CN108688664A - 车辆的行驶辅助装置 - Google Patents

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Abstract

一种车辆的行驶辅助装置，其能够尽早检测出前车的避让障碍物行动，并有富余地进行本车辆的避让障碍物行动。基于在本车辆(M)的目标行进路线上行驶的前车(P)的动作，计算出前车(P)的横向移动量(S5)，在该横向移动量超过规定阈值的情况下(S6)，判定为前车(P)进行了避让障碍物行动，将前车(P)的行进路线设定为本车辆(M)的目标行进路线而进行追随前车控制(S7)。

Description

车辆的行驶辅助装置
技术领域
本发明涉及一种车辆的行驶辅助装置，该行驶辅助装置在判定为向前车的横向的移动量为避让障碍物行动的情况下，使本车辆追随前车而行驶。
背景技术
在现有技术中，已知存在如下追随前车控制技术，即，在自动驾驶中，在设定于本车辆的前方的目标行进路线上检测出前车、且该车间距离处于设定车间距离以内的情况下，一边使其与前车的车间距离维持为规定距离一边在目标行进路线上行驶。
在这种自动驾驶技术中，以使得本车辆在对行驶车道的左右进行划分的白线等车道划分线的例如中央行驶的方式设定目标行进路线，基于通过搭载于本车辆的摄像机、雷达、或将它们组合而构成的行驶环境信息取得单元取得的本车辆前方的行驶环境信息、以及由汽车导航***提供的地图信息和本车位置信息，进行维持车道控制(车道保持辅助)等各种行驶控制以使得本车辆行驶于目标行进路线上。
然而，在前车行驶于本车辆所设定的目标行进路线上，在其前方存在停车车辆、坠落物等障碍物的情况下，理所当然前车会进行避让障碍物行动。此时，由于后续的本车辆也识别出前方的障碍物，因此与前车相同地进行避让障碍物行动，但由于本车辆前方被前车遮挡，因此由行驶环境信息取得单元进行的障碍物的检测容易发生延迟，有时难以有富余地进行避让障碍物行动。
作为其应对方案，例如，在专利文献1(日本特开2017-13678号公报)中公开了如下技术，即，在前车的横向加速度超过规定阈值的情况下，判定为开始了避让障碍物，将此时的横向位移量存储为开始时横向位移量，在经过避让行动所需要的规定时间后的前车的横向位置与开始时横向位移量的差值处于规定位移量差以内的情况下，判定为前车进行了避让障碍物行动，将维持车道控制停止，使本车辆沿着前车的行进轨迹即避让了障碍物的行进路线而行驶。
专利文献1：日本特开2017-13678号公报
但是，在上述文献所公开的技术中，直至确认出由前车进行的避让障碍物行动完毕为止，不能够对前车是否进行了避让障碍物行动进行判断。
因此，本车辆需要至少隔开与避让障碍物行动的判定所需要的时间对应的车间距离而追随前车，在普通道路中的行驶等维持某种程度的短的车间距离而进行行驶的情况下，难以充分确保前车的避让障碍物行动的判定所需要的时间，有时不能有富余地进行避让障碍物行动。
另外，在前车开始了避让障碍物行动后，没有回到原来的车道而在相邻的车道继续行驶这样的情况下，不能够检测出避让行动的结束，结果会存在不能对前车是否进行了避让障碍物行动进行判定的问题。
发明内容
本发明鉴于上述情况，其目的在于提供如下车辆的行驶辅助装置，即，能够尽早检测出前车的避让障碍物行动，并有富余地进行本车辆的避让障碍物行动。
本发明为一种车辆的行驶辅助装置，其具有：引导路径设定单元，其对本车辆的引导路径进行设定；行驶环境信息取得单元，其取得所述本车辆前方的行驶环境信息；目标行进路线设定单元，其基于通过所述引导路径设定单元设定的引导路径和通过所述行驶环境信息取得单元取得的所述行驶环境信息，对使所述本车辆沿着所述引导路径的行驶车道行进的目标行进路线进行设定；以及维持车间距离控制单元，其在基于通过所述行驶环境信息取得单元取得的行驶环境信息检测出所述本车辆紧前处的在所述目标行进路线上行驶的前车的情况下，使所述本车辆相对于该前车维持设定车间距离而进行行驶，在该车辆的行驶辅助装置中，具备：横向移动量计算单元，其基于通过所述行驶环境信息取得单元取得的所述前车的动作，计算出该前车的横向移动量；避让障碍物行动检测单元，其基于通过所述横向移动量计算单元计算出的所述前车的横向移动量，检测出该前车的避让障碍物行动；以及追随前车控制单元，其在通过所述避让障碍物行动检测单元检测出所述前车的避让障碍物行动的情况下，将所述前车的行进路线设定为所述本车辆的目标行进路线而使该本车辆行进。
发明的效果
根据本发明，在基于根据前车的动作计算出的横向移动量检测出前车的避让障碍物行动的情况下，由于将前车的行进路线设定为本车辆的目标行进路线而使本车辆行进，因此能够尽早检测出前车的避让障碍物行动，并能够有富余地进行本车辆的避让障碍物行动。
附图说明
图1是搭载行驶辅助装置的车辆的概略结构图。
图2是示出自动驾驶控制程序的流程图。
图3(a)是前车受到来自横向的干扰而进行摇晃的状态的说明图，(b)是本车辆通过维持车道控制而与前车维持设定车间距离地进行行驶的状态的说明图。
图4(a)是前车进行避让障碍物行动的状态的说明图，(b)是本车辆通过追随前车控制进行避让障碍物行动的状态的说明图，(c)
是本车辆通过追随前车控制进行了避让障碍物行动的状态的说明图。
图5是基于通过车载摄像机拍摄的前车对前车行进路线进行设定的说明图。
图6示出以经过规定时间后、或移动规定距离后的本车辆的目标行进路线为基准的前车行进路线的横向位移量，(a)是对前车的摇晃进行判定的说明图，(b)是对前车的避让障碍物行动进行判定的说明图。
标号的说明
1…行驶辅助装置，11…自动驾驶控制部，12…摄像机单元，13…雷达单元，14…导航***，15…转向操纵控制部，16…节气门控制部，17…制动控制部，21…障碍物，Lo…阈值，M…本车辆，P…前车，P1、P2…前车的地点，Xl、Xr…左右端点，Xs…中间点，ΔL1…前车基准横向位置，ΔL2…比较用横向位置
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的一个实施方式进行说明。在图1中，在本车辆M中搭载有行驶辅助装置1。该行驶辅助装置1具有自动驾驶控制部11，在该自动驾驶控制部11的输入侧，作为取得在进行自动驾驶时所需要的参数的单元，连接有摄像机单元12、雷达单元13、以及作为引导路径设定单元的导航***14。另外，在该自动驾驶控制部11的输出侧，作为对自动驾驶时的本车辆M的行驶进行控制的控制部，连接有转向操纵控制部15、节气门控制部16、制动控制部17。此外，摄像机单元12、以及雷达单元13与本发明的行驶环境信息取得单元对应。
自动驾驶控制部11是以包含CPU、ROM、RAM的公知的微型计算机为主体而构成的，在ROM中存储有用于通过CPU执行的自动驾驶的控制程序、固定数据等。
在该自动驾驶控制部11的输入侧连接的摄像机单元12具有对本车辆前方的行驶环境进行拍摄，将拍摄的图像图像处理为规定的图像而取得图像信息的单眼摄像机、立体摄像机、由它们构成的彩色摄像机等摄像机部和图像处理部。另外，雷达单元13具有：激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达等雷达发送部；接收部，其对发送后的雷达波的反射波进行接收；以及测距部，其基于雷达波的发送定时与反射波的接收定时的差而对与前方物体的距离进行测量。
另外，导航***14对来自GPS(Global Positioning System：全球定位***)、GLONASS(Global Navigation Satellite System：全球导航卫星***)、QZSS(Quasi-Zenith Satellite System：准天顶卫星***)等GNSS定位卫星的位置信息进行接收，取得本车辆M的位置信息(纬度、经度、海拔)，基于该位置信息在预先存储的道路地图信息中对从本车辆M的当前位置到目的地为止的引导路径进行设定，并在显示器上显示该本车辆M的当前位置和引导路径。
另一方面，在自动驾驶控制部11的输出侧连接的转向操纵控制部15具有电动助力转向(EPS)，按照来自自动驾驶控制部11的转向信号进行转向控制，使电动助力转向的电动电机驱动而使得本车辆M沿着引导路径行驶。
并且，节气门控制部16按照来自自动驾驶控制部11的节气门开度信号，使一并设置于发动机的电子节气门控制(ETC)的电动节气门阀开闭，进行控制使得本车辆M的车速(本车速)变成目标车速。
另外，制动控制部17用于对配置于各车轮的制动轮缸的制动液压进行调整，自动驾驶控制部11在判定为仅通过由节气门阀全闭进行的发动机制动不能够将车速充分地减速为目标车速的情况下，对制动控制部17输出制动液压信号，在调压为规定液压后的制动液压下使制动轮缸进行动作而进行制动，使本车速强制地减速至目标车速。
自动驾驶控制部11基于通过导航***14设定出的引导路径和从摄像机单元12以及雷达单元13取得的本车辆M前方的行驶环境信息，对用于行驶于行驶车道的宽度方向规定位置(在本实施方式中，左右划分线的中央)的目标行进路线进行设定，向转向操纵控制部15输出用于使本车辆M沿着目标行进路线行驶的转向信号。另外，基于本车辆M前方的行驶环境信息对在本车辆M前方的行进路线上是否存在前车P、障碍物21(停车车辆、坠落物、施工区域等，参照图4)进行检测。
而且，在检测出前车P的情况下，求出与本车辆M的车间距离、以及相对车速，在前车P的车速比本车速慢，并且车间距离比为了维持车间距离而设定的目标车间距离短的情况下，对使前车P与本车辆M的车间距离维持为目标车间距离的目标车速进行设定，对节气门控制部16、以及制动控制部17输出用于将本车速设为目标车速的驱动信号而进行在维持车间距离的状态下的行驶控制(ACC(Adaptive Cruise Control)控制)。另外，在检测出障碍物21的情况下，对用于避让该障碍物21的转向角、以及目标车速进行设定，对各控制部15～17输出驱动信号而进行避让障碍物控制。
并且，自动驾驶控制部11对前车P是否进行了避让障碍物行动进行调查，在判定为进行了避让障碍物行动的情况下，进行沿着前车P的行进路线使本车辆M行驶的追随前车控制。
具体而言，由自动驾驶控制部11执行的自动驾驶控制是按照图2所示的自动驾驶控制程序进行处理的。
在该程序中，首先，在步骤S1中，基于由导航***14设定出的从当前位置至目的地为止的引导路径和由摄像机单元12、以及雷达单元13检测出的本车辆M前方的行驶环境信息，检测出对本车辆M当前行驶的车道(行驶车道)进行划分的左右的划分线(白线)，沿着该左右划分线之间，求出用于使本车辆M行驶(行进)于例如其中央的目标行进路线。此外，在该步骤中的处理与本发明的目标行进路线设定单元对应。
接着，进入步骤S2，基于由摄像机单元12、以及雷达单元13检测出的本车辆M前方的行驶环境信息，对目标行进路线上的、在进行ACC控制时的维持前车车间距离控制时设定的车间距离内是否存在前车P进行调查。此外，该车间距离是随着本车速变成高速而设定为长的距离的可变值。
然后，在前车P处于设定车间距离内的情况下进入步骤S3，另外，在设定车间距离内没有检测出前车P的情况下分支到步骤S4。
如果进入步骤S3，则执行基于ACC控制的维持车间距离控制，进入步骤S5。关于该维持车间距离控制，例如，首先基于为了使本车辆M沿着目标行进路线进行维持车道行驶的目标转向角、以及与前车P的相对车速，对目标车速进行设定。然后，通过由节气门控制部16进行的节气门阀的开度控制、以及由制动控制部17进行的制动控制，在维持根据本车速而设定的车间距离的状态下对前车P进行追随。并且，将使转向角收敛为目标转向角的转向信号向转向操纵控制部15输出，进行使本车辆M沿着目标行进路线行驶的转向控制。
接着，进入步骤S5，计算出前车P的横向移动量。此外，在该步骤中的处理与本发明的横向移动量计算单元对应。
即使前车P行驶于直线路线中，但由于路面的倾斜(横向梯度)、图3所示那样的侧风等干扰的影响、或未注视前方的驾驶等有时也会产生摇晃。另外，如图4(a)所示，在前车P的前方有障碍物(停车车辆、坠落物、道路施工区域等)21的情况下，前车P进行避让它们的行动。
另一方面，由于前车P介于本车辆M与障碍物21之间，因此通过搭载于本车辆M的摄像机单元12、或雷达单元13难以尽早对障碍物21进行识别，难以判断出前车P向横向的移动仅仅是摇晃驾驶，还是避让障碍物行动。
因此，在本实施方式中，在上述的步骤S5中求出前车P的初始动作，在步骤S6中对向横向的移动仅仅是摇晃驾驶、还是避让障碍物行动进行判定。
例如，如图5所示，在由步骤S5执行的前车横向移动量计算处理中，首先，通过摄像机单元12、或雷达单元13对识别出的前车P的车宽度方向的左右端点Xl、Xr进行检测，将其中间设定为前车P的中间点Xs。
接着，如图6所示，根据以前车P的当前地点P1处的本车辆M的目标行进路线上的位置为基准的、与该地点P1处的中间点Xs的位置之间的差值，计算出前车基准横向位置ΔL1。接着，根据以在前车P从该地点P1开始行驶了规定区间函数f(x)的地点P2处的本车辆M的目标行进路线上的位置为基准的、与前车P的中间点Xs的位置之间的差值，计算出比较用横向位置ΔL2。此外，区间函数f(x)是检测前车P的初始动作的因数(时间、距离)，在因数为时间的情况下，设定为f(x)＝0.5～1[sec]，在因数为距离的情况下，设定为f(x)＝15～30[m]左右。
之后，根据比较用横向位置ΔL2与前车基准横向位置ΔL1的差值求出横向位置变化量(ΔL2-ΔL1)，在步骤S6中，将横向位置变化量(ΔL2-ΔL1)与预先设定的阈值Lo进行比较。该阈值Lo为对前车P向横向的初始动作是摇晃驾驶还是避让障碍物行动进行判定的值，是预先通过模拟等求出的固定值。此外，在该步骤中的处理与本发明的避让障碍物行动检测单元对应。
而且，在(ΔL2-ΔL1)≤Lo的情况下，判定为由侧风等干扰、或未注视前方的驾驶等导致的摇晃驾驶，退出程序，使基于ACC控制的维持车间距离控制继续。其结果，如图3(b)所示，即使在本车辆M从检测出前车P的摇晃的地点通过的情况下，也不会受到前车P的摇晃的影响，能够在维持车道的状态下行驶于作为目标行进路线的左右划分线的中央。
另一方面，在(ΔL2-ΔL1)>Lo的情况下，前车P的横向移动量大，判定为避让障碍物行动，进入步骤S7。如果进入步骤S7，则执行使本车辆M追随前车P的追随前车控制。
关于该追随前车控制，例如，根据针对每个运算周期求出的前车P的中间点Xs向横向的移动量求出前车P的行进路线(前车行进路线)，将该前车行进路线设定为本车辆M的目标行进路线。
其结果，如图4(b)所示，如果本车辆M到达前车P为了避让障碍物21而开始变更行进路线的地点，则开始追随前车控制，沿着前车P的行进路线变更本车辆M的行进路线。因此，即使在本车辆M的前方被前车P遮挡的情况下，也无需确认出障碍物21就能够快速、有富余、流畅地进行避让障碍物行动。
之后，进入步骤S8，对前车P的避让障碍物行动是否结束进行调查。关于该避让障碍物行动的结束，例如如图4(b)所示，在本车辆M确认出障碍物21时，判定为由追随前车进行的避让障碍物行动结束。或者，对前车P的每个运算周期的横向位置变化量进行检测，将该横向位置变化量与预先设定的避让结束判定阈值进行比较，在横向位置变化量小于或等于避让结束判定阈值的情况下，即，如图4(c)所示，在前车P向大致直线行驶过渡时，判定为避让障碍物行动结束。
而且，在避让障碍物行动没有结束的情况下，返回到步骤S7，使追随前车控制继续。另外，在判断为结束的情况下，退出程序，在下次的程序执行时的步骤S1中，对从本车辆M的当前的行驶地点起的目标行进路线进行运算。
另一方面，如果从步骤S2分支到步骤S4，则对用于使本车辆M沿着目标行进路线行驶的目标转向角、以及目标车速进行设定。然后，向转向操纵控制部15输出用于使实际的转向角收敛为目标转向角的转向信号，另外，向节气门控制部16、以及制动控制部17输出用于使本车速维持为目标车速的驱动信号，执行使本车辆M沿着行驶车道的中央巡航的维持车道控制。
接着，进入步骤S9，基于通过摄像机单元12、以及雷达单元13取得的本车辆M前方的行驶环境信息，对在本车辆M前方的目标行进路线上是否存在障碍物进行判定。此外，除了停车车辆、坠落物等静止物之外，障碍物还包含行人、自行车等移动物。
然后，在判定为存在障碍物的情况下进入步骤S10。另外，在判定为没有障碍物的情况下直接退出程序，使基于步骤S4的维持车道控制的自动驾驶继续。
如果进入步骤S10，则执行避让障碍物控制。关于该避让障碍物控制，例如，求出本车辆M至障碍物为止的到达时间，对能否避让进行判定，在判定为能够避让的情况下，基于针对每个运算周期求出的目标车速和对障碍物进行避让的目标转向角，在节气门控制部16、以及制动控制部17中进行使本车速与目标车速接近的速度控制。同时，通过转向操纵控制部15进行使转向角与目标转向角一致的转向控制，由此变更行进路线，使本车辆M不停车地避让障碍物。
另一方面，在判定为难以避让的情况下，基于本车辆M至障碍物为止的到达时间，对由制动控制部17控制的针对制动轮缸的制动液压进行调整，使本车辆M在障碍物跟前自动地停车。
之后，进入步骤S11，对是否结束了避让障碍物行动进行调查，在避让障碍物行动没有结束的情况下，返回到步骤S10，使避让障碍物控制继续。另外，在判断为结束的情况下，退出程序。此外，在自动驾驶中，在检测出方向盘操作、制动操作等由驾驶员的介入产生的超控(override)的情况下，中断该自动驾驶。
如上所述，根据本实施方式，根据成为本车辆M的追随对象的前车P的横向移动量，对前车P是否进行了避让障碍物行动进行调查，在判定为避让障碍物行动的情况下，由于将前车P的行进路线设定为本车辆M的目标行进路线，因此本车辆M能够有富余地进行避让障碍物行动。另外，由于根据前车P的作为初始动作的横向移动量对避让障碍物行动进行检测，因此能够尽早对前车P的避让障碍物行动进行应对。
此外，本发明并不限于上述的实施方式，例如，在图2所示的自动驾驶控制程序的步骤S8中，即使在判定为避让障碍物行动结束的情况下，也可以以规定时间追随前车P，之后，向步骤S4的维持车道控制过渡。

Claims (3)

1.一种车辆的行驶辅助装置，其具有：
引导路径设定单元，其对本车辆的引导路径进行设定；
行驶环境信息取得单元，其取得所述本车辆前方的行驶环境信息；
目标行进路线设定单元，其基于通过所述引导路径设定单元设定的引导路径和通过所述行驶环境信息取得单元取得的所述行驶环境信息，对使所述本车辆沿着所述引导路径的行驶车道行进的目标行进路线进行设定；以及
维持车间距离控制单元，其在基于通过所述行驶环境信息取得单元取得的行驶环境信息检测出所述本车辆紧前处的在所述目标行进路线上行驶的前车的情况下，使所述本车辆相对于该前车维持设定车间距离而进行行驶，
该车辆的行驶辅助装置的特征在于，具备：
横向移动量计算单元，其基于通过所述行驶环境信息取得单元取得的所述前车的动作，计算出该前车的横向移动量；
避让障碍物行动检测单元，其基于通过所述横向移动量计算单元计算出的所述前车的横向移动量，检测出该前车的避让障碍物行动；以及
追随前车控制单元，其在通过所述避让障碍物行动检测单元检测出所述前车的避让障碍物行动的情况下，将所述前车的行进路线设定为所述本车辆的目标行进路线而使该本车辆行进。
2.根据权利要求1所述的车辆的行驶辅助装置，其特征在于，
所述横向移动量计算单元根据在预先设定的区间时间中的所述前车的动作，计算出所述横向移动量。
3.根据权利要求1所述的车辆的行驶辅助装置，其特征在于，
所述横向移动量计算单元根据在预先设定的区间距离中的所述前车的动作，计算出所述横向移动量。
CN201810014501.3A 2017-03-31 2018-01-08 车辆的行驶辅助装置 Active CN108688664B (zh)

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