CN111746515B - 车辆控制系统 - Google Patents

车辆控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111746515B
CN111746515B CN202010223498.3A CN202010223498A CN111746515B CN 111746515 B CN111746515 B CN 111746515B CN 202010223498 A CN202010223498 A CN 202010223498A CN 111746515 B CN111746515 B CN 111746515B
Authority
CN
China
Prior art keywords
vehicle
parking
road
control unit
external environment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010223498.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111746515A (zh
Inventor
辻完太
成濑忠司
加藤大智
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Publication of CN111746515A publication Critical patent/CN111746515A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111746515B publication Critical patent/CN111746515B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W60/00Drive control systems specially adapted for autonomous road vehicles
    • B60W60/001Planning or execution of driving tasks
    • B60W60/0015Planning or execution of driving tasks specially adapted for safety
    • B60W60/0016Planning or execution of driving tasks specially adapted for safety of the vehicle or its occupants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/027Parking aids, e.g. instruction means
    • B62D15/0285Parking performed automatically
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/06Automatic manoeuvring for parking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/20Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of steering systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18009Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/181Preparing for stopping
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/02Ensuring safety in case of control system failures, e.g. by diagnosing, circumventing or fixing failures
    • B60W50/038Limiting the input power, torque or speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W60/00Drive control systems specially adapted for autonomous road vehicles
    • B60W60/005Handover processes
    • B60W60/0059Estimation of the risk associated with autonomous or manual driving, e.g. situation too complex, sensor failure or driver incapacity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/26Incapacity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/45Pedestrian sidewalk
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2554/00Input parameters relating to objects
    • B60W2554/20Static objects
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2554/00Input parameters relating to objects
    • B60W2554/80Spatial relation or speed relative to objects
    • B60W2554/801Lateral distance

Abstract

车辆控制系统。在车辆控制系统(1、101)中,控制单元在检测到控制单元或驾驶员变得不能适当地保持所述车辆的行驶状态时,执行使所述车辆停泊在规定的停车位置中的停车过程,并且在停车过程中,如果根据来自外部环境识别装置(6)的信号在车辆的前方识别出人行道或道路标志,则所述控制单元根据所识别出的人行道或道路标志确定停车位置。

Description

车辆控制系统
技术领域
本发明涉及一种被配置为用于自主驾驶的车辆控制系统。
背景技术
根据已知的车道改变辅助系统,通过根据与本车辆和周围车辆之间的相对速度有关的相对信息以及描述车辆正在行驶的道路的道路信息使车辆加速/减速和转向,来向驾驶员提供车道改变辅助。例如,参见JP2009-274594A。
紧急撤离系统也是已知的。一旦通过使用各种传感器检测到驾驶员的异常状况,紧急撤离系统将车辆撤离到安全位置,并将车辆停在该位置。例如,参见WO2013/008299A。
在被配置为用于自主驾驶的车辆控制系统中,当驾驶员没有响应于切换请求而接管驾驶操作时,期望将车辆撤离到安全位置并使其停下来。此时,期望车辆控制系统选择停车位置,以便不干扰其它车辆和行人的通行。
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在驾驶员未能适当地对移交请求做出响应时允许车辆在不干扰其它车辆或行人的通行的停车位置处停车的用于自主驾驶的车辆控制系统。
为了实现该目的,本发明提供了一种车辆控制系统(1、101),其包括:控制单元(15),其用于使车辆转向、加速和减速;乘员监测装置(11),其被配置为监测车辆的驾驶员;以及外部环境识别装置(11),其被配置为获取关于车辆周围环境的信息,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位置中的停车过程,并且其中,在停车过程中,如果根据来自外部环境识别装置的信号在车辆的前方识别出人行道或道路标志,则控制单元根据识别出的人行道或道路标志确定停车位置。
因此,车辆能够在提供用于其它车辆或行人的通道的空间的位置处停泊或停车。结果,车辆能够在不会妨碍或以其它方式干扰其它车辆或行人的通行的适当位置处停车。
优选地,当在执行停车过程的同时根据来自外部环境识别装置的信号在车辆的前方或侧边识别出人行道时,控制单元在车行道的接近车行道右边缘的一部分中确定停车位置(X)。
当车辆正行驶的道路具有人行道时,按照接近车行道右边缘的方式使车辆停下来。结果,防止了车辆闯入人行道,并且不会妨碍行人的通行。另外,由于车辆在车行道的右边缘上停车,因此能够使对车行道上其它车辆的通行的干扰最小化。
优选地,当在执行停车过程的同时,根据来自外部环境识别装置的信号在车辆的前方或侧边检测到允许在路肩停泊的道路标志并且未识别出人行道时,控制单元在道路的一部分上确定停车位置(Z),以在车辆的右侧和路肩的右边缘之间限定规定宽度的空间。
当没有人行道并且存在可用于停泊的路肩时,车辆停泊在与道路的右边缘间隔开的位置处。结果,在道路的右边缘与车辆的右侧之间确保了具有允许行人通过的宽度的间隙,从而能够使对行人的通行的干扰最小化。
优选地,当在执行停车过程的同时,根据来自外部环境识别装置的信号在车辆的前方或侧边检测到禁止在路肩(D2、D3)停泊的道路标志并且未识别出人行道时,控制单元在道路的接近路肩左边缘的一部分上确定停车位置(U)。
如果没有人行道并且存在禁止停车的路肩(行人专用路肩或禁止停泊/停车路肩),则车辆在路肩外侧的路肩的左边缘停车。结果,防止了车辆闯入到禁止车辆停车或停泊的路肩中。
优选地,当在执行停车过程的同时,根据来自外部环境识别装置的信号未识别出路肩并且未识别出人行道时,控制单元在道路的接近道路右边缘的一部分中确定停车位置(Y)。
当没有人行道并且没有路肩时,车辆在道路的右边缘处停车。结果,即使车辆停车,也能够使对周围车辆的通行的干扰最小化。
优选地,在执行停车过程中,外部环境识别装置被配置为检测车辆的外部的对象,并且控制单元被配置为计算外部环境识别装置的检测结果与人行道或道路标志之间的相似度,并根据外部环境识别装置的检测结果与人行道或道路标志之间的相似度,确定是否已识别出人行道或道路标志。
因此,通过计算和评估外部环境识别装置的检测结果与预先以合适的数据形式存储在控制单元中的人行道和道路标志之间的相似度,能够分别识别人行道和道路标记。
优选地,在执行停车过程中,当相似度等于或低于规定的阈值时,控制单元在未能充分识别出人行道或者道路标志的情况下使车辆减速。
由于在难以识别出人行道或道路标志时使车辆减速,因此外部环境识别装置能够更好地识别人行道和道路标志,从而通过考虑人行道和道路标志的存在,车辆能够更安全且适当地停车。
优选地,在执行停车过程中,当相似度等于或低于规定的阈值时,控制单元在未能充分识别出人行道或者道路标志的情况下使车辆减速并且使车辆向右移动规定距离。
由于在难以识别出人行道或道路标记时使车辆向右移动,因此外部环境识别装置能够更好地识别人行道和道路标志,从而通过考虑人行道和道路标志的存在,车辆能够更安全且适当地停车。
优选地,在执行停车过程中,控制单元在停车位置在距车辆的当前位置规定范围内时,使车辆在停车位置处停车,并且在停车区域在规定范围之外时,使车辆在比规定范围的边界更靠近车辆的区域中再次确定的位置处停车。
因此,车辆能够更快地停车。
因此,本发明提供了一种被配置为在驾驶员未能适当地对切换请求做出响应时允许车辆在停车位置处停车以不干扰其它车辆或行人的通行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是停车位置确定过程的流程图;
图4中的(A)是例示了当在靠左行驶的交通区域中执行停车过程时在具有人行道的道路上停车的情况下车辆的移动的图;
图4中的(B)是例示了当在靠左行驶的交通区域中执行停车过程时在没有人行道或路肩的道路上停车的情况下车辆的移动的图;
图5中的(A)是例示了当在靠左行驶的交通区域中执行停车过程时在具有允许停泊的路肩的道路上停车的情况下车辆的移动的图;
图5中的(B)是例示了当在靠左行驶的交通区域中执行停车过程时在具有禁止停泊的路肩的道路上停车的情况下车辆的移动的图;
图5中的(C)是例示了当在靠左行驶的交通区域中执行停车过程时在具有严格为行人专用的路肩的道路上停车的情况下车辆的移动的图;
图6是根据本发明的第二实施方式的停车位置确定过程的流程图;
图7的(A)是在靠右行驶的交通而不是靠左行驶的交通的情况下类似于图4中的(A)的图;
图7的(B)是在靠右行驶的交通而不是靠左行驶的交通的情况下类似于图4中的(B)的图;
图8的(A)是在靠右行驶的交通而不是靠左行驶的交通的情况下类似于图5中的(A)的图;
图8的(B)是在靠右行驶的交通而不是靠左行驶的交通的情况下类似于图5中的(B)的图;以及
图8的(C)是在靠右行驶的交通而不是靠左行驶的交通的情况下类似于图5中的(C)的图。
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。
<第一实施方式>
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生成语音或警告声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(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,以周期性地产生警示声。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警示声。
然后,执行退化过程(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(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(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(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(ST6中为“否”),依次重复停车区域确定过程(ST3)、移动过程(ST4)和停车位置确定过程(ST5)。
如果在停车位置确定过程中能够确定停车位置(ST6中为“是”),则执行停车执行过程(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(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。
在本实施方式中,车辆控制系统1包括如前所述的外部环境识别装置6、乘员监测装置11和控制单元15,并且停车位置根据道路状况来确定,并且控制单元15使车辆行驶到停车位置,并使车辆在停车位置处停车。下面参照图3讨论用于确定停车位置的停车位置确定过程的细节。
在停车位置确定过程的第一步骤ST11中,行动计划单元42从外部环境识别单元40获得关于道路形状、道路标记、周围车辆、人行道以及诸如已停泊车辆和行人之类的障碍物的信息。
如图4中的(A)和图5中的(C)所示,道路包括车行道A和人行道B。车行道A由路缘石或道路标志C限定或界定,并且与道路中的车辆行驶的部分对应。人行道B由路缘石或道路标志C限定或界定,并且与道路中的行人行走的部分对应。
道路标记C包括在路面上绘制的画线,并表示道路规则。更具体地,道路标记C可以由用于限定路肩D的白线或多条白线(标记线E)组成,该路肩D可以分配给行人行走或可以用作车行道A的延伸(用于紧急泊车和其它目的)。在这种情况下,路肩D由道路的左边缘F和道路标记C(标记线E)界定。道路的左边缘F在有人行道时被定义为车行道A的左边缘,在没有人行道或路肩时为整个道路的左边缘,在有路肩时为路肩D的左边缘。
然后,行动计划单元42执行步骤ST12。在步骤ST12中,行动计划单元42确定道路的形状、道路标志C、周围车辆、人行道B以及诸如已停泊车辆和行人之类的外部对象是否能够被外部环境识别单元40足够清楚地识别,以便使控制单元15控制车辆直到车辆停在停车位置处为止。
更具体地,外部环境识别单元40首先获得外部环境识别装置6的检测结果,该检测结果可以由外部摄像头19捕获的车辆前方视野的图像组成。然后,通过将捕获的图像与储存单元39中预先存储的包括例如道路标志、车辆、人行道等的图像进行比较来计算相似度。计算相似度的方法可以基于本身已知的模式匹配技术。更具体地,通过将预先存储在储存单元39中的包括道路标志、车辆、人行道等的模型图像叠加在捕获图像上并且对交叠程度进行量化来计算相似度。外部环境识别单元40还可以包括通过已知方法预先机器学习包括道路标志、车辆、人行道等的图像的分类器,并且可以通过使用分类器来计算相似度。此外,行动计划单元42可以提取由外部摄像头19获取的图像中的与道路上的道路标志相对应的部分,并且将所提取的与道路标志相对应的部分与地图信息进行比较以确定相似度。
当相似度等于或大于预定阈值时,行动计划单元42确定外部对象按照用于控制车辆以进行停车所要求的被充分地识别。当行动计划单元42在步骤ST12中确定相似度小于预定阈值并且外部对象未被充分识别时,行动计划单元42执行步骤ST13。如果确定相似度等于或大于阈值并且识别是充分的,则执行步骤ST14。
在步骤ST13中,行动计划单元42命令行驶控制单元38控制车辆以向左移动或使车辆向行驶车道的左侧移动,并使车辆减速预定值。更具体地,行动计划单元42设置在行驶车道内侧逐渐接近行驶车道的左边缘的轨迹(例如,参见图4中的(B)中的双点划线箭头)。然后,行动计划单元42确定轨迹上的位置,使得车速在预定时间段内减小预定值。行驶控制单元38根据时间调度表控制车辆以追踪轨迹。由此,车辆在预定时间段内减速预定值。在执行步骤ST13之后,行动计划单元42执行步骤ST15。
在步骤ST15中,行动计划单元42从车辆传感器7获取车速,并且确定车速是否等于或高于预定阈值。当车速等于或高于阈值时,处理返回到步骤ST11。当车速低于阈值时,停车位置确定过程结束而不确定停车位置。
在步骤ST14中,与步骤ST12类似,动作计划单元42根据外部环境识别单元40所识别的信息确定在行驶车道的左侧是否存在人行道B。更具体地,外部环境识别单元40获取外部环境识别装置6的检测结果,或更具体地,获取由外部摄像头19捕获的车辆前方视野的图像。此后,如步骤ST12中,外部环境识别单元40将捕获的图像叠加在储存单元39中预先存储的包括路缘石、护栏等的模型图像或参考图像上,并且数字化匹配度。由此,可以确定在车辆的左前方是否存在路缘石或护栏。另外,外部环境识别单元40可以包括预先机器学习包括路缘石、护栏等的图像的分类器,并且可以确定在车辆的左前方是否存在路缘石或护栏。当在车辆的左前方存在路缘石或护栏时,外部环境识别单元40确定在车辆的左前方存在人行道B。如果存在人行道B,则执行步骤ST16,如果没有人行道B,则执行步骤ST17。
在步骤ST16中,如图4中的(A)所示,行动计划单元42将停车位置设置在车行道A内侧并沿着车行道A的左边缘(或人行道的右边缘),或换句话说,将停车位置设置为接近车行道A的左边缘,并且在车行道A的左边缘与车辆S的左侧之间具有很小空间或基本上没有空间。此外,行动计划单元42从车辆传感器7获取车速,并计算当车辆S从当前车速适当减速直至车辆S停下来为止时车辆S将行驶的车辆S的行驶距离(或停车距离)。此后,行动计划单元42搜索车行道A内侧的车行道A的左边缘以提取适于车辆停车并超过停车距离的位置,并将该位置(X:车行道左边缘上的位置)确定为停车位置。一旦完成停车位置的确定,行动计划单元42结束停车位置确定过程。
在步骤ST17中,行动计划单元42根据由外部环境识别单元40识别出的道路标记C来确定在行驶车道的左侧是否存在路肩D。如果没有路肩D,则执行步骤ST18,如果有路肩D,则执行步骤ST19。
在步骤ST18中,如图4中的(B)所示,行动计划单元42将停车位置设置在车行道内侧的车行道的左边缘上,或者接近车行道A的左边缘F。此外,行动计划单元42搜索在车行道A内侧的车行道A的左边缘以提取适于车辆停车并超过停车距离的位置,并且将该位置(Y:车行道左边缘上的位置)确定为停车位置。一旦完成停车位置的确定,行动计划单元42结束停车位置确定过程。
在步骤ST19中,行动计划单元42确定路肩D是否由允许车辆停泊或停车的路肩D1组成。允许车辆停泊或停车的路肩D1是指用于车辆停泊或停车并且用于行人行走的路肩。可以根据将路肩D1与车行道A分开的车道标记E来确定路肩D1是否意欲用于泊车或停车。
例如,当将路肩D1与车行道分开的线标记E是如图5中的(A)所示的白色单实线时,行动计划单元42可以确定路肩D1允许用于车辆停泊或停车。当路肩D2通过如图5中的(B)所示的白色实线E和白色虚线E与车行道分开时,行动计划单元42可以确定路肩D2不允许用于车辆停泊或停车。当路肩D3通过如图5中的(C)所示的白色双实线E与车行道分开时,行动计划单元42可以确定路肩D3是为行人预留的,因此禁止用于车辆停泊或停车。如果路肩D允许用于车辆停泊或停车,则执行步骤ST20,否则执行步骤ST21。
在步骤ST20中,如图5中的(A)所示,行动计划单元42设置停车位置以使得车辆的左侧与道路的左边缘F间隔开预定距离(分隔距离)。结果,在这种情况下,使车辆S按照横跨在由白色单实线组成的道路标记C上的方式停车。选择分隔距离以允许行人通过。在本实施方式中,分隔距离设置为75cm。此外,行动计划单元42通过车辆传感器7获取车速并计算停车距离。然后,行动计划单元42沿着车辆S的左前方向搜索与道路的左边缘F间隔开分隔距离的区域,并且确定适于车辆停车并超过停车距离的位置(间隔的停车位置Z)。一旦完成停车位置的确定,行动计划单元42结束停车位置确定过程。
在步骤ST21中,如图5中的(B)和(C)所示,行动计划单元42将停车位置设置在路肩右侧的车行道的停车位置中(或车行道的左边缘上),或者以便沿着道路标记C与车行道的侧边接近。此外,行动计划单元42通过车辆传感器7获取车速并计算停车距离。然后,行动计划单元42搜索位于路肩的右侧上(或者在车行道的左边缘上)并且沿着路肩D的右边缘的区域,并且提取位于车辆的当前位置前面的超过停车距离的位置。因此,行动计划单元42确定适于车辆停车并超过停车距离的位置(路肩停车位置的右边缘U)。在完成停车位置的确定之后,行动计划单元42结束停车位置确定过程。
下面讨论如上所述配置的车辆控制系统1的操作模式和优点。在停车过程中,要求车辆控制系统1将车辆停在不妨碍周围车辆和行人的通行的适当位置处。更具体地,期望车辆控制系统1使车辆S沿道路的左边缘尽可能地靠左停车(在适用法规允许的范围内),以便不妨碍其它交通。
图4中的(A)示出了在执行停车过程的同时在其左侧具有人行道B的道路L上行驶的车辆S的轨迹。人行道B通过白色双实线E与车行道分开。车辆S的轨迹由实线箭头指示。在这种情况下,行动计划单元42在步骤ST14中确定存在人行道B,并执行步骤ST16。因此,使车辆S以接近车行道A的左边缘的方式停车。因此,车辆S能够在不太可能妨碍行人或周围车辆的通行的位置处停车。
图4中的(B)示出了在执行停车过程的同时在没有人行道B的道路L上行驶的车辆S的轨迹。在道路的左侧有路肩D,但是不允许车辆在该路肩D中停泊或停车。车辆S的轨迹由实线箭头指示。在这种情况下,在步骤ST14中确定出没有人行道B之后,行动计划单元42在步骤ST17中确定出没有路肩D供车辆S进入并停车,并执行步骤ST18。因此,使车辆S沿着车行道A的左边缘停车。结果,车辆S能够在不太可能干扰周围车辆的通行的位置处停车。
图5中的(A)例示了车辆S在具有可用于停泊或停车的路肩D1的道路L上行驶的情况。路肩D1也用于行人的通行。车辆的轨迹由实线箭头指示。在这种情况下,行动计划单元42依次执行步骤ST14、ST17和ST19,然后执行步骤ST20。因此,车辆S在道路L的左侧上与道路的左边缘F分开特定距离(75cm)的位置处停车。因此,车辆S在停车之前移动到道路L的左侧,从而能够使对周围车辆的交通干扰最小化。此外,车辆S的左侧与道路L的左边缘分开分隔距离以用于行人通行。因此,车辆S能够在不太可能阻碍行人通行的位置处停车。
在图5中的(B)中,车辆S沿着具有由白色实线和白色虚线E限定的路肩D的道路L行驶,白色实线和白色虚线E意味着禁止在路肩D2中停泊。正在执行停车过程时车辆的轨迹由实心箭头指示。在这种情况下,行动计划单元42依次执行步骤ST14、ST17和ST19,然后执行步骤ST21。结果,车辆S以在车行道内侧接近车行道A的左边缘或者在路肩D2外侧接近路肩D2的右边缘的方式停车。因此,车辆S能够在不太可能妨碍周围车辆的通行的位置处停车而不闯入禁止停泊的路肩D2。
在图5中的(C)中,在执行停车过程的同时,车辆S正在具有通过白色双实线E与车行道A分开的路肩D3的道路L上行驶,白色双实线E意味着路肩D3仅用于行人。在这种情况下,行动计划单元42依次执行步骤ST14、ST17和ST19,然后执行步骤ST21。因此,车辆S在行人专用路肩D3的外侧停车,并接近车行道A的左边缘或行人专用路肩D3的右边缘。因此,车辆S能够在不太可能妨碍行人和周围车辆的通行的位置处停车。
外部环境识别装置6可以使用通过发射红外线或毫米波并捕获红外线或毫米波的反射来获取图像的诸如雷达17或激光雷达18之类的装置。所获取的图像可以包括由于诸如本车辆的移动和振动之类的各种原因引起的噪声。因此,随着车速增加,由外部环境识别装置6获取的图像的误差和噪声可能增加。因此,随着车速的增加,外部环境识别单元40对有无人行道B、道路的左边缘F的形状、道路标志C等的识别准确度可能下降。
图4中的(B)以双点划线箭头示出了当外部环境识别单元40未能按照使车辆S安全停车所需的程度充分地识别道路的左边缘F、路肩D或人行道B时车辆S的轨迹。此时,在步骤ST13中,控制车辆S减速并在行驶车道中逐渐向左移动,使得外部环境识别单元40可以有更大的机会识别道路的左边缘F、路肩D或人行道B。因此,相比于当车辆S减速而未执行从更早阶段起在行驶车道中使车辆S向左移动的步骤ST13时,能够更可靠地识别道路边缘F、路肩D或人行道B。由此,由于执行了步骤ST13,车辆S能够更安全且更适当地停车。
<第二实施方式>
根据本发明的第二实施方式的车辆控制系统101与第一实施方式的不同之处仅在于:停车位置确定过程还包括如图6所示的步骤ST31和ST32。由于第二实施方式在其它方面与第一实施方式没有差别,因此在以下描述中将省略对共同部分的描述。
如图6所示,在完成步骤ST16、ST18、ST20和ST21之后,车辆控制系统101的行动计划单元42执行步骤ST31。在步骤ST31中,行动计划单元42确定在步骤ST16、ST18、ST20和ST21中确定的停车位置是否在从车辆的当前位置起的预定范围内(在下文中为第一区域)。在本实施方式中,根据距车辆的当前位置的距离来确定第一区域。更具体地,当停车位置在距车辆的当前位置的半径为例如200m的区域内时,行动计划单元42可以确定停车位置在第一区域内。当停车位置在第一区域内时,行动计划单元结束停车位置确定过程,并且当不在预定范围内时,执行步骤ST32。
在步骤ST32中,行动计划单元42将比第一区域的边界更靠近车辆的位置确定为停车位置,代替在步骤ST16、ST18、ST20和ST21中确定的停车位置。更具体地,在步骤ST32中,行动计划单元42提取在以车辆的当前位置为中心的第一区域内所限定的预定范围(以下称为第二区域)内的车辆能够停车的位置。然后,代替在步骤ST16、ST18、ST20和ST21中确定的停车位置,将提取的位置重新确定为停车位置。在本实施方式中,第二区域被设置为距车辆的当前位置的半径在50m以内的区域,行动计划单元42确定在车辆前方并且在第二区域中的停车位置。当完成停车位置的确定时,行动计划单元42结束停车位置确定过程。
下面将讨论如上所述配置的第二实施方式的车辆控制系统101的优点。当在步骤ST16、ST18、ST20和ST21中确定的停车位置在第一区域之外时,在第一区域内更靠近车辆的第二区域中再次确定停车位置。因此,由于车辆能够停在更靠近当前位置的位置处,所以车辆能够更快地停车。
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种实施方式,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,根据车辆速度确定停车位置。然而,还可以根据来自驾驶员座椅中设置的心率传感器的信号来确定驾驶员的救援操作的需要,并且当发现需要救援操作时,通过减小停车距离,可以确定比其它位置更接近当前位置的停车位置,从而可以以最小的时间延迟来救助驾驶员。
在前述实施方式的步骤ST13中,车辆S在行驶车道中减速并向左移动,但是本发明不限于该模式。例如,在步骤ST13中,可以仅执行车辆S的减速。
在前述实施方式中,假设为靠左行驶的交通,但是本发明不限于该模式。当将本发明应用于靠右行驶的交通的地区或国家时,车辆控制系统1可以以将本公开中提到的左侧和右侧互换的方式来控制车辆。
更具体地,如图7中的(A)所示,当控制单元15识别出车辆前方或右侧的人行道时,控制单元15确定停车位置将是在车行道内并且在车行道的右边缘上的部分道路,并且车辆应该在该位置停车。如图7中的(B)所示,当控制单元15识别出在车辆的前方或右侧没有人行道并且没有路肩时,控制单元15使车辆在沿着道路的右边缘的位置处停车。如图8中的(A)所示,当控制单元15识别出在车辆的前方或右侧没有人行道,并且存在指示可用于车辆停泊或停车的路肩的道路标志时,控制单元15将车辆移动到道路的右侧,并且使车辆停在与道路的右边缘间隔开规定距离的部分道路上。更具体地,当车辆停车时,在车辆的右侧和道路的右边缘之间存在特定间隙。如图8中的(B)和(C)所示,当控制单元15识别出在车辆的前方或侧边有人行道,并且存在指示不允许车辆在路肩上停车或停泊的道路标志时,车辆可以在路肩(不允许车辆停车或停泊)外侧并且在路肩的左边缘上(或在车行道的右边缘上且在车行道的内侧)的位置处停车。
在前述实施方式中,外部环境识别单元40根据由外部摄像头19捕获的图像来计算相似度,但是本发明不限于该模式。例如,外部环境识别单元40可以根据由外部环境识别装置6获取的信息来计算相似度,该外部环境识别装置6可以是检测车辆外部的对象的诸如雷达和激光雷达之类的传感器。

Claims (7)

1.一种车辆控制系统,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;
乘员监测装置,该乘员监测装置被配置为监测所述车辆的驾驶员;
外部环境识别装置,该外部环境识别装置被配置为获取关于所述车辆的周围环境的信息;以及
导航装置,该导航装置配置为识别所述车辆的当前位置并存储地图信息,
其中,所述控制单元被配置为当检测到所述控制单元或所述驾驶员变得不能适当地保持所述车辆的行驶状态时,执行使所述车辆停泊在规定的停车位置中的停车过程,
其中,在所述停车过程中,如果根据来自所述外部环境识别装置的信号在所述车辆的前方识别出人行道或道路标志,则所述控制单元根据所识别出的人行道或道路标志确定所述停车位置,
其中,在执行所述停车过程中,所述外部环境识别装置被配置为检测所述车辆的外部的对象,并且所述控制单元被配置为计算所述外部环境识别装置的检测结果与人行道或道路标志之间的相似度,并根据所述外部环境识别装置的检测结果与所述人行道或所述道路标志之间的相似度,确定是否已识别出所述人行道或所述道路标志,
其中,在执行所述停车过程中,当所述相似度等于或低于规定的阈值时,所述控制单元在未能充分识别出所述人行道或者所述道路标志的情况下使所述车辆减速,并且
其中,所述外部环境识别装置包括外部摄像头,并且所述控制单元被配置为提取通过所述外部摄像头获取的图像的一部分并且通过将提取的部分与所述地图信息进行比较来确定所述相似度。
2.根据权利要求1所述的车辆控制系统,其中,当在执行所述停车过程时根据来自所述外部环境识别装置的信号在所述车辆的前方或侧边识别出人行道时,所述控制单元在车行道的接近车行道右边缘的一部分中确定所述停车位置。
3.根据权利要求1所述的车辆控制系统,其中,当在执行所述停车过程时,根据来自所述外部环境识别装置的信号在所述车辆的前方或侧边检测到允许在路肩停泊的道路标志并且未识别出人行道时,所述控制单元在道路的一部分上确定所述停车位置,以便在所述车辆的右侧和所述路肩的右边缘之间限定规定宽度的空间。
4.根据权利要求1所述的车辆控制系统,其中,当在执行所述停车过程时,根据来自所述外部环境识别装置的信号在所述车辆的前方或侧边检测到禁止在路肩停泊的道路标志并且未识别出人行道时,所述控制单元在道路的接近所述路肩的左边缘的一部分上确定所述停车位置。
5.根据权利要求1所述的车辆控制系统,其中,当在执行所述停车过程时,根据来自所述外部环境识别装置的信号未识别出路肩并且未识别出人行道时,所述控制单元在道路的接近所述道路的右边缘的一部分中确定所述停车位置。
6.根据权利要求1所述的车辆控制系统,其中,在执行所述停车过程中,当所述相似度等于或低于规定的阈值时,所述控制单元在未能充分识别出所述人行道或者所述道路标志的情况下使所述车辆减速并且使所述车辆向右移动规定距离。
7.根据权利要求1所述的车辆控制系统,其中,在执行所述停车过程中,所述控制单元在所述停车位置在距所述车辆的当前位置规定范围内时,使所述车辆在所述停车位置处停车,并且在所述停车位置在所述规定范围之外时,使所述车辆在比所述规定范围的边界更靠近所述车辆的区域中再次确定的位置处停车。
CN202010223498.3A 2019-03-29 2020-03-26 车辆控制系统 Active CN111746515B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-067562 2019-03-29
JP2019067562A JP7165093B2 (ja) 2019-03-29 2019-03-29 車両制御システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111746515A CN111746515A (zh) 2020-10-09
CN111746515B true CN111746515B (zh) 2023-08-29

Family

ID=72603981

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010223498.3A Active CN111746515B (zh) 2019-03-29 2020-03-26 车辆控制系统

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11760380B2 (zh)
JP (1) JP7165093B2 (zh)
CN (1) CN111746515B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210075290A (ko) * 2019-12-12 2021-06-23 현대자동차주식회사 차량 제어 장치 및 그 제어 방법
US11590972B2 (en) * 2020-06-25 2023-02-28 GM Global Technology Operations LLC Vehicle launch from standstill under adaptive cruise conrol
JP2022096743A (ja) * 2020-12-18 2022-06-30 トヨタ自動車株式会社 自動運転車両
CN116034066A (zh) * 2020-12-28 2023-04-28 本田技研工业株式会社 车辆控制装置、车辆控制方法及程序
US11794779B2 (en) * 2021-03-19 2023-10-24 Waymo Llc Pullover maneuvers for autonomous vehicles
CN113734155B (zh) * 2021-08-18 2024-02-20 潍柴动力股份有限公司 自动驾驶方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009294719A (ja) * 2008-06-02 2009-12-17 Autonetworks Technologies Ltd 道路標示認識装置
DE102009029553A1 (de) * 2009-09-17 2011-03-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung der Orientierung einer Parklücke für ein Fahrzeug
CN102971175A (zh) * 2011-07-11 2013-03-13 丰田自动车株式会社 车辆的紧急退让装置
CN105416284A (zh) * 2014-09-12 2016-03-23 爱信精机株式会社 停车辅助装置以及停车辅助方法
JP2017138694A (ja) * 2016-02-02 2017-08-10 ソニー株式会社 映像処理装置及び映像処理方法
JP6355780B1 (ja) * 2017-03-08 2018-07-11 三菱電機株式会社 車両退避装置および車両退避方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5842251A (ja) 1981-09-07 1983-03-11 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
JP2009274594A (ja) 2008-05-15 2009-11-26 Hitachi Ltd 車線変更支援装置
DE102011086241B4 (de) * 2011-11-14 2018-04-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum sicheren Abstellen eines Fahrzeuges
JP6128059B2 (ja) * 2014-05-30 2017-05-17 株式会社デンソー 退避走行支援装置
WO2016002276A1 (ja) * 2014-06-30 2016-01-07 エイディシーテクノロジー株式会社 車両制御装置
JP2016196285A (ja) * 2015-04-03 2016-11-24 株式会社デンソー 走行制御装置及び走行制御方法
US20170021863A1 (en) * 2015-07-20 2017-01-26 Dura Operating, Llc System and method for verifying road position information for a motor vehicle
JP6641916B2 (ja) * 2015-11-20 2020-02-05 オムロン株式会社 自動運転支援装置、自動運転支援システム、自動運転支援方法および自動運転支援プログラム
US9841765B2 (en) * 2016-03-14 2017-12-12 Ford Global Technologies, Llc Curb detection for vehicle parking
US20180284772A1 (en) * 2017-04-03 2018-10-04 nuTonomy Inc. Processing a request signal regarding operation of an autonomous vehicle
US20190155283A1 (en) * 2017-11-17 2019-05-23 Waymo Llc Determining pullover locations for autonomous vehicles
EP3552901A3 (en) * 2018-04-11 2020-04-29 Hyundai Motor Company Apparatus and method for providing safety strategy in vehicle
JP7374098B2 (ja) * 2018-08-09 2023-11-06 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 情報処理装置及び情報処理方法、コンピュータプログラム、情報処理システム、並びに移動体装置
JP2020034472A (ja) * 2018-08-31 2020-03-05 株式会社デンソー 自律的ナビゲーションのための地図システム、方法および記憶媒体

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009294719A (ja) * 2008-06-02 2009-12-17 Autonetworks Technologies Ltd 道路標示認識装置
DE102009029553A1 (de) * 2009-09-17 2011-03-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung der Orientierung einer Parklücke für ein Fahrzeug
CN102971175A (zh) * 2011-07-11 2013-03-13 丰田自动车株式会社 车辆的紧急退让装置
CN105416284A (zh) * 2014-09-12 2016-03-23 爱信精机株式会社 停车辅助装置以及停车辅助方法
JP2017138694A (ja) * 2016-02-02 2017-08-10 ソニー株式会社 映像処理装置及び映像処理方法
JP6355780B1 (ja) * 2017-03-08 2018-07-11 三菱電機株式会社 車両退避装置および車両退避方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020164066A (ja) 2020-10-08
JP7165093B2 (ja) 2022-11-02
CN111746515A (zh) 2020-10-09
US11760380B2 (en) 2023-09-19
US20200307632A1 (en) 2020-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111746511B (zh) 车辆控制系统
CN111762189B (zh) 车辆控制系统
CN111746515B (zh) 车辆控制系统
CN111824126B (zh) 车辆控制系统
CN111762187B (zh) 车辆控制系统
US20200307573A1 (en) Vehicle control system
CN111762186A (zh) 车辆控制系统
CN111824127B (zh) 车辆控制系统
US11180163B2 (en) Vehicle control system
CN111746385B (zh) 车辆控制系统
JP2020158090A (ja) 車両制御システム
US20200307638A1 (en) Vehicle control system
JP6838124B2 (ja) 自動運転制御システム
JP2020163986A (ja) 車両制御システム
US20200307639A1 (en) Vehicle control system
JP7431697B2 (ja) 車両の走行制御装置及び車両の走行制御システム
JP7184694B2 (ja) 車両制御システム
KR20230072418A (ko) 보행자 보호 기능을 구비한 운전자 보조 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant