CN110099833B - 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

车辆控制系统具备：推荐车道设定部，其按照到目的地的路径来设定本车辆应行驶的推荐车道；接受部，其接受由所述本车辆的乘客进行的操作；以及自动驾驶控制部，其以使所述本车辆在由所述推荐车道设定部设定的推荐车道上行驶的方式控制所述本车辆的转向及加减速，在由所述接受部接受到规定的操作的情况下，所述自动驾驶控制部使所述本车辆向与所述推荐车道不同的其他车道进行车道变更，并且，在规定条件成立之前，以使所述本车辆维持在车道变更目的地的车道上行驶的方式控制所述本车辆的转向及加减速。

Description

车辆控制系统、车辆控制方法及存储介质
技术领域
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
以往，已知有通过驾驶员对方向指示灯的杆操作等来对车道变更进行支援的技术(例如参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-71514号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，以往的技术为乘客同意来自车辆侧的车道变更建议这样的结构，未考虑到在按照来自乘客的提议进行了车道变更的情况下如何进行之后的自动驾驶的计划。
本发明是考虑到这样的情况而做出的，其目的之一在于提供能够顺利地进行基于来自乘客的指示变更车道后的自动驾驶的控制的车辆控制系统、车辆控制方法及存储介质。
用于解决课题的方案
技术方案1记载的发明是一种车辆控制系统，其中，所述车辆控制系统具备：推荐车道设定部，其按照到目的地的路径来设定本车辆应行驶的推荐车道；接受部，其接受由所述本车辆的乘客进行的操作；以及自动驾驶控制部，其以使所述本车辆在由所述推荐车道设定部设定的推荐车道上行驶的方式控制所述本车辆的转向及加减速，在由所述接受部接受到规定的操作的情况下，所述自动驾驶控制部使所述本车辆向与所述推荐车道不同的其他车道进行车道变更，并且，在规定条件成立之前，以使所述本车辆维持在车道变更目的地的车道上行驶的方式控制所述本车辆的转向及加减速。
在技术方案1记载的车辆控制系统的基础上，在技术方案2记载的发明中，所述规定条件是指，由所述推荐车道设定部在从主车道分支的分支车道设定了所述推荐车道，所述本车辆接近了所述分支车道从所述主车道分支的分支地点。
在技术方案1记载的车辆控制系统的基础上，在技术方案3记载的发明中，所述规定条件是指，在所述本车辆进行了车道变更的状态下，所述本车辆超越了车道变更前的前行车辆。
在技术方案1记载的车辆控制系统的基础上，在技术方案4记载的发明中，所述规定条件是指，在所述本车辆进行了车道变更的状态下，所述本车辆超越了车道变更前的障碍物。
在技术方案1记载的车辆控制系统的基础上，在技术方案5记载的发明中，所述规定条件是指，在所述本车辆进行了车道变更的状态下，存在于所述本车辆的后方的后续车辆相对地接近了所述本车辆。
在技术方案1记载的车辆控制系统的基础上，在技术方案6记载的发明中，所述规定条件是指，在所述本车辆进行了车道变更的状态下，由所述接受部接受到规定的操作。
在技术方案1记载的车辆控制系统的基础上，在技术方案7记载的发明中，所述推荐车道设定部在距分支车道从主车道分支的分支地点向跟前侧规定距离的区间，将所述主车道的车道中的沿着所述分支车道的车道设定为推荐车道，在向所述其他车道进行的车道变更的结果是所述本车辆将会在与所述区间中的推荐车道相同的车道上行驶的情况下，所述自动驾驶控制部不进行使所述本车辆向车道变更前的车道返回的车道变更。
在技术方案1记载的车辆控制系统的基础上，在技术方案8记载的发明中，所述车辆控制系统还具备乘客识别部，该乘客识别部识别所述本车辆的乘客，在向所述其他车道进行车道变更之后，到经过与由所述乘客识别部识别出的乘客相应的时间为止的期间、或者到所述本车辆行驶与所述乘客相应的距离为止的期间，所述自动驾驶控制部以使所述本车辆在所述其他车道上行驶的方式继续进行所述本车辆的转向及加减速的控制，在经过所述时间或所述距离之后，使所述本车辆从所述其他车道向车道变更前的车道进行车道变更。
技术方案9记载的发明是一种车辆控制系统，其中，所述车辆控制系统具备：取得部，其取得到目的地的路径；推荐车道设定部，其按照由所述取得部取得的到目的地的路径来设定本车辆应行驶的推荐车道；接受部，其接受由所述本车辆的乘客进行的操作；以及自动驾驶控制部，其以使所述本车辆在由所述推荐车道设定部设定的推荐车道上行驶的方式控制所述本车辆的转向及加减速，在由所述接受部接受到规定的操作的情况下，所述自动驾驶控制部使所述本车辆向与所述推荐车道不同的其他车道进行车道变更，伴随由自动驾驶控制部进行的所述本车辆的车道变更，所述取得部再次取得所述路径。
在技术方案9记载的车辆控制系统的基础上，在技术方案10记载的发明中，在规定条件成立之前，所述自动驾驶控制部以维持车道变更后的目的地的车道的方式控制所述本车辆的转向及加减速。
技术方案11记载的发明是一种车辆控制方法，其中，所述车辆控制方法使车载计算机执行如下处理：按照到目的地的路径来设定本车辆应行驶的推荐车道；接受由所述本车辆的乘客进行的操作；以使所述本车辆在设定的所述推荐车道上行驶的方式控制所述本车辆的转向及加减速；以及在接受到规定的操作的情况下，使所述本车辆向与所述推荐车道不同的其他车道进行车道变更，并且，在规定条件成立之前，以使所述本车辆维持在车道变更目的地的车道上行驶的方式控制所述本车辆的转向及加减速。
技术方案12记载的发明是一种存储介质，其中，所述存储介质存储有车辆控制程序，所述车辆控制程序使车载计算机执行如下处理：按照到目的地的路径来设定本车辆应行驶的推荐车道；接受由所述本车辆的乘客进行的操作；以使所述本车辆在设定的所述推荐车道上行驶的方式控制所述本车辆的转向及加减速；以及在接受到规定的操作的情况下，使所述本车辆向与所述推荐车道不同的其他车道进行车道变更，并且，在规定条件成立之前，以使所述本车辆维持在车道变更目的地的车道上行驶的方式控制所述本车辆的转向及加减速。
发明效果
根据各技术方案记载的发明，按照到目的地的路径来设定本车辆应行驶的推荐车道，接受由本车辆的乘客进行的操作，以使本车辆在设定的推荐车道上行驶的方式控制本车辆的转向及加减速，在接受到规定的操作的情况下，使本车辆向与推荐车道不同的其他车道进行车道变更，并且，在规定条件成立之前，以使本车辆维持在车道变更目的地的车道上行驶的方式控制本车辆的转向及加减速，因此，在根据来自乘客的指示进行的车道变更后，能够进一步顺利地进行自动驾驶的控制。
附图说明
图1是第一实施方式的车辆控制系统1的结构图。
图2是表示由本车位置识别部122识别出本车辆M相对于本车道L1的相对位置及姿态的情形的图。
图3是表示基于推荐车道来生成目标轨道的情形的图。
图4是表示由第一实施方式的行动计划生成部123执行的处理的一例的流程图。
图5是表示显示禁止通知画面的显示装置31的一例的图。
图6是示意性地表示使由于乘客的操作而进行了车道变更的本车辆M返回到原来的车道的情形的图。
图7是表示行驶车道限制区间的推荐车道与该行驶车道限制区间以外的区间的推荐车道不同的场景的一例的图。
图8是表示由第二实施方式的行动计划生成部123执行的处理的一例的流程图。
图9是示意性地表示使为了赶超前行车辆而进行了车道变更的本车辆M返回到原来的车道的情形的图。
图10是表示由第三实施方式的行动计划生成部123执行的处理的一例的流程图。
图11是第四实施方式的车辆控制系统2的结构图。
图12是表示由第四实施方式的行动计划生成部123执行的处理的一例的流程图。
图13是用于说明规定时间及规定距离的设定方法的图。
图14是表示变更路径的场景的一例的图。
具体实施方式
以下，参照附图，对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进行说明。
<第一实施方式>
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的车辆例如为二轮、三轮、四轮等的车辆，其驱动源为柴油发动机、汽油发动机等内燃机、电动机或它们的组合。电动机使用由与内燃机连结的发电机产生的发电电力或二次电池、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、雷达装置12、探测器14、物体识别装置16、通信装置20、HMI(Human Machine Interface)30、车辆传感器40、导航装置50、MPU(Micro-Processing Unit)60、驾驶操作件80、自动驾驶控制单元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、无线通信网等而相互连接。需要说明的是，图1所示的结构仅为一例，既可以省略结构的一部分，也可以进一步追加其他结构。
相机10例如为利用了CCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor)等固体摄像元件的数码相机。相机10在搭载有车辆控制系统1的车辆(以下，称为本车辆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。
雷达装置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的电波(反射波)，来至少对物体的位置(距离及方位)进行检测。雷达装置12在本车辆M的任意部位安装有一个或多个。雷达装置12也可以通过FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式来检测物体的位置及速度。
探测器14为测定相对于照射光的散射光并检测到对象为止的距离的LIDAR(LightDetection and Ranging或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、雷达装置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，并识别物体的位置、种类、速度等。物体识别装置16将识别结果向自动驾驶控制单元100输出。
通信装置20例如利用蜂窝网、Wi-Fi网、Bluetooth(注册商标)、DSRC(DedicatedShort Range Communication)等与存在于本车辆M的周边的其他车辆(周边车辆的一例)进行通信，或经由无线基地站与各种服务器装置进行通信。
HMI30对本车辆M的乘客提示各种信息，并且接受由乘客进行的输入操作。例如，HMI30具备显示装置31和操作接受部32。
显示装置31例如为LCD(Liquid Crystal Display)、有机EL(Electroluminescence)显示器等，安装于仪表板的各部分、副驾驶座、后部座位的任意部位。需要说明的是，显示装置31也可以为与后述的操作接受部32成为一体的触摸面板。
作为由乘客输入的操作的一个，操作接受部32例如接受车道变更的指示操作。车道变更的指示操作为“规定的操作”的一例。
操作接受部32例如为设置于转向盘附近的方向指示器的操作杆。例如，在对从乘客观察时设置于转向盘的右侧的操作杆进行操作的情况下，操作接受部32接受为使本车辆M向右侧的相邻车道进行车道变更的指示操作。另外，在对从乘客观察时设置于转向盘的左侧的操作杆进行操作的情况下，操作接受部32接受为使本车辆M向左侧的相邻车道进行车道变更的指示操作。需要说明的是，操作接受部32也可以为开关、输入键等。操作接受部32生成基于接受到的输入操作产生的操作输入信号，并将该信号向自动驾驶控制单元100输出。
车辆传感器40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40向自动驾驶控制单元100输出检测到的信息(速度、加速度、角速度、方位等)。
导航装置50例如具备GNSS(Global Navigation Satellite System)接收机51、导航HMI52及路径决定部53，并将第一地图信息54保持于HDD(Hard Disk Drive)、闪存器等存储装置。导航装置50为“取得部”的一例。
GNSS接收机51基于从GNSS卫星接收到的信号来确定本车辆M的位置。本车辆M的位置也可以由利用了车辆传感器40的输出的INS(Inertial Navigation System)确定或补充。
导航HMI52包括显示装置、扬声器、触摸面板、输入键等。导航HMI52也可以使一部分或全部与前述的HMI30共用化。
路径决定部53例如参照第一地图信息54来决定从由GNSS接收机51确定的本车辆M的位置(或输入的任意位置)到由乘客使用导航HMI52而输入的目的地为止的路径。第一地图信息54例如为通过表示道路的线路和由线路连接的节点来表现道路形状的信息。第一地图信息54也可以包含有道路的曲率、POI(Point Of Interest)信息等。由路径决定部53决定的路径向MPU60输出。
另外，导航装置50也可以基于由路径决定部53决定的路径来进行使用了导航HMI52的路径引导。需要说明的是，导航装置50例如也可以通过用户所持有的智能手机、平板终端等终端装置的功能来实现。另外，导航装置50也可以经由通信装置20向导航服务器发送当前位置和目的地，并取得从导航服务器回复的路径。
MPU60例如作为推荐车道设定部61发挥功能，并将第二地图信息62保持于HDD、闪存器等存储装置。推荐车道设定部61将从导航装置50提供的路径分割为多个区段(例如在车辆行进方向上按100[m]进行分割)，并参照第二地图信息62而按各区段设定本车辆M应行驶的推荐车道。
例如，在从导航装置50提供的路径具有多个车道的情况下，推荐车道设定部61在各区段中，从各区段所包含的一个以上的车道中设定任一个车道来作为推荐车道。在所提供的路径存在分支地点、汇合地点等的情况下，推荐车道设定部61以使本车辆M能够在该地点在用于向目的地行进的合理的行驶路径上行驶的方式设定推荐车道。例如，在目的地存在于从包含有多个车道的主车道分支出的车道的延长线上的情况下，推荐车道设定部61将主车道所包含的车道中的去往分支目的地的车道(分支车道)的车道设定为推荐车道。此时，推荐车道在距分支地点向跟前侧规定距离(以下，称为行驶车道限制区间)的位置被设定为主车道所包含的多个车道中的沿着分支车道的车道(与分支车道相接的车道)。行驶车道限制区间例如被设定为能够在分支地点之前具有富余地进行车道变更的程度的距离(例如2[km]左右)。在该行驶车道限制区间，禁止向与推荐车道不同的车道进行车道变更。需要说明的是，也可以将行驶车道限制区间设定为在本车辆M行驶了规定时间的情况下行进的区间。
第二地图信息62是精度比第一地图信息54高的地图信息。第二地图信息62例如包含有车道的中央的信息或车道的边界的信息等。另外，在第二地图信息62中也可以包含有道路信息、交通限制信息、住所信息(住所、邮政编码)、设施信息、电话号码信息等。在道路信息中包含有高速道路、收费道路、国道、都道府县道这样的表示道路的类别的信息、道路的车道数、各车道的宽度、道路的坡度、道路的位置(包含有经度、纬度、高度的三维坐标)、车道弯曲的曲率、车道的汇合地点及分支地点的位置、设置于道路的标识等信息。第二地图信息62可以通过使用通信装置20访问其他的装置而被随时更新。
驾驶操作件80例如包含有油门踏板、制动踏板、换挡杆、转向盘等。例如，转向盘也可以接受能够针对操作接受部32进行的车道变更的指示操作。在驾驶操作件80上安装有检测操作量或操作的有无的传感器，其检测结果向自动驾驶控制单元100或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。
自动驾驶控制单元100例如具备第一控制部120和第二控制部140。第一控制部120及第二控制部140分别通过使CPU(Central Processing Unit)等处理器执行程序(软件)来实现。另外，第一控制部120及第二控制部140的构成要素中的一部分或全部既可以通过LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等硬件来实现，也可以通过软件与硬件的协同配合来实现。
第一控制部120例如具备外界识别部121、本车位置识别部122及行动计划生成部123。
外界识别部121基于从相机10、雷达装置12及探测器14经由物体识别装置16输入的信息来识别周边车辆的位置及速度、加速度等的状态。周边车辆例如是指在本车辆M的周边行驶且沿与本车辆M相同的方向行驶的车辆。周边车辆例如为在本车辆M的紧前方行驶的前行车辆。该前行车辆电可以为在本车道上在本车辆M的前方停车的车辆。周边车辆的位置既可以由该周边车辆的重心、角部等代表点来表示，也可以由利用周边车辆的轮廓表现的区域来表示。周边车辆的“状态”也可以包含有周边车辆的加速度、加加速度或“行动状态”(例如是否正在进行车道变更或要进行车道变更等)。另外，除了周边车辆之外，外界识别部142也可以识别车道的落下物、护栏、电线杆、驻车车辆、行人、道路路面的标志、标识及其他物体的位置。
本车位置识别部122例如识别本车辆M正在行驶的车道(本车道)以及本车辆M相对于本车道的相对位置及姿态。本车位置识别部122例如通过比较从第二地图信息62得到的道路划分线的图案(例如实线与虚线的排列)和从由相机10拍摄的图像识别出的本车辆M的周边的道路划分线的图案，从而对本车道进行识别。在该识别中，也可以加进从导航装置50取得的本车辆M的位置、由INS得到的处理结果。
并且，本车位置识别部122例如识别本车辆M相对于本车道的位置、姿态。图2是表示利用本车位置识别部122来识别本车辆M相对于本车道L1的相对位置及姿态的情形的图。本车位置识别部122例如将本车辆M的基准点(例如重心)从本车道中央CL的偏离OS及本车辆M的行进方向相对于将本车道中央CL相连而得到的线所成的角度θ识别为本车辆M相对于本车道L1的相对位置及姿态。需要说明的是，代替该情况，本车位置识别部122也可以将本车辆M的基准点相对于本车道L1的任一侧端部的位置等识别为本车辆M相对于本车道的相对位置。由本车位置识别部122识别出的本车辆M的相对位置向行动计划生成部123提供。
行动计划生成部123以使本车辆M在由推荐车道设定部61设定为推荐车道的车道上行驶、且能够应对本车辆M的周边状况的方式生成行动计划。行动计划由在自动驾驶中依次执行的事件构成。自动驾驶是指自动驾驶控制单元100控制本车辆M的加减速及转向中的至少一方。
在事件中例如包含有以恒定的速度在相同的行驶车道上行驶的定速行驶事件、追随前行车辆的追随行驶事件、变更行驶车道的车道变更事件、赶超前行车辆的赶超事件等。赶超事件例如是在前行车辆的速度比本车辆M的速度慢恒定的速度以上且在与本车道相邻的相邻车道上行驶的周边车辆的平均速度等比本车辆M的速度快恒定的速度以上的状况下被计划出的事件。例如，在执行赶超事件的情况下，本车辆M通过车道变更而暂时转移到相邻车道，一边伴随着加速等，一边转移倒前行车辆的前方，且通过车道变更而转移到车道变更前的本车道(原来的车道)。
另外，在事件中也可以包含有在用于向主车道汇合的汇合车道上使本车辆M进行加减速并将行驶车道向汇合车道变更的汇合事件、在分支地点使本车辆M向分支目的地的车道进行车道变更的分支事件、与周边车辆等的行为相匹配地使本车辆M紧急停止的紧急停止事件、用于结束自动驾驶并切换为手动驾驶的切换事件(接管事件)等。手动驾驶是指根据乘客针对驾驶操作件80的操作来控制行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220。另外，在这些事件的执行中，也存在基于本车辆M的周边状况(车道的障碍物、周边车辆、行人的存在、由道路施工导致的车道狭窄等)而计划出用于进行躲避的事件的情况。
并且，行动计划生成部123生成本车辆M将来要行驶的目标轨道。目标轨道表现为按顺序排列本车辆M应到达的地点(轨道点)。轨道点为每隔规定的行驶距离的本车辆M应到达的地点，除此之外，每隔各规定的采样时间(例如零点几[see]程度)的目标速度及目标加速度作为目标轨道的一部分而生成。另外，轨道点也可以为每隔规定的采样时间的在该采样时刻下的本车辆M应到达的位置。在该情况下，目标速度、目标加速度的信息通过轨道点的间隔来表现。
图3是表示基于推荐车道来生成目标轨道的情形的图。如图所示，推荐车道被设定为使本车辆M方便沿着到目的地的路径行驶。在本车辆M来到距推荐车道的切换地点向跟前侧规定距离的位置时，行动计划生成部123起动车道变更事件、分支事件、汇合事件等。距推荐车道的切换地点的规定距离可以根据事件的种类来决定。在各事件的执行中(起动中)，在需要躲避障碍物的情况下，行动计划生成部123既可以如图示那样生成用于进行躲避的轨道，也可以生成使本车辆M在障碍物的跟前停止那样的用于减速的轨道。
行动计划生成部123例如生成多个目标轨道的候补，并基于安全性和效率性的观点来选择该时间点下的最佳的目标轨道。
第二控制部140具备行驶控制部141。行驶控制部141控制行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220，以使本车辆M按照预定的时刻通过由行动计划生成部123生成的目标轨道。行动计划生成部123及行驶控制部141为“自动驾驶控制部”的一例。
行驶驱动力输出装置200向驱动轮输出车辆行驶用的行驶驱动力(转矩)。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和控制它们的ECU。ECU按照从行驶控制部141输入的信息或从驾驶操作件80输入的信息来控制上述结构。
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按照从行驶控制部141输入的信息来控制电动马达，并向各车轮输出与制动操作相应的制动转矩。制动装置210也可以具备经由主液压缸向液压缸传递通过驾驶操作件80所包含的制动踏板的操作而产生的液压的机构来作为备用。需要说明的是，制动装置210并不限于上述说明的结构，也可以是按照从行驶控制部141输入的信息来控制致动器并向液压缸传递主液压缸的液压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方向。转向ECU按照从行驶控制部141输入的信息或从驾驶操作件80输入的信息来驱动电动马达，使转向轮的方向变更。
以下，使用流程图来说明由行动计划生成部123进行的一系列处理。图4是表示由第一实施方式的行动计划生成部123执行的处理的一例的流程图。本流程图的处理例如在自动驾驶期间以规定的周期反复进行。
首先，行动计划生成部123基于使用本车位置识别部122、导航装置50及INS的一部分或全部而确定出的本车辆M的位置与由推荐车道设定部61设定的推荐车道的相对的位置关系，判定本车辆M是否接近了分支地点(步骤S100)。“接近了分支地点”例如是指本车辆M到达了距分支地点向跟前侧规定距离的行驶车道限制区间。
例如，在本车辆M的位置处于行驶车道限制区间外的情况下，即在本车辆M未接近分支地点的情况下，行动计划生成部123判定是否由操作接受部32接受到了车道变更的指示操作(步骤S102)。
例如，在由操作接受部32接受到向右侧的相邻车道进行车道变更的指示操作的情况下，行动计划生成部123计划出将右侧的相邻车道作为车道变更目的地的车道变更事件，并生成从本车道至右侧的相邻车道的目标轨道，由此，使本车辆M向由乘客指定的车道进行车道变更(步骤S104)。
另一方面，在本车辆M的位置处于行驶车道限制区间内的情况下，即在本车辆M接近了分支地点的情况下，行动计划生成部123禁止接受由操作接受部32进行的车道变更操作(步骤S106)，并判定本车辆M的位置是否处于行驶车道限制区间的推荐车道上(步骤S108)。此时，行动计划生成部123也可以使显示装置31显示用于通知在行驶车道限制区间禁止了车道变更的情况的禁止通知画面。
图5是表示显示禁止通知画面的显示装置31的一例的图。如图示那样，作为禁止通知画面，在显示装置31上显示本车辆M当前正在行驶的区间为禁止车道变更的区间的意旨。
在本车辆M的位置处于行驶车道限制区间的推荐车道上的情况下，结束本流程图的处理。另一方面，在本车辆M的位置未处于行驶车道限制区间的推荐车道上的情况下，行动计划生成部123计划出将推荐车道作为车道变更目的地的车道变更事件，并生成本车辆M从当前行驶的车道至推荐车道的目标轨道，由此，使本车辆M向推荐车道进行车道变更(步骤S110)。由此，结束本流程图的处理。
图6是示意性地表示使由于乘客的操作而进行了车道变更的本车辆M返回到原来的车道的情形的图。图中L1表示推荐车道，L2表示与推荐车道相邻的超车道，L3表示分支车道。
例如，在图中的(a)中，在本车辆M的乘客对操作接受部32进行了指示向超车道L2进行车道变更的操作的情况下，行动计划生成部123生成从推荐车道L1至超车道L2的目标轨道。接受到该情况，行驶控制部141控制行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220，使本车辆M向超车道L2进行车道变更。
另外，如图中的(b)所示，存在在车道变更后，在本车辆M继续在超车道L2上行驶的期间，本车辆M到达行驶车道限制区间的情况。在该情况下，如图中的(c)所示，不论有无针对操作接受部32的车道变更的指示操作，行动计划生成部123均生成从超车道L2至作为车道变更前的原来的车道的推荐车道L1的目标轨道。接受到该情况，行驶控制部141控制行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220，来使本车辆M向推荐车道L1进行车道变更。
需要说明的是，在上述例子中，将行驶车道限制区间中的推荐车道和该行驶车道限制区间的跟前侧的区间的推荐车道设定为相同的车道，但并不限定于此。
图7是表示行驶车道限制区间的推荐车道与该行驶车道限制区间以外的区间的推荐车道不同的场景的一例的图。在图示的例子中，在行驶车道限制区间的跟前侧的区间，将超车道L2设定为推荐车道。如图中的(a)所示，在本车辆M在行驶车道限制区间的跟前侧的区间在超车道L2上行驶的期间，在本车辆M的乘客对操作接受部32进行了指示向车道L1进行车道变更的操作的情况下，行动计划生成部123生成从超车道L2至车道L1的目标轨道。接受到该情况，行驶控制部141控制行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220，来使本车辆M向车道L1进行车道变更。
另外，如图中的(b)所示，存在在车道变更后，在本车辆M继续在车道L1上行驶的期间，本车辆M到达行驶车道限制区间的情况。由于在行驶车道限制区间将沿着分支车道的车道L1设定为推荐车道，因此，当在当前的行驶区间在并非推荐车道的车道(在图例中为车道L1)上继续行驶时，是合理的。因此，如图中的(c)所示，在本车辆M在行驶车道限制区间的跟前的区间正在并非推荐车道的车道上行驶的情况下，在该并非推荐车道的车道为预测将来要到达的行驶车道限制区间处的推荐车道的情况下，行动计划生成部123生成用于使本车辆M继续在当前的车道上行驶的目标轨道。换言之，在向其他车道进行的车道变更的结果是本车辆M将会在与行驶车道限制区间中的推荐车道相同的车道上行驶的情况下，行动计划生成部123不生成用于返回到车道变更前的车道的轨道。例如，行动计划生成部123通过生成将各采样时刻下的轨道点的全部配置在当前的车道上而得到的目标轨道，来使本车辆M继续在当前的车道上行驶。由此，不再实施向车道变更前的车道返回的车道变更。其结果是，能够更可靠地向分支车道移动，因此，能够更高精度地遵守设定的路径。
另外，在上述实施方式中，说明了在本车辆M到达行驶车道限制区间的情况下向原来的车道进行车道变更的情况，但并不限定于此，例如可以是，在乘客再次对操作接受部32进行了指示向原来的车道进行车道变更的操作的情况下，即使在未到达行驶车道限制区间的情况下，行动计划生成部123也生成用于向原来的车道进行车道变更的目标轨道。
根据以上说明的第一实施方式，具备：推荐车道设定部61，其按照到目的地的路径来设定本车辆M应行驶的推荐车道；操作接受部32，其接受由本车辆M的乘客进行的操作；行动计划生成部123，其以在由推荐车道设定部61设定的推荐车道上行驶的方式生成目标轨道；以及行驶控制部141，其通过按照由行动计划生成部123生成的目标轨道来控制行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220，来对本车辆M的转向及加减速进行控制，在由操作接受部32接受到车道变更的指示操作的情况下，行动计划生成部123及行驶控制部141使本车辆M向与推荐车道不同的其他车道进行车道变更，并且，在规定条件成立之前，以维持车道变更目的地的车道上的行驶的方式控制本车辆M的转向及加减速，因此，能够顺利地进行根据来自乘客的指示进行的车道变更后的自动驾驶的控制。例如，在通过乘客的操作实施车道变更之后，到本车辆M到达行驶车道限制区间为止的期间，继续进行车道变更目的地的车道上的行驶，因此，能够进行尊重乘客的意愿的自动驾驶。另外，在本车辆M到达行驶车道限制区间的情况下，以返回到推荐车道的方式实施车道变更，因此，能够按照既定路径将本车辆M引导至目的地。
<第二实施方式>
以下，对第二实施方式进行说明。在第二实施方式中，与上述第一实施方式的不同点在于：在为了赶超前行车辆而乘客对操作接受部32指示了车道变更的情况下，在到赶超前行车辆为止的期间，自动驾驶控制单元100使本车辆M在车道变更目的地的车道上继续行驶。以下，以与第一实施方式的不同点为中心进行说明，并省略对与第一实施方式共用的功能等的说明。
图8是表示由第二实施方式的行动计划生成部123执行的处理的一例的流程图。本流程图的处理例如在自动驾驶期间以规定的周期反复进行。
首先，行动计划生成部123判定是否由操作接受部32接受到了车道变更的指示操作(步骤S200)。在未由操作接受部32接受到车道变更的指示操作的情况下，结束本流程图的处理。
另一方面，在由操作接受部32接受到车道变更的指示操作的情况下，行动计划生成部123计划出将指示的车道作为车道变更目的地的车道变更事件，并生成从本车道至指示的车道的目标轨道，由此，使本车辆M向由乘客指定的车道进行车道变更(步骤S202)。
接着，行动计划生成部123判定本车辆M是否在车道变更目的地的车道上超越了由外界识别部121识别出的周边车辆中的前行车辆(步骤S204)。
在本车辆M未超越前行车辆的情况下，在超越前行车辆之前，行动计划生成部123继续生成用于在车道变更目的地的车道上继续行驶的目标轨道，由此，使本车辆M继续进行车道变更目的地的车道上的行驶(步骤S206)。例如，行动计划生成部123生成以使本车辆M超过前行车辆的速度的方式逐渐加速的目标轨道。
另一方面，在超越了前行车辆的情况下，行动计划生成部123生成从车道变更目的地的车道至车道变更前的车道的目标轨道，由此，使本车辆M向原来的车道进行车道变更(步骤S208)。由此，结束本流程图的处理。
图9是示意性地表示使为了赶超前行车辆而进行了车道变更的本车辆M返回到原来的车道的情形的图。图中mref表示前行车辆。例如，如图中的(a)所示，在存在前行车辆mref的状况下，在乘客对操作接受部32进行了指示向车道L2进行车道变更的操作的情况下，行动计划生成部123生成从推荐车道L1至车道L2的目标轨道。接受到该情况，行驶控制部141控制行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220，使本车辆M向车道L2进行车道变更。
另外，如图中的(b)所示，在车道变更目的地的车道L2上，在本车辆M超越前行车辆mref之前，行动计划生成部123例如生成以使本车辆M在车道L2上行驶的方式加速的目标轨道。然后，如图中的(c)所示，在本车辆M超越前行车辆mref时，行动计划生成部123生成从当前的车道L2至车道变更前的推荐车道L1的目标轨道。接受到该情况，行驶控制部141控制行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220，使本车辆M向推荐车道L1进行车道变更。
根据以上说明的第二实施方式，在为了超越前行车辆而乘客指示了进行车道变更的情况下，在超越了前行车辆的时机使本车辆M从车道变更目的地的车道返回到车道变更前的推荐车道，因此，在根据来自乘客的指示进行的车道变更后，能够进一步顺利地进行自动驾驶的控制。
需要说明的是，在上述第二实施方式中，说明了将超越的对象的车辆设为一台的情况，但并不限定于此。例如，在前行车辆mref存在多台且这些车辆形成队列的情况下，行动计划生成部123也可以生成用于在本车辆M超越了全部队列车辆的时间点返回到原来的车道的目标轨道。
另外，代替在超越前行车辆mref时进行车道变更，也可以在躲避落下物等障碍物的情况、躲避道路施工场所的情况下，适用本实施方式的处理并进行车道变更。例如，在外界识别部121在本车道的前方识别出障碍物的情况下，使用显示装置31向乘客告知存在障碍物。接受到该情况，例如在乘客为了躲避障碍物而操作操作接受部32而指示了进行车道变更的情况下，行动计划生成部123生成至所指示的那一侧的相邻车道的目标轨道，由此，生成使本车辆M暂时向相邻车道进行退避的目标轨道。然后，在本车辆M在退避目的地的相邻车道上超越了障碍物的情况下，行动计划生成部123生成从相邻车道至车道变更前的车道的目标轨道，由此，使本车辆M向原来的车道返回。
<第三实施方式>
以下，对第三实施方式进行说明。在第三实施方式中，与上述第一实施方式及第二实施方式的不同点在于：基于存在于车道变更目的地的周边车辆与本车辆M的相对的速度或位置关系，使本车辆M向原来的车道进行车道变更。以下，以与第一实施方式及第二实施方式的不同点为中心进行说明，并省略对与第一实施方式及第二实施方式共用的功能等的说明。
图10是表示由第三实施方式的行动计划生成部123执行的处理的一例的流程图。本流程图的处理例如在自动驾驶期间以规定的周期反复进行。
首先，行动计划生成部123判定是否由操作接受部32接受到了车道变更的指示操作(步骤S300)。在未由操作接受部32接受到车道变更的指示操作的情况下，结束本流程图的处理。
另一方面，在由操作接受部32接受到车道变更的指示操作的情况下，行动计划生成部123计划出将指示的车道作为车道变更目的地的车道变更事件，并生成从本车道至指示的车道的目标轨道，由此，使本车辆M向由乘客指定的车道进行车道变更(步骤S302)。
接着，行动计划生成部123判定是否车道变更的结果为后续车辆接近本车辆M(步骤S304)。后续车辆是指由外界识别部121识别出的周边车辆中的在本车辆M的车道变更目的地的车道上存在于本车辆M的后方的周边车辆。例如，行动计划生成部123可以在后续车辆与本车辆M之间的相对距离成为了阈值以下的情况下判定为“后续车辆接近本车辆M”。另外，行动计划生成部123也可以在后续车辆与本车辆M的相对速度、相对加速度等成为了阈值以下的情况下判定为“后续车辆接近本车辆M”。
在后续车辆接近本车辆M的情况下，行动计划生成部123生成从车道变更目的地的车道至车道变更前的车道的目标轨道，由此，使本车辆M向原来的车道进行车道变更(步骤S306)。由此，结束本流程图的处理。
根据以上说明的第三实施方式，在车道变更的结果是周边车辆与本车辆M接近的情况下，使本车辆M向原来的车道进行车道变更，因此，能够进行考虑到了周边车辆的车道变更。
<第四实施方式>
以下，对第四实施方式进行说明。在第四实施方式中，与上述第一实施方式～第三实施方式的不同点在于：针对乘坐于本车辆M的各乘客，在通过乘客操作进行的车道变更后返回到原来的车道的时机不同。以下，以与第一实施方式～第三实施方式的不同点为中心进行说明，并省略对与第一实施方式～第三实施方式共用的功能等的说明。
图11是第四实施方式的车辆控制系统2的结构图。在第四实施方式的车辆控制系统2中，车室内相机45搭载于本车辆M。
车室内相机45例如以就座于驾驶座的乘客的脸部为中心而对上半身进行拍摄。向自动驾驶控制单元100输出由车室内相机45拍摄到的拍摄图像。
第四实施方式的自动驾驶控制单元100A具备第一控制部120A和第二控制部140。第四实施方式的第一控制部120A除了上述外界识别部121、本车位置识别部122及行动计划生成部123之外，还具备乘客识别部124。
乘客识别部124例如基于由车室内相机45输出的拍摄图像来识别就座于驾驶座的乘客。
第四实施方式的行动计划生成部123按由乘客识别部124识别出的各乘客来决定返回到原来的车道的时机。
图12是表示由第四实施方式的行动计划生成部123执行的处理的一例的流程图。本流程图的处理例如在自动驾驶期间以规定的周期反复进行。
首先，行动计划生成部123判定是否由操作接受部32接受到了车道变更的指示操作(步骤S400)。在未由操作接受部32接受到车道变更的指示操作的情况下，结束本流程图的处理。
另一方面，在由操作接受部32接受到车道变更的指示操作的情况下，行动计划生成部123计划出将指示的车道作为车道变更目的地的车道变更事件，并生成从本车道至指示的车道的目标轨道，由此，使本车辆M向由乘客指定的车道进行车道变更(步骤S402)。
接着，行动计划生成部123判定在车道变更后是否经过了规定时间或本车辆M是否行驶了规定距离(步骤S404)。规定时间及规定距离例如可以基于乘客的过去的车道变更的指示操作的频率来设定。
图13是用于说明规定时间及规定距离的设定方法的图。例如，行动计划生成部123按由乘客识别部124识别出的各乘客，对针对操作接受部32进行的车道变更的指示操作的次数进行计数，并基于计数得到的次数，按各乘客设定规定时间或规定距离。如图示那样，例如，越是车道变更的指示操作的次数较多的乘客，则行动计划生成部123将规定时间及规定距离设定得越长。
在经过了规定时间的情况下，或在本车辆M行驶了规定距离的情况下，行动计划生成部123生成从车道变更目的地的车道至车道变更前的车道的目标轨道，由此，使本车辆M向原来的车道进行车道变更(步骤S406)。由此，结束本流程图的处理。
根据以上说明的第四实施方式，在接受乘客的操作并进行车道变更之后，基于该乘客的车道变更的指示操作的频率来决定返回到原来的车道的时机，因此，例如针对为了进行超越等而频繁地向超车道进行车道变更的那样的乘客，能够继续进行更长期间的超车道上的行驶。其结果是，在根据来自乘客的指示进行的车道变更后，能够进一步顺利地进行自动驾驶的控制。
<第五实施方式>
以下，对第五实施方式进行说明。在第五实施方式中，与上述第一实施方式～第四实施方式的不同点在于：在通过乘客的操作实施车道变更的情况下，对到目的地的路径进行变更。以下，以与第一实施方式～第四实施方式的不同点为中心进行说明，并省略对与第一实施方式～第四实施方式共用的功能等的说明。
第五实施方式的导航装置50的路径决定部53在本车辆M向并非推荐车道的其他车道进行了车道变更的情况下，判定本车辆M是否能够在该车道变更目的地的车道上继续行驶并到达目的地。例如，在通过按照车道变更前的推荐车道继续行驶而到达的某地点A与通过在车道变更目的地的车道上继续行驶而到达的某地点B在目的地之前汇合的情况下，路径决定部53判定为即使在车道变更目的地的车道上继续行驶，也能够到达目的地。在该情况下，路径决定部53参照第一地图信息54，再次决定从在本车辆M将车道变更到并非推荐车道的其他车道的时间点由GNSS接收机51确定的本车辆M的位置起到由乘客输入的目的地为止的路径。
然后，第五实施方式的MPU60的推荐车道设定部61将由路径决定部53再次决定的路径分割为多个区段，并参照第二地图信息62而按各区段设定本车辆M应行驶的推荐车道。
图14是表示变更路径的场景的一例的图。在图示的例子中，在被设定为推荐车道的车道L1的中途分支出的分支车道L3在目的地之前与车道L1汇合。因此，如图中的(a)的状况所示，在利用乘客的操作从车道L1向车道L2实施车道变更的情况下，路径决定部53如图中的(b)那样，再次决定从进行了车道变更的时间点下的本车辆M的位置起到目的地为止的路径。此时，推荐车道设定部61可以在再次决定的路径上将本车辆M行驶的车道(车道变更目的地的车道L2)设定为推荐车道。需要说明的是，向弯路进入的跟前的区间可以作为行驶车道限制区间来处理。
根据以上说明的第五实施方式，在根据乘客的车道变更的指示操作而将车道变更到与推荐车道不同的车道的情况下，若即使在车道变更目的地的车道上行驶也能够到达目的地，则再次决定到目的地的路径，因此，在根据来自乘客的指示进行的车道变更后，能够进一步顺利地进行自动驾驶的控制。
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。
附图标记说明：
1··车辆控制系统、10…相机、12…雷达装置、14…探测器、16…物体识别装置、20…通信装置、30…HMI、31…显示装置、32…操作接受部、40…车辆传感器、45…车室内相机、50…导航装置、51…GNSS接收机、52…导航HMI、53…路径决定部、54…第一地图信息、60…MPU、61…推荐车道设定部、62…第二地图信息、80…驾驶操作件、100…自动驾驶控制单元、120…第一控制部、121…外界识别部、122…本车位置识别部、123…行动计划生成部、124…乘客识别部、140…第二控制部、141…行驶控制部、200…行驶驱动力输出装置、210…制动装置、210…转向装置。

Claims (10)

1.一种车辆控制系统，其中，
所述车辆控制系统具备：
推荐车道设定部，其按照到目的地的路径来设定本车辆应行驶的推荐车道；
接受部，其接受由所述本车辆的乘客进行的操作；以及
自动驾驶控制部，其以使所述本车辆在由所述推荐车道设定部设定的推荐车道上行驶的方式控制所述本车辆的转向及加减速，
在由所述推荐车道设定部在从主车道分支的分支车道设定了所述推荐车道的情况下，在所述分支车道从所述主车道分支的分支地点跟前的规定距离以外，由所述接受部接受到规定的操作的情况下，所述自动驾驶控制部尊重乘客的意愿使所述本车辆向与所述推荐车道不同的其他车道进行车道变更，并且，到所述本车辆到达所述分支地点跟前的规定距离以内为止，以使所述本车辆维持在车道变更目的地的车道上行驶的方式控制所述本车辆的转向及加减速，在所述分支地点跟前的规定距离以内，由所述接受部接受到规定的操作的情况下，所述自动驾驶控制部不使所述本车辆向与所述推荐车道不同的所述其他车道进行车道变更。
2.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，
所述自动驾驶控制部在所述本车辆进行了车道变更的状态下，到所述本车辆超越了车道变更前的前行车辆为止，以使所述本车辆维持在车道变更目的地的车道上行驶的方式控制所述本车辆的转向及加减速。
3.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，
所述自动驾驶控制部在所述本车辆进行了车道变更的状态下，到所述本车辆超越了车道变更前的障碍物为止，以使所述本车辆维持在车道变更目的地的车道上行驶的方式控制所述本车辆的转向及加减速。
4.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，
所述自动驾驶控制部在所述本车辆进行了车道变更的状态下，到存在于所述本车辆的后方的后续车辆相对地接近了所述本车辆为止，以使所述本车辆维持在车道变更目的地的车道上行驶的方式控制所述本车辆的转向及加减速。
5.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，
所述自动驾驶控制部在所述本车辆进行了车道变更的状态下，到由所述接受部接受到规定的操作为止，以使所述本车辆维持在车道变更目的地的车道上行驶的方式控制所述本车辆的转向及加减速。
6.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，
所述推荐车道设定部在距分支车道从主车道分支的分支地点向跟前侧规定距离的区间，将所述主车道的车道中的沿着所述分支车道的车道设定为推荐车道，
在向所述其他车道进行的车道变更的结果是所述本车辆将会在与所述区间中的推荐车道相同的车道上行驶的情况下，所述自动驾驶控制部不进行使所述本车辆向车道变更前的车道返回的车道变更。
7.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，
所述车辆控制系统还具备乘客识别部，该乘客识别部识别所述本车辆的乘客，
在向所述其他车道进行车道变更之后，到经过与由所述乘客识别部识别出的乘客相应的时间为止的期间、或者到所述本车辆行驶与所述乘客相应的距离为止的期间，所述自动驾驶控制部以使所述本车辆在所述其他车道上行驶的方式继续进行所述本车辆的转向及加减速的控制，
在经过所述时间或所述距离之后，使所述本车辆从所述其他车道向车道变更前的车道进行车道变更。
8.一种车辆控制系统，其中，
所述车辆控制系统具备：
取得部，其取得到目的地的路径；
推荐车道设定部，其按照由所述取得部取得的到目的地的路径来设定本车辆应行驶的推荐车道；
接受部，其接受由所述本车辆的乘客进行的操作；以及
自动驾驶控制部，其以使所述本车辆在由所述推荐车道设定部设定的推荐车道上行驶的方式控制所述本车辆的转向及加减速，
在由所述推荐车道设定部在从主车道分支的分支车道设定了所述推荐车道的情况下，在所述分支车道从所述主车道分支的分支地点跟前的规定距离以外，由所述接受部接受到规定的操作的情况下，所述自动驾驶控制部尊重乘客的意愿使所述本车辆向与所述推荐车道不同的其他车道进行车道变更，并且，到所述本车辆到达所述分支地点跟前的规定距离以内为止，以使所述本车辆维持在车道变更目的地的车道上行驶的方式控制所述本车辆的转向及加减速，在所述分支地点跟前的规定距离以内，由所述接受部接受到规定的操作的情况下，所述自动驾驶控制部不使所述本车辆向与所述推荐车道不同的所述其他车道进行车道变更，
伴随由所述自动驾驶控制部进行的所述本车辆的车道变更，所述取得部再次取得所述路径。
9.一种车辆控制方法，其中，
所述车辆控制方法使车载计算机执行如下处理：
按照到目的地的路径来设定本车辆应行驶的推荐车道；
接受由所述本车辆的乘客进行的操作；
以使所述本车辆在设定的所述推荐车道上行驶的方式控制所述本车辆的转向及加减速；以及
在从主车道分支的分支车道设定了所述推荐车道的情况下，在所述分支车道从所述主车道分支的分支地点跟前的规定距离以外，接受到规定的操作的情况下，尊重乘客的意愿，使所述本车辆向与所述推荐车道不同的其他车道进行车道变更，并且，到所述本车辆到达所述分支地点跟前的规定距离以内为止，以使所述本车辆维持在车道变更目的地的车道上行驶的方式控制所述本车辆的转向及加减速，在所述分支地点跟前的规定距离以内接受到所述规定的操作的情况下，不使所述本车辆向与所述推荐车道不同的所述其他车道进行车道变更。
10.一种存储介质，其中，
所述存储介质存储有车辆控制程序，所述车辆控制程序使车载计算机执行如下处理：
按照到目的地的路径来设定本车辆应行驶的推荐车道；
接受由所述本车辆的乘客进行的操作；
以使所述本车辆在设定的所述推荐车道上行驶的方式控制所述本车辆的转向及加减速；以及
在从主车道分支的分支车道设定了所述推荐车道的情况下，在所述分支车道从所述主车道分支的分支地点跟前的规定距离以外，接受到规定的操作的情况下，尊重乘客的意愿，使所述本车辆向与所述推荐车道不同的其他车道进行车道变更，并且，到所述本车辆到达所述分支地点跟前的规定距离以内为止，以使所述本车辆维持在车道变更目的地的车道上行驶的方式控制所述本车辆的转向及加减速，在所述分支地点跟前的规定距离以内接受到所述规定的操作的情况下，不使所述本车辆向与所述推荐车道不同的所述其他车道进行车道变更。
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