CN114684187A - 车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质 - Google Patents

车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质。车辆控制装置具备：识别部，其识别车辆的位置及周边状况；驾驶控制部，其不依赖于车辆的驾驶员的操作地控制车辆的转向及加减速；模式决定部，其将车辆的驾驶模式决定为第一驾驶模式和第二驾驶模式中的任一个，第二驾驶模式是与第一驾驶模式相比向驾驶员分配的任务为轻度的驾驶模式，在与决定出的驾驶模式相关的任务没有被驾驶员执行的情况下，将车辆的驾驶模式变更为任务更为重度的驾驶模式，其中，模式决定部在车辆的位置识别的精度下降了的情况下，基于车辆前方的道路的曲率来推定车辆在道路上行驶时的速度，在推定出的速度超过预先决定的规定速度的情况下，变更车辆的驾驶模式。

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
以往，公开了一种车载系统的发明，该车载系统具备对本车通过的道路反复判定有无高精度地图信息的保存判定处理部、取得表示反复判定的结果的信息的保存信息取得处理部、以及通知由保存信息取得处理部取得的信息的可否自动驾驶通知部(例如参照日本特开2018-189594号)。
发明内容
在现有技术中，利用保存于地图的信息机械地通知可否自动驾驶，但实际的交通局面更为复杂，有时无法进行与道路结构相应的适当的控制。
本发明的方案是考虑这样的情况而完成的，其目的之一在于，提供一种能够进行与道路结构相应的适当的控制的车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质。
为了解决上述问题而实现上述目的，本发明采用了以下的方案。
(1)：本发明的一方案的车辆控制装置具备：识别部，其识别车辆的位置及周边状况；驾驶控制部，其不依赖于所述车辆的驾驶员的操作地控制所述车辆的转向及加减速；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在内的多个驾驶模式中的任一个驾驶模式，所述第二驾驶模式是与所述第一驾驶模式相比向所述驾驶员分配的任务为轻度的驾驶模式，至少包括所述第二驾驶模式在内的多个所述驾驶模式中的一部分由所述驾驶控制部控制，在与决定出的所述驾驶模式相关的任务没有被驾驶员执行的情况下，所述模式决定部将所述车辆的驾驶模式变更为任务更为重度的驾驶模式，其中，所述模式决定部在所述车辆的位置识别的精度下降了的情况下，基于所述车辆前方的道路的曲率来推定所述车辆在所述道路上行驶时的速度，在推定出的所述速度超过预先决定的规定速度的情况下，将所述车辆的驾驶模式从所述第二驾驶模式变更为所述第一驾驶模式。
(2)：在上述(1)的方案的基础上。也可以是，所述第二驾驶模式是不向所述驾驶员分配对接受转向操作的操作件进行把持的任务的驾驶模式，所述第一驾驶模式是针对所述车辆的转向及加减速中的至少一方而需要由所述驾驶员进行驾驶操作的驾驶模式。
(3)：在上述(1)的方案的基础上，也可以是，所述第二驾驶模式是不向所述驾驶员分配对接受转向操作的操作件进行把持的任务的驾驶模式，所述第一驾驶模式是向所述驾驶员至少分配对所述操作件进行把持的任务的驾驶模式，所述操作件接受由所述驾驶员进行的转向操作。
(4)：在上述(1)至(3)中任一方案的基础上，也可以是，所述规定速度是所述车辆能够在具有所述曲率的道路上一边维持行驶车道一边行驶的速度的上限以下的速度。
(5)：在本发明的一方案的车辆控制方法中，搭载于车辆的计算机进行如下处理：识别车辆的周边状况；不依赖于所述车辆的驾驶员的操作地控制所述车辆的转向及加减速；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在内的多个驾驶模式中的任一个驾驶模式，所述第二驾驶模式是与所述第一驾驶模式相比向所述驾驶员分配的任务为轻度的驾驶模式，至少包括所述第二驾驶模式在内的多个所述驾驶模式中的一部分通过不依赖于所述车辆的驾驶员的操作地控制所述车辆的转向及加减速来进行；在与决定出的所述驾驶模式相关的任务没有被驾驶员执行的情况下，将所述车辆的驾驶模式变更为任务更为重度的驾驶模式；在所述车辆的位置识别的精度下降了的情况下，基于所述车辆前方的道路的曲率来推定所述车辆在所述道路上行驶时的速度；以及在推定出的所述速度超过预先决定的规定速度的情况下，将所述车辆的驾驶模式从所述第二驾驶模式变更为所述第一驾驶模式。
(6)：本发明的一方案的存储介质存储有程序，其中，所述程序使搭载于车辆的计算机进行如下处理：识别车辆的周边状况；不依赖于所述车辆的驾驶员的操作地控制所述车辆的转向及加减速；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在内的多个驾驶模式中的任一个驾驶模式，所述第二驾驶模式是与所述第一驾驶模式相比向所述驾驶员分配的任务为轻度的驾驶模式，至少包括所述第二驾驶模式在内的多个所述驾驶模式中的一部分通过不依赖于所述车辆的驾驶员的操作地控制所述车辆的转向及加减速来进行；在与决定出的所述驾驶模式相关的任务没有被驾驶员执行的情况下，将所述车辆的驾驶模式变更为任务更为重度的驾驶模式；在所述车辆的位置识别的精度下降了的情况下，基于所述车辆前方的道路的曲率来推定所述车辆在所述道路上行驶时的速度；以及在推定出的所述速度超过预先决定的规定速度的情况下，将所述车辆的驾驶模式从所述第二驾驶模式变更为所述第一驾驶模式。
根据上述(1)～(6)的方案，能够进行与道路结构相应的适当的控制。
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、本车辆的控制状态及任务的对应关系的一例的图。
图4是表示转弯半径与航位推算极限速度的对应关系的一例的图。
图5是表示由自动驾驶控制装置的模式决定部进行的驾驶模式变更处理的流程的一例的流程图。
图6是说明驾驶模式变更处理的概要的图。
具体实施方式
以下，参照附图对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进行说明。
[整体结构]
图1是利用了实施方式的车辆控制装置的车辆系统1的结构图。搭载有车辆系统1的车辆例如为二轮、三轮、四轮等的车辆，其驱动源为柴油发动机、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 Machine Interface)30、车辆传感器40、导航装置50、MPU(Map Positioning Unit)60、驾驶员监视相机70、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、以及转向装置220。这些装置、设备通过CAN(Controller Area Network)通信线等多路通信线、串行通信线、无线通信网等相互连接。图1所示的结构只不过是一例，可以省略结构的一部分，也可以进一步追加其他的结构。
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被安装在搭载有车辆系统1的车辆(以下称为本车辆M)的任意部位。在拍摄前方的情况下，相机10被安装在前风窗玻璃上部、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也可以是立体摄影机。
雷达装置12向本车辆M的周边放射毫米波等电波，并检测由物体反射后的电波(反射波)来至少检测物体的位置(距离及方位)。雷达装置12被安装在本车辆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(或者接近光的波长的电磁波)来测定散射光。LIDAR14基于从发光到受光为止的时间，来检测到对象的距离。照射的光例如是脉冲状的激光。LIDAR14被安装在本车辆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也可以将相机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。还可以从车辆系统1中省略物体识别装置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，与存在于本车辆M的周边的其他车辆进行通信，或者经由无线基地站与各种服务器装置进行通信。
HMI30向本车辆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及路径决定部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的位置也可以通过利用了车辆传感器40的输出的INS(Inertial NavigationSystem)来确定或补充。导航HMI52包括显示装置、扬声器、触摸面板、按键等。导航HMI52也可以与前述的HMI30一部分或全部共用化。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确定出的本车辆M的位置(或者输入的任意的位置)到由乘员使用导航HMI52输入的目的地为止的路径(以下称为地图上路径)。第一地图信息54例如是通过表示道路的线路和由线路连接的节点来表现出道路形状的信息。第一地图信息54也可以包括道路的曲率、POI(Point Of 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，且将第二地图信息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段(例如，在车辆行进方向上按100[m]进行分割)，并参照第二地图信息62而按区段来决定推荐车道。推荐车道决定部61进行在从左侧起第几个车道上行驶这样的决定。在地图上路径中存在分支部位的情况下，推荐车道决定部61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精度高的地图信息。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。在第二地图信息62中也可以包括道路信息、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、后述的模式A或模式B被禁止的禁止区间的信息等。第二地图信息62可以通过通信装置20与其他装置进行通信而随时被更新。
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在能够从正面(拍摄脸部的朝向)拍摄就座于本车辆M的驾驶员座的乘员(以下为驾驶员)的头部的位置及朝向上被安装于本车辆M中的任意部位。例如，驾驶员监视相机70被安装于在本车辆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例如除了包括转向盘82之外，还包括加速踏板、制动踏板、变速杆、其他的操作件。在驾驶操作件80上安装有检测操作量或者有无操作的传感器，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。操作件并非必须是环状，也可以为异形转向盘、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由静电电容传感器等实现，将能够检测驾驶员是否正把持转向盘82(是指在施加了力的状态下接触)的信号向自动驾驶控制装置100输出。
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也可以通过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，还可以通过软件与硬件的协同配合来实现。程序可以预先保存在自动驾驶控制装置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)中，还可以保存在DVD、CD-ROM等能够装卸的存储介质中，并通过将存储介质(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是“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)实现的功能和基于预先提供的模型实现的功能。例如，“识别交叉路口”的功能通过并行执行基于深度学习等实现的交叉路口的识别和基于预先提供的条件(存在能够进行图案匹配的信号、道路标志等)实现的识别，并对双方附加分数而进行综合地评价来实现。由此，能够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。物体的位置也可以通过该物体的重心、角部等代表点表示，还可以通过区域表示。物体的“状态”可以包含物体的加速度、加加速度、或者“行动状态”(例如是否正在进行车道变更或者是否要进行车道变更)。
识别部130例如识别本车辆M正在行驶的车道(行驶车道)。例如，识别部130通过对从第二地图信息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拍摄到的图像识别出的本车辆M的周边的道路划分线的图案进行比较，来识别行驶车道。识别部130不限于识别道路划分线，也可以通过识别包括道路划分线、路肩、路缘石、中央隔离带、护栏等在内的行驶路边界(道路边界)来识别行驶车道。在该识别中，也可以加入从导航装置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、其他的道路事项。
识别部130在识别行驶车道时，对本车辆M相对于行驶车道的位置、姿态进行识别。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一侧端部(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。
这里，识别部130在本车辆M的位置识别中，基本上能够使用由导航装置50的GNSS接收机51取得的高精度的位置信息。识别部130通过使用该高精度的位置信息和高精度地图信息(例如第一地图信息54或第二地图信息62)，能够高精度地识别本车辆M的周边状况。然而，在地下、隧道等的行驶中，存在由GNSS接收机51进行的位置信息的接收被切断或者变得不稳定的情况，在这样的状况下，难以进行本车辆M的位置识别。在由于某种原因而无法进行道路划分线的识别的情况下，也难以进行本车辆M的位置识别。因此，在本实施方式的自动驾驶控制装置100中，识别部130具有通过航位推算来识别本车辆M的位置的功能，以便在这样的异常时，也能够继续进行本车辆M的位置识别。航位推算为如下技术：通过与来自陀螺仪传感器、加速度传感器等各种传感器的信息合起来进行运算处理，从而即便在通过GNSS单独难以进行测位的状况下，也能够进行高精度的测位。通过具有这样的功能，识别部130即便在上述那样的异常时也能够继续进行本车辆M的位置识别。
然而，基于航位推算进行的位置识别的精度比基于由GNSS接收机51取得的高精度的位置信息进行的位置识别的精度低，因此在通过航位推算进行位置识别的状况下，本车辆M的自动驾驶的控制精度可能下降。以下，将这样本车辆M一边进行航位推算一边行驶的状况称为航位推算状态。具体而言，当位置识别的精度下降时，在本车辆M的实际的行驶位置与自动驾驶控制装置100所识别的位置之间产生偏离，可能产生本车辆M的行驶速度不适合于实际行驶的道路状况的状况。因此，在本实施方式的自动驾驶控制装置100中，后述的模式决定部150使自动驾驶等级或车速下降，由此抑制本车辆M在弯道上行驶时车辆的行驶变得不稳定的情况。
行动计划生成部140生成本车辆M自动地(不依赖于驾驶员的操作地)进行将来行驶的目标轨道，以便原则上能够在由推荐车道决定部61决定出的推荐车道上行驶，并且能够应对本车辆M的周边状况。目标轨道例如包括速度要素。例如，目标轨道表现为将本车辆M应到达的地点(轨道点)依次排列而成的轨道。轨道点是以沿途距离计每隔规定的行驶距离(例如几[m]左右)本车辆M应到达的地点，与此不同，将每隔规定的采样时间(例如零点几[sec]左右)的目标速度及目标加速度作为目标轨道的一部分来生成。轨道点也可以是每隔规定的采样时间的、该采样时刻下的本车辆M应到达的位置。在该情况下，目标速度、目标加速度的信息由轨道点的间隔来表现。
行动计划生成部140可以在生成目标轨道时，设定自动驾驶的事件。在自动驾驶的事件中，具有定速行驶事件、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的驾驶模式决定为分配给驾驶员的任务不同的多个驾驶模式中的任一个驾驶模式。模式决定部150例如具备速度判定部151、驾驶员状态判定部152及模式变更处理部154。关于这些部分的各自的功能，在后面叙述。
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的驾驶模式中例如具有模式A至模式E这五个模式。控制状态即本车辆M的驾驶控制的自动化程度为，模式A最高，接着按照模式B、模式C、模式D的顺序变低，模式E最低。反之，分配给驾驶员的任务为，模式A最为轻度，接着按照模式B、模式C、模式D的顺序成为重度，模式E最为重度。在模式D及E中，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，其职责是结束与自动驾驶相关的控制，直至转变成驾驶支援或手动驾驶。以下，对各个驾驶模式的内容进行例示。
在模式A中，成为自动驾驶的状态，前方监视和转向盘82的把持(在图中为转向把持)都没有分配给驾驶员。但是，即便是模式A，驾驶员也被要求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地向手动驾驶转变的姿势。这里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地进行控制的驾驶模式。前方是指经由前风窗玻璃而视觉确认的本车辆M的行进方向的空间。模式A例如是在满足本车辆M以规定速度(例如50[km/h]左右)以下在高速道路等机动车专用道路上行驶且存在追随对象的前行车辆等条件的情况下能够执行的驾驶模式，也有时称为TJP(Traffic Jam Pilot)。在不再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，向驾驶员分配监视本车辆M的前方的任务(以下为前方监视)，但未分配把持转向盘82的任务。在模式C中，成为驾驶支援的状态，向驾驶员分配前方监视的任务和把持转向盘82的任务。模式D是针对本车辆M的转向和加减速中的至少一方而需要由驾驶员进行某种程度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、加减速都需要由驾驶员进行驾驶操作的手动驾驶的状态。在模式D、模式E中，当然也都向驾驶员分配监视本车辆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，存在基于系统要求的自动车道变更(1)和基于驾驶员要求的自动车道变更(2)。在自动车道变更(1)中，存在在前行车辆的速度比本车辆的速度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(通过变更推荐车道实现的自动车道变更)。自动车道变更(2)在速度、与周边车辆的位置关系等所相关的条件被满足的情况下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)及自动车道变更(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)及自动车道变更(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)都不执行。
模式决定部150在与决定出的驾驶模式(以下称为当前驾驶模式)相关的任务没有被驾驶员执行的情况下，将本车辆M的驾驶模式变更为任务更为重度的驾驶模式。
例如，在模式A中驾驶员为无法根据来自系统的要求而向手动驾驶转变的姿势的情况下(例如持续进行允许区域外的旁视的情况、检测到成为驾驶困难的预兆的情况)，模式决定部150进行如下这样的控制：使用HMI30催促驾驶员向手动驾驶转变，若驾驶员没有反应，则使本车辆M靠近路肩而慢慢停止，来停止自动驾驶。在停止了自动驾驶之后，本车辆成为模式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。以下的“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进行如下这样的控制：使用HMI30催促驾驶员进行前方监视，若驾驶员没有反应，则使本车辆M靠近路肩而慢慢停止，来停止自动驾驶。在模式C中驾驶员未监视前方的情况下或者未把持转向盘82的情况下，模式决定部150进行如下这样的控制：使用HMI30催促驾驶员进行前方监视及/或把持转向盘82，若驾驶员没有反应，则使本车辆M靠近路肩而慢慢停止，来停止自动驾驶。
例如，在模式A～D中预测到本车辆M无法维持行驶中的车道的情况下，模式决定部150使用HMI30请求驾驶员向手动驾驶转变。这里，在驾驶员对向手动驾驶转变的请求作出反应的情况下，模式决定部150进行将驾驶模式变更为模式E这样的控制。或者，在该情况下，模式决定部150也可以进行将当前的驾驶模式变更为向驾驶员分配更为重度的任务的驾驶模式这样的控制。例如，在当前的驾驶模式为模式A或B的情况下，模式决定部150可以进行将驾驶模式变更为模式C或D这样的控制。另一方面，若驾驶员没有对向手动驾驶转变的请求作出反应，则模式决定部150进行使本车辆M靠近路肩而慢慢停止来停止自动驾驶这样的控制。
例如，在模式A～D中预测到本车辆M无法维持行驶中的车道的情况下，模式决定部150也可以进行如下控制：维持当前的驾驶模式，并且使本车辆M减速，以使本车辆M能够维持行驶中的车道。
速度判定部151为了进行上述的模式变更而预测本车辆M的规定时间后的行驶速度，判定预测到的行驶速度是否在为了维持行驶中的车道而允许的范围内。若预测到的行驶速度在允许范围内，则速度判定部151决定维持当前的驾驶模式，若预测到的行驶速度不在允许范围内，则速度判定部151决定变更当前的驾驶模式。速度判定部151将该判定结果向模式变更处理部154通知。
这里，行驶速度的允许范围由本车辆M所行驶的弯道的转弯半径(曲率半径)和能够以使在该弯道上行驶的本车辆M维持行驶车道的方式控制本车辆M的自动驾驶的速度的极限(以下称为“航位推算极限速度”。)的对应关系表示，其中，本车辆M通过根据基于航位推算的位置识别的结果进行的自动驾驶(包括驾驶支援)来行驶。图4是表示该转弯半径与航位推算极限速度的对应关系的一例的图。以下，将表示该转弯半径与航位推算极限速度的对应关系的信息称为“对应信息”。对应信息预先被存储于自动驾驶控制装置100的存储部。
例如，在图4的例子中，表示当使本车辆M通过自动驾驶在转弯半径为690m的弯道上行驶时能够将本车辆M控制为一边维持行驶车道一边行驶的行驶速度的上限(即航位推算极限速度)为30.6km/h。通常，车辆能够一边维持行驶车道一边在弯道上行驶的速度的理论值根据弯道的转弯半径与车辆的行驶速度的关系来求出，但本实施方式中的航位推算极限速度可以将这样的理论值作为基础，考虑基于航位推算进行的位置识别的精度下降对自动驾驶的控制精度造成的影响、本车辆M的减速对周围车辆的行驶造成的影响等来决定。
驾驶员状态判定部152为了进行上述的模式变更而监视驾驶员的状态，来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对驾驶员监视相机70拍摄到的图像进行解析，来进行姿态推定处理，判定驾驶员是否为无法根据来自系统的要求而向手动驾驶转变的姿势。驾驶员状态判定部152对驾驶员监视相机70拍摄到的图像进行解析来进行视线推定处理，判定驾驶员是否正在监视前方。
模式变更处理部154在由速度判定部151决定了驾驶模式的变更的情况下，进行用于模式变更的各种处理。例如，模式变更处理部154向行动计划生成部140指示生成用于路肩停止的目标轨道，或者向驾驶支援装置(未图示)进行工作指示，或者为了催促驾驶员作出行动而进行HMI30的控制。
第二控制部160对行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220进行控制，以使本车辆M在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以及转向控制部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)的信息并将其存储于存储器(未图示)。速度控制部164基于附随于存储在存储器中的目标轨道的速度要素，来对行驶驱动力输出装置200或制动装置210进行控制。转向控制部166根据存储于存储器的目标轨道的弯曲程度来控制转向装置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的前方道路的曲率相应的前馈控制和基于从目标轨道的偏离进行的反馈控制组合而执行。
行驶驱动力输出装置200向驱动轮输出用于使车辆行驶的行驶驱动力(转矩)。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、以及对它们进行控制的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，将与制动操作相应的制动转矩向各车轮输出。制动装置210也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来作为备用。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并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。
图5是表示由自动驾驶控制装置100的模式决定部150进行的驾驶模式变更处理的流程的一例的流程图。图6是说明驾驶模式变更处理的概要的图。以下，一边适当参照图6，一边对图5所示的驾驶模式变更处理的流程进行说明。为了简单，在图6中，示出反复处理的一个周期内的驾驶模式变更处理的流程，但实际上，通过在规定的时机反复执行图6所示的一系列处理来实现驾驶模式变更处理的整体。
首先，识别部130判定是否能够正常进行本车辆M的位置识别(步骤S101)。这里，在判定为不能正常进行本车辆M的位置识别的情况下，识别部130开始进行基于航位推算的本车辆M的位置识别(步骤S102)。在该情况下，伴随着航位推算的开始，模式决定部150判定在本车辆M的规定距离前方是否存在弯道(步骤S103)。这里，在判定为在本车辆M的规定距离前方存在弯道的情况下，模式决定部150计算靠近前方的弯道的转弯半径(步骤S104)。
例如，图6示出识别部130在本车辆M到达当前的行驶地点P1的时机看不到道路划分线并且以此为契机而开始了基于航位推算的位置识别的情况的例子。在该情况下，例如，识别部130推定规定时间后的本车辆M的行驶位置，并基于该推定位置与高精度地图信息，来判定规定时间后的本车辆M所行驶的道路是否为弯道。在该情况下，本车辆M的规定时间后的行驶位置能够表示为本车辆M在以通过下式(1)求出的规定速度V行驶了规定时间时到达的地点P2。
[数式1]
v＝V0+ΔV …(1)这里，v0表示本车辆M在行驶地点P1处的当前速度，Δv表示在车辆系统1以基于允许的加速度进行的加速持续规定时间(例如在图6的例子中为4秒)时增加的速度。在图6的例子中，地点P2为弯道上的地点，因此模式决定部150计算该弯道的转弯半径。例如，模式决定部150计算将从当前地点P1到地点P2的道路的转弯半径平均化而得到的值，作为该区间内的转弯半径。
接下来，模式决定部150基于计算出的弯道的转弯半径和对应信息，来推定靠近本车辆M的前方的弯道的航位推算极限速度(步骤S105)。关于本车辆M的自动驾驶，有时由驾驶员设定本车辆M的行驶速度。在这样的情况下，本车辆M的速度不会超过由驾驶员设定了的速度VD。因此，在设定了这样的指定速度VD的情况下，模式决定部150也可以对根据(1)式计算出的速度V与指定速度VD进行比较，将较低的速度推定为本车辆M在地点P2处的速度。
接下来，模式决定部150判定本车辆M到达地点P2时的推定速度是否超过在步骤S105中推定出的航位推算极限速度(步骤S106)。这里，在判定为本车辆M到达地点P2时的推定速度超过航位推算极限速度的情况下，模式决定部150将本车辆M的驾驶模式变更为向驾驶员分配更为重度的任务的驾驶模式(步骤S107)。
在驾驶模式的变更中，根据变更目的地的驾驶模式的不同，有时需要驾驶员的应允。在这样的情况下，需要进行如下这样的控制：在驾驶员对驾驶模式的变更请求作出反应的情况下(例如检测到转向的把持的情况)，能够变更驾驶模式，在驾驶员没有对驾驶模式的变更请求作出反应的情况下，使本车辆M安全地停止。例如，图6的例子示出将驾驶模式从模式B(转向把持：不需要)变更为模式C(转向把持：需要)的情况。在该情况下，例如，模式决定部150在地点P1处决定驾驶模式的变更时，通过基于HMI30的信息显示、声音输出等，向驾驶员请求转向的把持(TD：驾驶操作交接要求)，以便变更驾驶模式。模式决定部150在驾驶员对驾驶模式的变更请求作出反应的情况下，将驾驶模式变更为模式C。在该情况下，模式决定部150也可以在本车辆M通过弯道等而车道脱离的危险性消失的时机，使驾驶模式返回原来的模式B。另一方面，在驾驶员未对驾驶模式的变更请求作出反应的情况下，模式决定部150根据MRM(Minimal Risk Maneuver)的设定来使本车辆M安全地停车。
另一方面，在步骤S101中判定为能够正常进行位置识别的情况下，或者在步骤S103中判定为前方无弯道的情况下，或者在步骤S106中判定为本车辆M的推定速度未超过航位推算极限速度的情况下，模式决定部150不进行驾驶模式的变更，并结束一系列的处理。
根据这样构成的实施方式的自动驾驶控制装置100，能够进行与道路结构相应的适当的控制。具体而言，实施方式的自动驾驶控制装置100在弯道靠近前方的状况下产生了航位推算的情况下，将当前的驾驶模式变更为向驾驶员分配更为重度的任务的驾驶模式，由此能够抑制本车辆M的行驶不稳定化的情况。
上述说明的实施方式能够如以下那样表现。
一种车辆控制装置，其构成为，具备存储有程序的存储装置和硬件处理器，
通过所述硬件处理器执行所述程序来进行如下处理：
识别车辆的周边状况；
不依赖于所述车辆的驾驶员的操作地控制所述车辆的转向及加减速；
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在内的多个驾驶模式中的任一个驾驶模式，所述第二驾驶模式是与所述第一驾驶模式相比向所述驾驶员分配的任务为轻度的驾驶模式，至少包括所述第二驾驶模式在内的多个所述驾驶模式中的一部分通过不依赖于所述车辆的驾驶员的操作地控制所述车辆的转向及加减速来进行；
在与决定出的所述驾驶模式相关的任务没有被驾驶员执行的情况下，将所述车辆的驾驶模式变更为任务更为重度的驾驶模式；
在所述车辆的位置识别的精度下降了的情况下，基于所述车辆前方的道路的曲率来推定所述车辆在所述道路上行驶时的速度；以及
在推定出的所述速度超过预先决定的规定速度的情况下，将所述车辆的驾驶模式从所述第二驾驶模式变更为所述第一驾驶模式。
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 (6)

1.一种车辆控制装置，其中，
所述车辆控制装置具备：
识别部，其识别车辆的位置及周边状况；
驾驶控制部，其不依赖于所述车辆的驾驶员的操作地控制所述车辆的转向及加减速；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在内的多个驾驶模式中的任一个驾驶模式，所述第二驾驶模式是与所述第一驾驶模式相比向所述驾驶员分配的任务为轻度的驾驶模式，至少包括所述第二驾驶模式在内的多个所述驾驶模式中的一部分由所述驾驶控制部控制，在与决定出的所述驾驶模式相关的任务没有被驾驶员执行的情况下，所述模式决定部将所述车辆的驾驶模式变更为任务更为重度的驾驶模式，
所述模式决定部在所述车辆的位置识别的精度下降了的情况下，基于所述车辆前方的道路的曲率来推定所述车辆在所述道路上行驶时的速度，在推定出的所述速度超过预先决定的规定速度的情况下，将所述车辆的驾驶模式从所述第二驾驶模式变更为所述第一驾驶模式。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其中，
所述第二驾驶模式是不向所述驾驶员分配对接受转向操作的操作件进行把持的任务的驾驶模式，
所述第一驾驶模式是针对所述车辆的转向及加减速中的至少一方而需要由所述驾驶员进行驾驶操作的驾驶模式。
3.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其中，
所述第二驾驶模式是不向所述驾驶员分配对接受转向操作的操作件进行把持的任务的驾驶模式，
所述第一驾驶模式是向所述驾驶员至少分配对所述操作件进行把持的任务的驾驶模式，所述操作件接受由所述驾驶员进行的转向操作。
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，
所述规定速度是所述车辆能够在具有所述曲率的道路上一边维持行驶车道一边行驶的速度的上限以下的速度。
5.一种车辆控制方法，其中，
搭载于车辆的计算机进行如下处理：
识别车辆的周边状况；
不依赖于所述车辆的驾驶员的操作地控制所述车辆的转向及加减速；
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在内的多个驾驶模式中的任一个驾驶模式，所述第二驾驶模式是与所述第一驾驶模式相比向所述驾驶员分配的任务为轻度的驾驶模式，至少包括所述第二驾驶模式在内的多个所述驾驶模式中的一部分通过不依赖于所述车辆的驾驶员的操作地控制所述车辆的转向及加减速来进行；
在与决定出的所述驾驶模式相关的任务没有被驾驶员执行的情况下，将所述车辆的驾驶模式变更为任务更为重度的驾驶模式；
在所述车辆的位置识别的精度下降了的情况下，基于所述车辆前方的道路的曲率来推定所述车辆在所述道路上行驶时的速度；以及
在推定出的所述速度超过预先决定的规定速度的情况下，将所述车辆的驾驶模式从所述第二驾驶模式变更为所述第一驾驶模式。
6.一种存储介质，其存储有程序，其中，
所述程序使搭载于车辆的计算机进行如下处理：
识别车辆的周边状况；
不依赖于所述车辆的驾驶员的操作地控制所述车辆的转向及加减速；
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在内的多个驾驶模式中的任一个驾驶模式，所述第二驾驶模式是与所述第一驾驶模式相比向所述驾驶员分配的任务为轻度的驾驶模式，至少包括所述第二驾驶模式在内的多个所述驾驶模式中的一部分通过不依赖于所述车辆的驾驶员的操作地控制所述车辆的转向及加减速来进行；
在与决定出的所述驾驶模式相关的任务没有被驾驶员执行的情况下，将所述车辆的驾驶模式变更为任务更为重度的驾驶模式；
在所述车辆的位置识别的精度下降了的情况下，基于所述车辆前方的道路的曲率来推定所述车辆在所述道路上行驶时的速度；以及
在推定出的所述速度超过预先决定的规定速度的情况下，将所述车辆的驾驶模式从所述第二驾驶模式变更为所述第一驾驶模式。
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