CN110001642A - 自动驾驶车辆的行驶控制装置 - Google Patents

Abstract

自动驾驶车辆的行驶控制装置(110)具有：行动计划生成部(45)，其生成行动计划，以使将利用车辆检测部(31)检测出的任一其他车辆作为对象车辆，并追随对象车辆行驶；行驶控制部(46)，其按照生成的行动计划控制有助于自车辆的行驶动作设备(1、2)。行动计划生成部(45)具有：车辆规格识别部(451)，其识别由车辆检测部(31)检测出的其他车辆的车辆规格；车辆规格判定部(452)，其判定相对于自车辆的车辆规格，识别出的车辆规格的差异程度是否在规定值以下；对象车辆设定部(453)，其将判定为车辆规格的差异程度在规定值以下的其他车辆设定为对象车辆。

Description

自动驾驶车辆的行驶控制装置

技术领域

本发明涉及一种自动驾驶车辆的行驶控制装置。

背景技术

以往已知的装置为以将与前方车辆的车间距离维持在设定车间距离的方式使自动驾驶车辆追随前方车辆行驶的装置。这种装置例如在专利文献1 中有记载。

但是，当自车辆与作为追随行驶对象的前方车辆的车辆规格不同时，例如有时自车辆不能够容易回避前方车辆能够容易回避的障碍物，而给追随行驶带来阻碍。

现有技术文献

专利文献1：特开2017-92678号公报(JP2017-092678A)。

发明内容

本发明的一技术方案为自动驾驶车辆的行驶控制装置，具有：车辆检测部，其检测自车辆周围的其他车辆；行动计划生成部，其生成行动计划，使得将由车辆检测部检测到的且满足规定条件的其他车辆作为对象车辆并追随对象车辆行驶；行驶控制部，其按照由行动计划生成部生成的行动计划，控制有助于自车辆的行驶动作的设备。行动计划生成部具有：车辆规格识别部，其识别由车辆检测部检测到的其他车辆的车辆规格；车辆规格判定部，其判定相对于自车辆的车辆规格，由车辆规格识别部识别出的车辆规格的差异程度是否在规定值以下；对象车辆设定部，其将由车辆规格判定部判定为车辆规格的差异程度在规定值以下的其他车辆设定为对象车辆。

附图说明

本发明的目的、特征以及优点，通过与附图相关的以下实施方式的说明进一步阐明。

图1是表示应用本发明一实施方式的行驶控制装置的自动驾驶车辆的行驶系统的概略结构的图。

图2是示意性地表示具有本发明一实施方式的行驶控制装置的车辆控制系统的整体结构的框图。

图3是表示利用图2的行动计划生成部生成的行动计划的一个例子的图。

图4是表示存储在图2的存储部的换挡图的一个例子的图。

图5是表示本发明一实施方式的行驶控制装置的主要部分结构的框图。

图6是表示利用图5的控制器实施处理的一个例子的流程图。

图7A是表示本发明一实施方式的行驶控制装置的动作的一个例子的图。

图7B是表示紧接着图7A的动作的一个例子的图。

图7C是表示紧接着图7B的动作的一个例子的图。

图8A是表示本发明一实施方式的行驶控制装置的动作的另一例子的图。

图8B是表示紧接着图8A的动作的一个例子的图。

图8C是表示紧接着图8B的动作的一个例子的图。

图9A是表示与图7A～图7C的动作对应的档位和车速变化的一个例子的时序图。

图9B是表示与图8A～图8C的动作对应的档位和车速变化的的一个例子的时序图。

具体实施方式

以下，参照图1～图9B对本发明的实施方式进行说明。本发明一实施方式的行驶控制装置应用于具有自动驾驶功能的车辆(自动驾驶车辆)。图1 是表示应用本实施方式的行驶控制装置的自动驾驶车辆101(也有区别于其他车辆称之为自车辆的情况)的行驶系统的概略结构的图。车辆101不仅能够在不需要驾驶员的驾驶操作的自动驾驶模式下行驶，还能够在驾驶员的驾驶操作的手动驾驶模式下行驶。

如图1所示，车辆101具有发动机1和变速器2。发动机1是将通过节气门阀11供给的吸入空气和从喷射器12喷射的燃料以适当的比例混合，利用火花塞等点火而使其燃烧，由此产生旋转动力的内燃机(例如汽油发动机) 。另外，还能够使用柴油发动机等各种发动机代替汽油发动机。吸入空气量由节气门阀11进行调节，节气门阀11的开度(节气门开度)根据利用电信号而工作的节气门用执行器13的驱动进行变更。节气门阀11的开度以及从喷射器12喷射的燃料的喷射量(喷射时刻、喷射时间)利用控制器40( 图2)进行控制。

变速器2设置于发动机1和驱动轮3之间的动力传递路径，使来自发动机 1的旋转改变速度，且将来自发动机1的转矩进行转换并输出。利用变速器2 变速后的旋转被传递至驱动轮3，由此，车辆101行驶。另外，还能够代替发动机1或在发动机1的基础上设置作为驱动源的行驶用电机，作为电动汽车或混合动力汽车构成车辆101。

变速器2例如为根据多个档位(例如8档)使变速比能够阶段性地变更的有级变速器。另外，还能够将能够无级变更变速比的无级变速器作为变速器2使用。省略图示，还可以利用变矩器将来自发动机1的动力输入到变速器2。变速器2例如具有牙嵌式离合器、摩擦离合器等接合元件21，通过液压控制装置22控制油向接合元件21的流动，能够变更变速器2的档位。液压控制装置22具有利用电信号工作的电磁阀等变速器用的阀门机构(为了方便称之为变速用执行器23)，通过根据变速用执行器23的工作变更压力油向接合元件21的流动，从而能够设定合适的档位。

图2是示意性地表示应用本发明一实施方式的行驶控制装置的自动驾驶车辆101的车辆控制系统100的整体结构的框图。如图2所示，车辆控制系统100主要具有控制器40、分别与控制器40电连接的外部传感器组31、内部传感器组32、输入/输出装置33、GPS装置34、地图数据库35、导航装置36 、通信单元37、行驶用执行器AC。

外部传感器组31是检测作为自车辆周边信息的外部状况的多个传感器的总称。例如，外部传感器组31包括：激光雷达、雷达以及车载摄像机等，其中，激光雷达测定针对自车辆全方位的照射光的散射光，并测定从自车辆到周边障碍物的距离，雷达通过照射电磁波并检测反射波来检测自车辆周边的其他车辆、障碍物等，车载摄像机装载于自车辆，具有CCD、CMOS 等摄像元件，并拍摄自车辆周边(前方、后方以及侧方)。从自车辆到前方车辆的车间距离能够通过激光雷达、雷达以及车载摄像机的任意一个来测定。

内部传感器组32是检测自车辆行驶状态的多个传感器的总称。例如，内部传感器组32包括：检测自车辆车速的车速传感器、分别检测自车辆前后方向的加速度和左右方向的加速度(横向加速度)的加速度传感器、检测发动机1的转速的发动机转速传感器、检测自车辆重心绕铅直轴旋转的旋转角速度的横摆角速度传感器、检测节气门阀11的开度(节气门开度)的节气门开度传感器等。检测手动驾驶模式下的驾驶员的驾驶操作，例如加速踏板的操作、制动踏板的操作、转向盘的操作等的传感器也包含在内部传感器组32。

输入/输出装置33是既由驾驶员输入指令，又向驾驶员输出信息的装置的总称。例如，输入/输出装置33具有：通过操作构件的操作供驾驶员输入各种指令的各种开关、供驾驶员通过语音输入指令的麦克、借助显示图像向驾驶员提供信息的显示部、通过语音向驾驶员提供信息的扬声器等。各种开关包括：指令自动驾驶模式和手动驾驶模式的任一种的手动/自动切换开关、指令自动驾驶级别的驾驶级别指令开关。

手动/自动切换开关例如作为驾驶员能够手动操作的开关构成，根据开关操作输出切换到使自动驾驶功能有效化的自动驾驶模式或使自动驾驶功能无效化的手动驾驶模式的指令。还可以不管手动/自动切换开关的操作，而是在规定的行驶条件成立时，进行从手动驾驶模式向自动驾驶模式的切换或从自动驾驶模式向手动驾驶模式的切换的指令。即，可以通过手动/自动切换开关自动地进行切换，进而模式切换不是手动地进行而是自动地进行。

驾驶级别指令开关例如作为驾驶员能够手动操作的开关构成，根据开关操作进行自动驾驶级别的指令。自动驾驶级别是指将驾驶自动化到何种程度的指标。自动驾驶级别例如根据由国际自动机工程师学会(SAE International)规定的SAEJ3016分为级别0～级别5。具体地，级别0为无自动化的驾驶级别，在级别0，由人(驾驶员)进行全部驾驶操作。

级别1为由系统进行加速、转向以及制动的任一种的操作的驾驶级别( 驾驶辅助)。即若在级别1，在特定条件下车辆控制系统100根据周围状况控制加速器、制动器、方向盘的任一种的操作，除此以外的全部操作由人进行。

级别2为由系统将加速、转向以及制动中多个操作同时进行的驾驶级别 (部分驾驶自动化)。到级别2为止驾驶员有监视周围的义务。

级别3为由车辆控制系统100进行全部的加速、转向以及制动操作，驾驶员只有在车辆控制系统100要求时进行对应的驾驶级别(带条件的自动驾驶)。在级别3以后，由车辆控制系统100监视周围而人没有监视周围的义务。

级别4为在特定的状况下，由车辆控制系统100进行全部的驾驶操作，即使车辆控制系统100不能继续驾驶的情况也可以不替换为驾驶员来操作的驾驶级别(高级自动驾驶)。因此，在级别4以后，即使是非常时刻也由系统进行对应。

级别5为在所有条件下由车辆控制系统100自主地进行自动行驶的驾驶级别(完全自动驾驶)。

驾驶级别指令开关根据其操作进行级别0～5的任一种的自动驾驶级别的指令。车辆控制系统100还能够以如下方式构成：利用周围的状况等判定是否满足能够进行自动驾驶的条件，并根据判定结果自动切换驾驶级别指令开关，指令为级别0～5的任一种。例如，在规定条件成立时，车辆控制系统100能够自动从级别2切换到级别3。

GPS装置34具有接收来自多个GPS卫星的定位信号的GPS接收机，基于 GPS接收机接收到的信号测定自车辆的绝对位置(纬度、经度等)。

地图数据库35是存储导航装置36中使用的一般的地图信息的装置，例如包括硬盘。地图信息中包括：道路的位置信息、道路形状(曲率等)的信息、十字路口、岔路口的位置信息。另外，存储于地图数据库35中的地图信息不同于存储于控制器40的存储部42中的高精度的地图信息。

导航装置36是搜索到达由驾驶员输入的目的地的道路上的目标路线，并按照目标路线进行引导的装置。目的地的输入和按照目标路线的引导均通过输入/输出装置33进行。目标路线是根据由GPS装置34获取的自车辆的当前位置和存储于地图数据库35的地图信息来进行计算的。

通信单元37利用包含互联网线路等无线通信网的网络与未图示的各种服务器进行通信，定期或者在任意时机从服务器获取地图信息和交通信息等。获取的地图信息被输出到地图数据库35、存储部42，更新地图信息。获取的交通信息包括交通阻塞信息、信号从红变绿的剩余时间等信号信息。

执行器AC是为了控制车辆的行驶而设置的。执行器AC除了包括调整图1所示的发动机1的节气门阀11的开度(节气门开度)的节气门用执行器 13、变更变速器2的档位的变速用执行器23外，还包括启动制动装置的制动用执行器、以及驱动转向装置的转向用执行器等。

控制器40包括电子控制单元(ECU)。另外，还能够分开设置发动机控制用ECU、变速器控制用ECU等功能不同的多个ECU，但在图2中为了方便，以控制器40作为这些ECU的集合的方式显示。控制器40包含具有CPU等运算部41，RAM、ROM、硬盘等存储部42和未图示的其他周边电路的计算机。

存储部42中存储有包含车道的中央位置信息、车道位置的边界的信息等高精度的详细的地图信息。更具体地说，作为地图信息，存储有道路信息、交通管制信息、住所信息、设施信息、电话号码信息等。道路信息中包括：表示高速公路、收费道路、国道等道路类别的信息、道路的车道数、各车道的宽度、道路的坡度、道路的三维坐标位置、车道的拐弯处的曲率、车道的汇合点和分岔点的位置、道路标识等信息。交通管制信息包括：由于施工等而车道被限制行驶或者禁止通行的信息等。存储部42中还存储有作为变速动作基准的换挡图(变速线图)、各种控制的程序、程序中使用的阈值等信息、自车辆的车辆规格的信息。

运算部41作为功能性结构，其具有自车位置识别部43、外界识别部44 、行动计划生成部45、以及行驶控制部46。

自车位置识别部43根据用GPS装置34获取的自车辆的位置信息和地图数据库35的地图信息来识别地图上的自车辆的位置(自车位置)。也可以使用存储于存储部42的地图信息(建筑物的形状等信息)和外部传感器组31 检测出的车辆的周边信息来识别自车辆位置，由此，能够高精度地识别自车辆位置。另外，在能够用设置在道路上、道路旁边的外部的传感器测定自车辆位置时，还能够通过借助该传感器和通信单元37进行通信，高精度地识别自车辆位置。

外界识别部44根据来自激光雷达、雷达、摄像机等外部传感器组31的信号识别自车辆周围的外部状况。例如，识别行驶在自车辆周边的周边车辆(前方车辆、后方车辆)的位置、速度、加速度、在自车辆辆周围停车或者驻车的周边车辆的位置、以及其他物体的位置、状态等。其他物体包括：标识、信号器、道路的边界线、停止线、建筑物、栏杆、电线杆、广告牌、行人、自行车等。其他物体的状态包括：信号器的颜色(红、绿、黄)、行人、自行车的移动速度、朝向等。

行动计划生成部45例如根据由导航装置36计算出的目标路线、由自车位置识别部43识别出的自车辆位置、用外界识别部44识别出的外部状况，生成从当前时刻开始经过规定时间为止的自车辆的行驶轨迹(目标轨迹) 。当目标路线上存在作为目标轨迹的候补的多个轨迹时，行动计划生成部 45从中选择遵守法律且满足高效、安全地行驶等基准的最合适的轨迹，并将所选择的轨迹作为目标轨迹。然后，行动计划生成部45生成与所生成的目标轨迹相对应的行动计划。

行动计划中包括：从当前时刻开始经过规定时间T(例如5秒)为止的期间内，每单位时间Δt(例如0.1秒)设定的行驶计划数据，即对应每单位时间Δt的时刻设定的行驶计划数据。行驶计划数据包括每单位时间Δt的自车辆的位置数据和车辆状态的数据。位置数据例如为表示道路上的二维坐标位置目标点的数据，车辆状态的数据是表示车速的车速数据和表示自车辆的朝向的方向数据等。车辆状态的数据能够从每单位时间Δt的位置数据的变化求得。行驶计划每单位时间Δt进行更新。

图3是表示利用行动计划生成部45生成的行动计划的一个例子的图。图 3中示出了自车辆101变更车道并超越前方车辆102的场景的行驶计划。图3 的各点P与从当前时刻开始经过规定时间T为止的每单位时间Δt的位置数据相对应，将这些各点P按照时间顺序连接起来，据此获得目标轨迹103。另外，行动计划生成部45除超车行驶以外，还生成与变更行驶车道的车道变更行驶、保持车道以免偏离行驶车道的车道保持行驶、以及与减速行驶或加速行驶等相对应的各种行动计划。

行动计划生成部45在生成目标轨迹时首先决定行驶方式，根据行驶方式生成目标轨迹。例如在制定与车道保持行驶相对应的行动计划时首先决定定速行驶、追随行驶、减速行驶、转弯行驶等行驶方式。具体地，行动计划生成部45在自车辆前方没有其他车辆(前方车辆)的情况下，将行驶方式决定为定速行驶，在存在前方车辆的情况下，决定为追随行驶。行动计划生成部45生成行驶计划数据，以使在追随行驶中，例如根据车速适当地控制与前方车辆之间的车间距离。另外，与车速对应的目标车间距离预先存储在存储部42。

行驶控制部46控制各执行器AC，以使在自动驾驶模式下，自车辆沿着行动计划生成部45生成的目标轨迹103行驶。即，分别控制节气门用执行器 13、变速用执行器23、制动用执行器、以及转向用执行器等，以使自车辆 101每单位时间Δt通过图3的各点P。

更具体地，在自动驾驶模式下，行驶控制部46根据行动计划生成部45 生成的行动计划中、目标轨迹103(图3)上的每单位时间Δt的各点P的车速 (目标车速)计算出每单位时间Δt的加速度(目标加速度)。还有，考虑到由道路坡度等决定的行驶阻力，计算出用于获得该目标加速度的要求驱动力。并且，例如反馈控制执行器AC，以使由内部传感器组32检测出的实际加速度成为目标加速度。另外，在手动驾驶模式下，行驶控制部46根据由内部传感器组32获取的来自驾驶员的行驶指令(加速器开度等)控制各执行器AC。

具体说明利用行驶控制部46对变速器2的控制。行驶控制部46利用预先存储在存储部42的换挡图向变速用执行器24输出控制信号，由此控制变速器2的变速动作。

图4是表示存储在存储部42的换挡图的一个例子，特别是自动驾驶模式时的换挡图的一个例子的图。图中，横轴表示车速V、纵轴表示要求驱动力F。另外，要求驱动力F与作为加速踏板的操作量的加速器开度(在自动驾驶模式中，模拟的加速器开度)或节气门开度一对一地对应，随着加速器开度或节气门开度增大，要求驱动力F变大。因此，还能够将纵轴替换成为加速器开度或节气门开度。

图4的特性f1例如为对应从n+1档向n档降档的降档线的一个例子，特性 f2为对应从n档向n+1档升档的升档线的一个例子。省略其他档位的降档和升档的图示，但档位越大(越高侧)降档线和升档线则分别偏向高车速侧设定。

如图4所示，例如关于从运行点Q1的降档，当车速V恒定不变而要求驱动力F增加，运行点Q1超出降档线(特性f1)时(箭头A)，变速器2从n+1 档向n档降档。另一方面，例如关于从运行点Q2的升档，当要求驱动力F恒定不变而车速V增加，运行点Q2超出升档线(特性f2)时(箭头B)，变速器2从n档向n+1档升档。

关于升档还能够以如下方式构成：运行点Q2的要求驱动力F加上规定的富余驱动力Fa而得到的运行点Q3超出升档线(特性f2)时(箭头C)进行升档。即，使表现出的要求驱动力F提高富余驱动力Fa的量，相对于富余驱动力Fa为0的情况(运行点Q2)使升档的时刻延迟，从而能够使变速器2 处于难以升档的状态。由此，能够在加速响应性高的状态下行驶，在追随前方车辆的情况下，设定了作为追随行驶的对象的车辆后，能够迅速开始对该对象车辆的追随行驶。另外，若要求驱动力F变小则富余驱动力Fa降低，例如在巡航行驶状态下为0。

另外，自车辆追随前方车辆行驶的情况下，当自车辆和前方车辆的车辆规格不同时，自车辆有可能不能容易且适当地进行追随行驶。例如，自车辆为普通车辆而前方车辆为大型卡车时，前方车辆相对于自车辆的最低离地高度高，因此，自车辆难以跨越通过前方车辆能够跨越通过的障碍物。还有，例如自车辆为车辆宽度宽的车辆而前方车辆为轻型汽车等车辆宽度窄的车辆时，自车辆难以通过前方车辆能够容易通过的场所。如此，当前方车辆和自车辆的车辆规格(车辆高度、车辆宽度等)不同时，有可能给追随行驶带来阻碍。考虑到这一点，在本实施方式中，以如下的方式构成行驶控制装置。

图5是表示本发明一实施方式的行驶控制装置110的主要部分结构的框图。行驶控制装置110为主要通过自动驾驶实现追随行驶的装置，并构成了图2的车辆控制系统100的一部分。另外，与图2相同的部分赋予相同的标记。如图5所示，向控制器40输入以下信号：来自作为外部传感器组31的一部分的激光雷达31a、雷达31b、摄像机31c的信号、来自作为内部传感器组32 的一部分的车速传感器32a的信号、来自作为输入/输出装置33的一部分的驾驶级别指令开关33a的信号。

控制器40作为功能性结构，具有：车辆规格识别部451、车辆规格判定部452、对象车辆设定部453、车速计算部461、执行器控制部462、驾驶级别切换部463。车辆规格识别部451、车辆规格判定部452、以及对象车辆设定部453均包括例如图2的行动计划生成部45，车速计算部461、执行器控制部462、以及驾驶级别切换部463均包括例如图2的行驶控制部46。

车辆规格识别部451根据来自激光雷达31a、雷达31b、摄像机31c的信号识别自车辆周围的其他车辆。进一步地，根据来自摄像机31c的信号识别其他车辆的车辆规格。车辆规格例如根据其他车辆的后面的大小，即由车辆宽度和车辆高度来确定，车辆规格识别部451根据摄像机图像来识别其他车辆的车辆宽度和车辆高度。

车辆规格判定部452判定在车辆规格识别部451识别出的其他车辆的车辆规格和存储在存储部42(图2)的自车辆的车辆规格的差异程度是否在规定值以下。更具体地来说，判定自车辆和其他车辆的车辆高度的差异是否在规定值以下且车辆宽度的差异是否在规定值以下。即，判定其他车辆的车辆规格是否与自车辆的车辆规格同等(同等车辆规格)。

对象车辆设定部453将由车辆规格判定部452判定为同等车辆规格的其他车辆中，能够追随行驶的其他车辆设定为作为追随行驶的对象的对象车辆。例如，根据由外界识别部44(图2)识别出的周围状况判断为能够在被判定为同等车辆规格的其他车辆的后方进行车道变更时，将该其他车辆设定为对象车辆。另外，所谓的判断为能够进行车道变更例如为在其他车辆的后方有足够用来变更车道的空间或为其他车辆与自车辆的车速差较小的情况等。

车速计算部461计算由对象车辆设定部453设定为对象车辆的车辆的车速。具体地，通过根据来自激光雷达31a、雷达31b的信号计算自车辆与对象车辆之间的车间距离，并将车间距离相对于时间进行微分，来计算出与自车辆相对的对象车辆的相对车速。通过在该相对车速上加上利用车速传感器32a检测出的自车辆的车速，来计算对象车辆的车速。

执行器控制部462控制执行器AC，使得追随利用对象车辆设定部453设定的同等车辆规格的对象车辆行驶。具体地，当行驶在相邻的车道的其他车辆被对象车辆设定部453设定为对象车辆时，执行器控制部462首先判定由车速计算部461计算出的对象车辆的车速是否比自车辆的车速快。

作为第1例，行驶在相邻的第2车道(例如超车道)的对象车辆从后方靠近行驶在第1车道(例如行驶车道)的自车辆的情况，执行器控制部462 判定为对象车辆的车速快。此时，执行器控制部462向作为执行器AC的一部分的变速用执行器23输出控制信号，并使变速器2降档。即，为提高自车辆的加速响应性，而强制使变速器2降档。除此之外，执行器控制部462将富余驱动力Fa相加在要求驱动力F上(图4)，以使在降档后不立刻升档。当对象车辆超过自车辆时，执行器控制部462向执行器AC输出控制信号，以使自车辆变更到第2车道并开始追随对象车辆行驶。另外，若开始追随行驶，可以降低富余驱动力Fa。

作为第2例，行驶在第1车道(例如超车道)的自车辆从后方靠近行驶在相邻的第2车道(例如行驶车道)的对象车辆的情况，执行器控制部462 判定为对象车辆的车速慢。此时，执行器控制部462控制变速用执行器23 ，以使变速器2的档位保持不变或降档。例如，若与对象车辆相对的自车辆的相对车速在规定值以下，则不需要自车辆加速而需要稍微的减速。此时，执行器控制部462向执行器AC输出控制信号，以使在保持当前的档位不变的情况下，变更到第2车道并开始追随对象车辆行驶。

另一方面，若与对象车辆相对的自车辆的相对车速比规定值大，则需要加大自车辆的减速力度。因此，执行器控制部462向变速用执行器23输出控制信号并使变速器2降档，以使获得足够的发动机制动、再生力。由此，能够根据对象车辆的车速使自车辆顺利地减速。在使变速器2降档后，执行器控制部462使自车辆变更车道移动到对象车辆的后方，并开始追随行驶。

驾驶级别切换部463根据驾驶级别指令开关33a的指令切换驾驶级别。但是，在使用级别2进行追随行驶中，当对象车辆不是同等车辆规格时，即使根据驾驶级别指令开关33a的操作进行了从级别2到级别3的切换指令，驾驶级别切换部463仍禁止切换到级别3。即，在追随同等车辆规格的对象车辆行驶的条件下，允许自动驾驶级别切换到级别3。

图6是表示按照预先设定的程序，利用图5的控制器40实施处理的一个例子的流程图。该流程图所示的处理，例如依照不足级别3(例如级别2) 的驾驶级别以自动驾驶模式行驶中，当由驾驶级别指令开关33a进行切换到级别3的指令时开始。这种情况下，为了实现按照驾驶级别指令开关33a的指令向级别3的切换，而进行追随同等车辆规格的对象车辆行驶的处理。

首先，在S1(S：处理步骤)，车辆规格识别部451根据来自摄像机31c 等的信号识别其他车辆的车辆规格。接下来，在S2，车辆规格判定部452 判定在S1识别出的其他车辆的车辆规格和预先存储在存储部42的自车辆的车辆规格的差异程度是否在规定值以下，更具体地来说，判定自车辆和其他车辆的车辆高度的差异是否在规定值以下，且车辆宽度的差异是否在规定值以下。当其他车辆与自车辆为同等车辆规格时，即S2为肯定(S2：是 )时进入S3。另一方面，当S2为否定(S2：否)时返回到S1。

在S3，判定是否能够向同等车辆规格的其他车辆的后方移动(变更车道)。例如在同等车辆规格的其他车辆的后方有足够的空间且与自车辆的车速的差较小时，判定为能够向后方移动。相反，在同等车辆规格的其他车辆的后方没有足够的空间时，或者与自车辆的车速的差较大时，判定为不能向同等车辆规格的其他车辆的后方移动。当在S3为肯定(S3：是)时进入S4，当否定(S3：否)时返回到S1。在S4，对象车辆设定部453将被判定为能够移动其后方的同等车辆规格的其他车辆设定为对象车辆。

接下来，在S5，车速计算部461计算对象车辆的车速。接下来，在S6 ，判定对象车辆的车速是否比由车速传感器32a检测出的自车辆的车速快。当S6为肯定(S6：是)时进入S7，执行器控制部462向变速用执行器23输出控制信号，并为加速行驶做准备而使变速器2降档。

另一方面，当S6为否定(S6：否)时进入S8。这种情况，自车辆与对象车辆的车速大致相等，即在车速的差在规定值以下时，执行器控制部462 控制变速器2的动作，以使维持当前的档位。于此相对，自车辆比对象车辆的车速快且自车辆与对象车辆的车速的差比规定值大时，执行器控制部462 为了通过发动机制动、再生力致使的自车辆的减速力度变大，使变速器2 降档。

接下来，在S9，执行器控制部462向执行器AC输出控制信号，以使自车辆变更车道移动到被设定为对象车辆的其他车辆的后方，并向执行器AC 输出控制信号，使自车辆追随对象车辆行驶，以使自车辆与对象车辆的车间距离成为目标车间距离。接下来，在S10，将自动驾驶级别切换到驾驶员不具有监视前方的义务的级别3。

对本实施方式的行驶控制装置110的动作进行更具体地说明。图7A、7B 、7C以及图8A、8B、8C是分别表示自动驾驶级别为级别2，且与前方车辆 104的车辆规格不同的自车辆101(例如普通轿车)在车道LN1或LN2上的前方车辆(例如卡车)104的后方进行追随行驶的状态下，由驾驶级别指令开关33a指令为级别3时的动作的一个例子的图。首先，如图7A所示，假定与自车辆101同等车辆规格的其他车辆105相对于自车辆101以高速行驶在车道LN2，且自车辆101检测(识别)出了其他车辆105的情况。此时，控制器40利用摄像机31c识别其他车辆105的车辆规格，并将其他车辆105设定为对象车辆(S4)。由此，如图7B所示，自车辆为加速动作做准备而降档( S7)。

紧接着，如图7C所示，自车辆101将车道变更到车道LN2，并追随作为对象车辆的其他车辆105行驶(S9)。这种情况，因为变速器2已降档，加速响应性较高，自车辆101能够容易地追随相对于自车辆101以高速行驶的其他车辆105行驶。此时，自动驾驶级别切换到级别3(S10)。因此，不需要驾驶员具有监视前方的义务。

接下来，如例如图8A所示，假定自车辆101以自动驾驶级别为级别2的模式在车道LN2上的前方车辆(例如卡车)104的后方进行追随行驶的状态下，其他车辆105以相对于自车辆101以低速(车速差在规定值以上)行驶在车道LN1，且自车辆101检测(识别)出了其他车辆105的情况。此时，控制器40将其他车辆105设置为对象车辆(S4)，如图8B所示，为了启动发动机制动以及再生力，使自车辆101降档(S8)。紧接着，如图8C所示，自车辆101将车道变更到车道LN1，并追随作为对象车辆的其他车辆105行驶 (S9)。这种情况，由于自车辆101的车速通过发动机制动等减速，因此，自车辆101能够容易追随相对于自车辆101以低速行驶的其他车辆105行驶。

图9A是表示与图7A～7C的动作对应的档位和车速的变化的一个例子的时序图，图9B是表示与图8A～8C的动作对应的档位和车速的变化的一个例子的时序图。这些时序图在以级别2(Lv2)在与自车辆的车辆规格不同的其他车辆的后方进行追随行驶的状态下，从利用驾驶级别指令开关33a进行了向级别3(Lv3)切换的指令的状态开始。

如图9A所示，当在时间点t11设定相对于自车辆以高速行驶的同等车辆规格的对象车辆时，变速器2开始进行从n+1档向n档的降档(加速准备)，在时间点t12使节气门开度增大并开始加速行驶。当在时间点t13自车辆的车速与对象车辆的车速变为相同时，停止加速动作并开始用于追随对象车辆行驶的转换动作(升档)，在时间点t14开始以级别3进行的追随行驶。

如图9B所示，当在时间点t21设定相对于自车辆以低速行驶的同等车辆规格的对象车辆时，变速器2开始进行从n+1档向n档的降档(减速准备)，在时间点t22开始利用发动机制动、再生力的运行而进行的减速行驶。当在时间点t23自车辆的车速与对象车辆的车速变为相同时，停止减速动作并开始用于追随对象车辆行驶的转换动作(升档)，在时间点t24开始以级别3进行的追随行驶。

采用本实施方式能够起到如下的作用效果。

(1)本实施方式的自动驾驶车辆101的行驶控制装置110具有：检测自车辆101周围的其他车辆的激光雷达31a、雷达31b、摄像机31c等外部传感器组31(称为车辆检测部)；行动计划生成部45，其生成行动计划，以使将利用车辆检测部检测出的且满足规定条件的其他车辆作为对象车辆，并追随该对象车辆行驶；行驶控制部46，其按照利用行动计划生成部45生成的行动计划，控制有助于自车辆的行驶动作的发动机1、变速器2等(图2、5 )。行动计划生成部45具有：车辆规格识别部451，其识别利用车辆检测部检测出的其他车辆的车辆规格；车辆规格判定部452，其判定用车辆规格识别部451识别出的车辆规格相对于自车辆的车辆规格的差异程度是否在规定值以下，更详细地，判定车辆高度的差是否在规定值以下且车辆宽度的差是否在规定值以下；对象车辆设定部453，将由车辆规格判定部452判定为车辆规格的差异程度在规定值以下的同等车辆规格的其他车辆设定为对象车辆。

采用如此结构，自车辆将与自车辆同等车辆规格的其他车辆作为满足规定条件的对象车辆，并对其进行追随行驶，因此，例如自车辆也同样能够回避前方车辆回避了的障碍物。因此，能够避免自车辆不能够回避前方车辆能够回避的障碍物的事态的发生，能够以适当的方式且稳定地继续进行通过自动驾驶进行的追随行驶。另外，同等车辆规格的车辆通常具有与自车辆同等的加速性能、减速性能，因此通过构成为追随同等车辆规格的其他车辆行驶，能够容易且高精度地进行使车间距离保持在目标车间距离的追随行驶。

(2)行驶控制部46具有驾驶级别切换部463，其将自动驾驶时的驾驶级别切换到在行驶中驾驶员具有周边监视义务的级别2以下的自动驾驶级别或不具有周边监视义务的级别3以上的自动驾驶级别(图5)。驾驶级别切换部463例如在利用驾驶级别指令开关33a进行从级别2切换到级别3的指令的情况，在自车辆追随由对象车辆设定部453设定的同等车辆规格的对象车辆行驶时，将驾驶级别从级别2切换到级别3。由此，将对同等车辆规格的其他车辆进行追随行驶作为条件，自动驾驶级别切换到级别3，因此能够以良好的状态进行级别3的自动驾驶。

(3)行驶控制装置110(行驶控制部46)还具有车速计算部461，其计算其他车辆的车速(图5)。行驶控制部46(执行器控制部462)在以级别2 的自动驾驶级别行驶中，当行驶在相邻车道的其他车辆被对象车辆设定部 453设定为追随行驶的对象车辆时，根据与自车辆的车速的大小控制变速器 2的动作。即，若对象车辆的车速快则使变速器2降档，若对象车辆的车速慢则使变速器2的档位保持不变或降档。由此，能够使自车辆的车速快速地变更为对应对象车辆的车速的目标车速，还能够通过进行变更车道容易地进行追随行驶。

(4)对象车辆设定部453将由车辆规格判定部452判定为车辆规格的差异程度在规定值以下的其他车辆中，判定自车辆能够移动到其后方的其他车辆设定为对象车辆。由此，即使是同等车辆规格的其他车辆，在该其他车辆的后方没有用于进行车道变更的足够的空间时，也不将其视为对象车辆，而能够适当地设定对象车辆。

上述实施方式能够变更成各种各样的形式。以下，对变形例进行说明。在上述实施方式中，通过激光雷达31a、雷达31b、摄像机31c等外部传感器组31检测自车辆周围的其他车辆，但车辆检测部的构成不限于此。在上述实施方式中，行驶控制部46按照利用行动计划生成部45生成的行动计划控制发动机1、变速器2、制动装置、转向装置等有助于自车辆的行驶动作的设备，但行驶控制部的构成不限于此。在将行驶电机作为驱动源来使用时，可以由行驶控制部控制行驶电机，行驶控制部控制的设备不限于以上所述。

在上述实施方式中，车辆规格识别部451根据由摄像机31c获取的图像信号识别其他车辆的车辆规格，但还可以利用通信等获取其他车辆的车速信息，车辆规格识别部的构成不限于以上所述。在上述实施方式中，车辆规格识别部451根据车辆高度和车辆宽度识别其他车辆的车辆规格，但还可以根据车辆高度和车辆宽度以外的信息识别车辆规格。在上述实施方式中，车辆规格判定部452判定自车辆与其他车辆的车辆高度差以及车辆宽度差是否在规定值以下，但例如将车辆根据车辆规格分类成自动二轮车、轻型汽车、小型车、中型车、大型车等多个组，对于同一组的其他车辆，可以判定其车辆规格的差异程度在规定值以下。因此，车辆规格判定部452判定是否属于同一组的其他车辆即可，车辆规格判定部的构成不限于以上所述。在上述实施方式中，对象车辆设定部453将利用车辆规格判定部452判定为同等车辆规格的其他车辆中，能够追随行驶的其他车辆设定为对象车辆，但还可以用除对象车辆设定部453以外的其他部件来判断是否能够追随行驶。因此，若将利用车辆规格判定部判定为车辆规格的差异程度在规定值以下的其他车辆设定为对象车辆，则对象车辆设定部的构成是任何形式都可以。

在上述实施方式中，驾驶级别切换部463根据驾驶级别指令开关33a的操作，切换到在行驶中驾驶员具有周边监视义务的级别2以下的自动驾驶级别(第1自动驾驶级别)和不具有周边监视义务的级别3以上的自动驾驶级别(第2自动驾驶级别)。但是，驾驶级别切换部463还可以不依赖于驾驶级别指令开关33a的操作，而根据车辆的行驶状况自动切换自动驾驶级别，驾驶级别切换部的构成不限于以上所述。在上述实施方式中，对驾驶级别切换部463在追随行驶时将自动驾驶级别切换到级别3的例子进行了说明，但驾驶级别切换部即使在追随行驶以外，也能够将自动驾驶级别切换到级别3 以上。在上述实施方式中，车速计算部461计算对象车辆的车速，执行器控制部462判定对象车辆的车速与自车辆的车速的大小，但车速判定部的构成不限于此。

可以将上述实施方式和变形例的1个或者多个任意组合起来，也可以将各变形例彼此组合起来。

采用本发明，对车辆规格的差异程度为规定值以下的前方车辆进行追随行驶，因此，自车辆能够与前方车辆一样进行回避障碍物动作等，能够进行良好的追随行驶。

以上，就本发明的优选实施方式进行了说明，本领域技术人员清楚地知道能够不脱离后述的权利要求书的公开范围地进行各种修改和变更。

Claims (7)

1.一种自动驾驶车辆的行驶控制装置，其特征在于，具有：

车辆检测部(31)，其检测自车辆(101)周围的其他车辆；

行动计划生成部(45)，其生成行动计划，以使将由所述车辆检测部(31)检测出的且满足规定条件的其他车辆作为对象车辆并追随该对象车辆行驶；以及

行驶控制部(46)，其按照由所述行动计划生成部(45)生成的行动计划控制有助于自车辆的行驶动作的设备(1、2)，

所述行动计划生成部(45)具有：

车辆规格识别部(451)，其识别由所述车辆检测部(31)检测出的其他车辆的车辆规格；

车辆规格判定部(452)，其判定相对于自车辆的车辆规格，由所述车辆规格识别部(451)识别出的车辆规格的差异程度是否在规定值以下；

对象车辆设定部(453)，其将由所述车辆规格判定部(452)判定为车辆规格的差异程度在所述规定值以下的其他车辆设定为所述对象车辆。

2.根据权利要求1所述的自动驾驶车辆的行驶控制装置，其特征在于，还具有：

驾驶级别切换部(463)，其将自动驾驶时的驾驶级别切换到在行驶中驾驶员具有周边监视义务的第1自动驾驶级别或不具有周边监视义务的第2自动驾驶级别，

在追随由所述对象车辆设定部(453)设定的所述对象车辆行驶时，所述驾驶级别切换部(463)将驾驶级别从所述第1自动驾驶级别切换到所述第2自动驾驶级别。

3.根据权利要求2所述的自动驾驶车辆的行驶控制装置，其特征在于，还具有：

车速判定部(461、462)，其判定自车辆的车速与其他车辆的车速的大小，

所述设备具有驱动源(1)和配置于从该驱动源(1)到驱动轮(3)的动力传递路径的变速器(2)，

在以所述第1自动驾驶级别行驶时，若行驶在相邻车道的其他车辆被所述对象车辆设定部(453)设定为所述对象车辆，所述行驶控制部(46)根据所述车速判定部(461、462)的判定结果，控制所述变速器(2)的变速比。

4.根据权利要求3所述的自动驾驶车辆的行驶控制装置，其特征在于，

所述变速器(2)为有级变速器，

所述行驶控制部(462)，当所述车速判定部(461、462)判定自车辆的车速未达到其他车辆的车速时，使所述变速器(2)降档，当判定自车辆的车速在其他车辆的车速以上时，维持所述变速器(2)的档位或使所述变速器(2)降档。

5.根据权利要求1～4的任一项所述的自动驾驶车辆的行驶控制装置，其特征在于，

所述对象车辆设定部(453)将由所述车辆规格判定部(452)判定为车辆规格的差异程度在所述规定值以下的其他车辆中，判定自车辆能够移动到其后方的其他车辆设定为所述对象车辆。

6.根据权利要求1～5的任一项所述的自动驾驶车辆的行驶控制装置，其特征在于，

所述车辆规格识别部(451)根据由所述车辆检测部(31)检测出的其他车辆的车辆高度和车辆宽度识别其他车辆的车辆规格，

所述车辆规格判定部(452)分别判定预先存储的自车辆的车辆高度和车辆宽度与由所述车辆规格识别部(451)识别出的其他车辆的车辆高度和车辆宽度的差异是否在所述规定值以下。

7.一种自动驾驶车辆的行驶控制方法，其特征在于，包含以下步骤：

检测自车辆(101)周围的其他车辆的步骤；

生成行动计划，以使将在检测所述其他车辆的步骤检测出的且满足规定条件的其他车辆作为对象车辆，并追随该对象车辆行驶的步骤；

按照在生成所述行动计划的步骤生成的行动计划，控制有助于自车辆的行驶动作的设备(1、2)的步骤，

其中生成所述行动计划的步骤包括以下步骤：

识别在检测所述其他车辆的步骤检测出的其他车辆的车辆规格的步骤；

判定相对于自车辆的车辆规格，在识别所述其他车辆的步骤识别出的其他车辆的车辆规格的差异程度是否在规定值以下的步骤；

将在所述判定步骤判定为车辆规格的差异程度在所述规定值以下的其他车辆设定为所述对象车辆的步骤。