CN111391825A - 车辆控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车辆控制装置。停车控制部(228)在不能向主干道(320)合流的情况下使本车辆(12)在适当的停车位置停车，在合流车道(302)的消失地点(310)前方的道路外存在停车位置(312)的情况下，停车控制部使本车辆(12)在道路外停车，在道路外没有停车位置(312)的情况下，停车控制部使本车辆(12)在合流车道(302)内停车。据此，在不能基于车道变更辅助控制进行合流的情况下，能够使本车辆在适当的停车位置停车。
Description
技术领域
本发明涉及一种进行从合流车道向主干道的车道变更辅助控制的车辆控制装置。
背景技术
例如，在美国发明专利申请公开第2016/0297431号说明书(以下称为US2016-0297431A。)中公开有一种用于在紧急事态下使车辆安全泊车的驾驶员辅助系统。在该驾驶员辅助系统中，当紧急识别装置识别到紧急事态时，控制装置通过导航系统访问数字地图，选择紧急停止位置区域，并使用所述数字地图自动驾驶车辆，使车辆停车在所述紧急停止位置区域中的紧急停止位置(US2016-0297431A的[0038])。
发明内容
但是，在US2016-0297431A中只是记载了在紧急事态下使车辆在紧急停止位置停车的情况，而没有任何关于本发明那样涉及从合流车道加速并向主干道车道进行车道变更辅助控制的车辆的技术的记载。
本发明是考虑到这样的技术问题而完成的，其目的在于提供一种车辆控制装置，该车辆控制装置在不能基于从合流车道向主干道的车道变更进行合流的情况下，能够使本车辆在适当的停车位置停车。
本发明的一个方式是，一种车辆控制装置，进行从合流车道向主干道的车道变更辅助控制，所述车辆控制装置具有外界识别部、合流辅助可否判断部和停车控制部，其中，本车辆在所述合流车道上行驶的过程中，所述外界识别部检测本车辆的前方和主干道方向的周边状况；所述合流辅助可否判断部根据检测到的所述周边状况，判断能否进行从所述合流车道向所述主干道的车道变更辅助控制；所述停车控制部在不能向主干道合流的情况下使本车辆在适当的停车位置停车，在所述合流车道的消失地点前方的道路外存在停车位置的情况下，所述停车控制部使所述本车辆在该道路外停车，在所述道路外没有停车位置的情况下，所述停车控制部使所述本车辆在所述合流车道内停车。
根据本发明，在不能基于车道变更辅助控制进行合流的情况下，能够使本车辆在适当的停车位置停车。
通过参照附图对以下实施方式所做的说明，上述的目的、特征及优点应易于被理解。
附图说明
图1是包括实施方式所涉及的车辆控制装置的车辆的概略框图。
图2是表示图1所示的车辆控制ECU的运算装置的结构要素的框图。
图3是用于示意性地表示车道变更辅助控制(合流辅助控制)的状况的动作说明的俯视图。
图4是用于说明车辆控制装置的动作的流程图。
图5是界限剩余距离映射的说明图。
图6是合流辅助基本控制动作的说明图。
图7是根据交通环境而无法进行合流辅助的情况的说明图。
图8A是减速富余期间的说明图。图8B是加速富余期间的说明图。
图9是驾驶员同意操作后无法进行合流辅助的情况的说明图。
图10是用于可否实施合流辅助、可否减速停车和减速停车位置的动作说明的流程图。
图11是表示终点搜索的子程序的流程图。
图12是在驾驶员同意后手放开(hands-off)、进而手接触(hands-on)的情况的说明图。
图13是在驾驶员同意后手放开(hands-off)，至合流辅助的界限地点为止持续手放开(hands-off)的情况的说明图。
图14是在驾驶员同意后本车辆开始横向移动，并在跨越车道后手放开(hands-off)的情况的说明图。
图15是在驾驶员同意后本车辆开始横向移动，并在跨越车道前手放开(hands-off)的情况的说明图。
具体实施方式
下面，列举实施方式并参照附图详细说明本发明所涉及的车辆控制装置。
[结构]
图1是表示具有实施方式所涉及的车辆控制装置10的车辆(本车辆)12的结构的概略框图。
车辆12的构成包括车辆控制装置10、由该车辆控制装置10控制的驱动力输出装置34、制动装置36、操舵装置38、灯112和喇叭114。灯112包括前照灯、方向指示灯、危险警告灯等。
车辆控制装置10基本上具有外界传感器20、地图定位单元(MPU)22、导航装置24、车体行为传感器26、驾驶操作传感器28、驾驶员用传感器106、通信装置30、人机接口(HMI)32、和还作为自动驾驶控制单元发挥功能的车辆控制ECU40。
外界传感器(外界检测装置)20检测与车辆12的外界有关的信息。外界传感器20包括多个摄像头60、多个雷达62和多个LiDAR64。
多个摄像头60输出与拍摄车辆12的周边(前方、侧方和后方)而得到的周边图像有关的图像信息。多个雷达62输出表示相对于向车辆12的周边(前方、侧方和后方)发送的电磁波的反射波的雷达信息。多个LiDAR64向车辆12的全方位连续照射激光，基于该激光的反射波来测量反射点的三维位置并输出三维信息。
MPU22管理地图数据库(地图)70。在地图70中存储有比导航装置24所具有的地图数据库的地图信息精度更高的地图信息。MPU22根据来自导航装置24或车辆控制ECU40的请求(要求)提供地图信息。
导航装置24具有卫星定位传感器，在此为GPS传感器80。GPS传感器80检测车辆12的当前位置。导航装置24计算从当前位置至目的地的目标路径，并引导乘员。在计算目标路径时，导航装置24从自身所具有地图数据库获取并利用地图信息。目的地通过也作为触摸面板发挥功能的显示器(显示装置)103或者麦克风输入。
车体行为传感器26对与车辆12(车体)的行为有关的信息(车体行为信息)进行检测。车体行为传感器26包括车速传感器、加速度传感器和偏航角速率传感器。车速传感器检测车辆12的车速(当前车速)Vj[km/h]和行进方向。加速度传感器检测车辆12的加速度G[m/s2]。加速度G包括前后加速度、横向加速度和上下加速度。偏航角速率传感器检测车辆12的偏航角速率Y[rad/s]。
驾驶操作传感器28包括自动驾驶开关(自动驾驶SW)100，检测与驾驶员的驾驶操作有关的信息(驾驶操作信息)。驾驶操作传感器28包括加速踏板传感器、制动踏板传感器、方向指示灯开关、喇叭开关和危险警告开关。加速踏板传感器检测加速踏板的操作量[％]。制动踏板传感器检测制动踏板的操作量[％]。驾驶操作传感器28包括舵角传感器和操舵转矩传感器等。方向指示灯开关检测方向指示灯操纵杆101的操作。自动驾驶SW100是用于通过乘员的操作来指示自动驾驶控制的开始和结束的开关。也可以在自动驾驶SW100的基础上或者代替自动驾驶SW100，而通过其他方法(经由麦克风的语音输入等)来指示自动驾驶控制的开始或者结束。
驾驶员用传感器(乘员用传感器)106中包括：接触传感器(接触/压力传感器)108，其由用于检测(监视)用户(包括驾驶员(driver)的乘员)对方向盘的接触、把持或压力的电容传感器和/或压力传感器构成；和车内摄像头110，其监视包括驾驶员的乘员。
通信装置30与外部设备进行无线通信。
HMI32受理来自乘员的操作输入，并且以视觉、听觉和触觉方式向乘员提示各种信息。HMI32中包括仪表盘102、显示器103和扬声器104。
驱动力输出装置34具有未图示的行驶驱动源(发动机、牵引电机等)和驱动电子控制装置(驱动ECU)。驱动ECU根据加速踏板的操作量或来自车辆控制ECU40的指令来控制行驶驱动源，从而调整车辆12的行驶驱动力。
制动装置36具有制动马达和/或液压机构、制动部件和制动电子控制装置(制动ECU)。制动装置36也可以是控制基于发动机的发动机制动和/或基于牵引电机的再生制动的装置。制动ECU根据制动踏板的操作量或来自车辆控制ECU40的指令使制动马达等动作来控制车辆12的制动力。
操舵装置38具有电动助力转向(EPS)马达和EPS电子控制装置(以下称为“EPSECU”)。EPS ECU根据驾驶员对方向盘的操作或者来自车辆控制ECU40的指令来控制EPS马达，从而控制车辆12的舵角。
车辆控制ECU40执行不需要驾驶员的驾驶操作(加速、减速和操舵)而将车辆12驾驶至目的地的自动驾驶控制，包括中央处理装置(CPU)。车辆控制ECU40具有输入输出装置120、运算装置122和存储装置124。
输入输出装置120进行与车辆控制ECU40之外的设备(传感器20、26、28、106等)的输入输出。运算装置122根据来自各传感器20、26、28、106、通信装置30、HMI32等的信号来进行运算。然后，运算装置122根据运算结果，生成针对通信装置30、HMI32、驱动力输出装置34、制动装置36和操舵装置38的信号。
存储装置124存储运算装置122所利用的程序和数据。存储装置124具有RAM(非易失性和易失性)和ROM。在存储装置124中存储有界限剩余距离映射(界限剩余距离特性)400。
图2是表示车辆控制ECU40的运算装置122的构成要素的框图。
车辆控制ECU40的运算装置122具有外界识别部200、驾驶员监视部201、本车位置识别部202、通信控制部204、行动计划部206和行驶控制部208。这些各部例如通过运算装置122(CPU等)执行被存储于车辆控制ECU40的存储装置124的程序来实现。也可以由硬件构成所述程序的一部分。
外界识别部200根据来自外界传感器20的外界信息，识别本车辆12周围的状况和物体。更详细而言，外界识别部200具有外部物体检测部210和车道检测部212，并根据摄像头60的图像信息，识别综合道路环境，例如道路形状、道路宽度、车道标志的位置、车道数、车道宽度、交通标识、引导标识、交通信号灯的亮灯状态等，此外还识别在合流车道(第1车道)和主干道(相邻的第2车道)上行驶的其他车辆的状况等交通流、合流车道的消失地点(消失位置)、和合流车道消失地点(合流车道消失位置)的前方有无自由空间等。
驾驶员监视部201根据容量检测式的接触传感器108的输出信息，监视驾驶员是正在把持方向盘(手接触)，还是没有把持方向盘(手放开)，并且根据车内摄像头110的输出信息，基于驾驶员的面部的朝向、视线等监视驾驶员是(注视(eyes on))否(非注视(eyesoff))正在监视车辆周边。
本车位置识别部202根据外界识别部200的识别结果、来自MPU22的地图信息、来自导航装置24的当前位置，高精度地识别地图70(局部地图)上的本车辆12的当前位置。通信控制部204控制车辆控制ECU40与车外设备的通信。
行动计划部206计算本车辆12到达经由HMI32输入的目的地的目标轨迹。然后，行动计划部206根据外界识别部200和本车位置识别部202的识别结果、车体行为传感器26的检测结果，判断本车辆12的行驶状况，更新目标轨迹，制定本车辆12的各种行动。
由导航装置24计算的目标路径是用于向驾驶员传达应该行进的道路，并且仅是相对粗略的路径。与此相对，行动计划部206计算出的目标轨迹在导航装置24计算出的粗略路径的基础上，还包括用于控制车辆12的加速、减速和操舵的比较详细的内容。
图3是示意性地表示用于车辆控制装置10的动作示例说明的状况(高速公路合流车道附近)的俯视图。
本车辆12沿着由行动计划部206制成的由虚线箭头所示的目标轨迹301行驶，并将要通过合流地点316。
该高速公路表示规定汽车左侧通行的国家的道路，从外壁300侧起依次由合流车道(合流前车道)302和主干道320构成。此外，主干道320的相向车道侧未图示。
合流车道302从行驶方向的近前侧起依次由进入道路304、匝道(ramp way)306和加速车道308构成。
合流车道302在消失地点310(终点)消失，有时在消失地点310的行驶方向的前方，设置能够作为道路外的紧急停车位置的自由空间312，在自由空间312的消失地点(终点)设置有车挡314。
主干道320朝向行驶方向从左侧起依次由合流目标车道(也称为主干道)322和超车车道324构成。
在图3中，为了便于理解，本车辆12表示随着时间经过而描绘的同一车辆，但主干道320上的其他车辆350(350a、350b)、和作为正在消失地点310的附近紧急停车的其他车辆的障碍物352分别表示不同的车辆。
外部物体检测部210(图2)检测存在于本车辆12的周边的外部物体。外部物体包括外壁300、作为周边车辆的其他车辆350、障碍物352、车挡314等。使用摄像头60的图像信息来检测外部物体。除了摄像头60的图像信息之外，还可以使用雷达62的雷达信息和LiDAR64的LiDAR信息。或者，也可以通过经由通信装置30与其他车辆350进行通信来检测其他车辆350。摄像头60可以是能够准确检测距离的立体摄像头。
车道检测部212使用摄像头60的图像信息，检测作为存在于本车辆12周边的车道的合流车道302和主干道320，除此之外，还检测合流车道302前方的自由空间312。也可以使用本车辆12的当前位置和地图信息来检测合流车道302、主干道320和自由空间312。
行动计划部206包括车道变更辅助控制部222、剩余距离计算部224、第2车道行驶速度设定部226和停车控制部228，其中，车道变更辅助控制部222包括合流辅助可否判断部220。
合流辅助可否判断部220检测在合流车道302上行驶的本车辆12的位置和速度，并且考虑本车辆12的前方和主干道320方向的周边状况(交通流、法定速度)，判断能否进行从合流车道302向主干道320的合流目标车道322的、由车道变更辅助控制部222进行的车道变更辅助控制。
车道变更辅助控制部222在作为当前正在行驶的第1车道的合流车道302消失时，辅助本车辆12向作为相邻的第2车道的合流目标车道322进行车道变更。
在检测到在合流目标车道322上行驶的其他车辆350的实际速度的情况下，对作为第2车道的主干道320的车道行驶速度Vm进行设定的第2车道行驶速度设定部226将所检测到的实际速度设定为第2车道行驶速度(合流车道行驶速度)Vm，另一方面，在没有检测到实际速度的情况下，该第2车道行驶速度设定部226将通过地图70的检索等而获取到的法定速度设定为第2车道行驶速度Vm。
剩余距离计算部224根据由摄像头60拍摄到的拍摄图像，计算从本车位置到合流车道302的消失地点310的剩余距离Dr。当无法获取拍摄图像时，使用地图信息计算剩余距离Dr。在计算至消失地点310为止的剩余距离Dr时，在消失地点310检测到其他车辆等障碍物352的情况下，考虑该障碍物352的大小而将剩余距离Dr设定得较短。
车道变更辅助控制部222判断从本车位置到合流车道302的消失地点310的剩余距离Dr是否为能够进行车道变更辅助控制的界限剩余距离Dm以上，如果剩余距离Dr为界限剩余距离Dm以上(Dr≥Dm)，则判断为能够进行车道变更辅助控制，并将车道变更辅助控制信号所涉及的行动计划(轨迹、速度、加减速度信息)提供给行驶控制部208。
如果剩余距离Dr小于界限剩余距离Dm，则判断为不能进行车道变更辅助控制，并将该情况提供给停车控制部228。
当不能合流时，停车控制部228向行驶控制部208提供使本车辆12停在适当停车位置的停车控制信号所涉及的行动计划(目标轨迹、速度和加减速度信息)。
在合流车道302的消失地点310前方的道路外存在作为停车位置的自由空间312的情况下，停车控制部228向行驶控制部208提供使本车辆停在该自由空间312内的停车控制信号所涉及的行动计划(目标轨迹、速度、加减速度信息)，在没有自由空间312的情况下，停车控制部228向行驶控制部208提供使本车辆停在合流车道302内、优选为合流车道302的消失地点310附近的停车控制信号所涉及的行动计划(目标轨迹、速度、加减速度信息)。
行驶控制部208根据从行动计划部206供给的行动计划(目标轨迹、速度、加减速度信息)，计算并发送针对驱动力输出装置34、制动装置36和操舵装置38的控制指令。换言之，行驶控制部208控制各执行装置的输出，其中，各执行装置控制车体行为。此处所说的执行装置包括发动机、制动器马达和EPS马达等。行驶控制部208通过控制执行装置的输出，来控制车辆12(特别是车体)的行为量。此处所说的车体行为量例如包括车速、前后加速度、舵角、横向加速度和偏航角速率。
[详细动作]
针对基本上如上述那样构成且进行动作的车辆控制装置10的车道变更辅助控制动作(合流辅助控制动作)按以下顺序进行说明。
A.车道变更辅助控制(合流辅助控制)的继续中止判断动作
B.合流辅助基本控制动作
C.已开始合流辅助控制但由于交通环境等而无法进行辅助的情况下的动作
D.合流辅助界限地点的考虑方法
E.有驾驶员同意操作，但没有响应手接触的请求(hands-on request)而停车的情况下的动作
F.在道路外(自由空间)或道路内(合流道路的消失地点)处停车的情况下的动作
G.驾驶员同意后手放开，在合流辅助的界限地点前再次手接触的情况下的动作
H.驾驶员同意后手放开，至合流辅助的界限地点为止持续手放开的情况下的动作
I.驾驶员同意后，本车辆开始横向移动，跨越车道后，手放开的情况下的动作
J.驾驶员同意后，本车辆开始横向移动，在跨越车道之前，手放开的情况下的动作
A.车道变更辅助控制(合流辅助控制)的继续中止判断动作
参照图4的流程图进行说明。
当本车辆12在合流车道302的进入道路304(图3)上行驶时，开始图4的流程。在步骤S1中，剩余距离计算部224通过外部物体检测部210和车道检测部212，使用摄像头60检测合流车道302的消失位置、即加速车道308的消失地点310(图3)。
当通过摄像头60无法检测出消失地点310时(步骤S1：否)，在步骤S2中，剩余距离计算部224利用GPS传感器80和地图DB70计算第1车道(本车车道)的剩余距离Dr、即合流车道302的剩余距离Dr。剩余距离Dr表示从正在合流车道302上行驶的本车辆12的当前位置(当前地点)到加速车道308的消失地点310的距离。
在通过摄像头60检测到消失地点310的附近(步骤S1：是)的情况下，且在消失地点310的附近检测到处于停车状态的其他车辆等障碍物352(图3)时，在步骤S3中，利用基于摄像头60的图像信息计算出的其他车辆等障碍物352的长度，对利用地图DB70计算出的剩余距离Dr进行修正，从而计算出剩余距离Dr。即，检测到障碍物352时的剩余距离Dr与未检测到障碍物352时的剩余距离Dr相比，短了与障碍物352在本车辆12的行驶方向上的长度相应的距离。此外，在由摄像头60检测到消失地点310的附近的情况下，在未检测到障碍物352时，利用地图DB70计算剩余距离Dr。
接着，在步骤S4中，车道变更辅助控制部222通过外部物体检测部210检测是否存在正在与合流前车道302相邻的第2车道、即主干道320上行驶的其他车辆350。
在没有检测到存在其他车辆350(步骤S4：否)的情况下，在步骤S5中，第2车道行驶速度设定部226参照地图70将第2车道的行驶速度设定为法定速度。此外，在通过摄像头60能够检测到由车外显示灯或者标识等显示的显示车道速度的情况下，优选将法定速度变更为检测到的显示车道速度而设定为第2车道的行驶速度。
另一方面，在检测到存在其他车辆350(步骤S4：是)的情况下，在步骤S6中，将其他车辆350的速度与法定速度等(法定速度或检测到的显示车道速度)进行比较，在没有规定速度以上的速度乖离(速度差)(步骤S6：否)的情况下，在步骤S5中，将第2车道行驶速度Vm设定为法定速度等。
另一方面，在步骤S6中，将其他车辆350的速度与法定速度等进行比较，在存在规定速度以上的速度乖离(速度差)(步骤S6：是)的情况下，在步骤S7中，第2车道行驶速度设定部226设定在法定速度等中考虑了速度差(用其他车辆车速对法定速度等进行了修正→在其他车辆车速较快的情况下增大、在其他车辆车速较慢的情况下减小)的第2车道行驶速度Vm。
接着，在步骤S8中，车道变更辅助控制部222通过车体行为传感器26获取本车辆12的当前车速Vj。
接着，在步骤S9中，车道变更辅助控制部222进行是否中止车道变更辅助控制(是否继续)的中止判断。
图5表示作为用于中止判断处理的特性(映射)的界限剩余距离映射(界限剩余距离特性、界限特性)400。
界限剩余距离映射400是表示在本车辆12在加速车道308中从当前车速Vj加速到第2车道行驶速度Vm之后，车道变更辅助控制部222能够执行车道变更辅助控制的必要且最短距离(界限剩余距离Dm)的映射，其中，第2车道行驶速度Vm是合流目标车道(主干道)322的设定速度(法定速度或者用实际速度修正法定速度后而获得的速度)。
即，界限剩余距离Dm被设定为考虑到迁移时间的必要且最短的距离，该迁移时间为，本车辆12在到达消失地点310为止的期间，一边维持本车辆12的系统上限加速度(或者其附近)一边开始向主干道322侧横向移动，在到达合流车道302内的车道维持地点Pae(合流地点316)(图3)为止加速到主干道322的车道设定速度Vm，从而能够进行合流(车道变更)辅助控制的时间。此外，将成为界限剩余距离Dm的位置称为界限地点Pm。
在图5中，横轴表示本车车速(当前车速)Vj[km/h]，纵轴表示剩余距离Dr[m]或者界限剩余距离Dm[m]。而且，形成以第2车道设定车速(设定车速)Vm为参数的映射。
用方形标记连接的界限剩余距离映射401是第2车道行驶速度Vm为Vm1＝100[km/h]的映射，用三角形标记连接的界限剩余距离映射402是第2车道行驶速度Vm为Vm2＝80[km/h]的映射，以及用×标记连接的映射403是第2车道行驶速度Vm为Vm3＝60[km/h]的映射，不符合图示的第2车道行驶速度Vm的映射能够通过用内插或者外插进行插值运算而计算出。
当本车车速Vj为40[km/h]时，在加速至60[km/h]而进行车道变更辅助控制的情况下，参照界限剩余距离映射403可知需要与界限剩余距离Dm1[m]对应的剩余距离Dr[m]。另外，在本车车速Vj为40[km/h]时，在加速至80[km/h]而进行车道变更辅助控制的情况下，参照界限剩余距离映射402可知需要与界限剩余距离Dm2[m]对应的剩余距离Dr[m]。
反言之，例如，为了使本车车速为Vj＝40[km/h]的车辆12加速到设定车速Vm2＝80[km/h]而进行车道变更辅助控制，如由虚线箭头所示的速度曲线501所示，当加速开始后到达系统上限加速度(或其附近)的加速结束时剩余距离Dr3超过界限剩余距离Dm3时，判断为能够(继续)进行车道变更辅助控制，当剩余距离Dr小于界限剩余距离Dm3时，判断为不能(继续)进行车道变更辅助控制(放弃车道变更辅助控制)。
因此，在步骤S9的中止判断中，车道变更辅助控制部222的合流辅助可否判断部220可以参照以第2车道行驶速度(设定车速)Vm为参数的、相对于当前本车车速Vj的剩余距离Dr的映射(特性)400，并根据界限剩余距离Dm的有无来判断车道变更辅助控制是继续(步骤S9：否)还是中止(步骤S9：是)。
在判断为不是中止车道变更辅助控制的情况下，在步骤S11中，继续车道变更辅助控制，在判断为中止车道变更辅助控制的情况下，在步骤S10中，中止车道变更辅助控制。
此外，在判断为中止车道变更辅助控制的情况下，参照图5中的考虑到减速的界限剩余距离映射(界限剩余距离特性)410，进行通过两阶段减速控制等适当的减速曲线的停止处理(停车处理)。在这种情况下，界限剩余距离映射410表示以系统最大减速使本车辆12停止而所需的最小限度的距离。
另外，考虑到加速的界限剩余距离映射401～403和考虑到减速的界限剩余距离映射410也可以根据路面的状况(摩擦系数)和轮胎的种类、残留花纹深度来进行偏移修正。
此外，上述的中止判断是参照考虑到加速的界限剩余距离映射401、402、403来进行的，但并不限于此。例如，也可以为：在加速中的本车辆12的当前的本车车速Vj达到考虑到加速的界限剩余距离映射401、402、403上规定的第2车道行驶速度Vm之前，本车辆12成为达到考虑到减速的界限剩余距离映射410上的界限剩余距离Dm的状况的情况下，在达到考虑到减速的界限剩余距离映射410上的界限剩余距离Dm时，中止车道变更辅助控制(在这种情况下为合流辅助控制)，开始减速并进行停车处理。即，在如此进行控制处理的情况下，使考虑到减速的界限剩余距离映射410优先于考虑到加速的界限剩余距离映射401、402、403而进行中止控制。
图5所示的界限剩余距离映射400是以主干线320的车道行驶速度Vm为参数的、相对于当前的本车车速Vj的剩余距离Dr(界限剩余距离Dm)的特性，但并不限于此，例如，也可以变更为以剩余距离Dr(界限剩余距离Dm)为参数的、相对于当前的本车车速Vj的车道行驶速度Vm的特性等(映射等)。
B.合流辅助基本控制动作
参照图6进行说明。
车道变更辅助控制部222在本车辆12在进入道路304上行驶的地点P1，在至合流地点P5{合流地点316}为止驾驶员能够充分对应的时刻，对合流辅助控制的许可进行确认。该确认是在地点P1通过扬声器104发出与“砰”的合成音之后，以“若操作方向指示灯操纵杆，则进行合流辅助。”的语音引导来通知。也可以通过显示器103的显示来通知。
在地点P2确认到方向指示灯操纵杆101的顺时针旋转方向的操作(也包括单触式方向指示灯的顺时针旋转方向的操作)后，车道变更辅助控制部222立即通过接触传感器108确认驾驶员是否正在握持方向盘，在没有握持的情况下，在地点P3开始通过扬声器104等进行驾驶员把持方向盘的手接触请求。
当在地点P4确认驾驶员已握持方向盘(手接触)时，视为驾驶员希望进行车道变更辅助控制(有驾驶员同意)，通过扬声器104以“砰进行合流辅助。”的合成音及语音(以下，简称为语音。)通知驾驶员。
从确认了驾驶员同意的地点P4，开始由车道变更辅助控制部222进行车道变更辅助控制，进行沿着目标轨迹301的速度调整(到系统上限加速为止的加速)，但本车车速Vj被限制到驾驶员利用HMI32预先设定的设定车速。
通过地点P5的合流地点316，横向移动结束，在地点P6开始在主干道320的跟随控制(ACC)时，本车辆12的主干道320侧的方向指示显示灯(灯112中的方向指示灯)和仪表盘102内的方向指示显示灯熄灭。如此一来，车道变更辅助控制(合流辅助控制)成功地完成。
C.已开始合流辅助控制但由于交通环境等而无法进行辅助的情况下的动作
参照图7进行说明。
在地点P4确认驾驶员的同意而进入合流辅助控制，但由于存在主干线320内的多个其他车辆350的接近等的拥挤等交通环境下难以进行合流辅助控制，在该状况下，在到达合流辅助的界限地点Pm(剩余距离Dr成为界限剩余距离Dm的地点)时，按照合流辅助可否判断部220的判断，车道变更辅助控制部222中止(放弃)合流辅助，通过扬声器104以“哔哔哔中止合流辅助。”这样的语音进行通知(引导)。
在这种情况下，当检测到自由空间312时，车道变更辅助控制部222将目标轨迹301变更为用于在自由空间312停车的直线的目标轨迹330，并将车辆12的控制委托给停车控制部228。此外，在地点P7～地点P8之间，在以“请进行驾驶操作。”这样的语音进行通知的同时，在显示器103上显示图标。
由于在自由空间312内减速停车即可，因此停车控制部228为了防止在合流车道302内对交通流的妨碍、防止后续车辆的追尾，从界限地点Pm到作为消失地点310的地点P7进行巡航行驶(恒速行驶)或者弱减速行驶下的速度控制，而不进行急减速行驶下的速度控制。
此外，在从地点P7起的自由空间312内，点亮灯112，在这种情况下为危险警告灯(紧急闪烁显示等)，并且通过喇叭114发出警告音，向周边告知停车并行驶，通过到地点P8为止进行缓慢减速、从地点P8至作为停车位置的地点P9为止进行急减速的两阶段减速，在车挡314的近前使本车辆12紧急停车。
此外，在合流车道302的消失地点310的前方没有自由空间312的情况下，如后面参照图8A说明的那样，通过急减速使本车辆12在合流车道302的消失地点310的附近紧急停车。
除了已开始辅助但由于交通环境等而无法继续进行辅助而使本车辆12在自由空间312内或合流车道302的消失地点310紧急停车的情况，作为其他情况，也存在如下那样驾驶员处于失神状况的情况。
例如，驾驶员监视部201根据驾驶员用传感器106中的接触传感器108的输出信号，检测到驾驶员正处在手放开方向盘(没有把持方向盘)的状态，而在到达了界限地点Pm的情况下也使本车辆12紧急停车。另外，驾驶员监视部201根据驾驶员用传感器106中的车内摄像头110的拍摄信号，检测到驾驶员的视线没有朝向行驶方向的前方，而在到达了界限地点Pm的情况下也使本车辆12紧急停车。
D.合流辅助界限地点的考虑方法
参照图8A、图8B进行说明。
在当到达比合流开始地点P4靠本车辆12的行进方向的前方且位于界限地点Pm近前的地点P4q时驾驶员手放开的情况下，可以在从该地点P4q开始到界限地点Pm为止的期间设置富余期间(交接区间)。在该富余期间内，向驾驶员发出手接触的请求，在驾驶员响应了手接触的请求的情况下，即，在驾驶员把持方向盘的情况下，如图8B所示，车道变更辅助控制部222能够委托驾驶员进行驾驶，驾驶员从界限地点Pm开始加速至主干道速度并与主干道322合流。
另一方面，如图8A所示，在到达界限地点Pm之前驾驶员没有把持方向盘的情况下，停车控制部228执行在合流车道302的消失地点310附近(地点P7)的自动减速停车控制。
可以认为界限地点Pm是车道变更辅助控制部222放弃驾驶员通过手动进行的车道变更的界限地点。
E.有驾驶员同意操作，但没有响应手接触的请求(手接触的要求)而停车的情况下的动作
参照图9进行说明。
在地点P4，驾驶员操作方向指示灯操纵杆101，对于行动计划部206的车道变更辅助控制部222执行车道变更辅助控制进行了暂且的同意操作，但在到达合流辅助的界限地点Pm为止没有响应手接触的请求的情况下，车道变更辅助控制部222不开始横向移动，而将控制委托给停车控制部228。
在这种情况下，与参照图7说明的情况相同，停车控制部228将目标轨迹301变更为在自由空间312内停车的目标轨迹330，以从界限地点Pm到消失地点310(地点P7)成为巡航行驶(恒速行驶)或者弱减速行驶的方式控制本车车速Vj。
此外，停车控制部228在从地点P7开始的自由空间312内点亮危险警告灯，并且发出警告音而行驶，通过至地点P8为止进行缓慢减速、从地点P8至停车位置即地点P9进行急减速的两阶段减速，在车挡314的近前使本车辆12紧急停车。
F.在道路外(自由空间)或道路内(合流道路的消失地点)停车的情况下的动作
参照图10、图11的流程进行说明。
在步骤S21中，行动计划部206判断本车辆12是否已经开始在合流车道302上行驶。在判断为已开始在合流车道302上行驶(步骤S21：是)的情况下，进行“砰若操作方向指示灯操纵杆，则进行合流辅助”这样的语音引导。在步骤S22中，车道变更辅助控制部222判断有无方向指示灯操纵杆101的操作。
在判断为有方向指示灯操纵杆101的操作(步骤S22：是)的情况下，在步骤S23中，车道变更辅助控制部222执行车道变更辅助控制(如果没有执行车道变更辅助控制则开始执行，如果已开始执行车道变更辅助控制则继续执行)。
此外，在不是合流车道302(步骤S21：否)的情况下，在没有方向指示灯操纵杆101的操作(步骤S22：否)的情况下，不开始车道变更辅助控制。
在步骤S24中，车道变更辅助控制部222判断车道变更辅助控制(合流辅助控制)是否已经在通过界限地点Pm之前被执行并结束，换言之，判断在本车辆12通过界限地点Pm之前是否正在执行向主干道320的合流辅助控制。
在判断为正在进行合流辅助控制而合流于主干道320(步骤S24：是)的情况下，结束车道变更辅助控制。
另一方面，在步骤S24的辅助结束判断中，在合流辅助控制没有结束而继续进行(步骤S24：否)的情况下，在步骤S25中，停车控制部228通过外部物体检测部210(图2)进行终点(消失地点310和自由空间312的消失地点)的搜索。
图11是表示终点搜索的子程序的流程。
在步骤S25a中，搜索合流车道302的消失地点310(终点搜索)来计算至消失地点310的剩余距离Dr，在步骤S25b中，搜索合流车道302的消失地点310前方的自由空间312(终点路外搜索)来计算至车挡314等消失地点的剩余距离Dr。
在步骤S25c中，根据有无自由空间312，来判断可否进行道路外停车。
在检测到自由空间312(步骤S25c：是)的情况下，判断为可进行道路外停车，在步骤S25d中，在自由空间312内准备减速停车控制，在没有检测到自由空间312(步骤S25c：否)的情况下，判断为不可进行道路外停车，在步骤S25e中准备在消失地点310附近的减速停车控制。
进入步骤S26，判断本车辆12是否行驶到了剩余距离Dr为界限剩余距离Dm的界限地点Pm。
在剩余距离Dr较大而没有行驶到界限地点Pm(步骤S26：否)的情况下，返回步骤S23的辅助控制处理，重复终点搜索步骤S25来提高剩余距离Dr的精度。
在步骤S26中，在合流辅助控制没有完成而行驶到界限地点Pm(步骤S26：是)的情况下，视为剩余距离Dr比界限剩余距离Dm小，在步骤S27中，由停车控制部228执行减速停车控制。
G.驾驶员同意后手放开，并在合流辅助的界限地点前再次手接触的情况下的动作
参照图12进行说明。
在进入道路304的地点P2，驾驶员在手接触的过程中操作方向指示灯操纵杆101而开始合流辅助控制后，例如在匝道306的地点P4r手放开的情况下，车道变更辅助控制部222立即开始并持续手接触的请求(“请把持方向盘”这样的语音引导和在仪表盘102上的显示)。
在这种情况下，如果在比界限地点Pm靠近前侧(靠本车辆12一侧)的地点P4s再次手接触的情况下，则结束手接触的请求，车道变更辅助控制部222开始进行用于车道变更辅助控制的横向移动，沿着目标轨迹301执行车道变更辅助控制，使本车辆12与主干道320合流，并在地点P6b结束车道变更辅助控制。
H.驾驶员同意后手放开，在至合流辅助的界限地点为止持续手放开的情况
参照图13进行说明。
在进入道路304的地点P2，驾驶员在处于手接触状态下操作方向指示灯操纵杆101而开始合流辅助控制之后，例如，在匝道306的地点P4r手放开的情况下，车道变更辅助控制部222立即开始并持续手接触的请求(“请把持方向盘”)。
在这种情况下，即使在地点P4r手放开，车道变更辅助控制部222也继续进行车速调整。
但是，在驾驶员的手放开持续至合流辅助的界限地点Pm的情况下，进行“哔哔哔中止合流辅助。”这样的语音引导，同时车道变更辅助控制部222将目标轨迹301变更为直线的目标轨迹330，此后，即使驾驶员手接触，也不进行车道变更辅助控制部222的合流辅助。
由于在道路外检测到自由空间312，因此之后进行参照图7说明的停车控制。
I.驾驶员同意后，本车辆开始横向移动，跨越车道后，手放开情况下的动作
参照图14进行说明。
在进入道路304的地点P2，驾驶员在处于手接触状态下操作方向指示灯操纵杆101开始合流辅助控制，在本车辆12在地点P5(合流地点316)跨越车道(从加速车道308进入到主干道320)的同时进行了手放开操作的情况下，车道变更辅助控制部222不中止车道变更辅助控制而继续进行沿着目标轨迹301的车道变更辅助控制，在地点P6结束车道变更辅助控制，开始跟随控制。
此外，在从手放开的地点P5至结束地点P6为止，持续进行手接触请求。
J.驾驶员同意后(方向指示灯操纵杆的操作、手接触操作)，本车辆开始横向移动，在跨越车道之前手放开的情况下的动作
参照图15进行说明。
在进入道路304的地点P2，驾驶员在处于手接触状态下操作方向指示灯操纵杆101而开始合流辅助控制，如果在通过合流辅助的界限地点Pm前的地点P4s驾驶员手放开时处于跨越车道308、主干道320之前，则车道变更辅助控制部222使方向指示灯(方向指示显示灯)保持闪烁，并使本车辆12返回合流车道302。
在比合流辅助的界限地点Pm靠近前侧再次手接触的情况下，再次开始合流辅助，但在持续手放开的情况下，由停车控制部228执行停车控制。
[从实施方式能够掌握的发明]
在此，对于从实施方式能够掌握的发明，记载如下。此外，为了便于理解，对于结构要素在括号中标注在实施方式中使用的标记，但该结构要素并不限定于标注了该标记的结构要素。
本发明所涉及的车辆控制装置(10)进行从合流车道(302)向主干道(320)的车道变更辅助控制，其特征在于，所述车辆控制装置(10)具有外界识别部(200)、合流辅助可否判断部(220)和停车控制部(228)，其中，
所述外界识别部(200)在所述合流车道(302)上行驶的过程中，检测本车辆(12)的前方和主干道方向的周边状况；
所述合流辅助可否判断部(220)根据检测到的所述周边状况，判断能否进行从所述合流车道(302)向所述主干道(320)的车道变更辅助控制；
所述停车控制部(228)在不能向主干道合流的情况下使本车辆(12)在适当的停车位置停车，
在所述合流车道(302)的消失地点(310)前方的道路外存在停车位置(312)情况下，所述停车控制部(228)使所述本车辆(12)在该道路外停车，在所述道路外没有停车位置(312)的情况下，所述停车控制部使所述本车辆(12)在所述合流车道(302)内停车。
根据上述结构，在不能进行基于车道变更辅助控制的合流的情况下，能够使本车辆(12)在适当的停车位置(310或312)停车。
另外，在车辆控制装置(10)中也可以为，
在将使本车辆(12)在所述道路外停车时的减速度设为第1减速度的情况下，当使本车辆(12)在合流车道内停车时，所述停车控制部(228)以比所述第1减速度小的第2减速度使所述本车辆(12)停车。
据此，合流车道(302)内的停车以比在道路外停车时的第1减速度小的第2减速度(强减速)停车，因此能够在合流车道内保持速度的期间变长，从而能够抑制对在合流车道(302)内的交通流产生妨碍的情况。
并且，在车辆控制装置(10)中也可以为，
当使本车辆(12)在所述道路外停车时，所述停车控制部(228)在所述合流车道内保持速度，在进入所述道路外后使本车辆(12)减速停车。
据此，能够使对合流车道(302)内的交通流的妨碍为最小限度。
并且，在车辆控制装置(10)中也可以为，
不能进行基于所述车道变更辅助控制的合流的情况包括所述主干道(320)处于交通堵塞状况的情况。
据此，在主干道(320)处于交通堵塞状况的情况下，能够使本车辆(12)在适当的停车位置(312)停车。
在车辆控制装置(10)中也可以为，
所述合流辅助可否判断部(220)在驾驶员没有响应该合流辅助可否判断部(220)的请求的情况下，判断为不能进行合流辅助控制。
据此，在驾驶员没有响应请求的情况下，能够使本车辆在适当的停车位置(312)停车。
另外，在车辆控制装置(10)中也可以为，
所述合流辅助可否判断部(220)根据本车车速(Vj)和主干道(320)的速度(Vm)，判断从本车位置到所述合流车道(302)的消失地点(310)的剩余距离(Dr)是否为能够进行车道变更辅助控制的界限剩余距离(Dm)以上，若为界限剩余距离(Dm)以上，则判断为能够进行车道变更辅助控制，若小于界限剩余距离(Dm)，则判断为不能进行车道变更辅助控制。
据此，能够准确地判断可否进行车道变更辅助控制。
另外，在车辆控制装置(10)中也可以为，
在所述道路外没有停车位置(312)的情况下使所述本车辆(12)在所述合流车道(302)内停车时，所述停车控制部(228)使所述本车辆(12)在该合流车道(302)的消失地点(310)的附近停车。
据此，能够使到放弃车道变更辅助控制为止的判断时间最长。
另外，在车辆控制装置(10)中也可以为，
当判断为不能进行所述车道变更辅助控制时，所述合流辅助可否判断部(220)向驾驶员请求驾驶交接(图7)。
据此，在不能进行自动车道变更(车道变更辅助控制)的情况下，留有能由驾驶员进行手动车道变更的余地。
另外，在车辆控制装置(10)中也可以为，
在驾驶员没有响应所述驾驶交接的请求的情况下，切换为由所述停车控制部(228)进行的停车控制(图13)。
据此，在驾驶员没有响应驾驶交接的请求的情况下，能够由停车控制部(228)使所述本车辆(12)在停车位置停车。
另外，在车辆控制装置(10)中也可以为，
在使所述本车辆在所述道路外停车的情况下，所述停车控制部(228)将检测到所述道路外的停车位置时、从本车位置到所述合流车道(302)的消失地点(310)的剩余距离(Dr)小于规定剩余距离(Dm)时、或者进入到所述道路外时(P7)设定为减速开始时。
据此，由于在合流车道(302)内的减速被限制，或者在合流车道(302)内不进行减速，因此可使对合流车道(302)的交通流的妨碍为最小限度或者不妨碍合流车道(302)的交通流。在合流车道(302)内，由于不减速，因此可抑制对合流车道(302)的交通流的妨碍或者对合流车道(302)的交通流没有妨碍。
另外，在车辆控制装置(10)中也可以为，
所述停车控制部(228)在要使所述本车辆(12)在所述停车位置停车的情况下，使危险警示灯(112)和喇叭(114)中的至少一方动作。
据此，能够向周边告知。
此外，本发明不限于上述实施方式，当然能够根据本说明书的记载内容而采用各种结构。
Claims (11)
1.一种车辆控制装置，进行从合流车道向主干道的车道变更辅助控制，该车辆控制装置的特征在于，
具有外界识别部、合流辅助可否判断部和停车控制部，其中，
本车辆在所述合流车道上行驶的过程中，所述外界识别部检测本车辆的前方和主干道方向的周边状况；
所述合流辅助可否判断部根据检测到的所述周边状况，判断能否进行从所述合流车道向所述主干道的车道变更辅助控制；
所述停车控制部在不能向主干道合流的情况下使本车辆在适当的停车位置停车，
在所述合流车道的消失地点前方的道路外存在停车位置的情况下，所述停车控制部使所述本车辆在所述道路外停车，在所述道路外没有停车位置的情况下，所述停车控制部使所述本车辆在所述合流车道内停车。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
在将使所述本车辆在所述道路外停车时的减速度设为第1减速度的情况下，当使所述本车辆在合流车道内停车时，所述停车控制部以比所述第1减速度小的第2减速度使所述本车辆停车。
3.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
当使所述本车辆在所述道路外停车时，所述停车控制部在所述合流车道内保持速度，在进入所述道路外后使所述本车辆减速停车。
4.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
不能进行基于所述车道变更辅助控制的合流的情况包括所述主干道处于交通堵塞状况的情况。
5.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述合流辅助可否判断部在驾驶员没有响应该合流辅助可否判断部的请求的情况下，判断为不能进行合流辅助控制。
6.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述合流辅助可否判断部根据本车车速和所述主干道的速度，判断从本车位置到所述合流车道的消失地点的剩余距离是否为能够进行车道变更辅助控制的界限剩余距离以上，若为界限剩余距离以上，则判断为能够进行车道变更辅助控制，若小于界限剩余距离，则判断为不能进行车道变更辅助控制。
7.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
在所述道路外没有停车位置的情况下使所述本车辆在所述合流车道内停车时，所述停车控制部使所述本车辆在该合流车道的消失地点的附近停车。
8.根据权利要求6所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述合流辅助可否判断部在判断为不能进行所述车道变更辅助控制的情况下，向驾驶员请求驾驶交接。
9.根据权利要求8所述的车辆控制装置，其特征在于，
在驾驶员没有响应所述驾驶交接的请求的情况下，切换为由所述停车控制部进行的停车控制。
10.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
在使所述本车辆在所述道路外停车的情况下，所述停车控制部将检测到所述道路外的停车位置时、从本车位置到所述合流车道的消失地点的剩余距离小于规定剩余距离时、或者进入到所述道路外时设定为减速开始时。
11.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
在要使所述本车辆在所述停车位置停车的情况下，所述停车控制部使危险警示灯和喇叭中的至少一方动作。
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