CN113525378B - 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

能使车辆顺利地进行车道变更的车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质。车辆控制装置具备：识别部，其识别存在于车辆的周边的其他车辆；控制部，其在制定了车辆从第一车道向第二车道进行车道变更的计划的情况下，基于由识别部识别到的在第二车道上行驶的车辆的位置，来使车辆向第二车道进行车道变更，在识别到在第二车道上行驶且在行进方向上距车辆规定距离存在的第一其他车辆、且未识别到在第二车道上存在于车辆的后方的第二其他车辆的情况下，控制部在第一其他车辆的后方设定第一假想车辆、以及在第一假想车辆的后方设定第二假想车辆，并基于第一其他车辆的位置、第一假想车辆的位置及第二假想车辆的位置，来使车辆向第二车道进行车道变更。

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
以往，公开了一种车辆控制装置，其在不能将前行车辆识别出等未检测出满足规定的条件的周边车辆的情况下，基于设定假想地模拟周边车辆得到的假想车辆而生成的控制计划，来控制车辆(日本特许第6446732号公报)。
然而，上述的装置由于交通环境的不同而有时不能在适当的位置设定假想车辆。因此，上述的装置有时不能使车辆顺利地进行车道变更。
发明内容
发明要解决的课题
本发明是考虑这样的情况而完成的，其目的之一在于提供能够使车辆顺利地进行车道变更的车辆控制装置、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)：车辆控制装置具备：识别部，其识别存在于车辆的周边的其他车辆；以及控制部，其在制定了所述车辆从第一车道向第二车道进行车道变更的计划的情况下，基于由所述识别部识别到的在第二车道上行驶的车辆的位置，来使所述车辆向所述第二车道进行车道变更，在识别到在所述第二车道上行驶且在行进方向上距所述车辆规定距离存在的第一其他车辆、并且未识别到在所述第二车道上存在于所述车辆的后方的第二其他车辆的情况下，所述控制部在所述第一其他车辆的后方设定第一假想车辆、以及在所述第一假想车辆的后方设定第二假想车辆，并基于所述第一其他车辆的位置、所述第一假想车辆的位置及所述第二假想车辆的位置，来使所述车辆向第二车道进行车道变更。
(2)：在上述(1)的方案的基础上，所述控制部在基于所述第一其他车辆的位置、所述第一其他车辆的速度及预先设定的所述第一假想车辆的速度而得到的位置，设定所述第一假想车辆。
(3)：在上述(1)或(2)的方案的基础上，所述控制部在基于所述第一其他车辆的位置、所述第一其他车辆的速度及预先设定的所述第二假想车辆的速度而得到的位置，设定所述第二假想车辆。
(4)：在上述(3)的方案的基础上，所述控制部基于表示在所述第二车道上行驶了的车辆的速度的信息，来决定所述第一假想车辆的速度及所述第二假想车辆的速度。
(5)：在上述(1)至(4)中任一方案的基础上，所述第一车道是向所述第二车道汇合的汇合道路，在从所述第一车道向所述第二车道进行汇合的可汇合部位的起点附近，设置有对于在所述第一车道上行驶的车辆而言阻碍比所述可汇合部位靠后方的所述第二车道的状况的视觉辨识性的障碍物，所述控制部在制定了所述车辆从所述第一车道向所述第二车道汇合的计划的情况下，使所述车辆向所述第二车道进行车道变更。
(6)：在上述(1)至(5)中任一方案的基础上，在所述车辆在所述第一车道上行驶着的情况下，在所述第二车道上在所述第一其他车辆的后方识别到第二其他车辆时，所述控制部取消所述第一假想车辆的设定，基于所述第二其他车辆、以及在所述第二其他车辆的后方新设定的第三其他车辆或存在于所述第二其他车辆的后方的第三其他车辆，来使所述车辆进行车道变更。
(7)：在上述(1)至(6)中任一方案的基础上，在所述第二车道上在所述第一其他车辆的后方识别到第二其他车辆、且所述识别到的所述第二其他车辆的速度比预先设定的所述第二假想车辆的速度快的情况下，所述控制部将所述第二其他车辆视作所述第一其他车辆。
(8)：在上述(1)至(7)中任一方案的基础上，在所述第二车道上在所述第一其他车辆的后方识别到第二其他车辆、且所述识别到的所述第二其他车辆位于所述第二假想车辆的后方的情况下，所述控制部基于所述第一假想车辆和所述第二其他车辆，来使所述车辆进行车道变更。
(9)：本发明的一方案的车辆控制方法使计算机执行的处理包括如下处理：识别存在于车辆的周边的其他车辆；在制定了所述车辆从第一车道向第二车道进行车道变更的计划的情况下，基于所述识别的在第二车道上行驶的车辆的位置，来使所述车辆向所述第二车道进行车道变更；以及在识别到在所述第二车道上行驶且在行进方向上距所述车辆规定距离存在的第一其他车辆、并且未识别到在所述第二车道上存在于所述车辆的后方的第二其他车辆的情况下，在所述第一其他车辆的后方设定第一假想车辆、以及在所述第一假想车辆的后方设定第二假想车辆，并基于所述第一其他车辆的位置、所述第一假想车辆的位置及所述第二假想车辆的位置，来使所述车辆向第二车道进行车道变更。
(10)：本发明的一方案的存储介质存储有程序，所述程序使计算机执行如下处理：识别存在于车辆的周边的其他车辆；在制定了所述车辆从第一车道向第二车道进行车道变更的计划的情况下，基于所述识别的在第二车道上行驶的车辆的位置，来使所述车辆向所述第二车道进行车道变更；以及在识别到在所述第二车道上行驶、且在行进方向上距所述车辆规定距离存在的第一其他车辆、并且未识别到在所述第二车道上存在于所述车辆的后方的第二其他车辆的情况下，在所述第一其他车辆的后方设定第一假想车辆、以及在所述第一假想车辆的后方设定第二假想车辆，并基于所述第一其他车辆的位置、所述第一假想车辆的位置及所述第二假想车辆的位置，来使所述车辆向第二车道进行车道变更。
发明效果
根据(1)～(10)，车辆控制装置基于第一其他车辆的位置、第一假想车辆的位置及第二假想车辆的位置，来使车辆向第二车道进行车道变更，由此能够使车辆顺利进行车道变更。
根据(4)，车辆控制装置基于表示在第二车道上行驶了的车辆的速度的信息，来决定第一假想车辆的速度及第二假想车辆的速度，由此能够设想更现实的速度而设定假想车辆。
根据(6)～(8)，车辆控制装置在识别到之前没能够识别出的第二其他车辆的情况下，能够根据识别到的其他车辆的位置或速度来设定成为基准的车辆，并基于设定的车辆来使车辆进行车道变更，因此能够实现灵活应对状况的变化的车道变更。
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是用于说明本车辆进行车道变更的处理的图。
图4是表示第二车道及第三车道的状况的一例的图。
图5是用于说明假想车辆的设定的图。
图6是表示车辆M向第一假想车辆与第二假想车辆之间进行车道变更的场景的一例的图。
图7是用于说明设定速度的图。
图8是用于说明设定假想车辆的位置的处理的图表。
图9是表示车辆、其他车辆、第一假想车辆及第二假想车辆的速度的一例的图。
图10是表示车辆进行车道变更的场景的一例的图。
图11是表示识别到实际的其他车辆的场景的一例的图。
图12是用于说明识别到其他车辆的情况下的假想车辆的设定的图(其1)。
图13是用于说明识别到其他车辆的情况下的假想车辆的设定的图(其2)。
图14是表示由自动驾驶控制装置执行的处理的流程的一例的流程图。
图15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。
[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、LIDAR(Light Detection and Ranging)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 Positioning Unit)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及转向装置220。这些装置、设备由CAN(Controller AreaNetwork)通信线等多路通信线、串行通信线、无线通信网等互相连接。图1所示的结构只是一例，可以省略结构的一部分，也可以进一步追加别的结构。
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安装于搭载车辆系统1的车辆(以下称作本车辆M)的任意部位。在对前方进行拍摄的情况下，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例如周期性地反复对本车辆M的周边进行拍摄。相机10也可以是立体相机。
雷达装置12向本车辆M的周边放射毫米波等电波，并且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。
LIDAR14向本车辆M的周边照射光(或者波长与光接近的电磁波)，并测定散射光。LIDAR14基于从发光到受光的时间，来检测到对象的距离。照射的光例如是脉冲状的激光。LIDAR14安装于本车辆M的任意部位。
物体识别装置16对由相机10、雷达装置12及LIDAR14中的一部分或全部检测的检测结果进行传感器融合处理而识别物体的位置、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LIDARl4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，来与存在于本车辆M的周边的其他车辆通信，或者经由无线基站而与各种服务器装置通信。
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、以及检测本车辆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及路径决定部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)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也可以一部分或全部与前述的HMI30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(以下称作地图上路径)。第一地图信息54例如是由表示道路的线路和由线路连接的节点来表现道路形状的信息。第一地图信息54也可以包括道路的曲率、POI(PointOf 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例如也可以通过乘员持有的智能手机、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，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块(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而按每个区块来决定推荐车道。推荐车道决定部61进行在从左数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决定推荐车道。
第二地图信息62是比第一地图信息54高精度的地图信息。第二地图信息62例如包括车道的中央的信息或车道的边界的信息等。第二地图信息62可以包括道路信息、交通限制信息、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可以通过通信装置20与其他装置通信而随时被更新。
驾驶操作件80例如包括油门踏板、制动踏板、换挡杆、转向盘、异形方向盘、操纵杆、其他操作件。在驾驶操作件80上安装有检测操作量或操作的有无的传感器，其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和第二控制部160。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。这些构成要素中的一部分或全部可以由LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable GateArray)、GPU(Graphics Processing Unit)等硬件(包含电路部：circuitry)实现，也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等能够装卸的存储介质，并通过存储介质(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。自动驾驶控制装置100为“车辆控制装置”的一例。
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。第一控制部120例如并行实现基于AI(ArtificialIntelligence：人工智能)的功能和基于预先给出的模型的功能。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的对交叉路口的识别、以及基于预先给出的条件(存在能够进行图案匹配的信号、道路标示等)的识别，并对双方进行评分而综合性地评价”来实现。由此，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LIDAR14经由物体识别装置16而输入的信息，来识别处于本车辆M的周边的物体的位置、以及速度、加速度等状态。物体的位置例如可以被识别为以本车辆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，并使用于控制。物体的位置可以由该物体的重心、角部等代表点表示，也可以由表现出的区域表示。物体的“状态”也可以包括物体的加速度、加加速度、或者“行动状态”(例如是否进行着车道变更或要进行车道变更)。
识别部130例如识别本车辆M行驶着的车道(行驶车道)。例如，识别部130将从第二地图信息62得到的道路划分线的图案(例如实线与虚线的排列)与根据由相机10拍摄到的图像而识别出的本车辆M的周边的道路划分线的图案进行比较，由此识别行驶车道。识别部130不限于识别道路划分线，也可以识别道路划分线、包括路肩、缘石、中央隔离带、护栏等在内的行驶路边界(道路边界)，由此识别行驶车道。在该识别中，也可以考虑从导航装置50取得的本车辆M的位置、由INS处理的处理结果。识别部130识别暂时停止线、障碍物、红灯、收费站、其他道路现象。
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例如也可以识别本车辆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。代替于此，识别部130也可以识别本车辆M的基准点相对于行驶车道的任意侧端部(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以原则上在由推荐车道决定部61决定的推荐车道上行驶、而且能够应对本车辆M的周边状况的方式，生成本车辆M自动地(不依赖于驾驶员的操作地)将来行驶的目标轨道。目标轨道例如包含速度要素。例如，目标轨道表现为将本车辆M应该到达的地点(轨道点)依次排列而成的轨道。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应该到达的地点，有别于此，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、在该采样时刻本车辆M应该到达的位置。在该情况下，目标速度、目标加速度的信息由轨道点的间隔表现。
行动计划生成部140在生成目标轨道时，可以设定自动驾驶的事件。在自动驾驶的事件中，存在定速行驶事件、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相应的目标轨道。
行动计划生成部140例如包括设定部142。设定部142在道路上设定对其他车辆进行假想模拟得到的假想车辆。行动计划生成部140基于假想车辆来生成行动计划。关于该处理的详细情况见后述。
第二控制部160控制行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220，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。
第二控制部160例如具备取得部162、速度控制部164及转向控制部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，并使存储器(未图示)存储该信息。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情况，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相应的前馈控制、以及基于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，使得与制动操作相应的制动转矩向各车轮输出。制动装置210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作为备用。制动装置210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。
[与车道变更相关的处理(前提)]
图3是用于说明本车辆M进行车道变更的处理的图。在以下的说明中，存在将车辆的行进方向(道路的延伸方向)称作X方向，将车辆的宽度方向(道路的宽度方向)称作Y方向的情况。
图3所示的道路包括第一车道L1、第二车道L2、第三车道L3。第一车道L1是向第二车道汇合的车道。第一车道L1在向第二车道L2汇合后持续规定距离而消失。在第一车道L1与第二车道L2汇合的可汇合部位P的跟前侧，从正X方向侧依次设置有对第一车道L1与第二车道L2进行划分的划分体OB1、划分体OB2。
在可汇合部位P与划分体OB1之间，设置有具有规定的高度的物体ob。物体ob可以是设置于第一车道L1向第二车道L2汇合的可汇合部位P的起点附近、且对于在第一车道L1上行驶的车辆而言阻碍比可汇合部位P靠后方的第二车道L2的状况的视觉辨识性的障碍物的一例。该障碍物可以是壁等固定的物体，也可以是车辆等暂时存在的物体。
车辆M在第一车道L1上行驶，且位于可汇合部位P的前方。其他车辆m在第二车道L2上行驶，且位于可汇合部位P的前方且车辆M的侧方。车辆M的识别部130因物体ob而不能识别比可汇合部位P靠后方的第三车道L3及第二车道L2的状况(区域AR的状况)。
这样，在识别部130不能识别区域AR的状况的情况下，车辆M有时不能顺利地进行车道变更。这是因为，在其他车辆m1的后方如图4所示那样存在车辆的情况下，车辆M需要根据在第二车道L2上行驶着的车辆的速度而调整车辆M的速度，从而顺利地向在第二车道L2上行驶着的车辆的后方等进行车道变更。然而，在不能识别后方的车辆的情况下，车辆M有时不能将车辆控制为车辆变更中的适当的速度。图4是表示第二车道L2及第三车道L3的状况的一例的图。在图4以后的图中，图示出区域AR内的状况，但车辆M不能识别区域AR内的状况。
[与车道变更相关的处理(概要)]
在识别到在与第一车道L1连接的第二车道L2上行驶且在行进方向上距车辆M规定距离存在的第一其他车辆、并且未识别到在第二车道L2上存在于车辆M的后方的第二其他车辆的情况下，行动计划生成部140在第一其他车辆的后方设定第一假想车辆、以及在第一假想车辆的后方设定第二假想车辆，并基于第一其他车辆的位置、第一假想车辆的位置及第二假想车辆的位置，来使车辆M向第二车道L2进行车道变更。
第一其他车辆例如也可以是在行进方向上位于车辆M的后方或车辆M的横向处的车辆。“基于第一其他车辆的位置、第一假想车辆的位置及第二假想车辆的位置来使车辆M向第二车道L2进行车道变更”也包括如下情况：自动驾驶控制装置100在车辆M进行车道变更时设定第一假想车辆及第二假想车辆，并基于设定的位置来将车辆M控制规定时间，之后基于实际识别到的其他车辆来使车辆M进行车道变更。以下，说明该处理的详细情况。
图5是用于说明假想车辆的设定的图。自动驾驶控制装置100为了使车辆M顺利进行车道变更，在其他车辆m1的后方设定第一假想车辆Im1，在第一假想车辆Im1的后方设定第二假想车辆Im2。
自动驾驶控制装置100生成向第一假想车辆m1与第二假想车辆m2之间进行车道变更的行动计划。并且，自动驾驶控制装置100基于行动计划，来控制车辆M的速度及转向而使车辆M向第二车道L2进行车道变更。图6是表示车辆M向第一假想车辆Im1与第二假想车辆Im2之间进行车道变更的场景的一例的图。
[假想车辆的设定方法(决定速度的处理)]
设定部142基于表示在第二车道L2上行驶了的车辆的速度的信息，来决定第一假想车辆的速度及第二假想车辆的速度。设定部142基于交通信息来取得假想车辆(第一假想车辆Im1或第二假想车辆Im2)的速度，并基于取得的交通信息来设定假想车辆的速度。
交通信息是指与目前为止在第二车道L2(或第三车道L3)上行驶了的其他车辆的速度相关的信息。交通信息是由信息取得部122取得的信息。信息取得部122取得由未图示的交通信息服务器提供的交通信息。交通信息也可以是基于在车辆M行驶着时识别到的其他车辆的速度而得到的信息。
例如，设定部142如图7所示那样从交通信息提取最快的速度，并将提取的速度设为对假想车辆设定的设定速度。设定部142也可以代替最快的速度，例如将不超过上限速度的速度中的最快的速度、使速度正态分布化且在该分布中具有规定以上的出现概率的速度中的最快的速度设为设定速度。
[假想车辆的设定方法(决定位置的处理)]
设定部142在基于第一其他车辆的位置、第一其他车辆的速度、以及预先设定的第一假想车辆的速度(设定速度)而得到的位置设定第一假想车辆。设定部142在基于第一其他车辆的位置、第一其他车辆的速度、以及预先设定的第二假想车辆的速度(设定速度)而得到的位置设定第二假想车辆。
设定部142使用后述的速度指标来决定假想车辆的位置。图8是用于说明设定假想车辆的位置的处理的图表。图表的纵轴为VI(速度指标)，图表的横轴为THW(车头时距)。本图表是以其他车辆m为基准的图表。
图表中的车辆M相对于其他车辆m的位置通过以下的式(1)、(2)而求出。X(M)为车辆M在行进方向上的位置，X(m)为其他车辆m在行进方向上的位置。V(M)为车辆M的速度，V(m)为其他车辆的速度。
THW＝(X(M)-X(m))/V(m)···(1)
VI＝(X(M)-X(m))/(V(M)-V(m))···(2)
图表中的第一假想车辆Im1相对于其他车辆m的位置通过以下的式(3)、(4)而求出。X(Im1)为第一车辆Im1在行进方向上的位置。V(Im1)为第一假想车辆的速度。
THW＝(X(Im1)-X(m))/V(m)···(3)
VI＝(X(Im1)-X(m))/(V(Im1)-V(m))···(4)
图表中的第二假想车辆Im2相对于其他车辆m的位置也通过与上述同样的思考方式而求出。
在此，设定部142在以第一设定时间追上其他车辆m的位置设定第一假想车辆Im1。第一设定时间例如是在设想到第一假想车辆Im1中存在乘员的情况下该乘员不会感到不悦的程度的时间、在假定为存在第一假想车辆Im1的情况下其他车辆m的乘员不会感到不悦的程度的时间。第一设定时间例如是2秒、3秒等时间。例如，如图8所示，在图表的纵轴上绘出第一假想车辆Im1的坐标的位置是第一假想车辆Im1以设定时间ST1追上其他车辆m的位置所对应的坐标。
设定部142在以第二设定时间追上其他车辆m的位置设定第二假想车辆Im2。第二设定时间例如是第一设定时间的2倍的时间。例如，在第一假想车辆Im1设定于以2秒追上其他车辆m的位置的情况下，第二假想车辆Im2设定于以4秒追上其他车辆m的位置。例如，如图8所示，在图表的纵轴上绘出第二假想车辆Im2的坐标的位置是第二假想车辆Im2以第二设定时间ST2追上其他车辆m的位置所对应的坐标。
图9是表示车辆M、其他车辆m1、第一假想车辆Im1及第二假想车辆Im2的速度的一例的图。例如，设为车辆M以基准速度行驶、且其他车辆m1以基准速度+20km/h行驶着。在该情况下，车辆M设定车辆M的汇合严格的条件。车辆M的汇合严格的条件是在其他车辆m1的后方存在比其他车辆m1快的速度(例如基准速度+40km/h)的其他车辆(假想车辆)的条件。由此，车辆M能够设定能够顺利进行车道变更的速度。
即便在其他车辆m1的后方不存在其他车辆的情况下，车辆M也在比严格的条件宽松的条件下进行车道变更，因此能够顺利地进行车道变更。
例如，不在其他车辆m1的后方设定假想车辆而要以其他车辆m1为基准进行车道变更时，在识别到在其他车辆m1的后方相连地存在其他车辆的情况下，当该其他车辆的速度比其他车辆m1的速度快规定速度以上时，车辆M需要进行急加速、急减速而进行车道变更。
与此相对，在本实施方式中，车辆M设定假想车辆并考虑假想车辆而生成行动计划。因此，如图10所示，在识别到目前为止未能够识别到的其他车辆m2及其他车辆m3(其他车辆m2的后方的车辆)的情况下，车辆M以与其他车辆m2及其他车辆m3的速度接近的速度行驶着，因此能够顺利地进行车道变更。
在上述的例子中，说明了其他车辆m1的速度比假想车辆的速度慢的情况，但在上述的例子中，也可以是，在其他车辆m1的速度比假想车辆的速度快的情况下，也进行与上述的处理同样的处理。在该情况下，第一假想车辆Im1和第二假想车辆Im2设定为不会追上其他车辆m1而远离其他车辆m1。在前述的图8的图表中，第一假想车辆Im1的速度指标的坐标和第二假想车辆Im2的速度指标被绘出在从负侧反转到正侧的位置。这样，在其他车辆m1的速度比假想车辆快的情况下，车辆M也能够通过基于假想车辆来控制速度来进行顺利的车道变更。
[假想车辆与实际的其他车辆之间的关系]
行动计划生成部140在进行车道变更时，基于其他车辆m1的后方车辆的有无来生成行动计划。
(A)行动计划生成部140在第二假想车辆m2的前方不存在实际的其他车辆的情况下，使车辆M向第一假想车辆Im1与第二假想车辆Im2之间进行车道变更。
(B)行动计划生成部140在其他车辆m1的后方且距其他车辆m1规定距离以内存在实际的其他车辆m2的情况下，将该其他车辆m2置换为第一假想车辆Im1。行动计划生成部140在其他车辆m2的后方且距其他车辆m2规定距离以内存在实际的其他车辆m3的情况下，将该其他车辆m3置换为第二假想车辆Im2。
(C)行动计划生成部140在其他车辆m2的速度比对第一假想车辆Im1设定的设定速度大的情况下，将其他车辆m2视作新的其他车辆m1。并且，行动计划生成部140基于在新的其他车辆m1的后方设定的第一假想车辆Im1和第二假想车辆Im2、或者实际的其他车辆，来使车辆M进行车道变更。
(D)行动计划生成部140在其他车辆m2的位置比第一假想车辆Im1的位置靠前方的情况下，将其他车辆m2视作新的其他车辆m1。并且，行动计划生成部140基于在新的其他车辆m1的后方设定的第一假想车辆Im1和第二假想车辆Im2、或者实际的其他车辆来使车辆M进行车道变更。
图11是表示识别到实际的其他车辆的场景的一例的图。图11是上述的(B)的场景的一例。例如，在其他车辆m1的后方识别到其他车辆m2及其他车辆m3(2台车辆)的情况下，行动计划生成部140将其中前方的其他车辆m2视作与第一假想车辆Im1对应的车辆，将后方的其他车辆m3视作与第二假想车辆Im2对应的车辆。行动计划生成部140为了向其他车辆m2与其他车辆m3之间进行车道变更，基于其他车辆m2的速度及位置和其他车辆m3的速度及位置来生成行动计划。在像这样识别到2台实际的其他车辆的情况下，行动计划生成部140执行基于2台其他车辆的控制。
行动计划生成部140也可以如以下这样生成行动计划。
(1)在其他车辆m1的后方识别到其他车辆m2的情况下，行动计划生成部140取消第一假想车辆Im1的设定而基于其他车辆m2、以及在其他车辆m2的后方新设定的第二假想车辆Im2或在其他车辆m2的后方存在的其他车辆，来使车辆M进行车道变更。例如，在识别到1台其他车辆m2、且该其他车辆m2存在于比第二假想车辆Im2靠前方的情况(或存在于距第二假想车辆Im2向前方侧规定距离的情况)下，行动计划生成部140将该其他车辆m2视作与第一假想车辆Im1对应的车辆(基准车辆)。而且，如图12所示，行动计划生成部140将第二假想车辆Im2的位置向其他车辆m2的后方错开。例如，第二假想车辆Im2(基准车辆)设定于距其他车辆m2距离L的位置。距离L是当初设定的第一假想车辆Im1与第二假想车辆Im2之间的距离L。
(2)在识别到1台其他车辆且该其他车辆存在于比第二假想车辆Im2靠后方的情况下，行动计划生成部140将该其他车辆视作与第二假想车辆Im2对应的车辆(参照图13)。在该情况下，维持第一假想车辆Im1的设定。即，行动计划生成部140在其他车辆m1的后方识别到其他车辆m2、且识别到的其他车辆m2位于第二假想车辆Im2的后方的情况下，基于第一假想车辆Im1(基准车辆)和其他车辆m2(基准车辆)来使车辆M进行车道变更。
如上述那样，自动驾驶控制装置100根据其他车辆的识别状况来适当设定假想车辆。其结果是，能够使车辆顺利进行车道变更。
[流程图]
图14是表示由自动驾驶控制装置100执行的处理的流程的一例的流程图。首先，行动计划生成部140判定是否为进行车道变更的计划(步骤S100)。在是进行车道变更的计划的情况下，行动计划生成部140判定在第二车道L2上在车辆M的后方或侧方是否存在其他车辆(步骤S102)。在不存在其他车辆的情况下，本流程图的处理结束。在该情况下，自动驾驶控制装置100在规定的时机向第二车道L2进行车道变更。
在存在其他车辆的情况下，行动计划生成部140判定识别部130是否识别到其他车辆的后方的区域(步骤S104)。在识别部130未识别到其他车辆的后方的区域的情况下，进入步骤S110的处理。在识别部130识别到其他车辆的后方的区域的情况下，设定部142设定第一假想车辆和第二假想车辆(步骤S106)。
接着，行动计划生成部140判定识别部130是否识别到实际的其他车辆(在步骤S104中识别到的其他车辆的后方的车辆)(步骤S108)。在识别到实际的其他车辆的情况下，行动计划生成部140基于实际的其他车辆的速度及位置来使车辆M进行车道变更(步骤S110)。
在未识别到实际的其他车辆的情况下，行动计划生成部140判定车辆M是否到达了第一车道L1的规定的位置(步骤S112)。在车辆M未到达第一车道L1的规定的位置的情况下，返回步骤S108的处理。在车辆M到达了第一车道L1的规定的位置的情况下，行动计划生成部140基于在步骤S106中设定的第一假想车辆的速度及位置和第二假想车辆的速度及位置来使车辆M进行车道变更(步骤S114)。由此，本流程图的1例程的处理结束。
通过上述的处理，自动驾驶控制装置100能够将车辆M控制为容易进行车道变更的位置，能够顺利地使车辆M进行车道变更。
根据以上说明的实施方式，在识别到其他车辆m1且未识别到存在于其他车辆m1的后方的其他车辆m2的情况下，自动驾驶控制装置100在其他车辆m1的后方设定第一假想车辆Im1、以及在第一假想车辆Im1的后方设定第二假想车辆Im2，并基于其他车辆m1的位置、第一假想车辆Im1的位置及第二假想车辆Im2的位置，来使车辆M向第二车道L2进行车道变更，由此能够使车辆顺利地进行车道变更。
[硬件结构]
图15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、作为工作存储器而使用的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等通过内部总线或专用通信线而相互连接的结构。通信控制器100-1进行与自动驾驶控制装置100以外的构成要素之间的通信。存储装置100-5中保存有CPU100-2执行的程序100-5a。该程序由DMA(DirectMemory Access)控制器(未图示)等向RAM100-3展开并由CPU100-2执行。由此，实现第一控制部120、第二控制部160及它们所包含的功能部中的一部分或全部。
上述说明的实施方式可以如以下这样表现。
车辆控制装置，其构成为具备：
存储有程序的存储装置；以及
硬件处理器，
所述硬件处理器通过执行存储于所述存储装置的程序而执行：
识别存在于车辆的周边的其他车辆的处理；
在制定了所述车辆从第一车道向第二车道进行车道变更的计划的情况下，基于所述识别的在第二车道上行驶的车辆的位置，来使所述车辆向所述第二车道进行车道变更的处理；以及
在识别到在所述第二车道上行驶且在行进方向上距所述车辆规定距离存在的第一其他车辆、并且未识别到在所述第二车道上存在于所述车辆的后方的第二其他车辆的情况下，在所述第一其他车辆的后方设定第一假想车辆、以及在所述第一假想车辆的后方设定第二假想车辆，并基于所述第一其他车辆的位置、所述第一假想车辆的位置及所述第二假想车辆的位置，来使所述车辆向第二车道进行车道变更的处理。
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 (8)

1.一种车辆控制装置，其中，
所述车辆控制装置具备：
识别部，其识别存在于车辆的周边的其他车辆；以及
控制部，其在制定了所述车辆从第一车道向第二车道进行车道变更的计划的情况下，基于由所述识别部识别到的在第二车道上行驶的车辆的位置，来使所述车辆向所述第二车道进行车道变更，
在识别到在所述第二车道上行驶且在行进方向上距所述车辆规定距离存在的第一其他车辆、并且未识别到在所述第二车道上存在于所述车辆的后方的第二其他车辆的情况下，所述控制部在所述第一其他车辆的后方设定第一假想车辆、以及在所述第一假想车辆的后方设定第二假想车辆，并基于所述第一其他车辆的位置、所述第一假想车辆的位置及所述第二假想车辆的位置，来使所述车辆向第二车道进行车道变更，
所述控制部在基于所述第一其他车辆的位置、所述第一其他车辆的速度及预先设定的所述第二假想车辆的速度而得到的位置，设定所述第二假想车辆。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其中，
所述控制部基于表示在所述第二车道上行驶了的车辆的速度的信息，来决定所述第一假想车辆的速度及所述第二假想车辆的速度。
3.一种车辆控制装置，其中，
所述车辆控制装置具备：
识别部，其识别存在于车辆的周边的其他车辆；以及
控制部，其在制定了所述车辆从第一车道向第二车道进行车道变更的计划的情况下，基于由所述识别部识别到的在第二车道上行驶的车辆的位置，来使所述车辆向所述第二车道进行车道变更，
在识别到在所述第二车道上行驶且在行进方向上距所述车辆规定距离存在的第一其他车辆、并且未识别到在所述第二车道上存在于所述车辆的后方的第二其他车辆的情况下，所述控制部在所述第一其他车辆的后方设定第一假想车辆、以及在所述第一假想车辆的后方设定第二假想车辆，并基于所述第一其他车辆的位置、所述第一假想车辆的位置及所述第二假想车辆的位置，来使所述车辆向第二车道进行车道变更，
所述第一车道是向所述第二车道汇合的汇合道路，
在从所述第一车道向所述第二车道进行汇合的可汇合部位的起点附近，设置有对于在所述第一车道上行驶的车辆而言阻碍比所述可汇合部位靠后方的所述第二车道的状况的视觉辨识性的障碍物，
所述控制部在制定了所述车辆从所述第一车道向所述第二车道汇合的计划的情况下，使所述车辆向所述第二车道进行车道变更。
4.一种车辆控制装置，其中，
所述车辆控制装置具备：
识别部，其识别存在于车辆的周边的其他车辆；以及
控制部，其在制定了所述车辆从第一车道向第二车道进行车道变更的计划的情况下，基于由所述识别部识别到的在第二车道上行驶的车辆的位置，来使所述车辆向所述第二车道进行车道变更，
在识别到在所述第二车道上行驶且在行进方向上距所述车辆规定距离存在的第一其他车辆、并且未识别到在所述第二车道上存在于所述车辆的后方的第二其他车辆的情况下，所述控制部在所述第一其他车辆的后方设定第一假想车辆、以及在所述第一假想车辆的后方设定第二假想车辆，并基于所述第一其他车辆的位置、所述第一假想车辆的位置及所述第二假想车辆的位置，来使所述车辆向第二车道进行车道变更，
在所述车辆在所述第一车道上行驶着的情况下，在所述第二车道上在所述第一其他车辆的后方识别到第二其他车辆时，所述控制部取消所述第一假想车辆的设定，基于所述第二其他车辆、以及在所述第二其他车辆的后方新设定的第三其他车辆或存在于所述第二其他车辆的后方的第三其他车辆，来使所述车辆进行车道变更。
5.一种车辆控制装置，其中，
所述车辆控制装置具备：
识别部，其识别存在于车辆的周边的其他车辆；以及
控制部，其在制定了所述车辆从第一车道向第二车道进行车道变更的计划的情况下，基于由所述识别部识别到的在第二车道上行驶的车辆的位置，来使所述车辆向所述第二车道进行车道变更，
在识别到在所述第二车道上行驶且在行进方向上距所述车辆规定距离存在的第一其他车辆、并且未识别到在所述第二车道上存在于所述车辆的后方的第二其他车辆的情况下，所述控制部在所述第一其他车辆的后方设定第一假想车辆、以及在所述第一假想车辆的后方设定第二假想车辆，并基于所述第一其他车辆的位置、所述第一假想车辆的位置及所述第二假想车辆的位置，来使所述车辆向第二车道进行车道变更，
在所述第二车道上在所述第一其他车辆的后方识别到第二其他车辆、且所述识别到的所述第二其他车辆的速度比预先设定的所述第二假想车辆的速度快的情况下，所述控制部将所述第二其他车辆视作所述第一其他车辆。
6.一种车辆控制装置，其中，
所述车辆控制装置具备：
识别部，其识别存在于车辆的周边的其他车辆；以及
控制部，其在制定了所述车辆从第一车道向第二车道进行车道变更的计划的情况下，基于由所述识别部识别到的在第二车道上行驶的车辆的位置，来使所述车辆向所述第二车道进行车道变更，
在识别到在所述第二车道上行驶且在行进方向上距所述车辆规定距离存在的第一其他车辆、并且未识别到在所述第二车道上存在于所述车辆的后方的第二其他车辆的情况下，所述控制部在所述第一其他车辆的后方设定第一假想车辆、以及在所述第一假想车辆的后方设定第二假想车辆，并基于所述第一其他车辆的位置、所述第一假想车辆的位置及所述第二假想车辆的位置，来使所述车辆向第二车道进行车道变更，
在所述第二车道上在所述第一其他车辆的后方识别到第二其他车辆、且所述识别到的所述第二其他车辆位于所述第二假想车辆的后方的情况下，所述控制部基于所述第一假想车辆和所述第二其他车辆，来使所述车辆进行车道变更。
7.一种车辆控制方法，其中，
所述车辆控制方法使计算机执行的处理包括如下处理：
识别存在于车辆的周边的其他车辆；
在制定了所述车辆从第一车道向第二车道进行车道变更的计划的情况下，基于所述识别的在第二车道上行驶的车辆的位置，来使所述车辆向所述第二车道进行车道变更；以及
在识别到在所述第二车道上行驶且在行进方向上距所述车辆规定距离存在的第一其他车辆、并且未识别到在所述第二车道上存在于所述车辆的后方的第二其他车辆的情况下，在所述第一其他车辆的后方设定第一假想车辆、以及在所述第一假想车辆的后方设定第二假想车辆，并基于所述第一其他车辆的位置、所述第一假想车辆的位置及所述第二假想车辆的位置，来使所述车辆向第二车道进行车道变更，
所述第一车道是向所述第二车道汇合的汇合道路，
在从所述第一车道向所述第二车道进行汇合的可汇合部位的起点附近，设置有对于在所述第一车道上行驶的车辆而言阻碍比所述可汇合部位靠后方的所述第二车道的状况的视觉辨识性的障碍物，
在制定了所述车辆从所述第一车道向所述第二车道汇合的计划的情况下，使所述车辆向所述第二车道进行车道变更。
8.一种存储介质，其存储有程序，其中，
所述程序使计算机执行如下处理：
识别存在于车辆的周边的其他车辆；
在制定了所述车辆从第一车道向第二车道进行车道变更的计划的情况下，基于所述识别的在第二车道上行驶的车辆的位置，来使所述车辆向所述第二车道进行车道变更；以及
在识别到在所述第二车道上行驶、且在行进方向上距所述车辆规定距离存在的第一其他车辆、并且未识别到在所述第二车道上存在于所述车辆的后方的第二其他车辆的情况下，在所述第一其他车辆的后方设定第一假想车辆、以及在所述第一假想车辆的后方设定第二假想车辆，并基于所述第一其他车辆的位置、所述第一假想车辆的位置及所述第二假想车辆的位置，来使所述车辆向第二车道进行车道变更，
所述第一车道是向所述第二车道汇合的汇合道路，
在从所述第一车道向所述第二车道进行汇合的可汇合部位的起点附近，设置有对于在所述第一车道上行驶的车辆而言阻碍比所述可汇合部位靠后方的所述第二车道的状况的视觉辨识性的障碍物，
在制定了所述车辆从所述第一车道向所述第二车道汇合的计划的情况下，使所述车辆向所述第二车道进行车道变更。
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