CN111065564B - 车辆及其控制装置以及控制方法 - Google Patents

Abstract

进行车辆的行驶控制的控制装置具备：对车辆的周围的状况进行检测的传感器；以及基于传感器的检测结果来进行用于自动驾驶的行驶控制的行驶控制部。在执行车辆的减速或停止的停止转移控制的执行中，在传感器的检测结果或车辆的状态满足规定的条件的情况下，行驶控制部将车辆停留于行驶道路上，在传感器的检测结果或车辆的状态不满足规定的条件的情况下，行驶控制部使车辆向与行驶道路相邻的道路外移动。

Description

车辆及其控制装置以及控制方法

技术领域

本发明涉及车辆及其控制装置以及控制方法。

背景技术

在专利文献1中记载了对车辆的自动驾驶与手动驾驶之间的切换进行控制的控制装置。该控制装置在检测出车辆已经接近从自动驾驶向手动驾驶切换的预定地点而判定为至到达预定地点之前不会完成向手动驾驶的切换的情况下使车辆强制减速，并使其停止于路侧带。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-161196号公报

发明内容

发明所要解决的问题

通过使车辆停止于路侧带，从而减轻对其他车辆的交通的影响。但是，在路侧带停止并非始终是最好的。本发明的一部分的方面的目的在于，决定进行车辆的减速或停止时的优选的车辆的位置。

用于解决问题的手段

根据一部分实施方式，提供一种控制装置，是进行车辆的行驶控制的控制装置，其特征在于，所述控制装置具备：对所述车辆的周围的状况进行检测的传感器；以及基于所述传感器的检测结果来进行用于自动驾驶的行驶控制的行驶控制部，在进行所述车辆的减速或停止的停止转移控制的执行中，在所述传感器的检测结果或所述车辆的状态满足规定的条件的情况下，所述行驶控制部将所述车辆停留于行驶道路上，在所述传感器的检测结果或所述车辆的状态不满足所述规定的条件的情况下，所述行驶控制部使所述车辆向与行驶道路相邻的道路外移动。

发明效果

根据本发明，能够决定进行车辆的减速或停止时的优选的车辆的位置。

本发明的其他特征以及优点，通过以附图为参照的以下说明而得以明确。在附图中，对于相同或同样的构成，标注相同的附图标记。

附图说明

附图包含于说明书中且构成其一部分，表示本发明的实施方式并与其记述一起用于说明本发明的原理。

图1是实施方式的车辆的框图。

图2A、图2B是实现由实施方式的控制装置执行的处理例的流程图。

图3A是说明实施方式的车辆的停止位置的示意图。

图3B是说明实施方式的车辆的停止位置的示意图。

具体实施方式

参照附图对本发明的实施方式进行如下说明。贯穿各个实施方式对相同的要素标注相同的附图标记，并省略重复的说明。另外，各实施方式可以进行适当变更、组合。

图1是本发明的一个实施方式所涉及的车辆用控制装置的框图，其控制车辆1。在图1中，以俯视图和侧视图示出车辆1的概要。作为一个例子，车辆1是轿车型的四轮乘用车。

图1的控制装置包括控制单元2。控制单元2包括包括通过车内网络连接为能够通信的多个ECU20～ECU29。各ECU作为包括以CPU为代表的处理器、半导体存储器等存储器、以及与外部设备的接口等。在存储器中储存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。通过处理器20a来执行包含在存储器20b中的程序所包含的命令，从而执行ECU20的处理。取而代之，ECU20也可以具备用于执行ECU20进行的处理的ASIC等专用集成电路。

以下，对各ECU20～ECU29担负的功能等进行说明。此外，关于ECU的数量、担负的功能，可以进行适当设计，可以比本实施方式更细分或者整合。

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的转向和加速减速中的至少任一方进行自动控制。在后述的控制例中，对转向和加速减速双方进行自动控制。

ECU21控制电动动力转向装置3。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)来对前轮进行转向的机构。另外，电动动力转向装置3包括发挥用于对转向操作进行辅助、或者对前轮进行自动转向的驱动力的马达、检测转向角的传感器等。在车辆1的驾驶状态为自动驾驶的情况下，ECU21与来自ECU20的指示对应地自动控制电动动力转向装置3，控制车辆1的行进方向。

ECU22以及ECU23进行对车辆的周围的状况进行检测的检测单元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的车顶前部设置有两个。通过摄像机41拍摄到的图像的解析，能够提取目标的轮廓、道路上的车道的划分线(白线等)。

检测单元42是光学雷达(Light Detection and Ranging,光学检测与测距)(以下，有时表述为光学雷达42)，对车辆1的周围的目标进行检测，或者对与目标之间的距离进行测距。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是毫米波雷达(以下，有时表述为雷达43)，对车辆1的周围的目标进行检测，或者对与目标之间的距离进行测距。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，在后部各角部各有设置一个。

ECU22进行对一方的摄像机41和各光学雷达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和各雷达43的控制以及检测结果的信息处理。通过具备两组检测车辆的周围的状况的装置，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、雷达这样的种类不同的检测单元，能够多方面地进行车辆的周边环境的解析。

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、车轮速度等判定车辆1的行进路线。GPS传感器24b检测车辆1的当前位置。通信装置24c与提供地图信息和交通信息的服务器进行无线通信，来获取这些信息。ECU24能够访问在存储器中构建的地图信息的数据库24a，ECU24进行从当前地到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与周边的其他车辆进行无线通信，来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例如与由设置于油门踏板7A的操作检测传感器7a检测到的驾驶员的驾驶操作(油门操作或者加速操作)对应地控制发动机的输出，或者基于车速传感器7c检测到的车速等信息来切换变速器的变速档。在车辆1的驾驶状态为自动驾驶的情况下，ECU26与来自ECU20的指示对应地自动控制动力装置6，从而控制车辆1的加速减速。

ECU27对包括方向指示器8(转向灯)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受理。声音输出装置91通过声音向驾驶员报告信息。显示装置92通过图像的显示向驾驶员报告信息。显示装置92例如配置于驾驶席正面，构成仪表盘等。此外，在此示例了声音和显示，但是也可以通过振动或光报告信息。另外，也可以组合声音、显示、振动或光中的多个来报告信息。进一步地，也可以根据须报告的信息的等级(例如紧急度)，使组合不同，或者使报告方式不同。输入装置93配置于驾驶员能够操作的位置，是进行对车辆1的指示的开关组，但是也可以包括声音输入装置。

ECU29控制制动装置10、驻车制动器(未图示)。制动装置10例如是盘式制动器装置，设置于车辆1的各车轮，通过对车轮的旋转施加阻力来使车辆1减速或停止。ECU29例如与由设置于制动踏板7B的操作检测传感器7b检测到的驾驶员的驾驶操作(制动操作)对应地控制制动装置10的动作。在车辆1的驾驶状态为自动驾驶的情况下，ECU29与来自ECU20的指示对应地对制动装置10进行自动控制，控制车辆1的减速以及停止。制动装置10、驻车制动器也能够为了维持车辆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，也能够为了维持车辆1的停止状态而使其进行动作。

<控制例>

参照图2A和图2B对由ECU20进行的车辆1的控制例进行说明。图2A以及图2B的流程图例如在车辆1的驾驶员指示了自动驾驶开始的情况下开始。ECU20作为车辆1的控制装置而发挥功能。具体而言，在以下的动作中，ECU20作为基于对车辆1的状态进行检测的传感器(例如，检测单元41～43、车轮速度传感器、偏航率传感器、G传感器等)的检测结果来进行用于自动驾驶的行驶控制的行驶控制部而发挥功能。

在步骤S201中，ECU20执行通常模式下的自动驾驶。通常模式是指，根据需要执行转向、驱动以及制动的全部而以到达目的地为目标的模式。

在步骤S202中，ECU20判定是否需要向手动驾驶进行切换。ECU20在需要切换的情况下(在S202中为“是”)使处理进入步骤S203，在不需要切换的情况下(在步骤S202中为“否”)重复进行步骤S202。ECU20例如在判定为车辆1的一部分功能降低的情况下，在因周围的交通状态的变化而难以继续进行自动驾驶的情况下，在到达由驾驶员设定的目的地附近的情况下等判定为需要向手动驾驶进行切换。

在步骤S203中，ECU20开始进行驾驶替换报告。驾驶替换报告是用于对驾驶员要求向手动驾驶进行切换的报告。后续的步骤S204、S205、S208～S213的动作在驾驶替换报告的执行中进行。

在步骤S204中，ECU20开始减速模式下的自动驾驶。减速模式是指根据需要执行转向以及制动来等待驾驶员对驾驶替换报告的响应的模式。在减速模式中，可以通过发动机制动或再生制动使车辆1自然地减速，也可以进行利用了制动致动器的制动(例如摩擦制动)。另外，在即使是自然地减速的情况下ECU20也可以(例如通过增加再生量来)提高减速再生的强度，也可以(例如通过使变速挡低传动比化来)提高发动机制动的强度。

在步骤S205中，ECU20判定驾驶员是否响应了驾驶替换报告。ECU20在做出了响应的情况下(在S205中为“是”)使处理进入到步骤S206，在未响应的情况下(在步骤S205中为“否”)使处理进入到步骤S208。驾驶员例如能够通过输入装置93进行向手动驾驶转变的意思显示。取而代之，也可以通过由转向转矩传感器检测出的转向来进行同意的意思显示。

在步骤S206中，ECU20结束驾驶替换报告。在步骤S207中，ECU20结束正在执行的减速模式下的自动驾驶，并且开始手动驾驶。在手动驾驶中，车辆1的各ECU根据驾驶员的驾驶操作来控制车辆1的行驶。由于ECU20有性能降低等的可能性，因此ECU28也可以向显示装置92输出促使将车辆1送到维保工厂的消息等。

在步骤S208中，ECU20判定是否从驾驶替换报告的开始起经过了规定时间(例如，4秒或15秒等与车辆1的自动驾驶等级对应的时间)。ECU20在经过了规定时间的情况下(在S208中为“是”)使处理进入步骤S209，在未经过规定时间的情况下(在步骤S208中为“否”)使处理返回到步骤S205，而重复步骤S205以后的处理。

在步骤S209中，ECU20结束正在执行的减速模式下的自动驾驶，并且开始停止转移模式下的自动驾驶。停止转移模式是用于使车辆1停止于安全的位置、或减速至比减速模式下的减速结束速度低的速度的模式。具体而言，ECU20在使车辆1主动地减速至比减速模式下的减速结束速度低的速度的同时，寻找能够将车辆1停止的位置。ECU20在发现了能够停止的位置的情况下使车辆1停止，在未能发现能够停止的位置的情况下，以极低速(例如，爬行速度)使车辆1行驶的同时寻找能够停止的位置。后续的步骤S210～S213的动作在停止转移模式的执行中进行。

在步骤S210中，ECU20判定车辆1的传感器的检测结果或车辆1的状态是否满足规定的条件。ECU20在满足规定的条件的情况下(在S210中为“是”)使处理进入步骤S212，在不满足规定的条件的情况下(在步骤S210中为“否”)使处理进入步骤S211。这里所说的传感器是指用于自动驾驶的传感器，例如也可以包括检测单元41～43。

参照图3A、图3B，对步骤S210中的规定的条件进行说明。在图3A、图3B的说明中，设为车辆1行驶在左侧通行的道路上的过程中。车辆1所行驶中的道路由行驶道路302和与行驶道路302相邻的道路外301(例如路侧带、路肩)构成。在图3A、图3B的例子中，行驶道路302被分为两个车道302a、302b。

在步骤S211中，如图3A所示，ECU20在直到使车辆1停止为止的期间，使车辆1向道路外301移动。在步骤S212中，如图3B所示，直至使车辆1停止ECU20使车辆1停留于行驶道路302。ECU20也可以根据需要在行驶道路302内变更车道。

如图3A所示，在使车辆1停止的情况下，使车辆1向道路外301移动的方式能够抑制对其他车辆的交通的妨碍。但是，在车辆1的传感器的检测结果或车辆1的状态满足规定的条件的情况下，有时难以使车辆1向道路外301移动。

例如，在作为车辆1的传感器的检测结果而未能检测到道路外301的情况下，ECU20无法使车辆1向道路外301安全地移动。未能检测到道路外301的情况包括不存在道路外301的情况、以及尽管存在道路外301但传感器未能正常地检测到的情况。感器未能正常地检测到的情况例如包括传感器的故障、传感器的性能降低。传感器的故障包括传感器的安装角度的变化、传感器的内部的故障。传感器的性能降低包括由于天气等外部原因而导致传感器与对象之间的环境恶化引起的降低、传感器的透镜、罩模糊所导致的降低。

另外，尽管未能到道路外301，但在检测到在道路外301存在障碍物的情况下，ECU20也无法使车辆1向道路外301安全地移动。进一步，在车辆1的控制性能降低的情况下，通过将车辆1停留在行驶道路302，来降低使车辆1向道路外301移动导致的风险。这样，步骤S210的规定的条件可以包括未能检测到与行驶道路相邻的道路外、在与行驶道路相邻的道路外检测到障碍物、以及车辆1的控制性能降低中的至少一个。在上述的例子中，ECU20利用传感器而检测到道路外的存在，但也可以通过地图等判定道路外(路肩)存在。

在步骤S213中，ECU20判定车辆1的控制性能是否降低。ECU20在车辆1的控制性能未降低的情况下(在S213中为“否”)使处理进入步骤S214，在车辆1的控制性能降低的情况下(在步骤S213中为“是”)使处理进入步骤S215。ECU20可以在ECU20、ECU21、驱动致动器、制动致动器以及转向致动器中的至少任一个功能降低的情况下，判定为车辆1的控制性能降低，在除此以外的机构发生功能降低的情况下，判定为车辆1的控制性能未降低。

在步骤S214中，如图3B所示，ECU20使车辆1停止于从行驶道路302的车道的中央偏离的位置。车辆1停止于从车道的中央偏离的位置的状态例如是车道的中央与车辆1的中心线不重叠的状态。车道的中央是指例如在通常的行驶中车辆的中心线所重叠的部分。在步骤S215中，ECU20使车辆1停止于行驶道路302的车道的中央。通过使车辆1停止于车道的中央，降低使车辆1移动到从中央偏离的位置所产生的风险。

在步骤S216中，ECU20根据转速传感器的检测结果来判定车辆1的停止，当判定为停止时，向ECU29指示电动驻车锁止装置的工作来进行维持车辆1的停止的停止保持控制。在进行了停止转移模式下的自动驾驶的情况下，可以通过危险警示灯、其他显示装置来对周边其他车辆通知进行了停止转移这一情况，或者也可以通过通信装置向其他车辆、其他终端装置通知。在停止转移模式下的自动驾驶的执行中，ECU20可以进行与后续车辆的有无相应的减速控制。例如，ECU20可以使没有后续车辆的情况下的减速的程度比存在后续车辆的情况下的减速的程度强。

在上述实施方式中，作为在自动驾驶模式中ECU20所执行的自动驾驶控制，对使驱动、制动以及转向的全部进行自动化的情况进行了说明，但自动驾驶控制只要不依赖于驾驶员的驾驶操作地对驱动、制动或者转向中的至少一者进行控制即可。不依赖于驾驶员的驾驶操作地进行控制是指，能够包括即使没有驾驶员对以方向盘、踏板为代表的操作件的输入也能够进行控制这一情况，或者，不需要驾驶员的驾驶车辆这样的意图这一情况。因此，在自动驾驶控制中，可以是使驾驶员承担周边监视义务而根据车辆1的周边环境信息来控制车辆1的驱动、制动或者转向中的至少一个的状态，也可以是使驾驶员承担周边监视义务而根据车辆1的周边环境信息来控制车辆1的驱动或者制动中的至少一个、与转向的状态，还可以是不对驾驶员要求进行周边监视义务而根据车辆1的周边环境信息来全部地控制车辆1的驱动、制动以及转向的状态。另外，也可以在这些各控制阶段中进行转换。另外，也可以设置检测驾驶员的状态信息(心跳等生物体信息、表情、瞳孔的状态信息)的传感器，根据该传感器的检测结果来执行或抑制自动驾驶控制。

<实施方式的总结>

<构成1>

一种控制装置，是进行车辆(1)的行驶控制的控制装置，其特征在于，

所述控制装置具备：

对所述车辆的周围的状况进行检测的传感器(41～43)；以及

基于所述传感器的检测结果来进行用于自动驾驶的行驶控制的行驶控制部(20)，

在进行所述车辆的减速或停止的停止转移控制的执行中，

在所述传感器的检测结果或所述车辆的状态满足规定的条件的情况下，所述行驶控制部将所述车辆停留于行驶道路(302)上，

在所述传感器的检测结果或所述车辆的状态不满足所述规定的条件的情况下，所述行驶控制部使所述车辆向与行驶道路相邻的道路外(301)移动。

根据该构成，能够决定进行车辆的减速或停止时的优选的车辆的位置。具体而言，在道路外存在障碍物的情况下、车辆的控制性能降低的情况下，通过将车辆停留在行驶道路上，来减轻使车辆移动到道路外导致的风险。

<构成2>

根据构成1所述的控制装置，其特征在于，

所述规定的条件是指包括如下条件中的至少一个：

未能检测到与行驶道路相邻的道路外；

检测到在与行驶道路相邻的道路外存在障碍物；以及

所述车辆的控制性能降低。

根据该构成，能够适当地判断进行车辆的减速或停止时的优选的车辆的位置。

<构成3>

根据构成1或2所述的控制装置，其特征在于，所述行驶控制部在使所述车辆停止后进行停止保持控制。

根据该构成，能够减轻致动器等的负担。

<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，在所述停止转移控制中，所述行驶控制部进行与后续车辆的有无对应的减速控制。

根据该构成，能够在考虑后续车辆的同时进行适当的减速。

<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，所述行驶控制部在对所述车辆的驾驶员进行了驾驶替换报告后开始所述停止转移控制。

根据该构成，能够在确认有无驾驶员的响应后开始停止转移控制。

<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，

在所述停止转移控制中使所述车辆停止于行驶道路的情况下，

若所述车辆的控制性能未降低，则所述行驶控制部使所述车辆停止于从行驶道路的车道的中央偏离的位置，

若所述车辆的控制性能降低，则所述行驶控制部使所述车辆停止于行驶道路的车道的中央。

根据该构成，能够在考虑后续车辆的同时使其停止于适当的位置。

<构成7>

一种车辆，其特征在于，

所述车辆具备：

构成1至6中任一项所述的控制装置；以及

由所述控制装置的所述行驶控制部控制的致动器组。

根据该构成，能够提供在优选的位置进行减速或停止的车辆。

<构成8>

一种控制方法，是车辆(1)的控制方法，所述车辆具备对本车辆的周围的状况进行检测的传感器(41～43)，并基于所述传感器的检测结果来进行用于自动驾驶的行驶控制，所述控制方法的特征在于，

所述控制方法包括如下步骤：

在进行所述车辆的减速或停止的停止转移控制的执行中，

在所述传感器的检测结果或所述车辆的状态满足规定的条件的情况下，将所述车辆停留于行驶道路(302)上，

在所述传感器的检测结果或所述车辆的状态不满足所述规定的条件的情况下，使所述车辆向与行驶道路相邻的道路外(301)移动。

根据该构成，能够决定进行车辆的减速或停止时的优选的车辆的位置。具体而言，在道路外存在障碍物的情况下、车辆的控制性能降低的情况下，通过将车辆停留在行驶道路上，来减轻使车辆移动到道路外导致的风险。

本发明不限于上述实施方式，可以不脱离本发明的精神以及范围地进行各种变更以及变形。因此，为了公开本发明的范围，附加以下的权利要求。

Claims (6)

1.一种控制装置，是进行车辆的行驶控制的控制装置，其特征在于，

所述控制装置具备：

对所述车辆的周围的状况进行检测的传感器；以及

基于所述传感器的检测结果来进行用于自动驾驶的行驶控制的行驶控制部，

在对所述车辆的驾驶员进行了驾驶替换报告后，所述行驶控制部使进行所述车辆的减速或停止的停止转移控制开始，

在所述停止转移控制的执行中，

在所述传感器的检测结果是处于妨碍所述车辆向行驶道路外移动的状态的情况下，所述行驶控制部将所述车辆停止于行驶道路上，

在所述停止转移控制中使所述车辆停止于行驶道路的情况下，若所述车辆的控制性能未降低，则所述行驶控制部使所述车辆停止于从行驶道路的车道的中央偏离的位置，

在所述传感器的检测结果是未处于所述状态的情况下，所述行驶控制部使所述车辆向与行驶道路相邻的道路外移动，

所述行驶控制部在使所述车辆停止后进行停止保持控制，

所述停止转移控制和所述停止保持控制是通过不同的致动器进行的。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，

所述状态是指包括如下状态中的至少一个：

未能检测到与行驶道路相邻的道路外；以及

检测到在与行驶道路相邻的道路外存在障碍物。

3.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，在所述停止转移控制中，所述行驶控制部进行与后续车辆的有无对应的减速控制。

4.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，

在所述停止转移控制中使所述车辆停止于行驶道路的情况下，

若所述车辆的控制性能降低，则所述行驶控制部使所述车辆停止于行驶道路的车道的中央。

5.一种车辆，其特征在于，

所述车辆具备：

权利要求1至4中任一项所述的控制装置；以及

由所述控制装置的所述行驶控制部控制的致动器组。

6.一种控制方法，是车辆的控制方法，所述车辆具备对本车辆的周围的状况进行检测的传感器，并基于所述传感器的检测结果来进行用于自动驾驶的行驶控制，所述控制方法的特征在于，

所述控制方法包括如下步骤：

在对所述车辆的驾驶员进行了驾驶替换报告后，使进行所述车辆的减速或停止的停止转移控制开始，

在所述停止转移控制的执行中，

在所述传感器的检测结果是处于妨碍所述车辆向行驶道路外移动的状态的情况下，将所述车辆停止于行驶道路上，

在所述停止转移控制中使所述车辆停止于行驶道路的情况下，若所述车辆的控制性能未降低，则使所述车辆停止于从行驶道路的车道的中央偏离的位置，

在所述传感器的检测结果是未处于所述状态的情况下，使所述车辆向与行驶道路相邻的道路外移动，

在使所述车辆停止后进行停止保持控制，

所述停止转移控制和所述停止保持控制是通过不同的致动器进行的。

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