CN110053618B - 车辆行驶辅助系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆行驶辅助系统，在进行车道变更的车辆行驶辅助系统中防止向被限制了进入的限制车道的车道变更。在需要向邻接车道的车道变更的情况下，车辆行驶辅助系统对是否存在表示限制向邻接车道进入的车道限制事项进行判定。在存在这样的车道限制事项的情况下，车辆行驶辅助系统将包括车道限制事项的位置在内的规定距离的邻接车道设定为禁止驶入区域。而且，在车辆从禁止驶入区域的旁边通过之前，车辆行驶辅助系统禁止向邻接车道的车道变更。在车辆从禁止驶入区域的旁边通过之后，车辆行驶辅助系统允许向邻接车道的车道变更。

Description

车辆行驶辅助系统

技术领域

本发明涉及车辆行驶辅助系统。特别是，本发明涉及进行车道变更的车辆行驶辅助系统。

背景技术

专利文献1公开了一种搭载于车辆并自动地执行车道变更的车道变更辅助装置。车道变更辅助装置计算出相对于周边车辆(前行车辆、后续车辆)的相对距离以及TTC(Timeto Collision：碰撞时间)。在相对距离以及TTC分别为阈值以上的情况下，车道变更辅助装置判定为能够进行车道变更。

专利文献1：日本特开2017-74823号公报

本申请发明者着眼于如下的点。一定区间有时被限制向车道的进入。例如，在某个车道正进行道路施工的情况下，遍及该道路施工区间而限制向该车道的进入。这样的限制车道通过路桩等车道限制事项的设置来示出。具体而言，多个车道限制事项按照某一程度的间隔被断续地设置。存在该车道限制事项的设置间隔比车道变更所需的距离大的可能性。

在车道限制事项的设置间隔比车道变更所需的距离大的情况下，从车辆观察到的相对于车道限制事项的相对距离以及TTC也容易变大。因此，在专利文献1的方法中，存在判定为能够进行车道变更的担忧。即，存在车辆朝向限制车道进行车道变更的担忧。若车辆进入到限制车道，则存在车辆受损、与在限制车道正进行作业的作业人员发生碰撞的担忧。

发明内容

本发明的一个目的在于，提供一项在进行车道变更的车辆行驶辅助系统中能够防止向被限制进入的限制车道的车道变更的技术。

第一发明提供一种搭载于车辆的车辆行驶辅助系统。

上述车辆行驶辅助系统具备：

信息取得装置，使用传感器来取得表示上述车辆的周围的状况的周围状况信息；和

车辆行驶控制装置，控制上述车辆的行驶。

上述车辆行驶控制装置进行下述处理：

对是否需要向邻接车道的车道变更进行判定的处理；

在需要上述车道变更的情况下，基于上述周围状况信息对是否存在表示限制向上述邻接车道进入的车道限制事项进行判定的处理；

在存在上述车道限制事项的情况下，将包括上述车道限制事项的位置的规定距离的上述邻接车道设定为禁止驶入区域的处理；以及

在上述车辆从上述禁止驶入区域的旁边通过之前禁止上述车道变更，并在上述车辆从上述禁止驶入区域的旁边通过之后允许上述车道变更的处理。

第二发明在第一发明的基础上还具有如下特征。

前方向为上述车辆的行进方向。

后方向为与上述前方向相反的方向。

从上述车道限制事项观察，上述禁止驶入区域被设定于上述前方向以及上述后方向双方。

第三发明在第一发明或第二发明的基础上还具有如下特征。

上述车辆行驶辅助系统还具备驾驶员异常检测装置，该驾驶员异常检测装置对上述车辆的驾驶员的异常进行检测。

在上述驾驶员异常检测装置检测到上述驾驶员的异常的情况下，上述车辆行驶控制装置对是否为了使上述车辆停车到安全场所而需要向上述邻接车道的上述车道变更进行判定。

第四发明在第三发明的基础上还具有如下特征。

在上述驾驶员异常检测装置检测到上述驾驶员的上述异常的情况下，上述车辆行驶控制装置使上述车辆减速。

本发明所涉及的车辆行驶辅助系统在需要向邻接车道变更车道的情况下，对是否存在表示限制向邻接车道进入的车道限制事项进行判定。在存在这样的车道限制事项的情况下，车辆行驶辅助系统将包括车道限制事项的位置在内的规定距离的邻接车道设定为禁止驶入区域。而且，在车辆从禁止驶入区域的旁边通过之前，车辆行驶辅助系统禁止向邻接车道的车道变更。在车辆从禁止驶入区域的旁边通过之后，车辆行驶辅助系统允许向邻接车道的车道变更。由此，能够防止向被限制了进入的限制车道的车道变更。即，能够安全地进行所需要的车道变更。

附图说明

图1是用于对车辆进行车道变更时的课题进行说明的示意图。

图2是用于对本发明的第一实施方式所涉及的车辆行驶辅助系统的车道变更处理进行说明的示意图。

图3是简要地表示本发明的第一实施方式所涉及的车辆行驶辅助系统的构成例的框图。

图4是表示在本发明的第一实施方式所涉及的车辆行驶辅助系统中使用的驾驶环境信息的例子的框图。

图5是表示本发明的第一实施方式所涉及的车辆行驶辅助系统的车辆行驶控制装置的处理的流程图。

图6是用于对本发明的第一实施方式中的禁止驶入区域的各种设定例进行说明的示意图。

图7是表示本发明的第二实施方式所涉及的车辆行驶辅助系统的车辆行驶控制装置的处理的流程图。

图8是简要地表示本发明的第三实施方式所涉及的车辆行驶辅助系统的构成例的框图。

图9是表示本发明的第三实施方式所涉及的车辆行驶辅助系统的车辆行驶控制装置的处理的流程图。

附图标记说明：

1…车辆；2…车道限制事项(item)；10…车辆行驶辅助系统；20…GPS接收器；30…地图数据库；40…周围状况传感器；50…行驶装置；60…控制装置；70…驾驶员监视器；100…信息取得装置；200…车辆行驶控制装置；300…驾驶员异常检测装置；DRV…驾驶员信息；ENV…驾驶环境信息；MAP…地图信息；POS…位置信息；SEN…周围状况信息。

具体实施方式

参照附图对本发明的实施方式进行说明。

1.第一实施方式

1－1.概要

本实施方式所涉及的车辆1搭载有进行车道变更的车辆行驶辅助系统。这里，“车道变更”是指包括转向操纵控制、转向指示灯点亮在内的一系列处理。车辆行驶辅助系统可以在开始车道变更之前向车辆1的驾驶员提议车道变更。该情况下，车辆行驶辅助系统在获得驾驶员的认同之后开始车道变更。或者，车辆行驶辅助系统也可以不获得驾驶员的认同就强制地开始车道变更。在任意的情况下，车辆行驶辅助系统均自动地执行转向操纵控制等车道变更处理。

首先，参照图1对进行车道变更时的课题进行说明。车辆1正在车道L1行驶。在车辆1正在车道L1行驶的过程中，车辆行驶辅助系统计划向车道L1相邻的邻接车道LA变更车道。即，邻接车道LA是车道变更的目的车道。

此时，假设在邻接车道LA正进行道路施工。该情况下，遍及道路施工区间限制向邻接车道LA的进入。即，遍及道路施工区间，邻接车道LA成为被限制进入的“限制车道”。这样的限制车道通过路桩等车道限制事项2的设置来示出。具体而言，多个车道限制事项2按照某一程度的间隔INT断续地设置。存在该车道限制事项2的设置间隔INT比车道变更所需的距离大的可能性。

在车道限制事项2的设置间隔INT大于车道变更所需的距离的情况下，车辆1能够不与车道限制事项2碰撞地从车道L1移动至邻接车道LA(限制车道)。因此，只进行以车道限制事项2为规避对象的单纯的碰撞规避控制是无法防止车辆1进入限制车道的。若车辆1进入到限制车道，则存在车辆1受损、与正在限制车道进行作业的作业人员发生碰撞的担忧。鉴于此，本实施方式所涉及的车辆行驶辅助系统进行如下那样的车道变更处理。

图2是用于对本实施方式所涉及的车辆行驶辅助系统的车道变更处理进行说明的示意图。在需要向邻接车道LA变更车道的情况下，车辆行驶辅助系统对是否设置有表示限制向邻接车道LA进入的车道限制事项2进行判定。表示限制向邻接车道LA进入的车道限制事项2是指从车辆1观察设置于邻接车道LA侧的车道限制事项2。

在设置有这样的车道限制事项2的情况下，车辆行驶辅助系统设定图2所示那样的“禁止驶入区域Z”。禁止驶入区域Z是指包括车道限制事项2的位置在内的规定距离D的邻接车道LA。规定距离D是沿着邻接车道LA的延伸方向的距离，被设定为车道限制事项2的设置间隔INT以上。禁止驶入区域Z按每个车道限制事项2设定。即，每当识别到新的车道限制事项2，便追加新的禁止驶入区域Z。

而且，在车辆1从禁止驶入区域Z的旁边通过之前，车辆行驶辅助系统禁止向邻接车道LA的车道变更。在车辆1从禁止驶入区域Z的旁边通过之后，车辆行驶辅助系统允许向邻接车道LA的车道变更。通过以上说明过的车道变更处理，能够防止向被限制进入的限制车道的车道变更。即，能够安全地进行所需的车道变更。

本实施方式所涉及的车道变更处理在车辆行驶辅助系统不获得驾驶员的认同就开始车道变更的情况下特别有用。另外，本实施方式所涉及的车道变更处理在车辆行驶辅助系统向驾驶员提议车道变更的情况下也能够应用。在该情况下，能够防止在禁止驶入区域Z的周边不必要地提议车道变更，不存在驾驶员拒绝提议的处理。

以下，对本实施方式所涉及的车辆行驶辅助系统更详细地进行说明。

1－2.车辆行驶辅助系统的构成例

图3是简要地表示本实施方式所涉及的车辆行驶辅助系统10的构成例的框图。车辆行驶辅助系统10被搭载于车辆1，辅助车辆1的行驶。例如，车辆行驶辅助系统10是控制车辆1的自动驾驶的自动驾驶系统。在图3所示的例子中，车辆行驶辅助系统10具备GPS(Global Positioning System：全球定位系统)接收器20、地图数据库30、周围状况传感器40、行驶装置50以及控制装置60。

GPS接收器20对从多个GPS卫星发送的信号进行接收，并基于接收信号来对车辆1的位置以及方位进行计算。

在地图数据库30记录有地图信息。地图信息包括车道配置(车道形状)的信息。

周围状况传感器40检测车辆1的周围的状况。作为周围状况传感器40，可例示照相机、光学雷达(LIDAR：Laser Imaging Detection and Ranging—激光成像探测与测距)、雷达等。照相机对车辆1的周围的状况进行拍摄。光学雷达利用光对车辆1的周围的对象物进行检测。雷达利用电波对车辆1的周围的对象物进行检测。

行驶装置50包括转向操纵装置、驱动装置以及制动装置。转向操纵装置对车轮进行转向。驱动装置是产生驱动力的动力源。作为驱动装置，可例示电动机、发动机。制动装置产生制动力。

控制装置60控制车辆1的行驶。该控制装置60是具备处理器以及存储装置的微机。控制装置60也被称为ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)。通过处理器执行储存于存储装置的控制程序，由此实现控制装置60的车辆行驶控制。

更详细而言，控制装置60取得车辆行驶控制所需的信息。车辆行驶控制需要表示车辆1的驾驶环境的信息，该信息在以下被称为“驾驶环境信息ENV”。驾驶环境信息ENV储存于存储装置，被适当地读出并利用。

图4表示本实施方式中的驾驶环境信息ENV的例子。驾驶环境信息ENV包括位置信息POS、地图信息MAP以及周围状况信息SEN。

位置信息POS表示车辆1的位置以及方位。控制装置60从GPS接收器20取得位置信息POS。

地图信息MAP包括车辆1的车道配置(车道形状)的信息。控制装置60基于位置信息POS与地图数据库30来取得车辆1的周围的地图信息MAP。

周围状况信息SEN是表示车辆1的周围的状况的信息，根据周围状况传感器40的检测结果来获得。具体而言，周围状况信息SEN包括车辆1的周围的对象物所涉及的对象物信息。车辆1的周围的对象物包括移动对象物以及静止对象物。作为移动对象物，可例示周边车辆。作为静止对象物，可例示存在于车道内的车道限制事项2、划分车道的白线。对象物信息包括从车辆1观察到的对象物的相对位置、相对速度等。控制装置60使用周围状况传感器40，基于周围状况传感器40的检测结果来取得周围状况信息SEN。

如图3所示，GPS接收器20、地图数据库30、周围状况传感器40以及控制装置60构成“信息取得装置100”。信息取得装置100取得表示车辆1的驾驶环境的驾驶环境信息ENV。

控制装置60基于驾驶环境信息ENV控制车辆1的行驶。具体而言，控制装置60基于驾驶环境信息ENV生成车辆1的行驶计划。而且，控制装置60控制行驶装置50的动作，使车辆1根据行驶计划进行行驶。控制装置60的车辆行驶控制还包括图2所示的车道变更处理。

如图3所示，行驶装置50以及控制装置60构成“车辆行驶控制装置200”。车辆行驶控制装置200基于驾驶环境信息ENV来控制车辆1的行驶。以下，对车辆行驶控制装置200的车辆行驶控制、特别是车道变更处理详细地进行说明。

1－3.车辆行驶控制装置的处理流程

图5是表示本实施方式所涉及的车辆行驶控制装置200的处理的流程图。

步骤S100：

车辆行驶控制装置200基于驾驶环境信息ENV对是否需要从车道L1向邻接车道LA变更车道进行判定。例如，假设为了到达目的地而需要进入到在车辆1的前方从邻接车道LA分支的分支车道。该情况下，车辆行驶控制装置200判定为需要从车道L1向邻接车道LA变更车道。车辆行驶控制装置200生成进行从车道L1向邻接车道LA变更车道并且进从邻接车道LA进入到分支车道这一行驶计划。

在需要从车道L1向邻接车道LA变更车道的情况下(步骤S100；是)，处理进入到步骤S200。在除此以外的情况下(步骤S100；否)，本次的循环处理结束。

步骤S200：

车辆行驶控制装置200为了安全地进行从车道L1向邻接车道LA的车道变更而进行以下那样的“车道变更处理”。

步骤S210：

首先，车辆行驶控制装置200参照周围状况信息SEN来对是否存在车道限制事项2进行判定。换言之，车辆行驶控制装置200对由周围状况传感器40检测到的对象物中是否包括车道限制事项2进行判定。能够通过对由照相机拍摄到的图像进行解析来判定由周围状况信息SEN表示的对象物是否为车道限制事项2。或者，由于存在于车道内的静止对象物为车道限制事项2的可能性很高，所以也可以将存在于车道内的静止对象物视为车道限制事项2。

特别是，车辆行驶控制装置200对是否存在表示限制向邻接车道LA(车道变更的目标车道)进入的车道限制事项2进行判定。表示限制向邻接车道LA进入的车道限制事项2是指从车辆1观察被设置于邻接车道LA侧的车道限制事项2。这样的车道限制事项2典型地被设置于邻接车道LA内，但也可能存在向车道L1稍微突出的情况。在任意情况下，表示限制向邻接车道LA进入的车道限制事项2从车辆1观察都设置于邻接车道LA侧。车辆行驶控制装置200基于周围状况信息SEN能够对这样的车道限制事项2进行识别。

在存在表示限制向邻接车道LA进入的车道限制事项2的情况下(步骤S210；是)，处理进入到步骤S220。在除此以外的情况下(步骤S210；N否)，处理进入到步骤S230。

步骤S220：

车辆行驶控制装置200针对在步骤S210中识别出的每个车道限制事项2来设定禁止驶入区域Z。禁止驶入区域Z是包括识别出的车道限制事项2的位置在内的规定距离D的邻接车道LA。每当识别出新的车道限制事项2，便追加新的禁止驶入区域Z。

图6是用于对禁止驶入区域Z的各种设定例进行说明的示意图。多个车道限制事项2-i(i＝1～n；n为2以上的整数)沿着车道断续地配置。前方向A是沿着车道的车辆1的行进方向。后方向B是与前方向A相反的方向。在第一例中，从车道限制事项2-i观察禁止驶入区域Z-i被设定于前方向A。在第二例中，从车道限制事项2-i观察禁止驶入区域Z-i被设定于后方向B。在第三例中，从车道限制事项2-i观察禁止驶入区域Z-i被设定于前方向A与后方向B双方。在任意例子中，禁止驶入区域Z-i均包括车道限制事项2-i的位置。

禁止驶入区域Z的规定距离D被设定为车道限制事项2的设置间隔INT以上。作为车道限制事项2的设置间隔INT，可使用调查大量的样本而获得的代表值。或者，设置间隔INT可以由道路管理者提供。设置间隔INT所涉及的信息被预先登记在控制装置60的存储装置或地图数据库30。

相邻的禁止驶入区域Z彼此可以重叠。即，禁止驶入区域Z的规定距离D可以被设定为大于车道限制事项2的设置间隔INT。但是，若规定距离D过大，则会导致限制区间的端部(车道限制事项2-1、2-n)的周边的禁止驶入区域Z不必要地变长。限制区间的端部周边处的过长的禁止驶入区域Z会使车辆1的行驶计划的设计自由度降低。从抑制限制区间的端部周边的禁止驶入区域Z的长度的观点来说，图6所示的第三例是最高效的。

步骤S230：

接着，车辆行驶控制装置200基于驾驶环境信息ENV对车辆1是否已从全部的禁止驶入区域Z的旁边通过进行判定。在车辆1尚未从任意一个禁止驶入区域Z的旁边通过的情况下(步骤S230；否)，处理进入到步骤S240。在车辆1已从全部的禁止驶入区域Z的旁边通过的情况下(步骤S230；是)，处理进入到步骤S250。

步骤S240：

车辆行驶控制装置200禁止向邻接车道LA的车道变更。即，在车辆1从全部的禁止驶入区域Z的旁边通过之前，车辆行驶控制装置200禁止向邻接车道LA的车道变更。而且，处理返回到步骤S210。

步骤S250：

车辆行驶控制装置200允许向邻接车道LA的车道变更。然后，处理进入到步骤S260。

步骤S260：

车辆行驶控制装置200参照周围状况信息SEN对是否能够开始向邻接车道LA的车道变更进行判定。例如，在邻接车道LA中并行有其他车辆的情况下，不会立刻开始车道变更。在无法开始车道变更的情况下(步骤S260；否)，处理返回到步骤S210。在能够开始车道变更的情况下(步骤S260；是)，处理进入到步骤S270。

步骤S270：

车辆行驶控制装置200控制行驶装置50来执行向邻接车道LA的车道变更。

通过以上说明的车道变更处理，能够防止向被限制了进入的限制车道的车道变更。即，能够安全地进行所需要的车道变更。

2.第二实施方式

图7是表示第二实施方式所涉及的车辆行驶控制装置200的处理的流程图。适当地省略与上述的第一实施方式重复的说明。在第二实施方式中，在需要向邻接车道LA变更车道的情况下，车辆行驶控制装置200在开始该车道变更之前使车辆1减速。例如，在步骤S100与步骤S200之间的步骤S150中，车辆行驶控制装置200控制行驶装置50来使车辆1减速。

车辆1的速度越低，则相对于车道限制事项2的TTC越增加。因此，在专利文献1所公开的方法的情况下，判定为能够进行车道变更的可能性更高。另一方面，根据本实施方式，对于各车道限制事项2设定禁止驶入区域Z。因此，无论车辆1的速度如何，均能够防止向被限制了进入的限制车道的车道变更。

3.第三实施方式

在第三实施方式中，车辆行驶辅助系统10具有若检测到驾驶员异常则使车辆1自动地停止到路崖等安全场所的功能。若在检测到驾驶员异常的时机车辆1未在第一通行带行驶，则需要朝向第一通行带进行车道变更。该情况下的车道变更不获得驾驶员的认同就执行。

图8是简要地表示第三实施方式所涉及的车辆行驶辅助系统10的构成例的框图。适当地省略与第一实施方式重复的说明。本实施方式所涉及的车辆行驶辅助系统10除了具备图3所示的结构之外，还具备监视驾驶员状态的驾驶员监视器70。控制装置60使用驾驶员监视器70来取得表示驾驶员状态的驾驶员信息DRV。而且，控制装置60基于驾驶员信息DRV来对驾驶员是否产生了异常进行判定。即，控制装置60与驾驶员监视器70构成检测驾驶员的异常的“驾驶员异常检测装置300”。

图9是表示本实施方式所涉及的车辆行驶控制装置200的处理的流程图。在驾驶员异常检测装置300检测到驾驶员异常的情况下(步骤S300；是)，处理进入到步骤S310。在除此以外的情况下(步骤S300；否)，本次的循环处理结束。

在步骤S310中，车辆行驶控制装置200控制行驶装置50来使车辆1减速。然后，处理进入到步骤S320。

在步骤S320中，车辆行驶控制装置200基于驾驶环境信息ENV对车辆1是否正在第一通行带中行驶进行判定。

在车辆1未在第一通行带中行驶的情况下(步骤S320；否)，需要为了使车辆1停车到路崖等安全场所而进行车道变更。因此，车辆行驶控制装置200执行上述的车道变更处理(步骤S200)。若车道变更结束，则处理返回到步骤S320。即，在车辆1到达第一通行带之前，重复进行车道变更处理(步骤S200)。

在车辆1正在第一通行带行驶的情况下(步骤S320；是)，处理进入到步骤S330。在步骤S330中，车辆行驶控制装置200控制行驶装置50来使车辆1停车到安全的场所。

如以上说明那样，本实施方式所涉及的车道变更处理(步骤S200)在因驾驶员异常而使车辆1停车的情况下也有用。此外，上述步骤S310(减速)不是必须的，但如第二实施方式中说明那样，在进行减速的情况下，本实施方式所涉及的车道变更处理(步骤S200)更有用。

Claims (3)

1.一种车辆行驶辅助系统，被搭载于车辆，其中，上述车辆行驶辅助系统具备：

信息取得装置，使用传感器来取得表示上述车辆的周围的状况的周围状况信息；和

车辆行驶控制装置，控制上述车辆的行驶，

上述车辆行驶控制装置进行下述处理：

对是否需要向邻接车道的车道变更进行判定的处理；

在需要上述车道变更的情况下，基于上述周围状况信息对是否存在表示限制向上述邻接车道进入的车道限制事项进行判定的处理；

在存在上述车道限制事项的情况下，将包括上述车道限制事项的位置在内的规定距离的上述邻接车道设定为禁止驶入区域的处理；以及

在上述车辆从上述禁止驶入区域的旁边通过之前禁止上述车道变更，在上述车辆从上述禁止驶入区域的旁边通过之后允许上述车道变更的处理，

前方向为上述车辆的行进方向，

后方向为与上述前方向相反的方向，

从上述车道限制事项观察，上述禁止驶入区域被设定于上述前方向以及上述后方向双方。

2.根据权利要求1所述的车辆行驶辅助系统，其中，

上述车辆行驶辅助系统还具备对上述车辆的驾驶员的异常进行检测的驾驶员异常检测装置，

在上述驾驶员异常检测装置检测到上述驾驶员的异常的情况下，上述车辆行驶控制装置对是否为了使上述车辆停车到安全的场所而需要向上述邻接车道的上述车道变更进行判定。

3.根据权利要求2所述的车辆行驶辅助系统，其中，

在上述驾驶员异常检测装置检测到上述驾驶员的上述异常的情况下，上述车辆行驶控制装置使上述车辆减速。

Images