CN112703141A - 行驶辅助方法及行驶辅助装置 - Google Patents

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Abstract

一种使处理器执行车辆的行驶辅助方法，基于本车辆的车辆信息生成车速指令值，基于存在于本车辆的前进路线方向的前头的地物的信息，运算比当前的时刻往后规定时间(预读取时间)的预读取车速指令值，并基于预读取车速指令值控制本车辆。另外，检测位于本车辆周围的信号的灯光状态，并基于灯光状态设定预读取时间。

Description

行驶辅助方法及行驶辅助装置
技术领域
本发明涉及控制车辆行驶的行驶辅助方法及行驶辅助装置。
背景技术
在驾驶辅助装置中，已知有如下装置：识别车辆的前方环境而获取前方环境信息，且基于前方环境信息来估计前方可识别距离，算出成为前方可识别距离以内的制动距离的速度作为限制速度，在存在前行车的情况下，将与前行车保持预先被设定的车间距离进行跟随行驶的车速设为目标车速，在不存在前行车的情况下，将预先所设定的车速设为目标车速，并进行限制，以使这些目标车速以至少在上述限制速度以下(例如专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-141387号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在上述现有技术中存在如下问题：例如在设定于车辆的前方的信号的灯光状态为停止指示的状态下，前行车因车道变更而不存在的情况下，尽管前方的信号的灯光状态为停止状态，也产生不需要的加速。
本发明要解决的问题是，提供能够抑制不需要的速度控制的行驶辅助方法及行驶辅助装置。
用于解决问题的技术方案
本发明基于本车辆的车辆信息生成车速指令值，且基于存在于本车辆的前进路线方向的前头的地物的信息，运算比当前的时刻往后规定时间(预读取时间)的预读取车速指令值，并基于预读取车速指令值控制本车辆。另外，通过检测位于本车辆周围的信号的灯光状态，且基于灯光状态设定预读取时间，解决上述课题。
发明效果
根据本发明，能够抑制不需要的速度控制。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式的行驶辅助装置的框图。
图2是用于说明车速指令值的特性的图表。
图3是用于说明图1的控制装置的行驶辅助处理的流程图的框图。
图4是用于说明车速指令值的特性的图表。
图5是用于说明车速指令值的特性的图表。
图6是用于说明车速指令值的特性的图表。
图7是用于说明车速指令值的特性的图表。
图8是用于说明车速指令值的特性的图表。
图9是用于说明车速指令值的特性的图表。
具体实施方式
以下，基于附图说明本发明一实施方式的车辆的行驶辅助装置及方法。此外，在本实施方式中，示例被搭载于车辆中的行驶辅助装置说明本发明。
《第一实施方式》
图1是表示本发明的实施方式的车辆的行驶辅助装置100的结构的图。如图1所示，本实施方式的行驶辅助装置100具备：本车位置检测装置110、地图数据库120、车速传感器130、测距传感器140、摄像机150、驱动机构170、控制装置180、偏航速率传感器190。这些装置为了相互进行信息的交换而通过CAN(Controller Area Network)其它的车载LAN被连接。
本车位置检测装置110具备GPS单元，通过定位器(GPS天线)检测从多个卫星通信发送的电磁波，且周期性地获取本车辆的位置信息，并且基于获取的本车辆的位置信息、从陀螺仪传感器获取的角度变化信息、以及从车速传感器获取的车速，检测本车辆的当前位置。另外，本车位置检测装置110也可以使用众所周知的地图匹配技术，检测本车辆的位置。
地图信息被存储在地图数据库120中。在地图数据库120存储的地图信息中，与地图坐标相对应地记录有各地图坐标的道路形状的信息、例如与弯道、坡道、交叉路口、立体交叉口、窄道、直路、路肩结构物、汇流地点相关的属性。另外，地图信息包含停止线、道路标识等地物的信息。道路标识是例如表示有信号的标识、表示车辆停止的标识等。
车速传感器130测量驱动轴等的驱动系统的转速，基于该转速检测本车辆的行驶速度(以下，也称为车速)。由车速传感器130检测的本车辆的车速信息被输出至控制装置180。偏航速率传感器190被装配在车厢内等适当部位，检测本车辆的偏航率(旋转角向转弯方向的变化速度)，所检测出的本车辆的偏航率信息被输出到控制装置180。
测距传感器140检测存在于本车辆周围的对象物。另外，测距传感器140运算本车辆和对象物的相对距离及相对速度。由测距传感器140检测出的对象物的信息被发送至控制装置180。此外，作为这种测距传感器140，可以使用激光雷达、毫米波雷达等(LRF等)。
摄像机150拍摄存在于本车辆周围的道路及对象物等地物。在本实施方式中，摄像机150拍摄本车辆的前方。由摄像机150拍摄的图像信息被发送至控制装置180。摄像机150是拍摄本车辆的前方的摄像机和/或拍摄本车辆的侧方的摄像机。
输入装置160是驾驶员可操作的操作构件。在本实施方式中，驾驶员通过操作输入装置160，能够设定自动驾驶控制的开启/关闭。此外，在本实施方式的车辆的自动驾驶控制中，在本车辆的前方存在前行车辆的情况下，将本车辆和前行车辆的车间距离维持为驾驶员设定的车间距离，进行使本车辆行驶的车间距离控制，以使本车辆追随前行车辆(前行车追随控制)，在本车辆的前方不存在前行车辆的情况下，进行使本车辆以驾驶员设定的车速行驶的速度控制。另外，本实施方式中，驾驶员通过操作输入装置160，能够设定速度控制中的本车辆的设定车速(例如，具体的速度值)及车间距离控制中的设定车间距离(例如，短、中、长的三个阶段)。
驱动机构170中包含用于使本车辆进行自动行驶的发动机和/或马达(动力系统)、制动器(制动系统)及转向促动器(转向系统)等。在本实施方式中，在进行后述的自动驾驶控制时，利用控制装置180控制驱动机构170的动作。
控制装置180是具有处理器的计算机，由储存用于控制本车辆的行驶的程序的ROM(Read Only Memory；只读存储器)、执行储存于该ROM中的程序的CPU(Central ProcessingUnit；中央处理单元)、作为可访问的存储装置发挥作用的RAM(Random Access Memory；随机存取存储器)构成。此外，作为动作电路，可以使用MPU(Micro Processing Unit；微处理单元)、DSP(Digital Signal Processor；数字信号处理器)、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit；专用集成电路)、FPGA(Field Programmable Gate Array；现场可编程门阵列)等代替CPU(Central Processing Unit)或与其一起使用。
控制装置180通过由CPU执行储存于ROM中的程序，实现停车道距离获取功能、信号灯光状态检测功能、车速指令值生成功能、控制本车辆的行驶的行驶控制功能(包含自动跟随功能)。以下，说明控制装置180具备的各功能。此外，除了以下说明的功能之外，控制装置180例如还具有检测本车位置的估计的功能等其它的功能。
控制装置180通过停止线距离获取功能，获取位于本车辆的前进路线方向的前头的停止线的信息。停止线是例如在信号附近的道路上画出的线。控制装置180基于测距传感器140、摄像机150等车载传感器的检测数据，获取停止线的信息。停止线的信息至少包含停止线的位置信息。在记录于地图数据库120中的地图信息包含停止线信息的情况下，控制装置180也可以从地图信息获取停止线信息。此外，停止线的信息不限于在道路上画出的白线。例如，在从本车的当前位置到停止线的距离较远，且由摄像机150无法拍摄停止线的情况下，控制装置180例如也可以获取交叉路口或岔口的信息作为停车道信息。即，在交叉路口或岔口附近画有停止线，因此，也可以将交叉路口等信息设为停止线信息。控制装置180基于由本车位置检测装置110检测出的本车位置及地图信息，估计地图上的本车位置。而且，控制装置180运算从当前的本车位置到停止线为止的停止线距离。
控制装置180通过信号灯光状态检测功能，检测位于本车辆周围的信号的灯光状态。信号被设定于交叉路口、岔口、高速公路的立体交叉口等中。信号的灯光状态为停止指示、通过指示、缓行指示等，以信号所显示的颜色、点亮的形式等来区别。例如，控制装置180从摄像机150的拍摄图像，检测位于本车辆的前面的信号的显示灯的颜色。在信号的显示灯为“红色”的状态的情况下，灯光状态成为停止指示。在信号的显示灯为“绿色(绿色)”或“黄色”的状态的情况下，灯光状态成为通过指示。此外，在以下的行驶辅助控制中，在信号的显示灯为“黄色”的情况下，灯光状态也可以判断为停止状态。
控制装置180通过车速指令值运算功能，基于本车辆的车速信息生成车速指令值。车速指令值是用于控制本车辆的车速的车速的目标值(目标车速)。例如，在使本车辆以驾驶员设定的设定车速行驶的情况下，控制装置180基于从用户输入的设定车速的信息，运算车速指令值。另外，在维持本车辆和前行车辆的车间距离，且执行本车辆跟随前行车辆那样的自动驾驶控制的情况下，控制装置180使用摄像机150等的车载传感器获取前行车辆的车速信息，并基于前行车辆的车速信息生成车速指令值。另外，在通过自动驾驶控制来控制本车辆的情况下，控制装置180从地图信息获取本车辆当前行驶的车道的法定限制速度的信息，并生成车速指令值，使本车辆的车速为基于法定限制车速的上限速度以下。
控制装置180通过行驶控制功能控制驱动机构170，由此，执行自动进行本车辆的全部或一部分行驶的自动驾驶控制，使得本车辆在目标行驶路线行驶。例如，就本实施方式的行驶控制功能而言，在本车辆的前方存在前行车辆的情况下，通过控制发动机或制动器等的驱动机构170的动作，执行使本车辆距前行车辆离开由车间距离设定功能设定的车间距离地行驶的车间距离控制。另外，在本车辆的前方存在前行车辆的情况下，控制装置180控制发动机、制动器、转向促动器等的驱动机构170的动作，将本车辆和前行车辆的车间距离设为由车间距离设定功能设定的车间距离，并执行使本车辆行驶的自动跟随控制，使得本车辆在前行车辆行驶的行驶轨迹上跟随行驶。另外，在本车辆的前方不存在前行车辆的情况下，控制装置180通过控制发动机或制动器等的驱动机构170的动作，执行使本车辆以驾驶员设定的规定的设定速度进行行驶的速度行驶控制。此外，行驶控制功能的自动驾驶控制在遵守各国的交通法规的基础上被执行。
在此，使用图2说明自动跟随控制和检测停止线并在停止线之前停止时的减速控制。图2是表示在本车辆跟随前行车的状态下，前行车进行车道变更的情况的车速指令值的特性的图表。在图2中，横轴表示时间，纵轴表示车速指令值。车速指令值相当于在自动驾驶控制下被控制的车速。
本车辆通过自动驾驶控制跟随前行车。在本车辆及前行车的前方有交叉路口。例如，在时刻t1的时点，假设前行车的驾驶员观察到交叉路口并减速。本车辆为了跟随前行车，本车辆也减速。在时刻t2的时点，假设前行车由于一些原因进行车道变更。但是，在该时点，从本车辆的当前位置到交叉路口的距离比信号识别距离长，因此，本车辆用测距传感器140、摄像机150等无法检测交叉路口附近的地物。当前行车从本车辆的前方消失时，控制装置180将当前的车速提高至由驾驶员设定的车速。因此，本车辆的车速在时刻t2以后升高。而且，在时刻t3的时点或从时刻t2到时刻t3的期间，行驶辅助装置100利用车载传感器检测在交叉路口附近具有停止线。控制装置180运算从本车辆的当前位置到停止线为止的距离，并比较与当前的车速相应的制动距离和停止线距离。
在图2的例子中，在时刻t3的时点，制动距离与停止线距离相等，因此，控制装置180为了使本车辆在停止线的跟前停车而运算车速指令值，以使本车辆的控制车速指令和停止线车速指令一致。停止线车速指令是由制动距离等决定的指令值，是用于使本车辆在停止线的跟前停车的指令值。
如上述，在图2的例子中，尽管在本车辆的前方具有停止线，但在从时刻t2到时刻t3的期间产生不需要的加速。在本实施方式中，为了防止这种不需要的加速，在停止线等影响车速控制的地物处于本车辆的前进路线方向的前头的情况下，通过预读取，将比当前的时刻往后规定时间的车速作为车速进行运算。也就是，控制装置180预测比当前之前的时间内的车速。比当前的时刻之前的规定时间为预读取时间。
接着，说明用于辅助车辆的行驶的控制处理。图3是表示本实施方式的控制处理的流程的框图。此外，以下说明的行驶控制处理，由控制装置180执行。另外，以下说明的行驶控制处理，在点火开关或电源开关成为开启的情况下开始，并在规定的周期(例如每10毫秒)内反复执行，直至点火开关或电源开关关闭。
另外，以下，示例说明由驾驶员输入(开启)自动驾驶控制的场景。即，驾驶员经由输入装置160将自动驾驶控制设定为开启，由此，在本车辆的前方存在前行车辆的情况下，在距前行车辆离开了相当驾驶员设定的设定车间距离的状态下，跟随本车辆的自动跟随控制被执行。
在步骤S1中，控制装置180基于车辆信息运算车速指令值。车辆信息是由车速传感器130检测到的车速信息、由测距传感器140、150等传感器检测到的检测数据、由用户操作的输入装置160的操作信息、地图信息等。例如，在本车辆跟随前行车的情况下，控制装置180使用车载传感器，获取前行车的信息作为车辆信息，并运算前行车的车速。控制装置180比较当前的车速和前行车的车速，并运算车速指令值及目标加速度，以使当前的车速与前行车的车速一致。另外，在以驾驶员的设定车速进行控制的情况下，控制装置180从输入装置160获取车速信息，并运算车速指令值及目标加速度，以使当前的车速与驾驶员设定车速一致。
另外，在本车辆的前进路线方向的目的地检测到应使车辆停车的地物的情况下、和/或从地图信息等获取到存在于本车辆的前进路线方向的前头的停止线的信息的情况下，控制装置180测定从本车辆的当前位置到停止线为止的停止线距离。控制装置180获取当前的车速信息且运算制动距离。控制装置180基于停止线距离、制动距离、以及当前的车速信息，运算车速指令值及目标加速度，以使本车辆在停止线的跟前停止。
在步骤S2中，控制装置180通过停止线获取功能，从地图信息和/或摄像机150的拍摄图像获取位于本车辆的前进路线方向的前头的停止线的信息，并运算从本车辆的当前位置到停止线为止的距离。
在步骤S3中，控制装置180从摄像机150的拍摄图像检测信号的灯光状态。此外，信号的灯光状态的信息不限于摄像机150的拍摄图像，例如也可以通过车车间通信、路车间通信获取。
在步骤S4中，控制装置180基于信号的灯光状态设定预读取时间。预读取时间的长度根据信号的灯光状态而被预先设定。在灯光状态为停止指示的情况下，控制装置180将预读取时间设定为较长的时间。即，在灯光状态为停止指示的情况下，与灯光状态为停止指示以外的指示的情况比较，控制装置180增长预读取时间。在灯光状态为停止指示以外的指示(例如通过指示)的情况下，控制装置180将预读取时间设定为较短的时间。另外，在无法检测灯光状态的情况下，控制装置180将预读取时间设定为比在可检测灯光状态的情况下设定的预读取时间短的时间。控制装置180也可以根据当前的车速的大小设定预读取时间。例如，在灯光状态为停止指示，且车速较高的情况下，为了在信号的跟前安全地停车，控制装置180也可以将预读取时间设定得较长。
在步骤S5中，控制装置180基于车速指令值、目标加速度、以及预读取时间，运算预读取车速指令值。在被设定了预读取时间的情况下，预想在从当前的时刻经过预读取时间的时点存在要到达的停止线，且本车辆加速的情况下，控制装置180运算预读取车速指令值，使得该加速被抑制。此时，在预读取时间较长的情况下，在本车位置距停止线的位置较远的位置就被开始抑制加速的车速控制，所以车速以平缓的斜度推移。另一方面，在预读取时间较短的情况下，在本车位置距停止线的位置较近的位置就被开始抑制加速的车速控制，所以与预读取时间较长的情况比较，抑制加速的定时延迟。因此，车速以比预读取时间较长的情况大的斜率推移。
预想在从当前的时刻经过预读取时间的时点存在要到达的停止线，且使本车辆减速的情况下，控制装置180运算预读取车速指令值，以根据预读取时间的长度改变减速开始定时。在预读取时间较长的情况下，为了从本车位置距停止线较远的位置开始减速，将减速定时提前。另一方面，在预读取时间较短的情况下，为了从本车位置距停止线较近的位置开始减速，将减速定时延迟，减速量也变小。即，与预读取时间较长的情况比较，在预读取时间较短的情况下，减速定时延迟，减速量变小。
在未设定预读取时间的情况下，控制装置180基于步骤S1的控制处理中运算出的车速指令值和目标加速度，运算车速指令值。
在步骤S6中，控制装置180基于预读取车速指令值和上个周期中运算出的车速指令值(上个车速指令值)的差异，运算为了使当前的车速与预读取车速指令值一致所需要的必要加速度。此外，为了防止车速的骤变，控制装置180也可以对于车速的变化量设置限制值。例如，在使本车辆加速时，在预读取车速指令值和上个周期中运算出的车速指令值(上个车速指令值)的差异比预先设定的上限值大的情况下，控制装置180运算必要加速度，使得车速的变化量为上限值以下。
在步骤S7中，控制装置180对在上个周期中运算出的车速指令值(上个车速指令值)相加必要加速度，运算控制车速指令值。然后，控制装置180将控制车速指令值输出至驱动机构170。
接着，说明上述的控制流程中控制的情况下的、本车辆的车速变化。
图4是表示在本车辆跟随前行车的状态下，前行车进行车道变更的情况下的车速指令值的特性的图表。在图4中，横轴表示时间，纵轴表示车速指令值。本车辆通过自动驾驶控制跟随前行车。在本车辆及前行车的前方有交叉路口，灯光状态为停车指示。例如，假设在时刻t1的时点，前行车的驾驶员观察到交叉路口并减速。本车辆为了跟随前行车，本车辆也减速。假设在时刻t2的时点，前行车由于某些原因而进行车道变更。
与本实施方式不同，在不运算预读取车速指令值的情况下，为了使本车辆跟随前行车，控制装置180增大车速指令值。在图3的例子中，驾驶员设定的车速比前行车的车速低，所以由驾驶员设定的车速成为上限车速，控制装置180将车速指令值设定为与上限车速对应的车速指令值(参照图4的图表a)。
另外，在固定了预读取时间的情况下，车速指令值如图4的图表b那样推移。在被设定了预读取时间的情况下，时刻t2之后的加速被抑制。然后，若车速指令值与停止线车速指令值一致，则车速指令值沿着停止线车速指令值推移。
在本实施方式中，灯光状态成为停止指示，所以预读取时间被设定为较长的时间。车速指令值如图4的图表c那样推移。即，与图表b比较，时刻t2之后的加速被进一步抑制。而且，若车速指令值与停止线车速指令值一致，则车速指令值沿着停止线车速指令值推移。由此，可以抑制不需要的加速，还可以抑制过于强烈的加速。另外，向减速的推移也可以平顺。
图5是表示本车辆向信号行驶时的车速指令值的特性的图表。在图5中，横轴表示本车辆的位置，纵轴表示车速指令值。在图5的图表中，在本车辆行驶在L1至L2的之间的情况下，行驶辅助装置100无法检测信号的灯光状态。在本车辆行驶在L2至L3的之间的情况下，行驶辅助装置100可以检测信号的灯光状态。
在本车辆行驶在L1至L2的之间的情况下，控制装置180获取停止线信息(在图5的例子中，为信号的位置信息)，运算预读取车速指令值。预读取车速指令值是用于相对当前的车速停车在交叉路口的跟前的车速指令值。虽然无法检测信号的灯光状态，但能够识别为信号被设置在本车辆的前方，所以在本车辆到达车辆位置(L2)之前，控制装置180执行减速控制。
在固定了预读取时间的情况下，车速指令值如图5的图表a那样推移。本实施方式中，在无法检测灯光状态的情况下，设定为比在可以检测灯光状态的情况下所设定的预读取时间短的时间。因此，如图表b所示，在本实施方式中，与图表a比较，减速定时延迟，与图表a比较，减速量变小。由此，在无法检测灯光状态的情况下，可以抑制过度减速。而且，在本车辆到达车辆位置(L2)时，控制装置180成为可以使用摄像机150等检测信号的灯光状态的状态。在图5的例子中，灯光状态为通过指示，所以控制装置180识别出不需要在交叉路口的跟前停车，并以法定限制车速为上限增大车速指令值。
图6是表示本车辆向信号行驶时的车速指令值的特性的图表。在图6的例子中，位于相对本车辆较近的位置的信号(以下，称为第一信号)的灯光状态为通过指示，位于相对本车辆较远的位置的信号(以下，称为第二信号)的灯光状态为停止指示。假设在时间t0的时点，本车辆无法检测第一信号的灯光状态，可以检测第二信号的灯光状态。
作为存在于本车辆的前进路线方向的前头的地物，在可以检测出多个信号的情况下，控制装置180根据各个信号的灯光状态设定预读取时间。在图6的例子中，无法检测第一信号的灯光状态，所以控制装置180设定与第一信号对应的、较短的预读取时间(以下，称为第一预读取时间。)。另一方面，可以检测第二信号的灯光状态为停止指示，所以控制装置180设定与第二信号对应的、较长的预读取时间(以下，称为第二预读取时间。)。第一预读取时间比第二预读取时间短。
控制装置180分别运算与多个预读取时时间对应的、预读取车速指令值。即，控制装置180运算对设定为第一预读取时间内的情况的车速指令值(以下，为第一车速指令值)和对设定为第二预读取时间内的情况的车速指令值(以下，为第二车速指令值)。控制装置180将第一车速指令值和第二车速指令值中较低一者的指令值作为控制车速指令值运算。
如图6所示，控制装置180将比第一车速指令值低的第二车速指令值作为控制车速指令值运算。由此，即使在被设置多个信号，且无法检测靠近本车辆一侧的信号的灯光状态的情况下，也能够控制车速，使得在后方的停止线停止。
如上述，在本实施方式中，控制装置180基于本车辆的车辆信息生成车速指令值，基于存在于本车辆的前进路线方向的前头的地物的信息，运算比从当前的时刻往后规定时间(预读取时间)的预读取车速指令值，并基于预读取车速指令值控制本车辆。另外，检测位于本车辆周围的信号的灯光状态，并基于灯光状态设定预读取时间。由此，可以抑制在停止指示的信号跟前的不需要的加速。
另外，在本实施方式中，在灯光状态为停止指示的情况下，与灯光状态为停止指示以外的指示的情况比较，增长预读取时间。由此，如果信号为停止指示(红色显示)，则通过增长预读取时间，可以抑制在停止线跟前的不需要的加速，可以将减速定时提前。作为其结果，可以使乘员感到放心。
另外，在本实施方式中，在无法检测灯光状态的情况下，与可以检测灯光状态的情况比较，缩短读取时间。由此，尽管信号为通过指示(绿色显示)，但在本车辆处于无法检测灯光状态的距离的情况下，通过缩短预读取时间，也能够抑制在停止线跟前的不需要的减速。作为其结果，可以降低给乘员造成的不适感。
另外，在本实施方式中，分别检测多个信号，对于被检测出的多个信号设定预读取时间，分别运算与多个预读取时间对应的预读取车速指令值，基于多个预读取车速指令值中、最小的车速指令值控制上述本车辆。由此，例如，在被设置有多个信号，且无法检测靠近本车辆一侧的信号的灯光状态的情况下，也能够控制车速，以在后方的停止线停止。
另外，作为本实施方式的变形例子，在从检测到信号的灯光状态为停止指示的状态切换成无法检测信号的灯光状态的状态的情况下，与检测到灯光状态为停止指示的情况的预读取时间比较，控制装置180增长预读取时间。例如，在从可以检测到停止指示的状态变成暂时性无法检测灯光状态的情况下，通过增长预读取时间，可以抑制减速度变动。
另外，作为本实施方式的变形例子，在变更预读取时间的情况下，控制装置180也可以将预读取时间的变化量限制到规定的变化量阈值以下。由此，在减速中或加速中，可以抑制加速度急剧地变化。
此外，在本实施方式中，在检测到地物的情况下，本车辆的前进路线方向的前头未必限于本车辆的前方。例如，在本车辆行驶的状态下，在本车辆的前头为分支路且预定了车道变更的情况下，也可以作为位于车道变更后的前进路线方向的前头的地物来检测。
《第二实施方式》
说明本发明的另一实施方式的行驶辅助装置。在本实施方式中，相对于上述的第一实施方式，控制装置180的目标车速及目标加速度的运算方法不同。除此以外的结构及控制处理与上述的第一实施方式相同，并适当引用其记载。
控制装置180通过以下说明的运算方法，运算预读取车速指令值。
图7是表示在本车辆跟随前行车的状态下，前行车进行车道变更的情况下的车速指令值的特性的图表。在图7中，横轴表示时间，纵轴表示车速指令值。本车辆通过自动驾驶控制跟随前行车。在本车辆及前行车的前方有交叉路口，灯光状态为停车指示。时刻t1表示当前的时刻，时刻t0表示运算周期中比当前的时刻t1前1个周期的时刻。时刻t1和时刻t2之间的时间表示预读取时间。
在时刻t1的时点，控制装置180通过停止线获取功能获取停止线的信息，并运算从本车辆的当前位置到停止线为止的距离。停止线被设置在信号附近。控制装置180根据直到停止线为止的距离，运算停止线车速指令。停止线车速指令表示用于对于本车辆的位置在停止线的跟前停止的目标车速(以下，也称为目标停止车速。)。另外，控制装置180根据由停止线车速指令所表示的车速的减少量，运算用于在停止线的跟前停止的目标加速度(以下，也称为目标停止加速度。)。由此，控制装置180基于当前的车辆信息，运算当前的目标停止车速(Vts1)及当前的目标停止加速度(Ats1)。
控制装置180基于信号的灯光状态设定预读取时间。控制装置180基于当前的目标停止车速(Vts1)及当前的目标停止加速度(Ats1)，运算预读取目标车速(Vts2)。预读取目标车速(Vts2)是比当前的时刻(t1)往后相当预读取时间的、时刻(t2)的目标车速。控制装置180通过对预读取时间乘以目标停止加速度(Ats1)，运算预读取时间的速度的减少量，通过对当前的目标停止车速(Vts1)相加速度的减少量，运算预读取目标车速(Vts2)。
控制装置180基于上个运算周期中被运算出的目标车速(Vt0)和预读取目标车速(Vts2)，运算为了从上一次的目标车速(Vt0)变化至预读取目标车速(Vts2)所需要的必要加速度(Ar)。控制装置180运算目标车速(Vt0)和预读取目标车速(Vts2)的速度差，将被运算出的速度差除以从上个运算周期的时刻(t0)到时刻(t2)为止的时间，由此，运算必要加速度(Ar)。
接着，控制装置180基于目标车速(Vt0)和必要加速度(Ar)，运算当前的目标车速。具体而言，控制装置180通过对必要加速度(Ar)乘以相当运算周期的时间而运算速度的变化量，并对目标车速(Vt0)相加被运算出的速度变化量，运算当前的目标车速(Vt1)。
如上述，在本实施方式中，控制装置180基于车辆信息，分别运算本车辆用于在信号的附近停止的目标停止车速(Vts1)及目标停止加速度(Ats1)，基于当前的目标停止车速(Vts1)和当前的目标停止加速度(Ats1)运算预读取目标车速(Vts2)，并运算为了从以上个车速指令值所表示的车速(Vt0)变化至预读取目标车速(Vts2)所需要的必要加速度(Ar)，基于车速指令值的运算周期和必要加速度(Ar)，运算当前的目标车速(Vt1)。由此，在无法直接运算预读取时间后的目标车速的情况下，可以根据目标停止车速(Vts1)及目标停止加速度(Ats1)运算预读取时间后的目标车速。另外，可以从以上个车速指令值所表示的车速(Vt0)、从预读取目标车速(Vts2)运算当前的目标车速(Vt1)。
《第三实施方式》
说明本发明的另一实施方式的行驶辅助装置。在本实施方式中，相对上述的第二实施方式，在对必要加速度设定上限加速度的点有所不同。除此以外的结构及控制处理与上述的第二实施方式相同，并适当引用其记载。
图8是表示在本车辆跟随前行车的状态下，前行车进行车道变更的情况的车速指令值的特性的图表。在图8中，横轴表示时间，纵轴表示车速指令值。本车辆通过自动驾驶控制跟随前行车。在本车辆及前行车的前方有交叉路口，灯光状态为停车指示。时刻t1表示当前的时刻，时刻t0表示运算周期中比当前的时刻t1前1个周期的时刻。时刻t1和时刻t2之间的时间表示预读取时间。
在本实施方式中，对于必要加速度(Ar)预先设定上限加速度。控制装置180基于在上个运算周期中被运算出的目标车速(Vt0)和预读取目标车速(Vts2)运算出必要加速度(Ar)后，比较运算的必要加速度(Ar)和上限加速度。在必要加速度(Ar)比上限加速度高的情况下，控制装置180选择以当前的车速指令值所表示的目标车速作为车辆控制用的目标车速，取代预读取目标车速。以当前的车速指令值所表示的目标车速是例如根据加速操作而由请求扭矩决定的车速。例如，在时刻t0至时刻t1的期间，在通过驾驶员的加速操作而有加速请求时，在车速基于预读取目标车速被控制的情况下，有加速被抑制的风险。因此，在本实施方式中，在必要加速度(Ar)比上限加速度高的情况下，不将预读取目标车速选择为控制用的车速。
另一方面，在必要加速度(Ar)为上限加速度以下的情况下，控制装置180基于目标车速(Vt0)和必要加速度(Ar)，运算当前的目标车速。然后，控制装置180将基于必要加速度(Ar)运算出的当前的目标车速选择为控制用的目标车速。
如上述，在本实施方式中，在必要加速度(Ar)比规定的上限加速度高的情况下，控制装置180选择以当前的车速指令值所表示的目标车速作为车辆控制用的目标车速，取代预读取目标车速(Vts2)。由此，能够瞬时提高车速指令值。
《第四实施方式》
说明本发明的另一实施方式的行驶辅助装置。在本实施方式中，相对上述的第二实施方式，被设定了预读取目标车速(Vts2)的允许范围的点有所不同。除此以外的结构及控制处理与上述的第二实施方式相同，并适当引用第二实施方式或第三实施方式的记载。
图9是表示在本车辆跟随前行车的状态下，前行车进行车道变更的情况的车速指令值的特性的图表。在图9中，横轴表示时间，纵轴表示车速指令值。本车辆通过自动驾驶控制跟随前行车。在本车辆及前行车的前方有交叉路口，灯光状态为停车指示。时刻t1表示当前的时刻，时刻t0表示在运算周期中比当前的时刻t1前1个周期的时刻。时刻t1和时刻t2之间的时间表示预读取时间。
例如，在本车辆靠近停止线，且直到停止线为止的距离变短那样的场景中，如图9的图表b所示，表示停止线车速指令的倾斜度在负方向上变大，有时预读取车速目标车速(Vts2)为负。而且，在车速基于负的预读取车速目标车速(Vts2)被控制的情况下，在停止线附近的制动器量变大，车辆停止时的车辆的行为变大。在本实施方式中，为了防止车辆停止时的车辆的行为变大，被设定了预读取目标车速(Vts2)的允许范围。
预读取目标车速(Vts2)的允许范围被设定为正的范围。控制装置180在运算出预读取目标车速(Vts2)后，被运算出的预读取目标车速(Vts2)比较允许范围的下限值。允许范围的下限值为零。而且，在预读取目标车速(Vts2)比允许范围的下限值低的情况下，即，在预读取目标车速(Vts2)为负值的情况下，控制装置180将预读取目标车速(Vts2)限制在允许范围内，以使预读取目标车速(Vts2)为正值。
如图9所示，图表a表示限制后的预读取目标车速(Vts2)。如图表a所示，预读取目标车速(Vts2)被限制为下限值的零，因此，表示停止线车速指令的倾斜度比图表b缓和。由此，可以使车辆在停车线顺利地停车。
如上述，在本实施方式中，预读取目标车速被限制在规定的允许范围内，由此，可以防止当前时刻的目标车速为负，且使车辆在停车线顺利地停车。
标号说明
100…行驶辅助装置
110…本车位置检测装置
120…地图数据库
130…车速传感器
140…测距传感器
150…摄像机
160…输入装置
170…驱动机构
180…控制装置
190…偏航速率传感器

Claims (10)

1.一种使处理器执行的车辆的行驶辅助方法，
基于本车辆的车辆信息生成用于控制所述本车辆的车速的车速指令值，
基于存在于本车辆的前进路线方向的前头的地物的信息，运算比当前的时刻往后规定时间的所述车速指令值作为预读取车速指令值，
基于所述预读取车速指令值，控制所述本车辆，
检测位于所述本车辆周围的信号的灯光状态，
基于所述灯光状态设定所述规定时间。
2.如权利要求1所述的行驶辅助方法，
在所述灯光状态为停止指示的情况下，与所述灯光状态为所述停止指示以外的指示的情况比较，增长所述规定时间。
3.如权利要求1所述的行驶辅助方法，
在无法检测所述灯光状态的情况下，与可以检测到所述灯光状态的情况比较，缩短所述规定时间。
4.如权利要求1所述的行驶辅助方法，
在从检测到所述灯光状态为停止指示的状态切换至无法检测所述灯光状态的状态的情况下，与检测出所述灯光状态为停止指示的情况比较，增长所述规定时间。
5.如权利要求1至4中任一项所述的行驶辅助方法，
在变更所述规定时间的情况下，将所述规定时间的变化量限制到规定的变化量阈值以下。
6.如权利要求1至5中任一项所述的行驶辅助方法，
检测多个所述信号，
对于被检测出的所述多个信号设定所述规定时间，
分别运算与被设定的多个所述规定时间对应的、所述预读取车速指令值，
基于被运算出的多个所述预读取车速指令值中最小的所述车速指令值控制所述本车辆。
7.如权利要求1至6中任一项所述的行驶辅助方法，
基于所述车辆信息，分别运算用于所述本车辆在所述信号的附近停止的目标停止车速及目标停止加速度，
基于当前的所述目标停止车速和当前的所述目标停止加速度，运算比所述当前的时刻往后所述规定时间的目标车速即预读取目标车速，
运算为了从上个车速指令值所表示的车速变化至所述预读取目标车速所需要的必要加速度，
基于所述车速指令值的运算周期和所述必要加速度，运算当前的目标车速。
8.如权利要求7所述的行驶辅助方法，
在所述必要加速度比规定的上限加速度高的情况下，选择以当前的所述车速指令值所表示的目标车速作为车辆控制用的目标车速，取代所述预读取目标车速。
9.如权利要求7或8所述的行驶辅助方法，
所述预读取目标车速被限制在规定的允许范围内。
10.一种具有处理器的车辆的行驶辅助装置，
所述处理器
基于本车辆的车辆信息，生成用于控制所述本车辆的车速的车速指令值，
基于存在于本车辆的前进路线方向的前头的地物的信息，运算比当前的时刻早规定时间的所述车速指令值作为预读取车速指令值，
基于所述预读取车速指令值，控制所述本车辆，
检测位于所述本车辆周围的信号的灯光状态，
基于所述灯光状态设定所述规定时间。
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