车辆控制系统、车辆控制方法及车辆控制程序与流程

本发明涉及车辆控制系统、车辆控制方法及车辆控制程序。

本申请基于在2016年5月31日申请的日本专利申请2016-108528号而主张优先权，并将其内容援引于此。

背景技术：

近年来，关于控制车辆沿着到目的地的路径自动地行驶的技术(以下称为自动驾驶)的研究不断取得进展(例如，参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2015-157604号公报

但是，在以往的技术中，当车辆从以转向角行驶的状态停止，之后进行发动时，有时不能以适当的转向角进行发动。

技术实现要素：

本发明考虑这样的情况而提出，其目的之一在于提供一种能够适当地控制在车辆停止后进行发动时的转向角的车辆控制系统、车辆控制方法及车辆控制程序。

用于解决课题的技术方案

(1)本发明的一方案的车辆控制系统，具备：轨道生成部，其生成车辆的目标轨道；判定部，其基于由所述轨道生成部生成的目标轨道来判定所述车辆是否要停车；以及停车后目标轨道生成部，其在由所述判定部判定为所述车辆要停车的情况下，基于所述车辆停车前的所述目标轨道来生成所述车辆停车后的停车后目标轨道。

(2)上述(1)的方案的基础上，也可以进一步具备行驶控制部，所述行驶控制部基于由所述停车后目标轨道生成部生成的停车后目标轨道导出所述停车的状态下的车辆的转向角，并基于导出的转向角来控制转向装置。

(3)上述(2)的方案的基础上，也可以是，所述行驶控制部基于由所述停车后目标轨道生成部生成的停车后目标轨道，在所述车辆停车前导出所述停车的时间点的车辆的转向角，并基于导出的转向角来控制所述转向装置。

(4)上述(1)至(3)中的任一方案的基础上，也可以是，所述判定部基于由所述轨道生成部生成的所述车辆的目标轨道的信息的一部分来判定所述车辆是否要停车。

(5)上述(1)至(4)中的任一方案的基础上，也可以是，进一步具备：第一存储部，其累积由所述轨道生成部生成的所述车辆的目标轨道的信息，并基于所述累积的状态来覆写所述车辆的目标轨道；以及第二存储部，其存储所述目标轨道的信息，所述判定部在判定为所述车辆要停车的情况下，将累积于所述第一存储部的所述车辆的目标轨道的信息的一部分存储于所述第二存储部。

(6)上述(5)的方案的基础上，也可以是，所述停车后目标轨道生成部在由所述判定部判定为所述车辆要停车的情况下，基于存储于所述第二存储部的目标轨道的信息来生成所述车辆停车后的停车后目标轨道。

(7)本发明的一方案的车辆控制系统，具备：第一轨道生成部，其生成车辆的目标轨道作为每个采样时间的车辆位置；判定部，其取得由所述第一轨道生成部生成的车辆的目标轨道，并基于取得的所述目标轨道所包含的每个采样时间的车辆位置，来判定所述车辆的位置是否为在规定时间的期间内未变化的状态；以及第二轨道生成部，其在由所述判定部判定为所述车辆的位置为在规定时间的期间内未变化的状态的情况下，基于比判定为所述未变化的状态的位置靠前的时间的车辆位置，来生成比判定为所述未变化的状态的位置靠后的时间的车辆的目标轨道。

(8)本发明的一方案的车辆控制方法使车载计算机执行如下处理：生成车辆的目标轨道；基于生成的所述目标轨道来判定所述车辆是否要停车；以及在判定为所述车辆要停车的情况下，基于所述车辆停车前的所述目标轨道来生成所述车辆停车后的停车后目标轨道。

(9)本发明的一方案的车辆控制程序用于使车载计算机执行如下处理：生成车辆的目标轨道；基于生成的所述目标轨道来判定所述车辆是否要停车；以及在判定为所述车辆要停车的情况下，基于所述车辆停车前的所述目标轨道来生成所述车辆停车后的停车后目标轨道。

发明效果

根据上述(1)、(2)、(4)、(7)至(9)的方案，在由判定部预测出车辆停车的情况下，基于车辆停车前的目标轨道来生成车辆停车后的停车后目标轨道。并且，通过基于该停车后目标轨道导出转向角，从而能够适当地控制在车辆停止后进行发动时的转向角。

根据上述(3)的方案，通过在车辆停车前基于导出的转向角来控制转向，从而本车辆m能够顺畅地开始行驶。

根据上述(5)及(6)的方案，判定部在预测出车辆停车的情况下，将由所述轨道生成部生成的所述车辆的目标轨道的信息中的一部分目标轨道的信息存储于第二存储部，从而能够减轻本装置的负荷。

附图说明

图1是表示搭载有各实施方式的车辆控制系统的车辆的构成要件的图。

图2是以第一实施方式的车辆控制系统为中心的功能结构图。

图3是表示由本车位置识别部识别出本车辆相对于行驶车道的相对位置的情形的图。

图4是表示针对某区间生成的行动计划的一例的图。

图5是表示轨道生成部的结构的一例的图。

图6是表示由轨道候补生成部生成的轨道的候补的一例的图。

图7是将由轨道候补生成部生成的轨道的候补用轨道点k来表现的图。

图8是表示车道变更目标位置的图。

图9时表示将三台周边车辆的速度假定为恒定的情况下的速度生成模型的图。

图10是表示加减速控制部及转向角控制部和其控制对象的关系的图。

图11是表示转向角控制部的功能的一例的图。

图12是在预测出本车辆停车的情况下执行的控制的示意图。

图13是用于说明由第一转向角导出部进行的转向角的导出处理的图。

图14是关于由第二转向角导出部进行的第二转向角的导出的示意图。

图15是表示由转向角控制部执行的处理的流程的流程图。

图16是用于对判定部的处理进行说明的图。

图17是用于对生成拟合轨道的处理进行说明的图。

图18是用于对导出注视位置的处理进行说明的图。

图19是表示通过本实施方式的处理控制本车辆的情形的一例的图。

图20是表示第二实施方式的转向角控制部的功能的一例的图。

图21是表示由转向角控制部执行的处理的流程的流程图。

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、车辆控制方法及车辆控制程序的实施方式。

(第一实施方式)

图1是表示搭载有各实施方式的车辆控制系统100的车辆(以下称为本车辆m)的构成要件的图。搭载有车辆控制系统100的车辆例如是二轮、三轮、四轮等的机动车，包括以柴油发动机、汽油发动机等内燃机为动力源的机动车、以电动机为动力源的电动机动车、兼具备内燃机及电动机的混合动力机动车等。电动机动车例如使用由二次电池、氢燃料电池、金属燃料电池、醇类燃料电池等电池放出的电力来驱动。

如图1所示，在本车辆m中搭载有探测器20-1～20-7、雷达30-1～30-6及相机40等传感器、导航装置50(路径引导装置)、车辆控制系统100。

探测器20-1～20-7例如是测定相对于照射光的散射光来测定距对象的距离的lidar(lightdetectionandranging、或者laserimagingdetectionandranging)。例如，探测器20-1安装于前格栅等，探测器20-2及20-3安装于车身的侧面、车门上后视镜、前照灯内部、侧灯附近等。探测器20-4安装于行李箱盖等，探测器20-5及20-6安装于车身的侧面、尾灯内部等处。上述的探测器20-1～20-6例如在水平方向上具有150度程度的检测区域。另外，探测器20-7安装于车顶等。

探测器20-7例如在水平方向上具有360度的检测区域。雷达30-1及30-4例如是进深方向的检测区域比其他雷达宽的长距离毫米波雷达。另外，雷达30-2、30-3、30-5、30-6是比雷达30-1及30-4的进深方向的检测区域窄的中距离毫米波雷达。

以下，在不对探测器20-1～20-7进行特别区分的情况下，仅记载为“探测器20”，在不对雷达30-1～30-6进行特别区分的情况下，仅记载为“雷达30”。雷达30例如通过fm-cw(frequencymodulatedcontinuouswave)方式来检测物体。

相机40例如是利用ccd(chargecoupleddevice)、cmos(complementarymetaloxidesemiconductor)等固体摄像元件的数码相机。相机40安装于前风窗玻璃上部、车室内后视镜背面等。相机40例如周期性地反复对本车辆m的前方进行拍摄。相机40也可以是包括多个相机的立体相机。

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，也可以进一步追加其他的结构。

图2是以第一实施方式的车辆控制系统100为中心的功能结构图。在本车辆m上搭载有包括探测器20、雷达30以及相机40等的探测器件dd、导航装置50、通信装置55、车辆传感器60、显示装置62、扬声器64、开关部66、操作器件70、操作检测传感器72、切换开关80、车辆控制系统100、行驶驱动力输出装置200、转向装置210、以及制动装置220。这些装置、设备利用can(controllerareanetwork)通信线等多路通信线、串行通信线、无线通信网等相互连接。需要说明的是，有时包括车辆控制系统100及除车辆控制系统100以外的上述结构(探测器件dd等)在内称为车辆控制系统。

导航装置50具有gnss(globalnavigationsatellitesystem)接收机、地图信息(导航地图)、作为用户界面发挥作用的触摸面板式显示装置、扬声器、话筒等。导航装置50通过gnss接收机对本车辆m的位置进行确定，并导出从该位置到由用户指定的目的地的路径。由导航装置50导出的路径向车辆控制系统100的目标车道决定部110提供。本车辆m的位置也可以通过利用了车辆传感器60的输出的ins(inertialnavigationsystem)来确定或者补充。另外，导航装置50在车辆控制系统100执行手动驾驶模式时，通过声音、导航显示对到达目的地的路径进行引导。需要说明的是，用于对本车辆m的位置进行确定的结构也可以与导航装置50独立地设置。另外，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。在该情况下，在终端装置与车辆控制系统100之间，通过基于无线或者有线的通信来进行信息的收发。

通信装置55例如进行利用了蜂窝网、wi-fi网、bluetooth(注册商标)、dsrc(dedicatedshortrangecommunication)等的无线通信。

车辆传感器60包括检测车速的车速传感器、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、检测本车辆m的朝向的方位传感器等。

显示装置62将信息显示为图像。显示装置62包括例如lcd(liquidcrystaldisplay)、有机el(electroluminescence)显示装置等。在本实施方式中，以显示装置62是使图像反射到本车辆m的前风窗玻璃，并在车辆乘客的视野内显示图像的平视显示器的情况进行说明。需要说明的是，显示装置62也可以是导航装置50具备的显示装置、显示本车辆m的状态(速度等)的仪表板的显示装置。扬声器64将信息以声音的方式输出。

操作器件70例如包括油门踏板、转向盘、制动踏板、变速杆等。在操作器件70上安装有对驾驶员的操作的有无、操作量进行检测的操作检测传感器72。操作检测传感器72例如包括油门开度传感器、转向转矩传感器、制动传感器、档位传感器等。操作检测传感器72将作为检测结果的油门开度、转向转矩、制动踩踏量、档位等向行驶控制部160输出。需要说明的是，也可以代替于此，将操作检测传感器72的检测结果直接向行驶驱动力输出装置200、转向装置210或者制动装置220输出。

切换开关80是由驾驶员等进行操作的开关。切换开关80接受驾驶员等的操作，生成将基于行驶控制部160的控制模式指定为自动驾驶模式或者手动驾驶模式中的任一方的控制模式指定信号，并将其向切换控制部150输出。如上所述，自动驾驶模式是以驾驶员不进行操作的(或者与手动驾驶模式相比操作量较小或者操作频率较低的)状态行驶的驾驶模式，更具体地，是基于行动计划来控制行驶驱动力输出装置200、转向装置210以及制动装置220的一部分或者全部的驾驶模式。另外，切换开关80除了接受切换自动驾驶模式的操作之外，也可以接受各种操作。

在说明车辆控制系统100之前，对行驶驱动力输出装置200、转向装置210以及制动装置220进行说明。

行驶驱动力输出装置200将用于车辆行驶的行驶驱动力(转矩)向驱动轮输出。例如，在本车辆m是以内燃机为动力源的机动车的情况下，行驶驱动力输出装置200具备发动机、变速器以及控制发动机的发动机ecu(electroniccontrolunit)，在本车辆m是以电动机为动力源的电动机动车的情况下，行驶驱动力输出装置200具备行驶用马达及控制行驶用马达的马达ecu，在本车辆m是混合动力机动车的情况下，行驶驱动力输出装置200具备发动机、变速器、以及发动机ecu和行驶用马达及马达ecu。在行驶驱动力输出装置200仅包括发动机的情况下，发动机ecu按照从后述的行驶控制部160输入的信息来调整发动机的节气门开度、档级等。在行驶驱动力输出装置200仅包括行驶用马达的情况下，马达ecu按照从行驶控制部160输入的信息来调整向行驶用马达施加的pwm信号的占空比。在行驶驱动力输出装置200包括发动机及行驶用马达的情况下，发动机ecu及马达ecu按照从行驶控制部160输入的信息而相互协调地控制行驶驱动力。

转向装置210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按照从车辆控制系统100输入的信息、或者输入的转向盘转向角或者转向转矩的信息来驱动电动马达，变更转向轮的朝向。

制动装置220例如是电动伺服制动装置，其具备制动钳、向制动钳传递油压的油压缸、使油压缸产生油压的电动马达、以及制动控制部。电动伺服制动装置的制动控制部按照从行驶控制部160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输出到各车轮。电动伺服制动装置也可以具备将通过制动踏板的操作而产生的油压经由主油压缸向油压缸传递的机构，以备用。需要说明的是，制动装置220不限于上述说明的电动伺服制动装置，也可以是电子控制式油压制动装置。电子控制式油压制动装置按照从行驶控制部160输入的信息来控制致动器，将主油压缸的油压向油压缸传递。另外，制动装置220也可以包括由行驶驱动力输出装置200能够包含的行驶用马达实现的再生制动器。

[车辆控制系统]

以下，对车辆控制系统100进行说明。车辆控制系统100例如通过一个以上处理器或者具有同等功能的硬件来实现。车辆控制系统100也可以是cpu等处理器、存储装置以及通信界面由内部总线连接的ecu(electroniccontrolunit)、或者mpu(micro-processingunit)等组合而成的结构。

返回图2，车辆控制系统100例如具备目标车道决定部110、自动驾驶控制部120、行驶控制部160以及存储部180。自动驾驶控制部120例如具备自动驾驶模式控制部130、本车位置识别部140、外界识别部142、行动计划生成部144、轨道生成部146以及切换控制部150。目标车道决定部110、自动驾驶控制部120的各部分、及行驶控制部160中的一部分或者全部通过处理器执行程序(软件)来实现。另外，这些中的一部分或者全部可以通过lsi(largescaleintegration)、asic(applicationspecificintegratedcircuit)等硬件来实现，也可以通过软件和硬件的组合来实现。

在存储部180中例如保存有高精度地图信息182、目标车道信息184、行动计划信息186等信息。存储部180通过rom(readonlymemory)、ram(randomaccessmemory)、hdd(harddiskdrive)、闪存器等来实现。处理器执行的程序可以预先保存于存储部180，也可以经由车载因特网设备等从外部装置下载。另外，程序也可以通过将保存有该程序的可移动型存储介质装配于未图示的驱动装置而安装于存储部180。另外，车辆控制系统100也可以是通过多个计算机装置而分散化的系统。

目标车道决定部110例如通过mpu来实现。目标车道决定部110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按100[m]进行分割)，并参照高精度地图信息182按每个区段决定目标车道。目标车道决定部110例如进行在从左侧起的第几个车道上行驶这样的决定。目标车道决定部110例如在路径中存在分支部位、汇合部位等的情况下，决定目标车道，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。由目标车道决定部110决定的目标车道作为目标车道信息184存储于存储部180。

高精度地图信息182是比导航装置50具有的导航地图精度高的地图信息。高精度地图信息182例如包括车道的中央的信息或者车道的边界的信息等。另外，高精度地图信息182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。在道路信息中包括表示高速道路、收费道路、国道、都道府县道这样的表示道路类别的信息、道路的车道数、各车道的宽度、道路的坡度、道路的位置(包括经度、维度、高度的三维坐标)、车道的拐弯的曲率、车道的汇合及分支点的位置、设置于道路的标识等信息。在交通限制信息中包括由于施工、交通事故、拥堵等而将车道封锁这样的信息。

自动驾驶模式控制部130对自动驾驶控制部120实施的自动驾驶的模式进行决定。本实施方式中的自动驾驶的模式中包括以下模式。需要说明的是，以下只是一例，自动驾驶的模式的数量、种类可以任意决定。

[模式a]

模式a是自动驾驶的程度最高的模式。在实施模式a的情况下，自动地进行复杂的汇合控制等全部的车辆控制，因此车辆乘客无需监视本车辆m的周边情况和状态。

[模式b]

模式b是次于模式a的自动驾驶的程度较高的模式。在实施模式b的情况下，原则上自动地进行全部的车辆控制，但是根据场景会委托车辆乘客进行本车辆m的驾驶操作。因此，车辆乘客需要监视本车辆m的周边情况和状态。

[模式c]

模式c是次于模式b的自动驾驶的程度较高的模式。在实施模式c的情况下，车辆乘客需要进行与场景相应的对切换开关80的确认操作。在模式c中，例如向车辆乘客通知车道变更的时机，在车辆乘客对切换开关80进行了指示车道变更的操作的情况下，进行自动的车道变更。因此，车辆乘客需要监视本车辆m的周边情况和状态。

自动驾驶模式控制部130基于车辆乘客对切换开关80的操作、由行动计划生成部144决定的事件、由轨道生成部146决定的行驶形态等来决定自动驾驶的模式。在自动驾驶的模式中可以设定有与本车辆m的探测器件dd的性能等相应的界限。例如，在探测器件dd的性能低的情况下，也可以设为不实施模式a。无论在哪个模式中，均能够通过对切换开关80中的驾驶操作系统的结构的操作而切换到手动驾驶模式(超控)。

自动驾驶控制部120的本车位置识别部140基于保存于存储部180的高精度地图信息182和从探测器20、雷达30、相机40、导航装置50、或者车辆传感器60输入的信息，来识别本车辆m正在行驶的车道(行驶车道)及本车辆m相对于行驶车道的相对位置。

本车位置识别部140例如通过对根据高精度地图信息182识别的道路划分线的图案(例如实线和虚线的排列)和根据由相机40拍摄的图像识别的本车辆m的周边的道路划分线的图案进行比较，从而对行驶车道进行识别。

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。

图3是表示由本车位置识别部140识别出本车辆m相对于行驶车道l1的相对位置的情形的图。本车位置识别部140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、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，将其作为本车辆m相对于行驶车道l1的相对位置。需要说明的是，也可以代替于此，本车位置识别部140识别本车辆m的基准点相对于本车道l1中的任一侧端部的位置等，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140识别出的本车辆m的相对位置向目标车道决定部110提供。

外界识别部142基于从探测器20、雷达30、相机40等输入的信息来识别周边车辆的位置、以及速度、加速度等状态。周边车辆例如是在本车辆m的周边行驶的车辆，且是向与本车辆m相同的方向行驶的车辆。周边车辆的位置例如可以用其他车辆的重心或角部等代表点来表示，也可以用由其他车辆的轮廓表现的区域来表示。周边车辆的“状态”也可以包括基于上述各种设备的信息而掌握的周边车辆的加速度、是否正在进行车道变更(或者是否要进行车道变更)。另外，外界识别部142除了识别周边车辆之外，还可以识别护栏、电线杆、停放车辆、行人及其他的物体的位置。

行动计划生成部144设定自动驾驶的开始地点及/或自动驾驶的目的地。自动驾驶的开始地点可以是本车辆m的当前位置，也可以是进行了指示自动驾驶的操作的地点。行动计划生成部144在该开始地点与自动驾驶的目的地之间的区间生成行动计划。需要说明的是，不限定于此，行动计划生成部144也可以针对任意的区间生成行动计划。

行动计划例如由依次执行的多个事件构成。事件中例如包括使本车辆m减速的减速事件、使本车辆m加速的加速事件、使本车辆m以不脱离行驶车道的方式行驶的行车道保持事件、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、使本车辆m在分支点处变更为期望的车道或者以不脱离当前的行驶车道的方式行驶的分支事件、使本车辆m在用于向干线汇合的汇合车道上加减速来变更行驶车道的汇合事件、以及使本车辆m在自动驾驶的开始地点从手动驾驶模式转移到自动驾驶模式或者在自动驾驶的预定结束地点从自动驾驶模式转移到手动驾驶模式的交接事件等。行动计划生成部144在由目标车道决定部110决定的目标车道切换的部位设定车道变更事件、分支事件或者汇合事件。表示由行动计划生成部144生成的行动计划的信息作为行动计划信息186保存于存储部180。

图4是表示针对某区间生成的行动计划的一例的图。如图所示，行动计划生成部144生成用于本车辆m在目标车道信息184所示的目标车道上行驶所需的行动计划。需要说明的是，行动计划生成部144也可以根据本车辆m的状况变化而不论目标车道信息184如何都动态地变更行动计划。例如，行动计划生成部144在当车辆行驶中由外界识别部142识别出的周边车辆的速度超过阈值、或者在与本车道相邻的车道上行驶的周边车辆的移动方向朝向本车道方向的情况下，变更本车辆m在预定行驶的驾驶区间中设定的事件。例如，在将事件设定为在行车道保持事件之后执行车道变更事件的情况下，在根据外界识别部142的识别结果而判明在该行车道保持事件中车辆以阈值以上的速度从车道变更目的地的车道后方行进过来的情况下，行动计划生成部144也可以将行车道保持事件的接下来的事件从车道变更事件变更为减速事件、行车道保持事件等。其结果是，车辆控制系统100即使在外界的状态发生了变化的情况下，也能够使本车辆m安全地自动行驶。

图5是表示轨道生成部146的结构的一例的图。轨道生成部146例如具备行驶形态决定部146a、轨道候补生成部146b、以及评价-选择部146c。

行驶形态决定部146a例如在实施行车道保持事件时，决定定速行驶、追随行驶、低速追随行驶、减速行驶、拐弯行驶、障碍物躲避行驶等中的任一行驶形态。在该情况下，行驶形态决定部146a在本车辆m的前方不存在其他车辆的情况下，将行驶形态决定为定速行驶。另外，行驶形态决定部146a在相对于前行车辆进行追随行驶那样的情况下，将行驶形态决定为追随行驶。另外，行驶形态决定部146a在拥堵场景等中将行驶形态决定为低速追随行驶。另外，行驶形态决定部146a在由外界识别部142识别出前行车辆的减速的情况、实施停车或车辆停放等事件的情况下，将行驶形态决定为减速行驶。另外，行驶形态决定部146a在由外界识别部142识别出本车辆m来到弯路的情况下，将行驶形态决定为拐弯行驶。另外，行驶形态决定部146a在由外界识别部142在本车辆m的前方识别出障碍物的情况下，将行驶形态决定为障碍物躲避行驶。另外，行驶形态决定部146a在实施车道变更事件、赶超事件、分支事件、汇合事件、交接事件等的情况下，决定与各个事件相应的行驶形态。

轨道候补生成部146b基于由行驶形态决定部146a决定的行驶形态来生成轨道的候补。图6是表示由轨道候补生成部146b生成的轨道的候补的一例的图。图6表示在本车辆m从车道l1向车道l2进行车道变更的情况下生成的轨道的候补。

轨道候补生成部146b将如图6所示的轨道例如决定为在将来的每规定时间本车辆m的规定位置(例如重心、后轮轴中心)应到达的目标轨道点(轨道点k)的集合。图7是将由轨道候补生成部146b生成的轨道的候补用轨道点k来表现的图。轨道点k的间隔越宽，则本车辆m的速度越快，轨道点k的间隔越窄，则本车辆m的速度越慢。因此，轨道候补生成部146b在想要加速的情况下使轨道点k的间隔逐渐加宽，在想要减速的情况下使轨道点的间隔逐渐缩窄。

这样，因为轨道点k包括速度成分，所以轨道候补生成部146b需要对轨道点k分别赋予目标速度。目标速度根据由行驶形态决定部146a决定的行驶形态来决定。

在此，对进行车道变更(包括分支)的情况的目标速度的决定方法进行说明。

轨道候补生成部146b首先对车道变更目标位置(或者汇合目标位置)进行设定。车道变更目标位置设定为与周边车辆的相对位置，决定“向哪个周边车辆之间进行车道变更”。轨道候补生成部146b以车道变更目标位置为基准着眼于三台周边车辆，决定进行车道变更的情况下的目标速度。图8是表示车道变更目标位置ta的图。

在图中，l1表示本车道，l2表示相邻车道。在此，将在与本车辆m相同的车道上且在本车辆m的紧前方行驶的周边车辆定义为前行车辆ma，将在车道变更目标位置ta的紧前方行驶的周边车辆定义为前方基准车辆mb，将在车道变更目标位置ta的紧后方行驶的周边车辆定义为后方基准车辆mc。本车辆m为了移动到车道变更目标位置ta的侧方而需要进行加减速，但是此时必须避免追上前行车辆ma。因此，轨道候补生成部146b对三台周边车辆的将来的状态进行预测，决定目标速度以使得不与各周边车辆干扰。

图9是表示将三台周边车辆的速度假定为恒定的情况下的速度生成模型的图。在图中，从ma、mb及mc延伸出的直线表示各个周边车辆假定为定速行驶的情况下的行进方向上的位移。本车辆m在车道变更完成的点cp处位于前方基准车辆mb与后方基准车辆mc之间，且在此之前必须处在比前行车辆ma靠后的位置。在这样的制约下，轨道候补生成部146b将直至车道变更完成为止的目标速度的时间序列图案导出多个。然后，通过将目标速度的时间序列图案适用于样条曲线等模型，从而导出多个如图7所示的轨道的候补。需要说明的是，三台周边车辆的运动图案不限于如图9所示的恒定速度，也可以预测恒定加速度、恒定加加速度(加速度的时间导数，也称跃度)作为前提。

评价-选择部146c例如用计划性和安全性这两个观点对由轨道候补生成部146b生成的轨道的候补进行评价，选择向行驶控制部160输出的目标轨道。从计划性的观点出发，例如在对已经生成的计划(例如行动计划)的追随性高且轨道的全长短的情况下将轨道评价得高。例如，在希望向右方向进行车道变更的情况下，暂时向左方向进行车道变更并返回这样的轨道成为低的评价。从安全性的观点出发，例如，在各个轨道点处本车辆m与物体(周边车辆等)的距离越远且加减速度、转向角的变化量等越小，则评价越高。

切换控制部150基于从切换开关80输入的信号将自动驾驶模式和手动驾驶模式相互切换。另外，切换控制部150基于对操作器件70指示加速、减速或者转向的操作而从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换。例如，切换控制部150在从操作器件70输入的信号所示的操作量超过阈值的状态持续了基准时间以上的情况下，从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换(超控)。另外，切换控制部150也可以在通过超控向手动驾驶模式切换后，在规定时间的期间没有检测出对操作器件70的操作的情况下，恢复为自动驾驶模式。

例如，如图2所示，行驶控制部160包括加减速控制部162和转向角控制部164。行驶控制部160控制行驶驱动力输出装置200、转向装置210以及制动装置220，以使得本车辆m按预定的时刻(与轨道点对应起来的时刻)通过由轨道候补生成部146b生成的轨道。需要说明的是，在本实施方式中，转向角控制部164是作为行驶控制部160的一部分来进行说明的，但是转向角控制部164也可以是轨道生成部146的一部分。

图10是表示加减速控制部162及转向角控制部164与其控制对象的关系的图。加减速控制部162及转向角控制部164被从自动驾驶控制部120中的轨道生成部146提供目标轨道，并且被提供由导航装置50及本车位置识别部140确定的本车辆的位置。加减速控制部162基于从自动驾驶控制部120取得的目标轨道及本车辆m的位置来控制行驶驱动力输出装置200及制动装置220。转向角控制部164基于从自动驾驶控制部120取得的目标轨道及本车辆m的位置来控制转向装置210。

[转向角控制部的功能]

图11是表示转向角控制部164的功能的一例的图。转向角控制部164例如具备处理部165、注视位置导出部170、第一转向角导出部172、第二转向角导出部174、以及综合部176。

处理部165包括第一存储部166、判定部167、第二存储部168、以及适用部169(停车后目标轨道生成部)。

在第一存储部166中通过处理部165的控制而存储从自动驾驶控制部120输出的目标轨道的信息、本车辆m的位置信息。第一存储部166例如是暂时存储信息的缓冲器。例如，第一存储部166包括与自动驾驶控制部120进行通信的界面和ram等存储装置。从该自动驾驶控制部120输出的目标轨道的信息是由自动驾驶控制部120生成的目标轨道的信息中的一部分信息。一部分信息例如是在由自动驾驶控制部120生成(例如9秒的)目标轨道的情况下比其少的(例如3秒的)目标轨道的信息。

在第一存储部166中例如存储有按轨道生成部146的处理周期生成的目标轨道的信息。处理部165例如在取得与原有的目标轨道不同的新的目标轨道的情况下，对原有的目标轨道的信息进行覆写，并将新取得的目标轨道的信息累积于第一存储部166。处理部165例如在从自动驾驶控制部120取得在接下来的处理周期生成的目标轨道的情况下，将存储前的处理周期的目标轨道废弃，并将新取得的处理周期的目标轨道存储于第一存储部166。

在第一存储部166中存储例如全长为规定(例如3m)以上、且由自动驾驶控制部120指示的本车辆m的速度为规定速度(例如2m/s)以上的目标轨道的信息。例如，处理部165在取得不符合上述的条件的目标轨道的信息的情况下，不将该目标轨道存储于第一存储部166的存储区域。不符合上述的条件的目标轨道例如是本车辆m即将停止之前的目标轨道。在该情况下，以后的处理基于存储于存储区域之前的处理周期的目标轨道来执行。

判定部167基于存储于第一存储部166的存储区域中的目标轨道来预测本车辆m是否停车(判定本车辆m是否要停车)。判定部167在预测出本车辆m停车的情况下，将存储于第一存储部166的存储区域中的信息存储于第二存储部168。第二存储部168具有存储信息的存储区域。例如，存储于第一存储部166的信息在对其他的信息覆写之前保存而存储于第二存储部168。例如，第二存储部168包括ram等存储装置。

适用部169使用存储于第二存储部168的信息及n次函数来生成拟合轨道(停车后目标轨道)。“n”是任意的自然数。拟合轨道是在由判定部167预测出本车辆m停车的情况下生成的轨道，且是在本车辆m在停车后重新开始行驶的情况下假定要行驶的道。详细后述。

注视位置导出部170导出注视位置。图12是在预测出本车辆m停车的情况下执行的控制的示意图。在如上所述预测出本车辆m停车的情况下，注视位置导出部170在由适用部169生成的拟合轨道上导出注视位置。另一方面，在未预测出本车辆m停车的情况下，注视位置导出部170在目标轨道上导出注视位置。

第一转向角导出部172具有沿着本车辆m的行进方向的切线，基于通过注视位置和本车辆m的位置的假想的圆弧来控制本车辆m的转向。在此，本车辆m的行进方向可以是车辆的中心轴的方向，也可以是其瞬间的本车辆m的速度矢量朝向的方向。

图13是用于说明由第一转向角导出部172进行的转向角的导出处理的图。图13(a)表示第一转向角的导出处理的流程，图13(b)表示本车辆的位置的推移。第一转向角导出部172假定本车辆m在规定的固定圆上进行转弯。固定圆例如是在使转向盘向某切角转向的状态下行驶的情况下的转弯轨迹。

例如第一转向角导出部172导出目标轨道上的、时刻t的本车辆m的位置(当前位置；x0，y0)、时刻t+1的本车辆m的位置(xl，y1)、以及时刻t+2的本车辆m的位置(x2，y2)。例如时刻t+l及时刻t+2的本车辆m的位置中的一方是由注视位置导出部170导出的注视位置。第一转向角导出部172假定本车辆m在某时间沿通过上述三点的位置的固定圆转弯，导出固定圆的曲率。第一转向角导出部172视作本车辆m在稳定状态下在固定圆上转弯，并基于下述式(1)导出本车辆m的转向角。在下述式(1)中，δ是方向盘角，k是固定圆的曲率，a是稳定系数，v是车速、l是轴距，n是齿轮比。转向角例如用绝对值示出，在以下的说明中也是同样。

8＝k×(1+a×v²)×l×n…(1)

需要说明的是，第一转向角导出部172也可以使用在目标轨道上的、时刻t的本车辆m的位置(当前位置；x0，y0)、时刻t-1的本车辆m的位置(-x1，-y1)、以及注视位置通过的固定圆导出曲率。

另外，第一转向角导出部172在圆弧的曲率超过规定值的情况下，也可以通过将圆弧的曲率修正为规定值以下来限制本车辆m的转向的控制。圆弧是固定圆的圆周的一部分。

第二转向角导出部174导出第二转向角，与本车辆m的行进方向正交的方向上的注视位置和本车辆m的位置的偏差越大，则第二转向角越加大本车辆m的转向的控制。

图14是关于由第二转向角导出部174进行的第二转向角的导出的示意图。

图14(a)表示第二转向角的导出处理的流程，图14(b)表示第二转向角导出的情形。第二转向角导出部174导出与本车辆m的行进方向正交的方向上的目标轨道kl上的注视位置op与本车辆m的位置的横方向的偏差g。注视位置op是由注视位置导出部170导出的、在tref秒后本车辆m在目标轨道上存在的位置。

而且，第二转向角导出部174基于以偏差g及车速为参数的函数导出指标值，并对导出的指标值加上系数k而导出新的指标值。另外，第二转向角导出部174基于导出的新的指标值和车速导出第二转向角。需要说明的是，第二转向角导出部174也可以在偏差g为规定值以上的情况下、或者在第二转向角为规定角以上的情况下限制本车辆m的转向的控制。由此，第二转向角导出部174能够抑制本车辆m急转弯。

综合部176综合第一转向角和第二转向角，导出向转向装置210输出的转向角。综合部176也可以根据车速来变更针对第一转向角及第二转向角的加权。具体地，综合部176在低车速(例如车速为第一规定速度以下)的情况下，使第一转向角的加权针对第二转向角的加权增大。这是因为：若是低车速，则基于圆弧导出的第一转向角的误差小。另一方面，若是高车速(第二规定速度以上)，则通过使第二转向角的加权相对于第一转向角的加权增大，从而能够补偿第一转向角的偏差。

[转向角控制部的处理]

在此，如上所述，转向角控制部164取得由轨道生成部146生成的目标轨道的信息中的一部分信息。转向角控制部164在取得的信息是用于将本车辆m控制为停车状态的信息的情况下，不能识别停车后的本车辆m的举动(目的地)。其结果是，转向角控制部164有时不能够适当地控制转向以使得从停车开始进行发动时的本车辆m的举动顺畅地进行。

对此，本实施方式的转向角控制部164基于拟合轨道fr导出转向角，基于已导出的转向角控制转向，从而能够适当地控制转向以使得本车辆m从停车开始进行发动时的本车辆m的举动顺畅地进行。以下，更具体地进行说明。

图15是表示由转向角控制部164执行的处理的流程的流程图。本处理按轨道生成部146的处理周期来执行。一边参照图16至图18一边说明图15的各处理。

首先，处理部165从自动驾驶控制部120取得满足规定的条件的目标轨道，并将取得的信息存储于第一存储部166(步骤s100)。接下来，判定部167基于取得的目标轨道来预测本车辆m是否停车(判定本车辆m是否要停车)(步骤s102)。在预测出本车辆m不停车的(判定为本车辆m不想要停车的)情况下，转向角控制部164控制转向以使得在目标轨道上行驶(步骤s104)。例如通过第一转向角导出部172、第二转向角导出部174、以及综合部176执行上述的处理来控制转向角。

图16是用于说明判定部167的处理的图。图16(a)的上图表示在时刻t由轨道生成部146生成的目标轨道的信息d、及第一存储信息d*。第一存储信息d*是由第一存储部166取得的信息，且是目标轨道kl的信息d中的一部分信息。

图16(a)的下图表示时刻t的本车辆m的位置(x0，y0)、及将来的本车辆m的位置(x1，y1)～(x3，y3)。

图16(b)的上图表示在时刻t+1由轨道生成部146生成的目标轨道的信息d、及第一存储信息d*。图16(b)的下图表示时刻t+1的本车辆m的位置(x0#，y0#)、及将来的本车辆m的位置(x1#，y1#)、(x2#，y2#)。

图16(c)的上图表示在时刻t+3由轨道生成部146生成的目标轨道的信息d、及第一存储信息d*。图16(c)的下图表示时刻t+3的本车辆m的位置(x0##，y0##)。需要说明的是，时刻t+2的目标轨道的信息d、第一存储信息d*、本车辆m的位置的图示省略。

例如在第一存储信息d*中，在本车辆m的位置在连续的时刻不存在变化的情况下，判定部167预测出本车辆m停车。在图16的例子中，在时刻t+1，第一存储信息d*的时刻t+3及时刻t+4的本车辆m的位置不变化，因此预测出本车辆m停车。在该情况下，如图16(c)所示，在时刻t+3，本车辆m停车。例如在本车辆m停车之前执行以下处理。需要说明的是，判定部167也可以在本车辆m的位置不变化的时刻存在三个以上的情况下预测出本车辆m停车。

返回图15的说明。在预测出本车辆m停车的情况下，判定部167将存储于第一存储部166的第一存储信息d*存储于第二存储部168(步骤s106)。接下来，适用部169使用存储于第二存储部168的第一存储信息d*来生成拟合轨道fr(步骤s108)。拟合轨道是在本车辆m停止而得不到目标轨道的状态下推定出本车辆m发动之后的目标轨道的轨道。需要说明的是，拟合轨道被认为是从目标轨道的端部延伸出的轨道，也可以在上述以外的场景、例如在本车辆m比目标轨道延迟的情况、本车辆m比目标轨道超前的情况、本车辆m位于目标轨道的端部的情况等那样在本车辆m的行进方向上不存在目标轨道的情况下生成。

图17是用于对生成拟合轨道fr的处理进行说明的图。

例如适用部169导出对存储于第二存储部168的目标轨道kl进行拟合的n次函数、椭圆、圆等。例如，适用部169将n设为固定，一边变更n次函数的参数一边通过最小二乘法等方法导出与存储于第二存储部168的目标轨道kl最接近的函数等。适用部169通过在本车辆m的前方侧也适用导出的n次函数，从而生成拟合轨道fr。

接下来，注视位置导出部170在拟合轨道fr上设定注视位置op(步骤s110)。接下来，第一转向角导出部172使用注视位置op导出第一转向角(步骤s112)。图18是用于对导出注视位置的处理进行说明的图。注视位置导出部170基于本车辆m的速度，导出在拟合轨道fr上行进tref秒的行进距离。注视位置导出部170将本车辆m在tref秒后在拟合轨道fr上存在的位置(或者行驶了规定距离的情况下的位置；以下同样)作为注视位置op导出。

接下来，第二转向角导出部174基于本车辆m和注视位置op的横方向的偏差导出第二转向角(步骤s114)。

接下来，综合部176综合第一转向角及第二转向角，导出用于控制的转向角(步骤s116)。其结果是，在本车辆m要停车的情况下，在减速中，转向装置210利用反映出拟合轨道fr而导出的转向角进行控制。由此，本车辆m能够在使转向方向与推定为发动之后行进的方向一致的状态下停车。由此，本流程的处理结束。

需要说明的是，综合部176可以将第一转向角及第二转向角相加而导出转向角，也可以通过对第一转向角及第二转向角分别赋予加权，并求出加权和，从而导出转向角。另外，综合部176也可以在导出的转向角超过规定角的情况下，将转向角限制为规定角以下。

另外，在上述的处理中，以第一转向角导出部172基于拟合轨道导出第一转向角、第二转向角导出部174基于拟合轨道导出第二转向角为例进行说明。另一方面，也可以为，在由判定部167判定(预测)为本车辆m在规定时间后停车、且转向角控制部164关于本车辆m的停车位置的前方取得与目标轨道相关的信息的情况(存在目标轨道的情况)下，第一转向角导出部172基于取得的(存在的)目标轨道导出第一转向角，且第二转向角导出部174基于取得的(存在的)目标轨道导出第二转向角。在该情况下，综合部176综合基于目标轨道导出的第一转向角及第二转向角，导出用于控制的转向角。

图19是表示通过本实施方式的处理控制本车辆m的情形的一例的图。例如是详细表示图18的时刻t+3的本车辆m的状态的图。图19(a)是没有适用本实施方式的情况下的本车辆m的举动，图19(b)是适用本实施方式的情况下的本车辆m的举动。

在取得将来的规定时间的目标轨道来进行转向控制的车辆中，有时在停车时从目标轨道失去转向分量、成为用于呈直线状停止的轨道。失去转向分量是指转向角为零(中立)。如图19(a)所示，在车辆在弯路上停止后重新开始行驶的情况下，有时在转向角为零附近的状态下开始行驶。在该情况下，在本车辆m中，有时在发动之后需要进行紧急转向。

对此，在适用本实施方式的情况下，本车辆m在停车时反映出拟合轨道fr来控制转向角。其结果是，在重新开始行驶的情况下，在本来保持某种程度的转向角而行驶的情况下，拟合轨道fr也以继续保持转向角的形式被推定，因此在发动之后不必紧急进行转向的可能性高。

由此，本车辆m在停止的前后能够顺畅地进行行驶。

根据以上说明的第一实施方式，车辆控制系统100在由判定部167预测出本车辆m停车的情况下，基于本车辆m停车前的目标轨道来生成本车辆m停车后的拟合轨道。并且，车辆控制系统100基于拟合轨道fr的注视位置op导出转向角，并基于导出的转向角控制本车辆m。其结果是，能够适当地控制在车辆停止后进行发动时的转向角。

(第二实施方式)

以下，对第二实施方式进行说明。图20是表示第二实施方式的转向角控制部164a的功能的一例的图。在第二实施方式中的转向角控制部164a中，第二转向角导出部174及综合部176省略。转向角控制部164a具备处理部165、注视位置导出部170以及转向角导出部173。处理部165、注视位置导出部170以及转向角导出部173分别具有与第一实施方式的处理部165、注视位置导出部170以及第一转向角导出部172同等的功能。以下，以与第一实施方式的不同点为中心进行说明。

图21是表示由转向角控制部164a执行的处理的流程的流程图。首先，处理部165从自动驾驶控制部120取得满足规定的条件的目标轨道，将已取得的信息存储于第一存储部166(步骤s200)。接下来，判定部167基于取得的目标轨道来预测本车辆m是否停车(判定本车辆m是否要停车)(步骤s202)。在预测出本车辆m不停车的(判定为本车辆m不想要停车的)情况下，转向角控制部164控制转向以使得在目标轨道上行驶(步骤s204)。

在预测出本车辆m停车的情况下，判定部167使存储于第一存储部166的第一存储信息d*存储于第二存储部168(步骤s206)。接下来，适用部169使用存储于第二存储部168的第一存储信息d*来生成拟合轨道fr(步骤s208)。

接下来，注视位置导出部170在拟合轨道fr上设定注视位置(步骤s210)。接下来，转向角导出部173使用注视位置导出转向角(步骤s212)。由此，本流程的处理结束。

根据以上说明的第二实施方式，因为第二转向角导出部174省略，所以能减轻处理负荷，并且能够适当地控制在车辆停止后进行发动时的转向角。

根据以上说明的实施方式，车辆控制系统100具备生成车辆的目标轨道的轨道生成部、基于由轨道生成部生成的目标轨道来判定所述车辆是否停车的判定部、在由判定部判定为所述车辆停车的情况下基于所述车辆停车前的所述目标轨道来生成所述车辆停车后的停车后目标轨道的停车后目标轨道生成部，从而能够适当地控制在车辆停止后进行发动时的转向角。

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。

符号说明：

20...探测器、30...雷达、40...相机、dd...探测器件、50...导航装置、60...车辆传感器、62...显示装置、100...车辆控制系统、110...目标车道决定部、120...自动驾驶控制部、130...自动驾驶模式控制部、140...本车位置识别部、142...外界识别部、144...行动计划生成部、146...轨道生成部、146a...行驶形态决定部、146b...轨道候补生成部、146c...评价-选择部、148...目标轨道设定部、150...切换控制部、160...行驶控制部、162...加减速控制部、164...转向角控制部、165...处理部、166...第一存储部、167...判定部、168...第二存储部、169...适用部、170··注视位置导出部、172··第一转向角导出部、174··第二转向角导出部、176...综合部、180...存储部、200...行驶驱动力输出装置、210...转向装置、220...制动装置、m...本车辆。