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CN110167811B - 车辆控制系统、车辆控制方法及存储介质 - Google Patents

车辆控制系统、车辆控制方法及存储介质 Download PDF

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CN110167811B CN201780082691.6A CN201780082691A CN110167811B CN 110167811 B CN110167811 B CN 110167811B CN 201780082691 A CN201780082691 A CN 201780082691A CN 110167811 B CN110167811 B CN 110167811B
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Abstract

车辆控制系统具备：识别部，其识别存在于本车辆的周边的一个以上的其他车辆；行驶控制部，其控制本车辆的至少转向来执行使本车辆进行车道变更的车道变更控制；以及判定部，在由行驶控制部进行车道变更控制的情况下，所述判定部基于由识别部识别到的一个以上的其他车辆中的存在于车道变更目的地的车道的参照车辆与本车辆的相对关系，来判定预测因本车辆进行车道变更而在参照车辆产生的制动的程度是否成为阈值以上，在由判定部判定为所述制动的程度成为阈值以上的情况下，行驶控制部中止车道变更控制。

Description

车辆控制系统、车辆控制方法及存储介质
技术领域
本发明涉及车辆控制系统、车辆控制方法及存储介质。
本申请基于2017年1月13日在日本申请的特愿2017-004180号来主张优先权，将其内容援引于此。
背景技术
以往已知有如下技术：在本车辆进行车道变更的情况下，基于与存在于车道变更目的地的周边车辆的相对速度、相对距离，来判断是否能够进行车道变更(例如参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-20898号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在以往的技术中，是判断以本车辆为主体的车道变更可否进行，因此未充分考虑因车道变更而给周边车辆带来的影响。
本发明是考虑到这样的情况而完成的，其目的之一在于提供能够进行顾及到周边车辆的车道变更的车辆控制系统、车辆控制方法及存储介质。
用于解决课题的方案
(1)：一种车辆控制系统，其具备：识别部，其识别存在于本车辆的周边的一个以上的其他车辆；行驶控制部，其控制所述本车辆的至少转向来执行使所述本车辆进行车道变更的车道变更控制；以及判定部，在由所述行驶控制部进行所述车道变更控制的情况下，所述判定部基于由所述识别部识别到的一个以上的其他车辆中的存在于车道变更目的地的车道的参照车辆与所述本车辆的相对关系，来判定预测因所述本车辆进行车道变更而在所述参照车辆产生的制动的程度是否成为阈值以上，在由所述判定部判定为所述制动的程度成为阈值以上的情况下，所述行驶控制部中止所述车道变更控制。
(2)：在(1)所记载的车辆控制系统的基础上，所述判定部基于所述本车辆与所述参照车辆的相对速度，来导出预测在通过制动而减速的所述参照车辆的速度成为与所述本车辆的速度同等程度为止的期间所述参照车辆行驶的制动距离，所述判定部对导出的所述制动距离和所述本车辆与所述参照车辆之间的相对距离进行比较，在所述制动距离成为所述相对距离以上的情况下，判定为所述制动的程度成为阈值以上。
(3)：在(2)所记载的车辆控制系统的基础上，所述判定部使用求出假定以一定的制动力进行制动的情况下的所述制动距离的对应信息，来导出由所述行驶控制部进行所述车道变更控制的时间点的所述制动距离。
(4)：在(3)所记载的车辆控制系统的基础上，所述判定部根据所述本车辆及所述参照车辆中的至少一方的车辆的绝对速度，从多个所述对应信息中选择一个所述对应信息。
(5)：在(1)至(4)中任一项所述的车辆控制系统的基础上，所述判定部根据所述车道变更目的地的车道的状况来变更所述阈值。
(6)：在(2)至(4)中任一项所述的车辆控制系统的基础上，所述判定部基于所述车道变更目的地的车道的状况来导出所述制动距离。
(7)：在(1)至(6)中任一项所述的车辆控制系统的基础上，所述判定部根据所述本车辆及所述参照车辆中的至少一方的车辆的绝对速度来变更所述阈值。
(8)：在(2)所记载的车辆控制系统的基础上，所述判定部基于所述本车辆及所述参照车辆中的至少一方的车辆的绝对速度来导出所述制动距离。
(9)：在(1)至(8)中任一项所述的车辆控制系统的基础上，所述判定部根据所述参照车辆的种类来变更所述阈值。
(10)：在(2)至(4)中任一项所述的车辆控制系统的基础上，所述判定部基于所述参照车辆的种类来导出所述制动距离。
(11)：在(1)至(10)中任一项所述的车辆控制系统的基础上，所述判定部基于所述本车辆与所述参照车辆的相对速度，来导出预测在通过制动而减速的所述参照车辆的速度成为与所述本车辆的速度同等程度为止的期间所述参照车辆行驶的制动距离，所述判定部对导出的所述制动距离附加余量，在所述制动距离与所述余量之和成为所述本车辆与所述参照车辆的相对距离以上的情况下，判定为所述制动的程度成为阈值以上，所述余量基于由所述行驶控制部进行所述车道变更控制的时间点的从所述参照车辆的位置到所述本车辆的位置的距离除以所述时间点的所述参照车辆的速度算出的时间来得到。
(12)：在(1)至(11)中任一项所述的车辆控制系统的基础上，所述判定部根据所述车道变更的必要性来变更所述阈值。
(13)：在(1)至(12)中任一项所述的车辆控制系统的基础上，在到车道变更完成为止的期间每当由所述识别部在车道变更目的地的车道上识别到新的车辆时，所述判定部将新识别到的所述车辆作为所述参照车辆并反复判定所述制动的程度是否成为阈值以上。
(14)：一种车辆控制系统，其具备：识别部，其识别存在于本车辆的周边的一个以上的其他车辆；行驶控制部，其控制所述本车辆的至少转向来执行使所述本车辆进行车道变更的车道变更控制；以及判定部，在由所述行驶控制部进行所述车道变更控制的情况下，所述判定部基于由所述识别部识别到的一个以上的其他车辆中的存在于车道变更目的地的车道的参照车辆与所述本车辆的相对关系，来判定在假定所述参照车辆以规定的制动的程度制动了的情况下，在所述本车辆与所述参照车辆的相对距离成为规定距离之前，所述参照车辆的速度是否小于所述本车辆的速度，在由所述判定部判定为所述参照车辆的速度成为所述本车辆的速度以上的情况下，所述行驶控制部中止所述车道变更控制。
(15)：一种车辆控制方法，其使车载计算机进行如下处理：识别存在于本车辆的周边的一个以上的其他车辆；控制所述本车辆的至少转向来执行使所述本车辆进行车道变更的车道变更控制；在进行所述车道变更控制的情况下，基于识别到的一个以上的所述其他车辆中的存在于车道变更目的地的车道的参照车辆与所述本车辆的相对关系，来判定预测因所述本车辆进行车道变更而在所述参照车辆产生的制动的程度是否成为阈值以上；以及在判定为所述制动的程度成为阈值以上的情况下，中止所述车道变更控制。
(16)：一种存储介质，其存储有车辆控制程序，所述车辆控制程序使车载计算机进行如下处理：识别存在于本车辆的周边的一个以上的其他车辆；控制所述本车辆的至少转向来执行使所述本车辆进行车道变更的车道变更控制；在进行所述车道变更控制的情况下，基于识别到的一个以上的所述其他车辆中的存在于车道变更目的地的车道的参照车辆与所述本车辆的相对关系，来判定预测因所述本车辆进行车道变更而在所述参照车辆产生的制动的程度是否成为阈值以上；以及在判定为所述制动的程度成为阈值以上的情况下，中止所述车道变更控制。
发明效果
根据(1)至(16)，能够进行顾及到周边车辆的车道变更。
附图说明
图1是第一实施方式中的车辆控制系统1的结构图。
图2是由本车位置识别部122识别到本车辆M相对于行驶车道L1的相对位置及姿态的情形的图。
图3是表示针对某区间而生成的行动计划的一例的图。
图4是表示在车道变更事件时生成的目标轨道的一例的图。
图5是表示由自动驾驶控制单元100执行的处理的一例的流程图。
图6是将本车辆M与参照车辆mref的相对速度Vre和参照车辆mref的制动距离D之间的关系以映射的形式表示的图。
图7是表示车道变更事件时的本车辆M与参照车辆mref的相对关系的一例的图。
图8是表示车道变更事件时的本车辆M与参照车辆mref的相对关系的另一例的图。
图9是将本车辆M与参照车辆mref的相对速度Vre和附加余量α后的参照车辆mref的制动距离D之间的关系以映射的形式表示的图。
图10是将本车辆M与参照车辆mref的相对速度Vre和多个参照车辆mref的制动距离D之间的关系以映射的形式表示的图。
图11是表示判定车道变更事件是否能够继续的场景的一例的图。
图12是表示实施方式的自动驾驶控制单元100的硬件结构的一例的图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的车辆控制系统、车辆控制方法及存储介质的实施方式。
<第一实施方式>
图1是第一实施方式中的车辆控制系统1的结构图。搭载有车辆控制系统1的车辆例如是二轮、三轮、四轮等的车辆，其驱动源是柴油发动机、汽油发动机等内燃机、电动机、或者它们的组合。电动机使用由与内燃机连结的发电机发出的发电电力、或者二次电池、燃料电池的放电电力来进行动作。
车辆控制系统1例如具备相机10、雷达装置12、探测器14、物体识别装置16、通信装置20、HMI(Human Machine Interface)30、车辆传感器40、导航装置50、MPU(Micro-Processing Unit)60、驾驶操作件80、自动驾驶控制单元100、行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220。这些装置、设备通过CAN(Controller Area Network)通信线等多路通信线、串行通信线、无线通信网等而互相连接。需要说明的是，图1所示的结构只是一例，可以省略结构的一部分，也可以进一步追加别的结构。
相机10例如是利用了CCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor)等固体摄像元件的数码相机。相机10在搭载有车辆控制系统1的车辆(以下称作本车辆M)的任意部位安装有一个或多个。在对前方进行拍摄的情况下，相机10安装于前风窗玻璃上部、车室内后视镜背面等。相机10例如周期性地反复对本车辆M的周边进行拍摄。相机10也可以是立体摄影机。
雷达装置12向本车辆M的周边放射毫米波等电波并且检测由物体进行了反射的电波(反射波)，来至少检测物体的位置(距离及方位)。雷达装置12在本车辆M的任意部位安装有一个或多个。雷达装置12也可以通过FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式来检测物体的位置及速度。
探测器14是测定相对于照射光的散射光且检测到对象的距离的LIDAR(LightDetection and Ranging、或者Laser Imaging Detection and Ranging)。探测器14在本车辆M的任意部位安装有一个或多个。
物体识别装置16对由相机10、雷达装置12及探测器14中的一部分或全部检测的检测结果进行传感器融合处理，来识别物体的位置、种类、速度等。物体识别装置16将识别结果向自动驾驶控制单元100输出。
通信装置20例如利用蜂窝网、Wi-Fi网、Bluetooth(注册商标)、DSRC(DedicatedShort Range Communication)等来与存在于本车辆M的周边的其他车辆(周边车辆的一例)通信，或者经由无线基地站与各种服务器装置通信。
HMI30对本车辆M的乘客提示各种信息，并且接受由乘客进行的输入操作。HMI30包括各种显示装置、扬声器、蜂鸣器、触摸面板、开关、输入按键等。
车辆传感器40包括检测本车辆M的速度的车速传感器、检测加速度的加速度传感器、检测绕铅垂轴的角速度的横摆角速度传感器、以及检测本车辆M的朝向的方位传感器等。车辆传感器40将检测到的信息(速度、加速度、角速度、方位等)向自动驾驶控制单元100输出。
导航装置50例如具备GNSS(Global Navigation Satellite System)接收机51、导航HMI52及路径决定部53，将第一地图信息54保持于HDD(Hard Disk Drive)、闪存器等存储装置。GNSS接收机51基于从GNSS卫星接收到的信号，来确定本车辆M的位置。本车辆M的位置也可以通过利用了车辆传感器40的输出的INS(Inertial Navigation System)来确定或补充。导航HMI52包括显示装置、扬声器、触摸面板、输入按键等。导航HMI52也可以与前述的HMI30一部分或全部共用化。路径决定部53例如使用导航HMI52，参照第一地图信息54来决定从由GNSS接收机51确定出的本车辆M的位置(或者输入的任意的位置)到由乘客输入的目的地为止的路径。第一地图信息54例如是通过表示道路的线路和由线路连接的节点来表现道路形状的信息。第一地图信息54也可以包含道路的曲率、POI(Point Of Interest)信息等。由路径决定部53决定出的路径向MPU60输出。另外，导航装置50也可以基于由路径决定部53决定出的路径，来进行使用了导航HMI52的路径引导。需要说明的是，导航装置50例如也可以通过用户持有的智能手机、平板终端等终端装置的功能来实现。另外，导航装置50也可以经由通信装置20向导航服务器发送当前位置和目的地，并取得从导航服务器回复的路径。
MPU60例如作为推荐车道决定部61发挥功能，将第二地图信息62保持于HDD、闪存器等存储装置。推荐车道决定部61将从导航装置50提供的路径分割为多个区段(例如在车辆行进方向上按100[m]进行分割)，并参照第二地图信息62按区段决定推荐车道。例如，推荐车道决定部61在从导航装置50提供的路径中存在多个车道的情况下，从多个车道中决定一个推荐车道。推荐车道决定部61在提供的路径中存在分支部位、汇合部位等的情况下，以使本车辆M能够在用于向分支目的地行进的合理的行驶路径上行驶的方式决定推荐车道。
第二地图信息62是比第一地图信息54高精度的地图信息。第二地图信息62例如包括车道的中央的信息或车道的边界的信息等。另外，第二地图信息62也可以包括道路信息、交通限制信息、住所信息(住所、邮政编码)、设施信息、电话号码信息等。道路信息包括高速道路、收费道路、国道、都道府县道这样的表示道路的类别的信息、道路的车道数、各车道的宽度、道路的坡度、道路的位置(包含经度、纬度、高度的三维坐标)、车道的转弯的曲率、车道的汇合部位及分支部位的位置、以及设置于道路的标识等信息。第二地图信息62也可以通过使用通信装置20来访问其他装置而随时被更新。
驾驶操作件80例如包括油门踏板、制动踏板、换挡杆、转向盘等。在驾驶操作件80上安装有检测操作量或操作的有无的传感器，其检测结果向自动驾驶控制单元100、或者行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220中的一方或双方输出。
自动驾驶控制单元100例如具备第一控制部120和第二控制部140。第一控制部120及第二控制部140分别通过CPU(Central Processing Unit)等处理器执行程序(软件)来实现。另外，第一控制部120及第二控制部140的构成要素中的一部分或全部可以通过LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、GPU(Graphics Processing Unit)等硬件(包括电路部：circuitry)来实现，也可以通过软件与硬件的协同配合来实现。
第一控制部120例如具备外界识别部121、本车位置识别部122、行动计划生成部123、事件可否判定部124及轨道生成部125。
外界识别部121基于从相机10、雷达装置12及探测器14直接输入、或者经由物体识别装置16输入的信息，来识别周边车辆的位置、速度、加速度等状态。周边车辆的位置可以通过该周边车辆的重心、角部等代表点来表示，也可以通过由周边车辆的轮廓表现出的区域来表示。周边车辆的“状态”也可以包括周边车辆的加速度、加加速度、或者“行动状态”(例如是否正进行车道变更或要进行车道变更等)。另外，外界识别部142也可以除了识别周边车辆以外，还识别护栏、电线杆、驻车车辆、行人、道路路面的标示、标识、以及其他物体的位置。
本车位置识别部122例如识别本车辆M正行驶的车道(行驶车道)、以及本车辆M相对于行驶车道的相对位置及姿态。本车位置识别部122例如对从第二地图信息62得到的道路划分线的图案(例如实线与虚线的排列)与从由相机10拍摄到的图像中识别到的本车辆M的周边的道路划分线的图案进行比较，来识别行驶车道。在该识别中，也可以加进从导航装置50取得的本车辆M的位置、由INS处理的处理结果。
并且，本车位置识别部122例如识别本车辆M相对于行驶车道的位置、姿态。图2是表示由本车位置识别部122识别到本车辆M相对于行驶车道L1的相对位置及姿态的情形的图。本车位置识别部122例如识别本车辆M的基准点(例如重心)从行驶车道中央CL的偏离OS、以及本车辆M的行进方向相对于将行驶车道中央CL相连的线所成的角度θ，来作为本车辆M相对于行驶车道L1的相对位置及姿态。需要说明的是，也可以代替于此，本车位置识别部122识别本车辆M的基准点相对于本车道L1的某一侧端部的位置等，来作为本车辆M相对于行驶车道的相对位置。由本车位置识别部122识别到的本车辆M的相对位置向推荐车道决定部61及行动计划生成部123提供。
行动计划生成部123生成行动计划，以便在由推荐车道决定部61决定的推荐车道上行驶，且能够应对本车辆M的周边状况。行动计划由在自动驾驶中顺次执行的事件构成。自动驾驶是指自动驾驶控制单元100控制本车辆M的加减速及转向中的至少一方。
在事件中，例如存在以一定速度在相同的行驶车道上行驶的定速行驶事件、追随前行车辆的追随行驶事件、使行驶车道变更的车道变更事件、使本车辆M赶超前行车辆的赶超事件、在用于向主车道汇合的汇合车道中使本车辆M加减速、使行驶车道变更的汇合事件、在分支点处变更为所期望的车道或以不脱离当前的行驶车道的方式使本车辆M行驶的分支事件、与周边车辆等的行为对应地使本车辆M紧急停止的紧急停止事件、以及用于结束自动驾驶并向手动驾驶切换的交接事件等。手动驾驶是指通过乘客对驾驶操作件80的操作来控制行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220。另外，在这些事件的执行中，也有时基于本车辆M的周边状况(周边车辆、行人的存在、由道路施工引起的车道狭窄等)来计划用于躲避的事件。
图3是表示针对某区间而生成的行动计划的一例的图。如图所示，推荐车道设定为适于沿着直至目的地的路径行驶。行动计划生成部123生成本车辆M在由推荐车道决定部61决定的推荐车道上行驶所需的行动计划。例如，行动计划生成部123为了在比推荐车道切换的地点向跟前侧规定距离或规定时间的位置使本车辆M向推荐车道进行了切换的目的地的车道实施车道变更，计划车道变更事件等。规定距离或规定时间可以根据事件的种类来决定。另外，如图示那样，在从主车道分支出的车道被决定为推荐车道的情况下，行动计划生成部123在分支地点处计划分支事件。
事件可否判定部124以规定的周期判定是否能够执行在由行动计划生成部123生成的行动计划中预先计划的事件。例如，当本车辆M到达计划了车道变更事件的地点时，事件可否判定部124从该地点起每当本车辆M行驶一定距离时或者每当经过一定时间时，判定可否执行车道变更事件。例如，在不能确保足以使本车辆M向车道变更目的地的车道(相邻车道)进行行驶的空间的情况、因使本车辆M进行车道变更而强迫周边车辆进行紧急制动那样的情况下，事件可否判定部124判定为不能执行该车道变更事件。关于车道变更事件可否执行的判定条件的详细说明，参照附图在后面叙述。
事件可否判定部124可以在判定为不能执行在行动计划中预先计划出的事件的情况下，将计划出的事件变更为其他事件。例如，事件可否判定部124在判定为不能执行车道变更事件的情况下，将该车道变更事件变更为定速行驶事件、追随行驶事件，使本车辆M维持在当前的车道上行驶。另外，事件可否判定部124也可以将车道变更事件变更为交接事件，从而代替进行基于自动驾驶的车道变更而通过手动驾驶来进行车道变更。
轨道生成部125在由事件可否判定部124判定为能够执行预定的事件的情况下，根据预定的事件来生成本车辆M将来行驶的目标轨道。目标轨道例如包含加减速要素及转向要素。
图4是表示在车道变更事件时生成的目标轨道的一例的图。如图示那样，例如对于目标轨道，设定多个每隔规定的采样时间(例如零点几[sec]程度)的将来的基准时刻(图中t1～t9)，目标轨道作为在这些基准时刻应该到达的目标地点(轨道点K)的集合而生成。因此，轨道点K彼此的间隔宽的情况是指在一定时间内行驶较长的距离。换言之，在轨道点K彼此的间隔宽的情况下，表示在该轨道点K之间的区间以高速(比某基准速度快的速度)行驶。另外，关于车辆的行进方向，在轨道点K彼此所成的角变大的情况下，表示在轨道点K之间的区间中大幅转向。
轨道生成部125例如生成多个目标轨道的候补，并基于安全性和效率性的观点来选择该时间点下的最佳的目标轨道。
在说明第二控制部140之前，说明行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220。
行驶驱动力输出装置200将用于使车辆行驶的行驶驱动力(转矩)向驱动轮输出。行驶驱动力输出装置200例如具备内燃机、电动机及变速器等的组合、以及对它们进行控制的ECU。ECU按照从行驶控制部141输入的信息、或者从驾驶操作件80输入的信息，来控制上述的结构。
制动装置210例如具备制动钳、向制动钳传递液压的液压缸、使液压缸产生液压的电动马达、以及制动ECU。制动ECU按照从行驶控制部141输入的信息、或者从驾驶操作件80输入的信息来控制电动马达，使得与制动操作相应的制动转矩向各车轮输出。制动装置210也可以具备将通过驾驶操作件80所包含的制动踏板的操作而产生的液压经由主液压缸向液压缸传递的机构来作为备用。需要说明的是，制动装置210不限于上述说明的结构，也可以是按照从行驶控制部141输入的信息来控制致动器，从而将主液压缸的液压向液压缸传递的电子控制式液压制动装置。
转向装置220例如具备转向ECU和电动马达。
电动马达例如使力作用于齿条-小齿轮机构来变更转向轮的朝向。转向ECU按照从行驶控制部141输入的信息、或者从驾驶操作件80输入的信息来驱动电动马达，使转向轮的朝向变更。
第二控制部140具备行驶控制部141。行驶控制部141控制行驶驱动力输出装置200、制动装置210、转向装置220中的一方或双方，以使本车辆M按照预定的时刻通过由轨道生成部125生成的目标轨道。
例如，行驶控制部141根据作为目标轨道而规定的轨道点K的间隔，来决定行驶驱动力输出装置200中的ECU的控制量(例如发动机的节气门开度、挡级等)和制动装置210中的制动ECU的控制量(例如电动马达、其他致动器的驱动量等)。另外，行驶控制部141根据某基准时刻ti下的轨道点K处的本车辆M的行进方向与该基准时刻ti的下一基准时刻ti+1下的轨道点K的方向所成的角度，来决定转向装置92中的电动马达的控制量。
以下，使用流程图来说明由自动驾驶控制单元100进行的一系列处理。图5是表示由自动驾驶控制单元100执行的处理的一例的流程图。本流程图的处理例如在自动驾驶中以规定的周期反复进行。
首先，事件可否判定部124从作为行动计划而计划出的多个事件中确定在当前时间点执行的事件，并判定该确定出的事件是否为车道变更事件(步骤S100)。在不是车道变更事件的情况下，本流程图的处理结束。
在是车道变更事件的情况下，事件可否判定部124判定在由外界识别部121识别到的周边车辆中是否有在通过车道变更事件而指定的车道变更目的地的车道上位于比本车辆M靠后方的位置的周边车辆(以下称作参照车辆mref)(步骤S102)。参照车辆mref是设想位于比车道变更后的本车辆M靠后方的位置的车辆。从参照车辆mref侧观察，向自身的紧前方插队的车辆为本车辆M。
在不存在参照车辆mref的情况下，事件可否判定部124判定为能够执行车道变更事件(步骤S104)。接着，轨道生成部125生成图4所例示那样的、使本车辆M从本车道向通过车道变更事件而指定的车道移动的目标轨道(步骤S106)。
另一方面，事件可否判定部124在判定为存在参照车辆mref的情况下，判定预测因本车辆M进行车道变更而在参照车辆mref产生的制动的程度是否成为阈值以上(步骤S108)。
例如，事件可否判定部124基于本车辆M与参照车辆mref的相对速度Vre来导出参照车辆mref的制动距离D，对该制动距离D和当前的本车辆M与参照车辆mref之间的相对距离Dre进行比较，由此判定参照车辆mref的制动的程度是否成为阈值以上。制动距离D例如是指，在接受到本车辆M进行了车道变更的情况而参照车辆mref开始了制动(减速)时，预测在参照车辆mref的速度成为与本车辆M的速度同等程度为止的期间参照车辆mref行驶的距离。同等程度例如是指，作为比较对象的两个数值在几[％]的误差的范围内一致。换言之，同等程度是指作为比较对象的两个数值相同、或者两个数值的差量为允许值以下。在上述的例子的情况下，同等程度是指参照车辆mref的速度与本车辆M的速度在几[％]的误差的范围内一致。
例如，事件可否判定部124通过参照设定有本车辆M与参照车辆mref的相对速度Vre和参照车辆mref的制动距离D之间的关系的信息(例如映射、数学式等)，根据本车辆M与参照车辆mref的相对速度Vre来导出参照车辆mref的制动距离D。
图6是将本车辆M与参照车辆mref的相对速度Vre和参照车辆mref的制动距离D之间的关系以映射的形式表示的图。如图所例示那样，制动距离D具有随着相对速度Vre增加而变长且随着相对速度Vre减少而变短的倾向。这样的制动距离D也可以基于以一定的制动力进行制动的运动模型而预先预测。在图示的例子中，表示出以通常成为急剧减速与非急剧减速的分界的0.3[G]左右的制动力开始了减速时的制动距离D。由此，例如，根据车道变更事件可否执行的判定时的本车辆M与参照车辆mref的相对速度Vre，能够求出设想以0.3[G]的制动力进行减速时的参照车辆mref的制动距离D。需要说明的是，映射所示的相对速度Vre与制动距离D的关系可以通过以相对速度Vre为变量的制动距离D的函数来表示，也可以通过与该函数相当的表来表示。上述的映射、函数、表是“对应信息”的一例。
若根据映射求出的制动距离D小于车道变更事件可否执行的判定时的、本车辆M与参照车辆mref之间的相对距离Dre，则即便在本车辆M进行了车道变更的情况下，在将来的时间点参照车辆mref也能够不急剧接近本车辆M地继续行驶。即，参照车辆mref不需要成为急剧减速的0.3[G]以上的制动力就能够继续行驶。在该情况下，事件可否判定部124判定为参照车辆mref的制动的程度小于阈值(0.3[G])。
另一方面，若根据映射求出的制动距离D为车道变更事件可否执行的判定时的、本车辆M与参照车辆mref之间的相对距离Dre以上，则在本车辆M进行了车道变更的情况下，在将来的时间点参照车辆mref会赶超本车辆M，因此需要成为急剧减速的0.3[G]以上的制动力。在该情况下，事件可否判定部124判定为参照车辆mref的制动的程度成为阈值(0.3[G])以上。
图7是表示车道变更事件时的本车辆M与参照车辆mref的相对关系的一例的图。在图中(a)的状况下，示出了本车辆M的速度VM为60[km/h]，参照车辆mref的速度Vmref为120[km/h]，这些车辆间的相对距离Dre为100[m]的情况。在该情况下，本车辆M与参照车辆mref的相对速度Vre成为60[km/h]，因此根据图6的映射求得制动距离D为50[m]左右。根据映射求出的制动距离D小于相对距离Dre(Dre＞D)，因此事件可否判定部124判定为能够执行车道变更事件。
另外，在图中(b)的状况下，示出了本车辆M的速度VM为60[km/h]，参照车辆mref的速度Vmref为120[km/h]，这些车辆间的相对距离Dre为40[m]的情况。在该情况下，本车辆M与参照车辆mref的相对速度Vre与上述同样地成为60[km/h]，因此根据图6的映射求得制动距离D为50[m]左右。根据映射求出的制动距离D为相对距离Dre以上(Dre≤D)，因此事件可否判定部124判定为不能执行车道变更事件。
图8是表示车道变更事件时的本车辆M与参照车辆mref的相对关系的另一例的图。在图中(a)的状况下，示出了本车辆M的速度VM为60[km/h]，参照车辆mref的速度Vmref为90[km/h]，这些车辆间的相对距离Dre为50[m]的情况。在该情况下，本车辆M与参照车辆mref的相对速度Vre成为30[km/h]，因此根据图6的映射求得制动距离D为20[m]左右。根据映射求出的制动距离D小于相对距离Dre(Dre＞D)，因此事件可否判定部124判定为能够执行车道变更事件。
另外，在图中(b)的状况下，示出了本车辆M的速度VM为60[km/h]，参照车辆mref的速度Vmref为130[km/h]，这些车辆间的相对距离Dre为50[m]的情况。在该情况下，本车辆M与参照车辆mref的相对速度Vre成为70[km/h]，因此根据图6的映射求得制动距离D为70[m]左右。根据映射求出的制动距离D为相对距离Dre以上(Dre≤D)，因此事件可否判定部124判定为不能执行车道变更事件。
在此，返回图5的流程图的说明。在因车辆M进行车道变更而参照车辆mref的制动的程度小于阈值的情况下，事件可否判定部124移向S104的处理。
另一方面，在因车辆M进行车道变更而参照车辆mref的制动的程度为阈值以上的情况下，事件可否判定部124判定为不能执行车道变更事件。然后，事件可否判定部124将车道变更事件变更为定速行驶事件、追随行驶事件等其他事件(步骤S112)。由此，本流程图的处理结束。
需要说明的是，在上述的实施方式中，事件可否判定部124在对制动距离D与相对距离Dre进行比较时，也可以对制动距离D附加余量α。余量α是指，基于车道变更时间点的从参照车辆mref的位置到本车辆M的位置的距离除以该时间点的参照车辆mref的速度Vmref算出的时间(即车头时距)而得到的距离维度的值。
图9是将本车辆M与参照车辆mref的相对速度Vre和附加余量α后的参照车辆mref的制动距离D之间的关系以映射的形式表示的图。如图示那样，通过附加余量α，从而将来预测的参照车辆mref的制动距离D增加。由此，车道变更事件的可否的条件被强化，因此在制动距离D与相对距离Dre为同等程度时，容易中止事件以期望获得安全性。其结果是，能够进行更加顾及到周边车辆的车道变更。
另外，在图示的例子中，余量α不依赖相对速度Vre而设为恒定，但不限定于此，也可以根据相对速度Vre、车道变更目的地的路面的状况而增加或减少。例如，可以是，相对速度Vre越大则使余量α越大，也可以是，在雨天时等而路面湿润了的情况下增大余量α。另外，在相对速度Vre与制动距离D的关系通过函数来表示的情况下，上述的余量α可以由常数项等表示。
另外，在图6所示的映射中，基于施加了0.3[G]左右的制动力时的运动模型而导出了制动距离D，但不限定于此。例如，制动距离D也可以按照设想有施加0.1[G]、0.2[G]、0.3[G]这样的多种制动力的情况的多个运动模型而导出。
图10是表示本车辆M与参照车辆mref的相对速度Vre和多个参照车辆mref的制动距离D之间的关系以映射的形式表示的图。图中D1表示以0.1[G]的制动力开始了减速时的制动距离，D2表示以0.2[G]的制动力开始了减速时的制动距离，D3表示以0.3[G]的制动力开始了减速时的制动距离，D4表示以0.4[G]的制动力开始了减速时的制动距离。例如，事件可否判定部124可以根据由外界识别部121识别到状态的周边车辆的种类，来变更参照的制动距离D。由此，事件可否判定部124例如可以针对二轮车、卡车等不想施加大的制动力的车辆，按照设想了0.1、0.2[G]这样的较低的制动力的运动模型来导出制动距离D。
另外，在上述的实施方式中，事件可否判定部124也可以从设想的制动力不同的多个运动模型中根据车道变更的必要性来选择一个运动模型。例如，越是如分支事件、汇合事件这样的、在不进行与该事件相应的车道变更的情况下导致本车辆M从去往目的地的路径脱离的可能性高的事件，则车道变更的必要性越高。与此相对，对于如赶超事件这样并非一定需要实施的事件，车道变更的必要性低。例如，若车道变更的必要性低，则事件可否判定部124可以适用0.3[G]、0.4[G]这样的设想的制动力大的运动模型来导出制动距离D，若车道变更的必要性高，则事件可否判定部124可以适用0.1[G]、0.2[G]这样的设想的制动力小的运动模型来导出制动距离D。
以上，根据说明的第一实施方式，具备：外界识别部121，其识别存在于本车辆M的周边的一个以上的其他车辆；行驶控制部141，其控制本车辆M的至少转向来使本车辆M进行车道变更；以及事件可否判定部124，在进行车道变更的情况下，所述事件可否判定部124基于由外界识别部121识别到的一个以上的其他车辆中的存在于车道变更目的地的车道的参照车辆mref与本车辆M的相对关系，来判定预测因本车辆M进行车道变更而在参照车辆mref产生的制动的程度是否成为阈值以上，在由事件可否判定部124判定为制动的程度成为阈值以上的情况下，行驶控制部141中止车道变更，由此能够进行顾及到周边车辆的车道变更。
<第二实施方式>
以下，说明第二实施方式。在第二实施方式中，与上述的第一实施方式不同点在于，当判定为能够执行车道变更事件而开始车道变更的情况下，在正进行该车道变更的过程中，在车道变更目的地的车道上每当识别到新的其他车辆时，针对识别到的该其他车辆反复判定制动的程度是否成为阈值以上。以下，以与第一实施方式的不同点为中心进行说明，省略关于与第一实施方式共用的功能等的说明。
可以是，在进行车道变更的过程中，在由外界识别部121识别到新的参照车辆mref的情况下，第二实施方式中的事件可否判定部124根据与该识别到的新的参照车辆mref的相对关系来判定车道变更事件是否能够继续。例如，当事件可否判定部124判定为能够执行车道变更事件时，轨道生成部125生成目标轨道，由此，接受到行驶控制部141的控制，本车辆M开始沿着目标轨道而向相邻车道进行车道变更。在该车道变更的过程中，在由外界识别部121新识别到有其他的参照车辆mref正从车道变更目的地的相邻车道的后方迫近的情况时，事件可否判定部124根据与新识别到的参照车辆mref的相对关系来判定车道变更事件是否能够继续。
图11是表示判定车道变更事件是否能够继续的场景的一例的图。如图示那样，例如，当判定为参照车辆mref1的制动的程度小于阈值而判定为能够执行车道变更事件时，本车辆M开始车道变更。此时，例如，在因参照车辆mref1向其他车道移动而新识别到位于参照车辆mref1的后续位置的参照车辆mref2的情况下，事件可否判定部124针对新识别到的参照车辆mref2而判定制动的程度是否成为阈值以上。在参照车辆mref2的制动的程度成为阈值以上的情况下，事件可否判定部124判定为车道变更事件不能继续，变更为其他事件。伴随于此，轨道生成部125生成使本车辆M向车道变更前的原来车道移动这样的目标轨道。这样，在一度许可了车道变更事件之后也判定事件可否继续，由此能够进行更加顾及到周边车辆的车道变更。
根据以上说明的第二实施方式，在车道变更事件一度被许可后也判定事件可否继续，由此能够进行更加顾及到周边车辆的车道变更。
[硬件结构]
上述的实施方式的车辆控制系统1的自动驾驶控制单元100例如通过图12所示那样的硬件的结构来实现。图12是表示实施方式的自动驾驶控制单元100的硬件结构的一例的图。
自动驾驶控制单元100例如成为通信控制器100-1、CPU100-2、RAM100-3、ROM100-4、闪存器、HDD等二次存储装置100-5、以及驱动装置100-6通过内部总线或专用通信线而相互连接的结构。在驱动装置100-6中装配光盘等可移动型存储介质。保存于二次存储装置100-5的程序100-5a通过DMA控制器(未图示)等而向RAM100-3展开，并由CPU100-2执行，由此实现自动驾驶控制单元100的各功能部(第一控制部120及第二控制部140)。另外，CPU100-2所参照的程序可以保存于在驱动装置100-6中装配的可移动型存储介质，也可以经由网络NW而从其他装置下载。
上述实施方式可以如以下那样表现。
车辆控制系统构成为具备：
存储器，其存储信息；以及
处理器，其执行保存于所述存储器的程序，
所述处理器通过执行所述程序而进行如下处理：
识别存在于本车辆的周边的一个以上的其他车辆；
控制所述本车辆的至少转向来进行使所述本车辆进行车道变更的车道变更控制；
在进行所述车道变更控制的情况下，基于识别到的一个以上的所述其他车辆中的存在于车道变更目的地的车道的参照车辆与所述本车辆的相对关系，来判定预测因所述本车辆进行车道变更而在所述参照车辆产生的制动的程度是否成为阈值以上；以及
在判定为所述制动的程度成为阈值以上的情况下，中止所述车道变更控制。
以上使用实施方式说明了本发明的具体实施方式，但本发明丝毫不被这样的实施方式限定，在不脱离本发明的主旨的范围内能够施加各种变形及替换。
附图标记说明
1··车辆控制系统、10…相机、12…雷达装置、14…探测器、16…物体识别装置、20…通信装置、30…HMI、40…车辆传感器、50…导航装置、51…GNSS接收机、52…导航HMI、53…路径决定部、54…第一地图信息、60…MPU、61…推荐车道决定部、62…第二地图信息、80…驾驶操作件、100…自动驾驶控制单元、120…第一控制部、121…外界识别部、122…本车位置识别部、123…行动计划生成部、124…事件可否判定部、125…轨道生成部、140…第二控制部、141…行驶控制部、200…行驶驱动力输出装置、210…制动装置、220…转向装置。

Claims (13)

1.一种车辆控制系统，其中，
所述车辆控制系统具备：
识别部，其识别存在于本车辆的周边的一个以上的其他车辆；
行驶控制部，其控制所述本车辆的至少转向来执行使所述本车辆进行车道变更的车道变更控制；以及
判定部，在由所述行驶控制部进行所述车道变更控制的情况下，所述判定部基于由所述识别部识别到的一个以上的其他车辆中的存在于车道变更目的地的车道的参照车辆与所述本车辆的相对关系，来判定预测因所述本车辆进行车道变更而在所述参照车辆产生的制动的程度是否成为阈值以上，
所述判定部基于所述本车辆与所述参照车辆的相对速度，来导出预测在通过制动而减速的所述参照车辆的速度成为与所述本车辆的速度同等程度为止的期间所述参照车辆行驶的制动距离，
所述判定部对导出的所述制动距离和所述本车辆与所述参照车辆之间的相对距离进行比较，在所述制动距离成为所述相对距离以上的情况下，判定为所述制动的程度成为阈值以上，
在由所述判定部判定为所述制动的程度成为阈值以上的情况下，所述行驶控制部中止所述车道变更控制，
所述判定部判定为所述车道变更的必要性越高所述制动距离越长，所述车道变更的必要性越低所述制动距离越短，
伴随与事先设定的目的地对应的分支或汇合的第一车道变更比伴随所述本车辆的前方存在的其他车辆的赶超的第二车道变更的所述车道变更的必要性高。
2.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，
所述判定部使用求出假定以一定的制动力进行制动的情况下的所述制动距离的对应信息，来导出由所述行驶控制部进行所述车道变更控制的时间点的所述制动距离。
3.根据权利要求2所述的车辆控制系统，其中，
所述判定部根据所述本车辆及所述参照车辆中的至少一方的车辆的绝对速度，从多个所述对应信息中选择一个所述对应信息。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆控制系统，其中，
所述判定部根据所述车道变更目的地的车道的状况来变更所述阈值。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆控制系统，其中，
所述判定部基于所述车道变更目的地的车道的状况来导出所述制动距离。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆控制系统，其中，
所述判定部根据所述本车辆及所述参照车辆中的至少一方的车辆的绝对速度来变更所述阈值。
7.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，
所述判定部基于所述本车辆及所述参照车辆中的至少一方的车辆的绝对速度来导出所述制动距离。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆控制系统，其中，
所述判定部根据所述参照车辆的种类来变更所述阈值。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆控制系统，其中，
所述判定部基于所述参照车辆的种类来导出所述制动距离。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆控制系统，其中，
所述判定部基于所述本车辆与所述参照车辆的相对速度，来导出预测在通过制动而减速的所述参照车辆的速度成为与所述本车辆的速度同等程度为止的期间所述参照车辆行驶的制动距离，
所述判定部对导出的所述制动距离附加余量，在所述制动距离与所述余量之和成为所述本车辆与所述参照车辆的相对距离以上的情况下，判定为所述制动的程度成为阈值以上，所述余量基于由所述行驶控制部进行所述车道变更控制的时间点的从所述参照车辆的位置到所述本车辆的位置的距离除以所述时间点的所述参照车辆的速度算出的时间来得到。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆控制系统，其中，
在到车道变更完成为止的期间每当由所述识别部在车道变更目的地的车道上识别到新的车辆时，所述判定部将新识别到的所述车辆作为所述参照车辆并反复判定所述制动的程度是否成为阈值以上。
12.一种车辆控制方法，其中，
所述车辆控制方法使车载计算机进行如下处理：
识别存在于本车辆的周边的一个以上的其他车辆；
控制所述本车辆的至少转向来执行使所述本车辆进行车道变更的车道变更控制；
在进行所述车道变更控制的情况下，基于识别到的一个以上的所述其他车辆中的存在于车道变更目的地的车道的参照车辆与所述本车辆的相对关系，来判定预测因所述本车辆进行车道变更而在所述参照车辆产生的制动的程度是否成为阈值以上；
基于所述本车辆与所述参照车辆的相对速度，来导出预测在通过制动而减速的所述参照车辆的速度成为与所述本车辆的速度同等程度为止的期间所述参照车辆行驶的制动距离；
对导出的所述制动距离和所述本车辆与所述参照车辆之间的相对距离进行比较，在所述制动距离成为所述相对距离以上的情况下，判定为所述制动的程度成为阈值以上；
在判定为所述制动的程度成为阈值以上的情况下，中止所述车道变更控制；以及
所述车道变更的必要性越高所述制动距离越长，所述车道变更的必要性越低所述制动距离越短，
伴随与事先设定的目的地对应的分支或汇合的第一车道变更比伴随所述本车辆的前方存在的其他车辆的赶超的第二车道变更的所述车道变更的必要性高。
13.一种存储介质，其中，
所述存储介质存储有车辆控制程序，所述车辆控制程序使车载计算机进行如下处理：
识别存在于本车辆的周边的一个以上的其他车辆；
控制所述本车辆的至少转向来执行使所述本车辆进行车道变更的车道变更控制；
在进行所述车道变更控制的情况下，基于识别到的一以上的所述其他车辆中的存在于车道变更目的地的车道的参照车辆与所述本车辆的相对关系，来判定预测因所述本车辆进行车道变更而在所述参照车辆产生的制动的程度是否成为阈值以上；
基于所述本车辆与所述参照车辆的相对速度，来导出预测在通过制动而减速的所述参照车辆的速度成为与所述本车辆的速度同等程度为止的期间所述参照车辆行驶的制动距离；
对导出的所述制动距离和所述本车辆与所述参照车辆之间的相对距离进行比较，在所述制动距离成为所述相对距离以上的情况下，判定为所述制动的程度成为阈值以上；
在判定为所述制动的程度成为阈值以上的情况下，中止所述车道变更控制；以及
所述车道变更的必要性越高所述制动距离越长，所述车道变更的必要性越低所述制动距离越短，
伴随与事先设定的目的地对应的分支或汇合的第一车道变更比伴随所述本车辆的前方存在的其他车辆的赶超的第二车道变更的所述车道变更的必要性高。
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