CN106097774A - 车道变更支援装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车道变更支援装置，进行使车辆变更车道的车道变更支援，具备：车道变更支援部，其在从通过车辆的驾驶员的操作而相邻车道侧的方向指示器被切换成点亮状态起经过了预先设定的余裕时间之后，进行车道变更支援；和判定部，其进行在余裕时间中驾驶员的向相邻车道侧的操舵量是否成为了操舵量阈值以上的判定和/或在余裕时间中车辆是否通过驾驶员的操舵而向相邻车道侧移动了预先设定的横向距离的判定，在由判定部判定为在余裕时间中操舵量成为了操舵量阈值以上的情况下，或者在由判定部判定为在余裕时间中车辆向相邻车道侧移动了横向距离的情况下，车道变更支援部在余裕时间经过之前开始车道变更支援。

Description

车道变更支援装置
技术领域
本发明涉及进行车辆的车道变更支援的车道变更支援装置。
背景技术
车道变更支援是支援驾驶员进行车辆的车道变更的驾驶支援。作为与车道变更支援相关的技术文献，例如已知有下述的专利文献1。在专利文献1中记载了一种如下的装置，该装置在检测到驾驶员的车道变更的意志的情况下，根据在作为车道变更目的地的车道上有无其他车辆来进行警报等车道变更支援。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2012/160591号
发明内容
发明要解决的问题
作为车道变更支援，除了对驾驶员进行车道变更目的地的其他车辆的警报的支援以外，还有自动控制车辆使其变更车道的支援。在这样的车道变更支援中，即使在检测到驾驶员的车道变更的意志的情况下，也不是一检测到就立即开始车道变更支援，而是在经过一定的余裕时间(例如5秒)之后再开始车道变更支援。然而，有的驾驶员希望不等待经过一定的余裕时间就提前开始车道变更支援。
于是，本发明的一技术方案的目的在于，提供一种能够通过驾驶员的操作而不等待余裕时间就开始车道变更支援的车道变更支援装置。
用于解决问题的手段
本发明的一技术方案是一种车道变更支援装置，进行控制车辆以使其从行驶车道向相邻车道进行车道变更的车道变更支援，其中，该车道变更支援装置具备：车道变更支援部，其在从通过车辆的驾驶员的操作而相邻车道侧的方向指示器被切换成点亮状态起经过了预先设定的余裕时间之后，进行车道变更支援；和判定部，其进行在余裕时间中驾驶员的向相邻车道侧的操舵量是否成为了操舵量阈值以上的判定和/或在余裕时间中车辆是否通过驾驶员的操舵而向相邻车道侧移动了预先设定的横向距离的判定，在由判定部判定为在余裕时间中操舵量成为了操舵量阈值以上的情况下，或者在由判定部判定为在余裕时间中车辆向相邻车道侧移动了横向距离的情况下，车道变更支援部在余裕时间经过之前开始车道变更支援。
根据本发明的一技术方案的车道变更支援装置，在通过车辆的驾驶员的操作而相邻车道侧的方向指示器被切换成了点亮状态的情况下，在判定为在余裕时间中操舵量成为了操舵量阈值以上时，或者在判定为在余裕时间中车辆向相邻车道侧移动了横向距离时，在余裕时间经过之前开始车道变更支援。因此，根据该车道变更支援装置，能够通过驾驶员的操作而不等待余裕时间就开始车道变更支援。
在上述车道变更支援装置中，车道变更支援部可以在由判定部判定为在余裕时间中操舵量成为了操舵量阈值以上的情况下，或者在由判定部判定为在余裕时间中车辆向相邻车道侧移动了横向距离的情况下，与未由判定部判定为在余裕时间中操舵量成为了操舵量阈值以上、且未由判定部判定为在余裕时间中车辆向相邻车道侧移动了横向距离的情况相比，进行车辆的移动时间较短的车道变更支援。
根据该车道变更支援装置，在通过驾驶员的操作而不等待余裕时间就开始了车道变更支援的情况下，与驾驶员等待了余裕时间的情况相比，进行车辆的移动时间较短的车道变更支援。因此，根据该车道变更支援装置，能够按照希望提前变更车道的驾驶员的意向进行短时间的车道变更支援。
发明效果
根据本发明的一技术方案的车道变更支援装置，能够通过驾驶员的操作而不等待余裕时间就开始车道变更支援。
附图说明
图1是示出本实施方式的车道变更支援装置的框图。
图2是用于说明经过了余裕时间的情况下的车道变更支援的俯视图。
图3是用于说明驾驶员进行了提前支援开始操作的情况下的车道变更支援的俯视图。
图4是示出本实施方式的车道变更支援装置的车道变更支援方法的流程图。
标号说明
1…外部传感器，2…GPS接收部，3…内部传感器，4…地图数据库，5…导航系统，6…致动器，7…HMI，10…ECU，11…外部状况识别部，12…方向指示器状态识别部，13…支援可否判定部，14…目标轨迹设定部，15…提前支援开始判定部，16…车道变更支援部，100…车道变更支援装置，H…横向距离，L1、L2、L3…白线，M…车辆，P…提前支援开始横向位置，R1…行驶车道，R2…相邻车道，Rc…中央位置，T1、T2…目标轨迹。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选的实施方式进行详细说明。
图1是示出本实施方式的车道变更支援装置100的框图。图1所示的车道变更支援装置100例如搭载于乘用车等车辆M，支援驾驶员进行车辆M的车道变更(lane change)。在本实施方式的车道变更支援装置100中，执行自动控制车辆M以使其从车辆M所行驶的行驶车道向相邻车道进行车道变更的车道变更支援。
车道变更支援装置100在通过驾驶员的操作而相邻车道侧的方向指示器从熄灭状态被切换成了点亮状态的情况下，开始车道变更支援。以下，将驾驶员将方向指示器从熄灭状态切换成点亮状态的操作称作方向指示器的点亮操作。在进行了相邻车道侧的方向指示器的点亮操作的情况下，车道变更支援装置100在经过了预先设定的余裕时间之后开始车道变更支援。余裕时间是指从驾驶员进行相邻车道侧的方向指示器的点亮操作起，直到开始进行使车辆M变更车道的车道变更支援为止的作为余裕的时间。余裕时间可以是固定值(例如5秒)，也可以是根据车辆M的状态而变动的值。关于本实施方式的车道变更支援，将在后面详述。
另外，车道变更支援装置100也可以进行车道维持支援[LTC：LaneTrace Control]。车道维持支援是控制车辆M以使车辆M的横向位置成为行驶车道内的目标横向位置，并且在驾驶员进行了操舵的情况下使该操舵反映于车辆M的行驶的驾驶支援。车辆M的横向位置是指车辆M在行驶车道的宽度方向上的位置。车辆M的横向位置例如以俯视下的车辆M的中心位置为基准来进行识别。目标横向位置是指在车道维持支援中作为车辆M的控制目标的位置。目标横向位置例如被设定为宽度方向上的行驶车道的中央位置。另外，目标横向位置也可以被设定为从行驶车道的中央位置沿车道的宽度方向偏离后的位置。
以下，对本实施方式的车道变更支援进行说明。图2是用于说明经过了余裕时间的情况下的车道变更支援的俯视图。在图2中示出搭载有车道变更支援装置100的车辆M、车辆M所行驶的行驶车道R1以及与行驶车道R1相邻的相邻车道R2。另外，在图2中示出作为行驶车道R1与相邻车道R2之间的边界的白线(车道边界线)L1、与白线L1一起形成行驶车道R1的白线(车道通行带边界线)L2、与白线L1一起形成相邻车道R2的白线(中央线)L3、行驶车道R1的车道宽度方向上的中央位置Rc、以及在车道变更支援中车辆M所行驶的目标轨迹T1。
另外，在图2中，D0、D1、D2、D3示出了车辆M开始车道变更支援而移动为止的状况的推移。D0示出了车辆M维持行驶车道R1的中央位置Rc而行驶的状况。D1示出了驾驶员进行了相邻车道R2侧的方向指示器的点亮操作的状况。D2示出了经过了预先设定的余裕时间而开始了车道变更支援的状况。D3示出了通过车道变更支援执行着沿着目标轨迹T1的车道变更的状况。此外，在D0处，车辆M也可以进行着相对于行驶车道R1的车道维持支援。
在如D1所示那样由驾驶员进行了相邻车道R2侧的方向指示器的点亮操作的情况下，车道变更支援装置100例如基于雷达等的对障碍物(其他车辆等)的检测信息来判定是否能够进行车道变更支援。关于是否能够进行车道变更支援的判定，将在后面详述。车道变更支援装置100在判定为能够进行车道变更支援的情况下，设定在车道变更支援中车辆M所行驶的目标轨迹T1。目标轨迹例如是指车道变更支援中的车辆的操舵控制的控制目标值的时序数据。
目标轨迹T1是在经过了余裕时间之后进行的车道变更支援中车辆M所行驶的轨迹。图2所示的目标轨迹T1例如是从D2所示的状况下的车辆M的位置到相邻车道R2的中央位置(相邻车道R2的宽度方向上的中央位置)的轨迹。此外，目标轨迹T1的终点也可以从相邻车道R2的中央位置向左右偏离。目标轨迹T1的终点只要在相邻车道R2内即可。
另一方面，车道变更支援装置100对从驾驶员进行相邻车道R2侧的方向指示器的点亮操作起的时间经过进行计时，判定是否经过了预先设定的余裕时间。在经过了余裕时间的情况下，车道变更支援装置100进行如D3所示那样沿着目标轨迹T1控制车辆M的行驶的车道变更支援。
此外，车道变更支援装置100在进行着相对于行驶车道R1的车道维持支援的情况下，也可以以维持余裕时间中的车辆M的横向位置的方式进行车辆M的操舵控制。在余裕时间中驾驶员进行了驾驶操作(操舵、加速器操作等)的情况下，车道变更支援装置100将驾驶员的驾驶操作反映于车辆M的行驶。即，通过驾驶员的操舵，余裕时间中的车辆M移动。
另外，车道变更支援装置100在余裕时间中驾驶员的向相邻车道R2的相反侧的操舵量成为了取消阈值以上的情况下，取消车道变更支援。操舵量例如是指驾驶员对于车辆M的方向盘的操舵角或操舵转矩。取消阈值是为了判定驾驶员取消车道变更支援的意图而预先设定的阈值。另外，车道变更支援装置100也可以在余裕时间中驾驶员进行了制动器操作(例如踩踏制动器踏板的操作)的情况下，取消车道变更支援。另外，车道变更支援装置100即使在开始车道变更支援之后也能够根据驾驶员的操作而取消车道变更支援。
接着，参照图3，对驾驶员进行了提前支援开始操作的情况下的车道变更支援的开始进行说明。图3是用于说明驾驶员进行了提前支援开始操作的情况下的车道变更支援的俯视图。关于提前支援开始操作，将在后面详述。
在图3中示出余裕时间经过前的车道变更支援所涉及的目标轨迹T2、横向距离H、提前支援开始横向位置P。目标轨迹T2是在驾驶员进行了提前支援开始操作的情况下的车道变更支援中车辆M所行驶的轨迹。目标轨迹T2例如是从E2所示的状况下的车辆M的位置到相邻车道R2的中央位置的轨迹。此外，目标轨迹T2的终点也可以从相邻车道R2的中央位置向左右偏移。目标轨迹T2的终点只要在相邻车道R2内即可。关于横向距离H和提前支援开始横向位置P，将在后面详述。
在图3中，E0、E1、E2示出了车辆M开始车道变更支援为止的状况的推移。E0示出了车辆M维持行驶车道R1的中央位置Rc而行驶的状况。E1示出了驾驶员进行了相邻车道R2侧的方向指示器的点亮操作的状况。E2示出了通过驾驶员的提前支援开始操作而在经过余裕时间之前开始了车道变更支援的状况。
车道变更支援装置100在驾驶员进行了提前支援开始操作的情况下，在余裕时间经过之前开始车道变更支援。即，驾驶员无需等待经过余裕时间，能够通过对车辆M的驾驶操作而提前开始车道变更支援。提前支援开始操作是指有意提前变更车道的驾驶员的预定操作。具体而言，提前支援开始操作包括在余裕时间中驾驶员使向相邻车道R2侧的操舵量成为操舵量阈值以上的操作、或者在余裕时间中使车辆M向相邻车道R2侧移动预先设定的横向距离H的操作。
操舵量阈值例如是为了判定“驾驶员是否有意提前变更车道而进行了操舵”而预先设定的阈值。操舵量阈值可以是固定值，也可以是根据行驶车道R1的形状、车速或者车辆M的横向位置等而变动的值。横向距离H是为了判定“驾驶员是否有意提前变更车道而使车辆M向相邻车道R2侧进行了移动”而预先设定的距离。横向距离H可以是固定值，也可以是根据车速或行驶车道R1的车道宽度等而变动的值。
在如E1所示那样由驾驶员进行了相邻车道R2侧的方向指示器的点亮操作的情况下，车道变更支援装置100判定是否能够进行车道变更支援。车道变更支援装置100在判定为能够进行车道变更支援的情况下，设定在车道变更支援中车辆M所行驶的目标轨迹T1。另一方面，车道变更支援装置100对从驾驶员进行相邻车道R2侧的方向指示器的点亮操作起的时间的经过进行计时。车道变更支援装置100判定是否经过了余裕时间。
在此，在余裕时间经过之前驾驶员进行了提前支援开始操作的情况下，车道变更支援装置100判断为驾驶员有意提前变更车道，从而在余裕时间经过之前开始车道变更支援。在如E2所示那样车辆M的横向位置到达了提前支援开始横向位置P时，车道变更支援装置100判定为在余裕时间中车辆向相邻车道R2侧移动了预先设定的横向距离H，从而提前开始车道变更支援。
此外，提前支援开始横向位置P不一定是以中央位置Rc为基准而决定的位置，而是以驾驶员进行了相邻车道R2侧的方向指示器的点亮操作时的车辆M的横向位置为基准而决定的位置。在图3中，由于驾驶员进行了相邻车道R2侧的方向指示器的点亮操作时的车辆M的横向位置是中央位置Rc，所以将提前支援开始横向位置P作为从中央位置Rc向相邻车道R2侧离开了横向距离H的位置而示出。
另外，车道变更支援装置100可以使在驾驶员不等待余裕时间的经过而进行了提前支援开始操作的情况下的车道变更支援中的车辆M的移动时间比在驾驶员等待了余裕时间的经过的情况下的车道变更支援中的车辆M的移动时间短。移动时间是从开始车道变更支援到车辆M完成车道变更支援中的车道变更为止所花费的时间。
具体而言，车道变更支援装置100可以使在驾驶员进行了提前支援开始操作的情况下的车道变更支援中的目标轨迹T2的长度比在驾驶员等待了余裕时间的经过的情况下的车道变更支援中的目标轨迹T1的长度短。此外，图3所示的目标轨迹T1是在E2所示的车辆M的位置处经过了余裕时间的情况下的车道变更支援的目标轨迹。如图3所示，车道变更支援装置100即使在相同位置开始了车道变更支援的情况下，通过设定长度比目标轨迹T1短的目标轨迹T2，也能够缩短车道变更支援中的车辆M的移动时间。此外，目标轨迹T2不一定必须比目标轨迹T1短，也可以是与目标轨迹T1相同的长度。
另外，车道变更支援装置100也可以通过车道变更支援中的车辆M的目标车速模式(车速控制的控制目标值的时序数据)的变更来缩短车道变更支援中的车辆M的移动时间。车道变更支援装置100例如使在驾驶员进行了提前支援开始操作的情况下的车道变更支援中的容许最大车速比在驾驶员等待了余裕时间的经过的情况下的车道变更支援中的车辆M的容许最大车速大。容许最大车速是指在车道变更支援中的车辆M的车速控制中容许车道变更支援装置100设定的车辆M的最大车速。车道变更支援装置100可以通过将容许最大车速变更为大的目标车速模式来缩短车道变更支援中的车辆M的移动时间。
此外，也可以取代容许最大车速而使用容许最大加速度或容许最大减速度。容许最大加速度是指在车道变更支援中的车辆M的车速控制中容许车道变更支援装置100设定的车辆M的最大加速度。容许最大减速度是指在车道变更支援中的车辆M的车速控制中容许车道变更支援装置100设定的车辆M的最大减速度。这样，车道变更支援装置100通过使在驾驶员进行了提前支援开始操作的情况下的车道变更支援中的移动时间比在驾驶员等待了余裕时间的经过的情况下的车道变更支援短，能够按照希望提前变更车道的驾驶员的意图来进行车道变更支援。
<车道变更支援装置的结构>
以下，参照图1，对本实施方式的车道变更支援装置100的结构进行说明。如图1所示，车道变更支援装置100搭载于汽车等车辆M。车道变更支援装置100具备外部传感器1、GPS[Global Positioning System：全球定位系统]接收部2、内部传感器3、地图数据库4、导航系统5、致动器6、ECU[Electronic Control Unit：电子控制单元]10、以及HMI[HumanMachine Interface：人机接口]7。
外部传感器1是检测车辆M的周边信息即外部状况的检测设备。外部传感器1至少包括相机。相机例如设置在车辆M的前挡风玻璃的里侧。相机将与车辆M的外部状况相关的拍摄信息发送给ECU10。相机可以是单眼相机，也可以是立体相机。立体相机具有以再现两眼视差的方式配置的两个拍摄部。
外部传感器1也可以包括雷达[Radar]或激光雷达[LIDAR：LaserImaging Detection and Ranging]。雷达利用电波(例如毫米波)来检测车辆M外部的障碍物。雷达通过向车辆M的周围发送电波并接收由障碍物反射出的电波，来检测障碍物。雷达将检测到的障碍物信息发送给ECU10。
激光雷达利用光来检测车辆M外部的障碍物。激光雷达通过向车辆M的周围发送光并接收由障碍物反射出的光来计测距反射点的距离，从而检测障碍物。激光雷达将检测到的障碍物信息发送给ECU10。
GPS接收部2通过从3个以上的GPS卫星接收信号来测定车辆M的位置(例如车辆M的纬度和经度)。GPS接收部2将测定到的车辆M的位置信息发送给ECU10。此外，也可以代替GPS接收部2而使用能够确定车辆M的纬度和经度的其他单元。
内部传感器3是检测车辆M的行驶状态和驾驶员的驾驶操作的检测设备。内部传感器3包括车速传感器、加速度传感器以及横摆率传感器中的至少一方。车速传感器是检测车辆M的速度的检测器。作为车速传感器，例如使用对车辆M的车轮或与车轮一体旋转的驱动轴等设置的检测车轮的旋转速度的车轮速传感器。车速传感器将检测到的车速信息发送给ECU10。
加速度传感器是检测车辆M的加速度的检测器。加速度传感器例如包括检测车辆M的前后方向的加速度的前后加速度传感器和检测车辆M的横向加速度的横向加速度传感器。加速度传感器例如将车辆M的加速度信息发送给ECU10。横摆率传感器是检测车辆M的重心绕铅垂轴的横摆率(旋转角速度)的检测器。作为横摆率传感器，例如可以使用陀螺仪传感器。横摆率传感器将检测到的车辆M的横摆率信息发送给ECU10。
另外，内部传感器3包括操舵传感器和方向指示器传感器。操舵传感器例如对车辆M的转向轴设置，检测驾驶员对方向盘施加的操舵转矩和方向盘的操舵角中的至少一方。操舵传感器将检测到的与驾驶员的操舵相关的操舵信息发送给ECU10。此外，在车道变更支援装置100在操作开始横向位置W0的判定中不使用操舵量的情况下，不一定必须具备操舵传感器。
方向指示器传感器例如对车辆M的方向指示器杆设置，检测驾驶员对方向指示器杆的操作。方向指示器传感器检测驾驶员对方向指示器杆的操作是右边的方向指示器的操作还是左边的方向指示器的操作。方向指示器传感器将检测到的方向指示器信息发送给ECU10。
地图数据库4是具备地图信息的数据库。地图数据库例如形成在搭载于车辆的HDD[Hard disk drive：硬盘驱动器]内。地图信息例如包括道路的位置信息、道路形状的信息(例如弯道、直线部的类别、弯道的曲率等)、交叉路口和分支路口的位置信息。地图信息也可以还包括根据交通规则而禁止车道变更的区间的信息。而且，为了使用建筑物、墙壁等遮蔽构造物的位置信息、SLAM(Simultaneous Localization and Mapping：即时定位与地图构建)技术，优选使地图信息包括外部传感器1的输出信号。此外，地图数据库4不一定必须搭载于车辆M，也可以存储于能够与车辆M进行通信的信息处理中心等设施的计算机。
导航系统5是将车辆M的驾驶员引导至由车辆M的驾驶员设定的目的地的装置。导航系统5基于地图数据库4的地图信息和GPS接收部2测定出的车辆M的位置信息，算出车辆M所行驶的路径。路径也可以是在多个车道的区间中确定出合适的车道的路径。导航系统5例如运算从车辆M的位置到目的地为止的目标路径，通过显示器的显示和扬声器的声音输出来对驾驶员报知目标路径。目标路径也可以包括车辆M应该进行车道变更的区间的信息。导航系统5例如将车辆M的目标路径的信息发送给ECU10。此外，导航系统5不一定必须具备。
致动器6是执行车辆M的行驶控制的装置。致动器6至少包括节气门致动器、制动致动器以及操舵致动器。节气门致动器根据来自ECU10的控制信号来控制对发动机的空气供给量(节气门开度)，从而控制车辆M的驱动力。此外，在车辆M是混合动力车或电动汽车的情况下，向作为动力源的马达输入来自ECU10的控制信号来控制该驱动力。
制动致动器根据来自ECU10的控制信号来控制制动系统，从而控制对车辆M的车轮施加的制动力。作为制动系统，例如可以使用液压制动系统。操舵致动器根据来自ECU10的控制信号来控制电动助力转向系统中控制操舵转矩的辅助马达的驱动。由此，操舵致动器控制车辆M的操舵转矩。
HMI7是用于在驾驶员与车道变更支援装置100之间进行信息的输出和输入的接口。HMI7例如具备对驾驶员等显示图像信息的显示器面板、用于输出声音的扬声器以及用于供驾驶员进行输入操作的操作按钮或触摸面板等。HMI7将驾驶员输入的信息(例如，车道变更支援的开启·关闭)发送给ECU10。另外，HMI7进行与来自ECU10的控制信号相应的图像信息的显示器显示和来自扬声器的声音输出。此外，车道变更支援装置100不一定必须具备HMI7。
接着，对ECU10的功能结构进行说明。ECU10是具有CPU[CentralProcessing Unit：中央处理单元]、ROM[Read Only Memory：只读存储器]、RAM[Random Access Memory：随机存取存储器]等的电子控制单元。在ECU10中，通过将存储于ROM的程序加载到RAM并由CPU执行，来执行各种控制。ECU10也可以由多个电子控制单元构成。此外，ECU10的一部分功能也可以由能够与车辆M进行通信的信息处理中心等设施的计算机进行，还可以由个人的便携信息终端进行。
ECU10具有外部状况识别部11、方向指示器状态识别部12、支援可否判定部13、目标轨迹设定部14、提前支援开始判定部15以及车道变更支援部16。
外部状况识别部11基于外部传感器1的检测结果(例如相机的拍摄信息、雷达的障碍物信息、激光雷达的障碍物信息等)，识别车辆M的外部状况。外部状况例如包括车辆M所行驶的行驶车道R1的白线L1、L2的位置和线种类(虚线或连续线的种类等)、相邻车道R2的白线L1、L3的位置和线种类、行驶车道R1的宽度方向上的中央位置Rc。外部状况也包括车辆M的周边的障碍物(其他车辆或步行者等移动障碍物、建筑物等固定障碍物)的信息。外部状况识别部11也可以经由通信部而通过车车间通信或路车间通信来识别外部状况。
方向指示器状态识别部12基于内部传感器3中的方向指示器传感器的方向指示器信息，识别车辆M的方向指示器的状态。方向指示器状态识别部12判定(识别)由驾驶员进行的左右的方向指示器的点亮状态与熄灭状态之间的切换。
支援可否判定部13在由方向指示器状态识别部12识别为方向指示器切换成了点亮状态的情况下，判定是否能够进行控制车辆M使其变更车道的车道变更支援。支援可否判定部13在判定为左右任一方向指示器从熄灭状态切换成了点亮状态的情况下，判定在切换成了点亮状态的方向指示器侧是否存在相邻车道R2。支援可否判定部13例如基于外部传感器1中的相机的拍摄信息，通过周知的图像解析方法来判定是否存在相邻车道R2。支援可否判定部13也可以基于GPS接收部2的车辆M的位置信息和地图数据库4的地图信息来判定是否存在相邻车道R2。支援可否判定部13在判定为不存在相邻车道R2的情况下，判定为不能进行车道变更支援。
另外，支援可否判定部13例如基于外部传感器1中的雷达或激光雷达的障碍物信息，判定在相邻车道R2上是否存在能够供车辆M变更车道的空间。支援可否判定部13在判定为由于在相邻车道R2上行驶的其他车辆等而在相邻车道R2上不存在能够供车辆M变更车道的空间的情况下，判定为不能进行车道变更支援。除此之外，支援可否判定部13也可以基于在相邻车道R2上行驶的其他车辆与车辆M的相对关系(相对位置、相对速度等)，通过周知的方法来判定是否能够进行使车辆M变更车道的车道变更支援。
而且，支援可否判定部13例如也可以在基于GPS接收部2的车辆M的位置信息和地图数据库4的地图信息而识别为车辆M位于禁止车道变更的区间(例如，分支路或交叉路口附近、根据交通规则而禁止车道变更的区间等)的情况下，判定为不能进行车道变更支援。而且，支援可否判定部13也可以基于内部传感器3中的车速传感器的车速信息，在车辆M的车速低于车速阈值的情况下判定为不能进行车道变更支援。车速阈值例如是60km/h。此外，ECU10不一定必须具有支援可否判定部13。
目标轨迹设定部14例如在由支援可否判定部13判定为能够进行车道变更支援的情况下，设定车道变更支援的目标轨迹。目标轨迹设定部14例如基于外部传感器1和内部传感器3的检测结果，通过周知的方法来设定从车辆M的当前位置到相邻车道R2的中心位置的目标轨迹。目标轨迹设定部14可以利用GPS接收部2的车辆M的位置信息和地图数据库4的地图信息。目标轨迹设定部14首先设定在驾驶员等待了余裕时间的经过的情况下的车道变更支援中的目标轨迹T1。
另外，目标轨迹设定部14也可以设定与目标轨迹相应的车辆M的目标车速模式(车速控制的控制目标值的时序数据)。目标轨迹设定部14例如根据当前的车辆M的车速，在不会给驾驶员带来违和感的范围内设定目标车速模式。目标轨迹设定部14例如将目标车速模式设定成在目标轨迹的终点处成为预先设定的车速。
在由后述的提前支援开始判定部15判定为驾驶员进行了提前支援开始操作的情况下，目标轨迹设定部14可以取代目标轨迹T1而新设定长度比目标轨迹T1短的目标轨迹T2。目标轨迹的长度例如是从当前的车辆M的位置到目标轨迹的终点的轨迹的全长。作为目标轨迹的长度，可以使用行驶车道R1的延伸方向上的长度。
另外，在由后述的提前支援开始判定部15判定为驾驶员进行了提前支援开始操作的情况下，目标轨迹设定部14可以与驾驶员等待了余裕时间的经过的情况相比，设定车道变更支援中的车辆M的移动时间较短的目标车速模式。
提前支援开始判定部15例如在由方向指示器状态识别部12识别为方向指示器切换成了点亮状态的情况下，对从该识别时起的经过时间进行计时。提前支援开始判定部15判定从识别为方向指示器切换成了点亮状态时起是否经过了预先设定的余裕时间。此外，提前支援开始判定部15在由支援可否判定部13判定为不能进行车道变更支援的情况下，取消余裕时间的计时。
另外，提前支援开始判定部15判定在余裕时间中驾驶员是否进行了提前支援开始操作。提前支援开始判定部15例如基于内部传感器3中的操舵传感器的操舵信息来判定在余裕时间中驾驶员的向相邻车道R2侧的操舵量是否成为了操舵量阈值以上。
或者，提前支援开始判定部15基于外部传感器1中的相机的拍摄信息，通过识别行驶车道R1的白线L1、L2与车辆M的位置关系来判定在余裕时间中车辆M是否通过驾驶员的操舵而向相邻车道R2侧移动了预先设定的横向距离H。此外，提前支援开始判定部15不一定必须进行上述的与操舵量相关的判定和与车辆M的移动相关的判定的双方，也可以仅进行任一方的判定。
提前支援开始判定部15在判定为在余裕时间中驾驶员进行了提前支援开始操作的情况下，设定比之前设定的余裕时间短的缩短余裕时间。缩短余裕时间是比之前设定的余裕时间短的时间(例如3秒)。关于缩短余裕时间，例如设定依照交通相关的法律或规则的时间。提前支援开始判定部15判定从识别为方向指示器切换成了点亮状态时起是否经过了缩短余裕时间。此外，缩短余裕时间不一定必须设定。
车道变更支援部16在由提前支援开始判定部15判定为经过了余裕时间的情况下，进行使车辆M从行驶车道R1向相邻车道R2变更车道的车道变更支援。在该情况下，车道变更支援部16例如通过向致动器6发送控制信号来进行车道变更支援，以使车辆M沿着图2所示的目标轨迹T1行驶。
另外，车道变更支援部16在由提前支援开始判定部15判定为在余裕时间中驾驶员的向相邻车道R2侧的操舵量成为了操舵量阈值以上的情况下，或者在由提前支援开始判定部15判定为在余裕时间中车辆M向相邻车道R2侧移动了横向距离H的情况下，进行车道变更支援。车道变更支援部16即使在经过余裕时间之前也进行车道变更支援。车道变更支援部16例如通过向致动器6发送控制信号来进行车道变更支援，以使车辆M沿着图3所示的目标轨迹T2行驶。此外，即使在该情况下，若从识别为方向指示器切换成了点亮状态时起没有经过缩短余裕时间，则车道变更支援部16也不进行车道变更支援而是暂时待机。
<车道变更支援装置的车道变更支援方法>
接着，对本实施方式的车道变更支援装置100的车道变更支援方法进行说明。图4是示出本实施方式的车道变更支援装置100的车道变更支援方法的流程图。图4所示的流程图例如在车辆M行驶的期间每隔预先设定的时间(例如每隔与ECU10的内部频率相应的时间)反复执行。
如图4所示，作为步骤S101，车道变更支援装置100的ECU10利用方向指示器状态识别部12来识别车辆M的方向指示器是否从熄灭状态切换成了点亮状态。方向指示器状态识别部12基于方向指示器传感器的方向指示器信息来识别方向指示器是否从熄灭状态切换成了点亮状态。
在没有识别为方向指示器从熄灭状态切换成了点亮状态的情况下(S101：否)，ECU10结束本次的处理，在经过预先设定的时间之后再次执行步骤S101。在识别为方向指示器从熄灭状态切换成了点亮状态的情况下(S101：是)，ECU10移向步骤S102。此外，在识别为方向指示器从熄灭状态切换成了点亮状态的情况下，提前支援开始判定部15开始对余裕时间进行计时。
在步骤S102中，ECU10利用支援可否判定部13来判定是否能够进行车道变更支援。支援可否判定部13例如基于外部传感器1中的相机的拍摄信息，通过周知的图像解析方法来判定在切换成了点亮状态的方向指示器侧是否存在相邻车道R2。支援可否判定部13在判定为不存在相邻车道R2的情况下，判定为不能进行车道变更支援。另外，支援可否判定部13例如基于外部传感器1中的雷达或激光雷达的障碍物信息，通过识别车辆M的周围的障碍物来判定是否能够进行车道变更支援。
在判定为不能进行车道变更支援的情况下(S102：否)，ECU10结束本次的处理，在经过预先设定的时间之后再次执行步骤S101。在判定为能够进行车道变更支援的情况下(S102：是)，ECU10移向步骤S103。
在步骤S103中，ECU10利用目标轨迹设定部14进行目标轨迹的设定。目标轨迹设定部14基于外部传感器1和内部传感器3的检测结果，通过周知的方法来设定从车辆M的当前位置到相邻车道R2的中心位置的目标轨迹。在此，目标轨迹设定部14例如设定在驾驶员等待了余裕时间的经过的情况下的车道变更支援中的目标轨迹T1。目标轨迹设定部14也可以设定沿着目标轨迹T1行驶的车辆M的车速控制的目标车速模式。此外，目标轨迹设定部14不一定必须先设定目标轨迹T1，也可以在经过余裕时间之后再设定目标轨迹T1。
在步骤S104中，ECU10利用提前支援开始判定部15进行在余裕时间中驾驶员的向相邻车道R2侧的操舵量是否成为了操舵量阈值以上的判定，并且进行在余裕时间中车辆M是否通过驾驶员的操舵而向相邻车道R2侧移动了横向距离H的判定。提前支援开始判定部15例如基于内部传感器3中的操舵传感器的操舵信息来判定在余裕时间中驾驶员的向相邻车道R2侧的操舵量是否成为了操舵量阈值以上。提前支援开始判定部15例如基于外部传感器1中的相机的拍摄信息和内部传感器3中的操舵传感器的操舵信息来判定在余裕时间中车辆M是否通过驾驶员的操舵而向相邻车道R2侧移动了预先设定的横向距离H。
ECU10在判定为在余裕时间中驾驶员的向相邻车道R2侧的操舵量成为了操舵量阈值以上的情况下，或者在判定为在余裕时间中车辆M向相邻车道R2侧移动了横向距离H的情况下(S104：是)，移向步骤S107。ECU10在未判定为在余裕时间中驾驶员的向相邻车道R2侧的操舵量成为了操舵量阈值以上、且未判定为在余裕时间中车辆M向相邻车道R2侧移动了横向距离H的情况下(S104：否)，移向步骤S105。
在步骤S105中，ECU10利用提前支援开始判定部15进行是否经过了余裕时间的判定。ECU10在判定为没有经过余裕时间的情况下，再次进行步骤S104的判定。ECU10在判定为经过了余裕时间的情况下，移向步骤S106。
在步骤S106中，ECU10利用车道变更支援部16进行车道变更支援。作为驾驶员等待了余裕时间的经过的情况下的车道变更支援，车道变更支援部16例如进行沿着目标轨迹T1的车道变更支援。车道变更支援部16向致动器6发送控制信号，以使车辆M沿着目标轨迹T1行驶。ECU10在进行了车道变更支援之后，结束本次的处理，在经过预先设定的时间之后再次执行步骤S101。
在步骤S107中，ECU10利用提前支援开始判定部15进行缩短余裕时间的设定。ECU10在从识别为方向指示器切换成了点亮状态时起没有经过缩短余裕时间的情况下，不移向步骤S108而是暂时待机，直到经过缩短余裕时间。另外，在步骤S107中，ECU10设定长度比驾驶员等待了余裕时间的经过的情况下的车道变更支援中的目标轨迹T1短的目标轨迹T2。ECU10也可以与驾驶员等待了余裕时间的经过的情况下的车道变更支援中的目标车速模式相比，设定车辆M的移动时间较短的目标车速模式。之后，ECU10移向步骤S108。
在步骤S108中，ECU10利用车道变更支援部16进行车道变更支援。作为在余裕时间中驾驶员进行了提前支援开始操作的情况下的车道变更支援，车道变更支援部16例如进行沿着目标轨迹T2的车道变更支援。车道变更支援部16向致动器6发送控制信号，以使车辆M沿着目标轨迹T2行驶。ECU10在进行了车道变更支援之后，结束本次的处理，在经过预先设定的时间之后再次执行步骤S101。
<车道变更支援装置的作用效果>
根据以上说明的本实施方式的车道变更支援装置100，在通过车辆M的驾驶员的操作而相邻车道R2侧的方向指示器被切换成了点亮状态的情况下，在判定为在余裕时间中操舵量成为了操舵量阈值以上时，或者在判定为在余裕时间中车辆M向相邻车道R2侧移动了横向距离H时，在余裕时间经过之前开始车道变更支援。因此，根据该车道变更支援装置100，与以往的装置不同，能够通过驾驶员的操作而不等待余裕时间就开始车道变更支援。
另外，在车道变更支援装置100中，在余裕时间中由驾驶员进行了提前支援开始操作的情况下，与在余裕时间中未由驾驶员进行提前支援开始操作的情况相比，可以进行车辆M的移动时间较短的车道变更支援。在该情况下，由于可认为进行了提前支援开始操作的驾驶员希望提前变更车道，所以能够进行按照驾驶员的意向的短时间的车道变更支援。
以上，虽然对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式。本发明能够以上述实施方式为首，以基于本领域技术人员的知识施加了各种变更、改良后的各种方式来实施。例如，在余裕时间中驾驶员进行了较弱的制动器操作(例如，踩踏量为预定阈值以下的制动器踏板的操作)的情况下，驾驶员有可能注意到了装置没能识别的风险，所以车道变更支援装置100可以延长余裕时间。余裕时间的延长例如可以通过降档、降低设定车速等来执行。或者，在该情况下，车道变更支援装置100也可以加长目标轨迹的长度，以使得车道变更支援的移动时间变长。
另外，车道变更支援装置100也可以具有专用的提前支援开始按钮(或者在各种驾驶支援中共用的提前支援开始按钮)。在驾驶员按下了提前支援开始按钮的情况下，车道变更支援装置100可以视为驾驶员的向相邻车道R2侧的操舵量成为了操舵量阈值以上，从而在余裕时间经过之前开始车道变更支援。

Claims (2)

1.一种车道变更支援装置，进行控制车辆以使其从行驶车道向相邻车道进行车道变更的车道变更支援，其中，所述车道变更支援装置具备：
车道变更支援部，其在从通过所述车辆的驾驶员的操作而所述相邻车道侧的方向指示器被切换成点亮状态起经过了预先设定的余裕时间之后，进行所述车道变更支援；和
判定部，其进行在所述余裕时间中所述驾驶员的向所述相邻车道侧的操舵量是否成为了操舵量阈值以上的判定和/或在所述余裕时间中所述车辆是否通过所述驾驶员的操舵而向所述相邻车道侧移动了预先设定的横向距离的判定，
所述车道变更支援部，在由所述判定部判定为在所述余裕时间中所述操舵量成为了所述操舵量阈值以上的情况下，或者在由所述判定部判定为在所述余裕时间中所述车辆向所述相邻车道侧移动了所述横向距离的情况下，在所述余裕时间经过之前开始所述车道变更支援。
2.根据权利要求1所述的车道变更支援装置，
所述车道变更支援部，在由所述判定部判定为在所述余裕时间中所述操舵量成为了所述操舵量阈值以上的情况下，或者在由所述判定部判定为在所述余裕时间中所述车辆向所述相邻车道侧移动了所述横向距离的情况下，与未由所述判定部判定为在所述余裕时间中所述操舵量成为了所述操舵量阈值以上、且未由所述判定部判定为在所述余裕时间中所述车辆向所述相邻车道侧移动了所述横向距离的情况相比，进行所述车辆的移动时间较短的所述车道变更支援。
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