CN112660156A - 车辆控制系统 - Google Patents

Abstract

一种车辆控制系统，能够实现车辆的自动驾驶中的预防安全控制的最佳化。车辆控制系统具备基于车辆的行驶计划生成目标轨迹的第一控制装置、和以使得车辆追随目标轨迹的方式执行车辆行驶控制的第二控制装置。在自动驾驶过程中，第一控制装置将自动驾驶信息向所述第二控制装置发送。车辆控制系统具备存储驾驶环境信息的存储装置、和控制行驶控制量的处理器。在自动驾驶过程中，处理器基于驾驶环境信息执行进行对行驶控制量的介入的预防安全控制，以预防或避免车辆与障碍物的碰撞。并且，在预防安全控制中，处理器基于自动驾驶信息来变更预防安全控制的对行驶控制量的介入程度。

Description

车辆控制系统

技术领域

本发明涉及控制进行自动驾驶的车辆的车辆控制系统。

背景技术

在专利文献1中公开了涉及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，基于取得车辆的行驶状态、车辆的周边状况以及驾驶者的状态中的至少任一者的检测单元的检测精度，来判断是否满足用于进行自动驾驶的条件。并且，在判断为不满足用于进行自动驾驶的条件的情况下，进行对驾驶者发出催促解除自动驾驶的通知等控制。

另外，在专利文献2中公开了涉及预碰撞安全系统(PCS)的技术。在该技术的预碰撞安全系统中，事先对无法躲避碰撞的自身车辆的状况进行判断，提前使安全装备工作，由此实现减轻碰撞伤害的功能。

现有技术文献

专利文献

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

发明要解决的课题

在车辆的自动驾驶过程中，由管理自动驾驶的自动驾驶系统生成目标轨迹。以使得车辆追随所生成的目标轨迹的方式执行对操舵、加速以及减速进行控制的车辆行驶控制。

在此，考虑像上述的预碰撞安全系统那样在车辆的自动驾驶过程中执行事先对车辆的周围的驾驶环境进行判断并进行对车辆行驶控制的控制量的介入的预防安全控制的情况。与自动驾驶系统生成目标轨迹时的安全相关的判断基准、和与决定预防安全控制的介入程度时的安全相关的判断基准不一定一致。因此，根据自动驾驶中的状况，有可能因预防安全控制的过度的介入而乘员或周围的人感觉到违和感、不安感。像这样，对于自动驾驶中的预防安全控制，存在进一步最佳化的余地。

本发明是鉴于上述那样的课题而做出的，目的在于提供一种能够实现车辆的自动驾驶中的预防安全控制的最佳化的车辆控制系统。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述的课题，应用于控制进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和第二单元，所述第一单元基于车辆的行驶计划生成目标轨迹，所述第二单元以使得车辆追随目标轨迹的方式，执行对车辆的操舵、加速以及减速进行控制的车辆行驶控制。第一单元构成为，在自动驾驶过程中，将与自动驾驶相关联的信息即自动驾驶信息向第二单元发送。车辆控制系统具备控制装置，所述控制装置具有存储表示车辆的周围的驾驶环境的驾驶环境信息的存储装置、和对车辆行驶控制的控制量即行驶控制量进行控制的处理器。控制装置构成为，在自动驾驶过程中，基于驾驶环境信息执行进行对行驶控制量的介入的预防安全控制，以预防或避免车辆与障碍物的碰撞。并且，控制装置构成为，在预防安全控制中，基于自动驾驶信息来变更预防安全控制的对行驶控制量的介入程度。

在第2发明中，在第1发明的基础上还具有以下的特征。

自动驾驶信息为目标轨迹。控制装置构成为，基于目标轨迹来变更预防安全控制的介入程度。

在第3发明中，在第1发明的基础上还具有以下的特征。

自动驾驶信息为第一单元的可靠程度。控制装置构成为，根据可靠程度来变更预防安全控制的介入程度。

在第4发明中，在第1发明的基础上还具有以下的特征。

自动驾驶信息为第一单元的故障程度。控制装置构成为，故障程度越高，则越提高预防安全控制的介入程度。

在第5发明中，在第1发明的基础上还具有以下的特征。

自动驾驶信息为第一单元掌握的与风险相关的信息。控制装置构成为，基于第一单元掌握的与风险相关的信息来变更介入程度。

在第6发明中，在第1发明～第5发明中的任一发明的基础上还具有以下的特征。

预防安全控制构成为，基于驾驶环境信息，对有可能与车辆碰撞的回避对象进行检测，在针对回避对象的预定的工作条件成立了的情况下，以回避回避对象的方式对行驶控制量进行修正。

发明的效果

根据本发明的车辆控制系统，第二单元能够掌握第一单元的自动驾驶信息。自动驾驶信息能够成为在决定预防安全控制的介入程度的方面有用的指标。因此，根据本发明，第二单元能够在考虑了第一单元的自动驾驶信息的基础上决定预防安全控制的介入程度。由此，能够抑制预防安全控制的非必须的介入，并且能够确保高的安全性。

附图说明

图1是表示用于说明实施方式1的车辆控制系统的概要的构成例的框图。

图2是示意地示出工作条件成立的区域的一例的图。

图3是表示在车辆M1的前方存在超越对象的先行车辆V1的状况的图。

图4是表示为了卸货、乘客的上下车等而将车辆M1停靠在路边(路肩)的状况的图。

图5是表示实施方式1的第一单元的构成例的框图。

图6是表示在实施方式1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。

图7是表示实施方式1的第二单元的构成例的框图。

图8是表示与第二控制装置执行的碰撞避免控制相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介入程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。

图11是表示实施方式2的第二控制装置执行的介入程度变更控制的控制例程的流程图。

图12是表示实施方式3的第二控制装置执行的介入程度变更控制的控制例程的流程图。

图13是表示实施方式4的第二控制装置执行的介入程度变更控制的控制例程的流程图。

附图标记说明

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；

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。但是，在以下所示的实施方式中提及了各要素的个数、数量、量、范围等数值的情况下，除了特别明示的情况、在原理上明确确定为上述数值的情况以外，本发明不限定于上述提及了的数值。另外，关于在以下所示的实施方式中说明的构造、步骤等，除了特别明示的情况、在原理上确定为上述构造、步骤等的情况以外，对于本发明而言上述构造、步骤等不一定是必须的。

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，对本实施方式的车辆控制系统的大致构成进行说明。图1是表示用于说明实施方式1的车辆控制系统的概要的构成例的框图。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的车辆记为“车辆M1”。车辆M1是能够进行自动驾驶的自动驾驶车辆。将SAE(Society of Automotive Engineers：国际汽车工程师学会)的等级定义中的等级3以上的自动驾驶设为这里的自动驾驶。此外，车辆M1的动力源没有限定。

车辆控制系统100对车辆M1进行控制。或者，也可以将车辆控制系统100的至少一部分配置于车辆的外部的外部装置，以远程控制的方式控制车辆。也就是说，车辆控制系统100也可以分散配置于车辆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与第二单元20既可以是在物理上各自独立的装置，也可以是同一装置。在第一单元10与第二单元20是在物理上各自独立的装置的情况下，它们经由通信交换需要的信息。以下，对这些系统的功能进行说明。

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，将该信息记为“驾驶环境信息140”。驾驶环境信息140包括表示车辆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以及表示车辆M1的周围的状况的周边状况信息等。

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。地图信息包括与位置相关联的各种信息。此外，地图信息可以不限于一般的道路地图、导航地图，还包括各种方面的地图信息。例如，地图信息也可以包括护栏、墙壁等所例示出的道路上的静止物、路面、白线、电线杆或招牌等特征物的位置。

第一单元10基于地图信息和驾驶环境信息140生成自动驾驶中的车辆M1的行驶计划。行驶计划包括：维持当前的行驶行车道、进行车道变更、避开障碍物、超越先行车辆、靠路边停车等。然后，第一单元10按照行驶计划生成车辆M1行驶所需的目标轨迹。

在此，目标轨迹至少包括车辆M1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方向为车辆M1的前方方向，Y方向为与X方向正交的平面方向。此外，目标轨迹还可以包括每个目标位置[Xi，Yi]的目标速度[VXi，VYi]。第一单元10将所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的操舵、加速以及减速相关的控制量。以下将这些控制量称为“行驶控制量”。在车辆M1的自动驾驶过程中，第二单元20的运动控制功能部30从第一单元10获取目标轨迹。基本而言，运动控制功能部30以使得车辆M1追随目标轨迹的方式控制车辆M1的行驶控制量。典型而言，运动控制功能部30算出车辆M1的各种状态量与目标轨迹的偏差(例如横向偏差、横摆角偏差、速度偏差等)，以使得该偏差减小的方式算出行驶控制量。

所算出的行驶控制量向行驶装置26输出。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的预防安全控制的预防安全功能部40。在预防安全控制中，预防安全功能部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的车辆控制量的介入。作为这样的预防安全控制，例如可例示出碰撞避免控制(PCS)。碰撞避免控制对车辆M1与周围的回避对象的物体的碰撞的避免进行支援。另外，预防安全控制还包括对未来可能发生的风险进行准备，在比碰撞避免控制(PCS)早的时间对车辆M1的车辆控制量进行控制的风险避免控制。

在碰撞避免控制中，预防安全功能部40基于车辆信息和环境信息(驾驶环境信息)，对碰撞避免控制的工作条件是否成立进行判定。在此，例如将“从车辆M1到回避对象的碰撞余裕时间(TTC：Time To Collision)比预定的阈值小的情况”设为工作条件。在图2中示意地例示出了工作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进入工作条件成立区域时，预防安全功能部40算出用于避免与回避对象的碰撞的行驶控制量。以下将由预防安全功能部40算出的行驶控制量称为“介入行驶控制量”。所算出的介入行驶控制量向运动控制功能部30输出。

基本而言，运动控制功能部30以使得车辆M1追随目标轨迹的方式对车辆M1的行驶控制量进行运算。但是，在从预防安全功能部40输入了介入行驶控制量的情况下，运动控制功能部30将输入的介入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示出了在车辆M1的前方存在超越对象的先行车辆V1的状况。第一单元10将先行车辆V1识别为超越对象的车辆，按照所设计的安全基准生成用于安全地超越先行车辆V1的目标轨迹。另一方面，第二单元20的预防安全功能部40按照与第一单元10不同的独立的安全基准执行预防安全控制。因此，即使第一单元10准确地识别了先行车辆V1并生成了用于安全地超越先行车辆V1的目标轨迹，预防安全功能部40也可能无法认识到所生成的目标轨迹是设想超越先行车辆V1的轨迹这一情况。在该情况下，当车辆M1接近先行车辆V1时，预防安全功能部40有可能在位置P2判断为可能会与先行车辆V1碰撞，而执行预防安全控制。

作为其他例子，图4示出了为了卸货、乘客的上下车等而将车辆M1停靠在路边的状况。第一单元10对先行车辆V1、周围的人、构造物进行识别，按照所设计的安全基准生成用于将车辆M1安全地停靠在路边的目标轨迹。另一方面，第二单元20的预防安全功能部40按照与第一单元10不同的独立的安全基准执行预防安全控制。因此，即使第一单元10准确地识别出周围的人、构造物而生成了用于将车辆M1安全地停靠在路边的目标轨迹，预防安全功能部40也可能无法认识到所生成的目标轨迹是设想将车辆M1停靠在路边的轨迹这一情况。在该情况下，预防安全功能部40有可能在车辆M1接近了路侧的人、构造物时判断为可能会发生碰撞，而执行预防安全控制。

像这样，尽管第一单元10所生成的目标轨迹是合适的目标轨迹，但预防安全功能部40执行过度的预防安全控制的状况不能说是合适的。当执行这样的过度的预防安全控制时，车辆M1的乘员、周围的人可能感到违和感、不安感。

因此，在本实施方式的车辆控制系统100中，从第一单元10对第二单元20的预防安全功能部40发送与由第一单元10管理的自动驾驶相关联的信息。以下将该信息称为“自动驾驶信息”。在本实施方式中，第一单元10将第一单元10所生成的目标轨迹作为自动驾驶信息而发送。

第二单元20的预防安全功能部40基于所接收到的自动驾驶信息(目标轨迹)来变更预防安全控制的介入程度。此处的介入程度是预防安全控制对基于目标轨迹算出的行驶控制量的介入程度。介入程度能够通过变更预防安全控制的工作条件(例如工作阈值、工作时间)、工作量来控制。

例如，在目标轨迹是如图3所示那样的用于超越先行车辆的目标轨迹的情况下，预防安全功能部40以使得预防安全控制的工作时间比车辆M1跨过车道线(lane)的时间晚的方式变更工作条件。

另外，例如，在目标轨迹是如图4所示那样的用于停靠在路边的目标轨迹的情况下，预防安全功能部40以使得对于路侧的人、构造物的预防安全控制的工作时间延迟的方式变更针对路侧的人、构造物的碰撞预测时间的阈值。

像这样，预防安全功能部40在基于从第一单元10接收到的目标轨迹，能够判断为车辆M1与碰撞对象发生碰撞的可能性低的状况下，以使得预防安全控制的工作时间延迟的方式变更工作条件。由此，能够抑制不需要的预防安全控制的执行，所以能够抑制车辆M1的乘员、周围的人的违和感、不安感。

以下，对本实施方式的车辆控制系统100的详细构成及其动作进一步详细地进行说明。

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以及通信装置144。

周边状况传感器141对车辆M1的周边信息进行识别。例如，周边状况传感器141可例示出相机(拍摄装置)、激光雷达(LIDAR：Laser Imaging Detection and Ranging)、以及雷达等。周边信息包括由周边状况传感器141识别到的物体目标信息。作为物体目标，可例示出周边车辆、行人、路侧物、障碍物、白线、红绿灯等。物体目标信息包括物体目标相对于车辆M1的相对位置和相对速度。在周边状况传感器141中识别到的周边信息随时向第一控制装置12发送。

车辆状态传感器142对表示车辆M1的状态的车辆信息进行检测。作为车辆状态传感器142，可例示出车速传感器、横向加速度传感器、横摆角速度(yaw rate)传感器等。由车辆状态传感器142检测到的车辆信息随时向第一控制装置12发送。

车辆位置传感器143对车辆M1的位置和方位进行检测。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，基于接收信号算出车辆M1的位置和方位。车辆位置传感器143也可以进行众所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。由车辆位置传感器143检测到的车辆信息随时向第一控制装置12发送。

通信装置144与车辆和外部进行通信。例如，通信装置144经由通信网络与车辆M1的外部装置进行通信。此处的外部装置可例示出路侧设备、周边车辆、周围的公共基础设施等。路侧设备例如是发送拥堵信息、各车道的交通信息、暂时停止等限制信息、盲点位置的交通状况的信息等的信标台。另外，在外部装置为周边车辆的情况下，通信装置144在其与周边车辆之间进行车间通信(V2V通信)。而且，在外部装置为周边的公共基础设施的情况下，通信装置144在其与周围的公共基础设施之间进行路车间通信(V2I通信)。

第一控制装置12是进行车辆控制系统100的各种处理的信息处理装置。典型而言，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存储各种信息。例如，在第一存储装置124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，可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存储有包括详细的道路信息的地图信息。该地图信息例如包括道路的形状、车道数、车道线宽度的信息等。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，取得需要的地图信息。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。自动驾驶软件存储于第一存储装置124。或者，自动驾驶软件记录于计算机能够读取的记录介质。通过第一处理器122执行自动驾驶软件，从而实现第一控制装置12的功能。

第一控制装置12进行车辆M1的自动驾驶的管理。典型而言，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、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所示的控制例程在车辆M1的自动驾驶中按预定的控制周期反复执行。

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，生成自动驾驶中的车辆M1的行驶计划。第一控制装置12基于驾驶环境信息140生成为了使得车辆M1按照所生成的行驶计划进行行驶所需的目标轨迹。

例如，第一控制装置12生成用于超越先行车辆的目标轨迹。更详细而言，第一控制装置12基于周边状况信息对先行车辆进行识别。而且，第一控制装置12基于车辆状态信息和周边状况信息，对车辆M1与先行车辆各自的未来的位置进行预测，生成用于使车辆M1避开并超越先行车辆的目标轨迹。

另外，作为另一例子，第一控制装置12生成用于将车辆M1停靠在路边的目标轨迹。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，对作为目的地的路边及其周围的人、构造物进行识别。然后，第一控制装置12基于这些信息，生成用于使车辆M1避开周围的人、构造物地进行路边的停车的目标轨迹。

第一控制装置12将所生成的目标轨迹经由第一输入输出接口126向第二单元20输出(步骤S104)。每当目标轨迹更新时均将最新的目标轨迹向第二单元20输出。

1-5.第二单元20的具体的构成例

图7是表示本实施方式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和车辆状态传感器242。

周边状况传感器241对车辆M1的周边信息进行识别。例如，周边状况传感器241可例示出相机(拍摄装置)、激光雷达(LIDAR:Laser Imaging Detection and Ranging)以及雷达等。周边信息包括由周边状况传感器241识别到的物体目标信息。作为物体目标，可例示出周边车辆、行人、路侧物、障碍物、白线、红绿灯等。物体目标信息包括物体目标相对于车辆M1的相对位置和相对速度。在周边状况传感器241中识别到的周边信息随时向第二控制装置22发送。

车辆状态传感器242对表示车辆M1的状态的车辆信息进行检测。作为车辆状态传感器242，可例示出车速传感器、横向加速度传感器、横摆角速度传感器等。由车辆状态传感器242检测到的车辆信息随时向第二控制装置22发送。在以下的说明中，将第二信息取得装置24取得的周边信息和车辆信息记为“驾驶环境信息240”。

此外，第一信息取得装置14与第二信息取得装置24也可以局部地共通化。例如，周边状况传感器141与周边状况传感器241也可以是相同的传感器。车辆状态传感器142与车辆状态传感器242也可以是相同的传感器。也就是说，第一单元10与第二单元20也可以共用第一信息取得装置14或第二信息取得装置24的一部分。在该情况下，第一单元10与第二单元20互相交换所需要的信息。

另外，除了周边状况传感器241和车辆状态传感器242以外，第二信息取得装置24还可以具备与车辆位置传感器143、通信装置144相同的装置。

行驶装置26包括操舵装置、驱动装置以及制动装置。操舵装置使车辆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，可例示出发动机、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的各种处理的信息处理装置。典型而言，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：电子控制单元)。第二控制装置(ECU)22相当于本发明的“控制装置”，第二处理器222相当于本发明的“处理器”，第二存储装置224相当于本发明的“存储装置”。

在第二存储装置224存储各种信息。例如，在第二存储装置224存储由第二信息取得装置24取得的周边信息和车辆信息(驾驶环境信息240)。作为第二存储装置224，可例示出易失性存储器、非易失性存储器以及HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)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。车辆行驶控制软件存储于第二存储装置224。或者，车辆行驶控制软件记录于计算机能够读取的记录介质。通过第二处理器222执行车辆行驶控制软件，从而实现第二控制装置22的功能。

具体而言，通过第二处理器222执行与车辆行驶控制相关的车辆行驶控制软件，从而实现运动控制功能部30的功能。另外，通过第二处理器222执行与预防安全控制相关的车辆行驶控制软件，从而实现预防安全功能部40的功能。也就是说，运动控制功能部30和预防安全功能部40作为进行车辆行驶控制和预防安全控制的功能装入第二控制装置22。

此外，运动控制功能部30与预防安全功能部40也可以装入物理上不同的控制装置。在该情况下，第二单元20个别地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安全控制的预防安全功能部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、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的操舵、加速以及减速的车辆行驶控制。典型而言，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通过控制操舵装置来控制车辆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的自动驾驶过程中，从第一单元10获取目标轨迹。基本而言，第二控制装置22以使得车辆M1追随目标轨迹的方式控制车辆M1的行驶控制量。典型而言，运动控制功能部30算出车辆M1的各种状态量与目标轨迹的偏差(例如横向偏差、横摆角偏差、速度偏差等)，以使得该偏差减小的方式进行车辆行驶控制。

1-7.预防安全控制

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介入的预防安全控制。典型而言，第二控制装置22在车辆M1的自动驾驶中，进行避免车辆M1与碰撞对象的碰撞的碰撞避免控制。图8是表示与第二控制装置22执行的碰撞避免控制相关的处理的例程的流程图。第二控制装置22在车辆M1的自动驾驶中，按预定的控制周期反复执行图8所示的例程。

当图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(周边信息和车辆信息)(步骤S110)。所取得的这些信息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，对作为回避对象的物体进行检测(步骤S112)。接着，第二控制装置22对针对回避对象的预防安全控制的工作条件是否成立进行判定(步骤S114)。在此，例如将“从车辆M1到回避对象的碰撞余裕时间(TTC：Time ToCollision)比预定的阈值小的情况”设为工作条件。结果，在工作条件不成立的情况下，结束本例程的处理。另一方面，在工作条件成立的情况下，第二控制装置22算出用于避免与回避对象的碰撞的介入行驶控制量(步骤S116)。所算出的介入行驶控制量向运动控制功能部30输出。

基本而言，运动控制功能部30以使得车辆M1追随目标轨迹的方式对车辆M1的行驶控制量进行运算。但是，在从预防安全功能部40输入了介入行驶控制量的情况下，运动控制功能部30基于从预防安全功能部40输入的介入行驶控制量对行驶控制量进行修正。典型而言，在从预防安全功能部40输入了介入行驶控制量的情况下，运动控制功能部30将介入行驶控制量作为最终的行驶控制量输出。

1-8.介入程度变更控制的具体的处理

本实施方式的第二控制装置22在自动驾驶中的预防安全控制中，基于自动驾驶信息变更介入程度。

图9是表示第二控制装置22执行的介入程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的自动驾驶中，按预定的控制周期反复执行图9所示的例程。

当图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(周边信息和车辆信息)(步骤S120)。所取得的这些信息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取得自动驾驶信息(步骤S122)。此处的自动驾驶信息为目标轨迹。所取得的自动驾驶信息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，对预防安全控制是否有可能针对根据目标轨迹算出的行驶控制量过度地介入进行判定(步骤S124)。在此，在第一例中，对目标轨迹是否为用于超越先行车辆的目标轨迹进行判定。另外，在第二例中，对目标轨迹是否为为了卸货、乘客的上下车等而将车辆M1停靠在路边的目标轨迹进行判定。结果，在不认为判定成立的情况下，能够判断为不需要变更预防安全控制的工作条件。在该情况下，第二控制装置22不变更工作条件并结束本控制例程。

另一方面，在认为步骤S124的判定成立的情况下，能够判断为存在预防安全控制的过度工作的可能性。在该情况下，处理移至下一步骤，变更预防安全控制的工作条件(步骤S126)。在此，在目标轨迹为用于超越先行车辆的目标轨迹的情况下，第二控制装置22以使得预防安全控制的工作时间比车辆M1跨过车道线的时间晚的方式变更工作条件。另外，在目标轨迹为将车辆M1停靠在路边的目标轨迹的情况下，第二控制装置22以使得针对路侧的人、构造物的预防安全控制的工作时间延迟的方式变更针对路侧的人、构造物的碰撞预测时间(TTC)的阈值。

像这样，根据实施方式1的车辆控制系统100，能够使用从第一单元10发送的目标轨迹，进行是否应该变更预防安全控制的工作条件的判断。由此，能够抑制预防安全控制的过度的介入，所以能够抑制乘员或者周围的人的违和感、不安感。

1-9.变形例

实施方式1的车辆控制系统100也可以采用如以下那样进行变形而得到的技术方案。

预防安全功能部40也可以是算出目标轨迹来替代介入行驶控制量的算出的构成。以下将预防安全功能部40所算出的目标轨迹称为“介入目标轨迹”。在该情况下，所算出的介入目标轨迹向运动控制功能部30输出。在从预防安全功能部40输入了介入目标轨迹的情况下，运动控制功能部30基于该介入目标轨迹算出行驶控制量即可。此外，该变形例对于后述的其他实施方式的车辆控制系统100也能够适用。

第一控制装置12与第二控制装置22也可以构成为共通化的一个控制装置。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和第二信息取得装置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具备第一单元10的第一控制装置12的功能、和第二单元20的第二控制装置22的功能这两方的功能。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和车辆行驶控制软件。这些软件存储于存储装置304。或者，这些软件记录于计算机能够读取的记录介质。也就是说，在图10所示的车辆控制系统100的变形例中，通过处理器302执行这些软件来实现第一控制装置12和第二控制装置22的功能。此外，该变形例对于后述的其他实施方式的车辆控制系统100也能够适用。

介入程度变更控制中的介入程度的变更方法没有限定。即，第二控制装置22不限于预防安全控制的工作阈值的变更、工作时间的变更，也可以是通过变更预防安全控制的工作量来变更介入程度的构成。

第一单元10与第二单元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、车辆运动特性的开发者(典型的是汽车制造者)设计、开发。在该情况下，第二单元20的预防安全功能部40的可靠程度极高。以利用这样的高可靠程度的预防安全功能部40为前提，自动驾驶服务提供者能够对第一单元10用的软件进行设计、开发。从这一点来看，第二单元20可以说是用于自动驾驶服务的平台。

2.实施方式2.

接着，对实施方式2的车辆控制系统进行说明。

2-1.实施方式2的车辆控制系统的构成

实施方式2的车辆控制系统的构成与实施方式1的车辆控制系统100相同。由此，省略实施方式2的车辆控制系统的详细的说明。

2-2.实施方式2的车辆控制系统的特征性功能

在实施方式2的车辆控制系统100中，在使用第一单元10的可靠程度作为从第一单元10输出的自动驾驶信息这一点上具有特征。此处的可靠程度例如是第一单元10具备的传感器类的识别状态。作为传感器类的识别状态，可例示出传感器类识别的物体目标、行驶道路的检测持续时间、白线的模糊等对比明显程度(contrast)的高低、雷达的反射强度的强弱、GPS的信息接收灵敏度的高低等。

第一单元10的第一信息取得装置14具备周边状况传感器141。作为能够被用作周边状况传感器141的传感器，可例举出相机、雷达、激光雷达、声呐等。周边状况传感器141所包括的传感器的种类越多，则传感器的识别状态越高，所以可靠程度越高。另外，周边状况传感器141所包括的同一种类的感器的数量越多，则传感器的识别状态越高，所以可靠程度越高。例如，在周边状况传感器141包括对车辆M1的前后左右各方向进行拍摄的多个相机的情况下，相机的识别状态提高，所以可靠程度变高。另外，周边状况传感器141所包括的各传感器的性能(视野角度、分辨率、有效范围、空间分辨能力等)越高，则可靠程度越高。

而且，可靠程度也取决于车辆M1所行驶的道路的形状、车辆M1的周围的状况。作为这样的道路的形状，例如可例示出转弯部与直线部的类别、转弯部的曲率、交叉点、汇合点以及分支点的位置等。另外，作为车辆M1的周围的状况，例如可例示出车辆M1是否处于交叉点内、车辆M1是否处于车站前等。即，例如当车辆M1在转弯部行驶时，与车辆M1在直线部行驶的情况相比，有可能周边状况传感器141所包括的各种传感器的识别状态变低而可靠程度变低。另外，认为在车站前存在大量的行人和车辆。因此，当车辆M1处于车站前时，与其他情况相比，周边状况传感器141所包括的各种传感器的识别状态变低，与此相伴地可靠程度变低。

可靠程度利用预定的映射等预先算出。或者，可靠程度也可以基于周边状况传感器141所具备的各传感器的状态而实时地算出。可靠程度既可以是数值，也可以是等级。

另外，关于可靠程度，也可以在车辆M1实际行驶了时，将车辆M1所行驶的地图上的位置与当时所算出的可靠程度相关联地进行存储。在该情况下，也可以是如下构成：当车辆M1再次在该位置行驶时，将与该位置相关联的可靠程度作为本次的可靠程度而算出。

在本实施方式的车辆控制系统100中，利用第一单元10的可靠程度作为自动驾驶信息。第二控制装置22在自动驾驶中的预防安全控制中，进行基于第一单元10的可靠程度来变更介入程度的介入程度变更控制。

例如，第二控制装置22在可靠程度高的情况下向提高介入程度的方向变更。作为该例子，考虑在第一单元10的可靠程度高的情况下，车辆M1接近先行车辆的状况。由于各种传感器的识别状态处于高的状态，所以认为第一单元10以使得相对于先行车辆确保足够的车间距离的方式生成目标轨迹。在该情况下，第二控制装置22以使得在破入上述的足够的车间距离的情况下预防安全控制进行工作的方式，也就是说以使得预防安全控制容易进行工作的方式，向提高介入程度的方向变更。

在另一例子中，第二控制装置22在可靠程度低的情况下向降低介入程度的方向变更。作为该例子，考虑在第一单元10的可靠程度低的情况下，车辆M1超越不进行变道的先行车辆的状况。由于各种传感器的识别状态处于低的状态，所以认为第一单元10在实际上比目标轨迹晚的时间进行变道。在该情况下，第二控制装置22以使得在上述晚的时间进行了变道的情况下预防安全控制难以进行工作的方式，向降低介入程度的方向变更。

而且，在另一例子中，第二控制装置22在可靠程度高的情况下向降低介入程度的方向变更。在第一单元10的可靠程度高的情况下，各种传感器的识别状态处于高的状态，所以车辆M1很可能准确地追随目标轨迹。也可以说，在预防安全控制中，在也设想车辆M1偏离目标轨迹的情况地设定工作条件的情况下，在目标轨迹的追随精度高时存在放宽工作条件的余地。因此，在这样的情况下，第二控制装置22通过以使得预防安全控制难以进行工作的方式向降低介入程度的方向变更，从而抑制过度的介入。

像这样，根据实施方式2的车辆控制系统100，能够基于第一单元10的可靠程度使预防安全控制的介入程度最佳化。

2-3.介入程度变更控制的具体的处理

在本实施方式的车辆控制系统100中，利用第一单元10的可靠程度作为自动驾驶信息。本实施方式的第二控制装置22在自动驾驶中的预防安全控制中，基于第一单元10的可靠程度变更介入程度。

图11是表示实施方式2的第二控制装置22执行的介入程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的自动驾驶中，按预定的控制周期反复执行图11所示的例程。

当图11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(周边信息和车辆信息)(步骤S200)。所取得的这些信息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取得自动驾驶信息(步骤202)。此处的自动驾驶信息为第一单元10的可靠程度。所取得的自动驾驶信息存储于第二存储装置224。

接着，第二控制装置22根据可靠程度变更预防安全控制的工作条件(步骤S204)。在此，变更针对基于驾驶环境信息240识别的回避对象的预防安全控制的工作条件。

像这样，根据实施方式2的车辆控制系统100，能够使用从第一单元10发送的第一单元10的可靠程度，进行是否应该变更预防安全控制的工作条件的判断。由此，能够抑制预防安全控制的过度的介入，所以能够抑制乘员或周围的人的违和感、不安感。

3.实施方式3.

接着，对实施方式3的车辆控制系统进行说明。

3-1.实施方式3的车辆控制系统的构成

实施方式3的车辆控制系统的构成与实施方式1的车辆控制系统100相同。由此，省略实施方式3的车辆控制系统的详细的说明。

3-2.实施方式3的车辆控制系统的特征性功能

在实施方式3的车辆控制系统100中，在使用第一单元10的故障程度作为从第一单元10输出的自动驾驶信息这一点上具有特征。此处的故障程度例如可例示出第一单元10所具备的传感器类的硬件故障的有无、ECU的故障、通信异常等。对这些异常有无的判定例如能够通过公知的故障诊断功能来实现。

第一单元10的第一信息取得装置14具备周边状况传感器141。作为能够被用作周边状况传感器141的传感器，可例举出相机、雷达、激光雷达、声纳等。例如，周边状况传感器141所包括的传感器的硬件故障越多，则故障程度越高。故障程度既可以是数值，也可以是等级。

在本实施方式的车辆控制系统100中，利用第一单元10的故障程度作为自动驾驶信息。第二控制装置22在自动驾驶中的预防安全控制中，进行基于第一单元10的故障程度来变更介入程度的介入程度变更控制。

第二控制装置22在第一单元10的故障程度高的情况下，向提高介入程度的方向变更。例如，在第一单元10的故障为周边状况传感器141的故障的情况下，将与发生了故障的传感器的感测方向相关的预防安全控制的介入程度向提高的方向变更，另一方面，不变更与正常的传感器的感测方向相关的预防安全控制的介入程度。

在另一例子中，在第一单元10的故障程度高的情况下，当该故障为ECU(第一控制装置12)的故障时，将所有方向的预防安全控制的介入程度均向提高的方向变更。

像这样，根据实施方式3的车辆控制系统100，能够基于第一单元10的故障程度使预防安全控制的介入程度最佳化。

3-3.介入程度变更控制的具体的处理

在本实施方式的车辆控制系统100中，利用第一单元10的故障程度作为自动驾驶信息。本实施方式的第二控制装置22在自动驾驶中的预防安全控制中，基于第一单元10的故障程度变更介入程度。

图12是表示实施方式3的第二控制装置22执行的介入程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的自动驾驶中按预定的控制周期反复执行图12所示的例程。

当图12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(周边信息和车辆信息)(步骤S300)。所取得的这些信息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取得自动驾驶信息(步骤302)。此处的自动驾驶信息为第一单元10的故障程度。所取得的自动驾驶信息存储于第二存储装置224。

接着，第二控制装置22根据故障程度来变更预防安全控制的工作条件(步骤S304)。在此，变更针对基于驾驶环境信息240识别的回避对象的预防安全控制的工作条件。

像这样，根据实施方式3的车辆控制系统100，能够使用从第一单元10发送的第一单元10的故障程度，进行是否应该变更预防安全控制的工作条件的判断。由此，能够抑制预防安全控制的过度的介入，所以能够抑制乘员或周围的人的违和感、不安感。

4.实施方式4.

接着，对实施方式4的车辆控制系统进行说明。

4-1.实施方式4的车辆控制系统的构成

实施方式4的车辆控制系统的构成与实施方式1的车辆控制系统100相同。由此，省略实施方式4的车辆控制系统的详细的说明。

4-2.实施方式4的车辆控制系统的特征性功能

在实施方式4的车辆控制系统100中，在使用第一单元10掌握的风险信息作为从第一单元10输出的自动驾驶信息这一点上具有特征。此处的风险信息例如可例示出第一单元10识别为超越对象的车辆、自行车、行人、坠物的信息(例如距离、相对速度等)、车辆M1未来最接近超越对象时的距离、横向位置等。另外，除此之外，风险信息例如可例示出第一单元10识别为相向车辆的车辆的信息(例如距离、相对速度等)等。此外，风险信息不限于上述的信息，可以将第一单元10为了进行自动驾驶控制而掌握的广泛的信息设为风险信息。

在本实施方式的车辆控制系统100中，将第一单元10掌握的风险信息作为自动驾驶信息向第二控制装置22输出。第二控制装置22在自动驾驶中的预防安全控制中，进行基于第一单元10掌握的风险信息来变更介入程度的介入程度变更控制。

第二控制装置22基于第一单元10掌握的风险信息来变更介入程度。例如，在车辆M1对先行车辆进行识别，并生成了用于超越该先行车辆的行驶计划的情况下，第一单元10将该超越对象的车辆的信息作为风险信息输出。获取了风险信息的第二控制装置22能够掌握第一单元10将该超越车辆识别为风险的情况。因此，第二控制装置22针对该超越车辆向降低介入程度的方向变更。

在另一例子中，在车辆M1与相向车辆会车的状况下，第一单元10将该相向车辆的信息作为风险信息输出。也考虑在与相向车辆会车时，因道路环境而相当接近的情况。此时，获取了风险信息的第二控制装置22能够掌握第一单元10将该相向车辆识别为风险的情况。因此，第二控制装置22针对该相向车辆向降低介入程度的方向变更。

像这样，根据实施方式4的车辆控制系统100，第二控制装置22能够事先掌握第一单元10所掌握的风险，所以能够抑制预防安全控制的过度的介入。

4-3.介入程度变更控制的具体的处理

在本实施方式的车辆控制系统100中，利用第一单元10掌握的风险信息作为自动驾驶信息。本实施方式的第二控制装置22在自动驾驶中的预防安全控制中，基于从第一单元10输出的风险信息来变更介入程度。

图13是表示实施方式4的第二控制装置22执行的介入程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的自动驾驶中，按预定的控制周期反复执行图13所示的例程。

当图13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(周边信息和车辆信息)(步骤S400)。所取得的这些信息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取得自动驾驶信息(步骤402)。此处的自动驾驶信息为第一单元10掌握的风险信息。所取得的自动驾驶信息存储于第二存储装置224。

接着，第二控制装置22根据风险信息变更预防安全控制的工作条件(步骤S404)。在此，在与基于驾驶环境信息240识别的回避对象相关的信息包含于风险信息的情况下，将针对该识别的回避对象的预防安全控制的工作条件向降低的方向变更。

像这样，根据实施方式4的车辆控制系统100，能够基于从第一单元10发送的第一单元10掌握的风险信息，进行是否应该变更预防安全控制的工作条件的判断。由此，能够抑制预防安全控制的过度的介入，所以能够抑制乘员或周围的人的违和感、不安感。

Claims (6)

1.一种车辆控制系统，控制进行自动驾驶的车辆，

所述车辆控制系统的特征在于，

具备第一单元和第二单元，

所述第一单元基于车辆的行驶计划生成目标轨迹，

所述第二单元以使得所述车辆追随所述目标轨迹的方式，执行对所述车辆的操舵、加速以及减速进行控制的车辆行驶控制，

所述第一单元构成为，在所述自动驾驶过程中，将与所述自动驾驶相关联的信息即自动驾驶信息向所述第二单元发送，

所述第二单元具备控制装置，

所述控制装置具有存储装置和处理器，

所述存储装置存储表示所述车辆的周围的驾驶环境的驾驶环境信息，

所述处理器对所述车辆行驶控制的控制量即行驶控制量进行控制，

所述控制装置构成为，在所述自动驾驶过程中，基于所述驾驶环境信息执行进行对所述行驶控制量的介入的预防安全控制，以预防或避免所述车辆与障碍物的碰撞，

所述控制装置构成为，在所述预防安全控制中，基于所述自动驾驶信息来变更所述预防安全控制的对所述行驶控制量的介入程度。

2.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其特征在于，

所述自动驾驶信息为所述目标轨迹，

所述控制装置构成为，基于所述目标轨迹来变更所述预防安全控制的介入程度。

3.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其特征在于，

所述自动驾驶信息为所述第一单元的可靠程度，

所述控制装置构成为，根据所述可靠程度来变更所述预防安全控制的介入程度。

4.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其特征在于，

所述自动驾驶信息为所述第一单元的故障程度，

所述控制装置构成为，所述故障程度越高，则越提高所述预防安全控制的介入程度。

5.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其特征在于，

所述自动驾驶信息为所述第一单元掌握的与风险相关的信息，

所述控制装置构成为，基于与所述风险相关的信息来变更所述介入程度。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的车辆控制系统，其特征在于，

所述预防安全控制构成为，

基于所述驾驶环境信息，对有可能与所述车辆碰撞的回避对象进行检测，

在针对所述回避对象的预定的工作条件成立的情况下，以避开所述回避对象的方式对所述行驶控制量进行修正。

Images