阅读说明：本技术 车辆的行驶控制装置 (Vehicle travel control device ) 是由 沟口雅人 于 2019-04-09 设计创作，主要内容包括：本发明提供车辆的行驶控制装置,根据车辆行为使针对弯道减速后在弯道出口附近开始加速时的车速控制的目标值最佳化,能在不给驾驶员带来不适感的情况下恢复车速。在前方存在弯道区间且设定车速比弯道行驶速度高的情况下,弯道车速控制部(101)使本车辆的车速减速到弯道行驶速度。行驶状态检测部(103)检测出弯道区间的出口附近的本车辆的相对于目标行驶路径的本车辆的横向位置和横摆角作为行驶状态。车速恢复目标值设定部(104)通过在弯道区间的出口附近,本车辆的相对于目标行驶路径的横向位置和横摆角越偏离目标行驶路径,将向设定车速开始加速时的车速控制的目标值设定得越小,从而以与本车辆的行为对应的适当速度恢复到设定车速。(The invention provides a vehicle travel control device which optimizes a target value of vehicle speed control when acceleration is started near an exit of a curve after deceleration of the curve according to vehicle behavior and can recover the vehicle speed without giving a sense of discomfort to a driver. When there is a curve section in the front and the set vehicle speed is higher than the curve running speed, a curve vehicle speed control unit (101) decelerates the vehicle speed of the vehicle to the curve running speed. A traveling state detection unit (103) detects, as a traveling state, the lateral position and yaw angle of the host vehicle with respect to the target traveling path in the vicinity of the exit of the curve section. The vehicle speed recovery target value setting unit (104) restores the vehicle to the set vehicle speed at an appropriate speed corresponding to the behavior of the vehicle by setting the target value of the vehicle speed control when starting acceleration to the set vehicle speed to be smaller as the lateral position and yaw angle of the vehicle with respect to the target travel path are deviated from the target travel path in the vicinity of the exit of the curve section.)

车辆的行驶控制装置

技术领域

本发明涉及以适当的弯道行驶速度通过弯道区间的方式进行控制的车辆的行驶控制装置。

背景技术

近年来，在汽车等车辆中，作为包含自动驾驶的驾驶辅助的技术，开发了以使本车辆跟随目标行驶路径来行驶的方式进行控制的技术。在跟随该目标行驶路径的行驶中，在检测到存在于前方的弯道的情况下，通过控制到适当的弯道行驶速度来通过弯道，从而不会给驾驶员带来不适感。

例如，在专利文献1中公开了在基于车辆的转弯行驶进行减速控制的减速控制装置中，通过在弯道出口减少减速控制的控制量，从而防止在弯道进行的减速控制给驾驶员带来不适感的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-263215号公报

发明内容

技术问题

然而，在专利文献1所公开的现有的技术中，在为了恢复到进入弯道前的车速而在弯道出口附近开始加速的情况下，有因横风和/或道路的横向斜坡等而扰乱车辆行为，向目标行驶路径的跟随性变差的情况。因此，开始加速而使车速恢复时的控制目标值相对于车辆行为变得不适当，有给驾驶员带来不适感的可能。

本发明是鉴于上述情况而做出的，目的在于提供如下车辆的行驶控制装置：根据车辆行为而使在相对于弯道的减速后在弯道出口附近开始加速时的车速控制的目标值最佳化，能够在不给驾驶员带来不适感的情况下使车速恢复。

技术方案

本发明的一个方式的车辆的行驶控制装置以减速到符合包含弯道曲率的道路状况的适当的弯道行驶速度而通过弯道区间的方式进行控制，所述车辆的行驶控制装置具备：行驶状态检测部，其检测上述弯道区间的出口附近的本车辆的行驶状态；目标值设定部，其基于上述行驶状态，设定在上述弯道区间的出口附近开始加速时的车速控制的目标值。

发明效果

根据本发明，根据车辆行为使针对弯道的减速后在弯道出口附近开始加速时的车速控制的目标值最佳化，能够在不给驾驶员带来不适感的情况下使车速恢复。

附图说明

图1是行驶控制系统的构成图。

图2是表示相对于目标行驶路径的本车辆的横向位置的说明图。

图3是表示相对于目标行驶路径的本车辆的横摆角的说明图。

图4是表示根据横摆角和横向位置划分的区域的说明图。

图5是表示目标加速度的上限值的说明图。

图6是表示目标车速的变化的说明图。

图7是表示针对弯道的车速控制的流程图。

图8是表示向设定车速恢复的恢复控制的流程图。

符号说明

1：行驶控制系统

10：外部环境识别装置

20：定位装置

30：地图信息处理装置

40：发动机控制装置

50：变速器控制装置

60：制动控制装置

70：转向控制装置

80：警报控制装置

100：行驶控制装置

101：弯道车速控制部

102：弯道结束判定部

103：行驶状态检测部

104：目标值设定部

105：车速恢复控制部

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。在图1中，符号1是汽车等车辆的行驶控制系统，执行包括车辆的自主的自动驾驶的行驶控制。该行驶控制系统1构成为以行驶控制装置100为中心，具备外部环境识别装置10、定位装置20、地图信息处理装置30、发动机控制装置40、变速器控制装置50、制动控制装置60、转向控制装置70、警报控制装置80，介由通信总线150将各装置连接到网络。

外部环境识别装置10具备：车载的照相机单元11、毫米波雷达和/或激光雷达等雷达装置12等环境识别用的各种设备；和/或检测外界气温作为本车辆行驶的外界环境的气象条件之一的外界气温传感器13等各种传感器。外部环境识别装置10除了利用由照相机单元11和/或雷达装置12等检测到的本车辆周围的物体的检测信息、由外界气温传感器13检测到的外界气温等环境信息来识别本车辆周围的外部环境以外，还利用通过路车间通信和/或车车间通信等基础设施通信获取到的交通信息、由定位装置20定位到的本车辆的位置信息、来自地图信息处理装置30的地图信息等来识别本车辆周围的外部环境。

例如，在搭载有由从不同的视角对同一对象物进行拍摄的2台照相机构成的立体照相机作为照相机单元11的情况下，可以通过对由该立体照相机拍摄到的左右一对图像进行立体处理来三维地识别外部环境。作为立体照相机的照相机单元11，例如构成为在车厢内上部的前窗内侧的后视镜附近，以预定的基线长度在车宽方向的左右配置具有CCD和/或CMOS等拍摄元件的快门同步的2台彩色照相机。

由作为立体照相机的照相机单元11拍摄到的左右一对图像是通过匹配处理求出左右图像之间的对应位置的像素偏移量(视差)，生成将像素偏移量转换为亮度数据等而生成的距离图像。根据三角测量的原理，将该距离图像上的点坐标转换成以本车辆的车宽方向即左右方向为X轴、以车高方向为Y轴、以车长方向即距离方向为Z轴的实际空间上的点，三维地识别出本车辆所行驶的道路的白线(车道线)、障碍物、在本车辆的前方行驶的车辆等。

通过从图像中提取成为白线的候补的点组，计算出连结该候补点的直线和/或曲线，从而能够识别作为车道线的道路白线。例如，在设定于图像上的白线检测区域内，在沿着水平方向(车宽方向)设定的多个探索线上进行亮度变化预定以上的边缘的检测，针对每个探索线检测1组白线起点和白线终点，将白线起点与白线终点之间的中间区域作为白线候补点而提取出来。

然后，对基于单位时间的车辆移动量的、白线候补点的空间坐标位置的时间系列数据进行处理，计算出对左右的白线进行近似而得的模型，利用该模型来识别白线。作为白线的近似模型，可以使用将通过霍夫转换求出的直线成分连结而得的近似模型和/或利用二次方程等曲线进行近似而得的模型。

定位装置20以基于来自GPS卫星等多个导航卫星的信号的定位为主来检测本车辆的车辆位置。另外，在因为来自卫星的信号(电波)的捕获状态化和/或电波的反射带来的多通道的影响等而导致定位精度变差的情况下，并用使用了陀螺仪传感器22和/或车速传感器23等车载传感器的自主导航进行的定位来检测本车辆的车辆位置。

在通过多个导航卫星进行的定位中，介由接收器21接收包括与从导航卫星发送的轨道和时刻等相关的信息的信号，基于接收到的信号将本车辆的自身位置定位为包含经度、纬度、高度和时间信息的绝对位置。另外，在通过自主导航进行的定位中，基于由陀螺仪传感器22检测到的本车辆的行进方位以及根据从车速传感器23输出的车速脉冲等计算出的本车辆的移动距离，对作为相对的位置变化量的本车位置进行定位。

应予说明，定位装置20可以一体地具备通过路车间通信和/或车车间通信等基础设施通信来获取交通信息的通信单元。

地图信息处理装置30具备地图数据库DB，根据由定位装置20定位到的本车辆的位置数据确定并输出在地图数据库DB的地图数据上的位置。在地图数据库DB存储有例如主要在车辆行驶的路径指引和/或显示车辆的当前位置时被参照的导航用的地图数据、以及比该地图数据更详细的在进行包括自动驾驶的驾驶辅助控制时被参照的行驶控制用的地图数据。

导航用的地图数据介由链路将当前的节点之前的节点和之后的节点分别连结，在各链路中保存有与设置于道路的信号灯、道路标识、建筑物等相关的信息。另一方面，行驶控制用的高精细的地图数据在节点与之后的节点之间具有多个数据点。在该数据点，与数据的可靠度和/或数据更新的日期等属性数据一起，储存有本车辆所行驶的道路的每个车道的曲率、车道宽度、路肩宽度等道路形状数据、道路方位角、道路白线种类、车道数量等行驶控制用数据。

地图信息处理装置30进行本车辆位置的定位结果与地图数据的比对，并介由未图示的显示装置向驾驶员提示基于该比对结果的行驶路径指引和/或交通信息。另外，地图信息处理装置30介由通信总线150发送本车辆所行驶的道路的曲率、车道宽度、路肩宽度等道路形状数据和/或道路方位角、道路白线种类、车道数量等行驶控制用的地图信息。应予说明，行驶控制用的地图信息主要发送到行驶控制装置100，但是根据需要也发送到其他控制装置。

此外，地图信息处理装置30进行地图数据库DB的维护管理，检查地图数据库DB的节点、链路、数据点并始终维持为最新的状态，并且，还对于数据库上不存在数据的区域也制作和添加新数据，构建更详细的数据库。地图数据库DB的数据更新和新数据的添加通过比对利用定位装置20定位而得的位置数据与存储在地图数据库DB中的数据来进行。

发动机控制装置40基于来自检测发动机驾驶状态的各种传感器类的信号和介由通信总线150发送的各种控制信息，控制发动机(未图示)的驾驶状态。发动机控制装置40基于例如吸入空气量、节气门开度、发动机水温、进气温度、空燃比、曲柄角、加速器开度、其他车辆信息，执行以燃料喷射控制、点火时期控制、电子控制节气门的开度控制等为主的发动机控制。

变速器控制装置50基于来自检测变速位置和/或车速等的传感器类的信号和/或介由通信总线150发送的各种控制信息，控制向自动变速器(未图示)供给的液压，并且根据预先设定的变速特性来控制自动变速器。

制动控制装置60基于例如制动开关、四个车轮的车轮速度、方向盘角度、横摆率、其他车辆信息，相对于驾驶员的制动操作独立地控制四个车轮的制动装置(未图示)。另外，制动控制装置60基于各轮的制动力计算出各轮的制动液压，进行防抱死制动系统和/或防侧滑控制等。

转向控制装置70基于例如车速、驾驶员的转向扭矩、方向盘角、横摆率、其他车辆信息，控制由设置于转向系统的电动助力转向马达(未图示)产生的转向扭矩。该转向扭矩的控制作为实现用于使实际转向角与目标转向角一致的目标转向扭矩的电动助力转向马达的电流控制来执行，在不存在由驾驶员的方向盘操作引起的超控的情况下，通过例如PID控制来控制电动助力转向马达的驱动电流。

警报控制装置80是控制在车辆的各种装置产生异常时和/或用于唤起驾驶员注意的警报和向驾驶员提示的各种信息的输出的装置。例如使用监视器、显示器、报警灯等视觉性输出和扬声器/蜂鸣器等听觉性输出中的至少一方，进行警报/信息提示。警报控制装置80在执行包括自动驾驶的驾驶辅助控制的过程中，向驾驶员提示其控制状态，另外，在根据驾驶员的操作使包含自动驾驶的驾驶辅助控制停止的情况下，向驾驶员通知此时的行驶状态。

接下来，对成为行驶控制系统1的中心的行驶控制装置100进行说明。在通过驾驶员操作未图示的开关和/或面板等而设定为自动驾驶和/或驾驶辅助的行驶模式时，行驶控制装置100基于由外部环境识别装置10识别到的外部环境的识别信息和/或来自定位装置20和地图信息处理装置30的信息，设定本车辆进行跟随行驶的目标行驶路径。然后，行驶控制装置100介由发动机控制装置40、变速器控制装置50、制动控制装置60和转向控制装置70执行行驶控制，以使得以驾驶员所设定的车速跟随目标行驶路径来进行自动行驶。

在向该目标行驶路径的行驶控制中，在以驾驶员所设定的设定车速沿着目标行驶路径进行行驶的过程中，在行驶控制装置100识别到前方存在弯道并判断为设定车速比适当的弯道行驶速度高的情况下，以在弯道入口使本车辆的车速减速而成为适当的弯道行驶速度的方式进行控制。然后，在弯道区间内行驶并到达弯道出口附近时，行驶控制装置100基于本车辆的行驶状态将开始向设定车速加速时的车速控制的目标值设定为最佳。

因此，行驶控制装置100具备弯道车速控制部101、弯道结束判定部102、行驶状态检测部103、目标值设定部104、车速恢复控制部105作为弯道行驶的功能部。简要而言，行驶控制装置100在利用这些功能部以适当的弯道行驶速度在弯道区间行驶并到达弯道出口附近时，检测本车辆的行驶状态，基于检测到的行驶状态设定开始加速时的车速控制的目标值来执行车速恢复控制。

详细而言，弯道车速控制部101在基于来自定位装置20和/或地图信息处理装置30的信息判断为前方存在弯道区间的情况下，计算出用于安全地通过弯道区间的弯道行驶速度Vcv。例如，基于弯道的曲率半径、车道宽度、道路坡度等，计算出作为确保行驶稳定性并且不给驾驶员带来不安感的横向加速度的目标车速而作为符合包含弯道曲率的道路状况的适当的弯道行驶速度Vcv。

此外，弯道车速控制部101对当前的车速即设定车速Vset与弯道行驶速度Vcv进行比较，判断在弯道进入前是否需要进行减速。在Vcv≥Vset的情况下，判断为保持设定车速Vset就能够安全地通过弯道，从而保持设定车速Vset而进行弯道行驶。另一方面，在Vcv＜Vset的情况下，判断为在进入弯道前需要进行减速，使本车辆的车速减速到弯道行驶速度Vcv。

弯道结束判定部102在弯道区间的出口附近结束本车辆针对弯道的车速控制(减速控制)，判定是否到达可以开始用于恢复到进入弯道前的车速的车速恢复控制的位置。可以开始恢复控制的位置即相对于弯道的车速控制的控制结束位置例如是基于设定车速Vset与弯道行驶速度Vcv的差值，设定为根据地图数据等掌握到的距离弯道出口(弯道结束位置)的距离。

针对该弯道的车速控制的控制结束位置被设定为，设定车速Vset与弯道行驶速度Vcv的差值越大，越接近于弯道出口。如下所说明，在本车辆到达针对弯道的车速控制的控制结束位置时，以本车辆的相对于目标行驶路径的车辆行为相对应的适当的目标值开始车速恢复控制。

行驶状态检测部103以本车辆相对于目标行驶路径的姿态来检测弯道区间的出口附近处的本车辆的行驶状态。在本实施方式中，检测本车辆相对于目标行驶路径的横向位置和横摆角作为相对于目标行驶路径的姿态。

例如，如图2所示，在将车道P的中央位置作为目标行驶路径Pct的情况下，将目标行驶路径Pct与本车辆C的中心位置的车道宽度方向上的距离检测为本车辆C的相对于目标行驶路径Pct的横向位置Xc。另外，如图3所示，将本车辆C的前后方向轴与目标行驶路径Pct(切线)之间的角度检测为本车辆C的相对于目标行驶路径Pct的横摆角θy。

应予说明，横向位置Xc和横摆角θy具体而言可以根据地图数据和/或本车辆位置的定位数据、基于道路白线的识别结果的目标行驶路径的近似曲线、横摆率测量值、基于车速和转向角的推断值等来检测。

目标值设定部104设定在弯道区间的出口附近开始向设定车速加速时的车速控制的目标值。该车速控制的目标值被设定为与本车辆的行驶状态即相对于目标行驶路径的车辆行为相对应的目标加速度αre或目标车速Vre。在本实施方式中，设置针对本车辆的横向位置的阈值Hc1、Hc2、Hc3(参照图3)和针对横摆角的阈值θh1、θh2、θh3(参照图4)，与根据这些阈值划分的区域相对应地设定目标加速度αre或目标车速Vre。

具体而言，在相对于车道中央的目标行驶路径以正的符号来表示行进方向左侧的横摆角，并以负的符号来表示从目标行驶路径向左侧的横向位置的情况下，本车辆的横向位置和横摆角越偏离如图4所示的根据阈值Hc1、Hc2、Hc3、θh1、θh2、θh3划分的区域，将目标加速度αre或目标车速Vre设定得越小。

本车辆靠中央时的横摆角的阈值θh1被设定为相对于目标行驶路径为较窄的正负的范围的区域。因此，即使本车辆的横向位置为车道中央附近，横摆角θy越偏离阈值θh1的区域，也使目标加速度αre或目标车速Vre变得越小，缓慢地恢复到设定车速。相反，横摆角θy越接近于阈值θh1的区域，目标加速度αre或目标车速Vre变得越大，能够较早地恢复到设定车速。

另一方面，本车辆靠车道左侧时的横摆角的阈值θh2被设定为，从阈值θh1的负的区域的值起在车道左侧方向相对变小。即，在本车辆的横向位置为车道左侧的情况下，将目标加速度αre或目标车速Vre设定得小，抑制本车辆的向车道中央方向的急剧的姿态变化。

另外，本车辆靠车道右侧时的横摆角的阈值θh3被设定为，从阈值θh1的正的区域的值起在车道右侧方向相对变大。因此，在本车辆的横向位置为车道右侧的情况下，同样地，将目标加速度αre或目标车速Vre设定得小，抑制本车辆的向车道中央方向的急剧的姿态变化。

应予说明，阈值θh1、θh2、θh3可以基于弯道行驶速度、弯道行驶速度与设定车速的差值等而设定为可变。通过使弯道行驶速度越高，就越相对地减小各阈值而减小目标速度或目标车速，从而能够降低给驾驶员带来的不适感。另外，通过使弯道行驶速度与设定车速的差值越大，就越相对地减小各阈值而减小目标速度αre或目标车速Vre，从而能降低给驾驶员带来的不适感。

以上的开始加速时的车速控制的目标值可以设定为例如根据横向位置Xc和横摆角θy划分的每个区域的最大值。将目标加速度αre设定为目标值的情况下，如图5所示，越偏离目标行驶路径，目标加速度αre的最大值αre_max越小，能够使车辆行为不稳定的状态下的加速变得缓慢，并且能够恢复到设定车速。

在图5中，将由横向位置Xc和横摆角θy的平方和表示的距离D作为横轴，示出与目标行驶路径的偏离程度。图5中的目标加速度αre的最大值αre_max1相当于根据阈值Hc1、θh1划分的区域的目标值，最大值αre_max2相当于根据阈值Hc2、θh2划分的区域和根据阈值Hc3、θh3划分的区域的目标值。另外，最大值αre_max3相当于阈值θh1、θh2、θh3的区域侧的目标值。

另外，在将目标车速Vre设定为开始加速时的车速控制的目标值的情况下，如图6所示，根据本车辆的相对于目标行驶路径的偏差设定目标车速。即，相对于将从弯道行驶时的车速恢复时的目标车速Vre设定为设定车速的通常的情况(图6中的实线)，在本车辆的相对于目标行驶路径的偏差大的情况下，将目标车速Vre设定得小(图6中的虚线)，在本车辆的行为稳定的时刻目标车速Vre成为设定车速(图6中由双点划线表示)。由此，能够实施平稳的车速控制，直到本车辆的行为相对于目标行驶路径变得稳定，能够减轻给驾驶员带来的不适感。

在利用弯道结束判定部102判定为到达可以开始车速恢复控制的位置时，车速恢复控制部105根据目标值设定部104基于本车辆的行驶状态设定的目标值来控制本车辆的车速，恢复到设定车速。由此，能够在不给驾驶员带来不适感的情况下迅速恢复到设定车速。

接下来，使用图7和图8所示的流程图对以驾驶员设定的设定车速沿着目标行驶路径自动行驶时的弯道行驶的程序处理进行说明。图7的流程图表示行驶控制装置100中的针对弯道的车速控制，图8的流程图表示行驶控制装置100中的向设定车速恢复的恢复控制。

首先，对针对图7的弯道的车速控制进行说明。在该车速控制的处理中，在最初的步骤S1中，根据地图数据等检测到在本车辆前方存在弯道，调查本车辆是否到达针对弯道的控制开始位置。针对弯道的控制开始位置被设定为例如基于弯道的曲率半径和/或本车辆的车速等的距离弯道开始位置的距离。

然后，在本车辆到达针对弯道的控制开始位置时，从步骤S1进入步骤S2，计算出符合包括弯道曲率的道路状况的适当的弯道行驶速度Vcv作为弯道行驶的目标车速，在步骤S3中调查弯道行驶的目标车速Vcv是否为设定车速Vset以上。

在步骤S3中，在弯道行驶的目标车速Vcv为设定车速Vset以上的情况下，判断为不需要进入弯道前的减速在保持设定车速的状态下就能够通过弯道，退出本处理。另一方面，在弯道行驶的目标车速Vcv低于设定车速Vset的情况下，判断为需要进入弯道前的减速，从步骤S3进入步骤S4而实施针对弯道的车速控制。通过针对该弯道的车速控制，使本车辆的车速减速到目标车速而进入弯道，控制弯道内的行驶速度。

接下来，对图8的向设定车速的恢复控制进行说明。在该恢复控制的处理中，在最初的步骤S11中，调查是否正在实施针对弯道的车速控制(减速控制)。在没在实施针对弯道的车速控制(减速控制)的情况下，退出本处理，在正在实施针对弯道的车速控制的情况下，从步骤S11进入步骤S12。

在步骤S12中，调查本车辆是否进入到弯道出口附近，并且到达针对弯道的车速控制的控制结束位置。在未到达控制结束位置的情况下，回到步骤S11，继续进行车速控制，直到到达控制结束位置。在到达控制结束位置的情况下，从步骤S12进入步骤S13，检测本车辆相对于目标行驶路径的横向位置Xc和横摆角θy作为弯道行驶中的本车辆的行驶状态。

接下来，从步骤S13进入步骤S14，基于本车辆的行驶状态(本车辆相对于目标行驶路径的横向位置Xc和横摆角θy)，为了使弯道行驶时的车速恢复到进入弯道前的设定车速，设定开始加速时的车速控制的目标值。如上所述，该开始加速时的车速控制的目标值被设定为目标加速度αre或目标车速Vre，本车辆的与目标行驶路径的偏离的程度越大，将目标加速度αre或目标车速Vre设定为越小。

在步骤S14中设定目标加速度αre或目标车速Vre之后，进入步骤S15，实施车速恢复控制，使在弯道减速了的车速向设定车速上升。然后，在步骤S16中，调查本车辆的车速是否达到设定车速，在没有达到设定车速的情况下，回到步骤S11，再次检测行驶状态，重复以上的处理。其后，在步骤S16中，在本车辆的车速达到设定车速的情况下，结束本处理。

这样，在本实施方式中，在以驾驶员设定的设定车速跟随目标行驶路径并在行驶中出现弯道的情况下，使本车辆的车速减速到适当的弯道行驶速度而进入弯道。然后，在弯道出口附近向设定车速开始加速时，通过基于本车辆相对于目标行驶路径的横向位置和横摆角来设定车速控制的目标值，从而作为与本车辆的车辆行为相对应的适当的车速变化，能够在不给驾驶员带来不适感的情况下使车速恢复。