CN108116413A - 自动驾驶控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供在通过收费站口的区间也能够继续自动驾驶的车辆用的自动驾驶控制装置。自动驾驶控制装置在车辆的自动驾驶控制执行的过程中，基于定位结果和地图信息判断在车辆前方的预定距离以内是否存在收费站口，在所述收费站口存在于所述预定距离以内的情况下，进一步地当利用所述外部环境识别装置识别出所述车辆正在行驶的道路的宽度扩宽了时，转换成站口通过模式，在所述站口通过模式下，基于由所述外部环境识别装置识别出的所述收费站口的位置信息，设定所述车辆通过所述收费站口的目标路径。

Description

自动驾驶控制装置
技术领域
本发明涉及具备外部环境识别装置的车辆用的自动驾驶控制装置。
背景技术
在日本特开2016-137819号公报中，公开了在道路上行驶的车辆用的自动驾驶控制装置。在日本特开2016-137819号公报中，例如公开了利用自动驾驶控制在高速道路行驶之后，在离开匝道的位置解除自动驾驶状态，并切换为手动驾驶状态的自动驾驶控制装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-137819号公报
发明内容
技术问题
在使用自动驾驶控制装置而利用自动驾驶在收费道路上行驶的情况下，期望在通过收费站口的区间也继续自动驾驶。可是，在设置有收费站口的区间中，由于存在道路上表示行车道的线状的标识消失的情况，所以难以由自动驾驶控制装置识别道路形状，难以进行自动驾驶。
本发明是解决上述问题的发明，其目的在于提供一种在通过收费站口的区间也能够继续自动驾驶的车辆用的自动驾驶控制装置。
技术方案
本发明的一个方式的自动驾驶控制装置具备：外部环境识别装置，其识别车辆的外部环境；行驶信息检测装置，其检测所述车辆的行驶信息；定位装置，其进行所述车辆的定位；地图信息输出装置，其存储包括道路形状信息的地图信息；以及控制部，其基于所述外部环境的识别结果、所述行驶信息、所述定位的结果和所述道路形状信息，进行所述车辆的自动驾驶控制，在自动驾驶控制装置中，所述控制部在所述自动驾驶控制执行的过程中，基于所述定位的结果和所述地图信息来判断在所述车辆正在行驶的道路上的从所述车辆起算预定距离以内是否存在收费站口，在所述收费站口存在于所述预定距离以内的情况下，进一步地当利用所述外部环境识别装置识别出所述车辆正在行驶的道路的宽度扩宽了时、或当利用所述外部环境识别装置不能识别出所述车辆正在行驶的道路的宽度时，所述控制部转换为站口通过模式，在所述站口通过模式下，所述控制部基于由所述外部环境识别装置识别出的所述收费站口的位置信息、和根据所述地图信息确定的所述收费站口的位置信息中的至少一种，设定所述车辆通过所述收费站口的目标路径，并控制所述车辆的行驶速度和转向角以使所述车辆沿着所述目标路径行驶。
技术效果
根据本发明，能够提供在通过收费站口的区间也能够继续自动驾驶的自动驾驶控制装置。
附图说明
图1是示出自动驾驶控制装置的构成的框图。
图2是说明自动驾驶控制装置的动作的流程图。
图3是示意性地示出设置在道路上的收费站口的图。
图4是示出自动驾驶控制装置的变形例的流程图。
符号说明
1：自动驾驶控制装置
2：控制部
3：外部环境识别装置
4：行驶信息检测装置
5：定位装置
6：地图信息输出装置
7：通知装置
8：行驶控制装置
8a：车速控制部
8b：转向控制部
10：车辆
20：道路
20a：行驶区间
20b：扩宽区间
21：收费站口
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的优选方式。应予说明，在以下说明所使用的各图中，由于将各构成要素设为在附图上能够识别的程度的大小，所以每个构成要素的比例尺不同，本发明并不仅限于这些图所记载的构成要素的数量、构成要素的形状、构成要素的大小的比率以及各构成要素的相对位置关系。
本实施方式的自动驾驶控制装置1是对在道路上行驶的车辆10的自动驾驶进行控制的装置。
车辆10具有能够基于从自动驾驶控制装置1输出的控制信号，来变更发动机或电动马达等动力产生装置所产生的输出、变更制动装置所产生的制动力、以及变更转向角的构成。此外，车辆10具备由在手动驾驶时驾驶员操作的方向盘、油门踏板、制动踏板和换挡杆等构成的手动操作输入装置。
本实施方式的自动驾驶控制装置1具备控制部2、外部环境识别装置3、行驶信息检测装置4、定位装置5、地图信息输出装置6、通知装置7和行驶控制装置8。
控制部2由在总线上连接有CPU、ROM、RAM、输入输出装置等的计算机构成，并基于预定的程序控制自动驾驶控制装置1的动作。
外部环境识别装置3检测车辆10所行驶的道路形状、和/或存在于车辆10周围的物体与车辆10之间的位置关系等。外部环境识别装置3具备相机、毫米波雷达和激光雷达中的至少一种。在本实施方式中，作为一例，外部环境识别装置3具备拍摄车辆10的行进方向的立体相机，并且基于由该立体相机拍摄的图像，来识别车辆10的前方的道路形状和/或物体。
外部环境识别装置3利用图像识别来检测例如为了表示行车道而在道路上沿着行车道而设置的线状或虚线状的标识，由此识别车辆10前方的道路形状。应予说明，外部环境识别装置3可以利用图像识别或雷达来检测在车辆10正在行驶的道路的侧边沿着道路而设置的路缘石、护栏、侧墙等，并基于该检测结果识别车辆10前方的道路形状。
此外，外部环境识别装置3识别存在于车辆10前方的前行车辆和/或收费站口。这里，收费站口是指用于收取收费道路的通行费的门形的设施。应予说明，收费站口包括应对了不停车而通过预付款或后付款支付费用的电子收费系统(Electronic Toll CollectionSystem：ETC)的站口。
行驶信息检测装置4基于由设置于车辆10的行驶速度传感器、转向角传感器、加速度传感器和角加速度传感器等得到的检测结果，识别车辆10的行驶状态。
定位装置5使用卫星定位系统、惯性导航装置和路车间通信中的至少一种而检测车辆的当前位置(纬度、经度)。
地图信息输出装置6具备存储地图信息的存储部，并输出地图信息。地图信息包括道路的曲率、纵断面坡度、与其他道路的交叉情况等表示道路形状的信息。此外，地图信息还包括收费站口的位置信息。
通知装置7包括例如显示图像和/或文字的显示装置、发出光的发光装置、发出声音的扬声器、发出振动的振动器、或它们的组合，并从自动驾驶控制装置1向驾驶员输出信息。
行驶控制装置8进行变更车辆10的动力产生装置的输出的控制和变更制动装置的制动力的控制，并具备控制车辆10的行驶速度的车速控制部8a、和进行变更车辆10的转向角的控制的转向控制部8b。
具有以上说明的构成的自动驾驶控制装置1在车辆10的自动驾驶时，基于由外部环境识别装置3和行驶信息检测装置4得到的识别结果，通过行驶控制装置8控制车辆10的行驶速度和转向角。应予说明，由于用于进行车辆的自动驾驶的基本构成是公知的，所以省略详细说明。
接下来，参照图2所示的流程图，对车辆10接近了收费站口时的由控制部2进行的自动驾驶控制装置1的控制进行说明。在以下说明中，将自动驾驶控制装置1通过自动或手动使车辆10沿着预先设定的路径行驶的动作模式称为通常行驶模式。
在通常行驶模式下，自动驾驶控制装置1沿着由外部环境识别装置3识别出的道路形状而设定目标路径，并控制行驶速度和转向角以使车辆10沿着该目标路径行驶。
图2所示的流程图在自动驾驶控制装置1在通常行驶模式下控制车辆10的自动驾驶时执行。
在由本实施方式的自动驾驶控制装置1控制车辆10的自动驾驶时，首先，在步骤S110中，控制部2基于由定位装置5得到的定位结果和存储在地图信息输出装置6的地图信息，判断车辆10正在行驶的道路上的车辆10前方的预定距离以内是否存在收费站口。
在步骤S110中，判断为在车辆10前方的预定距离以内不存在收费站口的情况下，控制部2继续进行使车辆沿着车辆10正在行驶的道路行驶的通常行驶模式。
另一方面，在步骤S110中，判断为在车辆10前方的预定距离以内存在收费站口的情况下，控制部2执行步骤S120。
在步骤S120中，控制部2判断由外部环境识别装置3识别的、车辆10正在行驶的道路的宽度是否扩宽了。外部环境识别装置3通过利用图像识别从由立体相机拍摄的图像中检测出沿着行车道设置的线状或虚线状的标识，来识别道路的宽度。应予说明，外部环境识别装置3可以利用相机的图像识别或雷达来检测在车辆10正在行驶的道路的侧边沿着道路而设置的路缘石、护栏、侧墙等，并基于该检测结果识别道路的宽度。
在步骤S120中，判断为车辆10正在行驶的道路的宽度扩宽了的情况下，控制部2执行步骤S200，转换成后述的站口通过模式。
此外，在步骤S120中，控制部2判断由外部环境识别装置3识别的、车辆10正在行驶的道路的宽度是否变得不能识别出。在步骤S120中，在变得不能识别出车辆10正在行驶的道路的宽度的情况下，控制部2执行步骤S200，并将使车辆10行驶的动作模式从通常行驶模式变更为站口通过模式。
以下，收费站口为应对了不使车辆10停止而让其通过的电子收费系统的收费站口。
在站口通过模式下，控制部2基于由外部环境识别装置3识别出的收费站口与车辆10之间的相对位置，来设定车辆10通过收费站口的目标路径，并控制行驶速度和转向角以使车辆10沿着该目标路径行驶。
此外，在站口通过模式下，控制部2以使车辆10以预定的通过速度通过收费站口的方式控制车辆10的行驶。例如，在转换为站口通过模式的时刻下的车辆10的行驶速度比上述通过速度高的情况下，控制部2随着车辆10接近收费站口而使车辆10减速，并使车辆10以上述通过速度进入收费站口。
收费站口的通过速度可以由例如电子收费系统的规格、或车辆10所行驶的地区的法规来确定，还可以由例如控制部2根据由外部环境识别装置3识别出的收费站口的开口宽度来计算。
应予说明，在外部环境识别装置3能够识别出在车辆10的前方行驶的前行车辆的存在的情况下，控制部2还基于与该前行车辆之间的车间距离和/或相对速度来确定收费站口的通过速度。
应予说明，在站口通过模式下，控制部2可以不仅基于由外部环境识别装置3得到的收费站口的识别结果，还基于由定位装置5得到的定位结果和存储在地图信息输出装置6的地图信息，来设定车辆10通过收费站口的目标路径，并控制行驶速度和转向角以使车辆10沿着该目标路径行驶。
接下来，对站口通过模式下的自动驾驶控制装置1的动作进行详细说明。图2所示的流程图的步骤S210以后，表示站口通过模式下的由控制部2进行的控制。
在站口通过模式下，首先，在步骤S210中，控制部2利用外部环境识别装置3识别存在于车辆10的前方的收费站口相对于车辆10的相对位置。
接下来，在步骤S220中，控制部2判断是否利用外部环境识别装置3识别出在车辆10的前方朝向收费站口而行驶的前行车辆。
在步骤S220中，判断为利用外部环境识别装置3识别出前行车辆的情况下，执行步骤S230，控制部2将车辆10跟随前行车辆的路径设为目标路径，并控制行驶速度和转向角以使车辆10一边跟随前行车辆一边通过收费站口。并且，在车辆10通过了收费站口之后，控制部2将使车辆10行驶的动作模式从站口通过模式变更为通常行驶模式。
另一方面，在步骤S220中，判断为利用外部环境识别装置3未识别出前行车辆的情况下，执行步骤S240。在步骤S240中，控制部2判断是否能够设定目标路径，所述目标路径用于使车辆10通过利用外部环境识别装置3识别出的收费站口内。
在步骤S240中，判断为能够设定目标路径的情况下，执行步骤S250，控制部2以使车辆10沿着通过收费站口的目标路径行驶的方式控制行驶速度和转向角。并且，在车辆10通过了收费站口之后，控制部2将使车辆10行驶的动作模式从站口通过模式变更为通常行驶模式。
另一方面，在步骤S240中，判断为不能设定目标路径的情况下，执行步骤S260。在步骤S260中，控制部2基于由定位装置5得到的定位结果和存储在地图信息输出装置6的地图信息，计算车辆10与收费站口的相对位置，并基于该计算结果将车辆10通过收费站口的路径设定为假设的目标路径。
然后，在步骤S270中，控制部2以使车辆10沿着在步骤S260中设定的假设的目标路径行驶的方式控制行驶速度和转向角。然后，返回到步骤S240。
即，在本实施方式中，在转换为站口通过模式的时刻，基于由外部环境识别装置3得到的识别结果不能设定使车辆10通过收费站口的目标路径的情况下，控制部2基于地图信息和车辆10的定位位置而设定假设的目标路径，使车辆10朝向收费站口行驶。并且，在基于由外部环境识别装置3得到的识别结果能够设定使车辆10通过收费站口的目标路径的时刻，控制部2基于由外部环境识别装置3得到的识别结果使车辆10朝向收费站口行驶。
图3示出设置有收费站口21的道路20的一例。图3示出从上方观察道路的情况，车辆10的行进方向是图中的从下向上的方向。如图3所例示，收费站口21以能够并列地通过多个车辆的方式排列多个。因此，收费站口21设置在与通常的行驶区间20a相比道路20的宽度被扩宽了的扩宽区间20b。
在车辆10正在道路20的行驶区间20a行驶的情况下，自动驾驶控制装置1以通常行驶模式进行动作，控制部2以使车辆10沿着利用外部环境识别装置3识别出的道路形状行驶的方式控制车辆10的行驶速度和转向角。如前所述，外部环境识别装置3检测在道路上沿着行车道而设置的线状或虚线状的标识、路缘石、护栏、侧墙等，并基于该检测结果识别道路形状。
可是，在车辆10接近收费站口21，从行驶区间20a进入到扩宽区间20b的情况下，在通常行驶模式下难以由控制部2设定使车辆10行驶的目标路径。这是因为在扩宽区间20b中由外部环境识别装置3识别出的道路的宽度相对于车辆10的宽度过大，而难以判断应该使车辆10在该过大宽度的道路的何处行驶。或者，这是因为在扩宽区间20b中设置在道路上的线状的标识等消失、或偏离外部环境识别装置3的识别范围，而不能由外部环境识别装置3识别出道路形状。
在这样的收费站口21存在于车辆10的前方的预定距离以内的情况下，当利用外部环境识别装置3识别出车辆10正在行驶的道路的宽度扩宽了时、或当利用外部环境识别装置3不能进行道路的宽度的形状识别时，本实施方式的自动驾驶控制装置1的控制部2判断为车辆10正在扩宽区间20b行驶。并且，在判断为车辆10正在扩宽区间20b行驶的情况下，控制部2转换为基于收费站口21的位置信息来设定车辆10的目标路径的站口通过模式。即，站口通过模式可以说是不使用由外部环境识别装置3识别出的道路形状的信息，而设定车辆10的目标路径的动作模式。
在站口通过模式下，控制部2基于由外部环境识别装置3识别出的收费站口21的位置信息、或根据地图信息确定的收费站口21的位置信息设定车辆10的目标路径。因此，在本实施方式的自动驾驶控制装置1中，在车辆10通过收费站口21的区间也能够继续自动驾驶控制。
图4示出自动驾驶控制装置1的变形例。图4是示出自动驾驶控制装置1的变形例的动作的流程图。
图4所示的流程图与图2所示的流程图的不同之处在于在步骤S110之前插入步骤S100。
在步骤S100中，控制部2判断车辆10是否正在从收费道路的干线分支出的分支路行驶。分支路是指进入收费道路的干线的进入通道和与进入通道连接的道路以及从收费道路的干线退出的退出通道和与退出通道连接的道路。与进入通道连接的道路是指到进入通道的入口为止为预定距离以内的道路，与退出通道连接的道路是指从退出通道的出口起为预定距离以内的道路。
控制部2仅在步骤S100中判断为车辆10正在从收费道路的干线分支出的分支路行驶的情况下，转移至步骤S110。即，本变形例的自动驾驶控制装置1在车辆10正在收费道路的干线行驶时、和/或车辆10正在远离收费道路的出入口为预定距离的道路行驶时，不转换为站口通过模式。
在除了分支路之外的道路上设置收费站口的可能性低。因此，本变形例的自动驾驶控制装置1能够在行驶在设置收费站口的可能性低的区间的情况下，通过停止步骤S110以后的处理来减少控制部2的负荷，抑制消耗电力。
本发明并不限于上述实施方式，能够在不违反根据整个权利要求书和说明书理解的发明的主旨或思想的范围内进行适当变更，伴随着那样的变更的自动驾驶控制装置也包含于本发明的技术范围内。

Claims (4)

1.一种自动驾驶控制装置，其特征在于，所述自动驾驶控制装置具备：
外部环境识别装置，其识别车辆的外部环境；
行驶信息检测装置，其检测所述车辆的行驶信息；
定位装置，其进行所述车辆的定位；
地图信息输出装置，其存储包括道路形状信息的地图信息；以及
控制部，其基于所述外部环境的识别结果、所述行驶信息、所述定位的结果和所述道路形状信息，进行所述车辆的自动驾驶控制，
所述控制部在所述自动驾驶控制执行的过程中，基于所述定位的结果和所述地图信息来判断在所述车辆正在行驶的道路上的从所述车辆起算预定距离以内是否存在收费站口，
在所述收费站口存在于所述预定距离以内的情况下，进一步地当利用所述外部环境识别装置识别出所述车辆正在行驶的道路的宽度扩宽了时、或当利用所述外部环境识别装置不能识别出所述车辆正在行驶的道路的宽度时，所述控制部转换为站口通过模式，
在所述站口通过模式下，所述控制部基于由所述外部环境识别装置识别出的所述收费站口的位置信息、和根据所述地图信息确定的所述收费站口的位置信息中的至少一种，设定所述车辆通过所述收费站口的目标路径，并控制所述车辆的行驶速度和转向角以使所述车辆沿着所述目标路径行驶。
2.根据权利要求1所述的自动驾驶控制装置，其特征在于，
所述控制部在所述自动驾驶控制执行的过程中的除了所述站口通过模式之外的期间，通过所述外部环境识别装置来识别沿着所述车辆正在行驶的道路而设置的线状或虚线状的标识、路缘石、护栏和侧墙中的至少一种，并基于该识别的结果来设定所述车辆沿着道路行驶的目标路径，并控制所述车辆的行驶速度和转向角以使所述车辆沿着所述目标路径行驶。
3.根据权利要求1或2所述的自动驾驶控制装置，其特征在于，
所述控制部在所述站口通过模式下，利用所述外部环境识别装置不能识别出所述收费站口的情况下，基于根据所述地图信息确定的所述收费站口的位置信息来设定假设的目标路径，并控制所述车辆的行驶速度和转向角以使所述车辆沿着所述假设的目标路径行驶，
之后在利用所述外部环境识别装置能够识别出所述收费站口的情况下，所述控制部基于由所述外部环境识别装置识别出的所述收费站口的位置来设定所述目标路径。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的自动驾驶控制装置，其特征在于，
所述控制部在所述车辆正在从收费道路的干线分支出的分支路行驶的情况下，能够转换为所述站口通过模式。
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