车辆控制装置及车辆控制方法与流程

本公开涉及车辆控制装置及车辆控制方法，详细地说，涉及执行使本车辆追随先行车辆而行驶的自动驾驶行驶的车辆控制装置及车辆控制方法。

背景技术：

以往，已知执行使本车辆追随先行车辆而行驶的自动驾驶行驶的车辆控制装置(例如，参照专利文献1)。在执行这样的自动驾驶行驶时，在本车辆的前方的交叉路口的车辆用信号机变为黄色显示的情况下，能够追随先行车辆为了在交叉路口的跟前停止而进行的减速，本车辆也进行减速从而停止在交叉路口的跟前。

此外，作为与本公开相关的其他现有技术文献，可列举专利文献2。在该专利文献2中公开了一种驾驶辅助装置，其在本车辆正常行驶时(并非自动驾驶行驶，由驾驶员进行正常行驶时)，在本车辆的前方的交叉路口的行人用信号机变为绿色闪烁显示的情况下对本车辆的驾驶员进行警告，在接受了该警告的驾驶员的刹车操作的结果被判断为本车辆不能在交叉路口的跟前停止的情况下，强制地使本车辆停止。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本特开2011-175367号公报

专利文献2：日本特开2006-224754号公报

技术实现要素：

[发明要解决的课题]

现有的技术中，执行自动驾驶行驶时，在与车辆用信号机变为黄色显示相对应地使本车辆停止在交叉路口的跟前时，使本车辆缓慢减速从而停止在交叉路口的跟前是困难的。

本公开鉴于上述情况而完成，其目的在于提供一种车辆控制装置，其在执行使本车辆追随先行车辆而行驶的自动驾驶行驶时，在与车辆用信号机变为黄色显示相对应地使本车辆停止在交叉路口的跟前时，能够使本车辆缓慢减速从而停止在交叉路口的跟前。

[用于解决技术课题的技术方案]

为达成上述目的，本公开的第1方案的车辆控制装置具备：车辆用信号机判定部，其在执行使本车辆追随先行车辆而行驶的自动驾驶行驶时，对处于上述本车辆的前方的交叉路口的车辆用信号机是否为绿色显示进行判定；行人用信号机判定部，其在上述车辆用信号机被判定为是上述绿色显示的情况下，对行人用信号机是否为绿色闪烁显示或红色显示进行判定，所述行人用信号机用于行人沿上述本车辆的行进方向横穿上述交叉路口；以及本车辆停止控制部，其在上述行人用信号机被判定为是上述绿色闪烁显示或上述红色显示的情况下，基于上述交叉路口与上述本车辆的距离及上述本车辆的速度，对是否若上述本车辆不加速则不能在上述车辆用信号机变为黄色显示为止的期间通过上述交叉路口进行判定，并在被判定为若不加速则不能在上述车辆用信号机变为上述黄色显示为止的期间通过上述交叉路口时，对上述本车辆进行控制以使上述本车辆开始减速并使上述本车辆停止在上述交叉路口的跟前。

本公开的第2方案的车辆控制方法为具备控制装置的车辆的车辆控制方法，上述方法使上述控制装置执行以下步骤：在执行使本车辆追随先行车辆而行驶的自动驾驶行驶时，对处于上述本车辆的前方的交叉路口的车辆用信号机是否为绿色显示进行判定的步骤；在上述车辆用信号机被判定为是上述绿色显示的情况下，对用于行人沿上述本车辆的行进方向横穿上述交叉路口的行人用信号机是否为绿色闪烁显示或红色显示进行判断的步骤；在上述行人用信号机被判定为是上述绿色闪烁显示或红色显示的情况下，基于上述交叉路口与上述本车辆的距离及上述本车辆的速度，对是否若上述本车辆不加速则不能在上述车辆用信号机变为黄色显示为止的期间通过上述交叉路口进行判断的步骤；以及在被判定为若不加速则不能在上述车辆用信号机变为上述黄色显示为止的期间通过上述交叉路口时，对上述本车辆进行控制以使上述本车辆开始减速并使上述本车辆停止在上述交叉路口的跟前的步骤。

发明效果

根据本公开，在执行使本车辆追随先行车辆而行驶的自动驾驶行驶时，在车辆用信号机为绿色显示的情况下，在行人用信号机为绿色闪烁显示或红色显示时(即，预测车辆用信号机即将变为黄色显示的状况时)，在若不加速则不能在车辆用信号机变为黄色显示为止的期间通过交叉路口时，能够使本车辆开始减速从而使本车辆停止在交叉路口的跟前。由此，与在执行自动驾驶行驶时跟进车辆用信号机变为黄色显示，而先行车辆开始减速，之后本车辆开始减速这样的现有技术相比，能够在更早的时期开始本车辆的减速。其结果，能够使本车辆缓慢减速并停止在交叉路口的跟前。

附图说明

图1的a是表示实施方式的本车辆的概略构成的示意图。

图1的b是用于说明本车辆的自动驾驶行驶时的状态的示意图。

图2是本车辆的功能框图。

图3的a是用于说明车辆用信号机及行人用信号机的信号状态的判定方法的示意图，示意性地表示在本车辆与交叉路口的距离相对较远的情况下由照相机拍摄的图像。

图3的b是用于说明车辆用信号机及行人用信号机的信号状态的判定方法的示意图，示意性地表示在本车辆与交叉路口的距离相对较近的情况下由照相机拍摄的图像。

图4是自动驾驶行驶时车辆控制装置所执行的流程图的一个示例。

具体实施方式

以下，利用附图说明本公开的实施方式的车辆控制装置10。图1的a是表示具有本实施方式的车辆控制装置10的本车辆1的概略构成的示意图。此外，在图1的a中，图示有右手系的x-y-z正交坐标作为参考用。该正交坐标中x方向相当于本车辆1的前方，z方向相当于上方。作为本实施方式的本车辆1的一个示例，为具有驾驶室2和被配置于该驾驶室2的后方侧的车箱3的商用车辆(具体地说为货车)。但是，本车辆1的具体的种类并不被限定于这样的商用车辆。

图1的b是用于说明本车辆1的自动驾驶行驶时的状态的示意图。在图1的b中，作为道路的一个示例，图示有第1道路100及第2道路105。第1道路100具有行驶车道101及对向车道102。第1道路100及第2道路105在交叉路口110交叉。此外，本实施方式的道路为具有交叉路口110的道路即可，不被限定于该图1的b所图示的这样的道路。

本车辆1行驶在行驶车道101上。在本车辆1的前方，先行车辆5正在行驶。在图1的b中，本车辆1正在以追随先行车辆5的方式进行自动驾驶行驶。

另外，在第1道路100的交叉路口110的部分设有用于行人横穿第1道路100的人行横道120a。具体地说，人行横道120a在比第1道路100与第2道路105交叉的位置靠近本车辆1的行进方向上的跟前的位置，被以沿与本车辆1的行进方向成直角的方向横切第1道路100的方式设置。在第2道路105的交叉路口110的部分也设有用于行人横穿第2道路105的人行横道120b。具体地说，人行横道120b在向-y方向观察的情况下，在比第2道路105与第1道路100交叉的位置靠近跟前的位置，被以沿本车辆1的行进方向横切第2道路105的方式设置。另外，在第1道路100的行驶车道101中，在比人行横道120a靠近跟前的位置设有车辆用的停止线130。

另外，在道路的交叉路口110的部分设有车辆用信号机140及行人用信号机150。车辆用信号机140为用于在行驶车道101上行驶的车辆(本车辆1及先行车辆5)横穿交叉路口110的信号机。行人用信号机150为用于行人沿本车辆1的行进方向横穿交叉路口110(具体地说是交叉路口110的人行横道120b)的信号机。

车辆用信号机140具有绿色信号141、黄色信号142及红色信号143，仅绿色信号141点亮的状态(绿色显示)、仅黄色信号142点亮的状态(黄色显示)、仅红色信号143点亮的状态(红色显示)按顺序切换。此外，车辆用信号机140的绿色显示相当于许可车辆在交叉路口110上行进的显示，黄色信号142及红色信号143相当于禁止车辆在交叉路口110上行进的显示。此外，黄色信号142基本上禁止车辆的行进，但在车辆不能安全地停止在交叉路口110处的情况(例如必须紧急停车的情况)下，是例外地可以行进的意思。

行人用信号机150具有绿色信号151及红色信号152，仅绿色信号151点亮的状态(绿色显示)、绿色信号151闪烁的状态(绿色闪烁显示)、仅红色信号152点亮的状态(红色显示)按顺序切换。此外，行人用信号机150的绿色显示相当于许可行人横穿人行横道120b的显示，红色显示相当于禁止行人横穿人行横道120b的显示。另外，绿色闪烁显示为表示在几秒后从绿色显示切换到红色显示的显示。

图2是将本车辆1的各功能以框图来表示的功能框图。本车辆1除车辆控制装置10以外，还具备照相机20、雷达传感器30、传感器类40、导航系统50以及车辆行驶系统60。

照相机20为能够以预定的视场角拍摄本车辆1的前方的照相机。该照相机20的视场角被设定为能够通过照相机20拍摄道路的车道(白线)、先行车辆5、人行横道120a、人行横道120b、车辆用信号机140及行人用信号机150的值。照相机20所检测到的图像被传递到车辆控制装置10。车辆控制装置10根据照相机20所检测到的图像，利用图像处理技术来对车道(白线)进行识别，并对先行车辆5的有无、人行横道120a及人行横道120b的有无、车辆用信号机140及行人用信号机150的信号的显示状态等进行识别。

此外，照相机20的帧率例如若为10fps以上，则对于高精度地识别绿色闪烁显示来说就足够。

雷达传感器30通过感测本车辆1的前方的预定区域，从而检测先行车辆5与本车辆1的距离。雷达传感器30的检测结果被传递到车辆控制装置10。此外，本实施方式中，作为雷达传感器30的一个示例使用利用了毫米波雷达的雷达传感器。

传感器类40为雷达传感器30以外的传感器类。作为传感器类40，例如可列举检测本车辆1的速度的速度传感器等。

导航系统50被构成为能够存储地图信息，并使用车载gps来检测本车辆1的位置。导航系统50的检测结果被传递到车辆控制装置10。

车辆行驶系统60为使本车辆1行驶的系统。具体地说，车辆行驶系统60包含车辆驱动系统及刹车系统等，其中，车辆驱动系统为引擎、变速器等驱动本车辆1的系统，刹车系统为进行本车辆1的刹车制动的系统。此外，本实施方式中，作为引擎的一个示例使用柴油引擎。另外，作为变速器的一个示例使用amt(automatedmanualtransmission：机械式自动变速器)。

车辆控制装置10由微型电子计算机构成，该微型电子计算具有执行各种控制处理的cpu11(处理器的一个示例)及存储该cpu11的工作所使用的程序或各种数据类的存储装置12。此外，作为存储装置12，能够使用rom、ram等。

图3的a及图3的b是用于说明车辆用信号机140及行人用信号机150的信号状态的判定方法的示意图。具体地说，图3的a示意性地表示在本车辆1与交叉路口110的距离相对较远的情况下由照相机20拍摄的图像21，图3的b示意性地表示在本车辆1与交叉路口110的距离相对较近的情况下由照相机拍摄的图像21。

车辆控制装置10通过对由照相机20拍摄的本车辆1的前方的图像21中的预定的判定区域22进行图像处理，从而对车辆用信号机140及行人用信号机150的信号的显示状态进行判定。

在此，在本车辆1的行进方向观察的情况下，随着本车辆1与交叉路口110的距离缩短，车辆用信号机140或行人用信号机150看起来变大。因此，车辆控制装置10基于导航系统50的检测结果来取得本车辆1与交叉路口110的距离，随着被这样取得的本车辆1与交叉路口110的距离变短，将判定区域22放大。因此，图3的b的判定区域22大于图3的a的判定区域22。

接下来，详细说明车辆控制装置10的控制处理。首先，车辆控制装置10执行使本车辆1追随先行车辆5而行驶的自动驾驶行驶。具体地说，本实施方式的车辆控制装置10通过基于照相机20、雷达传感器30、以及传感器类40的检测结果来对车辆行驶系统60进行控制，从而一边在本车辆1与先行车辆5之间保持固定范围的车距，一边在被预先设定的本车辆1的车速的范围内使本车辆1行驶。此外，由于该自动驾驶行驶自身可以应用公知的自动驾驶行驶技术，故省略更加详细的说明。

此外，车辆控制装置10在接收到来自本车辆1的驾驶员的自动驾驶行驶的开始要求的情况下，执行上述自动驾驶行驶。具体地说，在本车辆1的驾驶座上设有用于将自动驾驶行驶的开始及停止传达到车辆控制装置10的开关。而且，驾驶员在希望开始自动驾驶行驶的情况下，通过将该开关接通从而向车辆控制装置10传达自动驾驶行驶的开始要求。接收到该自动驾驶行驶开始要求的信号的车辆控制装置10开始执行自动驾驶行驶。另外，在驾驶员希望结束自动驾驶行驶的情况下，通过将该开关断开从而向车辆控制装置10传达自动驾驶行驶的结束要求。接收到该自动驾驶行驶结束要求的信号的车辆控制装置10结束执行自动驾驶行驶。

另外，在车辆控制装置10上连接有设定装置(未图示)，其用于驾驶员设定自动驾驶行驶时的车速范围(例如上限速度为100km/h等)。车辆控制装置10在该设定装置所设定的车速范围内执行自动驾驶行驶。

另外，车辆控制装置10在自动驾驶行驶时，执行以下说明的图4所示的流程图。具体地说，车辆控制装置10在开始执行自动驾驶行驶的同时开始执行图4的流程图。此外，图4的各步骤由车辆控制装置10的cpu11具体执行。首先，在图4的步骤s10中，车辆控制装置10在执行自动驾驶行驶时(即，自动驾驶行驶正在执行中)，对车辆用信号机140是否为绿色显示进行判定。具体地说，车辆控制装置10通过取得照相机20检测到的本车辆1前方的图像21，对该取得的图像21中的预定的判定区域22进行图像处理，从而取得车辆用信号机140的颜色显示。然后，车辆控制装置10对该取得的车辆用信号机140的颜色显示是否为绿色显示进行判定，在该判定的结果是判定为车辆用信号机140为绿色显示的情况下，在步骤s10中判定为是。

在步骤s10中被判定为是的情况(车辆用信号机140被判定为是绿色显示的情况)，车辆控制装置10对行人用信号机150是否为绿色闪烁显示或为红色显示进行判定(步骤s20)。具体地说，车辆控制装置10通过取得照相机20检测到的本车辆1前方的图像21，并对该取得的图像21中的预定的判定区域22进行图像处理，从而取得行人用信号机150的颜色显示。然后，车辆控制装置10对该取得的行人用信号机150的颜色显示是否为绿色闪烁显示或红色显示进行判定。车辆控制装置10在判定为行人用信号机150为绿色闪烁显示或红色显示的情况下，判定为是。

另外，在执行步骤s10及步骤s20时，车辆控制装置10如图3中前述的那样，随着本车辆1与交叉路口110的距离变短而将判定区域22放大。由此，能够高精度地对车辆用信号机140及行人用信号机150的颜色显示进行判定。

此外，也可以是，车辆控制装置10在步骤s20中取得行人用信号机150的颜色显示时，执行以下处理。具体地说，车辆控制装置10在步骤s10中被判定为是的情况下，基于导航系统50的检测结果来推定交叉路口110的位置。接下来，车辆控制装置10在基于照相机20的检测结果而识别出交叉路口110的情况，通过进行图像处理而取得与本车辆1的行驶车道101正交的方向的道路(第2道路105)上所绘制的“斑马线图样”。然后，车辆控制装置10将该取得的斑马线图样识别为人行横道120b。接下来，车辆控制装置10通过进行图像处理从而识别处于这样地识别出的人行横道120b的上方的信号机，将其识别为行人用信号机150。然后，车辆控制装置10通过进行图像处理从而取得这样地识别出的行人用信号机150的颜色显示。通过以上处理，车辆控制装置10也可以取得行人用信号机150的颜色显示。

在步骤s20中被判定为是的情况(行人用信号机150被判定为是绿色闪烁显示或红色显示的情况)下，车辆控制装置10基于导航系统50的检测结果来取得交叉路口110与本车辆1的距离，并且基于车速传感器(传感器类40)的检测结果来取得本车辆1的速度，基于该交叉路口110与本车辆1的距离及本车辆1的速度来对是否若本车辆1不加速则不能在车辆用信号机140变为黄色显示为止的期间通过交叉路口110进行判定(步骤s30)。

具体地说，首先，在车辆控制装置10的存储装置12中，预先存储有：从行人用信号机150变为绿色闪烁显示开始到车辆用信号机140变为黄色显示为止所需要的时间的预测值(称作“第1信号变化预测时间”)、及从行人用信号机150变为红色显示开始到车辆用信号机140变为黄色显示为止所需要的时间的预测值(称作“第2信号变化预测时间”)。此外，该第1信号变化预测时间及第2信号变化预测时间例如为几秒左右的时间。另外，第1信号变化预测时间为比第2信号变化预测时间长的时间。另外，因该第1信号变化预测时间及第2信号变化预测时间不易于设定精准正确的时间，故例如预先通过实验等求得适当的数值(其无需为精准正确的时间)，并存储到存储装置12即可。

然后，在步骤s20中行人用信号机150被判定为是绿色闪烁显示的情况下，在步骤s30中车辆控制装置10对在从步骤s20中行人用信号机150被判定为是绿色闪烁显示开始到经过第1信号变化预测时间为止的时间内，以本车辆1现在的速度(即，以不进行加速而保持本车辆1现在的速度的状态)是否不能通过交叉路口110进行计算。另一方面，在步骤s20中行人用信号机150被判定为是红色显示的情况下，在步骤s30中车辆控制装置10对在从步骤s20中行人用信号机150被判定为是红色显示开始到经过第2信号变化预测时间为止的时间内，以本车辆1现在的速度是否不能通过交叉路口110进行计算。然后，车辆控制装置10在该计算的结果是判断为以本车辆1现在的速度不能通过交叉路口110的情况下，在步骤s30中判定为是。

在步骤s30中被判定为是的情况(即，被判定为若本车辆1不加速则不能在车辆用信号机140变为黄色显示为止的期间通过交叉路口110的情况)下，车辆控制装置10对本车辆1进行控制以使本车辆1开始减速，并使本车辆1停止在交叉路口110的跟前(步骤s40)。此外，车辆控制装置10通过对本车辆1的车辆行驶系统60进行，从而执行本车辆1的减速的开始和本车辆1在交叉路口110的跟前的停止。另外，车辆控制装置10使本车辆1停止在处于交叉路口110的跟前的停止线130的跟前。

在步骤s40之后，车辆控制装置10从开始步骤执行流程图(返回)。另外，在步骤s10、步骤s20、步骤s30中被判定为否的情况下，车辆控制装置10也从开始步骤执行流程图(返回)。

此外，在步骤s10中对车辆用信号机140是否为绿色显示进行判定的车辆控制装置10的cpu11相当于具有作为“车辆用信号机判定部”的功能的构件。在步骤s20中对行人用信号机150是否为绿色闪烁显示或红色显示进行判定的车辆控制装置10的cpu11相当于具有作为“行人用信号机判定部”的功能的构件。执行步骤s30及步骤s40的车辆控制装置10的cpu11相当于具有作为“本车辆停止控制部”的功能的构件。

本实施方式的作用效果如以下所述。根据本实施方式，在执行使本车辆1追随先行车辆5而行驶的自动驾驶行驶时，在车辆用信号机140为绿色显示的情况下(步骤s10的是)，在行人用信号机150为绿色闪烁显示或红色显示时(步骤s20的是)，即，在预测到车辆用信号机140即将变化为黄色显示的状况时，在被判定为若不加速则不能在车辆用信号机140变为黄色显示为止的期间通过交叉路口110时(步骤s30的是)，能够使本车辆1开始减速并使本车辆停止在交叉路口110的跟前(步骤s40)。由此，与在执行自动驾驶行驶时根据车辆用信号机140变为黄色显示，而先行车辆5开始减速，之后本车辆1开始减速这样的现有技术相比，能够在更早的时期开始本车辆1的减速。其结果，能够使本车辆1缓慢减速并停止在交叉路口110的跟前。

另外，根据本实施方式，由于能够如上所述地使本车辆1缓慢减速并停止在交叉路口110的跟前，故也能够使本车辆1的能量损失减少从而改善燃料经济性。另外，由于能够使本车辆1缓慢减速，故也能够减轻驾驶员的精神负担。另外，也能够减少施加到本车辆1的货物上的负荷。

另外，根据本实施方式，如图3中所说明那样，由于随着本车辆1与交叉路口110的距离变短而将预定的判定区域22放大，故能够高精度地对车辆用信号机140及行人用信号机150的颜色显示进行判定。由此，能够高精度地执行使本车辆1缓慢地减速并停止在交叉路口110的跟前的操作。

以上说明了本公开的优选的实施方式，本公开并不被限定于该特定的实施方式，在权利要求书记载的本公开的主旨范围内，能够进行各种变形、变更。

本申请基于2017年4月28日申请的日本国专利申请(特愿2017-089966)，并将其内容作为参考援引至此。

[工业可利用性]

本发明具有能够使本车辆缓慢减速并停止在交叉路口的跟前的效果，对于车辆控制装置及车辆控制方法等是有用的。

[附图标记说明]

1本车辆

5先行车辆

10车辆控制装置

11cpu

21图像

22判定区域

110交叉路口

120a、120b人行横道

130停止线

140车辆用信号机

141绿色信号

142黄色信号

143红色信号

150行人用信号机

151绿色信号

152红色信号