CN107463122A - 车辆控制***、车辆控制方法以及车辆控制程序产品 - Google Patents

车辆控制***、车辆控制方法以及车辆控制程序产品 Download PDF

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味村嘉崇
冲本浩平
熊切直隆
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Abstract

本发明提供一种能够对车辆乘员给予对自动驾驶中的模式切换的准备期间的车辆控制***、车辆控制方法以及车辆控制程序产品。本发明的车辆控制***包括：自动驾驶控制部，自动控制自身车辆的加减速及转向中的至少一者，以自动驾驶的程度不同的多个模式中的任一种来进行自动驾驶控制；检测部，检测所述自身车辆内的乘员的状态；输出部，输出与所述自动驾驶控制相关的通知信息；以及通知形态变更部，根据由所述检测部检测出的乘员状态来变更输出所述通知信息的通知形态。

Description

车辆控制***、车辆控制方法以及车辆控制程序产品
技术领域
本发明涉及一种车辆控制***(system)、车辆控制方法以及车辆控制程序产品(program product)。
背景技术
近年来，对于自动控制自身车辆的加减速及转向中的至少一者，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。与此关联地，已知有一种信息显示装置，其具备显示控制部件，该显示控制部件基于自动驾驶车辆的***状态来判断自动驾驶等级(level)，根据该自动驾驶等级来使车辆的操作部的图像以及人对操作部进行操作的部分的图像同时显示于显示部件(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2015-182624号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
但是，以往技术中，自动驾驶中的向各模式的切换是在预先设定的切换条件成立的时机(timing)自动进行，由此，有可能发生在车辆乘员侧尚未做好准备的状况。
本发明是有鉴于此种情况而完成，其目的在于提供一种车辆控制***、车辆控制方法以及车辆控制程序，能够对车辆乘员给予对自动驾驶中的模式切换的准备期间。
[解决问题的技术手段]
本发明提供一种车辆控制***100，包括：自动驾驶控制部120，是自动控制自身车辆的加减速及转向中的至少一个等的自动驾驶控制部，以自动驾驶的程度不同的多个模式中的任一种来进行自动驾驶控制；检测部(例如，探测元件(device)DD、车厢内摄像机95、车厢内摄像机95A、负载传感器88B、负载传感器88C)，检测所述自身车辆内的乘员的状态；输出部(例如，导航(navigation)装置50、显示装置82、扬声器(speaker)83、振动装置88D、车窗(window)驱动装置91、空调装置的吹出口97)，输出与所述自动驾驶控制相关的通知信息；以及通知形态变更部174，根据由所述检测部检测出的乘员状态来变更输出所述通知信息的通知形态。
上述的车辆控制***，其中，所述通知信息是与所述自动驾驶的程度转变相应的通知信息。
上述的车辆控制***，其中，所述通知形态变更部变更输出所述通知信息的时机。
上述的车辆控制***，其中，所述通知形态变更部基于由所述检测部检测出的乘员状态、和与要转变的自动驾驶程度相应的乘员状态的背离程度，来变更所述时机。
上述的车辆控制***，其中，所述通知形态变更部在所述背离程度大于规定时，变更所述时机以在基准时机之前输出所述通知信息，在所述背离程度小于所述规定时，变更所述时机以在所述基准时机之后输出所述通知信息。
上述的车辆控制***，其中，所述输出部包含不同的多个输出装置，所述通知形态变更部根掘由所述检测部检测出的乘员状态，变更输出所述通知信息的输出装置。
上述的车辆控制***，其中，所述通知形态变更部在判定为所述乘员能看到所述多个输出装置中的显示装置的显示内容的状态时，将所述显示装置设为输出对象的装置，在判定为并非能看到所述显示内容的状态时，将所述显示装置以外的输出装置设为输出对象的输出装置。
上述的车辆控制***，其中，所述通知形态变更部基于从所述输出装置输出所述通知信息之后获得的由所述检测部检测出的乘员状态，来变更输出所述通知信息的所述输出装置。
本发明提供一种车辆控制方法，其中，车载计算机进行自动驾驶控制，所述自动驾驶控制是自动控制自身车辆的加减速及转向中的至少一个的自动驾驶控制，且以自动驾驶的程度不同的多个模式中的任一种来进行自动驾驶控制，检测所述自身车辆内的乘员状态，根据所述检测出的乘员状态，变更输出与所述自动驾驶控制相关的通知信息的通知形态，输出所述通知信息。
本发明提供一种车辆控制程序产品，其包括车辆控制程序，用于使车载计算机执行下述处理：进行自动驾驶控制，所述自动驾驶控制是自动控制自身车辆的加减速及转向中的至少一个的自动驾驶控制，且以自动驾驶的程度不同的多个模式中的任一种来进行自动驾驶控制，检测所述自身车辆内的乘员状态，根据所述检测部检测出的乘员状态，变更输出与所述自动驾驶控制相关的通知信息的通知形态，通过输出装置来输出所述通知信息。
[发明的效果]
根据本发明，能够将与自动驾驶控制相关的通知信息以与乘员状态相应的通知形态来通知给乘员。因此，能够对乘员给予进行与自动驾驶控制的状态对应的准备的期间。
根据本发明，能够对乘员给予可应对自动驾驶的程度转变的准备期间。
根据本发明，能够以与乘员状态相应的时机来输出通知信息。
根据本发明，能够以与乘员状态、和与要转变的自动驾驶的程度相应的乘员状态的背离程度对应的时机来输出通知信息。
根据本发明，乘员状态、和与要转变的自动驾驶的程度相应的乘员状态的背离程度越大，则能够越在基准时机之前的时机来输出通知信息，因此即使在乘员的状态为须耗费时间准备的状态的情况下，也能够以与乘员的状态相应的时机来输出通知信息。而且，乘员状态、和与要转变的自动驾驶的程度相应的乘员状态的背离程度越小，则能够越在基准时机之后的时机输出通知信息，因此能够防止在不必要的过早时机输出通知信息。
根据本发明，能够从输出通知信息的多个输出装置中，适当选择与乘员状态相应的输出装置来通知通知信息。
根据本发明，能够根据车辆乘员是否可看到显示装置的显示内容的状态，来从显示装置或显示装置以外输出通知信息。由此，能够提高车辆乘员能识别通知信息的可能性。
根据本发明，即使与通知信息的输出相应地乘员的状态存在变化，也能够根据输出通知信息后的乘员状态来变更输出通知信息的输出装置。
附图说明
图1是表示搭载实施方式的车辆控制***100的车辆的构成要素的图。
图2是以车辆控制***100为中心的功能结构图。
图3是HMI70的结构图。
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。
图5是表示对于某区间所生成的行动计划的一例的图。
图6是表示轨道生成部146的结构的一例的图。
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。
图9是表示车道变更目标位置TA的图。
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。
图11是表示HMI控制部170的结构的一例的图。
图12是用于就检测车辆乘员的状态的检测部和通知通知信息的输出部进行说明的图。
图13是表示规则(rule)信息的一例的图。
图14是表示来自接口(interface)装置的信息输出例的图。
图15是表示HMI控制处理的一例的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的车辆控制***、车辆控制方法以及车辆控制程序的实施方式。
<共用结构>
图1是表示搭载实施方式的车辆控制***100的车辆(以下称作自身车辆M)的构成要素的图。搭裁车辆控制***100的车辆例如是二轮或三轮、四轮等的汽车，包括以柴油发动机或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。
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)(摄像部)40等传感器与导航装置(显示部)50和车辆控制***100。
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 Detectionand 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门镜(doormirror)、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例如关于水平方向而具有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。
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。
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。
摄像机40例如是利用电荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)或互补金属氧化物半导体(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(stereo camera)。
另外，图1所示的结构不过是一例，即可省略结构的一部分，也可进一步追加其他结构。
图2是以车辆控制***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***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***并非仅指“车辆控制***100”，也包含车辆控制***100以外的结构(探测部DD或HMI 70等)。
导航装置50具有全球导航卫星***(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、麦克风(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***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***(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***100之间通过基于无线或有线的通信来进行信息的收发。
通信装置55例如进行利用蜂窝网(cellular net)或无线保真(WirelessFidelity，Wi-Fi)网、蓝牙(Bluetooth(注册商标))、专用短程通信(Dedicated ShortRange Communication，DSRC)等的无线通信。通信装置55例如能够从通过无线通信而连接的外部装置来获取交通信息(例如拥堵信息)或天气信息等。
车辆传感器60包含检测车速(行驶速度)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。
图3是HMI 70的结构图。HMI 70例如具备驾驶操作***的结构与非驾驶操作***的结构。它们的边界并不明确，驾驶操作***的结构也可具备非驾驶操作***的功能(或者相反)。而且，这些驾驶操作***是受理自身车辆M的车辆乘员(乘员)的操作的操作受理部的一例。而且，非驾驶操作***包含接口装置。
作为驾驶操作***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(steeringwheel)78、转向舵角传感器79及转向扭矩传感器80与其他驾驶操作元件81。
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，并输出表示踩踏量的加速器开度信号至车辆控制***100。另外，也可取代输出至车辆控制***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***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***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)。
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)，并将表示检测结果的制动器信号输出至车辆控制***100。
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***100。
方向盘78是用于受理车辆乘员的回转指示的操作件。转向舵角传感器79检测方向盘78的操作角，并将表示检测结果的转向舵角信号输出至车辆控制***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***100。另外，作为与方向盘78相关的控制，例如也可通过反作用力马达等来对转向轴输出扭矩，从而对方向盘78输出操作反作用力。
其他驾驶操作元件81例如为摇杆(joystick)、按钮(button)、选位开关(dialswitch)、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***100。
作为非驾驶操作***的结构，HMI 70例如包含显示装置(显示部)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(摄像部)95。
显示装置82例如是被安装于仪表面板(instrument panel)的各部、副驾驶座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***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。
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。所述显示装置82、扬声器83、内容播放装置85及导航装置50均为接口装置的一例，但并不限定于这些。
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。
座椅88是车辆乘员所乘坐的坐席座椅。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。而且，座椅驱动装置89使设于座椅88内的振动装置振动。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。
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(包括脸)进行摄像的位置。车厢内摄像机95例如周期性地反复拍摄车辆乘员。
在说明车辆控制***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。
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，具备行驶用马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。
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与齿轮(rack and pinion)机构而变更转向轮的方向。转向ECU根据从车辆控制***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。
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。
[车辆控制***]
以下说明车辆控制***100。车辆控制***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***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。
返回图2，车辆控制***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、HMI控制部170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(ApplicationSpecific Integrated Circuit，ASIC)等硬件来实现，还可通过软件与硬件的组合来实现。
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、HMI控制信息188及模式区分操作可否信息190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(HardDiskDrive，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***100的计算机(车载计算机)也可通过多个计算机装置而分散化。
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块(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。
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锁的信息。
自动驾驶控制部120自动控制自身车辆M的加减速及转向中的至少一者，以使自身车辆M沿着直至目的地为止的路径行驶。而且，自动驾驶控制部120以自动驾驶的程度不同的多个模式中的任一种来进行自动驾驶控制。另外，自动驾驶的程度例如是对自身车辆M的车辆乘员所要求的与车辆驾驶相关的义务(以下也简称作“与驾驶相关的义务”)的程度、及对于受理车辆乘员的操作并且输出信息的HMI 70的各接口装置的操作容许度的程度中的一者或两者。
自动驾驶模式控制部130决定自动驾驶控制部120所实施的自动驾驶的模式。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或模式内容可任意决定。
[第1模式]
第1模式是与其他模式相比而自动驾驶的程度最高的模式。在实施第1模式时，复杂的汇流控制等所有车辆控制均是自动进行，因此不产生对车辆乘员要求的与驾驶相关的义务。例如，车辆乘员不需要监视自身车辆M的周边或状态(不产生对车辆乘员要求的周边监视义务)。而且，车辆乘员对于加速器踏板、制动器踏板、转向等不需要进行驾驶操作(不产生对车辆乘员要求的驾驶操作义务)，也可将注意力放在车辆的驾驶以外。
此处，作为第1模式的一例，有在拥堵时跟随前方行驶车辆的拥堵跟随模式(低速跟随模式)等。在第1模式下，例如通过如交通拥堵导航(Traffic Jam Pilot，TJP)般在拥挤的高速道路上跟随前方行驶车辆，从而能够实现安全的自动驾驶，在拥堵消除的时刻结束TJP。对于拥堵的消除，例如当自身车辆M的行驶速度达到规定速度以上(例如40km/h以上)时，可判断为拥堵已消除，但并不限定于此，例如也可利用通信装置55来从外部装置接收交通信息(拥堵信息)，从而检测拥堵已消除的情况。而且，也存在于TJP的结束时机由第1模式切换到其他模式的情况，但也可在TJP结束的规定时间后、或者达到比结束TJP的速度快的速度时，切换模式。另外，第1模式是与其他模式相比，HMI70的各接口装置(非驾驶操作***)的操作容许度最高的模式。
[第2模式]
第2模式是自动驾驶的程度仅次于第1模式的模式。在实施第2模式时，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(与第1模式相比，与车辆驾驶相关的义务增加)。因此，车辆乘员必须监视自身车辆M的周边或状态，必须将注意力放在车辆的驾驶上(与第1模式相比，与车辆驾驶相关的义务增加)。另外，第2模式是HMI 70的各接口装置(非驾驶操作***)的操作容许度比第1模式低的模式。
[第3模式]
第3模式是自动驾驶的程度次于第2模式的模式。在实施第3模式时，车辆乘员必须对HMI 70进行与情景相应的确认操作(与第2模式相比，与车辆驾驶相关的义务增加)。第3模式下，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(与第2模式相比，与车辆驾驶相关的义务增加)。另外，第3模式是HMI 70的各接口装置(非驾驶操作***)的操作容许度比第2模式低的模式。
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(驾驶模式)。另外，驾驶模式也可包含手动驾驶的模式。所决定的自动驾驶的模式(模式信息)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，则可不实施第1模式。
在任一模式下，均能够通过针对HMI 70中的驾驶操作***的结构的操作，来切换为手动驾驶模式(超驰(override))。超驰例如是在自身车辆M的车辆乘员对HMI 70的驾驶操作***的操作持续了规定时间以上时、为规定的操作变化量(例如加速器踏板71的加速器开度、制动器踏板74的制动器踩踏量、方向盘78的转向舵角)以上时、或对驾驶操作***的操作进行了规定次数以上时开始。
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。
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。
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行动计划生成部144。
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。
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。
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。
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5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***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。
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。
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。例如，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。
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。
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。
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。
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。
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，从而导出上述图7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。
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。
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***的结构的指示加减速或转向的操作，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HMI70中的驾驶操作***的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时，由自动驾驶模式切换为手动驾驶模式(超驰)。另外，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***的结构的操作时，恢复为自动驾驶模式。而且，切换控制部150例如在自动驾驶的结束预定地点进行由自动驾驶模式转变为手动驾驶模式的交接控制时，为了事先对车辆乘员通知交接请求(request)，而将该意旨的信息输出至HMI控制部170。
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。
HMI控制部170基于由自动驾驶控制部120获得的驾驶模式的信息来控制HMI 70。例如，HMI控制部170基于驾驶模式来控制车辆乘员对于HMI 70的非驾驶操作***或导航装置50等的操作可否。而且，HMI控制部170在变更将增加车辆乘员的与驾驶相关的义务的自动驾驶模式的规定时间前和/或规定速度前，使HMI 70的接口装置输出规定的信息。
图11是表示HMI控制部170的结构的一例的图。图12是用于就检测车辆乘员状态的检测部和通知通知信息的输出部进行说明的图。使用图11与图12来说明检测部、HMI控制部170与输出部的关系。
图11所示的HMI控制部170除了基于由所述自动驾驶控制部120获得的驾驶模式的信息来控制HMI 70的功能以外，还具备检测结果获取部171、通知形态变更部174、输出装置控制部176。
检测结果获取部171从检测乘员状态的检测部获取检测结果。作为检测部，例如可使用图12所示的车厢内摄像机95、角度检测传感器88A、负载传感器88B、负载传感器88C等。
通知形态变更部174根据由检测部检测出的乘员状态来变更输出通知信息的通知形态。通知信息例如是与自动驾驶的程度转变相应的信息。自动驾驶的程度发生转变的情况，是与驾驶相关的义务增加的情况，包含车辆乘员的周边监视义务增加的情况、车辆乘员的驾驶操作义务增加的情况、放在车辆驾驶上的注意力程度增加的情况中的至少任一种的情况。自动驾驶的程度发生转变的情况，例如有由第1模式转变为第2模式、第3模式、手动驾驶模式中的任一种的情况、由第2模式转变为第3模式或手动模式的情况、由第3模式转变为手动模式的情况。作为通知形态的变更方式，有变更通知时机的情况与变更进行通知的输出装置的情况。
通知形态变更部174在变更输出通知信息的时机的情况下，基于由检测部检测出的乘员状态、和与要转变的自动驾驶的程度相应的乘员状态的背离程度，来变更时机。更具体而言，通知形态变更部174在乘员状态、和与要转变的自动驾驶的程度相应的乘员状态的背离程度大于规定时，变更时机以在基准时机之前输出通知信息，在背离程度小于规定时，变更时机以在基准时机之后输出通知信息。基准时机是根据自动驾驶的程度转变的情况而规定的通知时机，例如也可为将输出通知信息的时刻作为基准而在时间上的前后的时机、或者也可为将从自身车辆M的当前地直至目的地为止的行驶路径上的规定了输出通知信息的位置作为基准而在位置上的前后的时机。本实施方式中，将时间上的时机作为一例来进行说明。
通知形态变更部174在变更输出通知信息的输出装置时，从存在多个的输出装置中的被选择作为输出对象的输出装置变更为其他输出装置。例如，通知形态变更部174在判定为乘员能够看到多个输出装置中的显示装置的显示内容的状态时，将显示装置作为输出对象的装置，在判定为并非能够看到显示内容的状态时，将显示装置以外的输出装置作为输出对象的输出装置。如此，基于乘员的状态来变更输出装置，因此能够从与乘员的状态对应的输出装置输出通知信息，因此能够使乘员容易地识别通知信息。
而且，通知形态变更部174基于从输出装置输出通知信息后所获得的由检测部检测出的乘员状态，来变更输出通知信息的输出装置。例如，当输出通知信息后，乘员的状态发生变化时，能够根据发生变化后的状态来变更通知形态，当在通知了通知信息后，乘员的状态无变化时，能够变更为有可能使之产生变化的输出装置。
此处，作为输出装置，例如能够使用导航装置50、显示装置82、扬声器83、座椅驱动装置89、车窗驱动装置91、对自身车辆M内进行空气调节的空调装置(空调)等。而且，在导航装置50与内容播放装置85并非共用的结构，即，并非一体而构成为独立装置的情况下，也能够使用内容播放装置85来作为输出装置。
例如，通知形态变更部174如图12所示，根据由车厢内摄像机95所拍摄的自身车辆M内的图像和/或由设于座椅88的角度检测传感器88A、负载传感器88B、负载传感器88C等所检测出的自身车辆M内的状态，来决定输出通知信息的通知形态。
例如，当根据由车厢内摄像机95所拍摄的图像，来判定自身车辆M的车辆乘员的姿势或视线的方向、在睡觉与否等状态中的哪个状态时，通知形态变更部174首先根据所拍摄的图像中所含的形状信息和/或亮度信息来确定车辆乘员的脸的位置。接下来，通知形态变更部174根据车辆乘员的脸的位置来判定眼睛的开闭状态，基于判定结果来判定车辆乘员是否在睡觉。例如，通知形态变更部174在判定为车辆乘员闭着眼睛数秒以上(例如30秒以上)时，则判定为车辆乘员在睡觉。而且，通知形态变更部174根据由车厢内摄像机95所拍摄的图像来判定车辆乘员是否正握着方向盘78。
而且，车厢内摄像机95并非仅一个，还作为车厢内摄像机95A而设有另一个，设置在仪表面板的下方。该车厢内摄像机95A拍摄踏板(加速器踏板71、制动器踏板74)周边。
而且，通知形态变更部174也可根据由角度检测传感器88A所检测的座椅88的乘坐部与靠背部的倚靠角度θ和/或从设在座椅88的靠背部的负载传感器88B、设在座椅88的乘坐部的负载传感器88C获得的负载分布，来判定车辆乘员的状态。例如，通知形态变更部174在座椅88的乘坐部与靠背部的倚靠角度θ为规定角度θth以上(例如120度以上)时，判定为车辆乘员在睡觉。而且，通知形态变更部174在由负载传感器88B和/或负载传感器88C所获得的负载分布为规定分布时，例如与在睡觉时的负载分布类似或相同时，判定为在睡觉，在与相对于行进方向而朝向右侧、左侧、后方侧等行进方向以外的方向时的负载分布类似或相同时，判定正朝向行进方向以外的哪个方向。
输出装置控制部176在从通知形态变更部174收到与通知形态相应的指示时，向各输出装置输出控制命令，以依照该指示的通知形态来从输出装置输出通知信息。作为成为输出该控制命令的对象的输出装置的一例，有导航装置50、显示装置82、吹出口97、扬声器83、振动装置88D。所述各输出装置以依照来自输出装置控制部176的控制命令的通知形态来输出通知信息。
导航装置50、显示装置82、扬声器83、吹出口97被设置于仪表面板的一部分或其周边。
导航装置50、显示装置82具有根据来自HMI控制部170的指示来显示通知信息的功能。该显示装置82也可为LCD或EL显示装置等。而且，也可为在前挡风玻璃或其他车窗上投影图像的抬头显示器(Head Up Display，HUD)。扬声器83除了仪表面板以外，还可设在自身车辆内的侧方或后方等多处部位。振动装置88D设于座椅88的靠背部或乘坐部中的至少一者，通过基于来自座椅驱动装置89的驱动信号来驱动，从而进行振动，由此能够对车辆乘员给予振动。吹出口97向自身车辆内供给由空调装置所供给的经空气调节的空气。该吹出口97例如设于仪表面板的一部分或其周边。
此处，图13是表示决定通知形态变更部174所使用的通知形态的规则的一例的图。通知形态变更部174将该规则作为规则信息而予以存储，通过参照该规则信息，来决定与由检测部所检测的状态对应的通知形态(通知时机、输出装置及其方法)。
作为规则信息中所含的项目，例如有“车辆乘员的状态”、“背离程度”、“通知时机”及“输出装置及其方法”等，但并不限定于这些。
所谓“自身车辆乘员的状态”，是指表示由检测部所检测出的车辆乘员的状态的信息。图13的示例中，作为“车辆乘员的状态”的示例，有“醒着朝向行进方向，可进行驾驶操作的状态”、“醒着朝向行进方向，虽接触到踏板，但手离开了方向盘”、“醒着朝向行进方向，但未接触方向盘和踏板”、“醒着朝向行进方向以外，未接触方向盘和踏板”、“放倒座椅在睡觉”等，但并不限定于此。
“背离程度”是对表示由检测部检测出的车辆乘员的状态、和与自动驾驶的程度相应的车辆乘员的状态的背离程度的等级进行数值化者。所谓与自动驾驶的程度相应的车辆乘员的状态，是指能够监视自身车辆M的周边或状态的状态，例如为朝向行进方向并能够确认自身车辆M的左右或后方，能够掌握行驶路径的状态(路面状况、天气、周围的行驶车辆的状态等)的状态。而且，也可还包含能够从自动驾驶模式快速转变为手动驾驶模式的状态。
“通知时机”是表示输出通知信息的时机的信息。该图13中，背离程度越增大，则依照N0秒前、N1秒前、N2秒前、N3秒前、N4秒前的顺序将通知时机也设定得越早(越长)。例如在背离等级1时，通知时机“N1秒前”除了通知时机“N0秒前”的时间以外，还要考虑到从作为第1阶段的利用显示装置82来显示通知信息的时刻直至作为第2阶段的从扬声器83进行放音为止的时间、和直至车辆乘员握住方向盘78为止的时间来设定。而且，例如在背离等级3时，通知时机“N3秒前”除了通知时机“N0秒前”的时间以外，还要考虑从作为第1阶段的从扬声器83通过声音来输出通知信息的时刻直至作为第2阶段的通过座椅驱动装置89使座椅振动来输出通知信息为止的时间、直至车辆乘员握住方向盘78为止的时间、直至车辆乘员接触到踏板(加速器踏板71或制动器踏板74)为止的时间来设定。
而且，在背离等级1与背离等级2中，“输出装置及其方法”相同，均为“利用显示装置82来显示→从扬声器83放音”，但背离等级1中的通知时机是设定“N1秒前”，背离等级2中的通知时机是设定为时间比N1秒前长的“N2秒前”。这是考虑到如下时间而设定的：除了例如直至车辆乘员握住方向盘78为止的时间以外，还考虑到直至接触踏板(加速器踏板71或制动器踏板74)为止的时间。由此，能够确保直至车辆乘员的状态转变为与自动驾驶的程度相应的车辆乘员状态为止的时间，因此能够确保对自动驾驶中的模式切换的准备。
而且，作为另一具体例，当在某背离等级中通知时机为10秒前时，在背离程度大于(背离等级高于)该背离等级的情况下，将10秒以上的任一时间设定为通知时机，例如通知时机为20秒前等。另外，也可存在下述情况，即：根据车辆乘员的状态，即使背离程度增大，但在某背离等级与仅次于它的背离等级中仍为相同的通知时机。
而且，此处是将时间N0作为基准来以增大的方式设定其他时间，但也可以其他的任一背离程度和时间作为基准，当背离程度小于基准的背离程度时，设定比基准时间短的时间(之后的时间)，当背离程度大于基准的背离程度时，设定比基准时间长的时间(之前的时间)。
此处，图13中例示了下述情况，即，通知时机是以输出通知信息的时刻作为基准而基于时间所规定的时机，但在适用将从自身车辆M的当前地直至目的地为止的行驶路径上的规定输出通知信息的位置作为基准而定的时机，来作为通知时机的情况下，也可以规定为通知时机的位置作为基准而将跟前的位置(到达规定为通知时机的位置之前的位置)设定为通知时机。
“输出装置及其方法”例如是每当通知通知信息时指定使用多个输出装置中的哪个输出装置的信息、或指定通过指定的输出装置来进行何种通知的信息。例如，“利用显示装置82来显示→从扬声器83放音”的“通知时机及其方法”表示：在第1阶段，利用显示装置82来进行显示，在第2阶段，从扬声器83进行放音。而且，例如，“从扬声器83放音→座椅驱动装置89振动→从空调装置吹冷风→利用车窗驱动装置91打开车窗”的“通知时机及其方法”是表示：在第1阶段，从扬声器83进行放音，在第2阶段，通过座椅驱动装置89来使座椅88振动，在第3阶段，从空调装置送出冷风，在第4阶段，使车窗驱动装置91驱动以打开自身车辆中的至少任一个车窗。此处，“输出装置及其方法”有时会设定有若干个阶段。此时，当在进行了某阶段(例如第1阶段)中的通知形态下的通知之后，判定为车辆乘员尚未在一定时间以内转变为与自动驾驶的程度相应的车辆乘员状态时，进行下个阶段(例如第2阶段)中的通知形态下的通知。
另外，图13所示的规则信息的各数值并不限定于此。而且，在本实施方式中的规则信息中，作为通知形态，当所述“通知时机”与“输出装置及其方法”中的其中任一个信息已被预定时，只要仅包含另一个信息即可。而且，就“输出装置及其方法”而言，是分为“输出装置”与“方法”，当其中任一个信息已被预定时，只要仅包含另一个信息即可。
例如，如所述图12所示，当判定为车辆乘员P的视线方向为自身车辆M的行进方向(图12所示的箭头a)，为可进行驾驶操作的状态时，通知形态变更部174在从切换模式的时刻计起的N0秒前，在导航装置50的画面或仪表面板等的显示装置82的画面上，显示例如通过文字、图形、动画(animation)等来表达的通知信息。而且，当判定为尽管车辆乘员P醒着朝向行进方向，但未接触方向盘和踏板(例如对于加速器踏板71与制动器踏板74均未接触)时，通知形态变更部174使通知信息在从切换模式的时刻计起的N2秒前，显示于导航装置50的画面或仪表面板等的显示装置82的画面上，随后，当判定为未接触方向盘和踏板的状态持续了规定时间时，从扬声器83通过声音来输出通知信息(放音)。
如上所述，HMI控制部170根据自身车辆M内的状态，例如决定下述通知形态来进行通知，即，在驾驶模式由所述的第1模式转变到第2模式或第3模式的规定时间前或自身车辆M到达行驶路径上的规定位置之前，对车辆乘员输出通知信息。由此，能够将与驾驶相关的义务将转变到车辆乘员的情况，在转变之前且以与车辆乘员的状态相应的适当时机、通知形态来通知给车辆乘员。因此，能够对车辆乘员给予对自动驾驶切换的准备期间且将自身车辆内M的状态考虑在内的准备期间。
图14是表示来自接口装置的信息输出例的图。图14的示例中，对将所述第1模式的一例设为拥堵跟随模式，所述第2模式的一例为非拥堵跟随模式的情况进行说明。
图14的示例中，在自身车辆M为非拥堵跟随模式的情况下(图14所示的“(1)非拥堵跟随模式”的情况下)，自身车辆M的车辆乘员负有与驾驶相关的义务，因此对接口装置的规定操作受到限制。因此，如图14所示，尽管导航画面300能够进行显示，但显示电视节目的画面310为非显示。
此处，如图14所示，在通过自身车辆M的自动驾驶而由非拥堵跟随模式转变为拥堵跟随模式的情况下(图14所示的“(2)拥堵跟随模式”的情况下)，导航画面320显示路径引导的画面，但与此同时显示开始拥堵跟随模式的意旨的消息(message)画面322。
而且，在从导航画面320转变到菜单(menu)画面330的情况下，显示“拥堵跟随模式可解除操作限制。请根据车辆或交通状况进行驾驶”等消息画面332并显示确认(OK)按钮334，由此能够通知车辆乘员提起注意等。另外，消息的内容并不限定于此。HMI控制部170通过受理车辆乘员选择确认按钮334的操作，解除操作限制，转变到DVD画面340并使导航装置50可操作等。
而且，同样，在从导航画面320通过DVD操作而转变到DVD画面340的情况下，通过显示所述消息画面342和确认按钮344，也能够通知车辆乘员提起注意等。HMI控制部170通过受理车辆乘员选择确认按钮344的操作，解除操作限制，转变到DVD画面并使导航装置50可操作等。
此处，HMI控制部170通过在转变后的DVD影像显示画面350上，使表示处于拥堵跟随模式中的意旨的消息352重叠显示于画面上，从而车辆乘员能够安心地观看DVD影像。另外，HMI控制部170例如也可使用通信装置55来从外部装置获取与行驶中的道路相关的交通信息(拥堵信息)，根据所获取的交通信息来算出表示拥堵跟随模式随后将持续何种程度的信息(例如持续时间)，并将算出的信息作为消息352予以显示。由此，车辆乘员能够掌握可观看DVD影像等的时间有多久，从而能够安心地阅览影像。
而且，在因从拥堵跟随模式进行的模式变更而产生了与针对自身车辆的驾驶相关的义务的情况下(图14所示的“(3)非拥堵跟随模式”的情况)，菜单画面330转变为行驶限制画面360，显示进行行驶限制的意旨的消息362。作为消息的一例，如图14所示，在根据车辆乘员的状态(驾驶意图等)而设定的时间，显示“拥堵跟随模式将结束。请重新开始驾驶。”等消息。而且，在从DVD影像显示画面350进行转变时，也同样地显示导航画面370，并且在与车辆乘员的状态相应的规定时机显示同样的消息372。消息362、消息372既可仅显示规定时间，也可显示至模式切换为止。而且，消息的内容并不限定于所述示例。而且，图14所示的各消息既可与画面显示一同输出声音，而且也可仅输出声音。
如图14所示，HMI控制部170基于接口装置的使用状态来变更规定信息的输出有无或形态。由此，车辆乘员能够从接口装置获取相对于驾驶模式切换的适当信息。通过所述接口装置的信息输出，车辆乘员能够在实际切换之前的规定时机，更切实地进行用于进行驾驶的准备或进行手动驾驶之前的周边监视等。
<处理流程>
以下，对本实施方式的车辆控制***100的处理流程进行说明。另外，以下的说明中，对车辆控制***100中的各种处理中的、主要由HMI控制部170实施的与对车辆乘员的通知相关的HMI控制处理的流程进行说明。
[第1实施例]
图15是表示HMI控制处理的第1实施例的流程图。图15的示例中，HMI控制部170从自动驾驶控制部120获取模式信息(步骤S101)，根据从当前的驾驶模式到所获取的模式信息中所含的驾驶模式进行的变更，判定是否为需要输出通知信息的驾驶模式的变更(步骤S102)。所谓需要输出信息的驾驶模式的变更，例如有：从第1模式变更为第2模式、第3模式、手动模式中的任一者的情况；从第2模式变更为第3模式或手动模式的情况；或者从第3模式变更为手动模式的情况。若并非为需要输出信息的驾驶模式的变更(步骤S102-否(NO))，即，在朝车辆乘员的与驾驶相关的义务的程度下降的一侧变化的驾驶模式的变更、或驾驶模式未变更的情况下，HMI控制部170在一定时间后跳转至步骤S101，获取模式信息。
另一方面，在为需要输出信息的驾驶模式的变更的情况下(步骤S102-是(YES))，HMI控制部170的通知形态变更部174从检测结果获取部171获取由各检测部对车辆乘员的状态进行检测的检测结果(步骤S103)。通知形态变更部174例如获取由车厢内摄像机95、角度检测传感器88A、负载传感器88B、负载传感器88C等所检测出的车辆乘员的状态。例如，通知形态变更部174基于从车厢内摄像机95获得的图像，进行车辆乘员是否在睡觉的判定，以及判定车辆乘员的脸的朝向是朝着哪个方向。在进行车辆乘员是否在睡觉的判定时，通知形态变更部174基于从车辆乘员的脸图像获得的特征点来确定眼睛，判定眼睛的开闭状态，若眼睛睁开，则判定为车辆乘员醒着，若眼睛闭着，则判定为车辆乘员在睡觉。当判定车辆乘员的脸的朝向时，通知形态变更部174基于从脸图像获得的特征点，来推测脸与脸部位(例如眼睛、鼻、口等)的位置。并且，通过对脸部位各自相对于脸的位置关系与脸角度数据进行对比，来判定脸的朝向。此处，脸角度数据例如是将表示脸部位各自相对于脸的位置关系的脸模型(model)、与脸的角度关联而成的数据。通知形态变更部174确定与所推测出的脸部位各自相对于脸的位置关系对应的脸模型，获得与所确定的脸模型相应的脸角度，从而判定脸的角度。
而且，通知形态变更部174判定车辆乘员是否握住方向盘78。进而，通知形态变更部174判定车辆乘员是否用脚接触加速器踏板71或制动器踏板74中的任一个踏板。
进而，通知形态变更部174基于从负载传感器88B、负载传感器88C获得的负载分布，来判定车辆乘员的姿势是朝向正面、右侧、左侧、后方中的哪个方向。
并且，通知形态变更部174基于这些判定结果来判定车辆乘员的状态处于何种状态。例如，通知形态变更部174基于车辆乘员是醒着还是在睡觉、车辆乘员的脸的朝向、是否握住方向盘78、是否接触任一个踏板、车辆乘员的姿势的朝向，来判定车辆乘员的状态。
并且，通知形态变更部174判定所判定出的车辆乘员的状态对应于规则信息中规定的“车辆乘员的状态”中的哪一个，并判定与所对应的“车辆乘员的状态”相应的背离程度(步骤S104)，根据所确定的背离程度来决定通知形态(步骤S105)。
例如，作为所获得的车辆乘员的状态，当通知形态变更部174判定为车辆乘员醒着，车辆乘员的脸朝向车辆正面，握住方向盘78，接触加速器踏板71或制动器踏板74时，判定为车辆乘员的状态为“醒着朝向行进方向，可进行驾驶操作的状态”，背离程度判定为“无背离”。此时，作为通知形态，决定通知时机为“N0秒前”、输出装置及其方法为“利用显示装置82来显示”。
而且，例如作为所获得的车辆乘员的状态，当判定为车辆乘员醒着，车辆乘员的脸朝向车辆正面以外的方向，手离开方向盘78，对于加速器踏板71与制动器踏板74均未接触时，判定为车辆乘员的状态为“醒着朝向行进方向以外，未接触方向盘与踏板”，背离程度判定为“背离等级3”。此时，作为通知形态，决定通知时机为“N3秒前”、输出装置及其方法为“从扬声器83放音→座椅驱动装置89振动”。
通知形态变更部174依照所决定的通知形态来使输出装置输出通知信息(步骤S106)。例如，作为通知形态，当决定通知时机为“N0秒前”、输出装置及其方法为“利用显示装置82来显示”时，通知形态变更部174向输出装置控制部176输出与通知形态相应的指示，由此，在到达从进行通知的基准时机计起的N0秒前的时刻，使显示装置82的显示画面显示例如驾驶模式将由第1模式切换到第2模式的情况。车辆乘员能够看到该显示装置82的显示画面上所显示的通知信息。由此，车辆控制***100能够使车辆乘员认识到驾驶模式将朝自身车辆的车辆乘员的与驾驶相关的义务增加的一侧变更，从而能够对车辆乘员给予对自动驾驶中的模式切换的准备期间。
而且，例如，作为通知形态，当决定通知时机为“N3秒前”、输出装置及其方法为“从扬声器83放音→座椅驱动装置89振动”时，通知形态变更部174向输出装置控制部176输出与通知形态相应的指示，由此，在到达从进行通知的基准时机计起的N3秒前的时刻，从扬声器83输出例如表示驾驶模式将从第1模式切换到第2模式的声音。此处，例如当判定为车辆乘员的姿势相对于行进方向而朝后时，则从在与车辆乘员所朝着的方向相反的方向上(此时是朝向行进方向即正面侧)设置的扬声器83，通过声音来输出通知信息。此时，HMI控制部170通过从车辆乘员的后侧(朝向自身车辆M的行进方向即正面侧)输出声音，从而能够使车辆乘员产生要确认自身的后侧发生了什么的意识，从而能够使身体转向音源侧(正面侧的扬声器83)。
接下来，通知形态变更部174基于在步骤S104中所判定的背离程度，来判定是否存在背离(步骤S107)。通知形态变更部174例如在背离程度为“无背离”以外的情况下，判定为“存在背离”(步骤S107-是)并跳转至步骤S108，另一方面，在背离程度为“无背离”的情况下(步骤S107-否)，跳转至步骤S114。
在步骤S114中，通知形态变更部174判定是否结束通知信息的输出(步骤S114)。例如在从开始通知信息的输出后经过了一定时间的情况下、或者自身车辆M已到达预定作为结束通知信息的输出的地点的场所的情况下，结束通知信息的输出。当判定为结束通知信息的输出时(步骤S114-是)，通知形态变更部174向输出装置控制部176输出停止通知信息的输出的指示，由此，停止通知信息从输出装置的输出(步骤S115)。并且，HMI控制部170结束本流程图。
另一方面，当在步骤S114中判定为不结束通知信息的输出时(步骤S114-否)，继续通知信息的输出(步骤S116)，待一定时间之后(步骤S117)，跳转至步骤S114，再次进行是否结束通知信息的输出的判定(步骤S114)。
接下来，在步骤S107中，当判定为“存在背离”时(步骤S107-是)，通知形态变更部174判定是否存在下个阶段的通知形态，即，是否存在尚未执行的下个阶段的通知形态(步骤S108)。例如，作为通知形态，决定通知时机为“N3秒前”、输出装置及其方法为“从扬声器83放音→座椅驱动装置89振动”，若执行至从扬声器83输出声音的通知形态为止，则对于通过“座椅驱动装置89振动”来输出通知信息的通知形态尚未执行，因此判定为存在下个的通知形态。而且，若从扬声器83输出声音的通知形态、与通过座椅驱动装置89来使座椅振动的通知形态这两者已执行，则已执行所有的通知形态，不存在尚未执行的通知形态，因此判定为不存在下个通知形态。
若存在尚未执行的下个阶段(步骤S108-是)，则通知形态变更部174跳转至步骤S109，另一方面，在不存在尚未执行的下个阶段的情况下(各阶段已全部执行的情况下)(步骤S108-否)，由于尽管执行了所有阶段的通知形态，但车辆乘员的状态并未成为“无背离”，因此车辆控制***100通过自动驾驶执行使自身车辆停止在安全场所的处理等(步骤S118)，并结束通知信息的输出(步骤S115)。
另一方面，在步骤S108中，若存在尚未执行的下个阶段(步骤S108-是)，则通知形态变更部174待一定时间经过后(步骤S109)，再次从检测结果获取部171获取由各检测部对车辆乘员的状态进行检测的检测结果(步骤S110)。并且，通知形态变更部174进行基于所获取的检测结果的车辆乘员状态、和与自动驾驶的程度相应的车辆乘员状态的背离程度的判定(步骤S111)。并且，通知形态变更部174判定成为判定结果的背离程度是否为规定以下(步骤S112)。对于背离程度是否为规定以下，例如基于背离程度是否为“无背离”来进行判定。并且，若背离程度并非规定以下，即并非“无背离”(步骤S112-否)，则通知形态变更部174依照下个阶段的通知形态来输出通知信息(步骤S113)。
例如，在再次获取的车辆乘员的状态并非“无背离”，且作为通知形态，决定了通知时机为“N3秒前”、输出装置及其方法为“从扬声器83放音→座椅驱动装置89振动”，而执行至从扬声器83输出声音的通知形态为止的情况下，通知形态变更部174向输出装置控制部176输出与“座椅驱动装置89振动”的通知形态相应的指示，由此，通过座椅驱动装置89来使座椅振动。例如，座椅驱动装置89利用以短时间间隔来重复振动状态与振动停止状态的振动模式(pattern)而使座椅88振动。由此，车辆乘员即使未能正确听取从扬声器83输出的声音的通知信息，而未能立即进行对自动驾驶中的模式切换的准备，通过在下个阶段利用座椅驱动装置89来使座椅88振动，也能够识别驾驶模式将切换的情况。由此，车辆控制***100尽管已对车辆乘员进行了来自扬声器83的放音，车辆乘员仍未能进行对自动驾驶中的模式切换的准备，但由于能够在下个阶段(第2阶段)通过座椅驱动装置89来使座椅88振动，因此仍能使车辆乘员认识到驾驶模式将朝与驾驶相关的义务增加的一侧变更的情况，从而能够对车辆乘员给予对自动驾驶中的模式切换的准备期间。而且，在第1阶段通过声音来输出通知信息后，能够在第2阶段通过振动来输出通知信息，因此即使处于通过车辆乘员的听觉难以识别通知信息的状况(例如，相对于行进方向而朝后与自身车辆内的其他车辆乘员大声讲话的状况)下，通过利用振动来进行通知，也能够通过车辆乘员的触觉来识别通知信息。而且，此时，背离程度为比“背离等级2”高的“背离等级3”，通知时机以时间比“N2秒前”长的“N3秒前”来开始通知信息的输出，因此能够确保将即使经过了第1阶段、第2阶段，但车辆乘员将变更姿势以相对于行驶方向朝向正面的时间考虑在内的、进行对自动驾驶中的模式切换的准备的期间。
而且，例如在判定车辆内的状态为“放倒座椅在睡觉”而背离等级为4，且判定为再次获取的车辆乘员的状态并非“无背离”的情况下，作为通知形态，执行了输出装置及其方法为“从扬声器83放音→座椅驱动装置89振动→从空调装置吹冷风→利用车窗驱动装置91打开车窗”中的、第1阶段的“从扬声器83放音”与第2阶段的“座椅驱动装置89振动”的情况下，通知形态变更部174向输出装置控制部176输出与“从空调装置吹冷风”的通知形态相应的指示，由此使空调装置进行制冷运转，从吹出口97送出冷风，从而输出通知信息。此时，空调装置以室温从当前的室温下调的方式来阶段性地降低设定温度并送风。由此，在即使进行了来自扬声器83的放音及座椅驱动装置89对座椅88的振动，车辆乘员仍未醒来等车辆乘员的状态仍未达到与自动驾驶的程度相应的车辆乘员状态的情况下，HMI控制部170从空调装置送出冷风以作为与声音或振动不同的通知形态，由此来输出通知信息。由此，车辆乘员即使未识别基于声音或振动的通知信息，但通过在通知形态的第3阶段中送出冷风，会感觉到自身的体感温度下降，从而能够认识到驾驶模式将切换。由此，即使在尽管对车辆乘员进行了基于声音或振动的通知信息的输出，但车辆乘员仍未能进行对自动驾驶中的模式切换的准备的情况下，由于车辆控制***100能够在下个阶段送出冷风，因此仍能够使车辆乘员认识到驾驶模式将朝与驾驶相关的义务增加的一侧变更，从而能够对车辆乘员给予对自动驾驶中的模式切换的准备期间。而且，即使处于在声音或振动下难以识别通知信息的状况(例如在声音或振动下未醒来的状况)下，通过使周围的温度下降，也能够使车辆乘员通过温度变化来识别通知信息。而且，此时，背离程度为比“背离等级3”高的“背离等级4”，通知时机以时间比“N3秒前”长的“N4秒前”开始通知信息的输出，因此依照将空调装置运行至能够送出下降至规定温度的冷风为止的时间、及车辆乘员变更姿势以相对于行驶方向而朝向正面的时间考虑在内的通知时机，来阶段性地输出通知信息，因此能够确保进行对自动驾驶中的模式切换的准备的期间。
进而，在即使送出冷风但在一定时间内车辆乘员仍未醒来的情况下，HMI控制部170使车窗驱动装置91驱动，打开自身车辆所设的车窗中的至少任一个车窗，由此来输出通知信息。由此，通过向自身车辆M内导入外界空气，从而能够使自身车辆内的风的流动大幅变化，而且，能够增大自身车辆内的风噪，因此对于在来自扬声器83的声音及振动、车辆内的温度变化下未醒来的车辆乘员，给予其他刺激，从而能够使其醒来，以进行对自动驾驶中的模式切换的准备。
通知形态变更部174在进行该通知信息的输出时，跳转至步骤S108，判定是否存在尚未执行的下个阶段的通知形态(步骤S108)。
另一方面，当背离程度为规定以下，即，达到“无背离”时(步骤S112-是)，通知形态变更部174跳转至步骤S114，判定是否结束通知信息的输出(步骤S114)。
并不限于以上说明的实施方式中的输出装置及其方法的示例，也可使用其他输出装置，而且，也可使用其他通知方法。例如，HMI控制部170也可使预紧器(pretensioner)驱动。作为此时的通知方法，例如可使预紧器驱动，以短时间间隔来重复座椅安全带(seatbelt)的收紧与放开。例如，即使在座椅88上铺设有座垫(cushion)，经由座椅88的振动传达困难的情况下，通过对车辆乘员给予振动等，也能够识别通知信息。
而且，当基于从车厢内摄像机95获得的图像而判定为车辆乘员戴着耳机(headphone)时，即使从扬声器83输出声音，有时也未必有效。此种情况下，通知形态变更部174也可将通知形态决定为，使用基于声音的通知形态以外的输出装置或通知方法。
而且，作为车辆乘员的状态，当通知形态变更部174检测出内容播放装置85的音量大于规定的基准值的状态时，也可决定下述通知形态，即，将内容播放装置85的音量调低至规定音量后，进行来自扬声器83的放音。由此，能够减轻来自扬声器83的声音因内容播放装置85的声音而难以听取的状况。
而且，作为车辆乘员的状态，当检测出自身车辆内所设的照明装置的亮度大于规定亮度的状态时，也可决定为进行下述通知形态，即，将照明装置的亮度调低至规定亮度后，进行显示装置82的显示画面。由此，能够减轻因照明装置的亮度导致显示装置82的显示画面难以看到的状况。
另外，所述实施方式中，对下述情况进行了说明，即，通知信息是表示朝自身车辆的车辆乘员的与驾驶相关的义务增加的一侧变更的信息，但也可使用当前的自身车辆M的状态通知等其他信息。例如，作为自身车辆的状态，当HMI控制部170检测出自身车辆M存在碰撞可能时，作为通知信息，也可通过使座椅88的靠背部的角度或朝向乘坐部前后方向的位置恢复到规定的位置来通知。
另外，所述图15所示的HMI控制处理既可在从自动驾驶控制部获取模式信息时执行，也可以一定的时间间隔来实施。另外，作为实施方式，也可将所述各实施例的一部分或全部加以组合。
以上，对于用于实施本发明的方案，使用实施方式进行了说明，但本发明并不受此实施方式任何限定，可在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形及置换。

Claims (10)

1.一种车辆控制***，其特征在于包括：
自动驾驶控制部，自动控制自身车辆的加减速及转向中的至少一个，以自动驾驶的程度不同的多个模式中的任一种来进行自动驾驶控制；
检测部，检测所述自身车辆内的乘员的状态；
输出部，输出与所述自动驾驶控制相关的通知信息；以及
通知形态变更部，根据由所述检测部检测出的乘员状态来变更输出所述通知信息的通知形态。
2.根据权利要求1所述的车辆控制***，其中：
所述通知信息是与所述自动驾驶的程度转变相应的通知信息。
3.根据权利要求1或2所述的车辆控制***，其中：
所述通知形态变更部变更输出所述通知信息的时机。
4.根据权利要求3所述的车辆控制***，其中：
所述通知形态变更部基于由所述检测部检测出的乘员状态、和与要转变的自动驾驶程度相应的乘员状态的背离程度，来变更所述时机。
5.根据权利要求4所述的车辆控制***，其中：
所述通知形态变更部在所述背离程度大于规定时，变更所述时机以在基准时机之前输出所述通知信息，在所述背离程度小于所述规定时，变更所述时机以在所述基准时机之后输出所述通知信息。
6.根据权利要求1或2所述的车辆控制***，其中：
所述输出部包含不同的多个输出装置，
所述通知形态变更部根据由所述检测部检测出的乘员状态，变更输出所述通知信息的输出装置。
7.根据权利要求6所述的车辆控制***，其中：
所述通知形态变更部在判定为所述乘员能看到所述多个输出装置中的显示装置的显示内容的状态时，将所述显示装置设为输出对象的装置，在判定为并非能看到所述显示内容的状态时，将所述显示装置以外的输出装置设为输出对象的输出装置。
8.根据权利要求6所述的车辆控制***，其中：
所述通知形态变更部基于从所述输出装置输出所述通知信息之后获得的由所述检测部检测出的乘员状态，来变更输出所述通知信息的所述输出装置。
9.一种车辆控制方法，其特征在于，包括
车载计算机进行自动驾驶控制，所述自动驾驶控制是自动控制自身车辆的加减速及转向中的至少一个的自动驾驶控制，且以自动驾驶的程度不同的多个模式中的任一种来进行自动驾驶控制，
检测所述自身车辆内的乘员状态，
根据所述检测出的乘员状态，变更输出与所述自动驾驶控制相关的通知信息的通知形态，
输出所述通知信息。
10.一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车载计算机执行下述处理：
进行自动驾驶控制，所述自动驾驶控制是自动控制自身车辆的加减速及转向中的至少一个的自动驾驶控制，且以自动驾驶的程度不同的多个模式中的任一种来进行自动驾驶控制，
检测所述自身车辆内的乘员状态，
根据所述检测出的乘员状态，变更输出与所述自动驾驶控制相关的通知信息的通知形态，
通过输出装置来输出所述通知信息。
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