CN116745189A - 目标轨道运算装置、车辆控制装置及目标轨道运算方法 - Google Patents

目标轨道运算装置、车辆控制装置及目标轨道运算方法 Download PDF

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CN116745189A
CN116745189A CN202180090594.8A CN202180090594A CN116745189A CN 116745189 A CN116745189 A CN 116745189A CN 202180090594 A CN202180090594 A CN 202180090594A CN 116745189 A CN116745189 A CN 116745189A
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山本宗法
小林宽征
中嶋俊介
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Abstract

本发明的目标轨道运算装置(210)包括：基于分割线信息和前车信息来判定有无在与车辆相同的路径内行驶中的前车的同一路径内判定部(211)；以及在所述分割线获取部只能获取左右分割线中的任一方的分割线信息的情况下，在所述同一路径内判定部中判定为有在相同的路径内行驶中的前车的情况下，基于能获取到的一方的分割线信息来运算目标轨道，而在判定为没有在相同的路径内行驶中的前车的情况下不运算目标轨道的目标轨道设定部(220)。由此，在只能获取左右分割线中的一方的情况下，也能抑制错误的目标轨道的生成以及基于此的错误的转向控制等，能实现沿着路径的稳定的车辆控制。

Description

目标轨道运算装置、车辆控制装置及目标轨道运算方法
技术领域
本公开涉及生成车辆要行驶的目标轨道的目标轨道运算装置及目标轨道运算方法。
背景技术
以往，已知有基于从安装于车辆前方的摄像头得到的信息、并根据车道的分割线信息来生成目标轨道的技术、以及进行转向轮的转向辅助、自动驾驶以使得跟随所生成的目标轨道来行驶的技术(以下称为车道保持系统)(例如，参照专利文献1、2)。
例如，专利文献1中公开了如下技术：在作为基于地图信息计算出的道路形状的曲率在阈值以下的情况下，在能识别存在于车辆左右的分割线双方的情况下，获取通过存在于左右的分割线的中央的线来作为所述目标轨道，在仅在车辆左右单侧能识别分割线的情况下，获取通过距能识别的分割线一定距离的位置的线来作为目标轨道。
专利文献2公开了如下技术：在判断为从车辆的左右两侧不存在车道的状态转移到仅某一侧存在车道的状态的情况下，在不存在车道的一侧设置虚拟的车道并将车道宽度设定为预先设定的值。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2020-82772号公报
专利文献2：日本专利特开2017-37473号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，专利文献1的技术中，在只能识别左右分割线中的一方的情况下，仅在作为基于地图信息计算出的道路形状的曲率在阈值以下的情况下，基于能识别的一方的分割线来进行目标轨道的获取。该技术的前提是存在与摄像头获取的分割线信息不同的其他道路形状的相关信息，在没有与该其他道路形状相关的信息的情况下，存在无法在弯道中生成目标轨道的问题。此外，在只能获取左右中一方的分割线信息的情况下，没有考虑该获取到的分割线信息本身存在错误的情况，有可能生成与道路形状不同的目标轨道。
专利文献2中，在仅能获取左右分割线内一方的情况下，基于规定的车道宽度，虚拟地设定无法获取的另一方的分割线。专利文献2的技术也没有考虑获取到的分割线信息本身为误检测的情况，有可能生成与道路形状不同的目标轨道。
本公开是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，即使在只能获取左右分割线中的一方的情况下，也能提高根据能获取的分割线所生成的目标轨道的正确性。
用于解决技术问题的技术手段
本公开所涉及的目标轨道运算装置包括：同一路径内判定部，该同一路径内判定部基于从分割线信息获取部获取到的包含车辆左右的至少一方的分割线的位置和形状在内的分割线信息、以及从前车信息获取部获取到的包含在所述车辆的前方行驶的前车的形状和行驶位置在内的前车信息，来判定有无在与车辆相同的路径内行驶中的前车，并且在基于分割线信息而设定的规定的范围内存在前车的情况下，判定为有在与车辆相同的路径内行驶中的前车；以及
目标轨道设定部，该目标轨道设定部基于分割线信息和同一路径内判定部的判定结果，来设定车辆应行驶的目标轨道，并且在分割线获取部只能获取左右分割线中的任一方的分割线信息的情况下，在同一路径内判定部中判定为有在相同的路径内行驶中的前车的情况下，基于能获取到的一方的分割线信息来运算目标轨道，在判定为没有前车的情况下，不进行目标轨道的运算。
此外，本公开所涉及的目标轨道运算方法包括：同一路径内判定部从分割线信息获取部获取包含车辆左右的分割线的位置和形状在内的分割线信息的步骤；
所述同一路径内判定部从前车信息获取部获取包含在所述车辆的前方行驶的前车的形状和行驶位置在内的前车信息的步骤；
同一路径内判定部判定相同的路径内有无前车的步骤，该判定相同的路径内有无前车的步骤是所述同一路径内判定部基于所述分割线信息和所述前车信息来判定有无在与所述车辆相同的路径内行驶中的前车的步骤，并且在基于所述分割线信息而设定的规定的范围内存在所述前车的情况下，判定为有在与所述车辆相同的路径内行驶中的前车；以及
目标轨道运算部基于所述分割线信息和所述同一路径内判定部的判定结果，来设定所述车辆应行驶的目标轨道的步骤，该设定目标轨道的步骤在所述分割线获取部只能获取左右分割线中的任一方的分割线信息的情况下，在所述同一路径内判定部中判定为有在相同的路径内行驶中的所述前车的情况下，基于能获取到的一方的分割线信息来运算目标轨道。
发明效果
根据本公开所涉及的目标轨道运算装置及目标轨道运算方法，在只能获取左右分割线中的一方的情况下，通过使用行驶在相同的路径内的前车的信息，从而可以提高根据能获取到的一个分割线信息所生成的目标轨道的正确性。
附图说明
图1是示出搭载有车辆控制装置的车辆的结构的图。
图2是示出具备实施方式1的目标轨道运算装置的车辆控制装置的结构的框图。
图3是示出具备实施方式1的目标轨道运算装置的车辆控制装置的动作的流程图。
图4是表示相对于车辆的分割线信息和前车位置的关系的图。
图5是示出图3的步骤S2中的动作的流程图。
图6是示出图3的步骤S3中的动作的流程图。
图7是说明目标轨道的位置关系的示例的图。
图8是示出具备实施方式2的目标轨道运算装置的车辆控制装置的动作的流程图。
图9是示出具备实施方式3的目标轨道运算装置的车辆控制装置的动作的流程图。
具体实施方式
以下，按照各实施方式，使用附图对本公开的目标轨道运算装置进行说明。此外，在各实施方式中，对相同或相当部分以相同标号示出，并省略重复的说明。
＜实施方式1＞
图1是示出搭载有应用了实施方式1的目标轨道运算装置的车辆控制装置200的车辆1的简要结构的系统结构图。该车辆控制装置200例如是车道保持系统。在图1中，车辆1包括方向盘2、转向轴3、转向单元4、电动助力转向单元5、动力总成单元6、制动单元7、偏航率传感器8、车速传感器9、前方摄像头10、车辆控制装置200、电动助力转向控制器310、动力总成控制器320、以及制动控制器330。
为了驾驶员操作车辆1而设置的方向盘2与转向轴3结合。转向单元4连接到转向轴3。转向单元4以可自由旋转的方式对作为转向轮的前轮进行支承，并且以可自由转向的方式被车体框架所支承。
由驾驶员的方向盘2的操作产生的转矩使转向轴3旋转，由转向单元4使前轮向左右方向转向。由此，驾驶员能够对车辆前进或后退时的车辆的横向移动量进行操作。另外，也可以由电动助力转向单元5使转向轴3旋转，通过对电动助力转向控制器310进行指示，能独立于驾驶员对方向盘2的操作，使前轮自由地转向。
车辆控制装置200由微处理器等集成电路构成，并包括A/D变换电路、D/A变换电路、CPU、ROM和RAM等。检测车辆1的偏航率的偏航率传感器111、检测车辆1的车速的车速传感器112、前方摄像头121、电动助力转向控制器310、动力总成控制器320和制动控制器330连接到车辆控制装置200。
然后，车辆控制装置200根据存储在ROM中的程序对从所连接的传感器输入的信息进行处理，将目标控制量发送到电动助力转向控制器310，将目标驱动力发送到动力总成控制器320，并将目标制动力发送到制动控制器330。另外，当车辆控制装置200不进行加减速控制时，动力总成控制器320和制动控制器330可以不连接到车辆控制装置200。
此外，前方摄像头121设置在能检测车辆前方的分割线来作为图像的位置，并基于图像信息来检测车道信息或障碍物的位置等车辆1的前方周边物体的信息。另外，本实施方式中，举出车辆1仅具有前方摄像头的示例，但车辆1也可以具有检测后方或侧方的周边物体的摄像头。也可以进行设置。
此外，电动助力转向控制器310基于从车辆控制装置200发送来的目标控制量来控制电动助力转向单元5。由此来执行车道保持系统功能，该功能例如维持车辆1在车道间的中央部分等部分上行驶。
此外，动力总成控制器320控制动力总成单元6以实现从车辆控制装置200发送的目标驱动力。此外，当驾驶员进行速度控制时，基于油门踏板踩踏量来控制动力总成单元6。
另外，本实施方式中，例示了仅以发动机为驱动力源的车辆，但也可以应用于仅以电动机为驱动力源的车辆、或者以发动机和电动机双方为驱动力源的车辆等。
此外，制动控制器330控制制动单元7以实现从车辆控制装置200发送的目标制动力。此外，当驾驶员进行速度控制时，制动控制器330基于刹车踏板踩踏量来控制制动单元7。
图2是示出具备实施方式1的目标轨道运算装置的车辆控制装置200的简要结构的框图。本实施方式1所涉及的目标轨道运算装置210设置于车辆控制装置200。此外，车辆控制装置200包括分割线信息获取部110、前车信息获取部120和制动器300，以作为周边结构。
分割线信息获取部110例如是摄像头，拍摄车辆前方图像，使用图像处理技术来提取分割线信息，将其数值化并发送给车辆控制装置200。分割线信息是与以图像拍摄时的车辆1的位置为基准的车辆1前方的分割线的位置和形状有关的信息。分割线信息例如包含车辆1与分割线的靠近车辆1的侧方部分之间的距离即车分割线距离、车辆1行进方向相对于分割线的该部分的倾斜即车辆角度、分割线的曲率和分割线的曲率变化率。另外，本实施方式中，作为分割线信息获取部110，以检测前方周边物体的摄像头为例，但也可以使用检测后方或侧方的周边物体的摄像头。
这里，对分割线信息的检测方法进行说明。分割线信息获取部110利用公知的方法，从拍摄到的车辆前方图像中提取在该前方图像中位于车辆1左右的白线等分割线(公知技术例：日本专利特开2001-10524号)。然后，对于所得到的分割线，求出曲率和曲率变化率。以下，设所求出的曲率变化率在拍摄范围内恒定来进行说明。该情况下，分割线信息获取部110根据拍摄位置的曲率和曲率变化率，对于拍摄到的分割线中的车辆1前方部分，求出以拍摄时刻的车辆1的位置为基准的上述曲率。此外，利用外插法来对在公知的方法中延长到车辆1的位置的分割线进行推测，并求出从拍摄时的车辆1的位置到所推测出的分割线为止的距离，以作为上述车分割线距离。此外，求出车辆1的拍摄时刻的行进方向相对于所推测出的分割线的倾斜，以作为上述车辆角度。
前车信息获取部120例如是摄像头，对车辆前方进行拍摄，使用图像处理技术来提取与以车辆1为基准的前车的形状、相对车速和相对位置有关的信息，将其数值化并发送给车辆控制装置200。前车信息获取部120不限于摄像头，可以具备毫米波雷达和激光雷达等，也可以构成为能根据任一个或多个组合的信息来获取前车信息。另外，设能对多个车辆获取前车信息。此外，根据作用的不同与分割线信息获取部110进行区分，但也可以构成为能从相同的摄像头获取。
车辆控制装置200是进行车辆的控制的装置，由存储各种程序的ROM、RAM、执行程序的CPU构成。例如为先进驾驶辅助系统电子控制单元(ADAS(Advanced DriverAssistance System：先进驾驶辅助系统)-ECU)。车辆控制装置200由目标轨道运算装置210和控制量运算部220构成。
目标轨道运算装置210中，基于从分割线信息获取部110和前车信息获取部120获取到的信息来进行目标轨道的运算。目标轨道在车辆控制装置200进行转向轮的控制时成为车辆1要行驶的轨道的目标值。目标轨道运算装置210由同一路径内判定部211以及目标轨道设定部212所构成。
同一路径内判定部211基于分割线信息获取部110获取到的分割线信息、以及前车信息获取120获取到的车辆1前方的前车信息，来进行前车是否正在与车辆1相同的路径内行驶的判定，并将该判定结果输出到目标轨道设定部212。
目标轨道设定部212基于从分割线获取信息部110获取到的车辆1前方的分割线信息、以及同一路径内判定部211的判定结果来求出车辆1应行驶的目标轨道，并将结果输出到控制量运算部220。
控制量运算部220基于目标轨道生成部210所设定的目标轨道，来运算车辆1跟随目标轨道所需的控制量，并基于该结果来控制致动器300。
致动器300例如是电动助力转向。基于从控制量运算部220所接收的控制量使方向盘、轮胎实际移动。
以下，对车辆控制装置200的实际动作进行详细说明。图3是示出具备本实施方式1所涉及的目标轨道运算装置210的车辆控制装置200的动作的流程图。图3的一系列动作例如以0.01秒为周期的恒定周期重复执行。此外，图4是表示分割线11和前车12相对于车辆1的关系的图。
首先，在步骤S1中，分割线信息获取部110对于车辆左右的至少一个分割线获取分割线信息，并将该分割线信息发送给同一路径内判定部211。分割线信息获取部110使用上述检测方法等，来获取包含上述车分割线距离k0、车辆角度k1、曲率k2和曲率变化率k3在内的分割线信息。
此外，前车信息取部120检测在车辆1前方行驶的前车，获取包含车辆形状、相对于车辆1的相对速度以及与车辆1的相对位置在内的前车信息，并发送到同一路径内判定部211，其中车辆形状包含车宽。检测到的前车的相对位置包含从车辆1观察的纵向的距离Xn和横向的距离Yn，表示为FP＝[Xn，Yn]。(这里，“n”是用于分别识别多个前车的编号。)此外，也可以具备根据与车辆1的相对车速等来判定是前车还是障碍物的功能。
步骤S2中，同一路径内判定部211基于步骤S1中获取到的分割线信息和前车信息，来判定在车辆1前方行驶的前车是否行驶在基于分割线信息而设定的规定的范围内、即有无正在与车辆1相同的路径上行驶的前车。当存在正在与车辆1相同的路径上行驶的前车的情况下，能判断为至少在获取到分割线的范围内存在行驶路径。图5中，示出表示步骤S2中的动作的流程图。
步骤S21中，同一路径内判定部211根据步骤S1中获取到的分割线信息和前车位置，来求出前车与分割线的接近前车的侧方部分之间的距离即前车分割线距离k0’。k0’根据包含相对于车辆1的车分割线距离k0、车辆角度k1、曲率k2和曲率变化率k3在内的分割线信息、以及前车位置FP＝[Xn，Yn]，利用式(1)来求出。
【数学式1】
严格来说，产生前车位置FP处的相当于前车的倾斜的偏差。然而，在车道保持动作的状态下，假设前车和车辆1以相对高的速度行驶，因此，实际上几乎不产生因前车的倾斜而引起的偏差。因此，为了求出前车分割线距离k0’，可以忽略前车的倾斜量，并使用车辆1与前车位置的纵向的距离即Xn来运算。另一方面，在拥堵时进行前车的跟随的情况下，可以考虑前车位置FP处的车辆倾斜量来进行计算。
步骤S22中，同一路径内判定部211基于步骤S21中求出的前侧分割线距离k0’，判定规定范围D内有无前车。在从分割线起的规定范围D内存在前车的情况下、即k0’的绝对值在D以下的情况下，转移至步骤S23。在规定范围D内没有前车的情况下、即k0’的绝对值比D要大的情况下，转移至步骤S24。
这里，上述规定的范围D例如设定为从一个分割线朝向另一个分割线距离Dw以内的范围。距离Dw基于前车的宽度Cw和左右的分割线间的距离Lw如式(2)那样来决定。
【数学式2】
Dw＝Lw-Cw (2)
在假设与右侧的分割线的距离的情况下，成为前车从左侧的分割线脱离时的边界值的与右侧分割线的距离相当于式(2)的右边。由此，作为距右侧分割线距离Dw以内的范围，设定规定的范围D，并确认该前车是否存在于该规定的范围D内，从而能检测该前车从左分割线的脱离。在左右相反的情况下也能同样地检测脱离。在无法获取左右一方的分割线信息等无法获取左右分割线距离的情况下，可以基于过去获取到左右双方的分割线时的车道宽度来设定Lw，也可以基于一般考虑的道路宽度的最小值来设定Lw。
此外，也可以构成为判定前车的种类、例如两轮车或牵引车辆等来设定规定的范围D。如果是两轮车，则有在行驶道路的边缘行驶的倾向，因此可以将规定的范围D设定得较大、或使其偏移。如果是牵引车辆，则结合部分有时会弯折，可以假设无法正确地获取车宽等的情况，因此也可以设定为通过将规定的范围D设定得较小来使判定变得严格。
另外，上述方法中，示出基于前车的形状和左右分割线距离来设定规定的范围D的示例，但不限于此，可以根据车速、车间距离、分割线形状等设为可变。例如，在车间距离较宽的情况下、弯道较曲折的道路等预测为前车分割线距离k0’的误差达到无法忽视的程度的情况下，考虑到误差量将规定的范围D设定得较小从而能抑制误判定。另一方面，在高速公路等车道宽度设定得较大的道路上，通过将规定的范围D设定得较大，从而在之后的处理中能增加可以使控制继续的场景。
步骤S23中，同一路径内判定部211将基于分割线而设定的规定的范围D内、即相同的路径内的前车设定为“有”。
步骤S24中，同一路径内判定部211将相同的路径内的前车设定为“无”。
另外，上述步骤S2中的处理说明了针对位于车辆1前方的1台前车的处理的详细内容，但不限于此，对于多台前车也可以实施同样的处理，可以构成为如果任意前车正行驶在相同的路径内则转移到步骤S23，如果正行驶在相同的路径内的前车1台也不存在则转移到步骤S24。由此，能抑制在车道变更、插队时对象的前车频繁地切换，只要一次被判定为相同的路径内的前车的前车位于相同的路径内，就能稳定地继续进行相同的路径内前车“有”的判定。其结果是，能期待使之后的处理继续的机会增加。
返回图3，在步骤S3中，目标轨道设定部212基于步骤S1中检测出的分割线信息、以及步骤S2中设定的相同的路径内有无前车的信息，来设定车辆1应行驶的目标轨道。图6中，示出表示步骤S3中的动作的流程图。此外，图7中示出目标轨道的位置关系的示例。
步骤S31中，目标轨道设定部212判断对于车辆1的左右两侧的分割线是否能获取分割线信息、或者仅对于车辆1左右任一方的分割线是否能获取分割线信息。在判断为能获取左右两侧的分割线信息的情况下转移至步骤S33。在判断为仅检测到左右任一方的分割线信息的情况下转移至步骤S32。另外，这里的分割线信息的获取不仅限于识别分割线，也可以考虑其可靠度，考虑为能高精度地检测分割线信息的情况。与可靠度有关的信息能从摄像头获取，也可以构成为使用公知的技术等在系统内部单独判定(公知技术例：WO2018/131062)。
步骤S32中，目标轨道设定部212根据步骤S2的结果确认相同的路径内有无前车，当正在相同的路径内行驶的前车存在的情况下，转移至步骤S33。在没有相同的路径内的前车的情况下，转移至步骤S34。
在前进至步骤S33的情况下，能判断为在步骤S1中获取到的分割线信息至少设定在有行驶路径的范围内，因此，目标轨道设定部212使用该分割线信息来设定目标轨道。将相对于分割线信息偏移规定的值Wo的线设为目标轨道。其中，在能获取车辆1左右两侧的分割线信息的情况下，设定Wo以使得通过存在于左右的分割线中央的线成为目标轨道。在仅能获取车辆1左右任一方的分割线信息的情况下，Wo基于过去检测到车辆1左右两侧的分割线信息的期间的左右分割线距离，设为该左右分割线距离的1/2。此外，在没有过去检测到左右两侧的分割线的期间的情况下，将预先设定的固定值设定为Wo。此外，即使在存在过去获取到车辆1左右两侧的分割线的期间的情况下，也可以构成为将预先设定的固定值设定为Wo。此外，目标轨道还具有表示该信息是有效还是无效的目标轨道有效性信息，在步骤S33中将该目标轨道有效性信息设为“有效”。
在前进至步骤S34的情况下，步骤S1中获取到的分割线信息设定在行驶路径上以外，有可能误检测，因此，目标轨道设定部212将目标轨道设定为无效值。此外，将目标轨道有效性信息设为“无效”。
返回图3，步骤S4中，控制量运算部213基于步骤S3中设定的目标轨道，来运算成为车辆1沿着目标轨道行驶所需的轮胎角的致动器的控制量。控制量例如是电流。在步骤S3中目标轨道成为“有效”的情况下，运算上述控制量并输出。反之，在步骤S3中目标轨道成为“无效”的情况下，将上述控制量设为0，并使向目标轨道的跟随控制无效化。
步骤S5中，致动器300的控制部基于作为S4的结果的控制量来控制致动器300，从而控制电动助力转向并使轮胎角移动，以使得车辆1跟随S3中所设定的目标轨道。
如以上所说明的那样，本实施方式1的目标轨道运算装置包括：同一路径内判定部，该同一路径内判定部基于从分割线信息获取部获取到的包含车辆左右的至少一方的分割线的位置和形状在内的分割线信息、以及从前车信息获取部获取到的包含在所述车辆的前方行驶的前车的形状和行驶位置在内的前车信息，来判定有无在与所述车辆相同的路径内行驶中的前车，并且在基于所述分割线信息而设定的规定的范围内存在所述前车的情况下，判定为有在与所述车辆相同的路径内行驶中的前车；以及
目标轨道设定部，该目标轨道设定部基于所述分割线信息和所述同一路径内判定部的判定结果，来设定所述车辆应行驶的目标轨道，并且在所述分割线获取部只能获取左右分割线中的任一方的分割线信息的情况下，在所述同一路径内判定部中判定为有在相同的路径内行驶中的所述前车的情况下，基于能获取到的一方的分割线信息来运算目标轨道，在判定为没有所述前车的情况下，不进行所述目标轨道的运算。
此外，本实施方式1的目标轨道运算方法包括：同一路径内判定部从分割线信息获取部获取包含车辆左右的分割线的位置和形状在内的分割线信息的步骤；
所述同一路径内判定部从前车信息获取部获取包含在所述车辆的前方行驶的前车的形状和行驶位置在内的前车信息的步骤；
同一路径内判定部判定相同的路径内有无前车的步骤，该判定相同的路径内有无前车的步骤是所述同一路径内判定部基于所述分割线信息和所述前车信息来判定有无在与所述车辆相同的路径内行驶中的前车的步骤，并且在基于所述分割线信息而设定的规定的范围内存在所述前车的情况下，判定为有在与所述车辆相同的路径内行驶中的前车；以及
目标轨道运算部基于所述分割线信息和所述同一路径内判定部的判定结果，来设定所述车辆应行驶的目标轨道的步骤，该设定目标轨道的步骤在所述分割线获取部只能获取左右分割线中的任一方的分割线信息的情况下，在所述同一路径内判定部中判定为有在相同的路径内行驶中的所述前车的情况下，基于能获取到的一方的分割线信息来运算目标轨道。
根据以上实施方式1所涉及的目标轨道运算装置和目标轨道运算方法，在只能获取左右分割线中的任一方的分割线信息的情况下，使用正在相同的路径内行驶的前车信息，仅在有正在相同的路径内行驶的前车的情况下运算目标轨道，由此，即使在只能获取左右分割线中的任一方的分割线信息的情况下，也能确保根据所能获取到的一方的分割线信息而生成的目标轨道的正确性。由此，在只能获取左右分割线中的一方的情况下，也能抑制错误的目标轨道的生成以及基于此的错误的转向控制等，能实现沿着路径的稳定的车辆控制。此外，可以允许跟随从所能获取到的一方的分割线信息而生成的目标轨道的控制，能提高转向控制的工作时间。此外，在分割线信息为异常值的情况下也能对其进行检测，能抑制因该异常值而引起的不沿着行驶路径的不必要的控制。
＜实施方式2＞
实施方式1所涉及的目标轨道运算装置中，构成为基于分割线信息获取部110获取到的分割线信息和前车位置获取部120获取到的前车位置来确认相同的路径内有无前车，在相同的路径内有前车的情况下，即使分割线信息获取部110获取到的分割线信息仅为左右一方，也能设为基于该一方的分割线信息而生成的目标轨道并进行控制。与此相对，实施方式2所涉及的目标轨道运算装置构成为根据前车位于相同的路径内的时间来进行是否正在相同的路径内行驶的判定。
图8是示出本实施方式2所涉及的目标轨道运算装置的处理的详细情况的流程图。本实施方式2所涉及的目标轨道运算装置构成为在实施方式1所涉及的目标轨道运算装置的处理(图3)的步骤S2的处理(图5)中，在步骤S22与步骤S23或步骤S24之间加入步骤S26、S27、S28，在步骤S22中判定为相同的路径内有前车的情况下转移至步骤S26，在步骤S22中判定为相同的路径内没有前车的情况下转移至步骤S27。除此以外，进行与实施方式1所涉及的车辆控制装置的动作相同的动作。由此，以下，主要说明步骤S26、S27、S28的处理。
实施方式2的目标轨道运算装置具备时间计数器，以测量前车位于距目标轨道规定的范围D内的时间，步骤S26中，利用式(3)使该时间计数值Ct递增1。
【数学式3】
Ct＝Ct-1+1 (3)
步骤S27中，目标轨道运算装置利用式(4)使上述时间计数值复位。
【数学式4】
Ct＝0 (4)
步骤S28中，同一路径内判定部211判断由步骤S26或步骤S27得到的时间计数值Ct是否在预先设定的阈值Ct_Max以上。即，仅提取在相同的路径内行驶Ct_Max×运算周期(0.01秒)以上的车辆，不把仅暂时通过车辆1前方的车辆设为用于判定分割线信息的准确性的对象。在时间计数值为阈值以上的情况下转移至步骤S23，小于阈值的情况下转移至步骤S24。
在仅能获取左右一方的分割线、并且该分割线信息错误的情况下，当在基于该错误的分割线而设定的规定的范围内偶然有前车时，有可能判定为有正在相同的路径内行驶的前车，并基于错误的分割线信息来计算目标轨道。例如，在将分割线信息错误地获取为向右大转弯的形状的情况下，当在相邻右车道的车辆1前方存在前车时，有可能判定为有正在相同的路径内行驶的前车。与此相对，如本实施方式2那样，通过在同一路径内判定中加入时间条件，从而能期待对于仅暂时存在于相同的路径上的前车、传感器暂时误检测出的障碍物等不会判定为正在相同的路径内行驶的前车。
根据以上那样的实施方式2所涉及的目标轨道运算装置，构成为在同一路径内判定部中，在前车存在于基于分割线信息而设定的规定范围内的状态持续规定的期间以上的情况下，判定为有在与车辆相同的路径内行驶中的前车，由此，能更高精度地进行前车是否行驶在与车辆相同的路径内的判定。根据这样的结构，在无法获取一个分割线，且该信息暂时错误的情况下，能抑制基于错误的分割线信息而判断为前车位于相同的路径内、以及随之进行错误的目标轨道的运算，能进行稳定的控制。
＜实施方式3＞
实施方式3所涉及的目标轨道运算装置是在实施方式2所涉及的目标轨道运算装置中对同一路径内判定部的判定流程进行了一部分变更而得到的。具体而言，构成为在同一路径内判定部中，在能获取车辆左右两侧的分割线，且在基于分割线信息而设定的规定的范围内存在前车的状态持续了规定的期间以上的情况下，判断为相同的路径内有前车。
图8是示出本实施方式3所涉及的目标轨道运算装置的处理的详细情况的流程图。本实施方式3所涉及的目标轨道运算装置构成为在实施方式2所涉及的目标轨道运算装置的步骤S2的处理(图8)中在步骤S22与步骤S26之间加入步骤S25，并在步骤S22中判定为相同的路径内有前车的情况下转移至步骤S25。除此以外，进行与实施方式2所涉及的车辆控制装置的动作相同的动作。由此，以下，主要说明步骤S25的处理。
步骤S25中，同一路径内判定部211判断是否能获取到车辆1左右两侧的分割线、或者是否仅能获取到车辆1左右任一方的分割线。在判断为能获取到左右两侧的分割线的情况下，转移至步骤S26，使时间计数值Ct递增1。在判断为仅获取到左右任一方的分割线的情况下，跳过步骤S26而转移到步骤S28。
通过加入步骤S25，从而仅在处于获取到车辆左右两侧的分割线的状态、且处于在基于分割线信息而设定的规定的范围内存在前车的状态的情况下进行计数，因此，能进一步提高前车位于相同的路径内的判定的可靠度。此外，通过提高前车在相同的路径内的判定的可靠度，之后即使在无法获取到一方的分割线的情况下，也可以基于之前确定为相同的路径内的前车的前车的信息来继续之后的处理，能将之后处理的可靠度保持得较高。
根据以上那样的实施方式3所涉及的目标轨道运算装置，构成为在同一路径内判定部中，在能获取到车辆左右两侧的分割线信息、且在于基于分割线信息而设定的规定范围内存在前车的状态持续一定的期间以上的情况下，判定为相同的路径内有前车，由此能更高精度地进行前车是否正行驶在与车辆相同的路径内的判定。
＜变形例＞
以上的说明中，阐述了将目标轨道用于车道保持系统的装置，但并不局限于此，也可以将目标轨道用于车道脱离警报装置、自动驾驶装置等。实施方式中所说明的技术能在使用分割线信息、进而使用行驶路径时应用。
＜其他变形例＞
以上所说明的车辆控制装置也能应用于将人造卫星和地图信息组合来生成目标轨道的车辆控制系统、或将导航装置、包含移动电话、智能手机和平板等形态终端在内的通信终端、它们中所安装的应用功能以及服务器适当组合来生成目标轨道的车辆控制系统。该情况下，以上说明的车辆控制装置的各功能或结构要素可以分散配置在构建所述系统的各个设备中，也可以集中配置在某一设备中。
另外，本公开在其发明的范围内能够自由地对各实施方式和变形例进行组合，或者适当地对各实施方式和变形例进行变形、省略。
本公开进行了详细的说明，但上述说明仅是所有方面中的示例，本公开并不局限于此。未举例示出的无数变形例可解释为在不脱离本公开的范围内是可设想到的。
标号说明
1车辆
2方向盘
3转向轴
4转向单元
5电动助力转向单元
6动力总成单元
7制动单元
8偏航率传感器
9车速传感器
10前方摄像头
11分割线
12前车
110 分割线信息获取部
120 前车信息获取部
200 车辆控制装置
210 目标轨道运算装置
211 同一路径内判定部
212 目标轨道设定部
220 控制量运算部
300 致动器
310 电动助力转向控制器
311 动力总成控制器
312 制动控制器。

Claims (6)

1.一种目标轨道运算装置，其特征在于，包括：
同一路径内判定部，该同一路径内判定部基于从分割线信息获取部获取到的包含车辆左右的至少一方的分割线的位置和形状在内的分割线信息、以及从前车信息获取部获取到的包含在所述车辆的前方行驶的前车的形状和行驶位置在内的前车信息，来判定有无在与所述车辆相同的路径内行驶中的前车，并且在规定的范围内存在所述前车的情况下，判定为有在与所述车辆相同的路径内行驶中的前车；以及
目标轨道设定部，该目标轨道设定部基于所述分割线信息和所述同一路径内判定部的判定结果，来设定所述车辆应行驶的目标轨道，并且在所述分割线获取部只能获取左右分割线中的任一方的分割线信息的情况下，在所述同一路径内判定部中判定为有在相同的路径内行驶中的所述前车的情况下，基于能获取到的一方的分割线信息来运算目标轨道，在判定为没有所述前车的情况下，不进行所述目标轨道的运算。
2.如权利要求1所述的目标轨道运算装置，其特征在于，
所述同一路径内判定部在所述规定的范围内存在所述前车的状态持续了规定的期间以上的情况下，判定为有在与所述车辆相同的路径内行驶中的前车。
3.如权利要求1所述的目标轨道运算装置，其特征在于，
所述同一路径内判定部在能获取到所述车辆的左右两侧的分割线、且在所述规定的范围内存在所述前车的状态持续了规定的期间以上的情况下，判定为有在与所述车辆相同的路径内行驶中的前车。
4.如权利要求1至3中任一项所述的目标轨道运算装置，其特征在于，
所述同一路径内判定部中的所述规定的范围根据所述分割线信息、所述前车的形状、速度和行驶位置中的至少任一个而变化。
5.一种车辆控制装置，其特征在于，包括：
如权利要求1至4中任一项所述的目标轨道运算装置；以及
控制量运算部，该控制量运算部运算用于控制车辆以使得跟随由所述目标轨道装置计算出的目标轨道的致动器的控制量。
6.一种目标轨道运算装置的目标轨道运算方法，其特征在于，包括：
同一路径内判定部从分割线信息获取部获取包含车辆左右的分割线的位置和形状在内的分割线信息的步骤；
所述同一路径内判定部从前车信息获取部获取包含在所述车辆的前方行驶的前车的形状和行驶位置在内的前车信息的步骤；
同一路径内判定部判定相同的路径内有无前车的步骤，该判定相同的路径内有无前车的步骤是所述同一路径内判定部基于所述分割线信息和所述前车信息来判定有无在与所述车辆相同的路径内行驶中的前车的步骤，并且在规定的范围内存在所述前车的情况下，判定为有在与所述车辆相同的路径内行驶中的前车；以及
目标轨道运算部基于所述分割线信息和所述同一路径内判定部的判定结果，来设定所述车辆应行驶的目标轨道的步骤，该设定目标轨道的步骤在所述分割线获取部只能获取左右分割线中的任一方的分割线信息的情况下，在所述同一路径内判定部中判定为有在相同的路径内行驶中的所述前车的情况下，基于能获取到的一方的分割线信息来运算目标轨道。
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