车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质与流程

文档序号:29249974发布日期:2022-03-16 01:12阅读:102来源:国知局
车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质与流程

1.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:

2.近年来,关于自动地控制车辆的行驶的研究不断进展。与此相关联而已知有在存在避免与本车辆接触的避免对象的情况下执行基于避免对象的位置来控制本车辆沿着车宽方向的移动的第一控制、以及在存在先行车辆的情况下执行基于先行车辆的行驶状态来控制本车辆的制动的第二控制的行驶控制装置所相关的技术(例如,日本特开2016-37267号公报)。


技术实现要素:

3.然而,在以往的技术中,没有考虑到与本车辆行驶的道路状况相应的避免控制。因此,有时未执行适当的避免控制。
4.本发明的方案是考虑这样的情况而完成的,其目的之一在于提供能够执行更适当的避免控制的车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质。
5.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。
6.(1):本发明的一方案的车辆控制装置具备:识别部,其识别本车辆的周边;以及避免控制部,其能够执行第一避免控制和第二避免控制,所述第一避免控制是通过所述本车辆的制动来避免与由所述识别部识别到的物体接触的控制,所述第二避免控制是通过所述本车辆沿着车宽方向移动来避免与所述物体接触的控制,所述避免控制部在避免所述本车辆与所述物体接触的情况下,基于由所述识别部识别到的本车道的车道类别来选择所述第一避免控制和所述第二避免控制中的任一方,并优先执行所选择的一方。
7.(2):在上述(1)的方案的基础上,所述避免控制部基于所述车道类别,在所述本车道为能够向与所述本车道相邻的相邻车道进行车道变更的车道的情况下,优先执行所述第二避免控制,在所述本车道为车道变更禁止的车道的情况下,优先执行所述第一避免控制。
8.(3):在上述(2)的方案的基础上,所述避免控制部在所述本车道为能够进行所述车道变更的车道、且在通过所述第二避免控制而所述本车辆会进入的相邻车道上存在其他车辆的情况下,优先执行所述第一避免控制。
9.(4):在上述(3)的方案的基础上,所述避免控制部在优先执行所述第一避免控制之后所述其他车辆与所述本车辆分离开规定距离以上的情况下,执行所述第二避免控制。
10.(5):在上述(2)的方案的基础上,所述避免控制部在所述本车道为所述车道变更禁止的车道、且不久之后所述车道变更禁止会被解除的情况下,在执行所述第一避免控制之后执行所述第二避免控制。
11.(6):在上述(2)的方案的基础上,所述避免控制部在所述本车道为能够进行车道变更的车道、且不久之后会成为所述车道变更禁止的车道的情况下,优先执行所述第一避免控制。
12.(7):本发明的一方案的车辆控制方法使计算机进行如下处理:识别本车辆的周边;执行第一避免控制和第二避免控制,所述第一避免控制是通过所述本车辆的制动来避免与识别到的物体接触的控制,所述第二避免控制是通过所述本车辆沿着车宽方向移动来避免与所述物体接触的控制;在避免所述本车辆与所述物体接触的情况下,基于识别到的本车道的车道类别来选择所述第一避免控制和所述第二避免控制中的任一方,并优先执行所选择的一方。
13.(8):本发明的一方案的存储介质存储有程序,其中,所述程序使计算机进行如下处理:识别本车辆的周边;执行第一避免控制和第二避免控制,所述第一避免控制是通过所述本车辆的制动来避免与识别到的物体接触的控制,所述第二避免控制是通过所述本车辆沿着车宽方向移动来避免与所述物体接触的控制;在避免所述本车辆与所述物体接触的情况下,基于识别到的本车道的车道类别来选择所述第一避免控制和所述第二避免控制中的任一方,并优先执行所选择的一方。
14.根据上述(1)~(8)的方案,能够执行更适当的避免控制。
附图说明
15.图1是包含实施方式的车辆控制装置在内的车辆系统的结构图。
16.图2是第一控制部及第二控制部的功能结构图。
17.图3是用于说明识别部及行动计划生成部的图。
18.图4是用于说明后续车辆存在于相邻车道的场景下的避免控制的图。
19.图5是用于说明本车辆m在禁止车道变更区间行驶的场景下的避免控制的图。
20.图6是用于说明本车道从禁止车道变更区间变为可车道变更区间的场景下的避免控制的图(其1)。
21.图7是用于说明本车道从禁止车道变更区间变为可车道变更区间的场景下的避免控制的图(其2)。
22.图8是用于说明从可车道变更区间变为禁止车道变更区间的场景下的避免控制的图。
23.图9是表示由实施方式的自动驾驶控制装置执行的处理的流程的一例的流程图。
24.图10是表示包含驾驶支援装置的车辆系统的功能结构的一例的图。
25.图11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
26.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。以下,作为一例,说明车辆控制装置适用于自动驾驶车辆的实施方式。自动驾驶例如是指,自动地控制车辆的转向及速度中的一方或双方而执行驾驶控制。上述的车辆的驾驶控制例如可以包括acc(adaptive cruise control system)、alc(auto lane changing)、lkas(lane keeping assistance system)这样的各种驾驶控制。自动驾驶车辆也可以通过乘员(驾驶员)的手动驾驶来控制驾驶。
27.[整体结构]
[0028]
图1是包含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(以下称作本车辆m)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、燃料电池等电池(蓄电池)的放电电力来进行动作。
[0029]
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、转向装置220。这些装置、设备通过can(controller area network)通信线等多路通信线、串行通信线、无线通信网等而互相连接。图1所示的结构只是一例,可以省略结构的一部分,也可以还追加别的结构。自动驾驶控制装置100为“车辆控制装置”的一例。将相机10、雷达装置12、lidar14、物体识别装置16合起来是“外界传感器”的一例。
[0030]
相机10例如是利用了ccd(charge coupled device)、cmos(complementary metal oxide 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、车身的前头部等。在对后方进行拍摄的情况下,相机10安装于后风窗玻璃上部、背门等。在对侧方进行拍摄的情况下,相机10安装于车门上后视镜等。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。
[0031]
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周边的物体反射的电波(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。
[0032]
lidar14向本车辆m的周边照射光并测定散射光。lidar14基于从发光到受光的时间,来检测出到对象的距离。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。
[0033]
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,来识别本车辆m的周边的物体的位置、种类、速度等。物体例如包括其他车辆(先行车辆等周边车辆)、行人、自行车、道路构造物等。道路构造物例如包括道路标识、交通信号机、交叉道口、缘石、中央隔离带、护栏、围栏等。道路构造物例如也可以包括描绘或贴附于路面的道路划分线、人行横道、自行车横过带、暂时停止线等路面标识。物体可以包括道路上的落下物(例如其他车辆的载货、设置于道路周边的告示牌)等障碍物。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。在该情况下,也可以从车辆系统1或外界传感器的结构省略物体识别装置16。物体识别装置16也可以包含于自动驾驶控制装置100。
[0034]
通信装置20利用例如蜂窝网、wi-fi网、bluetooth(注册商标)、dsrc(dedicated short range communication)、lan(local area network)、wan(wide area network)、互联网等网络,与例如存在于本车辆m的周边的其他车辆、利用本车辆m的利用者的终端装置、或者各种服务器装置通信。
[0035]
hmi30对本车辆m的乘员输出各种信息,并且接受由乘员进行的输入操作。hmi30例
如包括各种显示装置、扬声器、蜂鸣器、触摸面板、开关、按键等。
[0036]
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、检测横摆角速度(例如绕通过本车辆m的重心点的铅垂轴的旋转角速度)的横摆角速度传感器、检测本车辆m的朝向的方位传感器等。车辆传感器40也可以设置有对本车辆m的位置进行检测的位置传感器。位置传感器例如是从gps(global positioning system)装置取得位置信息(经度
·
纬度信息)的传感器。位置传感器也可以是使用导航装置50的gnss(global navigation satellite system)接收机51来取得位置信息的传感器。由车辆传感器40检测到的结果向自动驾驶控制装置100输出。
[0037]
导航装置50例如具备gnss接收机51、导航hmi52、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卫星接收到的信号,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。gnss接收机51也可以设置于车辆传感器40。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例如是由表示规定区间的道路的路段和由路段连接的节点来表现道路形状的信息。第一地图信息54也可以包含poi(point ofinterest)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。导航装置50将决定的地图上路径向mpu60输出。
[0038]
mpu60例如包括推荐车道决定部61,并将第二地图信息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而按每个区块决定推荐车道。推荐车道决定部61例如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,决定推荐车道,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。
[0039]
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例如包括与道路形状、道路构造物相关的信息等。在道路形状中,作为比第一地图信息54更详细的道路形状,例如包括车道数、道路的曲率半径(或曲率)、宽度、坡度等。上述信息也可以保存于第一地图信息54。与道路构造物相关的信息可以包括道路构造物的类别、位置、相对于道路的延伸方向的朝向、大小、形状、颜色等信息。在道路构造物的类别中,例如可以将道路划分线(以下称作划分线)设为1个类别,也可以将属于划分线的行车道标志、缘石、中央隔离带等分别设为不同的类别。划分线的类别例如也可以包括本车辆m能够进行车道变更的划分线和不能进行车道变更的划分线。划分线的类别例如可以针对以路段为基准的每个道路或车道的每个区间而设定,也可以在1个路段内设定多个类别。
[0040]
第二地图信息62可以包括道路、建筑物的位置信息(经纬度)、住所信息(住所
·
邮政编码)、设施信息等。例如,在第二地图信息62中,也可以基于上述的划分线的类别,保存有能够进行车道变更的车道和禁止进行车道变更的车道的位置信息(例如,表示各个区间
的开始位置和结束位置的信息)。第二地图信息62可以通过通信装置20与外部装置通信而随时被更新。第一地图信息54及第二地图信息62也可以作为地图信息而一体设置。地图信息(第一地图信息54及第二地图信息62)也可以存储于存储部190。
[0041]
驾驶操作件80例如具备转向盘、油门踏板、制动踏板。驾驶操作件80也可以包括换挡杆、异形转向器、操纵杆、其他操作件。在驾驶操作件80的各操作件上,例如安装有检测乘员对操作件的操作量或操作的有无的操作检测部。操作检测部例如检测转向盘的转向角、转向转矩、油门踏板、制动踏板的踩踏量等。并且,操作检测部将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中的一方或双方输出。
[0042]
自动驾驶控制装置100例如具备第一控制部120、第二控制部160、hmi控制部180、存储部190。第一控制部120、第二控制部160、hmi控制部180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通过lsi(large scale integration)、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。上述的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、存储卡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、卡槽等而安装于自动驾驶控制装置100的存储装置。
[0043]
存储部190也可以由上述的各种存储装置、或者eeprom(electrically erasable programmable read only memory)、rom(read only memory)、或ram(random access memory)等实现。在存储部190中保存实施方式中的自动驾驶控制用的各种信息、程序等。在存储部190中也可以保存地图信息(例如第一地图信息54及第二地图信息62)。
[0044]
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(artificial intelligence;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、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。第一控制部120例如基于来自mpu60、hmi控制部180等的指示来执行与本车辆m的自动驾驶相关的控制。
[0045]
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,来识别存在于本车辆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、端部等代表点(基准位置)表示,也可以由表现出的区域表示。物体的“状态”例如在物体为其他车辆等移动体的情况下,也可以包括移动体的加速度、加加速度、或者“行动状态”(例如其他车辆是否正进行车道变更或要进行车道变更)。
[0046]
识别部130例如具备物体识别部132、接触判定部134、车道类别识别部136。它们的功能的详细情况见后述。
[0047]
行动计划生成部140基于识别部130的识别结果,来生成通过自动驾驶等行驶控制
来使本车辆m行驶的行动计划。例如,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、而且能够基于识别部130的识别结果或从地图信息取得的以本车辆m的当前位置为基础的周边的道路形状等来应对本车辆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(例如数[m]程度)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。
[0048]
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。事件例如包括使本车辆m以恒定的速度在相同的车道上行驶的定速行驶事件、使本车辆m追随存在于本车辆m的前方的规定距离以内(例如100[m]以内)且距本车辆m最近的其他车辆(以下称作前行车辆)的追随行驶事件、使本车辆m从本车道向相邻车道进行车道变更的车道变更事件、在道路的分支地点使本车辆m向目的地侧的车道分支的分支事件、在汇合地点使本车辆m向干道汇合的汇合事件、用于结束自动驾驶并切换为手动驾驶的接管事件等。在事件中,例如可以包括使本车辆m暂且向相邻车道进行车道变更并赶超前行车辆之后再次向原来的车道进行车道变更的赶超事件、为了避免与存在于本车辆m的前方的物体接触而使本车辆m进行制动及转向中的至少一方的避免事件等。
[0049]
行动计划生成部140例如可以根据在本车辆m行驶时识别到的本车辆m的周边状况,将对当前的区间已经决定的事件变更为其他事件、对当前的区间设定新的事件。行动计划生成部140可以根据乘员对hmi30的操作,将对当前的区间已经设定的事件变更为其他事件、对当前的区间设定新的事件。行动计划生成部140生成与设定的事件相应的目标轨道。
[0050]
行动计划生成部140例如具备避免控制部142。关于避免控制部142的功能的详细情况见后述。
[0051]
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。
[0052]
第二控制部160例如具备目标轨道取得部162、速度控制部164、转向控制部166。目标轨道取得部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状况,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半径(或者曲率)相应的前馈控制和基于从目标轨道的偏离进行的反馈控制组合而执行。
[0053]
返回图1,hmi控制部180通过hmi30向乘员通知规定的信息。规定的信息例如包括与本车辆m的状态相关的信息、与驾驶控制相关的信息等与本车辆m的行驶存在关联的信息。与本车辆m的状态相关的信息例如包括本车辆m的速度、发动机转速、挡位等。与驾驶控制相关的信息例如包括自动驾驶下的驾驶控制的执行的有无、询问是否开始自动驾驶的信息、催促乘员进行手动驾驶的信息、与自动驾驶下的驾驶控制的状况(例如执行中的事件的内容)相关的信息等。规定的信息也可以包括电视节目、存储于dvd等存储介质的内容(例如
电影)等与本车辆m的行驶控制无关的信息。规定的信息例如可以包括与本车辆m的当前位置、目的地、燃料的余量相关的信息。hmi控制部180也可以将由hmi30接受到的信息向通信装置20、导航装置50、第一控制部120等输出。hmi控制部180也可以将使hmi30输出的各种信息经由通信装置20向本车辆m的利用者(乘员)利用的终端装置发送。终端装置例如为智能手机、平板终端。
[0054]
行驶驱动力输出装置200将用于本车辆m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的油门踏板输入的信息,来控制上述的结构。
[0055]
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、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的制动踏板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。
[0056]
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的转向盘输入的信息,来驱动电动马达,使转向轮的朝向变更。
[0057]
[识别部及行动计划生成部的功能]
[0058]
以下,详细说明实施方式的识别部130及行动计划生成部140的功能。以下,主要以用于本车辆m避免与物体接触的避免控制所相关的识别部130及行动计划生成部140的功能为中心而进行说明。作为物体的一例,使用在本车辆m的前方行驶的先行车辆。对象物体也可以代替先行车辆而(或除此以外还)是其他周边车辆(例如后续车辆)、障碍物(例如落下物)等物体。
[0059]
图3是用于说明识别部130及行动计划生成部140的图。在图3的例子中,示出了能够沿着同一方向(图中x轴方向)行进的两个车道l1、l2。车道l1由划分线ll及划分线cl1划分,车道l2由划分线cl1及划分线rl划分。在图3的例子中,在车道l1上,本车辆m与存在于本车辆m的前方的先行车辆m1分别以速度vm及vm1行驶着。以下,将本车辆m行驶的车道l1称作“本车道l1”,将与本车道l1相邻的车道l2称作“相邻车道l2”。
[0060]
物体识别部132例如基于外界传感器的识别的结果,来识别与存在于本车辆m的周边的物体的位置、大小、速度、行进方向相关的信息。物体的位置、速度也可以是其他车辆相对于本车辆m的相对位置、相对速度。存在于本车辆m的周边的物体例如是存在于距本车辆m规定距离以内的位置的物体。存在于本车辆m的周边的物体也可以是存在于本车道l1及相邻车道l2的物体。在图3的例子中,在先行车辆m1存在于距本车辆m规定距离以内的位置的情况下,物体识别部132例如识别先行车辆m1相对于本车辆m的位置、相对距离d1、相对速度δv(vm-vm1)等。
[0061]
接触判定部134判定是否存在本车辆m与由物体识别部132识别到的其他车辆接触的可能性。例如,接触判定部134基于先行车辆m1相对于本车辆m的相对距离d1及相对速度δv,来算出到本车辆m与先行车辆m1接触为止的富余时间ttc1。富余时间ttc1例如通过相
对距离d1除以相对速度δv来算出。并且,接触判定部134在算出的富余时间ttc1为第一规定时间tth1以内的情况下,判定为存在本车辆m与先行车辆m1接触的可能性,在富余时间ttc1比第一规定时间tth1大的情况下,判定为不存在本车辆m与先行车辆m1接触的可能性。
[0062]
接触判定部134也可以代替上述的富余时间ttc而(或除此以外还)基于相对距离d1、相对速度δv的变化量,来判定本车辆m与先行车辆m1是否接触。例如,在因先行车辆m1的急制动、插队等而相对距离d1、相对速度δv的变化量超过阈值的情况下,接触判定部134判定为存在本车辆m与先行车辆m1接触的可能性。在上述变化量为阈值以下的情况下,接触判定部134判定为不存在本车辆m与先行车辆m1接触的可能性。
[0063]
车道类别识别部136识别本车辆m行驶的本车道l1的车道类别。车道类别例如包括能够辨识本车辆m行驶的本车道l1是能够进行车道变更的车道还是禁止车道变更的车道的类别。上述的车道类别也可以针对每个区间而取得。此处的“区间”例如可以是由对道路的路段进行辨识的辨识信息区分的道路区间,也可以是距本车辆m的当前位置规定距离以内的道路区间。
[0064]
例如,车道类别识别部136解析由相机10拍摄到的图像,识别对道路上的本车道l1与相邻车道l2进行划分的划分线(例如图3所示的划分线cl1)的线种类。线种类不仅包括基于实线、虚线等的形状得到的种类,也可以包括基于颜色的种类。并且,车道类别识别部136基于识别到的线种类,来识别本车道l1的车道类别(道路类别)。
[0065]
车道类别识别部136也可以代替使用由相机10拍摄到的图像来识别车道类别(或除此以外还),基于本车辆m的位置信息参照地图信息(例如第一地图信息54、第二地图信息62),并根据地图信息来识别本车辆m行驶着的车道类别。车道类别识别部136在根据由相机10拍摄到的图像和地图信息而分别识别了车道类别的情况下,也可以进行识别结果的匹配处理。在该情况下,车道类别识别部136在从不同途径分别得到的车道类别相同的情况下,将该车道类别识别为实际的车道类别,在不相同的情况下,将本车辆m会采取更安全的驾驶控制的车道类别识别为实际的车道类别。更安全的驾驶控制例如是本车辆m的行为的变化较少的驾驶控制。例如,在根据由相机10拍摄到的图像而识别到的车道类别为能够进行车道变更的车道、且根据地图信息而识别到的车道类别为车道变更禁止的车道的情况下,车道类别识别部136识别为成为更安全的驾驶控制的车道变更禁止的车道。由此,能够执行更适当的驾驶控制(例如后述的避免控制)。
[0066]
车道类别识别部136也可以基于由相机10拍摄到的图像或地图信息,来识别本车辆m不久之后会行驶的车道的车道类别。“不久之后会行驶的车道”例如是基于本车辆m的速度及行进方向而预测为在规定时间以内到达的车道、或者朝向本车辆m的行进方向而存在于规定距离以内的车道。车道类别识别部136例如也可以识别车道类别切换的位置、从本车辆m的当前位置到车道类别切换的位置为止的距离、车道类别相同的区间。
[0067]
避免控制部142在由接触判定部134判定为存在本车辆m与先行车辆m1接触的可能性的情况下,执行用于避免本车辆m与先行车辆m1接触的驾驶控制。避免控制部142例如能够执行通过本车辆m的制动的控制(例如制动控制)来避免与先行车辆m1接触的第一避免控制、以及通过本车辆m沿着车宽方向移动来避免与先行车辆m1接触的第二避免控制。
[0068]
例如,在执行第一避免控制的情况下,避免控制部142基于本车辆m与先行车辆m1之间的相对距离d1、相对速度δv,来生成使本车辆m减速到本车辆m与先行车辆m1不接触的
速度的目标轨道k1。在执行第二避免控制的情况下,避免控制部142基于本车辆m与先行车辆m1之间的相对距离d1、相对速度δv,来生成通过转向控制使本车辆m从本车道l1沿着包含车宽方向(横向、图中y轴方向)在内的方向移动的目标轨道k2。第二避免控制也可以为了本车辆m能够更顺利且更安全地沿着车宽方向移动而包括第二避免控制用的制动控制。目标轨道k2为了避免本车辆m与先行车辆m1接触,可以是用于使本车辆m的一部分进入相邻车道l2的轨道,也可以是用于从本车道l1向相邻车道l2进行车道变更的轨道。避免控制部142基于外界传感器的识别的结果,生成为了避免与先行车辆m1、其他物体接触而使本车辆m移动的目标轨道k2。以下,说明第二避免控制是通过本车辆m沿着车宽方向的移动而使本车辆m从本车道l1向相邻车道l2进行车道变更的控制的情况。避免控制部142通过将生成的目标轨道向第二控制部160输出,从而以消除本车辆m与先行车辆m1接触的可能性的方式执行自动驾驶。
[0069]
例如,避免控制部142基于由车道类别识别部136识别到的本车道l1的车道类别,来选择第一避免控制和第二避免控制中的任一方,并优先执行所选择的那一方。例如,避免控制部142在本车辆m行驶的本车道l1为能够进行车道变更的车道的情况下,优先执行第二避免控制,在本车辆m行驶的本车道l1为车道变更禁止的车道的情况下,优先执行第一避免控制。“优先执行”例如是指,使所优先的避免控制比其他避免控制先执行。因此,“优先执行”例如可以包括如下情况:在即便执行优先的一方的避免控制(例如第一避免控制)也不会消除与先行车辆m1接触的可能性时,即便在一方的避免控制的执行中或执行后,也执行另一方的避免控制(例如第二避免控制)。
[0070]
在图3的例子中,划分线cl1是表示能够进行车道变更的车道的道路划分线。在该情况下,避免控制部142在由接触判定部134判定为存在本车辆m与先行车辆m1接触的可能性的情况下,作为第二避免控制而生成用于从本车道l1向相邻车道l2进行车道变更而避免与先行车辆m1接触的目标轨道k2。
[0071]
避免控制部142也可以是,即便本车辆m行驶的车道为能够进行车道变更的车道,在通过第二避免控制而本车辆m进行车道变更的相邻车道l2上存在其他车辆的情况下,也优先执行第一避免控制。在此所述的其他车辆是在相邻车道l2上行驶的先行车辆或后续车辆。因此,上述先行车辆包括由物体识别部132识别到的在本车辆m的周边存在的其他车辆中的从本车辆m观察时存在于前方或侧前方的车辆,上述后续车辆包括上述其他车辆中的从本车辆m观察时存在于后方或侧后方的车辆。以下,主要以在相邻车道l2上存在后续车辆的场景为中心进行说明。
[0072]
图4是用于说明在相邻车道l2上存在后续车辆的场景下的避免控制的图。图4与图3相比较,不同点在于,在本车辆m的侧后方,存在在相邻车道l2上以速度vm2行驶的后续车辆m2。避免控制部142即便在由接触判定部134判定为存在本车辆m与先行车辆m1接触的可能性、且由车道类别识别部136识别到本车辆m行驶的车道为能够进行车道变更的车道的情况下,在如图4所示那样在相邻车道l2上存在本车辆m的后续车辆m2时,也优先执行第一避免控制。避免控制部142在优先执行第一避免控制之后相邻车道l2变为能够进行车道变更的情况下,执行第二避免控制。变为能够进行车道变更的情况例如是优先执行第一避免控制后的本车辆m与后续车辆m2之间的距离分离开规定距离以上的情况。规定距离例如是基于本车辆m与后续车辆m2之间的相对位置、相对速度等而推定为即便本车辆m向相邻车道l2
进行车道变更也不与后续车辆m2接触的距离。分离开规定距离以上的情况例如包括后续车辆m2从本车辆m的旁边通过后拉开了距离的情况、由于后续车辆m2的减速而与本车辆m之间拉开了距离的情况。由此,能够抑制如下情况:由于向相邻车道l2进行车道变更以避免与先行车辆m1接触,本车辆m与后续车辆m2接触。能够通过在相邻车道l2上是否存在后续车辆m2的简易判定来切换执行第一避免控制或第二避免控制,因此能够减轻处理负荷且根据本车辆m的周边状况来执行更适当的避免控制。避免控制部142也可以除了在相邻车道l2上是否存在后续车辆m2以外,还将该后续车辆m2是否存在于基于与本车辆m之间的相对位置、相对速度等而推定为由于本车辆m的车道变更而本车辆m会接触到该后续车辆m2的位置这一情况包含于选择避免控制的条件。也可以是,代替后续车辆m2,在相邻车道l2上存在先行车辆的情况下,避免控制部142也进行同样的控制。
[0073]
图5是用于说明本车辆m在车道变更禁止的车道上行驶的场景下的避免控制的图。图5与图3相比较,不同点在于,代替划分线cl1而示出了表示是车道变更禁止的车道的划分线cl2。例如,在由接触判定部134判定为本车辆m存在与先行车辆m1接触的可能性的时间点,本车辆m如图5所示那样在车道变更禁止的车道上行驶着的情况下,避免控制部142作为第一避免控制而生成用于使本车辆m减速到不会与先行车辆m1接触的速度而避免本车辆m与先行车辆m1接触的目标轨道k1。“不会接触的速度”例如是本车辆m相对于先行车辆m1的速度为规定速度以下的速度。规定速度例如基于相对距离d1而可变地设定。也可以代替相对距离d1,基于推定为本车辆m能够不与先行车辆m1接触而安全停车的规定距离来可变地设定。由此,能够可靠地避免与先行车辆m1接触,并且能够遵守行驶车道的道路法规而使本车辆m行驶。即便在执行避免控制的情况下,也尽量抑制周边车辆预料不到的本车辆m的行为,由此能够实现更安全的交通。在图5的例子中,说明了车道变更禁止的车道上的本车辆m与先行车辆m1之间的关系,但也可以代替先行车辆m1而(或除此之外还)对于本车辆m的后续车辆(在与本车辆m相同的车道l1上行驶的后续车辆),也作为第一避免控制而生成用于避免本车辆m与后续车辆之间的接触的目标轨道。通过第一避免控制,可变地设定本车辆m与其他车辆之间的车间距离、本车辆m的速度。
[0074]
避免控制部142也可以在由接触判定部134判定为存在本车辆m与先行车辆m1接触的可能性的时间点下的本车辆m的行驶车道为车道变更禁止的车道、且不久之后车道变更禁止会被解除(换言之,不久之后会变为能够进行车道变更的车道)的情况下,在执行第一避免控制之后执行第二避免控制。
[0075]
图6及图7是用于说明本车道从车道变更禁止的车道变为能够进行车道变更的车道的场景下的避免控制的图(其1、其2)。在图6及图7的例子中,示出了对本车道l1与相邻车道l2进行划分的划分线的类别从车道变更禁止的车道(图中由划分线cl2示出的区间)变为能够进行车道变更的车道(图中由划分线cl1示出的区间)的场景。
[0076]
例如,在本车辆m的基准点(例如前方端部)到达图6所示的地点p1的时间点判定为存在本车辆m与先行车辆m1接触的可能性的情况下,避免控制部142算出从地点p1到车道类别改变的地点p2为止的距离d2,并判定所算出的距离d2是否为第一规定距离dth1以内。并且,避免控制部142在距离d2为第一规定距离dth1以内的情况下,判定为不久之后车道变更禁止会被解除,在距离d2比第一规定距离dth1长的情况下,判定为不会在不久之后将车道变更禁止解除。第一规定距离dth1例如根据本车辆m的速度、本车辆m与先行车辆m1之间的
相对距离d1、相对速度δv、天气、路面状况等而可变地设定。由此,能够根据本车辆m的行为、周边状况来进行更适当的避免控制。第一规定距离dth1也可以是固定距离。
[0077]
在判定为不会在不久之后将车道变更禁止解除的情况下,避免控制部142仅执行控制本车辆m的制动而避免与先行车辆m1接触的第一避免控制。在判定为不久之后车道变更禁止会被解除的情况下,避免控制部142在执行第一避免控制之后执行第二避免控制。在该情况下,避免控制部142例如如图6所示,生成在本车辆m行驶距离d2之前(换言之,本车辆m到达地点p2之前)完成第一避免控制那样的目标轨道k1,并以使本车辆m沿着生成的目标轨道k1行驶的方式执行驾驶控制。避免控制部142也可以生成代替距离d2而在本车辆m行驶与当前时间点的相对距离d1相当的距离之前完成第一避免控制那样的目标轨道k1。
[0078]
图7示出了执行第一避免控制且本车辆m到达地点p2的位置的场景。在该场景中,避免控制部142作为第二避免控制而生成用于在能够进行车道变更的车道上向相邻车道l2进行车道变更的目标轨道k2,并执行使本车辆m沿着所生成的目标轨道k2行驶的自动控制。避免控制部142也可以生成将第一避免控制和第二避免控制连续执行的目标轨道(例如与目标轨道k1+k2相当的轨道)。由此,能够一边遵守行驶车道的道路法规,一边执行安全性更高的避免控制。
[0079]
避免控制部142也可以基于判定为存在与先行车辆m1接触的可能性时的道路的车道类别,在本车道l1为能够进行车道变更的车道、且不久之后会成为车道变更禁止的车道的情况下,优先进行第一避免控制。图8是用于说明从能够进行车道变更的车道变为车道变更禁止的车道的场景下的避免控制的图。例如,在本车辆m的基准点到达图8所示的地点p3的时间点判定为存在与先行车辆m1接触的可能性的情况下,避免控制部142算出从地点p3到车道类别改变的地点p4为止的距离d3,并判定算出的距离d3是否为第二规定距离dth2以内。并且,避免控制部142在距离d3为第二规定距离dth2以内的情况下,判定为不久之后会变为车道变更禁止的车道,在距离d3比第二规定距离dth2长的情况下,判定为不会在不久之后变为车道变更禁止的车道。第二规定距离dth2例如根据本车辆m的速度、本车辆m与先行车辆m1之间的相对距离d1、相对速度δv、天气、路面状况等而可变地设定。由此,能够根据本车辆m的行为、周边状况而进行更适当的避免控制。第二规定距离dth2也可以是固定距离。
[0080]
在判定为行驶中的车道不会在不久之后变为车道变更禁止的车道的情况下,避免控制部142执行控制本车辆m的转向而通过向相邻车道l2的车道变更来避免与先行车辆m1接触的第二避免控制。在判定为行驶中的车道不久之后会变为车道变更禁止的车道的情况下,避免控制部142如图8所示那样执行控制本车辆m的制动而避免与先行车辆m1接触的第一避免控制。由此,能够抑制由于车道类别变为车道变更禁止的车道之前的突然的车道变更而本车辆m的行为大幅变化。能够抑制由于本车辆m的突然的行为变化而对周边车辆产生影响。上述的避免控制部142的处理可以作为避免事件而执行。
[0081]
[处理流程]
[0082]
图9是表示由实施方式的自动驾驶控制装置100执行的处理的流程的一例的流程图。以下,在由自动驾驶控制装置100执行的处理中,主要以本车辆m与先行车辆m1之间的接触避免所相关的处理为中心进行说明。图9所示的处理例如可以在自动驾驶的执行中在规定时机或以规定周期反复执行。
[0083]
在图9的例子中,首先,识别部130识别本车辆m的周边(步骤s100)。接着,物体识别部132判定在本车辆m的前方是否存在先行车辆m1(步骤s102)。在判定为存在先行车辆的情况下,接触判定部134判定本车辆m是否存在与先行车辆m1接触的可能性(步骤s104)。在判定为存在与先行车辆m1接触的可能性的情况下,避免控制部142判定本车辆m行驶的本车道l1是否为能够进行车道变更的车道(步骤s106)。
[0084]
在判定为本车道l1是能够进行车道变更的车道的情况下,避免控制部142判定本车道l1是否不久之后会变为车道变更禁止的车道(步骤s108)。在判定为不会在不久之后变为车道变更禁止的车道的情况下,避免控制部142判定在相邻车道l2上是否存在本车辆m的后续车辆m2(步骤s110)。在判定为在相邻车道l2上不存在本车辆m的后续车辆m2的情况下,避免控制部142优先执行第二避免控制(步骤s112)。
[0085]
在步骤s106的处理中判定为本车辆m行驶的本车道l1不是能够进行车道变更的车道(换言之,是车道变更禁止的车道)的情况下,避免控制部142判定是否不久之后车道变更禁止会被解除(步骤s114)。在判定为不会在不久之后将车道变更禁止解除的情况下,避免控制部142优先执行第一避免控制(步骤s116)。在步骤s108的处理中判定为不久之后会变为车道变更禁止的车道的情况、或在步骤s110的处理中判定为在相邻车道上存在后续车辆m2的情况下,也执行步骤s116的处理。
[0086]
在步骤s114的处理中判定为不久之后车道变更禁止会被解除的情况下,避免控制部142在执行第一避免控制之后执行第二避免控制(步骤s118)。由此,本流程图的处理结束。在步骤s102的处理中判定为不存在先行车辆的情况、或者在步骤s104的处理中判定为不存在与先行车辆接触的可能性的情况下,本流程图的处理结束。
[0087]
[变形例]
[0088]
在上述的实施方式中,也可以是,避免控制部142在通过第二避免控制使本车辆m沿着车宽方向移动的情况下,代替使车辆m进入相邻车道l2,而在不超出本车道l1的范围内移动。在该情况下,避免控制部142在先行车辆m1的右侧或左侧存在本车辆m能够进入且本车辆m不超出本车道l1的空间的情况下,避免控制部142生成移动到上述的空间的目标轨道k2。关于是否移动到进入相邻车道l2这样的程度,例如可以基于本车道l1的车道类别来决定,也可以根据后续车辆的有无来决定。由此,能够根据本车辆m的周边状况来进行更适当的避免控制。
[0089]
在上述的实施方式中,也可以是,避免控制部142在第二避免控制中使本车辆m向相邻车道l2进行车道变更而赶超先行车辆m1之后,执行返回原来的车道l1的车道变更。由此,本车辆m能够尽量维持用于去往目的地的推荐车道而行驶。
[0090]
在实施方式中,也可以是,避免控制部142在为了避免与先行车辆m1接触而优先执行第一避免控制和第二避免控制中的任一方的情况下,根据本车辆m的周边状况来调整优先程度。例如,避免控制部142在执行避免与先行车辆m1接触的避免控制的场景中,在本车辆m行驶的车道为车道变更禁止的车道的情况下一定执行第一避免控制,在本车辆m行驶的车道为能够进行车道变更的车道、且不久之后会成为车道变更禁止的车道的情况下优先进行第一避免控制,但在即便执行第一避免控制也预测为存在与先行车辆m1接触的可能性的情况下,即便在第一避免控制的执行前或执行中也执行第二避免控制。这样,能够根据周边状况来调整优先程度,从而实现更适当的避免控制。
[0091]
在上述的实施方式中,说明了自动驾驶控制装置100控制本车辆m的情况,但也可以代替于此(或除此之外还)对支援本车辆m的乘员进行的驾驶的驾驶支援装置适用与上述的避免控制相关的处理。以下,关于对驾驶支援装置适用上述的避免控制的例子,以与使用自动驾驶控制装置100的实施方式之间的不同点为中心进行说明。
[0092]
图10是表示包括驾驶支援装置110的车辆系统2的功能结构的一例的图。图10所示的车辆系统2与车辆系统1相比较,代替自动驾驶控制装置100而具备驾驶支援装置110。驾驶支援装置110为“车辆控制装置”的一例。驾驶支援装置110例如具备识别部130、支援控制部112、hmi控制部180、存储部190。识别部130具备与自动驾驶控制装置100的识别部130同样的功能结构。
[0093]
支援控制部112支援本车辆m的乘员所进行的驾驶。支援例如是本车辆m的速度和转向中的至少一方由驾驶支援装置110控制的功能。支援控制部112例如作为乘员的驾驶支援而执行acc、执行alc、执行lkas。支援控制部112例如具备避免控制部113。避免控制部113具备与上述的避免控制部142同样的功能,并且进行与驾驶支援关联的控制。具体而言,避免控制部113在避免本车辆m与先行车辆m1接触的情况下,基于由识别部130识别到的本车道l1的车道类别等,来选择执行第一避免控制和所述第二避免控制中的任一方。由驾驶支援装置110执行的处理能够适用与由上述的自动驾驶控制装置100执行的处理的流程同样的处理(更具体而言,将避免控制部142置换为避免控制部113的处理),因此省略此处的具体说明。
[0094]
根据上述的实施方式,在车辆控制装置(自动驾驶控制装置100、驾驶支援装置110)中,具备:识别部130,其识别本车辆m的周边;以及避免控制部142,其能够执行第一避免控制和第二避免控制,所述第一避免控制是通过本车辆m的制动来避免与由识别部130识别到的物体接触的控制,所述第二避免控制是通过本车辆m沿着车宽方向移动来避免与所述物体接触的控制,避免控制部142在避免本车辆m与物体接触的情况下,基于由识别部130识别到的本车道的车道类别,执行第一避免控制或所述第二避免控制,由此能够执行更适当的避免控制。
[0095]
具体而言,在实施方式中,例如在本车辆m行驶中在前方存在避免对象物体的情况下,在本车辆m的行驶车道为能够进行车道变更的车道时,优先进行第二避免控制(例如转向控制),在行驶车道为车道变更禁止的车道的情况下,优先执行第一避免控制(例如制动控制)。因此,例如,即便在本车辆m通过第二避免控制而能够避免与先行车辆m1接触的情况下,在本车道为车道变更禁止分区时,也进行第一避免控制,由此能够可靠避免与先行车辆m1接触,并且能够进行遵守车道的道路法规的接触避免。能够抑制如下情况:因以不遵守道路法规的方式进行避免控制而使周边车辆的乘员感到不愉快、周边车辆需要执行用于避免与本车辆m接触的控制。
[0096]
[硬件结构]
[0097]
图11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的计算机成为通信控制器100-1、cpu100-2、作为工作存储器而使用的ram100-3、保存引导程序等的rom100-4、闪存器、hdd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。向驱动装置100-6装配光盘等可移动型存储介质(例如
能够由计算机读入的非暂时性存储介质)。在存储装置100-5中保存有cpu100-2执行的程序100-5a。该程序由dma(direct memory access)控制器(未图示)等向ram100-3展开并由cpu100-2执行。cpu100-2所参照的程序100-5a可以保存于装配于驱动装置100-6的可移动型存储介质,也可以经由网络从其他装置下载。由此,实现自动驾驶控制装置100的各构成要素中的一部分或全部。代替自动驾驶控制装置100而对于驾驶支援装置110,也能够同样适用图11所示的硬件。
[0098]
上述说明的实施方式能够如以下这样表现。
[0099]
车辆控制装置构成为,具备:
[0100]
存储有程序的存储装置;以及
[0101]
硬件处理器,
[0102]
通过所述硬件处理器执行存储于所述存储装置的程序而进行如下处理:
[0103]
识别本车辆的周边;
[0104]
执行第一避免控制和第二避免控制,所述第一避免控制是通过所述本车辆的制动来避免与识别到的物体接触的控制,所述第二避免控制是通过所述本车辆沿着车宽方向移动来避免与所述物体接触的控制;
[0105]
在避免所述本车辆与所述物体接触的情况下,基于识别到的本车道的车道类别来优先执行所述第一避免控制或所述第二避免控制。
[0106]
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。
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