CN114644013A - 车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质 - Google Patents

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Abstract

能够更可靠地判定车辆的转向异常的车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质。车辆控制装置具备：生成部，其生成车辆的目标轨道；判定部，其判定用于追随目标轨道的目标转向角在第一时间中的变化速度是否为第一阈值以上，并且判定目标转向角在第二时间中的变化速度是否为第二阈值以上；以及模式决定部，其将车辆的驾驶模式决定为包括第一驾驶模式和第二驾驶模式的多个驾驶模式中的任一方，模式决定部在已将车辆的驾驶模式决定为第二驾驶模式的情况下，在判定部判定为目标转向角在第一时间中的变化速度为第一阈值以上时、以及判定为目标转向角在第二时间中的变化速度为第二阈值以上时这两个时候，均将车辆的驾驶模式变更为第一驾驶模式。

Description

车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质
技术领域
本发明涉及车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质。
背景技术
已知有通过检测获知车辆的转向异常来防止事故的技术。例如，在日本实开昭63-114303号公报中，公开了检测车辆的转向角，在该转向角为阈值以上的情况下，判定为发生了转向异常的转向控制装置。
发明内容
然而，专利文献1所记载的转向控制装置基于车辆的转向角来判定转向异常，并不考虑其他参数。而且，专利文献1所记载的转向控制装置使用单一的阈值来判定车辆的转向异常，因此存在判定的可靠性低这样的课题。
本发明是考虑这样的情况而完成的，其目的之一在于提供能够更可靠地判定车辆的转向异常的车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质。
本发明的车辆控制装置采用了以下的结构。
(1)：本发明的一方案的车辆控制装置具备：生成部，其生成车辆的目标轨道；判定部，其判定用于追随所述目标轨道的目标转向角在第一时间中的变化速度是否为第一阈值以上，并且判定所述目标转向角在第二时间中的变化速度是否为第二阈值以上；以及模式决定部，其将所述车辆的驾驶模式决定为包括第一驾驶模式和第二驾驶模式的多个驾驶模式中的任一方，在所述第二驾驶模式中对所述驾驶员布置的任务比所述第一驾驶模式轻度，所述模式决定部在已将所述车辆的驾驶模式决定为所述第二驾驶模式的情况下，在所述判定部判定为所述目标转向角在第一时间中的变化速度为所述第一阈值以上时、以及判定为所述目标转向角在第二时间中的变化速度为所述第二阈值以上时这两个时候，均将所述车辆的驾驶模式变更为所述第一驾驶模式，所述第一时间是比所述第二时间长的时间，所述第一阈值是比所述第二阈值小的值。
(2)：本发明的一方案的车辆控制装置具备：取得部，其取得用于追随车辆的目标轨道的目标转向角；判定部，其判定所述目标转向角在第一时间中的变化速度是否为第一阈值以上，并且判定所述目标转向角在第二时间中的变化速度是否为第二阈值以上；以及模式决定部，其将所述车辆的驾驶模式决定为包括第一驾驶模式和第二驾驶模式的多个驾驶模式中的任一方，在所述第二驾驶模式中对所述驾驶员布置的任务比所述第一驾驶模式轻度，所述模式决定部在已将所述车辆的驾驶模式决定为所述第二驾驶模式的情况下，在所述判定部判定为所述目标转向角在第一时间中的变化速度为所述第一阈值以上、且所述目标转向角在第二时间中的变化速度为所述第二阈值以上时，将所述车辆的驾驶模式变更为所述第一驾驶模式，所述第一时间是比所述第二时间长的时间，所述第一阈值是比所述第二阈值小的值。
(3)：在上述(1)或(2)的方案的基础上，所述车辆的车速越高，则所述判定部将所述第一阈值或所述第二阈值设定为越小。
(4)：在上述(1)至(3)中任一方案的基础上，在所述车辆的车速处于从零到基准车速为止的范围时，所述判定部将所述第一阈值或所述第二阈值设定为规定值。
(5)：在上述(4)的方案的基础上，所述第二驾驶模式包括所述车辆的前方监视及所述车辆的转向盘的把持均未布置给所述驾驶员、且设定了针对所述车辆的上限车速的驾驶模式，所述基准车速为所述上限车速。
(6)：在上述(1)至(5)中任一方案的基础上，所述判定部在所述车辆的转向方向为转向回撤方向时，与所述转向方向为转向增进方向时相比，将所述第一阈值或所述第二阈值设定为较大。
(7)：本发明的一方案的车辆控制方法使车辆控制装置进行如下处理：取得用于追随车辆的目标轨道的目标转向角；判定所述目标转向角在第一时间中的变化速度是否为第一阈值以上，并且判定所述目标转向角在第二时间中的变化速度是否为第二阈值以上；将所述车辆的驾驶模式决定为包括第一驾驶模式和第二驾驶模式的多个驾驶模式中的任一方，在所述第二驾驶模式中对所述驾驶员布置的任务比所述第一驾驶模式轻度；在已将所述车辆的驾驶模式决定为所述第二驾驶模式的情况下，在判定为所述目标转向角在第一时间中的变化速度为所述第一阈值以上时、以及判定为所述目标转向角在第二时间中的变化速度为所述第二阈值以上时这两个时候，均将所述车辆的驾驶模式变更为所述第一驾驶模式，所述第一时间是比所述第二时间长的时间，所述第一阈值是比所述第二阈值小的值。
(8)：本发明的一方案的车辆控制方法使车辆控制装置进行如下处理：取得用于追随车辆的目标轨道的目标转向角；判定所述目标转向角在第一时间中的变化速度是否为第一阈值以上，并且判定所述目标转向角在第二时间中的变化速度是否为第二阈值以上；将所述车辆的驾驶模式决定为包括第一驾驶模式和第二驾驶模式的多个驾驶模式中的任一方，在所述第二驾驶模式中对所述驾驶员布置的任务比所述第一驾驶模式轻度；在已将所述车辆的驾驶模式决定为所述第二驾驶模式的情况下，在判定为所述目标转向角在第一时间中的变化速度为所述第一阈值以上、且所述目标转向角在第二时间中的变化速度为所述第二阈值以上时，将所述车辆的驾驶模式变更为所述第一驾驶模式，所述第一时间是比所述第二时间长的时间，所述第一阈值是比所述第二阈值小的值。
(9)：本发明的一方案的存储介质存储有程序，其中，所述程序使车辆控制装置的处理器进行如下处理：取得用于追随车辆的目标轨道的目标转向角；判定所述目标转向角在第一时间中的变化速度是否为第一阈值以上，并且判定所述目标转向角在第二时间中的变化速度是否为第二阈值以上；将所述车辆的驾驶模式决定为包括第一驾驶模式和第二驾驶模式的多个驾驶模式中的任一方，在所述第二驾驶模式中对所述驾驶员布置的任务比所述第一驾驶模式轻度；在已将所述车辆的驾驶模式决定为所述第二驾驶模式的情况下，在判定为所述目标转向角在第一时间中的变化速度为所述第一阈值以上时、以及判定为所述目标转向角在第二时间中的变化速度为所述第二阈值以上时这两个时候，均将所述车辆的驾驶模式变更为所述第一驾驶模式，所述第一时间是比所述第二时间长的时间，所述第一阈值是比所述第二阈值小的值。
(10)：本发明的一方案的存储介质存储有程序，其中，所述程序使车辆控制装置的处理器进行如下处理：取得用于追随车辆的目标轨道的目标转向角；判定所述目标转向角在第一时间中的变化速度是否为第一阈值以上，并且判定所述目标转向角在第二时间中的变化速度是否为第二阈值以上；将所述车辆的驾驶模式决定为包括第一驾驶模式和第二驾驶模式的多个驾驶模式中的任一方，在所述第二驾驶模式中对所述驾驶员布置的任务比所述第一驾驶模式轻度；在已将所述车辆的驾驶模式决定为所述第二驾驶模式的情况下，在判定为所述目标转向角在第一时间中的变化速度为所述第一阈值以上、且所述目标转向角在第二时间中的变化速度为所述第二阈值以上时，将所述车辆的驾驶模式变更为所述第一驾驶模式，所述第一时间是比所述第二时间长的时间，所述第一阈值是比所述第二阈值小的值。
根据上述(1)、(6)、(8)的方案，能够更可靠地判定车辆的转向异常。
根据上述(2)、(7)、(9)的方案，能够防止与车辆的转向异常相关的误判定。
根据上述(3)及(4)的方案，能够进行对用户的危险性低的驾驶模式的控制。
根据上述(5)的方案，能够进行与转向方向相应的灵活的驾驶模式的控制。
附图说明
图1是利用了实施方式的车辆控制装置的车辆系统的结构图。
图2是第一控制部及第二控制部的功能结构图。
图3是表示驾驶模式和本车辆M的控制状态及任务的对应关系的一例的图。
图4是表示转向的增进时的车速与转向速度的阈值之间的关系的图。
图5是表示转向的回撤时的车速与转向速度的阈值之间的关系的图。
图6是表示由模式决定部执行的驾驶模式的变更处理的一例的流程图。
图7是表示由模式决定部执行的驾驶模式的变更处理的别的例子的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质的实施方式。
<第一实施方式>
[整体结构]
图1是利用了第一实施方式的车辆控制装置的车辆系统1的结构图。搭载车辆系统1的车辆例如是二轮、三轮、四轮等的车辆，其驱动源是柴油发动机、汽油发动机等内燃机、电动机、或者它们的组合。电动机使用由与内燃机连结的发电机发出的发电电力、或者二次电池、燃料电池的放电电力来进行动作。
车辆系统1例如具备相机10、雷达装置12、LIDAR(Light Detection and Ranging)14、物体识别装置16、通信装置20、HMI(Human MachineInterface)30、车辆传感器40、导航装置50、MPU(Map Positioning Unit)60、驾驶操作件80、自动驾驶控制装置100、行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220。这些装置、设备通过CAN(Controller AreaNetwork)通信线等多路通信线、串行通信线、无线通信网等而互相连接。图1所示的结构只是一例，可以省略结构的一部分，也可以还追加别的结构。
相机10例如是利用了CCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor)等固体摄像元件的数码相机。相机10安装于搭载车辆系统1的车辆(以下称作本车辆M)的任意部位。在对前方进行拍摄的情况下，相机10安装于前风窗玻璃上部、车室内后视镜背面等。相机10例如周期性地反复拍摄本车辆M的周边。相机10也可以是立体相机。
雷达装置12向本车辆M的周边放射毫米波等电波，并且检测由物体反射的电波(反射波)来至少检测物体的位置(距离及方位)。雷达装置12安装于本车辆M的任意部位。雷达装置12也可以通过FM-CW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式来检测物体的位置及速度。
LIDAR14向本车辆M的周边照射光(或者与光接近的波长的电磁波)，并测定散射光。LIDAR14基于从发光到受光的时间，来检测出到对象的距离。照射的光例如是脉冲状的激光。LIDAR14安装于本车辆M的任意部位。
物体识别装置16对由相机10、雷达装置12及LIDAR14中的一部分或全部检测的检测结果进行传感器融合处理，来识别物体的位置、种类、速度等。物体识别装置16将识别结果向自动驾驶控制装置100输出。物体识别装置16可以将相机10、雷达装置12及LIDAR14的检测结果直接向自动驾驶控制装置100输出。也可以从车辆系统1省略物体识别装置16。
通信装置20例如利用蜂窝网、Wi-Fi网、Bluetooth(注册商标)、DSRC(DedicatedShort Range Communication)等，来与存在于本车辆M的周边的其他车辆进行通信，或者经由无线基站而与各种服务器装置通信。
HMI30对本车辆M的乘员提示各种信息，并且接受由乘员进行的输入操作。HMI30包括各种显示装置、扬声器、蜂鸣器、触摸面板、开关、按键等。
车辆传感器40包括检测本车辆M的速度的车速传感器、检测加速度的加速度传感器、检测绕铅垂轴的角速度的横摆角速度传感器、检测本车辆M的朝向的方位传感器等。
导航装置50例如具备GNSS(Global Navigation Satellite System)接收机51、导航HMI52、路径决定部53。导航装置50将第一地图信息54保持于HDD(Hard Disk Drive)、闪存器等存储装置。GNSS接收机51基于从GNSS卫星接收到的信号，来确定本车辆M的位置。本车辆M的位置也可以由利用了车辆传感器40的输出的INS(Inertial Navigation System)确定或补充。导航HMI52包括显示装置、扬声器、触摸面板、按键等。导航HMI52也可以一部分或全部与前述的HMI30共用化。路径决定部53例如参照第一地图信息54来决定从由GNSS接收机51确定的本车辆M的位置(或者输入的任意的位置)到由乘员使用导航HMI52输入的目的地的路径(以下称作地图上路径)。第一地图信息54例如是通过表示道路的路段和由路段连接的节点来表现道路形状的信息。第一地图信息54也可以包括道路的曲率、POI(PointOf Interest)信息等。地图上路径向MPU60输出。导航装置50也可以基于地图上路径来进行使用了导航HMI52的路径引导。导航装置50例如也可以通过乘员持有的智能手机、平板终端等终端装置的功能来实现。导航装置50也可以经由通信装置20向导航服务器发送当前位置和目的地，并从导航服务器取得与地图上路径同等的路径。
MPU60例如包括推荐车道决定部61，将第二地图信息62保持于HDD、闪存器等存储装置。推荐车道决定部61将从导航装置50提供的地图上路径分割为多个区块(例如在车辆行进方向上按每100[m]进行分割)，并参照第二地图信息62而按每个区块来决定推荐车道。推荐车道决定部61进行在从左数第几个车道上行驶这样的决定。推荐车道决定部61在地图上路径存在分支部位的情况下，决定推荐车道，以使本车辆M能够在用于向分支目的地行进的合理的路径上行驶。
第二地图信息62是比第一地图信息54高精度的地图信息。第二地图信息62例如包括车道的中央的信息或者车道的边界的信息等。第二地图信息62可以包括道路信息、交通限制信息、住所信息(住所、邮政编码)、设施信息、电话号码信息等。第二地图信息62可以通过通信装置20与其他装置通信而随时被更新。
驾驶员监视相机70例如是利用了CCD、CMOS等固体摄像元件的数码相机。驾驶员监视相机70以能够从正面(采取拍摄面部的朝向)对就座于本车辆M的驾驶员座的乘员(以下称作驾驶员)的头部进行拍摄的位置及朝向，安装于本车辆M中的任意部位。例如，驾驶员监视相机70安装于在本车辆M的仪表板的中央部设置的显示器装置的上部。
驾驶操作件80例如除了转向盘82以外，还包括油门踏板、制动踏板、换挡杆、其他操作件。在驾驶操作件80上安装有检测操作量或操作的有无的传感器，其检测结果向自动驾驶控制装置100、或者行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220中的一部分或全部输出。转向盘82是“接受由驾驶员进行的转向操作的操作件”的一例。操作件无需一定为环状，也可以是异形转向器、操纵杆、按钮等形态。在转向盘82上安装有转向把持传感器84。转向把持传感器84由静电容量传感器等实现，向自动驾驶控制装置100输出能够检测获知驾驶员是否把持着转向盘82(是指以能够施加力的状态接触着)的信号。
自动驾驶控制装置100例如具备第一控制部120和第二控制部160。第一控制部120和第二控制部160分别例如通过CPU(Central Processing Unit)等硬件处理器执行程序(软件)来实现。这些构成要素中的一部分或全部可以通过LSI(Large ScaleIntegration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、GPU(Graphics Processing Unit)等硬件(包括电路部：circuitry)来实现，也可以通过软件与硬件的协同配合来实现。程序可以预先保存于自动驾驶控制装置100的HDD、闪存器等存储装置(具备非暂时性的存储介质的存储装置)，也可以保存于DVD、CD-ROM等能够装卸的存储介质，并通过存储介质(非暂时性的存储介质)装配于驱动装置而安装于自动驾驶控制装置100的HDD、闪存器。自动驾驶控制装置100为“车辆控制装置”的一例，将行动计划生成部140与第二控制部160合起来是“驾驶控制部”的一例。
图2是第一控制部120及第二控制部160的功能结构图。第一控制部120例如具备识别部130、行动计划生成部140及模式决定部150。第一控制部120例如并行实现基于AI(Artificial Intelligence：人工智能)的功能和基于预先给出的模型的功能。例如，“识别交叉路口”的功能可以通过“并行执行基于深度学习等的交叉路口的识别和基于预先给出的条件(存在能够进行图案匹配的信号、道路标示等)进行的识别，并对双方进行评分而综合性地评价”来实现。由此，确保自动驾驶的可靠性。
识别部130基于从相机10、雷达装置12及LIDAR14经由物体识别装置16输入的信息，来识别处于本车辆M的周边的物体的位置、及速度、加速度等状态。物体的位置例如被识别为以本车辆M的代表点(重心、驱动轴中心等)为原点的绝对坐标上的位置，并使用于控制。物体的位置可以由该物体的重心、角部等代表点表示，也可以由区域表示。物体的“状态”也可以包括物体的加速度、加加速度、或者“行动状态”(例如是否进行着车道变更或要进行车道变更)。
识别部130例如识别本车辆M行驶着的车道(行驶车道)。例如，识别部130将从第二地图信息62得到的道路划分线的图案(例如实线与虚线的排列)与根据由相机10拍摄到的图像而识别出的本车辆M的周边的道路划分线的图案进行比较，由此识别行驶车道。识别部130不限于识别道路划分线，也可以识别道路划分线、包括路肩、缘石、中央隔离带、护栏等在内的行驶路边界(道路边界)，由此识别行驶车道。在该识别中，也可以加进从导航装置50取得的本车辆M的位置、由INS处理的处理结果。识别部130识别暂时停止线、障碍物、红灯、收费站、其他道路现象。
识别部130在识别行驶车道时，识别本车辆M相对于行驶车道的位置、姿态。识别部130例如也可以识别本车辆M的基准点从车道中央的偏离、以及本车辆M的行进方向相对于将车道中央相连的线所成的角度，来作为本车辆M相对于行驶车道的相对位置及姿态。也可以代替于此，识别部130识别本车辆M的基准点相对于行驶车道的任意侧端部(道路划分线或道路边界)的位置等，来作为本车辆M相对于行驶车道的相对位置。
行动计划生成部140以原则上在由推荐车道决定部61决定的推荐车道上行驶、而且能够应对本车辆M的周边状况的方式，生成本车辆M自动地(不依赖于驾驶员的操作地)将来行驶的目标轨道。目标轨道例如包含速度要素。例如，目标轨道表现为将本车辆M应该到达的地点(轨道点)依次排列而成的轨道。轨道点是按沿途距离计每隔规定的行驶距离(例如几[m]程度)的本车辆M应该到达的地点，有别于此，每隔规定的采样时间(例如零点几[sec]程度)的目标速度及目标加速度作为目标轨道的一部分而生成。轨道点也可以是每隔规定的采样时间的、在该采样时刻本车辆M应该到达的位置。在该情况下，目标速度、目标加速度的信息由轨道点的间隔表现。行动计划生成部140为“生成部”的一例。
行动计划生成部140在生成目标轨道时，可以设定自动驾驶的事件。在自动驾驶的事件中，存在定速行驶事件、低速追随行驶事件、车道变更事件、分支事件、汇合事件、接管事件等。行动计划生成部140生成与起动了的事件相应的目标轨道。
模式决定部150将本车辆M的驾驶模式决定为对驾驶员布置的任务不同的多个驾驶模式中的任一方。模式决定部150例如具备驾驶员状态判定部152、模式变更处理部154及转向角速度判定部156。关于它们的单独的功能见后述。
图3是表示驾驶模式、本车辆M的控制状态及任务的对应关系的一例的图。在本车辆M的驾驶模式中，例如存在模式A至模式E这5个模式。关于控制状态即本车辆M的驾驶控制的自动化程度，模式A最高，接下来按模式B、模式C、模式D的顺序变低，模式E最低。与其相反，关于对驾驶员布置的任务，模式A是最轻度，接下来按模式B、模式C、模式D的顺序成为重度，模式E是最重度。在模式D或E中，由于成为不是自动驾驶的控制状态，因此作为自动驾驶控制装置100有职责结束自动驾驶所涉及的控制，使控制转移至驾驶支援或手动驾驶为止。以下，关于各个驾驶模式的内容而例示。
在模式A中，成为自动驾驶的状态，前方监视、转向盘82的把持(在图中为转向把持)均不布置给驾驶员。不过，即便是模式A，也要求驾驶员是能够根据来自以自动驾驶控制装置100为中心的系统的要求而迅速转移至手动驾驶的身体姿势。在此所说的自动驾驶是指转向、加减速均不依赖于驾驶员的操作而被控制。前方是指隔着前风窗玻璃而视觉辨识的本车辆M的行进方向的空间。模式A例如是在满足如下条件的情况下能够执行的驾驶模式，也有时称作TJP(Traffic Jam Pilot)，该条件是在高速道路等机动车专用道路上，本车辆M以上限车速(例如50[km/h]左右)以下的车速行驶着、且存在追随对象的前行车辆等条件。在不满足该条件的情况下，模式决定部150将本车辆M的驾驶模式变更为模式B。
在模式B中，成为驾驶支援的状态，对驾驶员布置监视本车辆M的前方的任务(以下称作前方监视)，但不布置把持转向盘82的任务。在模式C中，成为驾驶支援的状态，对驾驶员布置前方监视的任务和把持转向盘82的任务。模式D是关于本车辆M的转向和加减速中的至少一方而需要某种程度的由驾驶员进行的驾驶操作的驾驶模式。例如，在模式D中，进行ACC(Adaptive Cruise Control)、LKAS(Lane Keeping Assist System)这样的驾驶支援。在模式E中，成为转向、加减速均需要由驾驶员进行的驾驶操作的手动驾驶的状态。当然，模式D、模式E均对驾驶员布置监视本车辆M的前方的任务。
自动驾驶控制装置100(及驾驶支援装置(未图示))执行与驾驶模式相应的自动车道变更。在自动车道变更中，存在系统要求下的自动车道变更(1)和驾驶员要求下的自动车道变更(2)。在自动车道变更(1)中，存在在前行车辆的车速与本车辆的车速相比小基准以上的情况下进行的用于赶超的自动车道变更、以及用于朝向目的地行进的自动车道变更(推荐车道被变更了这一情况所引起的自动车道变更)。自动车道变更(2)是在满足了关于车速、与周边车辆之间的位置关系等的条件的情况下，在由驾驶员操作了方向指示器时，使本车辆M朝向操作方向进行车道变更。
自动驾驶控制装置100在模式A中，自动车道变更(1)及(2)均不执行。自动驾驶控制装置100在模式B及C中，自动车道变更(1)及(2)均执行。驾驶支援装置(未图示)在模式D中，不执行自动车道变更(1)而执行自动车道变更(2)。在模式E中，自动车道变更(1)及(2)均不执行。
模式决定部150在驾驶员不执行所决定的驾驶模式(以下称作当前驾驶模式)所涉及的任务的情况下，将本车辆M的驾驶模式变更为任务更重度的驾驶模式。
例如，在模式A中驾驶员处于不能根据来自系统的要求而转移到手动驾驶的身体姿势的情况(例如持续向允许区域外东张西望的情况、检测到成为驾驶困难的预兆的情况)下，模式决定部150进行如下控制：使用HMI30催促驾驶员向手动驾驶转移，若驾驶员未回应则使本车辆M靠近路肩而逐渐停止，停止自动驾驶。在使自动驾驶停止之后，本车辆M成为模式D或E的状态，能够通过驾驶员的手动操作来使本车辆M起步。以下，关于“停止自动驾驶”是同样的。在模式B中驾驶员未监视前方的情况下，模式决定部150进行如下控制：使用HMI30来催促驾驶员进行前方监视，若驾驶员不回应则使本车辆M靠近路肩而逐渐停止，停止自动驾驶。在模式C中驾驶员未监视前方的情况、或者未把持转向盘82的情况下，模式决定部150进行如下控制：使用HMI30催促驾驶员进行前方监视和/或把持转向盘82，若驾驶员不回应则使本车辆M靠近路肩而逐渐停止，停止自动驾驶。
驾驶员状态判定部152为了上述的模式变更而监视驾驶员的状态，判定驾驶员的状态是否为与任务相应的状态。例如，驾驶员状态判定部152解析驾驶员监视相机70所拍摄到的图像而进行姿态推定处理，判定驾驶员是否为不能根据来自系统的要求而转移到手动驾驶的身体姿势。驾驶员状态判定部152解析驾驶员监视相机70拍摄到的图像而进行视线推定处理，判定驾驶员是否监视着前方。
模式变更处理部154进行用于模式变更的各种处理。例如，模式变更处理部154指示行动计划生成部140生成用于路肩停止的目标轨道、对驾驶支援装置(未图示)进行工作指示、为了催促驾驶员进行行动而进行HMI30的控制。
关于转向角速度判定部156的功能见后述。
第二控制部160控制行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220，以使本车辆M按照预定的时刻通过由行动计划生成部140生成的目标轨道。
返回图2，第二控制部160例如具备取得部162、速度控制部164、转向控制部166。取得部162取得由行动计划生成部140生成的目标轨道(轨道点)的信息，并使存储器(未图示)存储该信息。速度控制部164基于存储于存储器的目标轨道所附带的速度要素，来控制行驶驱动力输出装置200或制动装置210。转向控制部166根据存储于存储器的目标轨道的弯曲状况，来控制转向装置220。速度控制部164及转向控制部166的处理例如通过前馈控制与反馈控制的组合来实现。作为一例，转向控制部166将与本车辆M的前方的道路的曲率相应的前馈控制与基于从目标轨道的偏离进行的反馈控制组合而执行。转向控制部166还基于存储于存储器的目标轨道的弯曲状况和目标轨道所附带的速度要素、本车辆M的轴距、悬架特性等诸要素信息等(使用基于它们得到的函数、算法等)，来计算目标转向角θ，并将该目标转向角θ向模式决定部150发送。
行驶驱动力输出装置200将用于本车辆M行驶的行驶驱动力(转矩)向驱动轮输出。行驶驱动力输出装置200例如具备内燃机、电动机及变速器等的组合、以及控制它们的ECU(Electronic Control Unit)。ECU按照从第二控制部160输入的信息、或者从驾驶操作件80输入的信息，来控制上述的结构。
制动装置210例如具备制动钳、向制动钳传递液压的液压缸、使液压缸产生液压的电动马达、以及制动ECU。制动ECU按照从第二控制部160输入的信息、或者从驾驶操作件80输入的信息来控制电动马达，使得与制动操作相应的制动转矩向各车轮输出。制动装置210可以具备将通过驾驶操作件80所包含的制动踏板的操作而产生的液压经由主液压缸向液压缸传递的机构作为备用。制动装置210不限于上述说明的结构，也可以是按照从第二控制部160输入的信息来控制致动器，从而将主液压缸的液压向液压缸传递的电子控制式液压制动装置。
转向装置220例如具备转向ECU和电动马达。电动马达例如使力作用于齿条-小齿轮机构来变更转向轮的朝向。转向ECU按照从第二控制部160输入的信息、或者从驾驶操作件80输入的信息，来驱动电动马达，使转向轮的朝向变更。
[与转向速度相应的控制]
以下，参照图4及图5来说明由模式决定部150执行的与转向速度相应的与模式A或模式B的结束相关的控制的内容。
模式决定部150的转向角速度判定部156从转向控制部166取得用于追随本车辆M的目标轨道的目标转向角θ，判定该目标转向角θ在第一时间dt1中的变化速度dθ/dt1是否为第一阈值以上，并且判定目标转向角θ在第二时间dt2中的变化速度dθ/dt2是否为第二阈值以上。在本实施方式中，第一时间dt1为比第二时间dt2长的时间，例如，第一时间dt1设定为1秒，第二时间dt2设定为0.5秒。而且，此时求出的变化速度是在第一时间dt1或第二时间dt2计测到的目标转向角θ的变化的平均速度。一般地，第一时间dt1中的变化速度dθ/dt1倾向于比第二时间dr2中的变化速度dθ/dt2小，因此转向角速度判定部156将第一阈值设定为比第二阈值小的值。模式变更处理部154在已将本车辆M的驾驶模式决定为模式A或模式B的驾驶模式的情况下，在转向角速度判定部156判定为目标转向角θ在第一时间dt1中的变化速度dθ/dt1为第一阈值以上时、以及判定为目标转向角θ在第二时间dr2中的变化速度dθ/dt2为第二阈值以上时这双方，模式变更处理部154将驾驶模式变更为模式C、模式D或模式E。在本实施方式中，模式变更处理部154在与第一阈值相关的判定和与第二阈值相关的判定的“或”条件成立时变更模式，但也可以在“且”条件成立时变更模式。模式A或模式B为“第二驾驶模式”的一例，模式C、模式D或模式E为“第一驾驶模式”的一例。
图4是表示转向的增进时的车速V与关于转向速度dθ/dt的阈值Th1、Th2之间的关系的图。在此，转向速度dθ/dt为变化速度dθ/dt1及变化速度dθ/dt2的总称。“转向增进时”是指转向速度dθ/dt取正的值的状态。车速V由行动计划生成部140生成，并向模式决定部150发送。在图4中，实线表示与目标转向角θ在第一时间dt1中的变化速度dθ/dt1相关的阈值Th1(为“第一阈值”的一例)，虚线表示与目标转向角θ在第二时间dt2中的变化速度dθ/dt2相关的阈值Th2(为“第二阈值”的一例)。
如图4所示，转向角速度判定部156在车速V处于从零到基准车速V1为止的范围时，将阈值Th1设定为规定值F1。此时，规定值F1作为阈值Th1能够取的值为最大。同样地，转向角速度判定部156在车速V处于从零到基准车速V1为止的范围时，将阈值Th2设定为规定值F2。此时，规定值F2作为阈值Th2能够取的值为最大。这是因为，设想在车速V为零以上且基准车速V1以下的低速状态的情况下，即便以较大的转向速度dθ/dt执行转向，对用户的危险性也低，未发生转向异常。换言之，设想行动计划生成部140所生成的车速V越高，则转向所引起的对用户的危险性也越高，因此转向角速度判定部156将用于判定转向异常的阈值Th1及阈值Th2设定得越小。
图5是表示转向回撤时的车速V与关于转向速度dθ/dt的阈值Th3、Th4之间的关系的图。“转向回撤时”是指转向速度dθ/dt取负值的状态。在图5中，实线表示与目标转向角θ在第一时间dt1中的变化速度dθ/dt1相关的阈值Th3(“第一阈值”的另一例)，虚线表示与目标转向角θ在第二时间dt2中的变化速度dθ/dt2相关的阈值Th4(“第二阈值”的另一例)。关于阈值Th3及阈值Th4的大小关系、以及车速V越高则它们的阈值被设定得越低的倾向，与图4的阈值Th1及阈值Th2同样。
另一方面，在图5中，转向角速度判定部156在本车辆M的转向方向为转向回撤方向时，与转向方向为转向增进方向时相比，将阈值Th3设定为比阈值Th1大(即较大地设定第一阈值)、且将阈值Th4设定为比阈值Th2大(即较大地设定第二阈值)。这是因为，设想在本车辆M的转向方向为转向回撤方向时，本车辆M存在返回原来的前进道路的倾向，因此即便以较大的转向速度dθ/dt执行转向，对用户的危险性也低，未发生转向异常。即，能够根据车速V的大小、转向方向，来灵活地设定用于判定转向异常的阈值。
在图4及图5中，转向角速度判定部156根据车速V的增加而使各种阈值呈折线状减少。然而，阈值的减少方式不限定于此，也可以呈直线状、曲线状、台阶状等减少，只要是存在根据车速V的增加而阈值减少的倾向即可，可以以任何方式减少。而且，虽然阈值Th3设定为比阈值Th1大，阈值Th4设定为比阈值Th2大，但在车速V达到V1为止的低车速区域中，两者的值也可以相同。这是因为，设想到在低车速区域中转向增进也与转向回撤同样，对用户的危险性低，未发生转向异常。
接着，参照图6，来说明由模式决定部150执行的驾驶模式的变更处理。图6是表示由模式决定部150执行的驾驶模式的变更处理的一例的流程图。该流程图的处理在本车辆M以第二驾驶模式开始行驶时开始。
首先，模式决定部150从转向控制部166跨第一时间dt1取得目标转向角θ，计算在该第一时间dt1中的变化速度即第一转向角速度dθ/dt1(S1)。接着，模式决定部150从转向控制部166跨第二时间dt2取得目标转向角θ，计算在该第二时间dt2中的变化速度即第二转向角速度dθ/dt2(S2)。为了便于说明，将S1及S2设为串联处理，但S1及S2也可以是并联处理。
接着，模式决定部150基于计算出的第一转向角速度dθ/dt1或第二转向角速度dθ/dt2，来判定转向方向是否为转向增进方向(S3)。具体而言，模式决定部150在计算出的第一转向角速度dθ/dt1或第二转向角速度dθ/dt2取正值时，判定为转向方向是转向增进方向。在此，也设想到存在dθ/dt1与dθ/dt2的符号不同的情况，在该情况下不能定义转向增进，但这样的情况原本并非高速地大幅转向的情况，因此也可以跳过S4～S8的处理而返回S1的处理。
模式决定部150在判定为转向方向是转向增进方向的情况下，判定第一转向角速度dθ/dt1是否为阈值Th1以上(S4)。模式决定部150在判定为第一转向角速度dθ/dt1为阈值Th1以上的情况下，将驾驶模式从第二驾驶模式变更为第一驾驶模式，结束处理(S6)。另一方面，模式决定部150在判定为第一转向角速度dθ/dt1不是阈值Th1以上的情况下，判定第二转向角速度dθ/dt2是否为阈值Th2以上(S5)。模式决定部150在判定为第二转向角速度dθ/dt2是阈值Th2以上的情况下，将驾驶模式从第二驾驶模式变更为第一驾驶模式(S8)。另一方面，模式决定部150在判定为第二转向角速度dθ/dt2不是阈值Th2以上的情况下，使处理再次返回S1。
模式决定部150在判定为转向方向不是转向增进方向的情况下，判定第一转向角速度dθ/dt1是否为阈值Th3以上(S7)。模式决定部150在判定为第一转向角速度dθ/dt1是阈值Th3以上的情况下，将驾驶模式从第二驾驶模式变更为第一驾驶模式，结束处理(S6)。另一方面，模式决定部150在判定为第一转向角速度dθ/dt1不是阈值Th3以上的情况下，判定第二转向角速度dθ/dt2是否为阈值Th4以上(S8)。模式决定部150在判定为第二转向角速度dθ/dt2是阈值Th4以上的情况下，将驾驶模式从第二驾驶模式变更为第一驾驶模式(S8)。另一方面，模式决定部150在判定为第二转向角速度dθ/dt2不是阈值Th4以上的情况下，使处理再次返回S1。
通过以上的处理，模式决定部150将第一转向角速度dθ/dt1与第一阈值进行比较，将第二转向角速度dθ/dt2与第二阈值进行比较，从而在第一转向角速度dθ/dt1为第一阈值以上、或第二转向角速度dθ/dt2为第二阈值以上的情况下，判定为转向异常而变更驾驶模式。由此，能够无遗漏地可靠判定转向异常。
<第二实施方式>
接着，参照图7，说明由模式决定部150执行的驾驶模式的变更处理的别的例子。图7是表示由模式决定部150执行的驾驶模式的变更处理的别的例子的流程图。在图7中，从S1到S3的处理与图6同样，因此省略说明。
模式决定部150在S3中判定为转向方向是转向增进方向的情况下，判定第一转向角速度dθ/dt1是否为阈值Th1以上(S4)。模式决定部150在判定为第一转向角速度dθ/dt1是阈值Th1以上的情况下，判定第二转向角速度dθ/dt2是否为阈值Th2以上(S5)。另一方面，模式决定部150在判定为第一转向角速度dθ/dt1不是阈值Th1以上的情况下，使处理再次返回S1。模式决定部150在判定为第二转向角速度dθ/dt2是阈值Th2以上的情况下，将驾驶模式从第二驾驶模式变更为第一驾驶模式(S6)。另一方面，模式决定部150在判定为第二转向角速度dθ/dt2不是阈值Th2以上的情况下，使处理再次返回S1。
模式决定部150在S3中判定为转向方向不是转向增进方向的情况下，判定第一转向角速度dθ/dt1是否为阈值Th3以上(S7)。模式决定部150在判定为第一转向角速度dθ/dt1是阈值Th3以上的情况下，判定第二转向角速度dθ/dt2是否为阈值Th4以上(S8)。另一方面，模式决定部150在判定为第一转向角速度dθ/dt1不是阈值Th3以上的情况下，使处理再次返回S1。模式决定部150在判定为第二转向角速度dθ/dt2是阈值Th4以上的情况下，将驾驶模式从第二驾驶模式变更为第一驾驶模式(S6)。另一方面，模式决定部150在判定为第二转向角速度dθ/dt2不是阈值Th4以上的情况下，使处理再次返回S1。
根据以上说明的第二实施方式，模式决定部150与第一实施方式不同，在第一转向角速度dθ/dt1为第一阈值以上、且第二转向角速度dθ/dt2为第二阈值以上的情况下，判定为转向异常而变更驾驶模式。由此，能够防止由模式决定部150进行的误判定。
上述说明的实施方式能够如以下这样表现。
车辆控制装置构成为具备存储有程序的存储装置和硬件处理器，并通过所述硬件处理器执行存储于所述存储装置的程序而进行如下处理：
生成车辆的目标轨道；
判定用于追随所述目标轨道的目标转向角在第一时间中的变化速度是否为第一阈值以上，并且判定所述目标转向角在第二时间中的变化速度是否为第二阈值以上；
将所述车辆的驾驶模式决定为包括第一驾驶模式和第二驾驶模式的多个驾驶模式中的任一方，在所述第二驾驶模式中对所述驾驶员布置的任务比所述第一驾驶模式轻度；
在已将所述车辆的驾驶模式决定为所述第二驾驶模式的情况下，在判定为所述目标转向角在第一时间中的变化速度为所述第一阈值以上时、以及判定为所述目标转向角在第二时间中的变化速度为所述第二阈值以上时这两个时候，均将所述车辆的驾驶模式变更为所述第一驾驶模式，
所述第一时间是比所述第二时间长的时间，
所述第一阈值是比所述第二阈值小的值。
以上使用实施方式说明了本发明的具体实施方式，但本发明丝毫不被这样的实施方式限定，在不脱离本发明的主旨的范围内能够施加各种变形及替换。

Claims (10)

1.一种车辆控制装置，其中，
所述车辆控制装置具备：
生成部，其生成车辆的目标轨道；
判定部，其判定用于追随所述目标轨道的目标转向角在第一时间中的变化速度是否为第一阈值以上，并且判定所述目标转向角在第二时间中的变化速度是否为第二阈值以上；以及
模式决定部，其将所述车辆的驾驶模式决定为包括第一驾驶模式和第二驾驶模式的多个驾驶模式中的任一方，在所述第二驾驶模式中对所述驾驶员布置的任务比所述第一驾驶模式轻度，
所述模式决定部在已将所述车辆的驾驶模式决定为所述第二驾驶模式的情况下，在所述判定部判定为所述目标转向角在第一时间中的变化速度为所述第一阈值以上时、以及判定为所述目标转向角在第二时间中的变化速度为所述第二阈值以上时这两个时候，均将所述车辆的驾驶模式变更为所述第一驾驶模式，
所述第一时间是比所述第二时间长的时间，
所述第一阈值是比所述第二阈值小的值。
2.一种车辆控制装置，其中，
所述车辆控制装置具备：
取得部，其取得用于追随车辆的目标轨道的目标转向角；
判定部，其判定所述目标转向角在第一时间中的变化速度是否为第一阈值以上，并且判定所述目标转向角在第二时间中的变化速度是否为第二阈值以上；以及
模式决定部，其将所述车辆的驾驶模式决定为包括第一驾驶模式和第二驾驶模式的多个驾驶模式中的任一方，在所述第二驾驶模式中对所述驾驶员布置的任务比所述第一驾驶模式轻度，
所述模式决定部在已将所述车辆的驾驶模式决定为所述第二驾驶模式的情况下，在所述判定部判定为所述目标转向角在第一时间中的变化速度为所述第一阈值以上、且所述目标转向角在第二时间中的变化速度为所述第二阈值以上时，将所述车辆的驾驶模式变更为所述第一驾驶模式，
所述第一时间是比所述第二时间长的时间，
所述第一阈值是比所述第二阈值小的值。
3.根据权利要求1或2所述的车辆控制装置，其中，
所述车辆的车速越高，则所述判定部将所述第一阈值或所述第二阈值设定为越小。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆控制装置，其中，
在所述车辆的车速处于从零到基准车速为止的范围时，所述判定部将所述第一阈值或所述第二阈值设定为规定值。
5.根据权利要求4所述的车辆控制装置，其中，
所述第二驾驶模式包括所述车辆的前方监视及所述车辆的转向盘的把持均未布置给所述驾驶员、且设定了针对所述车辆的上限车速的驾驶模式，
所述基准车速为所述上限车速。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的车辆控制装置，其中，
所述判定部在所述车辆的转向方向为转向回撤方向时，与所述转向方向为转向增进方向时相比，将所述第一阈值或所述第二阈值设定为较大。
7.一种车辆控制方法，其中，
所述车辆控制方法使车辆控制装置进行如下处理：
取得用于追随车辆的目标轨道的目标转向角；
判定所述目标转向角在第一时间中的变化速度是否为第一阈值以上，并且判定所述目标转向角在第二时间中的变化速度是否为第二阈值以上；
将所述车辆的驾驶模式决定为包括第一驾驶模式和第二驾驶模式的多个驾驶模式中的任一方，在所述第二驾驶模式中对所述驾驶员布置的任务比所述第一驾驶模式轻度；
在已将所述车辆的驾驶模式决定为所述第二驾驶模式的情况下，在判定为所述目标转向角在第一时间中的变化速度为所述第一阈值以上时、以及判定为所述目标转向角在第二时间中的变化速度为所述第二阈值以上时这两个时候，均将所述车辆的驾驶模式变更为所述第一驾驶模式，
所述第一时间是比所述第二时间长的时间，
所述第一阈值是比所述第二阈值小的值。
8.一种车辆控制方法，其中，
所述车辆控制方法使车辆控制装置进行如下处理：
取得用于追随车辆的目标轨道的目标转向角；
判定所述目标转向角在第一时间中的变化速度是否为第一阈值以上，并且判定所述目标转向角在第二时间中的变化速度是否为第二阈值以上；
将所述车辆的驾驶模式决定为包括第一驾驶模式和第二驾驶模式的多个驾驶模式中的任一方，在所述第二驾驶模式中对所述驾驶员布置的任务比所述第一驾驶模式轻度；
在已将所述车辆的驾驶模式决定为所述第二驾驶模式的情况下，在判定为所述目标转向角在第一时间中的变化速度为所述第一阈值以上、且所述目标转向角在第二时间中的变化速度为所述第二阈值以上时，将所述车辆的驾驶模式变更为所述第一驾驶模式，
所述第一时间是比所述第二时间长的时间，
所述第一阈值是比所述第二阈值小的值。
9.一种存储介质，其存储有程序，其中，
所述程序使车辆控制装置的处理器进行如下处理：
取得用于追随车辆的目标轨道的目标转向角；
判定所述目标转向角在第一时间中的变化速度是否为第一阈值以上，并且判定所述目标转向角在第二时间中的变化速度是否为第二阈值以上；
将所述车辆的驾驶模式决定为包括第一驾驶模式和第二驾驶模式的多个驾驶模式中的任一方，在所述第二驾驶模式中对所述驾驶员布置的任务比所述第一驾驶模式轻度；
在已将所述车辆的驾驶模式决定为所述第二驾驶模式的情况下，在判定为所述目标转向角在第一时间中的变化速度为所述第一阈值以上时、以及判定为所述目标转向角在第二时间中的变化速度为所述第二阈值以上时这两个时候，均将所述车辆的驾驶模式变更为所述第一驾驶模式，
所述第一时间是比所述第二时间长的时间，
所述第一阈值是比所述第二阈值小的值。
10.一种存储介质，其存储有程序，其中，
所述程序使车辆控制装置的处理器进行如下处理：
取得用于追随车辆的目标轨道的目标转向角；
判定所述目标转向角在第一时间中的变化速度是否为第一阈值以上，并且判定所述目标转向角在第二时间中的变化速度是否为第二阈值以上；
将所述车辆的驾驶模式决定为包括第一驾驶模式和第二驾驶模式的多个驾驶模式中的任一方，在所述第二驾驶模式中对所述驾驶员布置的任务比所述第一驾驶模式轻度；
在已将所述车辆的驾驶模式决定为所述第二驾驶模式的情况下，在判定为所述目标转向角在第一时间中的变化速度为所述第一阈值以上、且所述目标转向角在第二时间中的变化速度为所述第二阈值以上时，将所述车辆的驾驶模式变更为所述第一驾驶模式，
所述第一时间是比所述第二时间长的时间，
所述第一阈值是比所述第二阈值小的值。
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