的驾驶模式从所述自动驾驶模式切换为所述手动驾驶模式。
(5):在(1)~(4)中任一项所记载的车辆控制系统中,所述受理部包括方向盘,所述输出控制部使所述信息输出部输出对所述乘员要求操作所述方向盘的情况的信息、对所述乘员要求手动驾驶的信息、或表示在所述自动驾驶模式下进行使所述本车辆停止的自动驾驶的情况的信息中的任一个来作为所述规定信息。
(6):在(5)记载的车辆控制系统中,所述切换控制部在所述自动驾驶模式下通过所述自动驾驶控制部进行了使所述本车辆停止的自动驾驶以后,在通过所述方向盘受理了操作的情况下,将所述本车辆的驾驶模式从所述自动驾驶模式切换为所述手动驾驶模式。
(7):在(1)~(6)中任一项所记载的车辆控制系统中,所述信息输出部包括显示部,所述输出控制部使所述显示部显示第一画面,直至所述本车辆的驾驶模式从所述自动驾驶模式切换为所述手动驾驶模式为止,,在从所述自动驾驶模式切换为所述手动驾驶模式的情况下,使所述显示部显示与所述第一画面不同的第二画面。
(8):在(1)~(7)中任一项所记载的车辆控制系统中,还具备识别部,该识别部识别所述本车辆的周边的物体目标,并将所述物体目标的识别结果以规定的周期进行更新,所述自动驾驶控制部基于所述识别部的识别结果来执行所述自动驾驶,在通过所述切换控制部将所述本车辆的驾驶模式从所述自动驾驶模式切换为所述手动驾驶模式的情况下,所述识别部将所述识别结果不更新而保持规定时间。
(9):一种车辆控制方法,其使车载计算机进行如下处理:受理本车辆的乘员的操作;执行使所述本车辆自动地行驶的自动驾驶;将所述本车辆的驾驶模式切换为至少包括执行所述自动驾驶的自动驾驶模式、或根据受理到的所述操作来使所述本车辆行驶的手动驾驶模式的多个驾驶模式中的任一个;在所述本车辆的驾驶模式为所述自动驾驶模式且满足规定条件的情况下,输出规定信息;以及在受理了所述规定操作的情况下,根据受理了所述规定操作的时机是否为所述规定信息的输出开始时机以后,来决定所述驾驶模式的切换形态。
(13):一种车辆控制程序,其使车载计算机进行如下处理:受理本车辆的乘员的操作;执行使所述本车辆自动地行驶的自动驾驶;将所述本车辆的驾驶模式切换为至少包括执行所述自动驾驶的自动驾驶模式、或根据受理到的所述操作来使所述本车辆行驶的手动驾驶模式的多个驾驶模式中的任一个;在所述本车辆的驾驶模式为所述自动驾驶模式且满足规定条件的情况下,输出规定信息;以及在受理了所述规定操作的情况下,根据受理了所述规定操作的时机是否为所述规定信息的输出开始时机以后,来决定所述驾驶模式的切换形态。
发明效果
根据(1)~(10),能够更忠实地按照乘员的意图向手动驾驶转移。
附图说明
图1是包含实施方式的车辆控制系统的车辆系统1的构成图。
图2是表示通过本车位置识别部322识别本车辆M相对于行驶车道L1的相对位置及姿势的情形的图。
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是用于说明车道变更时的处理的图。
图5是用于说明车道变更时的处理的图。
图6是表示本车辆M中的HMI400的一例的图。
图7是例示了第三显示部470与发光部472的位置关系的一个侧面的图。
图8是例示了第三显示部470与发光部472的位置关系的另一个侧面的图。
图9是用于说明使用第三显示部470的画面的一部分的区域来通知第三显示部470能够使用的情况的图。
图10是表示从手动驾驶切换为驾驶支援之后,直至基于驾驶支援进行的车道变更被执行为止的各种场景的图。
图11是表示在手动驾驶时显示的第一画面IM1-1及第二画面IM2-1的一例的图。
图12是表示由于主开关412被操作而显示的第三画面IM3-1及第四画面IM4-1的一例的图。
图13是表示在自动开关414被操作时,在第一显示部450及HUD460显示的画面IM3-2及IM4-2的一例的图。
图14是表示在第二程度的驾驶支援中,在第一显示部450及HUD460显示的画面的一例的图。
图15是示意性地表示从上方观察本车辆M时的车室内的结构的图。
图16是表示在本车辆M的行为变化之前的第一时机显示的第三画面IM3-4及第四画面IM4-4的一例的图。
图17是表示在本车辆M的行为变化之前的第二时机显示的第三画面IM3-5及第四画面IM4-5的一例的图。
图18是示意性地表示在车道变更开始时成为第一角度范围Δθ1的基准的朝向被变更的情形的图。
图19是表示在场景(1)~(3)下,通过主控制部100执行的处理的流程的一例的流程图。
图20是表示从第二程度的驾驶支援切换为第三程度的驾驶支援,然后从第三程度的驾驶支援切换为第二程度的驾驶支援为止的各种场景的图。
图21是表示在本车辆M的加速控制时显示的第三画面IM3-6及第四画面IM4-6的一例的图。
图22是表示在低速追随行驶时显示的第三画面IM3-7及第四画面IM4-7的一例的图。
图23是表示为了使乘员进行周边监视而显示的第三画面IM3-8、第四画面IM4-8的一例的图。
图24是表示从第三程度的驾驶支援切换为第二程度的驾驶支援的情况的第三画面IM3-9、第四画面IM4-9的一例的图。
图25是表示在场景(4)~(6)下,通过主控制部100及自动驾驶控制单元300执行的处理的流程的一例的流程图。
图26是表示从第二程度的驾驶支援切换为基于手动驾驶进行的行驶为止的各种场景的图。
图27是表示在向手动驾驶时的切换要求时显示的第三画面IM3-10、第四画面IM4-10的一例的图。
图28是表示加强用于使乘员执行手动驾驶的警告的第三画面IM3-11及第四画面IM4-11的一例的图。
图29是表示对结束自动驾驶的意旨的信息进行显示的第三画面IM3-12及第四画面IM4-12的一例的图。
图30是表示替代控制时的第三画面IM3-13及第四画面IM4-13的一例的图。
图31是表示在场景(7)~(9)下,通过HMI控制部120执行的处理的流程的一例的流程图。
图32是表示在手握的要求前成为手握的场景的一例的图。
图33是表示在手握的要求后成为手握的场景的一例的图。
图34是表示在手握的要求后未成为手握的场景的一例的图。
图35是表示通过主控制部100执行的处理的流程的另一例的流程图。
图36是表示维持当前实施的控制的场景的一例的图。
图37是表示变更当前实施的控制的场景的一例的图。
图38是用于说明与驾驶支援关联的各种设备或控制的切换时机的图。
图39是表示由物体识别装置16进行的一系列的处理的流程的一例的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的车辆控制系统、车辆控制方法及车辆控制程序的实施方式。在实施方式中,车辆控制系统适用于能够自动驾驶(自控驾驶)的自动驾驶车辆。自动驾驶是指原则上在不需要乘员进行的操作的状态下使车辆行驶的情况,可认为是驾驶支援的一种。需要说明的是,自动驾驶车辆也可以通过手动驾驶来行驶。手动驾驶是指根据乘员对驾驶操作件的操作而使车辆行驶的情况。在以下的说明中,“乘员”是指就座于驾驶员座即设有驾驶操作件的座椅的乘员。
在本实施方式中,驾驶支援的程度例如包括第一程度、控制程度(自动化率)比第一程度高的第二程度、控制程度比第二程度高的第三程度。在第一程度的驾驶支援中,例如,通过ACC(Adaptive Cruise Control System:自适应巡航控制系统)、LKAS(LaneKeeping Assistance System:车道保持辅助系统)等驾驶支援装置工作来执行驾驶支援控制。在第二程度及第三程度的驾驶支援中,例如原则上不需要乘员对驾驶操作件的操作而执行自动地控制车辆的加减速及转向这两者的自动驾驶。伴随着上述的驾驶支援的执行而对乘员要求与该驾驶支援的程度相应的任务(职责)。例如,在第一程度及第二程度的驾驶支援中,对乘员要求周边监视义务,相对于此,在第三程度的驾驶支援中,对乘员未要求周边监视义务(或者周边监视义务的程度低)。在乘员未尽到周边监视义务的情况下,例如驾驶支援的程度下降。进行第二程度或第三程度的驾驶支援的状态是“自动驾驶模式”的一例,进行第一程度的驾驶支援的状态是“驾驶支援模式”的一例,未进行驾驶支援的状态是“手动驾驶模式”的一例。
[整体结构]
图1是包含实施方式的车辆控制系统的车辆系统1的构成图。搭载有车辆系统1的车辆(以下,称为本车辆M)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、或它们的组合。电动机使用由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。
车辆系统1例如具备相机10、雷达装置12、取景器14、物体识别装置16、通信装置20、导航装置50、MPU(Map Positioning Unit:地图定位单元)60、车辆传感器70、驾驶操作件80、车室内相机90、主控制部100、驾驶支援控制部200、自动驾驶控制单元300、HMI(HumanMachine Interface:人机接口)400、行驶驱动力输出装置500、制动装置510、转向装置520。这些装置、设备通过CAN(Controller Area Network:控制器局域网络)通信线等多重通信线、串行通信线、无线通信网等而相互连接。需要说明的是,图1所示的结构只不过是一例,可以省略结构的一部分,也可以进一步追加其他的结构。
例如,将车辆系统1具备的车室内相机90、主控制部100、自动驾驶控制单元300合起来为“车辆控制系统”的一例。
相机10是利用了例如CCD(Charge Coupled Device:电荷耦合器件)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:互补金属氧化物半导体)等固体摄像元件的数码相机。相机10在搭载有车辆系统1的本车辆M的任意的部位安装有一个或多个。在拍摄前方的情况下,相机10安装在前风窗玻璃上部、车室内后视镜背面等。在拍摄后方的情况下,相机10安装于后风窗玻璃上部、背门等。在拍摄侧方的情况下,相机10安装于车门上后视镜等。相机10例如周期性地反复拍摄本车辆M的周边。相机10也可以是立体相机。
雷达装置12向本车辆M的周边放射毫米波等电波,并检测由物体反射的电波(反射波)而至少检测物体的位置(距离及方位)。雷达装置12在本车辆M的任意的部位安装有一个或多个。雷达装置12也可以通过FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave:调频连续波)方式来检测物体的位置及速度。
取景器14是测定相对于照射光的散射光而检测至对象的距离的LIDAR(LightDetection and Ranging:光雷达或Laser Imaging Detection and Ranging:激光雷达)。取景器14在本车辆M的任意的部位安装有一个或多个。
物体识别装置16对由相机10、雷达装置12及取景器14中的一部分或全部检测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300输出。
通信装置20利用例如蜂窝网、Wi-Fi网、Bluetooth(注册商标)、DSRC(DedicatedShort Range Communication:专用短程通信)等,与本车辆M的周边存在的其他车辆进行通信,或者经由无线基地站而与各种服务器装置进行通信。而且,通信装置20与车外的人所持有的终端装置进行通信。
导航装置50具备例如GNSS(Global Navigation Satellite System:全球导航卫星系统)接收机51、导航HMI52、路径决定部53,在HDD(Hard Disk Drive:硬盘驱动器)、闪存器等存储装置中保持第一地图信息54。GNSS接收机51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70的输出的INS(InertialNavigation System:惯性导航系统)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可以与后述的HMI400将一部分或全部进行共用化。路径决定部53例如参照第一地图信息54来决定从通过GNSS接收机51确定出的本车辆M的位置(或输入的任意的位置)至由乘员使用导航HMI52输入的目的地为止的路径(例如,包含与行驶至目的地时的途经地相关的信息)。第一地图信息54是例如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可以包含道路的曲率、POI(Point OfInterest:兴趣点)信息等。通过路径决定部53决定出的路径向MPU60输出。而且,导航装置50可以基于通过路径决定部53决定出的路径,来进行使用了导航HMI52的路径引导。需要说明的是,导航装置50也可以通过例如用户持有的智能手机、平板终端等终端装置的功能实现。而且,导航装置50还可以经由通信装置20向导航服务器发送当前位置和目的地,并取得从导航服务器回信的路径。
MPU60例如作为推荐车道决定部61发挥功能,在HDD、闪存器等存储装置中保持第二地图信息62。推荐车道决定部61将从导航装置50提供的路径分割成多个区段(例如,在车辆行进方向上按每100[m]进行分割),并参照第二地图信息62按照各区段来决定推荐车道。推荐车道决定部61进行在从左侧起的第几条车道上行驶这样的决定。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,以使本车辆M能够在用于向分支目的地行进的合理的行驶路径上行驶的方式决定推荐车道。
第二地图信息62是与第一地图信息54相比高精度的地图信息。第二地图信息62包含例如车道的中央的信息或车道的边界的信息等。而且,第二地图信息62也可以包含道路信息、交通管制信息、住所信息(住所、邮政编码)、设施信息、电话号码信息等。道路信息中包含高速道路、收费道路、国道、都道府县道这样的表示道路的类别的信息、道路的车道数、紧急停车带的区域、各车道的宽度、道路的坡度、道路的位置(包含经度、纬度、高度的三维坐标)、车道的弯路的曲率、车道的汇合及分支点的位置、设置于道路的标识等信息。第二地图信息62可以通过使用通信装置20向其他装置访问而随时被更新。
车辆传感器70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、检测本车辆M的朝向的方位传感器等。
驾驶操作件80包括例如油门踏板、制动踏板、变速杆、方向盘等操作件。在驾驶操作件80安装有对操作量或操作的有无进行检测的操作检测传感器,其检测结果向主控制部100、驾驶支援控制部200、自动驾驶控制单元300、或行驶驱动力输出装置500、制动装置510及转向装置520中的任一个或多个输出。驾驶操作件80是“受理部”的一例。
车室内相机90例如以就座于在车室内设置的座椅上的乘员(特别是就座于驾驶员座的乘员)的面部为中心进行拍摄。车室内相机90是利用了CCD、CMOS等固体摄像元件的数码相机。车室内相机90例如周期性地拍摄乘员。车室内相机90的拍摄图像向主控制部100输出。
[各种控制装置]
车辆系统1例如具备主控制部100、驾驶支援控制部200、自动驾驶控制单元300作为控制系统的结构。需要说明的是,主控制部100可以合并于驾驶支援控制部200或自动驾驶控制单元300的任一个。
[主控制部]
主控制部100进行驾驶支援的程度的切换和与之关联的HMI400的控制等。主控制部100例如具备切换控制部110、HMI控制部120、操作件状态判定部130、乘员状态监视部140。切换控制部110、HMI控制部120、操作件状态判定部130及乘员状态监视部140分别通过CPU(Central Processing Unit:中央处理器)、GPU(Graphics Processing Unit:图形处理器)等处理器执行程序来实现。而且,上述的功能部中的一部分或全部也可以通过LSI(Large Scale Integration:大规模集成化)、ASIC(Application Specific IntegratedCircuit:专用集成电路)、FPGA(Field-Programmable Gate Array:现场可编程门阵列)等硬件来实现,还可以通过软件与硬件的协作来实现。
切换控制部110例如基于从HMI400所包含的规定的开关(例如后述的主开关及自动开关)输入的操作信号,将驾驶支援的程度从手动驾驶的状态切换为第一程度以上的程度或从第一程度以上的程度切换为手动驾驶的状态。而且,切换控制部110例如可以基于对油门踏板、制动踏板、方向盘等驾驶操作件80指示加速、减速或转向的操作,将驾驶支援的程度从第一程度以上的程度切换为手动驾驶的状态。
例如,在第一程度的驾驶支援(驾驶支援控制)中,本车辆M的设定车速(下限速度及上限速度)设定为规定的速度范围(例如50~100[km/h]左右)。该设定车速可以通过乘员操作而适当变更。
例如,在第二程度的驾驶支援(自动驾驶控制)中,本车辆M的设定车速(下限速度及上限速度)设定为法定速度等基准速度。例如,本车辆M在高速道路上行驶的情况下,对应于该高速道路的法定速度而将上限速度设定为80[km/h]或100[km/h]左右,下限速度设定为50[km/h]左右。
另外,在第三程度的驾驶支援(自动驾驶控制)中,本车辆M的上限速度设定为比第二程度的驾驶支援时小的速度。例如,上限速度设定为60[km/h]左右。而且,下限速度设定为与第二程度的驾驶支援时相同的速度(50[km/h]左右)或比其小的速度(例如30[km/h]左右)。
另外,在第三程度的驾驶支援(自动驾驶控制)中,设定与第二程度的驾驶支援同样的设定车速。第三程度的驾驶支援例如在第二程度的驾驶支援下,在前行车辆的速度为规定速度以下的情况下开始。前行车辆是指在本车辆M行驶的行驶车道(本车道)上,存在于本车辆M的前方的规定距离(例如50[m]左右)以内的车辆。而且,规定速度为例如60[km/h]。
另外,切换控制部110在通过导航装置50确定出的本车辆M的位置存在于通过本车位置识别部322识别本车辆的行驶车道的区域的情况下,可以将驾驶支援的程度切换为第三程度。换言之,切换控制部110在本车辆M行驶于在地图信息中包含车道数、各车道的宽度等信息的区间的情况下,可以将驾驶支援的程度切换为第三程度。
HMI控制部120使HMI400输出与驾驶支援的程度的切换关联的通知等。而且,HMI控制部120也可以使HMI400输出与由操作件状态判定部130或乘员状态监视部140中的一方或双方判定的判定结果相关的信息。而且,HMI控制部120还可以将通过HMI400受理到的信息向驾驶支援控制部200或自动驾驶控制单元300中的一方或双方输出。关于HMI控制部120的功能的详情在后文叙述。HMI400是“信息输出部”的一例,HMI控制部120是“输出控制部”的一例。而且,HMI400也是“受理部”的另一例。
操作件状态判定部130例如判定驾驶操作件80所包含的方向盘是否为被操作的状态(具体而言,在当前进行意向的操作的情况下,是指能够立即操作的状态或把持状态)。以下,将方向盘由乘员操作的状态称为“手握”,将并非如此的状态称为“非手握”来进行说明。操作方向盘的情况(手握)是“第二操作”的另一例。
另外,操作件状态判定部130判定驾驶操作件80所包含的制动踏板、油门踏板是否为被操作的状态(踏板被踏入的状态)。关于操作件状态判定部130的功能的详情在后文叙述。
乘员状态监视部140例如具备图像处理部140A、监视判定部140B。可以取代乘员状态监视部140而由车室内相机90具备图像处理部140A。图像处理部140A例如对车室内相机90的拍摄图像进行解析,检测驾驶员座的乘员的视线的朝向、面部的朝向。监视判定部140B基于通过图像处理部140A检测到的视线或面部的朝向,来判定驾驶员座的乘员是否监视本车辆M的周围。以下,将乘员监视本车辆M的周围的状态称为“注视”,将并非如此的状态称为“非注视”来进行说明。关于乘员状态监视部140的功能的详情在后文叙述。
[驾驶支援控制部]
驾驶支援控制部200例如在本车辆M的驾驶支援的程度为第一程度的情况下,执行ACC、LKAS等驾驶支援控制。例如,驾驶支援控制部200在执行ACC时,基于从相机10、雷达装置12及取景器14经由物体识别装置16输入的信息,来控制行驶驱动力输出装置500及制动装置510,以使本车辆M在将本车辆M与前行车辆的车间距离保持为恒定的状态下行驶。前行车辆是指在本车辆M行驶的行驶车道(本车道)中存在于本车辆M的紧前方的车辆。换言之,驾驶支援控制部200进行基于本车辆M与前行车辆的车间距离的加减速控制(速度控制)。而且,驾驶支援控制部200在执行LKAS时,控制转向装置520,以使本车辆M一边维持当前行驶中的行驶车道(行车道保持)一边行驶。即,驾驶支援控制部200进行车道维持用的转向控制。关于第一程度的驾驶支援的种类,可以包含不要求对驾驶操作件80的操作的自动驾驶(第二程度及第三程度的驾驶支援)以外的各种控制。
[自动驾驶控制单元]
自动驾驶控制单元300在本车辆M的驾驶支援的程度为第二程度或第三程度的情况下,执行自动驾驶控制。自动驾驶控制单元300例如具备第一控制部320和第二控制部340。第一控制部320和第二控制部340分别通过CPU等处理器执行程序来实现。而且,上述的各功能部中的一部分或全部也可以通过LSI、ASIC、FPGA等硬件实现,还可以通过软件与硬件的协作实现。自动驾驶控制单元300是“自动驾驶控制部”的一例。
第一控制部320例如具备外界识别部321、本车位置识别部322、行动计划生成部323。
外界识别部321基于从相机10、雷达装置12及取景器14经由物体识别装置16输入的信息,来识别周边车辆的位置及速度、加速度等的状态。周边车辆的位置可以由该周边车辆的重心、角部等代表点来表示,也可以由通过周边车辆的轮郭表现出的区域来表示。周边车辆的“状态”可以包括周边车辆的加速度、加加速度、或“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321也可以识别上述的周边车辆、障碍物(例如,护栏、电线杆、停车车辆、行人等人)、道路形状、其他的物体中的至少一个的位置。
本车位置识别部322例如识别本车辆M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势。本车位置识别部322例如通过将从第二地图信息62得到的道路划分线的图案(例如实线与虚线的排列)与根据通过相机10拍摄到的图像识别的本车辆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,可以将从导航装置50取得的本车辆M的位置、由INS处理的处理结果加入考虑。
并且,本车位置识别部322例如识别本车辆M相对于行驶车道的位置、姿势。图2是表示通过本车位置识别部322识别本车辆M相对于行驶车道L1的相对位置及姿势的情形的图。本车位置识别部322例如识别本车辆M的基准点(例如重心)从行驶车道中央CL的偏离OS、以及本车辆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来作为本车辆M相对于行驶车道L1的相对位置及姿势。需要说明的是,也可以取代于此,本车位置识别部322识别本车辆M的基准点相对于行驶车道L1的任一侧端部的位置等来作为本车辆M相对于行驶车道的相对位置。通过本车位置识别部322识别的本车辆M的相对位置向推荐车道决定部61及行动计划生成部323提供。
行动计划生成部323生成本车辆M相对于目的地等用于执行自动驾驶的行动计划。例如,行动计划生成部323以在通过推荐车道决定部61决定出的推荐车道上行驶、且能够应对本车辆M的周边状况的方式,决定在自动驾驶中顺次执行的事件。实施方式的自动驾驶中的事件包括例如以恒定速度在相同行驶车道上行驶的定速行驶事件、以低速度(例如60[km/h]以下)为条件而追随于前行车辆的低速追随事件、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、在汇合地点处使车辆汇合的汇合事件、在道路的分支地点处使本车辆M向目标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等。而且,在这些事件的执行中,也存在基于本车辆M的周边状况(周边车辆、行人的存在、道路施工引起的车道狭窄等)来计划用于躲避的行动的情况。
行动计划生成部323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应到达的地点(轨道点)依次排列的轨道。轨道点是每规定的行驶距离的本车辆M应到达的地点,与之不同,每规定的采样时间(例如零点几[sec]左右)的目标速度(包含目标加速度)作为目标轨道的一部分而生成。而且,轨道点可以是每规定的采样时间的其采样时刻下的本车辆M应到达的位置。这种情况下,目标速度、目标加速度的信息由轨道点的间隔表现。
例如,行动计划生成部323在与驾驶支援的程度对应的设定车速的范围内,决定本车辆M的目标速度。例如,在驾驶支援的程度为第一程度的情况下,行动计划生成部323在50~100[km/h]的范围内决定目标速度。而且,在驾驶支援的程度为第二程度的情况下,行动计划生成部323在50~80[km/h]或50~100[km/h]的范围内决定目标速度。而且,在驾驶支援的程度为第三程度且不存在前行车辆的情况下,行动计划生成部323与驾驶支援的程度为第二程度时同样,在50~80[km/h]或50~100[km/h]的范围内决定目标速度,在存在前行车辆的情况下,至少将目标速度决定为前行车辆的速度以下。
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,推荐车道以适合于沿着至目的地的路径行驶的方式设定。行动计划生成部323在来到推荐车道的切换地点的规定距离的近前(可以根据事件的种类来决定)时,使车道变更事件、分支事件、汇合事件等起动。在各事件的执行中,在需要躲避障碍物的情况下,生成如图所示用于躲避障碍物的目标轨道。
另外,行动计划生成部323在使车道变更事件起动时,生成车道变更用的目标轨道。图4及图5是用于说明车道变更时的处理的图。首先,行动计划生成部323从在与本车辆M行驶的本车道L1相邻的相邻车道且为车道变更目的地的相邻车道L2上行驶的周边车辆中选择2台周边车辆,并在上述的周边车辆之间设定车道变更目标位置TAs。以下,将在相邻车道中在车道变更目标位置TAs的紧前方行驶的周边车辆称为前方基准车辆mB,将在相邻车道中在车道变更目标位置TAs的紧后方行驶的周边车辆称为后方基准车辆mC来进行说明。车道变更目标位置TAs是基于本车辆M与前方基准车辆mB及后方基准车辆mC的位置关系得到的相对的位置。
在图4的例子中,示出行动计划生成部323设定了车道变更目标位置TAs的情形。图中,mA表示前行车辆,mB表示前方基准车辆,mC表示后方基准车辆。而且,箭头d表示本车辆M的行进(行驶)方向。在图4的例子的情况下,行动计划生成部323在相邻车道L2上,在前方基准车辆mB与后方基准车辆mC之间设定车道变更目标位置TAs。
接下来,行动计划生成部323判定是否满足一次条件,该一次条件用于判定是否能够向车道变更目标位置TAs(即前方基准车辆mB与后方基准车辆mC之间)进行车道变更。
一次条件例如是周边车辆一部也不存在于在相邻车道设置的禁止区域RA且本车辆M与前方基准车辆mB及后方基准车辆mC的TTC分别大于阈值的条件。需要说明的是,该判定条件是在本车辆M的侧方设定了车道变更目标位置TAs的情况的一例。在不满足一次条件的情况下,行动计划生成部323再次设定车道变更目标位置TAs。此时,可以进行等待,直至能够设定满足一次条件那样的车道变更目标位置TAs的时机(timing)为止,或者对车道变更目标位置TAs进行变更,并进行用于向车道变更目标位置TAs的侧方移动的速度控制。
如图4所示,行动计划生成部323例如将本车辆M向车道变更目的地的车道L2投影,来设定在前后具有些许的富余距离的禁止区域RA。禁止区域RA被设定为从车道L2的横向的一端延伸至另一端的区域。
在禁止区域RA内不存在周边车辆的情况下,行动计划生成部323设想例如使本车辆M的前端及后端向车道变更目的地的车道L2侧假想性地延伸出的延伸线FM及延伸线RM。行动计划生成部323算出延伸线FM与前方基准车辆mB的碰撞富余时间TTC(B)、以及延伸线RM与后方基准车辆mC的碰撞富余时间TTC(C)。碰撞富余时间TTC(B)是通过将延伸线FM与前方基准车辆mB的距离除以本车辆M与前方基准车辆mB的相对速度而导出的时间。碰撞富余时间TTC(C)是通过将延伸线RM与后方基准车辆mC的距离除以本车辆M与后方基准车辆mC的相对速度而导出的时间。行动计划生成部323在碰撞富余时间TTC(B)大于阈值Th(B)且碰撞富余时间TTC(C)大于阈值Th(C)的情况下,判定为满足一次条件。阈值Th(B)与Th(C)可以为相同的值,也可以为不同的值。
在满足一次条件的情况下,行动计划生成部323生成车道变更用的轨道的候补。在图5的例子中,行动计划生成部323假定为前行车辆mA、前方基准车辆mB及后方基准车辆mC以规定的速度模型行驶的情况,并基于这3台车辆的速度模型和本车辆M的速度,以本车辆M不与前行车辆mA干涉地在将来的某时刻位于前方基准车辆mB与后方基准车辆mC之间的方式生成轨道的候补。例如,行动计划生成部323使用样条曲线等多项式曲线将从当前的本车辆M的位置至将来的某时刻下的前方基准车辆mB的位置、或车道变更目的地的车道的中央且车道变更的结束地点为止平滑地连结,并在该曲线上以等间隔或不等间隔配置规定个数的轨道点K。此时,行动计划生成部323以轨道点K中的至少1个配置在车道变更目标位置TAs内的方式生成轨道。
在各种场景下,行动计划生成部323生成多个目标轨道的候补,并选择在该时间点下适合于至目的地的路径的最佳的目标轨道。
第二控制部340例如具备行驶控制部342。行驶控制部342控制行驶驱动力输出装置500、制动装置510及转向装置520,以使本车辆M按照预定的时刻通过由行动计划生成部323生成的目标轨道。
行驶控制部342例如根据目标轨道所包含的目标速度,来决定行驶驱动力输出装置500及制动装置510的控制量,并以该控制量来控制行驶驱动力输出装置500及制动装置510,从而进行本车辆M的速度控制。
另外,行驶控制部342例如基于将目标轨道所包含的某任意的轨道点ki和之前应到达的轨道点ki-1连结的线与将轨道点ki和继轨道点ki之后下一应到达的轨道点ki+1连结的线所成的角度,来决定轨道点ki处的本车辆M的目标转向角,并以向车轮施加该目标转向角量的位移的方式决定转向装置520中的电动马达的控制量。然后,行驶控制部342以决定出的控制量控制转向装置520,从而进行本车辆M的转向控制。
HMI400对车内的乘员提示各种信息,并受理由乘员进行的输入操作。HMI400例如包含各种显示装置、发光部、扬声器、蜂鸣器、触摸面板、各种操作开关、按键等中的一部分或全部。而且,HMI400也可以包含通过座椅安全带对就座于座椅的乘员进行保持的座椅安全带装置的一部分。关于HMI400的功能的详情在后文叙述。
行驶驱动力输出装置500将车辆行驶用的行驶驱动力(转矩)向驱动轮输出。行驶驱动力输出装置500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动力ECU(Electronic Control Unit:电子控制单元)。动力ECU按照从行驶控制部342输入的信息、或从驾驶操作件80输入的信息,来控制上述的结构。
制动装置510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、制动ECU。制动ECU按照从行驶控制部342输入的信息或从驾驶操作件80输入的信息来控制电动马达,将与制动操作相应的制动转矩向各车轮输出。制动装置510也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。需要说明的是,制动装置510并不局限于上述说明的结构,可以是按照从行驶控制部342输入的信息或从驾驶操作件80输入的信息来控制促动器,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。而且,制动装置510还可以具备液压、电动等的多个系统的制动装置。
转向装置520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齿轮机构来变更转向轮的朝向。转向ECU按照从行驶控制部342输入的信息或从驾驶操作件80输入的信息,对电动马达进行驱动,来变更转向轮的朝向。
需要说明的是,在手动驾驶时,来自驾驶操作件80的输入信息直接向行驶驱动力输出装置500、制动装置510及转向装置520输出。而且,来自驾驶操作件80的输入信息也可以经由自动驾驶控制单元300向行驶驱动力输出装置500、制动装置510及转向装置520输出。行驶驱动力输出装置500、制动装置510及转向装置520的各ECU基于来自驾驶操作件80等的输入信息,来进行各自的动作。
[HMI400的结构]
以下,说明实施方式的HMI400的构成例。图6是表示本车辆M中的HMI400的一例的图。HMI400例如具备第一操作部410、第二操作部420、发光部430R、430L、第三操作部440、第一显示部450、HUD(Head Up Display:抬头显示器)460、第三显示部470。
第一操作部410、第二操作部420及发光部430R、430L设置于作为驾驶操作件80之一的方向盘82。而且,在方向盘82设有把持传感器82A。把持传感器82A是例如以沿着方向盘82的周向的方式设置的静电电容传感器。把持传感器82A将物体与检测对象的区域接近或接触的情况作为静电电容的变化来检测。把持传感器82A在检测到的静电电容为阈值以上的情况下,将规定的检测信号向主控制部100的操作件状态判定部130输出。该阈值设定为例如比乘员把持方向盘82的情况下产生的静电电容低的值。而且,把持传感器82A也可以不论是否为阈值以上,都将表示静电电容的检测信号向操作件状态判定部130输出。
另外,在方向盘82上,可以取代把持传感器82A或除了把持传感器82A之外,设有转向转矩传感器82B。转向转矩传感器82B例如检测向方向盘82的轴施加的转向转矩,在检测到的转向转矩为阈值以上的情况下,将规定的检测信号向操作件状态判定部130输出。该阈值设定为例如比乘员操作方向盘82的情况下向轴施加的转向转矩低的值。而且,转向转矩传感器82B也可以不论是否为阈值以上,都将表示转向转矩的检测信号向操作件状态判定部130输出。
第一操作部410例如具备主开关412和自动开关414。主开关412是用于使驾驶支援成为能够开始的状态(待机状态)的开关。换言之,主开关412是后述的用于使执行驾驶支援之前的准备阶段中的处理(内部处理)开始的开关、或者用于能够进行判定驾驶支援是否为能够开始的状态的开关。使主开关412成为断开状态的操作和使自动开关414成为断开状态或接通状态的操作是“第一操作”的一例。而且,使自动开关414成为断开状态或接通状态的操作也是“第二操作”的一例。
在操作了主开关412的情况下,驾驶支援不是立即开始,而是在手动驾驶下进行用于执行驾驶支援的事前处理。事前处理是指例如使物体识别装置16预先持续规定时间进行物体识别的处理(具体而言使用了卡尔曼滤波器的物体目标的逐次识别处理等)的处理。在操作主开关412而成为了待机状态之后(即从操作起经过了某种程度的时间之后),再操作自动开关414时,开始程度最小的第一程度的驾驶支援。即,自动开关414是用于从手动驾驶向驾驶支援控制切换的开关。
第二操作部420具备用于使带有图像的通话功能(以下,也称为电视电话)的提供开始的操作开关422。发光部430R、430L例如配置在从方向盘82的中央的轮毂部朝向环状的轮缘部延伸的轮辐部。发光部330R通过HMI控制部120的控制来控制点亮状态。
第三操作部440例如具备向从乘员观察下的近前侧突出的转动操作部442、开关操作部444。转动操作部442形成为大致圆筒状,能够绕轴线进行旋转操作。开关操作部444设置于转动操作部442的周边或转动操作部442的顶面。第三操作部440具备检测转动操作部442的旋转角度和旋转速度的编码器等未图示的旋转传感器、检测开关操作部444的位移的未图示的位移传感器,将从各个传感器输出的检测值向主控制部100输出。向主控制部100输出的检测值使用于向第三显示部470的画面输出的箭头、选择按钮、确定按钮等的操作、输入文字的选择、确定等。
另外,第三操作部440也可以是通过利用指尖触摸显示画面来进行选择、确定操作等的所谓触摸面板式的操作部。在第三操作部440的附近设有能够以规定的颜色发光的发光部446。
第一显示部450是例如设置在仪表板中的驾驶员座的正面附近,且乘员从方向盘82的间隙或越过方向盘82能够视觉辨认的显示装置。第一显示部450例如是LCD(LiquidCrystal Display:液晶显示器)、有机EL(Electro Luminescence:场致发光)显示装置等。在第一显示部450显示有本车辆M的手动驾驶时或自动驾驶时的行驶所需的信息、或者与向乘员的指示相关的信息。手动驾驶时的本车辆M的行驶所需的信息是指例如本车辆M的速度、发动机转速、燃料剩余量、散热器水温、行驶距离等信息。另一方面,自动驾驶时的本车辆M的行驶所需的信息是指例如本车辆M的将来的轨道、驾驶支援的程度、对乘员的指示等信息。
HUD460例如配置在比第一显示部450高的位置。HUD460将影像向规定的成像部投影。例如,HUD460将图像向驾驶员座前方的前风窗玻璃的一部分投影,由此使就座于驾驶员座的乘员的眼睛视觉辨认虚像。通过HUD460投影的图像的显示区域比第一显示部450中的图像的显示区域小。这是为了抑制由于通过HUD460投影的图像而使乘员漏看处于其前方的现实的物体的情况。需要说明的是,在实施方式中,可以取代HUD460而将本车辆M的前风窗玻璃作为第二显示部420。这种情况下,例如,可以使装入于仪表板的LED(Light EmittingDiode:发光二极管)发光,利用前风窗玻璃使LED的发光反射。
第三显示部470设置在仪表板的中央部。第三显示部470是例如LCD、有机EL显示装置等。第三显示部470例如显示与通过导航装置50执行的导航处理对应的图像或映现出电视电话中的通话对方的影像等。而且,第二显示部360可以显示电视节目,或重放DVD,或显示下载的电影等的内容。
另外,可以在第三显示部470设置发光部472。图7是例示了第三显示部470与发光部472的位置关系的一个侧面(aspect)的图。例如,发光部472设置于第三显示部470的一部分或附近。“附近”是指发光部472与第三显示部470的最短距离为例如几[cm](更具体而言3[cm]左右)以下的较近的范围。在图7的例子中,安装有例如沿着第三显示部的形成画面形状的至少一条边延伸的发光部472。
图8是例示了第三显示部470与发光部472的位置关系的另一个侧面的图。在图8的例子中,第三显示部470设置在处于其前方的上部的仪表板部的遮阳板部474的下部。而且,发光部472的发光能够不被遮阳板部474遮挡地由乘员视觉辨认。通过采用该方式,遮阳板部474遮挡向发光部472射入的阳光等外部光,因此能够提高乘员对发光的视觉辨认性。
发光部472由HMI控制部120控制为在第三显示部470能够使用的情况下进行发光。能够使用是指例如通过操作第二操作部420而能够将与带有图像的通话功能相关的画面显示于第三显示部470、或者通过第三操作部440的操作而能够将与电影、电视节目相关的图像显示于第三显示部470的情况。
图9是用于说明使用第三显示部470的画面的一部分的区域来通知第三显示部470能够使用的情况的图。HMI控制部120对第三显示部470的整个画面区域分配第一显示区域476和第二显示区域478。第一显示区域476是第三显示部470的画面整体中的沿任一边延伸的区域的像素区域。HMI控制部120在第三显示部470成为能够使用的情况下,使第一显示区域476以规定的颜色或花纹点亮或闪烁。由此,不设置发光部472,就能够将第三显示部470为能够使用的状态的情况向乘员通知。
另外,HMI控制部120在第二显示区域478显示由第二操作部420或第三操作部440操作的内容、或通过操作而执行的内容。
[与自动驾驶关联的HMI400的显示控制]
接下来,说明与自动驾驶关联的HMI400的显示控制。需要说明的是,关于以下所示的显示画面中的布局,只不过是一例,可以任意变更。布局是指配置、色彩、比例尺等。
图10是表示从手动驾驶切换为驾驶支援之后,直至基于驾驶支援进行的车道变更被执行为止的各种场景的图。在图10的例子中,场景(1)是本车辆M通过手动驾驶从一般道路进入高速道路的场景。场景(2)是从手动驾驶切换为第一程度的驾驶支援的场景。场景(3)是本车辆M通过自动驾驶控制而执行车道变更的场景。以下,说明与场景(1)~(3)的各个场景对应的显示控制。
<场景(1)>
场景(1)是例如进入高速道路之前的场景。在该场景下,第一操作部410的主开关412及自动开关414未被操作,因此不执行驾驶支援而进行手动驾驶。在进行手动驾驶的情况下,HMI控制部120使驾驶员座的乘员使用驾驶操作件80对本车辆M进行手动驾驶所需的信息作为图像而显示于第一显示部450。而且,HMI控制部120使在第一显示部450显示的信息中的一部分的信息作为图像而显示于HUD460。这种情况下的画面如图11所示。
图11是表示在手动驾驶时显示的第一画面IM1-1及第二画面IM2-1的一例的图。第一画面IM1-1是通过第一显示部450显示的画面,第二画面IM2-1是通过利用HUD460投影而向乘员的眼睛映现的画面。HMI控制部120使第一画面IM1-1显示例如本车辆M的蓄电池剩余量、旋转速度、挡位、室内气温、行驶距离、行驶速度、燃料剩余量等信息作为手动驾驶时的本车辆M的行驶所需的信息。而且,HMI控制部120使第二画面IM2-1比第一画面IM1-1小地显示在第一画面IM1-1显示的图像中的速度的信息。如前所述,通过利用HUD460投影而向乘员的眼睛映现的图像的识别区域比由第一显示部450显示的图像的显示区域小。因此,HMI控制部120使第一显示部450显示与本车辆M的驾驶支援相关的比较详细的详细信息(第一信息),使HUD460显示与驾驶支援相关的简易信息(第二信息)。简易信息是指例如相对于详细信息而信息量少的信息。而且,简易信息也可以是指显示的项目的种类、个数比作为详细信息而显示的项目的种类、个数少的信息。而且,简易信息也可以是指相对于作为详细信息显示的图像,使析像度下降,或者简化或变形的图像。而且,简易信息也可以是指详细信息中的重要度高的信息、紧急性高的信息。在手动驾驶时显示的第一画面IM1-1及第二画面IM2-1是技术方案中的“第二画面”的一例。
例如,HMI控制部120使HUD460显示提取了详细信息的一部分的信息作为简易信息。例如,在图11中,HMI控制部120提取在第一画面IM1-1显示的详细的信息中的表示本车辆M的速度的信息,并使第二画面IM2-1显示提取后的信息。这样,通过使第一显示部450显示详细信息并使HUD460显示简易信息,能够适当地提供与驾驶支援相关的信息,并避免使乘员的眼睛疲劳。
<场景(2)>
在场景(2)下,本车辆M进入高速道路。HMI控制部120当受理由乘员操作了主开关412的情况时,对在第一显示部450及HUD460显示的画面进行变更。变更后的画面如图12所示。
图12是表示由于主开关412被操作而显示的第三画面IM3-1及第四画面IM4-1的一例的图。第三画面IM3-1是通过第一显示部450显示的画面,第四画面IM4-1是通过HUD460投影的画面。关于以下的附图所示的第三画面IM3-X(X为任意的自然数)及第四画面IM4-X也同样。第三画面IM3-X及第四画面IM4-X在能够执行驾驶支援的状态及驾驶支援为执行中的状态下持续显示。第三画面IM3-X及第四画面IM4-X是技术方案中的“第一画面”的一例。
在第三画面IM3-1上,包含周边检测信息显示区域600-1、驾驶支援状态显示区域620-1及驾驶支援开始操作引导区域640-1作为显示驾驶支援为能够开始的状态(待机状态)的情况的区域。以下,将第三画面IM3-X中的各个区域称为周边检测信息显示区域600-X、驾驶支援状态显示区域620-X及驾驶支援开始操作引导区域640-X。
HMI控制部120使周边检测信息显示区域600-1显示例如表示从第二地图信息62取得的本车辆M行驶的道路形状的图像、表示通过本车位置识别部322识别出的本车辆M的图像、表示通过外界识别部321识别出的周边车辆m的图像。需要说明的是,HMI控制部120使第一显示部450显示表示通过外界识别部321识别出的全部的周边车辆m的图像。而且,HMI控制部120也可以使第一显示部450仅显示通过外界识别部321识别出的全部的周边车辆m中的对本车辆M的将来的轨道造成影响的周边车辆m。由此,能够减少乘员监视的对象的车辆,减轻监视负担。
另外,HMI控制部120使驾驶支援状态显示区域620-1显示表示本车辆M能够执行的驾驶支援(包括自动驾驶)的程度的信息。在图12的例子中,作为表示驾驶支援的程度的信息,示出表示“Assist”、“Hands Off(非手握)”、“Eyes Off(非注视)”这3个指示的图像621。通过各个指示单体或多个指示的组合来表示驾驶支援的程度。
指示“Assist”是表示为执行第一程度的驾驶支援的状态(接通状态)或为能够向第一程度的驾驶支援转变的状态(断开状态)的指示。
指示“Hands Off”是表示为执行第二程度的驾驶支援的状态(接通状态)或为能够向第二程度的驾驶支援转变的状态(断开状态)的指示。
指示“Eyes Off”是表示为执行第三程度的驾驶支援的状态(接通状态)或为能够向第三程度的驾驶支援转变的状态(断开状态)的指示。
上述的指示也可以准备与执行驾驶支援的状态和能够向驾驶支援转变的状态分别对应的指示。关于是执行各程度的驾驶支援还是能够向各程度的驾驶支援转变的状态,可以通过后述的要求动作通知图像622来掌握。各指示例如在执行对应的程度的驾驶支援的情况下进行高亮显示,在能够向对应的程度的驾驶支援转变的情况下进行灰色显示。在图12的例子中,将全部的指示进行灰色显示,因此表示未执行任一程度的驾驶支援、即手动驾驶的情况。
另外,HMI控制部120使驾驶支援状态显示区域620-1在与表示“Assist”、“HandsOff”、“Eyes Off”这3个指示的图像621对应的显示位置显示要求动作通知图像622。“对应”是指存在表示横向排列、纵向排列、建立对应的引导线等、由人能够识别对应关系的情况。作为一例,“与指示的图像621对应的显示位置”是指与图像621相邻的显示位置,表示以图像621的显示位置为基准而在上下左右的至少一方为几[cm]以下(例如,3[cm]以下)的显示位置。要求动作通知图像622是例如表示乘员对驾驶操作件80进行的规定的动作的图像。要求动作通知图像622例如包括表示驾驶操作件80的图像和表示乘员的规定的部位的图像。要求动作通知图像622例如是示意性地表示方向盘82与乘员的手的位置关系的图像。
HMI控制部120使驾驶支援开始操作引导区域640-1显示对用于使驾驶支援开始的乘员的操作进行引导的信息。在图12的例子中,在驾驶支援开始操作引导区域640-1,引导乘员操作自动开关414而开始驾驶支援。
HMI控制部120可以在将通过乘员操作自动开关414而开始驾驶支援的情况显示于驾驶支援开始操作引导区域640-1的基础上,或者取代于此,使表示通过乘员操作自动开关414而开始驾驶支援的意旨的语音从HMI400所包含的扬声器输出。
在周边检测信息显示区域600-1、驾驶支援状态显示区域620-1及驾驶支援开始操作引导区域640-1分别显示的信息的至少一部分可以显示于其他的显示区域。而且,可以在第三画面IM3-1示出与本车辆M的行驶距离、车内温度、燃料、速度、挡位相关的信息。
相对于在第三画面IM3-1显示的详细信息,HMI控制部120使HUD460的第四画面IM4-1显示提取了详细信息的一部分的简易信息。在HUD460的第四画面IM4-1显示在第一显示部450的第三画面IM3-1上显示的与驾驶支援相关的信息中的、与本车辆M的前方的道路形状相关的信息及表示本车辆M的速度的信息。
在图12所示的状态下,当检测到由乘员操作了自动开关414的情况时,主控制部100使驾驶支援控制部200执行第一程度的驾驶支援。而且,HMI控制部120将第一显示部450及HUD460显示的画面变更为例如图13所示的画面。
图13是表示在操作了自动开关414时显示的第三画面IM3-2及第四画面IM4-2的一例的图。HMI控制部120使表示执行的驾驶支援的程度的图像与表示其他的驾驶支援的程度的图像能够辨别地显示(例如高亮显示和灰色显示)。例如,HMI控制部120使第三画面IM3-2的驾驶支援状态显示区域620-2高亮显示与第一程度的驾驶支援对应的“Assist”的指示。由此,乘员能够掌握进行第一程度的驾驶支援的情况。
在此,作为要求动作通知图像622,HMI控制部120使对乘员要求为了向与“HandsOff”对应的驾驶支援的程度(自动驾驶)转移所需的动作的动态图像作为要求动作通知图像622来显示。动态图像是例如包含规定的物体伴随着时间经过而动态地移动的动态对象的图像。而且,动态图像也可以包含动画。
例如,HMI控制部120在第一程度的驾驶支援为执行中且第二程度的驾驶支援为能够执行的情况下,使第三画面IM3-2的驾驶支援状态显示区域620-2显示示意性地表示用于使乘员的手成为从方向盘82离开的状态的乘员的操作内容的要求动作通知图像622,来作为与用于向第二程度的驾驶支援切换的乘员的操作方法相关的信息。
另外,HMI控制部120也可以使第三画面IM3-2的驾驶支援状态显示区域620-2显示示意性地表示油门踏板与乘员的脚的位置关系的图像、或者示意性地表示制动踏板与乘员的脚的位置关系的图像,来作为要求动作通知图像623。
另外,HMI控制部120也可以使周边检测信息显示区域600-2显示表示通过乘员执行与要求动作通知图像622对应的动作而驾驶支援开始的意旨的信息。在图13的例子中,在周边检测信息显示区域600-2显示通过手从方向盘82(在图中为“转向盘”)离开而驾驶支援(在图中为“自动行驶”)开始的意旨的信息。
另外,HMI控制部120可以在对乘员要求手从方向盘82离开的动作的情况下,使设置于方向盘82的发光部430R、430L点亮或闪烁。
另外,HMI控制部120可以在对乘员要求手从方向盘82离开的动作的情况下,使表示其意旨的语音从HMI400所包含的扬声器输出。HMI控制部120也可以将与手从方向盘82离开的动作对应的要求动作通知图像622的显示、发光部430R、430L的点亮或闪烁、语音输出这多个组合而从各种设备输出。
HMI控制部120使HUD460的第四画面IM4-2显示与第四画面IM4-1同样的信息。
在此,操作件状态判定部130基于从把持传感器82A输入的检测信号的有无,来判定乘员是手握状态还是非手握状态。例如,操作件状态判定部130当从把持传感器82A输入检测信号时,判定为乘员是手握状态,当未输入检测信号时,判定为乘员是非手握状态。而且,操作件状态判定部130例如也可以基于从把持传感器82A输入的检测信号的信号强度等,来判定静电电容是否变化了阈值以上,在静电电容变化了阈值以上的情况下,判定为乘员是手握状态。
另外,操作件状态判定部130也可以在从转向转矩传感器82B输入了检测信号的情况下,判定为乘员是手握状态,在未输入检测信号的情况下,判定为是非手握状态。而且,操作件状态判定部130也可以基于从转向转矩传感器82B输入的检测信号的信号强度等,来判定转向转矩是否为阈值以上,在转向转矩为阈值以上的情况下,判定为乘员是手握状态。
另外,操作件状态判定部130也可以取代静电电容、转向转矩,或除此之外,基于把持方向盘82时的乘员的握力(向轮盘施加的压力)、转向装置520中的电动马达的控制量(转向量),来判定乘员是手握状态还是非手握状态。
另外,操作件状态判定部130基于从设置于制动踏板、油门踏板的操作检测传感器输入的检测信号,来判定各踏板是否被操作。
主控制部100的切换控制部110接收自动开关414被操作的情况而将驾驶支援的程度切换为第一程度之后,在通过操作件状态判定部130判定为乘员是非手握状态之前,维持第一程度来作为驾驶支援的程度。另一方面,切换控制部110在满足用于向第二程度的驾驶支援转移的各条件,且通过操作件状态判定部130判定为乘员是非手握状态的情况下,将驾驶支援的程度从第一程度切换为第二程度。通过这样的控制,在乘员成为非手握状态之前驾驶支援控制部200进行驾驶支援控制,当乘员成为非手握状态时控制权从驾驶支援控制部200向自动驾驶控制单元300转移,自动驾驶控制单元300开始自动驾驶控制。
在驾驶支援的程度为第二程度时自动驾驶控制单元300执行自动驾驶控制的情况下,HMI控制部120将在第一显示部450及HUD460显示的画面变更为例如图14所示的画面。
图14是表示在第二程度的驾驶支援中,在第一显示部450及HUD460显示的画面的一例的图。HMI控制部120使第三画面IM3-3的驾驶支援状态显示区域620-3高亮显示与第二程度的驾驶支援对应的“Hands Off”的指示。由此,乘员能够掌握进行第二程度的驾驶支援的情况。
另外,HMI控制部120使周边检测信息显示区域600-3显示例如表示从第二地图信息62取得的本车辆M的前方的道路形状的图像、表示通过本车位置识别部322识别出的本车辆M的图像、表示通过外界识别部321取得的周边车辆m的图像、表示通过行动计划生成部323生成的本车辆M的将来的轨道的将来轨道图像602。而且,HMI控制部120使周边检测信息显示区域600-3显示虽然开始第二程度的驾驶支援(在图中为“自动行驶”)但是让乘员继续监视周边的交通状况的意旨的信息。
主控制部100的乘员状态监视部140在驾驶支援的程度为第二程度的情况下,为了确认乘员是否尽到周边监视义务,而基于车室内相机90的拍摄图像来判定乘员是注视状态还是非注视状态。例如,乘员状态监视部140的图像处理部140A从车室内相机90的拍摄图像中提取包含乘员的面部的图像区域,在提取的图像区域中基于乘员的瞳孔、虹膜、眼角等的位置来检测乘员的视线的朝向或面部的朝向。此时,图像处理部140A可以利用以从人的面部图像检测视线、面部的朝向的方式预先学习了的神经网络等,来检测本车辆M的乘员的视线的朝向、面部的朝向。
例如,乘员状态监视部140的监视判定部140B在驾驶支援的程度为第二程度的情况下,判定通过图像处理部140A检测的面部或视线的朝向是否为以某朝向为基准的第一角度范围Δθ1内,若乘员的面部、视线的朝向为第一角度范围Δθ1内,则判定为乘员是注视状态,若不是这样,则判定为乘员是非注视状态。成为第一角度范围Δθ1的基准的“某朝向”是指例如乘员就座于驾驶员座的座椅时,该乘员朝向正面(前风窗玻璃侧)时的面部或视线的朝向。例如,第一角度范围Δθ1被确定为以该朝向为基准,在车宽方向(从乘员观察下的左右方向)上取得规定角度时的角度范围。
在通过监视判定部140B判定为乘员是注视状态的情况下,即,乘员尽到周边监视义务的情况下,切换控制部110维持第二程度来作为驾驶支援的程度。此时,如图14所示,在第一显示部450的第三画面IM3-1的驾驶支援开始操作引导区域640-3什么也未显示,在HUD460的第四画面IM4-3上,除了与图13的第四画面IM4-2同样的信息之外,还新显示有与本车辆M的将来的轨道602相关的信息。
另一方面,在通过监视判定部140B判定为乘员是非注视状态的情况下,即,乘员未尽到周边监视义务的情况下,HMI控制部120使HMI400的第一显示部450、第三显示部470显示图像或者使扬声器输出语音,由此警告乘员进行周边监视。在非注视状态持续了规定时间以上的情况下,切换控制部110可以将驾驶支援的程度从第二程度切换为第一程度,从而使驾驶支援控制部200进行驾驶支援控制。
另外,切换控制部110在通过监视判定部140B判定为乘员是非注视状态起非注视状态持续了规定时间以上的情况下,也可以使自动驾驶控制单元300不进行与第二程度相应的自动驾驶控制而进行替代控制。替代控制是指例如一边使本车辆M逐渐减速一边停车于路肩等能够停止的区域的自动驾驶控制。由此,例如,在乘员失去意识而不能进行周边监视的情况下,不用乘员操作就能够使本车辆M停止。
另外,监视判定部140B虽然在驾驶支援的程度为第三程度的情况下未对乘员要求周边监视义务,但是在从第三程度的驾驶支援切换为要求周边监视义务的驾驶支援的情况下,乘员需要快速地进行周边监视,因此继续进行乘员以何种程度清醒这样的监视。例如,在驾驶支援的程度为第三程度的情况下,存在根据周边环境的变化而向第二程度的驾驶支援等程度更小的驾驶支援转移的可能性,因此要求乘员处于能够快速地向周边监视转移的态势,以备于从系统侧存在周边监视的要求的情况。因此,监视判定部140B在未对乘员要求周边监视义务的期间,也继续乘员的监视,来判定乘员是否为能快速地进行周边监视的状态。
例如,监视判定部140B判定通过图像处理部140A检测到的面部或视线的朝向是否为比第一角度范围Δθ1大的第二角度范围Δθ2内,若乘员的面部、视线的朝向为第二角度范围Δθ2内,则判定为乘员是能够快速地进行周边监视的状态。
图15是示意性地表示从上方观察本车辆M时的车室内的结构的图。图中STD表示驾驶员座的座椅,箭头V表示成为第一角度范围Δθ1的基准的朝向(方向)。例如,第一角度范围Δθ1以从上方观察本车辆M时在其角度范围内包含第一显示部450的方式决定。而且,第二角度范围Δθ2以从上方观察本车辆M时在其角度范围内至少包含第一显示部450和第三显示部470这双方的方式决定。需要说明的是,如图所示,第一角度范围Δθ1及第二角度范围Δθ2不需要以方向V为基准而左右对称,可以使角度范围偏向任一方。
在通过监视判定部140B判定为乘员是能够快速地进行周边监视的状态的情况下,切换控制部110维持第三程度来作为驾驶支援的程度。另一方面,在通过监视判定部140B判定为乘员是不能快速地进行周边监视的状态的情况下,HMI控制部120使HMI400的第一显示部450、第三显示部470显示图像,或者使扬声器输出语音,由此警告乘员采取至少使第一显示部450、第三显示部470进入视野那样的态势。在未能进行周边监视的状态持续了规定时间以上的情况下,切换控制部110可以将驾驶支援的程度从第三程度切换为第二程度。
另外,乘员状态监视部140在驾驶支援的程度为第二程度的情况下,可以判定乘员以何种程度清醒。例如,监视判定部140B对图像处理部140A从车室内相机90的拍摄图像无法检测到乘员的瞳孔、虹膜的时间、即乘员闭眼的时间进行计时,该时间越长,则判定为乘员的清醒度越低。而且,监视判定部140B可以基于在驾驶员座的座椅STD设置的压力传感器(未图示)的检测结果,来判定乘员的清醒的有无。例如,在通过压力传感器检测到的压力的变化为阈值以下的情况下,监视判定部140B判定为乘员未清醒。
切换控制部110根据在乘员状态监视部140的判定处理的过程中求出的乘员的清醒度,来决定是继续第二程度的驾驶支援还是切换为其他的程度的驾驶支援或手动驾驶。例如,在将乘员清醒时的清醒度设为1且将未清醒时的清醒度设为0的情况下,切换控制部110若清醒度的数值为某阈值(例如0.5左右)以上,则判断为该乘员清醒,使驾驶支援的程度继续为第二程度。
<场景(3)>
在场景(3)下,示出在第二程度的驾驶支援时自动驾驶控制单元300通过自动驾驶控制使本车辆M进行了车道变更的情形。这种情况下,HMI控制部120使第一显示部450及HUD460显示与车道变更的自动驾驶控制对应的画面。
例如,HMI控制部120使表示通过自动驾驶控制单元300执行的本车辆M的车道变更事件的发生的图像在本车辆M的行为变化之前的第一时机(例如,行为变化的5秒之前)以第一形态显示。
图16是表示在本车辆M的行为变化之前的第一时机显示的第三画面IM3-4及第四画面IM4-4的一例的图。HMI控制部120使第三画面IM3-4的周边检测信息显示区域600-4除了显示在周边检测信息显示区域600-3显示的内容之外,例如还显示图像604,该图像604表示示出本车辆M进行车道变更的方向的意旨。在图16的例子中,显示本车辆M向与行驶车道相邻的右车道进行车道变更的图像604。
图像604是例如不包含文本的图像。在图16的例子中,图像604是沿着道路宽度方向表示本车辆M的前进道路变更方向的图形。HMI控制部120例如向表示本车辆M的前进道路变更方向的图形赋予外框,并使第一显示部450显示赋予了外框的外框图像。而且,HMI控制部120将图像604划分为多个区域,向划分的多个区域分别赋予外框地显示。而且,HMI控制部120也可以使多个划分的各个区域的外框通过沿着本车辆M的前进道路变更方向顺序地显示的动画来显示。
另外,HMI控制部120使驾驶支援状态显示区域620-4显示表示本车辆M的前进道路变更的转向指示624。转向指示624例如是表示前进道路变更方向的箭头等图形。HMI控制部120使第一显示部450在与显示图像604的第一时机同步的时机显示转向指示624。
HMI控制部120使HUD460的第四画面IM4-4显示与第四画面IM4-3同样的信息。
另外,HMI控制部120在第一时机之后的时机、且为本车辆M的行为变化之前的第二时机(例如,行为变化的2秒之前),使周边检测信息显示区域600-4显示将图像604强调显示的图像。
图17是表示在本车辆M的行为变化之前的第二时机显示的第三画面IM3-5及第四画面IM4-5的一例的图。HMI控制部120使第三画面IM3-5的周边检测信息显示区域600-5显示将图像604强调显示的图像606。HMI控制部120例如使周边检测信息显示区域600-5显示使图像604的外框之中发色的显示形态。而且,HMI控制部120也可以以如下方式通过动画进行显示:沿着本车辆M的前进道路变更方向对在图像604中划分的多个区域的各自的外框顺序进行强调显示。而且,HMI控制部120可以在第一时机使图像606显示,在第二时机使图像606闪烁显示。而且,HMI控制部120也可以在第一时机使图像606显示,在第二时机使图像606以比在第一时机显示的颜色显眼的颜色显示。由此,能够使乘员直观地掌握前进道路变更方向。
另外,HMI控制部120使周边检测信息显示区域600-5显示的将来轨道图像602在与第二时机同步的时机变化为与前进道路变更方向对应的方向。由此,乘员能够直观地掌握本车辆M的车道变更中的行为的变化开始的情况。
HMI控制部120使HUD460的第四画面IM4-5显示与第四画面IM4-4同样的信息。而且,HMI控制部120使HUD460的第四画面IM4-5显示的将来轨道图像602在与第二时机同步的时机变化为与前进道路变更对应的方向地显示。
如上所述,在第二程度的驾驶支援时通过自动驾驶控制开始车道变更的情况下,即变更本车辆M的前进道路方向的情况下,乘员状态监视部140可以根据本车辆M的将来的行进方向,变更成为第一角度范围Δθ1的基准的朝向(方向)和第一角度范围Δθ1中的一方或双方。
图18是示意性地表示在车道变更开始时变更成为第一角度范围Δθ1的基准的朝向的情形的图。例如,如图所示,在预定向右侧的相邻车道进行车道变更的情况下,如图18所示,在第一显示部450显示表示本车辆M的前进道路方向的轨道,因此可设想乘员停止正面监视而监视前进道路方向前方的情况。因此,乘员状态监视部140通过使成为第一角度范围Δθ1的基准的方向V向本车辆M的前进道路方向侧(右手侧)倾斜而使第一角度范围Δθ1向设想乘员监视的方向移动。由此,即使乘员将视线从正面移开的情况下,也判定为正在继续周边监视。需要说明的是,乘员状态监视部140也可以通过将第一角度范围Δθ1向本车辆M的前进道路方向侧扩展,来应对在车道变更时乘员将视线从正面移开的情况。
<与场景(1)~(3)对应的处理流程>
图19是表示在场景(1)~(3)下,通过主控制部100执行的处理的流程的一例的流程图。本流程图的处理在手动驾驶时执行。
首先,HMI控制部120判定主开关412是否被操作(步骤S100),在判定为主开关412未被操作的情况下,HMI控制部120使第一显示部450显示第一画面IM1-1(步骤S102),使HUD460显示第二画面IM2-1(步骤S104)。
另一方面,在判定为主开关412被操作的情况下,HMI控制部120使第一显示部450显示第三画面IM3-1(步骤S106),使HUD460显示第四画面IM4-1(步骤S108)。
接下来,切换控制部110判定自动开关414是否被操作(步骤S110)。在判定为自动开关414被操作的情况下,切换控制部110通过从手动驾驶切换为第一程度而使驾驶支援控制部200开始驾驶支援控制(步骤S112)。
接下来,HMI控制部120在第三画面IM3-1及第四画面IM4-1显示表示第一程度的驾驶支援被执行的情况的图像(步骤S114)。接下来,HMI控制部120在第三画面IM3-2显示对第二程度的驾驶支援进行转移用的信息(步骤S116)。
接下来,操作件状态判定部130判定乘员是否为非手握状态(步骤S118)。在通过操作件状态判定部130判定为乘员是手握状态的情况下,切换控制部110返回S112的处理,维持第一程度来作为驾驶支援的程度。
另一方面,在通过操作件状态判定部130判定为乘员是非手握状态的情况下,监视判定部140B判定乘员的面部或视线的朝向是否为第一角度范围Δθ1内(步骤S120)。
在通过监视判定部140B判定为乘员的面部或视线的朝向不是第一角度范围Δθ1内的情况下,即,乘员是非注视状态的情况下,切换控制部110返回S112的处理,维持第一程度来作为驾驶支援的程度。
另外,监视判定部140B也可以在通过图像处理部140A在规定时间以上未检测到乘员的面部或视线的朝向的情况下,判定为乘员是非注视状态。
另一方面,在通过监视判定部140B判定为乘员的面部或视线的朝向是第一角度范围Δθ1内的情况下,即,乘员是注视状态的情况下,切换控制部110将驾驶支援的程度从第一程度切换为第二程度(步骤S122)。
接下来,HMI控制部120使第一显示部450的第三画面IM3-3显示表示第二程度的驾驶支援被执行的情况的图像(步骤S124)。由此,本流程图的处理结束。
接下来,说明向第二程度的驾驶支援转移之后的场景(4)~(6)。图20是表示从第二程度的驾驶支援切换为第三程度的驾驶支援,然后从第三程度的驾驶支援切换为第二程度的驾驶支援为止的各种场景的图。在图20的例子中,场景(4)是由于本车辆M追随于拥堵中的周边车辆m而从第二程度的驾驶支援切换为第三程度的驾驶支援的场景。
场景(5)是执行作为第三程度的驾驶支援的一例的低速追随行驶(TJP;TrafficJam Pilot:拥堵自动驾驶)的场景。低速追随行驶是指以规定速度以下追随于前行车辆的控制形态。规定速度例如是指60[km/h]以下。低速追随行驶以前行车辆m的速度为规定速度以下且与前行车辆m的车间距离为规定距离(例如,50[m]左右)以内时为条件而执行。在低速追随行驶中,使在拥挤的道路中追随于前行车辆这样的比较容易的自动驾驶控制继续,由此能够实现对乘员不要求周边监视义务的自动驾驶、或者使作为义务而对乘员要求的周边监视的程度下降的自动驾驶。“使周边监视的程度下降”是指如上所述将第一角度范围Δθ1扩大至第二角度范围Δθ2,增大作为乘员的面部、视线的朝向而允许的空间,由此周边监视义务更容易继续的情况。而且,例如,在低速追随行驶中,在从控制开始起经过规定时间(例如5秒钟)之前不需要周边监视,因此可以使周边监视义务的程度下降。需要说明的是,低速追随行驶可以将规定速度以下或追随于前行车辆的情况的任一方作为起动条件。
场景(6)是从第三程度的驾驶支援切换为第二程度的驾驶支援的场景。以下,说明与场景(4)~(6)的各个场景对应的显示控制。
<场景(4)>
在场景(4)下,自动驾驶控制单元300还未达到低速追随行驶而进行本车辆M的加速控制。这种情况下,HMI控制部120使第一显示部450或HUD460中的一方或双方显示与驾驶支援对应的画面。
图21是表示在本车辆M的加速控制时显示的第三画面IM3-6及第四画面IM4-6的一例的图。在该图所示的场景下,还未满足低速追随行驶的起动条件。HMI控制部120使第三画面IM3-6的周边检测信息显示区域600-6显示表示加速控制被执行的情况的图像608。图像608是表示本车辆M的加速的图形。图像608显示在表示本车辆M的图像的前方。这种情况下,HMI控制部120可以在本车辆M加速之前的第一时机,以赋予了图像608的外框的第一显示形态显示,在本车辆M加速之前的第二时机,以将图像的外框之中着色的第二显示形态显示。而且,HMI控制部120可以在加速时,显示图像608朝向本车辆的行进方向移动那样的动画。反之,HMI控制部120可以在减速时,显示图像608朝向本车辆移动那样的动画。由此,乘员能够直观地掌握本车辆M的加速控制被执行的情况。
<场景(5)>
在场景(5)下,切换控制部110将驾驶支援的程度从第二程度切换为第三程度,而且通过自动驾驶控制单元300执行低速追随行驶。这种情况下,HMI控制部120使第一显示部450及HUD460显示与第三程度的驾驶支援(低速追随行驶)对应的画面。
图22是表示在低速追随行驶时显示的第三画面IM3-7及第四画面IM4-7的一例的图。HMI控制部120使周边检测信息显示区域600-7显示表示第三程度的驾驶支援被执行的情况的周边检测图像610A。周边检测图像610是表示通过相机10、雷达装置12、取景器14、物体识别装置16及外界识别部321正在进行本车辆M的周围的监视的情况的图像。周边检测图像610例如是从本车辆M的中心朝向外侧而波纹变宽那样的动画(动态画面)。
另外,HMI控制部120使第三画面IM3-7的驾驶支援状态显示区域620-7高亮显示例如表示对乘员未要求周边监视义务的情况的指示“Eyes Off”和表示不需要驾驶操作件80的操作的情况的指示“Hands OFF”。而且,HMI控制部120使驾驶支援状态显示区域620-7显示表示通过相机10、雷达装置12、取景器14、物体识别装置16及外界识别部321正在进行本车辆M的周围的监视的情况的图像626。
HMI控制部120使HUD460的第四画面IM4-7除了显示与第四画面IM4-6同样的信息之外,还显示表示第三程度的驾驶支援被执行的情况的图像610。
在进行第三程度的驾驶支援的情况下,由于对乘员未要求周边监视义务,因此乘员在自动驾驶中可以新增使用第三显示部470等的设置于第一角度范围Δθ1外的设备。因此,HMI控制部120进行将由于驾驶支援的程度增大而成为能够新增使用的设备向乘员通知用的控制。
例如,HMI控制部120在通过切换控制部110将驾驶支援的程度从第二程度切换为第三程度的情况下,以使设置于第三显示部470的发光部472以规定的颜色发光的方式进行控制,由此将第三显示部470成为能够新增使用的情况向乘员通知。由此,乘员能够利用第三显示部470欣赏电视电话或电视节目等的内容。
另外,在为了进行在第三显示部470显示的内容的选择等而需要操作第三操作部440的情况下,HMI控制部120使设置于第三操作部440的发光部446以规定的颜色发光。例如,HMI控制部120使发光部472及发光部446以同一颜色发光。由此,乘员能够直观地掌握可使用的设备和该设备的操作部。
例如,HMI控制部120在第三显示部470为可使用的状态下第三操作部440被操作了的情况下,在第三显示部470显示与操作内容对应的画面。而且,HMI控制部120在第三显示部470为可使用的状态下第二操作部420的操作开关422被操作了的情况下,在第三显示部470显示进行通话的对方的图像。由此,乘员能够一边观察第三显示部470显示的对方,一边享受通话。
<场景(6)>
在场景(6)下,由于进行低速追随的对象的前行车辆不存在,因此切换控制部110将驾驶支援的程度从第三程度切换为第二程度。这种情况下,如图23所示,HMI控制部120基于驾驶支援的程度的变化,使第一显示部450或HUD460中的一方或双方将提示对乘员要求的乘员的监视对象或操作对象的信息作为图像显示。
图23是表示为了使乘员进行周边监视而显示的第三画面IM3-8、第四画面IM4-8的一例的图。HMI控制部120使周边检测信息显示区域600-8显示低速追随行驶(图中“拥堵追随自动驾驶”)结束的意旨的信息和表示使乘员确认周边的交通状况的意旨的信息。
另外,HMI控制部120使第四画面IM4-8显示要求乘员注视本车辆M的前方的前方注视要求图像650。例如前方注视要求图像650是表示车辆M的前方的规定的区域的椭圆状的区域。而且,前方注视要求图像650可以是圆状、矩形形状等规定的形状,也可以是促使乘员注意的标记或记号文字等信息。而且,HMI控制部120使前方注视要求图像650以规定的颜色点亮或闪烁。而且,HMI控制部120也可以使装入于仪表板的LED发光并利用前风窗玻璃使LED的发光反射,来促使乘员向前方注视。
HMI控制部120当通过切换控制部110将驾驶支援的程度从第三程度切换为第二程度时,使第一显示部450及HUD460显示与第二程度的驾驶支援对应的画面。
图24是表示从第三程度的驾驶支援切换为第二程度的驾驶支援时的第三画面IM3-9、第四画面IM4-9的一例的图。在图24的例子中,示出通过第二程度的驾驶支援而加速至由行动计划生成部323确定的目标速度(例如80[km/h])为止的例子。例如,HMI控制部120使第三画面IM3-9的周边检测信息显示区域600H显示表示加速控制被执行的情况的图像608。
另外,HMI控制部120使第三画面IM3-9的驾驶支援状态显示区域620-9高亮显示与第二程度的驾驶支援对应的“Hands OFF”的指示。而且,HMI控制部120使驾驶支援状态显示区域620-9显示表示与第二程度的驾驶支援对应的乘员的操作内容的要求动作通知图像622。由此,乘员能够直观地掌握从第三程度切换为第二程度的驾驶支援的情况。
<与场景(4)~(6)对应的处理流程>
图25是表示在场景(4)~(6)下,通过主控制部100执行的处理的流程的一例的流程图。本流程图的处理在驾驶支援的程度切换为第二程度时执行。
首先,乘员状态监视部140判定未要求周边监视义务的乘员的清醒度是否为阈值以上(步骤S200)。在判定为乘员的清醒度是阈值以上的情况下,乘员状态监视部140进而判定乘员的面部或视线的朝向是否为第二角度范围Δθ2内(步骤S202)。
在通过监视判定部140B判定为乘员的面部或视线的朝向是第二角度范围Δθ2内的情况下,即,乘员是注视状态的情况下,切换控制部110判定是否能够进行低速追随行驶(步骤S204)。
例如,切换控制部110在前行车辆存在的情况、与前行车辆的车间距离为规定距离以下的情况、前行车辆的速度为阈值以下的情况全部满足时,判定为能够进行低速追随行驶,并将驾驶支援的程度设定为第三程度(步骤S206)。
接下来,HMI控制部120在第三画面IM3及第四画面IM4显示表示第三程度的驾驶支援被执行的情况的图像(步骤S208)。接下来,HMI控制部120使与由于驾驶支援的程度成为第三程度而成为能够新增使用的设备对应的发光部发光(步骤S210)。
另一方面,在乘员的清醒度不为阈值以上的情况下,乘员的面部或视线的朝向不为第二角度范围Δθ2内的情况线下,或者不能进行低速追随行驶的情况下,HMI控制部120使用HMI400要求乘员进行周边监视(注视)(步骤S212)。
乘员状态监视部140判定作为周边监视的要求的结果而乘员的面部或视线的朝向是否成为第一角度范围Δθ1内(步骤S214)。乘员状态监视部140在乘员的面部或视线的朝向不为第一角度范围Δθ1内的情况下,判定是否经过了规定时间(步骤S216)。
在经过规定时间为止乘员的面部或视线的朝向未成为第一角度范围Δθ1内的情况下,切换控制部110使自动驾驶控制单元300进行替代控制(步骤S218)。此时,HMI控制部120在第三画面IM3及第四画面IM4显示表示替代控制被执行的情况的图像(步骤S220)。
需要说明的是,自动驾驶控制单元300在经过规定时间为止乘员的面部或视线的朝向未成为第一角度范围Δθ1内的情况下,也可以不进行替代控制而继续第三程度的驾驶支援。这种情况下,自动驾驶控制单元300的行动计划生成部323将继续第三程度的驾驶支援时的目标速度决定为基准速度以下的速度(即80[km/h]或100[km/h]以下的速度)或当前的本车辆M的速度以下的速度(即60[km/h]以下的速度)。由此,在乘员不为注视状态的情况下,不使本车辆M加速至作为第三程度的驾驶支援的上限速度而决定的本来的速度,能够比较平缓地使本车辆M加速,或者以维持当前的车速的方式行驶。
在经过规定时间为止乘员的面部或视线的朝向成为第一角度范围Δθ1内的情况下,切换控制部110将驾驶支援的程度从第三程度切换为第二程度(步骤S222)。HMI控制部120接受该情况而在第三画面IM3及第四画面IM4显示表示第二程度的驾驶支援被执行的情况的图像(步骤S224)。由此,本流程图的处理结束。
接下来,说明场景(7)~(9)。图26是表示从第二程度的驾驶支援切换为基于手动驾驶进行的行驶为止的各种场景的图。在图26的例子中,场景(7)是本车辆M基于行动计划而进行用于脱离高速道路的车道变更的场景。场景(8)是本车辆M切换为手动驾驶的场景。场景(9)是本车辆M通过手动驾驶从高速道路向一般道路移动的场景。以下,说明与场景(7)~(9)的各个场景对应的显示控制。
<场景(7)>
在场景(7)下,自动驾驶控制单元300执行用于使本车辆M向左侧进行车道变更的驾驶支援。这种情况下,HMI控制部120在第一显示部450或HUD460中的一方或双方显示与驾驶支援对应的画面。需要说明的是,关于车道变更的开始时及执行时的显示例,将图16及图17所示的本车辆M向右车道的车道变更的内容置换为向左车道的车道变更而进行同样的显示,因此省略此处的具体说明。
<场景(8)>
在场景(8)下,自动驾驶控制单元300进行用于使本车辆M切换为手动驾驶的控制。这种情况下,HMI控制部120在第一显示部450或HUD460中的一方或双方显示用于使乘员执行手动驾驶的图像。
图27是表示在向手动驾驶时的切换要求时显示的第三画面IM3-10、第四画面IM4-10的一例的图。HMI控制部120由于高速道路的出口临近,因此使第三画面IM3-10的周边检测信息显示区域600-10显示要求乘员手握(操作方向盘82)的意旨的要求动作通知图像628。而且,HMI控制部120可以使表示乘员的手的图像接近表示方向盘82的图像那样的动画作为要求动作通知图像628来显示。显示要求乘员手握的意旨的要求动作通知图像628的情况是输出“规定信息”的情况的一例。
另外,HMI控制部120使第三画面IM3-10的驾驶支援状态显示区域620-10高亮显示与第二程度的驾驶支援对应的“Hands OFF”的图像及与第一程度的驾驶支援对应的“Assist”的图像。
在此,操作件状态判定部130判定乘员是否为手握状态。HMI控制部120在即使经过规定时间也未通过操作件状态判定部130判定为乘员是手握状态的情况下,使第一显示部450、HUD460中的一方或双方显示例如图28所示那样的逐级加强警告而用于使乘员执行手动驾驶的图像。
图28是表示加强了用于使乘员执行手动驾驶的警告的第三画面IM3-11及第四画面IM4-11的一例的图。HMI控制部120例如使第三画面IM3-11的驾驶支援状态显示区域600-11比本车辆M的周边状况的显示更强调地显示提示让乘员监视的监视对象、操作对象的信息。具体而言,HMI控制部120使第三画面IM-11的驾驶支援状态显示区域600-11取代表示本车辆M的前方的道路形状的图像、表示本车辆M的图像、表示本车辆M的将来的轨道的图像而重叠显示表示使乘员操作方向盘82的情况的信息。
另外,HMI控制部120使第四画面IM4-11显示示意性地表示方向盘82与乘员的手的位置关系的要求动作通知图像660。HMI控制部120可以使表示乘员的手的图像接近而把持表示方向盘82的图像那样的动画作为要求动作通知图像660来显示。而且,HMI控制部120为了使乘员把持方向盘82,也可以进行基于语音等的警告。
另外,HMI控制部120为了使乘员把持方向盘82而使设置于方向盘82的发光部430R、430L发光、或闪烁、或停止发光。由此,能够使乘员容易识别伴随着驾驶支援的程度的变化而对乘员要求的内容。
另外,HMI控制部120例如在根据本车辆M的驾驶支援的程度而使发光部430R、430L发光、闪烁的状态下,在对乘员要求手握的情况下,使发光部430R、430L的发光状态与当前的发光状态不同。例如,HMI控制部120相对于当前的发光状态,使发光部430R、430L的发光、闪烁、发光颜色、发光亮度中的至少一个不同。
另外,HMI控制部120在驾驶支援的程度变化为比当前的驾驶支援的程度低的程度的情况下,使发光部430R、430L发光、闪烁、或停止发光。由此,能够将为把持方向盘82的必要性高的驾驶支援的情况向乘员传达。
另外,HMI控制部120在对乘员要求了手握之后,在经过规定时间为止通过操作件状态判定部130未判定为是手握状态的情况下,可以逐级地加强警告而使扬声器输出语音。HMI控制部120也可以使让供乘员就座的座椅或座椅安全带振动的促动器工作,来使座椅或座椅安全带以逐级的强度振动,从而对乘员发出警告。
另外,在从显示图28所示的图像起至经过规定时间为止通过操作件状态判定部130未判定为是手握状态的情况下,HMI控制部120如图29所示使结束驾驶支援(自动驾驶控制)的意旨的画面显示。
图29是表示显示结束自动驾驶的意旨的信息的第三画面IM3-12及第四画面IM4-12的一例的图。HMI控制部120在第三画面IM-12的驾驶支援状态显示区域600-12,与表示本车辆M的前方的道路形状的图像、表示本车辆M的图像、表示本车辆M的将来的轨道的图像重叠地显示要求接管的信息。接管的要求是指为了使驾驶支援结束并使手动驾驶开始而对乘员要求驾驶操作件80的操作(包括手握)的情况。而且,HMI控制部120使第三画面IM3-12的驾驶支援状态显示区域620-12高亮显示“Hands Off”的图像,但也可以通过与图28所示的高亮显示不同的颜色等进行高亮显示。
另外,在第四画面IM4-12显示示意性地表示方向盘82与乘员的手的位置关系的要求动作通知图像660。而且,HMI控制部120为了使乘员把持方向盘82,可以比通过使图29所示的第三画面IM3-11及第四画面IM4-12显示而进行警告的情况更强地进行警告。
另外,HMI控制部120例如可以在第一显示部450显示第三画面IM3-12且在HUD460显示第四画面IM4-12的时机,使让座椅或座椅安全带振动的促动器工作,从而使座椅或座椅安全带中的至少一方振动。这种情况下,HMI控制部120可以是以成为比使第三画面IM3-11及第四画面IM4-11显示时的振动强的振动的方式使促动器工作。由此,乘员能够直观地掌握自动驾驶结束的情况。
另外,在从显示图29所示的画面至经过规定时间为止通过操作件状态判定部130未判定为是手握状态的情况下,主控制部100使自动驾驶控制单元300执行替代控制。这种情况下,HMI控制部120如图30所示使表示用于执行替代控制的执行自动驾驶的意旨的画面显示。
图30是表示替代控制时的第三画面IM3-13及第四画面IM4-13的一例的图。在第三画面IM-12的驾驶支援状态显示区域600-13显示作为替代控制而使本车辆M停车的意旨的信息(在图中为“请紧急停止,替换驾驶操作”)。
<场景(9)>
在场景(9)下,为如下场景:乘员接受把持方向盘82的意旨的指示,在驾驶支援结束为止把持方向盘82,开始手动驾驶而从高速道路进入一般道路。切换控制部110将本车辆M的行驶状态切换为通过乘员的手动驾驶进行的状态。HMI控制部120以在第一显示部450显示第一画面IM1-1并在HUD460显示第二画面IM2-1的方式控制。
<与场景(7)~(9)对应的处理流程>
图31是表示在场景(7)~(9)下,通过主控制部100执行的处理的流程的一例的流程图。本流程图的处理伴随着第二程度的驾驶支援的开始而执行。
首先,HMI控制部120使第三画面IM3及第四画面IM4显示表示第二程度的驾驶支援被执行的情况的图像(步骤S300)。
接下来,切换控制部110判定是否需要向手动驾驶切换(步骤S302)。例如,在本车辆M到达高速道路的出口附近等能够自动驾驶的区间(能够进行车道识别的区间)的结束地点的情况下,切换控制部110判定为需要向手动驾驶切换。
HMI控制部120在通过切换控制部110判定为需要向手动驾驶切换的情况下,使第三画面IM3-10的周边检测信息显示区域600-10显示用于对乘员要求手握的要求动作通知图像628(步骤S304)。另一方面,在通过切换控制部110判定为不需要向手动驾驶切换的情况下,HMI控制部120省略步骤S304的处理。
接下来,操作件状态判定部130基于把持传感器82A的检测信号,来判定乘员是手握状态还是非手握状态(步骤S306)。
在通过操作件状态判定部130判定为乘员是非手握状态的情况下,HMI控制部120判定是否已经对乘员要求手握(即是否进行步骤S304的处理)(步骤S308)。
在乘员是非手握状态且还未对乘员要求手握的情况下,HMI控制部120使处理返回上述的步骤S300。
另一方面,在乘员是非手握状态且已经对乘员要求手握的情况下,HMI控制部120判定从要求手握起是否经过了第一规定时间(步骤S310)。
在判定为从要求手握起未经过第一规定时间的情况下,HMI控制部120使处理返回上述的步骤S306。
另一方面,在判定为从要求手握起经过了第一规定时间的情况下,HMI控制部120使第三画面IM-12的驾驶支援状态显示区域600-12显示要求接管的信息(步骤S312)。
接下来,操作件状态判定部130基于把持传感器82A的检测信号,来判定乘员是手握状态还是非手握状态(步骤S314)。
在通过操作件状态判定部130判定为乘员是手握状态的情况下,HMI控制部120使处理进入后述的步骤S324。
另一方面,在通过操作件状态判定部130判定为乘员是非手握状态的情况下,HMI控制部120判定从要求接管起是否经过了第二规定时间(步骤S316)。第二规定时间可以是与第一规定时间相同的长度,也可以是不同的长度。
在判定为从要求接管起未经过第二规定时间的情况下,HMI控制部120使处理返回上述的步骤S314。
另一方面,在通过HMI控制部120判定为从要求接管起经过了第二规定时间的情况下,切换控制部110使自动驾驶控制单元300进行替代控制(步骤S318)。此时,HMI控制部120使HMI400的各显示部显示表示替代控制被执行的情况的画面(步骤S320)。
另一方面,在上述的步骤S306的处理中,在通过操作件状态判定部130判定为乘员是手握状态的情况下,HMI控制部120判定是否已经对乘员要求手握(即是否进行步骤S304的处理)(步骤S322)。
在乘员是手握状态且已经对乘员要求手握的情况下,能够判断为乘员根据手握的要求而进行手握,因此切换控制部110按照当初的预定那样使自动驾驶控制单元300停止第二程度的驾驶支援(自动驾驶控制),切换为手动驾驶(步骤S324)。
需要说明的是,切换控制部110也可以不是从第二程度的驾驶支援切换为手动驾驶,而是从第二程度的驾驶支援暂时切换为第一程度的驾驶支援,使第一程度的驾驶支援持续了规定时间之后,从第一程度的驾驶支援切换为手动驾驶。例如,切换控制部110在暂时切换为第一程度的驾驶支援的情况下,使自动驾驶控制单元300停止第二程度的驾驶支援(自动驾驶控制),使驾驶支援控制部200开始第一程度的驾驶支援(驾驶支援控制部)。这种情况下,驾驶支援控制部200进行例如LKAS那样的维持行驶车道的转向控制来作为第一程度的驾驶支援。维持行驶车道的转向控制是例如在本车辆M从本车道的中央分离了规定距离以上的情况、与对本车道进行线划分的划分线的距离成为了规定距离以下的情况下,以将转向轮的朝向变更为车道中央侧来使本车辆M向本车道内复原的方式进行支援的控制。需要说明的是,驾驶支援控制部200也可以进行ACC那样的速度控制来作为第一程度的驾驶支援。
接下来,HMI控制部120使第一显示部450显示表示手动驾驶被执行的情况的第一画面IM1(步骤S326),使HUD460同样地显示表示手动驾驶被执行的情况的第二画面IM2(步骤S328)。
另一方面,在乘员是手握状态且还未对乘员要求手握的情况下,能够判断为与来自系统侧的要求无关地乘员表现出进行驾驶操作的意图,因此切换控制部110为了许可与对方向盘82的操作相应的转向控制的介入,而将在原则上不需要乘员的操作的第二程度的驾驶支援切换为需要乘员的方向盘82的操作(手握)的第二程度的驾驶支援(步骤S330)。
作为需要乘员的方向盘82的操作的第二程度的驾驶支援,自动驾驶控制单元300的行驶控制部342例如基于通过行动计划生成部323生成的目标轨道所包含的目标速度来决定行驶驱动力输出装置500及制动装置510的控制量。此时,行驶控制部342可以中止基于目标轨道所包含的轨道点彼此的位置关系(所成的角度)来决定转向装置520的控制量的处理,而与目标轨道无关地以维持本车道的方式进行转向控制。由此,车辆系统1能够在外观上继续第二程度的驾驶支援(自动驾驶控制)的状态下,通过手动驾驶控制本车辆M的转向。
另外,在需要乘员的操作的第二程度的驾驶支援被执行的期间,HMI控制部120使第三画面IM3及第四画面IM4与不需要乘员的操作的第二程度的驾驶支援执行时同样地显示表示第二程度的驾驶支援被执行的情况的图像。由此,乘员即使在通过自己的操作来控制本车辆M的转向的情况下,也能够识别为自动驾驶控制继续。
需要说明的是,在乘员是手握状态且还未对乘员要求手握的情况下,切换控制部110也可以通过将驾驶支援的程度从第二程度切换为第一程度来中断第二程度的驾驶支援。这种情况下,自动驾驶控制单元300使自动驾驶控制停止,取代于此而驾驶支援控制部200开始ACC或LKAS等驾驶支援控制。
接下来,切换控制部110基于方向盘82的操作检测传感器的检测结果,来判定乘员对方向盘82的操作是否结束(步骤S332),直至乘员对方向盘82的操作结束为止,中断不需要乘员的操作的第二程度的驾驶支援,使需要乘员的操作的第二程度的驾驶支援继续。
另一方面,在乘员对方向盘82的操作结束的情况下,切换控制部110使需要乘员的操作的第二程度的驾驶支援中止,使不需要乘员的操作的第二程度的驾驶支援再次开始(步骤S334)。由此,本流程图的处理结束。
需要说明的是,在上述的流程图中,说明了切换控制部110在成为了手握时,若已经要求手握则切换为手动驾驶,若还未要求手握则使自动驾驶控制单元300继续驾驶支援的情况,但是并不局限于此。例如,切换控制部110也可以在成为了手握时,根据接管的要求的有无、替代控制的执行画面的显示的有无,来决定是切换为手动驾驶还是使驾驶支援继续。例如,切换控制部110在成为了手握时,若已经要求接管,则切换为手动驾驶,若还未要求接管,则使自动驾驶控制单元300进行作为驾驶支援之一的替代控制。而且,切换控制部110也可以在成为了手握时,若已经显示替代控制的执行画面,则切换为手动驾驶,若还未显示替代控制的执行画面,则使自动驾驶控制单元300进行替代控制。要求接管的情况或显示替代控制的执行画面的情况是输出“规定信息”的情况的另一例。
图32是表示在手握的要求前成为手握的场景的一例的图。如图所示,在乘员通过目视等而识别到在本车辆M的前方存在障碍物的情况下,即使进行驾驶支援时也存在要躲避障碍物而操作方向盘82的情况。这种情况下,切换控制部110在方向盘82被操作的期间,将不需要乘员的操作的第二程度的驾驶支援切换为需要乘员的操作的第二程度的驾驶支援,并在方向盘82的操作结束的时间点,复原为原本的不需要乘员的操作的第二程度的驾驶支援。其结果是,在方向盘82被操作的期间,基于目标轨道进行的速度控制和基于行驶车道的划分线进行的转向控制通过自动驾驶控制来实施,当方向盘82的操作结束时,基于目标轨道进行的速度控制及转向控制通过自动驾驶来实施。而且,在方向盘82的操作前后不中断地继续第二驾驶支援,因此主开关412及自动开关414维持为接通状态。
图33是表示在手握的要求后成为手握的场景的一例的图。如图所示,在从高速道路下来时要求手握之后,通过乘员操作方向盘82而成为了手握的情况下,切换控制部110使自动驾驶控制单元300停止作为第二程度的驾驶支援的自动驾驶控制,并切换为手动驾驶。此时,主开关412与控制形态的变更无关地维持为接通状态,自动开关414在向手动驾驶切换的时机变更为断开状态。需要说明的是,在手握的要求后成为了手握的情况下,切换控制部110也可以将驾驶支援的程度从第二程度切换为第一程度,由此使自动驾驶控制单元300停止作为第二程度的驾驶支援的自动驾驶控制,使驾驶支援控制部200进行LKAS等驾驶支援控制来作为第一程度的驾驶支援。而且,主开关412可以与自动开关414同样地在向手动驾驶切换的时机变更为断开状态。
图34是表示在手握的要求后未成为手握的场景的一例的图。在图示的例子中,在从要求手握起至经过第一规定时间τ1为止未成为手握而进一步要求接管。在该接管的要求后,直至经过第二规定时间τ2为止未成为手握,因此切换控制部110使自动驾驶控制单元300进行替代控制。此时,主开关412及自动开关414维持为接通状态。
另外,主控制部100与图31所示的流程图分开地进行图35所示的流程图。图35是表示通过主控制部100执行的处理的流程的另一例的流程图。
首先,操作件状态判定部130判定乘员对驾驶操作件80是否进行了规定操作(步骤S400)。规定操作是指上述的操作方向盘82的情况(手握)、踏入油门踏板的情况或踏入制动踏板的情况。
在通过操作件状态判定部130判定为进行了规定操作的情况下,切换控制部110通过HMI控制部120来判定是否从HMI400输出规定信息(步骤S402)。规定信息是指例如用于要求手握的信息、用于要求接管的信息、或表示执行替代控制的情况的信息。
切换控制部110在已经输出规定信息的情况下,对当前实施的控制进行变更(步骤S404),在还未输出规定信息的情况下,维持当前实施的控制(步骤S406)。由此,本流程图的处理结束。
图36是表示维持当前实施的控制的场景的一例的图。在图示的例子中,示出从对乘员要求手握起经过第一规定时间τ1也未成为手握,进而要求接管的场景。在这样的场景下,例如,乘员在踏入了制动踏板的情况下,即进行了与要求不同的操作的情况下,切换控制部110判定为在要求规定操作之后进行的预定的控制(替代控制)被乘员拒绝,不将当前实施的控制(第二程度的驾驶支援)切换为其他的控制而继续实施相同的控制。此时,主开关412及自动开关414维持为接通状态。需要说明的是,在图示的例子中,说明了接管的要求,但是在手握的要求时也同样。例如,在从对乘员要求手握至经过第一规定时间τ1为止乘员踏入制动踏板或油门踏板的情况下,切换控制部110判定为在要求手握之后进行的预定的控制(手动驾驶)被乘员拒绝,不将当前实施的控制(第二程度的驾驶支援)切换为其他的控制而继续实施相同的控制。
图37是表示当前实施的控制被变更的场景的一例的图。在图示的例子中,示出由于在接管的要求后进行了替代控制而本车辆M停车于路肩等能够停止的区域的场景。即使在本车辆M停车之后也继续替代控制,因此HMI控制部120在成为手握为止,使第三画面IM-12的驾驶支援状态显示区域600-12继续显示要求接管的信息。
例如,在接管的要求后,乘员未踏入制动踏板、油门踏板而操作了方向盘82的情况下,乘员进行了按照要求的操作。这种情况下,切换控制部110判定为在要求了接管之后进行的预定的控制(即手动驾驶)未被乘员拒绝,将当前实施的控制(第二程度的驾驶支援)切换为手动驾驶。此时,自动开关414在向手动驾驶切换的时机变更为断开状态,主开关412继续维持为接通状态。需要说明的是,关于主开关412,也可以与自动开关414同样地在向手动驾驶的切换的时机变更为断开状态。
这样,切换控制部110在通过乘员作出了规定操作的情况下,根据要求该规定操作的信息的输出的有无,来判定在系统侧提案的控制是否被乘员拒绝。并且,切换控制部110在系统侧提案的控制被乘员拒绝的情况下,维持当前实施的控制,在未被乘员拒绝的情况下,按照当初的预定而变更控制。由此,能够进一步反映乘员的意图并使本车辆M进行自动驾驶。
<与驾驶支援关联的各种设备或控制的切换时机>
以下,使用附图,说明与本车辆M的驾驶支援关联的各种设备或控制的切换时机。图38是用于说明与驾驶支援关联的各种设备或控制的切换时机的图。
在图38中,作为与驾驶支援关联的切换,示出(A)主开关412的接通/断开、(B)自动开关414的接通/断开、(C)手动驾驶显示的接通/断开、(D)驾驶支援模式显示的接通/断开、(E)第一程度的驾驶支援的接通/断开、(F)把持/未把持方向盘82、(G)第二程度的驾驶支援的接通/断开、(H)第三程度的驾驶支援的接通/断开、(I)乘员的驾驶监视的需要/不需要相对于时刻的经过的切换时机。
在时刻T0,通过乘员的手动驾驶而本车辆M行驶。这种情况下,主开关开关412及自动开关414未被操作,在第一显示部450及HUD460显示手动驾驶下的画面(第一画面IM1、第二画面IM2)。而且,在时刻T0,任一程度的驾驶支援都未实施,因此乘员必然操作方向盘82并进行周边监视。
在时刻T1,通过乘员执行将主开关412接通的操作。这种情况下,在第一显示部450及HUD460显示驾驶支援模式下的画面(第三画面IM3、第四画面IM4)。在时刻T1~T2,未进行基于驾驶支援的行驶控制,继续手动驾驶。
在时刻T2,通过乘员执行将自动开关414接通的操作。这种情况下,主控制部100的切换控制部110将驾驶支援的程度切换为第一程度。由此,驾驶支援控制部200执行第一程度的驾驶支援。HMI控制部120在驾驶支援模式显示中,显示通过乘员将手从方向盘82离开来表示第二程度的驾驶支援被执行的情况的图像。
在时刻T3,在本车辆M能够进行第二程度的驾驶支援的状态下,乘员将手从方向盘82离开。这种情况下,切换控制部110将驾驶支援的程度从第一程度切换为第二程度。驾驶支援控制部200接受该情况而停止驾驶支援控制,自动驾驶控制单元300新开始第二程度的驾驶支援(即自动驾驶控制)。
在时刻T4,例如,低速追随行驶的开始条件成立,切换控制部110将驾驶支援的程度切换为第三程度。由此,自动驾驶控制单元300开始低速追随行驶来作为第三程度的驾驶支援。伴随于此,不需要乘员的周边监视。
在时刻T5,第三程度的驾驶支援结束,切换为第二程度的驾驶支援。因此,对乘员要求周边监视义务。而且,在时刻T5,进行用于从第二程度的驾驶支援切换为手动驾驶的显示。这种情况下,HMI控制部120在驾驶支援模式显示中,显示用于使乘员操作方向盘82的信息。
在时刻T6,乘员操作方向盘82而成为手握状态。这种情况下,切换控制部110将驾驶支援的程度从第二程度切换为第一程度。由此,自动驾驶控制单元300停止第二程度的驾驶支援,驾驶支援控制部200开始第一程度的驾驶支援。此时,切换控制部110可以在第一程度的驾驶支援经过了规定时间之后,切换为手动驾驶。
在时刻T7,本车辆M切换为手动驾驶。这种情况下,主开关412及自动开关414例如在本车辆M切换为手动驾驶的时机切换为断开状态。
根据以上说明的实施方式,具备:HMI400及驾驶操作件80,其受理本车辆M的乘员的操作;自动驾驶控制单元300,其执行使本车辆M自动地行驶的自动驾驶控制;切换控制部110,其切换为使自动驾驶控制单元300执行自动驾驶控制的包括第二程度或第三程度的驾驶支援的多个驾驶支援中的任一个、或者手动驾驶;以及HMI控制部120,其在为第二程度或第三程度的驾驶支援且满足规定条件的情况下使HMI400输出规定信息,其中,切换控制部110在通过HMI400或驾驶操作件80受理了规定操作的情况下,根据受理了规定操作的时机是否为规定信息的输出开始时机以后,来决定是切换驾驶支援的程度、还是向手动驾驶转移、或者还是继续驾驶支援这样的切换形态。由此,例如,若在输出了手握等规定信息之后存在制动踏板的踏入等规定操作,则可以实施当初预定的控制,若在规定信息的输出前存在规定操作,则可以取消预定的控制而使当前的控制继续。其结果是,能够更忠实地按照乘员的意图地向手动驾驶转移。
另外,根据上述的实施方式,在要求了手握之后、要求了接管之后、或显示了替代控制的执行画面之后乘员成为了手握的情况下,切换为手动驾驶,在未要求上述的任一者时即使成为手握也继续驾驶支援,因此能够抑制主开关412等各种开关频繁地成为断开状态的情况。
另外,根据上述的实施方式,在替代控制的实施后本车辆M停止的情况下,以方向盘82被操作的情况为条件而切换为手动驾驶,因此例如与以制动踏板被踏入的情况为条件的情况相比,能够更加理解乘员的意图地向手动驾驶转移。
另外,根据上述的实施方式,在从驾驶支援切换为手动驾驶之前,使第一显示部450显示第三画面IM3-X,并使HUD460显示第四画面IM4-X,在从驾驶支援切换为手动驾驶的情况下,使第一显示部450显示第一画面,并使HUD460显示第二画面,因此能够使乘员视觉辨认到切换为手动驾驶的情况。
以下,说明上述的实施方式的变形例。在实施方式的变形例中,物体识别装置16在以规定的处理周期反复识别物体的过程中,在通过切换控制部110从驾驶支援切换为手动驾驶的情况下,将识别结果保持一定时间,以备于复原为驾驶支援时使用。
图39是表示由物体识别装置16进行的一系列的处理的流程的一例的流程图。本流程图的处理例如以规定的处理周期反复执行。
首先,物体识别装置16从相机10、雷达装置12及取景器14中的一部分或全部取得检测结果(步骤S500)。接下来,物体识别装置16对取得的检测结果实施传感器融合处理来识别物体(步骤S502)。
接下来,物体识别装置16将识别结果向自动驾驶控制单元300输出并使RAM或HDD等存储装置存储识别结果(步骤S516)。
接下来,物体识别装置16进行等待,直至使存储装置存储的识别结果的更新时机到来为止(步骤S504),当更新时机到来时,通过切换控制部110判定是否从驾驶支援(例如第二程度或第三程度的驾驶支援)切换为手动驾驶(步骤S506)。更新时机是例如从使存储装置存储识别结果起经过了规定时间(例如,比处理周期短的时间)的时机。
在更新时机到来且判定为未从驾驶支援切换为手动驾驶的情况下,物体识别装置16将在上次的处理周期中使存储装置存储的识别结果更新为在本次的处理周期中得到的识别结果(步骤S508)。
另一方面,在更新时机到来且判定为从驾驶支援切换为手动驾驶的情况下,物体识别装置16判定是否经过了规定时间(例如,比处理周期长的时间)(步骤S510),在经过了规定时间的情况下,使处理向步骤S508转移,对识别结果进行更新,在未经过规定时间的情况下,判定是否从手动驾驶复原为驾驶支援(步骤S512)。
在判定为从手动驾驶复原为驾驶支援的情况下,物体识别装置16从存储装置读出识别结果,将其向自动驾驶控制单元300输出(步骤S514)。然后,物体识别装置16使处理进入步骤S508,将在上次的处理周期中使存储装置存储的识别结果更新为在本次的处理周期中得到的识别结果。由此,本流程图的处理结束。
通过这样的处理,例如在实施驾驶支援的过程中操作自动开关414、主开关412而向手动驾驶切换的情况下,能够将在驾驶支援下得到的物体的识别结果预先保持规定时间。其结果是,在直至经过规定时间为止再次操作开关而将驾驶支援复原的情况下,能够将保持的过去的识别结果在使用了卡尔曼滤波器等的物体的逐次识别处理中利用,因此不需要为了使卡尔曼滤波器等动作而使识别处理继续一定时间来作为事前处理。其结果是,能够快速地开始驾驶支援。
以上,使用实施方式说明了用于实施本发明的方式,但是本发明不受这样的实施方式的任何限定,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。
附图标记说明
1…车辆系统,10…相机,12…雷达装置,14…取景器,16…物体识别装置,20…通信装置,50…导航装置,51…GNSS接收机,52…导航HMI,53…路径决定部,54…第一地图信息,60…MPU,61…推荐车道决定部,62…第二地图信息,70…车辆传感器,80…驾驶操作件,82…方向盘,82A…把持传感器,90…车室内相机,100…主控制部,110…切换控制部,120…HMI控制部,130…操作件状态判定部,140…乘员状态监视部,140A…图像处理部,140B…监视判定部,200…驾驶支援控制部,300…自动驾驶控制单元,320…第一控制部,321…外界识别部,322…本车位置识别部,323…行动计划生成部,340…第二控制部,342…行驶控制部,400…HMI,450…第一显示部,460…HUD,470…第三显示部,500…行驶驱动力输出装置,510…制动装置,520…转向装置。
Claims (9)
1.一种车辆控制系统,其中,
所述车辆控制系统具备:
受理部,其受理本车辆的乘员的操作;
信息输出部,其输出信息;
自动驾驶控制部,其执行使所述本车辆自动地行驶的自动驾驶;
切换控制部,其将所述本车辆的驾驶模式切换为至少包括自动驾驶模式或手动驾驶模式的多个驾驶模式中的任一个,所述自动驾驶模式是使所述自动驾驶控制部执行所述自动驾驶的模式,所述手动驾驶模式是根据对所述受理部的操作来使所述本车辆行驶的模式;以及
输出控制部,其在所述本车辆的驾驶模式为所述自动驾驶模式且满足规定条件的情况下,使所述信息输出部输出规定信息,
在通过所述受理部受理了规定操作的情况下,所述切换控制部根据受理了所述规定操作的时机是否为所述规定信息的输出开始时机以后,来决定所述驾驶模式的切换形态,
在通过所述受理部受理了第一操作及第二操作这两阶段的操作的情况下,所述切换控制部将所述本车辆的驾驶模式从所述手动驾驶模式切换为所述自动驾驶模式,
在所述自动驾驶模式下,在受理了所述规定操作的时机为所述规定信息的输出开始时机以前的情况下,所述切换控制部继续所述自动驾驶模式,在受理了所述规定操作的时机为所述规定信息的输出开始时机以后的情况下,所述切换控制部将所述本车辆的驾驶模式从所述自动驾驶模式切换为所述手动驾驶模式。
2.根据权利要求1所述的车辆控制系统,其中,
在通过所述受理部受理了第一操作的情况下,所述切换控制部将所述本车辆的驾驶模式从所述手动驾驶模式切换为控制程度比所述自动驾驶模式的控制程度低的驾驶支援模式,
在所述第一操作后,在通过所述受理部受理了第二操作的情况下,所述切换控制部将所述本车辆的驾驶模式从所述驾驶支援模式切换为所述自动驾驶模式,
在所述自动驾驶模式下,
在受理了所述规定操作的时机为所述规定信息的输出开始时机以前的情况下,所述切换控制部将所述本车辆的驾驶模式从所述自动驾驶模式切换为所述驾驶支援模式,
在受理了所述规定操作的时机为所述规定信息的输出开始时机以后的情况下,所述切换控制部将所述本车辆的驾驶模式从所述自动驾驶模式切换为所述手动驾驶模式。
3.根据权利要求2所述的车辆控制系统,其中,
所述车辆控制系统还具备驾驶支援控制部,该驾驶支援控制部在所述驾驶支援模式下,以至少不脱离行驶车道的方式进行所述本车辆的转向控制。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的车辆控制系统,其中,
所述受理部包括方向盘,
所述输出控制部使所述信息输出部输出对所述乘员要求操作所述方向盘的情况的信息、对所述乘员要求手动驾驶的信息、或表示在所述自动驾驶模式下进行使所述本车辆停止的自动驾驶的情况的信息中的任一个来作为所述规定信息。
5.根据权利要求1所述的车辆控制系统,其中,
所述信息输出部包括显示部,
所述输出控制部使所述显示部显示第一画面,直至所述本车辆的驾驶模式从所述自动驾驶模式切换为所述手动驾驶模式为止,在从所述自动驾驶模式切换为所述手动驾驶模式的情况下,使所述显示部显示与所述第一画面不同的第二画面。
6.一种车辆控制系统,其中,
所述车辆控制系统具备:
受理部,其受理本车辆的乘员的操作;
信息输出部,其输出信息;
自动驾驶控制部,其执行使所述本车辆自动地行驶的自动驾驶;
切换控制部,其将所述本车辆的驾驶模式切换为至少包括自动驾驶模式或手动驾驶模式的多个驾驶模式中的任一个,所述自动驾驶模式是使所述自动驾驶控制部执行所述自动驾驶的模式,所述手动驾驶模式是根据对所述受理部的操作来使所述本车辆行驶的模式;以及
输出控制部,其在所述本车辆的驾驶模式为所述自动驾驶模式且满足规定条件的情况下,使所述信息输出部输出规定信息,
在通过所述受理部受理了规定操作的情况下,所述切换控制部根据受理了所述规定操作的时机是否为所述规定信息的输出开始时机以后,来决定所述驾驶模式的切换形态,
所述受理部包括方向盘,
所述输出控制部使所述信息输出部输出对所述乘员要求操作所述方向盘的情况的信息、对所述乘员要求手动驾驶的信息、或表示在所述自动驾驶模式下进行使所述本车辆停止的自动驾驶的情况的信息中的任一个来作为所述规定信息,
所述切换控制部在所述自动驾驶模式下通过所述自动驾驶控制部进行了使所述本车辆停止的自动驾驶以后,在通过所述方向盘受理了操作的情况下,将所述本车辆的驾驶模式从所述自动驾驶模式切换为所述手动驾驶模式。
7.一种车辆控制系统,其中,
所述车辆控制系统具备:
受理部,其受理本车辆的乘员的操作;
信息输出部,其输出信息;
自动驾驶控制部,其执行使所述本车辆自动地行驶的自动驾驶;
切换控制部,其将所述本车辆的驾驶模式切换为至少包括自动驾驶模式或手动驾驶模式的多个驾驶模式中的任一个,所述自动驾驶模式是使所述自动驾驶控制部执行所述自动驾驶的模式,所述手动驾驶模式是根据对所述受理部的操作来使所述本车辆行驶的模式;以及
输出控制部,其在所述本车辆的驾驶模式为所述自动驾驶模式且满足规定条件的情况下,使所述信息输出部输出规定信息,
在通过所述受理部受理了规定操作的情况下,所述切换控制部根据受理了所述规定操作的时机是否为所述规定信息的输出开始时机以后,来决定所述驾驶模式的切换形态,
所述车辆控制系统还具备识别部,该识别部识别所述本车辆的周边的物体目标,并将所述物体目标的识别结果以规定的周期进行更新,
所述自动驾驶控制部基于所述识别部的识别结果来执行所述自动驾驶,
在通过所述切换控制部将所述本车辆的驾驶模式从所述自动驾驶模式切换为所述手动驾驶模式的情况下,所述识别部将所述识别结果不更新而保持规定时间。
8.一种车辆控制方法,其中,
所述车辆控制方法使车载计算机进行如下处理:
受理本车辆的乘员的操作;
执行使所述本车辆自动地行驶的自动驾驶;
将所述本车辆的驾驶模式切换为至少包括自动驾驶模式或手动驾驶模式的多个驾驶模式中的任一个,所述自动驾驶模式是执行所述自动驾驶的模式,所述手动驾驶模式是根据受理到的所述操作来使所述本车辆行驶的模式;
在所述本车辆的驾驶模式为所述自动驾驶模式且满足规定条件的情况下,输出规定信息;
在受理了规定操作的情况下,根据受理了所述规定操作的时机是否为所述规定信息的输出开始时机以后,来决定所述驾驶模式的切换形态;
在受理了第一操作及第二操作这两阶段的操作的情况下,将所述本车辆的驾驶模式从所述手动驾驶模式切换为所述自动驾驶模式;以及
在所述自动驾驶模式下,在受理了所述规定操作的时机为所述规定信息的输出开始时机以前的情况下,继续所述自动驾驶模式,在受理了所述规定操作的时机为所述规定信息的输出开始时机以后的情况下,将所述本车辆的驾驶模式从所述自动驾驶模式切换为所述手动驾驶模式。
9.一种存储介质,该存储介质中存储有车辆控制程序,其中,
所述车辆控制程序使车载计算机进行如下处理:
受理本车辆的乘员的操作;
执行使所述本车辆自动地行驶的自动驾驶;
将所述本车辆的驾驶模式切换为至少包括自动驾驶模式或手动驾驶模式的多个驾驶模式中的任一个,所述自动驾驶模式是执行所述自动驾驶的模式,所述手动驾驶模式是根据受理到的所述操作来使所述本车辆行驶的模式;
在所述本车辆的驾驶模式为所述自动驾驶模式且满足规定条件的情况下,输出规定信息;
在受理了规定操作的情况下,根据受理了所述规定操作的时机是否为所述规定信息的输出开始时机以后,来决定所述驾驶模式的切换形态;
在受理了第一操作及第二操作这两阶段的操作的情况下,将所述本车辆的驾驶模式从所述手动驾驶模式切换为所述自动驾驶模式;以及
在所述自动驾驶模式下,在受理了所述规定操作的时机为所述规定信息的输出开始时机以前的情况下,继续所述自动驾驶模式,在受理了所述规定操作的时机为所述规定信息的输出开始时机以后的情况下,将所述本车辆的驾驶模式从所述自动驾驶模式切换为所述手动驾驶模式。
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