CN115996870A - 车辆控制装置、车辆控制方法及程序 - Google Patents

车辆控制装置、车辆控制方法及程序 Download PDF

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Abstract

车辆控制装置具备：识别部，其识别车辆的周边的状况；以及驾驶控制部，其基于由所述识别部识别到的所述状况和包含表示处于所述车辆的路径上的车道的多个坐标点的地图信息，进行控制所述车辆的加减速及转向中的至少一方的自动驾驶，所述驾驶控制部根据所述坐标点的数量，变更所述自动驾驶的控制等级。

Description

车辆控制装置、车辆控制方法及程序
技术领域
本发明涉及车辆控制装置、车辆控制方法及程序。
背景技术
以往，已知有如下技术：反复判定在高精度地图上是否存在本车辆通过的道路，并通知该高精度地图上有无道路的判定结果(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2018-1 89594号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在现有技术中，通过保存于地图的信息机械地通知可否自动驾驶。但是，在现有技术中，在地图的信息量变大的地点处理负荷增大，有时不能进行恰当的自动驾驶。
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进行更恰当的自动驾驶的车辆控制装置、车辆控制方法及程序。
用于解决课题的方案
本发明的车辆控制装置、车辆控制方法及程序采用了以下的结构。
(1)本发明的第一方案涉及一种车辆控制装置，其具备：识别部，其识别车辆的周边的状况；以及驾驶控制部，其基于由所述识别部识别到的所述状况和包含表示处于所述车辆的路径上的车道的多个坐标点的地图信息，进行控制所述车辆的加减速及转向中的至少一方的自动驾驶，所述驾驶控制部根据所述坐标点的数量，变更所述自动驾驶的控制等级。
(2)本发明的第二方案在第一方案的基础上，所述驾驶控制部在所述坐标点的数量超过上限数的情况下，与所述坐标点的数量为所述上限数以下的情况相比，使所述自动驾驶的控制等级降低。
(3)本发明的第三方案在第二方案的基础上，所述驾驶控制部在所述坐标点的数量超过所述上限数的情况下，间隔剔除所述坐标点，所述驾驶控制部在间隔剔除后的所述坐标点的数量为所述上限数以下的情况下，不降低所述自动驾驶的控制等级，所述驾驶控制部在间隔剔除后的所述坐标点的数量超过所述上限数的情况下，使所述自动驾驶的控制等级降低。
(4)本发明的第四方案在第一方案至第三方案中的任一个的基础上，所述驾驶控制部根据从所述路径上的所述车辆的位置观察时处于所述车辆的前方的第一范围的所述坐标点的数量、与从所述路径上的所述车辆的位置观察时处于所述车辆的后方的第二范围的所述坐标点的数量之和，变更所述自动驾驶的控制等级，所述第一范围比所述第二范围宽。
(5)本发明的第五方案为一种车辆控制方法，该车辆控制方法使搭载于车辆的计算机执行如下处理：识别车辆的周边的状况；基于识别到的所述状况和包含表示位于所述车辆的路径上的车道的多个坐标点的地图信息，进行控制所述车辆的加减速及转向中的至少一方的自动驾驶；以及根据所述坐标点的数量，变更所述自动驾驶的控制等级。
(6)本发明的第六方案为一种程序，该程序用于使搭载于车辆的计算机执行如下处理：识别车辆的周边的状况；基于识别到的所述状况和包含表示位于所述车辆的路径上的车道的多个坐标点的地图信息，进行控制所述车辆的加减速及转向中的至少一方的自动驾驶；以及根据所述坐标点的数量，变更所述自动驾驶的控制等级。
发明效果
根据上述方案，能够进行更恰当的自动驾驶。
附图说明
图1是利用了第一实施方式的车辆控制装置的车辆系统的结构图。
图2是示意性地表示第二地图信息的一例的图。
图3是示意性地表示第二地图信息的另一例的图。
图4是第一控制部及第二控制部的功能结构图。
图5是示出驾驶模式与本车辆的控制状态及任务的对应关系的一例的图。
图6是表示由第一实施方式的自动驾驶控制装置进行的一系列的处理的流程的一例的流程图。
图7是用于说明坐标点数的计数方法的一例的图。
图8是用于说明坐标点数的计数方法的另一例的图。
图9是表示由第二实施方式的自动驾驶控制装置进行的一系列的处理的流程的一例的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的车辆控制装置、车辆控制方法及程序的实施方式进行说明。
<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产生的发电电力、或者二次电池、燃料电池的放电电力来动作。
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、无线通信网等而相互连接。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安装于供车辆系统1搭载的车辆(以下，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(或者波长与光接近的电磁波)，并测定散射光。LIDAR14基于从发光到受光的时间，来检测到对象的距离。被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。在陀螺仪传感器中，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、以及路径决定部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)分别接收电波，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将所确定的本车辆M的位置向路径决定部53输出，或者直接或经由MPU60间接地向自动驾驶控制装置100输出。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也可以一部分或全部与前述的HMI30共用。
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例如是通过显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 Of Interest)信息等。地图上路径被输出到MPU60。
导航装置50也可以基于地图上路径，进行使用导航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，从导航服务器取得与地图上路径同等的路径。
MPU60例如包含推荐车道决定部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通过CPU(Central Processing Unit)等硬件处理器执行程序(软件)来实现。推荐车道决定部61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而对每个区块决定推荐车道。推荐车道决定部61进行在从左数第几车道上行驶这样的决定。在地图上路径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是与第一地图信息54相比精度高的地图信息。在第二地图信息62中，例如包含与车道的中央相关的信息、与车道的边界相关的信息。在与车道的中央相关的信息中，例如包含连接了几个车道的中央的坐标点的点线、虚线。在与车道的边界相关的信息中，例如包含连接了几个车道的边界的坐标点的点线、虚线。
图2是示意性地表示第二地图信息62的一例的图。例如，在假设了双车道的道路的情况下，该两个车道中的一方的第一车道LN1由划分线LM1及LM2划分，另一方的第二车道LN2由划分线LM2及LM3划分。在该情况下，在第二地图信息62中，作为与第一车道LN1的中央相关的信息，包含连接了划分线LM1及LM2的正中间的坐标点的(在道路的延伸方向上排列的)点线、虚线(图中C1)。同样地，在第二地图信息62中，作为与第二车道LN2的中央相关的信息，包含连接了划分线LM2及LM3的正中间的坐标点的(在道路的延伸方向上排列的)点线、虚线(图中C2)。
图3是示意性地表示第二地图信息62的另一例的图。如图示的例子那样，在第二地图信息62中，作为与第一车道LN1的边界相关的信息，也可以包含连接了划分线LM1的坐标点的(在道路的延伸方向上排列的)点线或虚线和连接了划分线LM2的坐标点的(在道路的延伸方向上排列的)点线或虚线。同样地，在第二地图信息62中，作为与第二车道LN2的边界相关的信息，也可以包含连接了划分线LM2的坐标点的(在道路的延伸方向上排列的)点线或虚线和连接了划分线LM3的坐标点的(在道路的延伸方向上排列的)点线或虚线。
车道中央的坐标点的间隔和/或车道边界的坐标点的间隔典型的是均等的。具体而言，坐标点的间隔为5[m]左右。坐标点的间隔不限于均等，也可以根据道路形状而不均等。例如，在曲率大的转弯形状的道路中，与直线形状的道路相比，坐标点的间隔可以变窄。
在第二地图信息62中，还可以包含道路信息、交通限制信息、地址信息(地址/邮政号码)、设施信息、电话号码信息、禁止后述的模式A或模式B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更新。
驾驶员监视相机70例如利用了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(以拍摄面部的朝向)拍摄就座于本车辆M的驾驶座的乘员(以下，称为驾驶员)的头部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之外，还包括油门踏板、制动踏板、换档杆、以及其他操作件。在驾驶操作件80上安装有检测操作量或者有无操作的传感器。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是“接受由驾驶员进行的转向操作的操作件”的一例。转向盘82不一定必须是环状，也可以是异形转向盘、操纵杆、按钮等形态。在转向盘82上安装有转向把持传感器84。转向盘把持传感器84由静电电容传感器等实现，向自动驾驶控制装置100输出能够检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)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分别通过例如CPU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、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)装配于驱动装置而安装于自动驾驶控制装置100的HDD、闪存器。
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、以及模式决定部150。行动计划生成部140和第二控制部160的组合、或行动计划生成部140、模式决定部150和第二控制部160的组合是“驾驶控制部”的一例。
第一控制部120例如并行实现基于AT(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(存在能够图案匹配的信号、道路标示等)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，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、道路标示、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)，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，也可以由表现出的区域表示。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”(例如是否正进行车道变更或要进行车道变更)。
此外，识别部130识别例如本车辆M行驶着的车道(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，将该取得的第二地图信息62所包含的道路划分线的图案(例如实线和虚线的排列)与根据相机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，由此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、包含路肩、路缘石、中央分离带、护栏等的行驶路边界(道路边界)，来识别本车道、相邻车道这样的车道。在该识别中，也可以将从导航装置50取得的本车辆M的位置、基于INS的处理结果加入考虑。另外，识别部130可以识别暂时停止线、障碍物、红灯、收费站、以及其他道路现象。
此外，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、姿态。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、以及本车辆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，作为本车辆M相对于本车道的相对位置及姿态。也可以代替于此，识别部130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，生成使本车辆M在由后述的事件规定的行驶时的状态下自动地(不依赖于驾驶员的操作)行驶的将来的目标轨道。
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、在该采样时刻下本车辆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。
为了应对本车辆M的周边状况，行动计划生成部140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)上行驶的目标轨道。即，行动计划生成部140原则上可以生成使本车辆M在推荐车道上行驶的目标轨道，并且根据本车辆M的周边状况例外地生成使本车辆M在其他车道上行驶的目标轨道。
在生成目标轨道时，行动计划生成部140在决定了推荐车道的路径上决定自动驾驶(也包括一部分的驾驶支援)的事件。自动驾驶的事件是规定了在自动驾驶(一部分的驾驶支援)下本车辆M应该采取的行为那样、即行驶时的状态(或行驶时的方案)的信息。
在自动驾驶的事件中例如包括定速行驶事件、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。定速行驶事件是使本车辆M以一定的速度在相同车道上行驶的行驶方案。追随行驶事件是使本车辆M追随于在本车道上存在于本车辆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)的行驶方案。
所谓“追随”，例如可以是使本车辆M与前行车辆的车间距离(相对距离)维持恒定的行驶方案，也可以是除了使本车辆M与前行车辆的车间距离维持恒定之外还使本车辆M在本车道的中央行驶的行驶方案。
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行驶方案。分支事件是在道路的分支地点使本车辆M向目的地侧的车道分支的行驶方案。汇合事件是在汇合地点使本车辆M向干道汇合的行驶方案。接管事件是结束自动驾驶并切换为手动驾驶的行驶方案。
在事件中，例如也可以包含赶超事件、躲避事件等。赶超事件是使本车辆M暂时向相邻车道进行车道变更而使前行车辆在相邻车道上赶超后再次向原来的车道进行车道变更的行驶方案。躲避事件是为了躲避存在于本车辆M的前方的障碍物而使本车辆M进行制动及转向中的至少一方的行驶方案。
这样，行动计划生成部140在直至目的地为止的路径上依次决定这些多个事件，在考虑本车辆M的周边状况的同时，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。
模式决定部150将本车辆M的驾驶模式决定为多个驾驶模式中的任一个。多个驾驶模式相互对驾驶员布置的任务不同。模式决定部150例如具备驾驶员状态判定部152和模式变更处理部154。关于这些个别的功能将在后文叙述。
图5是示出驾驶模式与本车辆M的控制状态及任务的对应关系的一例的图。在本车辆M的驾驶模式中，例如有模式A至模式E这五个模式。在控制状态即本车辆M的驾驶控制的自动化程度(控制等级)中，模式A最高，接着按照模式B、模式C、模式D的顺序降低，模式E最低。相反地，在对驾驶员布置的任务中，模式A是最轻度，接着按照模式B、模式C、模式D的顺序成为重度，模式E是最重度。由于在模式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而在结束自动驾驶的控制、转移到驾驶支援或手动驾驶之前发挥职责。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，且前方监视、转向盘82的把持(在图中为转向把持)均不布置给驾驶员。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。前方是指经由前风窗玻璃视觉确认的本车辆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上本车辆M以规定速度(例如50[km/h]左右)以下行驶着，且存在追随对象的前行车辆等的条件满足的情况下能够执行的驾驶模式，也有时被称为TJP(Traffic JamPilot)。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，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需要进行某种程度的基于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、加减速均需要基于驾驶员的驾驶操作的手动驾驶的状态。模式D、模式E均理所当然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。在自动车道变更中，由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(基于推荐车道被变更的自动车道变更)。自动车道变更(2)是在满足了关于速度、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的情况下，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在所决定的驾驶模式(以下，称为当前驾驶模式)的任务未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向手动驾驶转移的身体姿势的情况下(例如持续向允许区域外东张西望的情况下、检测到驾驶困难的预兆的情况下)，模式决定部150使用HMI30催促驾驶员向手动驾驶的转移，若驾驶员不回应，则进行使本车辆M靠向路肩逐渐停止、并停止自动驾驶这样的控制。在停止自动驾驶后，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”同样。在模式B中驾驶员未监视前方的情况下，模式决定部150使用HMI30催促驾驶员进行前方监视，若驾驶员不回应，则进行使本车辆M靠向路肩逐渐停止、并停止自动驾驶这样的控制。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，则进行使本车辆M靠向路肩逐渐停止、并停止自动驾驶这样的控制。
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，并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所拍摄的图像进行解析并进行姿态推定处理，判定驾驶员是否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。驾驶员状态判定部152对驾驶员监视相机70所拍摄的图像进行解析并进行视线推定处理，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、或者指示驾驶支援装置(未图示)工作、或者为了促使驾驶员行动而进行HMI30的控制。
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。
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，将其存储于存储器(未图示)。速度控制部164基于存储于存储器的附随于目标轨道的速度要素，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组合执行与本车辆M的前方的道路的曲率对应的前馈控制和基于从目标轨道的偏离的反馈控制。
行驶驱动力输出装置200将用于车辆行驶的行驶驱动力(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和控制它们的ECU(Electronic Control Unit)。ECU根据从第二控制部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、以及制动器ECU。制动器ECU根据从第二控制部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器转矩输出到各车轮。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，也可以是根据从第二控制部160输入的信息来控制致动器，并将主液压缸的液压传递给液压缸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-小齿轮机构而变更转向轮的朝向。转向ECU根据从第二控制部160输入的信息或者从驾驶操作件80输入的信息，驱动电动马达，变更转向轮的朝向。
[处理流程]
以下，使用流程图对由第一实施方式的自动驾驶控制装置100进行的一系列的处理的流程进行说明。图6是表示由第一实施方式的自动驾驶控制装置100进行的一系列的处理的流程的一例的流程图。本流程图的处理例如在满足下述几个执行条件的情况下，可以以规定的周期反复执行。
条件(i)：自动驾驶控制装置100能够从MPU60取得第二地图信息62。
条件(ii)：本车辆M不在模式A或模式B的禁止区间行驶。
条件(iii)：在第二地图信息62中未发生异常。
首先，识别部130参照从MPU60向自动驾驶控制装置100输出的第二地图信息62，基于该第二地图信息62和相机10的图像来识别本车道、相邻车道，进而识别本车辆M相对于该识别出的本车道的相对位置、姿态(步骤S100)。
接着，模式变更处理部154参照从MPU60向自动驾驶控制装置100输出的第二地图信息62，对该第二地图信息62(高精度地图)上的存在于本车辆M的当前位置(由识别部130识别的相对位置)的周边的坐标点的数量进行计数(步骤S102)。具体而言，模式变更处理部154对车道的中央的坐标点的数量Nc和/或车道的边界的坐标点的数量Nb进行计数。
图7是用于说明坐标点数的计数方法的一例的图。图中P0表示直至目的地为止的路径上的本车辆M的当前位置。例如，模式变更处理部154从本车辆M的当前位置P0观察时，对位于本车辆M的“前方”的第一范围的车道中央的坐标点的数量Nc进行计数。进而，模式变更处理部154从本车辆M的当前位置P0观察时，对位于本车辆M的“后方”的第二范围的车道中央的坐标点的数量Nc进行计数。
第一范围和/或第二范围可以是绝对的固定值，也可以是根据本车辆M的速度等而变动的相对值。例如，在第一范围及第二范围为固定值的情况下，可以将第一范围设定为300[m]左右，将第二范围设定为200[m]左右。即，第一范围可以设定为比第二范围的范围。
模式变更处理部154也可以取代对以本车辆M的当前位置为基准的第一范围及第二范围内的坐标点的数量进行计数，或者在此基础上，对处于比第一范围更靠前方的第三范围的坐标点的数进行计数。
图8是用于说明坐标点数的计数方法的另一例的图。例如，模式变更处理部154对处于第一范围的更“前方”的第三范围的车道中央的坐标点的数量Nc进行计数。第三范围与第一范围、第二范围同样地，可以是绝对的固定值，也可以是根据本车辆M的速度等而变动的相对值。第三范围例如可以设定为300[m]左右。
在图7及图8中，说明了模式变更处理部154对处于第一范围、第二范围、第三范围的车道中央的坐标点的数量Nc进行计数的情况，但并不限于此。例如，模式变更处理部154也可以取代对车道中央的坐标点的数量Nc进行计数，而对处于第一范围、第二范围、第三范围的车道的边界的坐标点的数量Nb进行计数。
返回图6的流程图的说明。接着，模式变更处理部154判定所计数的坐标点的数量是否超过上限数NMAX(步骤S104)。
例如，如图7那样，模式变更处理部154在对处于第一范围及第二范围的坐标点的数量进行计数的情况下，算出第一范围的坐标点的数量与第二范围的坐标点的数量的和，判定该算出的和是否超过第一上限数MAX1。第一上限数MAX1例如可以是500个左右。
如上所述，在第二地图信息62中，车道中央的坐标点的间隔和车道边界的坐标点的间隔典型的是5[m]左右。因此，在第一范围为300[m]、第二范围为200[m]的情况下，在合并第一范围和第二范围的共计500[m]的行驶范围内，通常存在100个左右的坐标点。
另一方面，在第一范围及第二范围存在超过第一上限数MAX1的数量的坐标点的情况下，也就是说，在存在500个这样的通常5倍数量的坐标点的情况下，这可以推定为是第二地图信息62本身发生了某种异常，或者由于道路结构、交通状况复杂而发生了某种异常。即，模式变更处理部154通过比较存在于第一范围及第二范围的坐标点的数量和第一上限数MAX1，来判定是否第二地图信息62本身发生了某种异常，或者由于道路结构、交通状况复杂而发生了某种异常。
进而，如图8那样，模式变更处理部154在对处于第三范围的坐标点的数量进行计数的情况下，判定第三范围的坐标点的数量是否超过第二上限数MAX2。第二上限数MAX2例如可以是300个左右。
在第三范围为300[m]的情况下，在该300[m]的行驶范围内，通常存在60个左右的坐标点。
另一方面，在第三范围存在超过第二上限数MAX2的数量的坐标点的情况下，也就是说，在存在300个这样的通常5倍数量的坐标点的情况下，这可以推定为是第二地图信息62本身发生了某种异常，或者由于道路结构、交通状况复杂而发生了某种异常。即，模式变更处理部154通过比较存在于第三范围的坐标点的数量和第二上限数MAX2，来判定是否第二地图信息62本身发生了某种异常，或者由于道路结构、交通状况复杂而发生了某种异常。
模式变更处理部154在坐标点的数量超过上限数NMAX的情况下，将本车辆M的驾驶模式变更为控制等级更低的驾驶模式(步骤S106)。即，模式变更处理部154在能够推定为第二地图信息62本身发生了某种异常，或者由于道路结构、交通状况复杂而发生了某种异常的情况下，将本车辆M的驾驶模式变更为控制等级更低的驾驶模式。
例如，模式变更处理部154在本车辆M的驾驶模式为模式A或模式B的情况下，变更为控制等级比模式B低的模式C或模式D。换言之，模式变更处理部154变更为对乘员布置的职责(任务)比模式B重的模式C或模式D。
如上所述，模式A及模式B是对于乘员而言转向盘82的把持不被作为职责而布置的模式。与此相对，模式C或模式D是对于乘员而言转向盘82的把持被作为职责而布置的模式。因此，模式变更处理部154在自动驾驶或驾驶支援中坐标点的数量超过上限数NMAX的情况下，将本车辆M的驾驶模式变更为对于乘员而言转向盘82的把持被作为职责而布置的模式。
作为手动驾驶模式的模式E当然对于乘员沿转向盘82的把持被作为职责而布置。因此，模式变更处理部154在自动驾驶或驾驶支援中坐标点的数量超过上限数NMAX的情况下，也可以从任意的自动驾驶或驾驶支援模式变更为模式E。
另一方面，模式变更处理部154在坐标点的数量为上限数NMAX以下的情况下，不变更本车辆M的驾驶模式，而继续(维持)当前的驾驶模式(步骤S108)。即，模式变更处理部154在无法推定为第二地图信息62本身发生了某种异常、或者由于道路结构、交通状况复杂而发生了某种异常的情况下，不变更本车辆M的驾驶模式，继续当前的驾驶模式。
接着，行动计划生成部140根据由模式变更处理部154变更或维持的驾驶模式，切换有无向第二控制部160输出目标轨道(步骤S110)。
例如，在当前的驾驶模式为模式A、B、或C且坐标点的数量为上限数NMAX以下的情况下，维持当前的驾驶模式。在该情况下，行动计划生成部140将目标轨道向第二控制部160输出。鉴于此，第二控制部160基于目标轨道来控制本车辆M的加减速、转向。其结果是，在模式A下，执行基于目标轨道的自动驾驶，在模式B或模式C下，执行基于目标轨道的驾驶支援。
另一方面，在当前的驾驶模式为模式A或B且坐标点的数量超过上限数NMAX的情况下，将当前的驾驶模式变更为控制等级更低的模式C、D、或E。
例如，在变更为模式C的情况下，与维持模式C时同样地，行动计划生成部140将目标轨道向第二控制部160输出。鉴于此，第二控制部160基于目标轨道来控制本车辆M的加减速及转向。其结果是，在模式C下，执行基于目标轨道的驾驶支援。
在变更为模式D的情况下，行动计划生成部140将目标轨道向第二控制部160输出。在该情况下，第二控制部160基于目标轨道来控制作为控制对象的行驶驱动力输出装置200及制动装置210和转向装置220中的任一方。即，第二控制部160控制本车辆M的加减速及转向的一方。
在变更为模式E的情况下，行动计划生成部140不将目标轨道向第二控制部160输出。在该情况下，作为第二控制部160的控制对象的行驶驱动力输出装置200、制动装置210、及转向装置220各自的ECU根据驾驶员相对于驾驶操作件80的操作来控制自身的装置。即，通过手动驾驶来控制本车辆M的加减速及转向。由此本流程图的处理结束。
根据以上说明的第一实施方式，识别部130使用第二地图信息62识别车道，进而识别本车辆M相对于该识别出的车道的相对位置、姿态。模式变更处理部154对第二地图信息62上的存在于本车辆M的当前位置(由识别部130识别的相对位置)的周边的坐标点的数量进行计数。模式变更处理部154根据所计数的坐标点的数量，变更自动驾驶的控制等级。具体而言，模式变更处理部154在坐标点的数量超过上限数NMAX的情况下，与坐标点的数量为上限数NMAX以下的情况相比，使自动驾驶的控制等级降低。
通过这样的控制，在地图的信息量变大、处理负荷增大的地点行驶的情况下，能够使驾驶员继续进行一部分或全部的驾驶。例如，在从模式A或B转移到模式C、D或E的情况下，本车辆M的驾驶员成为监视前方并且把持转向盘82的状态，能够应对周边环境的变化。这样，自动驾驶控制装置100通过监视第二地图信息62的坐标点，能够进行更恰当的自动驾驶。
<第二实施方式>
以下，对第二实施方式进行说明。在第二实施方式中，与上述的第一实施方式不同之处在于，在坐标点的数量超过上限数NMAX的情况下，从超过上限数NMAX的数量的坐标点中间隔剔除几个坐标点。以下，以与第一实施方式的不同点为中心进行说明，对于与第一实施方式共同的点省略说明。需要说明的是，在第二实施方式的说明中，对与第一实施方式相同的部分标注相同的附图标记进行说明。
图9是示出由第二实施方式的自动驾驶控制装置100进行的一系列的处理的流程的一例的流程图。本流程图的处理例如在满足第一实施方式中说明的几个执行条件的情况下，可以以规定的周期反复执行。
首先，识别部130参照从MPU60向自动驾驶控制装置100输出的第二地图信息62，基于该第二地图信息62和相机10的图像识别本车道、相邻车道，进而识别本车辆M相对于该识别出的本车道的相对位置、姿态(步骤S200)。
接着，模式变更处理部154参照从MPU60向自动驾驶控制装置100输出的第二地图信息62，对该第二地图信息62(高精度地图)上的存在于本车辆M的当前位置(由识别部130识别的相对位置)的周边的坐标点的数量进行计数(步骤S202)。
接着，模式变更处理部154判定所计数的坐标点的数量是否超过上限数NMAX(步骤S204)。
模式变更处理部154在坐标点的数量超过上限数NMAX的情况下，间隔剔除(削减)坐标点(步骤S206)。
模式变更处理部154例如在处于第一范围及第二范围的坐标点的数量超过第一上限数MAX1(例如500个)的情况下，间隔剔除第一范围及第二范围中的坐标点，以使第一范围及第二范围中的坐标点的间隔为1[m]以上。
同样地，模式变更处理部154例如在处于第三范围的坐标点的数量超过第二上限数MAX2(例如300个)的情况下，间隔剔除第三范围中的坐标点，以使第三范围中的坐标点的间隔为1[m]以上。
接着，模式变更处理部154判定间隔剔除后的坐标点的数量是否仍然超过上限数NMAX(步骤S208)。
模式变更处理部154在间隔剔除后的坐标点的数量还超过上限数NMAX的情况下，将本车辆M的驾驶模式变更为控制等级更低的驾驶模式(步骤S210)。
另一方面，模式变更处理部154在间隔剔除前的坐标点的数量为上限数NMAX以下的情况下或间隔剔除后的坐标点的数量为上限数NMAX以下的情况下，不变更本车辆M的驾驶模式，而继续(维持)当前的驾驶模式(步骤S212)。
接着，行动计划生成部140根据由模式变更处理部154变更或维持的驾驶模式，切换有无对第二控制部160输出目标轨道(步骤S214)。由此本流程图的处理结束。
根据以上说明的第二实施方式，模式变更处理部154在坐标点的数量超过上限数NMAX的情况下，间隔剔除坐标点。然后，模式变更处理部154在间隔剔除后的坐标点的数量为上限数NMAX以下的情况下，不降低自动驾驶的控制等级，在间隔剔除后的坐标点的数量超过上限数NMAX的情况下，使自动驾驶的控制等级降低。
通过这样的控制，即使在地图的信息量变大、处理负荷增大的地点行驶的情况下，通过从该地图上间隔剔除坐标点，也能够减少该信息量。其结果是，能够进行与第一实施方式相比更恰当的自动驾驶。
[附记]
上述说明的实施方式能够也如以下这样表现。
(表现例1)
一种车辆控制装置，其构成为具备：
存储器，其存储有程序；以及
硬件处理器，
所述硬件处理器通过执行所述程序而进行如下处理：
识别车辆的周边的状况；
基于识别到的所述状况和包含表示位于所述车辆的路径上的车道的多个坐标点的地图信息，进行控制所述车辆的加减速及转向中的至少一方的自动驾驶；以及
根据所述坐标点的数量，变更所述自动驾驶的控制等级。
(表现例2)
一种车辆控制装置，其构成为具备：
存储器，其存储有程序；以及
硬件处理器，
通过所述硬件处理器执行所述程序而进行如下处理：
识别车辆的周围的状况；
基于识别到的所述状况、到所述车辆的目的地为止的路径以及所述车辆的位置，决定确定所述车辆行驶时的状态的事件，
将所述车辆的驾驶模式决定为包括第一驾驶模式(例如模式C、模式D、或模式E)和对所述驾驶员布置的任务比所述第一驾驶模式轻度的第二驾驶模式(例如模式A或模式B)的多个驾驶模式中的任一个，
基于决定的所述事件，进行控制所述车辆的加减速及转向中的至少一方的自动驾驶，
在决定的所述驾驶模式的任务未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重度的驾驶模式，
在所述坐标点的数量超过上限数的情况下，与所述坐标点的数量为所述上限数以下的情况相比，将所述车辆的驾驶模式变更为任务更重度的驾驶模式。
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。
附图标记说明：
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
51 GNSS接收机
52 导航HMI
53 路径决定部
54 第一地图信息
60 MPU
61 推荐车道决定部
62 第二地图信息
70 驾驶员监视相机
82 转向盘
84 转向把持传感器
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
200 行驶驱动力输出装置
210 制动装置
220转向装置。

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，其识别车辆的周边的状况；以及
驾驶控制部，其基于由所述识别部识别到的所述状况和包含表示处于所述车辆的路径上的车道的多个坐标点的地图信息，进行控制所述车辆的加减速及转向中的至少一方的自动驾驶，
所述驾驶控制部根据所述坐标点的数量，变更所述自动驾驶的控制等级。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其中，
所述驾驶控制部在所述坐标点的数量超过上限数的情况下，与所述坐标点的数量为所述上限数以下的情况相比，使所述自动驾驶的控制等级降低。
3.根据权利要求2所述的车辆控制装置，其中，
所述驾驶控制部在所述坐标点的数量超过所述上限数的情况下，间隔剔除所述坐标点，
所述驾驶控制部在间隔剔除后的所述坐标点的数量为所述上限数以下的情况下，不降低所述自动驾驶的控制等级，
所述驾驶控制部在间隔剔除后的所述坐标点的数量超过所述上限数的情况下，使所述自动驾驶的控制等级降低。
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，
所述驾驶控制部根据从所述路径上的所述车辆的位置观察时处于所述车辆的前方的第一范围的所述坐标点的数量、与从所述路径上的所述车辆的位置观察时处于所述车辆的后方的第二范围的所述坐标点的数量之和，变更所述自动驾驶的控制等级，
所述第一范围比所述第二范围宽。
5.一种车辆控制方法，其中，
所述车辆控制方法使搭载于车辆的计算机执行如下处理：
识别车辆的周边的状况；
基于识别到的所述状况和包含表示位于所述车辆的路径上的车道的多个坐标点的地图信息，进行控制所述车辆的加减速及转向中的至少一方的自动驾驶；以及
根据所述坐标点的数量，变更所述自动驾驶的控制等级。
6.一种程序，其中，
所述程序用于使搭载于车辆的计算机执行如下处理：
识别车辆的周边的状况；
基于识别到的所述状况和包含表示位于所述车辆的路径上的车道的多个坐标点的地图信息，进行控制所述车辆的加减速及转向中的至少一方的自动驾驶；以及
根据所述坐标点的数量，变更所述自动驾驶的控制等级。
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