CN113525379B - 车辆控制装置以及车辆控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆控制装置以及车辆控制方法。车辆控制装置(10)具有判定部(导航装置(16))和车道变更控制部(92)，其中，判定部(导航装置(16))判定是否设定了本车辆(100)的目的地(122)；在没有设定目的地(122)的情况下，车道变更控制部(92)能够执行单一车道变更，该单一车道变更是指使本车辆(100)从本车道(110)向第1其他车道(114)进行车道变更；在设定了目的地(122)的情况下，车道变更控制部(92)能够执行单一车道变更，并且能够执行多个车道变更，该多个车道变更是指使本车辆(100)从本车道(110)越过第1其他车道(114)而向第2其他车道(116)进行车道变更。据此，能够减轻与自动车道变更有关的驾驶员的负担。

Description

车辆控制装置以及车辆控制方法
技术领域
本发明涉及一种使本车辆从本车辆所行驶的本车道向其他车道进行车道变更的车辆控制装置以及车辆控制方法。
背景技术
在日本发明专利公开公报特开2018-108767号中示出了一种车辆控制装置，该车辆控制装置根据驾驶员的意图来执行自动车道变更。在驾驶员向同一方向持续操作方向指示器操作杆的情况下，该车辆控制装置使本车辆连续横移。作为连续横移，该车辆控制装置进行从本车道向相邻的其他车道的车道变更、和从其他车道向分流道路的行进道路变更。
发明内容
在日本发明专利公开公报特开2018-108767号的车辆控制装置中，当使本车辆连续横移时，驾驶员需要持续进行同一方向指示动作。即，日本发明专利公开公报特开2018-108767号的车辆控制装置只不过是按照驾驶员的操作进行自动车道变更。该车辆控制装置本身不识别从本车道向相邻的其他车道进行车道变更还是从本车道向分流道路进行行进道路变更。因此，驾驶员必须按照自己的意思来确定应该执行的车道变更的种类。
本发明是考虑到这种技术问题而完成的，其目的在于，提供一种能够减轻与自动车道变更有关的驾驶员的负担的车辆控制装置以及车辆控制方法。
本发明的第1技术方案是一种车辆控制装置，所述车辆控制装置使本车辆从所述本车辆所行驶的本车道向其他车道进行车道变更，
该车辆控制装置具有判定部和车道变更控制部，其中，
所述判定部判定是否设定了所述本车辆的目的地；
在没有设定所述目的地的情况下，所述车道变更控制部能够执行单一车道变更，该单一车道变更是指使所述本车辆从所述本车道向第1其他车道进行车道变更；在设定了所述目的地的情况下，所述车道变更控制部能够执行所述单一车道变更，并且能够执行多个车道变更，该多个车道变更是指使所述本车辆从所述本车道越过所述第1其他车道而向第2其他车道进行车道变更。
本发明的第1技术方案的另一技术方案是一种车辆控制方法，所述车辆控制方法使本车辆从所述本车辆所行驶的本车道向其他车道进行车道变更，
该车辆控制方法具有判定步骤和车道变更控制步骤，其中，
在所述判定步骤中，判定是否设定了所述本车辆的目的地；
在所述车道变更控制步骤中，在没有设定所述目的地的情况下能够执行单一车道变更，该单一车道变更是指使所述本车辆从所述本车道向第1其他车道进行车道变更；在设定了所述目的地的情况下能够执行所述单一车道变更，并且能够执行多个车道变更，该多个车道变更是指使所述本车辆从所述本车道越过所述第1其他车道而向第2其他车道进行车道变更。
一种车辆控制装置，其使本车辆从所述本车辆所行驶的本车道向其他车道进行车道变更，
该车辆控制装置具有外界识别部、轨迹生成部和车辆控制部，其中，
所述外界识别部识别所述本车辆的周围的环境；
所述轨迹生成部根据所述外界识别部的识别结果来生成从所述本车道到所述其他车道的轨迹；
所述车辆控制部使所述本车辆沿所述轨迹行驶，
在使所述本车辆从所述本车道向第1其他车道进行车道变更的情况下，所述轨迹生成部生成从所述本车道到所述第1其他车道的第1轨迹，所述车辆控制部执行单一车道变更，该单一车道变更是指使所述本车辆沿所述第1轨迹行驶，
在使所述本车辆从所述本车道越过所述第1其他车道而向连接于目的地的第2其他车道进行车道变更的情况下，所述轨迹生成部生成从所述本车道到所述第2其他车道的第2轨迹，所述车辆控制部执行多个车道变更，该多个车道变更是指使所述本车辆沿所述第2轨迹行驶。
本发明的第2技术方案的另一技术方案是一种车辆控制方法，所述车辆控制方法使本车辆从所述本车辆所行驶的本车道向其他车道进行车道变更，
该车辆控制方法具有外界识别步骤、轨迹生成步骤和车辆控制步骤，其中，
在所述外界识别步骤中，识别所述本车辆的周围的环境；
在所述轨迹生成步骤中，根据所述外界识别步骤的识别结果来生成从所述本车道到所述其他车道的轨迹；
在所述车辆控制步骤中，使所述本车辆沿所述轨迹行驶，
在使所述本车辆从所述本车道向第1其他车道进行车道变更的情况下，在所述轨迹生成步骤中生成从所述本车道到所述第1其他车道的第1轨迹，在所述车辆控制步骤中执行单一车道变更，该单一车道变更是指使所述本车辆沿所述第1轨迹行驶，
在使所述本车辆从所述本车道越过所述第1其他车道而向连接于目的地的第2其他车道进行车道变更的情况下，在所述轨迹生成步骤中生成从所述本车道到所述第2其他车道的第2轨迹，在所述车辆控制步骤中执行多个车道变更，该多个车道变更是指使所述本车辆沿所述第2轨迹行驶。
根据本发明，能够减轻与自动车道变更有关的驾驶员的负担。
根据参照附图对以下实施方式进行的说明，上述的目的、特征和优点应易于被理解。
附图说明
图1是车辆控制装置的框图。
图2是运算装置的功能框图。
图3是表示单一车道变更的执行状态的图。
图4是表示多个车道变更的执行状态的图。
图5是表示可车道变更区域的图。
图6是表示主处理的流程图。
图7是表示第2轨迹生成处理的流程图。
图8是表示主处理的一部分变形例的流程图。
具体实施方式
下面，列举优选的实施方式且参照附图对本发明所涉及的车辆控制装置以及车辆控制方法详细地进行说明。
[1.车辆控制装置10的结构]
使用图1对车辆控制装置10的结构进行说明。车辆控制装置10被设置于本车辆100(图3)。车辆控制装置10具有所谓驾驶辅助的功能，该驾驶辅助的功能是指，与驾驶员的意图无关而执行本车辆100的行驶速度和操舵的控制。在本实施方式中，作为驾驶辅助，执行跟随控制(ACC)、恒速控制(CC)和自动车道变更控制(ALC)。并且，当执行跟随控制或者恒速控制时，车道保持辅助系统(LKAS)发挥功能。
车辆控制装置10具有：主控制装置12；输入装置组，其向主控制装置12输入各种信息；输出装置组，其根据主控制装置12输出的各种信息来使本车辆100工作。输入装置组包括外界传感器14、导航装置16、定位装置18、接收装置20、车体行为传感器22、操作传感器24和乘员传感器26。输出装置组包括驱动装置28、制动装置30、操舵装置32和HMI34(人机界面34)。
[1.1.输入装置组的结构]
外界传感器14包括多个摄像头40、多个雷达42和多个LiDAR44(激光雷达44)。摄像头40拍摄本车辆100的周边，且将图像信息输出给主控制装置12。雷达42和LiDAR44检测本车辆100周边的目标物，且将检测信息输出给主控制装置12。
导航装置16使用GPS来测定本车辆100的位置，使用地图和MPU(微处理器)生成从本车辆100的位置到驾驶员指定的最终目的地为止的预定行驶路径。导航装置16将表示所生成的预定行驶路径的路径信息输出给主控制装置12。
定位装置18具有GNSS(Global Navigation Satellite System:全球导航卫星系统)46、IMU(Inertial Measurement Unit:惯性测量单元)48和地图DB(地图数据库)50。定位装置18使用GNSS46和IMU48来测定本车辆100的位置，且将表示本车辆100的位置的本车位置信息输出给主控制装置12。另外，定位装置18将存储在地图DB50中的地图信息输出给主控制装置12。另外，存储在地图DB50中的地图信息的精度比存储在导航装置16中的地图信息的精度高，且该存储在地图DB50中的地图信息包括各种信息(以车道为单位的信息等)。
接收装置20包括第1～第3接收终端(未图示)。第1接收终端接收广播电台播放的广域信息。第2接收终端接收设置在道路上的路侧装置发送的本地信息。第3接收终端接收其他车辆102(图3等)发送的其他车辆信息。第1～第3接收终端将接收到的各种信息输出给主控制装置12。
车体行为传感器22包括用于测定本车辆100的行为(行驶速度、加减速度、偏航角速率等)的各传感器。各传感器将检测到的各种信息输出给主控制装置12。
操作传感器24包括自动化开关52、模式选择开关54、种类选择开关56和操作杆传感器58。自动化开关52响应于驾驶员进行的开关操作，向主控制装置12输出指示行驶速度和操舵中的任一控制的自动化或者自动化解除的指示信息。模式选择开关54按照驾驶员进行的开关操作，向主控制装置12输出表示选择多种驾驶模式(参照下述[2.1])中的哪一种模式的选择信息。种类选择开关56按照驾驶员进行的开关操作，向主控制装置12输出表示选择车道变更的多个种类(参照下述[2.2])中的哪一种的选择信息。操作杆传感器58检测方向指示器操作杆L的操作位置，且将表示方向指示器操作杆L的操作位置的操作位置信息输出给主控制装置12。另外，操作传感器24包括用于检测操作件(加速踏板、制动踏板、方向盘W)的操作量的各种传感器。
乘员传感器26包括接触传感器60和乘员摄像头62。接触传感器60是设置于方向盘W上的电容式传感器或压力传感器。接触传感器60检测驾驶员握持方向盘W的握持状态(接触状态)，且将检测信息输出给主控制装置12。乘员摄像头62拍摄驾驶员，且将图像信息输出给主控制装置12。
[1.2.主控制装置12的结构]
主控制装置12由ECU(电子控制单元)构成。主控制装置12具有输入输出装置66、运算装置68、存储装置70和计时器71。输入输出装置66具有A/D转换电路和通信接口等。运算装置68例如具有CPU等处理器。运算装置68通过执行存储在存储装置70中的程序来实现各种功能。在下述[1.4]中说明运算装置68的各种功能。存储装置70具有RAM和ROM等。存储装置70存储各种程序和在运算装置68进行的处理中使用的阈值等数值信息。
[1.3.输出装置组的结构]
驱动装置28具有驱动力输出ECU和驱动力输出ECU的控制对象(均未图示)。驱动装置28按照主控制装置12输出的指示信息(驱动指示)来调整驱动力。
制动装置30具有制动ECU和制动ECU的控制对象(均未图示)。制动装置30按照主控制装置12输出的指示信息(制动指示)来调整制动力。
操舵装置32具有EPS(电动助力转向)ECU和EPSECU的控制对象(均未图示)。操舵装置32按照主控制装置12输出的指示信息(操舵指示)来调整操舵量。
HMI34包括显示装置72和音响装置74。显示装置72按照主控制装置12输出的指示信息(告知指示)来输出影像。音响装置74按照主控制装置12输出的指示信息(告知指示)来输出语音。
[1.4.运算装置68的各种功能]
使用图2对运算装置68实现的各种功能进行说明。运算装置68作为控制状态设定部76、手动控制部78、外界识别部80、本车位置识别部82、乘员状态判定部84、行动计划部86、车辆控制部88和告知控制部90来发挥功能。行动计划部86和车辆控制部88被统称为车道变更控制部92。
控制状态设定部76按照由自动化开关52进行的操作，来确定以手动控制和自动控制中的哪一方来执行各种行驶控制(行驶速度的控制和操舵的控制)。另外，控制状态设定部76决定自动控制的自动化程度。例如，控制状态设定部76根据模式选择开关54输出的选择信息来设定应该执行的驾驶模式。在下述[2.1]中对驾驶模式进行说明。并且，控制状态设定部76根据种类选择开关56输出的选择信息来设定应该执行的自动车道变更的种类。在下述[2.2]中对自动车道变更的种类进行说明。
手动控制部78按照操作传感器24输出的操作件(加速踏板、制动踏板、方向盘W)的操作量来进行与手动控制有关的行驶控制。手动控制部78将与手动控制有关的指示信息(驱动指示、制动指示、操舵指示)输出给驱动装置28、制动装置30和操舵装置32。
外界识别部80根据外界传感器14输出的图像信息和检测信息来识别本车辆100的周围状况。本车位置识别部82根据定位装置18输出的本车位置信息和地图信息来识别本车辆100的位置。乘员状态判定部84根据接触传感器60输出的检测信息来判定驾驶员对方向盘W的握持状态(是否处于接触方向盘W的状态)。另外，乘员状态判定部84根据乘员摄像头62输出的图像信息来识别驾驶员的周边监视状态(是否看着前方、是否睁着眼睛)。
行动计划部86根据外界识别部80的识别结果和本车位置识别部82的识别结果来制定与自动控制有关的行动计划。例如，行动计划部86生成包括本车辆100的周边的静态信息和动态信息的局部地图(动态地图)。然后，行动计划部86根据局部地图和本车辆100的状态(行驶速度、舵角、行驶位置)来判断最优的行动，且求出用于实现该行动的行驶速度和行驶轨迹。即，在本实施方式中，行动计划部86作为轨迹生成部来发挥功能。
车辆控制部88按照行动计划进行与自动控制有关的行驶控制。例如，车辆控制部88计算用于使本车辆100按由行动计划部86求出的行驶速度行驶的加减速度。另外，车辆控制部88计算用于使本车辆100沿由行动计划部86求出的行驶轨迹行驶的舵角。车辆控制部88将与自动控制有关的指示信息(驱动指示、制动指示、操舵指示)输出给驱动装置28、制动装置30和操舵装置32。在行动计划中发生告知的情况下，告知控制部90将指示信息(告知指示)输出给HMI34。
[2.车辆控制装置10执行的自动控制]
[2.1.驾驶模式]
驾驶模式与所谓的自动驾驶等级对应设定。例如，在自动驾驶等级中包括等级0(L0)、等级1(L1)、等级2A(L2A)、等级2B(L2B)和等级3(L3)。各等级的定义如下。自动化的程度按L0、L1、L2A、L2B、L3的顺序变高。
L0：实质上不进行驾驶辅助。
L1：执行驾驶辅助中的ACC和LKAS中的任一方。
L2A：执行驾驶辅助中的ACC和LKAS双方。
L2B：执行驾驶辅助中的ACC和LKAS双方，且驾驶员无需握持方向盘W。
L3：与驾驶操作有关的驾驶员的义务比L2B更被放宽。例如，驾驶员无需监视本车辆100的周边状况。
[2.2.自动车道变更的种类]
自动车道变更被分为3个种类。种类1的自动车道变更是第1车道变更，该第1车道变更是指，车辆控制装置10向驾驶员进行车道变更的建议，在驾驶员同意该建议的情况下，车辆控制装置10开始自动车道变更。将进行第1车道变更时车辆控制装置10所执行的控制称为第1车道变更控制。种类2的自动车道变更是第2车道变更，该第2车道变更是指，与驾驶员是否同意无关，车辆控制装置10开始自动车道变更。将进行第2车道变更时车辆控制装置10所执行的控制称为第2车道变更控制。种类3的自动车道变更是第3车道变更，该第3车道变更是指，按照驾驶员的意图，车辆控制装置10开始自动车道变更。将进行第3车道变更时车辆控制装置10所执行的控制称为第3车道变更控制。
当进行种类1、2的自动车道变更时，车辆控制装置10允许进行单一车道变更(图3)或多个车道变更(图4)。另一方面，当进行种类3的自动车道变更时，车辆控制装置10允许进行单一车道变更，不允许进行多个车道变更。
当进行自动车道变更时，驾驶员通过操作方向指示器操作杆L来表示同意，另外，表示车道变更的意图。
[3.本实施方式的概要]
使用图3和图4来说明本实施方式的概要。如图3所示，在没有设定目的地122的情况下车辆控制装置10能够执行单一车道变更，该单一车道变更是指使本车辆100从本车道110向相邻的第1其他车道114进行自动车道变更。在执行单一车道变更的情况下，车辆控制装置10生成从本车道110到第1其他车道114的第1轨迹124，且使本车辆100沿第1轨迹124行驶。
另一方面，如图4所示，在设定了目的地122的情况下，车辆控制装置10不仅能执行单一车道变更，还能够执行多个车道变更，该多个车道变更是指，使本车辆100从本车道110越过第1其他车道114而向第2其他车道116进行自动车道变更。在执行多个车道变更的情况下，车辆控制装置10生成从本车道110到第2其他车道116的第2轨迹126，使本车辆100沿第2轨迹126行驶。
在此所说的目的地122是导航装置16在到最终目的地为止的行驶路径上设定1个以上的经由地。另外，在此所说的第2其他车道116包括连接于目的地122的分流道路120、和直接连接于分流道路120的第2其他车道116。
[4.可车道变更区域130]
车辆控制装置10在可车道变更区域130的内侧执行自动车道变更。在此，使用图5来说明可车道变更区域130。可车道变更区域130是指，根据从自动车道变更开始到结束所需的车道变更时间、分流道路120的位置(目的地122的位置)和本车辆100的行驶速度，被判定为能够进行自动车道变更的区域。车道变更时间包括横移开始前的等待时间(周边监视时间)、从本车道110向相邻的其他车道112移动的移动时间、和其他车道112上的行驶位置的调整时间。根据该车道变更时间和本车辆100的行驶速度，从本车道110向相邻的其他车道112的自动车道变更需要距离D1。
例如，如图5所示，设本车辆100的目的地122位于分流道路120上。在道路上行驶的本车辆100为了向分流道路120行进，本车辆100需要在分流道路120的分流位置P1在第4车道138上行驶。另外，本车辆100为了在分流位置P1在第4车道138上行驶，本车辆100需要在比分流位置P1靠后侧距离D1的位置P2在第4车道138或者第3车道136上行驶。同样，本车辆100需要在比位置P2靠后侧距离D1的位置P3在第4车道138或者第3车道136或者第2车道134上行驶。同样，本车辆100需要在比位置P3靠后侧距离D1的位置P4在第4车道138或者第3车道136或者第2车道134或者第1车道132上行驶。行动计划部86在可车道变更区域130内生成到达目的地122的所需路径。
分流位置P1是本车辆100为了到达目的地122而从第4车道138向分流道路120进行车道变更的位置。分流位置P2是本车辆100为了到达目的地122而能够从第3车道136向第4车道138进行车道变更的分界位置。分流位置P3是本车辆100为了到达目的地122而能够从第2车道134向第3车道136进行车道变更的分界位置。分流位置P4是本车辆100为了到达目的地122而能够从第1车道132向第2车道134进行车道变更的分界位置。当本车辆100越过各位置P1～P4而行驶时，车辆控制装置10将难以使本车辆100通过自动驾驶到达目的地122。因此，例如车辆控制装置10将本车辆100从自动驾驶切换为手动驾驶。
行动计划部86根据存储在导航装置16中的地图信息来检测分流位置P1。然后，行动计划部86根据分流位置P1、车道变更时间和本车辆100的行驶速度来设定各车道上的自动车道变更的分界位置(位置P2～P4)。这样一来，设定以分流位置P1为基准的可车道变更区域130。
并且，行动计划部86根据外界识别部80的识别结果，在可车道变更区域130的内侧设定可行驶区域140和不能检测区域142。可行驶区域140是其他车辆102已行驶过且没有障碍物的区域。不能检测区域142是即使使用各信息也无法检测到的区域。行动计划部86利用可行驶区域140生成第1轨迹124和第2轨迹126。
[5.车辆控制装置10进行的处理]
[5.1.主处理]
使用图6来说明车辆控制装置10进行的主处理。在控制状态设定部76设定等级2A以上的驾驶模式且设定了种类1或者种类2的自动车道变更的状态下，每隔规定时间进行以下说明的主处理。
在步骤S1中，行动计划部86判定是否能够执行自动车道变更。在根据外界识别部80的识别结果在从本车道110到作为移动目标的其他车道112之间没有识别到其他车辆102的情况下，行动计划部86判定为能够执行自动车道变更。并且，在设定了种类1的自动车道变更的状况下当驾驶员同意车道变更的建议时，行动计划部86判定为能够执行自动车道变更。或者，当在设定了种类2的自动车道变更的状况下判断为为了到达目的地122而需要进行车道变更时，行动计划部86判定为能够执行自动车道变更。在能够执行自动车道变更的情况下(步骤S1：是)，处理转移到步骤S2。另一方面，在不能执行自动车道变更的情况下(步骤S1：否)，1个周期的主处理结束。
在步骤S2中，行动计划部86判定预定执行的自动车道变更是单一车道变更和多个车道变更中的哪一种。在预定执行的自动车道变更是单一车道变更的情况下(步骤S2：单一车道变更)，处理转移到步骤S3。另一方面，在预定执行的自动车道变更是多个车道变更的情况下(步骤S2：多个车道变更)，处理转移到步骤S5。
在步骤S3中，如图3所示，行动计划部86生成从本车道110到作为移动目标的第1其他车道114的第1轨迹124。当步骤S3结束时，处理转移到步骤S4。
在步骤S4中，车辆控制部88使本车辆100沿第1轨迹124行驶。车道变更控制部92根据外界识别部80的识别结果来判定本车辆100是否到达第1其他车道114的目标位置、例如第1其他车道114的中央位置。并且，当本车辆100到达第1其他车道114的目标位置时，车道变更控制部92结束单一车道变更。据此，主处理结束。
另一方面，在从步骤S2转移到步骤S5的情况下，行动计划部86判定在导航装置16中是否设定了目的地122。在设定了目的地122的情况下(步骤S5：是)，处理转移到步骤S6。另一方面，在没有设定目的地122的情况下(步骤S5：否)，处理转移到步骤S3。即，在导航装置16中没有设定目的地122的情况下，代替多个车道变更而执行单一车道变更。
在步骤S6中，当执行多个车道变更时，行动计划部86判定是否满足规定的允许条件。例如，在剩余距离大于规定距离的情况下行动计划部86允许多个车道变更，在剩余距离在规定距离以下的情况下部不允许执行多个车道变更，其中所述剩余距离是指从本车辆100的行驶位置到目的地122或者连接于目的地122的分流道路120的分流位置P1的距离。在此所说的规定距离根据本车辆100行驶的车道而不同。例如，在图5所示的道路中，规定距离是从目的地122或者分流位置P1到在各车道上能够进行车道变更的分界位置(位置P2～P4)的距离。位置P2～P4按照本车辆100的行驶速度来变化。行驶速度与规定距离之间的关系被存储在存储装置70中。另外，在本车辆100的设定速度大于规定速度的情况下，行动计划部86允许进行多个车道变更，在设定速度在规定速度以下的情况下，行动计划部86不允许进行多个车道变更。设定速度是本车辆100所允许的行驶速度的上限值，由驾驶员预先设定。设定速度被存储在存储装置70中。另外，在驾驶模式为L3的情况下行动计划部86允许执行多个车道变更，在驾驶模式在L2B以下的情况下行动计划部86不允许执行多个车道变更。在满足允许条件的情况下(步骤S6：是)，处理转移到步骤S7。另一方面，在不满足允许条件的情况下(步骤S6：否)，处理转移到步骤S3。即，在不满足允许条件的情况下，代替多个车道变更而执行单一车道变更。
在步骤S7中，行动计划部86进行在下述[5.2]中说明的第2轨迹生成处理。如图4所示，第2轨迹生成处理是生成从本车道110到连接于目的地122的第2其他车道116的第2轨迹126的处理。当步骤S7结束时，处理转移到步骤S8。
在步骤S8中，行动计划部86判定是否通过第2轨迹生成处理生成了第2轨迹126。在生成了第2轨迹126的情况下(步骤S8：是)，处理转移到步骤S9。另一方面，在没有生成第2轨迹126的情况下(步骤S8：否)，处理转移到步骤S3。即，在行动计划部86无法生成第2轨迹126的情况下，代替多个车道变更而执行单一车道变更。
在步骤S9中，车辆控制部88使本车辆100沿第2轨迹126行驶。车道变更控制部92根据外界识别部80的识别结果来判定本车辆100是否到达连接于目的地122的第2其他车道116的目标位置，例如是否到达第2其他车道116的中央位置或者分流道路120的中央位置。并且，当本车辆100到达第2其他车道116的目标位置时，车道变更控制部92结束多个车道变更。据此，主处理结束。
车道变更控制部92在从本车道110向第1其他车道114进行车道变更时使本车辆100加速的情况下，在从第1其他车道114向第2其他车道116进行车道变更时也使本车辆100加速。这是由于，本车辆100从本车道110向第1其他车道114进行车道变更过程中进行加速的状况意味着本车辆100从低速车道向高速车道移动。
[5.2.第2轨迹生成处理]
使用图7来说明车辆控制装置10进行的第2轨迹生成处理。
在步骤S11中，行动计划部86根据外界识别部80的识别结果来判定可行驶区域140，在连接于目的地122的第2其他车道116上设定目标位置。将该目标位置称为第2目标位置152。另外，在第2其他车道116上有多个可行驶区域140的情况下、或者可行驶区域140较宽的情况下，行动计划部86设定成为多个候选的目标位置。然后，行动计划部86从多个目标位置中选择最优的目标位置来设定第2目标位置152。例如，行动计划部86选择能够使行驶速度与舵角的变化量最小的候选位置作为第2目标位置152。或者，行动计划部86选择能够使与其他车辆102的距离最大的目标位置作为第2目标位置152。当步骤S11结束时，处理转移到步骤S12。
在步骤S12中，行动计划部86使用计时器71来开始第2轨迹126的生成时间T的计时。当步骤S12结束时，处理转移到步骤S13。
在步骤S13中，行动计划部86根据外界识别部80的识别结果在第1其他车道114上设定目标位置。将该目标位置称为第1目标位置150。行动计划部86将第1其他车道114中的能够从本车道110移动过来且能够向第2目标位置152移动的位置设定为第1目标位置150。另外，在第1其他车道114上有多个可行驶区域140的情况下、或者可行驶区域140较宽的情况下，行动计划部86设定成为多个候选的目标位置。然后，行动计划部86与第2目标位置152的设定同样,从多个目标位置中选择最优的目标位置来设定第1目标位置150。并且，行动计划部86连接第1目标位置150和第2目标位置152来生成第2轨迹126。
另外，如图5所示，有时在连接于目的地122的第2其他车道116(第4车道138)与第1其他车道114(第2车道134)之间存在其他的第2其他车道116(第3车道136)。在该情况下，在连接于目的地122的第2其他车道116上设定第2目标位置152b之后且在设定第1目标位置150之前，行动计划部86在该其他的第2其他车道116(第3车道136)上设定第2目标位置152a。行动计划部86将该其他的第2其他车道116(第3车道136)中的能够向第2目标位置152b移动的位置设定为第2目标位置152a。
在与步骤S13同时进行的步骤S14中，行动计划部86将由计时器71计时的生成时间T和存储在存储装置70中的规定时间Tth进行比较。在T＜Tth的情况下(步骤S14：是)，处理转移到步骤S15。另一方面，在T≧Tth的情况下(步骤S14：否)，第2轨迹生成处理结束。这意味着，在生成时间T达到规定时间Tth之前不生成第2轨迹126。
在步骤S15中，判定行动计划部86是否生成了第2轨迹126。在该时间点生成了第2轨迹126的情况下(步骤S15：是)，第2轨迹生成处理结束。并且，处理转移到图6所示的步骤S8。另一方面，在该时间点没有生成第2轨迹126的情况下(步骤S15：否)，处理返回步骤S13。
[6.变形例]
行动计划部86生成的第2轨迹126可以一部分向远离第2目标位置152的方向延伸。例如，有时无法生成按本车道110、第1其他车道114、第2其他车道116的顺序延伸的第2轨迹126。在这种情况下，如果能够生成按本车道110、第1其他车道114、本车道110、第1其他车道114、第2其他车道116的顺序延伸的第2轨迹126，则行动计划部86也可以生成这种第2轨迹126。在该情况下，当使本车辆100沿第2轨迹126行驶时，车道变更控制部92允许本车辆100暂时向连接于目的地122的第2其他车道116的相反方向的车道进行车道变更。
在前述的第2轨迹生成处理中，行动计划部86在设定第2目标位置152(152a、152b)之后设定第1目标位置150。作为替代，行动计划部86可以在设定第1目标位置150之后设定第2目标位置152(152a、152b)。在该情况下，行动计划部86从接近本车道110的车道向远离本车道110的其他车道112依次设定目标位置。
另外，在图6的步骤S8中判定为否的情况下，可以执行图8所示的处理。
在步骤S21中，行动计划部86判定是否通过第2轨迹生成处理生成了包含从本车道110到第1其他车道114的第1轨迹124的一部分轨迹。在生成了一部分轨迹的情况下(步骤S21：是)，处理转移到步骤S22。另一方面，在没有生成一部分轨迹的情况下(步骤S21：否)，处理结束。在该情况下，不执行自动车道变更。
在步骤S22中，车道变更控制部92使本车辆100沿一部轨迹行驶，执行车道变更到能到达的其他车道112。当本车辆100到达能到达的其他车道112时，车道变更控制部92再次生成之前没有生成的剩余的第2轨迹126。并且，在生成了剩余的第2轨迹126的情况下，车道变更控制部92执行到连接于目的地122的第2其他车道116的车道变更。
另外，当执行多个车道变更时，车道变更控制部92可以需要驾驶员的同意。在该情况下，告知控制部90向HMI34输出执行多个车道变更的意思的告知指示。行动计划部86根据操作杆传感器58的检测结果来判定驾驶员是否同意。行动计划部86在得到驾驶员的同意的情况下执行多个车道变更。
在得到驾驶员的同意的情况下，车道变更控制部92可以不需要驾驶员对在其同意后进行的向连接于目的地122的第2其他车道116的车道变更表示同意。在前述的实施方式中，在没有生成到第2其他车道116的第2轨迹126的情况下，行动计划部86执行到已经生成轨迹的其他车道112的车道变更。在此之后，行动计划部86再次生成到第2其他车道116的第2轨迹126，执行车道变更。这样，在分两次以上来执行多个车道变更的情况下，行动计划部86与是否同意无关而执行第二次以后的车道变更。
有时在执行多个车道变更的过程中车道变更被中止。例如，考虑在行动计划部86执行多个车道变更的情况下驾驶员使车道变更中止的情况。在这种情况下，行动计划部86需要驾驶员对接着执行的多个车道变更再次表示同意。
另外，当进行自动车道变更时，在驾驶员操作了加速踏板或者制动踏板的情况下，车道变更控制部92可以响应于该操作而使本车辆100进行加减速。
外界识别部80除了获取外界传感器14输出的图像信息和检测信息之外，还能够获取接收装置20输出的车车间通信的信息，由此识别本车辆100的周围的状况。
[7.根据实施方式能够得到的技术思想]
下面记载根据上述实施方式能够掌握的技术思想。
本发明的第1方式是一种车辆控制装置10，所述车辆控制装置10使本车辆100从所述本车辆100所行驶的本车道110向其他车道112进行车道变更，
该车辆控制装置10具有判定部(行动计划部86)和车道变更控制部92，其中，
所述判定部(导航装置16)判定是否设定了所述本车辆100的目的地122；
在没有设定所述目的地122的情况下，所述车道变更控制部92能够执行单一车道变更，该单一车道变更是指使所述本车辆100从所述本车道110向第1其他车道114进行车道变更；在设定了所述目的地122的情况下，所述车道变更控制部92能够执行所述单一车道变更，并且能够执行多个车道变更，该多个车道变更是指使所述本车辆100从所述本车道110越过所述第1其他车道114而向第2其他车道116进行车道变更。
根据上述结构，由装置侧来判定有无目的地122，且根据其结果选择单一车道变更和多个车道变更中的任一方来执行，因此能够减轻与自动车道变更有关的驾驶员的负担。
在本发明的第1方式中，可以为：
具有外界识别部80，该外界识别部80识别所述本车辆100的周围的环境，
所述车道变更控制部92具有轨迹生成部(行动计划部86)，该轨迹生成部(行动计划部86)根据所述外界识别部80的识别结果来生成从所述本车道110到所述第1其他车道114的第1轨迹124，并且根据所述外界识别部80的识别结果来生成从所述本车道110到连接于所述目的地122的所述第2其他车道116的第2轨迹126，
当执行所述单一车道变更时，所述车道变更控制部92使所述本车辆100沿所述第1轨迹124行驶，当执行所述多个车道变更时，所述车道变更控制部92使所述本车辆100沿所述第2轨迹126行驶。
在上述结构中，在多个车道变更中生成从本车道110到第2其他车道116的第2轨迹126。生成第2轨迹126的运算的负荷比两次计算第1轨迹124的负荷少。因此，根据上述结构，当从本车道110向第2其他车道116进行车道变更时，与连续进行单一车道变更相比能够减少运算负荷。
在本发明的第1方式中，可以为：
当生成所述第2轨迹126时，所述轨迹生成部(行动计划部86)在所述第1其他车道114上设定作为目标位置的第1目标位置150，并且在连接于所述目的地122的所述第2其他车道116上设定作为目标位置的第2目标位置152，
在设定了所述第2目标位置152之后，所述轨迹生成部(行动计划部86)根据所述第2目标位置152来设定所述第1目标位置150。
在本发明的第1方式中，可以为：
当生成所述第2轨迹126时，所述轨迹生成部(行动计划部86)在所述第1其他车道114上设定作为目标位置的第1目标位置150，并且在连接于所述目的地122的所述第2其他车道116上设定作为目标位置的第2目标位置152，
在设定了所述第1目标位置150之后，所述轨迹生成部(行动计划部86)根据所述第1目标位置150来设定所述第2目标位置152。
在本发明的第1方式中，可以为：
所述轨迹生成部(行动计划部86)从成为多个候选的目标位置中选择所述第1目标位置150或者所述第2目标位置152来设定。
在本发明的第1方式中，可以为：
当执行所述多个车道变更时，所述车道变更控制部92允许使所述本车辆100向连接于所述目的地122的所述第2其他车道116的相反方向的车道进行车道变更。
在本发明的第1方式中，可以为：
当执行所述多个车道变更时，在从所述本车道110向所述第1其他车道114进行车道变更过程中使所述本车辆100加速的情况下，所述车道变更控制部92在从所述第1其他车道114向所述第2其他车道116进行车道变更过程中也使所述本车辆100加速。
在本发明的第1方式中，可以为：
在根据规定条件无法完成到连接于所述目的地122的所述第2其他车道116的所述多个车道变更的情况下，且所述轨迹生成部(行动计划部86)能够生成包含所述第1轨迹124的一部分轨迹的情况下，所述车道变更控制部92切换为单一车道变更。
在本发明的第1方式中，可以为：
所述规定条件为，所述轨迹生成部(行动计划部86)无法生成所述第2轨迹126。
在本发明的第1方式中，可以为：
所述规定条件为，所述轨迹生成部(行动计划部86)生成所述第2轨迹126的生成时间T在规定时间Tth以上。
在本发明的第1方式中，可以为：
所述车道变更控制部92通过所述单一车道变更使所述本车辆100从所述本车道110移动到能生成所述一部分轨迹的所述其他车道112，
所述轨迹生成部再次生成从所述本车辆100移动到的所述其他车道112到连接于所述目的地122的所述第2其他车道116的所述第2轨迹126。
在本发明的第1方式中，可以为：
在剩余距离在规定距离以下的情况下，所述车道变更控制部92不允许进行所述多个车道变更，其中所述剩余距离是到所述目的地122或者连接于所述目的地122的分流道路120的分流位置P1的距离。
在本发明的第1方式中，可以为：
当执行所述多个车道变更时，所述车道变更控制部92需要驾驶员同意。
在本发明的第1方式中，可以为：
在得到驾驶员的所述同意的情况下，所述车道变更控制部92不需要所述驾驶员对在其同意后进行的向连接于所述目的地122的所述第2其他车道116的车道变更表示所述同意。
在本发明的第1方式中，可以为：
在所述多个车道变更在中途被中止的情况下，所述车道变更控制部92在中止后的车道变更中需要驾驶员表示所述同意。
在本发明的第1方式中，可以为：
所述本车辆100是能够设定多种自动驾驶等级中的任一种驾驶等级来行驶的车辆，
在对所述本车辆设定的所述自动驾驶等级是不需要驾驶员监视所述本车辆100的周边的环境且不需要驾驶员握持方向盘W的等级(等级3)的情况下，所述车道变更控制部92能够执行所述多个车道变更。
本发明的第1方式的另一方式是一种车辆控制方法，所述车辆控制方法使本车辆100从所述本车辆100所行驶的本车道110向其他车道112进行车道变更，
该车辆控制方法具有判定步骤和车道变更控制步骤，其中，
在所述判定步骤中，判定是否设定了所述本车辆100的目的地122；
在所述车道变更控制步骤中，在没有设定所述目的地122的情况下能够执行单一车道变更，该单一车道变更是指使所述本车辆100从所述本车道110向相邻的第1其他车道114进行车道变更；在设定了所述目的地122的情况下能够执行所述单一车道变更，并且能够执行多个车道变更，该多个车道变更是指使所述本车辆100从所述本车道110越过所述第1其他车道114而向第2其他车道116进行车道变更。
本发明的第2方式是一种车辆控制装置10，所述车辆控制装置10使本车辆100从所述本车辆100所行驶的本车道110向其他车道112进行车道变更，
该车辆控制装置10具有外界识别部80、轨迹生成部(行动计划部86)和车辆控制部88，其中，
所述外界识别部80识别所述本车辆100的周围的环境；
所述轨迹生成部(行动计划部86)根据所述外界识别部80的识别结果来生成从所述本车道110向所述其他车道112的轨迹；
所述车辆控制部88使所述本车辆100沿所述轨迹行驶，
在使所述本车辆100从所述本车道110向第1其他车道114进行车道变更的情况下，所述轨迹生成部生成从所述本车道110到所述第1其他车道114的第1轨迹124，所述车辆控制部88执行单一车道变更，该单一车道变更是指使所述本车辆100沿所述第1轨迹124行驶，
在使所述本车辆100从所述本车道110越过所述第1其他车道114而向连接于目的地122的第2其他车道116进行车道变更的情况下，所述轨迹生成部生成从所述本车道110到所述第2其他车道116的第2轨迹126，所述车辆控制部88执行多个车道变更，该多个车道变更是指使所述本车辆100沿所述第2轨迹126行驶。
根据上述结构，装置为主体来执行单一车道变更和多个车道变更，因此，能够减轻与自动车道变更有关的驾驶员的负担。
另外，在上述结构中，在多个车道变更中生成从本车道110到第2其他车道116的第2轨迹126。生成第2轨迹126的运算的负荷比两次计算第1轨迹124的负荷小。因此，根据上述结构，当从本车道110向第2其他车道116进行车道变更时，与连续进行单一车道变更相比能够减少运算负荷。
本发明的第2方式的另一方式是一种车辆控制方法，所述车辆控制方法使本车辆100从所述本车辆100所行驶的本车道110向其他车道112进行车道变更，
该车辆控制方法具有外界识别步骤、轨迹生成步骤和车辆控制步骤，其中，
在所述外界识别步骤中，识别所述本车辆100的周围的环境；
在所述轨迹生成步骤中，根据所述外界识别步骤的识别结果来生成从所述本车道110到所述其他车道112的轨迹；
在所述车辆控制步骤中，使所述本车辆100沿所述轨迹行驶，
在使所述本车辆100从所述本车道110向第1其他车道114进行车道变更的情况下，在所述轨迹生成步骤中生成从所述本车道110到所述第1其他车道114的第1轨迹124，在所述车辆控制步骤中执行单一车道变更，该单一车道变更是指使所述本车辆100沿所述第1轨迹124行驶，
在使所述本车辆100从所述本车道110越过所述第1其他车道114而向连接于目的地122的第2其他车道116进行车道变更的情况下，在所述轨迹生成步骤中生成从所述本车道110到所述第2其他车道116的第2轨迹126，在所述车辆控制步骤中执行多个车道变更，该多个车道变更是指使所述本车辆100沿所述第2轨迹126行驶。
另外，本发明所涉及的车辆控制装置以及车辆控制方法并不限定于上述的实施方式，当然能够在没有脱离本发明的主旨的范围内而采用各种结构。

Claims (17)

1.一种车辆控制装置，其使本车辆从所述本车辆所行驶的本车道向其他车道进行车道变更，
该车辆控制装置的特征在于，
具有导航部、判定部和车道变更控制部，其中，
所述导航部在到所述本车辆的最终目的地为止的行驶路径上设定1个以上的目的地，
所述判定部判定是否设定了所述本车辆的目的地；
在由所述判定部判定为没有设定所述目的地的情况下，所述车道变更控制部能够执行单一车道变更，该单一车道变更是指使所述本车辆从所述本车道向第1其他车道进行车道变更；在由所述判定部判定为设定了所述目的地的情况下，所述车道变更控制部能够执行所述单一车道变更，并且能够执行多个车道变更，该多个车道变更是指使所述本车辆从所述本车道越过所述第1其他车道而向连接于所述目的地的第2其他车道进行车道变更。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
具有外界识别部，该外界识别部识别所述本车辆的周围的环境，
所述车道变更控制部具有轨迹生成部，该轨迹生成部根据所述外界识别部的识别结果来生成从所述本车道到所述第1其他车道的第1轨迹，并且根据所述外界识别部的识别结果来生成从所述本车道到所述第2其他车道的第2轨迹，
当执行所述单一车道变更时，所述车道变更控制部使所述本车辆沿所述第1轨迹行驶，当执行所述多个车道变更时，所述车道变更控制部使所述本车辆沿所述第2轨迹行驶。
3.根据权利要求2所述的车辆控制装置，其特征在于，
当生成所述第2轨迹时，所述轨迹生成部在所述第1其他车道上设定作为目标位置的第1目标位置，并且在连接于所述目的地的所述第2其他车道上设定作为目标位置的第2目标位置，
在设定了所述第2目标位置之后，所述轨迹生成部根据所述第2目标位置来设定所述第1目标位置。
4.根据权利要求2所述的车辆控制装置，其特征在于，
当生成所述第2轨迹时，所述轨迹生成部在所述第1其他车道上设定作为目标位置的第1目标位置，并且在连接于所述目的地的所述第2其他车道上设定作为目标位置的第2目标位置，
在设定了所述第1目标位置之后，所述轨迹生成部根据所述第1目标位置来设定所述第2目标位置。
5.根据权利要求3或4所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述轨迹生成部从成为多个候选的目标位置中选择所述第1目标位置或者所述第2目标位置来设定。
6.根据权利要求2所述的车辆控制装置，其特征在于，
在执行所述多个车道变更之前，所述车道变更控制部允许使所述本车辆向连接于所述目的地的所述第2其他车道的相反方向的车道进行车道变更。
7.根据权利要求2所述的车辆控制装置，其特征在于，
当执行所述多个车道变更时，在从所述本车道向所述第1其他车道进行车道变更过程中使所述本车辆加速的情况下，所述车道变更控制部在从所述第1其他车道向所述第2其他车道进行车道变更过程中也使所述本车辆加速。
8.根据权利要求2所述的车辆控制装置，其特征在于，
在根据规定条件无法完成到连接于所述目的地的所述第2其他车道的所述多个车道变更的情况下，且所述轨迹生成部能够生成包含所述第1轨迹的一部分轨迹的情况下，所述车道变更控制部切换为所述单一车道变更。
9.根据权利要求8所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述规定条件为，所述轨迹生成部无法生成所述第2轨迹。
10.根据权利要求8所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述规定条件为，所述轨迹生成部生成所述第2轨迹的生成时间在规定时间以上。
11.根据权利要求9或10所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述车道变更控制部通过所述单一车道变更使所述本车辆从所述本车道移动到能生成所述一部分轨迹的所述其他车道，
所述轨迹生成部再次生成从所述本车辆移动到的所述其他车道到连接于所述目的地的所述第2其他车道的所述第2轨迹。
12.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
在剩余距离在规定距离以下的情况下，所述车道变更控制部一方面能够执行所述单一车道变更，另一方面不允许所述多个车道变更，其中所述剩余距离是到分流道路的分流位置的距离，所述分流道路从包括所述本车道的道路分支出且连接于所述目的地。
13.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
当执行所述多个车道变更时，所述车道变更控制部需要驾驶员同意。
14.根据权利要求13所述的车辆控制装置，其特征在于，
在得到驾驶员的所述同意的情况下，所述车道变更控制部不需要所述驾驶员对在其同意后进行的向连接于所述目的地的所述第2其他车道的车道变更表示所述同意。
15.根据权利要求14所述的车辆控制装置，其特征在于，
在所述多个车道变更在中途被中止的情况下，所述车道变更控制部在中止后的车道变更中需要驾驶员的所述同意。
16.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述本车辆是能够设定多种自动驾驶等级中的任一种驾驶等级来行驶的车辆，
在对所述本车辆设定的所述自动驾驶等级是不需要驾驶员监视所述本车辆的周边的环境且不需要驾驶员握持方向盘的等级的情况下，所述车道变更控制部能够执行所述多个车道变更。
17.一种车辆控制方法，其使本车辆从所述本车辆所行驶的本车道向其他车道进行车道变更，
所述车辆控制方法的特征在于，
具有设定步骤、判定步骤和车道变更控制步骤，其中，
在所述设定步骤中，在到所述本车辆的最终目的地为止的行驶路径上设定1个以上的目的地，
在所述判定步骤中，判定是否设定了所述本车辆的目的地；
在所述车道变更控制步骤中，在由所述判定步骤判定为在没有设定所述目的地的情况下能够执行单一车道变更，该单一车道变更是指使所述本车辆从所述本车道向第1其他车道进行车道变更；在由所述判定步骤判定为在设定了所述目的地的情况下能够执行所述单一车道变更，并且能够执行多个车道变更，该多个车道变更是指使所述本车辆从所述本车道越过所述第1其他车道而向连接于所述目的地的第2其他车道进行车道变更。
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