本發明涉及車輛的控制系統。
背景技術:
專利文獻1中,記載了一種車輛控制裝置,其包括:識別在車輛的車道變更目標的車道上行駛的其他車輛的其他車輛識別單元;檢測能夠用其他車輛識別單元識別其他車輛的可識別區域的區域檢測單元;可識別區域越大,將對車輛的車道變更分配的車道變更時間設定為越長的車道變更時間設定單元;和控制車輛的行駛使得在車道變更時間中完成車道變更的行駛控制單元。根據專利文獻1的車輛控制裝置,例如檢測出可識別區域比較小的情況下,判斷可能存在與本車輛的距離較近但是不能識別的其他車輛,在短時間中完成車道變更控制。另一方面,檢測出可識別區域比較大的情況下,因為即使是遠離本車輛的位置的其他車輛也能夠檢測到,所以用長時間執行車道變更控制。即,專利文獻1的車輛控制裝置中,能夠同時確保變更車道時的舒適程度和變更車道的機會,并且適當地控制車輛的行駛。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2014-76689號公報
技術實現要素:
發明要解決的技術問題
但是,專利文獻1中,沒有考慮從可識別區域外行駛來的后續車輛與本車的相對速度,所以存在該后續車輛從可識別區域外急速接近的情況下,本車變更車道而與該后續車輛接觸或者使得該后續車輛急減速的問題。
本發明的目的在于,提供一種車輛控制系統,其即使在車輛的車道變更目標的車道上行駛的后續車輛從可識別區域外急速接近的情況下,也能夠確保安全。
用于解決問題的技術手段
為了解決上述問題,本發明優選的方式之一如下所述。提供一種車輛控制系統,其特征在于,包括:外界識別單元,其檢測本車輛行駛的車道的車道標志和/或上述本車輛的周圍的其他車輛;極限距離計算單元,其求出上述外界識別單元的可檢測極限距離;相對速度計算單元,其在上述可檢測極限距離內不存在其他車輛的情況下,計算與存在于該距離外的假想車輛的相對速度;和必要檢測距離計算單元,其根據上述相對速度,求出上述本車輛為了變更車道所需的上述外界識別單元的必要檢測距離,在判斷出上述可檢測極限距離小于上述必要檢測距離的情況下,對駕駛員通知不能夠變更車道。
發明效果
根據本發明,即使在車道變更目標的車道上行駛的后續車輛從可檢測極限距離外急速接近的情況下,也不會出現本車變更車道而與后續車輛接觸或者使得后續車輛急減速的情況,能夠提高車輛控制系統的安全性。
附圖說明
圖1是第一~五實施方式中的系統結構圖。
圖2是第一~五實施方式中的自動車道變更的流程圖。
圖3是表示第一~五實施方式中的車道變更控制條件的成立判斷的圖。
圖4是表示第一~五實施方式中的車道變更意圖的圖。
圖5是表示第一~五實施方式中的周圍車輛的相對位置、相對速度的圖。
圖6是表示第一~五實施方式中的車體速度V0與車道變更所需的時間T1的關系的圖。
圖7是表示第一~五實施方式中的第一可否變更車道判斷的圖。
圖8是表示第一~五實施方式中的對駕駛員的警報處理的圖。
圖9是第一~五實施方式中的車道自動變更控制的流程圖。
圖10是表示第一~三實施方式中的可檢測極限距離的設定方法的圖。
圖11是第一、三~五實施方式中的計算最大相對速度的流程圖。
圖12是表示第一~五實施方式中的最大相對速度與必要檢測距離的關系的圖。
圖13是表示第一~三實施方式中的車輛控制系統的動作結果的圖。
圖14是表示第一實施方式中的外部干擾下的可檢測極限距離的設定方法的圖。
圖15是表示第一實施方式中的外部干擾下的車輛控制系統的動作結果的圖。
圖16是第二實施方式中的計算最大相對速度的流程圖。
圖17是表示第三實施方式中的對駕駛員的警告處理的流程圖。
圖18是表示第四實施方式中的可檢測極限距離的設定方法的圖。
圖19是表示第四實施方式中的車輛控制系統的動作結果的圖。
圖20是表示第五實施方式中的可檢測極限距離的設定方法的圖。
圖21是表示第五實施方式中的車輛控制系統的動作結果的圖。
具體實施方式
以下,對于本發明的車輛控制系統的實施例,用附圖進行說明。
實施例1
以下,對于本發明的車輛控制系統的實施例1,用附圖進行說明。
圖1是表示車輛控制系統0的圖。其中,FL輪表示左前輪,FR輪表示右前輪,RL輪表示左后輪,RR輪表示右后輪。
車輛控制系統0包括:識別外界的傳感器2、3、4、5;用于基于它們的信息變更車道的轉向控制機構10;制動控制機構13;節流閥控制機構20;運算對警報裝置23和各致動器10、13、20給出的指令值的車輛控制裝置1;基于來自該車輛控制裝置1的指令值控制上述轉向控制機構10的轉向控制裝置8;基于該指令值控制上述制動控制機構13并調整各輪的制動力分配的制動控制裝置15;和基于該指令值控制節流閥控制機構20并調整發動機的轉矩輸出的節流閥控制裝置19。
作為識別外界的傳感器,在前方具有立體相機2,在左右側方具有激光雷達3、4,在后方具有毫米波雷達5,能夠檢測本車與周圍車輛的相對距離和相對速度。另外,前方的立體相機能夠檢測本車正在行駛的車道的車道標志的橫向位置。其中,本實施例中,作為傳感器結構的一例示出了上述傳感器的組合,但不限定于此,也可以是與超聲波傳感器、單鏡頭相機、紅外線相機等的組合。將上述傳感器信號對車輛控制裝置1輸入。另外,將車道自動變更輸入裝置11的輸入對車輛控制裝置1輸入。車道自動變更輸入裝置11例如使用轉向燈(信號裝置),用其打開、關閉信息決定輔助車道變更的動作。但是,上述車道自動變更輸入裝置11不限定于轉向燈,也可以使用專用的輸入裝置。
車輛控制裝置1,雖然未在圖1中詳細表示,但例如具有CPU、ROM、RAM和輸入輸出裝置。在上述ROM中,存儲有圖2中說明的車道變更的流程。詳情在后文中敘述,車輛控制裝置1運算各致動器10、13、20的指令值。各致動器10、13、20的控制裝置8、15、19通過通信接收車輛控制裝置1的指令值,基于該指令值控制各致動器。
接著,說明制動的動作。對駕駛員踩踏制動踏板12的踩踏力,利用制動助力器(未圖示)助力,并利用主缸(未圖示)產生與該力相應的液壓。產生的液壓通過制動控制機構13對輪缸16供給。輪缸16FL~16RR由缸(未圖示)、活塞、墊等構成,利用從主缸9供給的工作液推動活塞,與活塞連接的墊被壓緊在盤轉子上。盤轉子與車輪(未圖示)一同旋轉。因此,作用于盤轉子的制動轉矩,成為作用于車輪與路面之間的制動力。由此,與駕駛員的制動踏板操作相應地,能夠在各輪產生制動力。
制動控制裝置15,雖然未在圖1中詳細表示,但與車輛控制裝置1同樣例如具有CPU、ROM、RAM和輸入輸出裝置。對制動控制裝置15輸入來自能夠檢測前后加速度、橫向加速度、橫擺角速度的組合傳感器14、在各輪上設置的車輪速度傳感器8FL~8RR、和上述制動控制裝置15的制動力指令,并且經由后述的轉向控制裝置8輸入來自方向盤轉角檢測裝置21的傳感器信號。另外,制動控制裝置15的輸出,與具有泵(未圖示)、控制閥的制動控制機構13連接,能夠與駕駛員的制動踏板操作獨立地,在各輪產生任意的制動力。制動控制裝置15起到基于上述信息推算車輛的自旋、漂移、車輪的抱死,為了抑制它們而產生對應輪的制動力,提高駕駛員的操縱安全性的作用。另外,車輛控制裝置1通過對制動控制裝置進行制動指令的通信,能夠使車輛產生任意的制動力。但是,本文中,不限定于上述制動控制裝置,也可以使用線控制動等其他致動器。
接著,說明轉向裝置的動作。分別用轉向轉矩檢測裝置7和方向盤轉角檢測裝置21檢測駕駛員經由方向盤6輸入的轉向轉矩和方向盤轉角,轉向控制裝置8基于這些信息控制電動機,產生輔助轉矩。另外,雖然圖1中未詳細表示,但轉向控制裝置8也與車輛控制裝置1同樣例如具有CPU、ROM、RAM和輸入輸出裝置。構成為因上述駕駛員的轉向轉矩、和電動機產生的輔助轉矩的合力,轉向控制機構10可動,前輪轉向。另一方面,與前輪的轉向角相應地,來自路面的反作用力傳遞至轉向控制機構,作為路面反作用力向駕駛員傳遞。
轉向控制裝置8能夠與駕駛員的轉向操作獨立地用電動機9產生轉矩,控制轉向控制機構10。從而,車輛控制裝置1通過對轉向控制裝置8進行目標轉向轉矩的通信,能夠將前輪控制為任意的轉向角。但是,本發明中不限定于上述轉向控制裝置,也可以使用線控轉向等其他的致動器。
接著,對于加速進行說明。用行程傳感器18檢測駕駛員的加速踏板17的踩踏量,并對節流閥控制裝置8輸入。另外,雖然圖1中未詳細表示,但節流閥控制裝置19也與車輛控制裝置1同樣例如具有CPU、ROM、RAM和輸入輸出裝置。節流閥控制裝置19與上述加速踏板踩踏量相應地調節節流閥開度,控制發動機。由此,能夠與駕駛員的加速踏板操作相應地使車輛加速。另外,節流閥控制裝置能夠與駕駛員的加速操作獨立地控制節流閥開度。從而,車輛控制裝置1通過對節流閥控制裝置8進行目標加速度的通信,能夠使車輛產生任意的加速度。
根據以上所述,車輛控制系統0能夠在駕駛員想要變更車道時,與周圍車輛的狀況相應地調整制動、節流閥,從而適當地控制車輛的速度,并且控制轉向來自動地變更車道。
圖2是車輛控制裝置1中實現的車道變更的流程圖。首先,車輛控制裝置1判斷車道變更控制條件是否成立(S201)。用圖3的流程圖執行S201。首先,判斷是否存在駕駛員進行的車道自動變更輸入裝置11的開始輸入(S301),“是”的情況下前進至S302,“否”的情況下判斷車道變更控制條件不成立(S306)。
接著,判斷是否存在駕駛員進行的車道自動變更輸入裝置11的結束輸入(S302),“否”的情況下前進至S303,“是”的情況下前進至S306。
接著,車輛控制裝置1判斷是否持續規定時間以上地進行了車道變更的控制(S303),“否”的情況下前進至S304,“是”的情況下前進至S306。通過加入S303的處理,在不能夠變更車道的狀況持續了規定時間以上的情況下,能夠結束車道變更控制,防止系統持續工作。
接著,判斷系統是否存在異常(S304)。“是”的情況下前進至S306,判斷車道變更控制條件不成立。“否”的情況下,前進至S305并判斷車道變更控制條件成立。以上,基于S301~S306的結果,判斷S201的車道變更控制條件是否成立。
S201中為“是”的情況下前進至S202,“否”的情況下前進至返回處理。返回處理中,經過某規定時間(數十m秒至數百m秒)后返回圖2的流程的開始。即,構成為總是監視車道變更控制條件是否成立,成立的情況下開始車道變更控制。
接著,車輛控制裝置1進行圖4所示的對其他車輛明示本車的變更車道的意圖的處理(S202)。對其他車輛明示變更車道的意圖的方法,有圖4(a)的使轉向燈點亮的方法。另外,可以列舉圖4(b)的控制車輛使其沿著與想要變更的相鄰車道的邊界行駛的方法。為了實現上述控制,車輛控制裝置1首先用前方設置的立體相機2的信息檢測車道。然后,基于后述的本車的車體速度、上述車道信息計算車輛所需的目標橫擺力矩。根據上述目標橫擺力矩計算出目標舵角、或者目標橫擺力矩,分別對轉向控制裝置8、制動控制裝置15通信。由此,能夠控制車輛使其沿著相鄰車道的邊界行駛。控制車輛使其沿著與相鄰車道的邊界行駛的方法,不限于上述方法,也可以是其他方法。另外,作為對其他車輛明示本車的車道變更意圖的方法,還有圖3(c)的通過車與車間通信對其他車輛發送本車的車道變更意圖的方法。如上所述,通過S202的處理,可以對其他車輛明確地傳達駕駛員的變更車道的意圖,所以其他車輛能夠辨別本車的車道變更意圖,能夠順利地變更車道。另外,與后述第一可否變更車道判斷(S207)、或第二可否變更車道判斷(S213)等的結果相應地改變進行對其他車輛明示本車的車道變更意圖的處理的時刻也是有效的。在判斷出或者之后預測出不能夠變更車道的情況下,通過與判斷出能夠變更車道的情況相比更快地明示變更車道的意圖,能夠使其他車輛更快地辨別變更車道的意圖,具有催促其他車輛讓本車先變更車道的效果,因此能夠更順利地變更車道。
接著,車輛控制裝置1用識別外界的傳感器2、3、4、5檢測在車輛的車道變更目標的車道上行駛的其他車輛(也包括因匯流等而進入車道變更目標的車道的車輛)(S203)。
接著,車輛控制裝置1判斷是否檢測到其他車輛(S204)。在檢測到其他車輛的情況下前進至S205,在沒有檢測到其他車輛的情況下前進至S210。
在S205中,如圖5所示地用檢測車輛前方的立體相機2、檢測車輛的左右側方的激光雷達3、4和檢測車輛的后方的毫米波雷達5,計算本車與其周圍車輛的相對距離和相對速度。首先用車輪速度傳感器22FL~22RR推測本車的速度。例如選擇4個車輪速度傳感器中最低的值,將其作為車體推測速度。但是,車體速度的推測方法不限定于上述方法,也可以使用利用車輪速度傳感器的平均值等其他方法。其他車輛的相對位置和相對速度用車輛的重心位置為原點、X軸為車輛前方的坐標系進行表示。時刻t秒時的與X軸方向的周圍車輛的重心間的相對距離Xi和相對速度Vi分別用下式表示。
接著,基于上述相對位置和相對速度,計算變更車道的情況下的碰撞危險度(S206)。首先,將上述推測出的車體速度輸入圖6所示的車體速度和變更車道所需的時間的對應表,計算變更車道所需的時間。圖6的對應表設定為隨著車體速度提高,變更車道所需的時間縮短。由此,高速時變更車道所需的時間變短,而低速時該時間變長,從而能夠與車體速度相應地適當地計算出變更車道所需的時間T1。接著,基于計算出的變更車道所需的時間T1,用下式計算表示變更車道時的(變更車道所需的時間T1秒后的)碰撞危險度的車間距離Xigap(t+T1)和預測碰撞時間Tittc(t+T1)。
Xigap(t+T1)=|Xi(t+T1)|-(L0/2+Li/2) …(2)
其中,L0表示本車的全長(前后方向),Li表示周圍車輛i的長度。
接著,用圖7根據由式(2)、(3)求出的車間距離Xigap(t+T1)和預測碰撞時間Tittc(t+T1)判斷能否變更車道(S207)。將該可否變更車道判斷稱為第一可否變更車道判斷。圖7中,縱軸設為車間距離,橫軸設為預測碰撞時間。判斷基準是在所有周圍車輛的相對距離和預測碰撞時間具有充分的余量的情況、即下式成立的情況下視為能夠變更車道,除此以外的情況下視為不能夠變更車道。
X1gap a是相對于變更車道的空間(以下稱為目標空間)的前方車輛能否變更車道的相對距離的閾值(以下稱為第一規定值),X2gap a是相對于目標空間的后方車輛能否變更車道的相對距離的閾值(以下稱為第三規定值)。優選第一和第三規定值是駕駛員在處于該相對距離時無論相對速度如何都不考慮變更車道的距離(例如第一規定值為7m,第三規定值為10m)。另外,它們也可以不是固定值而是與車速或駕駛員相應地改變。另一方面,T1TTC a是相對于目標空間的前方車輛能否變更車道的預測碰撞時間的閾值(以下稱為第二規定值),T2TTC a是相對于目標空間的后方車輛能否變更車道的預測碰撞時間的閾值(以下稱為第四規定值)。優選第二和第四規定值是駕駛員在為該預測碰撞時間時感到危險的時間(例如第二規定值為5S,第四規定值為6S)。另外,它們也可以不是固定值而是與車速或駕駛員相應地改變。根據該判斷基準,例如在相對距離較長但預測碰撞時間較短(相對速度較大)的狀態下要變更車道的情況、即變更車道后會立刻被后續車輛追上的情況下,判斷為不能夠變更車道。另外,即使在相對速度為負、即車輛正在逐漸遠離的情況下,也能夠在相對距離較短的情況下判斷不能夠變更車道。在上述判斷中判斷為能夠變更車道的情況下,前進至S209的車道自動變更控制的處理。另一方面,在判斷為不能夠變更車道的情況下前進至S208的對駕駛員的警告處理。此處,可否變更車道判斷并不限定于圖7,例如也可以將圖7的橫軸置換為相對速度。
接著,在S208的對駕駛員的警告處理中,如圖8所示,與上述危險度(預測碰撞時間和車間距離)相應地,改變警告裝置8的警告燈的大小或警告音的音量,對駕駛員通知不能夠變更車道。通過與危險度相應地改變顯示或音量,駕駛員能夠更準確地了解周圍的狀況。
第一可否變更車道判斷中判斷為能夠變更的情況下,進行圖9所示的車道自動變更控制(S209)。首先,基于車道的橫向位置,生成車道變更的目標軌道(S901)。接著,以追蹤目標軌道的方式生成目標轉向轉矩,對轉向控制裝置8輸出(S902)。接著,基于車道的橫向位置判斷車道變更是否完成,判斷出車道變更已完成的情況下結束車道自動變更控制,在車道變更未完成的情況下返回S901。以上是檢測到其他車輛的情況下的車道變更的處理。
接著,說明沒有檢測到其他車輛的情況下的車道變更的處理。在S204中,在判斷為沒有檢測到其他車輛的情況下,前進至S210的處理。在S210中,如圖10所示將傳感器能夠連續檢測的對象物(包括路面標識)中的最遠方的對象物設定為可檢測極限距離(S210)。圖10的例子中,將護欄的最遠方可見的位置設定為可檢測極限距離。但是,可檢測極限距離的設定方法不限于上述方法,可以將最遠方的對象物設定為可檢測極限距離,也可以將考慮了反射率難以看到的物體中的最遠方的對象物設為可檢測極限距離。通過將可檢測極限距離限定為難以看到的對象物,使用其中最遠方的對象物,能夠進一步提高安全性。
在S211中,進行圖11所示的最大相對速度計算處理。首先,用上述方法計算本車速度(S1101)。接著,從未圖示的導航系統中提取本車行駛的車道的限速,對車道的限速加上安全余量,推測作為最差條件的其他車輛(假想車輛)的最高速度(S1102)。但是,推測其他車輛的限速的方法不限定于上述方法,也可以用車載相機檢測標志和標識,識別車道的限速,對車道的限速加上安全余量,推測其他車輛的限速。接著,在S1103中,根據本車速度和其他車輛的限速,計算本車輛與其他車輛可設想的最大相對速度。
接著,在S212中,使用圖12的對應表,基于上述最大相對速度,求出必要檢測距離。此處,必要檢測距離指的是具有最大相對速度的后續車輛從可檢測極限距離的遠方行駛來的情況下,為了不發生碰撞或急減速地變更車道所需要的傳感器的檢測距離。通過上述處理,隨著最大相對速度增大,能夠將必要檢測距離設定為更大。
接著,在S213中,基于上述可檢測極限距離和上述必要檢測距離,進行可否變更車道判斷。將該可否變更車道判斷稱為第二可否變更車道判斷。上述可檢測極限距離大于上述必要檢測距離的情況,即,實際的傳感器的檢測距離大于變更車道所需的傳感器的檢測距離的情況下,判斷為能夠變更車道。另一方面,上述可檢測極限距離小于上述必要檢測距離的情況下,判斷為不能夠變更車道。第二可否變更車道判斷中,判斷為不能夠變更車道的情況下進行上述S208的處理,判斷為能夠變更車道的情況下進行上述S209的處理。
本申請的特征部分特別在于圖2的S204和S210~S213的處理。即以下方面:在不能夠檢測到要進行車道變更的車道上的其他車輛時,計算本車輛的可檢測極限距離和為了不發生碰撞或急減速地變更車道所需的必要檢測距離,在該可檢測極限距離小于該必要檢測距離時,判斷為不能夠變更車道,對駕駛員通知不能夠變更車道。由此,在車道變更目標的車道上行駛的其他車輛從可識別區域外急速接近的情況下也能夠確保安全。
圖13示出了應用車輛控制系統的情況下的車輛的動作。在本車速度較快的情況下,如圖13所示,上述必要檢測距離減小,上述可檢測極限距離大于該必要檢測距離。由此,在第二可否變更車道判斷中,判斷為能夠變更車道,進行車道自動變更控制。另一方面,在本車速度較慢的情況下,上述必要檢測距離增大,所以在第二可否變更車道判斷中,判斷為不能夠變更車道,使用必要檢測距離與可檢測極限距離的差作為危險度,進行對駕駛員的警告,對駕駛員通知不能夠變更車道。也可以不僅進行警告,還從自動駕駛切換為駕駛員的手動駕駛。
圖14示出了發生外部干擾、例如起霧時的可檢測極限距離的設定方法。與外部干擾少的圖10相比,可檢測極限距離縮短。
圖15示出了起霧時應用車輛控制系統的情況下的車輛的動作。與圖13相比,必要檢測距離不變,但可檢測極限距離縮短。其結果,在第二可否變更車道判斷中,判斷為不能夠變更車道,對駕駛員進行警告。以上以起霧為例進行了說明,但雨、夜間等環境變化、或者彎道或斜坡的切換地點、隧道的出入口等行駛條件的變化引起的外部干擾,也能夠應用本車輛控制系統。
以下特別對以上說明的本實施例的車輛控制系統的車輛控制裝置進行說明。首先,車輛控制系統包括檢測車輛的外界的信息的外界識別部(立體相機2、激光雷達3、4、毫米波雷達5)。而且,車輛控制裝置1的控制部具有外界識別部在可檢測范圍內沒有識別到其他車輛的情況下,計算可檢測范圍外的假想車輛與本車輛的相對速度的相對速度計算部的功能。另外,車輛控制系統包括基于相對速度計算部計算出的相對速度判斷能否變更車道,對駕駛員通知該判斷結果的通知部。
另外,車輛控制裝置1的控制部包括:在外界識別部識別到其他車輛的情況下,計算該其他車輛與本車輛的相對速度的相對速度計算部;和基于該相對速度計算部計算出的相對速度判斷能否變更車道,對本車輛的駕駛員通知該判斷結果的通知部。
另外,車輛控制裝置1的控制部包括:計算外界識別部的可檢測范圍的檢測范圍計算部;和根據由檢測范圍計算部計算出的可檢測范圍內是否存在其他車輛來進行其他車輛的識別的其他車輛識別部。
另外,車輛控制裝置1的控制部,在外界識別部在可檢測范圍內沒有識別到其他車輛的情況下,對于可檢測范圍外的假想車輛計算假想車輛與本車輛的相對速度。而且,優選基于計算出的相對速度判斷能否變更車道,對本車輛的駕駛員通知該判斷結果。
另外,車輛控制裝置1的控制部具有基于由相對速度計算部計算出的相對速度來計算本車輛變更車道所需要的外界識別部的必要檢測距離的必要檢測距離計算部。而且,通知部在判斷為計算出的必要檢測距離小于外界識別部的可檢測范圍的極限的情況下,對本車輛的駕駛員通知不能夠變更車道或者變更車道是危險的。
此時,車輛控制裝置1的控制部也可以具有控制自動進行本車輛的車道變更的車道變更控制部。或者,車輛控制裝置1的控制部也可以具有控制自動使本車輛加速的車輛速度控制部。另外,相對速度計算部也可以如上所述,基于車道的限速來計算假想車輛與本車輛的相對速度。
另外,車輛控制裝置1的控制部,將外界識別部能夠識別的識別對象物中的位于最遠方的識別對象物的附近設定為外界識別部的可檢測范圍的極限,基于外界識別部的可檢測范圍的極限判斷能否變更車道。具體而言,在判斷必要檢測距離大于外界識別部的可檢測范圍的極限的情況下,判斷本車輛能夠變更車道。
由此,根據本發明,基于可檢測極限距離和必要檢測距離判斷能否變更車道,在判斷為可檢測極限距離小于必要檢測距離的情況、即不能夠確認安全的情況下,不勉強地變更車道,對駕駛員通知不能夠變更車道。其結果,即使在車道變更目標的車道上行駛的其他車輛從可檢測極限距離外急速接近的情況下,也不會發生因本車變更車道而與后續車輛接觸或者使得后續車輛急減速的情況,能夠提高車輛控制系統的安全性。此外,本發明對于可檢測極限距離因霧等各種外部干擾而縮短的情況,也可以獲得同樣的效果。
實施例2
本實施例是基于要進行車道變更的車道的速度分布設定最大相對速度的車輛控制系統。對于具有與第一實施方式相同的功能的部分,省略說明。
圖16示出了第二實施方式的計算最大相對速度的流程圖。首先,計算本車速度(S1601)。基于存儲了車輛行駛的位置的速度歷史的地圖數據,推測其他車輛(假想車輛)的最高速度(S1602)。其中,存儲了車道的速度歷史的地圖數據,優選如下所述地基于實際行駛的數據逐次更新。
未圖示的遠程信息中心與各車輛通過未圖示的信息終端連接。遠程信息中心將各車輛的行駛速度作為地圖數據存儲、管理。即,地圖數據存儲了各車輛實際行駛的速度分布。各車輛定期地取得上述地圖數據。但是,地圖數據的管理方法無需限定于上述方法,也可以是其他方法。接著,在S1603中,根據本車速度和其他車輛的限速,計算本車輛與其他車輛的可設想的最大相對速度。
即,本實施例中,車輛控制裝置1的控制部的相對速度計算部,基于車道的行駛速度的歷史計算假想車輛與本車輛的相對速度。
如上所述,通過基于要進行車道變更的車道的速度分布,推測其他車輛的最高速度,與基于車道的限速來推測車道的最高速度相比,推測精度提高。其結果,第二可否變更車道判斷的精度提高,安全性提高。
實施例3
本實施例是在第二可否變更車道判斷中判斷為不能夠變更車道的情況下進行加速控制,擴大能夠變更車道的場景的車輛控制系統。對于具有與第一實施方式相同的功能的部分,省略說明。
第三實施方式中,在第二車道變更中判斷為不能夠變更車道的情況下,進行圖17所示的對駕駛員的警告處理(S208)。S1701與第一實施方式同樣地用圖8所示的方法,對駕駛員進行警告。S1702為了降低相對速度而運算目標加速度。例如,在與假想車輛的相對速度較大而不能夠變更車道的情況下,能夠通過上述處理提高本車速度直到能夠進行車道變更的速度。
如上所述,通過在第二可否變更車道判斷中判斷為不能夠變更車道的情況下進行加速控制,由此相對速度減小,能夠使必要檢測距離減小。其結果,第二可否變更車道判斷切換為能夠變更車道。即,能夠通過本實施例的車輛控制系統增加自動變更車道的機會。
實施例4
本實施例是對于在單側單車道的道路上的本車道的前方存在的障礙物,暫時進入對向車道以進行避讓行駛(進行暫時的車道變更)的車輛控制系統。對于具有與第一實施方式相同的功能的部分,省略說明。
圖18示出了第四實施方式中的可檢測極限距離的設定方法。在判斷為沒有檢測到其他車輛的情況下,如圖18所示地將傳感器中能夠連續檢測的對象物(包括路面標識)中的最遠方的對象物設定為可檢測極限距離。圖18中,將護欄的最遠方可見的位置,設定為可檢測極限距離。
圖19示出了第四實施方式中的車輛控制系統的動作結果。基于上述可檢測極限距離和根據本車與假想的相對車輛的最大相對速度求出的必要檢測距離,判斷能否暫時變更車道至對向車道。圖19的情況下,必要檢測距離大于可檢測極限距離,所以判斷為不能夠進行向對向車道的暫時的車道變更,對駕駛員通知不能夠變更車道。在該情況下,通過加入使本車減速、減小最大相對速度而實現車道變更的處理,進行自動車道變更的機會增多。
如上所述,根據本發明,基于可檢測極限距離和必要檢測距離判斷能否變更車道,在判斷出可檢測極限距離小于必要檢測距離的情況、即不能夠確認安全的情況下,不變更車道而是對駕駛員進行警告。其結果,即使對于向對向車道的車道變更,也能夠在車輛的車道變更目標的車道上行駛的其他車輛從可檢測極限距離外急速接近的情況下,不勉強地變更車道,而是對駕駛員通知不能變更車道。其結果,即使在車道變更目標的車道上行駛的其他車輛從可檢測極限距離外急速接近的情況下,也不會發生因本車變更車道而與后續車輛接觸或者使得后續車輛急減速的情況,能夠提高車輛控制系統的安全性。
實施例5
本實施例是從輔路向優先道路自動左轉的車輛控制系統。對于具有與第一實施方式相同的功能的部分,省略說明。
圖20示出了第五實施方式中的可檢測極限距離的設定方法。在判斷為沒有檢測到其他車輛的情況下,如圖20所示地將傳感器中能夠連續檢測的對象物(包括路面標識)中最遠方的對象物設定為可檢測極限距離。圖20中,將車道標志中最遠方可見的位置設定為可檢測極限距離。
圖21中示出了第五實施方式中的車輛控制系統的動作結果。如圖21所示,基于上述可檢測極限距離和根據與本車想要左轉的車道上行駛的其他車輛(假想車輛)的最大相對速度求出的必要檢測距離,判斷能否左轉。在圖21的情況下,可檢測極限距離大于必要檢測距離,所以判斷為能夠左轉,生成用于左轉的目標轉向轉矩,進行自動左轉控制。
另外,在第五實施例中,示出了從輔路向優先道路自動左轉的車輛控制系統,但是對于交叉路口的右轉或直行、存在信號燈的交叉路口也是有效的。即,本實施例的車輛控制裝置1的控制部,基于相對速度計算部計算出的相對速度,判斷能否右轉或左轉,并對駕駛員通知該判斷結果,或者,在判斷為能夠轉向的情況下控制本車輛進行右轉或左轉的自動駕駛。
如上所述,根據本發明,基于可檢測極限距離和必要檢測距離判斷能否變更車道,在判斷為可檢測極限距離小于必要檢測距離的情況、即不能夠確認安全的情況下,不勉強地變更車道,而是對駕駛員通知不能夠變更車道。其結果,即使在車道變更目標的車道上行駛的后續車輛從可檢測極限距離外急速接近的情況下,也不會發生因本車變更車道而與后續車輛接觸或者使得后續車輛急減速的情況,能夠提高車輛控制系統的安全性。
以上,對于實施例進行了說明,但具體的結構不限定于各實施例,即使存在不脫離發明的主旨的范圍的設計變更等,也包括在本發明中。
符號說明
0……車輛控制系統,1……車輛控制裝置,2……立體相機,3、4……激光雷達,5……毫米波雷達,6……方向盤,7……轉向轉矩檢測裝置,8……轉向控制裝置,9……電動機,10……轉向控制機構,11……車道自動變更輸入裝置,12……制動踏板,13……制動控制機構,14……組合傳感器,15……制動控制裝置,16FL~16RR……輪缸,17……加速踏板,18……行程傳感器,19……節流閥控制裝置,20……節流閥控制機構,21……方向盤轉角檢測裝置,22FL~22RR……車輪速度傳感器,23……警報裝置。