CN113727895B - 车辆控制方法以及车辆控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆控制方法以及车辆控制装置。该车辆控制方法在可使本车辆进行车道变更的处理器(101)中执行,从设置在本车辆的传感器获取本车辆的周边信息,基于本车辆的周边信息,指定位于与本车辆行驶的第一车道邻接的第二车道上、并表示本车辆进入的位置的进入位置,在使本车辆的转向灯启动、使本车辆减速并进行车道变更的情况下,判定在第一车道上、且位于本车辆后方的规定区域内是否存在跟随本车辆的后续车辆,与判定不存在后续车辆的情况相比,在判定存在后续车辆的情况下,将表示从使本车辆的转向灯启动至使之减速并开始本车辆的车道变更为止的时间的准备时间设定得较长,并在准备时间内对第一车道上的所述本车辆的行驶位置进行控制。

Description

车辆控制方法以及车辆控制装置
技术领域
本发明涉及车辆控制方法以及车辆控制装置。
背景技术
已知一种使在行驶车道上行驶的车辆向与行驶车道邻接的交通拥堵中的邻接车道变更车道的车辆行驶控制装置(专利文献1)。该车辆行驶控制装置在判定没有车辆进入的空间的情况下,使车辆沿为了进行车道变更而预先确定的行驶轨迹移动,并且使车辆在行驶车道与邻接车道的车道边界上的等候位置、或者行驶车道内与车道边线距离规定距离以内的等候位置等候。而且,该车辆行驶控制装置在使车辆等候期间,在判定上述空间存在的情况下,使车辆从上述等候位置向该空间移动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:(日本)特开2016-203745号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
可是,在本车辆进行车道变更的场景下存在跟随本车辆的后续车辆的情况下,在本车辆的转向灯启动至开始车道变更期间,后续车辆的的驾驶员确认前方的状况。在现有技术中,因为不论是否存在后续车辆,在判定具有空间的时刻开始车道变更,所以存在本车辆的转向灯启动至开始车道变更的时间变短的情况。在该情况下,存在后续车辆的驾驶员确认前方状况的时间较短这样的问题。
本发明所要解决的技术问题在于提供一种车辆控制方法以及车辆控制装置,在本车辆车道变更的场景下,能够延长后续车辆的驾驶员确认前方状况的时间。
用于解决技术问题的技术方案
本发明通过如下处理解决上述问题,即,获取本车辆的周边信息,基于本车辆的周边信息指定位于与本车道(第一车道)邻接的邻接车道(第二车道)上、且表示本车辆进入的位置的进入位置,并指定位于进入位置前方的前方车辆,在使本车辆的转向灯启动、使本车辆减速并使本车辆进行车道变更的情况下,判定在第一车道上、且位于本车辆后方的规定区域内是否存在跟随本车辆的后续车辆,与判定不存在后续车辆的情况相比,在判定存在后续车辆的情况下,将表示使本车辆的转向灯启动至使之减速并开始本车辆的车道变更为止的时间的准备时间设定得较长,并在准备时间内对第一车道上的本车辆的行驶位置进行控制。
发明的效果
根据本发明,在本车辆的车道变更的场景下,能够延长后续车辆的驾驶员确认前方状况的时间。
附图说明
图1是表示包含本实施方式的车辆控制装置的车辆系统的一个例子的结构图。
图2是本车辆与后续车辆的接近度和准备时间的关系性的一个例子。
图3A是本实施方式的车辆控制装置执行的车道变更处理的流程图。
图3B是本实施方式的车辆控制装置执行的车道变更处理的流程图。
图4是执行图2所示的处理时本车辆的行驶的一个例子(不存在后续车辆的情况)。
图5是执行图2所示的处理时本车辆的行驶的一个例子(存在后续车辆的情况)。
具体实施方式
下面,基于附图,对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是,本实施方式对在车辆上搭载的车辆控制装置进行例示并说明。
图1是表示包含本发明的实施方式的车辆控制装置100的车辆系统200的一个例子的结构图。本实施方式的车辆系统200搭载在车辆上。车辆系统200是车辆用于自动进行车道变更的系统。
如图1所示,本实施方式的车辆系统200包括:周边环境传感器组10、车辆传感器组20、导航系统30、地图数据库40、HMI50、促动器控制装置60、车辆控制促动器组70、转向灯80、以及车辆控制装置100。上述装置或者系统为了相互地进行信息的接收与发送而由CAN(Controller Area Network:控制器局域网)及其它的车载LAN连接。
周边环境传感器组10是对本车辆的周边状态(外部状态)进行检测的传感器组,设置在本车辆上。如图1所示,作为周边环境传感器组10,例如可以例举雷达11、拍摄装置12,但不限于此。
雷达11对在本车辆的周边存在的物体进行检测。作为雷达11,例如可以例举毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达、激光测距仪等,但不限于此。雷达11例如将电波向本车辆的周边发送,接收由物体反射的电波,由此而对物体进行检测。具体而言,雷达11对物体存在的方向及与物体的距离进行检测。另外,雷达11基于物体存在的方向及与物体的距离随时间的变化,对物体与本车辆的相对速度(包括移动方向)进行检测。将由雷达11检测出的检测结果向车辆控制装置100输出。
在本实施方式中,雷达11将以本车辆为中心时的全方位作为检测对象。例如,雷达11由配置在本车辆的前方、侧方、及后方各方、且对在本车辆的前方存在的物体进行检测的前方雷达、对在本车辆的侧方存在的物体进行检测的侧方雷达、以及对在本车辆的后方存在的物体进行检测的后方雷达构成。需要说明的是,本车辆配置的雷达11的数量及类型未特别限定。
拍摄装置12对在本车辆的周边存在的物体进行拍摄。作为拍摄装置12,例如可以例举具有CCD或者CMOS拍摄元件的相机,但不限于此。将由拍摄装置12拍摄的拍摄图像向车辆控制装置100输出。
在本实施方式中,拍摄装置12将以本车辆为中心时的全方位作为拍摄对象。例如,拍摄装置12由配置在本车辆的前方、侧方、及后方各方、且对在本车辆的前方存在的物体进行拍摄的前方相机、对在本车辆的侧方存在的物体进行拍摄的侧方相机、以及对在本车辆的后方存在的物体进行检测的后方相机构成。需要说明的是,本车辆配置的拍摄装置12的数量及种类未特别限定。
作为周边环境传感器组10检测的物体,例如可以例举自行车、摩托车、机动车(以后也称为其它车辆)、道路障碍物、交通信号灯、路面标识(包括车道边线)、人行横道。例如在沿本车辆的行进方向行驶的其它车辆在本车辆的周边存在的情况下,雷达11以本车辆的位置为基准,对其它车辆存在的方向及与其它车辆的距离、以及其它车辆与本车辆的相对速度进行检测。另外,拍摄装置12对可指定其它车辆的车型、其它车辆的大小、以及其它车辆的形状的图像进行拍摄。
另外,例如在本车辆在多条车道之中指定的车道上行驶的情况下,雷达11对将本车辆行驶的车道与位于该车道侧方的车道进行分隔的车道边线进行检测,并且对本车辆与车道边线的距离进行检测。另外,拍摄装置12对可指定车道边线的类型的图像进行拍摄。需要说明的是,在本车道的两侧存在车道边线的情况下,雷达11针对各车道边线,对本车辆与车道边线的距离进行检测。另外,在以后的说明中,将本车辆行驶的车道也称为本车道,将位于本车道的侧方的车道也称为邻接车道。
车辆传感器组20是对本车辆的状态(内部状态)进行检测的传感器组。如图1所示,作为车辆传感器组20,例如可以例举车速传感器21、加速度传感器22、陀螺仪传感器23、操舵角传感器24、加速器传感器25、以及制动器传感器26,但不限于此。
车速传感器21对驱动轴等驱动系统的旋转速度进行测量,基于测量结果对本车辆的行驶速度进行检测。车速传感器21例如设置在本车辆的车轮或者与车轮一体旋转的驱动轴上。加速度传感器22对本车辆的加速度进行检测。加速度传感器22包括对本车辆的前后方向的加速度进行检测的前后加速度传感器、以及对本车辆的横向加速度进行检测的横向加速度传感器。陀螺仪传感器23对本车辆旋转的速度、即单位时间内本车辆的角度的移动量(角速度)进行检测。操舵角传感器24对方向盘的操舵角进行检测。操舵角传感器24例如设置在本车辆的转向轴上。加速器传感器25对加速器踏板的踩踏量(加速器踏板的位置)进行检测。加速器传感器25例如设置在加速器踏板的轴部。制动器传感器26对制动器踏板的踩踏量(制动器踏板的位置)进行检测。制动器传感器26例如设置在制动器踏板的轴部。
由车辆传感器组20检测出的检测结果向车辆控制装置100输出。检测结果例如包括本车辆的车速、加速度(包括前后加速度及横向加速度)、角速度、加速器踏板的踩踏量、制动器踏板的踩踏量。
导航系统30是基于本车辆的当前位置的信息,表示本车辆的当前位置至目的地的路线并对本车辆的乘员(包括驾驶员)进行导航的系统。从地图数据库40向导航系统30输入有地图信息,并且从本车辆的乘员经由HMI50向导航系统30输入有目的地的信息。导航系统30基于上述输入信息生成本车辆的行驶路线。而且,导航系统30将本车辆的行驶路线的信息向车辆控制装置100输出,并且经由HMI50向本车辆的乘员提示本车辆的行驶路线的信息。由此,向乘员提示当前位置至目的地的行驶路线。
如图1所示,导航系统30具有:GPS31、通信装置32、以及导航控制器33。
GPS31获取表示当前本车辆的位置的位置信息(Global Positioning System:全球定位系统,GPS)。GPS31通过由接收器接收从多个卫星通信发送的电波,获取本车辆的位置信息。另外,GPS31通过周期性地接收从多个卫星通信发送的电波,能够对本车辆的位置信息的变化进行检测。
通信装置32从外部获取本车辆的周边状况。通信装置32例如是可与在本车辆的外部设置的服务器或者系统通信的装置。通信装置32也可以与在其它车辆上搭载的通信装置通信。
例如,通信装置32通过在道路上设置的信息传输装置(信标)或者FM多路复用器等,从(日本)道路交通信息通信系统(Vehicle Information and Communication System,VICS(注册商标),下同)获取道路交通信息。道路交通信息例如包括以车道为单位的交通拥堵信息、事故信息、故障车信息、施工信息、限速信息、以及车道限制信息等。需要说明的是,道路交通信息不一定包括上述各信息,只要至少包括任一信息即可。
另外,例如在通信装置32具有可与在其它车辆上搭载的通信装置通信的功能的情况下,获取其它车辆的车速信息以及其它车辆的位置信息。由上述的本车辆与其它车辆进行的通信称为车对车通信。通信装置32也可以通过车对车间通信,获取其它车辆的车速等信息作为本车辆的周边信息。
需要说明的是,通信装置32也可以从VICS获取包括其它车辆的位置、车速、以及行进方向的信息作为本车辆的周边信息。
导航控制器33是生成本车辆的当前位置至目的地的行驶路线的计算机。例如,导航控制器33由存储用于生成行驶路线的程序的ROM(Read Only Memory:只读存储器)、执行在该ROM中存储的程序的CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)、以及作为可存取的存储装置而发挥作用的RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)构成。
从GPS31、通信装置32、地图数据库40、以及HMI50分别向导航控制器33输入有本车辆的当前位置的信息、道路交通信息、地图信息、以及本车辆的目的地的信息。例如,假设本车辆的乘员经由HMI50来设定本车辆的目的地。导航控制器33基于本车辆的位置信息、本车辆的目的地的信息、地图信息、以及道路交通信息,生成当前位置至目的地、且以车道为单位的路线作为本车辆的行驶路线。导航控制器33将生成的行驶路线的信息向车辆控制装置100输出,并且经由HMI50而向本车辆的乘员提示。
需要说明的是,在本实施方式中,本车辆的行驶路线只要是本车辆可从当前位置到达目的地的路线即可,对于其它的条件则未限定。例如,导航控制器33也可以依照由乘员设定的条件,生成本车辆的行驶路线。例如在乘员进行优选使用收费道路来到达目的地这样的设定的情况下,导航控制器33也可以基于地图信息,生成利用收费道路的行驶路线。另外,例如导航控制器33也可以基于道路交通信息,生成本车辆的行驶路线。例如在到达目的地的最短路线的中途发生交通拥堵的情况下,导航控制器33也可以搜索迂回路线,将搜索到的多条迂回路线之中需要时间最短的路线生成为行驶路线。
地图数据库40存储有地图信息。地图信息中包括道路信息与交通规则信息。道路信息及交通规则信息由节点、以及连接节点间的链接(也称为道路链接)进行定义。链接由车道级别进行识别。
道路信息是与车辆可行驶的道路相关的信息。虽然各道路链接关联有例如道路类型、道路宽度、道路形状、可否直行、行进的优选关系、可否超车(可否进入邻接车道)、可否车道变更及其它与道路相关的信息,但与道路链接关联的信息不限于此。除此以外,各道路链接还关联有例如信号灯的设置位置、十字路口的位置、十字路口的进入方向、十字路口的类型及其它与十字路口相关的信息。
交通规则信息是车辆行驶时应该遵守的与交通相关的规则。作为交通规则,例如可以例举路线上的暂停、禁止驻车/停车、慢行、限速、禁止车道变更,但不限于此。各道路链接关联有由道路链接定义的区间内的交通规则的信息。例如,禁止车道变更区间内的道路链接关联有禁止车道变更的信息。需要说明的是,交通规则的信息不但与道路链接关联,例如也可以与节点或者地图上指定的地点(纬度、路线)关联。
另外,交通规则信息不但包括与交通规则相关的信息,也可以包括与信号灯相关的信息。例如,设置有信号灯的十字路口的道路链接也可以关联有信号灯当前显示的颜色的信息、及/或信号灯的显示所切换的周期的信息。与信号灯相关的信息例如通过通信装置32从VICS获取,或者从设置在道路上的信息传输装置(例如光信标)获取。信号灯的显示信息随时间的经过而变化。因此,交通规则信息每隔规定的周期进行更新。
需要说明的是,在地图数据库40中存储的地图信息也可以为适合自动驾驶的高精度地图信息。高精度地图信息例如通过与在本车辆的外部设置的服务器或者系统的通信来获取。另外,高精度地图信息也可以基于利用周边环境传感器组10而实时获取的信息(例如,由雷达11检测出的物体的信息、由拍摄装置12拍摄的本车辆的周边的图像),随时生成。
在此,针对本实施方式的自动驾驶进行说明。在本实施方式中,自动驾驶是指表示驾驶主体只由驾驶员构成的驾驶模式以外的驾驶模式。例如驾驶主体包括与驾驶员一起支持驾驶操作的控制器(未图示)的情况、或者包括替代驾驶员来执行驾驶操作的控制器(未图示)的情况相当于自动驾驶。
另外,在本实施方式中,以车辆系统200具有地图数据库40的结构为例进行了说明,但也可以设置在车辆系统200的外部。例如,地图信息也可以预先存储在便携式存储装置(例如外置HDD、闪存)中。在该情况下,通过将车辆控制装置100与存储地图信息的存储装置电连接,存储装置作为地图数据库40而发挥作用。
HMI50是用于在本车辆的乘员与车辆系统200之间进行信息的输出及输入的接口(Human Machine Interface:人机接口,HMI)。作为HMI50,例如可以例举显示文字或者图像信息的显示器、以及输出音乐或语音等声音的扬声器,但不限于此。
针对经由HMI50的信息的接收与发送进行说明。例如,当为了设定目的地、乘员向HMI50输入目的地时,目的地的信息从HMI50向导航系统30输出。由此,导航系统30能够获取本车辆的目的地的信息。另外,例如当导航系统30生成到达目的地的行驶路线时,将行驶路线的信息从导航系统30向HMI50输出。然后,HMI50将行驶路线的信息从显示器及/或扬声器输出。由此,向本车辆的乘员提示到达目的地的行驶路线的信息。作为到达目的地的行驶路线的信息,例如可以例举路线指引、到达目的地所需要的时间,但不限于此。
另外,例如当为了使本车辆变更车道、乘员向HMI50输入车道变更的执行指令时,将车道变更的执行指令从HMI50向车辆控制装置100输出。由此,车辆控制装置100能够开始车道变更的控制处理。另外,例如当车辆控制装置100设定用于车道变更的目标轨迹时,将目标轨迹的信息从车辆控制装置100向HMI50输出。然后,HMI50将目标轨迹的信息从显示器及/或扬声器输出。由此,向本车辆的乘员提示用于车道变更的目标轨迹的信息。作为用于车道变更的目标轨迹的信息,例如可以例举在邻接车道上指定的进入位置、车道变更时的目标轨迹,但不限于此。需要说明的是,针对目标轨迹及进入位置,将在后面叙述。
促动器控制装置60对本车辆的行驶进行控制。促动器控制装置60具有:转向控制机构、加速器控制机构、制动器控制机构、以及发动机控制机构等。从后面叙述的车辆控制装置100向促动器控制装置60输入有控制信号。促动器控制装置60根据来自车辆控制装置100的控制信号,对车辆控制促动器组70进行控制,由此来实现本车辆的自动驾驶。例如当向促动器控制装置60输入用于使本车辆从本车道向邻接车道移动的控制信号时,促动器控制装置60根据控制信号,算出本车辆移动所需要的操舵角、对应于移动速度的加速器踩踏量或制动器踩踏量。促动器控制装置60将算出的各种参数向车辆控制促动器组70输出。
需要说明的是,各机构的控制可以完全自动地进行,也可以以支持驾驶员的驾驶操作的方式进行。各机构的控制可以通过驾驶员的介入操作而中断或者中止。通过促动器控制装置60进行的行驶控制方法不限于上述控制方法,也可以利用其它众所周知的方法。
车辆控制促动器组70是用于驱动本车辆的各种促动器。如图1所示,作为车辆控制促动器组70,例如可以例举转向促动器71、加速器开度促动器72、以及制动器控制促动器73,但不限于此。
转向促动器71根据从促动器控制装置60输入的信号,对本车辆的转向的操舵方向及操舵量进行控制。加速器开度促动器72根据从促动器控制装置60输入的信号,对本车辆的加速器开度进行控制。制动器控制促动器73根据从促动器控制装置60输入的信号,对本车辆的制动装置的制动动作进行控制。
转向灯80在内部具有进行闪烁的灯,当本车辆的驾驶员对方向指示开关(未图示)进行操作时,亮橙色灯。转向灯80是本车辆在左转、右转时或者变更车道时用于向周围表示其方向的装置。转向灯80例如在本车辆的前端及后端的左右一体地进行设置。
另外,在本实施方式中,从车辆控制装置100向转向灯80输入有控制信号。控制信号是用于启动转向灯的信号,可以例举使灭灯的转向灯80闪烁的信号(也称为闪烁信号)、使正在闪烁的转向灯80灭灯的信号(也称为灭灯信号)。例如,当向转向灯80输入使左侧转向灯闪烁的闪烁信号时,转向灯80使左侧转向灯亮灯。之后,当向转向灯80输入使左侧转向灯灭灯的灭灯信号时,转向灯80使左侧转向灯灭灯。这样,转向灯80除了本车辆的驾驶员以外,也可以由车辆控制装置100进行控制。
接着,针对车辆控制装置100进行说明。本实施方式的车辆控制装置100由具有硬件及软件的计算机构成,由存储了程序的ROM(Read Only Memory:只读存储器)、执行在该ROM存储的程序的CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)、以及作为可存取的存储装置而发挥作用的RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)构成。需要说明的是,作为工作电路,可以替代CPU或者与之一起使用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。图1所示的控制装置101相当于CPU(处理器)。图1所示的存储装置110相当于ROM及RAM。
需要说明的是,在本实施方式中,以由控制装置101执行的程序预先存储在存储装置110中的结构为例进行了说明,但程序存储的地方不限于存储装置110。例如,程序也可以存储在计算机可读取、且便携式计算机可读取的存储介质(例如磁盘介质、闪存等)中。在该情况下,控制装置101执行从计算机可读取的存储介质下载的程序。换言之,车辆控制装置100也可以为只具有工作电路、将程序从外部下载的结构。
如图1所示,控制装置101作为功能块而包括信息获取部102、车道变更位置指定部103、车道变更准备部104、以及车道变更控制部105。上述功能块利用在ROM建立的软件,实现后面叙述的各功能。需要说明的是,在本实施方式中,将控制装置101具有的功能分为四个功能块后,对各功能块的功能进行了说明,但控制装置101的功能不一定以四个功能块进行划分,也可以以三个以下的功能块、或五个以上的功能块进行划分。另外,控制装置101具有的功能不限于如下说明的功能块的功能,例如也具有导航系统的控制功能等。
针对信息获取部102的功能进行说明。信息获取部102从周边环境传感器组10、车辆传感器组20、导航系统30、地图数据库40、以及HMI50各自获取各种信息。
信息获取部102获取由周边环境传感器组10检测出的、本车辆的周边信息(也称为本车辆的外部信息)。本车辆的周边信息中包括由雷达11检测出的检测结果、以及由拍摄装置12拍摄到的拍摄图像。另外,信息获取部102获取由车辆传感器组20检测出的、表示本车辆状态的信息(也称为本车辆的内部信息)。本车辆的内部信息包括本车辆的车速、加速度、角速度、加速器踏板的踩踏量、以及制动器踏板的踩踏量。另外,信息获取部102从导航系统30获取本车辆的当前位置、本车辆的行驶路线、以及道路交通信息。另外,信息获取部102从地图数据库40获取地图信息(包括道路信息及交通规则信息)。
车道变更位置指定部103从导航系统30获取本车辆的当前位置以及本车辆的行驶路线,基于本车辆的当前位置及行驶路线,指定车道变更位置。车道变更位置是指在行驶路线上行驶时,使车辆从本车道向邻接车道移动所需要的位置。车道变更位置指定部103参照本车辆的行驶路线,指定在行驶路线上变更车道的位置。
车道变更位置指定部103将十字路口等自本车辆的行驶路线切换行进方向的地点、以及高速出入口等在与车辆的行进方向不同的方向上改变行进道路的地点指定为目标地点。接着,车道变更位置指定部103为了在目标地点改变本车辆的行进方向,将车辆从本车道向邻接车道移动所需要的位置指定为车道变更位置。
例如,在设定于当前位置之前的十字路口右转的行驶路线、且本车辆在多条车道之中最左侧的车道行驶的情况下,本车辆准备右转,需要从左侧的车道向右侧的车道移动。在上述场景下,车道变更位置指定部103将需要右转的十字路口指定为目标地点。车道变更位置指定部103将行驶路线上、且距离应该右转的十字路口(目标地点)规定距离之前的位置指定为车道变更位置。车道变更位置例如设定在行驶路线上、距离目标地点数100m之前的位置。车道变更位置不一定以点进行设定,也可以以规定的区间进行设定。作为其它的例子,车道变更位置可以例举:在高速道路上设置的分支点之前的规定区间、位于本车辆的目的地之前的规定区间。在高速道路上设置的分支点包括向各方面的分支点、以及主路与出口的分支点。需要说明的是,在本实施方式中,在车道变更位置以区间进行指定的情况下,区间的长度未特别限定。
在本实施方式中,由车道变更位置指定部103指定车道变更位置,在本车辆到达该车道变更位置时、或者由乘员输入车道变更的执行指令时,以如下说明的功能执行本车辆自动进行车道变更的车道变更处理。
车道变更准备部104在本车辆的当前位置已到达车道变更位置的情况下,执行用于进行本车辆的车道变更的准备控制。准备控制包括进入位置的指定、车道变更候选区域的指定、转向灯启动位置的设定、车速控制、准备时间的设定、以及转向灯的启动。另外,准备控制包括判定是否存在后续车辆。车道变更准备部104设定对应于是否存在后续车辆的准备时间,执行车速控制以满足准备时间。针对因是否存在后续车辆而产生的车速控制的差异将在后面叙述。需要说明的是,在本实施方式中,以车速控制为例进行了说明,但只要是控制本车辆在本车道上行驶的位置(本车辆的行驶位置)的方法,不限于车速控制。例如,也可以替代车速控制或者与之一起执行操舵控制。
车道变更准备部104基于本车辆的周边信息,指定位于与本车辆行驶的本车道邻接的邻接车道上、且表示本车辆进入的位置的进入位置。例如,车道变更准备部104基于由雷达11检测出的结果及由拍摄装置12拍摄到的拍摄图像,将在邻接车道上沿车辆的行进方向的距离为规定距离以上、且空的位置指定为进入位置。
另外,当车道变更准备部104指定进入位置时,将位于进入位置前后的其它车辆之中前方的其它车辆指定为前方车辆,将后方的其它车辆指定为后方车辆。换言之,车道变更准备部104分别指定位于邻接车道的多个其它车辆之中、相对于进入位置而位于前方的前方车辆、以及相对于该进入位置而位于后方的后方车辆。例如,车道变更准备部104根据由雷达11检测出的检测结果以及由拍摄装置12拍摄到的拍摄图像,将相对于进入位置而位于邻接车道前方的多个其它车辆之中、位于与进入位置最接近的位置的其它车辆指定为前方车辆。另外,车道变更准备部104将相对于进入位置而位于邻接车道后方的多个其它车辆之中、位于与进入位置最接近的位置的其它车辆指定为后方车辆。需要说明的是,在前方车辆及后方车辆的指定过程中,车道变更准备部104也可以预先指定位于进入位置前方的规定区域,将在规定区域内存在的其它车辆指定为前方车辆。例如,车道变更准备部104将具有沿着本车辆的行进方向的方向上、且对应于本车辆的车速的长度的区域指定为规定区域。规定区域未特别限定。规定区域也可以为预先确定、且存储在ROM等存储装置中的区域。需要说明的是,在进入位置的后方没有其它车辆行驶的情况下,车道变更准备部104也可以只指定前方车辆。
当车道变更准备部104至少指定前方车辆时,将邻接车道上、且位于前方车辆后方的规定范围指定为车道变更的候选区域(下面也称为车道变更候选区域)。在后方车辆于前方车辆的后方行驶的情况下,车道变更准备部104将前方车辆与后方车辆之间的范围指定为车道变更候选区域。在前方车辆的后方没有别的其它车辆行驶的情况下,车道变更准备部104设定车道变更候选区域,以在沿着本车辆的行进方向的方向上为规定的长度。
车道变更准备部104为了向在本车道上及邻接车道上行驶的车辆传达车道变更的意图,设定转向灯启动位置,并控制转向灯80的亮灯时刻。另外,车道变更准备部104为了向在本车道上及邻接车道上行驶的车辆传达车道变更的意图,设定本车辆的车速变化位置,并对到达车速变化位置之前的本车辆的车速进行控制。此外,车道变更准备部104为了向在本车道上及邻接车道上行驶的车辆传达车道变更的意图,设定本车辆的横靠(幅寄せ)的开始位置,并控制本车辆的横靠的开始时刻。另外,车道变更准备部104在本车辆到达车速变化位置时,判定是否存在后续车辆,设定对应于是否存在后续车辆的准备时间。另外,车道变更准备部104根据准备时间对本车辆的车速进行控制。下面,针对各控制进行说明。
车道变更准备部104基于本车辆的车速、前方车辆的车速、以及前方车辆的位置,设定转向灯启动位置。转向灯启动位置是指为了向前方车辆传达车道变更的意思,转向灯开始闪烁的位置。转向灯启动位置由指定车道变更候选区域时与前方车辆的位置的相对位置来表示。转向灯启动位置设定在本车道上。转向灯启动位置设定在于邻接车道上行驶的前方车辆的驾驶员可看到本车辆的转向灯的范围内。另外,转向灯启动位置设定在对于该前方车辆的驾驶员来说容易看到转向灯闪烁的位置。
车道变更准备部104在本车辆的行进方向上与转向灯启动位置分离规定距离的位置上设定车速变化位置。规定距离例如是本车辆全长的长度。规定距离也可以为其它车辆的全长。车速变化位置在比成为传达车道变更意图的目标即前方车辆更靠近前方的位置、此外比转向灯启动位置更靠近前方的位置进行设定。车速变化位置与转向灯启动位置相同地由与前方车辆的相对位置进行表示。需要说明的是,车速变化位置也可以为比前方车辆的位置更靠近前方相应的长度的位置,该长度为前方车辆的位置至转向灯启动位置的距离乘以恒定比率后的长度。
车道变更准备部104在与本车辆的行进方向相反方向上与转向灯启动位置分离规定距离的位置上设定横靠的开始位置。规定距离并非特别规定的距离,而是通过实验求得的距离。横靠的开始位置设定在比车速变化位置更靠近后方的位置、此外比转向灯启动位置更靠近后方的位置。横靠的开始位置与转向灯启动位置及车速变化位置相同地由与前方车辆的相对位置进行表示。
车道变更准备部104根据本车辆在前方车辆的周围行驶的状态,控制本车辆的车速,以使本车辆的位置到达车速变化位置。例如,在本车辆与前方车辆并行的状态下本车辆的位置在比车速变化位置更靠近后方行驶的情况下,车道变更准备部104将控制车速的控制信号向促动器控制装置60输出,以使本车辆的车速比前方车辆的车速大。
车道变更准备部104在本车辆的当前位置已到达车速变化位置的情况下,判定在本车道上位于本车辆后方的规定区域内是否存在跟随本车辆的后续车辆。例如,车道变更准备部104基于由雷达11检测出的结果及由拍摄装置12拍摄到的拍摄图像,判定在位于本车辆后方的规定区域内后续车辆是否正在行驶。规定区域被预先确定,存储在ROM等存储装置中。作为规定区域,例如可以例举具有沿着本车辆的行进方向的方向上、对应于本车辆的车速的长度的区域,但不限于此。另外,规定区域的位置例如由与进入位置的相对位置进行表示。作为规定区域的位置,例如可以例举使进入位置与规定区域的位置在本车辆的车宽方向上并排的邻接车道上的位置,但不限于此。
车道变更准备部104根据后续车辆是否存在的判定结果,设定不同的准备时间。准备时间是指本车辆的转向灯启动至本车辆开始车道变更的时间。具体而言,在本实施方式中,准备时间包括本车辆从到达转向灯启动位置移动至横靠的开始位置所需要的时间、以及本车辆从到达横靠的开始位置至开始车道变更所需要的时间。
与判定不存在后续车辆的情况相比,车道变更准备部104在判定存在后续车辆的情况下将准备时间设定得较长。然后,车道变更准备部104对本车辆的车速进行控制,以使本车辆从启动转向灯至本车辆开始横靠的时间为设定的准备时间。下面,针对对应于准备时间的本车辆的车速的控制进行说明。
车道变更准备部104设定本车辆的车速,并使本车辆的车速改变,以使本车辆与前方车辆的相对速度为负。因为本车辆与前方车辆的相对速度为负,所以本车辆相对于前方车辆相对地后退。前方车辆的驾驶员根据本车辆的动向,能够确认本车辆不会进入前方的空间。
另外,在设定本车辆的车速时,车道变更准备部104设定本车辆的车速,以使本车辆与前方车辆的相对速度为负,并且为对应于准备时间的相对速度。具体而言,车道变更准备部104对本车辆的车速进行设定,以与判定不存在后续车辆的情况相比,在判定存在后续车辆的情况下使相对速度的绝对值变小。换言之,车道变更准备部104对本车辆的车速进行设定,以与判定不存在后续车辆的情况相比,在判定存在后续车辆的情况下使前方车辆的车速与本车辆的车速的速度差变小。由此,与判定不存在后续车辆的情况相比,在判定存在后续车辆的情况下,本车辆相对于前方车辆相对后退的速度变小。当本车辆相对于前方车辆相对后退的速度变小时,本车辆从转向灯启动位置至到达横靠的开始位置所需要的时间、以及从横靠的开始位置至本车辆开始车道变更所需要的时间变长。
此外,与判定不存在后续车辆的情况相比,在判定存在后续车辆的情况下,针对前方车辆的车速与本车辆的车速的速度差以何种程度减小,车道变更准备部104根据本车辆与后续车辆的接近度进行确定。
当车道变更准备部104判定存在后续车辆时,基于本车辆的周边信息,算出本车辆与后续车辆的接近度。例如,车道变更准备部104基于本车辆与后续车辆的车间距离,算出THW(Time Headway:车头时距)或者TTC(Time to Collision:碰撞时间)。THW是由本车辆的车速去除本车辆与后续车辆的车间距离后的值。TTC是由后续车辆与本车辆的相对速度去除本车辆与后续车辆的车间距离后的值。车道变更准备部104利用本车辆与后续车辆的车间距离、THW、以及TTC之中的至少任意一个,算出本车辆与后续车辆的接近度。以THW为例进行说明,则THW的值越大,车道变更准备部104算出的本车辆与后续车辆的接近度越高。需要说明的是,虽然省略了说明,但车道变更准备部104在利用车间距离及TTC的情况下也同样地算出本车辆与后续车辆的接近度。
图2是本车辆与后续车辆的接近度和准备时间的关系性的一个例子。在图2中,横轴表示本车辆与后续车辆的接近度。纵轴表示准备时间。针对横轴,表示越靠近左侧,本车辆与后续车辆的接近度越高。针对纵轴,表示越靠近上侧,准备时间越长。如图2所示,车道变更准备部104对本车辆的车速进行设定,以使本车辆与后续车辆的接近度越高,准备时间越长。即,车道变更准备部104对本车辆的车速进行设定,以使本车辆与后续车辆的接近度越高,前方车辆的车速与本车辆的车速的速度差越小。需要说明的是,在图2的例子中,本车辆与后续车辆的接近度和准备时间以比例关系进行表示,但比例常数可以为负值,其大小未特别限定。另外,在设定对应于接近度的本车辆的车速时,不限于准备时间与接近度的关系性,例如,也可以利用与预先确定的规定时间相加后的相加时间与接近度的关系性。
车道变更控制部105在本车辆从车速变化位置相对于前方车辆而相对地后退、本车辆的位置到达转向灯启动位置的情况下,使转向灯80启动,转向灯开始闪烁。此时,转向灯80在前方车辆的驾驶员可确认的范围内的位置上开始闪烁。因此,前方车辆的驾驶员能够确认本车辆试图进入前方车辆的后方。即,前方车辆的驾驶员通过确认本车辆从前方车辆前方的位置后退、以及转向灯的闪烁启动,能够掌握本车辆的车道变更的意图。
车道变更控制部105在本车辆从转向灯启动位置相对于前方车辆而相对地后退、本车辆的位置已到达横靠的开始位置的情况下,对本车辆的操舵角进行控制,本车辆开始横靠。此时,在本实施方式中,车道变更控制部105不控制本车辆的车速,而是控制本车辆的操舵。例如,车道变更控制部105对本车辆的操舵进行控制,以使本车辆位于邻接车道侧的车道边线与沿着本车辆的行进方向的本车道的中心线之间。车道变更控制部105算出从当前的本车辆的位置横靠所需要的移动距离,并且设定用于移动所需要的操舵角。然后,车道变更控制部105将包含已设定的内容的控制信号向促动器控制装置60输出。
车道变更控制部105从横靠的开始位置向邻接车道侧移动,当本车辆为在车道变更候选区域的旁边行驶的状态时,对车道变更候选区域的长度进行测量,并将车道变更候选区域的长度与规定的判定阈值进行比较。车道变更候选区域的长度是沿着行驶路线的方向上的长度。判定阈值是用于判定可变更车道的阈值,预先进行设定。例如,判定阈值设定为在车辆前后分别能够确保规定的长度(例如6m)的长度。需要说明的是,判定阈值也可以根据邻接车道上其它车辆的车速及/或本车辆的车速等来变化。
在车道变更候选区域的长度为判定阈值以上的情况下,车道变更控制部105将本车辆的当前位置作为起点,将车道变更候选区域范围内的进入位置作为终点,生成本车辆用于进行车道变更的目标轨迹。车道变更控制部105设定本车辆沿目标轨迹行驶时的车速及操舵角。车道变更控制部105将对应于已设定的车速及操舵角的控制信号向促动器控制装置60输出。而且,在本车辆的位置到达进入位置的情况下,车道变更控制部105结束转向灯80的闪烁,结束车道变更控制。
接着,参照图3A及图3B,对控制装置101的控制流程进行说明。图3A及图3B表示由本实施方式的车辆控制装置执行的控制处理的流程图。需要说明的是,如下的各控制流程可以完全自动地进行,也可以以支持驾驶员的驾驶操作的方式来进行。
在步骤S1中,控制装置101从周边环境传感器组10获取本车辆的外部信息(周边信息)。另外,控制装置101获取本车辆的内部信息。需要说明的是,控制装置101在执行步骤S2之后的控制处理期间,以规定的周期获取本车辆的外部信息及内部信息。行驶状态以车辆的位置、车辆的车速等进行表示。
在步骤S2中,控制装置101基于本车辆的行驶路线,指定车道变更位置。在步骤S3中,控制装置101将本车辆的当前位置与车道变更位置进行比较,判定本车辆是否已到达车道变更位置。在本车辆的当前位置未到达车道变更位置的情况下,控制装置101重复执行步骤S3的控制处理。在本车辆的当前位置已到达车道变更位置的情况下,控制装置101执行步骤S4之后的控制处理。
在步骤S4中,控制装置101根据本车辆的周边信息,在邻接车道上指定本车辆的进入位置,并将位于进入位置前方的其它车辆指定为前方车辆。在步骤S5中,控制装置101在邻接车道上、且前方车辆的后方指定车道变更候选区域。
在步骤S6中,控制装置101在本车道上、且位于比前方车辆更靠近前方的规定范围内设定转向灯启动位置。另外,控制装置101在转向灯启动位置的前方设定车速变化位置。另外,控制装置101在转向灯启动位置的后方设定横靠的开始位置。
在步骤S7中,控制装置101基于本车辆的当前位置、本车辆的车速、前方车辆的当前位置、前方车辆的车速、以及车速变化位置,对本车辆的车速进行控制,以使本车辆的当前位置靠近车速变化位置。例如,在本车辆位于比前方车辆更靠近后方、且本车辆的车速比前方车辆的车速低的情况下,控制装置101控制车速,以使本车辆的车速比前方车辆的车速高。另外,作为其它的例子,在本车辆位于比前方车辆更靠近前方、且本车辆的车速比前方车辆的车速低的情况下,控制装置101对本车辆的车速进行控制,以使本车辆的车速维持为当前的车速。
在步骤S8中,控制装置101将本车辆的当前位置与车速变化位置进行比较,判定本车辆的当前位置是否已到达车速变化位置。在本车辆的当前位置未到达车速变化位置的情况下,控制装置101重复执行步骤S8的控制处理。
在步骤S9中,控制装置101判定在本车道上、且位于本车辆的后方的规定区域内是否存在跟随本车辆的后续车辆。在判定存在后续车辆的情况下,进入步骤S10。另一方面,在判定不存在后续车辆的情况下,进入步骤S13。
在步骤S9中,在判定存在后续车辆的情况下,进入步骤S10。在步骤S10中,控制装置101算出本车辆与在步骤S9中指定的后续车辆的接近度。例如,控制装置101基于本车辆与后续车辆的车间距离,算出接近度。
在步骤S11中,控制装置101将准备时间设定得比预先设定的规定时间长。规定时间是通过实验求得的时间,是预先存储在ROM等存储装置中的时间。例如,规定时间是对应于本车辆的车速的时间。控制装置101根据在步骤S10中算出的本车辆与后续车辆的接近度,设定准备时间。例如,控制装置101参照图2所示的、表示本车辆与后续车辆的接近度和准备时间的关系的图。控制装置101指定与在步骤S10中算出的本车辆和后续车辆的接近度对应的准备时间。
在步骤S12中,控制装置101以使本车辆与前方车辆的相对速度(Vs1)为负的速度,使本车辆在本车道上行驶。此时,控制装置101设定本车辆的车速,以使本车辆与前方车辆的相对速度为负,并且为对应于在步骤S11中设定的准备时间的相对速度。在该步骤中设定的本车辆与前方车辆的相对速度(Vs1)相对于与在后面叙述的步骤S14中设定的本车辆与前方车辆的相对速度(Vs2)具有绝对值的大小较小的关系。
在步骤S9中,在判定不存在后续车辆的情况下,进入步骤S13。在步骤S13中,控制装置101将准备时间设定为预先设定的规定时间。该步骤中规定的时间与在步骤S7中说明的规定的时间相同。
在步骤S14中,控制装置101与步骤S12相同,以本车辆与前方车辆的相对速度(Vs2)为负的速度,使本车辆在本车道上行驶。此时,控制装置101设定本车辆的车速,以使本车辆与前方车辆的相对速度为负,并且成为对应于在步骤S13中设定的准备时间的相对速度。
在步骤S12或者步骤S14中,当以本车辆与前方车辆的相对速度为负的速度进行设定时,本车辆相对于前方车辆相对地后退。当本车辆相对于前方车辆相对地后退时,进入步骤S15。在步骤S15中,控制装置101将本车辆的当前位置与转向灯启动位置进行比较,判定本车辆的当前位置是否已到达转向灯启动位置。在本车辆的当前位置未到达转向灯启动位置的情况下,控制装置101重复执行步骤S15的控制处理。
在本车辆的当前位置已到达转向灯启动位置的情况下,在步骤S16中,控制装置101使转向灯80启动,转向灯80开始闪烁。
在步骤S17中,控制装置101将本车辆的当前位置与横靠的开始位置进行比较,判定本车辆的当前位置是否已到达横靠的开始位置。在本车辆的当前位置未到达横靠的开始位置的情况下,控制装置101重复执行步骤S17的控制处理。
在本车辆的当前位置已到达横靠的开始位置的情况下,在步骤S18中,控制装置101对本车辆的操舵角进行控制,本车辆开始向邻接车道侧尽量靠近。
在步骤S19中,控制装置101对车道变更候选区域的长度(M)进行测量。在步骤S20中,控制装置101将车道变更候选区域的长度(M)与规定的判定阈值(Mth)进行比较,判定车道变更候选区域的长度(M)是否为判定阈值(Mth)以上。在车道变更候选区域的长度(M)为判定阈值(Mth)以上的情况下,在步骤S20中,控制装置101利用车道变更控制部105的功能开始车道变更。即,使本车辆与前方车辆的相对速度为负,在从前方车辆的驾驶员可见的范围内启动本车辆的转向灯80,由此,将本车辆向进入位置进入的意图向前方车辆的驾驶员传达,前方车辆的驾驶员提高车速。随着前方车辆的车速的增加,车道变更候选区域的长度(M)增长,在前方车辆的后方可形成适合车道变更的足够的空间,所以本车辆能够朝向进入位置从本车道向邻接车道移动。
另一方面,在车道变更候选区域的长度(M)不足判定阈值(Mth)的情况下,将距离转向灯80开始闪烁的时间点的经过时间与规定时间进行比较,判定经过时间是否已经过规定时间。在经过时间已经过规定时间的情况下,控制装置101执行步骤S4的控制处理。即,在转向灯开始闪烁经过规定时间、车道变更候选区域的长度(M)未成为判定阈值(Mth)以上的情况下,控制装置101为了指定新的进入位置,利用车道变更准备部104的功能,执行车道变更的准备控制。在经过时间未经过规定时间的情况下,控制装置101执行步骤S21的控制。即,控制装置101重复执行步骤S19至步骤S22的控制环路。
参照图4,对控制装置101的控制处理与本车辆及其它车辆的行驶场景的关系进行说明。图4表示不存在后续车辆的情况下本车辆的行驶场景的一个例子,行驶场景按照图4(a)至图4(d)的顺序变迁。需要说明的是,图4所示的车辆为行驶中的车辆,图4以相对的位置表示车辆的位置。另外,在图4(a)~图4(d)中,车道L1为本车道,车道L2为邻接车道,中心线C1表示沿着本车辆X的行进方向的车道L1的中心线,中心线C2表示沿着本车辆X的行进方向的车道L2的中心线。
如图4(a)所示,当本车辆X通过车道变更位置(未图示)时,控制装置101从周边环境传感器组10获取本车辆X的周边信息。控制装置101根据周边信息,在邻接车道上指定本车辆X的进入位置P。控制装置101分别指定位于进入位置P前方的前方车辆A、以及位于进入位置P后方的后方车辆B。
控制装置101将前方车辆A与后方车辆B之间的区域指定为车道变更候选区域。控制装置101在本车道上、且比前方车辆A更靠近前方的位置设定转向灯启动位置Q。转向灯启动位置Q以将前方车辆A的前端作为基准点O的相对位置进行表示。需要说明的是,图4(a)所示的转向灯启动位置Q为一个例子,未特别限定。另外,控制装置101在与转向灯启动位置Q距离规定距离的前方的位置设定车速变化位置R。另外,控制装置101在本车道上、且与转向灯启动位置Q距离规定距离的后方的位置设定横靠的开始位置S。横靠的开始位置S以将前方车辆A的前端作为基准点O的相对位置进行表示
控制装置101对本车辆X的车速进行控制,以使本车辆X相对于前方车辆A的位置而相对地位于前方。本车辆X在本车道上、且比前方车辆A更靠近前方行驶,本车辆X的位置到达车速变化位置R。当本车辆X的位置及前方车辆A的位置为图4(a)所示的位置关系时,控制装置101判定在本车道上、且位于本车辆X的后方的规定区域W的范围内是否存在跟随本车辆X的后续车辆。如图4(a)所示,规定区域W设定为至少包括使车道变更候选区域在邻接车道上平行移动的区域。
如图4(a)所示,在不存在后续车辆的情况下,控制装置101将准备时间设定为规定时间,并对本车辆X的车速进行控制,以使本车辆X与前方车辆A的相对速度为负。本车辆X与前方车辆A的相对速度根据准备时间进行设定。
如图4(b)所示,通过使本车辆X与前方车辆A的相对速度为负,本车辆X相对于前方车辆A相对地后退。换言之,本车辆X从前方车辆A前方的位置在沿着行驶路线的方向上靠近前方车辆A而移动。当本车辆X到达转向灯启动位置Q时,控制装置101使转向灯80启动。由此,转向灯80从转向灯启动位置Q开始闪烁。此时,前方车辆A的驾驶员确认本车辆X在前方车辆A的后方相对地后退,并且本车辆X的转向灯80开始闪烁,由此而能够掌握本车辆X在前方车辆A的后方的位置进行车道变更这样的意图。
如图4(c)所示,前方车辆A的驾驶员掌握本车辆X的车道变更的意图,提高车速。由此,车道变更候选区域相对于进入位置P向前方侧扩展。另外,后方车辆B的驾驶员根据本车辆X在转向灯80闪烁的状态下后退,能够掌握本车辆X在后方车辆B前方的位置进行车道变更这样的意图。后方车辆B的驾驶员掌握本车辆X的车道变更的意图,降低车速。由此,车道变更候选区域相对于进入位置P向后方侧扩展。
另外,本车辆X在本车道上相对于前方车辆A后退,本车辆X的位置到达横靠的开始位置S。当本车辆X到达横靠的开始位置S时,控制装置101为了使本车辆X向邻接车道侧移动,开始控制本车辆的操舵。需要说明的是,控制装置101对本车辆X的车速进行控制,以维持本车辆X与前方车辆A的相对速度为负。
如图4(d)所示,后方车辆B的驾驶员根据本车辆X向邻接车道侧移动,为了进一步空开后方车辆B的前方而降低车速。由此,车道变更候选区域相对于进入位置P进一步向后方侧扩展。
控制装置101将车道变更候选区域的长度(M)与判定阈值(Mth)进行比较。在图4(d)的例子中,车道变更候选区域的长度(M)相当于前方车辆A与后方车辆B之间的车间距离。而且,在车道变更候选区域的长度(M)为判定阈值(Mth)以上的情况下,控制装置101使本车辆向进入位置P移动。
接着,参照图5,对存在后续车辆的情况下的控制装置101的控制处理与本车辆及其它车辆的行驶场景的关系进行说明。图5表示存在后续车辆的情况下本车辆的行驶场景的一个例子,行驶场景依照图5(a)至图5(d)的顺序变迁。需要说明的是,与图4相同,图5所示的车辆为行驶中的车辆,图5以相对位置表示车辆的位置。另外,图5(a)~图5(d)的行驶场景的变迁与图4(a)~图4(d)的行驶场景的变迁相对应。因此,对于与利用图4说明的内容重复的部分,适当引用图4中的说明。
如图5(a)所示,由控制装置101指定进入位置P、前方车辆A、后方车辆B、以及车道变更候选区域。另外,由控制装置101设定转向灯启动位置Q、车速变化位置R、以及横靠的开始位置S。转向灯启动位置Q、车速变化位置R、以及横靠的开始位置S与图4(a)所示的位置相同。控制装置101对本车辆X的车速进行控制,使本车辆X到达车速变化位置R。
当本车辆X的位置及前方车辆A的位置为图5(a)所示的位置关系时,控制装置101判定在本车道上、且位于本车辆X后方的规定区域W的范围内是否存在跟随本车辆X的后续车辆。
如图5(a)所示,在规定区域W的范围内存在后续车辆Y的情况下,控制装置101将准备时间设定得比规定时间长,并且对本车辆X的车速进行控制,以使本车辆X与前方车辆A的相对速度为负。上述规定时间与在图4(a)的场景下控制装置101为了设定准备时间而利用的规定时间相同。本车辆X与前方车辆A的相对速度根据准备时间进行设定。
控制装置101设定对应于本车辆X与后续车辆Y的接近度的准备时间。与不存在后续车辆的情况相比,在存在后续车辆的情况下将准备时间设定得较长。因此,与不存在后续车辆的情况相比,在存在后续车辆的情况下,前方车辆A的车速与本车辆X的车速的速度差变小。当将在图5(a)的场景下设定的相对速度与在图4(a)的场景下设定的相对速度进行比较时,在图5(a)的场景下设定的相对速度与在图4(a)的场景下设定的相对速度相比,存在绝对值较小的关系。
如图5(b)所示,通过使本车辆X与前方车辆A的相对速度为负,本车辆X相对于前方车辆A相对地后退。根据后续车辆的存否,相对速度具有上述的关系性。因此,从图5(a)变迁至图5(b)所需要的时间比从图4(a)变迁至图4(b)所需要的时间长。当本车辆X到达转向灯启动位置Q时,控制装置101使转向灯80启动。后续车辆Y的驾驶员确认本车辆X在前方车辆A的后方相对地后退、以及本车辆X的转向灯80开始闪烁,由此而能够掌握本车辆X在前方车辆A后方的位置上进行车道变更这样的意图。
如图5(c)所示,后续车辆Y的驾驶员掌握本车辆X的车道变更的意图,降低车速。由此,对于相对于前方车辆相对地后退的同时进行的本车辆X的车道变更,能够防止后续车辆Y的驾驶员使后续车辆Y与本车辆X接近。另外,假设在与图5(c)的场景的例子不同、后续车辆Y的驾驶员未降低车速的情况下,也因为从图5(b)变迁至图5(c)所需要的时间比从图4(b)变迁至图4(c)所需要的时间长,所以,能够给予车辆控制装置100时间,用于判断后续车辆Y是否由于车道变更而进入车道变更候选区域。车辆控制装置100在判断后续车辆Y进入车道变更候选区域的情况下,提高本车辆X的车速,由此而能够防止使本车辆X与后续车辆Y接近。
如上所述,在本实施方式中,从设置在本车辆的传感器获取本车辆的周边信息,基于本车辆的周边信息,指定位于与本车辆行驶的本车道(第一车道)邻接的邻接车道(第二车道)上、且表示本车辆进入的位置的进入位置。而且,在本实施方式中,在使本车辆的转向灯启动、使本车辆减速、并进行车道变更的情况下,判定在本车道上、且位于本车辆后方的规定区域内是否存在跟随本车辆的后续车辆。与判定不存在后续车辆的情况相比,在判定存在后续车辆的情况下,将表示使本车辆的转向灯启动至减速并使本车辆开始车道变更为止的时间的准备时间设定得较长,在准备时间内控制本车辆在本车道上的行驶位置。由此,在本实施方式中,在使本车辆减速并进行车道变更的场景下,即使为存在后续车辆的情况,也能给予后续车辆的驾驶员确认本车辆动向的时间。另外,与不存在后续车辆的情况相比,在存在后续车辆的情况下,用于传达车道变更的意图的时间也变长,所以,能够扩大前方车辆后方的空间,创造本车辆容易进入邻接车道的道路环境。
另外,在本实施方式中,与判定不存在后续车辆的情况相比,在判定存在后续车辆的情况下,以使本车辆减速时的本车辆的减速度变小的方式进行设定。由此,本车辆减速的速度减慢,所以,假设本车辆与后续车辆接近,后续车辆的驾驶员也有时间响应本车辆的动向。其结果是,能够减少给予后续车辆的驾驶员的不安全感、不舒适感。
此外,在本实施方式中,算出本车辆与后续车辆的接近度,基于接近度,设定使本车辆减速时的本车辆的减速度。由此,能够以与本车辆和后续车辆的位置关系对应的车速,使本车辆减速。例如,在后续车辆相对于本车辆在相对的后方行驶的情况下,能够防止本车辆减速的速度不必要地减慢。其结果是,能够减少本车辆的动向给予后续车辆的驾驶员的不安全感、不舒适感。
需要说明的是,作为本实施方式的变形例,控制装置101也可以分别设定本车辆从转向灯启动位置移动至横靠的开始位置时的本车辆的车速、以及本车辆从横靠的开始位置移动至开始车道变更的本车辆的车速。与判定不存在后续车辆的情况相比,控制装置101在判定存在后续车辆的情况下,将本车辆从横靠的开始位置移动至开始车道变更的本车辆的车速设定得较低。换言之,与判定不存在后续车辆的情况相比,控制装置101在判定存在后续车辆的情况下,将使本车辆相对于沿着本车辆的行进方向的本车道中心线而向邻接车道侧移动时的本车辆的车速设定得较低。由此,本车辆从横靠的开始位置向邻接车道侧移动所需要的时间增长,后续车辆的驾驶员能够有时间响应本车辆的动向。其结果是,能够减少给予后续车辆的驾驶员的不安全感、不舒适感。
另外,控制装置101针对本车辆从转向灯启动位置移动至横靠的开始位置时的本车辆的车速,可以设定不存在后续车辆的情况下的本车辆的车速,针对本车辆从横靠的开始位置移动至开始车道变更的本车辆的车速,也可以设定存在后续车辆的情况下的本车辆的车速。也就是说,只要能够在设定的准备时间内准备本车辆的车道变更,控制装置101在使转向灯启动至开始车道变更期间,可以以任意的控制或者任意的场景对本车辆的车速进行控制。
另外,作为其它的变形例,控制装置101在已满足规定的条件的情况下,也可以使车道变更的准备控制停止执行。
例如,控制装置101在本车辆与后续车辆的接近度为比规定的第一阈值高的情况下,停止执行车道变更的准备控制。规定的第一阈值是后续车辆的驾驶员感觉到与本车辆正在接近的阈值,是通过实验求得的值。例如,规定的第一阈值是对应于本车辆的车速的值,是预先存储在ROM等存储装置中的值。在本车辆与后续车辆接近直至后续车辆的驾驶员感觉到正在接近的情况下,停止执行车道变更的准备控制。由此,因为相对于前方车辆相对地后退的本车辆停止行驶,能够减少给予后续车辆的驾驶员的不舒适感。
另外,例如,控制装置101在后续车辆相对于沿着本车辆的行进方向的本车道的中心线而在邻接车道侧行驶的情况下,停止执行车道变更的准备控制。作为后续车辆在邻接车道侧行驶的原因,可以例举后续车辆由于车道变更而试图进入车道变更候选区域内的进入位置。能够防止在后续车辆在本车辆之前准备车道变更的场景下,本车辆也由于车道变更而进入相同的地方,减少给予后续车辆的驾驶员的不安全感、不舒适感。
另外,例如,控制装置101在使本车辆减速期间本车辆与后续车辆的接近度从规定的第二阈值以上变化为不足第二阈值的情况下,停止执行车道变更的准备控制。规定的第二阈值是即使本车辆减速的同时进行车道变更、也使本车辆与后续车辆的车间距离为足够的距离、且通过实验求得的值。例如,规定的第二阈值是对应于本车辆的车速的值,是预先存储在ROM等存储装置中的值。在本车辆减速期间本车辆与后续车辆的接近度向变小的方向变化的情况下,停止执行车道变更的准备控制。例如,作为接近度向变小的方向变化的原因之一,可以例举如下的情况,即,后续车辆的驾驶员掌握在前方车辆后方的位置上进行车道变更这样的本车辆的车道变更的意图,而使后续车辆减速。能够防止在后续车辆的驾驶员使后续车辆减速后,本车辆仍然维持减速的速度减慢的状态。能够减少给予后续车辆的驾驶员的不舒适感。需要说明的是,控制装置101也可以不停止执行车道变更的准备控制,而是在将等候时间重新设定为预先确定的规定时间后,继续进行车道变更的准备控制。
另外,例如,控制装置101也可以在执行车道变更的准备控制中,以规定的周期对前方车辆与后方车辆的车间距离进行测量,并且对车间距离随着时间的变化进行测量。控制装置101在单位时间内前方车辆与后方车辆的车间距离向缩短的方向变化的情况下,也可以停止执行车道变更的准备控制。能够防止尽管本车辆进入目的地的空间向缩小的方向变化,却在前方车辆的后方进行车道变更。
另外,例如控制装置101也可以在执行车道变更的准备控制中,以规定的周期获取前方车辆的车速,并且监测位于前方车辆前方的前方空间的大小。控制装置101在前方车辆的车速减速、且前方空间的长度为判定阈值以上的情况下,也可以停止执行车道变更的准备控制。前方空间的长度是沿着本车辆的行进方向的方向上的长度。能够防止尽管相对于前方空间本车辆能够进入,却在前方车辆的后方进行车道变更。
另外,作为其它的变形例,控制装置101也可以根据本车辆与后续车辆的接近度,对相对于前方车辆使本车辆相对地后退的开始时刻进行控制。具体而言,控制装置101根据本车辆与后续车辆的接近度,对到达车速变化位置的本车辆的车速进行控制。例如,控制装置101在本车辆与后续车辆的接近度为规定的第三阈值以上的情况下,设定本车辆到达车速变化位置的车速,以与后续车辆的车速对应。规定的第三阈值是后续车辆的驾驶员感觉到与本车辆正在接近的阈值,是通过实验求得的值。需要说明的是,规定的第三阈值可以为与上述规定的第一阈值相同的值,也可以为不同的值。另外,所谓的与后续车辆的车速对应,包括设定为与后续车辆的车速相同的车速、以及设定为与后续车辆的车速在规定的误差范围内的车速的任一车速。控制装置101在本车辆的车速与后续车辆的车速对应后,控制本车辆的车速,以到达车速变化位置。控制装置101在本车辆到达车速变化位置时,设定本车辆的车速,以使本车辆与前方车辆的相对速度为负。由此,与本车辆在前方车辆的后方进行车道变更相比,因为优选确保本车辆与后续车辆的车间距离,所以,能够减少给予后续车辆的驾驶员的不安全感、不舒适感。
需要说明的是,如上说明的实施方式是为了便于理解本发明而说明的,并非用于对本发明进行限定。因此,宗旨在于上述实施方式所公开的各主要部件也包含属于本发明的技术范围内的所有的设计变更及等同物。
例如,在上述实施方式中,以在本车道上、且前方车辆的前方设定车速变化位置及转向灯启动位置的结构为例进行了说明,但不限于在前方车辆的前方设定车速变化位置及转向灯启动位置。例如,控制装置101也可以在本车道上,在前方车辆的前方设定车速变化位置,在前方车辆的后方设定转向灯启动位置。另外,例如,控制装置101也可以在本车道上,在前方车辆的后方设定车速变化位置及转向灯启动位置。作为前方车辆的后方,例如可以例举将车道变更候选区域在本车道上平行移动后的区域。通过将车速变化位置及转向灯启动位置设定在前方车辆的前方,能够将本车辆在前方车辆的后方进行车道变更的意图向前方车辆的驾驶员传达,但在本发明中,也可以不向前方车辆传达本车辆的车道变更的意图。即,本发明是为了在相对于前方车辆使本车辆相对地后退来进行车道变更的场景下,进一步延长后续车辆的驾驶员确认前方状况的时间,而不会使前方车辆的驾驶员因是否传达车道变更的意图而受到影响。因此,不向前方车辆的驾驶员传达车道变更的意图、在前方车辆的后方进行车道变更的场景中也可以应用本发明。
另外,例如在上述实施方式中,以设定横靠的开始位置、在执行车道变更控制之前进行横靠控制的结构为例进行了说明,但不一定必须执行横靠控制。
另外,例如在上述实施方式中,以本车辆相对于前方车辆相对地后退的同时进行车道变更的场景为例进行了说明,但在本车辆的车道变更的场景下,前方车辆不一定必须存在。车道变更准备部104作为在准备时间内进行的本车道上本车辆的行驶位置的控制,例如也可以对本车辆的车速进行控制,以在车道变更开始之前不会与后续车辆接近。例如,车道变更准备部104对本车辆的车速进行控制,以维持本车辆与后续车辆的车间距离。另外,车道变更准备部104也可以对本车辆的车速进行控制,以使与后续车辆的相对速度在规定的范围内。例如,车道变更准备部104也可以对本车辆的车速进行控制,以在车道变更时为比使本车辆减速的情况下更相对小的减速度。
另外,例如在本说明书中,虽然以车辆控制装置100为例对本发明的车辆控制装置进行了说明,但本发明不限于此。另外,在本说明书中,虽然以本车道为例对本发明的第一车道进行了说明,但本发明不限于此。另外,在本说明书中,虽然以邻接车道为例对本发明的第二车道进行了说明,但本发明不限于此。
附图标记说明
10周边环境传感器组;11雷达;12拍摄装置;20车辆传感器组;30导航系统;40地图数据库;50HMI;60促动器控制装置;70车辆控制促动器组;80转向灯;100车辆控制装置;101控制装置;102信息获取部;103车道变更位置指定部;104车道变更准备部;105车道变更控制部;200车辆系统。

Claims (9)

1.一种车辆控制方法,在可使本车辆进行车道变更的处理器中执行,其特征在于,
从设置在所述本车辆的传感器获取所述本车辆的周边信息,
基于所述本车辆的周边信息,指定位于与所述本车辆行驶的第一车道邻接的第二车道上、且表示所述本车辆进入的位置的进入位置,
在使所述本车辆的转向灯启动、使所述本车辆减速并进行车道变更的情况下,判定在所述第一车道上、且位于所述本车辆后方的规定区域内是否存在跟随所述本车辆的后续车辆,
与判定不存在所述后续车辆的情况相比,在判定存在所述后续车辆的情况下,将准备时间设定得较长,所述准备时间表示从使所述本车辆的转向灯启动至使所述本车辆减速并开始所述本车辆的车道变更为止的时间,
在所述准备时间内,对所述第一车道上的所述本车辆的行驶位置进行控制。
2.如权利要求1所述的车辆控制方法,其特征在于,
与判定不存在所述后续车辆的情况相比,在判定存在所述后续车辆的情况下,以使所述本车辆减速时的所述本车辆的减速度变小的方式进行设定。
3.如权利要求1或2所述的车辆控制方法,其特征在于,
与判定不存在所述后续车辆的情况相比,在判定存在所述后续车辆的情况下,将使所述本车辆相对于沿着所述本车辆的行进方向的所述第一车道的中心线而向所述第二车道侧移动时的所述本车辆的车速设定得较低。
4.如权利要求2所述的车辆控制方法,其特征在于,
算出所述本车辆与所述后续车辆的接近度,
基于所述接近度,设定所述本车辆的所述减速度。
5.如权利要求1或2所述的车辆控制方法,其特征在于,
算出所述本车辆与所述后续车辆的接近度,
在所述接近度为第一阈值以上的情况下,停止执行所述第一车道上的所述本车辆的行驶位置的控制。
6.如权利要求1或2所述的车辆控制方法,其特征在于,
在所述后续车辆相对于沿着所述本车辆的行进方向的所述第一车道的中心线而在所述第二车道侧行驶的情况下,停止执行所述第一车道上的所述本车辆的行驶位置的控制。
7.如权利要求1或2所述的车辆控制方法,其特征在于,
算出所述本车辆与所述后续车辆的接近度,
在使所述本车辆减速期间,所述接近度从第二阈值以上变化为不足所述第二阈值的情况下,将所述准备时间设定为不存在所述后续车辆的情况下的时间。
8.如权利要求1或2所述的车辆控制方法,其特征在于,
算出所述本车辆与所述后续车辆的接近度,
在所述接近度为第三阈值以上的情况下,设定所述本车辆的车速,以与所述后续车辆的车速对应,
在所述本车辆的车速与所述后续车辆的车速对应后,开始控制使所述本车辆减速。
9.一种车辆控制装置,具有可使本车辆进行车道变更的控制装置,其特征在于,
所述控制装置从设置在所述本车辆的传感器获取所述本车辆的周边信息,
基于所述本车辆的周边信息,指定位于与所述本车辆行驶的第一车道邻接的第二车道上、且表示所述本车辆进入的位置的进入位置,
在使所述本车辆的转向灯启动、使所述本车辆减速并进行车道变更的情况下,判定在所述第一车道上、且位于所述本车辆后方的规定区域内是否存在跟随所述本车辆的后续车辆,
与判定不存在所述后续车辆的情况相比,在判定存在所述后续车辆的情况下,将准备时间设定得较长,所述准备时间表示从使所述本车辆的转向灯启动至使所述本车辆减速并开始所述本车辆的车道变更为止的时间,
在所述准备时间内,对所述第一车道上的所述本车辆的行驶位置进行控制。
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