CN110077403A - 车辆控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆控制装置，能够实现考虑了对驾驶员的心理造成影响的前行车的行为等的前行车的超车。车辆控制装置(100)具备：危险度判定单元(17)，基于在本车辆(1)的前方行驶前行车的行为以及装载状态的至少一方，来判定前行车的危险度；设定单元(18)，是设定用于本车辆超越前行车的超车方式的设定单元，该设定单元将被判定为前行车的危险度相对高的情况下的超车方式设定为超车所涉及的风险比被判定为前行车的危险度相对低的情况下的超车方式小；以及控制单元(19)，控制本车辆以便以所设定的超车方式超越前行车。

Description

车辆控制装置
技术领域
本发明涉及车辆控制装置的技术领域。
背景技术
作为这种装置，例如提出了在本车辆的前方行驶的前行车的前方的空位空间的距离是本车辆能够安全地超越前行车的安全距离以上的情况下，将可超车判断信息通知给驾驶员的装置(参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2007－108967号公报
根据前行车的行为等，本车辆的驾驶员有可能成为想快点超越该前行车的心理。在专利文献1所记载的技术中，未对该点进行考虑而有改善的余地。
发明内容
本发明是鉴于上述事情而完成的，其课题在于，提出能够实现考虑了对驾驶员的心理造成影响的前行车的行为等的对前行车的超越的车辆控制装置。
本发明的一个方式所涉及的车辆控制装置具备：危险度判定单元，基于在本车辆的前方行驶的前行车的行为以及装载状态的至少一方，判定上述前行车的危险度；设定单元，是设定用于上述本车辆超越上述前行车的超车方式的设定单元，该设定单元将被判定为上述前行车的危险度相对高的情况下的上述超车方式设定为超车所涉及的风险比被判定为上述前行车的危险度相对低的情况下的上述超车方式小；以及控制单元，控制上述本车辆以便以上述设定的超车方式来超越上述前行车。
附图说明
图1是表示第一实施方式所涉及的车辆控制装置的构成的框图。
图2是表示第一实施方式所涉及的车辆控制处理的流程图。
图3是表示第二实施方式所涉及的车辆控制处理的流程图。
图4是表示第三实施方式所涉及的车辆控制处理的流程图。
具体实施方式
基于附图对车辆控制装置所涉及的实施方式进行说明。
＜第一实施方式＞
参照图1以及图2对车辆控制装置所涉及的第一实施方式进行说明。
(构成)
参照图1，对第一实施方式所涉及的车辆控制装置的构成进行说明。图1是表示第一实施方式所涉及的车辆控制装置的构成的框图。
在图1中，车辆控制装置100被搭载于车辆1，构成为能够自动驾驶车辆1。车辆控制装置100构成为具备前行车车速检测部11、前行车位置检测部12、本车车速检测部13、本车位置检测部14、前行车位置速度预测部15、可否超车判定部16、前行车危险度判定部17、超车手段设定部18以及车辆控制部19。
这里，“前行车”是指在车辆1的紧前行驶且成为车辆1的超车对象的车辆。其中，是否是超车对象例如只要通过判定是否是在车辆1的前方的规定范围(例如200米)内正在与车辆1相同的车道行驶的车辆来决定即可。
前行车车速检测部11基于例如设置于车辆1的前部的毫米波雷达等测量仪的输出等来检测前行车的车速(例如，前行车相对于车辆1的相对速度)。前行车位置检测部12例如基于设置于车辆1的前部的毫米波雷达等测量仪的输出、以及/或者拍摄车辆1的前方的照相机的输出等，来检测前行车的位置(例如，前行车相对于车辆1的相对位置)。
本车车速检测部13基于例如设置于车辆1的车速传感器的输出等来检测车辆1的车速。本车位置检测部14例如使用GPS(Global Positioning System：全球定位***)等来检测车辆1的位置。
前行车位置速度预测部15基于前行车车速检测部11、前行车位置检测部12、本车车速检测部13以及本车位置检测部14各自的输出来预测前行车的位置以及速度。
其中，由于前行车的车速以及位置的检测、车辆1的车速以及位置的检测、和前行车的位置以及速度的预测能够应用现有的各种方式，所以省略其详细的说明。
可否超车判定部16基于前行车位置速度预测部15、本车车速检测部13以及本车位置检测部14各自的输出等来判定是否能够超越前行车。可否超车判定部16例如在(i)存在超车车道、(ii)超车车道存在足够的空间、(iii)车辆1的当前速度比前行车的当前的速度大规定值(例如时速5千米)以上、(iv)超越前行车时的车辆1的目标速度是限制速度以下等可超车条件成立的情况下，判定为能够超越前行车。
前行车危险度判定部17判定前行车的危险度。具体而言，前行车危险度判定部17根据由前行车位置速度预测部15预测出的前行车的位置以及速度的时间变化和前行车涉及的基本行驶路(例如车道中心)，推断该前行车的行驶轨迹相对于前行车的基本行驶路的变动量，基于规定期间(例如5秒)中的变动量来判定危险度。或者，前行车危险度判定部17对前行车的基本行驶路与该前行车的行驶轨迹的差量的时间变化进行频率分析，基于峰值频率来判定危险度。
这里，危险度可以由多个等级来规定，也可以由2个等级(即，“0”、“1”)规定。在危险度由多个等级规定的情况下，规定期间中的变动量越大，则前行车危险度判定部17越增大危险度，或者峰值频率越小，则前行车危险度判定部17越增大危险度。另一方面，在危险度由2个等级规定的情况下，前行车危险度判定部17在规定期间中的变动量超过阈值的情况下判定为危险(即，“1”)，或者当峰值频率在规定范围内的情况下判定为危险。
前行车危险度判定部17还基于例如拍摄车辆1的前方的照相机的图像，来推断前行车的装载状态。前行车危险度判定部17在推断出的装载状态例如是(i)货物的固定不牢、(ii)装载碎石、砂子等的情况下等，判定为增大危险度(多个等级的情况)或者危险(2个等级的情况)。
超车手段设定部18设定车辆1超越前行车的情况下的超车方式。超车手段设定部18例如设定超越前行车时的车辆1的速度以及行驶路线等作为超车方式。在本实施方式中，特别是超车手段设定部18基于前行车危险度判定部17的判定结果来变更超车方式(详细内容将在后面描述)。
在由可否超车判定部16判定为能够超越前行车的情况下，车辆控制部19控制车辆1以使车辆1以由超车手段设定部18设定的超车方式进行行驶。
(车辆控制处理)
接下来，参照图2的流程图对车辆控制装置100实施的车辆控制处理进行说明。图2所示的车辆控制处理主要在车辆控制装置100自动驾驶车辆1时实施。
在图2中，车辆控制装置100基于设置于车辆1的前部的毫米波雷达等测量仪的输出、以及/或者拍摄车辆1的前方的照相机的输出等，判定在车辆1的前方是否存在前行车(步骤S101)。在该步骤S101中，例如在车辆1的前方的规定范围内存在正在与车辆1相同的车道行驶的车辆的情况下判定为存在前行车，在车辆1的前方的规定范围内不存在正在与车辆1相同的车道行驶的车辆的情况下判定为不存在前行车。
车辆控制装置100基于步骤S101的结果，判定是否存在前行车(步骤S102)。在该判定中，当判定为不存在前行车的情况下(步骤S102：否)，车辆控制部19(参照图1)控制车辆1以使车辆1以车辆1的燃油利用率最好的方式行驶(即，进行巡航)(步骤S115)。然后，在经过了规定时间(例如数十毫秒到数百毫秒)后，再次进行步骤S101的处理。换句话说，图2所示的车辆控制处理以与规定时间对应的周期反复进行。
在步骤S102的判定中判定为存在前行车的情况下(步骤S102：是)，前行车危险度判定部17(参照图1)判定前行车的危险度(步骤S103)。
车辆控制装置100基于步骤S103的结果判定前行车是否安全(步骤S104)。在危险度由多个等级规定的情况下，车辆控制装置100在危险度小于规定的危险度阈值的情况下，将前行车判定为安全。另一方面，在危险度由2个等级规定的情况下，车辆控制装置100在危险度是“0”的情况下，将前行车判定为安全。
在步骤S104的判定中判定为前行车安全的情况下(步骤S104：是)，可否超车判定部16(参照图1)判定车辆1是否能够以通常的相对速度(例如小于时速10千米)超越前行车(步骤S105)。
车辆控制装置100基于步骤S105的结果判定是否能够超车(步骤S106)。在该判定中判定为能够超车的情况下(步骤S106：是)，超车手段设定部18(参照图1)生成用于车辆1以通常的相对速度超越前行车的超车轨迹(即，目标行驶路线)(步骤S107)。车辆控制部19控制车辆1以便根据所生成的超车轨迹进行行驶。结果，车辆1超越前行车(步骤S108)。然后，在经过规定时间后，再次进行步骤S101的处理。
另一方面，在步骤S106的判定中判定为不能超车的情况下(步骤S106：否)，车辆控制部19控制车辆1以使车辆1以规定的车间距离跟随前行车(步骤S109)。然后，在经过规定时间后，再次进行步骤S101的处理。
在步骤S104的判定中判定为前行车不安全的情况下(步骤S104：否)，可否超车判定部16判定车辆1是否能够以比通常的相对速度高的相对速度(例如时速10千米以上)超越前行车(步骤S110)。
车辆控制装置100基于步骤S110的结果判定是否能够超车(步骤S111)。在该判定中判定为能够超车的情况下(步骤S111：是)，超车手段设定部18生成用于车辆1以比上述通常的相对速度高的相对速度超越前行车的超车轨迹(步骤S1112)。车辆控制部19控制车辆1以便根据所生成的超车轨迹进行行驶。结果，车辆1超越前行车(步骤S113)。然后，在经过规定时间后，再次进行步骤S101的处理。
另一方面，在步骤S111的判定中判定为不能超车的情况下(步骤S111：否)，车辆控制部19控制车辆1以使车辆1以大于上述规定的车间距离的车间距离跟随前行车(步骤S114)。然后，在经过规定时间后，再次进行步骤S101的处理。
(技术效果)
在该实施方式中，当判定为前行车不安全、且判定为能够超车的情况下，控制车辆1以便比通常高的相对速度超越前行车。结果，在超越因例如向道路的宽度方向的摇摆比较大等而被判定为不安全的前行车的情况下，车辆1能够以比较短的时间超越前行车。因此，根据该车辆控制装置100，能够减少例如在超车时前行车与车辆1接触等的超车所涉及的风险。并且，能够比较早地平复看到被判定为不安全的前行车的车辆1的搭乘者的不安心理。
＜第二实施方式＞
参照图3，对车辆控制装置所涉及的第二实施方式进行说明。在第二实施方式中，除了车辆控制处理的一部分不同以外，与上述的第一实施方式相同。因此，对于第二实施方式适当地省略与第一实施方式重复的说明，并且，对附图上的共同部位标注相同附图标记来表示，参照图3基本上仅对不同的点进行说明。
(车辆控制处理)
在上述的步骤S104的判定中判定为前行车不安全的情况下(步骤S104：否)，可否超车判定部16使车辆1超越前行车时的、道路宽度方向的车辆1与前行车之间的距离(以下适当地称为“偏移(offset)”)比判定为前行车安全的情况下车辆1超越前行车时的偏移宽，来判定车辆1是否能够超越前行车(步骤S201)。
具体而言，例如可否超车判定部16基于由前行车位置速度预测部15预测出的前行车的位置以及速度，在从当前起的规定时间后的前行车的位置(特别是，前行车的道路宽度方向的端部位置)到超车车道的与前行车存在的一侧相反侧的端部的距离比判定为前行车安全的情况下车辆1超越前行车时的偏移足够宽(例如3米以上)的情况下，判定为能够超车。另一方面，可否超车判定部16在上述距离不够的情况下判定为不能超车。
车辆控制装置100基于步骤S201的结果来判定是否能够超车(步骤S111)。在该判定中判定为能够超车的情况下(步骤S111：是)，超车手段设定部18生成用于车辆1以比判定为前行车安全的情况下车辆1超越前行车时的偏移宽的偏移来超越前行车的超车轨迹(步骤S1112)。车辆控制部19控制车辆1以便根据所生成的超车轨迹进行行驶。结果，车辆1超越前行车(步骤S113)。然后，在经过规定时间后，再次进行步骤S101的处理。
(技术效果)
在该实施方式中，当判定为前行车不安全、且判定为能够超车的情况下，控制车辆1以便比较宽的偏移超越前行车。结果，在超越被判定为不安全的前行车的情况下，车辆1能够采取距离前行车比较宽的偏移来超车。因此，根据该车辆控制装置100，能够降低超车所涉及的风险。
＜第三实施方式＞
参照图4，对车辆控制装置所涉及的第三实施方式进行说明。在第三实施方式中，除了车辆控制处理的一部分不同以外，与上述的第一实施方式相同。因此，对于第三实施方式适当地省略与第一实施方式重复的说明，并且，对附图上的共同部位标注相同附图标记来表示，参照图4基本上仅对不同的点进行说明。
(车辆控制处理)
在上述的步骤S104的判定中判定为前行车不安全的情况下(步骤S104：否)，可否超车判定部16判定车辆1超越前行车时能否避开前行车(步骤S301)。具体而言，例如可否超车判定部16基于由前行车位置速度预测部15预测出的前行车的位置以及速度，在从当前起的规定时间后的前行车的位置(特别是，前行车的道路宽度方向的端部位置)到超车车道的与前行车存在的一侧相反侧的端部的距离宽至车辆1能够采取避开行为的程度的情况下，判定为能够避开。另一方面，可否超车判定部16在上述距离不够的情况下判定为不能避开。
车辆控制装置100基于步骤S301的结果来判定是否能够超车(步骤S111)。在步骤S301中判定为能够避开的情况下，车辆控制装置100判定为能够超车。该情况下(步骤S111：是)，超车手段设定部18生成用于车辆1超越前行车的超车轨迹，并且，将避开行为控制所涉及的阈值向易于进行避开行为的方向变更(步骤S302)。
车辆控制部19控制车辆1以便根据所生成的超车轨迹进行行驶。结果，车辆1超越前行车(步骤S113)。然后，在经过规定时间后，再次进行步骤S101的处理。
其中，由于避开行为控制能够应用现有的各种方式，所以省略其详细的说明。另外，在步骤S302的处理中生成的超车轨迹可以与在步骤S107的处理中生成的超车轨迹相同。
另一方面，在步骤S301中判定不能避开的情况下，车辆控制装置100判定为不能超车。该情况下(步骤S111：否)，进行步骤S114的处理。
(技术效果)
在该实施方式中，当判定为前行车不安全、且判定为能够超车的情况下，避开行为控制所涉及的阈值被向易于进行避开行为的方向变更，并且控制车辆1以便超越前行车。结果，在超越被判定为不安全的前行车的情况下，例如当车辆1接近前行车时，车辆1能够比较早地采取避开行为。因此，根据该车辆控制装置100，能够降低超车所涉及的风险。
＜其他＞
上述的第一至第三实施方式可以组合。例如，在步骤S104的判定中判定为前行车不安全的情况下(步骤S104：否)，可以实施步骤S110、S201以及S301中的至少2个。
该情况下，当该至少2个中的至少一个是“可”时(即，“车辆1是否能够以比较高的相对速度超越前行车”(步骤S110)、“车辆1是否能够以比在判定为前行车安全的情况下车辆1超越前行车时的偏移宽的偏移超越前行车”(步骤S201)、“是否能够避开”(步骤S301)中的所被实施的步骤的至少一个是“可”的情况)，车辆控制装置100在步骤S111的判定中判定为能够超车。
例如在实施步骤S110以及S201且其双方均是“可”的情况下，超车手段设定部18生成用于车辆1以比通常的相对速度高的相对速度、且比被判定为前行车安全的情况下车辆1超越前行车时的偏移宽的偏移超越前行车的超车轨迹。在仅步骤S110、S201以及S301中的一个是“可”的情况下，生成与上述的第一至第三实施方式中的任意一个相同的超车轨迹。
以下对根据以上所说明的实施方式以及变形例导出的发明的各种方式进行说明。
发明的一个方式所涉及的车辆控制装置具备：危险度判定单元，基于在本车辆的前方行驶的前行车的行为以及装载状态的至少一方，来判定上述前行车的危险度；设定单元，是设定用于上述本车辆超越上述前行车的超车方式的设定单元，该设定单元将判定为上述前行车的危险度相对高的情况下的上述超车方式设定为超车所涉及的风险比判定为上述前行车的危险度相对低的情况下的上述超车方式小；以及控制单元，控制上述本车辆以便以上述设定的超车方式超越上述前行车。
在上述的实施方式中，前行车危险度判定部17相当于危险度判定单元的一个例子，超车手段设定部18相当于设定单元的一个例子，车辆控制部19相当于控制单元的一个例子。
在该车辆控制装置中，由危险度判定单元基于前行车的行为以及装载状态的至少一方来判定前行车的危险度，由设定单元将前行车的危险度相对高的情况下的超车方式设定为超车所涉及的风险比前行车的危险度相对低的情况下的超车方式小。因此，根据该车辆控制装置，能够考虑对驾驶员的心理造成影响的前行车的行为等，来使本车辆超越前行车。
在该车辆控制装置的一个方式中，上述设定单元以如下的方式来设定判定为上述前行车的危险度相对高的情况下的上述超车方式：在判定为上述前行车的危险度相对高的情况下，与判定为上述前行车的危险度相对低的情况相比较，(i)上述本车辆超越上述前行车时的上述本车辆与上述前行车间的相对速度变高，(ii)上述本车辆超越上述前行车时的上述本车辆的横向的上述本车辆与上述前行车间的距离变大、以及/或者(iii)上述本车辆能够实施自动地避开在上述本车辆的周边存在的障碍物的避开控制，且决定是否实施上述避开控制的基准被设定为易于实施上述避开控制的一侧。根据该方式，能够比较容易地减小超车所涉及的风险。
在该车辆控制装置的其他方式中，具备超车判定单元，该超车判定单元判定上述本车辆是否能够以上述设定的超车方式超越上述前行车，上述控制单元以判定为上述本车辆能够超越上述前行车为条件，控制上述本车辆以便上述设定的超车方式超越上述前行车。根据该方式，本车辆能够适当地超越前行车。在上述的实施方式中，可否超车判定部16相当于超车判定单元的一个例子。
本发明并不局限于上述的实施方式，能够在不违反从技术方案以及整个说明书读取出的发明的主旨或者思想的范围内适当地变更，具有这样的变更的车辆控制装置也包含于本发明的技术范围。
附图标记说明
1…车辆，11…前行车车速检测部，12…前行车位置检测部，13…本车车速检测部，14…本车位置检测部，15…前行车位置速度预测部，16…可否超车判定部，17…前行车危险度判定部，18…可否超车判定部，19…车辆控制部，100…车辆控制装置。

Claims (3)

1.一种车辆控制装置，其特征在于，具备：
危险度判定单元，基于在本车辆的前方行驶的前行车的行为以及装载状态的至少一方，来判定上述前行车的危险度；
设定单元，是设定用于上述本车辆超越上述前行车的超车方式的设定单元，该设定单元将被判定为上述前行车的危险度相对高的情况下的上述超车方式设定为超车所涉及的风险比被判定为上述前行车的危险度相对低的情况的上述超车方式小；以及
控制单元，控制上述本车辆以便以上述设定的超车方式来超越上述前行车。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
上述设定单元以如下方式来设定被判定为上述前行车的危险度相对高的情况下的上述超车方式：在判定为上述前行车的危险度相对高的情况下，与判定为上述前行车的危险度相对低的情况相比较，(i)上述本车辆超越上述前行车时的上述本车辆与上述前行车间的相对速度变高、(ii)上述本车辆超越上述前行车时的上述本车辆的横向的上述本车辆与上述前行车间的距离变大、以及/或者(iii)上述本车辆能够实施自动地避开在上述本车辆的周边存在的障碍物的避开控制，且决定是否实施上述避开控制的基准被设定为易于实施上述避开控制的一侧。
3.根据权利要求1或者2所述的车辆控制装置，其特征在于，
具备超车判定单元，该超车判定单元判定上述本车辆是否能够以上述设定的超车方式来超越上述前行车，
上述控制单元以被判定为上述本车辆能够超越上述前行车为条件，控制上述本车辆以便以上述设定的超车方式超越上述前行车。
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