CN110182209B - 车辆控制装置和车辆控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆控制装置和车辆控制方法。在车辆控制装置(10)和车辆控制方法中，车辆控制装置(10)具有：车道识别部(72)，其识别本车道(L1)和相邻车道(L2)的车道类别；控制条件设定部(80)，其根据车道识别部(72)识别出的车道类别，来设定变道的第一～第三控制条件；和车辆控制部(68)，其根据控制条件设定部(80)设定的第一～第三控制条件，来进行对本车辆(12)的变道控制。根据本发明，能够考虑交通流的趋势而顺利地进行变道。

Description

车辆控制装置和车辆控制方法

技术领域

本发明涉及一种车辆控制装置和车辆控制方法，其根据监视本车辆周围的周围监视装置和确定本车辆行驶位置的位置确定装置中的至少一个装置的输出结果，来进行本车辆的行驶控制或辅助控制。

背景技术

在美国，为了缓解连接市区和郊区的高速公路(freeway)上的拥堵，而存在将相对于行驶方向而位于左侧的一条车道或多条车道设定为仅满足特定条件的车辆能够行驶的拼车专用道(carpool lane)的地方。在拼车专用道上，紧急车辆和两轮车能够无条件地行驶，另一方面，四轮车只要有两人或三人以上乘车就能够行驶。另外，作为环境对策的一环，只要是满足一定标准的环保车，即使是一人乘坐的四轮车也能够在拼车专用道上行驶。

日本发明专利授权公报第4879346号中公开了如下一种技术，即，当本车辆接近拼车专用道时，在导航装置的显示画面上显示表示拼车专用道的文字、标识、放大地图等可视信息。

发明内容

另外，近年来，至少半自动地进行本车辆的行驶控制的自动驾驶技术(AD)或驾驶辅助技术(ADAS)急速发展。因此，设想将来还存在这种车辆在高速公路上自动行驶的情况。

但是，在上述公报的技术中，目的在于使本车辆的驾驶员识别与拼车专用道有关的适当的信息。因此，根本没有考虑在使用拼车专用道时如何使本车辆顺利地自动行驶。

例如，在如高速公路那样的具有多条车道的道路上存在拼车专用道这种特定车道和所有车辆都能够行驶的普通车道的情况下，在这些车道之间，交通流(例如交通量、交通密度、交通速度)的趋势彼此不同。在上述公报中，对于在这种情况下在本车辆行驶的本车道和与该本车道相邻的相邻车道之间使本车辆从本车道向相邻车道顺利地进行变道的情况没有任何考虑。而且，在上述公报中，不仅对于不同类别的车道间的变道没有任何考虑，而且对于本车辆在相同类别的车道间的顺利的变道也没有任何考虑。

本发明是为了解决上述问题而作出的，目的在于提供一种车辆控制装置，其能够考虑交通流的趋势而顺利地进行变道。

本发明提供一种车辆控制装置和车辆控制方法，其根据监视本车辆周围的周围监视装置和确定所述本车辆的行驶位置的位置确定装置中的至少一个装置的输出结果，来进行所述本车辆的行驶控制或辅助控制。

在这种情况下，所述车辆控制装置具有：车道识别部，其识别所述本车辆正在行驶的本车道和相邻于该本车道的相邻车道的车道类别；控制条件设定部，其根据所述车道识别部识别出的所述车道类别，来设定所述本车辆从所述本车道向所述相邻车道变道的控制条件；和车辆控制部，其根据所述控制条件设定部设定的所述控制条件，来进行关于所述变道的行驶控制或辅助控制。

另外，所述车辆控制方法具有：第一步骤，车道识别部识别所述本车辆正在行驶的本车道和相邻于该本车道的相邻车道的车道类别；第二步骤，根据所述车道识别部识别出的所述车道类别，控制条件设定部设定所述本车辆从所述本车道向所述相邻车道变道的控制条件；和第三步骤，根据所述控制条件设定部设定的所述控制条件，车辆控制部进行关于所述变道的行驶控制或辅助控制。

这样，即使在每条车道的交通流的趋势不同的情况下，也根据所述车道类别来变更用于进行所述变道的所述控制条件。据此，能够考虑所述交通流的趋势而顺利地进行所述变道。其结果，即使在所述本车辆行驶在高速公路这样的具有多条车道的道路上的情况下，也能够使该本车辆稳定地行驶。

另外，所述车道类别有特定车辆能够优先行驶的特定车道和所有车辆都能够行驶的普通车道。在所述本车道和所述相邻车道中的一方是所述特定车道而另一方是所述普通车道的情况下、以及在所述本车道和所述相邻车道双方都是所述特定车道或者所述普通车道的情况下，所述控制条件设定部设定为不同的控制条件。

拼车专用道这样的所述特定车道由于交通量相对较少，平均速度相对较高，因此具有车间距离相对变长的趋势。另一方面，所述普通车道由于交通量相对较多，平均速度相对较低，因此具有车间距离相对变短的倾向。因此，通过根据所述特定车道和所述普通车道的不同而变更所述控制条件，据此，即使在所述交通流的趋势不同的情况下，也能够顺利地进行所述变道。

再者，所述控制条件包括所述本车道的平均速度与所述相邻车道的平均速度之间的速度差的阈值。在所述本车道和所述相邻车道双方都是所述特定车道或者所述普通车道的情况下，如果所述速度差在所述阈值以内，则所述车辆控制部进行所述行驶控制或所述辅助控制。另外，在所述本车道和所述相邻车道中的一方是所述特定车道的情况下，所述车辆控制部可以在所述速度差超过所述阈值时，也进行所述行驶控制或所述辅助控制。

因此，在两个所述特定车道之间或者两个所述普通车道之间，由于在所述速度差小时进行所述变道，因此，能够顺利地进行该变道。另一方面，在所述特定车道和所述普通车道之间，在存在一定程度的速度差的情况下也进行所述变道，因此能够可靠地执行该变道。

另外，所述控制条件设定部可以考虑从所述本车辆的行驶位置到包含所述本车道和所述相邻车道的道路的出口的剩余距离来设定所述控制条件。据此，能够进行所述变道以使所述本车辆能够从所述出口驶出。

在这种情况下，所述控制条件设定部还可以考虑所述剩余距离和所述出口周围的拥堵来设定所述控制条件。据此，如果在所述出口周围发生了拥堵，则能够尽早进行所述变道。

另外，所述控制条件设定部还可以以在所述变道时使所述本车辆的速度相应于所述剩余距离而改变的方式设定所述控制条件。据此，在所述剩余距离长的情况下，所述本车辆到达所述出口有富余，因此，能够使所述本车辆逐渐减速而进行所述变道。另一方面，在所述剩余距离短的情况下，所述本车辆到达所述出口没有富余，因此，能够使所述本车辆急减速而进行所述变道。

再者，所述控制条件设定部还可以以在所述变道时使所述本车辆从所述本车道的中央位置向所述相邻车道侧的偏移量相应于所述剩余距离而改变的方式设定所述控制条件。据此，能够缩短所述变道所用的时间。

另外，所述控制条件设定部还可以在所述本车辆从所述特定车道向所述普通车道进行变道时，以在所述普通车道上在所述本车辆与前后的其他车辆之间确保一定量的余量的方式设定所述控制条件。据此，能够在确保与在所述普通车道行驶的所述前后的其他车辆的车间距离或碰撞富余时间(TTC)的状态下执行所述变道。

另外，所述车辆控制装置可以还具有允许所述变道的变道判断部。在这种情况下，可以在所述变道判断部允许所述变道之后，依次进行由所述车道识别部进行的所述车道类别的识别、由所述控制条件设定部进行的所述控制条件的设定、和由所述车辆控制部进行的所述行驶控制或所述辅助控制。或者，可以依次进行由所述车道识别部进行的所述车道类别的识别和由所述控制条件设定部进行的所述控制条件的设定，在所述变道判断部允许所述变道之后，所述车辆控制部进行所述行驶控制或所述辅助控制。无论在哪种情况下，都能够适当且顺利地进行所述变道。

上述目的、特征和优点可根据参照附图说明的以下实施方式的说明容易地理解。

附图说明

图1是表示包括本发明的一实施方式中的车辆控制装置在内的本车辆的结构的框图。

图2是图1所示的运算装置的功能框图。

图3是用于说明图2所示的运算装置的动作的流程图。

图4是表示高速公路上的变道的图。

图5是表示变道前的本车辆的行驶状态的图。

图6是表示变道后的本车辆的行驶状态的图。

图7是表示图3的变形例的流程图。

具体实施方式

下面，列举优选的实施方式，边参照附图边对本发明所涉及的车辆控制装置和车辆控制方法进行说明。

[1.包括车辆控制装置10的车辆12的结构]

<1.1车辆12的概要>

图1是表示包括本发明的一实施方式中的车辆控制装置10的车辆12(下面也称为本车辆12)的结构的框图。车辆控制装置10被组装在本车辆12上，并且通过自动或手动进行本车辆12的驾驶控制。此外，在本说明书中，“自动驾驶”是不仅包括全自动地进行本车辆12的行驶控制的“全自动驾驶”，还包括半自动地进行行驶控制的“半自动驾驶”的概念。

本车辆12包括：车辆控制装置10，其综合控制该本车辆12的驾驶控制；输入***装置组14，其承担车辆控制装置10的输入功能；和输出***装置组16，其承担车辆控制装置10的输出功能。

<1.2输入***装置组14的具体结构>

输入***装置组14包括：外界传感器(周围监视装置)18，其检测本车辆12的周围(外界)的状态；通信装置(周围监视装置)20，其与位于本车辆12外界的各种通信设备进行信息的收发；高精度地图数据库22(下面也称为地图信息DB(位置确定装置)22)，其获得表示高精度地图的地图信息；导航装置(位置确定装置)24，其生成到目的地的行驶路径并且计测本车辆12的行驶位置；和车辆传感器26，其检测本车辆12的状态。

外界传感器18包括：一个或多个摄像头28，其对外界进行拍摄；一个或多个雷达30，其检测本车辆12和其他物体(例如其他车辆)之间的距离和相对速度；和一个或多个LiDAR32(Light Detection and Ranging；光探测和测距/Laser Imaging Detection andRanging；激光成像探测与测距)。

通信装置20包括与其他车辆之间进行车辆间通信的第一通信装置34、和与路边装置之间进行路车间通信的第二通信装置36。导航装置24包括卫星导航***和自主导航***。车辆传感器26包括车速传感器、加速度传感器、偏航角速率传感器、倾斜传感器等检测本车辆12的行为的各种传感器、检测本车辆12的操作状态的各种传感器、拍摄本车辆12的驾驶员(driver)的状态的车内摄像头、检测驾驶员的状态的各种传感器。

<1.3输出***装置组16的具体结构>

输出***装置组16包括驱动力输出装置40、操舵装置42、制动装置44和通知装置46。

驱动力输出装置40包括驱动力输出ECU(电子控制装置：Electronic ControlUnit)、和发动机、驱动马达等驱动源。驱动力输出装置40根据驾驶员进行的加速踏板的操作、或者从车辆控制装置10输出的驱动的控制指示来产生驱动力。

操舵装置42包括EPS(电动助力转向***)-ECU和EPS执行器。操舵装置42根据驾驶员进行的方向盘的操作、或者车辆控制装置10输出的操舵的控制指示来产生操舵力。

制动装置44包括制动ECU和制动执行器。制动装置44根据驾驶员进行的制动踏板的操作、或者从车辆控制装置10输出的制动的控制指示来产生制动力。

通知装置46包括通知ECU和信息传输装置(例如显示装置、音响装置、触觉装置)。通知装置46根据从车辆控制装置10或其他ECU输出的通知指示来对驾驶员进行通知(例如，通过包括视觉听觉在内的五官感觉进行的信息提供)。

<1.4车辆控制装置10的具体结构>

车辆控制装置10由一个或多个ECU构成，具有处理器等运算装置50和ROM(ReadOnly Memory：只读存储器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等存储装置52。车辆控制装置10通过由运算装置50执行存储装置52中所存储的程序来实现各种功能。

图2是图1所示的运算装置50的功能框图。该运算装置50构成为能够执行外界识别部60、本车位置识别部62、行动计划部64、车辆控制部68、驾驶模式切换部70的各种功能。

外界识别部60根据从外界传感器18输出的信息来识别本车辆12周围的状况和物体。该外界识别部60包括车道识别部72、其他车辆识别部74和外界状态识别部76。

本车位置识别部62根据从地图信息DB22和导航装置24输出的信息来识别本车辆12的绝对位置或高精度地图上的相对位置(下面也称为本车位置)。

行动计划部64根据外界识别部60和本车位置识别部62的识别结果，来制定与本车辆12的状况相对应的行动计划(每个行驶区间的事件的时间序列)，并且根据需要更新行动计划的内容。另外，行动计划部64根据上述识别结果来生成遵循所制定的行动计划的行驶轨迹(目标行为的时间序列)。行动计划部64包括变道判断部78和控制条件设定部80。

车辆控制部68根据行动计划部64所制定的行动计划或行驶轨迹，对输出***装置组16(参照图1)指示所期望的动作。车辆控制部68包括进行本车辆12的行驶控制的行驶控制部82和进行对驾驶员的通知控制的通知控制部84。

驾驶模式切换部70构成为能够根据由驾驶员做出的规定行动(例如，对包括开关和方向盘的输入设备的操作)来切换包括“自动驾驶模式”和“手动驾驶模式”的多个驾驶模式。

[2.车辆控制装置10的动作]

包括本实施方式中的车辆控制装置10的本车辆12如上所述那样构成。接着，边主要参照图3的流程图，边对在包括多条车道的道路中变道时的车辆控制装置10的动作(车辆控制方法)进行说明。在此，假设搭载了车辆控制装置10(参照图1)的本车辆12通过自动驾驶而行驶的情况。

<2.1道路100的说明>

图4是表示本车辆12在包括多条车道的道路100上的行驶场景的图。道路100例如是美国的高速公路。在道路100上，沿着包括本车辆12在内的车辆的行驶方向设置有四条车道。其中，行驶方向上的最左侧的车道是拼车专用道(特定车道)102a，其余的三条车道是普通车道102b～102d。在拼车专用道102a上设置有表示是该拼车专用道102a的菱形的道路标识104。

拼车专用道102a是紧急车辆、两轮车、两人或三人以上乘坐的四轮车、或一人乘坐的环保车那样的特定车辆能够优先行驶的特定车道。另外，普通车道102b～102d是所有车辆都能够行驶的车道。此外，要注意的是，拼车专用道102a仅在规定时间段内被用作拼车专用道，而在其他时间段内，作为普通车道，所有车辆都能够行驶。

在此，对如下情况进行说明：本车辆12在高速公路的车道(道路100的各车道102a～102d)上沿着由虚线所示的行驶预定路径106，一边变道一边行驶，并从高速公路的出口108驶出。

<2.2图3的流程图的说明>

在本车辆12(参照图1和图4)在拼车专用道102a上行驶的情况下，在图3的步骤S1中，该本车辆12开始进行离开高速公路(道路100)的准备。

在步骤S2中，车辆控制装置10(参照图1)获得从输入***装置组14输出的关于外界的信息和本车辆12的信息。在这种情况下，作为车辆控制装置10所获得的信息，例如有(1)道路100上的本车位置P0(参照图4)、(2)从本车位置P0到出口108的本车辆12的行驶预定路径106、(3)从本车位置P0到出口108的剩余距离Ls、(4)道路100的车道数、(5)道路100的拥堵信息、(6)到出口108为止的剩余车道数、(7)本车辆12正在行驶的车道、即本车道L1(参照图4～图6)的信息、(8)在本车道L1行驶的车辆的平均速度和在相邻于本车道L1的相邻车道L2上行驶的车辆的平均速度的速度差、与该速度差对应的加速度差。车辆控制装置10可以全部获得这些信息，或者也可以仅获得所需要的信息。

即，本车位置识别部62(参照图2)根据地图信息DB22和导航装置24的输出信息，来获得(识别)本车位置P0和行驶预定路径106。另外，本车位置识别部62根据地图信息DB22的输出信息，来确定出口108的位置。据此，本车位置识别部62能够根据所确定的出口108的位置和本车位置P0，来计算剩余距离Ls。

外界状态识别部76例如根据摄像头28的图像信息或者从地图信息DB22读出的地图信息(高精度地图)，来识别关于道路100的整个道路环境的信息、例如道路100的形状和宽度、车道数、车道宽度。另外，外界状态识别部76根据来自第二通信装置36的输出信息，来获得(识别)道路100的交通拥堵信息。再者，外界状态识别部76根据来自外界传感器18、通信装置20和车辆传感器26的输出信息，来计算本车道L1与相邻车道L2之间的车辆的平均速度的速度差、加速度差。

车道识别部72例如根据摄像头28的图像信息、或者来自地图信息DB22的地图信息和外界状态识别部76所获得的道路100的信息，来识别包括本车道L1和相邻车道L2的道路100的各车道102a～102d的类别。据此，车道识别部72在图4的状况下能够识别为本车道L1是拼车专用道102a，相邻车道L2是普通车道102b。另外，车道识别部72能够根据本车位置识别部62所识别出的信息，来确定到出口108为止的剩余的车道数。

此外，拼车专用道102a的交通量相对较少，平均速度相对较高，另一方面，普通车道102b～102d的交通量相对较多，平均速度相对较低。因此，在无法通过上述的图像信息、地图信息等来识别各车道102a～102d的类别的情况下，车道识别部72也可以根据平均速度的速度差来识别各车道102a～102d的类别。

另外，在步骤S2中，其他车辆识别部74例如也能够根据从摄像头28、雷达30或LiDAR32输出的信息，来识别在本车辆12的周围行驶或停车的其他车辆(图5和图6的其他车辆110f、110r等)的存在与否、位置、大小、类别，并且计算本车辆12与其他车辆之间的距离、相对速度。据此，在本车辆12从本车道L1向相邻车道L2变道时，其他车辆识别部74还能够计算变道后的本车辆12与前后的其它车辆110f、110r之间的车间距离Lf、Lr、本车辆12与前后的其它车辆110f、110r之间的速度差和加速度差。

然后，在步骤S3中，行动计划部64根据车道识别部72、其他车辆识别部74、外界状况识别部76和本车位置识别部62的各识别结果，来制定与本车辆12的状况对应的行动计划。具体而言，制定如下这样的变道计划：在道路100上，本车辆12在行驶预定路径106上的变道开始位置Pc(参照图4和图5)开始变道的计划。因此，变道开始位置Pc是指本车辆12开始关于变道的行驶控制或辅助控制(下面也称为“变道控制”)的位置。此外，如图4所示，在有多条车道102a～102d且设定有到出口108为止的行驶预定路径106的情况下，针对每条车道设定有变道开始位置Pc。

在步骤S4中，变道判断部78对本车辆12是否到达变道开始位置Pc(参照图4和图5)进行判定。具体而言，变道判断部78在本车辆12正沿着行驶预定路径106在本车道L1上行驶的情况下，对本车辆12是否到达开始从本车道L1向相邻车道L2的变道控制的变道开始位置Pc进行判断。

在还没有到达的情况下(步骤S4：否)，停留在步骤S4，直到本车辆12到达变道开始位置Pc为止。另一方面，在本车辆12已到达变道开始位置Pc的情况下(步骤S4：是)，变道判断部78允许从本车道L1向相邻车道L2的变道控制，而进入下一个步骤S5。

在步骤S5(第一步骤)中，控制条件设定部80受理变道判断部78对变道控制的允许，并根据车道识别部72的识别结果，来确认本车道L1和相邻车道L2的车道类别。然后，如接下来的步骤S6～S8(第二步骤)所示，控制条件设定部80根据本车道L1和相邻车道L2的车道类别，来设定关于变道控制的控制条件。此外，控制条件是指通过车辆控制部68控制本车辆12从本车道L1向相邻车道L2变道时的控制参数。例如，控制参数包括速度差的阈值、剩余距离Ls、出口108处的拥堵信息、变道后的车间距离Lf、Lr和与该车间距离Lf、Lr相对应的碰撞富余时间(避撞时间)TTCf、TTCr。

具体而言，在本车道L1和相邻车道L2均为普通车道102b～102d的情况下，进入到步骤S6。在步骤S6中，控制条件设定部80设定用于变道控制的第一控制条件。第一控制条件是变道控制的默认值(通常值)。在如图5所示本车辆12在本车道L1上行驶，从本车道L1向相邻车道L2变道的情况下，以如图6所示那样，例如，在与变道后的本车辆12前后的其他车辆110f、110r之间确保一定量的余量的方式设定第一控制条件。

在此，一定量的余量是指变道后的本车辆12的相对于前方的其他车辆110f的碰撞富余时间TTCf为阈值时间Tth以上(TTCf≥Tth)，且变道后的本车辆12的相对于后方的其他车辆110r的碰撞富余时间TTCr为阈值时间Tth以上(TTCr≥Tth)。或者，一定量的余量是指变道后的本车辆12与前方其他车辆110f的车间距离Lf为阈值距离Lth以上(Lf≥Lth)，且变道后的本车辆12与后方其他车辆110r的车间距离Lr为阈值距离Lth以上(Lr≥Lth)。

另外，在本车道L1为拼车专用道102a，相邻车道L2为普通车道102b的情况下，进入到步骤S7。在步骤S7中，控制条件设定部80设定用于变道控制的第二控制条件。

在这种情况下，拼车专用道102a是离出口108最远的车道。另外，由于拼车专用道102a的交通量相对较小，平均速度相对较高，因此，具有车间距离相对变长的倾向。另一方面，由于普通车道102b～102d的交通量相对较多，平均速度相对较低，因此，具有车间距离相对变短的倾向。因此，在从拼车专用道102a向普通车道102b变道的情况下，与在普通车道102b～102d之间的变道相比，要在没有富余的状态下进行变道。

因此，控制条件设定部80设定比默认值的第一控制条件宽松的第二控制条件。即，第二控制条件是指例如即使在由于普通车道102b的交通量比拼车专用道102a的交通量多且拥挤而不得不将余量设定得比第一控制条件小的状况下，也能够使本车辆12从拼车专用道102a向普通车道102b变道的控制参数。因此，控制条件设定部80设定在普通车道102b上在本车辆12与前后的其他车辆110f、110r之间有较小余量的第二控制条件。

再者，在本车道L1为普通车道102b，相邻车道L2为拼车专用道102a的情况下，进入到步骤S8。在步骤S8中，控制条件设定部80设定用于变道控制的第三控制条件。从普通车道102b向拼车专用道102a的变道通常在进入高速公路之后立即进行的情况较多，因此在到达出口108之前在时间上有富余。因此，与普通车道102b～102d之间的变道相比，成为有富余状态下的变道。

因此，控制条件设定部80设定比默认值的第一控制条件严格的第三控制条件。即，第三控制条件是指，例如在由于拼车专用道102a的交通量比普通车道102b的交通量少且空闲，因此与第一控制条件相比能够获得较大的余量的状况下，用于使本车辆12从普通车道102b向拼车专用道102a变道的控制参数。因此，控制条件设定部80设定在拼车专用道102a上在本车辆12与前后的其他车辆110f、110r之间有较大余量的第三控制条件。

这样，通过控制条件设定部80根据变道的类别来设定不同的第一～第三控制条件。所设定的第一～第三控制条件被输出到车辆控制部68。

在接下来的步骤S9(第三步骤)中，车辆控制部68按照从控制条件设定部80供给的控制条件，进行以变道开始位置Pc为起点的变道控制。在该控制之前，车辆控制部68先获得由行动计划部64所制定的行动计划的事件内容和行驶轨迹。

之后，行驶控制部82生成用于实现变道的控制信号，并将各个控制信号输出给驱动力输出装置40、操舵装置42和制动装置44。另一方面，通知控制部84生成表示辅助变道的通知内容(例如，变道的时机指示)的通知信号，并将该通知信号输出给通知装置46。

据此，如图4所示，本车辆12在变道开始位置Pc开始变道，沿着由虚线所示的行驶预定路径106从本车道L1向相邻车道L2变道。更具体而言，如图5所示，在本车辆12正在本车道L1的车道中心线112上行驶的情况下，使本车辆12从变道开始位置Pc起从车道中心线112向相邻车道L2侧逐渐移动。其结果，沿着行驶方向，本车道L1相对于车道中心线112向相邻车道L2侧的偏移量D变大。然后，在本车辆12到达变道执行位置Pg时，执行从本车道L1向相邻车道L2的变道。

因此，如图4所示，在本车辆12正在拼车专用道102a上行驶的情况下，通过按照步骤S5→S7→S9(参照图3)的顺序执行处理，来执行从本车道L1、即拼车专用道102a向相邻车道L2、即普通车道102b的变道。

接着，在步骤S10中，变道判断部78对本车辆12是否已变道到出口108侧的普通车道102d进行判断。如上所述，由于执行了从拼车专用道102a向普通车道102b的变道，因此，变道判断部78判断为没有变道到普通车道102d(步骤S10：否)，并返回到步骤S2。

据此，在车辆控制装置10中，再次执行步骤S2～S10的处理，这次执行从普通车道102b向普通车道102c的变道。在这种情况下，在步骤S2～S4之后，按照步骤S5→S6→S9的顺序执行处理，本车辆12执行从作为本车道L1的普通车道102b向作为相邻车道L2的普通车道102c的变道。接着，在步骤S10中，变道判断部78判断为没有进行向普通车道102d的变道(步骤S10：否)，再次返回到步骤S2。

其结果，在车辆控制装置10中，进一步执行步骤S2～S10的处理，从而执行从普通车道102c向普通车道102d的变道。在这种情况下，也在步骤S2～S4之后，按照步骤S5→S6→S9的顺序执行处理，本车辆12执行从本车道L1、即普通车道102c向相邻车道L2、即普通车道102d的变道。

接着，在步骤S10中，变道判断部78判断为进行了向普通车道102d的变道(步骤S10：是)，并进入到下一个步骤S11。

在步骤S11中，由于本车辆12在出口108侧的普通车道102d上行驶，因此，车辆控制部68使本车辆12继续行驶直到出口108。其结果，本车辆12通过出口108离开高速公路(道路100)。

此外，在图3的流程图中，在维持行驶预定路径106(参照图4和图5)的情况下，如虚线所示，当在步骤S10中为否定的判断结果时(步骤S10：否)，也可以返回到步骤S4，再次执行步骤S4～S10的处理。另外，在图3的流程图中，在从普通车道102b向拼车专用道102a变道的情况下，只要按照步骤S5→S8→S9的顺序执行处理即可。

<2.3图3的流程图的变形例>

在图3的流程图中，对在步骤S6～S8中考虑一定量的余量来设定第一～第三控制条件的情况进行了说明。在车辆控制装置10(参照图1)内，也能够如下述那样执行处理。

控制条件设定部80(参照图2)也可以在步骤S6～S8中，考虑本车道L1(参照图4～图6)的平均速度与相邻车道L2的平均速度之间的速度差的阈值，来设定第一～第三控制条件。在这种情况下，如果本车道L1和相邻车道L2双方都是普通车道102b～102d且速度差在阈值以内的话，则按照步骤S5→S6→S9的顺序执行处理，由车辆控制部68进行变道控制。据此，在本车道L1的平均速度与相邻车道L2的平均速度为大致相同的速度时，进行本车辆12的变道。

另外，在本车道L1和相邻车道L2中的一方是拼车专用道102a，按照步骤S5→S7→S9或者步骤S5→S8→S9的顺序执行处理的情况下，即使在速度差超过阈值时，车辆控制部68也在步骤S9中进行变道控制。据此，即使本车道L1和相邻车道L2之间的交通流状态不同，也能够使本车辆12变道。因此，在从拼车专用道102a向普通车道102b变道的情况下，即使在没有富余的状态下也进行变道。另外，在从普通车道102b向拼车专用道102a变道的情况下，在有富余的状态下进行变道。

再者，控制条件设定部80也可以在步骤S6～S8中考虑剩余距离Ls，来设定第一～第三控制条件。在这种情况下，如果在出口108周围发生了拥堵，则控制条件设定部80可以从剩余距离Ls减去从出口108到拥堵的最末尾的其他车辆的位置的距离，并根据通过该减法得到的距离来设定第一～第三控制条件。据此，能够相对于本车辆12将变道执行位置Pg设定在相对靠前的位置，考虑到拥堵而尽早执行从本车道L1向相邻车道L2的变道。

另外，在步骤S6～S8中，控制条件设定部80也可以以使本车辆12的速度相应于剩余距离Ls而改变的方式来设定第一～第三控制条件。另外，在步骤S6～S8中，控制条件设定部80也可以以使本车辆12从本车道L1的车道中心线112向相邻车道L2侧的偏移量D相应于剩余距离Ls而改变的方式来设定第一～第三控制条件。在任一情况下，在步骤S9中，车辆控制部68都能够根据第一～第三控制条件适当地进行对本车辆12的变道控制。

另外，在图4中，仅本车辆12的行驶方向上的左侧的一个车道是拼车专用道102a，但是也可以设左侧的多个车道是拼车专用道102a。在这种情况下，当在相邻的拼车专用道102a之间变道时，变道判断部78(参照图2)在图3的步骤S5中判断为本车道L1和相邻车道L2均为拼车专用道102a。基于此，控制条件设定部80根据步骤S5中的判断结果来设定新的控制条件。在这种情况下，控制条件设定部80可以采用与上述第一～第三控制条件相同的方法设定用于在相邻的拼车专用道102a之间变道的新的控制条件。

即，由于拼车专用道102a之间的变道能够在比较富余的状态下进行，因此，控制条件设定部80例如也可以将第一控制条件或第三控制条件设定为新的控制条件。当然，控制条件设定部80也可以将与第一～第三控制条件不同的控制条件设定为用于在相邻的拼车专用道102a之间变道的新的控制条件。

其结果，行驶控制部82在步骤S9中能够按照控制条件设定部80所设定的新的控制条件，在相邻的拼车专用道102a之间进行本车辆12的变道。

再者，在图3的流程图中，在步骤S4中允许变道(步骤S4：是)，在步骤S5中识别车道类别，在步骤S6～S8中设定第一～第三控制条件后，在步骤S9中执行变道控制。在本实施方式中，也可以在步骤S3之后，如图7所示，在步骤S15中识别车道类别，以及在步骤S16～S18中设定第一～第三控制条件之后，执行步骤S19的判断处理。此外，步骤S15～S19是与步骤S5～S8、S4相同的处理，因此，省略详细说明。据此，在允许变道后(步骤S19：是)，进入到图3的步骤S9，车辆控制部68(参照图2)按照从控制条件设定部80供给的控制条件进行变道控制。

[3.采用车辆控制装置10的效果]

如上所述，在车辆控制装置10和车辆控制方法中，根据监视本车辆12周围的周围监视装置(外界传感器18和通信装置20)和确定本车辆12的行驶位置的位置确定装置(地图信息DB22和导航装置24)中的至少一个装置的输出结果，进行本车辆12的行驶控制或辅助控制。

在这种情况下，车辆控制装置10具有：车道识别部72，其识别本车辆12正在行驶的本车道L1和相邻于该本车道L1的相邻车道L2的车道类别；控制条件设定部80，其根据车道识别部72识别出的车道类别，来设定本车辆12从本车道L1向相邻车道L2变道的第一～第三控制条件；和车辆控制部68，其根据控制条件设定部80设定的第一～第三控制条件，进行关于变道的行驶控制或者辅助控制。

另外，在车辆控制方法中，在步骤S5中，车道识别部72识别本车道L1和相邻车道L2的车道类别，在步骤S6～S8中，控制条件设定部80根据所识别出的车道类别来设定第一～第三控制条件，在步骤S9中，车辆控制部68根据所设定的第一～第三控制条件进行关于变道的行驶控制或者辅助控制。

这样，即使在每条车道的交通流的趋势不同的情况下，也根据车道类别来变更用于进行变道的第一～第三控制条件。据此，能够考虑交通流的趋势而顺利地进行变道。其结果，即使在本车辆12行驶在高速公路这样的具有多条车道的道路100上的情况下，也能够使该本车辆12稳定地行驶。

另外，车道类别有作为特定车辆能够优先行驶的特定车道的拼车专用道102a和所有车辆都能够行驶的普通车道102b～102d，在本车道L1和相邻车道L2中的一方是拼车专用道102a而另一方是普通车道102b～102d的情况下、以及在本车道L1和相邻车道L2双方都是拼车专用道102a或普通车道102b～102d的情况下，控制条件设定部80设定为不同的控制条件。

拼车专用道102a这样的特定车道由于交通量相对较少，平均速度相对较高，因此具有车间距离相对变长的趋势。另一方面，普通车道102b～102d由于交通量相对较多，平均速度相对较低，因此具有车间距离相对变短的倾向。因此，通过根据拼车专用道102a和普通车道102b～102d的不同而变更为第一～第三控制条件，据此，即使在交通流的趋势不同的情况下，也能够顺利地进行变道。

再者，在第一～第三控制条件中包含有本车道L1的平均速度与相邻车道L2的平均速度之间的速度差的阈值，在本车道L1和相邻车道L2双方都是拼车专用道102a或普通车道102b～102d的情况下，如果速度差在阈值以内的话，车辆控制部68进行行驶控制或辅助控制，在本车道L1和相邻车道L2中的一方是拼车专用道102a的情况下，车辆控制部68可以在速度差超过阈值时也进行行驶控制或辅助控制。

因此，在两个拼车专用道102a之间或者两个普通车道102b～102d之间，由于在速度差小时进行变道，因此，能够顺利地进行该变道。另一方面，在拼车专用道102a和普通车道102b之间，在存在一定程度的速度差的情况下，也进行变道，因此能够可靠地执行该变道。

另外，控制条件设定部80可以根据地图信息DB22或导航装置24的输出结果，考虑从本车辆12的行驶位置到包括本车道L1和相邻车道L2的道路100的出口108的剩余距离Ls，来设定第一～第三控制条件。据此，能够进行变道以使本车辆12能从出口108驶出。

在这种情况下，控制条件设定部80也可以根据外界传感器18或通信装置20、和/或、地图信息DB22或导航装置24的输出结果，考虑剩余距离Ls、出口108周围的拥堵，来设定第一～第三控制条件。据此，如果在出口108周围发生拥堵，则能够尽早进行变道。

另外，控制条件设定部80也可以以在变道时使本车辆12的速度相应于剩余距离Ls而改变的方式设定第一～第三控制条件。据此，在剩余距离Ls较长的情况下，本车辆12到达出口108有富余，因此，能够使本车辆12逐渐减速而进行变道。另一方面，在剩余距离Ls较短的情况下，本车辆12到达出口108没有富余，因此，能够使本车辆12急减速而进行变道。

再者，控制条件设定部80也可以以在变道时使本车辆12从本车道L1的中央位置(车道中心线112的位置)向相邻车道L2侧的偏移量D相应于剩余距离Ls而改变的方式设定第一～第三控制条件。据此，能够缩短变道所用的时间。

另外，控制条件设定部80也可以在本车辆12从拼车专用道102a向普通车道102b变道时，以在普通车道102b上，在本车辆12与前后的其他车辆110f、110r之间确保一定量的余量(碰撞富余时间TTCf、TTCr、车间距离Lf、Lr)的方式设定第二控制条件。据此，能够在确保与在普通车道102b上行驶的前后的其他车辆110f、110r之间的车间距离Lf、Lr或碰撞富余时间TTCf、TTCr的状态下执行变道。

另外，车辆控制装置10还具有允许变道的变道判断部78。在这种情况下，在变道判断部78允许变道之后，依次进行由车道识别部72进行的车道类别的识别、由控制条件设定部80进行的第一～第三控制条件的设定、和由车辆控制部68进行的行驶控制或辅助控制。或者，可以依次进行由车道识别部72进行的车道类别的识别和由控制条件设定部80进行的第一～第三控制条件的设定，在变道判断部78允许变道之后，车辆控制部68进行行驶控制或者辅助控制。无论在哪种情况下，都能够适当且顺利地进行变道。

此外，本发明不限于上述实施方式，当然可以在不脱离本发明主旨的范围内自由地变更。或者，可以在技术上不产生矛盾的范围任意组合各个结构。

Claims (7)

1.一种车辆控制装置（10），其根据监视本车辆（12）周围的周围监视装置（18、20）和确定所述本车辆（12）的行驶位置的位置确定装置（22、24）中的至少一个装置的输出结果，来进行所述本车辆（12）的行驶控制或辅助控制，其特征在于，具有：

行动计划部（64），其根据所述周围监视装置（18、20）和所述位置确定装置（22、24）的识别结果来制作与所述本车辆（12）的状况对应的行动计划；

车道识别部（72），其识别所述本车辆（12）正在行驶的本车道（L1）和相邻于该本车道（L1）的相邻车道（L2）的车道类别；

控制条件设定部（80），其根据所述车道识别部（72）识别出的所述车道类别，来设定所述本车辆（12）从所述本车道（L1）向所述相邻车道（L2）变道的控制条件；和

车辆控制部（68），其根据所述控制条件设定部（80）设定的所述控制条件，来进行关于所述变道的行驶控制或辅助控制，

所述车道类别为第一普通车道（102d）、特定车道（102a）和第二普通车道（102b、102c），

所述第一普通车道（102d）与包括所述本车道（L1）和所述相邻车道（L2）的道路（100）的出口（108）连接，

所述特定车道（102a）与所述第一普通车道（102d）及所述第二普通车道（102b、102c）相比，平均速度高且远离所述出口（108），

所述第二普通车道（102b、102c）被设置在所述第一普通车道（102d）与所述特定车道（102a）之间，

在由所述行动计划部（64）设定了到所述出口（108）的所述本车辆（12）的行驶预定路径（106），且所述本车道（L1）为所述特定车道（102a），所述相邻车道（L2）为所述第一普通车道（102d）或所述第二普通车道（102b、102c）的情况下，所述控制条件设定部（80）在所述本车道（L1）从所述特定车道（102a）向所述第一普通车道（102d）或所述第二普通车道（102b、102c）变道时，以从所述本车辆（12）的行驶位置到所述出口（108）的剩余距离越短而在所述第一普通车道（102d）或所述第二普通车道（102b、102c）上所述本车辆（12）与前后的其他车辆之间的车间距离（Lf、Lr）或碰撞富余时间（TTCf、TTCr）越变小的方式设定所述控制条件。

2.根据权利要求1所述的车辆控制装置（10），其特征在于，

所述控制条件包括所述本车道（L1）的平均速度与所述相邻车道（L2）的平均速度之间的速度差的阈值，

在所述本车道（L1）和所述相邻车道（L2）双方都是所述特定车道（102a）、所述第一普通车道（102d）或所述第二普通车道（102b、102c）的情况下，当所述速度差在所述阈值以内时，所述车辆控制部（68）进行所述行驶控制或所述辅助控制，

在所述本车道（L1）和所述相邻车道（L2）中的一方是所述特定车道（102a）的情况下，在所述速度差超过所述阈值时，所述车辆控制部（68）也进行所述行驶控制或所述辅助控制。

3.根据权利要求1所述的车辆控制装置（10），其特征在于，

在所述剩余距离（Ls）短且所述出口（108）周围出现拥堵时，所述控制条件设定部（80）以使所述行驶预定路径（106）上的变道开始位置（Pc）相对于所述本车辆（12）设定在靠前的位置的方式设定所述控制条件。

4.根据权利要求1所述的车辆控制装置（10），其特征在于，

所述控制条件设定部（80）以所述剩余距离（Ls）越短而使所述本车辆的速度越急减速的方式设定所述控制条件。

5.根据权利要求1所述的车辆控制装置（10），其特征在于，

所述控制条件设定部（80）以所述剩余距离越短而所述本车辆（12）从所述本车道（L1）的中央位置（112）向所述相邻车道（L2）侧的偏移量（D）越变大的方式设定所述控制条件。

6.根据权利要求1或2所述的车辆控制装置（10），其特征在于，

还具有允许所述变道的变道判断部（78），

在所述变道判断部（78）允许所述变道之后，依次进行由所述车道识别部（72）进行的所述车道类别的识别、由所述控制条件设定部（80）进行的所述控制条件的设定、和由所述车辆控制部（68）进行的所述行驶控制或所述辅助控制，

或者，依次进行由所述车道识别部（72）进行的所述车道类别的识别和由所述控制条件设定部（80）进行的所述控制条件的设定，在所述变道判断部（78）允许所述变道之后，所述车辆控制部（68）进行所述行驶控制或所述辅助控制。

7.一种车辆控制方法，根据监视本车辆（12）周围的周围监视装置（18、20）和确定所述本车辆（12）的行驶位置的位置确定装置（22、24）中的至少一个装置的输出结果，来进行所述本车辆（12）的行驶控制或辅助控制，其特征在于，具有：

第一步骤，行动计划部（64）根据所述周围监视装置（18、20）和所述位置确定装置（22、24）的识别结果来制作与所述本车辆（12）的状况对应的行动计划；

第二步骤，车道识别部（72）识别所述本车辆（12）正在行驶的本车道（L1）和相邻于该本车道（L1）的相邻车道（L2）的车道类别；

第三步骤，根据所述车道识别部（72）识别出的所述车道类别，控制条件设定部（80）设定所述本车辆（12）从所述本车道（L1）向所述相邻车道（L2）变道的控制条件；和

第四步骤，根据所述控制条件设定部（80）设定的所述控制条件，车辆控制部（68）进行关于所述变道的行驶控制或辅助控制，

所述车道类别为第一普通车道（102d）、特定车道（102a）和第二普通车道（102b、102c），

所述第一普通车道（102d）与包括所述本车道（L1）和所述相邻车道（L2）的道路（100）的出口（108）连接，

所述特定车道（102a）与所述第一普通车道（102d）及所述第二普通车道（102b、102c）相比，平均速度高且远离所述出口（108），

所述第二普通车道（102b、102c）被设置在所述第一普通车道（102d）与所述特定车道（102a）之间，

在所述第三步骤中，在由所述行动计划部（64）设定了到所述出口（108）的所述本车辆（12）的行驶预定路径（106），且所述本车道（L1）为所述特定车道（102a），所述相邻车道（L2）为所述第一普通车道（102d）或所述第二普通车道（102b、102c）的情况下，所述控制条件设定部（80）在所述本车道（L1）从所述特定车道（102a）向所述第一普通车道（102d）或所述第二普通车道（102b、102c）变道时，以从所述本车辆（12）的行驶位置到所述出口（108）的剩余距离越短而在所述第一普通车道（102d）或所述第二普通车道（102b、102c）上所述本车辆（12）与前后的其他车辆之间的车间距离（Lf、Lr）或碰撞富余时间（TTCf、TTCr）越变小的方式设定所述控制条件。

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