CN115214714A - 车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够提高判定由驾驶员对前方监视的判定精度的车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质。实施方式的车辆控制装置具备:识别部,其识别存在于本车辆的周边的其他车辆;检测部,其检测所述本车辆的驾驶员的面部或视线的朝向;输出控制部,其基于存在于与所述本车辆所存在的第一车道相邻的第二车道上的其他车辆的位置,使输出部输出表示在所述第二车道上存在其他车辆的规定信息;驾驶控制部,其基于所述识别部的识别结果及所述检测部的检测结果,进行自动驾驶,在所述朝向为容许范围外的情况下,使所述自动驾驶的等级降低;以及决定部,其基于在由所述输出部输出所述规定信息后由所述检测部检测出的所述朝向来决定所述容许范围。
Description
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
根据自动驾驶的等级对驾驶员布置前方监视的义务正在被研究。与此相关地,已知有对东张西望等驾驶员的状态进行判定的技术(例如参照专利文献1)。
【在先技术文献】
【专利文献】
专利文献1:日本特开2019-91272号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,在以往的技术中,驾驶员正在监视前方或者正在东张西望的判定精度并不充分。
本发明的一方案是考虑这样的情形而做出的,其目的之一在于提供能够提高判定驾驶员对前方监视的判定精度的车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质。
用于解决课题的方案
本发明的车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质采用了以下的结构。
本发明的一方案(1)是一种车辆控制装置,其中,所述车辆控制装置具备:识别部,其识别存在于本车辆的周边的其他车辆;检测部,其检测所述本车辆的驾驶员的面部或视线的朝向;输出控制部,其基于由所述识别部识别出的其他车辆中的、存在于与所述本车辆所存在的第一车道相邻的第二车道上的其他车辆的位置,使输出部输出表示在所述第二车道上存在其他车辆的规定信息;驾驶控制部,其基于所述识别部的识别结果及所述检测部的检测结果,进行控制所述本车辆的速度及转向中的至少一方的自动驾驶,在由所述检测部检测出的所述朝向为容许范围外的情况下,使所述自动驾驶的等级降低;以及决定部,其基于在由所述输出部输出所述规定信息后由所述检测部检测出的所述朝向来决定所述容许范围。
在(2)的方案中,在上述(1)的方案的车辆控制装置的基础上,所述输出部是在所述本车辆的车门上后视镜的镜面、或所述本车辆的车室内的所述车门上后视镜的附近设置的指示器,所述输出控制部在由所述识别部识别出在所述第二车道上所述其他车辆存在于比所述本车辆靠后方的位置的情况下,使所述指示器点亮或闪烁,所述决定部在所述指示器点亮或闪烁后由所述检测部检测出所述驾驶员使面部或视线朝向所述指示器的情况下,将所述容许范围决定为包含所述指示器。
在(3)的方案中,在上述(2)的方案的车辆控制装置的基础上,所述决定部在所述驾驶员使面部或视线朝向所述指示器的次数达到规定次数的情况下,决定所述容许范围。
在(4)的方案中,在上述(1)~(3)中的任一方案的车辆控制装置的基础上,所述驾驶控制部在所述驾驶员使面部或视线朝向所述容许范围外持续规定时间以上的情况下,使所述自动驾驶的等级降低。
本发明的另一方案(5)是一种车辆控制方法,其中,所述车辆控制方法使搭载于本车辆的计算机执行如下处理:识别存在于所述本车辆的周边的其他车辆;检测所述本车辆的驾驶员的面部或视线的朝向;基于所述识别出的其他车辆中的、存在于与所述本车辆所存在的第一车道相邻的第二车道上的其他车辆的位置,使输出部输出表示在所述第二车道上存在其他车辆的规定信息;基于所述其他车辆的识别结果及所述驾驶员的面部或视线的朝向的检测结果,进行控制所述本车辆的速度及转向中的至少一方的自动驾驶,在所述检测出的朝向为容许范围外的情况下,使所述自动驾驶的等级降低;以及基于在由所述输出部输出所述规定信息后检测出的所述朝向来决定所述容许范围。
本发明的另一方案(6)是一种存储介质,其保存有程序,其中,所述程序用于使搭载于本车辆的计算机执行如下处理:识别存在于所述本车辆的周边的其他车辆;检测所述本车辆的驾驶员的面部或视线的朝向;基于所述识别出的其他车辆中的、存在于与所述本车辆所存在的第一车道相邻的第二车道上的其他车辆的位置,使输出部输出表示在所述第二车道上存在其他车辆的规定信息;基于所述其他车辆的识别结果及所述驾驶员的面部或视线的朝向的检测结果,进行控制所述本车辆的速度及转向中的至少一方的自动驾驶,在所述检测出的朝向为容许范围外的情况下,使所述自动驾驶的等级降低;以及基于在由所述输出部输出所述规定信息后检测出的所述朝向来决定所述容许范围。
发明效果
根据上述任一方案,能够提高判定由驾驶员对前方监视的判定精度。
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1的结构图。
图2是表示BSI指示器90的一例的图。
图3是表示BSI指示器90的另一例的图。
图4是第一控制部120及第二控制部160的功能结构图。
图5是表示驾驶模式与本车辆M的控制状态及任务的对应关系的一例的图。
图6是表示由实施方式的自动驾驶控制装置100进行的一系列处理的流程的一例的流程图。
图7是用于说明容许范围θ的决定方法的图。
图8是用于说明容许范围θ的决定方法的图。
图9是表示实施方式的自动驾驶控制装置100的硬件结构的一例的图。
附图标记说明:
1…车辆系统、10…相机、12…雷达装置、14…LIDAR、16…物体识别装置、20…通信装置、30…HMI、40…车辆传感器、50…导航装置、60…MPU、70…驾驶员监视相机、80…驾驶操作件、82…转向盘、84…转向盘把持传感器、90…BSI指示器、100…自动驾驶控制装置、120…第一控制部、130…识别部、140…行动计划生成部、150…模式控制部、152…驾驶员状态判定部、154…模式决定部、156…设备控制部、158…范围决定部、160…第二控制部、162…取得部、164…速度控制部、166…转向控制部、180…存储部、M…本车辆。
具体实施方式
以下,参照附图,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。
[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(以下称为本车辆M)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产生的发电电力或者二次电池、燃料电池的放电电力进行动作。
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、BSI(BlindSpot Information)指示器90、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 Area Network)通信线等多路通信线、串行通信线、无线通信网等而相互连接。需要说明的是,图1所示的结构仅为一例,既可以省略结构的一部分,也可以进一步追加其他结构。自动驾驶控制装置100是“车辆控制装置”的一例。
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安装于搭载有车辆系统1的车辆的任意部位。例如,在拍摄本车辆M的前方的情况下,相机10安装于前风窗玻璃上部、车室内后视镜背面等。在拍摄本车辆M的后方的情况下,相机10安装于后风窗玻璃上部等。在拍摄本车辆M的右侧方或左侧方的情况下,相机10安装于车身、车门上后视镜的右侧面或左侧面等。相机10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的周边发射毫米波等电波,并且检测由物体反射的电波(反射波)而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(或者波长接近光的电磁波),并测定散射光。LIDAR14基于从发光起到受光为止的时间来检测到对象为止的距离。所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对相机10、雷达装置12及LIDAR14中的一部分或全部的检测结果进行传感器融合处理,识别物体的位置、种类、速度等。物体识别装置16向自动驾驶控制装置100输出识别结果。物体识别装置16可以将相机10、雷达装置12及LIDAR14的检测结果直接输出到自动驾驶控制装置100。也可以从车辆系统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,或者经由无线基站与各种服务器装置进行通信。
HMI30对本车辆M的乘员(包括驾驶员)提示各种信息,并且接受由乘员进行的输入操作。例如,HMI30也可以具备显示装置、开关、扬声器、蜂鸣器、触摸面板等。例如,乘员对HMI30输入本车辆M的目的地。HMI30为“输出部”的一例。
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、检测角速度的陀螺仪传感器、检测本车辆M的朝向的方位传感器等。陀螺仪传感器例如可以包括检测绕铅垂轴的角速度的横摆角速度传感器。
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在HDD(Hard Disk Drive)、闪存器等存储装置中保持有第一地图信息54。
GNSS接收机51从多个GNSS卫星(人造卫星)中的每一个接收电波,并基于该接收到的电波的信号来确定本车辆M的位置。GNSS接收机51向路径决定部53输出所确定的本车辆M的位置,或者直接向自动驾驶控制装置100输出或经由MPU60而间接地向自动驾驶控制装置100输出所确定的本车辆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 Navigation System)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也可以使一部分或全部与前述的HMI30共用化。例如,也可以是,代替对HMI30输入本车辆M的目的地,或者除了对HMI30输入本车辆M的目的地之外,乘员还对导航HMI52输入本车辆M的目的地。
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(或者所输入的任意的位置)到由乘员使用HM30、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也可以包含道路的曲率、POI(Point OfInterest)信息等。向MPU60输出地图上路径。
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,在HDD、闪存器等存储装置中保持有第二地图信息62。推荐车道决定部61通过使CPU(Central Processing Unit)等硬件处理器执行程序(软件)来实现。另外,推荐车道决定部61既可以通过LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable GateArray)、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。程序既可以预先保存于MPU60的存储装置(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,并通过将存储介质(非暂时性的存储介质)装配于驱动装置,从而安装于MPU60的存储装置。
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进行在从左侧起的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是精度比第一地图信息54高的地图信息。第二地图信息62例如包含有车道的中央的信息或车道的边界的信息等。另外,在第二地图信息62中,可以包含道路信息、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以能够从正面对就座于本车辆M的驾驶席的乘员(即驾驶员)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安装在本车辆M的仪表板上。
驾驶操作件80例如除了转向盘82之外,还包括油门踏板、制动踏板、换挡杆、以及其他操作件。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。该传感器的检测结果被输出到自动驾驶控制装置100或者被输出到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。
转向盘82无需一定是环状,也可以是异形转向盘、操纵杆、按钮等形态。在转向盘82安装有转向盘把持传感器84。转向盘把持传感器84为静电容量传感器等。转向盘把持传感器84检知驾驶员是否把持着转向盘82(是指在施加力的状态下接触),并将表示其检知结果的信号向自动驾驶控制装置100输出。
BSI指示器90是为了向驾驶员通知本车辆M在当前时间点接近周边车辆或在将来的某个时间点接近周边车辆而点亮或闪烁的驾驶支援装置。通过使BSI指示器90点亮或闪烁,从而能够催促驾驶员目视确认接近本车辆M的车辆。BSI指示器90为“输出部”的一例。
图2及图3是表示BSI指示器90的一例的图。BSI指示器90既可以如图2的例子那样埋设于车门上后视镜的镜面,也可以如图3的例子那样设置在车室内的车门上后视镜附近。以下,作为一例,对BSI指示器90埋设于车门上后视镜的镜面的结构进行说明。
自动驾驶控制装置100例如具备第一控制部120、第二控制部160及存储部180。第一控制部120和第二控制部160例如分别通过使CPU等硬件处理器执行程序(软件)来实现。另外,这些构成要素中的一部分或全部既可以通过LSI、ASIC、FPGA、GPU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。程序既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,并通过将存储介质(非暂时性的存储介质)装配于驱动装置,从而安装于自动驾驶控制装置100的HDD、闪存器。
存储部180例如通过HDD、闪存器、EEPROM、ROM(或RAM等)来实现。在存储部180中例如保存有由处理器读出并执行的程序等。
图4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及模式控制部150。将行动计划生成部140与第二控制部160合起来或者将行动计划生成部140、模式控制部150与第二控制部160合起来的是“驾驶控制部”的一例。
第一控制部120例如并行地实现基于AI(Artificial Intelligence:人工智能)的功能和基于预先赋予的模型的功能。例如,可以通过并行地执行基于深度学习等的交叉路口的识别和基于预先赋予的条件(存在能够进行图案匹配的信号、道路标志等)的识别,并对双方进行评分并综合地进行评价,从而实现“识别交叉路口”的功能。由此,确保自动驾驶的可靠性。
识别部130识别本车辆M的周边的状况或者环境。例如,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输入的信息来识别存在于本车辆M的周边的物体。由识别部130识别的物体例如包括自行车、摩托车、四轮机动车、行人、道路标识、道路标志、划分线、电线杆、护栏、落下物等。另外,识别部130识别物体的位置、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)为原点的相对坐标上的位置(即相对于本车辆M的相对位置),并在控制中进行使用。物体的位置既可以由该物体的重心、角部等代表点来表示,也可以由所表现的区域来表示。物体的“状态”也可以包含物体的加速度、加加速度或“行动状态”(例如是否正在或者欲要进行车道变更)。
而且,识别部130例如识别本车辆M正在行驶的车道(以下,称为本车道)、与该本车道相邻的相邻车道等。例如,识别部130从MPU60取得第二地图信息62,并对该取得的第二地图信息62所包含的道路划分线的图案(例如实线与虚线的排列)与从相机10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,从而将划分线之间的空间识别为本车道、相邻车道。
识别部130不限于道路划分线,也可以通过识别道路划分线、包括路肩、缘石、中央隔离带、护栏等在内的行驶道路边界(道路边界),从而识别本车道、相邻车道这样的车道。在该识别中,也可以一起考虑从导航装置50取得的本车辆M的位置、基于INS的处理结果。另外,识别部130可以识别临时停止线、障碍物、红灯、收费站、以及其他道路事项。
而且,识别部130在识别本车道时,识别本车辆M相对于本车道的相对位置、姿势。识别部130例如也可以将本车辆M的基准点从车道中央的偏离及本车辆M的行进方向相对于连接车道中央的坐标点的线所成的角度识别为本车辆M相对于本车道的相对位置及姿势。代替于此,识别部130也可以将本车辆M的基准点相对于本车道的任一侧端部(道路划分线或道路边界)的位置等识别为本车辆M相对于本车道的相对位置。
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、并且能够应对本车辆M的周边状况的方式,生成在由后述事件规定的行驶时的状态下使本车辆M自动地(不依赖驾驶员的操作地)行驶的将来的目标轨道。
目标轨道例如包含有速度要素。例如,目标轨道表达为将本车辆M应到达的地点(轨道点)依次排列而成的轨道。轨道点是在沿途距离中按各规定的行驶距离(例如几[m]程度)的本车辆M应到达的地点,与之不同地,将按各规定的采样时间(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。另外,轨道点也可以是按各规定的采样时间的该采样时刻的本车辆M应到达的位置。在该情况下,目标速度、目标加速度的信息以轨道点的间隔来表达。
为了应对本车辆M的周边状况,行动计划生成部140也可以例外地生成使本车辆M在与推荐车道不同的其他车道(例如与推荐车道相邻的车道)上行驶的那样的目标轨道。即,推荐车道以外的其他车道的优先级与推荐车道的优先级相比相对较低。例如,推荐车道的优先级最高(优先级1),与该推荐车道相邻的其他车道(以下,称为相邻车道)的优先级第二高(优先级2),进而与相邻车道相邻的其他车道的优先级第三高(优先级3)。像这样,行动计划生成部140原则上生成使本车辆M在优先级最高的推荐车道上行驶的那样的目标轨道,并且根据本车辆M的周边状况而例外地生成使本车辆M在优先级比推荐车道低的其他车道上行驶的那样的目标轨道。
行动计划生成部140在生成目标轨道时,在决定了推荐车道的路径上决定自动驾驶(也包含一部分的驾驶支援)的事件。自动驾驶的事件是指规定了在自动驾驶(一部分的驾驶支援)下本车辆M应采取的行为的方式、即行驶时的状态(或行驶时的形态)的信息。
自动驾驶的事件例如包括定速行驶事件、低速追随行驶事件、车道变更事件、赶超事件等。定速行驶事件是使本车辆M以恒定的速度在相同的车道上行驶的事件。低速追随行驶事件是使本车辆M追随存在于本车辆M的前方的规定距离以内(例如100[m]以内)且最接近本车辆M的其他车辆(以下,称为前行车辆)的事件。“追随”例如既可以是将本车辆M与前行车辆的相对距离(车间距离)维持为恒定的行驶状态,也可以是除了将本车辆M与前行车辆之相对距离维持为恒定之外还使本车辆M在本车道的中央行驶的行驶状态。车道变更事件是使本车辆M从本车道向相邻车道进行车道变更的事件。赶超事件是在使本车辆M暂且向相邻车道进行车道变更并在相邻车道上赶超前行车辆之后再次向原来的车道进行车道变更的事件。
而且,自动驾驶的事件包括分支事件、汇合事件、车道减少事件、接管事件等。分支事件是如下事件:在本车辆M在干线上行驶且目的地存在于从该干线分支的支线(以下,称为分支车道)的延长线上的情况下,以在分支地点使本车辆M从干线向分支车道进行车道变更的方式进行引导。汇合事件是指如下事件:在本车辆M在与干线汇合的支线(以下,称为汇合车道)上行驶且目的地存在于干线的延长线上的情况下,以使本车辆M在汇合地点从汇合车道向干线进行车道变更的方式进行引导。车道减少事件是如下事件:当在车道数中途减少的路径上行驶时,使本车辆M向其他车道进行车道变更。接管事件是如下事件:结束自动驾驶模式(后述的模式A)而切换为驾驶支援模式(后述的模式B、C、D)或手动驾驶模式(后述的模式E)。例如,存在划分线在高速道路的收费站跟前中断而无法识别本车辆M的相对位置的情况。在这样的情况下,相对于收费站跟前的区间来决定(计划)接管事件。
行动计划生成部140在到目的地为止的路径上依次决定上述多个事件,且一边考虑本车辆M的周边状况,一边生成用于使本车辆M在由各事件规定的状态下行驶的目标轨道。
模式控制部150将本车辆M的驾驶模式决定为多个驾驶模式中的某一个。多个驾驶模式中的各个驾驶模式相互对驾驶员布置的任务不同。模式控制部150例如具备驾驶员状态判定部152、模式决定部154、设备控制部156及范围决定部158。它们各自的功能见后述。将驾驶员监视相机70与驾驶员状态判定部152合起来的是“检测部”的一例。设备控制部156为“输出控制部”的一例。
图5是表示驾驶模式与本车辆M的控制状态及任务的对应关系的一例的图。本车辆M的驾驶模式例如有模式A至模式E这五个模式。对于控制状态即本车辆M的驾驶控制的自动化程度(控制等级)而言,模式A最高,接着,按照模式B、模式C、模式D的顺序依次变低,模式E最低。与之相反地,对于对驾驶员布置的任务而言,模式A最为轻度,接着,按照模式B、模式C、模式D的顺序依次变为重度,模式E最为重度。需要说明的是,由于在模式D及E中成为非自动驾驶的控制状态,因此,作为自动驾驶控制装置100,在结束自动驾驶所涉及的控制并转移至驾驶支援或手动驾驶之前发挥职责。以下,例示各个驾驶模式的内容。
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(在图中为转向盘把持)中的任一个均不对驾驶员布置。但是,即使是模式A,也要求驾驶员为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转移到手动驾驶的身体姿势。需要说明的是,在此所说的自动驾驶是指不依赖驾驶员的操作地控制转向、加减速中的任一个。前方是指经由前风窗玻璃进行视觉辨认的本车辆M的行进方向的空间。模式A例如是在高速道路等机动车专用道路中本车辆M以规定速度(例如50[km/h]左右)以下的速度行驶且存在作为追随对象的前行车辆的等条件满足的情况下能够执行的驾驶模式,有时也被称为TJP(Traffic Jam Pilot)。在不满足该条件的情况下,模式控制部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,对驾驶员布置对本车辆M的前方进行监视的任务(以下,称为前方监视),但未布置把持转向盘82的任务。在模式C中,成为驾驶支援的状态,对驾驶员布置监视前方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需要某种程度的驾驶员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、加减速均需要驾驶员的驾驶操作的手动驾驶的状态。模式D、模式E当然均对驾驶员布置对本车辆M的前方进行监视的任务。
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。自动车道变更有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)中有在前行车辆的速度与本车辆的速度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和用于朝向目的地行进的自动车道变更(因变更了推荐车道而进行的自动车道变更)。在自动车道变更(2)中,在满足与速度、同周边车辆的位置关系等相关的条件的情况下,在由驾驶员对方向指示器进行了操作时,朝向操作方向使本车辆M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)中的任一个均不执行。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)中的任一个均执行。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)中的任一个均不执行。
返回到图4的说明。模式控制部150在驾驶员未执行所决定的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为重度的驾驶模式。
例如,在模式A中,进行如下的控制:在驾驶员为无法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下(例如在持续进行后述的容许范围θ外的东张西望的情况、检测出成为驾驶困难的预兆的情况下),模式控制部150使用HMI30催促驾驶员进行向手动驾驶的转移,若驾驶员不回应,则使本车辆M靠近路肩而逐渐停止,并停止自动驾驶。在停止自动驾驶之后,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使本车辆M起步。以下,关于“停止自动驾驶”也同样如此。在模式B中,进行如下的控制:在驾驶员未监视前方的情况下,模式控制部150使用HMI30催促驾驶员监视前方,若驾驶员回应,则使本车辆M靠近路肩而逐渐停止,并停止自动驾驶。在模式C中,进行如下的控制:在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,模式控制部150使用HMI30催促驾驶员监视前方及/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,并停止自动驾驶。
驾驶员状态判定部152为了进行上述模式变更而基于驾驶员监视相机70的图像和转向盘把持传感器84的检知信号来判定驾驶员是否处于能够执行任务的状态。
例如,驾驶员状态判定部152解析驾驶员监视相机70的图像而推定驾驶员的姿势,并基于该推定出的姿势来判定驾驶员是否为能够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的图像而推定驾驶员的视线或面部的朝向,并基于该推定出的视线或面部的朝向来判定驾驶员是否正在监视本车辆M的前方。
例如,驾驶员状态判定部152使用模板匹配等方法,根据驾驶员监视相机70的图像来检测驾驶员的头部与眼睛的位置关系、眼睛的基准点与动点的组合等。并且,驾驶员状态判定部152基于眼睛相对于头部的相对位置来推定面部的朝向。另外,驾驶员状态判定部152基于动点相对于基准点的位置来推定驾驶员的视线的朝向。例如,在基准点为眼角的情况下,动点为虹膜。另外,在基准点为角膜反射区域的情况下,动点为瞳孔。
例如,模式决定部154可以在驾驶员使面部或视线朝向容许范围θ外并持续规定时间以上的情况下,判定为驾驶员未监视本车辆M的前方。
驾驶员状态判定部152基于转向盘把持传感器84的检知信号来判定驾驶员是否把持着转向盘82。
模式决定部154根据驾驶员状态判定部152的判定结果来决定本车辆M的驾驶模式。
设备控制部156基于由模式决定部154决定的本车辆M的驾驶模式、驾驶员状态判定部152的判定结果及识别部130的识别结果来控制HMI30、BSI指示器90等。例如,设备控制部156使HMI30输出催促驾驶员执行与各驾驶模式相应的任务的信息。另外,设备控制部156在由识别部130识别出周边车辆存在于相邻车道上且该周边车辆位于比本车辆M靠后方的位置的情况下,使BSI指示器90点亮或闪烁。
范围决定部158基于由驾驶员状态判定部152推定出的驾驶员的视线或面部的朝向来决定容许范围θ。容许范围θ是指能够视作驾驶员正在履行前方监视的义务(正在执行前方监视的任务)的程度的视线或面部的朝向的角度范围。容许范围θ既可以是与水平方向相关的角度范围,也可以是与水平方向和竖直方向双方相关的角度范围。
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按预定的时刻通过由行动计划生成部140生成的目标轨道。
第二控制部160例如具备取得部162、速度控制部164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,并存储于存储器(未图示)。速度控制部164基于在存储器存储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情况,对转向装置220进行控制。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和基于偏离目标轨道的反馈控制组合起来并执行。
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和对它们进行控制的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输入的信息对电动马达进行控制,并向各车轮输出与制动操作相应的制动转矩。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。需要说明的是,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输入的信息对致动器进行控制并向液压缸传递主液压缸的液压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-小齿轮机构并变更转向轮的朝向。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输入的信息对电动马达进行驱动,并变更转向轮的朝向。
[整体的处理流程]
以下,使用流程图来说明由实施方式的自动驾驶控制装置100进行的一系列处理的流程。图6是表示由实施方式的自动驾驶控制装置100进行的一系列处理的流程的一例的流程图。本流程图的处理可以以规定的周期反复执行。另外,本流程图的处理可以在每当驾驶员变化时执行。
首先,设备控制部156判定是否由识别部130识别出周边车辆存在于相邻车道上且该周边车辆存在于比本车辆M靠后方的位置(步骤S100)。
设备控制部156在由识别部130识别出周边车辆存在于相邻车道上且该周边车辆存在于比本车辆M靠后方的位置的情况下,使BSI指示器90点亮或闪烁(步骤S102)。
例如,在周边车辆存在于本车道的左侧的相邻车道上且该周边车辆存在于比本车辆M靠后方的位置的情况下,设备控制部156使在从驾驶员观察时右侧的车门上后视镜的BSI指示器90点亮或闪烁。
接着,范围决定部158基于由驾驶员状态判定部152推定出的驾驶员的视线或面部的朝向来判定驾驶员是否使面部或视线朝向BSI指示器90(步骤S104)。
范围决定部158在驾驶员使面部或视线朝向BSI指示器90的情况下,使其面部或视线的朝向存储于存储部180(步骤S106)。
另一方面,范围决定部158在驾驶员未使面部或视线朝向BSI指示器90的情况下,省略S106而使处理前进至S108。
接着,范围决定部158判定是否以规定次数(例如10次)反复进行了使面部或视线的朝向存储于存储部180的处理(即S106的处理)(步骤S108)。
例如,范围决定部158针对右侧及左侧的各个BSI指示器90,判定是否以规定次数反复进行了S106的处理。
范围决定部158在关于右侧及左侧的各个BSI指示器90而未以规定次数反复进行S106的处理的情况下,使处理返回到S100,并反复进行S100至S106的一系列处理。
另一方面,范围决定部158在关于右侧及左侧的各个BSI指示器90而以规定次数反复进行了S106的处理的情况下,基于存储于存储部180的规定次数的量的面部或视线的朝向来决定容许范围θ(步骤S110)。由此,结束本流程图的处理。
图7及图8是用于说明容许范围θ的决定方法的图。如图7所示,典型地,作为前方监视的对象空间以包含前风窗玻璃的方式确定容许范围θ。例如,驾驶员状态判定部152在驾驶员的视线或面部的朝向未收敛于容许范围θ内的情况下,判定为驾驶员未监视本车辆M的前方,在驾驶员的视线或面部的朝向收敛于容许范围θ内的情况下,判定为驾驶员监视着本车辆M的前方。
如上所述,在驾驶员未监视前方的情况下,模式决定部154将本车辆M的驾驶模式变更为自动化程度(控制等级)更低的驾驶模式。在图7的例子中,驾驶员使视线或面部朝向BSI指示器90点亮的右侧的车门上后视镜。在这样的情况下,当使用统一的容许范围θ时,有时驾驶员的视线或面部的朝向会成为容许范围θ外而判定为驾驶员疏于前方监视的任务(即东张西望),并对驾驶模式进行切换。BSI指示器90向驾驶员通知从本车辆M的后方接近的相邻车道上的周边车辆,从唤起注意这样的观点出发与在特定的驾驶模式下要求的前方监视的任务是共用的。因此,优选的是,使视线或面部朝向BSI指示器90并不作为东张西望进行处理,而是作为前方监视的任务的一部分进行处理。
接受该情况,在本实施方式中,范围决定部158在BSI指示器90点亮以后驾驶员使视线或面部朝向BSI指示器90的情况下,将扩展至其视线或面部的方向的范围决定为新的容许范围θ′。在图7的例子中,由于驾驶员使视线或面部朝向BSI指示器90点亮的右侧的车门上后视镜,因此,范围决定部158将容许范围θ扩展为包含该右侧的车门上后视镜,并将其作为新的容许范围θ′。在左侧的车门上后视镜的BSI指示器90点亮且驾驶员使视线或面部朝向该左侧的BSI指示器90的情况下,范围决定部158也同样地将容许范围θ扩展为包含右侧的车门上后视镜,并将其作为新的容许范围θ′。
此时,范围决定部158也可以在扩展容许范围θ时,基于驾驶员使视线或面部朝向BSI指示器90的次数(或时间)来决定以何种程度扩展容许范围θ。例如,范围决定部158可以在驾驶员以更多的次数(或更长的时间)使视线或面部朝向BSI指示器90的情况下,更宽地扩展容许范围θ。
通过像这样扩展容许范围θ,即使驾驶员使面部或视线朝向BSI指示器90,也容易判定为驾驶员正在执行前方监视的任务。其结果是,能够抑制频繁地切换驾驶模式,能够执行更舒适的自动驾驶。
根据以上说明的实施方式,自动驾驶控制装置100识别存在于本车辆M的周边的周边车辆,并根据驾驶员监视相机70的图像来推定本车辆M的驾驶员的面部或视线的朝向,基于存在于相邻车道上的周边车辆的位置而使BSI指示器90点亮或闪烁,在驾驶员的面部或视线的朝向为容许范围θ外的情况下,使自动驾驶的等级降低,基于使BSI指示器90点亮或闪烁后的驾驶员的面部或视线的朝向,对容许范围θ进行扩展。由此,能够提高判定由驾驶员对前方监视的判定精度。其结果是,能够抑制频繁地切换驾驶模式,能够执行更舒适的自动驾驶。
[硬件结构]
图9是表示实施方式的自动驾驶控制装置100的硬件结构的一例的图。如图所示,自动驾驶控制装置100为通信控制器100-1、CPU100-2、作为工作存储器而使用的RAM100-3、保存有引导程序等的ROM100-4、闪存器、HDD等存储装置100-5、驱动装置100-6等通过内部总线或专用通信线而相互连接的结构。通信控制器100-1进行与自动驾驶控制装置100以外的构成要素之间的通信。在存储装置100-5中保存有供CPU100-2执行的程序100-5a。该程序通过DMA(Direct Memory Access)控制器(未图示)等而展开至RAM100-3,并由CPU100-2执行。由此,实现第一控制部及第二控制部160中的一部分或全部。
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,所述车辆控制装置构成为具备:
存储器,其保存有程序;以及
处理器,
通过所述处理器执行所述程序来进行如下处理:
识别存在于本车辆的周边的其他车辆;
检测所述本车辆的驾驶员的面部或视线的朝向;
基于所述识别出的其他车辆中的、存在于与所述本车辆所存在的第一车道相邻的第二车道上的其他车辆的位置,使输出部输出表示在所述第二车道上存在其他车辆的规定信息;
基于所述其他车辆的识别结果及所述驾驶员的面部或视线的朝向的检测结果,进行控制所述本车辆的速度及转向中的至少一方的自动驾驶,在所述检测出的朝向为容许范围外的情况下,使所述自动驾驶的等级降低;以及
基于在由所述输出部输出所述规定信息后检测出的所述朝向来决定所述容许范围。
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,其识别存在于本车辆的周边的其他车辆;
检测部,其检测所述本车辆的驾驶员的面部或视线的朝向;
输出控制部,其基于由所述识别部识别出的其他车辆中的、存在于与所述本车辆所存在的第一车道相邻的第二车道上的其他车辆的位置,使输出部输出表示在所述第二车道上存在其他车辆的规定信息;
驾驶控制部,其基于所述识别部的识别结果及所述检测部的检测结果,进行控制所述本车辆的速度及转向中的至少一方的自动驾驶,在由所述检测部检测出的所述朝向为容许范围外的情况下,使所述自动驾驶的等级降低;以及
决定部,其基于在由所述输出部输出所述规定信息后由所述检测部检测出的所述朝向来决定所述容许范围。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置,其中,
所述输出部是在所述本车辆的车门上后视镜的镜面、或所述本车辆的车室内的所述车门上后视镜的附近设置的指示器,
所述输出控制部在由所述识别部识别出在所述第二车道上所述其他车辆存在于比所述本车辆靠后方的位置的情况下,使所述指示器点亮或闪烁,
所述决定部在所述指示器点亮或闪烁后由所述检测部检测出所述驾驶员使面部或视线朝向所述指示器的情况下,将所述容许范围决定为包含所述指示器。
3.根据权利要求2所述的车辆控制装置,其中,
所述决定部在所述驾驶员使面部或视线朝向所述指示器的次数达到规定次数的情况下,决定所述容许范围。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的车辆控制装置,其中,
所述驾驶控制部在所述驾驶员使面部或视线朝向所述容许范围外持续规定时间以上的情况下,使所述自动驾驶的等级降低。
5.一种车辆控制方法,其中,
所述车辆控制方法使搭载于本车辆的计算机执行如下处理:
识别存在于所述本车辆的周边的其他车辆;
检测所述本车辆的驾驶员的面部或视线的朝向;
基于所述识别出的其他车辆中的、存在于与所述本车辆所存在的第一车道相邻的第二车道上的其他车辆的位置,使输出部输出表示在所述第二车道上存在其他车辆的规定信息;
基于所述其他车辆的识别结果及所述驾驶员的面部或视线的朝向的检测结果,进行控制所述本车辆的速度及转向中的至少一方的自动驾驶,在所述检测出的朝向为容许范围外的情况下,使所述自动驾驶的等级降低;以及
基于在由所述输出部输出所述规定信息后检测出的所述朝向来决定所述容许范围。
6.一种存储介质,其保存有程序,其中,
所述程序用于使搭载于本车辆的计算机执行如下处理:
识别存在于所述本车辆的周边的其他车辆;
检测所述本车辆的驾驶员的面部或视线的朝向;
基于所述识别出的其他车辆中的、存在于与所述本车辆所存在的第一车道相邻的第二车道上的其他车辆的位置,使输出部输出表示在所述第二车道上存在其他车辆的规定信息;
基于所述其他车辆的识别结果及所述驾驶员的面部或视线的朝向的检测结果,进行控制所述本车辆的速度及转向中的至少一方的自动驾驶,在所述检测出的朝向为容许范围外的情况下,使所述自动驾驶的等级降低;以及
基于在由所述输出部输出所述规定信息后检测出的所述朝向来决定所述容许范围。
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