行驶控制装置以及行驶控制方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及支援本车的车道变更的行驶控制装置以及行驶控制方法。
【背景技术】
[0002]在现有的技术中，当试图将车道从本车道变更到相邻车道时，为了本车来到相邻车道的车辆间的最佳位置，根据使用弹簧质量阻尼器(Spring-mass-damper)的各元素而将机械系统的运动进行了模式化的数学模型、即弹簧质量阻尼器模型(Spring mass dampermodel)来控制本车位置，在该本车位置中相邻车道的车间距离成为阈值以上的情况下，进行车道变更(参照专利文献I)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献I:专利第4366419号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的课题
[0007]但是，存在如下问题:当试图将车道从本车道变更到相邻车道时，只看成为本车的车道变更的目标的车间距离的情况下，即使能够在其他的车间进行车道变更，本车也只能持续在该车间的侧方等待。
[0008]本发明的目的是着眼于如上述的点，当试图将车道从本车道变更到相邻车道时，无论相邻车道的状况如何，都能够防止本车只能继续在相同的车间的侧方等待的情况。
[0009]用于解决课题的手段
[0010]为了解决上述的课题，本发明的一方式的行驶控制装置取得在与本车道相邻的相邻车道中在本车的侧方成为本车的车道变更的目标的本车侧方前方的第一在先相邻车与本车侧方后方的第一后续相邻车之间的车间距离、即第一车间距离。取得第一后续相邻车与作为其后续车的第二后续相邻车之间的车间距离和第一在先相邻车与作为其在先车的第二在先相邻车之间的车间距离中的至少一个车间距离、即第二车间距离。使用第一车间距离，判断能否进行从本车道至相邻车道的车道变更。在判断为不能进行从本车道至相邻车道的车道变更的情况下，使用第二车间距离来判断第一车间距离有无扩大至能够进行车道变更的长度的可能性。在判断为第一车间距离有扩大至能够进行车道变更的长度的可能性的情况下，判断为需要等待。在判断为第一车间距离没有扩大至能够进行车道变更的长度的可能性的情况下，判断为不需要等待。
[0011]发明效果
[0012]根据本发明的一方式，本车不会在相同的车间的侧方持续等待，当能够在其他的车间进行车道变更的情况下，能够移动至其他的车间的侧方。
【附图说明】
[0013]图1是表示车辆的结构例的图。
[0014]图2是行驶控制装置的概念图。
[0015]图3是用于说明车道变更环境(道路状况)的图。
[0016]图4是用于说明从高速车道到低速车道的车道变更的流程图。
[0017]图5(a)是用于说明直到后续相邻车让道为止等待的状况的图，(b)是用于说明不等待而向前方前进的状况的图。
[0018]图6是用于说明后续相邻车让道的状态的图。
[0019]图7是用于说明从低速车道到高速车道的车道变更的流程图。
[0020]图8(a)是用于说明直到在先相邻车让道为止等待的状况的图，(b)是用于说明不等待而向后方后退的状况的图。
[0021 ]图9是用于说明在先相邻车让道的状态的图。
【具体实施方式】
[0022]以下，参照【附图说明】本发明的实施方式。
[0023](结构)
[0024]如图1所示，车辆具备控制动作用开关1、车轮速度传感器2、外界识别装置3、通信装置4、行驶控制装置5、制动控制器6、驱动/转向控制器7、液压电路8、制动装置9、驱动/转向装置10、车轮11。
[0025]控制动作用开关I是用于进行包括队列行驶控制、ACC行驶控制(在先车跟随行驶控制)在内的自动行驶控制的动作的开始指示以及结束指示、或者行驶控制的设定车速的变更指示的操作符。该控制动作用开关的状态输出到行驶控制装置5 ο控制动作用开关I例如设置在方向盘上。
[0026]这里，队列行驶中，与多个车辆形成队列的群而行驶。在本车所属的队列内本车不是头车的情况下，以相对于在先车成为目标车间时间的方式执行行驶控制。虽然在ACC行驶控制中，也以相对于在先车成为目标车间时间的方式进行行驶控制，但在队列行驶控制中，考虑交通效率，以成为比ACC行驶控制更短的车间时间的方式进行控制。若仅限定于跟随控制这样的点，则在以成为目标车间时间的方式进行行驶控制的点上，队列行驶控制和ACC行驶控制都是同样的。
[0027]车轮速度传感器2检测车轮速度，并将所检测的车轮速度信息输出到行驶控制装置5。车轮速度传感器2例如由对车轮速度脉冲进行计测的旋转编码器等的脉冲发生器构成。
[0028]外界识别装置3识别存在于本车前方的在先车，并检测该在先车的有无以及行驶状态，作为该所认识的在先车的状态。与所检测的在先车的状态有关的信息输出到行驶控制装置5。外界识别装置3例如由激光测距仪、激光扫描仪、或者相机构成。
[0029]通信装置4与本车的周围的其他车进行车车间通信。另外，通信装置4也可以与路侧机进行路车间通信。例如，通信装置4也可以并用进行车车间通信的通信装置和进行路车间通信的通信装置。通信装置4与存在于预先设定的范围的在先车或后续车进行车车间通信，进行用于进行队列行驶的识别信息的授受，将从在先车或后续车取得的识别信息输出到行驶控制装置5。也可以经由通信装置4取得在先车或后续车的行驶信息。
[0030]行驶控制装置5在判定为控制动作用开关I为ON(控制动作请求)的情况下，根据控制动作用开关I的动作状态、基于来自车轮速度传感器2的信号的本车速度、与外界识别装置3所检测的在先车的行驶状态有关的信息、通信装置4所取得的识别信息，进行用于对于在先车的跟随行驶或队列行驶的行驶控制。
[0031]行驶控制装置5在判定为控制动作用开关I中队列行驶动作请求为ON(控制动作请求)的情况下，与存在于预先设定的范围的在先车以及后续车进行车车间通信来判定是否向队列行驶状态转移。行驶控制装置5若判定为向队列行驶状态转移，则执行队列行驶控制的处理。即，行驶控制装置5根据本车的行驶状态的信息、外界识别装置3对在先车的检测信息、从通信装置4获得的本车周围的其他车的信息来进行队列行驶控制。另外，若判定为控制动作用开关I中ACC行驶动作请求为ON(控制动作请求)，则根据本车的行驶状态的信息、外界识别装置3对在先车的检测信息来进行ACC行驶控制。在ACC行驶控制中，也可以通过车车间通信而取得在先车的行驶信息而使用。
[0032]行驶控制装置5在进行ACC行驶控制的情况下，将基于乘客所设定的车间距离的车间时间或预先设定的ACC行驶用的车间时间作为目标车间时间来执行跟随行驶控制。此外，行驶控制装置5在执行队列行驶控制的处理的情况下，当本车不是头车的情况下，以相对于在先车成为队列行驶用的目标车间时间的方式执行跟随行驶控制。队列行驶用的目标车间时间例如被设定为小于ACC控制时的目标车间时间。行驶控制装置5将用于所述跟随行驶控制而计算的制动指令或者驱动指令的各指令值(制动驱动力控制量)输出到制动控制器6以及驱动/转向控制器7 ο此外，行驶控制装置5在不需要本车的转向的情况下，将转向指令输出到驱动/转向控制器7。
[0033]制动控制器6以及驱动/转向控制器7分别接收来自作为上位控制器的行驶控制装置5的制动指令或者驱动指令的各指令值(制动驱动力控制量)，并以成为所接收的各指令值(Φ恸驱动力控制量)的方式控制车辆的加减速。制动控制器6和驱动/转向控制器7构成加减速控制装置。
[0034]制动控制器6经由液压电路8，将在制动装置9中产生的制动力控制为与来自行驶控制装置5的各指令值(制动驱动力控制量)相应的值。液压电路8根据来自制动控制器6的控制指令，调整流入制动装置9的液体的压力。液压电路8不限定于制动缸，包括连接到制动装置9的管线或调整阀。制动装置9设置在车轮11上，一般利用摩擦力来制动车轮11。作为制动装置9，一般主流是液压盘式制动器，但除此之外，也已知鼓式制动器或驻车(侧)制动器、空气制动器、排气制动器等。即，作为液体，一般使用制动液(油)或者压缩空气等。此外，制动装置9并不限定于以液压来赋予制动力的装置，也可以是电动制动装置等。制动控制器6和液压电路8和制动装置9构成产生制动力的制动装置。
[0035]驱动/转向控制器7根据来自行驶控制装置5的各指令值(制动驱动力控制量)，对在驱动/转向装置10的驱动源中产生的转矩(驱动力)进行控制。驱动/转向装置10的驱动源产生驱动力(驱动转矩)，使车轮11旋转。另外，驱动/转向装置10的驱动源并不限定于一般的引擎，可以是电动马达，也可以是将引擎(engine)和马达(Motor)进行了组合的混合结构。此外，驱动/转向控制器7根据来自行驶控制装置5的转向指令，对驱动/转向装置10的转向机构进行控制，改变车轮11的朝向。一般而言，驱动/转向装置10的驱动源和转向机构分别独立。在本实施方式中，为了说明的简化，汇总说明驱动源和转向机构。这里，作为车辆，设想FF车(引擎前轮驱动车)，但实际上，也可以是FR车(前引擎后轮驱动车)或4WD(4轮驱动车)等。当然，也可以是船体中央部(Midship)。此外，也可以是如e4WD(注册商标)那样，将前后轮中的一个车轮通过来自引擎的动力而驱动，将另一个车轮通过来自电动马达的动力而经由离合器适当驱动的电机辅助方式的车辆。
[0036](行驶控制装置的细节)
[0037]如图2所示，本实施方式的行驶控制装置5具备控制状态设定部51、周围车检测状态判定部52、周围车速度计算部53、车道变更需要与否判定部54、第一车间距离取得部55、第二车间距离取得部56、车道变更可能与否判定部57、等待需要与否判定部58。作为行驶控制装置5的例，设想在车辆上搭载的电子控制装置(ECU)。另外，由于一般电子控制装置(ECU)与车辆为一体不可分，所以行驶控制装置5也可以改称为车辆。
[0038]控制状态设定部51检测乘客对控制动作用开关I的操作状态，并基于控制动作用开关I的动作状态，判断有无用于使控制产生动作的各种开关操作。这里，控制状态设定部51在判定为进行队列行驶的情况下，根据跟随行驶时的队列行驶用的目标车间时间来设定本车的车速。此时，也可以对周围车检测状态判定部52输出动作指令。另外，在ACC行驶时未检测在先车的存在的情况下，将设定车速设为车速指令值。在队列行驶时本车成为了头车的情况下，将队列行驶用的设定车速设为车速指令值。即，在ACC行驶控制时和队列行驶控制时，所述设定车速未必一致。
[0039]周围车检测状态判定部52随时或者在接收到来自控制状态设定部51的动作指令的情况下，基于从搭载在本车上的车辆检测装置获得的本车的周围的其他车和本车之间的车间相对值，判断有无本车的周围的其他车。这里，本实施方式中的车间相对值是与本车的车间距离以及相对速度。例如，使用外界识别装置3(相机、激光、雷达等)或者通信装置4(车车间通信、路车间通信等)取得车间相对值(与本车的车间距离以及相对速度)，判断在相邻车道中有无本车侧方前方的在先相邻车以及本车侧方后方的后续相邻车。当然，还能够判断在本车道中有无本车前方的在先车以及本车后方的后续车，但在这里省略说明。另外，周围车检测状态判定部52也可以通过GPS、使用了数字地图数据库和相机或者激光的地图匹配、使用了在轨道上设置的磁性标记等的车辆位置计测，检测本车的周围的其他车的车辆位置(位置信息)。此外，周围车检测状态判定部52也可以经由通信装置4(车车间通信、路车间通信等)，直接取得本车的周围的其他车的车辆位置。这里，本车道是本车当前行驶的车道(行驶路)。此外，相邻车道是与本车道相邻的车道，成为本车的移动目的地的车道。此外，周围车检测状态判定部52也可以只有在接收到来自后述的车道变更需要与否判定部54的动作指令时动作。
[0040]周围车速度计算部53在由周围车检测状态判定部52检测