CN110077401A - 车辆控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供车辆控制系统。行驶路径生成部在生成分支事件用的行驶路径时，除生成该行驶路径外，还对在分支路上有无发生交通阻塞进行判定。分支路上有无发生交通阻塞基于满足规定条件的周围车辆是否存在于探索范围内来进行判定。在判定为在分支路上发生了交通阻塞的情况下，向驾驶员通知从自动驾驶模式向手动驾驶模式的替换。

Description

车辆控制系统
技术领域
本发明涉及车辆控制系统。
背景技术
在日本特开2016－71514号公报中，公开了构成为对车辆进行自动驾驶控制的驾驶辅助控制装置。该控制装置构成为：作为自动驾驶控制的一个环节，在实施自动变更车道前，获得来自车辆的驾驶员的认可。
专利文献1：日本特开2016－71514号公报
自动变更车道例如能够通过从行驶中的车道朝向变更目的地的车道切换行驶路径，并且在车道的变更前后继续进行车道保持来实现。这样的自动变更车道也能够应用于自动分支。在该情况下，只要将行驶中的车道设定为主线，将变更目的地的车道设定为分支路线即可。但是，当在分支路线上产生了交通阻塞的情况下，存在对该分支路线上的其他车辆的识别延迟的情况。于是，产生在识别其他车辆之后立即使本车辆急减速的情况。因此，期望对确保自动分支时的安全性进行的开发。
发明内容
本发明是鉴于上述的课题而完成的，其目的在于提供一种能够确保自动分支时的安全性的技术。
第1发明是用于解决上述的课题的车辆控制系统，具有以下特征。
上述车辆控制系统具备控制装置。
上述控制装置具有：本车位置识别部、外界识别部、行动计划生成部、行驶路径生成部、以及行驶控制部。
上述本车位置识别部识别本车辆的当前位置。
上述外界识别部识别上述本车辆的周围物标。
上述行动计划生成部生成进行自动驾驶的规定路线中的行动计划。
上述行驶路径生成部基于上述行动计划、上述当前位置以及上述周围物标，生成行驶路径。上述行驶路径是上述本车辆在将来应该到达的目标位置的集合。
上述行驶控制部基于上述行驶路径，控制上述本车辆的行驶驱动力输出装置、转向装置、制动装置以及车灯装置中的至少一个。
上述控制装置在基于上述行驶路径从主线向分支路进行自动分支的情况下，在从主线行驶用的行驶路径向分支动作用的行驶路径进行切换之前，判定在包含路肩在内的上述分支路上的第1范围内，或者在与上述分支路的路肩相连的上述主线的路肩上的第2范围内，是否发生交通阻塞。
上述控制装置在判定为在上述第1范围或者上述第2范围发生了交通阻塞的情况下，进行从上述行驶控制部执行的自动分支向驾驶员执行的手动分支进行替换的替换通知。
第2发明在第1发明的基础上，具有以下特征。
上述控制装置在没有从上述驾驶员收到针对上述替换通知的响应的情况下，不进行基于上述分支动作用的行驶路径的自动分支，而是继续进行基于上述主线行驶用的行驶路径的自动行驶。
第3发明在第1发明或者第2发明的基础上，具有以下特征。
上述控制装置在与上述本车辆相同的方向上行驶的车辆存在于上述第1范围的情况下，判定为在上述第1范围发生了交通阻塞。
上述控制装置在与上述本车辆相同的方向上行驶的车辆存在于上述第2范围，且存在于上述第2范围的车辆满足规定的车距条件的情况下，判定为在上述第2范围发生了交通阻塞。
根据第1发明，在向分支动作用的行驶路径进行切换之前，判定第1范围或者第2范围是否发生交通阻塞。然后，在判定为在第1范围或者第2范围发生交通阻塞的情况下，进行从自动分支向手动分支进行替换的替换通知。因此，能够确保自动分支时的安全性。
根据第2发明，在没有从驾驶员收到针对替换通知的响应的情况下，不进行基于分支动作用的行驶路径的自动分支，而是继续进行基于主线行驶用的行驶路径的自动行驶。因此，能够避免进行强硬的自动分支，另外，也能够避免无法进行自动分支而使本车辆在分支点附近停止的情况。
根据第3发明，能够识别分支路上的交通阻塞以及从分支路延伸至主线的交通阻塞，并进行从自动分支向手动分支进行替换的替换通知。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的车辆控制系统的整体结构的框图。
图2是图1所示的车辆控制ECU的功能框图。
图3是用于对分支点附近处的行驶路径的切换例进行说明的图。
图4是对在分支路上产生了交通阻塞的情况下的问题点进行说明的图。
图5是对在分支路上产生的交通阻塞延伸至主线侧的情况下的问题点进行说明的图。
图6是对本发明的实施方式1的车辆控制的特征进行说明的图。
图7是对本发明的实施方式1的车辆控制的特征进行说明的图。
图8是对本发明的实施方式1的车辆控制的特征进行说明的图。
图9是在本发明的实施方式1中，对由车辆控制ECU执行的程序的一个例子进行说明的流程图。
图10是对本发明的实施方式2的车辆控制的特征进行说明的图。
图11是在本发明的实施方式2中，对由车辆控制ECU执行的程序的一个例子进行说明的流程图。
附图标记的说明
10…车辆控制ECU；102…本车位置识别部；104…外界识别部；106…行动计划生成部；108…行驶路径生成部；110…行驶控制部；112…控制切换部；114…显示控制部；116…存储部；BG…分支路；BGS…分支路始端；BL…路肩；ML…主线；OV…本车辆；SA1、SA2、SA3…探索范围；VA、VB、VC、VD、VE、VF、VG…周围车辆。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。但是，在以下所示的实施方式中，在提及了各构件的个数、数量、量、范围等数目的情况下，除了特别指明的情况，或原理上明确地特定成该数目的情况之外，该发明不限定于该提及的数目。另外，在以下所示的实施方式中说明的构造、步骤等除了特别指明的情况，或原理上明确特定的情况之外，在该发明中则不是必须的。
实施方式1.
首先，参照图1至图8，对本发明的实施方式1进行说明。
1.系统的整体构成的说明
图1是表示本发明的实施方式1的车辆控制系统的整体结构的框图。本系统是搭载于车辆的系统。搭载有该系统的车辆(以下，也称为“本车辆OV”。)例如是以柴油发动机、汽油发动机等内燃机为动力源的汽车、以电动机为动力源的电动汽车、具备内燃机与电动机的混合动力汽车。电动机通过搭载于本车辆OV的二次电池、氢燃料电池、金属燃料电池、乙醇燃料电池等电池进行驱动。
该系统构成为包含多个电子控制单元(以计算机为主体的控制装置，以下，也称为“ECU”。)。形成该系统的核心的ECU是车辆控制ECU10。车辆控制ECU10与传感器系统LAN12(本车辆OV内的LAN、其他的LAN也相同)连接。在该LAN12连接有各种传感器装置。车辆控制ECU10控制这些传感器装置。另外，车辆控制ECU10从这些传感器装置获得与本车辆OV的周围相关的信息、与本车辆OV的动作相关的信息、与驾驶员执行的本车辆OV的操作量相关的信息。
1.2传感器系统的说明
在该系统中，作为这些传感器装置，设置有毫米波雷达14、LiDAR(激光成像检测和测距)16、照相机18、GPS(全球定位系统)设备20、车辆传感器22、以及操作检测传感器24。
毫米波雷达14向本车辆OV的周围发射毫米波(电磁波的一个例子)，并通过接收该毫米波被物标反射的反射波来检测物标。根据毫米波雷达14，在发射毫米波后，基于直至接收到反射波的时间，能够推断出本车辆OV与物标之间的距离、以及以本车辆OV为基准的物标的速度(相对速度)。根据毫米波雷达14，基于反射波向本车辆OV传播的方向，还能够推断出以本车辆OV为基准的物标的方位(相对方位)。本车辆OV与物标的距离以及物标的相对方位也称为物标的位置信息。毫米波雷达14将这样的物标的位置信息以及物标的相对速度作为物标信息向车辆控制ECU10发送。
LiDAR16向本车辆OV的周围照射呈脉冲状发光的激光，通过接收来自物标的反射激光来检测物标。与毫米波雷达14同样，根据LiDAR16，能够推断出本车辆OV与物标之间的距离以及物标的相对方位。换句话说，根据LiDAR16，能够取得物标的位置信息。除此之外，根据LiDAR16，也能够检测出物标的外形(例如，高度、宽度)。LiDAR16将物标的位置信息(本车辆OV与物标之间的距离、物标的相对方位)以及物标的外形信息作为物标信息向车辆控制ECU10发送。
照相机18是拍摄本车辆OV的外部状况的设备。照相机18例如是利用CCD(电荷耦合器件)、CMOS(互补金属氧化物半导体)等固体拍摄元件的数字照相机。照相机18例如设置于本车辆OV的前窗的里侧。照相机18可以是单眼照相机，也可以是立体照相机。立体照相机例如具有配置为再现两眼视差的二个拍摄部。在立体照相机的拍摄信息中也包含有进深方向的信息。
照相机18将与本车辆OV的外部状况相关的拍摄信息发送至图像处理装置26。图像处理装置26基于该拍摄信息进行图像处理。在图像处理中，基于来自毫米波雷达14的物标信息，掌握物标的大概的位置。在图像处理中，以掌握的物标的大概的位置为基准，将在照相机18的视场内一体移动的部分识别为该物标的图像。此外，识别处理的具体的程序不被特别地限定，只要依据公知的程序即可，因而省略这里的说明。图像处理装置26将识别到的物标的外形信息发送至车辆控制ECU10。
GPS设备20是接收来自三个以上的GPS卫星的信号的设备。GPS设备20基于接收到的信号，测定本车辆OV的当前位置(例如，本车辆OV的纬度和经度)。GPS设备20将测定出的本车辆OV的当前位置信息发送至车辆控制ECU10。
车辆传感器22是用于获得与本车辆OV的动作相关的信息的传感器。车辆传感器22包含有速度传感器、加速度传感器、横摆率传感器、方位传感器等。速度传感器检测本车辆OV的速度。加速度传感器检测本车辆OV的加速度。横摆率传感器检测本车辆OV的绕铅垂轴的角速度。方位传感器检测本车辆OV的朝向。车辆传感器22将检测出的信息发送至车辆控制ECU10。
操作检测传感器24是用于获得驾驶员执行的与本车辆OV的操作量相关的信息(包含与有无驾驶员的操作相关的信息)的传感器。操作检测传感器24例如包含有加速器开度传感器、转向扭矩传感器、制动传感器、换档位置传感器等。加速器开度传感器检测加速器踏板的踏入量。转向扭矩传感器检测方向盘的旋转角度。制动传感器检测制动踏板的踏入量。换档位置传感器检测齿轮的状态。操作检测传感器24将检测出的信息发送至车辆控制ECU10。此外，检测出的信息也可以直接发送至行驶驱动力输出装置32、转向装置34、制动装置36以及车灯装置38。
1.3控制系统的说明
车辆控制ECU10也与控制系统LAN30连接。在该LAN30连接有各种器件。这些器件是电子控制式的器件。这些器件的各ECU(未图示)与车辆控制ECU10经由LAN30连接。在该系统作为这些器件而设置有行驶驱动力输出装置32、转向装置34、制动装置36以及车灯装置38。
行驶驱动力输出装置32例如在本车辆OV是以内燃机为动力源的汽车的情况下，具备发动机和控制该发动机的发动机ECU。在本车辆OV是以电动机为动力源的电动汽车的情况下，具备行驶用电机和控制该行驶用电机的电机ECU。在本车辆OV是混合动力汽车的情况下，具备发动机、发动机ECU、行驶用电机和电机ECU。
在本车辆OV以内燃机为动力源的情况下，发动机ECU根据从后述的行驶控制部110输入的信息，调整发动机的节气门开度、档位等，输出用于供车辆行驶的行驶驱动力(扭矩)。在本车辆OV以电动机为动力源的情况下，电机ECU根据从行驶控制部110输入的信息，调整给予行驶用电机的PWM信号的占空比，输出行驶驱动力。在本车辆OV是混合动力汽车的情况下，发动机ECU和电机ECU根据从行驶控制部110输入的信息，相互协调控制行驶驱动力。
转向装置34例如具备电机。电机例如对齿轮齿条机构施加力来变更转向角的朝向。转向装置34根据从行驶控制部110输入的信息驱动电机，从而变更转向角的朝向。
制动装置36例如是电动伺服制动装置，其具备制动卡钳、向制动卡钳传递油压的液压缸、使液压缸产生油压的电机、以及制动控制部。该制动控制部根据从行驶控制部110输入的信息控制电机，将与制动操作对应的制动扭矩输出至各车轮。制动装置36也可以是电子控制式油压制动装置。制动装置36也可以包含基于行驶驱动力输出装置32的行驶用电机的再生制动器。
车灯装置38概括表示为搭载于本车辆OV的各种灯具。车灯装置38例如包含有头灯、倒车灯、转向灯、制动灯等。车灯装置38根据从行驶控制部110输入的信息，进行必要的点灯动作和灭灯动作。
1.4AV系统的说明
车辆控制ECU10也与AV系统LAN40连接。该LAN40是与导航信息等相关的网络。在该LAN40连接有各种器件。在本系统作为这些器件之一而设置有导航装置42。导航装置42具备存储部44。存储部44能够由HDD(硬盘驱动器)、闪存等实现。在存储部44内储存有地图信息数据。地图信息数据例如包含有道路、交叉点、汇合点和分支点等位置的数据、道路的形状的数据(例如，曲线、直线的种类、道路的宽度、路肩的宽度、道路的角度、曲线的曲率等)、道路的种类的数据(例如，高速道路、收费道路、国道等)。
导航装置42除了存储部44之外，还具备作为用户接口而发挥功能的触摸面板式显示器、扬声器、话筒等。导航装置42在车辆控制ECU10执行手动驾驶模式的期间，针对到达目的地的路径，通过声音、导航显示进行引导。在触摸面板式显示器例如设置有GUI(图形用户界面)开关。GUI开关接受来自驾驶员的操作，生成指定行驶控制部110执行的控制模式的信号，并输出至后述的控制切换部112。此外，GUI开关的上述功能也可以通过设置于方向盘、仪表盘等的机械式开关来实现。
该系统作为行驶控制部110执行的控制模式，具备自动驾驶模式和手动驾驶模式。自动驾驶模式是在驾驶员不进行操作的状态(即，与手动驾驶模式相比，本车辆OV的操作量较小，或者本车辆OV的操作频度较低的状态)下使本车辆OV行驶的驾驶模式。更具体而言，自动驾驶模式是基于后述的行动计划，控制行驶驱动力输出装置32、转向装置34、制动装置36和车灯装置38的一部分或者全部的驾驶模式。手动驾驶模式是在驾驶员进行操作的状态下，根据需要进行上述装置32、34、36和38的一部分或者全部的辅助控制的驾驶模式。
2.车辆控制ECU10的说明
图2是车辆控制ECU10的功能框图。车辆控制ECU10例如具备本车位置识别部102、外界识别部104、行动计划生成部106、行驶路径生成部108、行驶控制部110、控制切换部112、显示控制部114、以及存储部116。上述部分102、104、106、108、110、112和114的一部分或者全部通过车辆控制ECU10所具有的CPU(中央处理器)等处理器执行程序而发挥功能。存储部116由ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、HDD、闪存等实现。处理器执行的程序可以预先储存于存储部116，也可以经由车载网络设备等从外部装置下载。
本车位置识别部102基于从图1所示的GPS设备20和车辆传感器22输入的信息、储存于存储部44的地图信息，识别本车辆OV正在行驶的车道(以下，也称为“行驶车道”。)、以及识别本车辆OV相对于行驶车道的相对位置。
外界识别部104基于从毫米波雷达14、LiDER16和图像处理装置26输入的信息，识别本车辆OV的周围的物标的位置、该物标的速度、该物标的加速度等的状态。本车辆OV的周围的物标的位置可以由该物标的重心、拐角等代表点表示，也可以由表示该物标的轮廓的区域表示。在本车辆OV的周围的物标包含有周围车辆。周围车辆是在本车辆OV的周围行驶的车辆，且是沿与本车辆OV相同的方向行驶的车辆。
行动计划生成部106在被选择自动驾驶模式的情况下，设定自动驾驶的开始地点与目的地。开始地点可以是本车辆OV的当前地点，也可以是预先设定选择自动驾驶模式的区间(例如，高速道路的区间)的入口。行动计划生成部106生成从开始地点至目的地的为止的规定路线的行动计划。行动计划由依次执行的多个事件构成。事件例如包含有加速事件、减速事件、车道保持事件、车道变更事件、分支事件、汇合事件等。
加速事件是使本车辆OV加速的事件。减速事件是使本车辆OV减速的事件。车道保持事件是以不脱离行驶车道的方式使本车辆OV行驶的事件。车道变更事件是在相邻的车道之间变更行驶车道的事件。分支事件是在分支点附近使行驶车道从主线向分支路变更的事件。汇合事件是在汇合点附近使行驶车道从汇合路向主线变更的事件。
行动计划生成部106在上述规定路线上，以执行符合各个场景的事件的方式生成行动计划。例如，当在上述规定路线包含有分支点的情况下，行动计划生成部106生成分支点的周围的接下来的行动计划。该行动计划包含在分支点的近前与分支路连接的车道上的车道保持事件、在分支点附近使行驶车道从主线向分支路变更的分支事件、以及在比分支点靠内侧的分支路上的车道保持事件。表示已生成的行动计划的信息作为行动计划信息而被储存于存储部116。
行动计划生成部106也可以基于外界识别部104的识别结果来变更(更新)已生成的行动计划。通常，在车辆正在行驶的期间，车辆的周围的状态不断地发生变化。例如，在前行车辆(即，在本车辆OV的紧前行驶的周围车辆)进行急刹车而减速的情况下，需要配合前行车辆的动作而适当地变更车速、行驶车道。在行驶在与行驶车道邻接的车道的周围车辆向本车辆OV的前方插入的情况也是相同的。因此，在这样的情况下，行动计划生成部106也基于外界识别部104的识别结果，适当地变更已生成的行动计划。表示变更后的行动计划的信息与变更前的行动计划同样被储存于存储部116。
行驶路径生成部108基于由行动计划生成部106生成的行动计划、本车位置识别部102的识别结果、外界识别部104的识别结果，生成行驶路径。行驶路径是将来本车辆OV的基准位置(例如，本车辆OV的重心、后轮轴的中心)应该到达的目标位置的集合。目标位置以当前时刻为基准每当经过规定时间而被设定。
行驶路径例如以如下方式生成。在生成车道保持事件用的行驶路径时，首先，决定行驶形态。行驶形态例如包括定速行驶、跟随行驶、以及弯道行驶等。定速行驶是在本车辆OV的前方不存在前行车辆的情况下被决定的行驶形态。跟随行驶是在存在前行车辆的情况下被决定的行驶形态。弯道行驶是本车辆OV临近弯道的情况下被决定的行驶形态。接着，基于已决定的行驶方式，设定车道保持事件中的开始位置与目标位置。接着，生成考虑了该开始位置和目标位置与车辆运动制约的通畅的行驶路径。
在生成车道变更事件用的行驶路径时，首先，确认在本车辆OV的周围不存在与该事件干涉的周围车辆。不存在与车道变更事件干涉的周围车辆是指在行驶车道内的本车辆OV的前方的规定距离以内不存在周围车辆，并且在变更目的地的车道内的本车辆OV的前方和后方的规定距离以内不存在周围车辆的情况。在确认不存在与变道事件干涉的周围车辆后，设定车道变更事件中的开始位置与目标位置。接着，生成考虑了该开始位置和目标位置与车辆运动制约的通畅的行驶路径。
此外，在存在与车道变更事件干涉的周围车辆时，通过规定的速度模型来预测该周围车辆的将来的位置的位移。在规定的速度模型中包含有假定为周围车辆保持当前的速度进行行驶的恒速模型、假定为周围车辆保持当前的加速度进行行驶的恒加速度模型、以及假定为周围车辆保持当前的加加速度进行行驶的恒加加速度模型。接着，基于周围车辆的将来位置与本车辆OV的当前的速度，设定本车辆OV不与该周围车辆干涉而能够进行车道变更的开始位置与目标位置。接着，生成考虑了该开始位置和目标位置与车辆运动制约的通畅的行驶路径。
分支事件用的行驶路径或者汇合事件用的行驶路径的生成方法与车道变更事件用的行驶路径的生成方法基本相同。在生成分支事件用的行驶路径时，只要将变更原车道(即，行驶车道)考虑为主线，将变更目标车道考虑为分支路即可。在汇合事件中，只要将变更原车道(即，行驶车道)考虑为汇合路，将变更目标车道考虑为主线即可。
行驶控制部110通过控制切换部112的控制，将控制模式设定为自动驾驶模式或者手动驾驶模式。行驶控制部110根据设定好的控制模式，控制图1所示的控制对象(称为行驶驱动力输出装置32、转向装置34、制动装置36和车灯装置38。以下相同。)的一部分或者全部。
在选择为自动驾驶模式的情况下，行驶控制部110基于行驶路径生成部108生成的行驶路径，对控制对象进行控制。例如，在生成车道保持事件用的行驶路径的情况下，行驶控制部110以按预定使本车辆OV行驶在该行驶路径的方式，决定发动机ECU的控制量(例如，发动机的节气门开度、档位等)、电机ECU的控制量(例如，行驶用电机的转速)。行驶控制部110还决定转向装置34的电机的控制量。行驶控制部110基于车辆传感器22检测出的信息，适当地调整已决定的控制量。
在选择为手动驾驶模式的情况下，行驶控制部110基于操作检测传感器24检测出的信息对控制对象进行控制。例如，行驶控制部110将操作检测传感器24检测出的信息保持原样地输出至控制对象。
控制切换部112基于由行动计划生成部106生成并储存于存储部116的表示行动计划的信息，切换行驶控制部110对本车辆OV的控制模式。控制切换部112还基于从上述GUI开关输入的信号，将本车辆OV的控制模式从自动驾驶模式切换成手动驾驶模式，或者从手动驾驶模式切换成自动驾驶模式。即，行驶控制部110的控制模式能够在本车辆OV的行驶中、停止中任意地进行切换。
控制切换部112基于从操作检测传感器24输入的信息，将本车辆OV的控制模式从自动驾驶模式切换成手动驾驶模式。例如，控制切换部112在该输入信息所含的操作量超过阈值的情况下，将本车辆OV的控制模式从自动驾驶模式切换成手动驾驶模式。例如，在选择为自动驾驶模式的情况下，存在在驾驶员有意操作方向盘等时，输入信息所含的操作量超过阈值的情况。
显示控制部114基于由行动计划生成部106生成并储存于存储部116的表示行动计划的信息，在设置于驾驶员的前方的MFD(多功能显示器)或者上述触摸面板式显示器的规定区域显示自动驾驶的状况、提醒注意的消息等。显示控制部114还基于来自车辆传感器22中的规定的传感器的检测信息、从操作检测传感器24输入的信息，在上述规定区域显示提醒注意的消息等。
3.实施方式1的车辆控制的特征
图3是用于对分支点附近处的行驶路径的切换例进行说明的图。如已经说明的那样，行驶路径基于行动计划而被生成。在图3所示的例子中，行动计划由在分支点的近前的主线ML中的车道保持事件、分支点附近的分支事件、比分支点靠内侧的分支路GB中的车道保持事件构成。因此，在图3所示的例子中，行驶路径从主线ML中的车道保持事件用的路径切换成分支事件用的路径，进一步被切换成分支路GB中的车道保持事件用的路径。图3示出了这些切换点。此外，向分支事件用的行驶路径进行切换的切换点(左侧所示的切换点)设定在分支路始端BGS的近前，但该切换点也可以设定于比分支路始端BGS靠内侧的位置。
另外，如已经说明的那样，分支事件用的行驶路径与车道变更事件用的生成路径相同的方式生成。因此，在生成分支事件用的行驶路径时，首先，确认不存在与分支事件干涉的周围车辆。更具体而言，确认在行驶车道(即，主线ML)或者变更目标的车道(即，分支路GB)中，在本车辆OV的前方的规定距离以内不存在周围车辆。然后，在确认不存在与分支事件干涉的周围车辆后，设定分支事件的开始位置与目标位置。该开始位置相当于图3的左侧所示的切换点。此外，在存在与分支事件干涉的周围车辆的情况下，在进行了基于上述规定的速度模型的预测后，设定开始位置。
但是，当在分支路GB上发生了交通阻塞的情况下，仅靠上述确认不存在与分支事件干涉的周围车辆的处理是不够的。理由是，分支路GB上的交通阻塞车辆的相对速度与分支点的近前处的本车辆OV的速度对应地增大。在本车辆OV到达分支点的近前未进行充分的减速的情况下，在识别到分支路GB上的周围车辆后，必须立即使本车辆OV进行急减速。图4是对在分支路GB上发生了交通阻塞的情况下的问题点进行说明的图。在图4所示的例子中，在切换成分支事件用的行驶路径之后，立即识别到分支路GB上的周围车辆VA、VB或者VC。因此，在该情况下，迫使需要以在分支事件的中途进行减速事件的方式变更行动计划。
特别是，当在分支路GB上发生的交通阻塞延伸至主线ML侧的情况下，该问题尤为显著。即，在发生了延伸至主线侧的交通阻塞的情况下，在主线ML的路肩BL存在等待分支的周围车辆。图5是对在分支路GB上发生的交通阻塞延伸至主线ML侧的情况下的问题点进行说明的图。在
图5所示的例子中，在分支路GB上存在周围车辆VA～VE，除这些车辆之外，在路肩BL上存在等待分支的周围车辆VF。
如已经说明的那样，不存在与分支事件干涉的周围车辆的确认以主线ML或者分支路GB上的周围车辆为对象进行。因此，在该情况下，在路肩BL上等待分支的周围车辆VF不是该不存在的确认的对象。因此，在该情况下，即使通过识别分支路GB上的周围车辆(例如，周围车辆VE)而能够进行本车辆OV的减速，但由于等待分支的周围车辆也在路肩BL上排列，所以通过自动驾驶模式下的车辆控制，使得脱离主线插入这些周围车辆之间在技术上变得困难。
鉴于这样的问题，在实施方式1中，在行驶路径生成部108生成分支事件用的行驶路径时，除了该行驶路径的生成之外，还对分支路GB上有无发生交通阻塞进行判定。图6和图7是对本发明的实施方式1的车辆控制的特征进行说明的图。在实施方式1中，基于外界识别部104的识别结果，判定在图6所示的探索范围SA1内、图7所示的探索范围SA2内或者图8所示的探索范围SA3内是否存在周围车辆。另外，在判定为在探索范围SA2内或者SA3内存在周围车辆的情况下，进一步判定该周围车辆是否满足与车距相关的规定条件。
图6所示的探索范围SA1是从本车辆OV的基准位置至分支路始端BGS之间的路肩BL的范围。探索范围SA1的宽度WSA1例如与路肩BL的宽度WBL相等。宽度WBL使用上述地图信息数据的值。
图7所示的探索范围SA2是从分支路始端BGS沿着分支路GB延伸的范围。探索范围SA2包含分支路GB的路肩BL的一部分。理由是，当在分支路GB上发生了交通阻塞的情况下，往往在分支路始端BGS的附近的路肩BL存在等待分支的周围车辆。探索范围SA2的宽度WSA2例如与主线ML的宽度WML的一半相等。宽度WML使用上述地图信息数据的值。探索范围SA2内的车距条件是本车辆OV与周围车辆之间的距离Dfront(沿着行驶车道的中心点列的距离)小于阈值Lfront。阈值Lfront通过使用了本车辆OV的速度ve、存在于探索范围SA2的周围车辆的速度vo、本车辆OV的最大减速度ae、以及差值α的式(1)表示。
Lfront＝(vo－ve)2/2ae+α···(1)
图8所示的探索范围SA3是比本车辆OV的基准位置靠后方的行驶车道的路肩BL的范围。探索范围SA3的宽度WSA3例如与路肩BL的宽度WBL相等。探索范围SA3内的车距条件是本车辆OV与周围车辆之间的距离Drear(沿着行驶车道的中心点列的距离)小于阈值Lrear。阈值Lrear通过使用了本车辆OV的速度ve、存在于探索范围SA3的周围车辆的速度vo、周围车辆的最大减速度ao、以及差值β的式(2)表示。
Lrear＝(vo－ve)2/2ao+β···(2)
在图6所示的例子中，周围车辆VF存在于探索范围SA1。另外，在图7所示的例子中，在分支路GB存在周围车辆VA、VB和VC，但仅是存在于探索范围SA2内的周围车辆VC(在该图中，是位于车列的末尾的周围车辆)被识别为满足车距条件的周围车辆。另外，在图8所示的例子中，存在于探索范围SA3内的周围车辆VG被识别为满足车距条件的周围车辆。在确认到存在这样的周围车辆VC、VF或者VG的情况下，在实施方式1的控制中，判定为在分支路GB上发生了交通阻塞，从而向驾驶员通知从自动驾驶模式向手动驾驶模式的替换。驾驶替换通知例如根据来自行驶路径生成部108的通知指示，通过显示控制部114显示在上述MFD或者上述触摸面板式显示器的规定区域来进行。
4.实施方式1的车辆控制的特征带来的效果
这样，在实施方式1的车辆控制中，设定探索范围SA1、SA2和SA3，并在各探索范围内是否存在满足条件的周围车辆进行判定，由此确认预定行驶的分支路上的交通阻塞的发生。另外，在判断为在该分支路上发生了交通阻塞时，能够进行驾驶替换通知。因此，在因发横交通阻塞而难以安全地执行自动分支时，能够在向分支事件用的行驶路径切换之前要求驾驶员进行驾驶替换。因此，能够安全地进行本车辆OV的分支动作。
特别是，在发生了交通阻塞的末尾延伸至路肩的交通阻塞时，优选能够在识别到在路肩上等待分支的周围车辆后，使本车辆OV在这些周围车辆的最末尾排队，或者进行向这些周围车辆之间的插队。该点，根据实施方式1的车辆控制，通过使用了探索范围SA1、SA2和SA3的确认，能够提前识别这样的交通阻塞的发生，并要求驾驶员进行驾驶替换。然后，若驾驶员按照驾驶替换的要求操作本车辆OV，则能够在等待交通阻塞的周围车辆的列排队，使分支动作可靠地结束。
5.具体的处理
图9是对在本发明的实施方式1中由车辆控制ECU10执行的程序的一个例子进行说明的流程图。图9所示的程序在生成包含在分支点的近前的主线中的车道保持事件、分支点附近的分支事件、在比分支点靠内侧的分支路中的车道保持事件在内的行动计划的情况下被执行。
在图9所示的程序中，首先，进行基于车道保持事件用的行驶路径的处理(步骤S1)。步骤S1的处理与基于主线中的车道保持事件用的行驶路径的控制对象的各种控制对应。接着，判定本车辆OV是否通过了分支路始端的近前的120m地点(步骤S2)。此外，120m是一个例子，该长度能够与毫米波雷达、照相机等前方监视用传感器的可识别距离对应地适当变更。在步骤S2的判定结果为否定的情况下，返回步骤S1，继续基于车道保持事件用的行驶路径的处理。
在步骤S2的判定结果为肯定的情况下，进行在分支路上是否发生了交通阻塞的判定(步骤S3)。步骤S3的判定处理使用在图6至图8中说明的探索范围SA1、SA2和SA3内的存在条件、以及探索范围SA2和SA3内的车距条件来进行。在步骤S3的判定结果为肯定的情况下，进行驾驶替换通知(步骤S4)。
在步骤S3的判定结果为否定的情况下，进行基于分支事件用的行驶路径的处理(步骤S5)。步骤S5的处理与基于分支事件用的行驶路径的控制对象的各种控制对应。接着，判定本车辆OV从分支路始端起算是否行驶了分支路的全长的一半(步骤S6)。在步骤S6的判定结果为否定的情况下，返回步骤S5，继续进行基于分支事件用的行驶路径的处理。
在步骤S6的判定结果为肯定的情况下，进行基于车道保持事件用的行驶路径的处理(步骤S7)。步骤S7的控制与基于分支路中的车道保持事件用的行驶路径的控制对象的各种控制对应。
此外，在上述实施方式1中，车辆控制ECU相当于第1发明的“控制装置”。另外，探索范围SA2相当于第1发明的“第1范围”。另外，探索范围SA1和SA3相当于第1发明的“第2范围”。另外，主线中的车道保持事件用的行驶路径相当于第1发明的“主线行驶用的行驶路径”。另外，分支事件用的行驶路径相当于第1发明的“分支动作用的行驶路径”。
实施方式2.
接下来，参照图10至图11，对本发明的实施方式2进行说明。此外，适当地省略与实施方式1重复的内容的说明。
1.实施方式2的车辆控制的特征
在实施方式1的车辆控制中，在判定为在分支路GB上发生了交通阻塞的情况下，要求驾驶员进行驾驶替换。但是，假定存在驾驶员不响应该要求的情况。因此，在实施方式2中，在进行驾驶替换通知时，取消向分支事件用的行驶路径的切换。另外，继续当前的行驶路径(即，主线中的车道保持事件用的行驶路径)。另外，在本车辆OV通过主线上的规定的位置之前，在没有来自驾驶员的响应的情况下，再继续当前的行驶路径。规定的位置例如设定于分支路始端的位置，但也可以设定于比分支路始端靠近前侧或者内侧的位置。
图10是对本发明的实施方式2的车辆控制的特征进行说明的图。此外，图10中由虚线表示的本车辆OV的位置相当于图6所示的本车辆OV。如图10所示，在实施方式2中，在向分支事件用的行驶路径切换之前，开始驾驶替换通知。驾驶替换通知在本车辆OV通过分支路始端BGS的位置之前进行。在图10所示的例子中，在该驾驶替换通知的实施中，没有来自驾驶员的响应。其结果是，通过了分支路始端BGS的位置的本车辆OV基于主线中的车道保持事件用的行驶路径在主线ML继续行驶。
2.实施方式2的车辆控制的特征带来的效果
这样，在实施方式2的车辆控制中，在进行驾驶替换通知时，取消向分支事件用的行驶路径的切换，并且继续当前的行驶路径。因此，在驾驶员未响应驾驶替换通知的情况下，能够基于主线中的车道保持事件用的行驶路径使本车辆OV行驶。因此，在难以安全地执行自动分支时，能够使本车辆OV在主线继续行驶而避免在分支点附近停止。
3.具体处理
图11是对在本发明的实施方式2中由车辆控制ECU10执行的程序的一个例子进行说明的流程图。图11所示的程序接着图9所示的步骤S4被执行。
在图11所示的程序中，首先，判定驾驶替换是否已结束(步骤S8)。步骤S8的判定处理使用从操作检测传感器24输入的信息进行。例如，在该输入信息所含的操作量超过阈值的情况下，判定为驾驶替换已结束。在步骤S8的判定结果为肯定的情况下，本程序的处理结束。
在步骤S8的判定结果为否定的情况下，判定本车辆OV是否通过了分支路始端的位置(步骤S9)。步骤S9的判定处理例如使用来自GPS设备20的本车辆OV的当前位置信息进行。在步骤S9的判定结果为否定的情况下，返回步骤S8，进行与驾驶替换的结束相关的判定。
在步骤S9的判定结果为肯定的情况下，进行基于车道保持事件用的行驶路径的处理(步骤S10)。步骤S10的处理与基于主线中的车道保持事件用的行驶路径的控制对象的各种控制对应。

Claims (3)

1.一种车辆控制系统，具备控制装置，
所述控制装置具有：
本车位置识别部，其对本车辆的当前位置进行识别；
外界识别部，其对所述本车辆的周围物标进行识别；
行动计划生成部，其生成进行自动驾驶的规定路线中的行动计划；
行驶路径生成部，其基于所述行动计划、所述当前位置以及所述周围物标，生成作为所述本车辆在将来应该到达的目标位置的集合的行驶路径；以及
行驶控制部，其基于所述行驶路径，对所述本车辆的行驶驱动力输出装置、转向装置、制动装置以及车灯装置中的至少一个进行控制，
所述车辆控制系统的特征在于，
所述控制装置构成为：在基于所述行驶路径从主线向分支路进行自动分支的情况下，在从主线行驶用的行驶路径向分支动作用的行驶路径进行切换之前，判定在包含路肩在内的所述分支路上的第1范围，或者在与所述分支路的路肩相连的所述主线的路肩上的第2范围内是否发生交通阻塞，
在判定为在所述第1范围或者所述第2范围发生了交通阻塞的情况下，所述控制装置进行从所述行驶控制部执行的自动分支向驾驶员执行的手动分支进行替换的替换通知。
2.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其特征在于，
所述控制装置构成为：在没有从所述驾驶员收到针对所述替换通知的响应的情况下，不进行基于所述分支动作用的行驶路径的自动分支，而是继续进行基于所述主线行驶用的行驶路径的自动行驶。
3.根据权利要求1或2所述的车辆控制系统，其特征在于，
所述控制装置构成为：在与所述本车辆相同的方向上行驶的车辆存在于所述第1范围的情况下，判定为在所述第1范围发生了交通阻塞，
在与所述本车辆相同的方向上行驶的车辆存在于所述第2范围，且存在于所述第2范围的车辆满足规定的车距条件的情况下，判定为在所述第2范围发生了交通阻塞。
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