CN112026770B - 车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质 - Google Patents

车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能够根据周围的状况来更加精度良好地控制车辆的车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质。车辆控制装置具备：识别部，其识别车辆的周边状况；以及行动控制部，其控制所述车辆的行动，其中，所述行动控制部在使所述车辆向侧方进行前进道路变更的情况下，基于由所述识别部识别出的位于所述车辆的侧方的第一车辆与位于所述第一车辆的后方的第二车辆之间的距离，来决定所述车辆在道路的长度方向上相对于所述第一车辆和所述第二车辆应位于的相对范围。

Description

车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质
技术领域
本发明涉及车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质。
背景技术
近年来，对于自动地控制车辆的研究不断进展。与此相关联而已知有一种驾驶支援装置，其具备：通过驾驶员的操作来指示本车辆的自动驾驶的开始的指示机构；设定自动驾驶的目的地的设定机构；在由驾驶员操作了所述指示机构的情况下，基于是否设定有所述目的地来决定自动驾驶的模式的决定机构；以及基于由所述决定机构决定出的所述自动驾驶的模式来进行车辆行驶控制的控制机构，其中，所述决定机构在未设定所述目的地的情况下，将所述自动驾驶的模式决定为沿着本车辆当前的行驶路进行行驶的自动驾驶或者自动停车(国际公开第2011/158347号)。
然而，在现有的技术中，存在无法精度良好地进行与周围的状况对应的车辆的行驶控制的情况。
发明内容
本发明考虑这样的情况而提出，其目的之一在于提供一种能够根据周围的状况来更加精度良好地控制车辆的车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质。
[用于解决课题的方案]
本发明的车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质采用了以下的结构。
(1)：本发明的一方案的车辆控制装置具备：识别部，其识别车辆的周边状况；以及行动控制部，其控制所述车辆的行动，其中，所述行动控制部在使所述车辆向侧方进行前进道路变更的情况下，基于由所述识别部识别出的位于所述车辆的侧方的第一车辆与位于所述第一车辆的后方的第二车辆之间的距离，来决定所述车辆在道路的长度方向上相对于所述第一车辆和所述第二车辆应位于的相对范围。
(2)：在上述(1)的方案的基础上，所述第一车辆及所述第二车辆是在与所述车辆所行驶的车道相邻的相邻车道上向与所述车辆的行进方向相同的方向行驶的车辆。
(3)：在上述(1)或(2)的方案的基础上，所述行动控制部在第一范围内以使所述车辆的一部分包含于第二范围内的方式控制所述车辆的速度，所述第二范围在道路的长度方向上包含于所述第一范围，所述第一范围是基于所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离而设定在所述第一车辆与所述第二车辆之间的范围。
(4)：在上述(3)的方案的基础上，所述车辆的一部分是该车辆的前后车长的大致中央部。
(5)：在上述(3)或(4)的方案的基础上，所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离越长，所述行动控制部越在与所述车辆所行驶的车道相邻的相邻车道的长度方向上增大所述第二范围，所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离越短，所述行动控制部越在所述相邻车道的长度方向上减小所述第二范围的大小。
(6)：在上述(5)的方案的基础上，在所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离为第一距离以下的情况下，所述行动控制部将所述第二范围的所述长度方向上的大小设为恒定，在所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离超过第一距离的情况下，所述距离越长，所述行动控制部越在所述长度方向上增大所述第二范围。
(7)：在上述(3)～(6)中的任一方案的基础上，在所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离小于用于设定所述第一范围的下限距离的情况下，所述行动控制部不执行向所述第一车辆与所述第二车辆之间的所述前进道路变更。
(8)：在上述(7)的方案的基础上，所述行动控制部基于所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离来变更所述第一范围的所述长度方向上的大小。
(9)：在上述(8)的方案的基础上，在所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离为第二距离以下的情况下，所述行动控制部将所述第一范围的所述长度方向上的大小设为恒定，在所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离超过第二距离的情况下，所述距离越长，所述行动控制部越在所述长度方向上增大所述第一范围。
(10)：在上述(3)～(9)中的任一方案的基础上，所述行动控制部使所述第一范围的所述长度方向上的大小与所述第二范围的所述长度方向上的大小之比大致恒定。
(11)：在上述(3)～(10)中的任一方案的基础上，所述行动控制部以使所述车辆接近所述第二范围的中央的方式控制所述车辆。
(12)：在上述(1)～(11)中的任一方案的基础上，所述行动控制部推定存在于车道变更目的地的区域的后方的所述第二车辆是否存在让开前进道路的意思，在推定为存在让开所述前进道路的意思的情况下，使所述车辆向所述区域进行车道变更。
(13)：在上述(1)～(12)中的任一方案的基础上，所述行动控制部推定存在于车道变更目的地的区域的后方的所述第二车辆是否存在让开前进道路的意思，在推定为不存在让开所述前进道路的意思的情况下，将所述第二车辆设定为新的第一车辆，且将存在于所述第二车辆的后方的车辆设定为新的第二车辆，所述行动控制部以使所述车辆的一部分包含于基于所述新的第一车辆与所述新的第二车辆之间的距离而设定在所述新的第一车辆与所述新的第二车辆之间的第一范围或第二范围的方式，控制所述车辆。
(14)：在上述(13)的方案的基础上，在所述第一车辆的后方的不存在车辆的区域的所述长度方向上的距离为基准距离以上的情况下，所述行动控制部不执行所述推定地进行车道变更。
(15)：本发明的一方案的车辆控制方法使计算机进行如下处理：识别车辆的周边状况；控制所述车辆的行动；以及在使所述车辆向侧方进行前进道路变更的情况下，基于识别出的位于所述车辆的侧方的第一车辆与位于所述第一车辆的后方的第二车辆之间的距离，来决定所述车辆在道路的长度方向上相对于所述第一车辆和所述第二车辆应位于的相对范围。
(16)：本发明的一方案的存储介质存储有程序，所述程序使计算机进行如下处理：识别车辆的周边状况；控制所述车辆的行动；以及在使所述车辆向侧方进行前进道路变更的情况下，基于识别出的位于所述车辆的侧方的第一车辆与位于所述第一车辆的后方的第二车辆之间的距离，来决定所述车辆在道路的长度方向上相对于所述第一车辆和所述第二车辆应位于的相对范围。
[发明效果]
根据(1)～(10)、(14)～(16)的方案，车辆控制装置以使车辆位于道路的长度方向的位置上的第一范围的方式控制车辆，由此能够根据周围的状况来更加精度良好地控制车辆。
根据(11)的方案，车辆控制装置能够实现顺畅的车道变更。
根据(12)的方案，车辆控制装置使车辆向推定为存在让开前进道路的意思的第二车辆的前方进行车道变更，因此能够抑制第二车辆不愿意的车道变更。
根据(13)的方案，车辆控制装置以搜寻推定为存在让开前进道路的意思的第二车辆的方式控制车辆，因此能够抑制第二车辆不愿意的车道变更，且同时更可靠地实现车道变更。
附图说明
图1是利用了实施方式的车辆控制装置的车辆系统的结构图。
图2是第一控制部及第二控制部的功能结构图。
图3是表示车辆向相邻车道汇合的场景的一例的图。
图4是表示自动驾驶控制装置执行的处理的流程的一例的流程图。
图5是用于说明图4的流程图的各处理的图。
图6是表示由自动驾驶控制装置执行的第一处理的流程的一例的流程图。
图7是用于说明第一处理的图。
图8是用于说明第一范围及第二范围的大小的图。
图9是表示由自动驾驶控制装置执行的第二处理的流程的一例的流程图。
图10是用于说明预备条件的一例的图。
图11是表示赋予正分数的场景的一例的图。
图12是在分数表中赋予正分数时的概念图。
图13是表示赋予负分数的场景的一例的图。
图14是在分数表中赋予负分数时的概念图。
图15是表示不满足预备条件的情况下的车辆M的行为的一例的图。
图16是利用了车辆控制装置的第二实施方式的车辆系统的结构图。
图17是表示实施方式的自动驾驶控制装置的硬件结构的一例的图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质的实施方式。
<第一实施方式>
[整体结构]
图1是利用了实施方式的车辆控制装置的车辆系统1的结构图。搭载有车辆系统1的车辆例如是二轮、三轮、四轮等的车辆，其驱动源是柴油发动机、汽油发动机等内燃机、电动机、或者它们的组合。电动机使用由与内燃机连结的发电机发出的发电电力、或者二次电池、燃料电池的放电电力来进行动作。
车辆系统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(Map PositioningUnit)60、驾驶操作件80、自动驾驶控制装置100、行驶驱动力输出装置200、制动装置210和转向装置220。上述的装置、设备通过CAN(Controller Area Network)通信线等多路通信线、串行通信线、无线通信网等而彼此连接。图1所示的结构只不过是一例，可以省略结构的一部分，也可以进一步追加其他的结构。
相机10例如是利用了CCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor)等固体摄像元件的数码相机。相机10安装于搭载有车辆系统1的车辆(以下称为本车辆M)的任意的部位。在拍摄前方的情况下，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例如周期性地反复拍摄本车辆M的周边。相机10可以是立体摄影机。
雷达装置12向本车辆M的周边放射毫米波等电波，并检测由物体反射的电波(反射波)来至少检测物体的位置(距离及方位)。雷达装置12安装于本车辆M的任意的部位。雷达装置12也可以通过FM-CW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式来检测物体的位置及速度。
探测器14是LIDAR(Light Detection and Ranging)。探测器14向本车辆M的周边照射光并测定散射光。探测器14基于从发光到受光为止的时间来检测到对象的距离。照射的光例如是脉冲状的激光。探测器14安装于本车辆M的任意的部位。
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，来识别物体的位置、种类、速度等。物体识别装置16将识别结果向自动驾驶控制装置100输出。物体识别装置16也可以将相机10、雷达装置12及探测器14的检测结果直接向自动驾驶控制装置100输出。也可以从车辆系统1中省略物体识别装置16。
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的周边的其他车辆进行通信，或者经由无线基站与各种服务器装置进行通信。
HMI30对本车辆M的乘员提示各种信息，并且接受由乘员进行的输入操作。HMI30包括各种显示装置、扬声器、蜂鸣器、触摸面板、开关、按键等。
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。
导航装置50例如具备GNSS(Global Navigation Satellite System)接收机51、导航HMI52和路径决定部53。导航装置50将第一地图信息54保持于HDD(Hard Disk Drive)、闪存器等存储装置。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)来确定或补充。导航HMI52包括显示装置、扬声器、触摸面板、按键等。导航HMI52也可以与前述的HMI30一部分或全部共用化。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确定出的本车辆M的位置(或者输入的任意的位置)到由乘员使用导航HMI52输入的目的地为止的路径(以下称为地图上路径)。第一地图信息54例如是通过表示道路的线路和由线路连接的节点来表现出道路形状的信息。第一地图信息54也可以包含道路的曲率、POI(Point Of Interest)信息等。地图上路径向MPU60输出。导航装置50也可以基于地图上路径来进行使用了导航HMI52的路径引导。导航装置50例如可以通过乘员所持有的智能手机、平板终端等终端装置的功能来实现。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，并从导航服务器取得与地图上路径同等的路径。
MPU60例如包括推荐车道决定部61，并将第二地图信息62保持于HDD、闪存器等存储装置。推荐车道决定部61将从导航装置50提供的地图上路径分割为多个区段(例如在车辆行进方向上按每100[m]进行分割)，并参照第二地图信息62按区段来决定推荐车道。推荐车道决定部61进行在从左侧起第几个车道上行驶这样的决定。推荐车道决定部61在地图上路径存在分支部位的情况下，以使本车辆M能够在用于向分支目的地行进的合理的路径上行驶的方式来决定推荐车道。
第二地图信息62是比第一地图信息54精度高的地图信息。第二地图信息62例如包括车道的中央的信息或者车道的边界的信息等。第二地图信息62中也可以包括道路信息、交通规则信息、住所信息(住所、邮政编码)、设施信息、电话号码信息等。第二地图信息62也可以通过通信装置20与其他装置进行通信而被随时更新。
驾驶操作件80例如包括加速踏板、制动踏板、变速杆、转向盘、异形方向盘、操纵杆等操作件。在驾驶操作件80上安装有检测操作量或者操作的有无的传感器，该传感器的检测结果向自动驾驶控制装置100、或者行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220中的一部分或全部输出。
自动驾驶控制装置100例如具备第一控制部120、第二控制部160和分数表180。第一控制部120和第二控制部160分别例如通过CPU(Central Processing Unit)等硬件处理器执行程序(软件)来实现。上述的构成要素中的一部分或全部也可以通过LSI(LargeScale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、GPU(GraphicsProcessing Unit)等硬件(包括电路部：circuitry)来实现，还可以通过软件与硬件的协同配合来实现。程序可以预先保存于自动驾驶控制装置100的HDD、闪存器等存储装置(具备非暂时性的存储介质的存储装置)，也可以保存于DVD、CD-ROM等能够装拆的存储介质，并通过将存储介质(非暂时性的存储介质)装配于驱动装置而安装于自动驾驶控制装置100的HDD、闪存器。分数表180例如记载于存储装置(详细情况参照图5)。
图2是第一控制部120及第二控制部160的功能结构图。第一控制部120例如具备识别部130和行动计划生成部140(“行动控制部”的一例)。第一控制部120例如并行实现基于AI(Artificial Intelligence：人工智能)实现的功能和基于预先提供的模型实现的功能。例如，“识别交叉路口”的功能可以通过并行执行基于深度学习等实现的交叉路口的识别和基于预先提供的条件(存在能够进行图案匹配的信号、道路标志等)实现的识别，并对双方附加分数而进行综合地评价来实现。由此，来确保自动驾驶的可靠性。
识别部130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输入的信息来识别存在于本车辆M的周边的物体的位置及速度、加速度等的状态。物体的位置例如被识别为以本车辆M的代表点(重心、驱动轴中心等)为原点的绝对坐标上的位置，并在控制中使用。物体的位置可以通过该物体的重心、角部等代表点来表示，也可以通过表现出的区域来表示。物体的“状态”可以包括物体的加速度、加加速度或者“行动状态”(例如是否正进行车道变更或者要进行车道变更)。
识别部130例如识别本车辆M正行驶的车道(行驶车道)。例如，识别部130通过对从第二地图信息62得到的道路划分线的图案(例如实线与虚线的排列)与从由相机10拍摄到的图像中识别出的本车辆M的周边的道路划分线的图案进行比较，来识别行驶车道。识别部130不局限于道路划分线，也可以通过识别包括道路划分线、路肩、路缘石、中央隔离带、护栏等在内的行驶路边界(道路边界)来识别行驶车道。在该识别中，也可以将从导航装置50取得的本车辆M的位置、由INS处理的处理结果考虑在内。识别部130识别暂时停止线、障碍物、红灯、收费站、其他的道路事项。
识别部130在识别行驶车道时，识别本车辆M相对于行驶车道的位置、姿态。识别部130例如可以识别本车辆M的基准点从车道中央的偏离、以及本车辆M的行进方向相对于将车道中央相连的线所成的角度，来作为本车辆M相对于行驶车道的相对位置及姿态。也可以取代于此，识别部130识别本车辆M的基准点相对于行驶车道的任一侧端部(道路划分线或道路边界)的位置等，来作为本车辆M相对于行驶车道的相对位置。
行动计划生成部140生成本车辆M将来自动地(不依赖于驾驶员的操作地)行驶的目标轨道，以使本车辆M原则上在由推荐车道决定部61决定出的推荐车道上行驶，而且能够应对本车辆M的周边状况。目标轨道例如包括速度要素。例如，目标轨道表现为将本车辆M应到达的地点(轨道点)顺次排列而成的轨道。轨道点是按沿途距离计每隔规定的行驶距离(例如几[m]程度)的本车辆M应到达的地点，与此不同，每隔规定的采样时间(例如零点几[sec]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。轨道点也可以是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。这种情况下，目标速度、目标加速度的信息通过轨道点的间隔来表现。
行动计划生成部140可以在生成目标轨道时设定自动驾驶的事件。自动驾驶的事件中例如包括定速行驶事件、低速追随行驶事件、车道变更事件、分支事件、汇合事件、接管事件等。行动计划生成部140生成与起动了的事件对应的目标轨道。
行动计划生成部140例如具备分数处理部142和汇合控制部144。对于它们的详细情况在后文叙述。
第二控制部160对行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220进行控制，以使本车辆M按照预定的时刻通过由行动计划生成部140生成的目标轨道。
返回到图2，第二控制部160例如具备取得部162、速度控制部164和转向控制部166。取得部162取得由行动计划生成部140生成的目标轨道(轨道点)的信息，并使其存储于存储器(未图示)。速度控制部164基于存储于存储器的目标轨道所附带的速度要素来控制行驶驱动力输出装置200或制动装置210。转向控制部166根据存储于存储器的目标轨道的弯曲程度来控制转向装置220。速度控制部164及转向控制部166的处理例如通过前馈控制与反馈控制的组合来实现。作为一例，转向控制部166将与本车辆M的前方的道路的曲率对应的前馈控制和基于本车辆M从目标轨道的偏离进行的反馈控制组合而执行。
行驶驱动力输出装置200将用于使车辆行驶的行驶驱动力(转矩)向驱动轮输出。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、以及控制它们的ECU(Electronic Control Unit)。ECU按照从第二控制部160输入的信息或者从驾驶操作件80输入的信息来控制上述的结构。
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按照从第二控制部160输入的信息或者从驾驶操作件80输入的信息来控制电动马达，将与制动操作对应的制动转矩向各车轮输出。制动装置210也可以具备将通过驾驶操作件80所包含的制动踏板的操作而产生的液压经由主液压缸向液压缸传递的机构来作为备用。制动装置210并不限于上述说明的结构，也可以是按照从第二控制部160输入的信息来控制致动器，从而将主液压缸的液压向液压缸传递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朝向。转向ECU按照从第二控制部160输入的信息或者从驾驶操作件80输入的信息来驱动电动马达，使转向轮的朝向变更。
本实施方式的自动驾驶控制装置100在使车辆M向侧方进行前进道路变更的情况下，基于由识别部130识别出的位于车辆M的侧方的车辆(第一车辆)与位于该车辆的后方的车辆(第二车辆)之间的距离，来决定车辆M在道路的长度方向上相对于第一车辆和第二车辆应位于的相对范围。应位于的相对范围例如是后述的第一范围或第二范围。以下，对该处理进行说明。
图3是表示车辆M向相邻车道汇合的场景的一例的图。在本图的例子中，车辆M正在车道L1上行驶。在作为车道L1的相邻车道的车道L2上，在道路的长度方向的位置上，在前方存在其他车辆ml，在车辆M的后方存在其他车辆m2，其他车辆m3在其他车辆m2的后方行驶。道路的长度方向上的位置是指图3中的车辆M的行进方向(前后方向)上的位置。车辆M在到达车辆M的规定距离的前方之前需要向车道L2进行车道变更。更具体而言，车辆M在存在图示那样的停车车辆M(ob)的情况下、进行施工的情况下、或者车道消失的情况下，判定为需要进行车道变更。如上所述，车辆M的自动驾驶控制装置100在判定为进行车道变更的情况下，进行以下说明的处理。
图4是表示自动驾驶控制装置100执行的处理的流程的一例的流程图。首先，识别部130识别车辆M的周边状况(步骤S100)。接着，分数处理部142基于识别部130的识别结果来将新识别出的其他车辆登记于分数表180(步骤S102)。接着，汇合控制部144基于识别部130的识别结果来确定在相邻车道上距车辆M最近的前方车辆及后方车辆(步骤S104)。
接着，汇合控制部144在其他车辆m1(第一车辆)与其他车辆m2(第二车辆)之间且在与车辆M行驶的车道L1相邻的车道L2上设定第一范围(步骤S106)。第一范围如后述的图5所示那样设定在前方车辆与后方车辆之间。接着，汇合控制部144进行第一处理(参照图6)及第二处理(参照图9)(步骤S108)。接着，汇合控制部144判定是否满足处理的结束条件(步骤S110)。处理的结束条件是指车辆M向车道变更目的地的车道进行了车道变更、车辆M停止(或中止)车道变更、或者车辆M进行了停车等车辆M满足了规定的条件的情况。在不满足处理的结束条件的情况下，返回到步骤S100的处理。在满足了处理的结束条件的情况下，本流程图的处理结束。
图5是用于说明图4的流程图的各处理的图。汇合控制部144在基于识别部130的识别结果而识别出未登记于分数表180的其他车辆的情况下，将识别信息(ID)与新识别出的其他车辆建立对应关系并将该识别信息登记于分数表180。分数表180是将推定出其他车辆为车辆M让开前进道路的意思的程度(表示友好度)的分数与车辆ID建立了对应关系的信息表。
进而，汇合控制部144从由识别部130识别出的其他车辆m1～m3中确定距车辆M最近的其他车辆m1及其他车辆m2。其他车辆m1是在车道L2上行驶且在道路的长度方向的位置上存在于比车辆M的基准位置靠前方(图中的F侧)的位置的车辆。其他车辆m2是在车道L2上行驶且在道路的长度方向的位置上存在于比车辆M的基准位置靠后方(图中的B侧)的位置的车辆。其他车辆m3是存在于其他车辆m2的后方的车辆。
进而，汇合控制部144在其他车辆m1与其他车辆m2之间设定第一范围FZ。例如，汇合控制部144在从其他车辆m1到其他车辆m2的距离D为下限值以上的情况下，设定第一范围FZ。汇合控制部144例如在从其他车辆m1到其他车辆m2的距离D小于下限值(下限距离)的情况下，不设定第一范围FZ。这种情况下，汇合控制部144例如等待规定时间，直至距离D成为下限值以上，或者变更作为对象的其他车辆。例如，汇合控制部144可以变更在距离D的导出中作为对象的其他车辆而在其他车辆m2与其他车辆m3之间设定第一范围FZ。以下，有时将作为对象的其他车辆中的位于前方的车辆称为“第一车辆”，且将位于后方的车辆称为“第二车辆”。使用后述的图8来说明第一范围FZ的大小的设定方法。
例如，汇合控制部144可以在其他车辆m1与其他车辆m2之间的距离D或第一车辆m1的后方的距离为基准值(基准距离)以上的情况下(距离D是进行车道变更所需的足够的距离的情况下)、或者第一范围FZ的长度方向的大小为规定的大小以上的情况下(第一范围FZ的道路的长度方向的大小是进行车道变更所需的足够的距离的情况下)，不论后述的第二处理(第二车辆有无让开前进道路的意思)如何都使车辆M向第一车辆与第二车辆之间进行车道变更。即，汇合控制部144可以不执行第二车辆是否存在让开前进道路的意思的推定而使车辆M向第一车辆与第二车辆之间进行车道变更。“第一车辆m1的后方的距离”是指在向第一车辆m1的后方进行车道变更时不存在车辆等应注视的对象物的区域的距离。
[第一处理]
图6是表示由自动驾驶控制装置100执行的第一处理的流程的一例的流程图。首先，汇合控制部144设定包含于第一范围FZ的第二范围SZ(步骤S200)。接着，汇合控制部144识别车辆M相对于第二范围SZ的位置(步骤S202)。接着，汇合控制部144以在道路的长度方向的位置上使车辆M位于第二范围SZ内(或者位于第二范围SZ的基准位置、第二范围SZ的道路的长度方向的位置上的中心、第二范围SZ的中央)的方式控制车辆M(步骤S204)。例如，以使车辆M的一部分包含于第二范围SZ的方式控制车辆M。车辆的一部分是指车辆M的前后车长的大致中央部、车辆M的重心等。“位于”例如是指以使车辆M接近对象的位置的方式进行控制。第二范围SZ的道路的长度方向上的长度也可以比车辆M的前后车长短。由此，本流程图的一个例程的处理结束。在图6的处理中，也可以取代第二范围SZ而以使车辆M包含于第一范围FZ(第一范围FZ的中心)的方式进行控制。
图7是用于说明第一处理的图。在图7的时刻T下，汇合控制部144在第一范围FZ中设定第二范围SZ。此时，汇合控制部144判定在道路的长度方向的位置上车辆M是否存在于第二范围SZ内。在图7的时刻T下，在车辆M相对于第二范围SZ向后方侧脱离的情况下，汇合控制部144以在道路的长度方向的位置上使车辆M包含于第二范围SZ的方式控制车辆M。由此，在图7的时刻T+1下，车辆M位于在道路的长度方向的位置上包含于第二范围SZ的位置。
“包含”是指车辆M的一部分(例如重心、前端部中心、后轮轴中心等代表点)或者全部包含于第二范围SZ内。“在道路的长度方向的位置上使车辆M包含于第二范围SZ”是指在使图7所示的第二范围SZ向车道L1侧滑动的情况下车辆M包含于滑动后的第二范围SZ。
另外，在车辆M相对于第二范围SZ向前方侧脱离的情况下，汇合控制部144以在道路的长度方向的位置上使车辆M包含于第二范围SZ的方式控制车辆M。在道路的长度方向的位置上使车辆M包含于第二范围SZ的情况下，汇合控制部144以维持该第二范围SZ与车辆M的位置关系的方式控制车辆M。
[第一范围及第二范围的大小]
图8是用于说明第一范围FZ及第二范围SZ的大小的图。图8的纵轴表示第一范围FZ或第二范围SZ的大小，图8的横轴表示第一车辆与第二车辆的距离D的大小。如图8所示，在距离D的大小为阈值Th以下的情况下，第一范围FZ的道路的长度方向上的大小为恒定的大小S1，第二范围SZ的道路的长度方向上的大小为恒定的大小S2。在距离D的大小超过阈值Th的情况下，第一范围FZ的道路的长度方向上的大小以及第二范围SZ的道路的长度方向上的大小基于距离D来变化。例如，距离D越大，第一范围FZ的道路的长度方向上的大小以及第二范围SZ的道路的长度方向上的大小越大。例如，第一范围FZ的大小的增加程度与第二范围SZ的大小的增加程度为相同程度。上述的阈值Th是“第一距离”或“第二距离”的一例。第一范围FZ的阈值Th(第二距离)与第二范围SZ的阈值Th(第一距离)也可以是不同的值。
对上述的图7、图8的处理进行总结时，如以下这样。
(1)在第二范围SZ内存在车辆M的情况下，车辆M维持该车辆M与第二范围SZ的位置关系。
(2)在比第二范围SZ靠后方的位置存在车辆M且车辆M和其他车辆(第一车辆及第二车辆)以相同程度的速度(或者其他车辆以比车辆M的速度大的速度)行驶的情况下，车辆M以进行加速而位于第二范围SZ内的方式来行驶。在比第二范围SZ靠后方的位置存在车辆M且其他车辆的速度比车辆M的速度小的情况下，车辆M以维持当前的速度(或加速)而位于第二范围SZ内的方式来行驶。
(3)在比第二范围SZ靠前方的位置存在车辆M且车辆M与其他车辆以相同程度的速度(或者其他车辆以比车辆M的速度小的速度)行驶的情况下，车辆M以进行减速而位于第二范围SZ内的方式来行驶。在比第二范围SZ靠前方的位置存在车辆M且其他车辆的速度比车辆M的速度大的情况下，车辆M以维持当前的速度(或减速)而位于第二范围SZ内的方式来行驶。
如上所述，汇合控制部144基于距离D来变更第一范围FZ的大小或第二范围SZ的大小。而且，汇合控制部144以使车辆M位于第二范围SZ内的方式控制车辆M。由此，能够将车辆控制在可顺畅地进行以下说明的基于第二处理的汇合控制的位置，从而可顺畅地进行车辆的汇合控制。
[第二处理]
图9是表示由自动驾驶控制装置100执行的第二处理的流程的一例的流程图。首先，汇合控制部144判定在道路的长度方向的位置上车辆M是否存在于第一范围FZ内(步骤S300)。在车辆M不存在于第一范围FZ内的情况下，进入图4的流程图的步骤S100的处理。在车辆M存在于第一范围FZ内的情况下，汇合控制部144判定第二车辆是否满足预备条件(步骤S302)。
在满足预备条件的情况下，汇合控制部144在分数表180中对满足了预备条件的第二车辆赋予正分数(PS)(步骤S304)。汇合控制部144参照分数表180来判定第二车辆的正分数(PS)是否超过阈值Thp(步骤S306)。在第二车辆的正分数(PS)未超过阈值Thp的情况下，进入图4的流程图的步骤S100的处理。在第二车辆的正分数(PS)超过阈值Thp的情况下，汇合控制部144进行向第一车辆与第二车辆之间的区域汇合的控制(步骤S308)。由此，本流程图的处理结束。
在不满足预备条件的情况下，汇合控制部144在分数表180中对不满足预备条件的第二车辆赋予负分数(NS)(步骤S310)。汇合控制部144参照分数表180来判定第二车辆的负分数(NS)是否超过阈值Thn(步骤S312)。
在第二车辆的负分数(NS)未超过阈值Thn的情况下，进入图4的流程图的步骤S100的处理。在第二车辆的负分数(NS)超过阈值Thn的情况下，汇合控制部144例如使车辆M向第二车辆的后方后退而将作为第二车辆的其他车辆设定为第一车辆，且将新设定的第一车辆的后方的其他车辆设定为第二车辆(步骤S314)。然后，返回到图4的流程图的步骤S100的处理，再次执行上述的各处理。由此，本流程图的处理结束。
在上述的步骤S306或步骤S312的将分数与阈值进行比较的处理中，对于与阈值进行比较的对象的分数而言，可以将反复进行图9的流程图的处理而累积的分数作为对象，也可以将在一个例程的处理中导出的分数作为对象。
也可以省略上述的步骤S304、S306、S310、S312的处理。这种情况下，例如，在满足了预备条件的情况(或者满足了预备条件规定次数的情况下)，车辆M执行汇合控制，在不满足预备条件的情况下(或者在不满足预备条件规定次数的情况下)，车辆M向第二车辆的后方后退。
[预备条件]
以下，对预备条件进行说明。满足预备条件的第二车辆例如是推定为对车辆M有让开前进道路的意思的第二车辆。预备条件例如是基于第一范围FZ(从第一车辆到第二车辆的距离、或者第二范围SZ)和第二车辆的状态(或者第一车辆和第二车辆的状态)中的一方或双方设定的条件。
(预备条件1)
图10是用于说明预备条件的一例的图。对于与图8重复的说明进行省略。例如，距离D超过阈值Th的区域是被赋予正分数的区域，距离D的大小小于阈值Th的区域是被赋予负分数的区域。在距离D的大小超过阈值的情况下，满足预备条件1，在距离D的大小为阈值以下的情况下，不满足预备条件1。正分数及负分数是表示推定出第二车辆为车辆M让开前进道路的意思的程度的分数。正分数是推定为第二车辆肯定会为车辆M让开前进道路的分数，负分数是推定为第二车辆消极为车辆M让开前进道路的分数。
也可以根据距离D来变更正分数的值或负分数的值。这种情况下，距离D越大正分数的值设定得越大，距离D越小负分数的值设定得越大。也可以在距离D大于前次的处理的距离D的大小的情况下判定为满足了预备条件1。
(预备条件2)
预备条件2例如是基于第二车辆的状态(或者第一车辆和第二车辆的状态)设定的条件。例如，预备条件2为第二车辆的速度比规定时间前的速度小、第二车辆的速度(速度A)与车辆M的速度(速度B>速度A)的速度差比规定时间前的速度差大、第二车辆的速度与车辆M的速度相比小规定速度、在第一车辆的速度未变化的状态下第二车辆的速度变小、在第一车辆的速度未变化的状态下第二车辆的速度相对于车辆M的速度变小等。
(预备条件3)
预备条件3可以是预备条件1与预备条件2的组合。
在图9的步骤S302中，也可以取代是否满足预备条件的判定，而是汇合控制部144推定第二车辆为车辆M让开前进道路的意思并对推定结果进行评价，基于评价结果来导出正分数或负分数。例如可以是，汇合控制部144对基于第一范围FZ的道路的长度方向上的大小得出的分数和基于与第二车辆的状态相关的指标(例如第二车辆的速度的变化度、第一车辆与车辆M的相对速度、相对速度的变化度等)得出的分数进行统计处理来导出综合分数，并基于导出的分数来导出正分数或负分数。汇合控制部144也可以将第一范围FZ的长度方向上的大小和与第二车辆的状态相关的指标(例如速度的变化度)适用于规定的函数来导出综合分数。
[执行第二处理的场景(其一)]
图11是表示被赋予正分数的场景的一例的图。在时刻T下，在道路的长度方向的位置上车辆M位于第二范围SZ内。在时刻T+1下，在满足了预备条件的情况下，在分数表180中对第二车辆(其他车辆m2)赋予正分数。这是因为在满足了预备条件的情况下，为第二车辆维持着能够供车辆M向第二车辆的前方进入的程度的距离D的状态、第二车辆正减速的状态、即便第一车辆加速第二车辆也未加速的状态。图12是在分数表180中被赋予正分数时的概念图。
[执行第二处理的场景(其二)]
图13是表示被赋予负分数的场景的一例的图。在时刻T下，在道路的长度方向的位置上车辆M位于第二范围SZ内。在时刻T+1下，在不满足预备条件的情况下，在分数表180中对第二车辆(其他车辆m2)赋予负分数。这是因为在不满足预备条件的情况下，为第二车辆被控制成变得不存在能够供车辆M向第二车辆的前方进入的程度的距离D的状态、第二车辆正加速的状态、第一车辆加速且第二车辆也加速的状态。图14是在分数表180中被赋予负分数时的概念图。
如上所述，在不满足预备条件且推定为第二车辆不存在为车辆M让开前进道路的意思的情况下，车辆M变更作为第一车辆及第二车辆的对象的车辆。图15是表示不满足预备条件的情况下的车辆M的行为的一例的图。在时刻T下，在道路的长度方向的位置上车辆M位于第二范围SZ内。在时刻T+1下，例如在连续规定次数不满足预备条件的情况下(负分数为阈值以上的状态持续了规定时间的情况下)，车辆M相对于第二车辆后退。然后，汇合控制部144将时刻T下的第二车辆(其他车辆m2)设定为第一车辆且将其他车辆m3设定为第二车辆来进行以后的处理。然后，在推定为作为第二车辆的其他车辆m3存在为车辆M让开前进道路的意思的情况下，车辆M向其他车辆m3的前方汇合。
根据以上说明的第一实施方式，自动驾驶控制装置100在使车辆M向侧方进行前进道路变更的情况下，基于位于车辆M的侧方的第一车辆与位于第一车辆的后方的第二车辆之间的距离，来决定车辆M在道路的长度方向上相对于第一车辆和第二车辆应位于的相对范围，由此能够根据周围的状况来更加精度良好地控制车辆。
而且，自动驾驶控制装置100在推定为第二车辆存在为车辆M让开前进道路的意思的情况下，使车辆M向第二车辆的前方进行车道变更。其结果是，能够抑制第二车辆不愿意的车道变更。
自动驾驶控制装置100在推定为第二车辆不存在为车辆M让开前进道路的意思的情况下，将第二车辆设定为新的第一车辆且将存在于第二车辆的后方的车辆设定为新的第二车辆。自动驾驶控制装置100基于新的第一车辆与新的第二车辆之间的距离而在新的第一车辆与新的第二车辆之间设定第一范围FZ，且以在道路的长度方向的位置上使车辆M的一部分(例如车辆M的前后车长的大致中央部、重心)包含于设定的第一范围FZ(或者第二范围SZ)的方式控制车辆M。其结果是，能够抑制第二车辆不愿意的车道变更，且同时更可靠地实现车道变更。
<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，取代自动驾驶(或者除此以外)而执行驾驶支援。并且，在驾驶支援中，进行在第一实施方式中说明的第一处理及第二处理。以下，对与第一实施方式的不同点进行说明。
图16是利用了车辆控制装置的第二实施方式的车辆系统1A的结构图。以与车辆系统1的不同点为中心来进行说明。车辆系统1A例如具备驾驶支援装置100A来取代自动驾驶控制装置100。在车辆系统1A中，省略通信装置20及MPU60。
驾驶支援装置100A具备识别部130、驾驶支援部150及第二控制部160。驾驶支援部150例如将车辆M控制成自动地从车辆M所行驶的车道L1向相邻的车道L2进行变更。即，驾驶支援部150执行自动变道(Auto Lane Change：ALC)。用户通过操作HMI30来使驾驶支援部150执行自动变道。
驾驶支援部150进行与第一实施方式的第一控制部120进行车道变更时的处理同样的处理，来自动地从车道L1向车道L2进行车道变更。
根据以上说明的第二实施方式，能够起到与第一实施方式同样的效果。
驾驶支援部150也可以进行ACC(Adaptive Cruise Control System)、LKAS(LaneKeeping Assistance System)等驾驶支援控制。这种情况下，驾驶支援部150也可以与第一实施方式同样，即便在没有进行车道变更的预定的情况下，也以在道路的长度方向的位置上使车辆M包含于第一范围FZ的方式控制车辆M。例如，通过这样的控制，将车辆M控制成位于从第一车辆和第二车辆离开的位置，由此即便在这些车辆的行为发生了变化的情况下，也能够进行更适当的行为，或者使对于乘坐于车辆M的用户而言的舒适性也提高。而且，能够在车辆M进行车道变更等情况下迅速地进行车道变更。
[硬件结构]
图17是表示实施方式的自动驾驶控制装置100的硬件结构的一例的图。如图所示，自动驾驶控制装置100成为通信控制器100-1、CPU100-2、作为工作存储器使用的RAM(Random Access Memory)100-3、保存引导程序等的ROM(Read Only Memory)100-4、闪存器、HDD(Hard Disk Drive)等存储装置100-5、驱动装置100-6等通过内部总线或者专用通信线而彼此连接的结构。通信控制器100-1与自动驾驶控制装置100以外的构成要素进行通信。在存储装置100-5中保存有供CPU100-2执行的程序100-5a。该程序由DMA(DirectMemory Access)控制器(未图示)等在RAM100-3中展开并由CPU100-2来执行。由此，能够实现识别部130及行动计划生成部140中的一部分或全部。
上述说明的实施方式能够如以下这样表现。
一种车辆控制装置，其构成为，具备：
存储装置，其存储有程序；以及
硬件处理器，
通过所述硬件处理器执行存储于所述存储装置的程序来进行如下处理：
识别车辆的周边状况；
控制所述车辆的行动；以及
在使所述车辆向侧方进行前进道路变更的情况下，基于识别出的位于所述车辆的侧方的第一车辆与位于所述第一车辆的后方的第二车辆之间的距离，来决定所述车辆在道路的长度方向上相对于所述第一车辆和所述第二车辆应位于的相对范围。
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。

Claims (16)

1.一种车辆控制装置，其中，
所述车辆控制装置具备：
识别部，其识别车辆的周边状况；以及
行动控制部，其控制所述车辆的行动，
所述行动控制部在使所述车辆向侧方进行前进道路变更的情况下，基于由所述识别部识别出的位于所述车辆的侧方的第一车辆与位于所述第一车辆的后方的第二车辆之间的距离，来决定所述车辆在道路的长度方向上相对于所述第一车辆和所述第二车辆应位于的相对范围，
所述行动控制部在使所述车辆向侧方进行前进道路变更的情况下基于所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离，来以所述车辆的一部分包含于在所述第一车辆与所述第二车辆之间设定的基准范围内的方式控制所述车辆的速度，
所述行动控制部反复执行分数赋予处理，
所述行动控制部在存储于存储部的分数表中的与所述第二车辆的识别信息建立对应关系的正分数为第一阈值以上的情况下，以向所述第一车辆与所述第二车辆之间进行车道变更的方式控制所述车辆，
所述行动控制部在所述分数表中的与所述第二车辆的识别信息建立对应关系的负分数为第二阈值以上的情况下，使所述车辆向所述第二车辆的后方后退，
所述分数赋予处理是如下的处理，即，在所述车辆的一部分包含于所述基准范围内的状态下，在所述第二车辆表示让开前进道路的意思的情况下对所述分数表的所述第二车辆赋予正分数，在所述第二车辆未表示让开前进道路的意思的情况下对所述分数表的所述第二车辆赋予负分数。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其中，
所述第一车辆及所述第二车辆是在与所述车辆所行驶的车道相邻的相邻车道上向与所述车辆的行进方向相同的方向行驶的车辆。
3.根据权利要求1或2所述的车辆控制装置，其中，
所述基准范围是在基于所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离而设定在所述第一车辆与所述第二车辆之间的第一范围中在道路的长度方向上包含于所述第一范围的第二范围。
4.根据权利要求3所述的车辆控制装置，其中，
所述车辆的一部分是该车辆的前后车长的大致中央部。
5.根据权利要求3所述的车辆控制装置，其中，
所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离越长，所述行动控制部越在与所述车辆所行驶的车道相邻的相邻车道的长度方向上增大所述第二范围，
所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离越短，所述行动控制部越在所述相邻车道的长度方向上减小所述第二范围的大小。
6.根据权利要求5所述的车辆控制装置，其中，
在所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离为第一距离以下的情况下，所述行动控制部将所述第二范围的所述长度方向上的大小设为恒定，
在所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离超过第一距离的情况下，所述距离越长，所述行动控制部越在所述长度方向上增大所述第二范围。
7.根据权利要求3所述的车辆控制装置，其中，
在所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离小于用于设定所述第一范围的下限距离的情况下，所述行动控制部不执行向所述第一车辆与所述第二车辆之间的所述前进道路变更。
8.根据权利要求7所述的车辆控制装置，其中，
所述行动控制部基于所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离来变更所述第一范围的所述长度方向上的大小。
9.根据权利要求8所述的车辆控制装置，其中，
在所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离为第二距离以下的情况下，所述行动控制部将所述第一范围的所述长度方向上的大小设为恒定，
在所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离超过第二距离的情况下，所述距离越长，所述行动控制部越在所述长度方向上增大所述第一范围。
10.根据权利要求3所述的车辆控制装置，其中，
所述行动控制部使所述第一范围的所述长度方向上的大小与所述第二范围的所述长度方向上的大小之比大致恒定。
11.根据权利要求3所述的车辆控制装置，其中，
所述行动控制部以使所述车辆接近所述第二范围的中央的方式控制所述车辆。
12.根据权利要求1或2所述的车辆控制装置，其中，
所述行动控制部推定存在于车道变更目的地的区域的后方的所述第二车辆是否存在让开前进道路的意思，在推定为存在让开所述前进道路的意思的情况下，使所述车辆向所述区域进行车道变更。
13.根据权利要求1或2所述的车辆控制装置，其中，
所述行动控制部推定存在于车道变更目的地的区域的后方的所述第二车辆是否存在让开前进道路的意思，在推定为不存在让开所述前进道路的意思的情况下，将所述第二车辆设定为新的第一车辆，且将存在于所述第二车辆的后方的车辆设定为新的第二车辆，
所述行动控制部以使所述车辆的一部分包含于基于所述新的第一车辆与所述新的第二车辆之间的距离而设定在所述新的第一车辆与所述新的第二车辆之间的第一范围或第二范围内的方式，控制所述车辆。
14.根据权利要求13所述的车辆控制装置，其中，
在所述第一车辆的后方的不存在车辆的区域的所述长度方向上的距离为基准距离以上的情况下，所述行动控制部不执行所述推定地进行车道变更。
15.一种车辆控制方法，其中，
所述车辆控制方法使计算机进行如下处理：
识别车辆的周边状况；
控制所述车辆的行动；以及
在使所述车辆向侧方进行前进道路变更的情况下，
基于识别出的位于所述车辆的侧方的第一车辆与位于所述第一车辆的后方的第二车辆之间的距离，来决定所述车辆在道路的长度方向上相对于所述第一车辆和所述第二车辆应位于的相对范围，
基于所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离，来以所述车辆的一部分包含于在所述第一车辆与所述第二车辆之间设定的基准范围内的方式控制所述车辆的速度，
反复执行分数赋予处理，
在存储于存储部的分数表中的与所述第二车辆的识别信息建立对应关系的正分数为第一阈值以上的情况下，以向所述第一车辆与所述第二车辆之间进行车道变更的方式控制所述车辆，
在所述分数表中的与所述第二车辆的识别信息建立对应关系的负分数为第二阈值以上的情况下，使所述车辆向所述第二车辆的后方后退，
所述分数赋予处理是如下的处理，即，在所述车辆的一部分包含于所述基准范围内的状态下，在所述第二车辆表示让开前进道路的意思的情况下对所述分数表的所述第二车辆赋予正分数，在所述第二车辆未表示让开前进道路的意思的情况下对所述分数表的所述第二车辆赋予负分数。
16.一种存储介质，其存储有程序，其中，
所述程序使计算机进行如下处理：
识别车辆的周边状况；
控制所述车辆的行动；以及
在使所述车辆向侧方进行前进道路变更的情况下，
基于识别出的位于所述车辆的侧方的第一车辆与位于所述第一车辆的后方的第二车辆之间的距离，来决定所述车辆在道路的长度方向上相对于所述第一车辆和所述第二车辆应位于的相对范围，
基于所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离，来以所述车辆的一部分包含于在所述第一车辆与所述第二车辆之间设定的基准范围内的方式控制所述车辆的速度，
反复执行分数赋予处理，
在存储于存储部的分数表中的与所述第二车辆的识别信息建立对应关系的正分数为第一阈值以上的情况下，以向所述第一车辆与所述第二车辆之间进行车道变更的方式控制所述车辆，
在所述分数表中的与所述第二车辆的识别信息建立对应关系的负分数为第二阈值以上的情况下，使所述车辆向所述第二车辆的后方后退，
所述分数赋予处理是如下的处理，即，在所述车辆的一部分包含于所述基准范围内的状态下，在所述第二车辆表示让开前进道路的意思的情况下对所述分数表的所述第二车辆赋予正分数，在所述第二车辆未表示让开前进道路的意思的情况下对所述分数表的所述第二车辆赋予负分数。
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