CN110650877A - 车辆控制装置 - Google Patents
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Abstract
车辆控制装置(ECU10),在车道(7)上存在车辆(3)的情况下,在障碍物(3)和车辆(1)之间设定速度分布区域(40),该速度分布区域(40)规定车辆(1)相对于障碍物(3)的相对速度的允许上限值Vlim的分布,执行对目标行驶路径R进行修正而计算修正目标行驶路径Rc的行驶路径修正处理(S15),以使车辆(1)的相对速度不超过允许上限值Vlim,并且使车辆(1)避开障碍物(3)。行驶路径修正处理包含限制处理(S27),该限制处理(S27)指的是,在未检测到车道(7)的边界线(S24:否),计算将向横方向的避让距离(L2_r、L3_r)较小地限制的修正目标行驶路径(限制目标行驶路径Rc1_r~Rc3_r)。
Description
技术领域
本发明涉及车辆控制装置,尤其涉及对车辆的安全行驶进行支援的车辆控制装置。
背景技术
提出了与车道保持相关的各种车辆驾驶支援技术。在专利文献1中记载了,特别是在无法检测到车道的一个区划线的情况下设定假想的区划线,执行车道保持等的驾驶支援。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-142965号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是,例如无法检测到区划线的期间变长时,假想的区划线的可靠性变低。因此,避让行驶车道上的障碍物(例如停车车辆)的情况下,车辆可能会超过现实的区划线而脱离车道。
本发明是为了解决这样的问题而做出的,其目的在于,提供一种车辆控制装置,在不能检测行驶车道的边界线的情况下,也能够防止在避让障碍物时脱离车道。
解决课题所采用的技术手段
为了达成上述目的,本发明是一种车辆控制装置,设定车辆所行驶的车道的目标行驶路径,目标行驶路径包含目标位置及目标速度,在车道上存在障碍物的情况下,在障碍物和车辆之间设定速度分布区域,该速度分布区域规定车辆相对于障碍物的相对速度的允许上限值的分布,执行对目标行驶路径进行修正而计算修正目标行驶路径的行驶路径修正处理,以使车辆的相对速度不超过允许上限值,并且使车辆避开障碍物,行驶路径修正处理包含限制处理,该限制处理指的是,在未检测到车道的边界线的情况下,与检测到边界线的情况相比,计算将相对于目标行驶路径的向横方向的避让距离更小地设定的修正目标行驶路径。
根据这样构成的本发明,在未检测到车道的边界线的情况下,将用于避让障碍物的向横方向的避让距离限制为较小。由此,即使未检测到车道的边界线,也能够避开障碍物,并且减小车辆脱离车道的风险。
在本发明中,优选为,能够由驾驶者从避让距离不同的多个避让模式选择1个避让模式,在行驶路径修正处理中,在检测到边界线的情况下,按照所选择的避让模式计算修正目标行驶路径,在未检测到边界线的情况下,无论所选择的避让模式如何,都按照避让距离最小的避让模式计算修正目标行驶路径。
根据这样构成的本发明,即使选择了多个避让模式之中的某个避让模式,在未检测到车道的边界线时,也基于相对于目标行驶路径的横方向的避让距离最小的避让模式来计算修正目标行驶路径。由此,能够进一步减小车道脱离的风险。
在本发明中,优选为,在行驶路径修正处理中,未检测到障碍物的两侧的边界线之中的、目标行驶路径所存在的一侧的边界线的情况下,执行限制处理。
根据这样构成的本发明,在障碍物避让时,不管能否检测到没有脱离可能性的一侧的边界线,在未检测到有脱离可能性的一侧的边界线时,将横方向的避让距离限制为较小。由此,能够避开障碍物,并且适当地减小车辆脱离车道的风险。另一方面,在障碍物避让时,在检测到有脱离可能性的一侧的边界线时,能够基于该检测可靠地防止车道脱离。
在本发明中,优选为,在行驶路径修正处理中,在检测到先行车的情况下,不执行限制处理,而是以跟随先行车的方式设定修正目标行驶路径。
根据这样构成的本发明,在检测到先行车的情况下,通过跟随先行车,能够与先行车同样地避开障碍物,可靠地避免车道脱离。
在本发明中,优选为,在车道上存在障碍物的情况下,禁止基于车辆的驾驶者所进行的方向盘的操作的车辆的横方向移动。
根据这样构成的本发明,在检测到障碍物时,即使有驾驶者的转向介入,也禁止向横方向的车辆移动,从能够抑制车道脱离的风险和与障碍物碰撞的风险。
发明的效果:
根据本发明,能够提供一种车辆控制装置,即使不能检测到行驶车道的边界线,也能够在避开障碍物时抑制车道的脱离。
附图说明
图1是本发明的实施方式中的车辆控制系统的构成图。
图2是表示本发明的实施方式中的驾驶支援模式和目标行驶路径的关系的说明图。
图3是本发明的实施方式中的障碍物避让控制的说明图。
图4是表示本发明的实施方式的障碍物避让控制中的障碍物和车辆之间的会车速度的允许上限值与间距的关系的说明图。
图5是本发明的实施方式中的直线优先模式选择时的限制处理后的修正目标行驶路径的说明图。
图6是本发明的实施方式中的中间模式选择时的限制处理后的修正目标行驶路径的说明图。
图7是本发明的实施方式中的速度优先模式选择时的限制处理后的修正目标行驶路径的说明图。
图8是本发明的实施方式中的驾驶支援控制的处理流程。
图9是本发明的实施方式中的行驶路径修正处理的处理流程。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施方式的车辆控制系统。首先,参照图1说明车辆控制系统的构成。图1是车辆控制系统的构成图。
本实施方式的车辆控制系统100构成为,通过多个驾驶支援模式对于车辆1(参照图3等)分别提供不同的驾驶支援控制。驾驶者能够从多个驾驶支援模式选择所期望的驾驶支援模式。
如图1所示,车辆控制系统100搭载于车辆1,其具备:车辆控制装置(ECU)10、多个传感器及开关、多个控制系统、用于进行关于驾驶支援模式的用户输入的驾驶者操作部35。多个传感器及开关包括:车载摄像机21、毫米波雷达22、检测车辆的举动的多个举动传感器(车速传感器23、加速度传感器24、横摆角速度传感器25)及多个举动开关(转向角传感器26、油门传感器27、制动传感器28、握持传感器34)、定位系统29、导航系统30。此外,多个控制系统包含:发动机控制系统31、制动控制系统32、转向控制系统33。
驾驶者操作部35设置于车辆1的车厢内,以供驾驶者操作,其具备用于从多个驾驶支援模式选择所期望的驾驶支援模式的模式选择开关36、用于按照所选择的驾驶支援模式来输入设定车速的设定车速输入部37、以及用于选择对于障碍物的避让模式的避让模式选择开关38。通过由驾驶者操作模式选择开关36,输出与选择的驾驶支援模式相应的驾驶支援模式选择信号。此外,通过由驾驶者操作设定车速输入部37,输出设定车速信号。此外,通过操作避让模式选择开关38,输出避让模式选择信号。
ECU10由具备CPU、存储各种程序的存储器、输入输出装置等的计算机构成。ECU10基于从驾驶者操作部35接受的驾驶支援模式选择信号、设定车速信号、避让模式选择信号、以及从多个传感器及开关接受的信号,向发动机控制系统31、制动控制系统32、转向控制系统33分别输出用于使发动机系统、制动系统、转向系统适当工作的请求信号。
车载摄像机21对车辆1的周围进行摄像,并输出所拍摄的图像数据。ECU10基于图像数据,确定对象物(例如,车辆、行人、道路、区划线(白线、黄线)、交通信号灯、交通标识、停止线、路口、障碍物等)。另外,ECU10通过交通基建设施或车车间通信等,经由车载通信设备从外部取得对象物的信息。
毫米波雷达22是测定对象物(特别是先行车、停车车辆、行人、障碍物等)的位置及速度的测定装置,朝向车辆1的前方发送电波(发送波),并接收发送波被对象物而产生的反射波。然后,毫米波雷达22基于发送波和接收波,测定车辆1和对象物之间的距离(例如车间距离)和对象物相对于车辆1的相对速度。另外,在本实施方式中,也可以取代毫米波雷达22而使用激光雷达或超声波传感器等,测定与对象物的距离和相对速度。此外,也可以使用多个传感器来构成位置及速度测定装置。
车速传感器23检测车辆1的绝对速度。
加速度传感器24检测车辆1的加速度(前后方向的纵加减速度、横方向的横加速度)。
横摆角速度传感器25检测车辆1的横摆角速度。
转向角传感器26检测车辆1的方向盘的旋转角度(转向角)。
油门传感器27检测油门踏板的踩下量。
制动传感器28检测制动踏板的踩下量。
握持传感器34检测驾驶者对方向盘的握持力。
定位系统29是GPS系统及/或陀螺仪系统,检测车辆1的位置(当前车辆位置信息)。
导航系统30在内部存放地图信息,能够向ECU10提供地图信息。ECU10基于地图信息及当前车辆位置信息,确定在车辆1的周围(特别是行进方向前方)存在的道路、路口、交通信号灯、建筑物等。地图信息也可以存放在ECU10内。
发动机控制系统31是对车辆1的发动机进行控制的控制器。ECU10在需要使车辆1加速或者减速的情况下向发动机控制系统31输出请求发动机输出变更的发动机输出变更请求信号。
制动控制系统32是对车辆1的制动装置进行控制的控制器。ECU10在需要使车辆1减速的情况下向制动控制系统32输出用于向车辆1请求制动力的发生的制动请求信号。
转向控制系统33是对车辆1的转向装置进行控制的控制器。ECU10在需要变更车辆1的行进方向的情况下向转向控制系统33输出请求转向方向的变更的转向方向变更请求信号。
接下来说明本实施方式的车辆控制系统100所具备的驾驶支援模式。在本实施方式中,作为驾驶支援模式,具备4个模式(先行车跟随模式、自动速度控制模式、速度限制模式、基本控制模式)。
先行车跟随模式基本是一边在车辆1和先行车之间维持与车速相应的规定的车间距离、一边使车辆1跟随先行车行驶的模式,伴随着车辆控制系统100进行的自动的转向控制、速度控制(发动机控制、制动控制)、障碍物避让控制(速度控制及转向控制)。
在先行车跟随模式下,根据能否检测到车道两端部(边界线)、以及是否有先行车,进行不同的转向控制及速度控制。在此,车道两端部指的是车辆1所行驶的车道的两侧的边界线(白线等的区划线、道路端、路缘石、中央分离带、护栏等),是与邻接的车道或人行道等的边界。作为行驶路端部检测部的ECU10从由车载摄像机21拍摄的图像数据检测该车道两端部。此外,也可以从导航系统30的地图信息检测车道两端部。但是,例如区划线模糊的情况下、区划线不存在的情况下、从车载摄像机21的图像数据的读取不良等的情况下,可能会不能检测到车道两端部。
另外,在上述实施方式中,将ECU10作为行驶路端部检测部,但是不限于此,也可以由作为行驶路端部检测部的车载摄像机21检测车道两端部,还可以由作为行驶路端部检测部的车载摄像机21和ECU10协作检测车道两端部。
此外,在本实施方式中,作为先行车检测部的ECU10利用车载摄像机21的图像数据及毫米波雷达22的测定数据来检测先行车。具体地说,利用车载摄像机21的图像数据,将在前方行驶的其他车辆作为行驶车检测。进而,在本实施方式中,利用毫米波雷达22的测定数据,在车辆1和其他车辆的车间距离为规定距离(例如400~500m)以下的情况下,将该其他车辆作为先行车检测。
另外,在上述实施方式中,将ECU10作为先行车检测部,但是不限于此,也可以由作为先行车检测部的车载摄像机21检测在前方行驶的其他车辆,还可以取代ECU10,由车载摄像机21及毫米波雷达22构成先行车辆检测部的一部分。
首先,检测到车道两端部的情况下,车辆1被进行转向控制,以在车道的中央附近行驶,并且被进行速度控制,以维持由驾驶者使用设定车速输入部37预先设定的设定车速、或者由系统100基于规定的处理预先设定的设定车速(一定速度)。另外,在设定车速大于限制车速(速度标识、或者按照弯道的曲率规定的限制速度)的情况下,优先限制车速,车辆1的车速被限制为限制车速。按照弯道的曲率规定的限制速度通过规定的计算式计算,弯道的曲率越大(曲率半径小),则设定为越低的速度。
另外,车辆1的设定车速大于先行车的车速的情况下,车辆1被进行速度控制,一边维持与车速相应的车间距离,一边跟随先行车。此外,如果跟随的先行车进行了车道变更等而不再存在于车辆1的前方,则车辆1再次被进行速度控制而维持设定车速。
此外,不能检测车道两端部、并且存在先行车的情况下,车辆1被进行转向控制,以跟随先行车的行驶轨迹,并且被进行速度控制,以跟随先行车的行驶轨迹上的速度。
此外,不能检测车道两端部、并且也不存在先行车的情况下,无法确定行驶路上的行驶位置(区划线等检测不可、先行车跟随不可)。这种情况下,通过由驾驶者对方向盘、油门踏板、制动踏板进行操作,执行转向控制及速度控制,以按照驾驶员的意愿来维持或者变更当前的行驶举动(转向角、横摆角速度、车速、加减速度等)。
另外,在先行车跟随模式下,无论是否有先行车、是否能够检测车道两端部,都进一步执行后述的障碍物避让控制(速度控制及转向控制)。
此外,自动速度控制模式是进行速度控制以维持由驾驶者或者系统100预先设定的规定的设定车速(一定速度)的模式,伴随着车辆控制系统100进行的自动的速度控制(发动机控制、制动控制)、障碍物避让控制(速度控制),但是不进行转向控制。在该自动速度控制模式下,车辆1以维持设定车速的方式行驶,但是也可以由于驾驶者踩下油门踏板,超过设定车速而加速。此外,驾驶者进行制动操作的情况下,驾驶者的意愿优先,从设定车速减速。此外,追上先行车的情况下,进行速度控制,一边维持与车速相应的车间距离一边跟随先行车,当先行车不再存在时,再次进行速度控制以恢复为设定车速。
此外,速度限制模式是进行速度控制以使得车辆1的车速不超过基于速度标识的限制速度或者由驾驶者设定的设定速度的模式,伴随着车辆控制系统100进行的自动的速度控制(发动机控制)。限制速度可以通过由ECU10对车载摄像机21拍摄的速度标识或路面上的速度表示的图像数据进行图像识别处理来确定,也可以通过来自外部的无线通信来接收。在速度限制模式下,即使在驾驶者踩下油门踏板而想要超过限制速度,车辆1也只会加速到限制速度。
此外,基本控制模式是未通过驾驶者操作部35选择驾驶支援模式时的模式(关闭模式),不进行车辆控制系统100的自动的转向控制及速度控制。但是,执行自动碰撞防止控制,在该控制中,在车辆1可能会碰撞到先行车等的情况下,自动执行制动控制而避开碰撞。此外,自动碰撞防止控制在先行车跟随模式、自动速度控制模式、速度限制模式下也同样地执行。
此外,在自动速度控制模式、速度限制模式及基本控制模式下,也进一步执行后述的障碍物避让控制(仅速度控制,或者速度控制及转向控制)。
接下来说明在本实施方式的车辆控制系统100中计算的多个行驶路径。在本实施方式中,ECU10在时间上反复计算以下的第1行驶路径R1~第3行驶路径R3(例如每隔0.1秒)。在本实施方式中,ECU10基于传感器等的信息,计算从当前时点到经过规定期间(例如2~4秒)为止的期间的行驶路径。行驶路径Rx(x=1、2、3)通过行驶路径上的车辆1的目标位置(Px_k)及目标速度(Vx_k)来确定(k=0、1、2、···、n)。
另外,行驶路径R1~R3不考虑与车辆1所行驶的行驶路上或者行驶路周边的障碍物(包括停车车辆、行人等)有关的障碍物信息(即,状况可能会随时间变动的信息),基于行驶路的形状、先行车的行驶轨迹、车辆1的行驶举动及设定车速来计算。像这样,在本实施方式中,障碍物信息不考虑到计算中,所以能够降低这些多个行驶路径的整体的计算负荷。
第1行驶路径R1以使车辆1按照行驶车道的形状维持行驶车道内的理想路径上的行驶的方式设定规定期间的量。详细地说,第1行驶路径R1在直线区间设定为,车辆1维持车道的中央附近的行驶,在弯道区间设定为车辆1在比车道的宽度方向中央更靠内侧或里侧(弯道区间的曲率半径的中心侧)行驶。
ECU10对由车载摄像机21拍摄的车辆1的周围的图像数据执行图像识别处理,检测车道两端部。车道两端部如上述那样,是区划线(白线等)或路肩等。进而,ECU10基于检测到的车道两端部,计算车道的车道宽度及弯道区间的曲率半径。此外,也可以从导航系统30的地图信息取得车道宽度及曲率半径。进而,ECU10从图像数据读取速度标识或路面上标示的限制速度。另外,如上述那样,也可以通过与外部的无线通信来取得限制速度。
ECU10在直线区间以车辆1的宽度方向中央部(例如重心位置)在车道两端部的宽度方向的中央部通过的方式设定第1行驶路径R1的多个目标位置P1_k。另外,在本实施方式中,第1行驶路径R1设定为在直线区间中车辆1在车道中央行驶,但是不限于此,也可以反映驾驶者的驾驶特性(喜好等),在从车道中央向宽度方向偏离规定的偏离量(距离)的车道中央附近设定第1行驶路径R1。
另一方面,ECU10在弯道区间中在弯道区间的长度方向的中央位置将从车道的宽度方向中央位置向里侧的位移量设定为最大。该位移量基于曲率半径、车道宽度、车辆1的宽度尺寸(保存在ECU10的存储器中的规定值)来计算。并且,ECU10以将弯道区间的中央位置和直线区间的宽度方向中央位置平滑地连接的方式设定第1行驶路径R1的多个目标位置P1_k。另外,在进入弯道区间前后,也可以在直线区间的里侧设定第1行驶路径R1。
第1行驶路径R1的各目标位置P1_k处的目标速度V1_k原则上设定为由驾驶者通过驾驶者操作部35的设定车速输入部37预先设定、或者由系统100预先设定的规定的设定车速(一定速度)。但是,该设定车速超过了从速度标识等取得的限制速度或者根据弯道区间的曲率半径规定的限制速度的情况下,行驶路径上的各目标位置P1_k的目标速度V1_k被限制为2个限制速度之中的更低速的限制速度。进而,ECU10根据车辆1的当前的举动状态(即车速、加减速度、横摆角速度、转向角、横加速度等)适当地对目标位置P1_k、目标车速V1_k进行修正。例如,当前车速与设定车速较大不同的情况下,对目标车速进行修正以使车速接近设定车速。
另外,第1行驶路径R1原则上是在检测到车道两端部的情况下使用的行驶路径,所以在未检测到车道两端部的情况下可以不计算,但是即便未检测到车道两端部,也可以如下那样计算,以备错误地选择了第1行驶路径R1的情况。
这种情况下,假定车辆1在车道的中央行驶,ECU10根据车辆1的车速,使用转向角或横摆角速度设定假想的车道两端部。然后,ECU10基于假想地设定的车辆两端部,与上述同样地计算第1行驶路径,如果是直线区间则在车道的中央行驶,如果是弯道区间则在车道的里侧行驶。
此外,第2行驶路径R2以跟随先行车的行驶轨迹的方式设定规定期间量。ECU10基于来自车载摄像机21的图像数据、来自毫米波雷达22的测定数据、来自车速传感器23的车辆1的车速,持续地计算车辆1所行驶的车道上的先行车的位置及速度,将这些作为先行车轨迹信息存储,基于该先行车轨迹信息,将先行车的行驶轨迹设定为第2行驶路径R2(目标位置P2_k、目标速度V2_k)。
在本实施方式中,第2行驶路径R2原则上是检测到先行车的情况下计算的行驶路径,在未检测到先行车的情况下可以不计算,但是即便未检测到先行车,也可以代替地如下那样计算,以备错误地选择了第2行驶路径R2的情况。
这种情况下,ECU10假定先行车在从车辆1向前方离开了与车速相应的规定距离的位置行驶。该假想的先行车具有与车辆1相同的行驶举动(车速、转向角、横摆角速度等)。然后,ECU10以跟随假想的先行车的方式计算第2行驶路径R2。
此外,第3行驶路径R3基于驾驶者对车辆1的当前的驾驶状态设定规定期间量。即,第3行驶路径R3基于从车辆1的当前的行驶举动推测的位置及速度来设定。
ECU10基于车辆1的转向角、横摆角速度、横加速度,计算规定期间量的第3行驶路径R3的目标位置P3_k。但是,ECU10在检测到车道两端部的情况下,对目标位置P3_k进行修正,以使计算出的第3行驶路径R3不与车道端部接近或交叉。
此外,ECU10基于车辆1的当前的车速、加减速度,计算规定期间量的第3行驶路径R3的目标速度V3_k。另外,目标速度V3_k超过了从速度标识等取得的限制速度的情况下,也可以对目标速度V3_k进行修正而不超过限制速度。
接着,参照图2说明本实施方式的车辆控制系统100中的驾驶支援模式和行驶路径的关系。图2是表示驾驶支援模式和目标行驶路径的关系的说明图。在本实施方式中,驾驶者对模式选择开关36进行操作而选择1个驾驶支援模式后,ECU10根据传感器等的测定数据,从第1行驶路径R1~第3行驶路径R3之中选择某1个。即,在本实施方式中,即使驾驶者选择了某驾驶支援模式,也未必应用相同的行驶路径,而是应用与行驶状况相应的适当的行驶路径。
选择了先行车跟随模式时,如果检测到车道两端部,则无论先行车的有无,都应用第1行驶路径。这种情况下,通过设定车速输入部37设定的设定车速成为目标速度。另外,“检测到车道两端部”指的是,判断为车道两端部遍及路径所需的车辆前方的规定距离区间实质上连续地存在。
另一方面,选择了先行车跟随模式时,未检测到车道两端部而检测到先行车的情况下,应用第2行驶路径。这种情况下,目标速度根据先行车的车速来设定。此外,选择了先行车跟随模式时,未检测到车道两端部也未检测到先行车的情况下,应用第3行驶路径。由此,在先行车跟随模式选择中,根据先行车的有无及车道两端部的检测的可否,选择的行驶路径在第1~第3行驶路径之中随着时间而切换。
此外,选择了自动速度控制模式时,应用第3行驶路径。自动速度控制模式是如上述那样自动执行速度控制的模式,通过设定车速输入部37设定的设定车速成为目标速度。此外,基于驾驶者对方向盘的操作执行转向控制。因此,虽然应用第3行驶路径,但是根据驾驶者的操作(方向盘、制动),车辆1并不一定按照第3行驶路径行驶。
此外,选择了速度限制模式时也应用第3行驶路径。速度限制模式也是如上述那样自动执行速度控制的模式,目标速度在限制速度以下的范围内根据驾驶者对油门踏板的踩下量而设定。此外,基于驾驶者对方向盘的操作执行转向控制。因此,与自动速度控制模式同样,虽然应用第3行驶路径,但是根据驾驶者的操作(方向盘、制动、油门),车辆1并不一定按照第3行驶路径行驶。
此外,在选择了基本控制模式(关闭模式)时,应用第3行驶路径。基本控制模式基本上与在速度限制模式下设定了限制速度的状态同样。
接着,参照图3及图4说明在本实施方式的车辆控制系统100中执行的障碍物避让控制及伴随于此的行驶路径修正处理。图3是障碍物避让控制的说明图,图4是表示障碍物避让控制中的障碍物和车辆之间的会车速度的允许上限值与间距的关系的说明图。
在图3中,车辆1在行驶路(车道)7上行驶,从在行驶路7的道路边停车的其他车辆3身边经过并越过车辆3。另外,在图3中,车辆1的ECU10检测到行驶路7的左侧的边界线8L、右侧的边界线8R。
一般来说,与道路上或道路附近的障碍物(例如、先行车、停车车辆、行人等)会车(或超越)时,车辆1的驾驶者在与行进方向正交的横方向上在车辆1和障碍物之间保持规定的间距或间隔(横方向距离),并且减速到让车辆1的驾驶者感到安全的速度。具体地说,为了避免先行车突然变线、从障碍物的死角走出行人、或者停车车辆的车门打开等危险,间距越小,则相对于障碍物的相对速度越小。
此外,一般来说,从后方接近先行车时,车辆1的驾驶者根据沿着行进方向的车间距离(纵方向距离)来调整速度(相对速度)。具体地说,车间距离较大时,较大地维持接近速度(相对速度),如果车间距离变小,则接近速度降为低速。并且,在规定的车间距离,两车辆之间的相对速度成为零。这在先行车是停车车辆的情况也是同样的。
像这样,驾驶者一边考虑障碍物和车辆1之间的距离(包括横方向距离及纵方向距离)与相对速度的关系,一边驾驶车辆1以避免危险。
在此,在本实施方式中,如图3所示,车辆1对于从车辆1检测到的障碍物(例如停车车辆3),在障碍物的周围(遍及横方向区域、后方区域及前方区域)或者至少障碍物和车辆1之间,设定规定了车辆1的行进方向上的相对速度的允许上限值的2维分布(速度分布区域40)。在速度分布区域40中,在障碍物的周围的各点,设定相对速度的允许上限值Vlim。在本实施方式中,在所有驾驶支援模式下,实施用于防止车辆1相对于障碍物的相对速度超过速度分布区域40内的允许上限值Vlim的障碍物避让控制。
从图3可知,速度分布区域40设定为,距障碍物的横方向距离及纵方向距离越小(离障碍物越近),则相对速度的允许上限值越小。此外,在图3中,为了便于理解,示出了将具有同一允许上限值的点连结的等相对速度线。等相对速度线a、b、c、d分别相当于允许上限值Vlim为0km/h、20km/h、40km/h、60km/h。
另外,速度分布区域40不是必须遍及障碍物的全周设定,至少在车辆1所存在的障碍物的横方向的一方侧(在图3中,车辆3的右侧区域)设定即可。此外,在图3中,在车辆1没有行驶的区域(行驶路7的外部)也示出了速度分布区域40,但是也可以仅在行驶路7上设定速度分布区域40。进而,在图3中示出了允许上限值到60km/h为止的速度分布区域40,但是考虑与在对向车道行驶的对向车会车,也可以将速度分布区域40设定到更大的相对速度。
如图4所示,在车辆1以某绝对速度行驶时,对于障碍物的横方向设定的允许上限值Vlim为,间距X到D0(安全距离)为止是0(零)km/h,在D0以上以2次函数增加(Vlim=k(X-D0)2。但是,X≥D0)。即,为了确保安全,在间距X为D0以下,车辆1的相对速度成为零。另一方面,在间距X为D0以上,间距越大,则车辆1以越大的相对速度会车。
在图4的例子中,障碍物的横方向上的允许上限值由Vlim=f(X)=k(X-D0)2定义。另外,k是与Vlim相对于X的变化程度相关联的增益系数,依赖于障碍物的种类等而设定。此外,D0还依赖于障碍物的种类等。
另外,在本实施方式中,Vlim包含安全距离,并且定义为X的2次函数,但是不限于此,Vlim也可以不包含安全距离,还可以由其他函数(例如一次函数等)定义。此外,参照图4说明了障碍物的横方向的允许上限值Vlim,但是对于包含障碍物的纵方向在内的全部径方向也可以同样地设定。这时,系数k、安全距离D0能够根据相对于障碍物的方向来设定。
另外,速度分布区域40能够基于各种参数来设定。作为参数,例如可以考虑车辆1与障碍物的相对速度、障碍物的种类、车辆1的行进方向、障碍物的移动方向及移动速度、障碍物的长度、车辆1的绝对速度等。即,基于这些参数来选择系数k及安全距离D0。
此外,在本实施方式中,障碍物包括车辆、行人、自行车、坎、沟、洞、落下物、静止物(配置在道路的固定物或构造体)等。进而,车辆能够以汽车、卡车、摩托车来区分。行人能够以大人、孩子、人群来区分。
此外,在图3中,示出了存在1个障碍物的情况的速度分布区域,但是在多个障碍物接近地存在的情况下,多个速度分布区域相互重叠。因此,在重叠的部分不是图3所示的大致椭圆形状的等相对速度线,而是优先更小的允许上限值而将另一方除外,或者将2个大致椭圆形平滑地连结而设定等相对速度线。
如图3所示,车辆1在行驶路7上行驶时,车辆1的ECU10从车载摄像机21基于图像数据检测障碍物(车辆3)。这时,确定障碍物的种类(这种情况下是车辆、行人)。
此外,ECU10基于毫米波雷达22的测定数据及车速传感器23的车速数据,计算障碍物(车辆3)相对于车辆1的位置及相对速度和绝对速度。另外,障碍物的位置包含沿着车辆1的行进方向的y方向位置(纵方向距离)和沿着与行进方向正交的横方向的x方向位置(横方向距离)。相对速度可以直接使用测定数据中包含的相对速度,也可以从测定数据计算沿着行进方向的速度成分。此外,与行进方向正交的速度成分不是必须计算,也可以根据需要从多个测定数据及/或多个图像数据推测。
ECU10对于检测到的全部障碍物(图3的情况下是车辆3)分别设定速度分布区域40。然后,ECU10以车辆1的速度不超过速度分布区域40的允许上限值Vlim的方式进行障碍物避让控制。因此,ECU10伴随着障碍物避让控制对根据驾驶者选择的驾驶支援模式应用的目标行驶路径进行修正。
即,当车辆1在目标行驶路径上行驶时,在某目标位置目标速度超过了由速度分布区域40规定的允许上限值的情况下,根据由避让模式选择开关38选择的避让模式(直线优先模式、中间模式、速度优先模式等),通过行驶路径修正处理对目标行驶路径R进行修正。根据这些避让模式计算出的修正目标行驶路径Rc(Rc1~Rc3),相对于修正前的目标行驶路径R向横方向的避让距离不同地设定。
另外,存在先行车的情况下,该先行车也避开障碍物(车辆3)而行驶。由此,在先行车跟随模式下存在先行车的情况下,通过在选择的目标行驶路径(第2行驶路径)上行驶,认为车辆1也能够安全地避开障碍物。由此,在先行车跟随模式下存在先行车的情况下,也可以采用不执行行驶路径修正处理的构成。
直线优先模式是不变更目标位置而使目标速度下降的模式(图3的路径Rc1)。速度优先模式是不变更目标速度目标位置的模式,即,目标位置变更到迂回路径上,以使目标速度(或设定速度)不超过允许上限值(图3的路径Rc3)。中间模式是变更目标位置及目标速度的双方的模式,修正目标位置位于直线优先模式和速度优先模式的修正目标位置之间,修正目标速度成为直线优先模式和速度优先模式的修正目标速度之间的值(图3的路径Rc2)。
但是,为了防止这样的脱离而执行行驶路径修正处理。由此,在直线优先模式选择时,可能会碰撞到障碍物(车辆3)的情况下,为了避开障碍物,目标位置也变更,以使横方向的移动最小。此外,在速度优先模式选择时,可能会脱离车道7的情况下,以不脱离车道的方式设定修正目标位置,以从目标速度的速度降低成为最小的方式设定修正目标速度。
例如,图3表示所选择的目标行驶路径R是以60km/h(目标速度)在行驶路7的宽度方向的中央位置(目标位置)行驶的路径的情况。这种情况下,在前方作为障碍物存在停车车辆3,但是如上述那样,在目标行驶路径R的阶段,为了减小负荷,不考虑该障碍物。
在目标行驶路径R上行驶时,车辆1依次横穿速度分布区域40的等相对速度线d、c、b、b、c、d。即,以60km/h行驶的车辆1进入等相对速度线d(允许上限值Vlim=60km/h)的内侧的区域。因此,在直线优先模式选择时,ECU10对目标行驶路径R进行修正,将目标行驶路径R的各目标位置处的目标速度限制为允许上限值Vlim以下,并生成修正后的目标行驶路径Rc1。即,在修正后的目标行驶路径Rc1中,随着接近车辆3,目标速度逐渐降低到小于20km/h,以在各目标位置目标车速成为允许上限值Vlim以下,然后,随着远离车辆3,目标速度逐渐增加到原来的60km/h。
此外,速度优先模式选择时的目标行驶路径Rc3是不变更目标行驶路径R的目标速度(60km/h)而在等相对速度线d(相当于相对速度60km/h)的外侧行驶的路径。只要没有脱离车道的危险,ECU10就为了维持目标行驶路径R的目标速度而对目标行驶路径R进行修正,以使目标位置位于等相对速度线d上或其外侧的方式变更目标位置。因此,目标行驶路径Rc3的目标速度维持为目标行驶路径R的目标速度即60km/h。
此外,中间模式选择时的目标行驶路径Rc2是变更目标行驶路径R的目标位置及目标速度的双方的路径。在目标行驶路径Rc2中,目标速度不维持为60km/h,而是随着接近车辆3而逐渐降低到40km/h,然后,随着远离车辆3,逐渐增加到原来的60km/h。目标行驶路径Rc2能够以其目标位置及目标速度满足规定的条件的方式生成。规定的条件指的是,例如车辆1的纵加减速度、横加速度分别为规定值以下、以及不从行驶路7向相邻车道脱离等。
此外,在先行车跟随模式、自动速度控制模式、速度限制模式或基本控制模式下,车辆1在同一车道追上行驶中的先行车的情况下,也应用障碍物避让控制。即,随着车辆1接近先行车,以相对速度按照速度分布区域40的允许上限值Vlim变小的方式,限制车辆1的车速。然后,车辆1一边维持车辆1和先行车之间的相对速度成为零的等相对速度线a的位置处的车间距离,一边跟随先行车。
此外,在先行车跟随模式下,无论是否能够检测到车道两端部、以及是否有先行车、并且无论所选择的避让模式如何,在由驾驶者对方向盘进行了操作时,ECU10在判断为没有与障碍物碰撞及车道脱离的风险的情况下,允许基于方向盘操作的车辆1的横方向移动。例如,向从障碍物分离的方向操作方向盘的情况、以及从车辆1到车道的边界线为止的横方向距离为规定距离以上的情况下,判断为没有与障碍物碰撞及车道脱离的风险。
另一方面,ECU10判断为因方向盘操作有与障碍物碰撞及车道脱离的风险的情况下,对方向盘施加与操作方向反方向的辅助力矩,抑制方向盘的操作。
接着,参照图5~图7说明在本实施方式的车辆控制系统100中执行的行驶路径修正处理中包含的限制处理。图5是直线优先模式选择时的限制处理后的修正目标行驶路径的说明图,图6是中间模式选择时的限制处理后的修正目标行驶路径的说明图,图7是速度优先模式选择时的限制处理后的修正目标行驶路径的说明图。
在本实施方式中,未检测到行驶车道的边界线的情况下,在行驶路径修正处理下,执行限制处理。在之前的图3中,追上时车辆1在车辆3的右侧行驶。由此,为了避开与车辆3的碰撞,通过行驶路径修正处理修正后的修正目标行驶路径比目标行驶路径更靠横方向(右侧)。但是,在图5~图7中,车辆1的ECU10未检测到行驶路7的边界线之中的至少位于车辆3的右侧的边界线8R。由此,不考虑未检测的边界线8R的情况下,修正目标行驶路径实际上有超过边界线8R的风险。
在此,在限制处理中,为了防止这样的车道脱离,对参照图3说明的修正目标行驶路径(Rc1~Rc3)进一步进行修正,计算限制目标行驶路径(Rc1_r~Rc3_r)。即,与检测到边界线的情况下计算出的修正目标行驶路径(图3)相比,未检测到边界线的情况下计算出的限制目标行驶路径(图5~图7)较小地限制了相对于目标行驶路径R的横方向的移动距离(避让距离)。
在直线优先模式选择时未检测到边界线(至少边界线8R)的情况下,如图5所示,计算限制目标行驶路径Rc1_r。在图5的例子中,目标行驶路径R上的目标位置相对于车辆3至少离开安全距离以上,所以修正目标行驶路径Rc1不相对于目标行驶路径R向横方向移动。但是,修正目标行驶路径Rc1的(修正)目标速度以不超过速度分布区域40的允许上限值Vlim的方式被计算。由此,在该例中,限制目标行驶路径Rc1_r也不需要相对于修正目标行驶路径Rc1变更横方向位置。
另一方面,为了避免与车辆3的碰撞,修正目标行驶路径Rc1相对于目标行驶路径R向横方向移动了规定的避让距离的情况下,限制目标行驶路径Rc1_r比修正目标行驶路径Rc1更小地限定了各目标位置的横方向的避让距离。例如,只要相对于车辆3离开安全距离以上,就能够将限制目标行驶路径Rc1_r的限制的避让距离在对应的各目标位置设定为修正目标行驶路径Rc1相对于目标行驶路径R的避让距离乘以系数c(0<c<1)的值。此外,不限于此,也可以将各目标位置处的避让距离限制为规定值(例如50cm)以下(避让距离≤规定值)。这种情况下,如果避让距离不超过规定值,则限制目标行驶路径Rc1_r不从修正目标行驶路径Rc1变更。
此外,在中间模式选择时未检测到边界线(至少边界线8R)的情况下,如图6所示,计算限制目标行驶路径Rc2_r。在图6的例子中,修正目标行驶路径Rc2相对于目标行驶路径R向横方向最多位移避让距离L2。执行限制处理后,限制目标行驶路径Rc2_r相对于目标行驶路径R向横方向最多位移限制避让距离L2_r(=c·L2)。在该例中,系数c为0.5。但是不限于此,也可以将系数c在0-1之间(0<c<1)任意地设定。此外,伴随着(限制)目标位置的设定,与各(限制)目标位置对应的(限制)目标速度也设定为不超过速度分布区域40的允许上限值Vlim。此外,也可以不限于此,而是与直线优先模式同样地,将各目标位置处的避让距离限制为规定值(例如50cm)以下(避让距离≤规定值)。这种情况下,如果避让距离不超过规定值,则限制目标行驶路径Rc2_r不从修正目标行驶路径Rc2变更。
此外,在速度优先模式选择时未检测到边界线(至少边界线8R)的情况下,如图7所示,计算限制目标行驶路径Rc3_r。在图7的例子中,修正目标行驶路径Rc3相对于目标行驶路径R向横方向最多位移避让距离L3。与此相对,通过执行限制处理,限制目标行驶路径Rc3_r相对于目标行驶路径R向横方向最多位移限制避让距离L3_r(=c·L3)。系数c与中间模式选择时的系数同样。此外,伴随着(限制)目标位置的设定,与各(限制)目标位置对应的(限制)目标速度也设定为不超过速度分布区域40的允许上限值Vlim。因此,即使选择了速度优先模式,在未检测到边界线的情况下,限制目标行驶路径Rc3_r也包含比车辆1的当前的速度小的(限制)目标速度。此外,与直线优先模式同样,也可以将各目标位置处的避让距离限制为规定值(例如50cm)以下(避让距离≤规定值)。这种情况下,如果避让距离不超过规定值,则限制目标行驶路径Rc3_r不从修正目标行驶路径Rc3变更。
另外,上述系数c在各避让模式下可以是相同的值,也可以是不同的值。此外,规定避让距离的上限值的上述规定值在各避让模式下可以是相同的值(例如50cm),也可以是不同的值(直行优先模式:30cm,中间模式:40cm,速度优先模式:50cm)。
此外,在先行车跟随模式中,无论是否能够检测到车道两端部、以及是否有先行车、并且无论所选择的避让模式如何,在由驾驶者进行了方向盘操作时,ECU10在判断为没有与障碍物碰撞的风险的情况下,允许基于方向盘操作的车辆1的横方向移动。例如,方向盘被朝向远离障碍物的方向操作的情况下,判断为没有与障碍物碰撞及车道脱离的风险。但也可以是,不进行这些判断,将任一方向的方向盘的操作均设为无效,禁止基于方向盘操作的车辆1的横方向移动。
另一方面,ECU10在判断为因方向盘操作有与障碍物碰撞及车道脱离的风险的情况下,对方向盘施加与操作方向相反方向的辅助力矩,抑制方向盘的操作。
接着,参照图8及图9说明本实施方式的车辆控制系统100中的驾驶支援控制的处理流程。图8是驾驶支援控制的处理流程,图9是行驶路径修正处理的处理流程。
ECU10每隔规定时间(例如0.1秒)反复执行图8的处理流程。首先,ECU10执行信息取得处理(S11)。在信息取得处理中,ECU10从定位系统29及导航系统30取得当前车辆位置信息及地图信息(S11a),从车载摄像机21、毫米波雷达22、车速传感器23、加速度传感器24、横摆角速度传感器25、驾驶者操作部35等取得传感器信息(S11b),从转向角传感器26、油门传感器27、制动传感器28、握持传感器34等取得开关信息(S11c)。
接着,ECU10使用在信息取得处理(S11)中取得的各种信息,执行规定的信息检测处理(S12)。在信息检测处理中,ECU10从当前车辆位置信息、地图信息、以及传感器信息,检测与车辆1的周围及前方区域中的行驶路形状有关的行驶路信息(直线区间及弯道区间的有无、各区间长度、弯道区间的曲率半径、车道宽度、车道两端部位置、车道数、路口的有无、由弯道曲率规定的限制速度等)、行驶规制信息(限制速度、红灯信号等)、障碍物信息(先行车或障碍物的有无、位置、速度等)、先行车轨迹信息(先行车的位置及速度)(S12a)。
此外,ECU10从开关信息检测与驾驶者的车辆操作有关的车辆操作信息(转向角、油门踏板踩下量、制动踏板踩下量、方向盘的握持力等)(S12b),进而从开关信息及传感器信息检测与车辆1的举动有关的行驶举动信息(车速、加减速度、横加速度、横摆角速度等)(S12c)。
接着,ECU10基于通过计算得到的信息,执行行驶路径处理(S13)。在行驶路径处理中,如上述那样,分别执行第1行驶路径的处理(S13a)、第2行驶路径的处理(S13b)、第3行驶路径的处理(S13c)。
在第1行驶路径处理中,ECU10基于设定车速、车道两端部、车道宽度、限制速度、车速、加减速度、横摆角速度、转向角、横加速度等,以在直线区间在车道中央附近行驶、在弯道区间转弯半径变大而在弯道的里侧行驶、并且以设定车速、基于交通标识的限制车速、以及由弯道曲率规定的限制车速之中的最低速的速度作为上限速度的方式,设定规定期间量(例如2~4秒)的行驶路径R1(目标位置P1_k及目标速度V1_k)。
此外,在第2行驶路径处理中,ECU10根据从传感器信息等取得的先行车的先行车轨迹信息(位置及速度),以一边在先行车和车辆1之间维持规定的车间距离、一边延迟行驶过车间距离的时间量地跟随先行车的举动(位置及速度)的方式,设定规定期间分的行驶路径R2。
此外,在第3行驶路径处理中,ECU10基于车辆操作信息、行驶举动信息等,设定从当前的车辆1的举动推测的规定期间量的行驶路径R3。
接着,ECU10执行从计算出的3个行驶路径选择1个目标行驶路径的行驶路径选择处理(S14)。在该处理中,ECU10如上述那样,除了驾驶者通过模式选择开关36选择的驾驶支援模式,基于能否检测到车道两端部、以及先行车的有无,选择1个目标行驶路径(参照图2)。
进而,ECU10执行所选择的目标行驶路径的修正处理(S15)。在该行驶路径修正处理中,ECU10基于障碍物信息(例如图3所示的停车车辆3),如参照图3、图5~图7上述的那样,对目标行驶路径进行修正。在行驶路径修正处理中,根据按照原则选择的驾驶支援模式,通过速度控制及/或转向控制对行驶路径进行修正,以使车辆1避开障碍物,或者跟随先行车。
接着,ECU10根据所选择的驾驶支援模式,向相应的控制系统(发动机控制系统31、制动控制系统32、转向控制系统33)输出请求信号,以使车辆1在最终计算出的行驶路径上行驶(S16)。
接着,参照图9说明图8的行驶路径修正处理(S15)的详细处理流程。
首先,ECU10根据障碍物信息判定在车辆1的前方是否存在障碍物(S21)。不存在障碍物的情况下(S21:否),不对步骤S14中选择的目标行驶路径进行修正而结束处理。另一方面,存在障碍物的情况下(S21:是),ECU10对于检测到的障碍物设定速度分布区域(S22),进一步读取避让模式选择信号(S23)。ECU10通过避让模式选择信号确定避让模式。
接着,ECU10根据行驶路信息判定是否检测到行驶车道的两侧的边界线(S24)。另外,在步骤S24中,也可以仅将目标行驶路径的两侧的边界线之中的不存在障碍物的一侧的边界线(即,相对于障碍物来说目标行驶路径所存在的一侧的边界线、或者车辆1有脱离风险的避让侧的边界线)作为检测对象。即,也可以不判定是否有相对于目标行驶路径存在障碍物的一侧(相对于障碍物不存在目标行驶路径的一侧)的边界线的检测的可否。
检测到边界线的情况下(S24:是),ECU10计算修正目标行驶路径(S25)并结束处理。即,ECU10如参照图3所说明,根据所选择的避让模式对目标行驶路径R进行修正而计算修正目标行驶路径,以使得步骤S14中选择的目标行驶路径R的目标速度不超过速度分布区域的允许上限值。另外,如上述那样,在先行车跟随模式下存在先行车的情况下,ECU10也可以不对目标行驶路径R(第2行驶路径)进行修正而直接输出。
另一方面,未检测到边界线的情况下(S24:否),ECU10计算限制目标行驶路径(S27)并结束处理。即,ECU10如参照图5~图7所说明,按照所选择的避让模式,计算将修正目标行驶路径的横方向的避让距离较小地设定的限制目标行驶路径。另外,如上述那样,在先行车跟随模式下存在先行车的情况下,ECU10也可以不对目标行驶路径R(第2行驶路径)进行修正而是直接输出。
另外,在步骤S27中也可以是,无论所选择的避让模式如何,作为选择了直线优先模式的避让模式,计算限制目标行驶路径。
接下来说明本实施方式的车辆控制系统的作用。
本实施方式的车辆控制装置(ECU)10,设定车辆1所行驶的车道7的目标行驶路径R,目标行驶路径R包含目标位置及目标速度,在车道7上存在障碍物(车辆3)的情况下(S21:是),在障碍物3和车辆1之间设定规定了车辆1相对于障碍物3的相对速度的允许上限值Vlim的分布的速度分布区域40,执行行驶路径修正处理(S15),该行驶路径修正处理(S15)指的是,以车辆1的相对速度超过允许上限值Vlim且车辆1避开障碍物3的方式,对目标行驶路径R进行修正而作为修正目标行驶路径Rc,行驶路径修正处理包含限制处理(S27),在未检测到车道7的边界线(8L、8R)的情况下(S24:否),与检测到边界线的情况(S24:是)相比,采用将相对于目标行驶路径R向横方向的避让距离(L2_r、L3_r)较小地限制的修正目标行驶路径(限制目标行驶路径Rc1_r~Rc3_r)。
由此,在本实施方式中,未检测到车道7的边界线的情况下,将用于避开障碍物回避的向横方向的避让距离较小地限制。即,在图6中,最大的避让距离从L2限制为L2_r,在图7中,最大的避让距离从L3限制为L3_r。由此,在未检测到车道7的边界线的情况下,即能够避开障碍物3,又能够减小车辆1脱离车道的风险。
此外,在本实施方式中,能够从避让距离不同的多个避让模式(直线优先模式、中间模式、速度优先模式)中,由驾驶者选择1个避让模式,在行驶路径修正处理(S15)中,在检测到边界线的情况下(S24:是),按照所选择的避让模式计算修正目标行驶路径Rc,但是在未检测到边界线的情况下(S24:否),无论所选择的避让模式如何,都按照避让距离最小的避让模式(直线优先模式)计算修正目标行驶路径(限制目标行驶路径Rc1_r)。
由此,在本实施方式中,即使在多个避让模式之中选择某个避让模式,在未检测到车道7的边界线时,基于相对于目标行驶路径R的横方向的避让距离最小的避让模式(直线优先模式)计算修正目标行驶路径(限制目标行驶路径)。由此,能够进一步减小车道脱离的风险。
此外,在本实施方式中,在行驶路径修正处理(S15)中,未检测到障碍物3的两侧的边界线(8L、8R)之中存在目标行驶路径R的一侧的边界线(8R)的情况下,执行限制处理。
由此,在本实施方式中,在障碍物避让时,无论能否检测到没有脱离可能性的一侧边界线(8L),在未检测到有脱离可能性的一侧的边界线(8R)时,将横方向的避让距离限制为较小。由此,既能够避开障碍物3,又能够适当地降低车辆1脱离车道7的风险。另一方面,在障碍物避让时,在检测到有脱离可能性的一侧的边界线(8R)时,能够基于该检测来可靠地防止车道脱离(S25)。
此外,在本实施方式中,在行驶路径修正处理(S15)中,检测到先行车的情况下,不执行限制处理(S27),而是以跟随先行车的方式设定修正目标行驶路径。由此,在本实施方式中,在检测到先行车的情况下,通过跟随先行车,能够与先行车同样地避开障碍物3,并且可靠地避免车道脱离。
此外,在本实施方式中,在车道7上存在障碍物3的情况下,禁止基于车辆1的驾驶者对方向盘的操作的车辆1的横方向移动。由此,在本实施方式中,在检测到障碍物3时,即使有驾驶者的转向介入,也禁止向横方向的车辆移动,从而能够抑制车道脱离的风险和向障碍物3的碰撞的风险。
符号的说明:
1 车辆
3 车辆(障碍物)
7 车道(行驶路)
8L、8R 边界线
40 速度分布区域
100 车辆控制系统
a、b、c、d 等相对速度线
R 目标行驶路径
Rc1~Rc3 修正目标行驶路径
Rc1_r~Rc3_r 限制目标行驶路径
Claims (5)
1.一种车辆控制装置,设定车辆所行驶的车道的目标行驶路径,
所述目标行驶路径包含目标位置及目标速度,
在所述车道上存在障碍物的情况下,在所述障碍物和所述车辆之间设定速度分布区域,该速度分布区域规定所述车辆相对于所述障碍物的相对速度的允许上限值的分布,执行对所述目标行驶路径进行修正而计算修正目标行驶路径的行驶路径修正处理,以使所述车辆的相对速度不超过所述允许上限值,并且使所述车辆避开所述障碍物,
所述行驶路径修正处理包含限制处理,该限制处理指的是,在未检测到所述车道的边界线的情况下,与检测到所述边界线的情况相比,计算将相对于所述目标行驶路径的向横方向的避让距离更小地设定的修正目标行驶路径。
2.如权利要求1所述的车辆控制装置,
能够由驾驶者从所述避让距离不同的多个避让模式选择1个避让模式,
在所述行驶路径修正处理中,在检测到所述边界线的情况下,按照所选择的避让模式计算所述修正目标行驶路径,在未检测到所述边界线的情况下,无论所选择的避让模式如何,都按照所述避让距离最小的避让模式计算所述修正目标行驶路径。
3.如权利要求1或2所述的车辆控制装置,
在所述行驶路径修正处理中,未检测到所述障碍物的两侧的边界线之中的、所述目标行驶路径所存在的一侧的边界线的情况下,执行所述限制处理。
4.如权利要求1~3中任一项所述的车辆控制装置,
在所述行驶路径修正处理中,在检测到先行车的情况下,不执行所述限制处理,而是以跟随所述先行车的方式设定所述修正目标行驶路径。
5.如权利要求1~4中任一项所述的车辆控制装置,
在所述车道上存在障碍物的情况下,禁止基于所述车辆的驾驶者所进行的方向盘的操作的所述车辆的横方向移动。
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---|---|---|---|---|
CN111587199B (zh) * | 2018-01-19 | 2023-06-23 | 日立安斯泰莫株式会社 | 驾驶辅助装置、驾驶辅助方法及驾驶辅助系统 |
KR102611934B1 (ko) * | 2018-07-11 | 2023-12-08 | 르노 에스.아.에스. | 주행 지원 방법 및 주행 지원 장치 |
US10909866B2 (en) * | 2018-07-20 | 2021-02-02 | Cybernet Systems Corp. | Autonomous transportation system and methods |
DE102018007022A1 (de) * | 2018-09-05 | 2020-03-05 | Daimler Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Assistenzsystems eines Fahrzeuges und Fahrzeug |
US11126870B2 (en) * | 2018-10-18 | 2021-09-21 | Cartica Ai Ltd. | Method and system for obstacle detection |
DE102018009927A1 (de) * | 2018-12-17 | 2020-06-18 | Trw Automotive Gmbh | Steuerungssystem und Steuerungsverfahren für einen hybriden Ansatz zum Ermitteln einer möglichen Trajektorie für ein Kraftfahrzeug |
CN111332285B (zh) * | 2018-12-19 | 2021-07-09 | 长沙智能驾驶研究院有限公司 | 车辆避开障碍物的方法及装置、电子设备和存储介质 |
US11731615B2 (en) * | 2019-04-28 | 2023-08-22 | Ottopia Technologies Ltd. | System and method for remote operator assisted driving through collision avoidance |
US20220281525A1 (en) * | 2019-07-08 | 2022-09-08 | Volvo Truck Corporation | A driver assistance system |
JP7201550B2 (ja) * | 2019-07-29 | 2023-01-10 | 本田技研工業株式会社 | 車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム |
US20210031760A1 (en) * | 2019-07-31 | 2021-02-04 | Nissan North America, Inc. | Contingency Planning and Safety Assurance |
US11535277B2 (en) * | 2020-02-11 | 2022-12-27 | Baidu Usa Llc | Dual buffer system to ensure a stable nudge for autonomous driving vehicles |
JP6950015B2 (ja) * | 2020-02-12 | 2021-10-13 | 本田技研工業株式会社 | 走行制御装置、車両、走行制御方法及びプログラム |
JP7262000B2 (ja) * | 2020-03-17 | 2023-04-21 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 優先度判定システム、優先度判定方法及びプログラム |
CN112130152B (zh) * | 2020-09-16 | 2023-09-05 | 东风汽车集团有限公司 | 一种汽车与目标物横向距离修正的方法 |
CN112537298A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-23 | 南通路远科技信息有限公司 | 一种车道的自动生成方法、装置及交通载具 |
JP7220192B2 (ja) * | 2020-12-28 | 2023-02-09 | 本田技研工業株式会社 | 車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム |
CN113415273B (zh) * | 2021-06-28 | 2022-11-01 | 东风汽车集团股份有限公司 | 一种汽车智能穿行障碍的系统和方法 |
CN115923790A (zh) * | 2021-07-28 | 2023-04-07 | 阿波罗智能技术(北京)有限公司 | 车辆限速控制的方法、设备、存储介质 |
JP2023032069A (ja) * | 2021-08-26 | 2023-03-09 | ダイハツ工業株式会社 | 車両制御装置 |
CN114608603B (zh) * | 2022-04-18 | 2023-07-04 | 小米汽车科技有限公司 | 路径规划方法、装置、存储介质及车辆 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102160006A (zh) * | 2008-07-15 | 2011-08-17 | 空中侦察辨识和避免技术有限责任公司 | 用于避免碰撞的系统和方法 |
JP2016038837A (ja) * | 2014-08-11 | 2016-03-22 | 日産自動車株式会社 | 車両の走行制御装置及び方法 |
CN105722570A (zh) * | 2014-07-30 | 2016-06-29 | 株式会社小松制作所 | 搬运车辆、自卸车及搬运车辆的控制方法 |
CN106240560A (zh) * | 2015-06-05 | 2016-12-21 | 丰田自动车株式会社 | 车辆的碰撞规避辅助装置 |
CN106394554A (zh) * | 2015-07-31 | 2017-02-15 | 丰田自动车株式会社 | 驾驶辅助装置 |
JP2017052486A (ja) * | 2015-09-11 | 2017-03-16 | 株式会社ジェイテクト | ステアリング装置 |
CN106660552A (zh) * | 2014-08-11 | 2017-05-10 | 日产自动车株式会社 | 行驶控制装置及行驶控制方法 |
JP2017087940A (ja) * | 2015-11-09 | 2017-05-25 | マツダ株式会社 | 車速制御装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010006334A (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-14 | Toyota Motor Corp | 車速制限装置及び車速制限方法 |
US8473144B1 (en) * | 2012-10-30 | 2013-06-25 | Google Inc. | Controlling vehicle lateral lane positioning |
JP5831585B2 (ja) | 2014-04-24 | 2015-12-09 | トヨタ自動車株式会社 | 運転支援装置および運転支援方法 |
CN110730740B (zh) * | 2017-06-02 | 2022-11-22 | 本田技研工业株式会社 | 车辆控制系统、车辆控制方法及存储介质 |
-
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-
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102160006A (zh) * | 2008-07-15 | 2011-08-17 | 空中侦察辨识和避免技术有限责任公司 | 用于避免碰撞的系统和方法 |
CN105722570A (zh) * | 2014-07-30 | 2016-06-29 | 株式会社小松制作所 | 搬运车辆、自卸车及搬运车辆的控制方法 |
JP2016038837A (ja) * | 2014-08-11 | 2016-03-22 | 日産自動車株式会社 | 車両の走行制御装置及び方法 |
CN106660552A (zh) * | 2014-08-11 | 2017-05-10 | 日产自动车株式会社 | 行驶控制装置及行驶控制方法 |
CN106240560A (zh) * | 2015-06-05 | 2016-12-21 | 丰田自动车株式会社 | 车辆的碰撞规避辅助装置 |
CN106394554A (zh) * | 2015-07-31 | 2017-02-15 | 丰田自动车株式会社 | 驾驶辅助装置 |
JP2017052486A (ja) * | 2015-09-11 | 2017-03-16 | 株式会社ジェイテクト | ステアリング装置 |
JP2017087940A (ja) * | 2015-11-09 | 2017-05-25 | マツダ株式会社 | 車速制御装置 |
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