车辆控制系统、车辆控制方法和存储车辆控制程序的存储装置转让专利

申请号 : CN201710272594.5

文献号 : CN107415943B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 朝仓正彦波多野邦道千尚人阿部正明

申请人 : 本田技研工业株式会社

摘要 :

本发明提供一种车辆控制系统、车辆控制方法和存储车辆控制程序的存储装置。车辆控制系统具有自动驾驶控制部、操作受理部和操作控制部,自动驾驶控制部执行自动地进行车辆的速度控制和方向操纵控制中的至少一方的自动驾驶;操作受理部受理切换挡位的操作;在通过所述自动驾驶控制部执行自动驾驶的情况下,操作控制部限制由所述操作受理部受理切换挡位的操作。据此,能抑制乘员的、与切换挡位相关的误操作。

权利要求 :

1.一种车辆控制系统,其特征在于,

具有自动驾驶控制部、操作受理部和操作控制部,其中,

所述自动驾驶控制部执行自动地进行车辆的速度控制和方向操纵控制中的至少一方的自动驾驶;

所述操作受理部包括供乘员操作的操作部、和视觉性遮蔽所述操作部的至少一部分的遮蔽机构,用于受理切换挡位的操作;

在由所述自动驾驶控制部执行自动驾驶的情况下,所述操作控制部限制由所述操作受理部受理切换挡位的操作,所述车辆控制系统还具有自动驾驶告知部和检测部,其中,所述自动驾驶告知部告知由所述自动驾驶控制部开始自动驾驶的情况,所述检测部对通过所述遮蔽机构遮蔽或露出所述操作部的操作进行检测,在正在通过所述自动驾驶告知部告知开始自动驾驶的状态下,当通过所述检测部检测到遮蔽所述操作部的操作时,所述自动驾驶控制部开始自动驾驶。

2.根据权利要求1所述的车辆控制系统,其特征在于,

还具有驱动部,该驱动部将由所述操作受理部受理的、切换挡位的操作传递给所述车辆的变速器,在正在由所述自动驾驶控制部执行自动驾驶的情况下,当由所述操作受理部受理操作时,所述操作控制部禁止所述驱动部的动作。

3.根据权利要求1所述的车辆控制系统,其特征在于,

还具有挡位检测部,该挡位检测部对所述操作受理部的切换挡位的操作进行电气检测,在正在由所述自动驾驶控制部执行自动驾驶的情况下,所述操作控制部禁止由所述挡位检测部检测切换挡位的操作。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的车辆控制系统,其特征在于,所述操作部包括换挡杆和滑动机构,其中,所述滑动机构支承所述换挡杆,在被施加操作力时,使所述换挡杆沿操作方向移动,所述操作控制部在限制受理切换挡位的操作的情况下,使所述遮蔽机构动作,并且使所述换挡杆向与所述操作方向交叉的方向移动,而通过所述遮蔽机构遮蔽所述换挡杆的至少一部分。

5.根据权利要求1~3中任一项所述的车辆控制系统,其特征在于,在由所述遮蔽机构遮蔽所述操作部的动作完成的情况下,所述自动驾驶控制部使所述自动驾驶开始。

6.根据权利要求4所述的车辆控制系统,其特征在于,

还具备挡位检测部,该挡位检测部对所述操作受理部的切换挡位的操作进行电气检测,在由所述挡位检测部检测到的所述挡位是行驶挡位的情况下,所述操作控制部遮蔽所述操作部的至少一部分;在由所述挡位检测部检测到的所述挡位是停车挡位的情况下,所述操作控制部不遮蔽所述操作部。

7.根据权利要求1所述的车辆控制系统,其特征在于,

还具有行动计划生成部,该行动计划生成部生成由所述自动驾驶控制部来执行自动驾驶的路段,在所述车辆到达由所述行动计划生成部设定的执行所述自动驾驶的路段的起点位置时,所述操作控制部开始使用所述遮蔽机构来遮蔽所述操作部的至少一部分的动作。

8.根据权利要求7所述的车辆控制系统,其特征在于,

在所述车辆经过由所述行动计划生成部设定的执行所述自动驾驶的路段的终点位置时,所述操作控制部使用所述遮蔽机构来使被遮蔽着至少一部分的所述操作部露出。

9.根据权利要求8所述的车辆控制系统,其特征在于,

还具有操作告知部,该操作告知部在所述车辆到达执行所述自动驾驶的路段的起点位置之前,进行催促遮蔽所述操作部的操作的告知。

10.根据权利要求1~3中任一项所述的车辆控制系统,其特征在于,在正在由所述自动驾驶控制部执行所述自动驾驶的情况下,当通过所述检测部检测到使所述操作部的至少一部分露出的操作时,所述操作控制部使用所述遮蔽机构来使被遮蔽的所述操作部的至少一部分露出,所述自动驾驶控制部中止所述自动驾驶的执行并切换为手动驾驶,其中该手动驾驶为根据车辆乘员进行的驾驶操作来执行所述车辆的速度控制和方向操纵控制中的至少一方。

11.根据权利要求1~3中任一项所述的车辆控制系统,其特征在于,所述操作部在所述操作部的延伸方向上被拉入所述遮蔽机构,所述自动驾驶控制部在所述操作部的至少一部分被所述遮蔽机构遮蔽时,向自动驾驶切换,在所述操作部在其延伸方向上被按压时,从自动驾驶向手动驾驶切换。

12.根据权利要求1~3中任一项所述的车辆控制系统,其特征在于,在所述车辆的位置在执行所述自动驾驶的路段以外的情况下,当通过所述检测部检测到遮蔽所述操作部的至少一部分的操作时,所述操作控制部使用所述遮蔽机构来使所述操作部露出。

13.一种车辆控制方法,其特征在于,

包括供乘员操作的操作部、和视觉性遮蔽所述操作部的至少一部分的遮蔽机构的车辆控制系统的车载计算机执行自动地进行车辆的速度控制和方向操纵控制中的至少一方的自动驾驶,受理切换挡位的操作,在执行自动驾驶的情况下,限制受理切换挡位的操作,告知开始自动驾驶的情况,对通过所述遮蔽机构遮蔽或露出所述操作部的操作进行检测,在告知开始自动驾驶的状态下,当检测到遮蔽所述操作部的操作时,开始自动驾驶。

14.一种存储车辆控制程序的存储装置,其特征在于,该车辆控制程序使包括供乘员操作的操作部、和视觉性遮蔽所述操作部的至少一部分的遮蔽机构的车辆控制系统的车载计算机执行以下处理:执行自动地进行车辆的速度控制和方向操纵控制中的至少一方的自动驾驶,受理切换挡位的操作,在执行自动驾驶的情况下,限制受理切换挡位的操作,告知开始自动驾驶的情况,对通过所述遮蔽机构遮蔽或露出所述操作部的操作进行检测,在告知开始自动驾驶的状态下,当检测到遮蔽所述操作部的操作时,开始自动驾驶。

说明书 :

车辆控制系统、车辆控制方法和存储车辆控制程序的存储

装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种车辆控制系统、车辆控制方法和存储车辆控制程序的存储装置。

背景技术

[0002] 近年来,正在研究以下技术:自动地控制车辆的加减速和方向操纵(steer:操舵)中的至少一方,以使车辆沿着至目的地的路径行驶(下面称为“自动驾驶”)。与此相关联,已知有这样的技术:在没有检测到驾驶员的手动驾驶操作优先(override)的情况下,从手动驾驶切换为自动驾驶(例如,参照专利文献1)。
[0003] 现有技术文献
[0004] 【专利文献】
[0005] 专利文献1:日本发明专利公开公报特开2012-51441号

发明内容

[0006] 然而,在上述专利文献1中,为了检测手动驾驶操作优先而检测了对转向装置、制动踏板或加速踏板的操作,但由于没有检测对换挡杆的操作,因此,存在换挡杆被车辆乘员误操作的可能性。
[0007] 本发明是鉴于上述情况而做出的,其目的之一在于,提供一种能够抑制乘员的与挡位(换挡)相关的误操作的车辆控制系统、车辆控制方法和车辆控制程序。
[0008] 技术方案1所述的发明是一种车辆控制系统,具有自动驾驶控制部120、操作受理部76和操作控制部172,其中,自动驾驶控制部执行自动地进行车辆的速度控制和方向操纵控制(steer control)中的至少一方的自动驾驶,操作受理部用于受理(接受)切换挡位的操作;在通过所述自动驾驶控制部执行自动驾驶的情况下,操作控制部限制通过所述操作受理部受理切换挡位的操作。
[0009] 技术方案2所述的发明为:在技术方案1所述的车辆控制系统的基础上,还具有驱动部200a,该驱动部将通过所述操作受理部受理的、切换挡位的操作传递给所述车辆的变速器,在正在通过所述自动驾驶控制部执行自动驾驶的情况下当通过所述操作受理部受理了操作时,所述操作控制部禁止所述驱动部的动作。
[0010] 技术方案3所述的发明为:在技术方案1所述的车辆控制系统的基础上,还具有挡位检测部77,该挡位检测部电气检测所述操作受理部中的切换挡位的操作,在正在通过所述自动驾驶控制部执行自动驾驶的情况下,所述操作控制部禁止通过所述挡位检测部检测切换挡位的操作。
[0011] 技术方案4所述的发明为:在技术方案1~3中任一技术方案所述的车辆控制系统的基础上,所述操作受理部具有供乘员操作的操作部76A、76B、和视觉性遮蔽所述操作部的至少一部分的遮蔽机构76E,在限制受理切换挡位的操作的情况下,所述操作控制部使所述遮蔽机构动作(工作)。
[0012] 技术方案5所述的发明为:在技术方案4所述的车辆控制系统的基础上,当通过所述遮蔽机构来遮蔽所述操作部的动作已完成的情况下,所述自动驾驶控制部使所述自动驾驶开始。
[0013] 技术方案6所述的发明为:在技术方案4或5所述的车辆控制系统的基础上,还具备挡位检测部,该挡位检测部电气检测所述操作受理部中的切换挡位的操作,在通过所述挡位检测部检测到的所述挡位为行驶挡位的情况下,所述操作控制部遮蔽所述操作部的至少一部分,在通过所述挡位检测部检测到的所述挡位为停车挡位的情况下,所述操作控制部不遮蔽所述操作部的至少一部分。
[0014] 技术方案7所述的发明为:在技术方案4~6中任一技术方案所述的车辆控制系统的基础上,还具有行动计划生成部,该行动计划生成部生成通过所述自动驾驶控制部执行自动驾驶的路段,在所述车辆到达由所述行动计划生成部设定的、执行所述自动驾驶的路段的起点位置时,所述操作控制部开始使用所述遮蔽机构来遮蔽所述操作部的至少一部分的动作。
[0015] 技术方案8所述的发明为:在技术方案7所述的车辆控制系统的基础上,在所述车辆经过由所述行动计划生成部设定的、执行所述自动驾驶的路段的终点位置时,所述操作控制部使用所述遮蔽机构,使至少一部分被遮蔽的所述操作部露出。
[0016] 技术方案9所述的发明为:在技术方案4~6中任一技术方案所述的车辆控制系统的基础上,还具有自动驾驶告知部和检测部,其中,自动驾驶告知部告知通过所述自动驾驶控制部开始自动驾驶的情况,检测部检测通过所述遮蔽机构遮蔽或露出所述操作部的操作,在正在通过所述自动驾驶告知部告知开始自动驾驶的状态下,当通过所述检测部检测到遮蔽所述操作部的操作时,所述操作控制部开始使用所述遮蔽机构来遮蔽所述操作部的至少一部分的动作。
[0017] 技术方案10所述的发明为:在技术方案9所述的车辆控制系统的基础上,还具有操作告知部52、53,该操作告知部在所述车辆到达执行所述自动驾驶的路段的起点位置之前,进行催促遮蔽所述操作部的操作的告知。
[0018] 技术方案11所述的发明为:在技术方案9所述的车辆控制系统的基础上,在正在通过所述自动驾驶控制部执行所述自动驾驶的情况下,当通过所述检测部检测到使所述操作部的至少一部分露出的操作时,所述操作控制部使用所述遮蔽机构,使被遮蔽的所述操作部的至少一部分露出,所述自动驾驶控制部中止所述自动驾驶的执行,切换为手动驾驶,其中,手动驾驶为根据车辆乘员进行的驾驶操作来执行所述车辆的速度控制和方向操纵控制中的至少一方。
[0019] 技术方案12所述的发明为:在技术方案9所述的车辆控制系统的基础上,在所述车辆的位置在执行所述自动驾驶的路段以外的情况下,当通过所述检测部检测到遮蔽所述操作部的至少一部分的操作时,所述操作控制部使用所述遮蔽机构来使所述操作部露出。
[0020] 技术方案13所述的发明为一种车辆控制方法,在执行自动地进行车辆的速度控制和方向操纵控制中的至少一方的自动驾驶的情况下,车载计算机100限制受理切换挡位的操作。
[0021] 技术方案14所述的发明为一种车辆控制程序,在执行自动地进行车辆的速度控制和方向操纵控制中的至少一方的自动驾驶的情况下,使车载计算机100限制受理切换挡位的操作。
[0022] 根据技术方案1、2、3、4、5、7、8、13和14所述的发明,能够抑制乘员的与挡位相关的误操作。
[0023] 根据技术方案6所述的发明,能够在操作部被操作那样的车辆正在停止的状况下,禁止遮蔽操作部。
[0024] 根据技术方案9、10所述的发明,能够催促对操作部的操作,并且能够抑制乘员对操作部被遮蔽的不适感。
[0025] 根据技术方案11所述的发明,能够通过使操作部露出的操作来实现从自动驾驶向手动驾驶的切换。
[0026] 根据技术方案12所述的发明,在无法从手动驾驶切换为自动驾驶的路段对操作部进行了操作的情况下,能够对乘员的手给予操作反力。

附图说明

[0027] 图1是表示本车M的结构要素的图。
[0028] 图2是以车辆控制系统100为中心的功能结构图。
[0029] 图3是HMI70的结构图。
[0030] 图4是表示由本车位置识别部140识别本车M相对于行驶车道L1的相对位置的情形的图。
[0031] 图5是表示针对某路段生成的行动计划一例的图。
[0032] 图6是表示轨道生成部146结构一例的图。
[0033] 图7是表示由候选轨道生成部146B生成的候选轨道一例的图。
[0034] 图8是表示用轨道点K来表征由候选轨道生成部146B生成的候选轨道的图。
[0035] 图9是表示车道变更目标位置TA的图。
[0036] 图10是表示假定3台周围车辆的速度一定时的速度生成模型的图。
[0037] 图11是表示各模式操作可否信息188一例的图。
[0038] 图12是表示换挡杆装置76一例的图,(A)为侧视图,(B)为俯视图。
[0039] 图13是表示换挡杆76B处于操作位置Z1的状态的侧视图。
[0040] 图14是表示换挡杆76B处于收容位置Z2的状态的侧视图。
[0041] 图15是表示换挡杆装置76、滑动机构77A和HMI控制部170的关系一例的图。
[0042] 图16是表示将换挡杆76B拉入的处理流程的流程图。
[0043] 图17是表示将换挡杆76B推出的处理流程的流程图。
[0044] 图18是表示在手动驾驶模式中受理对换挡杆76B的推压操作的情况下的处理流程的流程图。
[0045] 图19是表示变形例中,换挡杆76B处于操作位置Z11的状态的侧视图。
[0046] 图20是表示变形例中,换挡杆76B处于收容位置Z21的状态的侧视图。
[0047] 图21是表示第2变形例的侧视图,(A)表示使操作开关露出的状态,(B)表示遮蔽操作开关的状态。
[0048] 图22是表示第3变形例的图,(A)表示在换挡操作画面中将操作按钮露出的状态,(B)表示在换挡操作画面中遮蔽操作按钮的状态。
[0049] 附图标记说明
[0050] DD:检测设备;76:换挡杆装置;76A:换挡头;76B:换挡杆;76Ba:底面;76C:罩部件;76D:开口部;76E:收容机构;76F:压力传感器;76G:驱动马达;77:挡位传感器;77A:滑动机构;82:显示装置;83:扬声器;100:车辆控制系统;120:自动驾驶控制部;130:自动驾驶模式控制部;144:行动计划生成部;150:切换控制部;170:HMI控制部;172:操作控制部;180:存储部。

具体实施方式

[0051] 下面,参照附图来对本发明的车辆控制系统、车辆控制方法和车辆控制程序的实施方式进行说明。
[0052] <共同结构>
[0053] 图1是表示搭载有车辆控制系统100的车辆(下面称为本车M)的构成要素的图。搭载有车辆控制系统100的车辆例如为两轮或三轮、四轮等的机动车,包括以柴油发动机或汽油发动机等内燃机为动力源的机动车、以电动机为动力源的电动汽车、兼具内燃机和电动机的混合动力汽车等。电动汽车例如使用蓄电池、氢燃料电池、金属燃料电池、乙醇燃料电池等电池放电所产生的电力来驱动。
[0054] 如图1所示,本车M搭载有取景器20-1至20-7、雷达30-1至30-6和摄像头40等传感器、导航装置50、车辆控制系统100。
[0055] 取景器20-1至20-7例如为通过测定相对于照射光的散射光来测定到对象物的距离的LIDAR(Light Detection and Ranging或Laser Imaging Detection and Ranging)。例如,取景器20-1被安装于前格栅等,取景器20-2和20-3被安装于车身的侧面或外后视镜、前照灯内部、侧方灯附近等。取景器20-4被安装于后备箱盖等,取景器20-5和20-6被安装于车身的侧面或尾灯内部等。上述取景器20-1至20-6例如在水平方向上具有150度左右的检测区域。另外,取景器20-7被安装于车顶等。取景器20-7例如在水平方向上具有360度的检测区域。
[0056] 雷达30-1和30-4例如为纵深方向(远近方向)的检测区域比其他雷达广的长距离毫米波雷达。另外,雷达30-2、30-3、30-5、30-6例如为比雷达30-1和30-4的纵深方向的检测区域窄的中距离毫米波雷达。
[0057] 以下,在不特别区分取景器20-1至20-7的情况下,仅记载为“取景器20”,在不特别区分雷达30-1至30-6的情况下,仅记载为“雷达30”。雷达30例如通过FM-CW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式检测物体。
[0058] 摄像头40例如为利用CCD(Charge Coupled Device)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等固体摄像元件(solid state image sensor)的数码摄像头。摄像头40被安装于前挡风玻璃上部或内后视镜背面等。摄像头40例如周期性地反复拍摄本车M的前方。摄像头40也可以为包括多个摄像头的立体摄像头。
[0059] 另外,图1所示的结构只不过是一个例子,可以省略一部分结构,也可以进一步添加其他结构。
[0060] <第1实施方式>
[0061] 图2是以车辆控制系统100为中心的功能结构图。本车M上搭载有包括取景器20、雷达30和摄像头40等的检测设备DD、导航装置50、通信装置55、车辆传感器60、HMI(Human Machine Interface)70、车辆控制系统100、行驶驱动力输出装置200、转向装置210和制动装置220。这些装置和设备通过CAN(Controller Area Network)通信线等复用通信线或串行通信线、无线通信网等相互连接。另外,技术方案中的车辆控制系统不是仅指“车辆控制系统100”,而是还可以包括车辆控制系统100以外的结构(检测部DD和HMI70等)。
[0062] 导航装置50具有GNSS(Global Navigation Satellite System)接收机和地图信息(导航地图)、作为用户接口发挥作用的触摸屏式显示装置、扬声器、话筒等。导航装置50通过GNSS接收机来确定本车M的位置,导出从该位置到用户所指定的目的地的路径。由导航装置50导出的路径被提供给车辆控制系统100的目标车道确定部110。本车M的位置也可以通过利用车辆传感器60的输出的INS(Inertial Navigation System)来确定或增补。另外,导航装置50在车辆控制系统100正在执行手动驾驶模式时,通过语音或导航显示来引导到目的地的路径。此外,用于确定本车M位置的结构也可以独立于导航装置50来设置。另外,导航装置50例如也可以通过用户持有的智能机或平板终端等终端装置的功能来实现。在这种情况下,在终端装置和车辆控制系统100之间,通过无线或有线通信来进行信息收发。
[0063] 通信装置55例如利用DSRC(Dedicated Short Range Communication)等进行无线通信。另外,通信装置55也可以通过蜂窝网和Wi-Fi网、Bluetooth(注册商标)来与终端装置进行通信。
[0064] 车辆传感器60包括检测车速的车速传感器、检测加速度的加速度传感器、检测绕铅直轴旋转的角速度的偏航角速率传感器和检测本车M的朝向的方位传感器等。
[0065] 图3是HMI70的结构图。HMI70例如具有驾驶操作系统结构和非驾驶操作系统结构。其界限并不明确,也可以使驾驶操作系统结构具有非驾驶操作系统的功能(或与此相反)。
[0066] 作为驾驶操作系统结构,HMI70例如包括:加速踏板71、加速器开度传感器72和加速踏板反力输出装置73;制动踏板74和制动器踩踏量传感器(或主缸液压传感器等)75;换挡杆76和挡位传感器77;方向盘78、转向操纵角传感器79和转向扭矩传感器80;和其他驾驶操作设备81。
[0067] 加速踏板71是用于受理车辆乘员的加速指示(或基于恢复操作的减速指示)的操作件。加速器开度传感器72检测对加速踏板71的踩踏量,将表示该踩踏量的加速器开度信号输出给车辆控制系统100。另外,也可以替代输出给车辆控制系统100,而直接输出给行驶驱动力输出装置200、转向装置210或制动装置220。以下说明的其他驾驶操作系统结构也同样如此。加速踏板反力输出装置73例如按照来自于车辆控制系统100的指示,对加速踏板71输出与操作方向相反方向的力(操作反力)。
[0068] 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检测对制动踏板74的踩踏量(或踩踏力),将表示该检测结果的制动信号输出给车辆控制系统100。
[0069] 换挡杆装置76包含换挡杆,该换挡杆作为用于受理车辆乘员的挡位变更指示的操作件。换挡杆装置76是受理挡位切换操作的操作受理部一例。挡位传感器77检测由车辆乘员指示的挡位,将表示检测结果的挡位信号输出给车辆控制系统100。另外,在操作部不是杆式的情况下,换挡杆装置76也可称为换挡装置。
[0070] 方向盘78是用于受理车辆乘员的转弯指示的操作件。转向操纵角传感器79检测方向盘78的操作角,将表示该检测结果的转向操纵角信号输出给车辆控制系统100。转向扭矩传感器80检测方向盘78被施加的扭矩,并将表示检测结果的转向扭矩信号输出给车辆控制系统100。
[0071] 其他驾驶操作设备81例如是控制杆、按钮、拨盘开关、GUI(Graphical User Interface)开关等。其他驾驶操作设备81接收加速指示、减速指令、转弯指示等,输出给车辆控制系统100。
[0072] HMI70作为非驾驶操作系统结构,例如包括:显示装置82、扬声器83、接触操作检测装置84和内容播放装置85;各种操作开关86;座椅88和座椅驱动装置89;车窗玻璃90和车窗驱动装置91;和车厢内摄像头95。
[0073] 显示装置82是供车厢内的乘员进行视觉确认(用肉眼观察)的显示装置。显示装置82例如是LCD(Liquid Crystal Display)或有机EL(Electroluminescence)显示装置等,被安装于仪表板的各部、与副驾驶座或后部座椅相向的任意位置等。另外,显示装置82也可以是以能够从车内视觉确认的方式将图像投影于前挡风玻璃或其他挡风玻璃的HUD(Head Up Display)。
[0074] 在车内用显示器82A为触摸屏的情况下,接触操作检测装置84检测车内用显示器82A的显示画面中的接触位置(触摸位置),并输出给车辆控制系统100。另外,在车内用显示器82A不是触摸屏的情况下,也可以省略接触操作检测装置84。
[0075] 扬声器83输出语音。扬声器83向车厢内播放语音。扬声器83是向车厢内播放语音的、被内置在车厢内的扬声器。
[0076] 内容播放装置85例如包括DVD(Digital Versatile Disc)播放装置、CD(Compact Disc)播放装置、电视接收机、各种引导图像生成装置等。也可以为如下结构:显示装置82、扬声器83、接触操作检测装置84和内容播放装置85中的一部分或全部与导航装置50共用。
[0077] 各种操作开关86被配置于车厢内的任意位置。各种操作开关86包括自动驾驶切换开关87,该自动驾驶切换开关87用于对自动驾驶的开始(或将来的开始)和停止作出指示。自动驾驶切换开关87可以是GUI(Graphical User Interface)开关、机械式开关中的任意一种。另外,各种操作开关86也可以包括用于驱动座椅驱动装置89或车窗驱动装置91的开关。
[0078] 座椅88是供车辆乘员就坐的座椅。座椅驱动装置89自如地驱动座椅88的靠背倾角、前后方向位置、横摆角等。车窗玻璃90例如被设置于各车门。车窗驱动装置91驱动车窗玻璃90开闭。
[0079] 车厢内摄像头95是利用CCD或CMOS等固体摄像元件的数码摄像头。车厢内摄像头95被安装于后视镜或方向盘轮毂部、仪表板等、至少能够对进行驾驶操作的车辆乘员的头部进行拍摄的位置。摄像头40例如周期性地反复拍摄车辆乘员。
[0080] 在说明车辆控制系统100之前,先对行驶驱动力输出装置200、转向装置210和制动装置220进行说明。
[0081] 行驶驱动力输出装置200将用于使车辆行驶的行驶驱动力(扭矩)输出给驱动轮。例如,在本车M是以内燃机为动力源的机动车的情况下,行驶驱动力输出装置200具有发动机、变速器和用于控制发动机的发动机ECU(Electronic Control Unit);在本车M是以电动机为动力源的电动汽车的情况下,行驶驱动力输出装置200具有行驶用马达和用于控制行驶用马达的马达ECU;在本车M是混合动力车辆的情况下,行驶驱动力输出装置200具有发动机、变速器、发动机ECU、行驶用马达和马达ECU。在行驶驱动力输出装置200仅具有发动机的情况下,发动机ECU按照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开度和挡位等。在行驶驱动力输出装置200仅具有行驶用马达的情况下,马达ECU按照从行驶控制部160输入的信息,来调整给予行驶用马达的PWM信号的占空比。在行驶驱动力输出装置
200具有发动机和行驶用马达的情况下,发动机ECU和马达ECU按照从行驶控制部160输入的信息,彼此协作来控制行驶驱动力。
[0082] 转向装置210例如具有转向ECU和电动马达。电动马达例如对齿条小齿轮机构产生作用力来变更转向轮的朝向。转向ECU按照从车辆控制系统100输入的信息或输入的转向操纵角或转向扭矩的信息,来驱动电动马达,而变更转向轮的朝向。
[0083] 制动装置220例如为电动伺服制动装置,具有制动钳、用于将液压传递给制动钳的气缸、用于使气缸产生液压的电动马达和制动控制部。电动伺服制动装置的制动控制部按照从行驶控制部160输入的信息来控制电动马达,而将与制动操作相应的制动扭矩输出给各车轮。电动伺服制动装置还可以具有作为备用的、将通过制动踏板操作产生的液压通过主缸传递给气缸的机构。另外,制动装置220不局限于上面说明的电动伺服制动装置,也可以是电子控制式液压制动装置。电子控制式液压制动装置按照从行驶控制部160输入的信息来控制执行器,而将主缸的液压传递给气缸。另外,制动装置220也可以包括再生制动器,该再生制动器利用可包含于行驶驱动力输出装置200的行驶用马达实现。
[0084] [车辆控制系统]
[0085] 下面对车辆控制系统100进行说明。车辆控制系统100例如由一个以上的处理器或具有同等功能的硬件来实现。车辆控制系统100也可以采用CPU(Central Processing Unit)等处理器、存储装置和通信接口通过内部总线连接的ECU(Electronic Control Unit)、或MPU(Micro-Processing Unit)等组合而成的结构。
[0086] 返回到图2,车辆控制系统100例如具有目标车道确定部110、自动驾驶控制部120、行驶控制部160和存储部180。自动驾驶控制部120例如具有自动驾驶模式控制部130、本车位置识别部140、外界识别部142、行动计划生成部144、轨道生成部146和切换控制部150。目标车道确定部110、自动驾驶控制部120的各部和行驶控制部160中的一部分或全部通过由处理器执行程序(软件)来实现。另外,其中的一部分或全部也可以由LSI(Large Scale Integration)和ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等硬件来实现,还可以由软件和硬件的组合来实现。
[0087] 存储部180中例如存储高精度地图信息182、目标车道信息184、行动计划信息186、各模式操作可否信息188等信息。存储部180用ROM(Read Only Memory)或RAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、闪存等来实现。处理器所执行的程序可以预先存储于存储部180,也可以通过车载网络设备等从外部装置下载。另外,程序也可以通过将存储有该程序的便携式存储媒介安装于未图示的驱动装置来安装到存储部180。另外,车辆控制系统100也可以是由多个计算机装置(车载计算机)分担功能的结构。
[0088] 目标车道确定部110例如由MPU实现。目标车道确定部110将由导航装置50提供的路径分割成多个区段(例如,在车辆前进方向上按照100[m]进行分割),且参照高精度地图信息182按照区段来确定目标车道。目标车道确定部110例如确定在从左侧开始的第几个车道行驶。例如,在路径中存在分支位置和汇合位置等的情况下,目标车道确定部110确定目标车道,以使本车M在用于向分支道路前进的合理行驶路径中行驶。由目标车道确定部110确定的目标车道作为目标车道信息184而被存储于存储部180。
[0089] 高精度地图信息182是比导航装置50所具有的导航地图的精度高的地图信息。高精度地图信息182例如也可以包括车道的中央的信息或车道的界线的信息等。另外,高精度地图信息182中包括道路信息、交通管制信息、地址信息(地址、邮编)、设施信息和电话号码信息等。道路信息中包括:表示市区道路、收费道路(包含高速道路)、国道、都道府县(日本行政区划)道路等道路类别的信息;道路的车道数、各车道的宽度、道路的坡度、道路的位置(包括经度、纬度、高度的3维坐标)、车道转弯处的曲率,车道的汇合和分支点的位置、设置于道路的标识等的信息。交通管制信息中包括由于施工或交通事故、交通堵塞等而导致车道正被封锁等信息。
[0090] 自动驾驶模式控制部130确定自动驾驶控制部120所实施的自动驾驶的模式。本实施方式中的自动驾驶的模式包括下面的模式。另外,下面的模式仅仅是一个例子,自动驾驶的模式数量可以任意确定。
[0091] [模式A]
[0092] 模式A是自动驾驶程度最高的模式。在正在实施模式A的情况下,复杂的汇合控制等所有车辆控制均自动地进行,因此,车辆乘员不需要监视本车M的周围和状态。
[0093] [模式B]
[0094] 模式B是在模式A之下的自动驾驶程度较高的模式。在正在实施模式B的情况下,原则上所有车辆控制均自动地进行,但根据场景的不同,可能会需要车辆乘员进行本车M的驾驶操作。因此,车辆乘员需要监视本车M的周围和状态。
[0095] [模式C]
[0096] 模式C是在模式B之下的自动驾驶程度较高的模式。在正在实施模式C的情况下,车辆乘员需要根据场景来对HMI70进行确认操作。在模式C下,例如向车辆乘员通知车道变更的时间,且车辆乘员对HMI70进行了指示车道变更的操作的情况下,进行自动的车道变更。因此,车辆乘员需要监视本车M的周围和状态。
[0097] 自动驾驶模式控制部130根据车辆乘员对HMI70的操作、由行动计划生成部144确定的项目、由轨道生成部146确定的行驶方式等,来确定自动驾驶模式。自动驾驶的模式被通知给HMI控制部170。另外,自动驾驶模式中,也可以设定与本车M的检测设备DD的性能等对应的极限。例如,在检测设备DD的性能低的情况下,也可以不实施模式A。任一模式中,均能够通过操作HMI70中的驾驶操作系统结构,来切换为手动驾驶模式(手动驾驶操作优先)。
[0098] 自动驾驶控制部120的本车位置识别部140根据被存储于存储部180的高精度地图信息182、从取景器20、雷达30、摄像头40、导航装置50或车辆传感器60输入的信息,来识别本车M正在行驶的车道(行驶车道)和本车M相对于行驶车道的相对位置。
[0099] 本车位置识别部140例如通过比较根据高精度地图信息182识别出的道路标线的图案(例如实线和虚线的排列)、和根据由摄像头40拍摄的图像识别出的本车M周围的道路标线的图案,来识别行驶车道。在该识别中,也可以考虑从导航装置50获取的本车M的位置和INS的处理结果。
[0100] 图4是表示由本车位置识别部140识别本车M相对于行驶车道L1的相对位置的情形的图。本车位置识别部140例如识别本车M的基准点(例如重心)从行驶车道中央CL的偏离OS、和本车M的前进方向相对于连接行驶车道中央CL的线的夹角θ,来作为本车M相对于行驶车道L1的相对位置。另外,也可以替代偏离OS和夹角θ的识别,本车位置识别部140识别本车M的基准点相对于本车道L1的任一侧端部的位置等,来作为本车M相对于行驶车道的相对位置。由本车位置识别部140识别的本车M的相对位置被提供给目标车道确定部110。
[0101] 外界识别部142根据从取景器20、雷达30、摄像头40等输入的信息,来识别周围车辆的位置和速度、加速度等状态。周围车辆例如是在本车M周围行驶的车辆,是向与本车M相同的方向行驶的车辆。周围车辆的位置可以由其他车辆的重心或角部等代表点来表示,也可以由用其他车辆的轮廓表征的区域来表示。周围车辆的“状态”也可以包括根据上述各种设备的信息掌握的、周围车辆的加速度,是否正在变更车道(或是否正要变更车道)。另外,外界识别部142除周围车辆外,还可以识别护栏和电线杆、驻车车辆、行人、乘坐在自行车等上的人、其他物体的位置。
[0102] 行动计划生成部144设定自动驾驶的开始地点和/或自动驾驶的目的地。自动驾驶的开始地点可以是本车M的当前位置,也可以是做出了指示自动驾驶的操作的地点。行动计划生成部144生成在该开始地点和自动驾驶目的地之间的路段的行动计划。另外,不局限于此,行动计划生成部144也可以对任意路段生成行动计划。
[0103] 行动计划例如由依次执行的多个项目构成。项目中例如包括:使本车M减速的减速项目;使本车M加速的加速项目;使本车M不脱离行驶车道来行驶的车道保持项目;变更行驶车道的车道变更项目;使本车M超越前行车辆的超车项目;使本车M在分支点向所希望的车道变更或不脱离当前行驶车道来行驶的分支项目;在用于与干线汇合的汇合车道使本车M加减速来变更车道的汇合项目;在自动驾驶的开始地点从手动驾驶模式向自动驾驶模式切换,或在自动驾驶的预定结束地点从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换的切换项目等。行动计划生成部144在由目标车道确定部110确定的、目标车道发生转换的位置,设定车道变更项目、分支项目或汇合项目。表示由行动计划生成部144生成的行动计划的信息作为行动计划信息186被存储于存储部180。
[0104] 图5是表示针对某路段生成的行动计划一例的图。如图所示,行动计划生成部144生成本车M在目标车道信息184所表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也可以根据本车M的状况变化来动态地变更行动计划,而不拘泥于目标车道信息184。例如,行动计划生成部144在车辆行驶中由外界识别部142识别出的周围车辆速度超过阈值,或在与本车道相邻的车道行驶的周围车辆的移动方向朝向本车道方向的情况下,变更本车M预定行驶的驾驶路段所被设定的项目。例如,在项目被设定为在车道保持项目之后执行车道变更项目的情况下,当根据外界识别部142的识别结果而判明在该车道保持项目中车辆从车道变更目标的车道后方以阈值以上的速度行驶过来时,行动计划生成部144可以将车道保持项目之后的下一项目从车道变更项目变更为减速项目或车道保持项目等。其结果,车辆控制系统100即使在外界状态发生了变化的情况下,也能够安全地使本车M自动行驶。
[0105] 图6是表示轨道生成部146结构一例的图。轨道生成部146例如具有行驶方式确定部146A、候选轨道生成部146B和评价选择部146C。
[0106] 行驶方式确定部146A例如在实施车道保持项目时,从恒速行驶、跟随行驶、低速跟随行驶、减速行驶、转弯行驶、避开障碍物行驶等行驶方式中确定任意一种行驶方式。此时,在本车M前方不存在其他车辆的情况下,行驶方式确定部146A将行驶方式确定为恒速行驶。另外,在跟随前行车辆行驶这样的情况下,行驶方式确定部146A将行驶方式确定为跟随行驶。另外,在交通堵塞等场景下,行驶方式确定部146A将行驶方式确定为低速跟随行驶。另外,在由外界识别部142识别出前行车辆减速的情况下、或实施停车和驻车等项目的情况下,行驶方式确定部146A将行驶方式确定为减速行驶。另外,在由外界识别部142识别出本车M临近转弯路的情况下,行驶方式确定部146A将行驶方式确定为转弯行驶。另外,在由外界识别部142识别出本车M前方存在障碍物的情况下,行驶方式确定部146A将行驶方式确定为避开障碍物行驶。另外,在实施车道变更项目、超车项目、分支项目、汇合项目、切换项目等项目的情况下,行驶方式确定部146A分别确定与各项目对应的行驶方式。
[0107] 候选轨道生成部146B根据由行驶方式确定部146A确定的行驶方式来生成候选轨道。图7是表示由候选轨道生成部146B生成的候选轨道一例的图。图7表示本车M从车道L1向车道L2进行车道变更的情况下所生成的候选轨道。
[0108] 候选轨道生成部146B确定图7所示的轨道,该轨道例如为按照将来的规定时间的、本车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是表示用轨道点K来表征由候选轨道生成部146B生成的候选轨道的图。轨道点K的间隔越宽,则本车M的速度越快,轨道点K的间隔越窄,则本车M的速度越慢。因此,候选轨道生成部146B在想要加速的情况下使轨道点K的间隔逐渐变宽,在想要减速的情况下使轨道点的间隔逐渐变窄。
[0109] 如此,轨道点K包含速度分量,因此候选轨道生成部146B需要分别对各轨道点K给予目标速度。目标速度按照由行驶方式确定部146A确定的行驶方式来确定。
[0110] 在此,说明进行车道变更(包括分支)时的目标速度确定方法。候选轨道生成部146B首先设定车道变更目标位置(或汇合目标位置)。车道变更目标位置被设定为与周围车辆的相对位置,用于确定“向哪个周围车辆间进行车道变更”。候选轨道生成部146B以车道变更目标位置为基准而注目于3台周围车辆,来确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表示本车道,L2表示相邻车道。在此,将与本车M在同一车道且在本车M正前方行驶的周围车辆定义为前行车辆mA,将在车道变更目标位置TA的正前方行驶的周围车辆定义为前方基准车辆mB,将在车道变更目标位置TA的正后方行驶的周围车辆定义为后方基准车辆mC。为了移动到车道变更目标位置TA的侧方,本车M需要进行加减速,但此时必须避免与前行车辆mA发生追尾。因此,候选轨道生成部146B预测3台周围车辆将来的状态,设定不会与各周围车辆相干涉的目标速度。
[0111] 图10是表示假定3台周围车辆的速度一定时的速度生成模型的图。图中,从mA、mB和mC延伸出来的直线分别表示在假定各周围车辆恒速行驶的情况下前进方向上的位移。本车M在车道变更完成的地点CP,位于前方基准车辆mB和后方基准车辆mC之间,且在此之前必须位于前行车辆mA后方。在这样的制约下,候选轨道生成部146B导出多个到车道变更完成为止的目标速度的时序模式(temporal pattern)。而且,通过将目标速度的时序模式适用于样条曲线等模型,来导出图8所示的多个候选轨道。另外,3台周围车辆的运动模式不局限于图10所示的恒速(constant speed),也可以恒加速度(constant acceleration)、恒定急动度(constant jerk:恒加加速度)为前提来进行预测。
[0112] 评价选择部146C对由候选轨道生成部146B生成的候选轨道,例如从计划性和安全性这两个观点进行评价,来选择输出给行驶控制部160的轨道。从计划性的观点,例如在与已生成的方案(例如行动计划)的一致性高且轨道全长短的情况下,轨道为高评价。例如,在希望向右方进行车道变更的情况下,暂且向左方进行车道变更再返回这样的轨道为低评价。从安全性的观点,例如在各轨道中,本车M和物体(周围车辆等)之间的距离越远,加减速度或方向操纵角的变化量等越小时,评价越高。
[0113] 切换控制部150根据从自动驾驶切换开关87输入的信号,来使自动驾驶模式和手动驾驶模式相互切换。另外,切换控制部150根据对HMI70中的驾驶操作系统结构进行的、指示加速、减速或方向操纵的操作,来从自动驾驶模式切换至手动驾驶模式。例如,在从HMI70中的驾驶操作系统结构输入的信号所示的操作量超过阈值的状态持续了基准时间以上的情况下,切换控制部150从自动驾驶模式切换至手动驾驶模式(手动驾驶操作优先)。另外,切换控制部150也可以在向手动驾驶操作优先的手动驾驶模式切换之后,在规定时间的期间没有检测到对HMI70中的驾驶操作系统结构的操作的情况下,恢复自动驾驶模式。
[0114] 行驶控制部160控制行驶驱动力输出装置200、转向装置210和制动装置220,以使本车M按照预定的时刻通过由轨道生成部146生成的轨道。
[0115] 当被自动驾驶控制部120通知自动驾驶模式的信息时,HMI控制部170参照各模式操作可否信息188来按照自动驾驶模式的类别对HMI70进行控制。
[0116] 图11是表示各模式操作可否信息188一例的图。图11所示的各模式操作可否信息188具有作为驾驶模式的条目的“手动驾驶模式”和“自动驾驶模式”。另外,“自动驾驶模式”具有上述的“模式A”、“模式B”和“模式C”等。另外,各模式操作可否信息188具有作为非驾驶操作系统的条目的“导航操作”、“内容播放操作”、“仪表板操作”等,其中,“导航操作”是对导航装置50的操作,“内容播放操作”是对内容播放装置85的操作,“仪表板操作”是对车内用显示器82A的操作。在图11所示的各模式操作可否信息188的例子中,按照上述的驾驶模式设定了车辆乘员可否操作非驾驶操作系统,但作为设定对象的接口装置不局限于此。
[0117] HMI控制部170根据从自动驾驶控制部120获取到的模式信息并参照各模式操作可否信息188,来判断被允许使用的装置(导航装置50和HMI70的一部分或全部)和不被允许使用的装置。另外,HMI控制部170根据判断结果,来控制可否受理车辆乘员对非驾驶操作系统的HMI70或导航装置50的操作。
[0118] 例如,在车辆控制系统100执行的驾驶模式为手动驾驶模式的情况下,车辆乘员操作HMI70的驾驶操作系统(例如加速踏板71、制动踏板74、换挡杆装置76和方向盘78等)。另外,在车辆控制系统100执行的驾驶模式为自动驾驶模式的模式B、模式C等的情况下,车辆乘员有监视本车M周围的义务。在这种情况下,为了防止由于车辆乘员的驾驶以外的行动(例如HMI70的操作等)而导致注意力涣散(Driver Distraction:驾驶员注意力分散),HMI控制部170进行控制而不受理对HMI70的非驾驶操作系统的一部分或全部的操作。此时,HMI控制部170也可以为了促使驾驶员对本车M的周围进行监视,而将由外界识别部142识别出的本车M周围车辆的存在和该周围车辆的状态用图像等显示于显示装置82,并且,使HMI70受理与本车M行驶时的场景对应的确认操作。
[0119] 另外,在驾驶模式为自动驾驶模式的模式A的情况下,HMI控制部170进行如下控制:放宽对驾驶员注意力分散的限制,受理车辆乘员对没有受理操作的非驾驶操作系统的操作。例如,HMI控制部170使显示装置82显示影像,或使扬声器83输出语音,或使内容播放装置85从DVD等播放内容。另外,内容播放装置85播放的内容除存储于DVD等的内容外,例如还可以包括涉及电视节目等娱乐、演艺的各种内容。另外,图11所示的“内容播放操作”的意思也可以是涉及这种娱乐、演艺的内容操作。
[0120] 下面,对上述实施方式中的换挡杆装置76详细地进行说明。图12是表示换挡杆装置76一例的侧视图和俯视图。
[0121] 如图12(A)所示,换挡杆装置76例如包括换挡头76A、换挡杆76B和罩部件76C。在罩部件76C的上表面,如图12(B)所示,印刷有表示挡位的L挡显示部76CL、D挡显示部76CD、N挡显示部76CN、R挡显示部76CR和P挡显示部76CP。在罩部件76C的上表面形成有开口部76D。开口部76D中插入有换挡杆76B。换挡杆76B被沿操作方向(Y方向)变更操作位置。
[0122] 操作位置与本车M的变速器中的状态对应而设置。操作位置也可以包含作为行驶挡位的L挡操作位置76DL、作为行驶挡位的D挡操作位置76DD、作为空挡挡位的N挡操作位置76DN、作为倒车挡位的R挡操作位置76DR和作为停车挡位的P挡操作位置76DP,但并不限于此。操作位置也可以为D挡、N挡、R挡和P挡。
[0123] 图13是表示换挡杆76B处于操作位置Z1的状态的侧视图。图14是表示换挡杆76B处于收容位置Z2的状态的侧视图。挡位传感器77被设置于滑动机构77A。滑动机构77A包含一边支承换挡杆76B一边使换挡杆76B向操作方向移动的导轨等。在操作方向上规定力以上的操作力被施加给换挡杆76B的情况下,滑动机构77A使换挡头76A和换挡杆76B沿操作方向移动。挡位传感器77将通过滑动机构77A滑动的换挡杆76B的位置作为挡位信号输出给HMI控制部170。另外,挡位传感器77将挡位信号输出给换挡驱动执行器(驱动部)200a。换挡驱动执行器200a将通过换挡杆76B受理的、切换挡位的操作传递给行驶驱动力输出装置中的变速器。
[0124] 在换挡杆76B上安装有收容机构76E。收容机构76E是视觉性遮蔽操作部(换挡头76A和换挡杆76B)的至少一部分的遮蔽机构一例。收容机构76E例如具有齿条小齿轮机构(未图示)。在换挡杆装置76的侧面,安装有沿扫描方向形成有切齿的齿条,通过驱动马达(参照图15)来驱动与齿条啮合的圆形齿轮(小齿轮)。收容机构76E通过将驱动马达的旋转方向控制在第1方向,来使换挡头76A和换挡杆76B向-Z方向移动。据此,收容机构76E通过将换挡杆76B沿收容方向(-Z方向)而拉入罩部件76C内部,来收容换挡杆76B。在换挡杆76B被收容的状态下,换挡杆76B的底面76Ba从操作位置Z1移动到收容位置Z2。操作位置Z1是能够操作换挡杆装置76的挡位的位置。收容机构76E通过将马达的旋转方向控制在第2方向,来使换挡头76A和换挡杆76B向+Z方向移动。据此,收容机构76E通过将换挡杆76B沿收容方向(+Z方向)从罩部件76C的内部推出,来使换挡杆76B从罩部件76C露出。
[0125] 在换挡杆76B的底面76Ba上安装有压力传感器76F。压力传感器76F检测乘员推压换挡杆76B的操作。推压换挡杆76B的操作是遮蔽换挡杆76B的操作一例。由压力传感器76F检测到的压力信号被向HMI控制部170供给。
[0126] 图15是表示换挡杆装置76、滑动机构77A和HMI控制部170的关系一例的图。换挡杆装置76例如包括压力传感器76F和驱动马达76G。HMI控制部170包括操作控制部172。从压力传感器76F向操作控制部172供给压力信号,从挡位传感器77向操作控制部172供给挡位信号。在通过自动驾驶控制部120执行自动驾驶的情况下,操作控制部172限制通过换挡杆76B受理切换挡位的操作。
[0127] 在正在通过自动驾驶控制部120执行自动驾驶的情况下,当通过换挡杆76B受理操作时,操作控制部172禁止换挡驱动执行器200a的动作。即,操作控制部172向换挡驱动执行器200a供给即使通过挡位传感器77输入挡位信号也不进行驱动的控制信号。另外,在正在通过自动驾驶控制部120执行自动驾驶的情况下,操作控制部172也可以禁止通过挡位传感器77检测切换挡位的操作。
[0128] 在通过自动驾驶控制部120执行自动驾驶的情况下,操作控制部172也可以使收容机构76E中的驱动马达76G动作。据此,操作控制部172通过将换挡杆76B的至少一部分收容于罩部件76C,来遮蔽换挡杆76B的至少一部分。
[0129] 下面,对在将本车M的驾驶模式从手动驾驶模式切换为自动驾驶模式的情况下,将换挡杆76B拉入罩部件76C的内部的动作进行说明。图16是表示将换挡杆76B拉入的处理流程的流程图。图16的处理在本车M正在通过手动驾驶模式行驶的过程中反复执行。
[0130] 首先,在手动驾驶模式中收容方向上的位置为操作位置Z1,挡位为D挡(行驶挡位)的状态下(步骤S100),操作控制部172判定从本车M的位置到自动驾驶路段的起点位置的距离是否在规定距离以内(步骤S102)。在从本车M的位置到自动驾驶路段的起点位置的距离在规定距离以内的情况下,操作控制部172告知自动驾驶的开始。操作控制部172例如使显示装置82显示“行驶××(代表某数值)米后,开始自动驾驶”这样的消息图像。另外,操作控制部172也可以进行用于催促将换挡杆76B向罩部件76C推压的操作的告知。操作控制部172例如使显示装置82显示“允许开始自动驾驶时,请将换挡杆向下推压”这样的消息图像,或者通过扬声器83输出消息语音。
[0131] 接着,操作控制部172判定从压力传感器76F供给的压力信号所表示的压力在规定值以上的情况,据此,判定是否受理对换挡杆76B的推压操作(步骤S106)。在受理对换挡杆76B的推压操作的情况下,操作控制部172开始换挡杆76B的拉入(步骤S108)。另外,在从本车M的位置到自动驾驶路段的起点位置的距离不在规定距离以内的情况下(步骤S102),和没有受理对换挡杆76B的推压操作的情况下(步骤S106),操作控制部172结束本流程图的处理。
[0132] 接着,操作控制部172判定将换挡杆76B向收容位置Z2的拉入是否完成(步骤S110)。例如,在驱动马达76G的旋转量达到规定值的情况下,操作控制部172判定为将换挡杆76B向收容位置Z2的拉入已完成。另外,操作控制部172也可以在换挡头76A的下部与罩部件76C接触而转速降低的情况下,判定为将换挡杆76B向收容位置Z2的拉入已完成。另外,在将换挡杆76B向收容位置Z2的拉入未完成的情况下,操作控制部172反复步骤S110的判定。
[0133] 接着,在判定为将换挡杆76B向收容位置Z2的拉入已完成的情况下,操作控制部172判定是否到达自动驾驶路段的起点位置(步骤S112)。另外,在未到达自动驾驶路段的起点位置的情况下,操作控制部172反复步骤S112的判定。
[0134] 在到达自动驾驶路段的起点位置的情况下,切换控制部150将本车M的驾驶模式从手动驾驶模式切换为自动驾驶模式(步骤S114)。
[0135] 另外,图16所示的处理在受理对换挡杆76B的推压操作的情况下,开始换挡杆76B的拉入,但并不限于此。操作控制部172也可以在到自动驾驶路段的起点位置的距离变为在规定距离以内时,自动开始换挡杆76B的拉入。另外,图16所示的处理可以在换挡杆76B向罩部件76C内部的拉入已完成的情况下,从手动驾驶模式切换为自动驾驶模式,但并不限于此。切换控制部150也可以不等待换挡杆76B向罩部件76C内部的拉入完成便开始自动驾驶模式。
[0136] 下面,针对将本车M的驾驶模式从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式的情况下,将换挡杆76B从罩部件76C的内部推出的动作进行说明。图17是表示推出换挡杆76B的处理流程的流程图。图17的处理在本车M正在通过自动驾驶模式行驶的过程中反复执行。
[0137] 首先,在自动驾驶模式中收容方向上的位置为收容位置Z2,挡位为D挡(行驶挡位)的状态下(步骤S200),操作控制部172判定是否受理对换挡杆76B的推压操作(步骤S202)。在受理对换挡杆76B的推压操作情况下,操作控制部172开始将换挡杆76B向操作位置Z1推出的动作(步骤S218)。接着,操作控制部172判定将换挡杆76B向操作位置Z1的推出是否已完成(步骤S220)。在换挡杆76B向操作位置Z1的推出已完成的情况下,操作控制部172进行将本车M的驾驶模式从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式的手动驾驶操作优先(步骤S216)。
[0138] 在没有受理对换挡杆76B的推压操作的情况下,操作控制部172判定从本车M的位置到自动驾驶路段的终点位置的距离是否在规定距离以内(步骤S204)。在从本车M的位置到自动驾驶路段的终点位置的距离在规定距离以内的情况下,操作控制部172告知手动驾驶的开始。操作控制部172例如使显示装置82显示“行驶××米后,结束自动驾驶”这样的消息图像。另外,操作控制部172也可以进行用于催促将换挡杆76B向罩部件76C推压的操作的告知。操作控制部172例如使显示装置82显示“允许自动驾驶结束时,请将换挡杆向下推压”这样的消息图像。
[0139] 接着,操作控制部172判定从压力传感器76F供给的压力信号所表示压力在规定值以上的情况,据此,判定是否受理对换挡杆76B的推压操作(步骤S208)。在受理对换挡杆76B的推压操作的情况下,操作控制部172开始换挡杆76B的推出(步骤S210)。另外,在从本车M的位置到自动驾驶路段的终点位置的距离不在规定距离以内的情况下(步骤S204),和没有受理对换挡杆76B的推压操作的情况下(步骤S208),操作控制部172结束本流程图的处理。
[0140] 接着,操作控制部172判定将换挡杆76B向操作位置Z1的推出是否已完成(步骤S212)。例如在驱动马达76G的旋转量达到规定值的情况下,操作控制部172判定为将换挡杆76B向操作位置Z1的推出已完成。另外,在将换挡杆76B向操作位置Z1的推出未完成的情况下,操作控制部172反复步骤S212的判定。
[0141] 接着,在判定为将换挡杆76B向操作位置Z1的推出已完成的情况下,操作控制部172判定是否到达自动驾驶路段的终点位置(步骤S214)。另外,在未到达自动驾驶路段的终点位置的情况下,操作控制部172反复步骤S214的判定。
[0142] 在到达自动驾驶路段的终点位置的情况下,切换控制部150将本车M的驾驶模式从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式(步骤S216)。
[0143] 另外,图17所示的处理在受理对换挡杆76B的推压操作的情况下,开始换挡杆76B的推出,但并不限于此。操作控制部172也可以在到自动驾驶路段的终点位置的距离变为在规定距离以内时,自动地开始换挡杆76B的推出。另外,图17所示的处理可以在换挡杆76B从罩部件76C的内部的推出已完成的情况下从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式,但并不限于此。切换控制部150也可以不等待换挡杆76B从罩部件76C内部的推出完成便切换为手动驾驶模式。
[0144] 如以上所述,根据第1实施方式的车辆控制系统100,通过在执行自动驾驶的情况下使收容机构76E动作,来将换挡杆76B拉入罩部件76C,因此,能够限制受理切换挡位的操作。据此,根据车辆控制系统100,能够抑制乘员对换挡杆装置76的误操作。另外,根据第1实施方式的车辆控制系统100,能够在正在执行自动驾驶的过程中,抑制换挡杆76B妨碍车辆乘员的行动。
[0145] 另外,车辆控制系统100在挡位是作为行驶挡位的D挡的情况下,将换挡杆76B向延伸方向拉入,因此,在挡位是作为停车挡位的P挡的情况下,不将换挡杆76B向延伸方向拉入。据此,根据车辆控制系统100,能够禁止在换挡杆装置76被操作那样的本车M停止的状况下,将换挡杆76B拉入罩部件76C。
[0146] 并且,根据车辆控制系统100,当本车M到达执行自动驾驶的路段的起点位置时,开始使用收容机构76E来将换挡杆76B向延伸方向拉入的动作,因此,能够在到达自动驾驶路段之前将换挡杆76B收容在罩部件76C。据此,根据车辆控制系统100,能够抑制乘员对换挡杆装置76的误操作。另外,根据车辆控制系统100,在正在实施自动驾驶的过程中,能够抑制换挡杆76B妨碍车辆乘员的行动。另外,操作控制部172可以在本车M到达执行自动驾驶的路段的起点位置之前,将换挡杆76B拉入罩部件76C的内部,但并不限于此,也可以在本车M刚刚到达执行自动驾驶的路段的起点位置之后,将换挡杆76B拉入。
[0147] 并且,根据车辆控制系统100,当本车M通过执行自动驾驶的路段的终点位置时,使用收容机构76E来将换挡杆76B向挡位的可操作位置推出,因此,能够在开始手动驾驶模式之前,使换挡杆76B向可操作状态转换。另外,操作控制部172可以在本车M通过执行自动驾驶的路段的终点位置之前将换挡杆76B推出,但并不限于此,也可以在本车M刚刚通过执行自动驾驶的路段的终点位置之后,将换挡杆76B从罩部件76C推出。
[0148] 并且,根据车辆控制系统100,在正在告知开始自动驾驶的状态下,受理将换挡杆76B向延伸方向推压的操作的情况下,开始使用收容机构76E将换挡杆76B向延伸方向拉入的动作,因此,能够在乘员允许开始自动驾驶的情况下将换挡杆76B拉入。其结果,根据车辆控制系统100,能够抑制乘员针对换挡杆76B的拉入的不适感。
[0149] 并且,根据车辆控制系统100,在本车M到达执行自动驾驶的路段的起点位置之前,进行催促将换挡杆76B向延伸方向推压的操作的告知,因此,能够催促对换挡杆76B的推压操作,并且能够抑制乘员针对换挡杆76B的拉入的不适感。
[0150] 并且,根据车辆控制系统100,在正在执行自动驾驶的情况下,当受理将换挡杆76B向延伸方向推压的操作时,使用收容机构76E将换挡杆76B向挡位的可操作位置推出,中止自动驾驶的执行,将本车M的速度控制和方向操纵控制中的至少一方切换为根据驾驶操作来执行的手动驾驶。据此,根据车辆控制系统100,能够通过对换挡杆76B的推压操作而实现手动驾驶操作优先。
[0151] <第2实施方式>
[0152] 下面,对第2实施方式进行说明。在本车M的位置在自动驾驶路段以外的情况下检测到推压换挡杆76B的操作时,第2实施方式的车辆控制系统100将换挡杆76B从罩部件76C推出的点与第1实施方式的车辆控制系统100不同。以下,以该不同点为中心进行说明。
[0153] 图18是表示在手动驾驶模式中受理了对换挡杆76B的推压操作的情况下的处理流程的流程图。图18的处理在本车M正在通过手动驾驶模式行驶的过程中反复执行。在手动驾驶模式中收容方向上的位置为操作位置Z1,挡位为D挡(行驶挡位)的状态下(步骤S300),操作控制部172判定是否受理了对换挡杆76B的推压操作(步骤S302)。在受理了对换挡杆76B的推压操作的情况下,操作控制部172判定本车M是否正在自动驾驶路段行驶(步骤S304)。
[0154] 在本车M正在自动驾驶路段行驶的情况下,操作控制部172使用收容机构76E来将换挡杆76B拉入罩部件76C的内部(步骤S306)。接着,操作控制部172将本车M的驾驶模式从手动驾驶模式切换为自动驾驶模式,结束本流程图的处理。
[0155] 在本车M没有在自动驾驶路段行驶的情况下,操作控制部172使用收容机构76E使换挡杆76B向推出方向移动(步骤S306)。据此,在无法将本车M的驾驶模式切换为自动驾驶模式的路段对换挡杆76B进行了推压操作的情况下,操作控制部172对乘员的手施加操作反力。据此,操作控制部172能够向乘员通知无法进行自动驾驶。
[0156] <变形例>
[0157] 下面,对上述实施方式的第1变形例进行说明。图19是表示第1变形例中,换挡杆76B处于操作位置Z11的状态的侧视图。图20表示变形例中换挡杆76B处于收容位置Z21的状态的侧视图。变形例的换挡杆装置76#具有挡位传感器77和滑动机构77A,并且具有收容机构76Ea和76Eb,该收容机构76Ea和76Eb进行将换挡杆76B拉入罩部件76C内部、和将其从罩部件76C内部推出的动作。收容机构76Ea和76Eb支承滑动机构77A的Y方向上的两端,并且,使换挡杆装置76#和滑动机构77A沿收容方向滑动。
[0158] 如图19所示,在换挡杆76B的底面76Ba位于操作位置Z11的情况下,第1变形例的换挡杆装置76#使换挡头76A和换挡杆76B从罩部件76C露出。如图20所示,在换挡杆76B的底面76Ba位于收容位置Z21的情况下,变形例的换挡杆装置76#使换挡头76A和换挡杆76B收容在罩部件76C内。
[0159] 下面,对上述实施方式的第2变形例进行说明。图21是表示第2变形例的侧视图,(A)表示使操作开关露出的状态,(B)表示遮蔽操作开关的状态。第2变形例的换挡装置具有受理车辆乘员进行的切换挡位的操作的多个操作开关76AD、76AN、76AR和76AP。操作开关76AD、76AN、76AR和76AP例如被安装于开关台76Cb上,该开关台76Cb设置在罩部件76C的凹部76Ca的底边。
[0160] 操作开关76AD是用于受理将本车M的挡位切换为行驶挡位的指示的开关。操作开关76AN是用于受理将本车M的挡位切换为空挡挡位的指示的开关。操作开关76AR是用于受理将本车M的挡位切换为倒车挡位的指示的开关。操作开关76AP是用于受理将本车M的挡位切换为停车挡位的指示的开关。操作开关76AD、76AN、76AR和76AP例如包含触点,该触点用于受理车辆乘员的推压操作来作为挡位的切换操作。
[0161] 操作开关76AD、76AN、76AR和76AP在没有通过自动驾驶控制部120执行自动驾驶的情况下,如图21(A)所示那样被露出。在通过自动驾驶控制部120执行自动驾驶的情况下,操作开关76AD、76AN、76AR和76AP被开闭罩76Cc覆盖。在使操作开关76AD、76AN、76AR和76AP露出的状态下,开闭罩76Cc例如被收容于罩部件76C。在通过自动驾驶控制部120执行自动驾驶的情况下,开闭罩76Cc被从罩部件76C拉出,据此,遮蔽操作开关76AD、76AN、76AR和76AP。
[0162] 另外,第2变形例的换挡装置可以使用开闭罩76Cc来遮蔽操作开关76AD、76AN、76AR和76AP,但并不限于此,也可以通过使开关台76Cb向罩部件76C的表面的-Z方向移动来遮蔽操作开关76AD、76AN、76AR和76AP。
[0163] 下面,对上述实施方式的第3变形例进行说明。图22是表示第3变形例的图,(A)是表示在换挡操作画面中露出操作按钮的状态,(B)是表示在换挡操作画面中遮蔽操作按钮的状态。第3变形例的换挡装置在能够被车辆乘员视觉确认和触摸操作的换挡操作画面76H上显示多个操作按钮76HD、76HN、76HR和76HP,该多个操作按钮用于受理车辆乘员进行的切换挡位的操作。换挡操作画面76H例如可以是被设置于仪表板的显示装置82,也可以是不同于显示装置82的显示装置。
[0164] 操作按钮76HD是用于受理将本车M的挡位切换为行驶挡位的指示的图像。操作按钮76HN是用于受理将本车M的挡位切换为空挡挡位的指示的图像。操作按钮76HR是用于受理将本车M的挡位切换为倒车挡位的指示的图像。操作按钮76HP是用于受理将本车M的挡位切换为停车挡位的指示的图像。第3变形例的换挡装置根据针对换挡操作画面76H的触摸操作位置来判定所选择的操作按钮,据此,受理切换本车M的挡位的指示。
[0165] 操作按钮76HD、76HN、76HR和76HP在没有通过自动驾驶控制部120执行自动驾驶的情况下,如图22(A)所示,以车辆乘员能够清晰地视觉确认的图像的亮度来显示。据此,操作按钮76HD、76HN、76HR和76HP被展示(露出)给车辆乘员。操作按钮76HD、76HN、76HR和76HP如图22(B)所示,在通过自动驾驶控制部120执行自动驾驶的情况下,被遮蔽为灰色图像状。可以换言之,将操作按钮76HD、76HN、76HR和76HP切换为被灰视(grayout)的状态。操作按钮76HD、76HN、76HR和76HP可以被灰色图像遮蔽,但并不限于此,也可以不显示换挡操作画面
76H本身,也可以遮蔽为完全无法看到操作按钮,也可以遮蔽为无法判读文字。
[0166] 下面,对其他变形例进行说明。也可以为:第2变形例中的操作开关和第3变形例中的操作按钮的至少一部分被遮蔽,“操作部的至少一部分被遮蔽”包含使一部分挡位露出的情况。例如,实施方式的车辆控制系统100也可以在正在通过自动驾驶控制部120实施自动驾驶的情况下,使停车挡位露出。据此,在进行不是车辆乘员所意图的自动驾驶的情况下受理了指示停车挡位的操作时,车辆控制系统100能够通过控制车辆驱动力输出装置200来使本车M停止。
[0167] 另外,在上述车辆控制系统100中,用于操作挡位的操作部可以是上述的杆式、开关式、触摸屏式,但并不限于此,也可以是拨盘式。拨盘式的操作部通过上述遮蔽机构而在从罩部件76C露出的状态和被罩部件76C遮蔽的状态之间切换。
[0168] 并且,在上述实施方式中,换挡装置可以被安装于配设在驾驶席和副驾驶席之间的中央控制台,但并不限于此,也可以被安装于仪表板。在换挡装置被设置于中央控制台的情况下,遮蔽上述换挡杆76B的移动方向为上下方向,挡位的操作方向为与上下方向相交的本车M的前后方向或宽度方向。在换挡装置被设置于仪表板的情况下,遮蔽上述换挡杆76B的移动方向为仪表的内部方向,挡位的操作方向为上下方向或者本车M的宽度方向。
[0169] 以上,使用实施方式对用于实施本发明的方式进行了说明,但本发明并不局限于这些实施方式,能够在不脱离本发明主旨的范围内进行各种变形和置换。
[0170] 另外,上述实施方式能够如以下那样表示。
[0171] 一种车辆控制系统,具备:
[0172] 自动驾驶控制部,其用于执行自动驾驶,该自动驾驶为自动地进行车辆的速度控制和方向操纵控制中的至少一方;
[0173] 换挡杆,其受理向与所述换挡杆的延伸方向相交的操作方向的操作来作为切换挡位的操作;
[0174] 收容机构,其通过将所述换挡杆的至少一部分向所述换挡杆的延伸方向拉入来收容所述换挡杆的至少一部分;和
[0175] 收容控制部,其在通过所述自动驾驶控制部执行自动驾驶的情况下,使所述收容机构动作。