CN110447057B - 车辆控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明的车辆控制装置(10)具有能否通过判定部(68)和行驶控制部(60)，其中，能否通过判定部(68)使用表示前方行驶车辆(Vp)的行驶行为的第1行驶信息来判定本车辆(100)在不受通过限制的时间内是否能通过通过地点(108)；行驶控制部(60)进行以下行驶控制：在判定为能通过的情况下使本车辆(100)进入通过地点(108)内，另一方面，在判定为不能通过的情况下使本车辆(100)在通过地点(108)的近前停车。

Description

车辆控制装置

技术领域

本发明涉及一种至少半自动地进行本车辆的行驶控制的车辆控制装置。

背景技术

在现有技术中已知一种车辆控制装置，其至少半自动地进行本车辆的行驶控制。例如，开发出各种驾驶辅助技术，其用于在断续性地限制通过的通过地点周边，一边考虑与其他车辆的关系一边使本车辆顺利地行驶。

日本发明专利公开公报特开2015-147525号([0039]等)中提出一种车辆控制装置，其在到交叉路口的到达距离为阈值以下的情况下将车间距离控制中的目标距离设定为比规定值(从交叉路口的入口位置到出口位置的距离)大的值。据此，大致记载以下意思：至少在前方行驶车辆通过交叉路口为止的期间，本车辆无法进入交叉路口，因此，不会阻碍交叉车道的交通流。

发明内容

例如，在本车辆直行通过交叉路口的情况下，若是交通信号灯的灯色变为“红色”为止的富余时间较多的交通状况，则本车辆能够不被滞留在交叉路口内而通过。也就是说，本车辆根据交通状况，大致可以继续保持自动驾驶而在交叉路口处直行。

但是，若将日本发明专利公开公报特开2015-147525号中提出的方法直接应用于自动驾驶，则尽管交通状况在局部和时间上发生变化，本车辆也会在交叉路口的近前停车而不会尝试进入交叉路口内。其结果，到通过交叉路口为止的所需时间变长，从驾驶的便利性的观点出发，可以说损害车辆的商品性。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够提高在特定的通过地点直行的情况下的驾驶便利性的车辆控制装置。

本发明所涉及的车辆控制装置至少半自动地进行本车辆的行驶控制，所述车辆控制装置具有：通过地点检测部、信息获取部、能否通过判定部和行驶控制部，其中，所述通过地点检测部用于检测断续性地限制通过的通过地点；所述信息获取部在由所述通过地点检测部检测出的所述通过地点或者该通过地点的周边获取第1行驶信息，其中该第1行驶信息是表示相对于所述本车辆在前方行驶的前方行驶车辆的行驶行为的信息；所述能否通过判定部使用由所述信息获取部获取到的所述第1行驶信息来判定所述本车辆在不受通过限制的时间内是否能通过所述通过地点；所述行驶控制部进行以下所述行驶控制：在由所述能否通过判定部判定为能通过的情况下使所述本车辆进入所述通过地点内，另一方面，在判定为不能通过的情况下使所述本车辆在所述通过地点的近前停车。

通过上述结构，本车辆在自动的行驶控制下，能够一边考虑被滞留在接着将要直行的通过地点内的状况一边尽可能迅速地通过该通过地点。据此，能够提高在特定的通过地点直行的情况下的驾驶的便利性。

另外，也可以为，所述能否通过判定部使用根据所述前方行驶车辆的行驶行为而被预测的所述前方行驶车辆的停车位置来进行判定。通过使用前方行驶车辆的停车位置，能够定量地掌握本车辆可行进的位置的物理限度，相应地提高了与能否通过有关的判定精度。

另外，也可以为，所述信息获取部还获取表示相对于所述前方行驶车辆在前方行驶的更前方行驶车辆的行驶行为的第2行驶信息，所述能否通过判定部使用根据所述前方行驶车辆的行驶行为和所述更前方行驶车辆的行驶行为而被预测的所述前方行驶车辆的停车位置来进行判定。通过考虑更前方行驶车辆的行驶行为，能够进一步提高与能否通过有关的判定精度。

也可以为，在由所述通过地点检测部检测出所述通过地点的检测前后，所述行驶控制部进行使本车辆与所述前方行驶车辆之间的车间距离增大的车间距离控制，所述信息获取部在与所述前方行驶车辆之间的车间距离增大时或者增大后获取所述第1行驶信息。能够预防因本车辆与前方行驶车辆过度接近而可能引起的对前方行驶车辆的检测失败或精度下降。

另外，也可以为，在被判定为所述本车辆能通过的情况下，所述行驶控制部在由所述能否通过判定部进行判定的判定前后进行使与所述前方行驶车辆之间的车间距离缩短的车间距离控制。通过缩短车间距离，能够使本车辆先前进与之相应的距离，由此缩短通过通过地点为止的所需时间。

另外，也可以为，所述行驶控制部在所述前方行驶车辆显示出加速的行驶行为的情况下，进行使与所述前方行驶车辆之间的车间距离缩短的车间距离控制。考虑到随着前方行驶车辆的加速而在本车辆的前方产生进入空间的可能性变高的倾向，因此能够进一步缩短通过通过地点为止的所需时间。

另外，也可以为，所述行驶控制部进行使本车辆与所述前方行驶车辆之间的车间距离比所述通过地点的通过长度短的车间距离控制。据此，即使在前方行驶车辆所滞留的通过地点内，也能够在能通过的状况下使本车辆进入。

根据本发明所涉及的车辆控制装置，能够提高在特定的通过地点直行的情况下的驾驶的便利性。

附图说明

图1是表示本发明一实施方式所涉及的车辆控制装置的结构的框图。

图2是用于说明图1所示的车辆控制装置的动作的流程图。

图3是表示在图2的步骤S2中检测出的交叉路口一例的图。

图4A和图4B是表示本车辆进入交叉路口内的状态的图。

图5A和图5B是表示本车辆在交叉路口的近前停车的状态的图。

图6是与基于前方行驶车辆的行驶控制的能否通过判定(图2的步骤S5)有关的详细流程图。

图7A和图7B是表示伴随第1车间距离控制(图6的步骤S13)的本车辆的行驶状态的图。

图8A-图8C是表示交叉路口的周边的交通状况的图。

图9是表示前方行驶车辆的行驶预测模型一例的图。

图10A-图10C是表示进入空间的尺寸的计算方法(图6的步骤S19)的示意图。

图11A和图11B是表示伴随第2车间距离控制的本车辆的行驶状态的图。

具体实施方式

下面，列举优选的实施方式，边参照附图边对本发明所涉及的车辆控制装置进行说明。

[车辆控制装置10的结构]

＜整体结构＞

图1是表示本发明一实施方式所涉及的车辆控制装置10的结构的框图。车辆控制装置10被组装于车辆(图3等的本车辆100)，且通过自动或手动来进行车辆的行驶控制。该“自动驾驶”是不仅包括全自动地进行车辆的行驶控制的“全自动驾驶”，还包括半自动地进行行驶控制的“半自动驾驶”的概念。

车辆控制装置10基本上由输入系统装置组、控制系统12和输出系统装置组构成。构成输入系统装置组和输出系统装置组的各个装置经由通信线与控制系统12连接。

输入系统装置组具有外界传感器14、通信装置16、导航装置18、车辆传感器20、自动驾驶开关22和连接于操作设备24的操作检测传感器26。

输出系统装置组具有：驱动力装置28，其驱动未图示的车轮；操舵装置30，其对该车轮进行操舵；制动装置32，其对该车轮进行制动；和告知装置34，其通过视觉、听觉向驾驶员进行告知。

<输入系统装置组的具体结构>

外界传感器14获取表示车辆的外界状态的信息(以下称为外界信息)，且将该外界信息输出给控制系统12。具体而言，外界传感器14构成为包括多个摄像头36、多个雷达38和多个LIDAR40(Light Detection and Ranging；光探测和测距/Laser Imaging Detectionand Ranging；激光成像检测和测距)。

通信装置16构成为能够与路侧设备、其他车辆和包括服务器的外部装置进行通信，例如，收发与交通设备有关的信息、与其他车辆有关的信息、探测信息或最新的地图信息44。该地图信息44被存储在存储装置42的规定存储区域内或者被存储于导航装置18。

导航装置18构成为包括能检测车辆的当前位置的卫星定位装置和用户接口(例如，触摸屏式的显示器、扬声器和麦克风)。导航装置18根据车辆的当前位置或者用户指定的指定位置，计算至所指定的目的地的路径，且将该路径输出给控制系统12。由导航装置18计算出的路径作为路径信息46而被存储在存储装置42的规定存储区域内。

车辆传感器20包括检测车辆的行驶速度(车速)的速度传感器、检测加速度的加速度传感器、检测横向加速度(横G)的横向加速度传感器、检测绕垂直轴的角速度的偏航角速率传感器、检测朝向和方位的方位传感器、检测倾斜度的倾斜度传感器，且将来自各传感器的检测信号输出给控制系统12。这些检测信号被作为本车信息48而存储在存储装置42的规定存储区域内。

自动驾驶开关22例如由按钮式的硬件开关(hardware switch)、或者利用导航装置18的软件开关(software switch)构成。自动驾驶开关22构成为能够通过包括驾驶员的用户的手动操作来切换多种驾驶模式。

操作设备24构成为包括加速踏板、方向盘、制动踏板、换挡杆和方向指示器操作杆。在操作设备24上安装有操作检测传感器26，该操作检测传感器26检测驾驶员的操作的有无、操作量和操作位置。

操作检测传感器26将加速器踩踏量(加速器开度)、方向盘操作量(操舵量)、制动器踩踏量、档位、左右转弯方向等作为检测结果输出给行驶控制部60。

＜输出系统装置组的具体结构＞

驱动力装置28由驱动力ECU(电子控制装置；Electronic Control Unit)、包括发动机和驱动马达的驱动源构成。驱动力装置28按照从行驶控制部60输入的行驶控制值生成车辆的行驶驱动力(转矩)，且将该行驶驱动力通过变速器间接或直接传递给车轮。

操舵装置30由EPS(电动助力转向系统；Electric Power Steering System)ECU和EPS装置构成。操舵装置30按照从行驶控制部60输入的行驶控制值来改变车轮(转向轮)的朝向。

制动装置32例如是并用液压式制动器的电动伺服制动器，由制动ECU和制动执行机构构成。制动装置32按照从行驶控制部60输入的行驶控制值对车轮进行制动。

告知装置34由告知ECU、显示装置和音响装置构成。告知装置34按照从控制系统12(具体而言，通过地点应对部56)输出的告知指令，来进行与自动驾驶或手动驾驶有关的告知动作。

＜驾驶模式＞

在此，被设定为每当按压自动驾驶开关22时依次切换“自动驾驶模式”和“手动驾驶模式”(非自动驾驶模式)。为了使驾驶员的意图确认可靠，还能够设定为例如通过按压两次将驾驶模式从手动驾驶模式切换为自动驾驶模式，通过按压一次将驾驶模式从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式来代替上述设定。

自动驾驶模式是在驾驶员没有操作操作设备24(具体而言，加速踏板、方向盘和制动踏板)的状态下，车辆在控制系统12的控制下行驶的驾驶模式。换言之，自动驾驶模式是控制系统12按照依次制成的行动计划，控制驱动力装置28、操舵装置30和制动装置32的一部分或者全部的驾驶模式。

此外，当驾驶员在执行自动驾驶模式的过程中使用操作设备24进行规定的操作时，自动驾驶模式被自动解除，并且切换为自动驾驶程度相对较低的驾驶模式(包括手动驾驶模式)。还将驾驶员为了从自动驾驶向手动驾驶转换而操作自动驾驶开关22或者操作设备24的操作称为“接管操作(take over action)”。

＜控制系统12的结构＞

控制系统12由一个或多个ECU构成，除了上述的存储装置42之外，还具有各种功能实现部。在该实施方式中，功能实现部是通过一个或者多个CPU(Central ProcessingUnit)执行被存储于非暂时性的存储装置42中的程序来实现功能的软件功能部。代替于此，功能实现部也可以是由FPGA(Field-Programmable Gate Array；现场可编程门阵列)等集成电路构成的硬件功能部。

控制系统12构成为除了包括存储装置42和行驶控制部60之外，还包括外界识别部52、行动计划制成部54、通过地点应对部56和轨迹生成部58。

外界识别部52使用由输入系统装置组输入的各种信息(例如，来自外界传感器14的外界信息)，识别位于车辆两侧的车道标识线(白线)，生成包含停车线、交通信号灯的位置信息或者可行驶区域的“静态”的外界识别信息。另外，外界识别部52使用被输入的各种信息，生成包括泊车车辆和停车车辆等障碍物、人和其他车辆等交通参与者、或者交通信号灯的灯色的“动态”的外界识别信息。

行动计划制成部54根据外界识别部52的识别结果制成每一行驶路段的行动计划(事件的时序)，且根据需要更新行动计划。作为事件的种类，例如能够列举减速、加速、分支、合流、交叉路口、车道保持、车道变更、超车。在此，“减速”、“加速”是使车辆减速或者加速的事件。“分支”、“合流”、“交叉路口”是使车辆在分支地点、合流地点或者交叉路口顺利行驶的事件。“车道变更”是改变车辆的行驶车道(即，行进路径变更)的事件。“超车”是使车辆超越前方行驶车辆的事件。

另外，“车道保持”是使车辆以不偏离行驶车道的方式行驶的事件，通过与行驶方式的组合而被细分。作为行驶方式，具体而言，包括恒速行驶、跟随行驶、减速行驶、弯道行驶或者障碍物避让行驶。

通过地点应对部56使用来自外界识别部52或者行动计划制成部54的各种信息，进行与通过地点(例如，直行交叉路口)的通过有关的应对(在此为信号处理)。并且，通过地点应对部56向行动计划制成部54或者告知装置34输出用于进行上述应对的指令信号。具体而言，通过地点应对部56作为通过地点检测部64、信息获取部66、能否通过判定部68和目标距离确定部70发挥功能。

轨迹生成部58使用从存储装置42读出的地图信息44、路径信息46和本车信息48，按照由行动计划制成部54制成的行动计划生成行驶轨迹(目标行为的时序)。具体而言，该行驶轨迹是将位置、姿势角、速度、加速度、曲率、偏航角速率和操舵角作为数据单位的时序数据集。

行驶控制部60按照由轨迹生成部58生成的行驶轨迹(目标行为的时序)，确定用于对车辆进行行驶控制的各个行驶控制值。并且，行驶控制部60将所得到的各个行驶控制值输出给驱动力装置28、操舵装置30和制动装置32。

[车辆控制装置10的动作]

＜整体的流程＞

本实施方式中的车辆控制装置10如以上那样构成。接着，主要参照图2的流程图对通过通过地点(例如，图3的交叉路口108)时的车辆控制装置10的动作进行说明。在此，假定搭载有车辆控制装置10的本车辆100通过自动驾驶来行驶的情况。

在图2的步骤S1中，通过地点应对部56使用被存储于存储装置42中的最近的路径信息46、或由外界识别部52生成的“静态”的外界识别信息，获取本车辆100要行驶的路径(以下称为预定行驶路径102)。

在步骤S2中，通过地点检测部64通过参照在步骤S1中获取的预定行驶路径102和由行动计划制成部54制成的行动计划来检测直行交叉路口。具体而言，该“直行交叉路口”为：[1]位于预定行驶路径102上、[2]多条车道交叉而成、[3]本车辆100预定直行、[4]位于距当前的本车位置在规定的距离范围内(或者，本车辆100能够在规定的时间范围内到达)的交叉路口。

如图3所示，本车辆100沿着虚线箭头所示的预定行驶路径102，试图通过第1道路104和第2道路106交叉的地点(即，交叉路口108)。本图表示规定汽车“左侧”行驶的地域的道路。

由两条车道构成的第1道路104由本车辆100预定行驶的第1行驶车道104d和与第1行驶车道104d相向的第1相向车道104o构成。另外，由两条车道构成的第2道路106由第2行驶车道106d和与第2行驶车道106d相向的第2相向车道106o构成。

在该交叉路口108的角部周边，设置有显示车辆的能否行进状态的交通信号灯110。为了便于说明，仅图显示出与第1行驶车道104d对应的交通信号灯110，但实际上还分别设置有与第1相向车道104o、第2行驶车道106d和第2相向车道106o对应的交通信号灯。

该交通信号灯110通过绿色(实际上是绿色)/红色/黄色的灯光来表现可行进状态、不可行进状态和过渡状态这3种显示状态。在此，“可行进状态”是允许车辆行进的状态，“不可行进状态”是禁止车辆行进的状态。另外，“过渡状态”是从“可行进状态”向“不可行进状态”转移的中间状态。

在本图的例子中，交通信号灯110亮灯为“绿色”，表示可行进状态。在这种情况下，第1道路104上的车辆(包括本车辆100)处于“可行进状态”，另一方面，第2道路106上的车辆(其他车辆V)处于“不可行进状态”。此外，有时将其他车辆V中的、相对于本车辆100在前方行驶且最接近的车辆称为“前方行驶车辆Vp”。另外，有时将剩余的其他车辆V中的、相对于前方行驶车辆Vp在前方行驶的最接近的车辆称为“更前方行驶车辆Vfp”。

在没有检测到直行交叉路口(即，特定的交叉路口108)的情况下(步骤S2：否)，返回步骤S1，以下，依次重复步骤S1和步骤S2。另一方面，在检测到特定的交叉路口108的情况下(步骤S2：是)，进入步骤S3。

在步骤S3中，通过地点应对部56判定本车辆100是否已到达距交叉路口108规定行驶距离的交叉路口108的近前侧的位置(以下，称为判定开始位置120；图7A和图7B)。在本车辆100还未到达判定开始位置120的情况下(步骤S3：否：实线)，停留在步骤S3直到到达判定开始位置120为止。

此外，当在本车辆100到达判定开始位置120之前变更了预定行驶路径102时，考虑到本车辆100不通过判定开始位置120的可能性(步骤S3：否：虚线)，也可以返回步骤S1。另一方面，在判定为本车辆100已到达判定开始位置120的情况下(步骤S3：是)，进入步骤S4。

在步骤S4中，通过地点应对部56判定第1行驶车道104d的交通信号灯110是否亮灯为“绿色”。在交通信号灯110为“绿色”的情况下(步骤S4：是)，进入步骤S5。

在步骤S5中，能否通过判定部68判定在不受通过限制的时间内(交通信号灯110变为“红色”为止的期间)本车辆100能否通过交叉路口108。例如，能否通过判定部68在本车辆100的基准位置(以下，本车位置P1)到达判定基准位置122的时间点进行判定。

在图4A所示的例子中，第1行驶车道104d上的交通流相对较少，本车辆100能够以大致恒定的速度继续行驶，因此，本车辆100滞留在交叉路口108内的可能性较低。因此，假定能否通过判定部68判定为“能通过”交叉路口108。

在步骤S6中，在通过能否通过判定部68判定为“能通过”的情况下(步骤S6：是)，进入步骤S7。

在步骤S7中，通过地点应对部56以在使本车辆100进入交叉路口108内之后使其在交叉路口108直行的方式进行应对。具体而言，通过地点应对部56向行动计划制成部54指示使本车辆100以大致恒定的速度直行。

轨迹生成部58按照由行动计划制成部54制成的最初的行动计划，生成用于沿着道路在第1行驶车道104d上行驶的行驶轨迹。据此，行驶控制部60进行以下行驶控制：使本车辆100按照来自轨迹生成部58的行驶轨迹在交叉路口108处直行。

如图4B所示，本车辆100一边保持速度基本恒定一边通过第1行驶车道104d上的停车线112，进入交叉路口108内。其结果，本车辆100能够在交通信号灯110变为“红色”为止的期间通过交叉路口108。

然而，在判定为交通信号灯110不是“绿色”(是“黄色”或“红色”)的情况下(步骤S4：否)，或者在判定为“不能通过”交叉路口108的情况下(步骤S6：否)，进入步骤S8。

在图5A所示的示例中，第1行驶车道104d上的交通流相对较多，本车辆100需要以低速在交叉路口108周边行驶，因此本车辆100滞留在交叉路口108内的可能性较高。因此，假定能否通过判定部68判定为“不能通过”交叉路口108。

在步骤S8中，通过地点应对部56以使本车辆100在交叉路口108的近前停车的方式进行应对。具体而言，通过地点应对部56向行动计划制成部54指示使本车辆100暂时停车的意思。轨迹生成部58按照由行动计划制成部54改变的行动计划，生成用于在交叉路口108的近前暂时停车的行驶轨迹。据此，行驶控制部60进行以下行驶控制：使本车辆100按照来自轨迹生成部58的行驶轨迹减速并且在交叉路口108的近前停车。

如图5B所示，本车辆100一边以大致恒定的减速度降低速度一边在交叉路口108的近前(更详细而言，停车线112的位置)停车。其结果，能够防止本车辆100被滞留在交叉路口108内的状况于未然。

如此，行驶控制部60进行以下行驶控制：在能通过特定的交叉路口108的情况下使本车辆100进入交叉路口108内，另一方面，在不能通过交叉路口108的情况下使本车辆100在交叉路口108的近前停车。

＜能否通过判定的详细＞

接着，边参照图6的流程图边对基于前方行驶车辆Vp(图4A和图5A)的行驶行为的能否通过判定(图2的步骤S5)进行详细说明。

在步骤S11中，外界识别部52进行位于本车辆100前方的移动物体或者静止物体的识别处理。其结果，在图5A的例子中，其他车辆V(包括前方行驶车辆Vp、更前方行驶车辆Vfp)被识别为移动物体。另外，交叉路口108(包括停车线112)和交通信号灯110被识别为静止物体。

在步骤S12中，外界识别部52判定在距本车辆100规定的距离范围内是否存在试图在交叉路口108直行的前方行驶车辆Vp。在存在前方行驶车辆Vp的情况下(步骤S12：是)，进入步骤S13。

在步骤S13中，行驶控制部60进行使本车辆100与前方行驶车辆Vp之间的车间距离增大的车间距离控制。在该控制之前，目标距离确定部70根据交叉路口108的大小、前方行驶车辆Vp的行驶行为、或者本车辆100的速度，确定相对于前方行驶车辆Vp的车间距离的目标值(以下称为目标车间距离)。

并且，行动计划制成部54通过重新设定由目标距离确定部70确定的值，来将目标车间距离从L1更新为L2(>L1)。轨迹生成部58生成将目标车间距离设为L2且用于进行跟随前方行驶车辆Vp行驶的跟随行驶的行驶轨迹。

如图7A所示，本车辆100在检测到交叉路口108之前，边将与前方行驶车辆Vp之间的车间距离保持在“L1”边行驶。行驶控制部60在本车辆100(本车位置P1)到达判定开始位置120的时间点，将目标车间距离从L1更新为L2。其结果，随着时间的经过，本车辆100显示出与改变后的目标车间距离对应的行驶行为。

如图7B所示，本车辆100在检测出交叉路口108后(在此为到达判定基准位置122之前)，边将与前方行驶车辆Vp的车间距离保持为“L2”边行驶。

在步骤S14中，信息获取部66获取表示在步骤S11中被识别出的前方行驶车辆Vp的行为的行驶信息(以下称为第1行驶信息)和/或表示前方行驶车辆Vfp的行为的行驶信息(以下称为第2行驶信息)。这些行驶信息中例如包括位置、速度、减速度(或者加速度)、加加速度(jerk)、偏航角或者偏航角速率。

如此，行驶控制部60在检测出交叉路口108前后进行使与前方行驶车辆Vp的车间距离增大的车间距离控制(步骤S13)，信息获取部66也可以在与前方行驶车辆Vp的车间距离增大时或增大后获取第1行驶信息(步骤S14)。能够预防因本车辆100与前方行驶车辆Vp过度接近而可能引起的对前方行驶车辆Vp的检测失败或者精度下降。

在步骤S15中，能否通过判定部68使用在步骤S14中获取的第1行驶信息，制成与前方行驶车辆Vp的行驶行为有关的预测模型(以下，称为行驶预测模型)。作为该行驶预测模型，可以采用各种公知的数学模型。

在步骤S16中，外界识别部52判定在距前方行驶车辆Vp规定的距离范围内是否存在更前方行驶车辆Vfp。在存在更前方行驶车辆Vfp的情况下(步骤S16：是)，进入步骤S17。另一方面，在不存在更前方行驶车辆Vfp的情况下(步骤S16：否)，跳过步骤S17的执行。

在步骤S17中，能否通过判定部68使用在步骤S14中获取的第2行驶信息，修正在步骤S15中被制成的行驶预测模型。能否通过判定部68也可以根据图8A-图8C所示的交通状况，修正行驶预测模型。

此外，在图8A-图8C中，本车辆100的位置、速度、减速度和加加速度分别为(0，v0，g0，j0)，前方行驶车辆Vp的位置、速度、减速度和加加速度分别为(x1，v1，g1，j1)。此外，x轴相当于第1行驶车道104d的延伸方向(即，本车辆100的行进方向)，是以判定基准位置122为原点O的坐标轴。

在图8A所示的交通状况下，在前方行驶车辆Vp的前方附近不存在更前方行驶车辆Vfp。在这种情况下，可以说前方行驶车辆Vp以当前的位置x1为起点，边保持当前的行驶行为(速度v1、减速度g1、加加速度j1)边继续行驶的可能性较高。

在图8B所示的交通状况下，在前方行驶车辆Vp的前方附近存在恒速行驶中的更前方行驶车辆Vfp。在这种情况下，可以说前方行驶车辆Vp以更前方行驶车辆Vfp的行驶行为被保持原样作为前提，边保持当前行驶行为边继续行驶的可能性较高。

在图8C所示的交通状况下，在前方行驶车辆Vp的前方附近存在使紧急制动器工作的更前方行驶车辆Vfp。在这种情况下，可以说前方行驶车辆Vp为了避免与更前方行驶车辆Vfp接触而立即开始减速的可能性较高。

图9是表示前方行驶车辆Vp的行驶预测模型一例的图。曲线图的横轴表示从预测开始时间点起的经过时间(单位：s)。曲线图的纵轴表示前方行驶车辆Vp的速度(单位：km/h)。实线、长虚线和短虚线的曲线图分别表示与图8A、图8B、图8C的交通状况对应的速度的时序模式。

该行驶预测模型是根据速度v1和减速度(-g1)来预测前方行驶车辆Vp的行驶行为的最简单的数学模型。即，“实线”的曲线图(图8A)表示在前方行驶车辆Vp停车为止的期间，被赋予恒定的减速度(-g1)的行驶行为。

“短虚线”的曲线图(图8C)表示在前方行驶车辆Vp停车为止的期间与“实线”的情况相比被赋予(1+γ)倍(γ是表示安全系数(margin of safety)的正值)的减速度的行驶行为。“长虚线”的曲线图(图8B)表示在前方行驶车辆Vp停车为止的期间相对于“实线”和“短虚线”被赋予中间的减速度的行驶行为。

在步骤S18中，能否通过判定部68使用在步骤S15中制成或者在步骤S17中修正后的行驶预测模型，计算前方行驶车辆Vp的停车位置(以下称为预测停车位置130)。该预测停车位置130相当于已停车的前方行驶车辆Vp的后端位置(以下称为其他车辆位置P2)。

在步骤S19中，能否通过判定部68使用在步骤S18中计算出的预测停车位置130，计算交叉路口108的出口附近的进入空间134的尺寸S1-S3。

如图10A和图10B所示，由单点划线表示的进入空间134是相当于以交叉路口108的出口位置132为起点、以预测停车位置130为终点的长度范围(尺寸S1＞0、S2＞0)的空间。此外，需要注意以下方面：如图10C所示，在预测停车位置130比出口位置132靠出口位置132的近前侧的情况下，视为不存在进入空间134(尺寸S3＝0)来进行处理。

例如，通过相互对照地图信息44、本车信息48和外界识别信息(具体而言，停车线112的位置)，能够高精度地求出本车位置P1和出口位置132的相对位置关系。据此，能够提高进入空间134的尺寸S1-S3的计算精度。

在步骤S20中，能否通过判定部68判定在步骤S19中计算出的进入空间134的尺寸S1-S3是否足够大。在此，能否通过判定部68根据尺寸S1-S3与被预先设定的阈值的大小关系进行判定。具体而言，该阈值相当于对本车辆100的车身长度加上或乘以系数而得到的值。

在判定进入空间134的尺寸S1(图10A)足够大(步骤S20：是)的情况下，或者在前方行驶车辆Vp最初不存在的情况下(步骤S12：否)，进入步骤S21。

在步骤S21中，能否通过判定部68判定为在交通信号灯110变为“红色”为止的期间本车辆100“能通过”交叉路口108。这是因为即使在前方车辆Vp在交叉路口108的靠前方车辆Vp侧的位置停车的情况下，也确保了用于使本车辆100从交叉路口108驶出的进入空间134。

在此，在判定为本车辆100能通过的情况下，行驶控制部60也可以在能否通过判定部68作出判定前后，进行缩短与前方行驶车辆Vp的车间距离的车间距离控制。在该控制之前，目标距离确定部70确定相对于前方行驶车辆Vp的目标车间距离。行动计划制成部54通过重新设定由目标距离确定部70确定的值，将目标车间距离从L2更新为L3(＜L2)。轨迹生成部58生成将目标车间距离设为L3且用于进行跟随前方行驶车辆Vp行驶的跟随行驶的行驶轨迹。

如图11A所示，本车辆100在判定能否通过之前，边将与前方行驶车辆Vp之间的车间距离保持在“L2”边行驶。行驶控制部60在本车辆100(本车位置P1)到达判定基准位置122的时间点，将目标车间距离从L2更新为L3。其结果，随着时间的经过，本车辆100显示出与改变后的目标车间距离对应的行驶行为。

如图11B所示，本车辆100在判定能否通过后(此处是到达停车线112的时间点)，边将与前方行驶车辆Vp的车间距离保持为“L3”边行驶。如此，通过缩短车间距离，能够使本车辆100先前进与之相应的距离，由此缩短通过交叉路口108为止的所需时间。

另外，行驶控制部60也可以在前方行驶车辆Vp显示出加速的行驶行为的情况下，进行缩短与前方行驶车辆Vp之间的车间距离的车间距离控制。考虑到随着前方行驶车辆Vp的加速而在本车辆100的前方产生进入空间134的可能性有变高的倾向，因此能够进一步缩短通过交叉路口108为止的所需时间。

另外，行驶控制部60也可以进行使与前方行驶车辆Vp的车间距离比交叉路口108的通过长度L0(从入口位置136到出口位置132的距离)短的车间距离控制。据此，即使在前方行驶车辆Vp所滞留的交叉路口108内，也能够在能通过的状况下使本车辆100进入。

另一方面，返回步骤S20，在判定为进入空间134的尺寸S2(图10B)、尺寸S3(图10C)不足够大的情况下(步骤S20：否)，进入步骤S22。

在步骤S22中，能否通过判定部68判定为在交通信号灯110变为“红色”为止的期间本车辆100“不能通过”交叉路口108。这是因为，在前方行驶车辆Vp在交叉路口108的靠前方行驶车辆Vp侧的位置停车的情况下，没有确保用于使本车辆100从交叉路口108驶出的进入空间134。

如此一来，能否通过判定部68结束基于前方行驶车辆Vp的行驶行为的能否通过判定(步骤S5)。通过该判定，选择“能通过”和“不能通过”中的任一种。

[车辆控制装置10的效果]

如上所述，车辆控制装置10是至少半自动地进行本车辆100的行驶控制的装置，具有：[1]通过地点检测部64，其检测断续性地限制通过的通过地点(交叉路口108)；[2]信息获取部66，其在检测出的交叉路口108或者交叉路口108周边获取第1行驶信息，该第1行驶信息是表示相对于本车辆100在前方行驶的前方行驶车辆Vp的行驶行为的信息；[3]能否通过判定部68，其使用所获取的第1行驶信息，判定在不受通过限制的时间内本车辆100是否能通过交叉路口108；[4]行驶控制部60，其进行以下行驶控制：(4a)在判定为能通过的情况下使本车辆100进入交叉路口108内，(4b)在判定为不能通过的情况下使本车辆100在交叉路口108的近前停车。

另外，使用车辆控制装置10的车辆控制方法为使1个或者多个处理运算装置执行以下步骤的方法：[1]检测断续性地限制通过的通过地点(交叉路口108)的检测步骤(S2)；[2]获取表示前方行驶车辆Vp的行驶行为的第1行驶信息的获取步骤(S14)；[3]使用所获取的第1行驶信息，判定本车辆100是否能通过交叉路口108的判定步骤(S21、S22)；[4]进行以下行驶控制的控制步骤：(4a)在判定为能通过的情况下使本车辆100进入交叉路口108内，(4b)在判定为不能通过的情况下使本车辆100在交叉路口108的近前(S7、S8)停车。

通过上述结构，本车辆100在自动的行驶控制下，能够一边考虑被滞留在接下来试图直行的交叉路口108内的状况一边尽可能迅速地通过交叉路口108。据此，提高了在交叉路口108直行的情况下的驾驶的便利性。

另外，能否通过判定部68也可以使用根据前方行驶车辆Vp的行驶行为而预测到的前方行驶车辆Vp的停车位置(预测停车位置130)来进行判定。通过使用预测停车位置130，能够定量地掌握本车辆100可行进的位置的物理限度，相应地提高了与能否通过有关的判定精度。

另外，还可以为，信息获取部66进一步获取表示相对于前方行驶车辆Vp在前方行驶的更前方行驶车辆Vfp的行驶行为的第2行驶信息，能否通过判定部68使用根据前方行驶车辆Vp的行驶行为和更前方行驶车辆Vfp的行驶行为而预测到的预测停车位置130来进行判定。通过考虑到更前方行驶车辆Vfp的行驶行为，能够进一步提高与能否通过有关的判定精度。

[补充]

另外，本发明并不限定于上述的实施方式，当然能够在没有脱离本发明的主旨的范围内自由地进行变更。或者，也可以在技术上不产生矛盾的范围内将各个结构任意地组合。

例如，在本实施方式中，以在4叉路的交叉路口108直行的情况为例进行了说明，但能够适用的行驶场景不限于该状况。具体而言，只要是断续性地限制通过的通过地点即可，包括5叉路以上的交叉路口、铁路道口、或者单侧交替通行的地点。

Claims (7)

1.一种车辆控制装置，其至少半自动地进行本车辆的行驶控制，其特征在于，

具有通过地点应对部和行驶控制部，其中，

所述通过地点应对部具有通过地点检测部、信息获取部和能否通过判定部，

所述通过地点检测部用于检测断续性地限制通过的通过地点；

所述信息获取部在由所述通过地点检测部检测出的所述通过地点或者该通过地点的周边获取第1行驶信息，其中该第1行驶信息是表示相对于所述本车辆在前方行驶的前方行驶车辆的行驶行为的信息；

所述能否通过判定部进行使用由所述信息获取部获取到的所述第1行驶信息来判定所述本车辆在不受通过限制的时间内是否能通过所述通过地点的能否通过判定；

所述行驶控制部进行以下所述行驶控制：在由所述能否通过判定部判定为能通过的情况下使所述本车辆进入所述通过地点内，另一方面，在判定为不能通过的情况下使所述本车辆在所述通过地点的近前停车，

所述通过地点应对部根据所述本车辆的速度来确定所述前方行驶车辆与所述本车辆之间的目标车间距离，并判定所述本车辆是否已到达距所述通过地点规定距离的所述通过地点的近前侧的位置即判定开始位置，在所述本车辆到达所述判定开始位置的情况下由所述能否通过判定部来进行所述能否通过判定，

所述行驶控制部在所述本车辆到达所述判定开始位置的情况下，根据所述目标车间距离来控制所述前方行驶车辆与所述本车辆之间的车间距离。

2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述能否通过判定部使用根据所述前方行驶车辆的行驶行为而被预测的所述前方行驶车辆的停车位置来进行判定。

3.根据权利要求2所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述信息获取部还获取表示相对于所述前方行驶车辆在前方行驶的更前方行驶车辆的行驶行为的第2行驶信息，

所述能否通过判定部使用根据所述前方行驶车辆的行驶行为和所述更前方行驶车辆的行驶行为而被预测的所述前方行驶车辆的停车位置来进行判定。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的车辆控制装置，其特征在于，

在所述本车辆到达所述判定开始位置时，所述行驶控制部进行使本车辆与所述前方行驶车辆之间的车间距离比所述目标车间距离大的车间距离控制，

所述信息获取部在与所述前方行驶车辆之间的车间距离增大时或者增大后获取所述第1行驶信息。

5.根据权利要求4所述的车辆控制装置，其特征在于，

在被判定为所述本车辆能通过的情况下，所述行驶控制部在由所述能否通过判定部进行判定的判定前后进行使所述本车辆与所述前方行驶车辆之间的车间距离比通过所述车间距离控制而被增大的目标车间距离短的车间距离控制。

6.根据权利要求4或5所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述行驶控制部在所述前方行驶车辆显示出加速的行驶行为的情况下，进行使所述本车辆与所述前方行驶车辆之间的车间距离比所述目标车间距离短的车间距离控制。

7.根据权利要求5所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述行驶控制部进行使本车辆与所述前方行驶车辆之间的车间距离比所述通过地点的通过长度短的车间距离控制。

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