CN109435945A - 车辆控制系统、车辆控制方法及存储介质 - Google Patents

车辆控制系统、车辆控制方法及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种即便在自动地进行的车道变更的中途变得难以进行车道的识别的情况下，也能够完成车道变更的车辆控制系统、车辆控制方法及存储介质。车辆控制系统具备：检测部，其检测车辆的行进方向的路面的行车道标记的位置；存储部，其在沿着行进方向的规定的范围内存储由检测部检测出的行车道标记的位置；车道变更控制部，其基于由检测部检测出的行车道标记的位置来控制车辆的车道变更，在由检测部变得不能检测出行车道标记的情况下，车道变更控制部判定基于存储于存储部的规定的范围的行车道标记的位置是否能够进行车道变更，在判定为能够进行车道变更的情况下，基于规定的范围的行车道标记的位置来控制车辆的车道变更。

Description

车辆控制系统、车辆控制方法及存储介质
技术领域
本申请基于在2017年9月1日申请的日本国专利申请第2017-168973号而主张优先权，并将其内容援引于此。
本发明涉及车辆控制系统、车辆控制方法及存储介质。
背景技术
已知有一种行驶支援装置，其使在具有多个车道的道路上行驶中的车辆自动地进行车道变更(例如，日本国特开2014-133477号公报)。该行驶支援装置根据本车辆前方的拍摄图像来识别车道并设定目标行驶路，从而使车辆沿着目标行驶路行驶。
然而，上述的现有技术并不是在自动地进行的车道变更的中途变得不能识别出车道的情况下，应对与在之后出现的各种道路线形相应的车道变更的控制的技术。
发明内容
本发明的方案是考虑到这样的情况而完成的，其目的之一在于提供一种即便在自动地进行的车道变更的中途变得难以进行车道的识别的情况下，也能够基于直至不久之前记录的车道的数据来完成车道变更的车辆控制系统、车辆控制方法及存储介质。
本发明的车辆控制系统、车辆控制方法及存储介质采用了以下的结构。
(1)本发明的一方案的车辆控制系统具备：检测部，其检测车辆的行进方向的路面的行车道标记的位置；存储部，其在沿着所述行进方向的规定的范围内存储由所述检测部检测出的所述行车道标记的位置；以及车道变更控制部，其基于由所述检测部检测出的所述行车道标记的位置，来控制所述车辆的车道变更，在由所述检测部变得不能检测出所述行车道标记的位置的情况下，所述车道变更控制部判定基于存储于所述存储部的所述规定的范围的所述行车道标记的位置是否能够进行所述车道变更，在判定为能够进行所述车道变更的情况下，基于所述规定的范围的所述行车道标记的位置，来控制所述车辆的所述车道变更。
(2)：在上述(1)的方案的基础上，其中，在所述车道变更从开始到完成为止的期间由所述检测部变得不能检测出所述行车道标记的位置的情况下，所述车道变更控制部判定基于存储于所述存储部的所述规定的范围的所述行车道标记的位置是否能够完成所述车道变更，在判定为不能完成所述车道变更的情况下，使所述车辆向使所述车辆的横摆角相对于存储于所述存储部的所述规定的范围的所述行车道标记的延伸方向所成的角度减小的方向行驶。
(3)：在上述(2)的方案的基础上，其中，所述检测部还检测在所述车辆的前方行驶的其他车辆的位置，在所述车道变更从开始到完成为止的期间由所述检测部变得不能检测出所述行车道标记的位置的情况下，所述车道变更控制部判定基于存储于所述存储部的所述规定的范围的所述行车道标记的位置是否能够完成所述车道变更，在判定为不能完成所述车道变更的情况下，使所述车辆追随于所述其他车辆行驶。
(4)在上述(3)的方案的基础上，其中，在所述车道变更从开始到完成为止的期间由所述检测部变得不能检测出所述行车道标记的位置的情况下，所述车道变更控制部判定基于存储于所述存储部的所述规定的范围的所述行车道标记的位置是否能够完成所述车道变更，在判定为不能完成所述车道变更的情况下，使所述车辆追随于在车道变更目的地的车道上行驶的所述其他车辆行驶。
(5)在上述(4)的方案的基础上，其中，在所述车道变更从开始到完成为止的期间由所述检测部变得不能检测出所述行车道标记的位置的情况下，所述车道变更控制部判定基于存储于所述存储部的所述规定的范围的所述行车道标记的位置是否能够完成所述车道变更，在判定为不能完成所述车道变更且没有在车道变更目的地的车道上行驶的所述其他车辆的情况下，使所述车辆追随于在车道变更以前的原来的车道上行驶的所述其他车辆行驶。
(6)本发明的一方案的车辆控制方法是由搭载于车辆的计算机执行的方法，其中，所述车辆控制方法使所述计算机进行如下处理：检测车辆的行进方向的路面的行车道标记的位置；在沿着所述行进方向的规定的范围内将检测出的所述行车道标记的位置存储于存储部；基于检测出的所述行车道标记的位置，来控制所述车辆的车道变更；在变得不能检测出所述行车道标记的情况下，判定基于存储于所述存储部的所述规定的范围的所述行车道标记的位置是否能够进行所述车道变更；以及在判定为能够进行所述车道变更的情况下，基于所述规定的范围的所述行车道标记的位置来控制所述车辆的所述车道变更。
(7)本发明的一方案的存储介质是存储有程序的计算机能够读入的非暂时性的存储介质，其中，所述程序使计算机进行如下处理：检测车辆的行进方向的路面的行车道标记的位置；在沿着所述行进方向的规定的范围内将检测出的所述行车道标记的位置存储于存储部；基于检测出的所述行车道标记的位置，来控制所述车辆的车道变更；在变得不能检测出所述行车道标记的情况下，判定基于存储于所述存储部的所述规定的范围的所述行车道标记的位置是否能够进行所述车道变更；以及在判定为能够进行所述车道变更的情况下，基于所述规定的范围的所述行车道标记的位置来控制所述车辆的所述车道变更。
根据上述(1)、(6)及(7)的方案，即便在自动地进行的车道变更的中途变得难以进行车道的识别的情况下，也能够基于直至不久之前记录的车道的数据来完成车道变更。
根据(2)的方案，即便在基于直至不久之前记录的车道的数据不能完成车道变更的状况下，也能够控制车辆，直至完成车道变更为止。
根据(3)、(4)、(5)的方案，即便在基于直至不久之前记录的车道的数据不能完成车道变更的状况下，通过进行追随于在前方行驶的车辆的控制，也能够不脱离车道地完成车道变更。
附图说明
图1是第一实施方式的车辆控制系统的结构图。
图2是表示由本车位置识别部识别出本车辆相对于车道的相对位置及姿态的状态的图。
图3是例示出由车道变更支援控制部进行的处理的内容的图。
图4是表示在车道变更支援控制的中途存在行车道标记变得难以看到的非检测区间的状态的一例的图。
图5是说明第二距离比第一距离短的情况下的车道变更支援控制的一例的图。
图6是表示车辆控制系统的处理的流程的一例的流程图。
图7是表示第二实施方式的车辆控制系统的结构的一例的图。
图8是表示在车道变更支援控制的中途存在行车道标记变得难以看到的非检测区间P的状态的一例的图。
图9是表示车辆控制系统的处理的流程的一例的流程图。
图10是表示将车辆控制系统适用于自动驾驶车辆500的结构的一例的图。
图11是表示在驾驶支援控制单元100、200A中能够使用的多个结构的图。
具体实施方式
以下，参照附图，来说明本发明的车辆控制系统、车辆控制方法及存储介质的实施方式。
<第一实施方式>
[整体结构]
图1是第一实施方式的车辆控制系统1的结构图。搭载有车辆控制系统1的车辆(以下称作本车辆M)例如是二轮、三轮、四轮等的车辆，其驱动源是柴油发动机、汽油发动机等内燃机、电动机、或者它们的组合。电动机使用由与内燃机连结的发电机发出的发电电力、或者二次电池、燃料电池的放电电力来进行动作。
车辆控制系统1例如具备相机10、雷达12、探测器14、物体识别装置16、车辆传感器30、驾驶操作件40、追随行驶开始开关52、车道维持开始开关54、车道变更开始开关56、驾驶支援控制单元100、行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220。这些装置、设备通过CAN(Controller Area Network)通信线等多路通信线、串行通信线、无线通信网等而彼此连接。图1所示的结构只是一例，可以省略结构的一部分，也可以进一步追加其他的结构。
相机10例如是利用了CCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor)等固体摄像元件的数码相机。相机10在本车辆M的任意部位安装有一个或多个。在对前方进行拍摄的情况下，相机10安装于前风窗玻璃上部、车室内后视镜背面等。相机10例如周期性地反复对本车辆M的周边进行拍摄。相机10也可以为立体摄影机。
雷达12向本车辆M的周边放射毫米波等电波，并且检测由物体反射后的电波(反射波)来至少检测物体的位置(距离及方位)。雷达12在本车辆M的任意部位安装有一个或多个。雷达12也可以通过FM-CW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式来检测物体的位置及速度。
探测器14是测定相对于照射光的散射光来检测直至对象的距离的LIDAR(LightDetection and Ranging、或者Laser Imaging Detection and Ranging)。探测器14在本车辆M的任意部位安装有一个或多个。
物体识别装置16对由相机10、雷达12及探测器14中的一部分或全部检测的检测结果进行传感器融合处理，来识别物体的位置、种类、速度、移动方向等。被识别的物体例如是车辆、护栏、电线杆、行人、道路标识这样的种类的物体。物体识别装置16将识别结果向驾驶支援控制单元100输出。物体识别装置16也可以将从相机10、雷达12或探测器14输入的信息的一部分直接向驾驶支援控制单元100输出。
车辆传感器30例如包括检测本车辆M的速度的车速传感器、检测加速度的加速度传感器、检测绕铅垂轴的角速度的横摆角速度传感器、检测本车辆M的朝向的方位传感器等。车辆传感器30所包含的各传感器将表示检测结果的检测信号向驾驶支援控制单元100输出。
驾驶操作件40例如包括上述的转向盘、使方向指示灯(方向指示器)工作的方向指示灯控制杆40a、油门踏板、制动踏板、变速杆等各种操作件。在驾驶操作件40的各操作件上例如安装有检测由乘客进行操作的操作量的操作检测部。操作检测部检测方向指示灯控制杆40a的位置、油门踏板、制动踏板的踩踏量、变速杆的位置、转向盘的转向角、转向转矩等。并且，操作检测部将表示检测结果的检测信号向驾驶支援控制单元100、或者行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220中的一方或双方输出。
追随行驶开始开关52是用于通过乘客的操作来开始追随行驶支援控制的开关。车道维持开始开关54是用于通过乘客的操作来开始车道维持支援控制的开关。车道变更开始开关56是用于通过乘客的操作来开始车道变更支援控制的开关。
在驾驶支援控制单元100的说明之前，说明行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220。行驶驱动力输出装置200将用于使本车辆M行驶的行驶驱动力(转矩)向驱动轮输出。行驶驱动力输出装置200例如具备内燃机、电动机及变速器等的组合、以及对它们进行控制的动力ECU(Electronic Control Unit)。动力ECU按照从驾驶支援控制单元100输入的信息、或者从驾驶操作件40输入的信息，来控制上述的结构。
制动装置210例如具备制动钳、向制动钳传递液压的液压缸、使液压缸产生液压的电动马达、以及制动ECU。制动ECU按照从驾驶支援控制单元100输入的信息、或者从驾驶操作件40输入的信息来控制电动马达，将与制动操作相应的制动转矩向各车轮输出。制动装置210也可以具备将通过驾驶操作件40所包含的制动踏板的操作而产生的液压经由主液压缸向液压缸传递的机构来作为备用。制动装置210不限于上述说明的结构，也可以是按照从驾驶支援控制单元100输入的信息来控制致动器，从而将主液压缸的液压向液压缸传递的电子控制式液压制动装置。
转向装置220例如具备转向ECU和电动马达。电动马达例如使力作用于齿条-小齿轮机构来变更转向轮的朝向。转向ECU按照从驾驶支援控制单元100输入的信息、或者从驾驶操作件40输入的信息来驱动电动马达，使转向轮的朝向变更。
[驾驶支援控制单元的结构]
驾驶支援控制单元100例如具备外界识别部102、本车位置识别部104、追随行驶支援控制部106、车道维持支援控制部108、车道变更支援控制部110及存储部120。将外界识别部102及本车位置识别部104合起来的部件是“检测部”的一例。将车道变更支援控制部110及追随行驶支援控制部106合起来的部件是“车道变更控制部”的一例。
驾驶支援控制单元100的这些构成要素例如通过CPU(Central Processing Unit)等硬件处理器执行程序(软件)来实现。这些构成要素中的一部分或全部可以通过LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、GPU(Graphics Processing Unit)等硬件(包含电路部：circuitry)来实现，也可以通过软件与硬件的协同配合来实现。程序例如可以预先保存于主控制部100所具备的HDD(Hard Disk Drive)、闪存器等存储装置(未图示)，也可以保存于DVD、CD-ROM等能够装卸的存储介质，并通过将存储介质装配于驱动装置而安装于存储装置。
存储部120通过HDD(Hard Disk Drive)、闪存器、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等来实现。
外界识别部102基于经由物体识别装置16从相机10、雷达12、探测器14输入的信息，来识别周边车辆的位置、速度、加速度等状态。周边车辆的位置可以通过该周边车辆的重心、角部等代表点来表示，也可以通过由周边车辆的轮廓表现出的区域来表示。周边车辆的“状态”可以包括周边车辆的加速度、加加速度、或者“行动状态”(例如是否正进行车道变更或要进行车道变更)。外界识别部102除了识别周边车辆以外，还可以识别护栏、电线杆、驻车车辆、行人这样的其他的种类的物体的状态。
外界识别部102基于由相机10拍摄到的图像，来识别本车辆M行驶的道路R上的多个车道Lm(m＝1、2、3…)。外界识别部102在车道的识别中识别道路R的路面的行车道标记LMm。行车道标记LMm例如除了为了对道路上的车道进行区别而在道路上绘出的白线、黄线以外，还包括立柱、道钉、凹凸不平整的路面、猫眼、护栏、分离带、进行了颜色区分的车道等。外界识别部102基于识别出的行车道标记LMm来识别道路R上的行车道标记LMm。外界识别部102基于识别出的行车道标记LMm，来识别多个车道Lm。
外界识别部102基于由相机10拍摄到的图像，将相对于本车辆M的行进方向而识别出的规定的范围的行车道标记LMm的位置作为车道数据121存储于存储部120。规定的范围包括距离或时间的概念。外界识别部102例如基于由相机10拍摄到的图像，将相对于本车辆M的行进方向的规定的距离量的行车道标记LMm的位置转换成表示为二维平面上的相对于本车辆M的相对坐标的数据，来生成车道数据121。
行车道标记LMm的位置例如被生成为以二维平面上的本车辆M的重心的位置为X方向(纵向)的原点的相对平面上的位置。外界识别部102将生成的车道数据121存储于存储部120。在行车道标记LMm为白线的情况下，行车道标记LMm的位置可以表现为点的集合，也可以通过表示直线或曲线的函数等来表现。
外界识别部102例如将相对于本车辆M的行进方向的规定的时间量的行车道标记LMm的车道数据121存储于存储部120。规定的时间量例如是在车道变更控制工作的本车辆M的最大速度为40[m/s]的情况下，为了使后述的角度θ为零所需的秒数即2秒的量。此时，例如，规定的距离量的行车道标记LMm成为80[m]的量。
本车位置识别部104例如基于外界识别部102识别出的行车道标记LMm中的最接近本车辆M的两个行车道标记LMm，来识别本车辆M正行驶的车道(行驶车道)、以及本车辆M相对于行驶车道的相对位置及姿态。
图2是表示由本车位置识别部104识别出本车辆M相对于车道L2的相对位置及姿态的状态的图。本车位置识别部104例如基于外界识别部102识别出的行车道标记LM1～LM3，来将最接近本车辆M的两个行车道标记LM2及LM3之间的区域识别为本车辆M正行驶的车道L2。
本车位置识别部104将行车道标记LM1与行车道标记LM2之间的假想中心线设定为行驶车道中央CL1，并将行车道标记LM2与行车道标记LM3之间的假想中心线设定为行驶车道中央CL2。以下，在对行驶车道中央CL1和行驶车道中央CL2进行统称的情况下，记载为行驶车道中央CL。然后，本车位置识别部104设定本车辆M的基准点(例如重心)从行驶车道中央CL的位置偏离的距离OS，并基于距离OS来导出本车辆M在车道L2中的相对位置。
也可以代替于此，本车位置识别部104将本车辆M的基准点相对于行车道标记LM1或行车道标记LM2的位置等作为本车辆M相对于行驶车道的相对位置来导出。
本车位置识别部104导出本车辆M的横摆角相对于行车道标记LMm或行驶车道中央CL的延伸方向所成的角度θ。本车位置识别部104例如将横摆角的基准方向V与行驶车道中央CL所成的角度作为角度θ来导出。横摆角的基准方向V可以是车辆的前后方向轴的方向，电可以是其瞬间的重心位置的位移方向。此外，还可以是类似于此的方向。
追随行驶支援控制部106例如进行追随于由外界识别部102识别出的在本车辆M的行进方向的前方行驶的周边车辆的控制。追随行驶支援控制部106例如以进行了对追随行驶开始开关52的操作(由乘客实施的进行追随行驶支援控制的意旨的操作)的情况为触发而开始追随行驶支援控制。追随行驶支援控制部106例如控制行驶驱动力输出装置200及制动装置210来进行本车辆M的速度控制，以使本车辆M追随于由外界识别部102识别出的周边车辆中的存在于本车辆M的前方的规定距离(例如50[m]左右)以内的周边车辆(以下称作前行车辆)。此时，追随行驶支援控制部106可以对本车辆M的速度设定上限及下限。
“追随”例如是指将本车辆M与前行车辆的相对距离(车间距离)维持为恒定而行驶的情况。以下，将以这样的形态支援本车辆M的行驶的驾驶支援控制称作“追随行驶支援控制”来进行说明。在由外界识别部102未识别出前行车辆的情况下，追随行驶支援控制部106可以仅使本车辆M以设定车速行驶。
车道维持支援控制部108基于由本车位置识别部104识别出的本车辆M的位置来控制转向装置220，以便维持本车辆M行驶的车道。车道维持支援控制部108例如以乘客对车道维持开始开关54进行了操作(由乘客实施的进行车道维持支援控制的意旨的操作)的情况为触发而开始车道维持支援控制。例如，车道维持支援控制部108控制本车辆M的转向，以使本车辆M在行驶车道中央CL行驶。
车道维持支援控制部108例如控制转向装置220，从而本车辆M的基准点从行驶车道中央CL的偏离越大，相对于向行驶车道中央CL的位置恢复的方向输出越大的转向力。以下，将控制成在行驶车道中央CL行驶的驾驶支援控制称作“车道维持支援控制”来进行说明。
车道维持支援控制部108还可以在本车辆M接近行车道标记LM2或行车道标记LM3的情况下控制转向装置220，从而控制转向来进行路外脱离抑制控制，以使本车辆M向行驶车道中央CL侧恢复。
车道变更支援控制部110不依赖于乘客的转向盘的操作(转向控制)地控制行驶驱动力输出装置200及制动装置210和转向装置220，从而使本车辆M相对于判定为能够进行车道变更的相邻车道进行车道变更。车道变更支援控制部110例如以进行了对车道变更开始开关56的操作(由乘客实施的进行车道变更支援控制的意旨的操作)情况为触发而开始车道变更支援控制。
在此，由车道变更支援控制部110进行的控制例如在由追随行驶支援控制部106进行的追随行驶支援控制和由车道维持支援控制部108进行的车道维持支援控制工作的状态下进行。例如，在进行了对车道变更开始开关56的操作的情况下，由车道变更支援控制部110进行的控制优先。
图3是例示出由车道变更支援控制部110进行的处理的内容的图。车道变更支援控制部110生成用于本车辆M的车道变更的轨道。
车道变更支援控制部110基于本车辆M的速度和车道变更所需的秒数，来导出本车辆M的车道变更所需的距离。在由相机10拍摄到的范围内未识别出车道变更的完成地点E的情况下，例如假定为从能够识别车道的部分以当前的曲率延长来计算车道变更的完成地点E。例如，在预先设定为由相机10检测的前方的信息是车道变更所需的路径的大致1/3左右的情况下，若在车道变更开始时由相机10检测的范围是60[m]的直线，则假定为其前方也继续为直线，从而完成地点E被计算为是前方180[m]。若由相机10检测出的车道是曲率半径为1000[m]的弯道，则假定为该弯道以该曲率半径继续来计算完成地点E。
在假定为进行车道变更时的横向移动的距离大致恒定，且假定为以适当的横向速度进行车道变更的情况下，基于直至行驶完横向的目标距离为止的距离来设定车道变更所需的秒数。车道变更支援控制部110基于导出的车道变更所需的距离，来在车道变更目的地的车道L1上的行驶车道中央CL1上设定车道变更的完成地点E。车道变更支援控制部110例如以车道变更的完成地点E为目标位置来进行车道变更支援控制。
车道变更支援控制部110例如基于当前的本车辆M的位置及横摆角的基准方向V和设定的车道变更的完成地点E的位置及横摆角的基准方向V，使用样条曲线等多项式曲线将这两点间平滑地相连来生成用于车道变更的轨道C。车道变更支援控制部110例如在生成的轨道C上以规定的间隔生成多个轨道点D。车道变更支援控制部110例如使本车辆M以顺次通过生成的轨道点D的方式行驶。
[车道变更支援控制]
以下，说明本车辆M的车道变更支援。图4是表示在车道变更支援控制的中途存在行车道标记LM2变得难以看到的非检测区间P的状态的一例的图。如图所示，在本车辆M正行驶的道路R的中途存在行车道标记LM2变得难以看到的非检测区间P。非检测区间P例如因行车道标记LMm不鲜明的情况、存在前行车辆时等不能识别行车道标记LMm的情况等而产生。
此时，当本车辆M通过车道变更支援控制来进行车道变更时，可能在车道变更的中途不能识别出行车道标记LM2而在车道变更支援控制中变得不能提供正确的控制目标。当车道变更支援控制在中途被解除时，本车辆M通过转向装置220的SAT(Self-AligningTorque)而使转向角复原为零，因此不会急剧地从车道脱离。然而，本车辆M可能如箭头A1所示的轨道那样偏离作为目标的箭头A2的轨道。
在此，在车道变更的中途由外界识别部102变得不能检测出行车道标记LMm的情况下，车道变更支援控制部110判定基于存储于存储部120的规定的范围的行车道标记LMm的车道数据121是否能够完成车道变更。
具体而言，车道变更支援控制部110例如从时刻t0开始车道变更支援控制，在时刻t1的地点变得不能检测出行车道标记LMm的情况下，对直至完成车道变更为止所需的剩余的第一距离Q1与存储于存储部120的行车道标记LMm的第二距离Q2进行比较。
在车道数据121中例如存储有时刻t1的时间点下的行车道标记LMm的第二距离Q2量的数据。车道变更支援控制部110算出直至完成车道变更为止所需的剩余的第一距离Q1。第一距离Q1例如基于时刻t1下的速度和直至完成车道变更为止所需的剩余的时间来算出。
车道变更支援控制部110例如基于车道数据121来算出在时刻t1识别出的行车道标记LMm的第二距离Q2。将由相机10拍摄到的规定的范围的行车道标记LMm的图像转换成表示为二维平面上的相对于本车辆M的相对坐标的数据，并基于转换后的数据来算出第二距离Q2。
车道变更支援控制部110对算出的第一距离Q1与第二距离Q2的差量进行计算，其结果是，在第二距离Q2长至第一距离Q1以上(Q2≥Q1)而判定为本车辆M在第二距离Q2的区间能够完成车道变更的情况下，基于存储于存储部120的规定的范围的行车道标记LMm的位置与本车辆M的相对距离，来控制本车辆M的车道变更。
图5是说明第二距离Q2比第一距离Q1短的情况下的车道变更支援控制的一例的图。车道变更支援控制部110对算出的第一距离Q1与第二距离Q2的差量进行计算，其结果是，在第二距离Q2比第一距离Q1短(Q2＜Q1)而判定为本车辆M在第二距离Q2的区间不能完成车道变更的情况下，使本车辆M向使行车道标记LMm与本车辆M的横摆角的基准方向V所成的角度θ减小的方向行驶。车道变更支援控制部110将角度θ成为零的地点设定为目标位置。
车道变更支援控制部110例如在时刻t1以后使本车辆M向使行车道标记LMm与本车辆M的横摆角的基准方向V所成的角度θ减小的方向行驶，使车道变更完成。之后，车道变更支援控制部110例如将本车辆M的控制切换给车道维持支援控制部108。通过车道维持支援控制部108的控制，本车辆M能够在车道L1或车道L2中的较近的一方的车道上行驶。
[处理流程]
接着，说明车辆控制系统1的处理的流程。图6是表示车辆控制系统1的处理的流程的一例的流程图。
车道变更支援控制部110以由乘客进行的规定的操作为触发而开始车道变更支援控制(步骤S100)。接着，外界识别部102开始规定的范围的行车道标记LMm的记录(步骤S102)。接着，车道变更支援控制部110判定外界识别部102是否检测出行车道标记LMm(步骤S104)。
接着，在外界识别部102检测出行车道标记LMm的情况下，车道变更支援控制部110基于检测出的行车道标记LMm的位置，来控制车道变更(步骤S106)。车道变更支援控制部110判定本车辆M是否到达了目标位置(步骤S108)。在本车辆M到达了目标位置的情况下，车道变更支援控制部110结束处理，在未到达目标位置的情况下，返回步骤S104的处理。
在步骤S104中成为了否定的判定的情况下，车道变更支援控制部110判定在存储于存储部120的车道数据121中是否记录了车道变更所需的规定的范围的行车道标记的数据，由此判定是否能够完成车道变更(步骤S110)。在判定为能够完成车道变更的情况下，车道变更支援控制部110基于存储于存储部120的规定的范围的行车道标记LMm的车道数据121，来控制本车辆M的车道变更(步骤S112)。
接着，车道变更支援控制部110向步骤S108的处理转移。在步骤S110中成为了否定的判定的情况下，车道变更支援控制部110使本车辆M向使检测出的行车道标记LMm与本车辆M的行进方向所成的角度θ减小的方向行驶(步骤S114)。车道变更支援控制部110判定是否到达了目标位置(步骤S108)，在到达了目标位置的情况下，结束流程图的处理。
根据以上说明的第一实施方式，即便在车道变更支援控制中变得不能检测出行车道标记LMm的情况下，车辆控制系统1也能够通过参照在存储部120中以规定的范围存储的行车道标记LMm来完成车道变更。
<第二实施方式>
在第一实施方式的车辆控制系统1中，在车道变更支援控制的中途变得不能检测出行车道标记LMm之后，基于存储于存储部120的车道数据121来使车道变更完成。在第二实施方式的车辆控制系统1A中，在车道变更支援控制的中途变得不能检测出行车道标记LMm之后，追随在本车辆M的前方行驶的其他车辆行驶而完成车道变更。在以下的说明中，对与第一实施方式相同的结构使用同一名称，并适当省略重复的说明。图7是表示第二实施方式的车辆控制系统1A的结构的一例的图。
[车道变更支援控制]
图8是表示在车道变更支援控制的中途存在行车道标记LM2变得难以看到的非检测区间P的状态的一例的图。如图所示，在本车辆M正行驶的道路R的中途存在行车道标记LM2变得难以看到的非检测区间P。此时，在本车辆M的前方行驶有其他车辆(前行车辆M1或前行车辆M2)。
车道变更支援控制部110A例如从时刻t0开始车道变更支援控制，在时刻t1的地点变得不能检测出行车道标记LMm的情况下，判定基于存储于存储部120的规定的范围的行车道标记LMm的车道数据121是否能够完成车道变更。
车道变更支援控制部110A例如在判定为基于规定的范围的行车道标记LMm的图像数据能够完成车道变更的情况下，进行与第一实施方式的车辆控制系统1的处理同样的处理。车道变更支援控制部110A在判定为基于规定的范围的行车道标记LMm的车道数据121不能完成车道变更的情况下，向追随行驶支援控制部106A发出指令，以便对本车辆M进行相对于前行车辆M1或前行车辆M2追随行驶的追随行驶支援控制。
当前行车辆M1在车道变更目标的车道L1上行驶的情况下，车道变更支援控制部110A向追随行驶支援控制部106A发出指令，以便对本车辆M进行相对于前行车辆M1追随行驶的追随行驶支援控制。追随行驶支援控制部106A例如基于指令而使本车辆M通过轨迹S1来追随于前行车辆M1行驶。其结果是，本车辆M能够向车道变更目标的车道L1进行车道变更。
当前行车辆M1未在车道变更目标的车道L1上行驶且前行车辆M2在车道变更以前的原来的车道L2上行驶的情况下，车道变更支援控制部110A向追随行驶支援控制部106A发出指令，以便对本车辆M进行相对于前行车辆M2追随行驶的追随行驶支援控制。
追随行驶支援控制部106A例如基于指令而使本车辆M通过轨迹S2来追随于前行车辆M2行驶。其结果是，虽然本车辆M的车道变更被中止，但本车辆M返回车道变更以前的原来的车道L2，从而能够预防脱离车道。
[处理流程]
接着，说明车辆控制系统1A的处理的流程。图9是表示车辆控制系统1A的处理的流程的一例的流程图。
车道变更支援控制部110A以由乘客进行的规定的操作为触发而开始车道变更支援控制(步骤S200)。接着，外界识别部102开始规定的范围的行车道标记LMm的记录(步骤S202)。接着，车道变更支援控制部110判定外界识别部102是否检测出行车道标记LMm(步骤S204)。
接着，在外界识别部102检测出行车道标记LMm的情况下，车道变更支援控制部110A基于检测出的行车道标记LMm的位置来控制车道变更(步骤S206)。车道变更支援控制部110A判定本车辆M是否到达了目标位置(步骤S208)。在本车辆M到达了目标位置的情况下，车道变更支援控制部110A结束处理，在未到达目标位置的情况下，返回步骤S204的处理。
在步骤S204中成为了否定的判定的情况下，车道变更支援控制部110A判定基于存储于存储部120的规定的范围的行车道标记的数据是否能够完成车道变更(步骤S210)。在判定为能够完成车道变更的情况下，车道变更支援控制部110A基于存储于存储部120的规定的范围的行车道标记LMm的车道数据121，来控制本车辆M的车道变更(步骤S212)。
接着，车道变更支援控制部110A向步骤S208的处理转移。在步骤S210中成为了否定的判定的情况下，车道变更支援控制部110A基于外界识别部102的识别结果，来判定是否存在前行车辆(步骤S214)。在存在前行车辆的情况下，追随行驶支援控制部106A判定前行车辆是否存在于车道变更目的地的车道(步骤S216)。在前行车辆存在于车道变更目的地的车道的情况下，追随行驶支援控制部106A基于由车道变更支援控制部110A发出的指令，来使本车辆M追随于在车道变更目的地的车道上行驶的前行车辆行驶(步骤S218)。
在前行车辆未存在于车道变更目的地的车道的情况下，追随行驶支援控制部106A基于由车道变更支援控制部110A发出的指令，来使本车辆M追随于在车道变更以前的原来的车道上行驶的前行车辆行驶(步骤S220)。在步骤S214中成为了否定的判定的情况下，车道变更支援控制部110A使本车辆M向使检测出的行车道标记LMm与本车辆M的行进方向所成的角度θ减小的方向行驶(步骤S222)。车道变更支援控制部110A判定是否到达了目标位置(步骤S208)，在到达了目标位置的情况下，结束流程图的处理。
根据以上说明的车辆控制系统1A，即便在车道变更支援控制中变得不能检测出行车道标记LMm的情况下，也能够通过使本车辆M追随于前行车辆行驶来完成车道变更。
[变形例]
上述实施方式的车辆控制系统也可以组装于自动驾驶车辆500。图10是表示将车辆控制系统适用于自动驾驶车辆500的结构的一例的图。在以下的说明中，对与上述同样的结构使用同一名称，并适当省略重复的说明。自动驾驶车辆500中的自动驾驶控制单元400是替换驾驶支援控制单元100的构件。
在行动计划生成部405中组装有追随行驶支援控制部406、车道维持支援控制部408及车道变更支援控制部410的各结构。自动驾驶控制单元400与导航装置60连接。导航装置60将直至目的地的路径向行动计划生成部405输出。行动计划生成部405参照比导航装置60所具备的地图数据更详细的地图，决定供车辆行驶的推荐车道，并向自动驾驶控制部412输出。
自动驾驶控制部412基于外界识别部402识别出的信息，来控制包含发动机、马达的行驶驱动力输出装置200、制动装置210、转向装置220中的一部分或全部，以便沿着从行动计划生成部405输入的推荐车道行驶。
在这样的自动驾驶车辆500中，根据本车辆M的行驶状况而自动地、或者基于乘客的指示地产生进行车道变更的状况。自动驾驶车辆500能够通过驾驶支援控制单元100的处理而自动地进行车道变更。
以上说明的实施方式能够如下述那样表现。图11是表示能够在驾驶支援控制单元100、100A或自动驾驶控制单元400中使用的多个结构的图。驾驶支援单元100成为如下结构：通信控制器100-1、CPU100-2、作为工作存储器使用的RAM(Random Access Memory)100-3、保存引导程序等的ROM(Read Only Memory)100-4、闪存器或HDD(Hard Disk Drive)等存储装置100-5、驱动装置100-6等通过内部总线或专用通信线而相互连接。通信控制器100-1进行与图1、图7所示的驾驶支援单元100以外的构成要素的通信。在存储装置100-5中保存有CPU100-2执行的程序100-5a。该程序通过DMA(Direct Memory Access)控制器(未图示)等在RAM100-3中展开，并由CPU100-2执行。由此，实现本车位置识别部104、追随行驶支援控制部106、车道维持支援控制部108、车道变更支援控制部110中的一部分或全部。
上述说明的实施方式可以如以下那样表现。
一种车辆控制系统，其中，
所述车辆控制系统具备：
硬件处理器；以及
存储装置，
在所述存储装置中保存有程序，该程序使所述硬件处理器进行第一控制和第二控制，
在所述第一控制中，检测车辆的行进方向的路面的行车道标记的位置，
在所述第二控制中，在沿着所述行进方向的规定的范围内将检测出的所述行车道标记的位置存储于存储部，并基于检测出的所述行车道标记的位置来控制所述车辆的车道变更，
在变得不能检测出所述行车道标记的情况下，在所述第二控制中判定基于存储于所述存储部的所述规定的范围的所述行车道标记的位置是否能够进行所述车道变更，在判定为能够进行所述车道变更的情况下，基于所述规定的范围的所述行车道标记的位置来控制所述车辆的所述车道变更。
以上，使用实施方式说明了本发明的具体实施方式，但本发明丝毫不被这样的实施方式限定，在不脱离本发明的主旨的范围内能够施加各种变形及替换。例如，在上述实施方式中，在变得不能识别出行车道标记LMm的情况下使用存储于存储部120的车道数据121，但车道变更支援控制部也可以基于高精度的地图和GPS来进行车道变更控制。

Claims (7)

1.一种车辆控制系统，其中，
所述车辆控制系统具备：
检测部，其检测车辆的行进方向的路面的行车道标记的位置；
存储部，其在沿着所述行进方向的规定的范围内存储由所述检测部检测出的所述行车道标记的位置；以及
车道变更控制部，其基于由所述检测部检测出的所述行车道标记的位置，来控制所述车辆的车道变更，
在由所述检测部变得不能检测出所述行车道标记的位置的情况下，所述车道变更控制部判定基于存储于所述存储部的所述规定的范围的所述行车道标记的位置是否能够进行所述车道变更，在判定为能够进行所述车道变更的情况下，基于存储于所述存储部的所述规定的范围的所述行车道标记的位置，来控制所述车辆的所述车道变更。
2.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，
在所述车道变更从开始到完成为止的期间由所述检测部变得不能检测出所述行车道标记的位置的情况下，所述车道变更控制部判定基于存储于所述存储部的所述规定的范围的所述行车道标记的位置是否能够完成所述车道变更，在判定为不能完成所述车道变更的情况下，使所述车辆向使所述车辆的横摆角相对于存储于所述存储部的所述规定的范围的所述行车道标记的延伸方向所成的角度减小的方向行驶。
3.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，
所述检测部还检测在所述车辆的前方行驶的其他车辆的位置，
在所述车道变更从开始到完成为止的期间由所述检测部变得不能检测出所述行车道标记的位置的情况下，所述车道变更控制部判定基于存储于所述存储部的所述规定的范围的所述行车道标记的位置是否能够完成所述车道变更，在判定为不能完成所述车道变更的情况下，使所述车辆追随于所述其他车辆行驶。
4.根据权利要求3所述的车辆控制系统，其中，
在所述车道变更从开始到完成为止的期间由所述检测部变得不能检测出所述行车道标记的位置的情况下，所述车道变更控制部判定基于存储于所述存储部的所述规定的范围的所述行车道标记的位置是否能够完成所述车道变更，在判定为不能完成所述车道变更的情况下，使所述车辆追随于在车道变更目的地的车道上行驶的所述其他车辆行驶。
5.根据权利要求4所述的车辆控制系统，其中，
在所述车道变更从开始到完成为止的期间由所述检测部变得不能检测出所述行车道标记的位置的情况下，所述车道变更控制部判定基于存储于所述存储部的所述规定的范围的所述行车道标记的位置是否能够完成所述车道变更，在判定为不能完成所述车道变更且没有在车道变更目的地的车道上行驶的所述其他车辆的情况下，使所述车辆追随于在车道变更以前的原来的车道上行驶的所述其他车辆行驶。
6.一种车辆控制方法，其是由搭载于车辆的计算机执行的方法，其中，
所述车辆控制方法使所述计算机进行如下处理：
检测车辆的行进方向的路面的行车道标记的位置；
在沿着所述行进方向的规定的范围内将检测出的所述行车道标记的位置存储于存储部；
基于检测出的所述行车道标记的位置，来控制所述车辆的车道变更；
在变得不能检测出所述行车道标记的情况下，判定基于存储于所述存储部的所述规定的范围的所述行车道标记的位置是否能够进行所述车道变更；以及
在判定为能够进行所述车道变更的情况下，基于所述规定的范围的所述行车道标记的位置来控制所述车辆的所述车道变更。
7.一种存储介质，其是存储有程序的计算机能够读入的非暂时性的存储介质，其中，
所述程序使计算机进行如下处理：
检测车辆的行进方向的路面的行车道标记的位置；
在沿着所述行进方向的规定的范围内将检测出的所述行车道标记的位置存储于存储部；
基于检测出的所述行车道标记的位置，来控制所述车辆的车道变更；
在变得不能检测出所述行车道标记的情况下，判定基于存储于所述存储部的所述规定的范围的所述行车道标记的位置是否能够进行所述车道变更；以及
在判定为能够进行所述车道变更的情况下，基于所述规定的范围的所述行车道标记的位置来控制所述车辆的所述车道变更。
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