CN111746385B - 车辆控制系统 - Google Patents

Abstract

车辆控制系统。在被配置为用于自主驾驶的车辆控制系统(1、101、201)中，当检测到控制单元或驾驶员变得不能适当地保持车辆的行驶状态时，控制单元执行使车辆停泊在规定的停车区域中的停车过程，以及用于在停车过程中车辆停下来之后保持车辆停泊的停车保持过程。控制单元在执行停车保持过程的同时保持制动灯开启。

Description

车辆控制系统

技术领域

本发明涉及一种配置用于自主驾驶的车辆控制系统。

背景技术

根据用于线控换挡车辆(shift by wire vehicle)的已知车辆控制系统，当将换档杆切换至驻车位置时，在将变速器挡位设置为驻车挡位的同时激活液压制动器。例如，参见JP2018-138449A。在诸如当驾驶员失去意识时的紧急情形下，该现有技术允许乘客(可以是同伴乘客或驾驶员)通过操作比制动踏板更容易由乘客操作的换挡杆来激活液压制动，使得车辆能够以最小的延迟停车。

根据该现有技术，车辆可以相对迅速地停车，但是未考虑关于供车辆停靠的位置的选择。如果车辆在道路的对正在接近的车辆不可见的部分上停车，则停在这种位置的车辆可能对其它车辆造成危险状况。为了克服这种问题，已经提出了使用自主驾驶车辆，该自主驾驶车辆在紧急情况下能够执行停车过程，从而确定相对安全的停车区域，并且车辆被自主驾驶至停车区域并停在其中。

一旦车辆停车，换档位置就会切换到停车位置，并且在释放液压制动器的同时接合驻车制动器。结果，一旦车辆在停车区域中停下来，制动灯就会熄灭。因此，对接近车辆来说已经停下来的车辆的可见度可能较低，从而存在接近车辆可能无法适当避开停泊车辆的风险。

另一方面，不希望车辆在紧急情形下停泊的同时液压制动器保持接合，这是因为在车辆在停泊的同时需要使液压制动器致动的泵保持运转，这涉及很大的电力消耗。因此，如果车辆长时间保持停泊，则车载电池可能用完，这不仅会防止制动灯保持开启，还会给后续救援工作带来不便。

发明内容

鉴于现有技术的这种问题，本发明的主要目的是提供一种被配置为当车辆由于停车过程而停泊在停车区域中时能够长时间保持制动灯开启的用于自主驾驶的车辆控制系统。

为了实现该目的，本发明提供了一种被配置为用于自主驾驶的车辆控制系统(1、101、201)，其包括：控制单元(15)，其用于使车辆转向、加速和减速；制动装置(4)，其用于向车辆施加制动力；以及制动灯(14a)，其中，控制单元被配置为当检测到控制单元或驾驶员变得不能适当地保持车辆的行驶状态时，执行使车辆停泊在规定的停车区域中的停车过程，以及用于车辆在停车过程中停下来之后保持车辆停泊的停车保持过程，控制单元在执行停车保持过程的同时保持制动灯开启。

由于制动灯在车辆停泊在停车区域时开启，因此能够增加车辆对驶近车辆的可见性，从而能够使发生事故的风险最小化。

优选地，制动装置包括液压回路(99)、响应于液压回路中的液压而向车辆的车轮施加制动力的制动力施加装置(84)、以及被配置为改变液压回路中的液压的加压/减压装置(83)。此外，控制单元在液压等于或高于第一阈值时开启制动灯，并且当液压低于第一阈值时关闭制动灯，控制单元被配置为执行加压过程以控制加压/减压装置，使得液压等于或高于第一阈值。

由此，当由于停车过程而使车辆停泊时，控制单元使液压等于或高于第一阈值，从而点亮制动灯。

优选地，制动力施加装置(84)被配置为在液压回路中的液压等于或高于比第一阈值高的第二阈值时向车辆的车轮施加制动力，并且控制单元被配置为在执行停车保持过程的同时，执行加压过程以控制加压/减压装置，使得液压等于或高于第一阈值且低于第二阈值。

因此，通过将液压选择为足够高以开启制动灯，但又足够低以不接合液压制动器，能够节省接合液压制动器所需的功耗，同时能够适当警示周围车辆和行人。

优选地，车辆控制系统还包括驾驶操作装置(10)，其被配置为接收来自驾驶员的操作输入，其中，控制单元保持液压等于或高于第一阈值并且低于第二阈值直到操作输入被施加至驾驶操作装置为止。

从而，适当地警示周围车辆和行人，并且一旦使停车过程消除，驾驶员或接管驾驶的人员能够容易地将车辆驾驶至期望的目的地。

优选地，控制单元被配置为在执行停车保持过程的同时，执行加压过程和减压过程以按间歇方式控制加压/减压装置，以使得液压在等于或高于第一阈值的第一值与低于第一阈值的第二值之间交替。

由此，通过在由于停车过程而使车辆停车时使制动灯闪烁，能够增加车辆的可视性，以提高安全性，并且能够进一步减少功耗。

优选地，控制单元被配置为在执行停车保持过程的同时，执行加压过程和减压过程以按间歇方式控制加压/减压装置(83)，以使得液压在等于或高于第一阈值且低于第二阈值的第一值与低于第一阈值的第三值之间交替。

由此，通过在由于停车过程而使车辆停车时使制动灯闪烁，能够增强车辆的可视性，以提高安全性，并且能够进一步减少功耗。

优选地，控制单元被配置为在停车保持过程中，在开启制动灯之前将车辆的自动变速器(71)的档位切换为驻车挡(ST11)。

由此，能够提高停车后车辆的安全性。

优选地，控制单元被配置为在停车保持过程中，在开启制动灯之前将车辆的自动变速器(71)的挡位切换为驻车挡并接合车辆的驻车制动装置(85)。

由此，能够提高停车后车辆的安全性。

因此，本发明提供了一种被配置为当车辆由于停车过程而停泊在停车区域中时能够长时间保持制动灯开启的用于自主驾驶的车辆控制系统。

附图说明

图1是安装有根据本发明的车辆控制系统的车辆的功能框图；

图2是停车过程的流程图；

图3是制动装置的功能框图；

图4是制动装置的液压回路的功能框图；

图5是根据本发明的第一实施方式的停车保持过程的流程图；

图6是根据本发明的第二实施方式的停车保持过程的流程图；以及

图7是根据本发明的第三实施方式的停车保持过程的流程图。

具体实施方式

下面参照附图描述根据本发明的优选实施方式的车辆控制系统。以下公开内容根据靠左行驶的交通。在靠右行驶的交通的情况下，本公开中的左和右将被颠倒。

如图1所示，根据本发明的车辆控制系统1是安装在车辆上的车辆系统2的一部分。车辆系统2包括动力单元3、制动装置4、转向装置5、外部环境识别装置6、车辆传感器7、通信装置8、导航装置9(地图装置)、驾驶操作装置10、乘员监测装置11、HMI 12(人机界面)、自主驾驶级别开关13、外部通知装置14和控制单元15。车辆系统2的这些组件彼此连接，使得可以通过诸如CAN 16(控制器局域网)之类的通信手段在这些组件之间传输信号。

动力单元3是用于向车辆施加驱动力的装置，并且可以包括动力源和传动单元。动力源可以由诸如汽油引擎和柴油引擎的内燃机、电动机或它们的组合组成。制动装置4是向车辆施加制动力的装置，并且可以包括将制动片压向制动转子的制动钳以及向制动钳供给液压的电动液压缸。制动装置4也可以包括驻车制动装置。转向装置5是用于改变车轮的转向角的装置，并且可以包括使前轮转向的齿条齿轮机构和驱动齿条齿轮机构的电动机。动力单元3、制动装置4和转向装置5由控制单元15控制。

外部环境识别装置6是检测位于车辆外部的对象的装置。外部环境识别装置6可以包括捕获来自车辆周围的电磁波或光以检测车辆外部的对象的传感器，并且可以由雷达17、激光雷达18、外部摄像头19或它们的组合组成。外部环境识别装置6还可以被配置为通过从车辆外部的源接收信号来检测车辆外部的对象。外部环境识别装置6的检测结果被转发给控制单元15。

雷达17向车辆周围区域发射诸如毫米波之类的无线电波，并通过捕获反射波来检测对象的位置(距离和方向)。优选地，雷达17包括向车辆的前方辐射无线电波的前方雷达、向车辆的后方辐射无线电波的后方雷达以及在侧向方向上辐射无线电波的一对侧方雷达。

激光雷达18向车辆的周围部分发射诸如红外线之类的光，并且通过捕获反射光来检测对象的位置(距离和方向)。在车辆的合适位置处设置至少一个激光雷达18。

外部摄像头19可以捕获诸如车辆、行人、护栏、路缘石、墙壁、中间隔离带、道路形状、道路标志、涂在道路上的道路标记等的周围对象的图像。外部摄像头19可以由使用诸如CCD和CMOS之类的固态成像装置的数码摄像机组成。在车辆的合适位置处设置至少一个外部摄像头19。外部摄像头19优选地包括对车辆的前方进行成像的前方摄像头、对车辆的后方进行成像的后方摄像头以及对来自车辆的侧方视野进行成像的一对侧方摄像头。外部摄像头19可以由能够捕获周围对象的三维图像的立体摄像机组成。

车辆传感器7可以包括检测车辆的行驶速度的车辆速度传感器、检测车辆的加速度的加速度传感器、检测车辆绕垂直轴的角速度的偏航率传感器、检测车辆的行驶方向的方向传感器等。偏航率传感器可以包括陀螺仪传感器。

通信装置8允许在连接至导航装置9的控制单元15与本车辆周围的其它车辆以及位于车辆外部的服务器之间进行通信。控制单元15可以经由通信装置8执行与周围车辆的无线通信。例如，控制单元15可以经由通信装置8与提供交通规则信息的服务器通信，并且还经由通信装置8与接受来自车辆的紧急呼叫的紧急呼叫中心通信。此外，控制单元15还可以经由通信装置8与诸如存在于车辆外部的行人等的人员所携带的便携式终端进行通信。

导航装置9能够识别车辆的当前位置，并且执行到目的地等的路线导航，并且可以包括GNSS接收器21、地图储存单元22、导航界面23和路线确定单元24。GNSS接收器21根据从人造卫星(定位卫星)接收到的信号来标识车辆的位置(经度和纬度)。地图储存单元22可以由诸如闪存和硬盘之类的本身已知的储存装置组成，并且存储或保留地图信息。导航界面23从用户接收目的地等的输入，并且通过视觉显示和/或语音向用户提供各种信息。导航界面23可以包括触摸面板显示器、扬声器等。在另一实施方式中，GNSS接收器21被配置为通信装置8的一部分。地图储存单元22可以被配置为控制单元15的一部分，或者可以被配置为可以经由通信装置8与控制单元15通信的外部服务器的一部分。

地图信息可以包括广泛的道路信息，该道路信息可以包括但不限于诸如高速公路、收费公路、国道和县道之类的道路类型，道路的车道数量，诸如各车道的中心位置(包括经度、纬度和高度的三维坐标)、道路分界线和车道线、是否存在人行道、路缘石、围栏等的道路标记，交叉口的位置，车道的合并点和分支点的位置，紧急停泊区的面积，每条车道的宽度以及沿道路设置的交通标志。地图信息还可以包括交通规则信息、地址信息(地址/邮政编码)、基础设施信息、电话号码信息等。

路线确定单元24根据由GNSS接收器21指定的车辆位置、从导航界面23输入的目的地以及地图信息，确定到目的地的路线。当确定路线时，除了路线之外，路线确定单元24还通过参考地图信息中的车道的合并点和分支点来确定车辆将行驶的目标车道。

驾驶操作装置10接收由驾驶员执行的输入操作以控制车辆。驾驶操作装置10可以包括方向盘、加速踏板和制动踏板。此外，驾驶操作装置10可以包括换档杆、驻车制动杆等。驾驶操作装置10的每个元件设置有用于检测相应操作的操作量的传感器。驾驶操作装置10将表示操作量的信号输出给控制单元15。

乘员监测装置11监测乘员室内乘员的状态。乘员监测装置11包括例如对坐在车厢内座椅上的乘员进行成像的内部摄像头26以及设置在方向盘上的握持传感器27。内部摄像头26是使用诸如CCD和CMOS之类的固态成像装置的数码摄像机。握持传感器27是检测驾驶员是否正握住方向盘的传感器，并将握持是否存在输出为检测信号。握持传感器27可以由设置在方向盘上的电容传感器或压电装置形成。乘员监测装置11可以包括设置在方向盘或座椅上的心率传感器或设置在座椅上的就座传感器。另外，乘员监测装置11可以是由乘员佩戴并且可以检测包括驾驶员的心率和血压中的至少一个的驾驶员的生命信息的可穿戴装置。就此而言，乘员监测装置11可以被配置为能够经由本身已知的无线通信手段与控制单元15通信。乘员监测装置11将拍摄的图像和检测信号输出给控制单元15。

外部通知装置14是用于通过声音和/或光向车辆外部的人员进行通知的装置，并且可以包括警告灯和喇叭。前照灯(前灯)、尾灯、制动灯、危险警告灯以及车辆内部灯可以用作警告灯。

HMI 12通过视觉显示和语音向乘员通知各种信息，并接收乘员的输入操作。HMI12可以包括以下装置中的至少一个：包括LCD或有机EL的诸如触摸面板和指示灯之类的显示装置31；诸如蜂鸣器和扬声器之类的声音产生器32；以及诸如触摸面板上的GUI开关以及机械开关之类的输入接口33。导航界面23可以被配置为用作HMI12。

自主驾驶级别开关13是根据驾驶员的指示来激活自主驾驶的开关。自主驾驶级别开关13可以是机械开关或显示在触摸面板上的GUI开关，并且位于车厢的适当部分中。自主驾驶级别开关13可以由HMI 12的输入接口33形成，或者可以由导航界面23形成。

控制单元15可以由包括CPU、ROM、RAM等的电子控制单元(ECU)组成。控制单元15通过根据由CPU执行的计算机程序执行运算处理来执行各种类型的车辆控制。控制单元15可以被配置为单片硬件，或者可以被配置为包括多片硬件的单元。另外，控制单元15的每个功能单元的至少一部分可以通过诸如LSI、ASIC和FPGA之类的硬件来实现，或者可以通过软件和硬件的组合来实现。

控制单元15被配置为通过组合各种类型的车辆控制来执行至少0级至3级的自主驾驶控制。级别是根据SAE J3016的定义的，并与驾驶员的驾驶操作中和车辆周围环境的监测中机器干预程度有关地确定。

在0级自主驾驶中，控制单元15不控制车辆，并且驾驶员执行所有驾驶操作。因此，0级自主驾驶意味着手动驾驶。

在1级自主驾驶中，控制单元15执行驾驶操作的特定部分，并且驾驶员执行驾驶操作的其余部分。例如，自主驾驶级别1包括恒速行驶、车辆间距离控制(ACC；自适应巡航控制)和车道保持辅助控制(LKAS；车道保持辅助系统)。当用于执行1级自主驾驶所需的各种装置(例如，外部环境识别装置6和车辆传感器7)全部正常运行时，执行1级自主驾驶。

在2级自主驾驶中，控制单元15执行整个驾驶操作。仅当驾驶员监测车辆的周围环境，车辆在指定区域内并且用于执行2级自主驾驶所需的各种装置全部正常运行时，才执行2级自主驾驶。

在3级自主驾驶中，控制单元15执行整个驾驶操作。3级自主驾驶要求驾驶员在需要时监测或注意周围环境，并且仅当车辆在指定区域内并且用于执行3级自主驾驶所需的各种装置全部正常运行时，才执行3级自主驾驶。执行3级自主驾驶的条件可以包括车辆正在拥挤的道路上行驶。车辆是否正在拥挤的道路上行驶可以根据从车辆外部的服务器提供的交通规则信息，或者另选地，由车速传感器检测到的车速被确定为低于预定减速确定值(例如，30km/h)超过预定时间段，来确定。

因此，在1级至3级的自主驾驶中，控制单元15执行转向、加速、减速和监测周围环境中的至少一项。当处于自主驾驶模式时，控制单元15执行1级至3级的自主驾驶。下文中，将转向操作、加速操作和减速操作统称为驾驶操作，并且可以将驾驶和对周围环境的监测统称为驾驶。

在本实施方式中，当控制单元15已经经由自主驾驶级别开关13接收到执行自主驾驶的指示时，控制单元15根据外部环境识别装置6的检测结果和由导航装置9获取的车辆位置来选择适于车辆环境的自主驾驶级别，并根据需要来改变自主驾驶级别。然而，控制单元15还可以根据对自主驾驶级别开关13的输入来改变自主驾驶级别。

如图1所示，控制单元15包括自主驾驶控制单元35、异常状态确定单元36、状态管理单元37、行驶控制单元38和储存单元39。

自主驾驶控制单元35包括外部环境识别单元40、车辆位置识别单元41和行动计划单元42。外部环境识别单元40根据外部环境识别装置6的检测结果识别位于车辆周围的障碍物、道路形状、是否存在人行道以及路标。障碍物包括但不限于护栏、电线杆、周围车辆以及行人。外部环境识别单元40可以从外部环境识别装置6的检测结果中获取诸如各个周围车辆的位置、速度和加速度之类的周围车辆的状态。各个周围车辆的位置可以被识别为诸如周围车辆的重心位置或角部位置之类的代表点、或由周围车辆的轮廓表示的区域。

车辆位置识别单元41识别作为车辆正在行驶的车道的行驶车道以及车辆相对于行驶车道的相对位置和角度。车辆位置识别单元41可以根据地图储存单元22中存储的地图信息和由GNSS接收器21获取的车辆位置来识别行驶车道。此外，可以从地图信息中提取在车辆周围的路面上绘制的车道标记，并且可以通过将提取的车道标记与由外部摄像头19捕获的车道标记进行比较来识别车辆相对于行驶车道的相对位置和角度。

行动计划单元42依次创建用于沿着路线驾驶车辆的行动计划。更具体地，行动计划单元42首先确定在车辆不与障碍物接触的情况下在由路线确定单元24确定的目标车道上行驶的一组事件。这些事件可以包括：车辆以恒定速度在同一车道上行驶的恒速行驶事件；车辆以等于或低于由驾驶员所选择的速度的特定速度或者由当时环境确定的速度跟随前车的前辆跟随事件；车辆改变车道的车道改变事件；车辆超过前车的超车事件；车辆在道路的交汇口从另一道路并入交通的并道事件；车辆在道路交汇口处驶入所选道路的分流事件；自主驾驶结束并且驾驶员接管驾驶操作的自主驾驶结束事件；以及当满足特定条件时使车辆停车的停车事件，所述条件包括控制单元15或驾驶员变得不能继续驾驶操作的情况。

行动计划单元42调用停车事件的条件包括：在自主驾驶期间没有检测到响应于对驾驶员的干预请求(移交请求)而对内部摄像头26、握持传感器27或自主驾驶级别开关13的输入的情况。干预请求是对驾驶员接管一部分驾驶的警示以及对执行驾驶操作和监测与要移交的一部分驾驶相对应的环境中的至少一项的警示。行动计划单元42调用停车事件的条件甚至包括行动计划单元42根据来自脉搏传感器、内部摄像头等的信号检测到驾驶员由于生理疾病而在车辆行驶中已经不能执行驾驶的事件。

在执行这些事件期间，行动计划单元42可以根据车辆的周围状况(存在附近车辆和行人、由于道路建设而导致车道变窄等)调用用于避让障碍物等的避让事件。

行动计划单元42生成与所选事件相对应的车辆未来行驶的目标轨迹。通过依次布置车辆在每个时间点应追踪的轨迹点来获得目标轨迹。行动计划单元42可以根据针对每个事件设置的目标速度和目标加速度来生成目标轨迹。此时，针对轨迹点之间的每个间隔确定关于目标速度和目标加速度的信息。

行驶控制单元38控制动力单元3、制动装置4和转向装置5，使得车辆根据也由行动计划单元42生成的调度表来追踪由行动计划单元42生成的目标轨迹。

储存单元39由ROM、RAM等形成，并且存储自主驾驶控制单元35、异常状态确定单元36、状态管理单元37和行驶控制单元38进行处理所需的信息。

异常状态确定单元36包括车辆状态确定单元51和乘员状态确定单元52。车辆状态确定单元51分析来自各种装置(例如，外部环境识别装置6和车辆传感器7)的影响正在执行的自主驾驶级别的信号，并检测在任何装置和单元中发生的可能妨碍正在执行的自主驾驶级别的正常运行的异常。

乘员状态确定单元52根据来自乘员监测装置11的信号来确定驾驶员是否处于异常状态。异常状态包括在要求驾驶员掌控车辆方向的1级或更低级的自主驾驶中驾驶员不能正确地掌控车辆方向的情况。在1级或更低级的自主驾驶中驾驶员无法掌控车辆方向可能意味着驾驶员未握住方向盘、驾驶员睡着了、驾驶员由于生病或受伤而丧失行为能力或失去意识，或者驾驶员处于心脏停跳状态。当在要求驾驶员掌控车辆方向的1级或更低级的自主驾驶中没有从驾驶员到握持传感器27的输入时，乘员状态确定单元52确定驾驶员处于异常状态。此外，乘员状态确定单元52可以根据从内部摄像头26的输出中提取的驾驶员的面部图像来确定驾驶员的眼睑的睁开/闭合状态。当驾驶员的眼睑闭合超过预定时间段时，或者当每单位时间间隔眼睑闭合的次数等于或大于预定阈值时，乘员状态确定单元52可以确定驾驶员在睡意很强、无意识或心脏骤停的情况下睡着了，使得驾驶者不能正确地驾驶车辆，并且驾驶员处于异常状况。乘员状态确定单元52还可以从捕获的图像中获取驾驶员的姿势，以确定驾驶员的姿势不适合驾驶操作或者驾驶员的姿势在预定时间段内未改变。这很可能意味着驾驶员由于生病、受伤或处于异常状况而无行为能力。

在2级或更低级的自主驾驶的情况下，异常状况包括驾驶员忽略监测车辆周围环境的职责的情形。这种情形可以包括驾驶员没有握住或抓握方向盘的情况，或者驾驶员的视线没有朝向前方的情况。当握持传感器27的输出信号指示驾驶员没有握住方向盘时，乘员状态确定单元52可以检测驾驶员忽略监测车辆周围环境的异常状况。乘员状态确定单元52可以根据由内部摄像头26捕获的图像来检测异常状况。乘员状态确定单元52可以使用本身已知的图像分析技术来从捕获的图像中提取驾驶员的面部区域，然后从所提取的面部区域提取包括眼睛的内眼角和外眼角及瞳孔的虹膜部分(以下称为虹膜)。乘员状态确定单元52可以根据眼睛的内眼角和外眼角的位置、虹膜、虹膜轮廓等来检测驾驶员的视线。当驾驶员的视线未朝向前方时，确定驾驶员正在忽略监测车辆周围环境的职责。

另外，在不需要驾驶员监测周围环境的级别的自主驾驶中或在3级自主驾驶中，异常状况是指在向驾驶员发出驾驶接管请求时驾驶员不能迅速接管驾驶的状态。驾驶员不能接管驾驶的状态包括不能监测系统的状态，或者换言之，诸如在驾驶员睡着时驾驶员不能监测可能正在呈现警报显示的画面显示的状态，以及在驾驶员不向前看时。在本实施方式中，在3级自主驾驶中，异常状况包括即使通知驾驶员监测车辆周围环境，驾驶员也不能执行监测车辆周围环境的职责的情况。在本实施方式中，乘员状态确定单元52在HMI 12的显示装置31上显示预定的画面，并指示驾驶员注视显示装置31。此后，乘员状态确定单元52用内部摄像头26检测驾驶员的视线，并且确定在驾驶员的视线未面向HMI 12的显示装置31的情况下驾驶员不能履行监测车辆周围环境的职责。

乘员状态确定单元52可以根据来自握持传感器27的信号来检测驾驶员是否正握住方向盘，并且如果驾驶员没有握住方向盘，则可以确定车辆处于监测车辆周围环境的责任正被忽略的异常状态。此外，乘员状态确定单元52根据内部摄像头26捕获的图像来确定驾驶员是否处于异常状态。例如，乘员状态确定单元52通过使用本身已知的图像分析手段从所捕获的图像中提取驾驶员的面部区域。乘员状态确定单元52还可以从所提取的面部区域中提取驾驶员的包括眼睛的内眼角和外眼角及瞳孔的虹膜部分(以下称为虹膜)。乘员状态确定单元52根据所提取的眼睛的内眼角和外眼角的位置、虹膜及虹膜轮廓等来获得驾驶员的视线。当驾驶员的视线未朝向前方时，确定驾驶员正在忽略监测车辆周围环境的职责。

状态管理单元37根据本车辆位置、自主驾驶级别开关13的操作、以及异常状态确定单元36的确定结果中的至少一项来选择自主驾驶的级别。此外，状态管理单元37根据所选的自主驾驶级别来控制行动计划单元42，从而执行根据所选自主驾驶级别的自主驾驶。例如，当状态管理单元37已经选择了1级自主驾驶并且正在执行恒速行驶控制时，行动计划单元42要确定的事件仅限于恒速行驶事件。

除了执行根据所选级别的自主驾驶之外，状态管理单元37还根据需要升高和降低自主驾驶级别。

更具体地，当满足用于以所选级别执行自主驾驶的条件并且用于升高自主驾驶级别的指示被输入到自主驾驶级别开关13时，状态管理单元37提高级别。

当用于执行当前级别的自主驾驶的条件不再满足时，或者当用于降低自主驾驶的级别的指示被输入到自主驾驶级别开关13时，状态管理单元37执行干预请求处理。在干预请求处理中，状态管理单元37首先向驾驶员通知移交请求。可以通过在显示装置31上显示消息或图像或者从声音产生器32生成语音或声学通知来向驾驶员进行通知。对驾驶员的通知可以在干预请求处理之后继续预定时间段或者可以继续进行通知，直到乘员监测装置11检测到输入为止。

当车辆已经移动到仅允许比当前级别低的级别的自主驾驶的区域时，或者当异常状态确定单元36已经确定出驾驶员或车辆已经发生了妨碍继续进行当前级别的自主驾驶的异常状况时，不再满足用于执行当前级别的自主驾驶的条件。

在通知驾驶员之后，状态管理单元37检测内部摄像头26或握持传感器27是否已经从驾驶员接收到指示驾驶接管的输入。以取决于要选择的级别的方式来确定对是否存在接管驾驶的输入的检测。当移动到2级时，状态管理单元37从内部摄像头26获取的图像中提取驾驶员的视线，并且当驾驶员的视线面向车辆的前方时，确定出接收到指示由驾驶员接管驾驶的输入。当移动至1级或0级时，状态管理单元37在握持传感器27已经检测到驾驶员握住方向盘时确定存在指示意图接管驾驶的输入。因此，内部摄像头26和握持传感器27充当检测驾驶员对驾驶的干预的干预检测装置。此外，状态管理单元37可以根据对自主驾驶级别开关13的输入来检测是否存在指示驾驶员对驾驶的干预的输入。

当在从干预请求处理开始起的预定时间段内检测到指示对驾驶进行干预的输入时，状态管理单元37降低自主驾驶级别。此时，在降低级别之后的自主驾驶的级别可以是0，或者可以是能够执行的最高级别。

当在执行干预请求处理之后的预定时间段内未检测到与驾驶员对驾驶进行干预相对应的输入时，状态管理单元37使行动计划单元42生成停车事件。停车事件是在车辆控制退化的同时使车辆停在安全位置(例如，紧急停泊区、路边区、路边路肩、停泊区等)处的事件。在此，在停车事件中执行的一系列处理可以称为MRM(最小风险策略)。

当调用停车事件时，控制单元15从自主驾驶模式转换为自主停车模式，并且行动计划单元42执行停车过程。在下文中，参照图2的流程图描述停车过程的概要。

在停车过程中，首先执行通知过程(步骤ST1)。在通知过程中，行动计划单元42操作外部通知装置14以通知车辆外部的人员。例如，行动计划单元42激活外部通知装置14中包括的喇叭，以周期性地产生声学通知。通知过程一直持续到停车过程结束。在通知过程结束之后，行动计划单元42可以依据情形继续激活喇叭以产生声学通知。

然后，执行退化过程(步骤ST2)。退化过程是限制能够被行动计划单元42调用的事件的过程。退化过程可以禁止至超车道的车道改变事件、超车事件、并道事件等。此外，在退化过程中，与不执行停车过程的情况相比，车辆的速度上限和加速度上限在各个事件中会受到更大限制。

接下来，执行停车区域确定过程(步骤ST3)。停车区域确定过程根据本车辆的当前位置参考地图信息，并在本车辆的行驶方向上提取诸如道路路肩和疏散空间之类的适于停车的多个可用停车区域(停车区域或潜在停车区域的候选)。然后，通过考虑停车区域的大小、到停车区域的距离等，选择可用停车区域中的一个作为停车区域。

接下来，执行移动过程(步骤ST4)。在移动过程中，确定到达停车区域的路线，生成沿着通往停车区域的路线的各种事件，并确定目标轨迹。行驶控制单元38根据由行动计划单元42确定的目标轨迹来控制动力单元3、制动装置4和转向装置5。然后，车辆沿着路线行驶并到达停车区域。

接下来，执行停车位置确定过程(步骤ST5)。在停车位置确定过程中，根据由外部环境识别单元40识别出的位于车辆周围的障碍物、道路标记和其它对象来确定停车位置。在停车位置确定过程中，有可能由于存在周围车辆和障碍物而导致在停车区域中无法确定停车位置。当在停车位置确定过程中不能确定停车位置时(步骤ST6中为“否”)，依次重复停车区域确定过程(步骤ST3)、移动过程(步骤ST4)和停车位置确定过程(步骤ST5)。

如果在停车位置确定过程中能够确定停车位置(步骤ST6中为“是”)，则执行停车执行过程(步骤ST7)。在停车执行过程中，行动计划单元42根据车辆的当前位置和目标停车位置来生成目标轨迹。行驶控制单元38根据由行动计划单元42确定的目标轨迹来控制动力单元3、制动装置4和转向装置5。然后，车辆朝向停车位置移动并停在停车位置处。

在执行了停车执行过程之后，执行停车保持过程(步骤ST8)。在停车保持过程中，行驶控制单元38根据来自行动计划单元42的命令来驱动驻车制动装置，以将车辆保持在停车位置。此后，行动计划单元42可以通过通信装置8向紧急呼叫中心发送紧急呼叫。当停车保持过程完成时，停车过程结束。

车辆控制系统1设置有以上讨论的制动装置4、动力单元3、外部通知装置14、控制单元15和驾驶操作装置10。在该实施方式中，如图1和图3所示，车辆控制系统1包括作为外部通知装置14的一部分的制动灯14a，并且在车辆停下来之后开启制动灯14a直到停车过程结束为止。为此，车辆控制系统1设置有检测施加至制动装置4的油压的油压传感器59。

制动装置4包括液压制动装置81和驻车制动装置85。液压制动装置81包括制动致动器82，该制动致动器82将来自控制单元15或驾驶操作装置10(制动踏板89)的输入转换为液压，并将根据液压值的制动力施加到车轮。控制单元15还包括：制动致动器控制单元62，其控制制动致动器82；以及驻车制动控制单元63，其控制驻车制动装置85。控制单元15根据油压传感器59检测到的液压来开启制动灯14a。

如图3和图4所示，制动致动器82包括制动力施加装置84和加压/减压装置83，该制动力施加装置84驱动制动钳，以将制动片压靠在每个车轮的制动盘上。加压/减压装置83包括主缸91、保持电磁阀92、减压电磁阀93、储罐94和泵95。主缸91、保持电磁阀92、减压电磁阀93、制动力施加装置84和泵95通过填充有制动油的管路连接，以形成液压回路99。因此，制动装置4包括液压回路99、制动力施加装置84和加压/减压装置83。

如图4所示，主缸91设置有活塞96，并且活塞96连接至制动踏板89。当驾驶员踩下制动踏板89时，主缸91中的活塞96移动，使得在主缸91中产生压力，并且该压力被施加到制动钳的制动致动器82。

制动力施加装置84经由设置有截断阀97的一部分管路连接至主缸91。

保持电磁阀92设置在将制动力施加装置84与截断阀97连接的一部分管路上。因此，制动力施加装置84和主缸91经由截断阀97和保持电磁阀92彼此连接。

减压电磁阀93设置在储罐94与连接制动力施加装置84和保持电磁阀92的一部分管路之间。因此，制动力施加装置84和储罐94经由减压电磁阀93彼此连接。

泵95设置在储罐94与将保持电磁阀92和截断阀97连接的一部分管路之间。泵95使储罐94内的制动油循环至连接保持电磁阀92和截断阀97的一部分管路。泵95设置有止回阀，从而防止了制动油从连接减压电磁阀93与储罐94的一部分管路向连接截断阀97和保持电磁阀92的一部分管路回流。

油压传感器59设置在连接制动力施加装置84与保持电磁阀92的一部分管路中，并检测在连接制动力施加装置84与保持电磁阀92的一部分管路中的油的液压。油压传感器59将检测到的油压值转发给控制单元15。

制动致动器控制单元62根据来自油压传感器59的信号控制保持电磁阀92、减压电磁阀93和泵95，并调节连接保持电磁阀92与制动力施加装置84的一部分管路中的油压值。在本实施方式中，制动致动器82能够将连接保持电磁阀92与制动力施加装置84的一部分管线中的油压值设置为由行动计划单元42命令的油压值。如下面将讨论的，当油压值等于或高于第一阈值时，具体地，行动计划单元42经由外部通知控制单元64来开启制动灯14a。

例如，当制动致动器控制单元62打开截断阀97和保持电磁阀92并关闭减压电磁阀93时，在主缸91和制动力施加装置84之间建立连接，同时切断储罐94与主缸91和制动力施加装置84之间的管路之间的连接。当驾驶员踩在制动踏板89上时，活塞96被推入主缸91中，主缸91内的液压上升。在主缸91中产生的液压传递到制动力施加装置84。结果，制动片被压靠在每个车轮中的制动盘上，并且将制动力施加到车轮。此外，当将制动力施加装置84与保持电磁阀92连接的管路中的油压变得等于或高于油压阈值(第一阈值)时，开启制动灯14a。

类似地，当制动致动器控制单元62关闭截断阀97，打开保持电磁阀92，关闭减压电磁阀93并驱动泵95时，连接制动力施加装置84与截断阀97的管路中的油通过泵95加压。结果，制动片被压靠在每个车轮中的制动盘上，并且制动力被施加到车轮。此外，当连接制动力施加装置84与保持电磁阀92的管路中的油压变得等于或高于油压阈值(第一阈值)时，开启制动灯14a。

当制动致动器控制单元62关闭截断阀97，关闭保持电磁阀92并打开减压电磁阀93时，保持电磁阀92与制动力施加装置84之间的管路中的油流入到储罐94中，并且在保持电磁阀92与制动力施加装置84之间的管路中的油被减压。当保持电磁阀92和制动力施加装置84之间的管路中的压力低于油压阈值(第一阈值)时，制动灯14a关闭。

如图1所示，动力单元3包括自动变速器71。自动变速器71可以是无级变速器(continuously variable transmission)或步进式自动变速器(step-wise automatictransmission)。在任一情况下，自动变速器71设置有换档致动器72。换档致动器72手动地或在控制单元15的命令下从行驶挡(D挡)、空挡(N挡)、驻车档(P档)和倒车档(R档)中选择换挡位置。具体地，行动计划单元42在手动驾驶期间根据驾驶员的手动操作来切换档位，并且在自主驾驶中自动地向自动变速器71发送信号以根据需要来改变档位。

驻车制动装置85是在车辆停车时利用摩擦保持车轮的装置。在本实施方式中，驻车制动装置85通过将制动片压在每个后轮上所设置的制动鼓上来保持后轮。驻车制动装置85可以由驾驶员手动接合，也可以在驻车制动控制单元63的命令下接合。例如，当在手动驾驶期间存在驾驶员对驻车开关的输入时，行动计划单元42驱动驻车制动装置85以保持后轮。在自主驾驶中，行动计划单元42根据需要驱动驻车制动装置85以保持后轮。

外部通知装置14是通过光和/或声音通知车辆外部的装置。除了制动灯14a之外，外部通知装置14还包括危险信号灯14b和喇叭14c。控制单元15还包括控制外部通知装置14的外部通知控制单元64。外部通知控制单元64通过根据来自行动计划单元42的信号控制施加到外部通知装置14的电压来经由外部通知装置14执行通知。危险信号灯14b和喇叭14c的通知可以在停车过程中车辆停下来之前(通常是一启动停车过程就执行)连续执行。

参照图5，将描述由行动计划单元42执行的即使在车辆已经停车之后也开启制动灯14a的停车保持过程的细节。

在停车保持过程的第一步骤ST11中，行动计划单元42驱动换档致动器72以将自动变速器71的档位设置为驻车档。在自动变速器71的档位被设置为驻车档之后，行动计划单元42执行步骤ST12。

在步骤ST12中，行动计划单元42发送指示驻车制动控制单元63接合驻车制动器的信号。当信号的发送完成时，行动计划单元42执行步骤ST13。

在步骤ST13中，行动计划单元42命令制动致动器控制单元62控制制动致动器82，使得由油压传感器59获取的油压值变为第一油压值(加压过程)。当由油压传感器59获取的液压值变为第一液压值时，行动计划单元42执行步骤ST14。第一油压值被设置为等于或高于油压阈值的预定值。在本实施方式中，第一油压值等于油压阈值。

在步骤ST14中，行动计划单元42在确定不存在对驾驶操作装置10的预定输入时执行步骤ST13，并且在存在对驾驶操作装置10的预定输入时执行步骤ST15。

在步骤ST15中，行动计划单元42发送命令外部通知控制单元64结束由外部通知装置14进行的通知的信号。当信号的发送完成时，行动计划单元42结束停车保持过程。

下面讨论如此配置的车辆控制系统1的操作模式。

在根据本实施方式的车辆控制系统1中，在停车过程中车辆停下来之后，行动计划单元42执行停车保持过程。此时，行动计划单元42首先将自动变速器71的档位设置为驻车档(ST11)，并且使驻车制动装置85接合(ST12)。此后，行动计划单元42驱动制动致动器82以执行加压过程，并将施加至制动力施加装置84的液压值设置为第一液压值(ST13)。结果，制动力通过制动力施加装置84被施加到车轮，并且开启制动灯14a。之后，将液压值保持在第一液压值，直到规定的操作输入被施加至驾驶操作装置10为止(ST14)。当接收到驾驶操作输入时，行动计划单元42结束外部通知装置14的通知(ST15)。

下面讨论该实施方式的车辆控制系统1的优点。制动灯14a通过接合驻车制动装置85而不开启。因此，如果在车辆在紧急情形下停泊时仅接合驻车制动装置85，则不开启制动灯14a，可能不会适当地向周围车辆和行人警示紧急情形或停泊车辆的存在。

在该实施方式中，即使当车辆停车并且操作驻车制动装置85时(而液压制动装置81未接合)，液压回路99的管路中的制动油也被加压使得油压值变得等于或高于第一油压阈值。结果，制动灯14a开启，使得周围车辆和行人能够容易地识别出车辆已停泊。这使接近已停泊车辆的其它车辆避开停放的车辆和/或使其它车辆的乘员和行人意识到紧急情况。

液压回路99中的制动油由泵95进行加压。这时，泵95的驱动消耗了安装在车辆上的电池的电力。在本实施方式中，将管路内的油压保持在等于或高于第一阈值以使得制动灯14a开启，但低于第二阈值以使得液压制动装置81不接合，并且泵95的功耗相对低。因此，泵95对制动油的加压未超过点亮制动灯14a所需的压力，从而减少了泵95的功耗。结果，降低了点亮制动灯14a所需的电池的功耗，并且在车辆停车之后，制动灯14a能够长时间保持开启以向车辆外部通知车辆在紧急情形下保持停泊。

<第二实施方式>

下面参照图6描述根据本发明的第二实施方式的车辆控制系统101。第二实施方式的车辆控制系统101与第一实施方式的车辆控制系统1的不同之处在于：在图5所示的步骤ST13和步骤ST14之间执行步骤ST21。第二实施方式在其它方面与第一实施方式类似。因此，仅详细描述步骤ST21，并且从以下描述中省略了车辆控制系统101的其余部分。在下面的描述中，与第一实施方式共同的部件由相同的附图标记表示。

在步骤ST21中，行动计划单元42驱动制动致动器82，并控制制动致动器82，使得由油压传感器59获取的油压值变为第三油压值(减压过程)。第三油压值比第一油压值低，因此比开启制动灯14a的阈值低。当由油压传感器59获取的液压值变为第三液压值时，行动计划单元42执行步骤ST14。

下面讨论第二实施方式的车辆控制系统101的操作模式和优点。

在停车过程中，一旦车辆停车，则行动计划单元42执行停车保持过程。此时，与第一实施方式类似，行动计划单元42执行加压过程(ST13)，并且开启制动灯14a。此后，行动计划单元42执行减压过程以将油压传感器59获取的油压值设置为低于第一阈值(ST21)。结果，油压值变得低于用于开启制动灯14a的第一阈值，并且制动灯14a被关闭。

此外，在本实施方式中，重复执行加压过程和减压过程，直到规定的操作输入被施加至驾驶操作装置10为止。结果，制动灯14a闪烁。这与制动灯14a保持关闭或保持开启的情况相比，使得周围车辆和行人更容易识别出处于紧急情形下的车辆已停泊，从而进一步增强了车辆的安全性。

另外，与如第一实施方式中连续执行加压过程的情况相比，能够进一步降低泵95的功耗。因此，对于给定容量的车载电池而言，制动灯14a能够长时间保持闪烁。

<第三实施方式>

下面参照图7描述根据本发明的第三实施方式的车辆控制系统201。第三实施方式的车辆控制系统201与第一实施方式的车辆控制系统1的不同之处在于：行动计划单元42在停车保持过程中执行步骤ST31，代替图5中所示的步骤ST13。在步骤ST31中，控制单元15命令外部通知控制单元64开启制动灯14a。第三实施方式在其它方面与第一实施方式类似。在下文中，仅详细描述步骤ST31，并且从以下描述中省略了车辆控制系统201的其余部分。在下面的描述中，与第一实施方式共同的部件由相同的附图标记表示。

在步骤ST31中，行动计划单元42发送信号以命令外部通知控制单元64开启制动灯14a。在这种情况下，在不考虑液压回路中的液压的情况下开启制动灯14a。当信号的发送完成时，行动计划单元42执行步骤ST14。

下面讨论第三实施方式的车辆控制系统201的操作模式和优点。

当在停车过程中车辆已经停下来时，行动计划单元42执行停车保持过程。在接合驻车制动装置85之后，行动计划单元42命令外部通知控制部64开启制动灯14a。结果，不管油压值如何，制动灯14a都被开启并保持开启。与第一实施方式和第二实施方式相反，能够在不需要驱动泵95或对液压回路加压的情况下开启制动灯14a，从而能够简化整体结构，并且能够进一步使能耗最小化。

已经根据特定实施方式描述了本发明，但是本发明不限于这样的实施方式，而是可以在不脱离本发明的范围的情况下以各种方式进行变型。在前述实施方式中，执行液压的控制(加压过程和减压过程)，直到接收到驾驶员的操作输入为止，但是本发明不限于该模式。例如，车辆传感器可以包括检测车辆中车门的打开和关闭的传感器，并且行动计划单元42可以根据传感器的检测结果在检测到车门被打开时结束液压的控制。

另外，在前述实施方式中，车辆控制系统(1、101、201)具有用于致动液压制动装置81的液压回路，但是本发明不限于该模式。例如，制动装置4可以设置有电动制动装置，并且控制单元15可以被配置为当电动制动装置被接合时开启制动灯14a。

Claims (5)

1.一种被配置为用于自主驾驶的车辆控制系统，该车辆控制系统包括：

控制单元，该控制单元用于使车辆转向、加速和减速；

所述车辆的自动变速器，在来自所述控制单元的指令下，所述自动变速器的挡位能够被切换到行驶挡、空挡、驻车挡和倒车挡；

制动装置，该制动装置用于向所述车辆施加制动力；以及

制动灯，

其中，所述制动装置包括液压回路、响应于所述液压回路中的液压而向所述车辆的车轮施加制动力的制动力施加装置、被配置为改变所述液压回路中的液压的加压/减压装置、以及在所述车辆停车时用于摩擦保持所述车轮的驻车制动装置，

其中，所述控制单元被配置为当检测到所述控制单元或驾驶员变得不能适当地保持车辆的行驶状态时，执行使车辆停泊在规定的停车区域中的停车过程、以及用于车辆在所述停车过程中停下来之后保持车辆停泊的停车保持过程，

其中，所述控制单元在所述液压等于或高于第一阈值时开启所述制动灯，并且在所述液压低于所述第一阈值时关闭所述制动灯，并且

其中，所述控制单元被配置为在执行加压过程之前将所述车辆的所述自动变速器的挡位切换至所述驻车挡，以在执行所述停车保持过程的同时以按间歇方式控制所述加压/减压装置，使得所述液压在等于或高于所述第一阈值的第一值与低于所述第一阈值的第二值之间交替。

2.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，所述第一值等于所述第一阈值。

3.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，所述制动力施加装置被配置为在所述液压回路中的液压等于或高于比所述第一阈值高的第二阈值时向所述车辆的车轮施加制动力，所述控制单元被配置为在执行所述停车保持过程的同时，执行所述加压过程以控制所述加压/减压装置，以使得所述液压等于或高于所述第一阈值且低于所述第二阈值。

4.根据权利要求1所述的车辆控制系统，该车辆控制系统还包括驾驶操作装置，该驾驶操作装置被配置为接收来自驾驶员的操作输入，其中，所述控制单元控制所述液压以重复执行所述加压过程和减压过程直到操作输入被施加至所述驾驶操作装置为止。

5.根据权利要求3所述的车辆控制系统，其中，所述控制单元被配置为在执行所述停车保持过程的同时，执行所述加压过程以按间歇方式控制所述加压/减压装置，以使得所述液压在等于或高于所述第一阈值且低于第二阈值的第一值与低于所述第一阈值的第三值之间交替。