行驶控制装置以及行驶控制方法与流程

1.本发明涉及自动地控制车辆的行驶的行驶控制装置以及行驶控制方法。


背景技术：

2.已知根据由搭载于车辆的照相机生成的周边图像自动地控制车辆的行驶的行驶控制装置。行驶控制装置从周边图像检测车道划区线，以在由车道划区线划区的车道行驶的方式控制车辆的行驶。
3.在专利文献1中，记载决定本车辆的举动而进行自动驾驶的车辆控制系统。专利文献1记载的车辆控制系统从外部装置取得与划区线无法辨识的区间中的其他车辆的行驶历史有关的信息，在存在划区线无法辨识的区间的情况下，根据从外部装置取得的行驶历史决定本车辆的举动。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：国际公开第2018/123014号


技术实现要素：

7.在划区线无法辨识的区间(无车道区间)的前后车道数变化的道路中，无车道区间的前后的各个车道并未一对一地对应。因此，行驶控制装置无法根据在无车道区间之前行驶的车道的位置唯一地决定在无车道区间之后行驶的车道。其结果，在无车道区间的前后车道数变化的道路中，行驶控制装置有时进行实施驾驶员未设想的车道变更的控制。
8.本发明的目的在于提供能够减少无车道区间的前后处的驾驶员未设想的车道变更的行驶控制装置。
9.本发明所涉及的行驶控制装置具备：无车道区间检测部，在从车辆的当前位置起预定距离以内的前方，检测没有车道的无车道区间；位置维持部，以在无车道区间维持相对道路整体的宽度的车辆的位置的方式控制车辆的行驶；以及车道变更部，在无车道区间结束时的车辆的预想位置跨越车道划区线的情况下，优先于位置维持部，以移动到与车辆的重叠大的车道的方式控制车辆的行驶。
10.在本发明的行驶控制装置中，在被车辆的预想位置跨越的车道划区线划区的2个车道的各个车道中的与车辆的重叠相等的情况下，车道变更部以移动到在道路中配置行驶车道的一侧的车道的方式控制车辆的行驶。
11.在本发明的行驶控制装置中，在被车辆的预想位置跨越的车道划区线划区的2个车道的各个车道中的与车辆的重叠相等的情况下，车道变更部以移动到车辆到达预想位置时的各个车道中的直至先行车辆的距离大的车道的方式控制车辆的行驶。
12.本发明的行驶控制装置还具备通知部，该通知部从检测到无车道区间至车辆到达无车道区间为止，针对车辆的驾驶员通知方向盘的保持请求。
13.本发明的行驶控制装置还具备操舵控制部，该操舵控制部使在无车道区间行驶过
程中的针对向方向盘的操作的反作用力比在并非无车道区间的区间行驶过程中的反作用力减少。
14.本发明所涉及的行驶控制方法包括：在从车辆的当前位置起预定距离以内的前方，检测没有车道的无车道区间，以在无车道区间维持相对道路整体的宽度的车辆的位置的方式控制车辆的行驶，在无车道区间结束时的车辆的预想位置跨越车道划区线的情况下，优先于车辆的控制，以移动到与车辆的重叠大的车道的方式控制车辆的行驶。
15.根据本发明的行驶控制装置，能够减少无车道区间的前后处的驾驶员未设想的车道变更。
附图说明
16.图1是安装行驶控制装置的车辆的概略结构图。
17.图2是行驶控制装置的硬件示意图。
18.图3是行驶控制装置具有的处理器的功能框图。
19.图4是说明行驶控制的第1例子的图。
20.图5是说明行驶控制的第2例子的图。
21.图6是说明行驶控制的第3例子的图。
22.图7是行驶控制处理的流程图。
23.(符号说明)
24.1：车辆；7：行驶控制装置；731：无车道区间检测部；732：位置维持部；733：车道变更部；734：通知部；735：操舵控制部。
具体实施方式
25.以下，参照附图，详细说明能够减少无车道区间的前后处的驾驶员未设想的车道变更的行驶控制装置。行驶控制装置在从车辆的当前位置起预定范围以内的前方，检测没有车道的无车道区间。行驶控制装置以在无车道区间维持相对道路整体的宽度的车辆的位置的方式控制车辆的行驶。在无车道区间的结束时的车辆的预想位置跨越车道划区线的情况下，行驶控制装置以移动到与车辆的重叠大的车道的方式控制车辆的行驶。
26.图1是安装行驶控制装置的车辆的概略结构图。
27.车辆1具有照相机2、方向盘3、仪表显示器4、gnss接收机5、存储设备装置6以及行驶控制装置7。照相机2、方向盘3、仪表显示器4、gnss接收机5以及存储设备装置6和行驶控制装置7经由依照控制器局域网这样的标准的车内网络能够通信地连接。
28.照相机2是用于检测车辆附近的状况的传感器的一个例子。照相机2具有包括ccd或者c-mos等对红外光具有灵敏度的光电变换元件的阵列的二维检测器和使该二维检测器上的成为摄影对象的区域的像成像的成像光学系统。照相机2例如在车室内的前方上部朝向前方地配置，针对每预定的摄影周期(例如1/30秒～1/10秒)隔着前玻璃对车辆1的周边的状况进行摄影，输出与周边的状况对应的图像。
29.方向盘3是驾驶操作受理部的一个例子，受理请求操舵车辆1的转向机构的动作的驾驶员的操作。请求转向机构的动作的操作例如是使方向盘3向右或者向左旋转的操作。在车辆1中，作为其他驾驶操作受理部，具有未图示的油门踏板以及制动器踏板。
30.仪表显示器4是显示部的一个例子，例如具有液晶显示器。仪表显示器4依照经由车内网络从行驶控制装置7接受的信号，对驾驶员能够视觉辨认地显示与车辆1的行驶有关的信息。
31.gnss接收机5针对每预定的周期接收来自gnss(global navigation satellite system，全球导航卫星系统)卫星的gnss信号，根据接收到的gnss信号对车辆1的自身位置进行测位。gnss接收机5针对每预定的周期将表示基于gnss信号的车辆1的自身位置的测位结果的测位信号经由车内网络输出给行驶控制装置7。
32.存储设备装置6是存储部的一个例子，例如具有硬盘装置或者非易失性的半导体存储器。存储设备装置6存储高精度地图。在高精度地图中，例如包括表示关于在该高精度地图中示出的预定的区域中包含的各道路的车道划区线的信息。
33.行驶控制装置7是具有通信接口、存储器以及处理器的ecu(electronic control unit，电子控制单元)。行驶控制装置7根据经由通信接口从照相机2接收的图像，检测车辆1的前方的无车道区间，控制无车道区间中的车辆的行驶。
34.图2是行驶控制装置7的硬件示意图。行驶控制装置7具备通信接口71、存储器72以及处理器73。
35.通信接口71是通信部的一个例子，具有用于将行驶控制装置7连接到车内网络的通信接口电路。通信接口71将接收到的数据供给到处理器73。另外，通信接口71将从处理器73供给的数据输出给外部。
36.存储器72是存储部的一个例子，具有易失性的半导体存储器以及非易失性的半导体存储器。存储器72保存在利用处理器73的处理中使用的各种数据、例如决定成为无车道区间的检测对象的从当前位置起前方的距离范围的距离阈值、表示在道路中配置行驶车道的方向的行驶车道方向信息等。另外，存储器72保存各种应用程序、例如执行行驶控制处理的行驶控制程序等。
37.处理器73是控制部的一个例子，具有1个以上的处理器及其外围电路。处理器73也可以还具有逻辑运算单元、数值运算单元或者图形处理单元这样的其他运算电路。
38.图3是行驶控制装置7具有的处理器73的功能框图。
39.在行驶控制装置7的处理器73中，作为功能块，具有无车道区间检测部731、位置维持部732、车道变更部733、通知部734、以及操舵控制部735。处理器73具有的这些各部是通过在处理器73上执行的程序安装的功能模块。或者，处理器73具有的这些各部也可以作为独立的集成电路、微型处理器或者固件安装到行驶控制装置7。
40.无车道区间检测部731通过将经由通信接口从照相机2接收的图像输入到以检测车道划区线的方式预先学习的识别器，检测车辆1的前方的车道划区线。车道划区线是在道路上为了区分车道而显示的车道划区线。
41.识别器例如能够设为具有从输入侧朝向输出侧串联地连接的多个层的卷积神经网络(cnn)。通过预先将包括车道划区线的图像用作教师数据输入给cnn并进行学习，cnn作为检测包括车道划区线的图像的识别器动作。
42.无车道区间检测部731根据从接收到的图像检测的车道划区线，检测从车辆的当前位置起预定距离以内的前方中的无车道区间。在图像的水平方向上检测到3条以上的车道划区线的情况下，无车道区间检测部731判定为由左端以及右端的车道划区线划区的道
路被它们之间的车道划区线划区为多个车道。在从图像的下端朝向上端，依次检测到被划区为多个车道的车道区间、仅检测到2条车道划区线的区间以及车道区间的情况下，无车道区间检测部731将仅检测到2条车道划区线的区间判定为无车道区间。
43.无车道区间检测部731也可以根据存储于存储设备装置6的高精度地图，检测无车道区间。例如，无车道区间检测部731从gnss接收机5接收测位信号。无车道区间检测部731从存储设备装置6取得与测位信号对应的地点的高精度地图。然后，无车道区间检测部731根据高精度地图中的车道划区线的信息，检测无车道区间。
44.位置维持部732以在无车道区间维持相对道路整体的宽度的车辆的位置的方式，经由输入输出接口对车辆1的行驶机构(未图示)输出控制信号。在行驶机构中，例如包括对车辆1供给动力的引擎、使车辆1的行驶速度减少的制动器以及操舵车辆1的转向机构。
45.位置维持部732将从图像检测的车道划区线中的、处于最接近图像的水平方向的左端以及右端各自的位置的车道划区线的间隔检测为道路整体的宽度。然后，位置维持部732以使道路整体的宽度与水平方向上的一端(例如左端)的车道划区线至车辆1的预定位置(例如左右方向的中心线)的水平方向的距离之比成为恒定的方式控制车辆1的行驶。
46.也可以在道路整体的宽度中包括路肩等车道以外的部分。例如，位置维持部732也可以将由识别道路区域的识别器识别为道路的区域的水平方向的宽度检测为道路整体的宽度，在此时识别为道路的区域中包括车道以外的部分。
47.车道变更部733在无车道区间结束时的车辆1的预想位置跨越车道划区线的情况下，以移动到与车辆1的重叠大的车道的方式对车辆1的行驶机构输出控制信号。
48.车道变更部733在存在无车道区间结束地点处的、从水平方向的一端(例如左端)的车道划区线起的水平方向的距离成为直至车辆1的左端的距离与直至车辆的右端的距离之间的车道划区线的情况下，判定为车辆1跨越该车道划区线。然后，将车辆1的左端以及车辆1的右端中的、与该车道划区线的水平方向的距离长的一侧所在的车道确定为与车辆1的重叠大的车道。
49.通知部734从检测到无车道区间至车辆1到达无车道区间为止，经由通信接口71向仪表显示器4发送显示用于针对车辆1的驾驶员通知方向盘3的保持请求的信息的显示信号。用于针对车辆1的驾驶员通知方向盘3的保持请求的信息例如是“请保持方向盘”这样的文章、表示保持方向盘的样子的图像等。另外，通知部734也可以经由通信接口71向车载扬声器(未图示)发送再现通知方向盘的保持请求的声音的声音信号。
50.操舵控制部735设定针对由车辆1的驾驶员向方向盘3进行的操作的反作用力。操舵控制部735向控制设置于方向盘3的致动器(未图示)的转向控制器(未图示)，经由通信接口71发送用于设定反作用力的反作用力设定信号。操舵控制部735以在无车道区间行驶过程中使反作用力比在并非无车道区间的区间行驶过程中的反作用力减少的方式，向转向控制器发送反作用力设定信号。
51.通过在无车道区间行驶过程中操舵控制部735进行使方向盘3的反作用力减少的控制，驾驶员能够以更少的力进行方向盘3的操舵。
52.图4是示出行驶控制的第1例子的图。
53.车辆1在位置a1从附图的下朝上行驶。此时，车辆1的无车道区间检测部731从由照相机2摄影的图像在图像的水平方向上检测到5条车道划区线ll111-ll115。在图像的水平
方向上检测到3条以上的车道划区线，所以车辆1当前行驶的道路的区间是被划区为多个车道的车道区间lz11。即，位置a1包含于车道区间lz11中的从左数第2个车道l112。
54.在位置a1，无车道区间检测部731检测在图像的水平方向上仅检测到车道划区线ll111以及ll115这2条的无车道区间nlz1。另外，无车道区间检测部731检测在图像的水平方向上检测到4条车道划区线ll111、ll121、ll122、ll115的车道区间lz12。
55.车道区间lz11的位置a1处的道路整体的宽度是位于左端的车道划区线ll111与位于右端的车道划区线ll115的间隔的rw11。左端的车道划区线ll111至车辆1的左右方向的中心线的距离是vp11。位置维持部732以使道路整体的宽度与左端的车道划区线至车辆1的左右方向的中心线的水平方向的距离之比成为常数vp11/rw11的方式控制车辆1的行驶。
56.使用位置a2处的作为道路整体的宽度的rw12和常数vp11/rw11，如下所述设定无车道区间nlz1的位置a2处的、左端的车道划区线至车辆1的左右方向的中心线的水平方向的距离vp12。
57.vp12＝rw12
×
vp11/rw11
58.使用位置a3处的作为道路整体的宽度的rw13和位置a1处的常数vp11/rw11，如下所述设定无车道区间nlz1结束的位置a3处的、左端的车道划区线至车辆1的左右方向的中心线的水平方向的距离vp13。
59.vp13＝rw13
×
vp11/rw11
60.位置维持部732以在从位置a1经由位置a2到达位置a3的路径r11行驶的方式控制车辆1的行驶。
61.在位置a3处，左端的车道划区线ll111至车道划区线ll121的距离是左端的车道划区线ll111至车辆1的左端a3l的距离与左端的车道划区线ll111至车辆1的右端a3r的距离之间。因此，车道变更部733判定为在位置a3处车辆1跨越车道划区线ll121。根据该判定，车道变更部733以移动到与车辆1的重叠大的车道的方式控制车辆1的行驶。
62.车辆1的左端a3l至车道划区线ll121的距离是ow11。另外，车道划区线ll121至车辆1的右端a3r的距离是比ow11长的ow12。因此，车道变更部733将车辆的右端a3r所在的、被车道划区线ll121以及车道划区线ll122划区的车道l122确定为与车辆1的重叠大的车道。
63.然后，车道变更部733以使车辆1在朝向从左数第2个车道l122内的位置a4的路径r12行驶的方式控制车辆1的行驶。
64.图5是示出行驶控制的第2例子的图。
65.车辆1在位置b1从附图的下朝上行驶。位置b1包含于车道区间lz21中的从左数第2个车道l212。在车辆1的前方的无车道区间nlz2中，位置维持部732以使道路整体的宽度与左端的车道划区线至车辆1的左右方向的中心线的水平方向的距离之比成为表示位置b1处的比的常数vp21/rw21的方式，控制车辆1的行驶。
66.位置维持部732以在从位置b1经由位置b2到达位置b3的路径r21行驶的方式控制车辆1的行驶。
67.在位置b3处，车辆1跨越车道划区线ll221。此时，车辆1的左端b3l至车道划区线ll221的距离ow21与车道划区线ll221至车辆1的右端b3r的距离ow22相等。即，在由车道划区线ll221划区的车道l221以及l222中，与车辆1的重叠相等。
68.此时，车道变更部733以移动到配置行驶车道的一侧的车道的方式控制车辆1的行
驶。
69.车道变更部733根据存储于存储器72的行驶车道方向信息，决定配置行驶车道的一侧的车道。例如，根据表示配置行驶车道的方向是左的行驶车道方向信息，车道变更部733将车道l221以及l222中的朝向行进方向处于左侧的车道l221决定为配置行驶车道的一侧的车道。
70.然后，车道变更部733以使车辆1在朝向车道l221内的位置b4的路径r22行驶的方式控制车辆1的行驶。
71.图6是示出行驶控制的第3例子的图。
72.车辆1在位置c1从附图的下朝上行驶。位置c1包含于车道区间lz31中的从左数第2个车道l312。在车辆1的前方的无车道区间nlz3中，位置维持部732以使道路整体的宽度与左端的车道划区线至车辆1的左右方向的中心线的水平方向的距离之比成为表示位置c1处的比的常数vp31/rw31的方式控制车辆1的行驶。
73.位置维持部732以在从位置c1经由位置c2到达位置c3的路径r31行驶的方式控制车辆1的行驶。
74.在位置c3处，车辆1跨越车道划区线ll321。此时，车辆1的左端c3l至车道划区线ll321的距离ow31与车道划区线ll321至车辆1的右端c3r的距离ow32相等。即，在由车道划区线ll321划区的车道l321以及l322中，与车辆1的重叠相等。
75.此时，车道变更部733以移动到车辆1到达位置c3时的各个车道中的直至先行车辆的距离大的车道的方式控制车辆1的行驶。
76.车道变更部733例如根据由照相机2摄影的图像中的上下方向的位置，以使直至位于更上面的先行车辆的距离变得更大的方式判定直至先行车辆的距离。另外，车道变更部733根据由于车辆1的速度以及时间引起的直至先行车辆的距离的变动，判定先行车辆的速度。然后，车道变更部733根据直至先行车辆的距离、先行车辆的速度、车辆1的速度以及直至位置c3的距离，推测车辆1到达位置c3时的直至先行车辆的距离。在图6的例子中，在车辆1到达位置c3时，车道l321中的直至先行车辆v1的距离是d1，车道l322中的直至先行车辆v2的距离是比d1大的d2。
77.车道变更部733也可以根据由照相机2摄影的图像中的水平方向的大小，以使直至水平方向的大小更小的先行车辆的距离变得更大的方式，判定直至先行车辆的距离。另外，车道变更部733也可以根据由lidar(light detection and ranging，光探测和测距)传感器(未图示)取得的、针对每个像素具有与直至物体的距离对应的值的距离图像，判定直至先行车辆的距离。
78.车道变更部733以使车辆1在朝向直至先行车辆的距离更大的车道l322内的位置c4的路径r32行驶的方式控制车辆1的行驶。
79.图7是行驶控制处理的流程图。行驶控制装置7在车辆1行驶的期间，以预定的时间间隔(例如1/10秒间隔)反复执行处理。
80.首先，无车道区间检测部731判定在从车辆1的当前位置起预定距离以内的前方是否检测到无车道区间(步骤s1)，在未检测到的情况下(步骤s1：“否”)，行驶控制装置7的处理器73结束行驶控制处理。在前方检测到无车道区间的情况下(步骤s1：“是”)，位置维持部732以在无车道区间维持相对道路整体的宽度的车辆1的位置的方式控制车辆1的行驶(步
骤s2)。接下来，车道变更部733判定无车道区间结束时的车辆1的预想位置是否跨越车道划区线(步骤s3)。在判定为跨越车道划区线的情况下(步骤s3：“是”)，车道变更部733以移动到与车辆的重叠大的车道的方式控制车辆1的行驶(步骤s4)，结束行驶控制处理。在判定为未跨越车道划区线的情况下(步骤s3：“否”)，行驶控制装置7的处理器73结束行驶控制处理。
81.通过这样执行行驶控制处理，行驶控制装置7能够减少无车道区间的前后处的驾驶员未设想的车道变更。
82.应理解本领域技术人员不脱离本发明的精神以及范围而能够对其施加各种变更、置换以及修正。