CN107310554A - 车辆行驶控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车辆行驶控制装置。在除了与在本车辆的前方行驶的跟随对象车辆的车间距离以外,还基于与被预计为会插队到本车辆与跟随对象车辆之间的插队预计车辆的车间距离来确定本车辆的目标加速度的车辆行驶控制装置中,需要在适当的时机通知驾驶员存在插队预计车辆。本发明的车辆行驶控制装置获取插队预计车辆进行插队的概率即插队概率,从插队概率高于开始概率阈值的状态持续了规定时间的时刻开始到插队概率低于结束概率阈值的状态持续了规定时间的时刻为止对于驾驶员通知与插队预计车辆有关的信息。
Description
技术领域
本发明涉及以相对于在本车辆的前方行驶的跟随对象车辆维持规定的车间距离的方式使本车辆相对于跟随对象车辆进行跟随行驶的车辆行驶控制装置。
背景技术
以往公知的这种车辆行驶控制装置之一(以下,称为“现有装置”。)在本车辆正相对于跟随对象车辆进行跟随行驶时其他车辆朝向本车辆与跟随对象车辆之间移动的情况下,预计为该其他车辆要插队到本车辆与跟随对象车辆之间。并且,现有装置在预计为其他车辆要插队的情况下,对于该其他车辆(插队预计车辆)运算目标加速度,以该目标加速度控制本车辆的加速度(例如,参照专利文献1。)。
专利文献1:日本特开2014-148293号公报
换言之,若现有装置检测到存在插队预计车辆,则即使跟随对象车辆的车速以及跟随对象车辆与本车辆的车间距离不变化,车辆的加速度也变化。因此,如果在本车辆的加速度发生了变化的时刻驾驶员未注意到插队预计车辆的存在,则有可能驾驶员会感到不适。
另一方面,因为存在插队预计车辆在开始了插队之后(未完成插队)立刻返回到原来的车道的情况,所以若仅在确定出插队预计车辆时将该插队预计车辆的存在通知给驾驶员,则可能产生在开始通知之后就立刻停止该通知的情况。即,在将插队预计车辆的存在通知给驾驶员的情况下,需要在适当的时机进行该通知。
然而,在现有装置中,未考虑在适当的时机将检测到的插队预计车辆的存在通知给驾驶员。
发明内容
鉴于此,本发明的目的在于,提供能够在适当的时机将插队预计车辆的存在通知给驾驶员的车辆行驶控制装置。
用于实现上述目的的本发明所涉及的车辆行驶控制装置(以下,也称为“本发明装置”。)包括跟随对象车辆检测单元、插队预计车辆检测单元、第一加速度获取单元、第二加速度获取单元、目标加速度获取单元、行驶控制单元、插队概率获取单元、以及信息通知单元(驾驶辅助ECU20)。
上述跟随对象车辆检测单元检测在本车辆(10)的前方行驶的“跟随对象车辆”(图8的步骤805至步骤810)。
上述插队预计车辆检测单元对被预计为会进行进入到上述本车辆与上述跟随对象车辆之间的插队的“插队预计车辆”进行检测(图6的步骤635至步骤660)。
上述第一加速度获取单元获取为了使上述本车辆与上述跟随对象车辆的车间距离(Dxf)成为规定的第一车间距离(第一车间距离Dxt1)所需要的上述本车辆的加速度作为“第一加速度(A1)”(图8)。
上述第二加速度获取单元获取为了使上述本车辆与上述插队预计车辆的车间距离(Dxi)成为规定的第二车间距离(第二车间距离Dxt2)所需要的上述本车辆的加速度作为“第二加速度(A2)”(图9)。
上述目标加速度获取单元基于上述第一加速度以及上述第二加速度来获取上述本车辆的“目标加速度(Atgt)”(图6的步骤670至步骤675以及步骤695)。
上述行驶控制单元控制上述本车辆的驱动力以及制动力以使上述本车辆的实际的加速度接近上述目标加速度(图6的步骤680)。
上述插队概率获取单元获取上述插队预计车辆进行上述插队的概率即插队概率(Pi)(图3)。
上述信息通知单元从上述插队概率高于规定的开始概率阈值(第二概率阈值Pth2)的状态(第一状态)持续规定时间的“通知开始条件”成立时开始,到上述插队概率低于规定的结束概率阈值(第二概率阈值Pth2)的状态(第二状态)持续规定时间的“通知结束条件”成立时为止,对上述本车辆的驾驶员通知“上述插队预计车辆要进行上述插队”(图4、图6的步骤685至步骤690以及步骤697)。
例如,插队概率能够基于本车辆与插队预计车辆之间的“本车辆的左右方向上的距离(横向距离)”以及横向距离的每单位时间的变化量(相对横向速度)来获取。在本例中,插队概率能够设定为:横向距离的绝对值越小则插队概率越高,相对横向速度的绝对值越大则插队概率越高(参照图3)。或者,获取(推定)到插队预计车辆完成插队为止的时间,能够设定为该时间越短则插队概率越高。
无论什么情况,均存在在插队预计车辆开始插队到完成为止的期间,由于插队预计车辆的驾驶员犹豫要不要插队或者进行安全确认,而相对横向速度暂时减少,因此,插队概率暂时减少的可能性。或者,也存在插队预计车辆的驾驶员中止插队而返回到原来的车道的可能性。
结果,可能产生在成为第一状态之后暂时地成为第二状态又返回到第一状态,之后完成插队的现象;以及在暂时地成为第一状态之后,由于中止了插队而返回到第二状态的现象。
因此,若假设在成为第一状态时开始通知,在成为第二状态时结束通知,则存在会产生已开始的通知被暂时中断又立刻重新开始的现象、以及已开始的通知立刻结束的现象的可能性。若产生这些现象(以下,也统称为“显示反转现象”。)则有可能本车辆的驾驶员感到不适。
另一方面,由于本发明装置在通知开始条件成立时开始通知,在通知结束条件成立时结束通知,所以能够防止通知状态根据插队概率的暂时变动而变化,因此,避免产生显示反转现象的可能性高。因此,根据本发明装置,能够避免显示反转现象的产生,并且在适当的时机将插队预计车辆的存在通知给本车辆的驾驶员。
在本发明装置的一个方式中,
上述信息通知单元获取对上述插队概率相对于时间的变化进行平滑化而得到的“平滑后概率(Ps)”(图6的步骤640),
在上述平滑后概率从低于上述开始概率阈值的状态迁移到高于上述开始概率阈值的状态时,判定为上述通知开始条件成立(图6的步骤685至步骤690),
在上述平滑后概率从高于上述结束概率阈值的状态迁移到低于上述结束概率阈值的状态时,判定为上述通知结束条件成立(图6的步骤685以及步骤697)。
插队概率随着时间的经过而小幅度地变化,结果,存在暂时地上升或者下降的可能性,另一方面,平滑后概率与插队概率相比较,每单位时间的变化缓慢。
因此,从插队概率从低于开始概率阈值的状态迁移到高于开始概率阈值的状态起到平滑后概率从低于开始概率阈值的状态迁移到高于开始概率阈值的状态为止需要某一程度的时间。同样,从插队概率从高于开始概率阈值的状态迁移到低于开始概率阈值的状态起到平滑后概率从高于开始概率阈值的状态迁移到低于开始概率阈值的状态为止需要某一程度的时间。
因此,根据本方式,能够通过基于平滑后概率的简易的处理来判定通知开始条件以及通知结束条件各自的成功与否。
在本发明装置的其他方式中,
上述信息通知单元基于上述通知开始条件成立的时刻的上述插队预计车辆相对于上述本车辆的移动方向来判定上述插队预计车辆的“进入方向”(图6的步骤645至步骤650),
在对上述驾驶员通知上述插队预计车辆要进行上述插队时将上述进入方向通知给上述驾驶员(图4)。
在插队预计车辆开始进入到结束进入的期间,存在上述相对横向速度的符号暂时反转的情况(例如,参照图5的椭圆E1内所示的横向位置的每单位时间变化量即相对横向速度)。该情况下,若基于移动方向(在本例中为相对横向速度)随时判定插队预计车辆的进入方向,并且,该判定结果被通知给驾驶员,则有可能所通知的进入方向暂时反转,因此本车辆的驾驶员会感到不适。
但是,根据本方式,包括基于通知开始条件成立的时刻(即,第一状态持续了规定时间的时刻)的插队预计车辆的移动方向而判定出的进入方向的通知持续到通知结束条件成立为止。因此,根据本发明装置,可避免所通知的插队预计车辆的进入方向的暂时反转的可能性变高,因此能够避免使驾驶员感到不适。
在上述说明中,为了帮助本发明的理解,对于与后述的实施方式对应的发明的构成,用括号添加了该实施方式中使用的名称以及/或者附图标记。然而,本发明的各构成要素并不局限于被上述名称以及/或者附图标记规定的实施方式。本发明的其他目的、其他特征以及附带的优点能够通过参照以下的附图所描述的关于本发明的实施方式的说明而容易地理解。
附图说明
图1是应用了本发明的实施方式所涉及的车辆行驶控制装置(本控制装置)的车辆的概略图。
图2是本控制装置的详细的构成图。
图3是表示横向距离以及相对横向速度和插队概率的关系的图。
图4是表示通知存在插队预计车辆的插队车辆符号的图。
图5是表示横向距离、插队概率、平滑后概率、以及插队车辆符号的显示状态各自的变化的时间图。
图6是表示本控制装置所执行的跟随行驶控制处理程序的流程图。
图7是表示本控制装置所执行的直线区间修正处理的例子的图。
图8是表示本控制装置所执行的第一加速度决定处理程序的流程图。
图9是表示本控制装置所执行的第二加速度决定处理程序的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式所涉及的车辆行驶控制装置(以下,也称为“本控制装置”。)进行说明。本控制装置被应用于图1所示的车辆10。车辆10包括作为电子控制单元(ECU:Electronic Control Unit)的驾驶辅助ECU20、发动机ECU50以及制动器ECU60。
如图2所示,驾驶辅助ECU20具备CPU21、ROM22以及RAM23。CPU21通过依次执行规定的程序(例程)来进行数据的读取、数值运算、以及运算结果的输出等。ROM22存储CPU21所执行的程序以及检查表(映射)等。RAM23暂时存储数据。发动机ECU50以及制动器ECU60分别与驾驶辅助ECU20同样地具备CPU、ROM以及RAM。
驾驶辅助ECU20、发动机ECU50以及制动器ECU60能够经由通信传感系统CAN(Controller Area Network:控制器局域网)70进行数据通信(能够进行数据交换)。更详细而言,驾驶辅助ECU20能够经由CAN70与雷达装置30、ACC操作开关41、输入输出装置42、车速传感器43以及陀螺仪传感器44进行数据通信。
雷达装置30包括前方雷达装置31、右前方雷达装置32以及左前方雷达装置33。前方雷达装置31具备发送部、接收部以及处理部。如图1所示,前方雷达装置31被配设于车辆10的前方端部且在车宽度方向的中央部。发送部发送以具有向车辆10的直行前方方向延伸的中心轴Cs并且从中心轴Cs向右方向以及左方向分别扩展规定的角度θ1的方式进行传播的毫米波(频率包含于30G~300GHz的电磁波)。
其中,以下将中心轴Cs方向(即,车辆10的前后方向)规定为x坐标轴,将与中心轴Cs正交的车辆10的左右方向规定为y坐标轴。x坐标在车辆10的前方向为正值,在车辆10的后方向为负值。y坐标在车辆10的右方向为正值,在车辆10的左方向为负值。车辆10的前方端部且车宽度方向的中央部为x=0并且y=0的原点。
从前方雷达装置31的发送部发送出的毫米波的一部分由对象物(例如,车辆10以外的车辆(其他车辆))反射,并被前方雷达装置31的接收部接收。前方雷达装置31的处理部基于发送部发送出的毫米波与接收部接收到的毫米波(反射波)之间的相位差、反射波的衰减程度、以及从毫米波的发送到反射波的接收为止的时间等,每经过规定时间就分别获取相对于检测到的对象物的每一个的车间距离(纵向距离)Dx、相对纵向速度Vx、横向距离Dy以及相对横向速度Vy等。
与对象物有关的这些信息被统称为“对象物信息”。处理部经由CAN70将对象物信息发送至驾驶辅助ECU20。如果检测到多个对象物,则处理部将与对象物的每一个对应的对象物信息分别发送至驾驶辅助ECU20。
如图1所示,右前方雷达装置32配设于车辆10的车身右侧前方。右前方雷达装置32具备与前方雷达装置31相同的构成。右前方雷达装置32的发送部发出以具有向车辆10的斜右前方延伸的中心轴CFR并且从中心轴CFR向车辆前方以及后方分别扩展规定的角度θ2的方式传播的毫米波。
右前方雷达装置32的接收部接收被右前方雷达装置32的发送部发送出的毫米波的反射波。右前方雷达装置32的处理部基于发送出的毫米波和接收到的反射波获取对象物信息。右前方雷达装置32的处理部经由CAN70将获取到的对象物信息发送至驾驶辅助ECU20。
如图1所示,左前方雷达装置33配设于车辆10的车身左侧前方。左前方雷达装置33具备与前方雷达装置31相同的构成。左前方雷达装置33的发送部发出以具有向车辆10的斜左前方延伸的中心轴CFL并且从中心轴CFL向车辆前方以及后方分别扩展规定的角度θ2的方式传播的毫米波。
左前方雷达装置33的接收部接收被左前方雷达装置33的发送部发送出的毫米波的反射波。左前方雷达装置33的处理部基于发送出的毫米波和接收到的反射波获取对象物信息。左前方雷达装置33的处理部经由CAN70将获取到的对象物信息发送至驾驶辅助ECU20。
如根据图1可知,前方雷达装置31的检测区域和右前方雷达装置32的检测区域具有相互重合的部分(重叠区域AR)。同样,前方雷达装置31的检测区域和左前方雷达装置33的检测区域具有相互重合的部分(重叠区域AL)。因此,重叠区域AR内的对象物被前方雷达装置31以及右前方雷达装置32双方检测,重叠区域AL内的对象物被前方雷达装置31以及左前方雷达装置33双方检测。
其中,在与检测对象物的上述雷达装置相比,该对象物(具体而言,该对象物的对来自雷达装置的毫米波进行反射的部分)相对于车辆10的行进方向位于前方时,车间距离Dx是“车辆10的前方端部”与“对象物的后方端部”之间的x轴方向的距离。另一方面,在与检测对象物的上述雷达装置相比,该对象物相对于车辆10的行进方向位于后方时,车间距离Dx是“车辆10的前方端部”与“对象物的前方端部”之间的x轴方向的距离。
相对纵向速度Vx是车间距离Dx的每单位时间的变化量。横向距离Dy是“车辆10的车宽度方向中心位置”与“对象物的y轴方向的中心位置(例如,其他车辆的车宽度方向中心位置)”之间的y轴方向的距离。相对横向速度Vy是横向距离Dy的每单位时间的变化量。
若再次参照图2,则ACC操作开关41为了在执行(开启)与停止(断开)之间切换“跟随车间距离控制(ACC:Adaptive Cruise Control:自适应巡航控制)”的工作状态而被车辆10的驾驶员操作。跟随车间距离控制也被简称为“跟随行驶控制”。
输入输出装置42配设于在车辆10的车厢内设置的中心控制台(未图示)。输入输出装置42具备显示装置(显示器),显示于显示装置的文字以及图形等被驾驶辅助ECU20控制。输入输出装置42的显示装置也作为触摸面板进行工作。因此,驾驶员能够通过触摸显示装置来对驾驶辅助ECU20发送指示。并且,输入输出装置42包括发声装置(未图示)。输入输出装置42能够根据驾驶辅助ECU20的指示来进行警告音的再生以及播放等。
车速传感器43检测车辆10的车速Vs,并输出表示车速Vs的信号。陀螺仪传感器44是3轴角速度传感器,输出表示车辆10的x轴方向、y轴方向、以及与x轴和y轴分别正交的z轴方向的角速度的信号。即,陀螺仪传感器44输出表示侧倾角、俯仰角以及横摆角各自的每单位时间的变化量的信号。
发动机ECU50与多个发动机传感器51连接,接收这些传感器的检测信号。发动机传感器51是检测未图示的“作为车辆10的驱动源的汽油燃料喷射式火花点火内燃机”的运转状态量的传感器。发动机传感器51包括加速踏板操作量传感器、节气门开度传感器、内燃机转速传感器、以及进气量传感器等。
并且,发动机ECU50与节气门促动器以及燃料喷射阀等发动机促动器52连接。发动机ECU50通过驱动发动机促动器52来变更内燃机产生的扭矩Tq,而且,调整车辆10的驱动力来控制加速度As(车速Vs的每单位时间的变化量)。
制动器ECU60与多个制动器传感器61连接,接收这些传感器的检测信号。制动器传感器61是检测对未图示的“搭载于车辆10的制动装置(液压式摩擦制动装置)”进行控制时所使用的参数的传感器。制动器传感器61包括制动踏板操作量传感器、以及检测各车轮的转速的车轮速度传感器等。
并且,制动器ECU60与制动器促动器62连接。制动器促动器62是液压控制促动器。制动器促动器62配设于通过制动踏板的踏力对工作油进行加压的主缸与包括设置于各车轮的公知的轮缸的摩擦制动装置之间的液压电路(均省略图示)。制动器促动器62调整供给至轮缸的液压。制动器ECU60通过驱动制动器促动器62来使各车轮产生制动力(摩擦制动力)Bf,调整车辆10的加速度As(该情况为负的加速度、即减速度)。
(跟随行驶控制)
若ACC操作开关41被车辆10的驾驶员从断开状态切换为接通状态,则驾驶辅助ECU20开始跟随行驶控制。在跟随行驶控制的开始时,驾驶辅助ECU20将该时刻下的车速Vs作为设置车速Vset存储到RAM23。若没有在车辆10的前方行驶的其他车辆(即,跟随对象车辆),则驾驶辅助ECU20以使车速Vs与设置车速Vset一致的方式设定车辆10的目标加速度Atgt。
并且,驾驶辅助ECU20对发动机ECU50以及制动器ECU60进行要求以使实际的加速度As与目标加速度Atgt相等。一般,在目标加速度Atgt是正值时,驾驶辅助ECU20要求发动机ECU50使扭矩Tq增加。在目标加速度Atgt是负值时,驾驶辅助ECU20要求发动机ECU50使扭矩Tq减少。如果目标加速度Atgt是负值并且其绝对值是比较大的值,则驾驶辅助ECU20要求ECU50使扭矩Tq为“0”,并且要求制动器ECU60产生制动力Bf。
另一方面,在有跟随对象车辆时,驾驶辅助ECU20以与跟随对象车辆的车间距离Dx即跟随车间距离Dxf成为规定的第一车间距离Dxt1的方式决定第一加速度A1。并且,驾驶辅助ECU20将上述的目标加速度Atgt设定为第一加速度A1。
跟随对象车辆是其他车辆中的在车辆10正行驶的车道(本车道)的比车辆10靠前方且最接近车辆10的地点行驶的车辆。若跟随车间距离Dxf大于规定的跟随极限距离Dxth,则驾驶辅助ECU20判定为不存在跟随对象车辆。跟随极限距离Dxth是比第一车间距离Dxt1长的距离(即,Dxth>Dxt1)。
在ACC操作开关41被车辆10的驾驶员从接通状态切换为断开状态时、或者由驾驶员操作了制动踏板时,驾驶辅助ECU20结束跟随行驶控制。
(插队车辆预测处理)
在跟随行驶控制的执行中,驾驶辅助ECU20执行“插队车辆预测处理”。若更具体地描述,则驾驶辅助ECU20提取被雷达装置30检测、并在与本车道不同的车道(其他车道)行驶且有进入本车道的可能性的对象物(其他车辆)作为进入预计车辆。
进入预计车辆完成了向本车道的进入时的位置(进入预计位置)与该时刻下的车辆10的位置之间的距离(车间距离Dx)也被称为预计进入距离Dxj。若进入预计位置位于比车辆10的位置靠后方,则预计进入距离Dxj为负值(即,Dxj<0)。若进入预计位置位于跟随对象车辆的位置与车辆10的位置之间,则该进入预计车辆也被称为“插队预计车辆”。若“插队预计车辆”完成了向本车道的进入,则该插队预计车辆成为新的跟随对象车辆。
驾驶辅助ECU20基于插队预计车辆的横向距离Dy以及相对横向速度Vy来获取插队预计车辆实际进行插队的概率即插队概率Pi。若更具体地描述,则驾驶辅助ECU20通过将插队预计车辆的横向距离Dy以及相对横向速度Vy应用于图3所表示的“横向距离Dy以及相对横向速度Vy和插队概率Pi的关系”,来获取与该插队预计车辆对应的插队概率Pi。
根据图3可知,在横向距离Dy的符号与相对横向速度Vy的符号相互相等时(即,Dy×Vy>0时),插队概率Pi为0%。在横向距离Dy的符号与相对横向速度Vy的符号相互不同时(即,Dy×Vy<0时),一般,横向距离Dy的绝对值越小,插队概率Pi越高,相对横向速度Vy的绝对值越大,插队概率Pi越高。图3所表示的关系以检查表的形式存储于ROM22。
在与插队预计车辆对应的插队概率Pi高于规定的第一概率阈值Pth1(本例中为40%)时(即,Pi>Pth1时),该插队预计车辆也被称为“预备追随车辆”。当存在预备追随车辆时,驾驶辅助ECU20以与预备追随车辆的车间距离Dx即插队车间距离Dxi成为规定的第二车间距离Dxt2的方式决定第二加速度A2。并且,驾驶辅助ECU20将上述的目标加速度Atgt设定为第一加速度A1以及第二加速度A2中较小的值。
(插队预计车辆的通知)
驾驶辅助ECU20在预计插队预计车辆向本车道进入时,对车辆10的驾驶员通知其他车辆进入到跟随对象车辆与车辆10之间的可能性较高的情况。若更具体地描述,则驾驶辅助ECU20在输入输出装置42的显示装置显示如图4的例子所示那样的表示“存在插队预计车辆”以及“插队预计车辆进入的方向”的插队车辆符号81。并且,驾驶辅助ECU20通过输入输出装置42的发声装置再生其他车辆进入到本车道的意思的声音。
在图4的例子中,除了插队车辆符号81以外还显示有跟随对象车辆82。插队车辆符号81包括插队预计车辆81a以及进入方向箭头81b。在图4的例子中,示出了相对于车辆10的行进方向从右侧朝向左进入到车辆10与跟随对象车辆82之间的插队预计车辆81a。当预计为插队预计车辆从车辆10的左侧朝向右向本车道进入时,驾驶辅助ECU20在输入输出装置42的显示装置显示相对于中心轴Cs与插队车辆符号81大致左右对称的插队车辆符号(即,插队预计车辆以及进入方向箭头)。
接下来,对插队车辆符号的显示开始时期以及显示结束时期进行说明。
假定为驾驶辅助ECU20在“与插队预计车辆对应的插队概率Pi高于规定的第二概率阈值Pth2(在本例中为40%)”这一“插队车辆通知条件”成立时开始插队车辆符号的显示,在插队车辆通知条件变得不成立时结束显示。该情况下,存在会产生显示有插队车辆符号的状态和不显示插队车辆符号的状态在短期间内相互切换的现象(显示反转现象)的可能性。
参照图5具体地进行说明。图5(A)的实线Ly是表示插队预计车辆的横向距离Dy相对于时间的变化的曲线图(时间图)。该插队预计车辆在相对于车辆10的横向距离Dy是距离Dys的其他车道上的路径行驶,在时刻t0开始从其他车道向本车道的车道变更,之后,在时刻t6完成向车辆10与跟随对象车辆之间的进入(插队)。
距离Dys是正值(即,Dys>0),因此,该插队预计车辆相对于车辆10的行进方向从右侧朝向左进入。在时刻t6以后,该插队预计车辆的横向距离Dy大致为“0”。
根据椭圆E1可知,插队预计车辆的横向距离Dy在时刻t6的紧前暂时成为负值。换言之,该插队预计车辆在向本车道进入时暂时过冲(overshoot)。
图5(B)的实线Ls1表示与插队预计车辆对应的插队概率Pi的变化的例子。对于该插队预计车辆而言,在时刻t1插队车辆通知条件成立,之后立刻在时刻t2插队车辆通知条件变得不成立。接下来,在时刻t3以后,插队车辆通知条件成立的状态暂时持续。在时刻t4插队车辆通知条件变得不成立,之后立刻在时刻t5插队车辆通知条件成立。并且,在时刻t6插队预计车辆的插队完成,结果,插队车辆通知条件变得不成立。
若驾驶辅助ECU20根据由实线Ls1表示的插队概率Pi在输入输出装置42的显示装置显示插队车辆符号,则插队车辆符号的显示和非显示的时机成为图5(C)的实线Ls2所表示的时间图那样。即,在时刻t1开始了插队车辆符号的显示之后,在时刻t2显示结束,进而,在时刻t3重新开始显示。接下来,在时刻t4插队车辆符号显示结束之后,在时刻t5重新开始显示。进一步,在时刻t6插队车辆符号的显示结束。
该情况下,根据图5(C)的椭圆E2以及椭圆E3可知,产生显示反转现象。结果,车辆10的驾驶员感到不适的可能性较高。
接下来,假定为为了避免显示反转现象的产生,驾驶辅助ECU20在插队车辆通知条件成立时开始插队车辆符号的显示,若经过规定的时间(一定时间)则结束插队车辆符号的显示。该情况下,例如在开始了插队预计车辆从其他车道向本车道的车道变更之后,即使没有完成车道变更而向其他车道返回,也继续显示插队车辆符号,结果,存在车辆10的驾驶员感到不适的可能性。
鉴于此,为了避免显示反转现象的产生,驾驶辅助ECU20在插队车辆通知条件成立的状况持续某一程度时开始插队车辆符号的显示,在插队车辆通知条件不成立的状况持续某一程度时结束插队车辆符号的显示。若更具体地描述,则驾驶辅助ECU20每次获取插队概率Pi时都获取基于下式(1)对插队概率Pi相对于时间的变化进行平滑化而得到的平滑后概率Ps。
Ps=α×Psold+(1-α)×Pi……(1)
这里,Psold是由驾驶辅助ECU20在上次(即,一定时间ts前)获取到的平滑后概率Ps的值。α是大于“0”小于“1”的常量(即,0<α<1),在本例中是“0.75”(即,α=0.75)。
插队概率Pi如图5(B)的实线Ls1所示那样变化时的平滑后概率Ps的变化由图5(B)的虚线Lb1表示。平滑后概率Ps在时刻t0以后随着插队概率Pi的上升而开始上升。并且,伴随着在时刻t6插队概率Pi大致变为0%,平滑后概率Ps在时刻t6以后开始减少,之后,大致成为0%。结果,从时刻t3a到时刻t6a的期间,平滑后概率Ps高于第二概率阈值Pth2。
根据图5可知,由实线Ls1表示的插队概率Pi随着时间的经过以小幅度地变化,相对于此,由虚线Lb1表示的平滑后概率Ps每单位时间的变化缓慢。
因此,从在时刻t3插队概率Pi高于第二概率阈值Pth2开始到在时刻t3a平滑后概率Ps高于第二概率阈值Pth2为止,经过某一程度的时间。同样,从在时刻t6插队概率Pi低于第二概率阈值Pth2开始到在时刻t3a平滑后概率Ps低于第二概率阈值Pth2为止,经过某一程度的时间。
另一方面,在时刻t1插队概率Pi高于第二概率阈值Pth2之后且平滑后概率Ps高于第二概率阈值Pth2之前,在时刻t2插队概率Pi低于第二概率阈值Pth2。因此,从时刻t1到时刻t2,平滑后概率Ps不高于第二概率阈值Pth2。
因此,可以说平滑后概率Ps在从插队概率Pi高于第二概率阈值Pth2起持续了规定时间之后变得高于第二概率阈值Pth2。同样,可以说平滑后概率Ps在从插队概率Pi低于第二概率阈值Pth2起持续了规定时间之后变得低于第二概率阈值Pth2。
在与插队预计车辆对应的平滑后概率Ps高于规定的第二概率阈值Pth2时,该插队预计车辆也被称为“显示对象车辆”。驾驶辅助ECU20在存在显示对象车辆时,将插队车辆符号显示在输入输出装置42的显示装置。另一方面,驾驶辅助ECU20在不存在显示对象车辆时,不显示插队车辆符号。
即,驾驶辅助ECU20如图5(C)的虚线Lb2所表示的时间图那样,在时刻t3a到时刻t6a的期间,在输入输出装置42的显示装置显示插队车辆符号。因此,该情况下,不产生显示反转现象。
换言之,驾驶辅助ECU20在平滑后概率Ps从低于第二概率阈值Pth2的状态迁移到高于第二概率阈值Pth2的状态时,判定为“通知开始条件”成立,在平滑后概率Ps从高于第二概率阈值Pth2的状态迁移到低于第二概率阈值Pth2的状态时,判定为“通知结束条件”成立。通知开始条件是否成立的判定所使用的第二概率阈值Pth2为了方便也称为“开始概率阈值”。另一方面,通知结束条件是否成立的判定所使用的第二概率阈值Pth2为了方便也称为“结束概率阈值”。
并且,驾驶辅助ECU20在时刻t3a开始插队车辆符号的显示时,基于该时刻下的相对横向速度Vy判定插队预计车辆的进入方向。具体而言,若插队车辆符号的相对横向速度Vy是正值(即,Vy>0),则驾驶辅助ECU20判定为进入方向是右方向(相对于车辆10的行进方向从左侧朝向右的方向)。另一方面,若插队预计车辆的相对横向速度Vy是负值(即,Vy<0),则驾驶辅助ECU20判定为其他车辆的进入方向是左方向(相对于车辆10的行进方向从右侧朝向左的方向)。
由于在时刻t3a中横向距离Dy减少,所以与图5(A)的实线Ly对应的插队预计车辆在时刻t3a下的相对横向速度Vy是负值(即,Vy<0)。因此,驾驶辅助ECU20判定为进入方向是从右侧朝向左的方向,在输入输出装置42的显示装置显示图4所示的插队车辆符号81那样的插队车辆符号。
驾驶辅助ECU20在到达时刻t6a为止不变更所显示的插队车辆符号表示的进入方向。即,在时刻t6的紧前(具体而言,由椭圆E1指示的时间段)插队预计车辆暂时相对于车辆10的行进方向位于左侧(结果,相对横向速度Vy的符号暂时反转),但驾驶辅助ECU20继续显示对进入方向是从车辆10的右侧朝向左的方向进行表示的插队车辆符号。结果,可避免在时刻t6的紧前“插队车辆符号所表示的进入方向”暂时切换。
(具体动作-跟随行驶控制处理)
接下来,对驾驶辅助ECU20的具体动作进行说明。驾驶辅助ECU20的CPU21(以下,也简称为“CPU”。)在跟随行驶控制的执行中,每经过规定的时间(一定时间ts)就执行图6中用流程图所表示的“跟随行驶控制处理程序”。因此,若成为适当的时机,则CPU从图6的步骤600开始处理,依次进行以下所描述的步骤605至步骤630的处理,然后进入步骤635。
步骤605:CPU获取与雷达装置30(即,前方雷达装置31、右前方雷达装置32以及左前方雷达装置33)检测到的对象物有关的信息(即,对象物信息)。若一个雷达装置检测到多个对象物,则CPU从该雷达装置分别获取与这些多个对象物有关的对象物信息。
步骤610:CPU提取由雷达装置30检测到的对象物所包含的移动对象物。具体而言,CPU将相对于静止物(例如,路面以及建筑物)在比规定的时间长的期间位置变化的对象物判定为是移动对象物,提取与移动对象物对应的对象物信息。
步骤615:CPU将与位于重叠区域AR内而被前方雷达装置31以及右前方雷达装置32双方检测到的对象物(重复对象物)对应的对象物信息汇总。即,CPU将由这2个雷达装置分别生成的2个对象物信息汇总为单一的对象物信息。如果有多个重复对象物,则CPU将与重复对象物对应的对象物信息的每一个汇总。同样,CPU将与位于重叠区域AL内而被前方雷达装置31以及左前方雷达装置33双方检测到的对象物对应的对象物信息汇总。
步骤620:CPU从提取出的移动对象物排除对面车辆。具体而言,CPU将相对纵向速度Vx小于规定的负的阈值的对象物判定为是对面车辆,提取与对面车辆以外的移动对象物对应的对象物信息。
步骤625:CPU基于来自陀螺仪传感器44的信号(具体而言,横摆角的每单位时间的变化量即横摆率)判定车辆10正行驶的区间(行驶区间)是直线区间还是曲线区间。若行驶区间是曲线区间,则CPU根据该曲线区间的曲率半径进行直线区间修正,将从雷达装置30获取到的各对象物信息修正为假定行驶区间是直线区间的情况下的对象物信息。
参照图7的例子具体地进行说明。在图7中,车辆10正在向右拐弯的曲线区间行驶。图7中示出了跟随对象车辆83以及插队预计车辆84。假定为跟随对象车辆83以及插队预计车辆84在直线区间行驶的情况下的这些车辆的位置被表示为修正后车辆位置83m以及修正后车辆位置84m。
由雷达装置30获取到的跟随对象车辆83的跟随车间距离Dxf是距离Dx3。另一方面,从基于车辆10的行驶区间的曲率半径推定的车辆10的当前位置到跟随对象车辆83的当前位置为止的路程(由虚线Ld表示的跟随对象车辆83的行驶轨迹)是距离Dway。鉴于此,CPU将跟随对象车辆83的修正后车间距离Dmx3设定为(不是距离Dx3)与距离Dway相等的值。
同样,CPU也对横向距离Dy、相对纵向速度Vx以及相对横向速度Vy进行直线区间修正。通过直线区间修正,CPU将由雷达装置30检测到的跟随对象车辆83的横向距离Dy即距离Dy3转换(推定)为修正后横向距离Dmy3(在本例中,大致为“0”)。由雷达装置30检测到的跟随对象车辆83的相对纵向速度Vx以及相对横向速度Vy和被修正后的跟随对象车辆83的相对纵向速度Vx以及相对横向速度Vy均大致是“0”。
同样,对于与插队预计车辆84有关的对象物信息进行直线区间修正。具体而言,由雷达装置30获取到的插队预计车辆84的车间距离Dx是距离Dx4,横向距离Dy是距离Dy4。并且,插队预计车辆84的相对纵向速度Vx以及相对横向速度Vy的速度向量由V4表现。速度向量V4的x轴分量表示相对纵向速度Vx,y轴分量表示相对横向速度Vy。这些对象物信息通过直线区间修正被分别转换为修正后车间距离Dmx4以及修正后横向距离Dmy4和修正后速度向量Vm4。
其中,由于跟随对象车辆83的速度向量以及修正后的跟随对象车辆83的速度向量均大致是零向量,所以省略图示。为了避免标记繁琐,以下省略了针对进行了直线区间修正后的对象物信息的每一个标注的“修正后”,而记载修正前的称呼以及附图标记。
步骤630:CPU为了设定第一加速度A1,而执行图8所示的“第一加速度决定处理程序”。对于该程序以后将详细描述。
在步骤635中CPU判定是否存在与跟随对象车辆不同的其他车辆。如果存在与跟随对象车辆不同的其他车辆,则CPU在步骤635中判定为“是”并进入步骤640,获取与该其他车辆对应的插队概率Pi以及平滑后概率Ps。CPU将获取到的插队概率Pi以及平滑后概率Ps存储到RAM23。
接下来,CPU进入步骤645,判定是否是与该其他车辆对应的平滑后概率Ps刚变得大于第二概率阈值Pth2之后。如果在当前时刻平滑后概率Ps大于第二概率阈值Pth2并且在CPU上次执行本程序时平滑后概率Ps是第二概率阈值Pth2以下(包括未获取到与该其他车辆对应的对象物信息的情况),则CPU在步骤645中判定为“是”并进入步骤650。
在步骤650中,CPU判定其他车辆的进入方向,并将该进入方向存储到RAM23。接下来,CPU进入步骤655,判定是否对于与跟随对象车辆不同的所有其他车辆进行了上述的处理。若存在和还未被处理的“与跟随对象车辆不同的其他车辆”对应的对象物信息(未处理对象物信息),则CPU在步骤655中判定为“否”并进入步骤640,执行针对未处理对象物信息的处理。
另一方面,如果没有未处理对象物信息,则CPU在步骤655中判定为“是”并进入步骤660,判定是否存在预备追随车辆。如上述那样,预备追随车辆是进入预计车辆中进入预计位置位于跟随对象车辆的位置与车辆10的位置之间(即,是插队预计车辆)且插队概率Pi大于第一概率阈值Pth1的其他车辆。
CPU将横向距离Dy的绝对值处于正的基准宽度Dyth以上的区域、横向距离Dy的绝对值减少并且相对横向速度Vy的绝对值大于规定的正的基准横向速度Vyth的对象物(其他车辆)确定为进入预计车辆。换言之,CPU将满足以下的条件(a)以及条件(b)的任意一方的其他车辆确定为进入预计车辆。基准宽度Dyth是在与车辆10相同的车道行驶的其他车辆通常可采取的横向距离Dy的大小的上限值。
Dy≥Dyth并且Vy<-Vyth……(a)
Dy≤-Dyth并且Vy>Vyth……(b)
并且,CPU获取将与进入预计车辆对应的修正后速度向量(例如,图7的修正后速度向量Vm4)的起点和终点连结而得到的直线(在本例中为图7的直线Le)与中心轴Cs的交点Pv,作为该进入预计车辆的进入预计位置。如果进入预计位置位于跟随对象车辆的位置与车辆10的位置之间,则CPU确定为该进入预计车辆(在本例中,是与图7的修正后车辆位置84m对应的插队预计车辆84)是插队预计车辆。
并且,若与插队预计车辆对应的插队概率Pi大于第一概率阈值Pth1,则CPU确定为该插队预计车辆是预备追随车辆。但是,如果存在多个插队概率Pi大于第一概率阈值Pth1的插队预计车辆,则CPU将进入预计位置与车辆10的位置的距离最短的插队预计车辆确定为预备追随车辆。
如果存在预备追随车辆,则CPU在步骤660中判定为“是”并进入步骤665,为了设定第二加速度A2,而执行图9所示的“第二加速度决定处理程序”。对于该程序以后将详细描述。
接下来,CPU进入步骤670,判定第一加速度A1是否是第二加速度A2以上。如果第一加速度A1是第二加速度A2以上,则CPU在步骤670中判定为“是”并进入步骤675,将目标加速度Atgt设定为与第二加速度A2相等的值。之后,CPU进入步骤680。
另一方面,如果第一加速度A1小于第二加速度A2,则CPU在步骤670中判定为“否”并进入步骤695,将目标加速度Atgt设定为与第一加速度A1相等的值。之后,CPU进入步骤680。
在步骤680中,CPU经由发动机ECU50以及制动器ECU60控制发动机促动器52以及制动器促动器62以使实际的加速度As成为目标加速度Atgt。此外,在未执行跟随行驶控制时,发动机ECU50执行未图示的程序来基于发动机传感器51的检测信号控制发动机促动器52,制动器ECU60执行未图示的程序来基于制动器传感器61的检测信号控制制动器促动器62。
进而,CPU进入步骤685,判定是否存在显示对象车辆(即,是插队预计车辆且平滑后概率Ps大于第二概率阈值Pth2的其他车辆)。
如果存在显示对象车辆,则CPU在步骤685中判定为“是”并进入步骤690,对车辆10的驾驶员通知其他车辆的进入。具体而言,CPU在输入输出装置42的显示装置显示插队车辆符号,并且通过输入输出装置42的发声装置再生其他车辆正进入到本车道的意思的声音。
在插队车辆符号的显示时,CPU在显示装置显示表示针对显示对象车辆在上述的步骤650的执行时存储的进入方向的插队车辆符号。如果存在多个显示对象车辆,则CPU显示对和进入预计位置与车辆10的位置的距离最短的显示对象车辆对应的进入方向进行表示的插队车辆符号。接下来,CPU进入步骤699,结束本程序。
另一方面,如果不存在显示对象车辆,则CPU在步骤685中判定为“否”并进入步骤697,使对上述的其他车辆的进入进行通知的处理成为非执行。具体而言,如果在输入输出装置42的显示装置显示有插队车辆符号,则结束该插队车辆符号的显示。并且,如果利用输入输出装置42的发声装置再生上述声音,则停止该再生。之后,CPU进入步骤699。
此外,如果对象物信息中不包含与跟随对象车辆不同的其他车辆,则CPU在步骤635中判定为“否”并直接进入步骤695。并且,如果不是平滑后概率Ps刚变得大于第二概率阈值Pth2之后,则CPU在步骤645中判定为“否”并直接进入步骤655。并且,如果不存在预备追随车辆,则CPU在步骤660中判定为“否”并直接进入步骤695。
(具体动作-第一加速度决定处理)
接下来,对第一加速度决定处理程序进行说明。若上述的图6的步骤630被执行,则CPU从图8的步骤800开始处理,并进入步骤805来判定是否存在跟随对象车辆。
具体而言,CPU判定在车间距离Dx小于跟随极限距离Dxth并且横向距离Dy的绝对值小于基准宽度Dyth的区域(即,Dx<Dxth并且|Dy|<Dyth的区域、跟随区域)是否存在对象物(其他车辆)。
如果在跟随区域存在其他车辆,则CPU在步骤805中判定为“是”并进入步骤810,对跟随对象车辆进行确定。具体而言,如果在跟随范围存在的其他车辆是一个,则CPU确定该其他车辆为跟随对象车辆。另一方面,如果有多个在跟随范围存在的其他车辆,则CPU确定车间距离Dx最短的其他车辆为跟随对象车辆。
接下来,CPU进入步骤815,计算确定出的跟随对象车辆的跟随车间距离Dxf与第一车间距离Dxt1的差值即第一车间偏差ΔD1。进而,CPU进入步骤820,通过将第一车间偏差ΔD1应用到存储于ROM22的映射(检查表)mapA来决定第一加速度A1。第一车间偏差ΔD1越大,则第一加速度A1被设定为越大的值。接下来,CPU进入步骤895,结束本程序。
另一方面,如果在跟随区域不存在其他车辆,则CPU在步骤805中判定为“否”并进入步骤825,计算设定车速Vset与车速Vs的差值即车速偏差ΔV。进而,CPU进入步骤830,通过将车速偏差ΔV应用到存储于ROM22的检查表mapB来决定第一加速度A1。车速偏差ΔV越大,则第一加速度A1被设定为越大的值。接下来,CPU进入步骤895。
(具体动作-第二加速度决定处理)
接下来,对第二加速度决定处理程序进行说明。若上述的图6的步骤665被执行,则CPU从图9的步骤900开始处理,依次进行以下所描述的步骤905至步骤915的处理,然后进入步骤995并结束本程序。
步骤905:CPU获取在执行了上述的图6的步骤660时确定出的预备追随车辆与车辆10之间的车间距离Dx即插队车间距离Dxi。
步骤910:CPU计算插队车间距离Dxi与第二车间距离Dxt2的差值即第二车间偏差ΔD2。
步骤915:CPU通过将第二车间偏差ΔD2应用到存储于ROM22的检查表mapC来决定第二加速度A2。第二车间偏差ΔD2越大,则第二加速度A2被设定为越大的值。
如以上说明那样,由于驾驶辅助ECU20基于平滑后概率Ps来判定通知开始条件以及通知结束条件的成功与否,所以能减少产生显示反转现象的可能性。并且,由于驾驶辅助ECU20在插队车辆通知条件变为非成立为止通知在通知开始条件成立的时刻下的插队预计车辆的进入方向,所以能够使所通知的进入方向暂时反转的可能性减少。因此,根据本控制装置,能够避免因显示反转现象的产生、以及进入方向的暂时反转而车辆10的驾驶员感到不适的情况。
以上,对本发明所涉及的车辆行驶控制装置的实施方式进行了说明,但本发明并不局限于上述实施方式,只要不脱离本发明的目的则能够进行各种变更。例如,在本实施方式的驾驶辅助ECU20中,通知开始条件的成功与否判定所使用的阈值(开始概率阈值)和通知结束条件的成功与否判定所使用的阈值(结束概率阈值)均是第二概率阈值Pth2。但是,开始概率阈值和结束概率阈值也可以是相互不同的值。
并且,本实施方式所涉及的驾驶辅助ECU20基于图3所表示的“横向距离Dy以及相对横向速度Vy和插队概率Pi”的关系获取了插队概率Pi。但是,驾驶辅助ECU20也可以通过与上述的方法不同的方法来获取插队概率Pi。例如,驾驶辅助ECU20也可以获取(推定)到插队预计车辆完成插队为止的时间Ti,并以时间Ti越短则插队概率Pi越高的方式获取插队概率Pi。该情况下,驾驶辅助ECU20也可以获取将横向距离Dy除以横向速度Vy而得到的值的绝对值作为时间Ti(即,Ti=|Dy/Vy|)。
另外,本实施方式所涉及的驾驶辅助ECU20基于上述式(1)获取(计算)了平滑后概率Ps。但是,驾驶辅助ECU20也可以通过与上述的方法不同的方法来获取平滑后概率Ps。例如,驾驶辅助ECU20也可以获取最近获取到的规定次数量的插队概率Pi的平均值作为平滑后概率Ps。
另外,本实施方式所涉及的驾驶辅助ECU20基于平滑后概率Ps判定了通知开始条件以及通知结束条件的成功与否。但是,驾驶辅助ECU20也可以不获取平滑后概率Ps地判定通知开始条件以及通知结束条件的成功与否。例如,驾驶辅助ECU20可以在插队概率Pi高于第二概率阈值Pth2的状态持续了规定的时间(第一计时器值)时判定为通知开始条件成立,在插队概率Pi低于第二概率阈值Pth2的状态持续了规定的时间(第二计时器值)时判定为通知结束条件成立。
另外,本实施方式所涉及的驾驶辅助ECU20在插队概率Pi高于第一概率阈值Pth1时,将与该插队概率Pi对应的插队预计车辆作为预备追随车辆来决定第二加速度A2。但是,驾驶辅助ECU20也可以不依存于插队概率Pi地对于插队预计车辆决定第二加速度A2。
另外,本实施方式所涉及的驾驶辅助ECU20获取跟随行驶控制的开始时的车速Vs作为设定车速Vset。但是,设定车速Vset也可以在跟随行驶控制的开始后被变更。例如,车辆10具备用于使设定车速Vset增加的开关以及用于使设定车速Vset减少的开关,驾驶辅助ECU20可以根据驾驶员对这些开关的操作来使设定车速Vset变化。
另外,本实施方式所涉及的ACC操作开关41以及输入输出装置42等输入输出装置、和车速传感器43以及陀螺仪传感器44等传感器装置经由CAN70与驾驶辅助ECU20连接。但是,这些输入输出装置以及传感器装置的一部分或者全部也可以经由与CAN70不同的车内网络和驾驶辅助ECU20连接、或者与驾驶辅助ECU20直接连接。
附图标记说明
10…车辆;30…雷达装置;31…前方雷达装置;32…右前方雷达装置;33…左前方雷达装置;41…ACC操作开关;42…输入输出装置;43…车速传感器;44…陀螺仪传感器;51…发动机传感器;52…发动机促动器;61…制动器传感器;62…制动器促动器。
Claims (3)
1.一种车辆行驶控制装置,具备:
跟随对象车辆检测单元,检测在本车辆的前方行驶的跟随对象车辆;
插队预计车辆检测单元,对被预计为会进行进入到上述本车辆与上述跟随对象车辆之间的插队的插队预计车辆进行检测;
第一加速度获取单元,获取为了使上述本车辆与上述跟随对象车辆的车间距离成为规定的第一车间距离所需要的上述本车辆的加速度作为第一加速度;
第二加速度获取单元,获取为了使上述本车辆与上述插队预计车辆的车间距离成为规定的第二车间距离所需要的上述本车辆的加速度作为第二加速度;
目标加速度获取单元,基于上述第一加速度以及上述第二加速度来获取上述本车辆的目标加速度;以及
行驶控制单元,控制上述本车辆的驱动力以及制动力以使上述本车辆的实际的加速度接近上述目标加速度,
其中,上述车辆行驶控制装置具备:
插队概率获取单元,获取上述插队预计车辆进行上述插队的概率即插队概率;以及
信息通知单元,从上述插队概率高于规定的开始概率阈值的状态持续规定时间的通知开始条件成立时起到上述插队概率低于规定的结束概率阈值的状态持续规定时间的通知结束条件成立时为止,对上述本车辆的驾驶员通知上述插队预计车辆要进行上述插队。
2.根据权利要求1所述的车辆行驶控制装置,其中,
上述信息通知单元被构成为:获取对上述插队概率相对于时间的变化进行平滑化而得到的平滑后概率,在上述平滑后概率从低于上述开始概率阈值的状态迁移到高于上述开始概率阈值的状态时,判定为上述通知开始条件成立,在上述平滑后概率从高于上述结束概率阈值的状态迁移到低于上述结束概率阈值的状态时,判定为上述通知结束条件成立。
3.根据权利要求1或者2所述的车辆行驶控制装置,其中,
上述信息通知单元被构成为:基于上述通知开始条件成立的时刻的上述插队预计车辆相对于上述本车辆的在该本车辆的车宽度方向上的移动方向来判定上述插队预计车辆的进入方向,当对上述驾驶员通知上述插队预计车辆要进行上述插队时将上述进入方向通知给上述驾驶员。
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