CN113525407B - 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

提供能够以车辆或车辆的乘员期望的步调维持车辆的行驶的车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质。车辆控制装置在判定为第一其他车辆与所述车辆之间的关系满足第一条件、第二其他车辆与所述车辆之间的关系满足比所述第一条件严格的第二条件、第三其他车辆与车辆之间的关系满足比所述第一条件严格的第三条件、且第四其他车辆与所述车辆之间的关系满足比所述第二条件及第三条件严格的第四条件的情况下，进行使车辆通过行进方向上第一其他车辆与第二其他车辆之间的区域、以及行进方向上第三其他车辆与第四其他车辆之间的区域而使车辆向与第三车道相邻的第四车道进行车道变更的第一控制。

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
以往公开了一种考虑周边车辆的位置及速度而进行车道变更的系统(日本特开平11-345396号公报)。
然而，在上述的系统中，关于以车辆或车辆的乘员期望的步调(pace)维持车辆的行驶这一情况，未充分考虑。
发明内容
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以车辆或车辆的乘员期望的步调维持车辆的行驶的车辆控制装置、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)：一种车辆控制装置，其具备：识别部，其识别包含存在于车辆的周边且与所述车辆同向行进的其他车辆的至少位置及速度在内的所述车辆的周边状况；以及控制部，其基于由所述识别部识别到的周边状况，来使所述车辆行驶，所述其他车辆包括第一其他车辆、第二其他车辆、第三其他车辆及第四其他车辆，所述第一其他车辆在与所述车辆所存在的第一车道相邻的第二车道上存在于与所述车辆相比在行进方向上靠前方侧距所述车辆最近的位置，所述第二其他车辆在所述第二车道上存在于与所述车辆相比在行进方向上靠后方侧距所述车辆最近的位置，所述第三其他车辆在第三车道上存在于与所述车辆相比在行进方向上靠前方侧距所述车辆最近的位置，所述第三车道与所述第二车道相邻，且距所述第一车道比所述第二车道距所述第一车道更远，所述第四其他车辆在所述第三车道上存在于与所述车辆相比在行进方向上靠后方侧距所述车辆最近的位置，所述控制部从所述识别部取得所述其他车辆的信息，所述控制部在判定为所述第一其他车辆与所述车辆之间的关系满足第一条件、所述第二其他车辆与所述车辆之间的关系满足比所述第一条件严格的第二条件、所述第三其他车辆与所述车辆之间的关系满足比所述第一条件严格的第三条件、且所述第四其他车辆与所述车辆之间的关系满足比所述第二条件及所述第三条件严格的第四条件的情况下，进行第一控制，所述第一控制是使所述车辆通过所述行进方向上所述第一其他车辆与所述第二其他车辆之间的区域、以及所述行进方向上所述第三其他车辆与所述第四其他车辆之间的区域而使所述车辆向与所述第三车道相邻的第四车道进行车道变更的控制。
(2)：在上述(1)的方案中，所述第一条件是从在设想为所述第一其他车辆在所述行进方向上存在于所述车辆所存在的特定位置的情况下所述第一其他车辆到达基准位置的时间中，减去所述第一其他车辆从当前的位置到达所述基准位置的时间而得到的时间超过第一阈值，所述第二条件是所述第二其他车辆从当前的位置到达所述特定位置的时间超过第二阈值，所述第三条件是从在设想为所述第三其他车辆存在于所述特定位置的情况下所述第三其他车辆到达所述基准位置的时间中，减去所述第三其他车辆从当前的位置到达所述基准位置的时间而得到的时间超过第三阈值，所述第四条件是所述第四其他车辆从当前的位置到达所述特定位置的时间超过第四阈值。
(3)：在上述(2)的方案中，所述第二阈值大于所述第一阈值，所述第四阈值大于所述第三阈值，所述第三阈值大于所述第一阈值，并且所述第四阈值大于所述第二阈值。
(4)：在上述(2)或(3)的方案中，所述基准位置是所述第二车道从所述车辆行驶的第一车道分离的起点，所述控制部在所述车辆到达所述基准位置之前，使所述车辆移动到所述第四车道。
(5)：在上述(1)至(4)中的任一方案中，所述第一控制是所述车辆不在所述第二车道及所述第三车道上停留规定时间以上而向所述第四车道移动的控制。
(6)：在上述(1)至(5)中的任一方案中，在不满足所述第一条件、所述第二条件、所述第三条件及所述第四条件中的任意条件的情况下，所述控制部进行与所述第一控制不同的第二控制，所述第二控制是所述车辆在所述第二车道或所述第三车道上停留规定时间以上的控制。
(7)：在上述(1)至(6)中的任一方案中，所述第一其他车辆、所述第二其他车辆、所述第三其他车辆及所述第四其他车辆是在所述行进方向上存在于距所述车辆规定距离以内的位置的车辆。
(8)：在上述(1)至(7)中的任一方案中，所述控制部在所述第四车道中在所述行进方向上距所述车辆规定距离以内不存在其他车辆的情况下，执行所述第一控制。
(9)：本发明的一方案的车辆控制方法，其使计算机进行的处理包括：识别包含存在于车辆的周边且与所述车辆同向行进的其他车辆的至少位置及速度在内的所述车辆的周边状况的处理；以及基于所述识别的周边状况，来使所述车辆行驶的处理，所述其他车辆包括第一其他车辆、第二其他车辆、第三其他车辆及第四其他车辆，所述第一其他车辆在与所述车辆所存在的第一车道相邻的第二车道上存在于与所述车辆相比在行进方向上靠前方侧距所述车辆最近的位置，所述第二其他车辆在所述第二车道上存在于与所述车辆相比在行进方向上靠后方侧距所述车辆最近的位置，所述第三其他车辆在第三车道上存在于与所述车辆相比在行进方向上靠前方侧距所述车辆最近的位置，所述第三车道与所述第二车道相邻，且距所述第一车道比所述第二车道距所述第一车道更远，所述第四其他车辆在所述第三车道上存在于与所述车辆相比在行进方向上靠后方侧距所述车辆最近的位置，所述车辆控制方法使所述计算机进行的处理还包括：取得所述其他车辆的信息，在判定为所述第一其他车辆与所述车辆之间的关系满足第一条件、所述第二其他车辆与所述车辆之间的关系满足比所述第一条件严格的第二条件、所述第三其他车辆与所述车辆之间的关系满足比所述第一条件严格的第三条件、且所述第四其他车辆与所述车辆之间的关系满足比所述第二条件及所述第三条件严格的第四条件的情况下，进行第一控制，所述第一控制是使所述车辆通过所述行进方向上所述第一其他车辆与所述第二其他车辆之间的区域、以及所述行进方向上所述第三其他车辆与所述第四其他车辆之间的区域而使所述车辆向与所述第三车道相邻的第四车道进行车道变更的控制。
(10)：本发明的一方案的存储介质存储有程序，其中，所述程序使计算机执行：识别包含存在于车辆的周边且与所述车辆同向行进的其他车辆的至少位置及速度在内的所述车辆的周边状况的处理；以及基于所述识别的周边状况，来使所述车辆行驶的处理，所述其他车辆包括第一其他车辆、第二其他车辆、第三其他车辆及第四其他车辆，所述第一其他车辆在与所述车辆所存在的第一车道相邻的第二车道上存在于与所述车辆相比在行进方向上靠前方侧距所述车辆最近的位置，所述第二其他车辆在所述第二车道上存在于与所述车辆相比在行进方向上靠后方侧距所述车辆最近的位置，所述第三其他车辆在第三车道上存在于与所述车辆相比在行进方向上靠前方侧距所述车辆最近的位置，所述第三车道与所述第二车道相邻，且距所述第一车道比所述第二车道距所述第一车道更远，所述第四其他车辆在所述第三车道上存在于与所述车辆相比在行进方向上靠后方侧距所述车辆最近的位置，所述程序使计算机执行如下处理：取得所述其他车辆的信息，在判定为所述第一其他车辆与所述车辆之间的关系满足第一条件、所述第二其他车辆与所述车辆之间的关系满足比所述第一条件严格的第二条件、所述第三其他车辆与所述车辆之间的关系满足比所述第一条件严格的第三条件、且所述第四其他车辆与所述车辆之间的关系满足比所述第二条件及所述第三条件严格的第四条件的情况下，进行第一控制，所述第一控制是使所述车辆通过所述行进方向上所述第一其他车辆与所述第二其他车辆之间的区域、以及所述行进方向上所述第三其他车辆与所述第四其他车辆之间的区域而使所述车辆向与所述第三车道相邻的第四车道进行车道变更的控制。
发明效果
根据(1)-(10)，车辆控制装置在其他车辆与车辆之间的关系满足条件的情况下，使车辆向第四车道进行车道变更，由此能够以车辆或车辆的乘员期望的步调维持车辆的行驶。而且，车辆或车辆的乘员能够不会感到闭塞地行驶。
根据(2)或(3)，车辆控制装置能够灵活地应对在第三车道上行驶的行为的变化。
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是用于说明车辆进行车道变更的处理的图。
图4是用于说明位移时间的图。
图5是用于说明对位移时间设定的阈值的图。
图6是用于说明各阈值的关系的图。
图7是用于说明车辆进行车道变更的情况的轨道的一例的图。
图8是表示第一其他车辆-第四其他车辆的一例的图。
图9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10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所示的结构只不过是一例，既可以省略结构的一部分，也可以还追加别的结构。
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向车辆M的周边照射光(或者接近光的波长的电磁波)，并测定散射光。LIDAR14基于从发光到受光的时间，来检测到对象为止的距离。照射的光例如是脉冲状的激光。LIDAR14安装于车辆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，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可以将相机10、雷达装置12及LIDAR14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，与存在于车辆M的周边的其他车辆通信，或者经由无线基站与各种服务器装置通信。
HMI30对车辆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在HDD(Hard Disk Drive)、闪存器等存储装置中保持第一地图信息54。GNSS接收机51基于从GNSS卫星接收的信号，来确定车辆M的位置。车辆M的位置也可以通过利用了车辆传感器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输入的目的地的路径(以下称作地图上路径)。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(PointOfInterest)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，并在HDD、闪存器等存储装置中保持第二地图信息62。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，决定推荐车道，以使车辆M能够在用于向分支目的地行进的合理的路径上行驶。
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者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、以及其他操作件。在驾驶操作件80安装有检测操作量或者有无操作的传感器，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也可以通过LSI(Large ScaleIntegration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、GPU(Graphics Processing Unit)等硬件(包括电路部：circuitry)来实现，也可以通过软件与硬件的协同配合来实现。程序也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是“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交叉路口的识别、以及基于预先给出的条件(存在能够图案匹配的信号、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输入的信息，来识别处于车辆M的周边的物体的位置、及速度、加速度等状态。物体的位置例如被识别为以车辆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。物体的位置也可以由该物体的重心、角部等代表点来表示，也可以由表现出的区域来表示。所谓物体的“状态”，也可以包括物体的加速度、加加速度、或者“行动状态”(例如是否正在进行或者正要进行车道变更)。
识别部130例如识别车辆M正在行驶的车道(行驶车道)。例如，识别部130通过将从第二地图信息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到的车辆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不限于道路划分线识别，也可以通过识别道路划分线、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)来识别行驶车道。在该识别中，也可以考虑从导航装置50取得的车辆M的位置、基于INS的处理结果。识别部130识别暂时停止线、障碍物、红灯、收费站、以及其他道路现象。
识别部130在识别行驶车道时，识别车辆M相对于行驶车道的位置、姿态。识别部130例如也可以将车辆M的基准点从车道中央的偏离、以及车辆M的行进方向相对于将车道中央相连的线所成的角度识别为车辆M相对于行驶车道的相对位置及姿态。也可以代替于此，识别部130将车辆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)的位置等识别为车辆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、并且能够应对车辆M的周边状况的方式，生成车辆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的车辆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来表现。
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。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生成与启动了的事件相应的目标轨道。
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，以使车辆M按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进行组合来执行。
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，以使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并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]
图3是用于说明车辆M进行车道变更的处理的图。在以下的说明中，有时将车辆的行进方向(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。
图3所示的道路包括第一车道L1、第二车道L2、第三车道L3及第四车道L4。第一车道L1是与第二车道连接的车道。第一车道L1与第二车道L2连接规定距离之后，从第一车道L1分离。在第一车道L1上行驶的车辆M能够在可汇合区间进入第二车道L2。可汇合区间是从位置P1到位置P2之间的区间。
在位置P1的负X方向侧，斑马线(导流带)Z1及划分体OB1设置于第一车道L1与第二车道L2之间。划分体OB1设置于斑马线Z1的负X方向侧。位置P1是斑马线Z1的正X方向侧的端部。在位置P2的正X方向侧，斑马线Z2及划分体OB2设置于第一车道L1与第二车道L2之间。划分体OB2设置于斑马线Z2的正X方向侧。位置P2是斑马线Z2的负X方向侧的端部。
自动驾驶控制装置100在行进方向上在第一车道L1中到达了特定位置PM(例如特定位置PM及基准线Rf)的情况下，从识别部130取得第一其他车辆m1-第四其他车辆m4的信息，并在判定为第一其他车辆m1与车辆M之间的关系满足第一条件、第二其他车辆m2与车辆M之间的关系满足比第一条件严格的第二条件、第三其他车辆m3与车辆M之间的关系满足比第一条件严格的第三条件、且第四其他车辆m4与车辆M之间的关系满足比第二条件及第三条件严格的第四条件的情况下，进行使车辆M通过行进方向上第一其他车辆m1与第二其他车辆m2之间的区域、以及行进方向上第三其他车辆m3与第四其他车辆m4之间的区域、并使车辆M向与第三车道L3相邻的第四车道L4进行车道变更的第一控制。
例如，自动驾驶控制装置100在第四车道L4中在行进方向上距车辆M规定距离以内不存在其他车辆的情况下，执行第一控制。满足第一条件-第四条件，是指后述的位移时间超过阈值。关于第一条件-第四条件、位移时间及阈值的详细情况，见后述。
例如，第一其他车辆m1及第二其他车辆m2正在第二车道L2上行驶，第三其他车辆m3及第四其他车辆m4正在第三车道L3上行驶。第一其他车辆m1-第四其他车辆m4正以比车辆M快的速度行驶。例如，车辆M正以60km/h左右的速度行驶，第一其他车辆m1-第四其他车辆m4正以100km/h左右的速度行驶。
特定位置PM处于从位置P1到位置P2之间即可，优选的是，如图3所示，优选是车辆M刚通过位置P1之后的位置。基准线Rf是在可汇合区间中的第一车道L1与第二车道L2之间的边界假想地设定的线。
第一控制是车辆M不会在第二车道L2及第三车道L3上停留规定时间以上而向第四车道L4移动的控制。不会停留例如是指车辆M的中心轴方向与车道的延伸方向平行的时间小于规定时间，车辆M根据车辆M的速度而斜着横穿车道地行驶。
自动驾驶控制装置100在不满足第一条件-第四条件中的一个以上的条件的情况下，进行与第一控制不同的第二控制。第二控制是车辆M在第二车道L2或第三车道L3上停留规定时间以上的控制。停留例如是车辆M的中心轴方向与车道的延伸方向平行(大致平行)的时间为规定时间以上。
(关于位移时间)
图4是用于说明位移时间的图。自动驾驶控制装置100求取第一其他车辆m1-第四其他车辆m4的位移时间。位移时间例如是规定的区间的距离除以对象的车辆的速度而得到的时间。
(1)关于第一其他车辆m1的位移时间M-m1
位移时间M-m1是从在设想为第一其他车辆m1在行进方向上存在于车辆M所存在的特定位置PM的情况下第一其他车辆m1到达位置P2的时间中，减去第一其他车辆m1从当前的位置到达位置P2的时间而得到的时间。
(2)关于第二其他车辆m2的位移时间m2-M
位移时间m2-M是第二其他车辆m2从当前的位置到达特定位置PM的时间。
(3)关于第三其他车辆m3的位移时间M-m3
位移时间M-m3是从在设想为第三其他车辆m3存在于特定位置PM的情况下第三其他车辆m3到达位置P2的时间中，减去第三其他车辆m3从当前的位置到达位置P2的时间而得到的时间。
(4)关于第四其他车辆m4的位移时间m4-M
位移时间m4-M是基于第四其他车辆m4的位移而得到的位移时间，即第四其他车辆m4从当前的位置到达特定位置PM的时间。
(关于阈值)
图5是用于说明对位移时间设定的阈值的图。对位移时间M-m1、位移时间m2-M、位移时间M-m3及位移时间m4-M分别设定阈值。对位移时间M-m1设定阈值Th1，对位移时间m2-M设定阈值Th2，对位移时间M-m3设定阈值Th3，并对位移时间m4-M设定阈值Th4。
在位移时间M-m1超过阈值Th1、位移时间m2-M超过阈值Th2、位移时间M-m3超过阈值Th3、且位移时间m4-M超过阈值Th4的情况下，执行第一控制。换言之，在满足第一条件-第四条件的情况下，执行第一控制。在位移时间M-m1、位移时间m2-M、位移时间M-m3或位移时间m4-M中的任意的位移时间不超过分别对它们设定的阈值的情况下，执行第二控制。
各阈值的关系如以下所述。阈值Th2大于阈值Th1。阈值Th4大于阈值Th3。阈值Th3大于阈值Th1。阈值Th4大于阈值Th2。阈值Th2与阈值Th3既可以相同，也可以不同。
图6是用于说明各阈值的关系的图。如上所述，使与后方的车辆相关的针对位移时间(位移时间m2-M、位移时间m4-M)的阈值(阈值Th2、阈值Th4)大于与存在于相同的车道上的前方的车辆相关的针对位移时间(位移时间M-m1、位移时间M-m3)的阈值(阈值Th1、阈值Th3)。由此，车辆M能够维持与正以比车辆M快的速度行驶的其他车辆分离开规定距离的状态。而且，即使在后方的车辆的速度变化了的情况下，车辆M也能够充分地维持与后方的车辆之间的距离。
如上所述，使与在第三车道L3上行驶的车辆相关的针对位移时间(位移时间M-m3、位移时间m4-M)的阈值(阈值Th2、阈值Th4)大于与在第二车道L2(与车辆M行驶的车道接近的车道)上行驶的车辆相关的针对位移时间(位移时间M-m1、位移时间m2-M)的阈值(阈值Th1、阈值Th2)。
由此，考虑第三其他车辆m3或第四其他车辆m4的速度发生变化的可能性，即使在第三其他车辆m3或第四其他车辆m4的速度发生了变化的情况(第三其他车辆m3减速或第四其他车辆m4加速了的情况)下，车辆M也能够具有富余地向第四车道L4移动。在距车辆M远的第三车道L3上存在的第三其他车辆m3或第四其他车辆m4的行为有可能在车辆M移动到第三车道L3之前的时间发生变化。针对在距车辆M远的第三车道L3上存在的第三其他车辆m3或第四其他车辆m4的余量设定为比针对在距车辆M近的第二车道L2上存在的第一其他车辆m1或第二其他车辆m2的余量大的余量。因此，车辆M能够在灵活地应对第三其他车辆m3或第四其他车辆m4的行为的变化的同时向第四车道L4移动。
在上述例子中说明了进入前数隔有两个车道的车道(第四车道L4)的情况，但也可以在进入前数隔有三个车道的车道的情况下，也进行本实施方式的处理。前数隔有三个车道的车道是第五车道。在该情况下，追加与存在于中间的车道(假设为第二-四车道)相关的条件，并设定为在第二-四车道上在车辆M的前方行进的其他车辆与车辆之间的条件的严格度为第一条件以上，且越远离第一车道则越严格，在第二-四车道上在车辆M的后方行进的其他车辆与车辆之间的条件的严格度为第二条件以上，且越远离第一车道则越严格。进入前数隔有四个以上车道的车道的情况也同样。
(关于车辆进行车道变更的轨道)
图7是用于说明车辆M进行车道变更的情况的轨道的一例的图。图7是概念性地表示车辆M进行车道变更的轨道的图。图7的横轴是与车辆的位置相关的指标In1，图7的纵轴是与车辆的速度相关的指标In2。指标In1为零的坐标是与位置P2对应的坐标，指标In2为零的坐标、即表示指标In1的轴与基准线Rf对应。指标In1是从位置P2到对象的车辆的距离(由负值示出的距离)除以对象的车辆的速度而得到的值。指标In2是从对象的车辆的基准位置(例如中心轴、或车头与中心轴的交点)到基准线Rf的距离除以对象的车辆的横向的速度而得到的值。
第一其他车辆m1-第四其他车辆m4实际未横向移动，但方便起见设为各其他车辆从基准线Rf向各车辆行驶着的车道的基准位置(例如中央)正以规定的横向的速度移动，来绘制坐标。例如，设为第一其他车辆m1-第四其他车辆m4例如正以1m/秒的速度横向移动，绘制出坐标。
自动驾驶控制装置100例如在上述的图7的图表中生成车辆M在第一其他车辆m1与第二其他车辆m2之间、以及第三其他车辆m3与第四其他车辆m4之间通过的轨道OR，并基于生成的轨道来控制车辆M。轨道OR例如是预先设定的轨道、根据车辆M的速度和其他车辆的速度而设定的轨道。轨道OR是在车辆M进行了基于轨道OR的行为的情况下车辆M的乘员不会感到不悦的程度的行为所对应的轨道。轨道OR的终点为位置P2。换言之，车辆M到达位置P2之前完成车道变更。
在轨道OR上车辆M刚开始横向的移动之后的区域AR1中的横向的速度、或者在轨道OR中车辆M即将结束横向的移动时的区域AR2中的横向的速度比其他区域(车道变更中的轨道OR的区域)中的横向的速度缓慢。如图7所示，区域AR1及区域AR2中的斜率比其他区域的斜率平缓。由此，在车道变更的初期及末期，车辆M进行急剧的行为这一情况得以抑制，作为乘员的乘坐舒适度提高。
(关于第一其他车辆m1-第四其他车辆m4)
自动驾驶控制装置100例如将在行进方向上在第二车道L2中距车辆M第一距离L1存在的车辆设定为第一其他车辆、将在行进方向上在第三车道L3中距车辆M第一距离L1(或与第一距离L1不同的规定距离)存在的车辆设定为第二其他车辆、将在行进方向上在第二车道L2中距车辆M第二距离L2存在的车辆设定为第三其他车辆、将在行进方向上在第三车道L3中距车辆M第二距离L2(或与第二距离L2不同的规定距离)存在的车辆设定为第四其他车辆。图8是表示第一其他车辆m1-第四其他车辆m4的一例的图。
第一距离L1或第二距离L2是根据过去在第二车道L2及第三车道L3上行驶了的车辆的速度而导出的基准速度乘以规定时间而得到的距离。基准速度是与在第二车道L2及第三车道L3上行驶了的车辆中的比较快的速度、在第二车道L2及第三车道L3上行驶了的车辆中的平均速度、中央值相当的速度。第一距离L1例如比第二距离L2短。
[流程图]
图9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基于识别部130的识别结果、第一距离L1及第二距离L2，来判定是否存在第一车辆m1-第四车辆m4(步骤S100)。在存在第一车辆m1-第四车辆m4的情况下，行动计划生成部140基于识别部130的识别结果，来判定第四车道L4是否满足规定的条件(步骤S102)。规定的条件，是指在行进方向上距车辆M规定距离以内不存在其他车辆。
在第四车道L4满足规定的条件的情况下，行动计划生成部140判定第一车辆m1-第四车辆m4的位移时间是否分别超过对第一车辆m1-第四车辆m4分别设定的阈值(步骤S104)。即，判定是否满足第一条件-第四条件。
在第一车辆m1-第四车辆m4的位移时间分别超过对第一车辆m1-第四车辆m4分别设定的阈值的情况下，行动计划生成部140生成用于在第一其他车辆m1与第二其他车辆m2之间、以及第三其他车辆m3与第四其他车辆m4之间通过的轨道(步骤S106)。而且，行动计划生成部140基于所生成的轨道使车辆M向第四车道L4移动(步骤S108)。
在步骤S100中不存在第一车辆m1-第四车辆m4的情况下、在步骤S102中第四车道L4不满足规定的条件的情况下、或在步骤S104中第一车辆m1-第四车辆m4的位移时间不分别超过对第一车辆m1-第四车辆m4分别设定的阈值的情况下，行动计划生成部140执行第二控制(步骤S110)。例如，行动计划生成部140执行如下控制：在第二其他车辆m2及第四其他车辆m4的后方通过并向第四车道L4移动、或者在第二车道L2或第三车道L3上暂时行驶。由此，本流程图的1个例程的处理结束。
在上述的例子中，说明了自动驾驶控制装置100使车辆M向第四车道L4移动的情况，但也可以在使车辆M向第三车道L3移动的情况下基于上述的想法，来决定是否使车辆M向第三车道L3移动。例如，在满足了第一条件及第二条件的情况下，车辆M向第三车道L3移动。例如，在不存在第三其他车辆m3及第四其他车辆m4、且第一其他车辆m1及第二其他车辆m2的位移时间超过对第一其他车辆m1及第二其他车辆m2设定的阈值的情况下，车辆M在第一其他车辆m1与第二其他车辆m2之间通过而向第三车道L3移动。
而且，自动驾驶控制装置100也可以在使车辆M向比第四车道L4远的车道(例如与第四车道L4相邻的第五车道)移动的情况下，基于上述的想法来决定是否使车辆M移动。在该情况下，在车辆M的行进方向上在第四车道L4中在车辆M的前方存在第五其他车辆、在后方存在第六其他车辆、除了满足第一条件-第四条件之外车辆M与第五其他车辆之间的关系还满足第五条件、且车辆M与第六其他车辆之间的关系还满足第六条件的情况下，自动驾驶控制装置100使车辆M通过第一控制向第五车道移动。第五条件是比第三条件严格的条件，第六条件是比第四条件严格的条件。在针对车辆M与其他车辆之间的关系的条件中，其他车辆所存在的车道距车辆M行驶的车道越远，则针对该其他车辆与车辆M之间的关系的条件越严格。然而，在该情况下，存在于车辆M的前方的其他车辆与车辆之间的条件也比在与该其他车辆相同的车道上存在于车辆M的后方的其他车辆与车辆之间的条件宽松。
根据以上说明的实施方式，自动驾驶控制装置100在判定为第一其他车辆m1与车辆M之间的关系满足第一条件、第二其他车辆m2与车辆M之间的关系满足比第一条件严格的第二条件、第三其他车辆m3与车辆M之间的关系满足比第一条件严格的第三条件、且第四其他车辆m4与车辆M之间的关系满足比第三条件严格的第四条件的情况下，使车辆M通过在行进方向上第一其他车辆m1与第二其他车辆m2之间的区域及在行进方向上第三其他车辆m3与第四其他车辆m4之间的区域，使车辆M向与第三车道L3相邻的第四车道L4进行车道变更，由此能够以车辆或车辆的乘员期望的步调维持车辆的行驶。
[硬件结构]
图10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相互连接而成的结构。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。在存储装置100-5中保存供CPU100-2执行的程序100-5a。该程序通过DMA(Direct Memory 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，
所述硬件处理器通过执行存储于所述存储装置的程序来执行：
识别包含存在于车辆的周边、且与所述车辆同向行进的其他车辆的至少位置及速度在内的所述车辆的周边状况的处理；以及
基于所述识别的周边状况，来使所述车辆行驶的处理，
所述其他车辆包括第一其他车辆、第二其他车辆、第三其他车辆及第四其他车辆，
所述第一其他车辆在与所述车辆所存在的第一车道相邻的第二车道上存在于与所述车辆相比在行进方向上靠前方侧距所述车辆最近的位置，
所述第二其他车辆在所述第二车道上存在于与所述车辆相比在行进方向上靠后方侧距所述车辆最近的位置，
所述第三其他车辆在第三车道上存在于与所述车辆相比在行进方向上靠前方侧距所述车辆最近的位置，所述第三车道与所述第二车道相邻，且距所述第一车道比所述第二车道距所述第一车道更远，
所述第四其他车辆在所述第三车道上存在于与所述车辆相比在行进方向上靠后方侧距所述车辆最近的位置，
并执行如下处理：
取得所述其他车辆的信息，
在判定为所述第一其他车辆与所述车辆之间的关系满足第一条件、所述第二其他车辆与所述车辆之间的关系满足比所述第一条件严格的第二条件、所述第三其他车辆与所述车辆之间的关系满足比所述第一条件严格的第三条件、且所述第四其他车辆与所述车辆之间的关系满足比所述第二条件及所述第三条件严格的第四条件的情况下，进行第一控制，
所述第一控制是指，使所述车辆通过所述行进方向上所述第一其他车辆与所述第二其他车辆之间的区域、以及所述行进方向上所述第三其他车辆与所述第四其他车辆之间的区域而使所述车辆向与所述第三车道相邻的第四车道进行车道变更的控制。
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 (10)

1.一种车辆控制装置，其中，
所述车辆控制装置具备：
识别部，其识别包含存在于车辆的周边且与所述车辆同向行进的其他车辆的至少位置及速度在内的所述车辆的周边状况；以及
控制部，其基于由所述识别部识别到的周边状况，来使所述车辆行驶，
所述其他车辆包括第一其他车辆、第二其他车辆、第三其他车辆及第四其他车辆，
所述第一其他车辆在与所述车辆所存在的第一车道相邻的第二车道上存在于与所述车辆相比在行进方向上靠前方侧距所述车辆最近的位置，
所述第二其他车辆在所述第二车道上存在于与所述车辆相比在行进方向上靠后方侧距所述车辆最近的位置，
所述第三其他车辆在第三车道上存在于与所述车辆相比在行进方向上靠前方侧距所述车辆最近的位置，所述第三车道与所述第二车道相邻，且距所述第一车道比所述第二车道距所述第一车道更远，
所述第四其他车辆在所述第三车道上存在于与所述车辆相比在行进方向上靠后方侧距所述车辆最近的位置，
所述控制部从所述识别部取得所述其他车辆的信息，
所述控制部在判定为所述第一其他车辆与所述车辆之间的关系满足第一条件、所述第二其他车辆与所述车辆之间的关系满足比所述第一条件严格的第二条件、所述第三其他车辆与所述车辆之间的关系满足比所述第一条件严格的第三条件、且所述第四其他车辆与所述车辆之间的关系满足比所述第二条件及所述第三条件严格的第四条件的情况下，进行第一控制，
所述第一控制是使所述车辆通过所述行进方向上所述第一其他车辆与所述第二其他车辆之间的区域、以及所述行进方向上所述第三其他车辆与所述第四其他车辆之间的区域而使所述车辆向与所述第三车道相邻的第四车道进行车道变更的控制。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其中，
所述第一条件是从在设想为所述第一其他车辆在所述行进方向上存在于所述车辆所存在的特定位置的情况下所述第一其他车辆到达基准位置的时间中，减去所述第一其他车辆从当前的位置到达所述基准位置的时间而得到的时间超过第一阈值，
所述第二条件是所述第二其他车辆从当前的位置到达所述特定位置的时间超过第二阈值，
所述第三条件是从在设想为所述第三其他车辆存在于所述特定位置的情况下所述第三其他车辆到达所述基准位置的时间中，减去所述第三其他车辆从当前的位置到达所述基准位置的时间而得到的时间超过第三阈值，
所述第四条件是所述第四其他车辆从当前的位置到达所述特定位置的时间超过第四阈值。
3.根据权利要求2所述的车辆控制装置，其中，
所述第二阈值大于所述第一阈值，所述第四阈值大于所述第三阈值，所述第三阈值大于所述第一阈值，并且所述第四阈值大于所述第二阈值。
4.根据权利要求2或3所述的车辆控制装置，其中，
所述基准位置是所述第二车道从所述车辆行驶的第一车道分离的起点，
所述控制部在所述车辆到达所述基准位置之前，使所述车辆移动到所述第四车道。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆控制装置，其中，
所述第一控制是所述车辆不在所述第二车道及所述第三车道上停留规定时间以上而向所述第四车道移动的控制。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆控制装置，其中，
在不满足所述第一条件、所述第二条件、所述第三条件及所述第四条件中的任意条件的情况下，所述控制部进行与所述第一控制不同的第二控制，
所述第二控制是所述车辆在所述第二车道或所述第三车道上停留规定时间以上的控制。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆控制装置，其中，
所述第一其他车辆、所述第二其他车辆、所述第三其他车辆及所述第四其他车辆是在所述行进方向上存在于距所述车辆规定距离以内的位置的车辆。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆控制装置，其中，
所述控制部在所述第四车道中在所述行进方向上距所述车辆规定距离以内不存在其他车辆的情况下，执行所述第一控制。
9.一种车辆控制方法，其中，
所述车辆控制方法使计算机进行的处理包括：
识别包含存在于车辆的周边且与所述车辆同向行进的其他车辆的至少位置及速度在内的所述车辆的周边状况的处理；以及
基于所述识别的周边状况，来使所述车辆行驶的处理，
所述其他车辆包括第一其他车辆、第二其他车辆、第三其他车辆及第四其他车辆，
所述第一其他车辆在与所述车辆所存在的第一车道相邻的第二车道上存在于与所述车辆相比在行进方向上靠前方侧距所述车辆最近的位置，
所述第二其他车辆在所述第二车道上存在于与所述车辆相比在行进方向上靠后方侧距所述车辆最近的位置，
所述第三其他车辆在第三车道上存在于与所述车辆相比在行进方向上靠前方侧距所述车辆最近的位置，所述第三车道与所述第二车道相邻，且距所述第一车道比所述第二车道距所述第一车道更远，
所述第四其他车辆在所述第三车道上存在于与所述车辆相比在行进方向上靠后方侧距所述车辆最近的位置，
所述车辆控制方法使所述计算机进行的处理还包括：
取得所述其他车辆的信息，
在判定为所述第一其他车辆与所述车辆之间的关系满足第一条件、所述第二其他车辆与所述车辆之间的关系满足比所述第一条件严格的第二条件、所述第三其他车辆与所述车辆之间的关系满足比所述第一条件严格的第三条件、且所述第四其他车辆与所述车辆之间的关系满足比所述第二条件及所述第三条件严格的第四条件的情况下，进行第一控制，
所述第一控制是使所述车辆通过所述行进方向上所述第一其他车辆与所述第二其他车辆之间的区域、以及所述行进方向上所述第三其他车辆与所述第四其他车辆之间的区域而使所述车辆向与所述第三车道相邻的第四车道进行车道变更的控制。
10.一种存储介质，其存储有程序，其中，
所述程序使计算机执行：
识别包含存在于车辆的周边且与所述车辆同向行进的其他车辆的至少位置及速度在内的所述车辆的周边状况的处理；以及
基于所述识别的周边状况，来使所述车辆行驶的处理，
所述其他车辆包括第一其他车辆、第二其他车辆、第三其他车辆及第四其他车辆，
所述第一其他车辆在与所述车辆所存在的第一车道相邻的第二车道上存在于与所述车辆相比在行进方向上靠前方侧距所述车辆最近的位置，
所述第二其他车辆在所述第二车道上存在于与所述车辆相比在行进方向上靠后方侧距所述车辆最近的位置，
所述第三其他车辆在第三车道上存在于与所述车辆相比在行进方向上靠前方侧距所述车辆最近的位置，所述第三车道与所述第二车道相邻，且距所述第一车道比所述第二车道距所述第一车道更远，
所述第四其他车辆在所述第三车道上存在于与所述车辆相比在行进方向上靠后方侧距所述车辆最近的位置，
所述程序使计算机执行如下处理：
取得所述其他车辆的信息，
在判定为所述第一其他车辆与所述车辆之间的关系满足第一条件、所述第二其他车辆与所述车辆之间的关系满足比所述第一条件严格的第二条件、所述第三其他车辆与所述车辆之间的关系满足比所述第一条件严格的第三条件、且所述第四其他车辆与所述车辆之间的关系满足比所述第二条件及所述第三条件严格的第四条件的情况下，进行第一控制，
所述第一控制是使所述车辆通过所述行进方向上所述第一其他车辆与所述第二其他车辆之间的区域、以及所述行进方向上所述第三其他车辆与所述第四其他车辆之间的区域而使所述车辆向与所述第三车道相邻的第四车道进行车道变更的控制。
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