自动操作控制装置、自动操作控制方法、车辆巡航系统和控制该车辆巡航系统的方法

专利名称：自动操作控制装置、自动操作控制方法、车辆巡航系统和控制该车辆巡航系统的方法
技术领域：
本发明涉及自动操作控制装置、自动操作控制方法、车辆巡航系统和 控制该车辆巡航系统的方法。
背景技术：
车辆在其下自动操作的运输系统记载于例如日本专利申请公开号
2000-264210 (JP-A-2000-264210 )中。该运输系统在单轨闭环自动车辆 专用车道上控制多个车辆的自动操作。
然而，在实际的交通环境下，既有自动操作的车辆，也有人工操作的
车辆。在这种交通环境下，用于自动操作的车辆的巡航控制计划受到人工 操作的车辆的行为的影响。在自动操作的车辆处可识别特定区域中的人工
操作的车辆的行为。然而，存在于该特定区域之外的人工操作的车辆的行
为将来可能影响用于该自动操作的车辆的巡航控制计划。因而，有必要先 精确地预测人工操作的车辆的行为然后再准备用于自动操作的车辆的巡 航控制计划。

发明内容
本发明提供了即使在既有自动操作的车辆也有人工操作的车辆的交 通环境下也能适当地准备用于自动操作的车辆的巡航控制计划的自动操 作控制装置、自动操作控制方法、车辆巡航系统和控制该车辆巡航系统的 方法。
本发明的第 一方面涉及一种设置在主车辆中并且与另 一车辆协作而 控制该主车辆的自动操作的自动操作控制装置。该自动操作控制装置包 括行为预测单元，其预测在该主车辆附近行驶的第一车辆的行为；行为 预测结果接收单元，其接收对第二车辆的行为的预测结果，该预测是在该 另一车辆处作出的；以及巡航控制计划准备单元，其使用由该行为预测单对于该自动^Mt控制装置，考虑到在该主车辆处预测到的该附近车辆 的行为和在该另一车辆处预测到的该车辆的行为而准备用于该主车辆的
巡航控制计划。因而，更全面和更精确地预测可能对该主车辆施加影响的 该附近车辆的行为。结果，即使在既有自动操作的车辆也有人工操作的车 辆的交通环境下，也可以考虑到人工操作的车辆的行为而适当地准备用于 该主车辆的巡航控制计划。
该自动操作控制装置还可包括巡航控制计划接收单元，其接收在该另 一车辆处准备的用于该另 一车辆的巡航控制计划。该巡航控制计划准备单 元可使用接收到的用于该另 一车辆的该巡航控制计划来准备用于该主车 辆的该巡航控制计划。这样一来，还考虑到该另一车辆的行为而准备用于 该主车辆的巡航控制计划。结果，可以准备更适当的用于该主车辆的巡航 控制计划。
在该主车辆处被预测其行为的该第一车辆与在该另一车辆处被预测 其行为的该第二车辆可以是同一个车辆。该行为预测单元可使用由该行为 预测结果接收单元接收到的预测结果来预测该第一车辆的行为。这样一 来，使用在该另一车辆处作出的对该附近车辆的预测结果来预测该附近车 辆的行为。因而，从诸多观点预测了该附近车辆的行为，这提高了预测的 精度。结果，可以准备更适当的巡航控制计划。
在该主车辆处被预测其行为的该第 一车辆与在该另 一车辆处被预测
其行为的该第二车辆可彼此不同。该巡航控制计划接收单元可接收使用对 该第二车辆的行为的预测结果来准备的用于该另一车辆的该巡航控制计
划，该预测是在该另一车辆处作出的。这样一来，例如，在该主车辆处不 能被识别的车辆的行为在该另 一车辆处进行预测，使用对在该主车辆处不 能被识别的车辆的行为的预测结果来准备的用于该另一车辆的该巡航控 制计划可被使用以准备用于该主车辆的该巡航控制计划。因此，在准备用 于该主车辆的该巡航控制计划时，通过4吏用用于该另 一车辆的该巡航控制 计划，间接考虑到在该主车辆处不能被直接识别的车辆的影响。结果，可 以准备更适当的巡航控制计划。
本发明的第二方面涉及一种车辆巡航系统，具有巡航控制计划的多个 自动操作的车辆在该系统下行驶。在该系统中，该多个自动操作的车辆中 的每个自动操作的车辆包括准备该巡航控制计划的巡航控制计划准备单元；预测附近车辆的行为的行为预测单元；以及接收对附近车辆的行为的 预测结果的行为预测结果接收单元，该预测是在该多个自动操作的车辆之 中的另 一 自动操作的车辆处作出的。该行为预测单元使用由该行为预测结 果接收单元接收到的预测结果来预测该附近车辆的行为，且该巡航控制计 划准备单元使用对该附近车辆的行为的预测结果来准备该巡航控制计划。
在该车辆巡航系统中，当在每个自动操作的车辆处预测该附近车辆的 行为时，使用在该另一自动操作的车辆处作出的预测结果。于是，使用以 上述方式作出的预测结果来准备用于每个自动操作的车辆的巡航控制计 划。因而，更全面和更精确地预测可能对该自动操作的车辆施加影响的该 附近车辆的行为。结果，即使在既有自动操作的车辆也有人工操作的车辆 的交通环境下，也可以考虑到人工操作的车辆的行为而准备适当的用于该 自动^^t的车辆的巡航控制计划。
可在该多个自动^Mt的车辆处预测同一个车辆的行为。这样一来，在 该多个自动^Mt的车辆处预测同一附近车辆的行为。因而，从诸多观点预 测了该附近车辆的行为，这提高了预测的精度。结果，可以准备更适当的 巡航控制计划。
本发明的第三方面涉及一种车辆巡航系统，多个自动操作的车辆在该 系统下根据巡航控制计划来行驶。在该系统中，该多个自动操作的车辆中 的每个自动操作的车辆包括巡航控制计划准备单元，其准备该巡航控制 计划；行为预测单元，其预测在主车辆附近行驶的附近车辆的行为；以及 巡航控制计划接收单元，其接收在该多个自动操作的车辆之中的另 一 自动 操作的车辆处准备的该巡航控制计划。该巡航控制计划接收单元使用在该
主车辆处作出的对该附近车辆的行为的预测结果以及用于该另 一 自动操 作的车辆的该巡航控制计划来准备用于该主车辆的该巡航控制计划，其中 用于该另 一 自动操作的车辆的该巡航控制计划是使用在该另 一 自动操作 的车辆处作出的对在该另 一 自动操作的车辆附近行驶的附近车辆的行为
的预测结果来准备的。
在该车辆巡航系统中，使用在该另一自动操作的车辆处作出的对该附 近车辆的行为的预测结果来准备的用于该另一自动操作的车辆的该巡航 控制计划被使用以准备用于该主车辆的该巡航控制计划。因而，更全面和 更精确地预测可能对该自动操作的车辆施加影响的该附近车辆的行为。结 果，即使在既有自动操作的车辆也有人工操作的车辆的交通环境下，也可 以考虑到人工操作的车辆的行为而准备适当的用于该自动操作的车辆的巡航控制计划。
在该多个自动操作的车辆处被预测其行为的车辆可彼此不同。这样一 来，例如，在其中一个自动操作的车辆处不能被识别的车辆的行为在该另 一自动操作的车辆处进行预测，使用对在该一个自动操作的车辆处不能被 识别的车辆的行为的预测结果而准备的用于该另一自动操作的车辆的该 巡航控制计划可被使用以准备用于该一个自动操作的车辆的该巡航控制 计划。因此，在准备用于该一个自动操作的车辆的该巡航控制计划时，通 过使用用于该另 一 自动操作的车辆的该巡航控制计划，间接考虑到在该一 个自动操作的车辆处不能被直接识别的车辆的影响。结果，可以准备更适 当的巡航控制计划。
本发明的第四方面涉及一种与另一车辆协作而控制主车辆的自动操 作的自动操作控制方法。根据该自动操作控制方法，预测在该主车辆附近
行驶的第一车辆的行为；接收对第二车辆的行为的预测结果，该预测是在 该另 一车辆处作出的；并且使用对该第一车辆的行为的预测结果和对该第 二车辆的行为的预测结果来准备用于该主车辆的巡航控制计划。
本发明的第五方面涉及一种控制车辆巡航系统的方法，具有巡^li控制 计划的多个自动操作的车辆在该车辆巡航系统下行驶。根据该方法，在该 多个自动操作的车辆中的每个自动操作的车辆中，预测附近车辆的行为； 接收对附近车辆的行为的预测结果，该预测^1在该多个自动操作的车辆中 的另一自动操作的车辆处作出的；使用接收到的预测结果来预测该附近车 辆的行为；并且使用对该附近车辆的行为的预测结果来准备该巡航控制计 划。
本发明的第六方面涉及一种控制车辆巡航系统的方法，多个自动操作 的车辆在该车辆巡航系统下根据巡航控制计划来行驶。根据该方法，在该 多个自动操作的车辆中的每个自动操作的车辆中，预测在该主车辆附近行 驶的附近车辆的行为；接收在该多个自动操作的车辆中的另 一 自动操作的 车辆处准备的巡^i控制计划；并且使用在该主车辆处作出的对该附近车辆 的行为的预测结果以及用于该另 一 自动操作的车辆的该巡航控制计划来 准备用于该主车辆的该巡#1控制计划，其中用于该另一 自动操作的车辆的 该巡航控制计划是使用在该另 一 自动操作的车辆处作出的对在该另一自 动操作的车辆附近行驶的附近车辆的行为的预测结果来准备的。
根据本发明的上述多个方面，可以提供即使在既 自动操作的车辆也 有人工操作的车辆的交通环境下也能适当地准备用于自动操作的车辆的巡航控制计划的自动操作控制装置、自动操作控制方法、车辆巡航系统和 控制该车辆巡航系统的方法。


从以下参照附图所作的对示例实施例的说明中，本发明的前述和更多 目的、特征和优点将变得显而易见，在附图中，由相同的标号来表示相同
或相应的部分，并且
图l是示出了根据本发明的第一实施例的车辆巡航系统的框图2是示出了本发明的第一实施例中的在自动操作的车辆A和另一 自动操作的车辆B处监^工^Mt的附近车辆C的行为这一情形的图3是示出了根据本发明的第二实施例的车辆巡航系统的框图4是示出了本发明的第二实施例中的在自动操作的车辆A处监视 人工操作的附近车辆C的行为和在自动操作的车辆B处监M工操作的 附近车辆D的行为这一情形的图5是示出了才艮据本发明的第二实施例的变形例的车辆巡航系统的 框图。
具体实施例方式
下面参照附图"^兌明本发明的多个实施例。为相同的部件分配相同的标 号，并且下面对具有相同标号的部件仅i兌明一次。
图1是示出了根据本发明的第一实施例的车辆巡航系统的框图。如图 l所示，车辆巡航系统包括多个自动操作的车辆，即车辆A和车辆B。车 辆A和车辆B具有相同的构造。因而，下面仅说明车辆A的构造而不提 供对车辆B的构造的说明。对表示车辆A的部件的标号注明下标"a"。 与车辆A的部件对应的车辆B的部件由与表示车辆A的相应部件的标号 相同的标号M示，并注明下标"b"。
车辆A i更有图1所示的自动IMt控制装置(下文中有时也称作"控 制装置")la。控制装置la包括附近车辆识别单元12a、主车辆状态量估 计单元14a、附近车辆行为预测单元(行为预测单元)16a、车群全体行 为预测校正单元18a、指定条件接收单元20a、巡航控制计划准备单元22a、评价单元24a、巡航控制计划选择单元26a、运动控制单元28a、发送单 元30a和接收单元(行为预测结果接收单元、巡航控制计划接收单元)32a。
附近车辆识别单元12a连接至例如亳米波雷达、图像传感器、激光雷 达和超声波传感器等对车辆A周围的区域进行监视的周边监视传感器 34a。附近车辆识别单元12a基于由周i^视传感器34a检测到的值(例 如由从附近车辆等物体>^射的波表示的信息)来识别存在于车辆A (有时 也称作"主车辆A")附近的附近车辆C，并计算例如主车辆A和附近车 辆C之间的相对距离、角度和速度等与附近车辆C有关的信息。
主车辆状态量估计单元14a连接至检测主车辆A的状态量的主车辆 传感器36a。主车辆传感器36a例如是偏航率传感器、车速传感器、加速 度传感器、转向角度传感器、白线检测传感器和GPS。主车辆状态量估 计单元14a基于由主车辆传感器36a检测到的值、使用合并在软件中的车 辆模型来计算车辆A的状态量的估计值(车辆A的偏航率、车辆A在车 道内的横向位置、车辆A的横向速度、车辆A相对于道路线形的偏航角、 车辆A的位置等)。
附近车辆行为预测单元16a获得由附近车辆识别单元12a计算出的与 附近车辆有关的信息以及由主车辆状态量估计单元14计算出的车辆A的 状态量的估计值。然后，附近车辆行为预测单元16a基于所获得的信息来 计算与车辆A的位置有关的历史信息、与车辆A和附近车辆C之间的相 对位置有关的历史信息、车辆A和附近车辆C之间的相对iUL等，并基 于计算出的信息来估计与附近车辆C的位置有关的历史信息和附近车辆 C的当前状态(速度、加速度、相对于ili洛线形的偏航角等)。由此，可 以估计车辆A和附近车辆C之间的位置关系以及附近车辆C的巡航方式 的倾向(车间距、车速、加/减速、例如抑制变道等司机偏好)。附近车辆 行为预测单元16a还基于来自导航系统、M设施设备等的信息而获得与 车辆A正在行驶的il^的形状有关的信息(车道数目是否增/减、该if^ 和另一if^是否^^合、该道路是否分叉为多条道路、前方道路是否弯曲、 道路线形等)。然后，附近车辆行为预测单元16a基于与附近车辆C的位 置有关的历史信息、附近车辆C的当前状态和与道路形状有关的信息来 试验性地预测附近车辆C可在近期展现的行为(例如直到附近车辆C到 达前方约数百米的一点为止可展现的行为)。该预测是基于附近车辆C的 巡航方式的倾向、使用预先形成的司^型来作出的。
附近车辆行为预测单元16a经由接收单元32a接收在另 一 自动操作的车辆B处以与上述方式相同的方式作出的对附近车辆C的未来行为的预 测结果。然后，附近车辆行为预测单元16a使用对附近车辆C的行为的 试验性的预测结果和从车辆B接收到的对附近车辆C的行为的预测结果 来更精确地预测附近车辆C的行为。
接收单元32a借助使用2.4 GHz电波的车辆间通信而接收在另一 自动
操作的车辆b处准备的用于该车辆b的巡航控制计划以;Mu亥车辆b处
作出的对附近车辆C的行为的预测结果。将对附近车辆C的行为的预测 结果发送至附近车辆行为预测单元16a，并将用于车辆B的巡航控制计划 发送至车群全体行为预测校正单元18a。
车群全体行为预测校正单元18a从巡航控制计划选择单元26a接收所 选择的用于车辆A的巡航控制计划，从接收单元32a接收用于车辆B的 巡航控制计划，并从附近车辆行为预测单元16a接收对车辆C的行为的 预测结果。然后，车群全体行为预测校正单元18a将所选择的用于车辆A 的巡航控制计划、用于车辆B的巡航控制计划和车辆C的预测行为彼此 叠加在时间轴上。然后，车群全体行为预测校正单元18a对用于车辆A 和B的巡航控制计划和车辆C的预测行为进行校正，以使得有问题的点 (例如两个车辆之间的交叠)被消除。
指定*接收单元20a接收这样的信号该信号表示由司机指定的整 个巡航的4Hf。例如，指定条件接收单元20a接收这样的信号该信号表 示指定的目的地、旅行时间、燃料效率拔賦予的优先程度、休息计划等。
巡航控制计划准备单元22a准备可在近期(例如直到车辆A到达前 方数百米的一点为止)实施的多个试验性的巡航控制计划(包括主车辆A 要采用的路径和速度模式)。在准备该试验性的巡航控制计划时，考虑到 来自司机的请求和巡航环境^Ht。例如，当司机赋予旅行时间的减少以优 先级时，巡航控制计划准备单元22a准备多个这样的巡航控制计划根据 该巡航控制计划，允许频繁的变道以使得车辆A更早地到达目的地。当 司机赋予高燃料效率以优先级时，巡航控制计划准备单元22a准备多个这 样的巡航控制计划根据该巡航控制计划，较少地施加刹车并且车辆较少 地变道，以采用平滑延伸的路径。巡航控制计划准备单元22a基于由从车 群全体行为预测校正单元18a发送的信号表示的用于车辆A和车辆B的 经校正的巡航控制计划以;M"车辆C的行为的经校正的预测来准备巡航 控制计划。
评价单元24a基于预定的指标(例如安全性、环境友好性(基于燃料效率)和舒适性)来评价试验性地准备的多个巡航控制计划中的每一个。
在评价巡航控制计划时，考虑到由从车群全体行为预测校正单元18a发送 的信号表示的附近车辆C的预测行为以及用于自动^Mt的车辆B的巡航 控制计划。当存在有问题的点、例如当在巡航控制计划的一部分处不能确 保安全性时，巡航控制计划准备单元22a对有问题的点进行校正，评价单 元24a对经校正的巡航控制计划再度进^^价。
巡航控制计划选择单元26a基于由评价单元24a作出的评价结^多 个巡航控制计划之中选择获高度评价的巡航控制计划作为要实施的巡航 控制计划。例如，当司机赋予安全性以较高优先级时，巡航控制计划选择 单元26a选择具有较高安全性的巡航控制计划。
运动控制单元28a基于所选择的巡航控制计划(主车辆A要采用的 i^圣和速度模式)来准备赋予致动器38a的命令值。在准备该命4Hi时， 考虑到主车辆A的状态量的估计值。准备该命令值以使得主车辆A在预 定的预测持续时间内每个时间点处的位置和速度被精确地获得。
致动器38a包括供发动机、刹、电动转向系统等用的致动器和对该发 动机、刹、电动转向系统等进行控制的ECU。致动器38a从运动控制单 元28a接收表示节流阀打开量命令值、刹压力命令值、转向扭矩命令值等 的信号，并控制发动机、刹、电动转向系统等。
发送单元30a将这样的信号借助使用例如2.4 GHz电波的车辆间通信 而发送至另一自动操作的车辆B:该信号表示由巡航控制计划选择单元 26a选择的用于车辆A的巡航控制计划以及从车群全体行为预测校正单元 18a接收到的车辆C的预测行为。
接下来，说明由与自动^Mt的车辆B协作地工作的自动操作控制装 置la执行的对自动操作的车辆A的操作控制。如图2所示，将说明在自 动操作的车辆A和自动操作的车辆B处监M工操作的附近车辆C的行 为这一情形。
首先，附近车辆识别单元12a基于由周itJ^视传感器34a检测到的值 来识别存在于主车辆A附近的附近车辆C，并计算例如主车辆A和附近 车辆C之间的相对距离、角度和速度等与附近车辆C有关的信息。主车 辆状态量估计单元14a基于由主车辆传感器36a检测到的值来计算主车辆 A的状态量的估计值(主车辆A的位置、主车辆A的偏航率、主车辆A 在车道内的横向位置、主车辆A的横向速度、主车辆A相对于道路线形的偏航角等)。
接下来，附近车辆行为预测单元16a预测可在从当前时刻起预定的预 测持续时间(例如数十秒)展现的附近车辆C的行为。附近车辆行为预 测单元16a获得由附近车辆识别单元12a计算出的与附近车辆C有关的 信息和由主车辆状态量估计单元14a计算出的主车辆A的状态量的估计 值。然后，附近车辆行为预测单元16a基于所获得的信息来计算与主车辆 A的位置有关的历史信息、与主车辆A和附近车辆C之间的相对位置有 关的历史信息、主车辆A和附近车辆C之间的相对速度等，并基于计算 出的信息来估计与附近车辆C的位置有关的历史信息和附近车辆C的当 前状态(速度、加速度、相对于道路线形的偏航角等)。由此，可以估计 主车辆A和附近车辆C之间的位置关系以及附近车辆C的巡航方式的倾 向(车间距、车速、加/减速、例如抑制变道等司机偏好)。附近车辆行为 预测单元16a还基于来自导航系统、^设施设备等的信息而获得与主车 辆A正在行驶的道路的形状有关的信息(车道数目是否增/减、该道路和 另一道路是否会合、该道路是否分叉为多条道路、前方道路是否弯曲、道 路线形等)。然后，附近车辆行为预测单元16a基于与附近车辆C的位置 有关的历史信息、附近车辆C的当前状态和与ifi洛形状有关的信息来预 测附近车辆C在近期(例如直到附近车辆C到达前方数百米的一点为止) 可展现的行为。该预测是基于附近车辆C的巡航方式的倾向、使用预先 形成的司M型来作出的。
附近车辆行为预测单元16a经由接收单元32a接收在另 一 自动操作的 车辆b处以与上述方式相同的方式作出的对附近车辆C可在近期展现的 行为的预测结果。然后，附近车辆行为预测单元16a使用对附近车辆C 的行为的试验性的预测结果以及从车辆b接收到的对附近车辆C的行为 的预测结果来更精确地预测附近车辆C的行为。
例如，在图2所示的情形下，当车辆C的前信号灯熄灭但其后信号 灯照常闪烁时，判断出车辆C将变道的可能性是高的。于是，在更重视 在自动:^作的车辆b处对附近车辆C的行为的预测结果的情况下预测车 辆C的行为。
然后，车群全体行为预测校正单元18a从巡航控制计划选择单元26a 接M示所选择的用于车辆A的巡航控制计划的信号，从接收单元32a 接收用于车辆b的巡航控制计划，并从附近车辆行为预测单元16a接收 车辆C的预测行为。然后，车群全体行为预测校正单元18a将所选择的用于车辆A的巡航控制计划、用于车辆B的巡航控制计划和车辆C的预 测行为彼此叠加在时间轴上。然后，车群全体行为预测校正单元18a对用 于车辆A和B的巡航控制计划和车辆C的预测行为进行校正，以使得有 问题的点(例如两个车辆之间的交叠)被消除。
在接收到表示由司机指定的整个巡航的条件的信号之后，巡航控制计 划准备单元22a准备可在近期(例如直到车辆到达前方数百米的一点为
模式)。在准备该^验性的巡航控制计划时，考虑到来自司机的请求和巡 航环境制中。此时，指定^Hf接收单元20a基于由从车群全体行为预测校 正单元18a接收到的信号表示的用于车辆B和A的经校正的巡航控制计 划和对车辆c的行为的经校正的预测来准备巡航控制计划。
然后，评价单元24a基于预定的指标(例如安全性、环境友好性(基 于燃料效率)和舒适性)来评价准备的多个巡航控制计划中的每一个。在 评价巡航控制计划时，考虑到附近车辆C的预测行为和用于自动^Mt的 车辆B的巡航控制计划。当存在有问题的点、例如当在巡^^控制计划的 一部分处不能确保安全性时，巡^^控制计划准备单元22a对有问题的点进 行校正，评价单元24a对经校正的巡航控制计划再度进行评价。
接下来，巡航控制计划选择单元26a基于由评价单元24a作出的评价 结果从多个巡航控制计划之中选择获高度评价的巡航控制计划作为要实 施的巡航控制计划。例如，当司机赋予安全以优先级时，选择具有较高安 全性的巡航控制计划。
接下来，运动控制单元28a基于所选择的巡航控制计划(主车辆要采 用的路径和i!JL模式)来准备赋予致动器38a的命—度。在准备该命4Ht 时，考虑到主车辆的状态量的估计值。准备该命令值以使得主车辆在预定 的预测持续时间内每个时间点处的位置和速度被精确地获得。
致动器38a ^动控制单元28a接^示节流阀打开量命令值、刹压 力命令值、转向扭矩命令值等的信号，并控制发动机、刹、电动转向系统 等。由此对车辆A的自动操作进行控制。
另一方面，将这样的信号M送单元30a发送至自动操作的车辆B: 该信号表示由巡航控制计划选择单元26a选择的用于车辆A的巡航控制 计划以及从车群全体行为预测校正单元18a接收到的车辆C的预测行为。
如上所述，根据本发明的第一实施例的自动操作控制装置la能够考虑到在主车辆A和自动^Mt的车辆B处预测到的附近车辆C的行为而准 备用于主车辆A的巡航控制计划。因而，可以更全面和更精确地预测可 能对主车辆A施加影响的附近车辆的行为。因此，即使在既有自动操作 的车辆A也有人工操作的车辆C的交通环境下，也可以考虑到人工操作 的车辆C的行为而适当地准备用于自动操作的车辆A的巡航控制计划。
而且，使用用于另一自动操作的车辆B的巡航控制计划来准备用于 自动操作的车辆A的巡航控制计划。因此，在准备用于车辆A的巡M 制计划时，还考虑到自动操作的车辆B的行为。结果，可以准备更适当 的用于主车辆A的巡航控制计划。
此外，在主车辆A处祐J5测其行为的车辆与在另一 自动操作的车辆B 处被预测其行为的车辆是同一个车辆，且附近车辆行为预测单元16a使用 通过接收单元32a接收到的预测结果来预测车辆C的行为。因此，当预 测附近车辆C的行为时，使用在自动操作的车辆B处预测到的车辆C的 行为。因而，从诸多观点预测了车辆C的行为，这提高了对车辆C的行 为的预测的精度。结果，可以准备更适当的用于主车辆A的巡航控制计 划。
在自动操作的车辆B处也进行同样的处理。因而，对于包括车辆A 和车辆B的车辆巡航系统，可以更全面和更精确地预测可能对自动操作 的车辆施加影响的附近车辆的行为。因此，即使在既有自动^Mt的车辆也 有人工操作的车辆的交通环境下，也可考虑到人工操作的车辆的行为而适 当地准备用于自动操作的车辆的巡航控制计划。
接下来，说明根据本发明的第二实施例的车辆巡航系统。图3是示出 了根据本发明的第二实施例的车辆巡航系统的框图。如图3所示，巡航控 制系统包括多个自动^Mt的车辆，即车辆A和车辆B。车辆A和车辆B 具有相同的构造。因而，下面仅说明车辆A的构造而不提供对车辆B的 构造的说明。对表示车辆A的部件的标号注明下标"a"。与车辆A的部 件对应的车辆B的部件由与表示车辆A的相应部件的标号相同的标号来 表示，并注明下标"b"。
在本发明的第二实施例中，车辆A设有自动操作控制装置(下文中 有时也称作"控制装置，，)la。除了由附近车辆行为预测单元16a进行的 处理以外，根据本发明的第二实施例的控制装置la具有与根据本发明的 第一实施例的控制装置la的构it^目同的构造。根据本发明的第一实施例，在车辆A和车辆B处预测车辆C的行为。 因此，将这样的信号发送至附近车辆行为预测单元16a:该信号表示由接 收单元32a接收到的在车辆B处预测到的车辆C的行为。附近车辆行为 预测单元16a考虑到在车辆B处预测到的车辆C的行为而预测车辆C的 行为。与W目比，根据本发明的第二实施例，在车辆A处被预测其行为 的车辆与在车辆B处被预测其行为的车辆不相同。因而，附近车辆行为 预测单元16a不考虑在自动IMt的车辆B处作出的预测结果而预测车辆C 的行为。
另一方面，车辆B的巡航控制计划准备单元22b考虑到车辆D的预 测行为而准备巡航控制计划。因此，在准备用于车辆A的巡航控制计划 时，通过使用由车辆A的接收单元32a接收到的用于自动操作的车辆B 的巡航控制计划，间接考虑到车辆D的行为。可将表示车辆D的预测行 为的信号从车辆B的发送单元30b发送至接收单元32a，并可在准备用于 车辆A的巡航控制计划时考虑到车辆D的行为。
图4示出了本发明的第二实施例中的分别在自动^Mt的车辆A和B 处预测人工操作的车辆C和D的行为这一情形。如图4所示，在二车道 道路上，车辆A行^^在左侧车道上而车辆B行驶在右侧车道上。车辆A 在车辆B的前方。人工操作的车辆D行驶在车辆B的后方，而人工^Mt 的车辆C行^在车辆A的前方。此时，在车辆B处不能识别车辆C，而 在车辆A处不能识别车辆D。
在这种状况下，例如，当车辆D的速度比车辆B的速度大得多时， 在车辆B处准备这样的巡航控制计划根据该巡航控制计划，车辆B移 入左侧车道。此时，优选地，在车辆A处准备这样的巡航控制计划根 据该巡^i控制计划，车辆A不移入右侧车道，因为车辆A可能与在车辆 A处不能被识别的车辆D接触。
根据本发明的第二实施例，巡航控制计划准备单元22a考虑到通过接 收单元32a接收到的用于车辆B的巡航控制计划而准备巡航控制计划。 该巡航控制计划是考虑到车辆D的预测行为而准备的。因此，接收车辆B 据以移入左侧车道的巡航控制计划使得可以预测到高速车辆D将从后方 驶来并且考虑到高速车辆D将从后方驶来的可能性而准备巡航控制计划。 如上所述，在准备巡航控制计划时，通过使用用于自动操作的车辆B的 巡航控制计划，间接考虑到在主车辆A处不能被直接识别的车辆D的影 响。结果，可以准备更适当的巡航控制计划。
18如果由接收单元32a接^示车辆D的预测行为的信号、并考虑到 车辆D的预测行为而准备用于车辆A的巡航控制计划，则可以更有效地 考虑到车辆D的影响而准备巡航检制计划。
尽管已参照本发明的多个实施例说明了本发明，但应理解，本发明不 限于上述实施例或构造。相反，本发明意在涵盖本发明范围内的各种修改 和等价布置。
例如，根据本发明的第一实施例，在车辆A和车辆B处仅监视附近 车辆C的行为。可替选地，可在车辆A和车辆B处同时监视多个附近车 辆的行为。而且，自动操作的车辆的数量不限于两个，也可以是三个或更 多个。
根据本发明的第二实施例，在车辆A处仅监视附近车辆C的行为， 并在车辆B处仅监视附近车辆D的行为。可替选地，可在车辆A和车辆 B二者处监视多个车辆的行为。而且，自动^Mt的车辆的数量不限于两个， 也可以是三个或更多个。
而且，本发明的第一实施例和第二实施例可彼此组合。在车辆A和 车辆B处可监视同一车辆的行为，而在车辆A和车辆B处也可监视不同 车辆的行为。
可由车辆A的巡航控制计划准备单元22a准备用于车辆B的巡:^控 制计划，并可由车辆B的巡航控制计划准备单元22b准备用于车辆A的 巡航控制计划。于是，可借助车辆间通信来交换这些巡航控制计划。这样 一来，可以准备更精确的巡航控制计划。
如图5所示，如果存在能够与其它车辆通信的人工操作的附近车辆E， 则可形成包括车辆E在内的车辆巡航系统。图5是示出了根据本发明的 第二实施例的变形例的车辆巡航系统的框图。如图5所示，在巡航控制系 统中，操作支持控制装置le包括周皿视传感器34e、行为预测单元50e、 行为建议单元52e、显示单元54e、 ACC/LKA校正单元56e、接收单元 32e和发送单元30e。
周g视传感器34e是例如亳米波雷达、图像传感器、激光雷达和超 声波传感器等对车辆E周围的区域进行监视的传感器。周边监视传感器 34e检测附近车辆D。接收单元32e接i^示用于车辆A的巡航控制计划 以及在车辆A处其精度得以提高的车辆D和E的预测行为的信号。行为 预测单元50e基于由车辆E的车速传感器、加速踏板操作量传感器、刹车踏板操作量传感器和转向角度传感器等安装在车辆E上的传感器检测到 的信息、在车辆A处预测到并通过接收单元32e接收到的车辆E的行为、 以及来自车辆E附近的车辆的信息来预测车辆E的行为。然后，行为预 测单元50e基于来自安装在车辆E上的传感器的信息、车辆E的预测行 为和来自车辆A的信息来预测车辆D的行为。
发送单元30e将表示车辆D和E的预测行为(相对于时间的预测存 在分布)的信号发送至车辆A。当不是自动操作的车辆的车辆E设有例 如显示单元54e、 ACC (自适应巡航控制)单元或LKA (车道保持辅助) 单元等操作辅助设备时，行为建议单元52e准备适合于司机和巡航辅助设 备的行为计划。显示单元54e显示适合于正在进行人工操作的司机的操作 方式。ACC/LKA校正单元56e作出目标速度校正或产生转向扭矩，以使 得车辆E以适合于例如ACC单元或LKA单元等巡航辅助设备的操作方 式来被操作。
如上所述，将能够与其它车辆通信的人工操作的车辆E合并在车辆 巡航系统中使得可以更全面和更精确地预测可能对车辆A和B施加影响 的附近车辆C、 D和E的行为。因此，即使在既有自动^Mt的车辆也有人 工操作的车辆的交通环境下，也可以考虑到人工^Mt的车辆的行为而准备 适当的用于自动操作的车辆的巡航控制计划。而且，可以建议操作车辆E 应处于的理想方向和车辆E的理想^Mt。
权利要求
1.一种自动操作控制装置，其设置在主车辆中并且与另一车辆协作而控制所述主车辆的自动操作，其特征在于包括行为预测单元，其预测在所述主车辆附近行驶的第一车辆的行为；行为预测结果接收单元，其接收对第二车辆的行为的预测结果，所述预测是在所述另一车辆处作出的；以及巡航控制计划准备单元，其使用由所述行为预测单元作出的预测结果和由所述行为预测结果接收单元接收到的预测结果来准备用于所述主车辆的巡航控制计划。
2. 根据权利要求l所述的自动操作控制装置，其特征在于还包括巡航控制计划接收单元，其接收在所述另一车辆处准备的用于所述另 一车辆的巡航控制计划，其中 所述巡航控制计划准备单元使用接收到的用于所述另 一车辆的所述 巡航控制计划来准备用于所述主车辆的所述巡航控制计划。
3. 根据权利要求2所述的自动操作控制装置， 其中在所述主车辆处被预测其行为的所述第一车辆与在所述另一车辆处 被预测其行为的所述第二车辆彼此不同，并且所述巡航控制计划接收单元接收用于所述另 一车辆的所述巡航控制 计划，用于所述另一车辆的所述巡航控制计划是使用对所述第二车辆的行 为的预测结果来准备的，所述预测是在所述另 一车辆处作出的。
4.根据权利要求1所述的自动^Mt控制装置， 其中在所述主车辆处被预测其行为的所述第一车辆与在所述另一车辆处 被预测其行为的所述第二车辆是同一个车辆，并且所述行为预测单元使用由所述行为预测结果接收单元接收到的预测 结果来预测所述第一车辆的行为。
5. 根据权利要求1或4所述的自动操作控制装置， 其中所述另一车辆是与所述主车辆可通信的人工操作的车辆，并且 所述另一车辆与所述第二车辆是同一个车辆。
6. 根据权利要求1至4中任一权利要求所述的自动操作控制装置， 其中所述另一车辆是自动操作的车辆，并且所述第二车辆是在所述另 一车辆附近行驶的车辆。
7. —种车辆巡航系统，具有巡航控制计划的多个自动操作的车辆在 所述车辆巡航系统下行驶，所述车辆巡航系统的特征在于所述多个自动操作的车辆中的每个自动操作的车辆包括巡^^控制计划准备单元，其准备所述巡航控制计划；第一行为预测单元，其预测附近车辆的行为；以及行为预测结果接收单元，其接收对附近车辆的行为的预测结果，所述 预测是在所述多个自动操作的车辆之中的另 一 自动操作的车辆处作出的，其中所述第 一行为预测单元使用由所述行为预测结果接收单元接收到的 预测结果来预测所述附近车辆的行为，并且所述巡航控制计划准备单元使用对所述附近车辆的行为的预测结果 来准备所述巡航控制计划。
8.根据权利要求5所述的车辆巡航系统， 其中在所述多个自动^Mt的车辆处预测同 一个车辆的行为。
9.根据权利要求7或8所述的车辆巡航系统，其特征在于还包括人工操作的车辆，其与所述多个自动操作的车辆中的至少一个自动操 作的车辆可通信，其中所述行为预测结果接收单元还接收对所i^A工操作的车辆的行为的 预测结果，所U工操作的车辆包括第二行为预测单元，其使用在所述多个自动操作的车辆中的至少一个 自动操作的车辆处预测到的预测结果来预测所^A工操作的车辆的行为，其中所述巡航控制计划准备单元使用由所述行为预测结果接收单元接收 到的预测结果来准备所述巡航控制计划。
10. —种车辆巡航系统，多个自动操作的车辆在所述车辆巡航系统下 根据巡航控制计划来行驶，所述车辆巡航系统的特征在于所述多个自动操作的车辆中的每个自动操作的车辆包括巡航控制计划准备单元，其准备所述巡^li控制计划；行为预测单元，其预测在所述主车辆附近行驶的附近车辆的行为；以及巡航控制计划接收单元，其接收在所述多个自动操作的车辆之中的另 一自动操作的车辆处准备的所述巡航控制计划，其中所述巡航控制计划准备单元使用在所述主车辆处作出的对所述附近 车辆的行为的预测结果以及用于所述另一自动操作的车辆的所述巡航控 制计划来准备用于所述主车辆的所述巡^^控制计划，其中用于所述另一 自 动操作的车辆的所述巡航控制计划是使用在所述另 一 自动操作的车辆处作出的对在所述另一自动操作的车辆附近行驶的附近车辆的行为的预测结果来准备的。
11. 根据权利要求10所述的车辆巡航系统，其中在所述多个自动操作的车辆处被预测其行为的所述车辆彼此不同。
12. —种与另一车辆协作而控制主车辆的自动操作的自动操作控制方 法，其特征在于包括预测在所述主车辆附近行驶的第一车辆的行为；接收对第二车辆的行为的预测结果，所述预测是在所述另一车辆处作出的；并且使用对所述第一车辆的行为的预测结果和对所述第二车辆的行为的 预测结果来准备用于所述主车辆的巡航控制计划。
13. —种控制车辆巡航系统的方法，具有巡航控制计划的多个自动操 作的车辆在所述车辆巡航系统下行驶，所述方法的特征在于包括在所述多个自动操作的车辆中的每个自动^Mt的车辆中， 预测附近车辆的行为；接收对附近车辆的行为的预测结果，所述预测是在所述多个自动 操作的车辆之中的另一自动操作的车辆处作出的；使用接收到的所述预测结果来预测所述附近车辆的行为；并且使用对所述附近车辆的行为的预测结果来准备所述巡航控制计划。
14. 一种控制车辆巡航系统的方法，多个自动^Mt的车辆在所述车辆 巡航系统下根据巡航控制计划来行驶，所述方法的特征在于包括在所述多个自动操作的车辆中的每个自动操作的车辆中，预测在所述主车辆附近行驶的附近车辆的行为；接收在所述多个自动操作的车辆之中的另 一 自动操作的车辆处准备的所述巡航控制计划；并且使用在所述主车辆处作出的对所述附近车辆的行为的预测结果以 及用于所述另 一 自动^作的车辆的所述巡航控制计划来准备用于所述 主车辆的所述巡航控制计划，其中用于所述另一自动操作的车辆的所 述巡航控制计划是使用在所述另 一 自动操作的车辆处作出的对在所述 另一自动操作的车辆附近行驶的附近车辆的行为的预测结果来准备 的。
全文摘要
一种自动操作控制装置与另一车辆协作而控制主车辆的自动操作。在此装置中，附近车辆行为预测单元预测在所述主车辆附近的车辆的行为；接收单元接收对车辆的行为的预测结果，其中所述预测是在所述另一车辆处作出的；且巡航控制计划准备单元使用在所述主车辆处作出的预测结果和从所述另一车辆接收到的预测结果来准备用于所述主车辆的巡航控制计划。
文档编号G08G1/16GK101606112SQ200780041615
公开日2009年12月16日 申请日期2007年11月9日 优先权日2006年11月10日
发明者土井智之, 田中康治 申请人:丰田自动车株式会社