车辆控制系统、车辆控制方法以及车辆控制程序产品

申请号 CN201710323515.9 申请日 2017-05-09 公开(公告)号 CN107415949A 公开(公告)日 2017-12-01
申请人 本田技研工业株式会社; 发明人 味村嘉崇; 冲本浩平; 熊切直隆;
摘要 本 发明 提供一种能够促进驾驶员顺畅地接管驾驶行动的车辆控制系统、车辆控制方法以及车辆控制程序产品。车辆控制系统包括:驾驶状态信息获取部,当从自动驾驶转变为手动驾驶时,获取驾驶状态信息,该驾驶状态信息表示与转向或加减速中的至少一个相关的自动驾驶状态;要求操作信息生成部,基于由所述驾驶状态信息获取部所获取的所述驾驶状态信息,生成要求操作信息,该要求操作信息表示从所述自动驾驶转变为所述手动驾驶时对车辆乘员所要求的操作信息;以及要求操作信息通知部,基于由所述要求操作信息生成部所生成的所述要求操作信息来进行对车辆乘员的通知。
权利要求

1.一种车辆控制系统,其特征在于包括:
驾驶状态信息获取部,当从自动驾驶转变为手动驾驶时,获取驾驶状态信息,所述驾驶状态信息表示与转向或加减速中的至少一个相关的自动驾驶状态;
要求操作信息生成部,基于由所述驾驶状态信息获取部所获取的所述驾驶状态信息,生成要求操作信息,所述要求操作信息表示从所述自动驾驶转变为所述手动驾驶时对车辆乘员所要求的操作信息;以及
要求操作信息通知部,基于由所述要求操作信息生成部所生成的所述要求操作信息来进行对车辆乘员的通知。
2.根据权利要求1所述的车辆控制系统,其中:
所述驾驶状态信息获取部获取与转向相关的自动驾驶的状态,
所述要求操作信息通知部基于所述与转向相关的自动驾驶的状态,显示握住方向盘位置
3.根据权利要求1或2所述的车辆控制系统,其中:
所述驾驶状态信息获取部获取与转向相关的自动驾驶的状态,
所述要求操作信息通知部基于所述与转向相关的自动驾驶的状态,进行与方向盘的操作相关的显示。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆控制系统,其中:
所述驾驶状态信息获取部获取与加减速相关的自动驾驶的状态,
所述要求操作信息通知部基于所述与加减速相关的自动驾驶的状态,进行表示要求操作的踏板的显示。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆控制系统,其中:
所述驾驶状态信息获取部获取与加减速相关的自动驾驶的状态,
所述要求操作信息通知部基于所述与加减速相关的自动驾驶的状态,进行与踏板的操作力相关的显示。
6.一种车辆控制方法,是基于计算机的车辆控制方法,所述方法的特征在于包括:
驾驶状态信息获取步骤,驾驶状态信息获取部在从自动驾驶转变为手动驾驶时,获取驾驶状态信息,所述驾驶状态信息表示与转向或加减速中的至少一个相关的自动驾驶状态;
要求操作信息生成步骤,要求操作信息生成部基于由所述驾驶状态信息获取部所获取的所述驾驶状态信息,生成要求操作信息,所述要求操作信息表示从所述自动驾驶转变为所述手动驾驶时对车辆乘员所要求的操作信息;以及
要求操作信息通知步骤,要求操作信息通知部基于由所述要求操作信息生成部所生成的所述要求操作信息来进行对车辆乘员的通知。
7.一种车辆控制程序产品,其特征在于包括车辆控制程序,所述车辆控制程序用于使计算机执行下述步骤:
驾驶状态信息获取步骤,在从自动驾驶转变为手动驾驶时,获取驾驶状态信息,所述驾驶状态信息表示与转向或加减速中的至少一个相关的自动驾驶状态;
要求操作信息生成步骤,基于在所述驾驶状态信息获取步骤中获取的所述驾驶状态信息,生成要求操作信息,所述要求操作信息表示从所述自动驾驶转变为所述手动驾驶时对车辆乘员所要求的操作信息;以及
要求操作信息通知步骤,基于在所述要求操作信息生成步骤中生成的所述要求操作信息来进行对车辆乘员的通知。

说明书全文

车辆控制系统、车辆控制方法以及车辆控制程序产品

技术领域

[0001] 本发明涉及一种车辆控制系统(system)、车辆控制方法以及车辆控制程序产品(program product)。

背景技术

[0002] 近年来,对于自动控制自身车辆的转向及加减速中的至少一者,以使自身车辆沿着直至目的地为止的路径行驶的技术(以下称作“自动驾驶”),正推进研究。
[0003] 与此关联地,已知有一种具备显示部件的驾驶支持装置,该显示部件在自动驾驶中显示方向盘(steering wheel)的转向方向或转向量及加速器(accelerator)操作量等,以便车辆乘员能够始终识别。
[0004] 例如,专利文献1所记载的驾驶支持装置通过使搭载于把手(handle)上部的多个点灯部点灯的顺序或时间发生变化,从而使车辆乘员识别把手的转向方向或转向速度。而且,例如专利文献1所记载的驾驶支持装置通过区分使用搭载于把手中央的点灯部所发光的光色,从而使车辆乘员识别是加速器踏板被踩踏的状态,抑或是制动器踏板被踩踏的状态。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本专利特开2014-164466号公报

发明内容

[0008] [发明所要解决的问题]
[0009] 在自动驾驶中,例如在自身车辆进行弯道(curve)行驶时,是处于转向的状态。当在此时自动驾驶结束时(即,进行从自动驾驶向手动驾驶的切换时),若车辆乘员握住在直行行驶时所握的方向盘的位置(例如三点与九点位置),则有可能无法顺畅地接管驾驶行动。
[0010] 而且,在自动驾驶中,例如当自身车辆在上坡路行驶时,是处于要求加速的状态。当在此时进行交接时,若车辆乘员将脚置于制动器踏板上,则有可能无法顺畅地接管驾驶行动。同样,例如当自身车辆在下坡路行驶时,是处于要求减速的状态。当在此时自动驾驶结束时,若车辆乘员将脚置于加速器踏板上,则有可能无法顺畅地接管驾驶行动。
[0011] 因此,理想的是,当自动驾驶结束时,车辆乘员是与方向盘的一致地握住方向盘,且正确地将脚置于被踩踏的加速器踏板或制动器踏板。但是,例如在如夜晚等般车内昏暗的情况等下,车辆乘员有时难以识别方向盘的舵角状态、或者加速器踏板或制动器踏板被踩踏的状态。
[0012] 当自动驾驶结束时,从负责自动驾驶的车辆控制系统向车辆乘员的驾驶行动的受让(以下称作“交接”)必须顺畅地实施,以便安全地进行。但是,根据专利文献1所记载的驾驶支持装置,车辆乘员必须基于搭载于把手的点灯部发光的顺序或时间以及光色来进行与把手的握持位置相关的判断,或者进行与将脚置于加速器踏板或制动器踏板中的哪个相关的判断后,从车辆控制系统接管驾驶行动。因此,存在下述问题:驾驶员无法基于直观的判断来顺畅地接管驾驶行动。
[0013] 本发明是考虑到此种状况而完成,其目的之一在于提供一种能够促进驾驶员顺畅地接管驾驶行动的车辆控制系统、车辆控制方法以及车辆控制程序。
[0014] [解决问题的技术手段]
[0015] (1)本发明是为了解决所述问题而完成,作为本发明的一实施方式,一种车辆控制系统,包括:驾驶状态信息获取部,当从自动驾驶转变为手动驾驶时,获取驾驶状态信息,所述驾驶状态信息表示与转向或加减速中的至少一者相关的自动驾驶状态;要求操作信息生成部,基于由所述驾驶状态信息获取部所获取的所述驾驶状态信息,生成要求操作信息,所述要求操作信息表示从所述自动驾驶转变为所述手动驾驶时对车辆乘员所要求的操作信息;以及要求操作信息通知部,基于由所述要求操作信息生成部所生成的所述要求操作信息来进行对车辆乘员的通知。
[0016] (2)而且,作为本发明的一实施方式,根据(1)所述的车辆控制系统,所述驾驶状态信息获取部获取与转向相关的自动驾驶的状态,所述要求操作信息通知部基于所述与转向相关的自动驾驶的状态,显示握住方向盘的位置。
[0017] (3)而且,作为本发明的一实施方式,根据(1)或(2)所述的车辆控制系统,所述驾驶状态信息获取部获取与转向相关的自动驾驶的状态,所述要求操作信息通知部基于所述与转向相关的自动驾驶的状态,进行与方向盘的操作相关的显示。
[0018] (4)而且,作为本发明的一实施方式,根据(1)至(3)中任一项所述的车辆控制系统,所述驾驶状态信息获取部获取与加减速相关的自动驾驶的状态,所述要求操作信息通知部基于所述与加减速相关的自动驾驶的状态,进行表示要求操作的踏板的显示。
[0019] (5)而且,作为本发明的一实施方式,根据(1)至(4)中任一项所述的车辆控制系统,所述驾驶状态信息获取部获取与加减速相关的自动驾驶的状态,所述要求操作信息通知部基于所述与加减速相关的自动驾驶的状态,进行与踏板的操作力相关的显示。
[0020] (6)而且,作为本发明的一实施方式,一种车辆控制方法,是基于计算机的车辆控制方法,包括:驾驶状态信息获取步骤,驾驶状态信息获取部在从自动驾驶转变为手动驾驶时,获取与转向或加减速中的至少一者相关的表示自动驾驶状态的驾驶状态信息;要求操作信息生成步骤,要求操作信息生成部基于由所述驾驶状态信息获取部所获取的所述驾驶状态信息,生成要求操作信息,所述要求操作信息表示从所述自动驾驶转变为所述手动驾驶时对车辆乘员所要求的操作信息;以及要求操作信息通知步骤,要求操作信息通知部基于由所述要求操作信息生成部所生成的所述要求操作信息来进行对车辆乘员的通知。
[0021] (7)而且,作为本发明的一实施方式,一种车辆控制程序产品,其包括车辆控制程序,用于使计算机执行下述步骤:驾驶状态信息获取步骤,在从自动驾驶转变为手动驾驶时,获取与转向或加减速中的至少一者相关的表示自动驾驶状态的驾驶状态信息;要求操作信息生成步骤,基于在所述驾驶状态信息获取步骤中获取的所述驾驶状态信息,生成要求操作信息,所述要求操作信息表示从所述自动驾驶转变为所述手动驾驶时对车辆乘员所要求的操作信息;以及要求操作信息通知步骤,基于在所述要求操作信息生成步骤中生成的所述要求操作信息来进行对车辆乘员的通知。
[0022] [发明的效果]
[0023] 根据(1)、(6)及(7)所述的发明,能够促进驾驶员顺畅地接管驾驶行动。而且,根据(2)所述的发明,能够直观地知晓应握住方向盘的位置。而且,根据(3)所述的发明,能够知晓应施加至方向盘的具体力度(方向盘的操作力)。而且,根据(4)所述的发明,能够直观地知晓应将脚置于加速器踏板,抑或是应将脚置于制动器踏板。而且,根据(5)所述的发明,能够直观地知晓应踩踏加速器踏板或制动器踏板的具体的踩踏量或者踩踏力(操作力)。附图说明
[0024] 图1是表示自身车辆M的构成要素的图。
[0025] 图2是以车辆控制系统100为中心的自身车辆M的功能结构图。
[0026] 图3是HMI70的驾驶操作系统及非驾驶操作系统的功能的结构图。
[0027] 图4是表示由自车位置识别部140识别自身车辆M相对于行驶车道L1的相对位置的情况的图。
[0028] 图5是表示对于某区间所生成的行动计划的一例的图。
[0029] 图6是表示轨道生成部146的结构的一例的图。
[0030] 图7是表示由轨道候补生成部146B所生成的轨道候补的一例的图。
[0031] 图8是以轨道点K来表现由轨道候补生成部146B所生成的轨道候补的图。
[0032] 图9是表示车道变更目标位置TA的图。
[0033] 图10是表示将三辆周边车辆的速度假定为固定时的速度生成模型(model)的图。
[0034] 图11(A)至图11(C)是表示由要求操作信息通知部98a进行的与用于转向的驾驶操作相关的、对车辆乘员的通知例的图。
[0035] 图12是表示由HMI70进行的与用于转向的驾驶操作相关的、对车辆乘员的通知动作的流程图
[0036] 图13是表示由要求操作信息通知部98a进行的与用于转向的驾驶操作相关的、对车辆乘员的其他通知例的图。
[0037] 图14是HMI70的驾驶操作系统的功能的结构图。
[0038] 图15是表示由要求操作信息通知部98b及要求操作信息通知部98c进行的与用于加减速的驾驶操作相关的、对车辆乘员的通知例的图。
[0039] 图16是HMI70的驾驶操作系统的功能的结构图。
[0040] 图17是表示由显示装置82进行的与用于加减速的驾驶操作相关的、对车辆乘员的通知例的图。
[0041] 图18是表示由显示装置82进行的与用于加减速的驾驶操作相关的、对车辆乘员的其他通知例的图。

具体实施方式

[0042] 以下,参照附图来说明本发明的车辆控制系统、车辆控制方法以及车辆控制程序的实施方式。
[0043] <共用结构>
[0044] 图1是表示搭载各实施方式的车辆控制系统100的车辆(以下称作自身车辆M)的构成要素的图。搭载车辆控制系统100的车辆例如是二轮或三轮、四轮等的汽车,包括以柴油发动机汽油发动机等内燃机作为动力源的汽车、以电动机作为动力源的电动汽车、兼具内燃机及电动机的混合动力(hybrid)汽车等。电动汽车例如是使用由二次电池、氢燃料电池、金属燃料电池乙醇(alcohol)燃料电池等电池放出的电力来驱动。
[0045] 如图1所示,在自身车辆M上,搭载有探测器(finder)20-1至探测器20-7、雷达(radar)30-1至雷达30-6及摄像机(camera)40等传感器与导航装置50和车辆控制系统100。
[0046] 探测器20-1至20-7例如是测定相对于照射光的散射光,以测定直至对象为止的距离的LIDAR(Light Detection and Ranging(光探测与测量)或Laser Imaging Detection and Ranging(激光成像探测与测量))。例如,探测器20-1被安装于前格栅(front grill)等,探测器20-2及探测器20-3被安装于车身的侧面或镜(door mirror)、前照灯内部、侧灯附近等。探测器20-4被安装于后车厢盖(trunk lid)等,探测器20-5及探测器20-6被安装于车身的侧面或尾灯内部等。所述探测器20-1至探测器20-6例如关于平方向而具有150度左右的检测区域。而且,探测器20-7被安装于车顶(roof)等。探测器20-7例如关于水平方向而具有360度的检测区域。
[0047] 雷达30-1及雷达30-4例如是纵深方向的检测区域比其他雷达广的长距离毫米波雷达。而且,雷达30-2、雷达30-3、雷达30-5、雷达30-6是纵深方向的检测区域比雷达30-1及雷达30-4窄的中距离毫米波雷达。
[0048] 以下,在不特别区分探测器20-1至探测器20-7的情况下,简称作“探测器20”,在不特别区分雷达30-1至雷达30-6的情况下,简称作“雷达30”。雷达30例如通过调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave,FM-CW)方式来检测物体。
[0049] 摄像机40例如是利用电荷耦合器件(Charge Coupled Device,CCD)或互补金属化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)等固态摄像器件的数字摄像机(digital camera)。摄像机40被安装于前档玻璃(front window shield)上部或车内镜(room mirror)背面等。摄像机40例如周期性地反复拍摄自身车辆M的前方。摄像机40也可为包含多个摄像机的立体摄像机(stereocamera)。
[0050] 另外,图1所示的结构不过是一例,既可省略结构的一部分,也可进一步追加其他结构。
[0051] <第1实施方式>
[0052] 图2是以第1实施方式的车辆控制系统100为中心的功能结构图。在自身车辆M中,搭载有:包含探测器20、雷达30及摄像机40等的探测元件DD、导航装置50、通信装置55、车辆传感器60、人机接口(Human Machine Interface,HMI)70、车辆控制系统100、行驶驱动力输出装置200、转向(steering)装置210及制动器(brake)装置220。这些装置或设备是通过控制器区域网络(Controller Area Network,CAN)通信线等多工通信线或串行(serial)通信线、无线通信网等而彼此连接。另外,权利要求书中的车辆控制系统并非仅指“车辆控制系统100”,也包含车辆控制系统100以外的结构(探测部DD或HMI 70等)。
[0053] 导航装置50具有全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)接收机及地图信息(导航地图)、作为用户接口(user interface)发挥功能的触控面板(touch panel)式显示装置、扬声器、麦克(microphone)等。导航装置50通过GNSS接收机来确定自身车辆M的位置,导出从该位置直至由用户指定的目的地为止的路径。由导航装置50导出的路径被提供给车辆控制系统100的目标车道决定部110。自身车辆M的位置也可通过利用车辆传感器60的输出的惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)来确定或补充。而且,导航装置50对于到达目的地的路径,通过声音或导航显示来进行引导。另外,用于确定自身车辆M的位置的结构也可独立于导航装置50而设置。而且,导航装置50例如也可通过用户所持有的智能电话(smartphone)或平板(tablet)终端等终端装置的功能来实现。此时,终端装置与车辆控制系统100之间通过基于无线或有线的通信来进行信息的收发。
[0054] 通信装置55例如进行利用蜂窝网(cellular  net)或无线保真(Wireless Fidelity,Wi-Fi)网、蓝牙(Bluetooth(注册商标))、专用短程通信(Dedicated Short Range Communication,DSRC)等的无线通信。
[0055] 车辆传感器60包含检测车速的车速传感器、检测加速度的加速度传感器、检测绕铅垂轴的角速度的偏摆角速度传感器(yaw rate sensor)、检测自身车辆M的方向的方位传感器等。
[0056] 图3是HMI 70的结构图。HMI 70例如具备驾驶操作系统的结构与非驾驶操作系统的结构。它们的边界并不明确,驾驶操作系统的结构也可具备非驾驶操作系统的功能(或者相反)。
[0057] 而且,如上所述,权利要求书中的车辆控制系统并非仅指“车辆控制系统100”,也包含车辆控制系统100以外的结构即HMI70等。
[0058] 作为驾驶操作系统的结构,HMI 70例如包含加速器踏板(accelerator pedal)71、加速器开度传感器72及加速器踏板反作用力输出装置73、制动踏板74及制动器踩踏量传感器(或者主压传感器等)75、换挡杆(shift lever)76及档位传感器77、方向盘(steering wheel)78、转向舵角传感器79及转向扭矩传感器80、其他驾驶操作元件81、驾驶状态信息获取部96、要求操作信息生成部97与要求操作信息通知部98a。
[0059] 加速器踏板71是用于受理车辆乘员的加速指示(或者基于恢复操作的减速指示)的操作件。加速器开度传感器72检测加速器踏板71的踩踏量或者踩踏力(操作力),并将表示踩踏量或者踩踏力(操作力)的加速器开度信号输出至车辆控制系统100。另外,也可取代输出至车辆控制系统100,而直接输出至行驶驱动力输出装置200、转向装置210或制动器装置220。以下说明的其他驾驶操作系统的结构也同样。加速器踏板反作用力输出装置73例如根据来自车辆控制系统100的指示,对加速器踏板71输出与操作方向为相反方向的力(操作反作用力)。
[0060] 制动踏板74是用于受理车辆乘员的减速指示的操作件。制动器踩踏量传感器75检测制动踏板74的踩踏量或者踩踏力(操作力),并将表示检测结果的制动器信号输出至车辆控制系统100。
[0061] 换挡杆76是用于受理车辆乘员对档位的变更指示的操作件。档位传感器77检测由车辆乘员所指示的档位,并将表示检测结果的档位信号输出至车辆控制系统100。
[0062] 方向盘78是用于受理车辆乘员的回转指示的操作件。另外,在方向盘78中,具备后述的要求操作信息通知部98a。
[0063] 转向舵角传感器79检测方向盘78的舵角,并将表示检测结果的转向舵角信号输出至车辆控制系统100。转向扭矩传感器80检测对方向盘78施加的扭矩,并将表示检测结果的转向扭矩信号输出至车辆控制系统100。
[0064] 其他驾驶操作元件81例如为摇杆(joystick)、按钮(button)、选位开关(dial switch)、图形用户接口(Graphical User Interface,GUI)开关等。其他驾驶操作元件81受理加速指示、减速指示、回转指示等,并输出至车辆控制系统100。
[0065] 驾驶状态信息获取部96基于表示车辆的驾驶控制中的从自动驾驶向手动驾驶的转变的事件即交接事件的实施,获取表示与车辆的转向相关的自动驾驶状态的驾驶状态信息。
[0066] 具体而言,例如当由自动驾驶控制部120实施由行动计划生成部144所制定并存储于存储部180中的行动计划信息186中所含的交接事件时,表示该交接事件的信息经由HMI控制部170而输出至HMI70的驾驶状态信息获取部96。驾驶状态信息获取部96在输入表示交接事件的信息时,获取表示与车辆的转向相关的自动驾驶状态的驾驶状态信息。所谓驾驶状态信息,例如是包含从转向舵角传感器79获取的转向舵角信号、及从转向扭矩传感器80获取的转向扭矩信号等的信息。另外,因线控(By-Wire)技术等,操作元件的状态(例如转向舵角或转向扭矩的状态)和与自动驾驶中的转向相关的控制状态也有时会不一致。
[0067] 并且,驾驶状态信息获取部96将所获取的驾驶状态信息输出至要求操作信息生成部97。
[0068] 另外,也可存在下述情况,即,交接事件是基于后述的自动驾驶切换开关87的动作来实施。
[0069] 要求操作信息生成部97基于从驾驶状态信息获取部96输入的驾驶状态信息,生成要求操作信息,该要求操作信息表示用于使从自动驾驶向手动驾驶的转变变得顺畅的通知。
[0070] 具体而言,要求操作信息生成部97例如基于所输入的驾驶状态信息中所含的转向舵角信号或转向扭矩信号,来生成要求操作信息,该要求操作信息表示用于使从自动驾驶向手动驾驶的转变变得顺畅的通知。要求操作信息例如包含表示在后述的多个要求操作信息通知部98a中要发光的要求操作信息通知部98a的信息、表示要求操作信息通知部98a所发光的光色的信息、表示是否使要求操作信息通知部98a发出的光闪烁的信息、表示要求操作信息通知部98a发出的光的闪烁间隔的信息、或表示多个要求操作信息通知部98a的发光顺序或时机的信息等中的一个或多个信息。并且,要求操作信息生成部97将所生成的要求操作信息输出至要求操作信息通知部98a。
[0071] 要求操作信息通知部98a基于由要求操作信息生成部97所生成的要求操作信息,进行对车辆乘员的通知,该通知用于使从自动驾驶向手动驾驶的转变顺畅地进行。
[0072] 具体而言,要求操作信息通知部98a配设于方向盘中。要求操作信息通知部98a例如基于从要求操作信息生成部97输入的要求操作信息,进行用于将握住方向盘的位置通知给车辆乘员的发光或显示中的至少一种。或者,要求操作信息通知部98a例如基于从要求操作信息生成部97输入的要求操作信息,进行用于将应施加至方向盘的扭矩(方向盘的操作力)通知给车辆乘员的发光或显示中的至少一种。
[0073] 作为非驾驶操作系统的结构,HMI 70例如包含显示装置82、扬声器83、接触操作检测装置84及内容(contents)播放装置85、各种操作开关86、座椅(seat)88及座椅驱动装置89、车窗玻璃90及车窗驱动装置91、车厢内摄像机95。
[0074] 显示装置82例如是被安装于仪表面板(instrument panel)的各部、方向盘的中央部、及副驾驶席或者与后部座席相向的任意部位等的液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)或有机电致发光(Electroluminescence,EL)显示装置等。而且,显示装置82也可为将图像投影至前挡风玻璃或其他车窗的抬头显示器(Head Up Display,HUD)。扬声器83输出声音。接触操作检测装置84在显示装置82为触控面板(touch panel)的情况下,检测显示装置82的显示画面上的接触位置(触摸位置),并输出至车辆控制系统100。另外,在显示装置82并非触控面板的情况下,可省略接触操作检测装置84。
[0075] 内容播放装置85例如包含数字通用光盘(Digital Versatile Disc,DVD)播放装置、光盘(Compact Disc,CD)播放装置、电视(television)接收机、各种引导图像的生成装置等。显示装置82、扬声器83、接触操作检测装置84及内容播放装置85也可为部分或全部与导航装置50共用的结构。
[0076] 各种操作开关86被配置于车厢内的任意部位。各种操作开关86包含指示自动驾驶的开始(或者将来开始)及停止的自动驾驶切换开关87。自动驾驶切换开关87为GUI(Graphical User Interface)开关、机械式开关中的任一种皆可。而且,各种操作开关86也可包含用于驱动座椅驱动装置89或车窗驱动装置91的开关。
[0077] 座椅88是车辆乘员所乘坐的座椅。座椅驱动装置89自如驱动座椅88的倚靠(reclining)角、前后方向位置、偏转角等。车窗玻璃90例如被设于各车门。车窗驱动装置91对车窗玻璃90进行开闭驱动。
[0078] 车厢内摄像机95是利用CCD或CMOS等固态摄像器件的数字摄像机。车厢内摄像机95被安装于后视镜(back mirror)或方向盘连接座(steering boss)部、仪表面板等可对进行驾驶操作的车辆乘员的至少头部进行摄像的位置。摄像机40例如周期性地反复拍摄车辆乘员。
[0079] 在说明车辆控制系统100之前,先说明行驶驱动力输出装置200、转向装置210及制动器装置220。
[0080] 行驶驱动力输出装置200将用于车辆行驶的行驶驱动力(扭矩)输出至驱动轮。行驶驱动力输出装置200例如在自身车辆M是以内燃机作为动力源的汽车时,具备发动机、变速器及控制发动机的发动机电控单元(Electronic Control Unit,ECU),在自身车辆M是以电动机作为动力源的电动汽车时,具备行驶用达及控制行驶用马达的马达ECU,在自身车辆M是混合动力汽车时,具备发动机、变速器及发动机ECU与行驶用马达及马达ECU。在行驶驱动力输出装置200仅包含发动机的情况下,发动机ECU根据从后述的行驶控制部160输入的信息,来调整发动机的节气门(throttle)开度或档位等。在行驶驱动力输出装置200仅包含行驶用马达的情况下,马达ECU根据从行驶控制部160输入的信息,调整给予至行驶用马达的脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)信号的占空比(duty rate)。在行驶驱动力输出装置200包含发动机及行驶用马达的情况下,发动机ECU及马达ECU根据从行驶控制部160输入的信息,彼此协调地控制行驶驱动力。
[0081] 转向装置210例如具备转向ECU与电动马达。电动马达例如使力作用于齿条齿轮(rack and pinion)机构而变更转向轮的方向。转向ECU根据从车辆控制系统100输入的信息、或者所输入的转向舵角或转向扭矩的信息来驱动电动马达,以变更转向轮的方向。
[0082] 制动器装置220例如是具备制动卡钳(brake caliper)、将液压传递至制动卡钳的气缸(cylinder)、使气缸产生液压的电动马达及制动控制部的电动伺服(servo)制动器装置。电动伺服制动器装置的制动控制部根据从行驶控制部160输入的信息来控制电动马达,以将与制动操作相应的制动扭矩输出至各车轮。电动伺服制动器装置可具备将通过制动踏板的操作而产生的液压经由主气缸(master cylinder)而传递至气缸的机构来作为后备(backup)。另外,制动器装置220并不限于所述说明的电动伺服制动器装置,也可为电子控制式液压制动器装置。电子控制式液压制动器装置根据从行驶控制部160输入的信息来控制致动器(actuator),将主气缸的液压传递至气缸。而且,制动器装置220也可包含回馈制动器,该回馈制动器利用可包含于行驶驱动力输出装置200中的行驶用马达。
[0083] [车辆控制系统]
[0084] 以下说明车辆控制系统100。车辆控制系统100例如通过一个以上的处理器(processor)或具有同等功能的硬件(hardware)来实现。车辆控制系统100可为由将中央处理器(Central Processing Unit,CPU)等处理器、存储装置及通信接口通过内部总线(bus)连接而成的ECU(Electronic Control Unit)或者微处理单元(Micro-Processing Unit,MPU)等组合而成的结构。
[0085] 返回图2,车辆控制系统100例如具备目标车道决定部110、自动驾驶控制部120、行驶控制部160及存储部180。自动驾驶控制部120例如具备自动驾驶模式控制部130、自车位置识别部140、外界识别部142、行动计划生成部144、轨道生成部146及切换控制部150。目标车道决定部110、自动驾驶控制部120的各部以及行驶控制部160中的部分或全部通过处理器执行程序(软件(software))而实现。而且,它们中的部分或者全部也可通过大规模集成电路(Large Scale Integration,LSI)或专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)等硬件来实现,还可通过软件与硬件的组合来实现。
[0086] 在存储部180中,例如保存有高精度地图信息182、目标车道信息184、行动计划信息186等信息。存储部180是利用只读存储器(Read Only Memory,ROM)或随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、硬盘驱动器(Hard Disk Drive,HDD)、快闪存储器(flash memory)等实现。处理器(processor)所执行的程序既可预先保存于存储部180中,也可经由车载国际互联网(Internet)设备等而从外部装置下载(download)。而且,程序也可通过将保存有该程序的便携式存储介质安装于未图示的驱动(drive)装置中,而安装(install)至存储部180中。而且,车辆控制系统100也可通过多个计算机装置而分散化。
[0087] 目标车道决定部110例如通过MPU而实现。目标车道决定部110将由导航装置50提供的路径分割为多个(例如关于车辆行进方向而分割为每100[m]),并参照高精度地图信息182来对每个块决定目标车道。目标车道决定部110例如进行在从左计起的第几个车道上行驶的决定。目标车道决定部110例如在路径中存在分岔部位或汇流部位等的情况下,以自身车辆M能够在用于行进至分岔地的合理的行驶路径上行驶的方式,来决定目标车道。由目标车道决定部110所决定的目标车道作为目标车道信息184而存储于存储部180中。
[0088] 高精度地图信息182是精度比导航装置50所具有的导航地图高的地图信息。高精度地图信息182例如包含车道中央的信息或者车道边界的信息等。而且,在高精度地图信息182中,可包含道路信息、交通限制信息、住所信息(住所、邮政编号)、设施信息、电话号码信息等。道路信息包含:高速道路、收费道路、国道、都道府县道等表示道路种类的信息;或道路的车道数、各车道的宽度、道路的坡度、道路的位置(包含经度、纬度、高度的三维坐标)、车道的弯道(curve)的曲率、车道的汇流及分岔点的位置、道路上所设的标识等信息。交通限制信息包含因施工或交通事故、拥堵等导致车道被封的信息。
[0089] 自动驾驶模式控制部130决定自动驾驶控制部120所实施的自动驾驶模式。本实施方式中的自动驾驶的模式包含以下模式。另外,以下不过是一例,自动驾驶的模式数量可任意决定。
[0090] [模式A]
[0091] 模式A是自动驾驶程度最高的模式。在实施模式A时,自动进行所有的车辆控制,例如复杂的汇流控制等,因此车辆乘员无须监视自身车辆M的周边或状态。
[0092] [模式B]
[0093] 模式B是自动驾驶程度仅次于模式A的模式。在实施模式B时,原则上自动进行所有的车辆控制,但根据情景,自身车辆M的驾驶操作将委托给车辆乘员。因此,车辆乘员必须监视自身车辆M的周边或状态。
[0094] [模式C]
[0095] 模式C是自动驾驶程度次于模式B的模式。在实施模式C时,车辆乘员必须对HMI 70进行与情景相应的确认操作。模式C中,例如将车道变更的时机通知给车辆乘员,当车辆乘员对HMI 70进行指示车道变更的操作时,进行自动的车道变更。因此,车辆乘员必须监视自身车辆M的周边或状态。
[0096] 自动驾驶模式控制部130基于车辆乘员对HMI 70的操作、由行动计划生成部144所决定的事件(event)、由轨道生成部146所决定的行驶形态等,来决定自动驾驶的模式。自动驾驶的模式被通知给HMI控制部170。而且,在自动驾驶的模式中,也可设定与自身车辆M的探测元件DD的性能等相应的极限。例如,若探测元件DD的性能低,则可不实施模式A。在任一模式下,均能够通过针对HMI 70中的驾驶操作系统的结构的操作,来切换为手动驾驶模式(超驰(override))。
[0097] 自动驾驶控制部120的自车位置识别部140基于保存在存储部180中的高精度地图信息182与从探测器20、雷达30、摄像机40、导航装置50或车辆传感器60输入的信息,来识别自身车辆M所行驶的车道(行驶车道)及自身车辆M相对于行驶车道的相对位置。
[0098] 自车位置识别部140例如通过对从高精度地图信息182中识别的道路分划线的图形(例如实线与虚线的排列)、与从由摄像机40所拍摄的图像中识别的自身车辆M周边的道路分划线的图形进行比较,从而识别行驶车道。在该识别中,也可将从导航装置50获取的自身车辆M的位置或基于INS的处理结果考虑在内。
[0099] 图4是表示通过自车位置识别部140来识别自身车辆M相对于行驶车道L1的相对位置的情况的图。自车位置识别部140例如将自身车辆M的基准点(例如重心)距行驶车道中央CL的背离OS、及自身车辆M的行进方向相对于将行驶车道中央CL相连的线所成的角度θ,识别作为自身车辆M相对于行驶车道L1的相对位置。另外,也可取代于此,自车位置识别部140将自身车辆M的基准点相对于自车道L1的任一侧端部的位置等,识别作为自身车辆M相对于行驶车道的相对位置。由自车位置识别部140所识别的自身车辆M的相对位置被提供给目标车道决定部110。
[0100] 外界识别部142基于从探测器20、雷达30、摄像机40等输入的信息,来识别周边车辆的位置及速度、加速度等状态。所谓周边车辆,例如是指在自身车辆M的周边行驶的车辆且朝与自身车辆M相同的方向行驶的车辆。周边车辆的位置既可用其他车辆的重心或隅角(corner)等代表点来表示,也可用以其他车辆的轮廓表现的区域来表示。所谓周边车辆的“状态”,也可包含基于所述各种设备的信息而掌握的周边车辆的加速度、是否正在进行车道变更(或者是否将来进行车道变更)。而且,外界识别部142除了周边车辆以外,也可识别护栏(guardrail)或电线杆、驻车车辆、步行者及其他物体的位置。
[0101] 行动计划生成部144设定自动驾驶的开始(start)地点和/或自动驾驶的目的地。自动驾驶的开始地点既可为自身车辆M的当前位置,也可为进行指示自动驾驶的操作的地点。行动计划生成部144对于该开始地点与自动驾驶目的地之间的区间生成行动计划。另外,并不限于此,行动计划生成部144也可对任意区间生成行动计划。
[0102] 行动计划例如包含依序执行的多个事件。事件例如包含:使自身车辆M减速的减速事件;或使自身车辆M加速的加速事件;以不脱离行驶车道的方式来使自身车辆M行驶的车道保持(lane keep)事件;变更行驶车道的车道变更事件;使自身车辆M超越前方车辆的超车事件;在分岔点变更所需的车道,或者以不脱离当前的行驶车道的方式来使自身车辆M行驶的分岔事件;在用于汇流至主干道的汇流车道使自身车辆M加减速,并变更行驶车道的汇流事件;以及在自动驾驶的结束预定地点由自动驾驶模式转变为手动驾驶模式的交接(handover)事件等。行动计划生成部144在要切换由目标车道决定部110所决定的目标车道的部位,设定车道变更事件、分岔事件或汇流事件。表示由行动计划生成部144所生成的行动计划的信息作为行动计划信息186而保存于存储部180中。
[0103] 图5是表示对于某区间而生成的行动计划的一例的图。如图所示,行动计划生成部144生成自身车辆M在目标车道信息184所示的目标车道上行驶所需的行动计划。另外,行动计划生成部144也可不论目标车道信息184如何,而是根据自身车辆M的状况变化来动态地变更行动计划。例如,行动计划生成部144在车辆行驶过程中由外界识别部142所识别的周边车辆的速度超过阈值,或者在邻接于自车道的车道上行驶的周边车辆的移动方向朝向自车道方向时,变更自身车辆M在行驶预定的驾驶区间设定的事件。例如,若以在车道保持事件之后执行车道变更事件的方式而设定有事件,则当根据外界识别部142的识别结果而判明在该车道保持事件中车辆从车道变更目标的车道后方以阈值以上的速度行进时,行动计划生成部144也可将车道保持事件的下个事件由车道变更事件变更为减速事件或车道保持事件等。其结果,车辆控制系统100即使在外界的状态产生了变化的情况下,也能够安全地使自身车辆M自动行驶。
[0104] 图6是表示轨道生成部146的结构的一例的图。轨道生成部146例如具备行驶形态决定部146A、轨道候补生成部146B以及评价/选择部146C。
[0105] 行驶形态决定部146A例如在实施车道保持事件时,决定定速行驶、跟随行驶、低速跟随行驶、减速行驶、弯道行驶、避障行驶等中的任一行驶形态。此时,行驶形态决定部146A在自身车辆M的前方不存在其他车辆时,将行驶形态决定为定速行驶。而且,行驶形态决定部146A在相对于前方车辆进行跟随行驶时,将行驶形态决定为跟随行驶。而且,行驶形态决定部146A在拥堵情景等时,将行驶形态决定为低速跟随行驶。而且,行驶形态决定部146A在由外界识别部142识别出前方车辆的减速时或实施停车或驻车等事件时,将行驶形态决定为减速行驶。而且,行驶形态决定部146A在由外界识别部142识别出自身车辆M临近弯道时,将行驶形态决定为弯道行驶。而且,行驶形态决定部146A在由外界识别部142识别出自身车辆M的前方存在障碍物时,将行驶形态决定为避障行驶。而且,行驶形态决定部146A在实施车道变更事件、超车事件、分岔事件、汇流事件、交接事件等时,决定与各个事件相应的行驶形态。
[0106] 轨道候补生成部146B基于由行驶形态决定部146A所决定的行驶形态,生成轨道候补。图7是表示由轨道候补生成部146B所生成的轨道候补的一例的图。图7表示在自身车辆M将车道由车道L1变更为车道L2时所生成的轨道候补。
[0107] 轨道候补生成部146B将图7所示般的轨道,决定为例如在将来的每个规定时间,自身车辆M的基准位置(例如重心或后轮轴中心)应到达的目标位置(轨道点K)的集合。图8是以轨道点K来表现由轨道候补生成部146B所生成的轨道候补的图。轨道点K的间隔越宽,自身车辆M的速度越快,轨道点K的间隔越窄,自身车辆M的速度越慢。因而,轨道候补生成部146B在欲加速时,逐渐加宽轨道点K的间隔,在欲减速时,逐渐缩窄轨道点的间隔。
[0108] 如此,由于轨道点K包含速度成分,因此轨道候补生成部146B必须对轨道点K分别赋予目标速度。目标速度是根据由行驶形态决定部146A所决定的行驶形态来决定。
[0109] 此处,对进行车道变更(包含分岔)时的目标速度的决定方法进行说明。轨道候补生成部146B首先设定车道变更目标位置(或者汇流目标位置)。车道变更目标位置是作为与周边车辆的相对位置而设定,决定“在哪个周边车辆之间进行车道变更”。轨道候补生成部146B以车道变更目标位置为基准而着眼于三辆周边车辆,决定进行车道变更时的目标速度。图9是表示车道变更目标位置TA的图。图中,L1表示自车道,L2表示邻接车道。此处,将在与自身车辆M相同的车道上,在自身车辆M的正前方行驶的周边车辆定义为前方车辆mA,将在车道变更目标位置TA的正前方行驶的周边车辆定义为前方基准车辆mB,将在车道变更目标位置TA的正后方行驶的周边车辆定义为后方基准车辆mC。自身车辆M要移动至车道变更目标位置TA的侧方,必须进行加减速,但此时,必须避免追尾前方车辆mA。因此,轨道候补生成部146B预测三辆周边车辆的将来状态,以不会与各周边车辆干涉的方式决定目标速度。
[0110] 图10是表示将三辆周边车辆的速度假定为固定时的速度生成模型的图。图中,从mA、mB及mC延伸出的直线表示假定各个周边车辆为定速行驶时的行进方向上的位移。自身车辆M在车道变更完成的点CP处,位于前方基准车辆mB与后方基准车辆mC之间,且在此之前,必须位于前方车辆mA之后。在此种限制之下,轨道候补生成部146B导出多个直至车道变更完成为止的目标速度的时间序列图形。并且,通过将目标速度的时间序列图形适用于样条曲线(spline curve)等模型,从而导出图8所示的多个轨道候补。另外,三辆周边车辆的运动图形并不限于图10所示的定速度,也可将固定加速度、固定加加速度(jerk)(急动度)作为前提来预测。
[0111] 评价/选择部146C针对由轨道候补生成部146B所生成的轨道候补,例如基于计划性与安全性这两个观点来进行评价,以选择要输出至行驶控制部160的轨道。根据计划性的观点,例如若相对于已生成的规划(plan)(例如行动计划)的跟随性高且轨道的全长短,则将轨道评价为高。例如,在期望朝右方向变更车道的情况下,暂时朝左方向变更车道再返回的轨道成为低评价。根据安全性的观点,例如在各个轨道点处,自身车辆M与物体(周边车辆等)的距离越远,加减速度或舵角的变化量等越小,则评价为越高。
[0112] 切换控制部150基于从自动驾驶切换开关87输入的信号,在自动驾驶模式与手动驾驶模式之间相互切换。而且,切换控制部150基于针对HMI 70中的驾驶操作系统的结构的指示加速、减速或转向的操作,由自动驾驶模式切换为手动驾驶模式。例如,切换控制部150在从HMI 70中的驾驶操作系统的结构输入的信号所示的操作量为超过阈值的状态时,由自动驾驶模式切换为手动驾驶模式(超驰)。而且,切换控制部150也可在通过超驰切换为手动驾驶模式之后,在规定时间的期间内,未检测到针对HMI 70中的驾驶操作系统的结构的操作时,恢复为自动驾驶模式。
[0113] 行驶控制部160控制行驶驱动力输出装置200、转向装置210及制动器装置220,以使自身车辆M依照预定的时刻通过由轨道生成部146所生成的轨道。
[0114] HMI控制部170控制驾驶切换时的通知等。
[0115] [从自动驾驶向手动驾驶转变时的对车辆乘员的通知例]
[0116] 以下,对于由第1实施方式的车辆控制系统100及HMI70所进行的、从自动驾驶向手动驾驶转变时的对车辆乘员的通知例,参照附图来进行说明。
[0117] 图11(A)至图11(C)是表示由要求操作信息通知部98a进行的与用于转向的驾驶操作相关的、对车辆乘员的通知例的图。
[0118] 图11(A)表示因交接事件而从自动驾驶转变为手动驾驶时,方向盘78既未朝左也未朝右旋转(舵角为0度)的状态,即,通过该方向盘78来转向的车辆为直行行驶的状态。
[0119] 如图所示,在方向盘78上,左右分别设置有各两个要求操作信息通知部98a。具体而言,在方向盘78的左侧,上下排列地设置有要求操作信息通知部98a-1与要求操作信息通知部98a-2,在方向盘78的右侧,上下排列地设置有要求操作信息通知部98a-3与要求操作信息通知部98a-4。
[0120] 图11(B)是表示当因交接事件而从自动驾驶转变为手动驾驶时,方向盘78朝左方向旋转了45度左右(舵角朝左方向为约45度)的状态,即,通过该方向盘78来转向的车辆一边朝左方向回转一边行驶的状态。图11(C)是表示当因交接事件而从自动驾驶转变为手动驾驶时,方向盘78朝右方向旋转了45度左右(舵角朝右方向为约45度)的状态,即,通过该方向盘78来转向的车辆一边朝右方向回转一边行驶的状态。
[0121] 第1实施方式的要求操作信息通知部98a例如包含发光二极管(Light Emitting Diode,LED)。要求操作信息通知部98a包含能发出光的三原色(RGB)的发光二极管,通过使各色的发光改变其比例而混合,从而能够表现出各种颜色
[0122] 当因交接事件而从自动驾驶转变为手动驾驶时,通过要求操作信息通知部98a发光,例如即使在如夜晚等般,车辆的内部昏暗而难以看到方向盘的状况下,车辆乘员也能够识别方向盘78的舵角。由此,车辆乘员在从自动驾驶转变为手动驾驶时,能够判断方向盘78的握持位置。
[0123] 如图11(A)至图11(C)所示,例如通过使由左右的要求操作信息通知部98a所发光的颜色各不相同,从而车辆乘员即使在车辆的内部昏暗而难以看到方向盘的状况下,也能够正确地识别方向盘的左右位置。例如,通过要求操作信息通知部98a-1及要求操作信息通知部98a-2发红色光,要求操作信息通知部98a-3及要求操作信息通知部98a-4发蓝色光,从而车辆乘员能够正确地识别方向盘的左右位置。
[0124] 另外,作为另一例,例如只要左右各设置有两个的要求操作信息通知部98a各自上侧的要求操作信息通知部98a(即,要求操作信息通知部98a-1及要求操作信息通知部98a-3)发红色光,左右各设置有两个的要求操作信息通知部98a各自下侧的要求操作信息通知部98a(即,要求操作信息通知部98a-2及要求操作信息通知部98a-4)发蓝色光,则车辆乘员即使在车辆的内部昏暗而难以看到方向盘的状况下,也能够正确地识别方向盘的上下方向,因此能够基于该上下方向的识别与发光位置来正确识别方向盘的左右位置。
[0125] 进而,作为另一例,例如通过使左右各设置有两个的要求操作信息通知部98a中的左侧的要求操作信息通知部98a(即,要求操作信息通知部98a-1及要求操作信息通知部98a-2)闪烁发光,使右侧的要求操作信息通知部98a(即,要求操作信息通知部98a-3及要求操作信息通知部98a-4)不闪烁而发光,从而车辆乘员即使在车辆的内部昏暗而难以看到方向盘的状况下,也能够正确识别方向盘的左右位置。
[0126] 另外,此种要求操作信息通知部98a也可设置在方向盘78的外缘(rim)的剖面中的周方向的任意处,但通过设置在车辆乘员乘坐于驾驶席时能够看到的范围(例如从车辆乘员观察为正面侧),能够提高可视性。
[0127] [车辆控制系统100及HMI70的动作]
[0128] 以下,对于从自动驾驶向手动驾驶转变时的对车辆乘员的通知中的车辆控制系统100及HMI70的动作,参照附图来进行说明。
[0129] 图12是表示由HMI70进行的与用于转向的驾驶操作相关的、对车辆乘员的通知动作的流程图。本流程图是在通过自动驾驶控制部120开始交接事件的实施时开始。
[0130] (步骤st01)驾驶状态信息获取部96经由HMI控制部170来获取表示由自动驾驶控制部120所实施的交接事件的信息。随后,前进至步骤st02。
[0131] (步骤st02)驾驶状态信息获取部96基于表示车辆驾驶控制中的从自动驾驶向手动驾驶转变的事件即交接事件的实施,获取表示与车辆的转向相关的自动驾驶状态的驾驶状态信息。然后,驾驶状态信息获取部96将所获取的驾驶状态信息输出至要求操作信息生成部97。随后,前进至步骤st03。
[0132] (步骤st03)要求操作信息生成部97基于从驾驶状态信息获取部96输入的驾驶状态信息,生成要求操作信息,该要求操作信息表示用于使从自动驾驶向手动驾驶的转变变得顺畅的通知。然后,要求操作信息生成部97将所生成的要求操作信息输出至要求操作信息通知部98a。随后,前进至步骤st04。
[0133] (步骤st04)要求操作信息通知部98a基于由要求操作信息生成部97所生成的要求操作信息,进行对车辆乘员的通知,该通知用于使从自动驾驶向手动驾驶的转变顺畅地进行。
[0134] 以上,本流程图的处理结束。
[0135] [从自动驾驶向手动驾驶转变时的对车辆乘员的其他通知例]
[0136] 以下,对于由第1实施方式的车辆控制系统100及HMI70进行的、从自动驾驶向手动驾驶转变时的对车辆乘员的其他通知例,参照附图来进行说明。
[0137] 图13是表示由要求操作信息通知部98a进行的与用于转向的驾驶操作相关的、对车辆乘员的其他通知例的图。
[0138] 如图所示,在方向盘78上,沿着方向盘78的外周而排列设置有要求操作信息通知部98a。具体而言,沿着方向盘78的外周而设置有要求操作信息通知部98a-11、要求操作信息通知部98a-12、…、及要求操作信息通知部98a-34这24个要求操作信息通知部98a。
[0139] 本通知例中,HMI70能够基于驾驶状态信息来使这24个要求操作信息通知部98a分别任意地发光。
[0140] 例如,HMI70基于驾驶状态信息中所含的转向舵角信号,来使与欲由车辆乘员的左手及右手握住方向盘78的位置相当的要求操作信息通知部98a发光。在图13所示的示例中,使与欲由车辆乘员的左手握住的位置相当的要求操作信息通知部98a-27及要求操作信息通知部98a-28发红色光,使与欲由车辆乘员的右手握住的位置相当的要求操作信息通知部98a-15及要求操作信息通知部98a-16发蓝色光。
[0141] 由此,车辆乘员例如即使在如夜晚等般,车辆的内部昏暗而难以看到方向盘的状况下,也能够直观地识别方向盘78的应握住的位置。
[0142] 而且,例如,HMI70也可基于驾驶状态信息中所含的转向扭矩信号来使要求操作信息通知部98a发光,以表示转向扭矩的方向与强度。
[0143] 例如,当产生了对右方向的转向扭矩时,HMI70依照要求操作信息通知部98a-11、要求操作信息通知部98a-12、要求操作信息通知部98a-13、…的顺序来使它们依序发光。由此,车辆乘员能看到发光部分仿佛沿着方向盘78的外周朝右旋转,因此能够识别转向扭矩的方向。另外,例如在产生了朝向左方向的转向扭矩时,与所述相反地,HMI70依照要求操作信息通知部98a-13、要求操作信息通知部98a-12、要求操作信息通知部98a-11、…的顺序来使它们依序发光。
[0144] 进而,例如,HMI70根据转向扭矩的强度,来使要求操作信息通知部98a依序发光时的、切换发光的时机发生变化。例如,HMI70在转向扭矩更强的情况下,使要求操作信息通知部98a依序发光时的、发光的切换更快,在转向扭矩更弱的情况下,使要求操作信息通知部98a依序发光时的、发光的切换更慢。由此,车辆乘员看到发光部分沿着方向盘78的外周旋转,并能够根据该旋转的速度来识别转向扭矩的强度。
[0145] 由此,车辆乘员能够直观地识别方向盘78的转向扭矩的强度,从而能够顺畅地进行伴随从自动驾驶向手动驾驶的转变的、驾驶行动的接管。
[0146] 如以上所说明般,根据第1实施方式的车辆控制系统100及HMI70,能够促进驾驶员顺畅地接管驾驶行动。而且,根据第1实施方式的车辆控制系统100及HMI70,能知晓方向盘的具体的舵角或者操作力的状态。
[0147] 而且,根据第1实施方式的车辆控制系统100及HMI70,能直观地知晓应握住方向盘的位置。而且,根据第1实施方式的车辆控制系统100及HMI70,能知晓应施加至方向盘的具体力度。
[0148] <第2实施方式>
[0149] 以下,对第2实施方式进行说明。第1实施方式的车辆控制系统100及HMI70通过要求操作信息通知部98a,来对车辆乘员通知与车辆的转向相关的要求操作信息。以下说明的第2实施方式的车辆控制系统100及HMI70通过要求操作信息通知部98b及要求操作信息通知部98c,来对车辆乘员通知与车辆的加减速相关的要求操作信息。
[0150] 另外,对于与第1实施方式的车辆控制系统100及HMI70共同的结构省略说明,仅对结构不同的部分进行说明。
[0151] 图14是HMI70的驾驶操作系统的功能的结构图。
[0152] 作为驾驶操作系统的结构,HMI70例如包含加速器踏板71、加速器开度传感器72及加速器踏板反作用力输出装置73、制动器踏板74及制动器踩踏量传感器(或者主压传感器等)75、换挡杆76及档位传感器77、方向盘78、转向舵角传感器79及转向扭矩传感器80、其他驾驶操作元件81、驾驶状态信息获取部96、要求操作信息生成部97、要求操作信息通知部98b及要求操作信息通知部98c。
[0153] 另外,要求操作信息通知部98b被配设于加速器踏板71,要求操作信息通知部98c被配设于制动器踏板74。
[0154] 驾驶状态信息获取部96基于表示车辆驾驶控制中的从自动驾驶向手动驾驶的转变的事件即交接事件的实施,来获取驾驶状态信息,该驾驶状态信息表示与车辆的加减速相关的自动驾驶的状态。
[0155] 具体而言,例如当由自动驾驶控制部120实施由行动计划生成部144所制定并存储于存储部180中的行动计划信息186中所含的交接事件时,表示该交接事件的信息经由HMI控制部170而输出至HMI70的驾驶状态信息获取部96。驾驶状态信息获取部96在输入表示交接事件的信息时,获取表示与车辆的加减速相关的自动驾驶状态的驾驶状态信息。所谓驾驶状态信息,例如是包含从加速器开度传感器72获取的表示加速器踏板的踩踏量或者踩踏力(操作力)的加速器开度信号、及从制动器踩踏量传感器75获取的表示制动器踏板的踩踏量或者踩踏力(操作力)的制动器信号等的信息。另外,因线控技术等,操作元件的状态(例如加速器踏板或制动器踏板的踩踏量的状态)和与自动驾驶中的加减速相关的控制状态也有时会不一致。
[0156] 并且,驾驶状态信息获取部96将所获取的驾驶状态信息输出至要求操作信息生成部97。
[0157] 另外,也可存在下述情况,即,交接事件是基于后述的自动驾驶切换开关87的动作来实施。
[0158] 要求操作信息生成部97基于由驾驶状态信息获取部所获取的驾驶状态信息,生成要求操作信息,该要求操作信息表示用于使从自动驾驶向手动驾驶的转变变得顺畅的通知。
[0159] 具体而言,要求操作信息生成部97例如基于所输入的驾驶状态信息中所含的加速器开度信号或制动器信号,来生成要求操作信息,该要求操作信息表示用于使从自动驾驶向手动驾驶的转变变得顺畅的通知。要求操作信息例如包含表示在后述的多个要求操作信息通知部98b及要求操作信息通知部98c中要发光的要求操作信息通知部98b及要求操作信息通知部98c的信息、表示要求操作信息通知部98b及要求操作信息通知部98c发光的光色的信息、表示是否使要求操作信息通知部98b及要求操作信息通知部98c发出的光闪烁的信息、表示要求操作信息通知部98b及要求操作信息通知部98c发出的光的闪烁间隔的信息、或表示多个要求操作信息通知部98b及要求操作信息通知部98c的发光顺序或时机的信息等中的一个或多个信息。
[0160] 并且,要求操作信息生成部97将所生成的要求操作信息输出至要求操作信息通知部98b及要求操作信息通知部98c。
[0161] 要求操作信息通知部98b及要求操作信息通知部98c基于由要求操作信息生成部97所生成的要求操作信息,进行对车辆乘员的通知,该通知用于使从自动驾驶向手动驾驶的转变顺畅地进行。
[0162] 具体而言,要求操作信息通知部98b配设于加速器踏板71。例如,基于从要求操作信息生成部97输入的要求操作信息,进行用于通知车辆乘员应将脚置于加速器踏板71的发光或显示中的至少一者。而且,具体而言,要求操作信息通知部98c配设于制动器踏板74。例如,基于从要求操作信息生成部97输入的要求操作信息,进行用于通知车辆乘员应将脚置于制动器踏板74的发光或显示中的至少一者。
[0163] 另外,要求操作信息通知部98b也可基于加速器开度信号,来进行用于将加速器踏板71的踩踏量或者踩踏力(操作力)通知给车辆乘员的发光或显示中的至少一者。而且,要求操作信息通知部98c也可基于制动器信号,来进行用于将制动器踏板74的踩踏量或者踩踏力(操作力)通知给车辆乘员的发光或显示中的至少一者。
[0164] [从自动驾驶向手动驾驶转变时的对车辆乘员的通知例]
[0165] 以下,对于由第2实施方式的车辆控制系统100及HMI70所进行的、从自动驾驶向手动驾驶转变时的对车辆乘员的通知例,参照附图来进行说明。
[0166] 图15是表示由要求操作信息通知部98b及要求操作信息通知部98c进行的与用于加减速的驾驶操作相关的、对车辆乘员的通知例的图。
[0167] 如图所示,在加速器踏板71的前表面(即,由车辆乘员所踩踏的部分),设置有六个要求操作信息通知部98b。本通知例中,HMI70能够基于驾驶状态信息来使这六个要求操作信息通知部98b分别任意地发光。
[0168] 而且,如图所示,在制动器踏板74的前表面(即,由车辆乘员所踩踏的部分),设置有六个要求操作信息通知部98c。本通知例中,HMI70能够基于驾驶状态信息来使这六个要求操作信息通知部98c分别任意地发光。
[0169] 例如,HMI70基于驾驶状态信息中所含的加速器开度信号,来使设置于加速器踏板71的要求操作信息通知部98b发光。由此,车辆乘员能够直观地识别出应将脚置于加速器踏板71。
[0170] 而且,例如,HMI70基于驾驶状态信息中所含的制动器信号,来使设置于制动器踏板74的要求操作信息通知部98c发光。由此,车辆乘员能够直观地识别出应将脚置于制动器踏板74。
[0171] 另外,通过使设置于加速器踏板71的要求操作信息通知部98b发光的光色、与设置于制动器踏板74的要求操作信息通知部98c发光的光色不同,从而车辆乘员能够直观地判断出应将脚置于加速器踏板71,抑或是应将脚置于制动器踏板74。
[0172] 而且,例如,HMI70也可基于驾驶状态信息中所含的加速器开度信号来使要求操作信息通知部98b发光,以表示加速器踏板71的踩踏量或者踩踏力(操作力)。而且,例如,HMI70也可基于驾驶状态信息中所含的制动器信号来使要求操作信息通知部98c发光,以表示制动器踏板74的踩踏量或者踩踏力(操作力)。
[0173] 例如,HMI70在加速器踏板71的踩踏量或者踩踏力(操作力)或制动器踏板74的踩踏量或者踩踏力(操作力)越大的情况下,使要求操作信息通知部98b或要求操作信息通知部98c发出的光越快地闪烁。由此,车辆乘员能够基于要求操作信息通知部98b或要求操作信息通知部98c发出的光的闪烁速度,来直观地识别加速器踏板71的踩踏量或者踩踏力(操作力)或制动器踏板74的踩踏量或者踩踏力(操作力),从而能够顺畅地进行伴随从自动驾驶向手动驾驶的转变的驾驶行动的接管。
[0174] 如以上所说明般,根据第2实施方式的车辆控制系统100及HMI70,能够促进驾驶员顺畅地接管驾驶行动。而且,根据第2实施方式的车辆控制系统100及HMI70,能知晓加速器踏板或制动器踏板的具体的踩踏量或者踩踏力(操作力)的状态。而且,根据第2实施方式的车辆控制系统100及HMI70,能直观地知晓应将脚置于加速器踏板,抑或是应将脚置于制动器踏板。而且,根据第2实施方式的车辆控制系统100及HMI70,能直观地知晓应踩踏加速器踏板或制动器踏板的具体的踩踏量或者踩踏力(操作力)。
[0175] <第3实施方式>
[0176] 以下,对第3实施方式进行说明。第2实施方式的车辆控制系统100及HMI70通过要求操作信息通知部98b及要求操作信息通知部98c,来对车辆乘员通知与车辆的加减速相关的要求操作信息。但是,考虑到下述情况:对于设置在加速器踏板及制动器踏板或者设置在加速器踏板及制动器踏板附近的、要求操作信息通知部98b及要求操作信息通知部98c的发光,例如在白天的明亮的时段等中,因自身车辆M的周围亮度,有时难以被车辆乘员识别。
[0177] 以下说明的第3实施方式的车辆控制系统100及HMI70通过图3所示的HMI70的显示装置82,来对车辆乘员通知与车辆的加减速相关的要求操作信息。
[0178] 另外,对于与第1实施方式或第2实施方式的车辆控制系统100及HMI70共同的结构省略说明,仅对结构不同的部分进行说明。
[0179] 图16是HMI70的驾驶操作系统的功能的结构图。
[0180] 作为驾驶操作系统的结构,HMI70例如包含加速器踏板71、加速器开度传感器72及加速器踏板反作用力输出装置73、制动器踏板74及制动器踩踏量传感器(或者主压传感器等)75、换挡杆76及档位传感器77、方向盘78、转向舵角传感器79及转向扭矩传感器80、其他驾驶操作元件81、驾驶状态信息获取部96以及要求操作信息生成部97。
[0181] 驾驶状态信息获取部96基于表示车辆驾驶控制中的从自动驾驶向手动驾驶的转变的事件即交接事件的实施,来获取驾驶状态信息,该驾驶状态信息表示与车辆的加减速相关的自动驾驶的状态。
[0182] 具体而言,例如当由自动驾驶控制部120实施由行动计划生成部144所制定并存储于存储部180中的行动计划信息186中所含的交接事件时,表示该交接事件的信息经由HMI控制部170而输出至HMI70的驾驶状态信息获取部96。驾驶状态信息获取部96在输入表示交接事件的信息时,获取表示与车辆的加减速相关的自动驾驶状态的驾驶状态信息。所谓驾驶状态信息,例如是包含从加速器开度传感器72获取的表示加速器踏板的踩踏量或者踩踏力(操作力)的加速器开度信号、及从制动器踩踏量传感器75获取的表示制动器踏板的踩踏量或者踩踏力(操作力)的制动器信号等的信息。另外,因线控技术等,操作元件的状态(例如加速器踏板或制动器踏板的踩踏量的状态)和与自动驾驶中的加减速相关的控制状态也有时会不一致。
[0183] 并且,驾驶状态信息获取部96将所获取的驾驶状态信息输出至要求操作信息生成部97。
[0184] 另外,也可存在下述情况,即,交接事件是基于后述的自动驾驶切换开关87的动作来实施。
[0185] 要求操作信息生成部97基于由驾驶状态信息获取部所获取的驾驶状态信息,生成要求操作信息,该要求操作信息表示用于使从自动驾驶向手动驾驶的转变变得顺畅的通知。
[0186] 具体而言,要求操作信息生成部97例如基于所输入的驾驶状态信息中所含的加速器开度信号或制动器信号,来生成要求操作信息,该要求操作信息表示用于使从自动驾驶向手动驾驶的转变变得顺畅的通知。要求操作信息例如是表示在图3所示的显示装置82中显示的通知的信息。
[0187] 并且,要求操作信息生成部97将所生成的要求操作信息输出至显示装置82。
[0188] 显示装置82基于由要求操作信息生成部97所生成的要求操作信息,来进行对车辆乘员的通知,该通知用于使从自动驾驶向手动驾驶的转变顺畅地进行。
[0189] 具体而言,显示装置82例如如图17所示般配设于方向盘78的中央部,或者如图18所示般配设于仪表面板IP。例如,显示装置82基于从要求操作信息生成部97输入的要求操作信息来进行显示,该显示用于通知车辆乘员应将脚置于加速器踏板71,抑或是应将脚置于制动器踏板74。
[0190] 另外,显示装置82也可基于加速器开度信号来进行显示,该显示用于将加速器踏板71的踩踏量或者踩踏力(操作力)通知给车辆乘员。而且,显示装置82也可基于制动器信号来进行显示,该显示用于将制动器踏板74的踩踏量或者踩踏力(操作力)通知给车辆乘员。
[0191] [从自动驾驶向手动驾驶转变时的对车辆乘员的通知例]
[0192] 以下,对于由第3实施方式的车辆控制系统1000HMI70所进行的、从自动驾驶向手动驾驶转变时的对车辆乘员的通知例,参照附图来进行说明。
[0193] 图17是表示由显示装置82进行的与用于加减速的驾驶操作相关的、对车辆乘员的其他通知例的图。
[0194] 如图所示,在方向盘78的中央部,配设有显示装置82。如上所述,显示装置82例如为LCD或有机EL等的显示装置。图17所示的示例中,在显示装置82上,显示有表示加速器踏板与制动器踏板的图像。本通知例中,HMI70基于驾驶状态信息来使显示装置82所显示的图像任意地变化。
[0195] 例如,HMI70基于驾驶状态信息中所含的加速器开度信号,来使显示装置82所显示的加速器踏板的图像更醒目地发生变化。例如,HMI70通过使显示装置82所显示的加速器踏板的图像的亮度相对较高,或者使显示装置82所显示的加速器踏板的图像闪烁显示,从而使该加速器踏板的图像变得醒目。由此,车辆乘员能够直观地识别出应将脚置于加速器踏板71。
[0196] 而且,例如,HMI70基于驾驶状态信息中所含的制动器信号来使显示装置82所显示的制动器踏板的图像更醒目地变化。由此,车辆乘员能够直观地识别出应将脚置于制动器踏板74。
[0197] 另外,通过使显示装置82所显示的加速器踏板的图像颜色、与显示装置82所显示的制动器踏板的图像颜色不同,从而车辆乘员能够更直观地判断出应将脚置于加速器踏板71,抑或是应将脚置于制动器踏板74。
[0198] 而且,例如,HMI70也可基于驾驶状态信息中所含的加速器开度信号来使显示装置82所显示的加速器踏板的图像发生变化,以表示加速器踏板71的踩踏量或者踩踏力(操作力)。而且,例如,HMI70也可基于驾驶状态信息中所含的制动器信号来使显示装置82所显示的制动器踏板的图像发生变化,以表示制动器踏板74的踩踏量或者踩踏力(操作力)。
[0199] 例如,HMI70在加速器踏板71的踩踏量或踩踏力(操作力)或者制动器踏板74的踩踏量更大或者踩踏力(操作力)更强的情况下,使显示装置82所显示的加速器踏板的图像或显示装置82所显示的制动器踏板的图像越快地闪烁。由此,车辆乘员能够基于显示装置82所显示的加速器踏板的图像或显示装置82所显示的制动器踏板的图像的闪烁速度,来直观地识别加速器踏板71的踩踏量或踩踏力(操作力)或者制动器踏板74的踩踏量或踩踏力(操作力),从而能够顺畅地进行伴随从自动驾驶向手动驾驶的转变的驾驶行动的接管。
[0200] [从自动驾驶向手动驾驶转变时的对车辆乘员的其他通知例]
[0201] 以下,对于由第3实施方式的车辆控制系统100及HMI70所进行的、从自动驾驶向手动驾驶转变时的对车辆乘员的其他通知例,参照附图来进行说明。
[0202] 图18是表示由显示装置82进行的与用于加减速的驾驶操作相关的、对车辆乘员的其他通知例的图。
[0203] 如图所示,在仪表面板IP的中央部,配设有显示装置82。如上所述,显示装置82例如为LCD或有机EL等的显示装置。图18所示的示例中,在显示装置82上,显示有表示加速器踏板与制动器踏板的图像。本通知例中,HMI70基于驾驶状态信息来使显示装置82所显示的图像任意地变化。
[0204] 图18所示的显示装置82的结构、功能及该显示装置82的实施效果等与所述图17所示的显示装置的情况(显示装置82被设置于方向盘78中央部的情况)同样。
[0205] 如以上所说明般,根据第3实施方式的车辆控制系统100及HMI70,能够促进驾驶员顺畅地接管驾驶行动。而且,根据第3实施方式的车辆控制系统100及HMI70,能知晓加速器踏板或制动器踏板的具体的踩踏量或者踩踏力(操作力)的状态。而且,根据第3实施方式的车辆控制系统100及HMI70,能直观地知晓应将脚置于加速器踏板,抑或是应将脚置于制动器踏板。而且,根据第3实施方式的车辆控制系统100及HMI70,能直观地知晓应踩踏加速器踏板或制动器踏板的具体的踩踏量或者踩踏力(操作力)。
[0206] 以上,对本发明的实施方式进行了详细说明,但具体的结构并不限于所述者,可在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种设计变更等。
[0207] 例如,也可为所述第1实施方式的要求操作信息通知部98a、第2实施方式的要求操作信息通知部98b或要求操作信息通知部98c、及第3实施方式的显示装置82任意组合的结构。
[0208] 另外,所述实施方式中的本实施方式的车辆控制系统100及HMI70的一部分或全部也可利用计算机来实现。此时,也可通过下述方式来实现,即,将用于实现该控制功能的程序记录至计算机可读取的记录介质中,使计算机系统读取并执行记录于该记录介质中的程序。
[0209] 另外,此处所述的“计算机系统”是指内置于本实施方式的车辆控制系统100及HMI70中的计算机系统,包含操作系统(Operating System,OS)及周边设备等硬件(hardware)。而且,所谓“计算机可读取的记录介质”,是指软盘(flexible disk)、磁光盘、ROM、只读光盘存储器(Compact Disc Read-Only Memory,CD-ROM)等移动式介质、内置于计算机系统中的硬盘等存储装置。
[0210] 进而,所谓“计算机可读取的记录介质”,也可包含如经由国际互联网(Internet)等网络(network)或电话线路等通信线路来发送程序时的通信线路般短时间且动态地保持程序者、如成为此时的服务器(server)或客户端(client)的计算机系统内部的易失性存储器般将程序保持一定时间者。而且,所述程序既可为用于实现前述功能的一部分者,进而也可为能够利用与已记录于计算机系统中的程序的组合来实现前述功能者。
[0211] 而且,所述实施方式中的本实施方式的车辆控制系统100及HMI70也可作为大规模集成电路(Large Scale Integration,LSI)等集成电路而实现。本实施方式的车辆控制系统100及HMI70的各功能块既可独立地处理器化,也可使部分或全部集成地处理器化。而且,集成电路化的方式并不限于LSI,也可利用专用电路或通用处理器来实现。而且,当因半导体技术的进步而出现了代替LSI的集成电路化技术时,也可使用基于该技术的集成电路。
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