行駛控制裝置以及行駛控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及支援本車的車道變更的行駛控制裝置以及行駛控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有的技術(shù)中，當(dāng)試圖將車道從本車道變更到相鄰車道時，為了本車來到相鄰車道的車輛間的最佳位置，根據(jù)使用彈簧質(zhì)量阻尼器(Spring-mass-damper)的各元素而將機械系統(tǒng)的運動進(jìn)行了模式化的數(shù)學(xué)模型、即彈簧質(zhì)量阻尼器模型(Spring mass dampermodel)來控制本車位置，在該本車位置中相鄰車道的車間距離成為閾值以上的情況下，進(jìn)行車道變更(參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)I:專利第4366419號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的課題
[0007]但是，存在如下問題:當(dāng)試圖將車道從本車道變更到相鄰車道時，只看成為本車的車道變更的目標(biāo)的車間距離的情況下，即使能夠在其他的車間進(jìn)行車道變更，本車也只能持續(xù)在該車間的側(cè)方等待。
[0008]本發(fā)明的目的是著眼于如上述的點，當(dāng)試圖將車道從本車道變更到相鄰車道時，無論相鄰車道的狀況如何，都能夠防止本車只能繼續(xù)在相同的車間的側(cè)方等待的情況。
[0009]用于解決課題的手段
[0010]為了解決上述的課題，本發(fā)明的一方式的行駛控制裝置取得在與本車道相鄰的相鄰車道中在本車的側(cè)方成為本車的車道變更的目標(biāo)的本車側(cè)方前方的第一在先相鄰車與本車側(cè)方后方的第一后續(xù)相鄰車之間的車間距離、即第一車間距離。取得第一后續(xù)相鄰車與作為其后續(xù)車的第二后續(xù)相鄰車之間的車間距離和第一在先相鄰車與作為其在先車的第二在先相鄰車之間的車間距離中的至少一個車間距離、即第二車間距離。使用第一車間距離，判斷能否進(jìn)行從本車道至相鄰車道的車道變更。在判斷為不能進(jìn)行從本車道至相鄰車道的車道變更的情況下，使用第二車間距離來判斷第一車間距離有無擴大至能夠進(jìn)行車道變更的長度的可能性。在判斷為第一車間距離有擴大至能夠進(jìn)行車道變更的長度的可能性的情況下，判斷為需要等待。在判斷為第一車間距離沒有擴大至能夠進(jìn)行車道變更的長度的可能性的情況下，判斷為不需要等待。
[0011]發(fā)明效果
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一方式，本車不會在相同的車間的側(cè)方持續(xù)等待，當(dāng)能夠在其他的車間進(jìn)行車道變更的情況下，能夠移動至其他的車間的側(cè)方。
【附圖說明】
[0013]圖1是表示車輛的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0014]圖2是行駛控制裝置的概念圖。
[0015]圖3是用于說明車道變更環(huán)境(道路狀況)的圖。
[0016]圖4是用于說明從高速車道到低速車道的車道變更的流程圖。
[0017]圖5(a)是用于說明直到后續(xù)相鄰車讓道為止等待的狀況的圖，(b)是用于說明不等待而向前方前進(jìn)的狀況的圖。
[0018]圖6是用于說明后續(xù)相鄰車讓道的狀態(tài)的圖。
[0019]圖7是用于說明從低速車道到高速車道的車道變更的流程圖。
[0020]圖8(a)是用于說明直到在先相鄰車讓道為止等待的狀況的圖，(b)是用于說明不等待而向后方后退的狀況的圖。
[0021 ]圖9是用于說明在先相鄰車讓道的狀態(tài)的圖。
【具體實施方式】
[0022]以下，參照【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。
[0023](結(jié)構(gòu))
[0024]如圖1所示，車輛具備控制動作用開關(guān)1、車輪速度傳感器2、外界識別裝置3、通信裝置4、行駛控制裝置5、制動控制器6、驅(qū)動/轉(zhuǎn)向控制器7、液壓電路8、制動裝置9、驅(qū)動/轉(zhuǎn)向裝置10、車輪11。
[0025]控制動作用開關(guān)I是用于進(jìn)行包括隊列行駛控制、ACC行駛控制(在先車跟隨行駛控制)在內(nèi)的自動行駛控制的動作的開始指示以及結(jié)束指示、或者行駛控制的設(shè)定車速的變更指示的操作符。該控制動作用開關(guān)的狀態(tài)輸出到行駛控制裝置5 ο控制動作用開關(guān)I例如設(shè)置在方向盤上。
[0026]這里，隊列行駛中，與多個車輛形成隊列的群而行駛。在本車所屬的隊列內(nèi)本車不是頭車的情況下，以相對于在先車成為目標(biāo)車間時間的方式執(zhí)行行駛控制。雖然在ACC行駛控制中，也以相對于在先車成為目標(biāo)車間時間的方式進(jìn)行行駛控制，但在隊列行駛控制中，考慮交通效率，以成為比ACC行駛控制更短的車間時間的方式進(jìn)行控制。若僅限定于跟隨控制這樣的點，則在以成為目標(biāo)車間時間的方式進(jìn)行行駛控制的點上，隊列行駛控制和ACC行駛控制都是同樣的。
[0027]車輪速度傳感器2檢測車輪速度，并將所檢測的車輪速度信息輸出到行駛控制裝置5。車輪速度傳感器2例如由對車輪速度脈沖進(jìn)行計測的旋轉(zhuǎn)編碼器等的脈沖發(fā)生器構(gòu)成。
[0028]外界識別裝置3識別存在于本車前方的在先車，并檢測該在先車的有無以及行駛狀態(tài)，作為該所認(rèn)識的在先車的狀態(tài)。與所檢測的在先車的狀態(tài)有關(guān)的信息輸出到行駛控制裝置5。外界識別裝置3例如由激光測距儀、激光掃描儀、或者相機構(gòu)成。
[0029]通信裝置4與本車的周圍的其他車進(jìn)行車車間通信。另外，通信裝置4也可以與路側(cè)機進(jìn)行路車間通信。例如，通信裝置4也可以并用進(jìn)行車車間通信的通信裝置和進(jìn)行路車間通信的通信裝置。通信裝置4與存在于預(yù)先設(shè)定的范圍的在先車或后續(xù)車進(jìn)行車車間通信，進(jìn)行用于進(jìn)行隊列行駛的識別信息的授受，將從在先車或后續(xù)車取得的識別信息輸出到行駛控制裝置5。也可以經(jīng)由通信裝置4取得在先車或后續(xù)車的行駛信息。
[0030]行駛控制裝置5在判定為控制動作用開關(guān)I為ON(控制動作請求)的情況下，根據(jù)控制動作用開關(guān)I的動作狀態(tài)、基于來自車輪速度傳感器2的信號的本車速度、與外界識別裝置3所檢測的在先車的行駛狀態(tài)有關(guān)的信息、通信裝置4所取得的識別信息，進(jìn)行用于對于在先車的跟隨行駛或隊列行駛的行駛控制。
[0031]行駛控制裝置5在判定為控制動作用開關(guān)I中隊列行駛動作請求為ON(控制動作請求)的情況下，與存在于預(yù)先設(shè)定的范圍的在先車以及后續(xù)車進(jìn)行車車間通信來判定是否向隊列行駛狀態(tài)轉(zhuǎn)移。行駛控制裝置5若判定為向隊列行駛狀態(tài)轉(zhuǎn)移，則執(zhí)行隊列行駛控制的處理。即，行駛控制裝置5根據(jù)本車的行駛狀態(tài)的信息、外界識別裝置3對在先車的檢測信息、從通信裝置4獲得的本車周圍的其他車的信息來進(jìn)行隊列行駛控制。另外，若判定為控制動作用開關(guān)I中ACC行駛動作請求為ON(控制動作請求)，則根據(jù)本車的行駛狀態(tài)的信息、外界識別裝置3對在先車的檢測信息來進(jìn)行ACC行駛控制。在ACC行駛控制中，也可以通過車車間通信而取得在先車的行駛信息而使用。
[0032]行駛控制裝置5在進(jìn)行ACC行駛控制的情況下，將基于乘客所設(shè)定的車間距離的車間時間或預(yù)先設(shè)定的ACC行駛用的車間時間作為目標(biāo)車間時間來執(zhí)行跟隨行駛控制。此外，行駛控制裝置5在執(zhí)行隊列行駛控制的處理的情況下，當(dāng)本車不是頭車的情況下，以相對于在先車成為隊列行駛用的目標(biāo)車間時間的方式執(zhí)行跟隨行駛控制。隊列行駛用的目標(biāo)車間時間例如被設(shè)定為小于ACC控制時的目標(biāo)車間時間。行駛控制裝置5將用于所述跟隨行駛控制而計算的制動指令或者驅(qū)動指令的各指令值(制動驅(qū)動力控制量)輸出到制動控制器6以及驅(qū)動/轉(zhuǎn)向控制器7 ο此外，行駛控制裝置5在不需要本車的轉(zhuǎn)向的情況下，將轉(zhuǎn)向指令輸出到驅(qū)動/轉(zhuǎn)向控制器7。
[0033]制動控制器6以及驅(qū)動/轉(zhuǎn)向控制器7分別接收來自作為上位控制器的行駛控制裝置5的制動指令或者驅(qū)動指令的各指令值(制動驅(qū)動力控制量)，并以成為所接收的各指令值(Φ慟驅(qū)動力控制量)的方式控制車輛的加減速。制動控制器6和驅(qū)動/轉(zhuǎn)向控制器7構(gòu)成加減速控制裝置。
[0034]制動控制器6經(jīng)由液壓電路8，將在制動裝置9中產(chǎn)生的制動力控制為與來自行駛控制裝置5的各指令值(制動驅(qū)動力控制量)相應(yīng)的值。液壓電路8根據(jù)來自制動控制器6的控制指令，調(diào)整流入制動裝置9的液體的壓力。液壓電路8不限定于制動缸，包括連接到制動裝置9的管線或調(diào)整閥。制動裝置9設(shè)置在車輪11上，一般利用摩擦力來制動車輪11。作為制動裝置9，一般主流是液壓盤式制動器，但除此之外，也已知鼓式制動器或駐車(側(cè))制動器、空氣制動器、排氣制動器等。即，作為液體，一般使用制動液(油)或者壓縮空氣等。此外，制動裝置9并不限定于以液壓來賦予制動力的裝置，也可以是電動制動裝置等。制動控制器6和液壓電路8和制動裝置9構(gòu)成產(chǎn)生制動力的制動裝置。
[0035]驅(qū)動/轉(zhuǎn)向控制器7根據(jù)來自行駛控制裝置5的各指令值(制動驅(qū)動力控制量)，對在驅(qū)動/轉(zhuǎn)向裝置10的驅(qū)動源中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩(驅(qū)動力)進(jìn)行控制。驅(qū)動/轉(zhuǎn)向裝置10的驅(qū)動源產(chǎn)生驅(qū)動力(驅(qū)動轉(zhuǎn)矩)，使車輪11旋轉(zhuǎn)。另外，驅(qū)動/轉(zhuǎn)向裝置10的驅(qū)動源并不限定于一般的引擎，可以是電動馬達(dá)，也可以是將引擎(engine)和馬達(dá)(Motor)進(jìn)行了組合的混合結(jié)構(gòu)。此外，驅(qū)動/轉(zhuǎn)向控制器7根據(jù)來自行駛控制裝置5的轉(zhuǎn)向指令，對驅(qū)動/轉(zhuǎn)向裝置10的轉(zhuǎn)向機構(gòu)進(jìn)行控制，改變車輪11的朝向。一般而言，驅(qū)動/轉(zhuǎn)向裝置10的驅(qū)動源和轉(zhuǎn)向機構(gòu)分別獨立。在本實施方式中，為了說明的簡化，匯總說明驅(qū)動源和轉(zhuǎn)向機構(gòu)。這里，作為車輛，設(shè)想FF車(引擎前輪驅(qū)動車)，但實際上，也可以是FR車(前引擎后輪驅(qū)動車)或4WD(4輪驅(qū)動車)等。當(dāng)然，也可以是船體中央部(Midship)。此外，也可以是如e4WD(注冊商標(biāo))那樣，將前后輪中的一個車輪通過來自引擎的動力而驅(qū)動，將另一個車輪通過來自電動馬達(dá)的動力而經(jīng)由離合器適當(dāng)驅(qū)動的電機輔助方式的車輛。
[0036](行駛控制裝置的細(xì)節(jié))
[0037]如圖2所示，本實施方式的行駛控制裝置5具備控制狀態(tài)設(shè)定部51、周圍車檢測狀態(tài)判定部52、周圍車速度計算部53、車道變更需要與否判定部54、第一車間距離取得部55、第二車間距離取得部56、車道變更可能與否判定部57、等待需要與否判定部58。作為行駛控制裝置5的例，設(shè)想在車輛上搭載的電子控制裝置(ECU)。另外，由于一般電子控制裝置(ECU)與車輛為一體不可分，所以行駛控制裝置5也可以改稱為車輛。
[0038]控制狀態(tài)設(shè)定部51檢測乘客對控制動作用開關(guān)I的操作狀態(tài)，并基于控制動作用開關(guān)I的動作狀態(tài)，判斷有無用于使控制產(chǎn)生動作的各種開關(guān)操作。這里，控制狀態(tài)設(shè)定部51在判定為進(jìn)行隊列行駛的情況下，根據(jù)跟隨行駛時的隊列行駛用的目標(biāo)車間時間來設(shè)定本車的車速。此時，也可以對周圍車檢測狀態(tài)判定部52輸出動作指令。另外，在ACC行駛時未檢測在先車的存在的情況下，將設(shè)定車速設(shè)為車速指令值。在隊列行駛時本車成為了頭車的情況下，將隊列行駛用的設(shè)定車速設(shè)為車速指令值。即，在ACC行駛控制時和隊列行駛控制時，所述設(shè)定車速未必一致。
[0039]周圍車檢測狀態(tài)判定部52隨時或者在接收到來自控制狀態(tài)設(shè)定部51的動作指令的情況下，基于從搭載在本車上的車輛檢測裝置獲得的本車的周圍的其他車和本車之間的車間相對值，判斷有無本車的周圍的其他車。這里，本實施方式中的車間相對值是與本車的車間距離以及相對速度。例如，使用外界識別裝置3(相機、激光、雷達(dá)等)或者通信裝置4(車車間通信、路車間通信等)取得車間相對值(與本車的車間距離以及相對速度)，判斷在相鄰車道中有無本車側(cè)方前方的在先相鄰車以及本車側(cè)方后方的后續(xù)相鄰車。當(dāng)然，還能夠判斷在本車道中有無本車前方的在先車以及本車后方的后續(xù)車，但在這里省略說明。另外，周圍車檢測狀態(tài)判定部52也可以通過GPS、使用了數(shù)字地圖數(shù)據(jù)庫和相機或者激光的地圖匹配、使用了在軌道上設(shè)置的磁性標(biāo)記等的車輛位置計測，檢測本車的周圍的其他車的車輛位置(位置信息)。此外，周圍車檢測狀態(tài)判定部52也可以經(jīng)由通信裝置4(車車間通信、路車間通信等)，直接取得本車的周圍的其他車的車輛位置。這里，本車道是本車當(dāng)前行駛的車道(行駛路)。此外，相鄰車道是與本車道相鄰的車道，成為本車的移動目的地的車道。此外，周圍車檢測狀態(tài)判定部52也可以只有在接收到來自后述的車道變更需要與否判定部54的動作指令時動作。
[0040]周圍車速度計算部53在由周圍車檢測狀態(tài)判定部52檢測