CN112660154A - 车辆控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够谋求与乘员对于驾驶的参与程度相应的预防性安全控制的最优化的车辆控制系统。车辆控制系统具备：第一单元，其生成用于自动驾驶的目标轨迹；以及第二单元，其执行车辆行驶控制以使得车辆跟随目标轨迹。第二单元构成为，在自动驾驶的过程中，控制作为车辆行驶控制的控制量的行驶控制量，取得表示车辆周围的驾驶环境的驾驶环境信息，基于驾驶环境信息，执行对行驶控制量进行干预的预防性安全控制以使得预防或避免车辆与障碍物的碰撞。而且，第二单元构成为，在预防性安全控制中，取得表示人对于车辆的驾驶的参与程度的驾驶参与度，基于驾驶参与度，变更预防性安全控制中的对行驶控制量的干预度。

Description

车辆控制系统
技术领域
本发明涉及对进行自动驾驶的车辆进行控制的车辆控制系统。
背景技术
专利文献1中公开了关于进行车辆的自动驾驶的自动驾驶控制装置的技术。在该技术中，基于检测单元的检测精度，判断是否满足用于进行自动驾驶的条件，所述检测单元取得车辆的行驶状态、车辆的周边状况和驾驶员的状态中的至少任一方。而且，在判断为没有满足用于进行自动驾驶的条件的情况下，进行如下等控制：对驾驶员进行促使将自动驾驶解除的通知。
另外，专利文献2中公开了关于预碰撞安全系统(PCS：Pre-Crash Safety system)的技术。在该技术的预碰撞安全系统中，实现以下功能：通过事先判断无法避开碰撞的自身车辆的状况，在早期启动(激活)安全装备，从而减轻碰撞损失。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2014-106854号公报
专利文献2：日本特开2006-1369号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在车辆的自动驾驶的过程中，由管理自动驾驶的自动驾驶系统生成目标轨迹(trajectory)。车辆执行控制转向、加速和减速的车辆行驶控制以使得跟随所生成的目标轨迹。
在此，如上述的预碰撞安全系统那样考虑以下情况：在车辆的自动驾驶的过程中执行预防性安全控制，预防性安全控制是事先判断车辆周围的驾驶环境而进行对车辆行驶控制的控制量的干预(介入)的控制。预防性安全控制是有助于安全的控制，但过度的干预可能会使乘员(驾驶员)感觉不适和/或不安。这样的乘员的感觉根据乘员多大程度地参与了当前的车辆驾驶而变化。因此，从乘员对于驾驶的参与程度的观点来看，自动驾驶中的预防性安全控制仍有进一步优化的余地。
本发明是鉴于上述这样的问题而做出的，其目的在于，提供一种能够谋求与乘员对于驾驶的参与程度相应的预防性安全控制的最优化的车辆控制系统。
用于解决问题的技术方案
用于解决上述的问题，第1发明应用于控制能够执行自动驾驶的车辆的车辆控制系统。车辆控制系统具备：第一单元(unit)，其基于车辆的行驶计划，生成用于自动驾驶的目标轨迹；以及第二单元，其执行控制车辆的转向、加速和减速的车辆行驶控制以使得车辆跟随目标轨迹。第二单元构成为，在自动驾驶的过程中，控制作为车辆行驶控制的控制量的行驶控制量，取得表示车辆周围的驾驶环境的驾驶环境信息，基于驾驶环境信息，执行对行驶控制量进行干预的预防性安全控制以使得预防或者避免车辆与障碍物的碰撞。而且，第二单元构成为，在预防性安全控制中，取得表示人对于车辆的驾驶的参与程度的驾驶参与度，基于驾驶参与度，变更预防性安全控制中的对行驶控制量的干预度。
第2发明在第1发明中还具备以下特征。
第二单元构成为，在预防性安全控制中，在驾驶参与度低的情况下，变更干预度以使得预防性安全控制的启动(动作)定时(timing)比驾驶参与度高的情况下的所述启动定时早。
第3发明在第1或第2发明中还具备以下特征。
第一单元也可以构成为，基于与自动驾驶关联的自动驾驶信息计算驾驶参与度，并将驾驶参与度发送给第二单元。
第4发明在第3发明中还具备以下特征。
自动驾驶信息是有没有生成目标轨迹。第一单元构成为，在生成了目标轨迹的情况下，与没有生成目标轨迹的情况相比，将驾驶参与度计算为较低的值。
第5发明在第3发明中还具备以下特征。
自动驾驶信息是人对车辆的行驶装置的操作量。第一单元构成为，基于操作量计算驾驶参与度。
第6发明在第1或第2发明中还具备以下特征。
第一单元构成为，将与自动驾驶关联的自动驾驶信息发送给第二单元。第二单元构成为，基于从第一单元取得的自动驾驶信息计算驾驶参与度。
第7发明在第6发明中还具备以下特征。
自动驾驶信息是目标轨迹。第二单元构成为，在接收到的目标轨迹为无效值的情况下，与接收到的目标轨迹为有效值的情况相比，将驾驶参与度计算为较高的值。
第8发明在第6发明中还具备以下特征。
自动驾驶信息是目标轨迹。第二单元构成为，基于接收到的目标轨迹与当前的车辆的举动的一致程度计算驾驶参与度。
发明效果
根据本发明涉及的车辆控制系统，第二单元能够掌握表示驾驶员对车辆驾驶的参与程度的驾驶参与度。随着驾驶参与度改变，则预防性安全控制被要求的性能也发生变化。因此，根据本发明，第二单元能够在考虑到驾驶参与度之后决定预防性安全控制的干预度。由此，能够抑制乘员感觉不适和/或不安，并且能够确保高的安全性。
附图说明
图1是表示用于对实施方式1的车辆控制系统的概要进行说明的构成例的框图。
图2是示意性地表示启动条件成立的区域的一例的图。
图3是示出车辆M1的前车(前面的车辆)V1进行左转的状况的图。
图4是表示前车进行左转的情况下的预防性安全控制的启动定时的一例的图。
图5是表示实施方式1涉及的第一单元的构成例的框图。
图6是表示在实施方式1涉及的第一单元的第一控制装置中执行的目标轨迹生成处理的控制例程(routine)的流程图。
图7是表示实施方式1涉及的第二单元的构成例的框图。
图8是表示实施方式1的第二控制装置执行的与避撞控制有关的处理的例程的流程图。
图9是表示实施方式1的第二控制装置执行的干预度变更控制的控制例程的流程图。
图10是表示实施方式1的车辆控制系统的构成的变形例的图。
标号说明
10第一单元；12第一控制装置；14第一信息取得装置；20第二单元；22第二控制装置；24第二信息取得装置；26行驶装置；30运动控制功能部；40预防性安全功能部；100车辆控制系统；122第一处理器；124第一存储装置；126第一输入输出接口；140驾驶环境信息；141周边状况传感器；142车辆状态传感器；143车辆位置传感器；144通信装置；145驾驶员状态传感器；222第二处理器；224第二存储装置；226第二输入输出接口；240驾驶环境信息；241周边状况传感器；242车辆状态传感器；300控制装置；302处理器；304存储装置；310信息取得装置；320行驶装置。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。不过，在以下所示的实施方式中提及到各要素的个数、数量、量、范围等的数值的情况下，除了特别明示了的情况和/或原理上明显特定为该数值的情况之外，本发明不限定于所提及到的数值。另外，关于在以下所示的实施方式中说明的结构和/或步骤等，除了特别明示了的情况和/或原理上明显特定为该结构和/或步骤等的情况之外，对于本发明而言不一定是必须的。
1.实施方式1.
1-1.实施方式1的车辆控制系统的整体构成
首先，说明本实施方式的车辆控制系统的概略构成。图1是表示用于对实施方式1的车辆控制系统的概要进行说明的构成例的框图。图1所示的车辆控制系统100搭载于车辆。以下，也将搭载车辆控制系统100的车辆记作“车辆M1”。车辆M1是具有自动驾驶功能的车辆，除了由乘员(驾驶员)进行的手动驾驶之外，还能够执行由车辆控制系统100进行的自动驾驶。作为此处的自动驾驶，设想了SAE(Society of Automotive Engineers，汽车工程师学会)的等级定义中的等级3以上的自动驾驶。此外，车辆M1的动力源没有限定。
车辆控制系统100控制车辆M1。或者，也可以为，车辆控制系统100的至少一部分配置于车辆外部的外部装置，远程地控制车辆。也即是说，车辆控制系统100也可以分布式地配置于车辆M1和外部装置。
如图1所示，车辆控制系统100构成为包括第一单元10和第二单元20。第一单元10是用于进行车辆M1的自动驾驶的管理的自动驾驶系统。第二单元20是用于进行车辆M1的车辆行驶控制的车辆行驶系统。第一单元10和第二单元20既可以是物理上分开的装置，也可以是相同的装置。在第一单元10和第二单元20是物理上分开的装置的情况下，它们通过通信来交换所需的信息。以下，对它们的系统功能进行说明。
第一单元10具备第一信息取得装置14。第一信息取得装置14使用搭载于车辆M1的传感器类，取得各种信息。由搭载于车辆M1的传感器取得的信息是表示车辆M1的驾驶环境的信息。在以下的说明中，将该信息记作“驾驶环境信息140”。驾驶环境信息140包含表示车辆M1的位置的车辆位置信息、表示车辆M1的状态的车辆状态信息、表示车辆M1周围的状况的周边状况信息、表示车辆M1的驾驶员的状态的驾驶员信息等。
第一单元10具备用于执行目标轨迹生成处理的功能。在目标轨迹生成处理中利用地图信息。地图信息包含与位置相关联的各种信息。此外，地图信息不限于一般的道路地图和导航地图，也可以包含各种观点的地图信息。例如，地图信息也可以包含被例示为护栏、墙壁等的道路上的静止物、路面、白线、柱子或者路牌等特征物的位置。
第一单元10基于地图信息以及驾驶环境信息140，生成自动驾驶中的车辆M1的行驶计划。行驶计划包括维持当前的行驶车道、进行车道变更、避开障碍物、超过前车、靠路边停车等。而且，第一单元10生成车辆M1为了按照行驶计划行驶所需的目标轨迹。
在此，目标轨迹至少包括车辆M1所行驶的道路内的车辆M1的目标位置[Xi、Yi]的集合。此外，此处的X方向是车辆M1的前方方向，Y方向是与X方向正交的平面方向。此外，目标轨迹也可以还包括每个目标位置[Xi、Yi]的目标速度[VXi、VYi]。第一单元10将生成的目标轨迹向第二单元20输出。
第二单元20包括进行车辆M1的车辆行驶控制的运动控制功能部30。在车辆行驶控制中，运动控制功能部30控制与车辆M1的转向、加速和减速有关的控制量。以下将这些控制量称为“行驶控制量”。在车辆M1的自动驾驶的过程中，第二单元20的运动控制功能部30从第一单元10接收目标轨迹。基本上，运动控制功能部30控制车辆M1的行驶控制量以使得车辆M1跟随目标轨迹。典型地，运动控制功能部30计算车辆M1的各种状态量与目标轨迹的偏差(例如横向偏差、偏航角偏差、速度偏差等)，并计算行驶控制量以使得该偏差减小。
计算出的行驶控制量被输出到行驶装置26。行驶装置26包括用于进行车辆M1的驱动、制动以及转向的装置。行驶装置26基于被输入的行驶控制量来控制车辆M1的行驶。
第二单元20还包括进行车辆M1的预防性安全控制的预防性安全功能部40。在预防性安全控制中，预防性安全功能部40以预防、避免或者减轻车辆M1与障碍物的碰撞为目的，进行对车辆M1的车辆控制量的干预。作为这种预防性安全控制，例如可例示避撞控制(PCS)。避撞控制辅助进行车辆M1与周围的躲避对象物体的避撞。另外，预防性安全控制还包括风险回避控制，风险回避控制是防备将来可能发生的风险而在比避撞控制(PCS)早的定时控制车辆M1的车辆控制量的控制。
在避撞控制中，预防性安全功能部40基于表示车辆M1的驾驶环境的驾驶环境信息，判定避撞控制的启动条件是否成立。在此，例如“从车辆M1到躲避对象的碰撞余裕时间(TTC：Time To Collision)小于预定的阈值”作为启动条件。在图2中，示意性地表示了启动条件成立的区域的一例。在该图所示的例子中，当车辆M1在位置P1处冲进启动条件成立区域时，预防性安全功能部40计算用于避免与躲避对象的碰撞的行驶控制量。以下，将由预防性安全功能部40计算出的行驶控制量称为“干预行驶控制量”。计算出的干预行驶控制量被输出到运动控制功能部30。
基本上，运动控制功能部30运算车辆M1的行驶控制量以使得车辆M1跟随目标轨迹。但是，在从预防性安全功能部40输入了干预行驶控制量的情况下，运动控制功能部30将被输入的干预行驶控制量向行驶装置26输出。
1-2.实施方式1的车辆控制系统的特征
接着，对本实施方式的车辆控制系统的特征进行说明。作为一例，图3表示了车辆M1的前车V1进行左转的状况。在车辆M1在基于手动驾驶的行驶中的情况下，例如驾驶员能够识别前车V1的方向指示器的显示而掌握前车V1的要左转的意思。在这种状况下，存在以下情况：驾驶员估计前车V1要左转，以不超过必要的程度进行减速而接近前车V1。然而，当车辆M1接近前车V1时，例如在位置P2处预防性安全控制的启动条件成立，有可能进行对行驶控制量的干预(例如减速)。若进行驾驶员认为不需要的减速，驾驶员可能会感觉不适和/或不安。
另一方面，在车辆M1在基于自动驾驶的行驶中的情况下，即使通过预防性安全控制进行了对行驶控制量的干预，搭乘于车辆M1的驾驶员也不会像在自己主导地进行手动驾驶的情况下那么感觉不适和/或不安。这是因为并不是对于驾驶员的驾驶行动的干预。因此，在进行车辆M1的自动驾驶的情况下，例如也能够进行使预防性安全控制的启动定时提前而抑制车辆M1的举动变化并提高安全性的控制。
如此，在驾驶员的对驾驶的参与程度不同的状况下，预防性安全控制被要求的性能不同。于是，在本实施方式的车辆控制系统100中，将驾驶员多大程度地参与了车辆M1的驾驶作为指标，谋求预防性安全控制的最优化。在以下的说明中，将该驾驶员对自动驾驶的参与程度称为“驾驶参与度”。驾驶参与度例如根据如下的指标来判断。
在车辆M1通过手动驾驶而行驶的情况下，驾驶参与度比通过自动驾驶而行驶的情况下的驾驶参与度高。另外，在进行车辆M1的自动驾驶的情况下，所实现的自动驾驶等级(例如SAE的自动驾驶等级)越高，则驾驶参与度越低。当在车辆M1的自动驾驶的过程中进行了驾驶员临时从行驶装置26进行转向、加速或者减速的操作的超控(override)的情况下，与没有进行超控的自动驾驶相比，驾驶参与度较高。另外，在自动驾驶的超控中，超控的经过时间越长，则驾驶参与度越高。另外，在自动驾驶的超控的频率高的情况下，与频率低的情况相比，驾驶参与度较高。在自动驾驶中的驾驶席上没有乘员的情况下，与驾驶席上有乘员的情况相比，驾驶参与度较低。在驾驶员对驾驶的意识低的情况下，即驾驶员在分心或者打瞌睡等的情况下，与并非如此的情况相比，驾驶参与度较低。此外，驾驶参与度可以是数值，也可以是级别。
驾驶参与度例如由第一单元10使用包含如上的指标的信息来计算。以下，将这种信息称为“自动驾驶信息”。此外，关于在第一单元10中执行的驾驶参与度计算处理，将会在后面说明详情。在第一单元10中计算出的驾驶参与度被输出到第二单元20。
第二单元20的预防性安全功能部40基于驾驶参与度，变更预防性安全控制的干预度。在以下的说明中，将该控制称为“干预度变更控制”。此处的干预度是相对于基于目标轨迹算出的行驶控制量的预防性安全控制的干预程度。干预度能够通过变更预防性安全控制的启动条件(例如启动阈值、启动定时)和/或动作量来控制。
图4是表示前车进行左转的情况下的预防性安全控制的启动定时的一例的图。例如在驾驶参与度低的情况下，预防性安全功能部40以使预防性安全控制的启动定时比驾驶参与度高的情况下的启动定时早的方式变更启动条件。
如此，预防性安全功能部40基于驾驶参与度，在车辆M1的驾驶员的参与程度低的状况下，以使预防性安全控制的启动定时比参与程度高的状况下的启动定时早的方式变更启动条件。由此，能够在驾驶员容易感觉不需要的状况下抑制预防性安全控制的启动，并且，在驾驶员难以感觉不需要的状况下，通过预防性安全控制的提早的启动来抑制车辆举动的变动从而确保安全性。
以下，更具体地对本实施方式涉及的车辆控制系统100的详细的构成及其工作进行说明。
1-3.第一单元10的具体的构成例
图5是表示本实施方式涉及的第一单元的构成例的框图。如该图所示，第一单元10具备用于管理车辆M1的自动驾驶的第一控制装置12。另外，第一单元10具备与第一控制装置12的输入侧连接的第一信息取得装置14。
第一信息取得装置14构成为包括周边状况传感器141、车辆状态传感器142、车辆位置传感器143、通信装置144以及驾驶员状态传感器145。
周边状况传感器141识别车辆M1的周边信息。例如，作为周边状况传感器141，例示出摄像头(camera)(拍摄装置)、激光雷达(LIDAR：Laser Imaging Detection andRanging)以及雷达等。周边信息包含有由周边状况传感器141识别出的目标物信息。作为目标物，例示出周边车辆、行人、路侧物、障碍物、白线、信号等。目标物信息包含有相对于车辆M1的目标物的相对位置以及相对速度。在周边状况传感器141中识别出的周边信息被随时发送给第一控制装置12。
车辆状态传感器142检测表示车辆M1的状态的车辆信息。作为车辆状态传感器142，例示出车速传感器、横向加速度传感器、偏航率传感器等。通过车辆状态传感器142检测出的车辆信息被随时发送到第一控制装置12。
车辆位置传感器143检测车辆M1的位置和方位。例如，车辆位置传感器143包括GPS(Global Positioning System，全球定位系统)传感器。GPS传感器接收从多个GPS卫星发送的信号，基于接收信号来计算车辆M1的位置和方位。车辆位置传感器143也可以进行周知的自身位置推定处理(localization)，提高车辆M1的当前位置的精度。通过车辆位置传感器143检测出的车辆信息被随时发送到第一控制装置12。
通信装置144与车辆的外部进行通信。例如，通信装置144与车辆M1的外部装置经由通信网络进行通信。此处的外部装置被例示为路侧单元、周边车辆、周围的基础设施等。路侧单元例如是发送拥堵信息、按车道的交通信息、暂停等的管制信息、盲区位置的交通状况的信息等的信标装置。另外，在外部装置为周边车辆的情况下，通信装置144与周边车辆之间进行车车间通信(V2V通信)。再者，在外部装置为周边的基础设施的情况下，通信装置144与周围的基础设施之间进行路车间通信(V2I通信)。
驾驶员状态传感器145是检测正在驾驶车辆M1的驾驶员的对驾驶的意识水平的指标的传感器。在此所检测的驾驶员的意识水平的指标例如是视线、心跳状态、呼吸状态等。驾驶员的视线例如通过利用设置在车内的摄像头观察驾驶员的视线来掌握。驾驶员的心跳状态例如通过利用内置于方向盘的电极检测手握方向盘的驾驶员的心跳数来掌握。另外，驾驶员的呼吸状态通过观察内置于驾驶员就坐的座位的载荷传感器的检测值的变化来掌握。此外，检测驾驶员的意识水平的方法不特别限定，只要是成为能够在后述的驾驶参与度计算处理中判定驾驶参与度的指标的项目即可。
第一控制装置12是进行车辆控制系统100中的各种处理的信息处理装置。典型地，第一控制装置12是具备第一处理器122、第一存储装置124以及第一输入输出接口126的微型计算机。第一控制装置12也被称为ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)。
在第一存储装置124中存储各种信息。例如，在第一存储装置124中存储由第一信息取得装置14取得的驾驶环境信息140。作为第一存储装置124，例示出易失性存储器、非易失性存储器、HDD(Hard Disk Drive，硬盘驱动器)等。
在第一存储装置124中，存储有包含详细的道路信息的地图信息。该地图信息例如包含有道路的形状、车道数、车道宽度的信息等。或者，地图信息也可以存储于外部的管理服务器。在该情况下，第一控制装置12与管理服务器进行通信，取得所需的地图信息。所取得的地图信息记录于第一存储装置124。
第一处理器122执行作为计算机程序的自动驾驶软件。自动驾驶软件被存储于第一存储装置124。或者，自动驾驶软件被记录于计算机可读取的记录介质。通过由第一处理器122执行自动驾驶软件，实现第一控制装置12的功能。
第一控制装置12进行车辆M1的自动驾驶的管理。典型地，第一控制装置12进行生成用于车辆M1的自动驾驶的目标轨迹的目标轨迹生成处理。
第一输入输出接口126是用于在与第二单元20之间交换信息的接口。在第一控制装置12中生成的目标轨迹和自动驾驶信息经由第一输入输出接口126向第二单元20输出。
1-4.目标轨迹生成处理
图6是表示在本实施方式涉及的第一单元的第一控制装置中执行的目标轨迹生成处理的控制例程的流程图。此外，图6所示的控制例程按预定的控制周期在车辆M1的自动驾驶期间内反复被执行。
在图6所示的控制例程中，首先，第一控制装置12从第一信息取得装置14取得驾驶环境信息140(步骤S100)。驾驶环境信息140存储于第一存储装置124。
接着，第一控制装置12基于地图信息和驾驶环境信息140，生成用于车辆M1的自动驾驶的目标轨迹(步骤S102)。更详细而言，第一控制装置12基于地图信息和驾驶环境信息140，生成自动驾驶期间的车辆M1的行驶计划。第一控制装置12基于驾驶环境信息140生成供车辆M1为了按照所生成的行驶计划行驶所需的目标轨迹。
例如，第一控制装置12生成用于超过前车的目标轨迹。更详细而言，第一控制装置12基于周边状况信息识别前车。再者，第一控制装置12基于车辆状态信息以及周边状况信息，预测车辆M1和前车各自的将来的位置，生成用于供车辆M1避开并超过前车的目标轨迹。
另外，作为另一例，第一控制装置12生成用于使车辆M1靠路边停车的目标轨迹。更详细而言，第一控制装置12基于地图信息、车辆位置信息以及周边状况信息，识别作为目的地的路肩及其周围的人和结构物。而且，第一控制装置12基于这些信息，生成用于供车辆M1避开周围的人和结构物而靠路肩停车的目标轨迹。
第一控制装置12将生成的目标轨迹经由第一输入输出接口126输出到第二单元20(步骤S104)。每当目标轨迹被更新时，将最新的目标轨迹输出到第二单元20。
1-5.第二单元20的具体的构成例
图7是表示本实施方式涉及的第二单元的构成例的框图。如该图所示，第二单元20具备第二控制装置22、第二信息取得装置24以及行驶装置26。
第二信息取得装置24构成为包括周边状况传感器241以及车辆状态传感器242。
周边状况传感器241识别车辆M1的周边信息。例如，作为周边状况传感器241，例示出摄像头(拍摄装置)、激光雷达(LIDAR：Laser Imaging Detection and Ranging)以及雷达等。周边信息包含有由周边状况传感器241识别出的目标物信息。作为目标物，例示出周边车辆、行人、路侧物、障碍物、白线、信号等。目标物信息包含有相对于车辆M1的目标物的相对位置以及相对速度。在周边状况传感器241中识别出的周边信息被随时发送到第二控制装置22。
车辆状态传感器242检测表示车辆M1的状态的车辆信息。作为车辆状态传感器242，可例示车速传感器、横向加速度传感器、偏航率传感器等。通过车辆状态传感器242检测出的车辆信息被随时发送到第二控制装置22。在以下的说明中，将第二信息取得装置24取得的周边信息以及车辆信息记作“驾驶环境信息240”。
此外，第一信息取得装置14和第二信息取得装置24也可以被部分地共同化。例如，周边状况传感器141和周边状况传感器241也可以是相同的。车辆状态传感器142和车辆状态传感器242也可以是相同的。也即是说，第一单元10和第二单元20也可以共享第一信息取得装置14或者第二信息取得装置24的一部分。在该情况下，第一单元10和第二单元20相互交换所需的信息。
另外，第二信息取得装置24也可以除了周边状况传感器241以及车辆状态传感器242之外还具备与车辆位置传感器143、通信装置144或者驾驶员状态传感器145相同的装置。
行驶装置26包括转向装置、驱动装置以及制动装置。转向装置使车辆M1的车轮转向。驱动装置是产生车辆M1的驱动力的驱动源。作为驱动装置，例示发动机和/或电动机。制动装置对车辆M1产生制动力。
第二控制装置22是进行车辆控制系统100中的各种处理的信息处理装置。典型地，第二控制装置22是具备第二处理器222、第二存储装置224以及第二输入输出接口226的微型计算机。第二控制装置22也被称为ECU(Electronic Control Unit)。
在第二存储装置224中存储各种信息。例如，在第二存储装置224中存储由第二信息取得装置24取得的周边信息以及车辆信息(驾驶环境信息240)。作为第二存储装置224，可例示易失性存储器、非易失性存储器、HDD(Hard Disk Drive)等。
第二处理器222执行作为计算机程序的车辆行驶控制软件。车辆行驶控制软件被存储于第二存储装置224。或者，车辆行驶控制软件被记录于计算机可读取的记录介质。通过由第二处理器222执行车辆行驶控制软件，实现第二控制装置22的功能。
具体而言，通过由第二处理器222执行与车辆行驶控制有关的车辆行驶控制软件，实现运动控制功能部30的功能。另外，通过由第二处理器222执行与预防性安全控制有关的车辆行驶控制软件，实现预防性安全功能部40的功能。也即是说，运动控制功能部30以及预防性安全功能部40作为进行车辆行驶控制以及预防性安全控制的功能而被结合于第二控制装置22。
此外，运动控制功能部30和预防性安全功能部40也可以被结合于在物理上不同的控制装置。在该情况下，第二单元20只要分别具备用于进行车辆行驶控制的运动控制功能部30的控制装置和用于进行预防性安全控制的预防性安全功能部40的控制装置即可。
第二输入输出接口226是用于在与第一单元10之间交换信息的接口。从第一控制装置12输出的目标轨迹和自动驾驶信息经由第二输入输出接口226向第二单元20输入。
1-6.车辆行驶控制
第二控制装置22执行控制车辆M1的转向、加速和减速的车辆行驶控制。典型地，第二控制装置22通过控制行驶装置26的动作来进行车辆行驶控制。具体而言，第二控制装置22通过控制转向装置来控制车辆M1的转向。另外，第二控制装置22通过控制驱动装置来控制车辆M1的加速。第二控制装置22通过控制制动装置来控制车辆M1的减速。
在车辆行驶控制中，第二控制装置22在车辆M1的自动驾驶的过程中从第一单元10接收目标轨迹。基本上，第二控制装置22控制车辆M1的行驶控制量以使得车辆M1跟随目标轨迹。典型地，运动控制功能部30计算车辆M1的各种状态量与目标轨迹的偏差(例如横向偏差、偏航角传感器、速度偏差等)，并进行车辆行驶控制以使得该偏差减小。
1-7.预防性安全控制
第二控制装置22以提高车辆M1的安全性为目的，进行对车辆行驶控制的行驶控制量进行干预的预防性安全控制。典型地，第二控制装置22在车辆M1的自动驾驶期间进行避免车辆M1与碰撞对象的碰撞的避撞控制。图8是表示第二控制装置22执行的与避撞控制有关的处理的例程的流程图。第二控制装置22在车辆M1的自动驾驶期间内按预定的控制周期反复执行图8所示的例程。
在图8所示的例程开始时，第二控制装置22从第二信息取得装置24取得驾驶环境信息240(步骤S110)。所取得的这些信息被存储于第二存储装置224。
接着，第二控制装置22基于驾驶环境信息240，检测成为躲避对象的物体(步骤S112)。接着，第二控制装置22判定对于躲避对象的预防性安全控制的启动条件是否成立(步骤S114)。在此，例如“从车辆M1到躲避对象的碰撞余裕时间(TTC：Time To Collision)小于预定的阈值”作为启动条件。其结果，在启动条件不成立的情况下，本例程的处理结束。另一方面，在启动条件成立的情况下，第二控制装置22计算用于避免与躲避对象的碰撞的干预行驶控制量(步骤S116)。计算出的干预行驶控制量被输出到运动控制功能部30。
基本上，运动控制功能部30运算车辆M1的行驶控制量以使得车辆M1跟随目标轨迹。但是，在从预防性安全功能部40输入了干预行驶控制量的情况下，运动控制功能部30基于从预防性安全功能部40输入的干预行驶控制量来修正行驶控制量。典型地，运动控制功能部30在从预防性安全功能部40输入了干预行驶控制量的情况下将干预行驶控制量作为最终的行驶控制量进行输出。
1-8.驾驶参与度计算处理
驾驶参与度例如在第一单元10中算出。典型地，第一单元10基于自动驾驶信息计算驾驶参与度。在自动驾驶信息是有无执行目标轨迹生成处理的情况下，第一单元10将执行了目标轨迹生成处理的情况下的驾驶参与度计算为比没有执行目标轨迹生成处理的情况下的驾驶参与度低的值。
或者，在自动驾驶信息包含与根据行驶装置26的操作量所判断的超控有关的信息的情况下，第一单元10将执行了超控的情况下的驾驶参与度计算为比没有执行超控的情况下的驾驶参与度高的值。
或者，第一单元10基于驾驶环境信息140计算驾驶参与度。此处的驾驶环境信息140包含由驾驶员状态传感器145所检测的意识水平的指标。第一单元10在根据驾驶环境信息140判断为驾驶员因分心或者打瞌睡等而其驾驶意识水平降低的情况下，与没有判断为驾驶员的驾驶意识水平降低的情况相比，将驾驶参与度计算得较低。第一单元10按预定的控制周期执行这种驾驶参与度计算处理。在第一单元10中计算出的驾驶参与度被随时向第二控制装置22输出。
或者，驾驶参与度例如由第二单元20基于从第一单元10输出的自动驾驶信息来算出。典型地，在自动驾驶信息是表示第一单元10的开关(ON/OFF)的信息的情况下，第二单元20将第一单元10为开启的情况下的驾驶参与度计算得比第一单元10为关闭的情况下的驾驶参与度低。另外，在自动驾驶信息是表示第一单元10有无生成目标轨迹的信息的情况下，第二单元20将生成了目标轨迹的情况下(例如输出了有效值的情况下)的驾驶参与度计算得比没有生成目标轨迹的情况下(例如输出了无效值的情况下)的驾驶参与度低。或者，在自动驾驶信息为第一单元10的目标轨迹的情况下，目标轨迹与车辆M1的举动的一致程度越低，则第二单元20将驾驶参与度计算得越高。
此外，在驾驶环境信息240中包含驾驶员信息的情况下，第二单元20也可以基于驾驶员信息计算驾驶参与度。或者，第二单元20也可以从第一单元10接收驾驶环境信息140，并基于驾驶环境信息140所包含的驾驶员信息计算驾驶参与度。
1-9.干预度变更控制的具体的处理
本实施方式的第二控制装置22在自动驾驶期间的预防性安全控制中基于自动驾驶信息变更干预度。
图9是表示第二控制装置22执行的干预度变更控制的控制例程的流程图。第二控制装置22在车辆M1的自动驾驶期间内按预定的控制周期反复执行图9所示的例程。
在图9所示的例程开始时，第二控制装置22从第二信息取得装置24取得驾驶环境信息240(车辆信息以及周边信息)(步骤S120)。所取得的这些信息被存储于第二存储装置224。
接着，第二控制装置22从第一单元10取得驾驶参与度(步骤S122)。所取得的驾驶参与度被存储于第二存储装置224。
接着，第二控制装置22根据驾驶参与度，变更预防性安全控制的启动条件(步骤S124)。在此，变更对于基于驾驶环境信息240所识别出的躲避对象的预防性安全控制的启动条件。典型地，驾驶参与度越低，第二控制装置22变更对于躲避对象的碰撞余裕时间(TTC)的阈值以使得预防性安全控制的启动定时越早。
如此，根据实施方式1的车辆控制系统100，能够使用驾驶参与度进行是否应该变更预防性安全控制的启动条件的判断。由此，能够在驾驶员感觉不适和/或不安的状况下抑制预防性安全控制的干预，并且在驾驶员难以感觉不适和/或不安的状况下提高安全性。
1-10.变形例
实施方式1的车辆控制系统100也可以采用如下这样变形得到的形态。
也可以为在第二单元20中基于从第一单元10接收到的自动驾驶信息来计算驾驶参与度的构成。另外，也可以为在第二单元20中基于第二单元20接收到的驾驶环境信息来计算驾驶参与度的构成。
预防性安全功能部40也可以具备计算目标轨迹的功能以代替计算干预行驶控制量的功能。以下，将预防性安全功能部40计算出的目标轨迹称为“干预目标轨迹”。在该情况下，计算出的干预目标轨迹被输出到运动控制功能部30。运动控制功能部30在从预防性安全功能部40输入了干预目标轨迹的情况下，基于该干预目标轨迹计算行驶控制量即可。
第一控制装置12和第二控制装置22也可以构成为被共同化得到的一个控制装置。图10是表示本实施方式的车辆控制系统的构成的变形例的图。车辆控制系统100具备控制装置300、信息取得装置310以及行驶装置320。信息取得装置310具备与第一信息取得装置14以及第二信息取得装置24同样的功能。行驶装置320具备与行驶装置26同样的功能。
控制装置300具备作为第一单元10的第一控制装置12的功能和作为第二单元20的第二控制装置22的功能双方的功能。控制装置300具备处理器302和存储装置304。处理器302执行作为计算机程序的自动驾驶控制软件以及车辆行驶控制软件。这些软件存储于存储装置304。或者，这些软件记录于计算机可读取的记录介质。也即是说，在图10所示的车辆控制系统100的变形例中，通过由处理器302执行这些软件，实现第一控制装置12以及第二控制装置22的功能。
干预度变更控制中的干预度的变更方法没有限定。即，第二控制装置22不限于预防性安全控制的启动阈值的变更和启动定时的变更，也可以为通过变更预防性安全控制的动作量来变更干预度的构成。另外，关于该变更方式，也能够在不脱离本发明的宗旨的范围内适当采用。
第一单元10和第二单元20也可以分别设计、开发。例如负责车辆行驶控制的第二单元20由精通机械和车辆运动特性的开发者(典型地为汽车制造商)设计、开发。在该情况下，第二单元20的预防性安全功能部40的可靠度极高。以利用这种高可靠度的预防性安全功能部40作为前提，自动驾驶服务提供者能够设计、开发第一单元10用的软件。在这一意义上，第二单元20可以说是用于自动驾驶服务的平台。

Claims (8)

1.一种车辆控制系统，是控制能够执行自动驾驶的车辆的车辆控制系统，其特征在于，
所述车辆控制系统具备：
第一单元，其基于车辆的行驶计划，生成用于所述自动驾驶的目标轨迹；以及
第二单元，其执行控制所述车辆的转向、加速和减速的车辆行驶控制以使得所述车辆跟随所述目标轨迹，
所述第二单元构成为，在所述自动驾驶的过程中，
控制作为所述车辆行驶控制的控制量的行驶控制量，
取得表示所述车辆周围的驾驶环境的驾驶环境信息，
基于所述驾驶环境信息，执行对所述行驶控制量进行干预的预防性安全控制以使得预防或者避免所述车辆与障碍物的碰撞，
所述第二单元构成为，在所述预防性安全控制中，
取得表示人对于所述车辆的驾驶的参与程度的驾驶参与度，
基于所述驾驶参与度，变更所述预防性安全控制中的对所述行驶控制量的干预度。
2.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其特征在于，
所述第二单元构成为，在所述预防性安全控制中，
在所述驾驶参与度低的情况下，变更所述干预度以使得所述预防性安全控制的启动定时比所述驾驶参与度高的情况下的所述启动定时早。
3.根据权利要求1或2所述的车辆控制系统，其特征在于，
所述第一单元构成为，基于与所述自动驾驶关联的自动驾驶信息计算所述驾驶参与度，并将所述驾驶参与度发送给所述第二单元。
4.根据权利要求3所述的车辆控制系统，其特征在于，
所述自动驾驶信息是有没有生成所述目标轨迹，
所述第一单元构成为，在生成了所述目标轨迹的情况下，与没有生成所述目标轨迹的情况相比，将所述驾驶参与度计算为较低的值。
5.根据权利要求3所述的车辆控制系统，其特征在于，
所述自动驾驶信息是人对所述车辆的行驶装置的操作量，
所述第一单元构成为，基于所述操作量计算所述驾驶参与度。
6.根据权利要求1或2所述的车辆控制系统，其特征在于，
所述第一单元构成为，将与所述自动驾驶关联的自动驾驶信息发送给所述第二单元，
所述第二单元构成为，基于从所述第一单元取得的所述自动驾驶信息计算所述驾驶参与度。
7.根据权利要求6所述的车辆控制系统，其特征在于，
所述自动驾驶信息是所述目标轨迹，
所述第二单元构成为，在接收到的所述目标轨迹为无效值的情况下，与接收到的所述目标轨迹为有效值的情况相比，将所述驾驶参与度计算为较高的值。
8.根据权利要求6所述的车辆控制系统，其特征在于，
所述自动驾驶信息是所述目标轨迹，
所述第二单元构成为，基于接收到的所述目标轨迹与当前的所述车辆的举动的一致程度计算所述驾驶参与度。
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