CN111762187B - 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)中，当干预检测单元(10、11、13、33)在通知接口(31、32)通知驾驶干预请求时未能检测到驾驶员对驾驶干预请求的接受时，控制单元(15)调用自主停车模式，并且控制单元在由于驾驶员的过失而已经调用自主停车模式之后限制自主驾驶的功能。

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

SAE J3016定义了六个级别的自主驾驶。0级对应于常规的手动驾驶，5级对应于无需人工干预的全自主驾驶。然而，依据周围环境，可能需要人类干预。此时，车辆的控制系统向乘员提出移交请求，并请求乘员接管驾驶责任。但是，潜在的驾驶员可能由于身体疾病或其它原因而不能接管驾驶。在这种情况下，控制系统执行最小风险策略(MRM)，从而使车辆自主驾驶到道路的安全部分，并在所选择的停车位置处停下来。

JP6201927B公开了一种车辆控制系统，该车辆控制系统在诸如高速公路的特定区域中执行自主驾驶，并且在诸如普通道路的其它区域中让驾驶员手动操作车辆。当驾驶员不能承担驾驶责任时，车辆控制系统使车辆自主地停在紧急停泊区中确定的撤离区域或者与期望进行驾驶责任转移的区域相比更靠近当前位置的路肩处。

MRM是在确定出不期望继续自主驾驶的情形下驾驶员无法接管驾驶责任时所调用的极端措施。即使车辆可以借助MRM使车辆能够自主地停下来，但是除非有令人信服的理由否则应避免使用MRM。尤其应避免滥用自主停车模式。

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防止滥用自主停车模式并鼓励驾驶员适当地接受驾驶干预的用于自主驾驶的车辆控制系统。

为了实现这样的目的，本发明提供了一种车辆控制系统(1)，该车辆控制系统(1)被配置为用于自主驾驶，该车辆控制系统(1)包括：

控制单元(15)，其用于使车辆转向、加速和减速；

通知接口(12)，其被配置为向车辆的驾驶员通知由控制单元发布的驾驶干预请求；以及

干预检测单元(10、11、13、33)，其被配置为检测驾驶员对驾驶干预请求的接受，

其中，自主驾驶包括车辆至少在车辆的转向或加速/减速方面不需要驾驶员干预的情况下运行的自主驾驶模式，以及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使车辆在规定的停车区域中停车的自主停车模式，并且

其中，当干预检测单元在通知接口通知驾驶干预请求时未能检测到驾驶员对驾驶干预请求的接受时，控制单元调用自主停车模式，并且控制单元在已经调用自主停车模式之后限制自主驾驶的功能。

由此，通过在调用自主驾驶模式时对驾驶员施加惩罚，鼓励驾驶员及时地接受驾驶干预请求，并且劝阻驾驶员不要滥用自主驾驶模式。

优选地，该车辆控制系统还包括驾驶员识别单元(61)，其被配置为识别驾驶员，控制单元被配置为针对每个识别出的驾驶员管理自主驾驶的功能已被限制的限制程度。

由于针对每个驾驶员管理功能限制程度，所以防止对驾驶员不公平地施加惩罚。

优选地，车辆控制单元还包括乘员监测装置(11)，其被配置为监测驾驶员，其中，控制单元包括用于根据从乘员监测装置获得的信息来确定驾驶员的状态的乘员状态确定单元，并且其中，当由于驾驶员的过失而导致干预检测单元未能检测到驾驶员对驾驶干预请求的接受时，控制单元限制功能，并且当不是由于驾驶员的过失而导致干预检测单元未能检测到驾驶员对驾驶干预请求的接受时，控制单元不限制功能。

因此，对那些未能适当地接受驾驶干预请求的驾驶员进行处罚，从而防止对驾驶员施加不公平的处罚。

优选地，与当驾驶员在车辆行驶的同时停用自主停车模式时相比，当驾驶员在车辆已经停车之后停用自主停车模式时功能被更大程度地限制，和/或与当驾驶员停用自主停车模式时相比，当除驾驶员以外的乘员停用了自主停车模式时功能被更大程度地限制。

因为功能限制的内容根据情形的严重度而变化，因此鼓励驾驶员以合理的方式接受驾驶干预请求。

优选地，控制单元被配置为允许所限制的功能被授权方解除。

要求驾驶员拜访诸如汽车经销商之类的授权方，以去除功能限制，从而能够在不过分不便的情况下适当地处罚驾驶员。

优选地，控制单元被配置为允许所限制的功能随着时间的流逝而被解除，和/或控制单元被配置为允许所限制的功能随着使用所述车辆的发生次数的增加而被解除。

在撤消处罚之前驾驶员必须正确使用车辆达到规定的时间段或规定的次数，以便能够在不过分不便的情况下适当地处罚驾驶员。

优选地，控制单元被配置为输出受限制的功能的一部分的内容和/或不受限制的功能的一部分的内容。

因此，能够使驾驶员知道对自主驾驶功能的限制的状态。

因此，本发明提供了一种被配置为防止滥用自主停车模式并鼓励驾驶员适当地接受驾驶干预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；以及

图3是限制自主驾驶的功能的限制过程的流程图。

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首先向驾驶员通知切换请求。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(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(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。

当驾驶员变得不能驾驶车辆时(例如，当驾驶员失去意识时)或者当检测到车辆控制系统1中的故障时，控制单元15执行停车过程。在这种情况下执行MRM。由此，将车辆停在为了使对车辆或周围的车辆和行人的风险最小化而选择的停车区域中。然而，当向驾驶员提出移交请求时，由于驾驶员方的故意疏忽或关注不足，驾驶员未能以适当的方式对请求进行响应，即使驾驶员完全有能力驾驶车辆，也可以启动停车过程。如果驾驶员能够响应于接管车辆驾驶的责任的请求(移交请求)而驾驶车辆，则优选地使驾驶员接管驾驶，而不是由控制单元自主地将车辆停在考虑了风险最小化所选择的停车区域中。因此，期望在做出移交请求时鼓励驾驶员无误地接管驾驶。

在以下公开中，将不需要驾驶员干预的操作模式(诸如3级自主驾驶)称为自主驾驶模式，并且将基于MRM的操作模式称为自主停车模式。当在经由诸如显示单元31和声音产生器32之类的通知接口做出移交请求之后的规定时间段内，驾驶员未能确认干预请求(移交请求)时，激活自主停车模式。当自主驾驶级别开关13被操作时或当输入接口33检测到输入时，可以检测到对移交请求的确认。当自主停车模式被激活时，控制单元15自主地将车辆驾驶到所选择的停车区域的停车位置(图2中的步骤ST3至ST7)。

下面参照图1和图3描述由控制单元15执行的限制自主驾驶的功能的限制过程。

当驾驶员操作自主驾驶级别开关13以激活车辆的自主驾驶功能并且满足预定条件时，激活或调用自主驾驶模式(步骤ST11)。例如，在高速公路上执行3级自主驾驶中，随着车辆接近高速公路上的目标出口，控制单元15经由诸如显示装置31和声音发生器32之类的通知接口向驾驶员发出移交请求(步骤ST12)。

一旦检测到驾驶员对接管驾驶责任的确认或接受(经由自主驾驶级别开关13和输入接口33的操作)(步骤ST13的确定为“是”)时，控制单元15确定驾驶员已经接受了驾驶责任(步骤ST14)，并且限制过程结束。另一方面，当驾驶员没有执行这样的操作时，控制单元15确定驾驶员尚未接受驾驶责任(步骤ST13的确定结果为“否”)。在这种情况下，控制单元识别驾驶员(步骤ST15)，并获取驾驶员的状态(步骤ST16)。此后，启动自主停车模式(步骤ST17)。

出于针对每个驾驶员管理自主驾驶功能的限制的目的，执行驾驶员的识别(步骤ST15)。由控制单元15的驾驶员识别单元61基于由内部摄像头26捕获的驾驶员的图像来执行驾驶员的识别，并且将识别结果存储在储存单元39中。驾驶员的识别可以在驾驶员上车时执行，或者可以代替由内部摄像头26捕获的图像而基于诸如当前驾驶模式与储存单元39中存储的过去驾驶模式的比较的其它信息来执行。

驾驶员状态的监测结果(步骤ST16)被用作用于确定驾驶员未能接受驾驶责任移交的原因是有意的(故意的)还是无意的，或者其它原因的信息(步骤ST20、ST25和ST27)。如果未能接受驾驶责任的移交不是驾驶员的过失(诸如当驾驶员失去意识时)，则没有理由对驾驶员进行处罚。但是，驾驶员可能因为驾驶员专心于诸如操作智能手机或看电影之类的第二任务，或者正在睡觉而没有注意到干预请求。在这种情况下，对驾驶员的疏忽进行适当的处罚。

即使当车辆正以自主停车模式行驶时，驾驶员也可以干预驾驶(步骤ST18中为“是”)，并且将驾驶责任移交给驾驶员(步骤ST19)。当驾驶员由于驾驶员方的意图或疏忽而在转变为自主停车模式之前未能接受干预请求时(步骤ST20中为“是”)，控制单元15对自主驾驶的功能施加轻度限制(步骤ST21)。例如，轻度限制可以包括：除了在拥挤的道路上跟随前方车辆之外，禁止3级自主驾驶，即使车辆可能被配备为在3级自主驾驶下行驶。如果在转变为自主停车模式之前未能接受干预请求的原因不是故意的或由于驾驶员方疏忽(步骤ST20中为“否”)，则控制单元15在结束限制过程之前不对自主驾驶的功能施加任何限制。

当车辆停车时(步骤ST22)，执行停车保持过程(参见图2中的步骤ST8)。当驾驶员、同伴乘员或外人执行诸如操作变速杆和释放门锁之类的特定操作时，车辆停车保持过程取消(步骤ST23)。当驾驶员取消停车保持过程时(步骤ST24为“是”)，在步骤ST25中确定在转变为自主停车模式之前未能接受干预请求的原因是否是由于驾驶员的过失引起的。如果未能接受干预请求是由于驾驶员的过失引起的(步骤ST25中为“是”)，则在该过程结束之前，控制单元15对自主驾驶的功能施加中度限制(步骤ST26)。在步骤ST25中，未能接受干预请求不是由于驾驶员的过失，控制单元15结束限制过程而不对自主驾驶的功能施加任何新的限制。例如，中度限制可以包括：禁止执行3级自主驾驶(通过限制2级自主驾驶)。在2级自主驾驶中，允许驾驶员从方向盘松手，但需要监测周围环境。

当驾驶员以外的人员取消了停车保持过程时(步骤ST24中为“否”)，在步骤ST27中确定在转变为自主停车模式之前没有接受干预请求的原因是否是由于驾驶员的过失造成的。如果未能接受干预请求是由于驾驶员的过失引起的(步骤ST27中为“是”)，则在结束限制过程之前，在步骤ST28中对自主驾驶的功能施加重度限制。例如，重度限制可以包括：禁止执行3级自主驾驶(通过限制2级自主驾驶)，并且附加地要求驾驶员保持手握方向盘。

控制单元15将受限制功能的内容和/或非受限制功能的内容输出到诸如显示装置31和声音产生器32之类的通知接口，以将内容通知驾驶员。在经过了预定时间段之后和/或当车辆已经被使用了预定次数之后，控制单元15解除或去除这种功能限制。这里，可以基于车辆的使用时间、与车辆的使用无关的时间段、或其组合来确定预定时间段。另外，车辆的使用次数可以根据点火周期(从打开点火的时间到关闭点火的时间)的频率、由座椅传感器检测到的驾驶员坐在驾驶员座椅中的次数、驾驶员座椅门的开关次数、驾驶员识别单元61基于车内摄像头26捕获的图像所确定的每个驾驶员使用车辆的发生次数、或者它们的组合来计算。另外，可以通过诸如汽车经销商或汽车销售人员之类的授权方来去除对功能的这种限制。通过以这种方式去除对功能的限制，能够鼓励驾驶员适当地接受驾驶干预请求，而不会造成过度不便。

如上所述，由于限制自主驾驶功能的处罚，激励驾驶员接受驾驶干预请求，并鼓励驾驶员及时地接受驾驶干预请求。

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。本发明不仅可以应用于3级自主驾驶的自主停车模式，而且可以应用于其它级别的自主驾驶的自主停车模式。

Claims (7)

1.一种车辆控制系统，该车辆控制系统被配置为用于自主驾驶，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；

通知接口，该通知接口被配置为在来自所述控制单元的命令下向驾驶员通知驾驶干预请求；

干预检测单元，该干预检测单元被配置为检测所述驾驶员对所述驾驶干预请求的接受；以及

乘员监测装置，该乘员监测装置被配置为监测所述驾驶员，

其中，所述自主驾驶包括所述车辆至少在车辆的转向或加速/减速方面不需要驾驶员干预的情况下运行的自主驾驶模式，以及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使车辆在规定的停车区域中停车的自主停车模式，并且

其中，当所述干预检测单元在所述通知接口通知所述驾驶干预请求时未能检测到所述驾驶员对所述驾驶干预请求的接受时，所述控制单元调用所述自主停车模式，

其中，所述控制单元包括乘员状态确定单元，该乘员状态确定单元用于根据从所述乘员监测装置获得的信息来确定所述驾驶员的状态，所述乘员状态确定单元确定所述驾驶员未能接受驾驶责任的移交的原因是否是所述驾驶员的意图或疏忽，

(i)其中，当由于所述驾驶员的意图或疏忽而导致所述干预检测单元未能检测到所述驾驶员对所述驾驶干预请求的接受而使得已经调用所述自主停车模式并且所述驾驶员在所述车辆以所述自主停车模式行驶的同时干预所述驾驶时，所述控制单元限制所述自主驾驶的功能，

(ii)其中，当由于所述驾驶员的意图或疏忽而导致所述干预检测单元未能检测到所述驾驶员对所述驾驶干预请求的接受而使得已经调用所述自主停车模式并且所述驾驶员没有干预所述驾驶直到所述自主停车模式的所述车辆停止时，所述控制单元以比情况(i)更大的程度限制所述自主驾驶的功能，并且

(iii)其中，当不是由于所述驾驶员的意图或疏忽而导致所述干预检测单元未能检测到所述驾驶员对所述驾驶干预请求的接受而使得已经调用所述自主停车模式时，所述控制单元不对所述自主驾驶的功能施加任何限制。

2.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员识别单元，该驾驶员识别单元被配置为识别所述驾驶员，所述控制单元被配置为针对每个识别出的驾驶员管理所述自主驾驶的功能被限制的限制程度。

3.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，与当所述驾驶员停用所述自主停车模式时相比，当除所述驾驶员以外的人员停用了所述自主停车模式时所述功能被更大程度地限制。

4.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，所述控制单元被配置为允许所限制的功能被授权方解除。

5.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，所述控制单元被配置为允许所限制的功能随着时间的流逝而被解除。

6.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，所述控制单元被配置为允许所限制的功能随着使用所述车辆的发生次数的增加而被解除。

7.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，所述控制单元被配置为输出受限制的功能的一部分的内容和/或不受限制的功能的一部分的内容。