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车辆控制装置、非易失性的存储介质及车辆控制方法

文献发布时间:2023-06-19 16:11:11



技术领域

本发明涉及车辆控制装置和车辆控制用计算机程序。

背景技术

搭载于车辆的自动控制装置基于车辆的当前位置、车辆的目的位置以及地图信息生成车辆的导航路线,控制车辆沿着该导航路线行驶。

自动控制装置以在车辆与其他车辆之间维持安全的距离的方式控制车辆的动作。另外,自动控制装置在判定为无法通过自动控制在车辆与其他车辆之间维持安全的距离的情况下,向驾驶员移交车辆的控制,使车辆的驾驶从自动控制向手动控制变更。

另外,自动控制装置在驾驶员发生异常的情况下,控制车辆在车辆所行驶的行驶车道上停车。这是因为,在自动控制装置判定为无法进行安全的行驶时,无法将车辆的控制移交给驾驶员的缘故。

例如,在专利文献1中提出了一种车辆用自动制动装置,其在驾驶员的清醒度为制动开始清醒度以下的情况下,在立即在自动制动预告时间的期间进行制动灯的闪烁之后,开始制动操作,产生制动力。

专利文献

专利文献1:日本特开平9-249104号公报

发明内容

在专利文献1所记载的车辆用自动制动装置中,即使在车辆以比较快的速度行驶时,在驾驶员的驾驶的清醒度为制动开始清醒度以下的情况下,也会在立即使制动灯点亮后操作制动器,因此有可能惊吓到后续车辆的驾驶员而妨碍行驶。

因此,本发明的目的在于提供一种车辆控制装置,在判定为驾驶员对驾驶的参与等级低的情况下,在车辆以比较高的速度行驶时,能够控制车辆的速度而不立即点亮制动灯,以使得避免妨碍后续车辆的行驶。

根据一实施方式,提供一种车辆控制装置。该车辆控制装置的特征在于具有:驾驶员判定部,用于判定驾驶员对驾驶的参与等级;速度判定部,用于判定车辆的速度与预定的基准速度之间的关系;以及驾驶计划部,在判定为驾驶员对驾驶的参与等级比预定的基准低并且车辆的速度比基准速度快的情况下,生成不点亮制动灯而使用第1减速度使车辆减速的第1驾驶计划,在判定为驾驶员对驾驶的参与等级比预定的基准低并且车辆的速度为基准速度以下的情况下,生成使用比第1减速度大的第2减速度使车辆减速的第2驾驶计划。

在该车辆控制装置中,优选的是:还具有基于第1驾驶计划控制车辆的动作的车辆控制部,车辆控制部在基于第1驾驶计划控制的车辆的减速度比第1减速度大的情况下,以使得车辆加速而使车辆的减速度为第1减速度的方式控制车辆。

另外,在该车辆控制装置中,优选的是:驾驶计划部以使车辆向与车辆所行驶的行驶车道相邻的路肩移动并停车的方式生成第2驾驶计划。

进而,在该车辆控制装置中,优选的是:驾驶计划部在判定为驾驶员对驾驶的参与等级比低于预定的基准的第2预定的基准低并且车辆的速度为基准速度以下的情况下,使紧急闪烁显示灯闪烁,在判定为驾驶员对驾驶的参与等级比第2预定的基准低并且使用制动装置的情况下,以将制动灯点亮并且使紧急闪烁显示灯熄灭的方式生成第2驾驶计划。

根据另一实施方式,提供一种车辆控制用计算机程序。该车辆控制用计算机程序的特征在于,使处理器执行如下动作:判定驾驶员对驾驶的参与等级;判定车辆的速度与预定的基准速度之间的关系;以及在判定为驾驶员对驾驶的参与等级比预定的基准值低并且车辆的速度比基准速度快的情况下,生成不点亮制动灯而使用第1减速度使车辆减速的第1驾驶计划,在判定为驾驶员对驾驶的参与等级比预定的基准低并且车辆的速度为基准速度以下的情况下,生成使用比第1减速度大的第2减速度使车辆减速的第2驾驶计划。

另外,根据另一实施方式,提供一种车辆控制方法。在该车辆控制方法中,车辆控制装置执行如下动作:判定驾驶员对驾驶的参与等级;判定车辆的速度与预定的基准速度之间的关系;以及在判定为所述驾驶员对驾驶的所述参与等级比预定的基准值低并且所述车辆的速度比所述基准速度快的情况下,生成不点亮制动灯而使用第1减速度使所述车辆减速的第1驾驶计划,在判定为所述驾驶员对驾驶的所述参与等级比所述预定的基准低并且所述车辆的速度为所述基准速度以下的情况下,生成使用比所述第1减速度大的第2减速度使所述车辆减速的第2驾驶计划。

本发明的车辆控制装置在判定为驾驶员对驾驶的参与等级低的情况下,在车辆以比较高的速度行驶时,不点亮制动灯而使车辆减速,直到车辆的速度为预定的基准速度以下为止,由此能够避免妨碍后续车辆的行驶。

附图说明

图1是说明作为本实施方式的车辆控制装置的一例的车辆控制系统的动作的概要的图。

图2是安装有本实施方式的车辆控制系统的车辆的概略结构图。

图3是与本实施方式的车辆控制系统的减速计划处理相关的动作流程图。

图4是说明车辆控制系统的动作的图(之1)。

图5是说明车辆控制系统的动作的图(之2)。

图6是说明车辆控制系统的动作的图(之3)。

附图标记说明

1:车辆控制系统;2:摄像机;3a~3f:雷达传感器;4a~4f:紧急时闪烁灯(方向指示灯);5a、5b:制动灯;6:定位信息接收机;7:导航装置;8:用户接口;9:速度传感器;10:车辆;11:地图信息存储装置;12:监视装置;13:位置推定装置;14:物体检测装置;15:行驶车道计划装置;16:驾驶计划装置;17:车辆控制装置;18:驾驶员判定装置;19:速度判定装置;22:车内网络。

具体实施方式

图1是说明作为本实施方式的车辆控制装置的一例的车辆控制系统1的动作的概要的图。以下,参照图1,对与本说明书所公开的车辆控制系统1的减速计划处理相关的动作的概要进行说明。

在图1所示的例子中,车辆10在具有2个车道51、52和路肩53的道路50的车道51上行驶。车道51和车道52由车道划分线54划分,车道51和路肩53由车道划分线55划分。

搭载于车辆10的车辆控制系统1自动控制车辆10的驾驶。车辆控制系统1为了在无法自动控制车辆10的驾驶时判定能否将车辆的控制移交给驾驶员,而监视驾驶员对驾驶的参与等级。

在时刻T101,车辆10在车道51上行驶,车辆控制系统1判定驾驶员对驾驶的参与等级为预定的基准以上。

在时刻T102,车辆控制系统1判定为驾驶员对驾驶的参与等级比预定的基准低,对驾驶员发出要求参与驾驶的警告。另外,由于车辆10的速度比基准速度快,因此车辆控制系统1以不点亮制动灯而使用第1减速度使车辆10减速的方式控制车辆10的动作,该第1减速度以不妨碍后续车辆的行驶的程度使车辆10减速。

在时刻T103,驾驶员对驾驶的参与等级比预定的基准低的状态持续,车辆10的速度成为基准速度以下,因此车辆控制系统1以使用比第1减速度大的第2减速度使车辆10减速的方式,控制车辆10的动作。其结果,车辆10使用制动装置一边使制动灯点亮一边进一步减速。

在时刻T104,即使在对驾驶员发出警告之后经过预定的时间,但驾驶员对驾驶的参与等级低的状态仍持续。车辆控制系统1判定为驾驶员存在异常,生成使车辆10向路肩53移动而停车的驾驶计划。其结果,车辆10从车道51向路肩53移动,在时刻T108停在路肩上。

如上所述,车辆控制系统1在判定为驾驶员对驾驶的参与等级低的情况下,在车辆10以比较高的速度行驶时,通过不点亮制动灯而使车辆10减速直至车辆10的速度为预定的基准速度以下为止,由此能够避免妨碍后续车辆的行驶。

图2是安装有车辆控制系统1的车辆10的概略结构图。车辆10具有摄像机2、雷达传感器3a~3f、紧急时闪烁灯(方向指示灯)4a~4f、制动灯5a、5b、定位信息接收机6、导航装置7、用户接口(UI)8、速度传感器9、地图信息存储装置11、监视装置12、位置推定装置13、物体检测装置14、行驶车道计划装置15、驾驶计划装置16、车辆控制装置17、驾驶员判定装置18以及速度判定装置19等。其中,地图信息存储装置11、监视装置12、位置推定装置13、物体检测装置14、行驶车道计划装置15、驾驶计划装置16、车辆控制装置17、驾驶员判定装置18以及速度判定装置19构成车辆控制系统1。需要说明的是,车辆10也可以为了检测道路特征物或其他物体而具有LiDAR传感器。

在判定为驾驶员对驾驶的参与等级比预定的基准值低的情况下,在车辆10以比较高的速度行驶时,驾驶计划装置16、驾驶员判定装置18以及速度判定装置19协作而生成以不妨碍后续车辆的行驶的方式使车辆10的速度减速的驾驶计划。

摄像机2、雷达传感器3a~3f、紧急时闪烁灯(方向指示灯)4a~4f、制动灯5a、5b、定位信息接收机6、导航装置7、用户接口(UI)8、速度传感器9、地图信息存储装置11、监视装置12、位置推定装置13、物体检测装置14、行驶车道计划装置15、驾驶计划装置16、车辆控制装置17、驾驶员判定装置18以及速度判定装置19连接为能够经由遵循诸如控制器局域网的标准的车内网络22进行通信。

摄像机2是设于车辆10的摄像部的一例。摄像机2以朝向车辆10的前方的方式安装于车辆10。摄像机2例如以预定的周期拍摄表现车辆10的前方的预定的区域的环境的摄像机图像。在摄像机图像中,能够表现车辆10的前方的预定的区域内所包含的道路和该路面上的车道划分线等道路特征物。摄像机2具有由CCD或者C-MOS等对可见光具有灵敏度的光电转换元件的阵列构成的二维检测器和使作为拍摄对象的区域的像成像在该二维检测器上的摄像光学系统。

摄像机2在每次拍摄摄像机图像时,将摄像机图像和拍摄摄像机图像的摄像机图像拍摄时刻经由车内网络22输出给位置推定装置13和物体检测装置14。摄像机图像在位置推定装置13中用于推定车辆10的位置的处理。另外,摄像机图像在物体检测装置14中用于检测车辆10周围的其他物体的处理。

雷达传感器3a~3f以朝向车辆10的前方、左侧前方、右侧前方、后方、左侧后方、右侧后方的方式例如安装于车辆10的外表面。雷达传感器3a~3f分别在以预定的周期设定的反射波信息获取时刻朝向车辆10的前方、左侧前方、右侧前方、后方、左侧后方、右侧后方同步发射毫米波,并接收由反射物反射的反射波。反射波返回所需的时间具有位于照射毫米波的方向上的其他物体与车辆10之间的距离信息。雷达传感器3a~3f分别经由车内网络22将包含毫米波的出射方向和反射波返回所需的时间的反射波信息连同射出毫米波的反射波信息获取时刻一起向物体检测装置14输出。反射波信息在物体检测装置14中用于检测车辆10周围的其他物体的处理。

紧急时闪烁灯(方向指示灯)4a~4f以朝向车辆10的左侧前方、左侧、左侧后方、右侧前方、右侧、右侧后方的方式例如安装于车辆10的外表面。紧急时闪烁灯(方向指示灯)4a~4f由车辆控制系统1控制。在车辆10处于紧急状态时,所有紧急时闪烁灯4a~4f点亮。另外,在车辆10向左侧改变方向时,方向指示灯4a~4c点亮,在车辆10向右侧改变方向时,方向指示灯4d~4f点亮。

制动灯5a、5b以朝向车辆10的左侧后方、右侧后方的方式例如安装于车辆10的外表面。制动灯5a、5b由车辆控制系统1控制。制动灯5a、5b在车辆10的制动装置(未图示)作出动作时点亮,通知后续车辆制动装置工作而减速的情况。

定位信息接收机6输出表示车辆10的当前位置的定位信息。例如,定位信息接收机6能够为GNSS接收机。定位信息接收机6在每次以预定的接收周期获取定位信息时,将定位信息和获取定位信息的定位信息获取时刻向导航装置7和地图信息存储装置11等输出。

导航装置7基于导航用地图信息、从UI8输入的车辆10的目的位置以及从定位信息接收机6输入的表示车辆10的当前位置的定位信息,生成从车辆10的当前位置到目的位置的导航路线。导航路线包括与右转、左转、合流、分支等位置相关的信息。在新设定了目的位置的情况下或者车辆10的当前位置偏离导航路线的情况下等,导航装置7重新生成车辆10的导航路线。导航装置7在每次生成导航路线时,将该导航路线经由车内网络22向位置推定装置13、行驶车道计划装置15以及驾驶计划装置16等输出。

UI8是通知部的一例。UI8由导航装置7、监视装置12以及驾驶计划装置16等控制,向驾驶员通知车辆10的行驶信息、要求参与驾驶的警告等。另外,UI8生成与由驾驶员对车辆10的操作相应的操作信号。车辆10的行驶信息包括车辆的当前位置、导航路线等与车辆的当前和将来的路径相关的信息等。UI8为了显示行驶信息和警告等,具有液晶显示器或者触摸板等显示装置81。另外,UI8也可以具有用于向驾驶员通知行驶信息和警告等的音响输出装置(未图示)。另外,UI8例如具有触摸板或者操作按钮来作为从驾驶员向车辆10输入操作信息的输入装置。作为操作信息,例如可列举出目的位置、经由地、车辆速度以及其他车辆的控制信息等。UI8将所输入的操作信息经由车内网络22向导航装置7和驾驶计划装置16等输出。

速度传感器9检测表示车辆10的速度的速度信息,经由车内网络22向速度判定装置19等输出。速度传感器9例如检测车辆10的轮胎的转速,将表示转速的速度信息向速度判定装置19等输出。

地图信息存储装置11存储包括车辆10的当前位置的相对宽的范围(例如10km~30km见方的范围)的广域地图信息。该广域地图信息具有包含路面的三维信息、表示道路上的车道划分线等道路特征物、构造物的种类和位置的信息以及道路的法定速度等的高精度地图信息。地图信息存储装置11根据车辆10的当前位置,通过经由搭载于车辆10的无线通信装置(未图示)的无线通信,借助基站从外部的服务器接收广域地图信息,将其存储于存储装置。地图信息存储装置11在每次从定位信息接收机6输入定位信息时,参照所存储的广域地图信息,将包含由定位信息表示的当前位置的相对窄的区域(例如,100m~10km见方的范围)的地图信息经由车内网络22向位置推定装置13、行驶车道计划装置15以及驾驶计划装置16等输出。

监视装置12监视驾驶员的状态,在未检测到驾驶员参与驾驶的动作的情况下,生成表示未检测到驾驶员参与驾驶的动作的未参与驾驶信号。监视装置12将未参与驾驶信号经由车内网络31向驾驶计划装置16输出。监视装置12具有用于拍摄包含驾驶员的头部的头部图像的监视摄像机121、用于检测驾驶员保持方向盘的情况的触摸传感器122以及用于检测方向盘的扭矩的扭矩传感器123。监视装置12基于在具有预定的周期的监视时刻拍摄到的头部图像,检测驾驶员的视线方向、眼的睁开程度(以下也称为睁眼度)以及口的张开程度(以下也称为开口度),基于所检测到的视线方向、睁眼度以及开口度,判定驾驶员对驾驶的参与等级。在视线方向从包含车辆10的前方的预定的范围脱离的情况下,监视装置12判定为驾驶员对驾驶的参与等级低。另外,在睁眼度小于预定的睁眼度基准值或者开口度为预定的开口度基准值以上的情况下,监视装置12判定为驾驶员对驾驶的参与等级低。另一方面,在视线方向处于包含车辆10的前方的预定的基准范围内、或睁眼度为预定的睁眼度基准值以上、或开口度小于预定的开口度基准值的情况下,监视装置12判定为驾驶员对驾驶的参与等级高。

监视装置12在判定为驾驶员对驾驶的参与等级低的情况下,经由UI8,对驾驶员发出要求参与驾驶的警告。监视装置12还将表示对驾驶员发出了警告的警告信号经由车内网络22向驾驶员判定装置18输出。监视装置12判定为驾驶员对驾驶的参与等级低是判定为驾驶员对驾驶的参与等级比预定的基准低的一例。在对驾驶员发出警告之后的预定的时间内,在基于检测出的视线方向、睁眼度以及开口度判定为驾驶员对驾驶的参与等级高的情况下,监视装置12判定为驾驶员正在参与驾驶。另外,在对驾驶员发出警告之后的预定的时间内,在利用触摸传感器122检测到驾驶员保持着方向盘的情况下、或者利用扭矩传感器123检测到驾驶员对方向盘的操作的情况下,监视装置12判定为驾驶员正在参与驾驶。另外,在对驾驶员发出警告之后的预定的时间内,在检测到驾驶员对加速踏板或者制动踏板的操作的情况下,监视装置12判定为驾驶员正在参与驾驶。另一方面,在对驾驶员发出警告之后的预定的时间内,在未判定为驾驶员对驾驶的参与等级高、且未利用触摸传感器122检测到驾驶员保持着方向盘、且未利用扭矩传感器123检测到驾驶员对方向盘的操作、且未检测到驾驶员对加速踏板和制动踏板的操作的情况下,判定为驾驶员未参与驾驶。然后,监视装置12生成表示未检测到驾驶员参与驾驶的动作的未参与驾驶信号。监视装置12判定为驾驶员未参与驾驶是判定为驾驶员对驾驶的参与等级低于比预定的基准低的第2预定的基准的一例。监视装置12将未参与驾驶信号向驾驶员判定装置18和驾驶计划装置16输出。需要说明的是,上述是生成未参与驾驶信号的一例,监视装置12也可以使用其他方法判定是否生成未参与驾驶信号。

位置推定装置13基于在摄像机图像内展现的车辆10的周围的道路特征物,推定摄像机图像拍摄时刻的车辆10的位置。例如,位置推定装置13将在摄像机图像内识别出的车道划分线与从地图信息存储装置11输入的地图信息所表示的车道划分线进行对比,求出摄像机图像拍摄时刻的车辆10的推定位置和推定方位角。另外,位置推定装置13基于地图信息所表示的车道划分线和车辆10的推定位置及推定方位角,推定车辆10所处的道路上的行驶车道。位置推定装置13在每次求出摄像机图像拍摄时刻的车辆10的推定位置、推定方位角以及行驶车道时,将这些信息向物体检测装置14、行驶车道计划装置15、驾驶计划装置16以及车辆控制装置17输出。

物体检测装置14基于摄像机图像和反射波信息,检测车辆10的周围的其他物体及其种类(例如,车辆)。其他物体包括在车辆10的周围行驶的其他车辆。物体检测装置14追踪所检测到的其他物体,求出其他物体的轨迹。物体检测装置14基于在地图信息中表示的车道划分线和其他物体位置,确定其他物体正在行驶的行驶车道。物体检测装置14将包括表示检测出的其他物体的种类的信息、表示其位置的信息以及表示行驶车道的信息的物体检测信息输出给行驶车道计划装置15和驾驶计划装置16等。

行驶车道计划装置15在以预定的周期设定的行驶车道计划生成时刻,在从导航路线选择的最近的驾驶区间(例如,10km),基于地图信息、导航路线及周边环境信息、车辆10的当前位置,选择车辆10所行驶的道路内的车道,生成表示车辆10所行驶的预定行驶车道的行驶车道计划。行驶车道计划装置15例如以车辆10在除超车道之外的车道行驶的方式生成行驶车道计划。行驶车道计划装置15在每次生成行驶车道计划时,将该行驶车道计划向驾驶计划装置16输出。

另外,行驶车道计划装置15在从导航路线选择的最近的驾驶区间,基于地图信息、导航路线以及车辆10的当前位置,判定是否需要车道变更。行驶车道计划装置15也可以在是否需要车道变更的判定中进一步利用周边环境信息或者车辆状态信息。周边环境信息包括在车辆的10的周围行驶的其他车辆的位置和速度等。车辆状态信息包括车辆10的当前位置、车辆速度、加速度以及行进方向等。具体而言,行驶车道计划装置15基于导航路线和车辆10的当前位置,判定为了向朝向车辆10的目的位置的车道移动是否需要车道变更。判定有无车辆10从当前行驶的行驶道路向合流目标的其他道路进入(合流),以及有无车辆10从行驶道路向分支目标的其他道路退出(分支)。在合流和分支中,车辆从行驶道路的车道向其他道路的车道移动,因此进行车道变更。

驾驶计划装置16在以预定的周期设定的驾驶计划生成时刻,基于行驶车道计划、地图信息、车辆10的当前位置、周边环境信息以及车辆状态信息,执行生成驾驶计划的驾驶计划处理,该驾驶计划表示到后面预定的时间(例如,5秒)为止的车辆10的预定行驶轨迹。驾驶计划被表示为从当前时刻到后面预定时间为止的各时刻的、车辆10的目标位置以及该目标位置处的目标车辆速度的集合。生成驾驶计划的周期优选比生成行驶车道计划的周期短。驾驶计划装置16在行驶车道计划包括车辆10在车道间移动的车道变更的情况下,以能够在车辆10与其他车辆之间维持预定的距离的方式生成包含车道变更的驾驶计划。在虽然行驶车道计划包含车辆10在车道间移动的车道变更,但无法在车辆10与其他车辆之间确保预定的距离的情况下,驾驶计划装置16以使车辆停车的方式生成驾驶计划。驾驶计划装置16在每次生成驾驶计划时,将驾驶计划向车辆控制装置17输出。另外,在车辆控制系统1的减速计划处理中,驾驶计划装置16在判定为驾驶员对驾驶的参与等级低于预定的基准值并且车辆10的速度比基准速度快的情况下,生成不点亮制动灯5a、5b而使用第1减速度使车辆10减速的第1驾驶计划。另外,在车辆控制系统1的减速计划处理中,驾驶计划装置16在判定为驾驶员对驾驶的参与等级低于预定的基准值并且车辆10的速度为基准速度以下的情况下,生成使用比第1减速度大的第2减速度使车辆10减速的第2驾驶计划。关于驾驶计划装置16以使车辆10减速的方式生成驾驶计划的情况,在车辆控制系统1的减速计划处理的说明中后述。

车辆控制装置17基于车辆10的当前位置、车辆速度及偏航率、由驾驶计划装置16生成的驾驶计划,控制车辆10的各部,以使车辆10沿着导航路线行驶。例如,车辆控制装置17按照驾驶计划、车辆10的车辆速度以及偏航率,求出车辆10的转向角、加速度以及角加速度,以成为该转向角、加速度以及角加速度的方式设定转向量、加速器开度或者制动量。然后,车辆控制装置17将与设定好的转向量相应的控制信号向控制车辆10的转向轮的致动器(未图示)输出。另外,车辆控制装置17按照设定好的加速器开度求出燃料喷射量,将与该燃料喷射量相应的控制信号向车辆10的发动机等驱动装置(未图示)输出。或者,车辆控制装置17将与设定好的制动量相应的控制信号向车辆10的制动器(未图示)输出。

在车辆控制系统1的减速计划处理中,驾驶员判定装置18判定驾驶员对驾驶的参与等级,速度判定装置19判定车辆10的速度与预定的基准速度之间的关系。

地图信息存储装置11、监视装置12、位置推定装置13、物体检测装置14、行驶车道计划装置15、驾驶计划装置16、车辆控制装置17、驾驶员判定装置18以及速度判定装置19具有通信接口(未图示)、存储器(未图示)以及处理器(未图示)。通信接口具有用于将各装置连接到车内网络22的接口电路。

地图信息存储装置11、监视装置12、位置推定装置13、物体检测装置14、行驶车道计划装置15、驾驶计划装置16、车辆控制装置17、驾驶员判定装置18以及速度判定装置19所具有的全部功能或者一部分功能例如是由在处理器上进行动作的计算机程序实现的功能模块。或者,处理器所具有的功能模块也可以是设于处理器的专用的运算电路。处理器具有1个或者多个CPU(Central Processing Unit,中央处理单元)及其外围电路。处理器也可以还具有诸如逻辑运算单元、数值运算单元或者图案处理单元的其他运算电路。各装置所具有的存储器是存储部的一例,例如具有易失性的半导体存储器和非易失性的半导体存储器。另外,存储器存储在由各装置的处理器执行的信息处理中使用的应用的计算机程序和各种数据。

以地图信息存储装置11、监视装置12、位置推定装置13、物体检测装置14、行驶车道计划装置15、驾驶计划装置16、车辆控制装置17、驾驶员判定装置18以及速度判定装置19作为各自独立的装置进行说明,这些装置的全部或者一部分也可以构成为一个装置。

驾驶计划装置16、驾驶员判定装置18以及速度判定装置19在判定为驾驶员对驾驶的参与等级比预定的基准值低的情况下,在车辆10以比较高的速度行驶时,协作而执行以不妨碍后续车辆的行驶的方式使车辆10的速度减速的减速计划处理。

图3是与车辆控制系统1的减速计划处理相关的动作流程图的一例。参照图3,在以下说明车辆控制系统1的处理。车辆控制系统1在车辆10的行驶中按照图3所示的动作流程图反复执行减速计划处理。

首先,车辆控制系统1的驾驶员判定装置18在以预定的周期设定的驾驶员判定时刻,判定驾驶员对驾驶的参与等级是否比预定的基准低(步骤S101)。驾驶员判定装置18在从监视装置12输入警告信号或者未参与驾驶信号的情况下,判定为驾驶员对驾驶的参与等级比预定的基准低(步骤S101-是)。在驾驶员的视线方向从包含车辆10的前方的预定的范围脱离的情况下、驾驶员的睁眼度小于预定的睁眼度基准值的情况下、或者驾驶员的开口度为预定的开口度基准值以上的情况下,监视装置12向驾驶员判定装置18输出警告信号,因此若驾驶员判定装置18被输入警告信号,则判定为驾驶员对驾驶的参与等级比预定的基准低。另外,监视装置12向驾驶员判定装置18输出未参与驾驶信号是在对驾驶员发出警告之后的预定的时间内没有判定为驾驶员对驾驶的参与等级高的情况,因此驾驶员判定装置18在被输入了未参与驾驶信号的情况下判定为驾驶员对驾驶的参与等级比预定的基准低。

另一方面,在未从监视装置12输入警告信号或者未参与驾驶信号的情况下,驾驶员判定装置18判定为驾驶员对驾驶的参与等级不比预定的基准低(没有异常)(步骤S101-否),结束与车辆控制系统1的减速计划处理相关的动作。

在判定为驾驶员对驾驶的参与等级比预定的基准低的情况下,车辆控制系统1的速度判定装置19判定车辆10的速度与基准速度之间的关系(步骤S102)。首先,速度判定装置19基于从速度传感器9输入的速度信息求出车辆10的速度。例如,速度判定装置19基于作为速度信息的一例的车辆10的轮胎的旋转速度求出车辆10的速度。在速度判定装置19所具有的存储器(未图示)存储有地区与地区的基准速度之间的关系。速度判定装置19基于从存储器读取的、包含车辆10的当前位置的地区的基准速度,判定车辆10的速度是否比基准速度低。速度判定装置19向驾驶计划装置16通知车辆10的速度与基准速度之间的关系的判定结果。

在车辆10的速度比基准速度快的情况下(步骤S102-是),车辆控制系统1的驾驶计划装置16生成不使制动灯5a、5b点亮而使用第1减速度使车辆10的速度减速的第1驾驶计划(步骤S103),向车辆控制装置17通知该驾驶计划。驾驶计划装置16也可以以包含使用第1减速度使车辆10减速的期间和不减速的期间的方式生成第1驾驶计划。另外,驾驶计划装置16也可以以在第1驾驶计划中使第1减速度在比第2减速度小的范围内变化为其他值的方式生成第1驾驶计划。然后,结束与车辆控制系统1的减速计划处理相关的动作。

另一方面,在车辆10的速度为基准速度以下的情况下(步骤S102-否),驾驶计划装置16判定车辆的速度是否快于比基准速度慢的第2基准速度(步骤S104)。在车辆10的速度比第2基准速度快的情况下(步骤S104-是),驾驶计划装置16生成使用比第1减速度大的第2减速度使车辆10的速度减速的第2驾驶计划(步骤S105)。驾驶计划装置16也可以以包含使用第2减速度使车辆10减速的期间和不减速的期间的方式生成第2驾驶计划。另外,驾驶计划装置16也可以以在第2驾驶计划中使第2减速度在比第1减速度大的范围内变化为其他值的方式生成第2驾驶计划。

另外,在车辆的速度为基准速度以下并且从监视装置12输入了未参与驾驶信号的情况下,驾驶计划装置16也可以以使车辆10向与车辆10所行驶的车道51相邻的路肩53移动并停车的方式生成第2驾驶计划。具体而言,驾驶计划装置16基于车辆10的当前位置、地图信息以及车辆10的车辆速度,在从车辆10的当前位置起预定的范围内决定能够停放车辆10的路肩53上的目标位置。然后,驾驶计划装置16生成在车辆10一边点亮方向指示灯一边从车辆10的当前位置朝向路肩53上的目标位置减速移动之后,在路肩53上的目标位置停车的第2驾驶计划。在此,驾驶计划装置16在使用制动装置的情况下,以点亮制动灯5a、5b并且熄灭紧急闪烁显示灯4a~4f的方式生成第2驾驶计划。驾驶计划装置16向车辆控制装置17通知第2驾驶计划。然后,结束与车辆控制系统1的减速计划处理相关的动作。

另一方面,在车辆10的速度为第2基准速度以下的情况下(步骤S104-否),结束与车辆控制系统1的减速计划处理相关的动作。在该情况下,驾驶计划装置16也可以以车辆10追随在前方行驶的其他车辆而行驶的方式生成车辆10的驾驶计划。

接着,参照图4,在以下说明基于上述驾驶计划控制的车辆10的动作的一例。

首先,在时刻T101,车辆10在道路50的车道51上以巡航速度行驶,驾驶员判定装置18判定为驾驶员对驾驶的参与等级为预定的基准以上(没有异常)。

接着,在时刻T102,车辆10向驾驶员发出警告。车辆10判定为驾驶员对驾驶的参与等级比预定的基准低并且车辆10的速度比基准速度快。车辆10不将制动灯5a、5b点亮而使用第1减速度使车辆10的速度减速,并且在车道51上行驶。作为实现第1减速度的手段,车辆10能够使用发动机制动器(在驱动装置具有内燃机的情况下)、再生制动器(在驱动装置具有电动马达的情况下)、车辆10的空气阻力以及轮胎与路面的摩擦等。车辆10的速度的降低量为在道路50上行驶的车辆的速度分布的标准偏差的程度,因此是在道路50上行驶的车辆的速度偏差的范围内的程度。因而,一般认为车辆10以第1减速度降低速度,但不担心会妨碍位于车辆10的后方的后续车辆的行驶。

接着,在时刻T103,车辆10判定驾驶员对驾驶的参与等级比预定的基准低并且车辆10的速度为基准速度以下。车辆10使用第2减速度使车辆10减速,并在车道51上行驶。作为实现第2减速度的手段,车辆10能够使用通过摩擦力降低轮胎的旋转速度的制动装置和再生制动器(在车辆10具有电动马达作为驱动装置的情况下)。在图4所示的例子中,车辆10使用制动装置减速,因此一边点亮制动灯5a、5b一边在车道51上行驶。

接着,在时刻T104,车辆10判定为驾驶员未参与驾驶。车辆10在将速度维持为恒定的状态下,使紧急闪烁显示灯4a~4f点亮,一边在从车辆10的当前位置起预定的范围内搜索能够停放车辆10的路肩53上的目标位置,一边在车道51上行驶。

接着,在时刻T105,车辆10为了向路肩53上的目标位置移动,使表示车辆10向左侧改变方向的方向指示灯4a~4c点亮,在车道51上行驶。车辆10为了得到第2减速度而使用制动装置减速,因此点亮制动灯5a、5b并且熄灭紧急闪烁显示灯4a~4f。另外,车辆10也可以点亮制动灯5a、5b且使方向指示灯4a~4c熄灭。

制动灯5a、5b向后续车辆的驾驶员通知车辆10减速的情况,紧急闪烁显示灯4a~4f以将车辆10处于非常事态的情况通知给周围的其他车辆的驾驶员为目的,因此任一个灯都促使对点亮灯的车辆的注意。若同时点亮这些中的2个灯,则后续车辆和周围的其他车辆的驾驶员有可能无法准确地把握点亮灯的车辆的状态。因此,车辆10以仅将制动灯5a、5b和紧急闪烁显示灯4a~4f中的一个灯点亮的方式进行控制,以免造成后续车辆和周围的其他车辆的驾驶员混乱。需要说明的是,根据地区,有时点亮2个灯不会造成其他车辆的驾驶员混乱。在这样的情况下,车辆10也可以使制动灯5a、5b点亮并且使紧急闪烁显示灯4a~4f闪烁。并且,车辆10也可以使制动灯5a、5b点亮并且使方向指示灯4a~4c点亮。

接着,在时刻T106,车辆10使方向指示灯4a~4c点亮,从行驶着的车道51跨过车道划分线55进入路肩53。方向指示灯和紧急闪烁显示灯相同,因此在方向指示灯的点亮中,紧急闪烁显示灯熄灭。

接着,在时刻T107,车辆10使用制动装置减速,因此车辆10将制动灯5a、5b点亮并且使紧急闪烁显示灯4a~4f熄灭。

接着,在时刻T108,车辆10在路肩53上的目标位置停车,制动装置的动作停止,使紧急闪烁显示灯4a~4f点亮。

如上所述,车辆10的车辆控制装置17基于驾驶计划装置16所生成的驾驶计划,以第1减速度或者第2减速度使车辆10减速。参照图5,在以下说明车辆控制装置17使车辆10减速的方法的具体例。

车辆10的减速度有时因车辆10行驶的道路的坡度而受到较大的影响,因此在图5中,示出了根据道路的坡度来实现第1减速度的减速方法和实现第2减速度的减速方法车。

(实现第1减速度的减速方法)

首先,在车辆10在道路的坡度比较小的平坦道路、小坡度的上坡或者小坡度的下坡行驶的情况下,作为实现第1减速度的方法,车辆控制装置17停止向驱动装置供给燃料而使用发动机制动器,或者使用轮胎的旋转力利用电动马达发电而使用再生制动器。车辆控制装置17也可以在车辆10的减速度小于第1减速度的情况下,进行降档而进一步提高减速度。另外,作为实现第1减速度(和第2减速度)的方法,虽然不是车辆控制装置17能够控制的制动方法,但也使用车辆10的空气阻力以及轮胎与路面的摩擦。

接着,在车辆10在大坡度的上坡行驶的情况下,最初作为实现第1减速度的方法,车辆控制装置17使用发动机制动器或者再生制动器。另外,在车辆10因道路的大的倾斜而减速、车辆10的减速度变得比第1减速度大时,车辆控制装置17使用驱动装置使车辆10加速,以使车辆10的车辆的减速度成为第1减速度的方式控制车辆10。需要说明的是,作为实现第1减速度(和第2减速度)的方法,虽然不是车辆控制装置17能够控制的制动方法,但也使用车辆10的空气阻力以及轮胎与路面的摩擦。

另外,在车辆10在大坡度的下坡行驶的情况下,车辆控制装置17作为实现第1减速度的方法,使用发动机制动器或者再生制动器。另外,作为实现第1减速度(和第2减速度)的方法,虽然不是车辆控制装置17能够控制的制动方法,但也使用车辆10的空气阻力以及轮胎与路面的摩擦。驾驶计划装置16也可以在驾驶员对驾驶的参与等级比预定的基准低并且车辆10的速度比基准速度快的状态持续预定的时间以上的情况下,生成第2驾驶计划。需要说明的是,在车辆10在小坡度和大坡度的上坡、或者小坡度和大坡度的下坡行驶的情况下,车辆控制装置17也控制车辆10以获得第1减速度。

(实现第2减速度的减速方法)

首先,在车辆10在道路的坡度比较小的平坦道路、小坡度的上坡或者小坡度的下坡行驶的情况下,作为实现第2减速度的方法,车辆控制装置17使用制动装置。车辆控制装置17在使制动装置工作的期间,将制动灯5a、5b点亮。需要说明的是,车辆控制装置17也可以使用再生制动器。

接着,在车辆10在大坡度的上坡行驶的情况下,作为实现第2减速度的方法,车辆控制装置17使用发动机制动器或者再生制动器。在车辆10的减速度小于第2减速度的情况下,车辆控制装置17也可以进行降档进而提高减速度。另外,作为实现第2减速度的方法,虽然不是能够控制的制动方法,但也使用车辆10的空气阻力以及轮胎与路面的摩擦。需要说明的是,车辆控制装置17也可以使用制动装置。

并且,在车辆10在大坡度的下坡行驶的情况下,作为实现第2减速度的方法,车辆控制装置17使用制动装置。车辆控制装置17在使制动装置工作的期间,使制动灯5a、5b点亮。需要说明的是,车辆控制装置17也可以使用再生制动器。需要说明的是,在车辆10在小坡度和大坡度的上坡、或者小坡度和大坡度的下坡行驶的情况下,车辆控制装置17也控制车辆10以获得第2减速度。

如以上说明的那样,该车辆控制装置判定驾驶员对驾驶的参与等级,判定车辆的速度与预定的基准速度之间的关系。车辆控制装置在判定为驾驶员对驾驶的参与等级比预定的基准值低并且车辆的速度比所述基准速度快的情况下,生成不点亮制动灯而使用第1减速度使车辆的速度减速的第1驾驶计划,在判定为驾驶员对驾驶的参与等级比预定的基准低并且车辆的速度为基准速度以下的情况下,生成使用比第1减速度大的第2减速度使车辆的速度减速的第2驾驶计划。由此,车辆控制装置在判定为驾驶员对驾驶的参与等级低的情况下,在车辆以比较高的速度行驶时,不点亮制动灯而使车辆减速直到车辆的速度为预定的基准速度以下为止,由此能够不妨碍后续车辆的行驶。

接着,参照图6,在以下说明与车辆控制系统1的减速计划处理相关的其他的动作例。

在上述的与车辆控制系统1的减速计划处理相关的动作例中,车辆10在与所行驶的车道51相邻的路肩上停车,但根据地形,有时无法发现能够停放车辆10的路肩。在该情况下,车辆10在所行驶的车道上停车。参照图6,在以下说明车辆10在所行驶的车道上停车的动作例。

在图6所示的例子中,时刻T201~时刻T203的车辆10的动作与上述动作例中的时刻T101~时刻T103的动作是同样的。在时刻T204,车辆10在从车辆10的当前位置起预定的范围内搜索能够使车辆10停放的路肩53上的目标位置,但无法找到。因此,车辆10在车道51上决定以第2减速度减速而停车的目标位置。

接着,在时刻T204,车辆10在将速度维持恒定的状态下,一边点亮紧急闪烁显示灯4a~4f一边在车道51上行驶。接着,在时刻T205,车辆10使用制动装置减速,因此点亮制动灯5a、5b并且将紧急闪烁显示灯4a~4f熄灭。接着,在时刻T206,车辆10在车道51上的目标位置停车,制动装置的动作停止并将紧急闪烁显示灯4a~4f点亮。

在本发明中,上述实施方式的车辆控制装置、车辆控制用计算机程序以及车辆控制方法只要不脱离本发明的宗旨,就能够适当变更。另外,本发明的保护范围并不限定于这些实施方式,涉及权利要求书所记载的发明及其等同物。

例如,在上述实施方式中,若从监视装置被输入警告信号,则驾驶计划装置生成使车辆10减速的驾驶计划,但驾驶计划装置也可以在从监视装置输入未参与驾驶信号后才生成使车辆10减速的驾驶计划。

相关技术
  • 车辆控制装置、车辆控制方法及存储有程序的非易失性存储介质
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06120114736888