车辆控制装置、车辆控制方法和车辆控制程序与流程

本发明涉及一种车辆控制装置、车辆控制方法和车辆控制程序。

背景技术：

近年来，人们正在推进自动驾驶四轮车辆等车辆的技术研究。

与此相关，人们公知一种驾驶辅助装置，该驾驶辅助装置具有：指示机构，其根据驾驶员的操作来指示开始自车辆(anownvehicle)的自动驾驶；设定机构，其设定自动驾驶的目的地；确定机构，其在驾驶员操作了所述指示机构时根据是否设定了所述目的地来确定自动驾驶模式；和控制机构，其根据所述确定机构所确定的所述自动驾驶模式来控制车辆行驶，其中，在未设定所述目的地时，所述确定机构将所述自动驾驶模式确定为沿所述自车辆当前行驶路线行驶的自动驾驶或自动停车(例如参照日本国专利申请国际公开第2011/158347号)。

但是，现有技术中有时存在如下问题：正在行驶的车辆停车后再开始行驶时无法使自车辆朝向所希望的方向顺利行进。

技术实现要素：

本发明是鉴于上述情况而做出，其目的之一是提供一种能够使自车辆在开始行驶时朝向所希望的方向顺利行进的车辆控制装置、车辆控制方法和车辆控制程序。

为实现上述目的，本发明采用以下实施方式。

(1)本发明的一个实施方式涉及的车辆控制装置具有：生成部，其将将来的每一规定时间的自车辆的位置轨迹作为所述自车辆的轨道来生成；行驶控制部，其根据所述生成部生成的所述轨道来控制所述自车辆的行驶；存储控制部，其在所述自车辆停车的情况下使存储部存储表示对应于由所述生成部过去生成的轨道的操纵分量的信息。

(2)在上述实施方式(1)中，所述行驶控制部也可根据存储在所述存储部中的表示所述操纵分量的所述信息，来确定所述自车辆开始行驶时的操纵角。

(3)在上述实施方式(1)或(2)中，在所述自车辆停车期间，也可根据存储在所述存储部中的表示所述操纵分量的所述信息，来保持所述自车辆的操纵角。

(4)本发明的一个实施方式涉及的车辆控制方法，包括：车载计算机将将来的每一规定时间的自车辆的位置轨迹作为所述自车辆的轨道来生成；根据所生成的所述轨道来控制所述自车辆的行驶；在所述自车辆停车时将表示过去所生成的轨道的操纵分量的信息存储在存储部中。

(5)本发明的一个实施方式涉及的车辆控制程序用于使车载计算机执行如下处理：将将来的每一规定时间的自车辆的位置轨迹作为所述自车辆的轨道而生成的处理；根据所生成的所述轨道来控制所述自车辆的行驶的处理；在所述自车辆停车时将表示过去所生成的轨道的操纵分量的信息存储在存储部中的处理。

根据上述实施方式(1)、(4)、(5)，由于将表示过去由生成部生成的轨道的操纵分量的信息存储在存储部中，因此在开始行驶时能使自车辆朝向所希望的方向顺利行进。

根据上述实施方式(2)，由于根据存储在所述存储部中的表示所述操纵分量的信息来确定自车辆开始行驶时的操纵角，因此在开始行驶时能更精准地使自车辆朝向所希望的方向顺利行进。

根据上述实施方式(3)，由于在自车辆停车期间根据存储在所述存储部中的表示操纵分量的信息来保持自车辆的操纵角，因此在开始行驶时能更精准地使自车辆朝所希望的方向顺利行进。

附图说明

图1是表示搭载有第1实施方式涉及的车辆控制装置100的车辆所具有的结构要素的图。

图2是以第1实施方式涉及的车辆控制装置100为中心的自车辆m的功能结构图。

图3是表示由自车辆位置识别部102识别到的自车辆m相对于行驶车道l1的相对位置的情形的图。

图4是表示针对某区间所生成的行动计划一例的图。

图5是表示由第1轨道生成部112所生成的轨道一例的图。

图6是表示第1实施方式中由目标位置设定部122来设定目标区域ta的情形的图。

图7是表示第1实施方式中由第2轨道生成部126来生成轨道的情形的图。

图8是表示针对由第1轨道生成部112或第2轨道生成部126所生成的轨道上的各目标位置k来设定的目标速度v一例的图。

图9是表示由行驶控制部130确定转向装置92的控制量的情形一例的图。

图10是表示图9所示的自车辆m行驶了规定时间δt的情形一例的图。

图11是表示图10中已停车的自车辆m开始行驶时的情形一例的图。

图12是表示自车辆m变更车道的另一情形的图。

图13是表示第1实施方式中车辆控制装置100的处理流程一例的流程图。

图14是表示第2实施方式中车辆控制装置100的处理流程的另一例的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的车辆控制装置、车辆控制方法和车辆控制程序。

〈第1实施方式〉

[车辆结构]

图1是表示搭载有第1实施方式涉及的车辆控制装置100的车辆(以下称为自车辆m)所具有的结构要素的图。搭载有车辆控制装置100的车辆例如为两轮、三轮或四轮等汽车，包括以柴油发动机或汽油发动机等内燃机为动力源的汽车、以电动机为动力源的电动汽车以及兼具内燃机和电动机的混合动力汽车等。另外，上述电动汽车例如使用二次电池、氢燃料电池、金属燃料电池、乙醇燃料电池等电池放出的电能进行驱动。

如图1所示，自车辆m上搭载有探测器20-1～20-7、雷达30-1～30-6和摄像头40等传感器、导航装置50以及上述车辆控制装置100。探测器20-1～20-7例如为测定相对于照射光的散射光以测定到对象物的距离的lidar(lightdetectionandranging或laserimagingdetectionandranging)。例如探测器20-1安装在前格栅等上，探测器20-2和20-3安装在车身侧面、车门后视镜、前照灯内部或侧方灯附近等。探测器20-4安装在后车箱盖等上，探测器20-5和20-6安装在车身侧面或尾灯内部等。上述探测器20-1～20-6例如在水平方向具有150度左右的检测区域。另外，探测器20-7安装在车顶等上。探测器20-7例如在水平方向具有360度的检测区域。

上述雷达30-1和30-4例如为纵深方向检测区域较其他雷达宽的长距离毫米波雷达。另外，与雷达30-1和30-4相比，雷达30-2、30-3、30-5、30-6为纵深方向检测区域较窄的中距离毫米波雷达。以下，不特意区别探测器20-1～20-7时只记为“探测器20”，不特意区别雷达30-1～30-6时只记为“雷达30”。雷达30采用fm-cw(frequencymodulatedcontinuouswave)方式检测物体。

摄像头40例如为利用了ccd(chargecoupleddevice)和cmos(complementarymetaloxidesemiconductor)等固体摄像元件的数码摄像头。摄像头40安装在前挡风玻璃上部或室内后视镜背面等处。摄像头40例如呈周期性地反复拍摄自车辆m的前方。

而且，图1所示的结构至多为一例而已，也可省略部分结构，还可追加别的结构。

图2是以第1实施方式涉及的车辆控制装置100为中心的自车辆m的功能结构图。自车辆m上除了搭载有探测器20、雷达30和摄像头40以外，还搭载有导航装置50、车辆传感器60、操作装置70、操作检测传感器72、切换开关80、行驶驱动力输出装置90、转向装置92、制动装置94和车辆控制装置100。这些装置或设备经由can(controllerareanetwork)通信线等多路通信线、串行通信线或无线通信网等相互连接。

导航装置50具有gnss(globalnavigationsatellitesystem)信号接收器、地图信息(导航地图)、起到用户接口作用的触摸屏式显示装置、扬声器和麦克风等。导航装置50利用gnss信号接收器来确定自车辆m的位置，并导出从该位置到用户指定的目的地的路径。由导航装置50导出的路径作为路径信息154而被存储在存储部150中。自车辆m的位置也可由利用了车辆传感器60的输出的ins(inertialnavigationsystem)来进行确定或完善。另外，在车辆控制装置100执行手动驾驶模式时，导航装置50通过语音、导航显示来针对到达目的地的路径进行引导。而且，用于确定自车辆m的位置的结构也可独立于导航装置50来设置。另外，导航装置50例如也可通过用户持有的智能手机或平板终端等终端装置的部分功能来实现。此时，终端装置和车辆控制装置100之间通过无线或通信来收发信息。而且，用于确定自车辆m的位置的结构也可独立于导航装置50来设置。

车辆传感器60包括用于检测车速的车速传感器、用于检测加速度的加速度传感器、用于检测绕铅垂轴转动的角速度的偏航角速率传感器和用于检测自车辆m的朝向的方位传感器等。

当自车辆m为以内燃机为动力源的汽车时，行驶驱动力输出装置90具有发动机和用于控制发动机的发动机ecu(electroniccontrolunit)；当自车辆m为以电动机为动力源的电动汽车时，行驶驱动力输出装置90具有行驶用马达和用于控制行驶用马达的马达ecu；当自车辆m为混合动力汽车时，行驶驱动力输出装置90具有发动机和发动机ecu以及行驶用马达和马达ecu。当行驶驱动力输出装置90只包括发动机时，发动机ecu根据从后述的行驶控制部130所输入的信息来调整发动机的节气门开度和变速挡位等，以输出用于使车辆行驶的行驶驱动力(扭矩)。另外，当行驶驱动力输出装置90只包括行驶用马达时，马达ecu根据行驶控制部130所输入的信息来调整给予行驶用马达的pwm信号的占空比，以输出上述行驶驱动力。另外，当行驶驱动力输出装置90包括发动机和行驶用马达时，发动机ecu和马达ecu双方根据行驶控制部130所输入的信息相互协同地控制行驶驱动力。

转向装置92例如具有电动马达、转向扭矩传感器和操纵角传感器等。电动马达例如对齿条齿轮机构等施加作用力以改变方向盘的朝向。转向扭矩传感器例如检测操作方向盘时扭杆的扭转(torsion)并作为转向扭矩(操纵力)。操纵角传感器例如检测操纵角(或实际转向角)。

转向装置92根据行驶控制部130所输入的信息来驱动电动马达以改变方向盘的朝向。

制动装置94具有将对制动踏板进行的制动操作作为液压进行传递的主缸、用于储存制动液的储液箱和用于调节输出给各车轮的制动力的制动传动装置等。制动控制部44根据行驶控制部130所输入的信息来控制制动传动装置等，以使对应于主缸压力的制动扭矩输出给各车轮。而且，制动装置94不限于上面说明的通过液压进行工作的电子控制式制动装置，也可以是通过电动执行元件进行工作的电子控制式制动装置。

操作装置70例如包括加速踏板、方向盘、制动踏板和换挡杆等。操作装置70中安装有用于检测驾驶员有无操作、操作量的操作检测传感器72。操作检测传感器72例如包括加速器(accelerator)开度传感器、转向扭矩传感器、制动传感器和挡位传感器等。操作检测传感器72向行驶控制部130输出作为检测结果的加速器开度、转向扭矩、制动踩踏量和挡位等。而且，作为其替代方案，操作检测传感器72的检测结果也可直接向行驶驱动力输出装置90、转向装置92或制动装置94输出。

切换开关80是驾驶员等进行操作的开关。切换开关80例如可以是设置在方向盘或内饰物(仪表板)等上的机械式开关，还可以是设置在导航装置50的触摸屏上的gui(graphicaluserinterface)开关。当驾驶员等对切换开关80进行操作时，切换开关80生成控制模式指定信号并输出给控制切换部140，其中，控制模式指定信号将行驶控制部130的控制模式指定为自动驾驶模式或手动驾驶模式。如上所述，所谓自动驾驶模式是以驾驶员不进行操作(或相比手动驾驶模式操作量少、或操作频度低)的状态行驶的驾驶模式，更具体地讲，是根据行动计划来控制行驶驱动力输出装置90、转向装置92和制动装置94中的部分或全部的驾驶模式。

[车辆控制装置]

以下说明车辆控制装置100。车辆控制装置100例如具有自车辆位置识别部102、外界识别部104、行动计划生成部106、行驶方式确定部110、第1轨道生成部112、车道变更控制部120、行驶控制部130、存储控制部132、控制切换部140和存储部150。自车辆位置识别部102、外界识别部104、行动计划生成部106、行驶方式确定部110、第1轨道生成部112、车道变更控制部120、行驶控制部130、存储控制部132和控制切换部140中的部分或全部为通过由cpu(centralprocessingunit)等处理器执行程序而起作用的软件功能部。另外，它们中的部分或全部也可以是lsi(largescaleintegration)、asic(applicationspecificintegratedcircuit)等硬件功能部。另外，存储部150由rom(readonlymemory)、ram(randomaccessmemory)、hdd(harddiskdrive)、闪存等实现。处理器所执行的程序可预先存储在存储部150中，也可经车载互联网设备等从外部装置下载。另外，还可以是通过将存储有程序的便携式存储介质安装于未图示的驱动装置来将程序安装到存储部150中。

自车辆位置识别部102根据存储在存储部150中的地图信息152和由探测器20、雷达30、摄像头40、导航装置50或车辆传感器60所输入的信息，识别自车辆m正在行驶的车道(行驶车道)和自车辆m相对于行驶车道的相对位置。地图信息152例如为精度比导航装置50所具有的导航地图还高的地图信息，包括车道中央的信息和车道边界的信息。更具体地讲，地图信息152中包括道路信息、交通限制信息、地址信息(地址、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(省市县区)道路这样表示道路类别的信息，和道路的车道数量、各车道的宽度、道路的坡度、道路位置(包括经度、纬度和高度的3维坐标)、车道的转弯曲率、车道汇合和分支点的位置、设在道路上的标识等信息。交通限制信息包括因施工、交通事故、拥堵等而封锁车道这样的信息。

图3是表示由自车辆位置识别部102识别到的自车辆m相对于行驶车道l1的相对位置的情形的图。自车辆位置识别部102例如这样进行识别：将相对于自车辆m的基准点(例如重心)偏离行驶车道中央cl的偏离距离os、和自车辆m的行进方向的行驶车道中央cl相连的直线而形成的角度θ，作为自车辆m相对于行驶车道l1的相对位置。而且，作为其替代方案，自车辆位置识别部102也可这样进行识别：将自车辆m的基准点相对于自车道l1的某侧(任一侧)端部的位置等，作为自车辆m相对于行驶车道的相对位置。

外界识别部104根据由探测器20、雷达30、摄像头40等所输入的信息，识别周边车辆的位置、速度和加速度等状态。本实施方式中的所谓周边车辆是指在自车辆m的周边行驶的车辆，是与自车辆m同向行驶的车辆。周边车辆的位置可用其他车辆的重心、拐角等代表点来表示，也可用由其他车辆的轮廓所表现的区域来表示。所谓周边车辆的“状态”，也可包括周边车辆是否根据上述各种设备的信息在改变加速度、变更车道(或是否正想要变更车道)。另外，除了周边车辆，外界识别部104还可识别护栏、电线杆、驻车车辆、行人、其他物体的位置。

由行动计划生成部106生成在规定区间的行动计划。所谓规定区间例如为由导航装置50导出的路径中经过高速道路等收费道路的区间。而且，不限于此，行动计划生成部106也可针对任意区间生成行动计划。

行动计划例如由依次执行的多个项目(event)构成。项目中例如包括使自车辆m减速的减速项目、使自车辆m加速的加速项目、以使自车辆m不脱离行驶车道的方式使自车辆m行驶的车道保持项目(lane-keepingevent)、改变行驶车道的车道变更项目、使自车辆m超越前方行驶车辆的超车项目、在分支点变更至所希望的车道或以不脱离当前行驶车道的方式使自车辆m行驶的分支项目、和在车道汇合点使自车辆m加减速或改变行驶车道的汇合项目等。例如，在收费道路(如高速道路等)存在汇合点(分支点)时，在自动驾驶模式下，车辆控制装置100需要以使自车辆m朝向目的地方向行进的方式变更车道或保持车道。因此，当参照地图信息152而判明路径上存在汇合点(junction)时，由行动计划生成部106设定车道变更项目，该车道变更项目用于：在从当前的自车辆m的位置(坐标)到该汇合点的位置(坐标)之间，将车道变更至能向目的地方向行进的所希望的车道。而且，表示由行动计划生成部106所生成的行动计划的信息，被作为行动计划信息156而存储在存储部150中。

图4是表示针对某区间所生成的行动计划一例的图。如图所示，行动计划生成部106如下这样生成行动计划：对沿着到达目的地的路径行驶时会发生的情况进行分类，执行适合各个情况的项目。而且，行动计划生成部106也可根据自车辆m的状况变化来动态改变行动计划。

行动计划生成部106例如还可根据由外界识别部104识别到的外界状态来改变(更新)所生成的行动计划。一般来讲，在车辆行驶期间外界状态不断变化。尤其是自车辆m行驶在包括多个车道的道路上时，与其他车辆的距离间隔相对变化。例如，前方车辆紧急制动而减速或在相邻车道行驶的车辆挤进自车辆m的前方时，自车辆m需要结合前方车辆的举动、相邻车道的车辆的举动来适当改变速度、车道而行驶。因此，行动计划生成部106还可根据上述那样的外界状态变化来改变设定于每个控制区间的项目。

具体地讲，在车辆行驶中由外界识别部104识别到的其他车辆的速度超过阈值、或在相邻于自车道的车道行驶的其他车辆朝向自车道方向时，行动计划生成部106改变于自车辆m预定行驶的运转区间设定的项目。例如，在项目被设定成在车道保持项目之后执行车道变更项目的情况下，根据外界识别部104的识别结果，在该车道保持项目中判明在作为车道变更目标的车道的车道后方有车辆以阈值以上的速度驶来时，行动计划生成部106将车道保持项目之后的项目由车道变更改变为减速项目或车道保持项目等。据此，车辆控制装置100能避免自车辆m撞上，车道变更目标车道的车辆。其结果，即使外界状态产生变化，车辆控制装置100也能使自车辆m安全地自动行驶。

[车道保持项目]

由行驶控制部130实施包括于行动计划中的车道保持项目时，由行驶方式确定部110在定速行驶、追随行驶、减速行驶、转弯行驶、避开障碍物行驶等中确定某一(任一)行驶方式。例如，在自车辆的前方没有其他车辆时，行驶方式确定部110将行驶方式确定为定速行驶。另外，要针对前方行驶车辆进行追随行驶时，行驶方式确定部110将行驶方式确定为追随行驶。另外，由外界识别部104识别到前方行驶车辆在减速、或实施停车、驻车等项目时，行驶方式确定部110将行驶方式确定为减速行驶。另外，由外界识别部104识别到自车辆m已靠近弯道时，行驶方式确定部110将行驶方式确定为转弯行驶。另外，由外界识别部104识别到自车辆m的前方有障碍物时，行驶方式确定部110将行驶方式确定为避开障碍物行驶。

第1轨道生成部112根据行驶方式确定部110所确定的行驶方式生成轨道。所谓轨道，是在自车辆m根据行驶方式确定部110所确定的行驶方式行驶时，每隔规定时间对即将到达的将来的目标位置进行采样得到的点的集合(轨迹)。

图5是表示由第1轨道生成部112所生成的轨道一例的图。如图中(a)所示，例如第1轨道生成部112以自车辆m的当前位置为基准，将由当前时刻每经过规定时间δt的k(1)、k(2)、k(3)、…这样的将来的目标位置设定为自车辆m的轨道。以下，不特意区别这些目标位置时只记为“目标位置k”。例如，目标位置k的个数可根据目标时间t来确定。例如第1轨道生成部112将目标时间t设为5秒时，在该5秒期间用规定时间δt(例如0.1秒)间隔将目标位置k设定在行驶车道的中央线上，并根据行驶方式来确定这些多个目标位置k的配置间隔。第1轨道生成部112例如可从包括于地图信息152中的车道宽度等信息导出行驶车道的中央线，在行驶车道的中央线预先包括于地图信息152中时还可从该地图信息152中获取。

例如，在由上述行驶方式确定部110将行驶方式确定为定速行驶时，如图中(a)所示，第1轨道生成部112将目标位置k等间隔设定为多个而生成轨道。另外，在由行驶方式确定部110将行驶方式确定为减速行驶时(包括追随行驶中前方行驶车辆减速时)，如图中(b)所示，第1轨道生成部112如下这样生成轨道：使到达时刻越早的目标位置k的间隔越大，使到达时刻越晚的目标位置k的间隔越小。这样，由于自车辆m到达时刻较晚的目标位置k接近自车辆m，因此，后述行驶控制部130使自车辆m减速。

另外，如图中(c)所示，当道路是弯道时，行驶方式确定部110将行驶方式确定为转弯行驶。此时，第1轨道生成部112例如如下这样生成轨道：根据道路的曲率来一边变更相对于自车辆m的行进方向的横向位置(车道宽度方向的位置)一边配置多个目标位置

k来生成轨道。另外，如图中(d)所示，当自车辆m的前方道路上存在人、停放的车辆等障碍物ob时，行驶方式确定部110将行驶方式确定为避开障碍物行驶。此时，第1轨道生成部112配置多个目标位置k来生成轨道，以使自车辆m避开该障碍物ob行驶。

[车道变更项目]

由行驶控制部130实施包括于行动计划中的车道变更项目时车道变更控制部120进行控制。车道变更控制部120例如包括目标位置设定部122、车道变更可否判定部124和第2轨道生成部126。而且，也可以是，由行驶控制部130实施分支项目、汇合项目时车道变更控制部120进行后述处理。

目标位置设定部122确定在与自车辆m行驶的车道(自车道)相邻的相邻车道行驶且在自车辆m的前方行驶的车辆，和在相邻车道行驶且在自车辆m的后方行驶的车辆，并在这些车辆之间设定目标区域ta。以下将在相邻车道行驶且在自车辆m的前方行驶的车辆称为前方基准车辆，将在相邻车道行驶且在自车辆m的后方行驶的车辆称为后方基准车辆进行说明。而且，目标位置设定部122也可在相邻车道l2上的后方基准车辆mc的后方(后方基准车辆mc和其后方存在的车辆之间)设定目标区域ta。

车道变更可否判定部124这样进行判定：由目标位置设定部122设定的目标区域ta中不存在周边车辆，并且满足自车辆m和前方基准车辆之间的假想的避撞时间ttc(time-tocollision)以及自车辆m和后方基准车辆之间的假想的避撞时间ttc均在阈值以上这样的规定设定条件时，判定为自车辆m可将车道变更到设定于相邻车道上的目标区域ta。避撞时间ttc例如可这样导出：假定自车辆m已将车道变更到目标区域ta，用该目标区域ta中的假想的自车辆m和前方基准车辆(或后方基准车辆)之间的距离，除以自车辆m和前方基准车辆(或后方基准车辆)之间的相对速度。

图6是表示第1实施方式中由目标位置设定部122来设定目标区域ta的情形的图。图中，ma表示前方行驶车辆，mb表示前方基准车辆，mc表示后方基准车辆。另外，箭头d表示自车辆m的行进(行驶)方向，l1表示自车道，l2表示相邻车道。

图6例示的情况下，目标位置设定部122在相邻车道l2上在前方基准车辆mb和后方基准车辆mc之间设定目标区域ta。这种情况下，假设将自车辆m配置在由目标位置设定部122设定的目标区域ta中，由车道变更可否判定部124以该假想的自车辆m为基准，导出相对于前方基准车辆mb的避撞时间ttc(b)和相对于后方基准车辆mc的避撞时间ttc(c)。车道变更可否判定部124这样进行判定：判定被导出的这两个避撞时间ttc是否均满足规定设定条件，在两个避撞时间ttc均满足规定设定条件(例如均在分别设定于前方、后方的阈值以上时)时，判定为自车辆m可将车道变更到设定于相邻车道l2上的目标区域ta。

另外，车道变更可否判定部124也可这样进行判定：考虑到前方行驶车辆ma、前方基准车辆mb和后方基准车辆mc的速度、加速度或单位时间的加速度变化率等来判定自车辆m是否可将车道变更到目标区域ta。例如，前方基准车辆mb和后方基准车辆mc的速度大于前方行驶车辆ma的速度，预想到在自车辆m变更车道所需的时间范围内前方基准车辆mb和后方基准车辆mc会超越前方行驶车辆ma时，车道变更可否判定部124判定为自车辆m不能将车道变更到设定于前方基准车辆mb和后方基准车辆mc之间的目标区域ta。

当上述车道变更可否判定部124判定为自车辆m可将车道变更到目标区域ta时，第2轨道生成部126生成用于变更车道至该目标区域ta的轨道。

图7是表示第1实施方式中由第2轨道生成部126来生成轨道的情形的图。例如第2轨道生成部126这样生成轨道：假定前方基准车辆mb和后方基准车辆mc以规定速度模型行驶，根据这三台车辆的速度模型和自车辆m的速度，以使将来的某一时刻自车辆m(能)存在于前方基准车辆mb和后方基准车辆mc之间的方式生成轨道。例如第2轨道生成部126利用样条(spline)曲线等多项式曲线平滑连接当前的自车辆m的位置和将来的某一时刻前方基准车辆mb的位置，在该曲线上以等间隔或不等间隔配置规定个数目标位置k。此时，第2轨道生成部126所生成的轨道应使至少一个目标位置k在目标区域ta中。

图8是表示针对由第1轨道生成部112或第2轨道生成部126所生成的轨道上的各目标位置k来设定的目标速度v一例的图。如图所示，可根据轨道上的各目标位置k、配置间隔(规定时间δt)和目标时间t自动确定目标速度v。例如可像目标位置k(0)对应目标速度v0、目标位置k(1)对应目标速度v1、目标位置k(2)对应目标速度v2这样来确定每个目标位置k的目标速度v。

[行驶控制]

行驶控制部130通过控制切换部140的控制来将控制模式设定为自动驾驶模式或手动驾驶模式，并根据所设定的控制模式控制包括行驶驱动力输出装置90、转向装置92和制动装置94中的部分或全部的控制对象。在自动驾驶模式时，行驶控制部130读取由行动计划生成部106所生成的行动计划信息156，并根据包括于所读取的行动计划信息156中的项目来对控制对象进行控制。

例如，行驶控制部130根据第1轨道生成部112或第2轨道生成部126所生成的轨道，确定转向装置92中的电动马达的控制量(如转速)和行驶驱动力输出装置90中的ecu的控制量(如发动机的节气门开度、变速挡位)。具体地讲，行驶控制部130根据由轨道的目标位置k求出的每一规定时间δt的目标速度v(或加速度、单位时间的加速度变化率)，确定行驶驱动力输出装置90中的ecu的控制量。另外，行驶控制部130根据每个目标位置k的自车辆m的行进方向和以该目标位置为基准的下一个目标位置的方向所形成的角度，确定转向装置92中的电动马达的控制量。

图9是表示由行驶控制部130确定转向装置92的控制量的情形一例的图。由第1轨道生成部112或第2轨道生成部126所生成的轨道上的目标位置k(i)包括：用于自车辆m相对于有目标位置k(i+1)存在的方向而行进的转向角φi，其中该目标位置k(i+1)为在所述目标位置k(i)之后自车辆m要到达的预定目标。该转向角φi例如是以目标位置k(i)为基准时目标位置k(i)上的自车辆m的车轴方向、与有下一预定到达的目标位置k(i+1)存在的方向所形成的角度。

这样，除图8中所说明的速度分量外，所生成的轨道还包括车辆的操纵分量。所谓操纵分量是指用于实现包括于轨道中的转向角φi分量的操纵角。除操纵角外，转向角φi还根据自车辆m的轴距(wheelbase)、轮距、以速度为首的车辆举动等来确定。因此，行驶控制部130例如根据对应于各目标位置k(i)的转向角φi、由车辆传感器60获取的车速(或加速度、单位时间的加速度变化率)、绕铅垂轴转动的角速度(偏航角速率)等信息来确定操纵角，以将对应于该操纵角的位移传递给车轮的方式来确定转向装置92中的电动马达的控制量。

在图9的例示中，自车辆m位于目标位置k(1)，在沿弯道而生成的轨道上行驶。在这种情况下，行驶控制部130例如根据作为目标位置k(1)上自车辆m的行进方向和下一个预定到达的目标位置k(2)的方向所形成的角度的转向角φ1，例如以使车轮朝向图中向右方向的方式来确定转向装置92中的电动马达(electricmotor)的控制量。行驶控制部130在目标位置k(2)、(3)、…、反复进行上述处理以使自车辆m沿弯道行驶。

行驶控制部130将表示控制量的信息输出给相对应的控制对象。这样，控制对象的各装置(90、92、94)可根据行驶控制部130所输入的表示控制量的信息控制己方装置。另外，行驶控制部130根据车辆传感器60的检测结果来适当调整所确定的控制量。

自车辆m停车时，存储控制部132将表示过去由第1轨道生成部112或第2轨道生成部126所生成的轨道的操纵分量(或转向角φ)的信息，作为操纵角信息158存储在存储部150中。例如，存储控制部132将表示对应于自车辆m当前所处的目标位置k或自车辆m过去所处的最近的目标位置k的操纵分量的信息，作为操纵角信息158存储在存储部150中。

图10是表示上述图9所示的自车辆m行驶了规定时间δt的情形一例的图。在图示的例子中，表示原先在目标位置k(1)行驶的自车辆m经过规定时间δt后位于目标位置k(2)，而且由外界识别部104识别到前方行驶车辆ma停放在自车辆m的前方的状况。在这种行驶状况下，行驶方式确定部110将自车辆m的行驶方式确定为在到达前方行驶车辆ma的位置近前之前(为止)停车的减速行驶。对此，第1轨道生成部112如下这样生成轨道：相对于自车辆m当前所处的目标位置k(2)以下一个预定到达的目标位置k(3)为基准，使到达时刻越早的目标位置k的间隔越大，使到达时刻越晚的目标位置k的间隔越小。例如，第1轨道生成部112以在从目标位置k(3)到k(j)的区间使自车辆m停车的方式生成轨道。而且，有时第2轨道生成部126也进行同样的处理。

此时，存储控制部132将表示对应于自车辆m当前所处的目标位置k(2)的操纵分量(或转向角φ2)所表示的信息(如操纵角本身)，作为操纵角信息158存储在存储部150中。在由第1轨道生成部112或第2轨道生成部126所生成的轨道上的目标位置k(3)到k(j)的区间，行驶控制部130减小行驶驱动力输出装置90中的驱动力的输出并使自车辆m停车。此时，有时出现下述情形：操纵分量从用于使自车辆m停车的轨道消失而形成直线状的用于使自车辆m停车的轨道。

但是，在从目标位置k(3)到k(j)的区间，行驶控制部130根据存储在存储部150中的操纵角信息158一边保持至此一直使用的操纵角一边使自车辆m停车，在自车辆m停车期间保持停车时的操纵角。这样，在接着开始行驶时，车辆控制装置100能使自车辆m朝向所希望的方向顺利行进。

图11是表示上述图10中已停车的自车辆m开始行驶时的情形一例的图。在自车辆m停在目标位置k(j)之后，例如可以如下这样：外界识别部104识别不到停在自车辆m前方的前方行驶车辆ma时，行驶方式确定部110将自车辆m的行驶方式确定为定速行驶，另外，由外界识别部104识别到停在自车辆m前方的前方行驶车辆ma开始行驶时，行驶方式确定部110将自车辆m的行驶方式确定为追随行驶以追随开始行驶的前方行驶车辆ma。相应于此，由第1轨道生成部112或第2轨道生成部126生成用于使自车辆m加速的轨道。

在使自车辆m加速的轨道上，行驶控制部130一边增加行驶驱动力输出装置90的驱动力一边使自车辆m加速。此时，由于行驶控制部130根据停车前的操纵角信息158在停车期间保持操纵角，因此在开始行驶后能以被保持的该操纵角使自车辆m行驶。这样，车辆控制装置100能使自车辆m在开始行驶时朝向所希望的方向、即停车前已被确定的方向顺利行进。而且，外界状况产生较大变化或有紧急车辆通过相邻车道等时，车辆控制装置100也可生成新的轨道。此时，行驶控制部130根据新的轨道来控制操纵角。

图12是表示自车辆m变更车道的另一情形的图。该图的情形表示在上述图7所示的情形之后立即在相邻车道l2上产生拥堵而导致自车辆m停车的情况。该情形下，车辆控制装置100也能通过一边保持至此一直使用的操纵角一边使自车辆m停车，在自车辆m停车期间保持停车时的操纵角，据此，在开始行驶时，能使自车辆m朝向所希望的方向、即停车前被确定的操纵角方向顺利行进。例如，在直至停车前使自车辆m产生操纵角并使车辆停车，因此在停车中到起步前没有方向盘操作。所以，由于停车时没有方向盘(驾驶盘)的操纵，因而能减轻给包括助力转向器在内的转向系统带来的负担。

另外，停车中，在保持着车道变更的操纵角时，车辆控制装置100也可通过方向指示灯等持续发出对周边车辆的通知或通过车辆之间的通信等持续发送自车辆前进路径信息。

另外，在使用有线控转向器等的车辆中，即使是作为实际轮胎而保持操纵角的状态，只要车辆呈直线状态，方向盘就可以是笔直的，也可以考虑到手动操作优先(override：脱离自动操纵装置操控)的可能性而使操纵和轮胎呈一体关系。

作为手动操作优先的预测，车辆控制装置100通过检测驾驶员视线、睁眼、脸朝向等进行手动操作优先的预测。直至手动操作优先之前，车辆控制装置100使方向盘操作和操纵角呈一体。而且，此时，可在保持方向盘的状态下调整轮胎，也可反之或调整双方。

图13是表示第1实施方式中车辆控制装置100的处理过程一例的流程图。本流程图的处理在由行动计划生成部106已生成行动计划的状态下进行，按规定周期反复实施。

首先，行驶方式确定部110根据外界识别部104的识别结果来判定是否使自车辆m停车(步骤s100)。例如，在行驶方式确定部110确定为定速行驶、追随行驶、转弯行驶等行驶方式的状态下，由外界识别部104识别到前方行驶车辆在停车或减速时，或识别到在自车辆m的前方有行人等时，判定为使自车辆m停车。

在使自车辆m停车时，存储控制部132将表示对应于自车辆m当前所处的目标位置k或自车辆m过去所处的最近的目标位置k的操纵分量(或转向角φ)的信息，作为操纵角信息158存储在存储部150中(步骤s102)。此时，存储控制部132可将对应于作出使自车辆m停车意思的判定时刻的轨道的操纵分量存储在存储部150中，还可将对应于在作出使自车辆m停车意思的判定时刻的规定时间前所生成的轨道的操纵分量存储在存储部150中。

接着，行驶控制部130根据存储在存储部150中的操纵角信息158所包括的操纵分量(转向角φ)，确定转向装置92中的电动马达的控制量以控制转向装置92(步骤s104)。像这样，在自车辆m停车前，行驶控制部130将转向装置92控制成保持轨道变更前的操纵角，在停车时保持该操纵角。

接着，行驶方式确定部110根据外界识别部104的识别结果来判定是否使自车辆m开始行驶(步骤s106)。例如在上述步骤s100中，在外界识别部104识别到前方行驶车辆处于停车状态时，行驶方式确定部110在外界识别部104又识别到该已停车的前方行驶车辆开始行驶时，判定为使自车辆m开始行驶。

使自车辆m开始行驶时，由第1轨道生成部112或第2轨道生成部126生成加速和定速行驶用轨道(步骤s108)。接着，行驶控制部130在上述步骤s104中被保持的操纵角的状态下，根据设定于由第1轨道生成部112或第2轨道生成部126所生成的轨道上的每个目标位置k的目标速度v使自车辆m起步(步骤s110)。据此结束本流程图的处理。

而且，在手动驾驶模式时，行驶控制部130根据操作检测传感器72所输出的操作检测信号对控制对象进行控制。例如，行驶控制部130将操作检测传感器72所输出的操作检测信号直接输出给控制对象的各装置。

控制切换部140根据行动计划生成部106所生成的、并被存储在存储部150中的行动计划信息156，来将行驶控制部130对自车辆m的控制模式由自动驾驶模式切换为手动驾驶模式，或者由手动驾驶模式切换为自动驾驶模式。另外，控制切换部140根据从切换开关80所输入的控制模式指定信号，来将行驶控制部130对自车辆m的控制模式从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式，或者从手动驾驶模式切换为自动驾驶模式。即，在行驶中或停车中，行驶控制部130的控制模式可因驾驶员等的操作而任意变更。

另外，控制切换部140根据从操作检测传感器72所输入的操作检测信号，将行驶控制部130对自车辆m的控制模式由自动驾驶模式切换为手动驾驶模式。例如，操作检测信号所包括的操作量超过阈值时，即操作装置70以超过阈值的操作量被操作时，控制切换部140将行驶控制部130的控制模式由自动驾驶模式切换为手动驾驶模式。例如，由被设定为自动驾驶模式的行驶控制部130使自车辆m自动行驶时，驾驶员以超过阈值的操作量对方向盘、加速踏板或制动踏板进行操作时，控制切换部140将行驶控制部130的控制模式由自动驾驶模式切换为手动驾驶模式。这样，在人等物体闯到车道或前方行驶车辆紧急停车时，通过驾驶员立即做出的操作，车辆控制装置100能不经由切换开关80的操作而马上切换为手动驾驶模式。其结果，车辆控制装置100能对应驾驶员做出的紧急情况时的操作，能提高行驶时的安全性。

采用以上所说明的第1实施方式的车辆控制装置100，具有：第1轨道生成部112或第2轨道生成部126，其将将来的每一规定时间的自车辆m的位置轨迹作为自车辆m的轨道而生成；行驶控制部130，其根据第1轨道生成部112或第2轨道生成部126所生成的轨道来控制自车辆m的行驶；存储控制部132，自车辆m停车时，所述存储控制部132将表示过去由第1轨道生成部112或第2轨道生成部126生成的轨道的操纵分量的信息存储在存储部150中，因此能在开始行驶时使自车辆m朝向所希望的方向、即停车前被确定的操纵角方向顺利行进。

〈第2实施方式〉

以下说明第2实施方式。第2实施方式与第1实施方式的不同点是：第2实施方式中的车辆控制装置100在自车辆m开始行驶时，参照存储在存储部150中的操纵角信息158来确定操纵角。以下以该不同点为中心进行说明。

第2实施方式中的行驶控制部130在自车辆m开始行驶时，根据存储在存储部150中的操纵角信息158所包括的操纵分量(转向角φ)来再次确定操纵角，以将对应于该操纵角的位移传递给车轮的方式来控制转向装置92之后(或在控制的同时)使自车辆m前进。

图14是表示第2实施方式中车辆控制装置100的处理流程的另一例的流程图。本流程图的处理在由行动计划生成部106已生成行动计划的状态下进行，按规定周期反复实施。

首先，行驶方式确定部110根据外界识别部104的识别结果来判定是否使自车辆m停车(步骤s200)。在使自车辆m停车时，存储控制部132将表示对应于自车辆m当前所处的目标位置k或自车辆m过去所处的最近的目标位置k的操纵分量(或转向角φ)的信息，作为操纵角信息158存储在存储部150中(步骤s202)。此时，在第1实施方式中有意保持操纵角，但是在第2实施方式中，可根据轨迹任意确定操纵角。

接着，行驶方式确定部110根据外界识别部104的识别结果来判定是否使自车辆m开始行驶(步骤s204)。使自车辆m开始行驶时，由第1轨道生成部112或第2轨道生成部126生成加速和定速行驶用轨道(步骤s206)。接着，行驶控制部130根据存储在存储部150中的操纵角信息158所包括的操纵分量(转向角φ)确定操纵角，并使停车前的操纵角再生(恢复)(步骤s208)。接着，行驶控制部130控制转向装置92并以再生的操纵角预先开始转向(步骤s210)。

接着，行驶方式确定部110根据设定于由第1轨道生成部112或第2轨道生成部126所生成的轨道上的每个目标位置k的目标速度v来使自车辆m起步(步骤s212)。据此结束本流程图的处理。

采用以上所说明的第2实施方式的车辆控制装置100，在自车辆m开始行驶前预先开始转向，因此与自车辆m前进后再开始转向相比，能使自车辆m顺利行进。

以上利用实施方式来说明了用于实施本发明的方式，但本发明并不限于上述实施方式，而是在不脱离本发明主旨的范围内可对其进行各种变形和替换。