CN117622206A - 车辆控制装置、车辆控制方法以及车辆控制用计算机程序 - Google Patents

Abstract

本公开涉及车辆控制装置、车辆控制方法以及车辆控制用计算机程序。车辆控制装置在从搭载于车辆(10)的多个传感器(3‑1、3‑2、4)中的任意一个传感器的传感器信号中检测到有与车辆(10)碰撞的危险性的物体时，使应用于车辆(10)的自动驾驶控制的等级从无需由驾驶员操作加速器和方向盘以及监视车辆(10)周围的第1等级迁移到虽然需要由驾驶员监视车辆(10)周围但无需操作加速器以及方向盘的第2等级，另一方面，在从两个以上的传感器的传感器信号中检测到有与车辆(10)碰撞的危险性的物体时，使自动驾驶控制的等级从第1等级迁移到需要由驾驶员操作加速器以及方向盘中的至少一方的第3等级。

Description

车辆控制装置、车辆控制方法以及车辆控制用计算机程序

技术领域

本发明涉及对车辆进行自动驾驶控制的车辆控制装置、车辆控制方法以及车辆控制用计算机程序。

背景技术

在能够应用自动驾驶控制的车辆中，起因于车辆周围的环境、或者车辆的驾驶员的操作，车辆的驾驶控制的主体有时从车辆的控制装置切换到车辆的驾驶员。提出有用于适当地执行这样的控制主体的切换的技术(参照日本特开2019-155956号公报、日本特开2018-169806号公报以及日本特开2019-109666号公报)。

在日本特开2019-155956号公报记载的车辆控制装置中，作为控制状态，包括第1状态和控制的自动化等级比第1状态高的第2状态。而且，该车辆控制装置使在第1状态和第2状态下用于通过驾驶员的操作使第1状态以及第2状态结束的各个操作的操作方法或者操作的判定方法不同。

日本特开2018-169806号公报公开的驾驶支援装置依照驾驶员的状况辨识等级，控制向驾驶员的驾驶的权利移交。此时，驾驶支援装置根据需要，以进行花费迁移时间而变更权利移交的阶段性的权利移交的方式，控制权利移交。

在日本特开2019-109666号公报公开的驾驶支援方法中，在行驶路径上的区间由于道路构造难以继续自动驾驶的情况下，判定是否为将本车辆的行驶状态从自动驾驶模式切换到手动驾驶模式的模式切换区间。进而，在该驾驶支援方法中，判定在行驶路径上本车辆进行行车道变更的行车道变更区间是否与模式切换区间连续。而且，在该驾驶支援方法中，在模式切换区间和行车道变更区间连续、并且行车道变更区间拥堵而无法通过自动驾驶进行行车道变更的情况下，在行车道变更区间通过手动驾驶进行行车道变更的地点与模式切换区间之间继续手动驾驶模式。

发明内容

即使能够对车辆应用无需驾驶员介入驾驶操作的驾驶控制的等级，在该驾驶控制的等级被频繁地变更为需要驾驶员介入驾驶操作的驾驶控制等级时，驾驶员也有时感到麻烦。

因此，本发明的目的在于提供一种能够减少应用需要驾驶员介入驾驶操作的驾驶控制等级的频度的车辆控制装置。

根据一个实施方式，提供一种车辆控制装置，能够依照第1等级、第2等级以及第3等级中的任意一个等级对车辆进行自动驾驶控制，所述第1等级无需由车辆的驾驶员操作加速器和方向盘以及监视车辆周围，所述第2等级虽然需要由驾驶员监视车辆周围但无需操作加速器以及方向盘，所述第3等级需要由驾驶员操作加速器以及方向盘中的至少一方。该车辆控制装置具有：检测部，关于搭载于车辆的、能够探测车辆的周围的物体的多个传感器的各个传感器，根据来自该传感器的传感器信号检测车辆的周围的物体，判定是否有所检测的物体与车辆碰撞的危险性；以及等级控制部，在车辆应用第1等级的自动驾驶控制的情况下，在根据多个传感器中的一个传感器的传感器信号检测到被判定为有与车辆碰撞的危险性的物体时，使应用于车辆的自动驾驶控制的等级从第1等级迁移到第2等级，另一方面，在根据多个传感器中的两个以上的传感器的传感器信号检测到被判定为有与车辆碰撞的危险性的物体时，使应用于车辆的自动驾驶控制的等级从第1等级迁移到第3等级。

在该车辆控制装置中，优选在车辆中应用第2等级的自动驾驶控制的情况下，在根据多个传感器中的两个以上的传感器的传感器信号检测到判定为有与车辆碰撞的危险性的物体时，等级控制部使应用于车辆的自动驾驶控制的等级从第2等级迁移到第3等级。

进而，在该车辆控制装置中，优选在车辆中应用第2等级的自动驾驶控制的情况下，在预定期间从多个传感器的任意传感器的传感器信号都未检测到判定为有与车辆碰撞的危险性的物体的情况下，等级控制部使应用于车辆的自动驾驶控制的等级从第2等级迁移到第1等级。

根据其他实施方式，提供一种车辆控制方法，能够依照第1等级、第2等级以及第3等级中的任意一个等级对车辆进行自动驾驶控制，所述第1等级无需由车辆的驾驶员操作加速器和方向盘以及监视车辆周围，所述第2等级虽然需要由驾驶员监视车辆周围但无需操作加速器以及方向盘，所述第3等级需要由驾驶员操作加速器以及方向盘的中至少一方。该车辆控制方法包括：关于搭载于车辆的、能够探测车辆的周围的物体的多个传感器的各个传感器，根据来自该传感器的传感器信号检测车辆的周围的物体，判定是否有所检测出的物体与车辆碰撞的危险性；在车辆应用第1等级的自动驾驶控制的情况下，在根据多个传感器中的一个传感器的传感器信号检测到被判定为有与车辆碰撞的危险性的物体时，使应用于车辆的自动驾驶控制的等级从第1等级迁移到第2等级；以及在根据多个传感器中的两个以上的传感器的传感器信号检测到被判定为有与车辆碰撞的危险性的物体时，使应用于车辆的自动驾驶控制的等级从第1等级迁移到第3等级。

根据进一步其他实施方式，提供一种车辆控制用计算机程序，能够依照第1等级、第2等级以及第3等级中的任意一个等级对车辆进行自动驾驶控制，所述第1等级无需由车辆的驾驶员操作加速器和方向盘以及监视车辆周围，所述第2等级虽然需要由驾驶员监视车辆周围但无需操作加速器以及方向盘，所述第3等级需要由驾驶员操作加速器以及方向盘中的至少一方。该车辆控制用计算机程序用于使搭载于车辆的处理器执行：关于搭载于车辆的、能够探测车辆的周围的物体的多个传感器的各个传感器，根据来自该传感器的传感器信号检测车辆的周围的物体，判定是否有所检测出的物体与车辆碰撞的危险性；在车辆应用第1等级的自动驾驶控制的情况下，在根据多个传感器中的一个传感器的传感器信号检测到被判定为有与车辆碰撞的危险性的物体时，使应用于车辆的自动驾驶控制的等级从第1等级迁移到第2等级；以及在根据多个传感器中的两个以上的传感器的传感器信号检测到被判定为有与车辆碰撞的危险性的物体时，使应用于车辆的自动驾驶控制的等级从第1等级迁移到第3等级。

本公开所涉及的车辆控制装置起到能够减少应用需要驾驶员介入驾驶操作的驾驶控制等级的频度的效果。

附图说明

图1是安装车辆控制装置的车辆控制系统的概略结构图。

图2是作为车辆控制装置的一个实施方式的电子控制装置的硬件结构图。

图3是与车辆控制处理有关的电子控制装置的处理器的功能框图。

图4A是示出与危险物体的检测关联的传感器的数量、和应用于车辆的自动驾驶控制的等级的迁移的关系的一个例子的图。

图4B是示出与危险物体的检测关联的传感器的数量、和应用于车辆的自动驾驶控制的等级的迁移的关系的一个例子的图。

图5是车辆控制处理的动作流程图。

具体实施方式

以下，参照附图，说明车辆控制装置以及在车辆控制装置中实施的车辆控制方法以及车辆控制用计算机程序。该车辆控制装置在本车辆中应用第1驾驶控制等级的控制的情况下，根据从搭载于本车辆的多个传感器的各个传感器得到的传感器信号，检测本车辆的周围的物体，在检测到时判定是否有与本车辆碰撞的危险性。而且，该车辆控制装置根据生成被检测到判定为有本车辆碰撞的危险性的物体的传感器信号的传感器的数量，控制应用于本车辆的驾驶控制的等级。特别是，在根据一个传感器的传感器信号检测到这样的物体的情况下，该车辆控制装置使应用于车辆的自动驾驶控制的等级从第1驾驶控制等级迁移到自动驾驶的等级比第1驾驶控制等级低的第2驾驶控制等级。另外，在根据两个以上的传感器的传感器信号检测到这样的物体的情况下，该车辆控制装置使应用于车辆的自动驾驶控制的等级从第1驾驶控制等级迁移到自动驾驶的等级比第2驾驶控制等级低的第3驾驶控制等级。

在本实施方式中，第1驾驶控制等级(第1等级)是无需由驾驶员操作加速器和方向盘以及监视车辆周围的驾驶控制等级。例如，第1驾驶控制等级能够为由美国汽车工程师协会(Society of Automotive Engineers(SAE))制定的定义中的等级3的自动驾驶控制。另外，第2驾驶控制等级(第2等级)是虽然需要由驾驶员监视车辆周围但无需操作加速器和方向盘的驾驶控制等级，例如能够为由SAE制定的定义中的等级2的自动驾驶控制。而且，第3驾驶控制等级(第3等级)是需要由驾驶员操作加速器和方向盘的至少一方的操作的驾驶控制等级，例如能够为由SAE制定的定义中的等级0或者等级1的自动驾驶控制。

图1是安装车辆控制装置的车辆控制系统的概略结构图。另外，图2是作为车辆控制装置的一个实施方式的电子控制装置的硬件结构图。车辆控制系统1搭载于车辆10并且控制车辆10。为此，车辆控制系统1具有GPS接收机2、两个摄像机3-1、3-2、测距传感器4、无线通信终端5、用户界面6、存储装置7以及作为车辆控制装置的一个例子的电子控制装置(ECU)8。GPS接收机2、摄像机3-1、3-2、测距传感器4、无线通信终端5、用户界面6以及存储装置7和ECU8经由依照控制器局域网这样的标准的车内网络连接为可通信。此外，车辆10是本车辆的一个例子。进而，车辆控制系统1也可以具有用于搜索直至目的地的预定行驶路线的导航装置(未图示)。

GPS接收机2按照预定的周期，接收来自GPS卫星的GPS信号，根据接收到的GPS信号，对车辆10的自身位置进行测位。而且，GPS接收机2按照预定的周期，将表示基于GPS信号的车辆10的自身位置的测位结果的测位信息经由车内网络输出给ECU8。此外，车辆10也可以具有依照GPS接收机2以外的卫星测位系统的接收机。在该情况下，该接收机对车辆10的自身位置进行测位即可。

摄像机3-1、3-2是能够探测车辆10的周围的物体的传感器的一个例子。摄像机3-1、3-2分别具有由CCD或者C-MOS等对可见光具有灵敏度的光电变换元件的阵列构成的二维检测器、和在该二维检测器上对成为拍摄对象的区域的图像成像的成像光学系统。而且，摄像机3-1的成像光学系统的焦距比摄像机3-2的成像光学系统的焦距短。即，摄像机3-1能够拍摄比摄像机3-2宽的区域，另一方面，摄像机3-2能够放大拍摄比摄像机3-1远的区域。摄像机3-1以及摄像机3-2例如以朝向车辆10的前方的方式例如安装于车辆10的车室内。因此，摄像机3-1的拍摄区域和摄像机3-2的拍摄区域至少部分地重复。而且，摄像机3-1、3-2分别按照预定的拍摄周期(例如1/30秒～1/10秒)拍摄车辆10的前方区域，生成拍摄有该前方区域的图像。通过摄像机3-1、3-2得到的图像是传感器信号的一个例子，既可以是彩色图像、或者也可以是灰度图像。此外，也可以在车辆10上设置拍摄方向或者焦距不同的3台以上的摄像机。例如，除了摄像机3-1、3-2以外，也可以在车辆10上还设置朝向车辆10的侧方或者后方安装的摄像机。

摄像机3-1、3-2各自每当生成图像时，将该生成的图像经由车内网络输出给ECU8。

测距传感器4是能够探测车辆10的周围的其他物体的传感器的另一例子。测距传感器4例如能够为利用LiDAR、雷达或者声呐的测距传感器。测距传感器4按照预定的周期，针对车辆10的周围的包含于预定的测距范围的每个方位，生成表示直至存在于该方位的物体的距离的测距信号。测距信号是传感器信号的另一例子。测距传感器4例如以使测距范围与摄像机3-1的拍摄区域或者摄像机3-2的拍摄区域至少部分地重复的方式，朝向车辆10的前方安装。或者，测距传感器4也可以以使测距范围与摄像机3-1的拍摄区域以及摄像机3-2的拍摄区域不重叠的方式安装于车辆10。此外，也可以在车辆10上设置测距方向或者测距范围不同的多个测距传感器。例如，也可以与将车辆10的前方作为测距范围的测距传感器4独立地，设置将车辆10的侧方或者后方作为测距范围的其他测距传感器。进而，也可以在车辆10上设置种类不同的多个测距传感器。例如，也可以在车辆10上设置利用LiDAR的测距传感器和利用雷达的测距传感器。

测距传感器4每当生成测距信号时，将该生成的测距信号经由车内网络输出给ECU8。

无线通信终端5依照预定的移动通信标准，在与无线基站之间进行无线通信。而且，无线通信终端5经由无线基站，从其他装置接收表示车辆10行驶中的道路或者其周围的交通状况的交通信息。无线通信终端5将接收到的交通信息经由车内网络输出给ECU8。另外，无线通信终端5也可以经由无线基站从地图服务器接收关于车辆10的当前位置的周围的预定的区域的、在自动驾驶控制中利用的高精度地图，并将接收到的高精度地图输出给存储装置7。

用户界面6是通知部的一个例子，例如具有液晶显示器这样的显示装置或者触摸面板显示器。用户界面6在车辆10的车室内例如在仪表板的附近朝向驾驶员设置。而且，用户界面6通过将从ECU8经由车内网络接收到的各种信息利用图标显示或者显示为文字信息，而将该信息通知给驾驶员。用户界面6也可以具有设置于仪表板的1个以上的光源、设置于车室内的扬声器、或者设置于方向盘或者驾驶员座椅的振动设备。在该情况下，用户界面6通过将从ECU8经由车内网络接收到的各种信息作为声音信号输出，而将该信息通知给驾驶员。或者，用户界面6也可以通过利用从ECU8经由车内网络接收到的信号使振动设备振动，利用该振动对驾驶员通知预定的信息。再或者，用户界面6也可以通过利用从ECU8经由车内网络接收到的信号使光源点亮或者闪烁来通知预定的信息。

存储装置7是存储部的一个例子，例如具有硬盘装置、非易失性的半导体存储器、或者光记录介质及其存取装置。而且，存储装置7存储作为地图信息的一个例子的高精度地图。在高精度地图中，例如，包括关于在该高精度地图所表示的预定的区域中包含的各道路的、表示行车道划区线或者停止线这样的道路标示的信息、表示道路标识的信息以及表示道路周围的地上物(例如隔音壁等)的信息。

进而，存储装置7也可以具有用于执行高精度地图的更新处理以及与来自ECU8的高精度地图的读出请求有关的处理等的处理器。在该情况下，存储装置7例如每当车辆10移动预定距离时，经由无线通信终端5向地图服务器发送车辆10的当前位置和高精度地图的取得请求。而且，存储装置7从地图服务器经由无线通信终端5接收关于车辆10的当前位置的周围的预定的区域的高精度地图。另外，存储装置7在接收到来自ECU8的高精度地图的读出请求时，从所存储的高精度地图中切出包括车辆10的当前位置且比上述预定的区域相对窄的范围，经由车内网络输出给ECU8。

ECU8依照应用于车辆10的自动驾驶控制的等级控制车辆10。

如图2所示，ECU8具有通信接口21、存储器22以及处理器23。通信接口21、存储器22以及处理器23既可以分别构成为个别的电路、或者也可以一体地构成为一个集成电路。

通信接口21具有用于将ECU8连接到车内网络的接口电路。而且，通信接口21每当从GPS接收机2接收到测位信息时，将该测位信息送到处理器23。另外，通信接口21每当从摄像机3-1、3-2接收到图像时，将接收到的图像送到处理器23。进而，通信接口21每当从测距传感器4接收到测距信号时，将接收到的测距信号送到处理器23。再进而，通信接口21将从存储装置7读入的高精度地图送到处理器23。再进而，通信接口21将从处理器23接受的、向用户界面6的信息或者信号经由车内网络输出给用户界面6。

存储器22是存储部的另一例子，例如具有易失性的半导体存储器以及非易失性的半导体存储器。而且，存储器22存储在由ECU8的处理器23执行的车辆控制处理中使用的各种数据。例如，存储器22存储高精度地图、表示摄像机3-1、3-2的焦距、视场角、拍摄方向以及安装位置等的参数以及测距传感器4的测距范围。另外，存储器22存储用于确定物体检测用的识别器的参数组，该物体检测用的识别器用于检测在车辆10的周围行驶的其他车辆等。进而，存储器22临时地存储图像以及测距信号这样的传感器信号以及通过GPS接收机2接收的自身位置的测位结果。再进而，存储器22临时地存储在车辆控制处理的中途生成的各种数据。

处理器23具有1个或者多个CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)及其外围电路。处理器23也可以还具有逻辑运算单元、数值运算单元或者图形处理单元这样的其他运算电路。而且，处理器23执行针对车辆10的车辆控制处理。

图3是与车辆控制处理有关的处理器23的功能框图。处理器23具有检测部31、等级控制部32以及车辆控制部33。处理器23具有的这些各部例如是通过在处理器23上动作的计算机程序实现的功能模块。或者，处理器23具有的这些各部也可以是设置于处理器23的专用的运算电路。

检测部31在针对车辆10应用第1驾驶控制等级或者第2驾驶控制等级的自动驾驶控制的期间，针对每个传感器，根据通过该传感器得到的传感器信号，判定是否有车辆10与在其周围存在的物体碰撞的危险性。在本实施方式中，检测部31针对从摄像机3-1以及摄像机3-2分别取得的每个图像以及从测距传感器4取得的每个测距信号，检测在车辆10的周围存在的物体。而且，检测部31判定是否有检测到的物体和车辆10碰撞的危险性。

在本实施方式中，成为检测对象的物体是有与车辆10碰撞的危险的物体，例如是其他车辆或者行人这样的移动物体、通知道路工程的广告牌或者道路上的遗撒物这样的存在于车辆10行驶的道路上的构造物。另外，检测对象的物体也可以包括行车道划区线这样的道路标示、速度标识这样的道路标识、护栏或者道路端的路缘石这样的存在于车辆10行驶的道路上或者其周围的影响车辆10的行驶的静止物体。以下，有时将成为检测对象的物体简称为物体或者对象物体。

例如，检测部31通过将从摄像机3-1或者摄像机3-2取得的图像输入到物体检测用的识别器，从而检测对象物体。作为这样的识别器，检测部31能够使用Single ShotMultiBox Detector(SSD，单步多框检测器)或者Faster R-CNN这样的具有卷积神经网络型(CNN)的架构的深度神经网络(DNN)。或者，检测部31也可以使用AdaBoost识别器这样的、基于其他机器学习手法的识别器。这样的识别器以从图像中检测存在于车辆10的周围的对象物体的方式，依照误差逆传播法这样的预定的学习手法预先被学习。识别器输出在输入的图像上确定包括所检测的物体的物体区域的信息以及表示所检测的物体的种类的信息。

另外，检测部31检测行车道划区线以及车辆10行驶中的行车道(以下称为本行车道)。在本实施方式中，检测部31通过将从摄像机3-1或者摄像机3-2取得的图像输入上述识别器，还检测行车道划区线即可。而且，检测部31能够将与由位于图像的水平方向的中心的两侧并且最接近该中心的两个行车道划区线夹住的区域相当的行车道作为本行车道。进而，检测部31推测生成各图像时的车辆10的位置。此时，检测部31通过对照图像和高精度地图，求出在该图像中表示的各地上物和在高精度地图中表示的对应的地上物最一致的车辆10的位置，从而推测车辆10的位置即可。

进而，检测部31根据测距信号检测存在于车辆10的周围的物体。此外，即使在该情况下，检测部31通过将测距信号输入到以从测距信号中检测车辆10的周围的物体的方式预先学习的识别器，检测车辆10的周围的物体即可。或者，检测部31也可以依照从测距信号中检测物体的其他手法，检测车辆10的周围的物体。

检测部31判定是否有所检测出的物体与车辆10碰撞的危险性。为此，检测部31通过追踪所检测出的各个物体，预测预定时间后的该物体通过的轨迹。此时，检测部31根据生成了表示有所检测出的物体的传感器信号的传感器过去生成的传感器信号，检测该物体。例如，在从由摄像机3-1生成的最新的图像中检测所关注的物体的情况下，检测部31在由摄像机3-1在过去的一定期间生成的一连串的图像中追踪该物体。另外，在从通过测距传感器4生成的最新的测距信号检测关注的物体的情况下，检测部31在通过测距传感器4在过去的一定期间生成的一连串的测距信号中追踪该物体。

检测部31关于追踪中的各个物体，计算将来的各时间点的、预测出的轨迹上的位置(以下有时称为预测位置)处的、该物体和车辆10的预测位置之间的距离。而且，在关于追踪中的任意一个物体，在任意一个时间点距车辆10的预测位置的距离为预定的阈值以下的情况下，检测部31判定为有该追踪中的物体与车辆10碰撞的危险性。

以下，说明从由摄像机3-1生成的图像中检测出的物体的追踪以及预测轨迹的推测。检测部31关于从由摄像机3-2生成的图像中检测出的物体，也按照与下述说明的手法同样的手法进行追踪，并根据其追踪结果推测预测轨迹。

检测部31通过对最新的图像中的关注的物体区域以及过去的图像中的物体区域应用Lucas-Kanade法这样的基于光流场的追踪处理，从而追踪在该物体区域中表示的物体。因此，检测部31例如通过针对关注的物体区域应用SIFT或者Harris Operator这样的特征点抽出用的滤波器，而从该物体区域抽出多个特征点。而且，检测部31通过关于多个特征点的各个特征点，依照所应用的追踪手法确定过去的图像的物体区域中的对应的点，从而计算光流场即可。或者，检测部31也可以通过针对最新的图像中的关注的物体区域以及过去的图像中的物体区域应用在从图像中检测出的移动物体的追踪中应用的其他追踪手法，来追踪在该物体区域中表示的物体。

检测部31使用摄像机3-1的光轴方向、焦距以及设置高度等信息，关于追踪中的物体执行视点变换处理，从而将该物体的图像内坐标变换为以摄像机3-1的位置为基准的鸟瞰图像上的坐标(鸟瞰坐标)。而且，检测部31针对从在追踪中得到的一连串的图像得到的各鸟瞰坐标，使用生成这一连串的图像时的车辆10的位置而执行使用Kalman Filter或者Particle filter等的预测处理。由此，检测部31能够推测该物体的预定时间后的预测轨迹。

另外，关于从测距信号检测出的物体，检测部31对在某个时间点的测距信号中确定的包括所关注的物体的方位角度的集合部分和接下来得到的测距信号进行对照。而且，检测部31判定为在接下来得到的测距信号中，在与该集合部分的一致程度为预定的阈值以上的方位角度的集合的部分包含该关注的物体。此时，检测部31例如在相互对照的两个方位角度的集合中根据关于对应的方位角的距离之差的和，求出一致程度即可。检测部31通过针对时系列地得到的一连串的测距信号反复进行上述处理，追踪从测距信号检测出的物体即可。检测部31通过针对根据各测距信号生成时的车辆10的位置和各个测距信号中的从车辆10向该物体的方位以及距离而推测的、各测距信号生成时的物体的位置执行与上述同样的预测处理，推测该物体的预测轨迹即可。

进而，检测部31依照车辆控制部33设定的最新的预定行驶轨迹，求出预定时间后的各时间点的车辆10的预测位置即可。

进而，检测部31也可以在通过任意的传感器检测出的物体是与静止物体相当的种类的物体、并且在本行车道上位于车辆10的前方的情况下，判定为有该物体与车辆10碰撞的危险性。此外，在根据由摄像机3-1或者摄像机3-2生成的图像检测位于本行车道上的物体的情况下，检测部31根据识别器输出的该物体的种类，判定该物体是否为静止物体即可。另外，在根据测距信号检测位于本行车道上的物体的情况下，如果如上所述追踪该物体的结果是该物体的位置未发生变化，则检测部31将该物体判定为静止物体即可。

在该情况下，检测部31推测从车辆10至本行车道上的静止物体的距离。在根据测距信号检测该静止物体的情况下，检测部31将利用该测距信号表示的关于该静止物体存在的方位测定出的距离设为直至该静止物体的距离。另外，在从图像中检测出静止物体的情况下，检测部31根据图像上的静止物体的位置处的本行车道的宽度、在高精度地图中表示的车辆10的当前位置处的本行车道的宽度以及焦距等摄像机的参数，推测直至该静止物体的距离即可。

检测部31将生成表示有判定为有与车辆10碰撞的危险性的物体的传感器信号的传感器的数量以及类别(摄像机3-1、摄像机3-2、测距传感器4)通知给等级控制部32。另外，检测部31将本行车道以及车辆10的位置通知给车辆控制部33。进而，检测部31将直至在本行车道上检测出的静止物体的推测距离通知给车辆控制部33。此外，以下，将判定为有与车辆10碰撞的危险性的物体有时简称为危险物体。

等级控制部32在针对车辆10应用第1驾驶控制等级的情况下，每当被通知生成表示有危险物体的传感器信号的传感器的数量时，根据该传感器的数量，控制应用于车辆10的自动驾驶控制的等级。

等级控制部32在根据多个传感器中的任意一个传感器的传感器信号检测到危险物体时，使应用于车辆10的自动驾驶控制的等级从第1驾驶控制等级迁移到第2驾驶控制等级。在本实施方式中，在根据通过摄像机3-1得到的图像、通过摄像机3-2得到的图像以及通过测距传感器4得到的测距信号中的任意一个检测到危险物体的情况下，等级控制部32从第1驾驶控制等级迁移到第2驾驶控制等级。通过该迁移，驾驶员被要求监视车辆10的周围，所以驾驶员能够易于察觉到危险物体。因此，在危险物体和车辆10碰撞的危险性增大时，驾驶员能够立即接过车辆10的驾驶控制。此外，在仅从多个传感器中的任意一个传感器的传感器信号中检测到危险物体的情况下，有易于被误辨识为危险物体的其他物体被误检测为危险物体的可能性。在由于这样的误检测而结束了自动驾驶控制时，驾驶员的便利性受损。但是，在本实施方式中，在仅从任意一个传感器的传感器信号中检测到危险物体的情况下，自动驾驶控制的等级迁移到第2驾驶控制等级，所以驾驶员也可以不操作方向盘以及加速器。因此，驾驶员的便利性不会严重受损。

另外，等级控制部32在根据多个传感器中的两个以上的传感器的传感器信号检测到危险物体时，使应用的自动驾驶控制的等级从第1驾驶控制等级迁移到第3驾驶控制等级。在本实施方式中，在根据通过摄像机3-1得到的图像、通过摄像机3-2得到的图像以及通过测距传感器4得到的测距信号中的两个以上检测到危险物体的情况下，等级控制部32从第1驾驶控制等级迁移到第3驾驶控制等级。在根据两个以上的传感器的传感器信号检测到危险物体的情况下，该危险物体被误检测的可能性低。因此，通过使应用的自动驾驶控制的等级迁移到第3驾驶控制等级，驾驶员能够以避免与该危险物体碰撞的方式控制车辆10。

此外，在从任意一个传感器的传感器信号都未检测到危险物体的情况下，等级控制部32针对车辆10不变更当前应用的自动驾驶控制的等级而原样地继续。

根据变形例，等级控制部32也可以在针对车辆10应用第2驾驶控制等级的情况下，在根据两个以上的传感器的传感器信号检测到危险物体时，使应用的自动驾驶控制的等级迁移到第3驾驶控制等级。由此，与应用的自动驾驶控制的等级从第1驾驶控制等级迁移到第3驾驶控制等级时同样地，驾驶员能够以避免与危险物体碰撞的方式控制车辆10。

根据其他变形例，等级控制部32也可以在车辆10中应用第2驾驶控制等级的情况下，在预定期间从任意一个传感器的传感器信号都未检测到危险物体时，使应用的自动驾驶控制的等级迁移到第1驾驶控制等级。此外，预定期间例如能够为几秒钟～几十秒钟。由此，ECU8能够在确保车辆10的安全的同时，进一步提高驾驶员的便利性。

等级控制部32在使应用于车辆10的自动驾驶控制的等级迁移的情况下，经由用户界面6，对驾驶员通知该控制等级的迁移。例如，在使针对车辆10应用的自动驾驶控制的等级迁移到第2驾驶控制等级的情况下，等级控制部32经由用户界面6，对驾驶员通知要求监视车辆10的周围的警告。此时，等级控制部32使表示该警告的消息或者图标显示于用户界面6具有的显示装置、或者使与该警告相当的光源点亮或者闪烁。或者，等级控制部32使用户界面6具有的扬声器输出表示该警告的声音信号。再或者，等级控制部32使用户界面6具有的振动设备依照与该警告对应的振动方式(振动周期或者振动强度)振动。此外，在用户界面6具有上述设备中的两个以上的设备的情况下，等级控制部32也可以经由两个以上的设备的各个设备或者任意一个设备，对驾驶员通知该警告。

另外，在使针对车辆10应用的自动驾驶控制的等级迁移到第3驾驶控制等级的情况下，等级控制部32经由用户界面6，对驾驶员通知表示将车辆10的驾驶控制移交给驾驶员的警告。此时，等级控制部32使表示该警告的消息或者图标显示于用户界面6具有的显示装置、或者使与该警告相当的光源点亮或者闪烁。或者，等级控制部32使用户界面6具有的扬声器输出表示该警告的声音信号。再或者，等级控制部32使用户界面6具有的振动设备依照与该警告对应的振动方式振动。此外，在用户界面6具有上述设备中的两个以上的设备的情况下，等级控制部32也可以经由两个以上的设备的各个设备或者任意一个设备，对驾驶员通知该警告。

进而，在使针对车辆10应用的自动驾驶控制的等级迁移到第1驾驶控制等级的情况下，等级控制部32经由用户界面6，对驾驶员通知解除车辆10的周围的监视义务。此时，等级控制部32使表示监视义务的解除的消息或者图标显示于用户界面6具有的显示装置、或者使与该消息相当的光源点亮或者闪烁。或者，等级控制部32使用户界面6具有的扬声器输出表示该消息的声音信号。再或者，等级控制部32使用户界面6具有的振动设备依照与该消息对应的振动方式振动。此外，在用户界面6具有上述设备中的两个以上的设备的情况下，等级控制部32也可以经由两个以上的设备的各个设备或者任意一个设备，对驾驶员通知该消息。

图4A以及图4B分别是示出与危险物体的检测关联的传感器的数量、和应用于车辆10的自动驾驶控制的等级的迁移的关系的一个例子的图。

在图4A所示的例子中，从通过摄像机3-2得到的图像411中检测到危险物体401。但是，危险物体401远离车辆10，所以虽然在通过摄像机3-1得到的图像412中拍摄有危险物体401，但在图像412上过小。因此，从图像412中未检测到危险物体401。另外，从通过测距传感器4得到的测距信号中也未检测到危险物体401。因此，等级控制部32使应用于车辆10的自动驾驶控制的等级从第1驾驶控制等级迁移到第2驾驶控制等级。

在图4B所示的例子中，不仅从通过摄像机3-2得到的图像421，而且从通过摄像机3-1得到的图像422也检测到危险物体402。因此，等级控制部32使应用于车辆10的自动驾驶控制的等级从第1驾驶控制等级迁移到第3驾驶控制等级。

等级控制部32在从通知上述的自动驾驶控制的等级的迁移起经过预定时间后，使应用于车辆10的自动驾驶控制的等级迁移到所通知的驾驶控制等级。

等级控制部32每当变更应用于车辆10的自动驾驶控制的等级时，将变更后的控制等级通知给车辆控制部33。

车辆控制部33依照应用于车辆10的自动驾驶控制的等级控制车辆10。

例如，车辆控制部33在应用于车辆10的自动驾驶控制的等级是第1驾驶控制等级或者第2驾驶控制等级的情况下，设定直至之后预定时间为止车辆10行驶的预定的路径(以下称为预定行驶路径)。此外，预定行驶路径例如被表示为车辆10在预定的区间行驶时的各时刻的、车辆10的目标位置的集合。

车辆控制部33参照高精度地图，以使车辆10沿着直至目的地的预定行驶路线行驶的方式，设定预定行驶路径。例如，在本行车道沿着预定行驶路线的情况下，车辆控制部33沿着本行车道的中央设定预定行驶路径。另外，在预定行驶路线中表示出在前方预定距离的地点从当前行驶中的道路驶向分支的道路的情况下，车辆控制部33以实施从本行车道向能够进入该分支的道路的行车道的行车道变更的方式，设定预定行驶路径。

车辆控制部33在设定预定行驶路径后，以使车辆10沿着该预定行驶路径行驶的方式，控制车辆10的各部。例如，车辆控制部33依照预定行驶路径以及通过车速传感器(未图示)测定到的车辆10的当前的车速，求出车辆10的目标加速度，以成为该目标加速度的方式，设定加速器开度或者制动量。而且，车辆控制部33依照所设定的加速器开度求出燃料喷射量，将与该燃料喷射量对应的控制信号输出给车辆10的引擎的燃料喷射装置。或者，车辆控制部33以将与所设定的加速器开度对应的电力供给到用于驱动车辆10的马达的方式，控制向该马达的电力供给装置。再或者，车辆控制部33将与所设定的制动量对应的控制信号输出给车辆10的制动器。进而，车辆控制部33根据预定行驶路径以及车辆10的当前位置，求出用于使得车辆10沿着预定行驶路径行驶的车辆10的操舵角，将与该操舵角对应的控制信号输出给控制车辆10的操舵轮的致动器(未图示)。

另外，即使在从对驾驶员通知使应用于车辆10的自动驾驶控制的等级迁移到第2驾驶控制等级或者第3驾驶控制等级起经过预定期间，驾驶员也有时不进行所需的动作。在这样的情况下，车辆控制部33也可以以使车辆10停车的方式控制车辆10。此外，例如，根据通过设置于车辆10的车室内的驾驶员监视用的摄像机(未图示)生成的车内图像、或者通过设置于方向盘的触摸传感器(未图示)生成的探测信号，判定驾驶员是否进行了所需的动作。例如，车辆控制部33从车内图像中检测驾驶员的视线方向或者脸的朝向，根据其检测结果，判定驾驶员是否监视着车辆10的前方。而且，在驾驶员监视着车辆10的前方的情况下，车辆控制部33判定为驾驶员再进行在第2驾驶控制等级的应用中所需的车辆10的周围监视。另外，车辆控制部33在根据车内图像判定为驾驶员监视着车辆10的前方、并且从触摸传感器接收到表示由驾驶员保持方向盘的探测信号时，判定为驾驶员已完成进行车辆10的驾驶控制的准备。即，车辆控制部33判定为驾驶员已完成在第3驾驶控制等级的应用中所需的准备。此外，车辆控制部33通过将车内图像输入到以检测脸的各器官的方式预先学习的识别器，而检测驾驶员的脸的各器官。车辆控制部33例如能够将具有CNN型的架构的DNN用作这样的识别器。而且，车辆控制部33在对脸的三维模型的朝向进行各种各样的变更的同时对该三维模型匹配所检测的各器官，从而检测与各器官最一致的三维模型的脸的朝向，将检测出的脸的朝向作为驾驶员的脸的朝向即可。另外，车辆控制部33通过针对车内图像执行模板匹配、或者将车内图像输入到识别器，而检测瞳孔以及驾驶员监视用的摄像机具有的光源的角膜反射图像。而且，车辆控制部33根据瞳孔的重心和角膜反射图像的位置关系，检测驾驶员的视线方向即可。

图5是由处理器23执行的车辆控制处理的动作流程图。处理器23在针对车辆10应用第1驾驶控制等级的自动驾驶控制的期间，按照预定的周期，依照以下的动作流程图执行车辆控制处理。

处理器23的检测部31针对设置于车辆10的每个传感器，根据通过该传感器得到的传感器信号而检测车辆10的周围的物体，判定检测的物体是否为危险物体(步骤S101)。

处理器23的等级控制部32判定设置于车辆10的多个传感器中的、生成被检测到危险物体的传感器信号的传感器的数量是否为两个以上(步骤S102)。在生成被检测到危险物体的传感器信号的传感器的数量是两个以上的情况下(步骤S102-“是”)，等级控制部32使应用于车辆10的自动驾驶控制的等级从第1驾驶控制等级迁移到第3驾驶控制等级(步骤S103)。

另一方面，在生成被检测到危险物体的传感器信号的传感器的数量小于两个的情况下(步骤S102-“是”)，等级控制部32判定生成被检测到危险物体的传感器信号的传感器的数量是否为一个(步骤S104)。在生成被检测到危险物体的传感器信号的传感器的数量是一个的情况下(步骤S104-“是”)，等级控制部32使应用于车辆10的自动驾驶控制的等级从第1驾驶控制等级迁移到第2驾驶控制等级(步骤S105)。

在步骤S103或者S105之后，等级控制部32经由用户界面6，对驾驶员通知自动驾驶控制的等级的迁移(步骤S106)。

在步骤S104中，在从任意一个传感器的传感器信号都未检测到危险物体的情况下(步骤S104-“否”)，等级控制部32针对车辆10不变更当前应用的自动驾驶控制的等级而原样地继续(步骤S107)。

在步骤S106或者步骤S107之后，处理器23的车辆控制部33依照所应用的自动驾驶控制的等级控制车辆10(步骤S108)。而且，处理器23结束车辆控制处理。

如以上说明的那样，该车辆控制装置根据搭载于本车辆的多个传感器中的、生成被检测到危险物体的传感器信号的传感器的数量，控制应用于车辆的自动驾驶控制的等级。特别是，该车辆控制装置在根据两个以上的传感器的传感器信号检测到危险物体的情况下，使自动驾驶控制的等级降低至需要由驾驶员操作加速器或者方向盘的等级。另一方面，在仅根据一个传感器的传感器信号检测到危险物体的情况下，该车辆控制装置使应用的自动驾驶控制的等级的降低留在虽然要求由驾驶员实施周边监视但不要求操作加速器以及方向盘的等级。因此，该车辆控制装置能够在减轻车辆碰撞的危险性的同时，减少应用需要驾驶员介入的驾驶控制等级的频度，所以能够提高驾驶员的便利性。

根据变形例，等级控制部32也可以在使应用于车辆10的自动驾驶控制的等级从第1驾驶控制等级迁移到第2驾驶控制等级的情况下，对驾驶员请求车辆10的周围监视以及保持方向盘。在该情况下，等级控制部32经由用户界面6，对驾驶员通知要求监视车辆10的周围并且保持方向盘的警告即可。

根据其他变形例，搭载于车辆的能够探测车辆的周围的物体的传感器的数量也可以是两个。例如，在上述实施方式中，既可以省略摄像机3-1或者摄像机3-2中的任意一个、或者也可以省略测距传感器4。即使在该情况下，车辆控制装置也能够得到与上述实施方式同样的效果。

上述实施方式或者变形例所涉及的、实现ECU8的处理器23的功能的计算机程序也可以以记录于半导体存储器、磁记录介质或者光记录介质这样的计算机可读取的可移动性的记录介质的形来式提供。

如以上所述，本领域技术人员能够在本发明的范围内，配合实施的方式而进行各种变更。

Claims (5)

1.一种车辆控制装置，能够依照第1等级、第2等级以及第3等级中的任意一个等级对车辆进行自动驾驶控制，所述第1等级无需由所述车辆的驾驶员操作加速器和方向盘以及监视所述车辆的周围，所述第2等级虽然需要由所述驾驶员监视所述车辆的周围但无需操作加速器以及方向盘，所述第3等级需要由所述驾驶员操作加速器以及方向盘中的至少一方，其中，所述车辆控制装置具有：

检测部，关于搭载于所述车辆的、能够探测所述车辆的周围的物体的多个传感器的各个传感器，根据来自该传感器的传感器信号检测所述车辆的周围的物体，判定是否有所检测出的物体与所述车辆碰撞的危险性；以及

等级控制部，在所述车辆应用所述第1等级的自动驾驶控制的情况下，在根据所述多个传感器中的一个传感器的所述传感器信号检测到被判定为有与所述车辆碰撞的危险性的物体时，使应用于所述车辆的自动驾驶控制的等级从所述第1等级迁移到所述第2等级，另一方面，在根据所述多个传感器中的两个以上的传感器的所述传感器信号检测到被判定为有与所述车辆碰撞的危险性的物体时，使应用于所述车辆的自动驾驶控制的等级从所述第1等级迁移到所述第3等级。

2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其中，

在所述车辆应用所述第2等级的自动驾驶控制的情况下，在根据所述多个传感器中的两个以上的传感器的所述传感器信号检测到被判定为有与所述车辆碰撞的危险性的物体时，所述等级控制部使应用于所述车辆的自动驾驶控制的等级从所述第2等级迁移到所述第3等级。

3.根据权利要求1或者2所述的车辆控制装置，其中，

在所述车辆应用所述第2等级的自动驾驶控制的情况下，当在预定期间根据所述多个传感器的任意传感器的所述传感器信号都未检测到判定为有与所述车辆碰撞的危险性的物体的情况下，所述等级控制部使应用于所述车辆的自动驾驶控制的等级从所述第2等级迁移到所述第1等级。

4.一种车辆控制方法，能够依照第1等级、第2等级以及第3等级中的任意一个等级对车辆进行自动驾驶控制，所述第1等级无需由所述车辆的驾驶员操作加速器和方向盘以及监视所述车辆的周围，所述第2等级虽然需要由所述驾驶员监视所述车辆的周围但无需操作加速器以及方向盘，所述第3等级需要由所述驾驶员操作加速器以及方向盘中的至少一方，其中，所述车辆控制方法包括：

关于搭载于所述车辆的、能够探测所述车辆的周围的物体的多个传感器的各个传感器，根据来自该传感器的传感器信号检测所述车辆的周围的物体，判定是否有所检测出的物体与所述车辆碰撞的危险性；

在所述车辆应用所述第1等级的自动驾驶控制的情况下，在根据所述多个传感器中的一个传感器的所述传感器信号检测到被判定为有与所述车辆碰撞的危险性的物体时，使应用于所述车辆的自动驾驶控制的等级从所述第1等级迁移到所述第2等级；以及

在根据所述多个传感器中的两个以上的传感器的所述传感器信号检测到被判定为有与所述车辆碰撞的危险性的物体时，使应用于所述车辆的自动驾驶控制的等级从所述第1等级迁移到所述第3等级。

5.一种车辆控制用计算机程序，能够依照第1等级、第2等级以及第3等级中的任意一个等级对车辆进行自动驾驶控制，所述第1等级无需由所述车辆的驾驶员操作加速器和方向盘以及监视所述车辆的周围，所述第2等级虽然需要由所述驾驶员监视所述车辆的周围但无需操作加速器以及方向盘，所述第3等级需要由所述驾驶员操作加速器以及方向盘的至少一方，其中，所述车辆控制用计算机程序用于使搭载于所述车辆的处理器执行：

关于搭载于所述车辆的、能够探测所述车辆的周围的物体的多个传感器的各个传感器，根据来自该传感器的传感器信号检测所述车辆的周围的物体，判定是否有所检测出的物体与所述车辆碰撞的危险性；

在所述车辆应用所述第1等级的自动驾驶控制的情况下，在根据所述多个传感器中的一个传感器的所述传感器信号检测到被判定为有与所述车辆碰撞的危险性的物体时，使应用于所述车辆的自动驾驶控制的等级从所述第1等级迁移到所述第2等级；以及

在根据所述多个传感器中的两个以上的传感器的所述传感器信号检测到被判定为有与所述车辆碰撞的危险性的物体时，使应用于所述车辆的自动驾驶控制的等级从所述第1等级迁移到所述第3等级。