车辆的行驶控制装置制造方法

车辆的行驶控制装置制造方法
【专利摘要】基于由至少取得车辆前方的信息的装置所取得的信息所含的作为行驶路特定对象的白线(102、104)来求出车辆的目标轨迹并以使车辆沿着目标轨迹行驶的方式进行行驶轨迹控制的车辆的行驶控制装置。当车辆在行驶路被分成多个行驶路且无法基于白线求出目标轨迹的特定的区域(110)行驶时，基于与特定的区域相邻的区域的作为行驶路特定对象的白线(102、104)及车辆行驶过特定的区域之后应行驶的行驶路，对于特定的区域求出暂定的目标轨迹(116)，以使车辆沿着暂定的目标轨迹行驶的方式进行暂定的行驶轨迹控制。
【专利说明】车辆的行驶控制装置

【技术领域】
[0001] 本发明涉及车辆的行驶控制装置，更详细而言涉及通过对转向轮的转向角进行控 制而使车辆沿着目标轨迹（目标行驶线路）行驶的车辆的行驶控制装置。

【背景技术】
[0002] 作为汽车等车辆的行驶控制装置，已知有以使车辆沿着目标轨迹行驶的方式控制 行驶轨迹的行驶轨迹控制装置、通过使驾驶员识别车辆相对于车道的横向偏移量来防止车 辆从车道脱离的车道维持装置。例如在日本特开2006-264624号公报中记载有后者的车道 维持装置的一例。


【发明内容】

[0003] 〔发明要解决的课题〕
[0004] 如上述那样在行驶控制装置中，由CCD相机那样的拍摄装置取得车辆前方的信 息，基于所取得的图像信息来确定车辆的前方的行驶路，基于确定出的行驶路来设定车辆 应行驶的车道、车辆的目标轨迹。在这种情况下，通过对所取得的图像信息进行电子处理， 来判定白线、护栏、中央隔离带、路肩等行驶路特定对象，由此进行行驶路的确定。
[0005] 然而，例如在交叉口、Y字路、T字路那样行驶路被分成多个行驶路的所谓分岔点 的区域中，存在用于判定行驶路的边界的白线那样的行驶路特定对象不存在的区域。在这 样的区域中，无法基于行驶路特定对象确定行驶路，因此行驶控制装置无法继续进行基于 行驶路特定对象的行驶控制。
[0006] 本发明鉴于以往的行驶控制装置中的上述那样的问题而作出，本发明的主要课题 在于提供一种以即使车辆在行驶路的分岔点的区域行驶的情况下也能够继续进行车辆的 行驶控制的方式进行了改良的行驶控制装置。
[0007] 〔用于解决课题的手段及发明效果〕
[0008] 上述的主要的课题根据本发明，由如下的车辆的行驶控制装置实现，该车辆的行 驶控制装置具有：外界信息取得单元，至少取得车辆前方的信息；及控制单元，基于由外界 信息取得单元取得的信息所含的行驶路特定对象来求出车辆的目标轨迹，以使车辆沿着目 标轨迹行驶的方式进行行驶轨迹控制，车辆的行驶控制装置的特征在于，将行驶路被分成 多个行驶路且无法基于行驶路特定对象求出目标轨迹的区域作为特定的区域，当车辆在特 定的区域行驶时，控制单元基于与特定的区域相邻的区域的行驶路特定对象及车辆行驶过 特定的区域之后应行驶的行驶路，对于特定的区域求出暂定的目标轨迹，以使车辆沿着暂 定的目标轨迹行驶的方式进行暂定的行驶轨迹控制。
[0009] 根据上述的结构，当车辆在特定的区域行驶时，基于与特定的区域相邻的区域的 行驶路特定对象及车辆行驶过特定的区域之后应行驶的行驶路，对于特定的区域求出暂定 的目标轨迹。并且，以使车辆沿着暂定的目标轨迹行驶的方式进行暂定的行驶轨迹控制。因 此，即使车辆在特定的区域行驶的情况下，也能够通过暂定的行驶轨迹控制来继续进行车 辆的行驶控制。
[0010] 另外，根据本发明，在上述的结构中，可以是，在已经从多个行驶路中选择了车辆 应行驶的行驶路时，控制单元基于与特定的区域相邻的区域的行驶路特定对象及所选择的 行驶路来设定假想的行驶路特定对象，并基于假想的行驶路特定对象来求出暂定的目标轨 迹。
[0011] 根据上述的结构，在已经从多个行驶路中选择了车辆应行驶的行驶路时，基于与 特定的区域相邻的区域的行驶路特定对象及所选择的行驶路来设定假想的行驶路特定对 象。并且，基于假想的行驶路特定对象来求出暂定的目标轨迹。因此，在车辆应行驶的行驶 路已经被选择时，能够以使车辆能够在该选择的行驶路上行驶的方式求出特定的区域中的 暂定的目标轨迹。
[0012] 另外，根据本发明，在上述的结构中，可以是，在未从多个行驶路中选择车辆应行 驶的行驶路时，控制单元基于车辆的行驶状况及驾驶员的驾驶操作来推定多个行驶路中的 车辆应行驶的行驶路，基于与特定的区域相邻的区域的行驶路特定对象及推定出的行驶路 来设定假想的行驶路特定对象，并基于假想的行驶路特定对象来求出暂定的目标轨迹。
[0013] 根据上述的结构，在未从多个行驶路中选择车辆应行驶的行驶路时，基于车辆的 行驶状况及驾驶员的驾驶操作来推定多个行驶路中的车辆应行驶的行驶路。而且，基于与 特定的区域相邻的区域的行驶路特定对象及推定出的行驶路来设定假想的行驶路特定对 象，并基于假想的行驶路特定对象来求出暂定的目标轨迹。因此，在车辆应行驶的行驶路未 被选择的情况下，能够基于车辆的行驶状况及驾驶员的驾驶操作来求出特定的区域中的暂 定的目标轨迹。
[0014] 另外，根据本发明，在上述的结构中，可以是，控制单元基于假想的行驶路特定对 象来判定特定的区域中的车辆的可行驶范围，基于行驶轨迹控制执行中的车辆的位置及可 行驶范围来求出暂定的目标轨迹。
[0015] 根据上述的结构，基于假想的行驶路特定对象来判定特定的区域中的车辆的可行 驶范围，基于行驶轨迹控制执行中的车辆的位置及可行驶范围来求出暂定的目标轨迹。因 此，能够基于行驶轨迹控制执行中的车辆的位置及可行驶范围来求出暂定的目标轨迹，由 此，与未考虑行驶轨迹控制执行中的车辆的位置或可行驶范围的情况相比，能够适当地求 出暂定的目标轨迹。
[0016] 另外，根据本发明，在上述的结构中，可以是，行驶控制装置具有取得特定的区域 的地图信息的地图信息取得单元，控制单元基于由地图信息取得单元取得的地图信息来设 定假想的行驶路特定对象。
[0017] 根据上述的结构，基于由地图信息取得单元取得的地图信息来设定假想的行驶路 特定对象。因此，即使对于在外界信息取得单元为拍摄装置的情况下无法取得的范围，也 能够设定假想的行驶路特定对象，由此能够更可靠地求出关于特定的区域的暂定的目标轨 迹。
[0018] 另外，根据本发明，在上述的结构中，可以是，当车辆需要在特定的区域转弯时，控 制单元基于暂定的目标轨迹的半径来推定车身的最小转弯半径及最大转弯半径，在最小转 弯半径或最大转弯半径未处于车辆的可行驶范围内时，以使最小转弯半径及最大转弯半径 处于车辆的可行驶范围内的方式重新设定暂定的目标轨迹。
[0019] 根据上述的结构，基于暂定的目标轨迹的半径来推定车身的最小转弯半径及最大 转弯半径，在任一转弯半径未处于车辆的可行驶范围内时，以使双方的转弯半径处于车辆 的可行驶范围内的方式重新设定暂定的目标轨迹。因此，能够以使车身在车辆的可行驶范 围内进行转弯移动的方式根据需要来重新设定暂定的目标轨迹。
[0020] 另外，根据本发明，在上述的结构中，可以是，控制单元将通过车辆的可行驶范围 的轨迹中的、车辆的转弯横向加速度的大小及其变化率的大小的至少一方最小的轨迹作为 暂定的目标轨迹。
[0021] 根据上述的结构，将通过车辆的可行驶范围的轨迹中的、车辆的转弯横向加速度 的大小及其变化率的大小的至少一方最小的轨迹作为暂定的目标轨迹。因此，能够求出通 过车辆的可行驶范围且车辆的转弯横向加速度的大小及其变化率的大小的至少一方最小 的暂定的目标轨迹，能够抑制车辆的乘坐舒适性的下降。
[0022] 另外，根据本发明，在上述的结构中，可以是，控制单元基于暂定的行驶轨迹控制 开始后的驾驶员的驾驶操作，在车辆的可行驶范围内对暂定的目标轨迹进行校正。
[0023] 根据上述的结构，基于暂定的行驶轨迹控制开始后的驾驶员的驾驶操作，在车辆 的可行驶范围内对暂定的目标轨迹进行校正。因此，在由驾驶员进行了驾驶操作的情况下， 能够以反映驾驶员的意图的方式校正暂定的目标轨迹。
[0024] 另外，根据本发明，在上述的结构中，可以是，在暂定的行驶轨迹控制开始后的驾 驶员的驾驶操作量的大小为目标轨迹变更的基准值以上的时间持续了目标轨迹变更的基 准时间以上时，控制单元基于驾驶员的驾驶操作来变更车辆应行驶的行驶路，基于与特定 的区域相邻的区域的行驶路特定对象及变更后的行驶路，重新求出暂定的目标轨迹。
[0025] 根据上述的结构，在暂定的行驶轨迹控制开始后的驾驶员的驾驶操作量的大小为 目标轨迹变更的基准值以上的时间持续了目标轨迹变更的基准时间以上时，基于驾驶员的 驾驶操作来变更车辆应行驶的行驶路。并且，基于与特定的区域相邻的区域的行驶路特定 对象及变更后的行驶路，重新求出暂定的目标轨迹。因此，如驾驶员想要变更行进路的情况 那样暂定的目标轨迹与驾驶员意图的行进路不同的情况下，能够按照驾驶员的意图来重新 求出暂定的目标轨迹。
[0026] 另外，根据本发明，在上述的结构中，可以是，控制单元在暂定的行驶轨迹控制中， 通过反馈控制及前馈控制的至少一方来计算用于使车辆的轨迹成为暂定的目标轨迹的转 向轮的暂定的目标转向角，并基于暂定的目标转向角来控制转向轮的转向角。
[0027] 根据上述的结构，通过反馈控制及前馈控制的至少一方来计算用于使车辆的轨迹 成为暂定的目标轨迹的转向轮的暂定的目标转向角，并基于暂定的目标转向角来控制转向 轮的转向角。因此，能够以使车辆沿着暂定的目标轨迹行驶的方式控制转向轮的转向角。
[0028] 另外，根据本发明，在上述的结构中，可以是，控制单元在车辆驶入特定的区域之 前使行驶控制从行驶轨迹控制向暂定的行驶轨迹控制逐渐过渡。
[0029] 根据上述的结构，在车辆驶入特定的区域之前使行驶控制从行驶轨迹控制向暂定 的行驶轨迹控制逐渐过渡。因此，与在车辆驶入特定的区域时使行驶控制从行驶轨迹控制 向暂定的行驶轨迹控制过渡的情况相比，能够可靠地降低因控制的过渡而使车辆的运行情 况急剧变化或者使乘员感到不适的可能性。
[0030] 另外，根据本发明，在上述的结构中，可以是，控制单元在车辆完成了特定的区域 的行驶之后使行驶控制从暂定的行驶轨迹控制向行驶轨迹控制逐渐过渡。
[0031] 根据上述的结构，在车辆完成了特定的区域的行驶之后使行驶控制从暂定的行驶 轨迹控制向行驶轨迹控制逐渐过渡。因此，与在车辆完成特定的区域的行驶时使行驶控制 从暂定的行驶轨迹控制向行驶轨迹控制过渡的情况相比，能够可靠地降低因控制的过渡而 使车辆的运行情况急剧变化或使乘员感到不适的可能性。
[0032] 另外，根据本发明，在上述的结构中，可以是，特定的区域是交叉口、T字路、分岔路 中的任一个。
[0033] 根据上述的结构，由于特定的区域是交叉口、T字路、分岔路中的任一个，因此车辆 在上述特定的区域行驶时，能够可靠地进行暂定的行驶轨迹控制，从而继续进行行驶控制。 [0034]〔课题解决手段的优选的形态〕
[0035] 根据本发明的一优选的形态，可以是，车辆具有使转向输入单元的操作位置与转 向轮的转向角的关系变化的转向角可变装置，通过控制转向角可变装置来控制转向轮的转 向角。
[0036] 根据本发明的另一优选的形态，可以是，车辆具有导航装置，按照由导航装置设定 的行驶路径来选择车辆应行驶的行驶路。
[0037] 根据本发明的另一优选的形态，可以是，未选择车辆应行驶的行驶路时包括车辆 不具有导航装置的情况及虽然车辆具有导航装置但是未通过导航装置设定行驶路径的情 况。
[0038] 根据本发明的另一优选的形态，可以是，在基于假想的行驶路特定对象而判定的 行驶路的两侧部设定余量，由此来判定特定的区域中的车辆的可行驶范围。
[0039] 根据本发明的另一优选的形态，可以是，在暂定的行驶轨迹控制开始后的驾驶员 的驾驶操作量的大小为目标轨迹校正的基准值以上的时间持续了目标轨迹校正的基准时 间以上时，校正暂定的目标轨迹。
[0040] 根据本发明的另一优选的形态，可以是，使目标轨迹从通常的目标轨迹向暂定的 目标轨迹逐渐变化，由此使行驶控制从行驶轨迹控制向暂定的行驶轨迹控制逐渐过渡。
[0041] 根据本发明的另一优选的形态，可以是，使目标轨迹从暂定的目标轨迹向通常的 目标轨迹逐渐变化，由此使行驶控制从暂定的行驶轨迹控制向行驶轨迹控制逐渐过渡。

【专利附图】

【附图说明】
[0042] 图1是表示适用于导航装置搭载车并构成为行驶轨迹控制装置的本发明的车辆 的行驶控制装置的第一实施方式的简要结构图。
[0043] 图2是表示第一实施方式的行驶轨迹控制例程的前半部分的通常流程图。
[0044] 图3是表示第一实施方式的行驶轨迹控制例程的后半的通常流程图。
[0045] 图4是表示图3的步骤300的基于导航信息的暂定的目标轨迹的设定例程的流程 图。
[0046] 图5是表示图3的步骤400的基于拍摄信息的暂定的目标轨迹的设定例程的流程 图。
[0047] 图6是表示在图3的步骤600中执行的从通常的轨迹控制向暂定的轨迹控制过渡 的目标轨迹的设定例程的流程图。
[0048] 图7是表示在图3的步骤800中执行的从暂定的轨迹控制向通常的轨迹控制过渡 的目标轨迹的设定例程的流程图。
[0049]图8是表示适用于导航装置搭载车且以不进行基于拍摄信息的暂定的轨迹控制 的方式构成的本发明的车辆的行驶控制装置的第二实施方式的行驶轨迹控制例程的后半 部分的通常流程图。
[0050] 图9是表示适用于未搭载导航装置的车辆而构成为行驶轨迹控制装置的本发明 的车辆的行驶控制装置的第三实施方式的行驶轨迹控制例程的后半部分的通常流程图。
[0051] 图10是表示分岔点的种类为交叉口的情况下的地图的决定及本车的当前地的推 定的要领的说明。
[0052] 图11是表示在分岔点为正交的十字路的情况下设定直行的可行驶范围的要领的 说明图。
[0053] 图12是表示在分岔点为未正交的十字路的情况下设定直行的可行驶范围的要领 的说明图。
[0054] 图13是表示在分岔点为正交的十字路的情况下设定左转弯的可行驶范围的要领 的说明图。
[0055] 图14是表示在分岔点为未正交的十字路的情况下设定左转弯的可行驶范围的要 领的说明图。
[0056] 图15是表示在车道为多个且分岔点为正交的十字路的情况下设定左转弯的可行 驶范围的要领的说明图。
[0057] 图16是表示在车道为多个且分岔点为未正交的十字路的情况下设定左转弯的可 行驶范围的要领的说明图。
[0058] 图17是表示在分岔点为正交的十字路的情况下设定右转弯的可行驶范围的要领 的说明图。
[0059] 图18是表示在分岔点为未正交的十字路的情况下设定右转弯的可行驶范围的要 领的说明图。
[0060] 图19是表示在车道为多个且分岔点为正交的十字路的情况下设定右转弯的可行 驶范围的要领的说明图。
[0061] 图20是表示在车道为多个且分岔点为未正交的十字路的情况下设定右转弯的可 行驶范围的要领的说明图。
[0062] 图21是表示在分岔点为正交的十字路的情况下设定U字形转弯的可行驶范围的 要领的说明图。
[0063] 图22是表示在分岔点为未正交的十字路的情况下设定U字形转弯的可行驶范围 的要领的说明图。
[0064] 图23是表示当车辆在正交的十字路的近前行驶时由CCD相机拍摄的范围的边界 及通过拍摄而识别的十字路的范围的图。
[0065]图24是表示在生成地图之后车辆在正交的十字路上直行的情况的图。
[0066]图25是表示在生成地图之后车辆在正交的十字路上进行右转弯的情况的图。[0067]图26是表示所生成的正交的十字路的地图的图。
[0068]图27是表示由于存在道路标识、道路标志而将图26所示的行进路中的可选择的 行进路确定为直行的行进路及左转弯的行进路的状况的图。
[0069] 图28是表示在图27所示的正交的十字路上车辆分别在直行的行进路及左转弯的 行进路上行驶的情况下的暂定的目标轨迹的图。
[0070] 图29是表示车辆沿着直行的暂定的目标轨迹及左转弯的暂定的目标轨迹行驶的 情况下的判定用参数的绝对值的变化的坐标图。
[0071] 图30是表示车速V与判定用参数的基准值的关系的坐标图。
[0072] 图31是表示车辆迫近正交的十字路时设定的坐标系的图。
[0073] 图32是表示暂定的目标轨迹的终端及通常的目标轨迹的始端的y坐标及角度相 同但是x坐标互不相同的情况下的过渡的目标轨迹的一例的图。
[0074] 图33是表示暂定的目标轨迹的终端及通常的目标轨迹的始端的x坐标及y坐标 相同但是角度互不相同的情况下的过渡的目标轨迹的一例的图。
[0075] 图34是表示暂定的目标轨迹的终端及通常的目标轨迹的始端的y坐标相同但是 x坐标及角度分别互不相同的情况下的过渡的目标轨迹的一例的图。
[0076] 图35是表示车辆通过正交的十字路时设定的坐标系的图。
[0077] 图36是表示暂定的目标轨迹的终端及通常的目标轨迹的始端的y坐标及角度相 同但是x坐标互不相同的情况下的过渡的目标轨迹的一例的图。
[0078] 图37是表示暂定的目标轨迹的终端及通常的目标轨迹的始端的x坐标及y坐标 相同但是角度互不相同的情况下的过渡的目标轨迹的一例的图。
[0079] 图38是表示暂定的目标轨迹的终端及通常的目标轨迹的始端的y坐标相同但是 x坐标及角度分别互不相同的情况下的过渡的目标轨迹的一例的图。
[0080] 图39是表示基于车辆的重心G的目标轨迹的半径R而求出车身的最小转弯半径 Rbi及车身的最大转弯半径Rbo的要领的说明图。
[0081] 图40是表示在车辆在正交的十字路上进行左转弯的情况下将特定的区域划分为 两个区间的要领及求出车身的最小转弯轨迹及最大转弯轨迹的要领的说明图。
[0082] 图41是表示在车身的最小转弯轨迹未处于可行驶范围内的情况下考虑车身的转 弯半径而重新设定暂定的目标轨迹的要领的说明图。
[0083] 图42是表示在即使再设定暂定的目标轨迹而车身的最小转弯轨迹也未处于可行 驶范围内的情况下考虑车身的转弯半径而再次重新设定暂定的目标轨迹的要领的说明图。
[0084] 图43是表示目标轨迹的半径R、车辆的重心相对于目标轨迹的横向偏差Dy、车辆 相对于目标轨迹的横摆角9的说明图。
[0085] 图44是表示基于车辆的目标横向加速度Gyt及车速V而用于计算暂定或过渡的 轨迹控制用的左右前轮的目标转向角St的映射的图。
[0086] 图45是表示暂定的目标轨迹为在正交的十字路上进行左转弯的轨迹且由驾驶员 减少左转弯方向的转向角的情况下的暂定的目标轨迹的校正的说明图。
[0087]图46是表示分岔点处的任务是在正交的十字路上进行左转弯且通过驾驶员以使 转向角0接近于0的方式进行变更的情况下的分岔点处的任务的变更的说明图。

【具体实施方式】
[0088] 以下，参照附图，详细说明本发明的几个优选的实施方式。另外，下述的各实施方 式是适用于车辆靠左侧通行的情况下的实施方式，但本发明也可以适用于靠右侧通行的车 辆。
[0089][第一实施方式]
[0090] 图1是表示适用于导航装置搭载车且构成为行驶轨迹控制装置的本发明的车辆 的行驶控制装置的第一实施方式的简要结构图。
[0091] 在图1中，10表示搭载于车辆12的行驶轨迹控制装置，行驶轨迹控制装置10具有 前轮用转向控制装置14。前轮用转向控制装置14构成与驾驶员的转向操作无关地能够使 前轮转向的转向控制单元。而且，在车辆12上搭载制动力控制装置16,制动力控制装置16 能够与驾驶员的制动操作无关地分别控制各车轮的制动力。
[0092] 另外，在图1中，18FL及18FR分别表示车辆12的作为转向轮的左右的前轮，18RL 及18RR分别表示左右的后轮。作为转向轮的左右的前轮18FL及18FR通过响应驾驶员对 方向盘20的操作而被驱动的齿条小齿轮型的动力转向装置22,经由齿条24和转向横拉杆 26L及26R进行转向。
[0093] 方向盘20经由上转向轴28、转向角可变装置30、下转向轴32、万向接头34而与 动力转向装置22的小齿轮轴36进行驱动连接。在图示的第一实施方式中，转向角可变装 置30包含辅助转向驱动用的电动机38,该电动机38在壳体30A侧连接于上转向轴28的下 端，在转子30B侧连接于下转向轴32的上端。
[0094] 这样一来，转向角可变装置30相对于上转向轴28相对地驱动下转向轴32旋转， 由此对左右的前轮18FL及18FR相对于方向盘20相对地进行辅助转向驱动。转向角可变 装置30由电子控制装置40的转向控制部控制。
[0095] 动力转向装置22是齿条同轴型的电动式的动力转向装置，具有电动机42和将电 动机42的旋转转矩转换成齿条24的往复移动方向的力的例如滚珠丝杠式的转换机构44。 动力转向装置22由电子控制装置40的转向辅助转矩控制部控制，产生相对于壳体46相对 地驱动齿条24的转向辅助转矩。转向辅助转矩减轻驾驶员的转向负担，而且根据需要对转 向角可变装置30产生的左右前轮的转向驱动进行辅助。
[0096] 这样一来，转向角可变装置30与动力转向装置22互相协作地变更左右前轮相对 于方向盘20的转向角的关系，并且转向角可变装置30构成与驾驶员的转向操作无关地使 前轮进行转向的前轮用转向控制装置14的主要部分。
[0097] 另外，动力转向装置22及转向角可变装置30的结构自身并不构成本发明的主旨， 这些装置只要分别发挥上述的功能即可，在本【技术领域】中可以是公知的任意的结构。
[0098] 制动力控制装置16包含制动装置50,通过制动装置50的液压回路52来控制轮缸 54FL、54FR、54RL、54RR内的压力Pi(i=fl、fr、rl、rr)即制动压，由此来控制各车轮的制 动力。虽然在图1中未示出，但是液压回路52包含储油器、油泵、各种阀装置等，各轮缸的 制动压在通常时由根据驾驶员对制动踏板56的踏下操作而被驱动的主缸58控制。而且， 根据需要通过电子控制装置40的制动力控制部来控制液压回路52,由此分别控制各轮缸 的制动压。这样一来，制动装置50与驾驶员的制动操作无关地能够分别控制各车轮的制动 力，作为制动力控制装置16的主要的装置发挥功能。
[0099] 在上转向轴28设有检测该轴的旋转角度作为转向角0的转向角传感器62及检 测转向转矩Ts的转向转矩传感器64,将表示转向角0及转向转矩Ts的信号向电子控制装 置40输入。而且，将表示由旋转角度传感器66检测出的转向角可变装置30的相对旋转角 度0re、即下转向轴32相对于上转向轴28的相对旋转角度的信号向电子控制装置40输 入。
[0100] 在图示的实施方式中，在车辆12的车室的上方前部设置对车辆12的前方进行拍 摄的CCD相机68,将表示车辆12的前方的图像信息的信号从CCD相机68向电子控制装置 40输入。也将由车速传感器70检测出的表示车速V的信号、由横向加速度传感器72检测 出的表不车辆的横向加速度Gy的信号、及由横摆率传感器74检测出的表不车辆的横摆率 Y的信号向电子控制装置40输入。另外，转向角传感器62、转向转矩传感器64、旋转角度 传感器66分别以车辆向左转弯方向的转向或转舵的情况为正来检测转向角0、转向转矩 Ts、相对旋转角度0re。
[0101] 在车辆12上设有用于选择是否进行也被称为车道保持辅助控制（LKA控制）的行 驶轨迹控制的选择开关76、用于选择是否许可暂定的行驶轨迹控制的许可开关78。也将表 示选择开关76及许可开关78的设定位置的信号向电子控制装置40输入。而且，在车辆12 上搭载有导航装置80,电子控制装置40与导航装置80进行必要的信息的交接。
[0102] 而且，将由图1未示出的压力传感器检测出的表示主缸压力Pm等的信号向电子控 制装置40输入，电子控制装置40如行驶轨迹控制的状况那样将车辆的乘员所需的信息显 示于显示装置82。显示装置82可以是导航装置80的监视器的一部分，而且，也可以是与导 航装置80的监视器不同的显示装置。
[0103] 另外，电子控制装置40的上述的各控制部分别可以包含微型计算机，该微型计算 机具有CPU、ROM、RAM、输入输出端口装置且它们通过双向性的公用总线而相互连接。尤其 是，ROM存储后述的行驶轨迹控制的程序、映射，并按照交叉口、Y字路、T字路等分岔点的各 种类来存储道路所成的角度、车道数互不相同的多个地图。
[0104] 电子控制装置40的转向控制部按照图2及图3所示的流程图进行行驶轨迹控制。 尤其是转向控制部在选择开关76接通且能够进行通常的行驶轨迹控制时，计算用于进行 通常的轨迹控制的左右前轮的目标转向角St。即，转向控制部基于由C⑶相机68取得的 车辆12的前方的图像信息来确定行驶路，计算用于使车辆12沿着基于确定出的行驶路的 目标轨迹行驶的左右前轮的通常的目标转向角Stn作为轨迹控制的目标转向角St。
[0105] 另外，电子控制装置40的转向控制部在虽然选择开关76接通但是车辆在特定的 区域行驶而无法进行使车辆沿着通常的目标轨迹行驶的通常的轨迹控制时，如后面详细说 明那样，进行暂定的轨迹控制。即，转向控制部设定车辆用于在特定的区域行驶的暂定的目 标轨迹，并计算用于使车辆沿着暂定的目标轨迹行驶的左右前轮的暂定的目标转向角Stp 作为轨迹控制的目标转向角St。
[0106] 另外，在本说明书中，"特定的区域"是指行驶路被分成多个行驶路的所谓分岔点 且无法基于如白线那样的行驶路特定对象求出目标轨迹的区域。具体而言，"特定的区域" 是交叉口、Y字路、T字路，"行驶路特定对象"是白线、护栏、中央隔离带、路肩那样通过判定 行驶路的边界来确定行驶路用的对象。而且，"暂定的目标轨迹"是指以使车辆行驶过特定 的区域之后能够在应行驶的行驶路上行驶的方式对于特定的区域所设定的目标轨迹。
[0107] 而且，电子控制装置40的转向控制部使目标轨迹逐渐变化使得目标轨迹在通常 的目标轨迹与暂定的目标轨迹之间切换时避免左右前轮的转向角急剧变化。S卩，转向控 制部以使在目标轨迹切换时避免目标轨迹的行驶路的宽度方向的位置、朝向急剧变化的方 式，求出用于使目标轨迹逐渐变化的过渡的目标轨迹，并基于过渡的目标轨迹进行过渡的 轨迹控制。
[0108] 尤其是转向控制部在能够进行通常的轨迹控制的状况下判定为之后需要将目标 轨迹从通常的目标轨迹向暂定的目标轨迹切换时，在该阶段使用于从通常的目标轨迹向暂 定的目标轨迹逐渐过渡的过渡的轨迹控制开始。相对于此，在目标轨迹从暂定的目标轨迹 向通常的目标轨迹切换时，转向控制部在能够进行通常的轨迹控制的阶段使用于从暂定的 目标轨迹向通常的目标轨迹逐渐过渡的过渡的轨迹控制开始。
[0109] 而且，电子控制装置40的转向控制部计算与车辆12的左右前轮的目标转向角St 对应的目标小齿轮角度9pt，以使小齿轮36的角度成为目标小齿轮角度0pt的方式控制 转向角可变装置30。
[0110] 另外，用于使车辆沿着目标轨迹行驶的目标转向角St的运算自身并未成为本发 明的主旨，因此在目标轨迹为通常的目标轨迹、暂定的目标轨迹、过渡的目标轨迹中的任一 个的情况下，都可以通过任意的要领进行。但是，如后面详细说明那样，优选推定车辆相对 于目标轨迹的横向偏差及车辆相对于目标轨迹的横摆角、目标轨迹的半径，基于推定出的 参数来计算转向轮的目标转向角。
[0111] 〈行驶轨迹控制的通常流程〉
[0112] 接着，参照图2及图3所示的通常流程图来说明第一实施方式的行驶轨迹控制例 程。另外，图2及图3所示的流程图的控制通过图中未示出的点火装置开关的闭合而开始， 每隔预定的时间重复执行。而且，在以下的说明所参照的附图中，根据需要而将导航装置简 称为导航装置，将来自导航装置的导航信息简称为导航信息。
[0113] 首先，在步骤10中，判别是否选择开关76接通且轨迹控制被许可。并且，在作出 了肯定判别时，控制前进至步骤30,在作出了否定判别时，暂时结束图2所示的流程图的控 制。另外，在执行由通常的轨迹控制、过渡的轨迹控制或暂定的轨迹控制产生的左右前轮的 转向角的控制时，中止该控制。
[0114] 在步骤30中，车辆未在特定的区域行驶，基于如白线那样的行驶路特定对象来求 出目标轨迹，由此来判别是否能够进行通常的轨迹控制。并且，在作出了肯定判别时，控制 前进至步骤70,在作出了否定判别时，控制前进至步骤50。
[0115] 在步骤50中，与是否处于从通常的轨迹控制向暂定的轨迹控制的过渡中相关的 标志Fnp及与是否处于从暂定的轨迹控制向通常的轨迹控制的过渡中相关的标志Fpn被重 置为0,然后控制前进至步骤210。
[0116] 在步骤70中，基于由C⑶相机68取得的车辆12的前方的图像信息来确定行驶路， 并基于确定出的行驶路来设定通常的轨迹控制的目标轨迹。
[0117] 在步骤90中，判别是否进行暂定的轨迹控制。并且，在作出了否定判别时，控制前 进至步骤130,在作出了肯定判别时，在步骤110中将标志Fnp重置为0,并将标志Fpn设置 为1，然后控制前进至步骤210。
[0118] 在步骤130中，通过标志Fnp或Fpn是否为1的判别，来判别是否进行后述的过渡 的轨迹控制。并且，在作出了肯定判别时，控制前进至步骤910,在作出了否定判别时，控制 前进至步骤150。
[0119] 在步骤150中，判别在从当前起经过预先设定的时间时到达的区域、或从当前地 起的预先设定的距离前方的区域是否存在特定的区域，即判别是否需要从通常的轨迹控制 向暂定的轨迹控制的过渡。并且，在作出了肯定判别时，在步骤160中将标志Fnp设置为1， 并将标志Fpn重置为0,然后控制前进至步骤210。相对于此，在作出了否定判别时，在步骤 170中将标志Fnp及Fpn重置为0,然后控制前进至步骤190。
[0120] 另外，在导航装置80处于工作中时，可以基于来自导航装置80的信息来判定特定 的区域是否存在。而且，在导航装置80不处于工作中时，可以基于由CCD相机68取得的车 辆12的前方的图像信息来判定特定的区域是否存在。而且，预先设定的时间或预先设定 的距离可以固定，但是为了使目标轨迹在通常的目标轨迹与暂定的目标轨迹之间可靠地切 换，可以以车速V越高则时间和距离越长的方式根据车速进行可变设定。
[0121] 在步骤190中，计算用于使车辆沿着在上述的步骤70中设定的通常的目标轨迹行 驶的左右前轮的通常的目标转向角Stn，以使左右前轮的转向角成为目标转向角Stn的 方式控制转向角可变装置30。另外，通常的轨迹控制并未成为本发明的主旨，而且可以通过 任意的要领执行，因此省略关于通常的轨迹控制的进一步的说明，但优选与暂定的轨迹控 制等同样地进行。
[0122] 在步骤210中，判别是否许可开关78接通且暂定的轨迹控制被许可。并且，在作 出了肯定判别时，控制前进至步骤250,在作出了否定判别时，控制前进至步骤230。
[0123] 在步骤230中，轨迹控制暂时结束，控制返回到步骤10。但是，在标志Fnp为1时， 在标志Fnp成为0之前，控制前进至步骤190,继续进行通常的轨迹控制。
[0124] 在步骤250中，判别暂定的目标轨迹是否已经被设定，在作出了肯定判别时，控制 前进至步骤510,在作出了否定判别时，控制前进至步骤270。
[0125] 在步骤270中，判别导航装置80是否处于工作中，在作出了否定判别时，控制前进 至步骤400，在作出了肯定判别时，控制前进至步骤290。
[0126] 在步骤290中，判别是否能够进行基于来自导航装置80的导航信息的暂定的轨 迹控制，在作出了否定判别时，控制前进至步骤400，在作出了肯定判别时，控制前进至步骤 300。例如，在导航装置80中设定目的地，因此，在设定目标的行驶路径的情况下作出肯定 判别。
[0127] 在步骤300中，如后面详细说明那样，按照图4所示的流程图，基于来自导航装置 80的导航信息而设定暂定的目标轨迹。
[0128] 在步骤400中，如后面详细说明那样，按照图5所示的流程图，基于由CCD相机68 取得的车辆12的前方的图像信息来设定暂定的目标轨迹。
[0129] 在步骤510中，判别标志Fnp是否为1，即是否为从通常的轨迹控制向暂定的轨迹 控制的过渡中。并且，在作出了肯定判别时，控制前进至步骤600,在作出了否定判别时，控 制前进至步骤710。
[0130] 在步骤600中，为了顺畅地进行从通常的轨迹控制向暂定的轨迹控制的过渡，如 后面详细说明那样，按照图6所示的流程图来设定从通常的轨迹控制向暂定的轨迹控制的 过渡的目标轨迹。当步骤600完成时，控制前进至步骤910。
[0131] 在步骤710中，判别标志Fpn是否为1，即是否为从暂定的轨迹控制向通常的轨迹 控制的过渡中。并且，在作出了否定判别时，控制前进至步骤910,在作出了肯定判别时，控 制前进至步骤800。
[0132] 在步骤800中，为了顺畅地进行从暂定的轨迹控制向通常的轨迹控制的过渡，如 后面详细说明那样，按照图7所示的流程图来设定从暂定的轨迹控制向通常的轨迹控制的 过渡的目标轨迹。当步骤800完成时，控制前进至步骤910。
[0133] 在步骤910中，如后面详细说明那样，基于左右前轮18FLU8FR的车轮速度Vfl、 Vfr、左右后轮18RL、18RR的车轮速度Vrl、Vrr、左右前轮的转向角S来推定本车的当前地。
[0134] 在步骤930中，计算用于使车辆沿着在步骤300或400中设定的暂定的目标轨迹 或在步骤600或800中设定的过渡的目标轨迹行驶的左右前轮的目标转向角St。并且，通 过与通常的轨迹控制的情况相同的要领，以使左右前轮的转向角S成为目标转向角St的 方式控制转向角可变装置30,由此来执行暂定的轨迹控制或过渡的轨迹控制。
[0135] 在步骤950中，如后面详细说明那样，以车辆的行驶路径反映驾驶员的意图的方 式，根据需要，对应于驾驶员的转向操作来校正或变更通常的目标轨迹、过渡的轨迹控制或 暂定的目标轨迹。
[0136]〈基于导航信息的暂定的目标轨迹的设定〉
[0137] 接着，参照图4所示的流程图，说明上述的步骤300的基于导航信息的暂定的目标 轨迹的设定。
[0138] 首先，在步骤305中，判别从此通过的分岔点是否为由导航装置80设定的行驶路 径上的分岔点。并且，在作出了否定判别时，在步骤310中在车辆进入到特定的区域的阶段 中止轨迹控制，在作出了肯定判别时，控制前进至步骤315。
[0139] 另外，在距当前地的距离为第一距离D1至第二距离D2的范围内存在分岔点的情 况下，或者在从当前起的经过时间为第一时间T1至第二时间T2的时间通过的区域内存在 分岔点的情况下，进行步骤305的判别。距离D1、D2及时间T1、T2可以是常数。但是，距离 D1及D2优选以例如车速V越高则越大的方式根据车速进行可变设定。
[0140] 在步骤315中，基于由C⑶相机68取得的车辆12的前方的图像信息的白线等， 从关于预先存储的分岔点的多个地图来选择，由此决定该分岔点的地图。而且，在步骤315 中，通过推定距前方的图像信息中的两个特定的对象物例如交叉口的两个角的白线为止的 距离，来推定地图上的本车的当前地。
[0141] 例如，基于图像信息的白线等来判定分岔点的种类（交叉口、Y字路、T字路等），基 于判定出的分岔点的种类来决定地图的种类（交叉口、Y字路、T字路等）。接着，从所决定 的种类的多个地图，选择图像信息的白线等与地图上的白线等的一致程度最高的地图。另 夕卜，在该步骤中使用的地图可以不是预先存储的地图，而是基于从导航装置80供给的信息 的地图。
[0142] 图10是表示分岔点的种类为交叉口的情况下的地图的决定及本车的当前地的推 定的要领的说明图。另外，在图10中，100表不地图，102及104分别表不道路的中央的白 线及路肩的白线，106及108分别表示人行横道及车辆停止线。而且，在图10中，110表示 不存在白线102及104等的特定的区域，112表示能够由CCD相机68取得的车辆12的前方 的图像信息的范围的边界。
[0143] 如图10所示，基于交叉口的角的路肩的白线104等，从预先存储的关于交叉口的 多个地图进行选择，由此来决定该交叉口的地图。而且，基于图像信息来推定距两个角的路 肩的白线104等的距离，并基于该推定结果来推定地图上的本车的当前地。
[0144] 在步骤320、335、350、365中，基于由导航装置80设定的行驶路径，判定分岔点的 行驶任务是否分别为直行、向左方向的转弯、向右方向的转弯、U字形转弯中的任一个。
[0145] 尤其是在步骤320中，判别分岔点的行驶任务是否为直行。并且，在作出了否定判 别时，控制前进至步骤335,在作出了肯定判别时，控制前进至步骤325。
[0146] 在步骤325中，在地图上，当前车辆行驶的行驶路的白线等和/或车辆通过分岔 点之后车辆行驶的行驶路的白线等延长到特定的区域，由此设定分岔点的直行的可行驶范 围。
[0147] 例如，图11是表示在分岔点为正交的十字路的情况下设定直行的可行驶范围的 要领的说明图。另外，在图11及后述的其他图中，黑色圆圈表示沿车辆12的行驶方向观察 而白线102及104消失的点，白色圆圈表示白线102及104恢复的点，114表示道路标志，该 道路标志表示在道路的表面上标记的可行进的方向。
[0148] 在图11中，当前车辆12行驶的行驶路的白线102及104向车辆的行驶方向作为 假想的白线102A及104A而延长到特定的区域110。而且，在通过交叉口后，车辆行驶的行 驶路的白线102及104向车辆的行驶方向的相反方向作为假想的白线102B及104B而延长 到特定的区域110。另外，在图11中，102C及104C分别表示假想的白线102A及104A与假 想的白线102B及104B的交点。
[0149] 另外，在假想的白线102A与104A之间及假想的白线102B与104B之间，在从对应 的白线向行驶路的中央侧位移了预先设定的余量的位置处设定直行的可行驶范围的边界 线102m及104m。直行的可行驶范围是边界线102m与104m之间的范围。
[0150] 另外，以上的直行的可行驶范围的设定并不局限于分岔点为正交的十字路的情 况，例如如图12所示，在分岔点为未正交的十字路的情况下也同样。但是，在这种情况下， 车辆的可行驶范围不是完全的直线状，在分岔点处倾斜一定角度。
[0151] 另外，在分岔点为T字路的情况下，与在图11中左转弯侧的行驶路或右转弯侧的 行驶路不存在的情况相同。同样，在分岔点为Y字路且行驶路径为接近于直行的一侧的情 况下，与在图12中右转弯侧的行驶路不存在的情况实质上相同。
[0152] 而且，在车道为多个的情况下，虽然在图中未示出，但是关于当前车辆行驶的车道 及车辆通过了交叉口之后行驶的车道，通过上述的要领来设定直行的可行驶范围。
[0153] 在步骤330中，例如设定暂定的目标轨迹作为通过直行的可行驶范围的中央的 线。在图11及图12中，116表示作为将边界线102m及104m之间的中间点连结的线而设定 的暂定的目标轨迹。
[0154] 在步骤335中，判别分岔点处的行驶任务是否为向左方向的转弯即左转弯。并且， 在作出了否定判别时，控制前进至步骤350,在作出了肯定判别时，控制前进至步骤340。
[0155] 在步骤340中，在地图上，当前车辆行驶的行驶路的白线等及车辆在分岔点处向 左方向进行了转弯之后车辆行驶的行驶路的白线等延长到特定的区域，由此设定分岔点处 的左转弯的可行驶范围。
[0156] 例如，图13是表示在分岔点为正交的十字路的情况下设定左转弯的可行驶范围 的要领的说明图。
[0157] 在图13中，当前车辆12行驶的行驶路的白线102及104作为假想的白线102D及 104D而延长到特定的区域110。而且，车辆在交叉口进行了左转弯之后车辆行驶的行驶路 的白线102及104作为假想的白线102E及104E而延长到特定的区域110。另外，在图13 中，102F及104F分别表示假想的白线102D及104D与假想的白线102E及104E的交点。
[0158] 另外，在假想的白线102D与104D之间及假想的白线102E与104E之间，在从对应 的白线向行驶路的中央侧位移了预先设定的余量的位置设定左转弯的可行驶范围的边界 线102m及104m。在这种情况下，转弯内轮侧的角部的余量的大小比其他区域大。左转弯的 可行驶范围是边界线102m与104m之间的范围。
[0159] 另外，以上的左转弯的可行驶范围的设定并不局限于分岔点为正交的十字路的情 况，例如如图14所示，在分岔点为未正交的十字路的情况下也同样。但是，在这种情况下， 车辆的可行驶范围不是呈直角折弯的形状，而在分岔点处成为以直角以外的角度折弯的形 状。
[0160] 另外，在分岔点为T字路的情况下，与在图13中右转弯侧的行驶路不存在的情况 相同。同样，在分岔点为Y字路的情况下，与在图14中右转弯侧的行驶路不存在的情况实 质上相同。
[0161] 而且，在车道为多个的情况下，例如如与图13及图14分别对应的图15及图16所 示，关于当前车辆行驶的车道及车辆进行了左转弯之后行驶的车道，通过上述的要领来设 定左转弯的可行驶范围。在图15及图16中，118表示将车道分开的白线，118D及118E表 示白线118延长到特定的区域110的假想的白线，118F表示假想的白线118D及118E的交 点。另外，在图15及图16中，图示出车辆在右侧的车道上行驶的情况，但是车辆在左侧的 车道上行驶的情况也同样。
[0162] 另外，在假想的白线102D与118D之间及假想的白线102E与118E之间，在从对应 的白线向行驶路的中央侧位移了预先设定的余量的位置设定左转弯的可行驶范围的边界 线102m及118m。在这种情况下，转弯内轮侧的角部的余量的大小比其他区域大。左转弯的 可行驶范围是边界线102m与118m之间的范围。
[0163] 在步骤345中，例如设定暂定的目标轨迹作为通过左转弯的可行驶范围的中央的 线。在图13及图14中，116是将边界线102m及104m之间的中间点连结的线，即表示作为角 部呈圆弧状的线而设定的暂定的目标轨迹。而且，在图15及图16中，116是将边界线102m 及118m之间的中间点连结的线，即表示作为角部呈圆弧状的线而设定的暂定的目标轨迹。
[0164] 在步骤350中，判别分岔点处的行驶任务是否为向右方向的转弯、即右转弯。并 且，在作出了否定判别时，控制前进至步骤365,在作出了肯定判别时，控制前进至步骤 355。
[0165] 在步骤355中，在地图上，当前车辆行驶的行驶路的白线等及车辆在分岔点处向 右方向进行了转弯之后车辆行驶的行驶路的白线等延长到特定的区域，由此来设定分岔点 处的右转弯的可行驶范围。
[0166] 例如，图17是表示在分岔点为正交的十字路的情况下设定右转弯的可行驶范围 的要领的说明图。
[0167] 在图17中，当前车辆12行驶的道路的全部的白线102及104作为假想的白线102D 及104D而延长到特定的区域110。而且，与当前车辆12行驶的道路交叉的道路的全部的白 线102及104作为假想的白线102E及104E而延长到特定的区域110。另外，在图17中， 102F及104F分别表示假想的白线102D及104D与假想的白线102E及104E的交点。
[0168] 另外，将假想的白线的交点102F、104F、102F连结的线被设定为用于设定可行驶 范围的转弯外侧的假想的白线120。而且，假想的白线120向转弯内侧移动了与白线102和 白线104的间隔实质上相同的距离D所得到的线被设定为转弯内侧的假想的白线122。
[0169] 另外，在假想的白线102D与104D之间及假想的白线120与122之间，在从对应的 白线向行驶路的中央侧位移了预先设定的余量的位置处设定右转弯的可行驶范围的边界 线102m及104m。右转弯的可行驶范围是边界线102m与104m之间的范围。
[0170] 另外，以上的右转弯的可行驶范围的设定并不局限于分岔点为正交的十字路的情 况，例如如图18所示，在分岔点为未正交的十字路的情况下也同样。但是，在这种情况下， 车辆的可行驶范围不是整体折弯成直角的形状，而是整体在分岔点处以直角以外的角度折 弯的形状。
[0171] 另外，在分岔点为T字路的情况下，与在图17中左转弯侧的行驶路不存在的情况 相同。同样，在分岔点为Y字路的情况下，与在图18中朝向的一侧的行驶路不存在的情况 实质上相同。
[0172] 而且，在车道为多个的情况下，例如如与图17及图18分别对应的图19及图20所 示，关于当前车辆行驶的车道及车辆进行了右转弯之后行驶的车道，通过上述的要领来设 定右转弯的可行驶范围。与图15及图16的情况同样，118表示将车道分开的白线，118D及 118E表示白线118延长到特定的区域110的假想的白线。118F表示假想的白线118D及 118E的交点。另外，在图19及图20中，图示出车辆在左侧的车道上行驶的情况，但是车辆 在右侧的车道上行驶的情况也同样。
[0173] 另外，将假想的白线的交点104?、118?、102?、104?连结的线被设定为用于设定可 行驶范围的转弯外侧的假想的白线120。而且，假想的白线120向转弯内侧移动了与白线 102和白线104的间隔实质上相同的距离D所得到的线被设定为转弯内侧的假想的白线 122。
[0174] 另外，在假想的白线102D与104D之间及假想的白线120与122之间，在从对应的 白线向行驶路的中央侧位移了预先设定的余量的位置处设定右转弯的可行驶范围的边界 线120m及122m。右转弯的可行驶范围是边界线120m与122m之间的范围。
[0175] 在步骤360中，例如设定暂定的目标轨迹作为通过右转弯的可行驶范围的中央的 线。在图17及图18中，116表示作为通过边界线102m及104m之间的实质上圆弧状的线、 或将边界线102m及104m之间的中间点连结的线即角部呈圆弧状的线而设定的暂定的目标 轨迹。而且，在图19及图20中，116表示作为将边界线120m及122m之间的中间点连结的 线即角部呈圆弧状的线而设定的暂定的目标轨迹。
[0176] 在步骤365中，判别分岔点处的行驶任务是否为U字形转弯。并且，在作出了否定 判别时，在步骤370中，在车辆进入到特定的区域的阶段中止轨迹控制，在作出了肯定判别 时，控制前进至步骤375。
[0177] 在步骤375中，在地图上，各行驶路的白线等延长到特定的区域，由此来设定分岔 点处的U字形转弯的可行驶范围。
[0178] 例如，图21是表示在分岔点为正交的十字路的情况下设定U字形转弯的可行驶范 围的要领的说明图。
[0179] 在图21中，当前车辆12行驶的道路的全部的白线102及104作为假想的白线102D 及104D而延长到特定的区域110。而且，与当前车辆12行驶的道路交叉的道路的中央的白 线102及近前侧的路肩的白线104分别作为假想的白线102E及104E而延长到特定的区域 110。另外，在图21中，102F及104F分别表示假想的白线102D及104D与假想的白线102E 及104E的交点。而且，104G及104H分别表示相向车道侧的假想的白线104D与假想的白线 102E及104E的交点。
[0180] 另外，将假想的白线的交点104?、102?、1046、10纽连结的线124及1040被设定为 用于设定可行驶范围的转弯外侧的假想的白线。而且，转弯外侧的假想的白线向转弯内侧 移动了与白线102和白线104的间隔实质上相同的距离所得到的线可以设定为转弯内侧的 假想的白线，但也可以不设定该假想的白线。
[0181] 另外，在从假想的白线104D、124、104D向转弯内侧位移了预先设定的余量的位置 处设定U字形转弯的可行驶范围的边界线124m。U字形转弯的可行驶范围是能够从边界线 124m在转弯内侧行驶的范围。
[0182] 另外，以上的U字形转弯的可行驶范围的设定并不局限于分岔点为正交的十字路 的情况，例如如图22所示，在分岔点为未正交的十字路的情况下也同样。但是，在这种情况 下，车辆的可行驶范围的形状成为与分岔点为正交的十字路的情况不同的形状。
[0183] 另外，在分岔点为T字路的情况下，与在图21中朝向侧或左转弯侧或右转弯侧的 行驶路不存在的情况相同。同样，在分岔点为Y字路的情况下，与在图22中朝向侧或右转 弯侧的行驶路不存在的情况实质上相同。此外，在车道为多个的情况下，也与车道为一个车 道的情况同样地设定车辆的可行驶范围。但是，在这种情况下，与车辆在十字路上进行右转 弯的情况同样，也设定转弯内侧的可行驶范围的边界线。
[0184] 在步骤380中，暂定的目标轨迹被设定为与U字形转弯的可行驶范围的边界线 124m相比通过转弯内侧的线。在图21及图22中，116表示作为与边界线124m相比通过转 弯内侧的实质上圆弧状的线、或沿着边界线124m的线即角部呈圆弧状的线而设定的暂定 的目标轨迹。
[0185]〈基于拍摄信息的暂定的目标轨迹的设定〉
[0186] 接着，参照图5所示的流程图，说明上述的步骤400的基于拍摄信息的暂定的目标 轨迹的设定。
[0187] 首先，在步骤410中，基于由C⑶相机68取得的车辆12的前方的图像信息来生成 车辆的前方的分岔点的地图，并确定地图上的本车的当前地。另外，分岔点的地图基于在从 通常的轨迹控制向暂定的轨迹控制的过渡开始的时刻由CCD相机68取得的图像信息来生 成，但之后可以基于由C⑶相机68取得的图像信息依次校正。
[0188] 图23示出车辆12在正交的十字路的近前行驶时由CCD相机68拍摄的范围的边 界112及通过拍摄而识别的十字路的范围126。在图23所示的十字路的情况下，首先对于 范围126生成十字路的地图，并且确定地图上的本车的当前地。
[0189] 另外，图24及图25分别表示在生成地图之后车辆12在正交的十字路上直行的情 况及进行右转弯的情况。在这些图中，126F及126N分别表示在过渡的轨迹控制开始的时刻 及当前时刻通过拍摄而识别的十字路的范围。在这些图中，范围126F及126N相互重叠的 区域是以使地图的精度提高的方式根据需要而校正地图的信息的区域。而且，仅范围126N 的区域是以使地图的范围扩大的方式根据需要而追加地图的信息的区域。
[0190] 在步骤415中，基于在步骤410中生成的地图的白线等，对于特定的区域的周围的 全部的道路，提取白线等之间的区域，由此提取车辆能够通行的区域作为行进路。
[0191] 图26表示所生成的正交的十字路的地图128。在步骤415中，在地图128中，将当 前车辆12行驶的行驶路排除，对于特定的区域110的周围的全部的道路，提取白线102与 104之间的全部的区域作为行进路130。
[0192] 在步骤420中，基于由C⑶相机68取得的图像信息中包含的道路标识、道路标志， 在步骤415中，确定提取出的行进路中的可选择的行进路。在这种情况下使用的道路标识、 道路标志例如"仅可以直行及左转弯"、"禁止右转弯"、"禁止U字形转弯"、"禁止驶入"、"禁 止车辆的通行"那样，表示车辆是否能够行进。而且，也可以使用当本车欲行进时道路标识、 道路标志的上下看起来颠倒的行进路、即进行逆向行驶的行进路的道路标识、道路标志。
[0193] 图27表示由于存在"仅可以直行及左转弯"或"禁止右转弯"及"禁止U字形转弯" 的道路标识、道路标志而将图26所示的行进路130中的可选择的行进路确定为直行的行进 路130A及左转弯的行进路130B的状况。另外，在图27及后述的图28中，X表示不可选 择的行进路。
[0194] 在步骤425中，判别是否确定了应行进的一条行进路，S卩，判别在步骤420中行进 路是否被确定为一条。并且，在作出了肯定判别时，控制前进至步骤455,在作出了否定判别 时，控制前进至步骤430。
[0195] 在步骤430中，推定车辆在步骤420中确定出的各行进路上行驶的情况下的行驶 轨迹的曲率、前轮的转向角、车辆的横向加速度、车辆的横摆率的大小的变化，并判定任一 个的最大值是否超过基准值（正值）。并且，将上述判定用参数的任一个的大小的最大值未 超过基准值的行进路判定为可行进的行进路。
[0196] 图28表示在图27所示的十字路上车辆12分别在直行的行进路130A及左转弯的 行进路130B上行驶的情况下的暂定的目标轨迹132A及132B。并且，推定车辆12分别沿着 暂定的目标轨迹132A及132B行驶的情况下的上述判定用参数的绝对值的变化。图29的 实线及虚线分别表示车辆12分别沿着暂定的目标轨迹132A及132B行驶的情况下的上述 判定用参数的绝对值的变化的例子。
[0197] 如图29所示，在车辆12沿着暂定的目标轨迹132A行驶的情况下，判定用参数的 绝对值为基准值以下，而在车辆12沿着暂定的目标轨迹132B行驶的情况下，判定用参数的 绝对值超过基准值。在这种情况下，将直行的行进路130A判定为可行进的行进路，而将左 转弯的行进路130B判定为不可行进的行进路。
[0198] 另外，判定用参数可以是行驶轨迹的曲率、前轮的转向角、车辆的横向加速度、车 辆的横摆率中的一个或任意的组合。而且，基准值对于各判定用参数可以是固定值，但也可 以例如如图30所示，以车速V越高则基准值越小的方式根据车速V进行可变设定。
[0199] 在步骤435中，判别是否判定出应行进的一条行进路，即判别在步骤430中行进路 是否被判定为一条。并且，在作出了肯定判别时，控制前进至步骤455,在作出了否定判别 时，控制前进至步骤440。
[0200] 在步骤440中，基于与行进路相关的乘员的意图表示和/或车辆在特定的区域行 驶时的行驶状态的变化，从可选择的多个行进路中推定出应行进的一条行进路。
[0201] 首先，判定与行进路相关的乘员的意图表示是否存在。例如，若方向指示灯被操 作，则将方向指示灯被操作的一侧的行进路推定为应行进的一条行进路。而且，在由驾驶员 将方向盘向右转弯方向或左转弯方向进行转向时，将该转向的一侧的行进路推定为应行进 的一条行进路。而且，在检测出"左"、"直行"、"右"那样表示乘员希望的行进路的声音时， 将检测出的方向的行进路推定为应行进的一条行进路。
[0202] 另外，在判定为乘员没有与行进路相关的意图表示时，推定车辆在特定的区域行 驶时产生的车辆的行驶状态的变化，将该变化最少的行进路推定为应行进的一条行进路。 在这种情况下，所判定的行驶状态可以是例如车辆的行驶轨迹的曲率、左右前轮的转向角、 车辆的横摆率、横向加速度那样的转弯状态量。另外，在行驶状态的变化没有差别的情况 下，将直行或接近于直行的行进路推定为应行进的一条行进路。
[0203] 在步骤445中，判别是否推定出应行进的一条行进路，即判别在步骤440中行进路 是否被推定为一条。并且，在作出了肯定判别时，控制前进至步骤455,在作出了否定判别 时，在步骤450中，与步骤310的情况同样在车辆进入到特定的区域的阶段中止轨迹控制。
[0204] 在步骤455中，基于在步骤420、430或440中决定的应行进的一条行进路，来设定 用于使车辆沿着该行进路行驶的暂定的目标轨迹。另外，暂定的目标轨迹的设定自身可以 通过与基于上述的导航信息的暂定的目标轨迹的设定相同的要领来进行。
[0205]〈从通常的轨迹控制向暂定的轨迹控制的过渡的目标轨迹的设定〉
[0206] 接着，参照图6所示的流程图，说明在图3所示的流程图的步骤600中执行的从通 常的轨迹控制向暂定的轨迹控制的过渡的目标轨迹的设定。
[0207] 首先，在步骤610中，判别过渡的目标轨迹是否已经被设定，在作出了肯定判别 时，控制前进至步骤910,在作出了否定判别时，控制前进至步骤620。
[0208] 在步骤620中，推定地图上的本车的当前地及行进方向，并基于本车的当前地及 行进方向，在地图上设定从通常的轨迹控制向暂定的轨迹控制的过渡用的坐标系。
[0209] 图31作为例示而示出在车辆临近正交的十字路时设定的坐标系。如图30所示， 以使原点位于车辆12的当前地例如车辆的重心G、将x轴调整成车辆的车宽方向（右方向 为正）、并将y轴调整成车辆的前后方向（行进方向为正）的方式设定坐标系。
[0210] 在步骤630中，计算通常的目标轨迹的终端的位置（在步骤620中设定的坐标系 的坐标（Xtne，Ytne))及终端的通常的目标轨迹的倾斜角角度（相对于y轴方向的角度 atne)。
[0211] 在步骤640中，计算暂定的目标轨迹的始端的位置（在步骤620中设定的坐标系 的坐标（Xtps，Ytps))及始端的暂定的目标轨迹的倾斜角（相对于y轴方向的角度atps)。
[0212] 在步骤650中，通过对通常的目标轨迹进行校正来设定用于将通常的目标轨迹与 暂定的目标轨迹平滑地连接的过渡的目标轨迹。在这种情况下，过渡的目标轨迹可以基于 例如坐标（Xtne,Ytne)及（Xtps,Ytps)、角度atne及atps、从车辆12的当前地到暂定的 目标轨迹控制开始的位置为止的距离或行驶该距离所需的时间来设定。
[0213] 图32示出暂定的目标轨迹的终端及通常的目标轨迹的始端的y坐标及角度atne 及atps相同但是x坐标Xtne及Xtps互不相同的情况下的过渡的目标轨迹的一例。在这 种情况下，如图32所示，以使通常的目标轨迹134的终端134E的x坐标Xtne与暂定的目 标轨迹116的始端116S的x坐标Xtps-致的方式，通过校正通常的目标轨迹134来设定 过渡的目标轨迹136。
[0214] 另外，图33示出暂定的目标轨迹的终端及通常的目标轨迹的始端的x坐标及y坐 标相同但是角度atne及dtps互不相同的情况下的过渡的目标轨迹的一例。在这种情况 下，如图33所示，以使终端134E的通常的目标轨迹134的倾斜角与始端116S的暂定的目标 轨迹116的倾斜角一致的方式，通过校正通常的目标轨迹134来设定过渡的目标轨迹136。
[0215] 图34示出暂定的目标轨迹的终端及通常的目标轨迹的始端的y坐标相同但是x 坐标Xtne、Xtp及角度atne、atps分别互不相同的情况下的过渡的目标轨迹的一例。在 这种情况下，如图34所示，以使终端134E的通常的目标轨迹134的x坐标及倾斜角与始 端116S的暂定的目标轨迹116的x坐标及倾斜角分别一致的方式，来设定过渡的目标轨迹 136。而且，即使在分岔点为正交的十字路以外的分岔点的情况下，也同样地设定过渡的目 标轨迹136。
[0216] 另外，虽然在图中未示出，但是除了图32至图34所示的状况之外，在通常的目标 轨迹134的终端134E的y坐标Ytne与暂定的目标轨迹116的始端116S的y坐标Ytp不 同的情况下，以使它们也一致的方式设定过渡的目标轨迹136。
[0217]〈从暂定的轨迹控制向通常的轨迹控制的过渡的目标轨迹的设定〉
[0218] 接着，参照图7所示的流程图，说明在图3所示的流程图的步骤800中执行的从暂 定的轨迹控制向通常的轨迹控制的过渡的目标轨迹的设定。
[0219] 首先，在步骤810中，判别过渡的目标轨迹是否已经被设定，在作出了肯定判别 时，控制前进至步骤910,在作出了否定判别时，控制前进至步骤820。
[0220] 在步骤820中，推定地图上的本车的当前地及行进方向，并基于本车的当前地及 行进方向，在地图上设定从暂定的轨迹控制向通常的轨迹控制的过渡用的坐标系。
[0221] 图35作为例示而示出在车辆通过正交的十字路时设定的坐标系。如图35所示， 与车辆临近正交的十字路的情况同样，以使原点位于车辆12的当前地例如车辆的重心、将 x轴调整成车辆的车宽方向（右方向为正）整合、并将y轴调整成车辆的前后方向（行进方 向为正）的方式设定坐标系。
[0222] 在步骤830中，计算暂定的目标轨迹的终端的位置（在步骤820中设定的坐标系 的坐标（Xtpe，Ytpe))及终端的暂定的目标轨迹的倾斜角（相对于y轴方向的角度atpe)。
[0223] 在步骤840中，计算通常的目标轨迹的始端的位置（在步骤820中设定的坐标系 的坐标（Xtns，Ytns))及始端的通常的目标轨迹的倾斜角角度（相对于y轴方向的角度 atns)。
[0224] 在步骤850中，通过校正通常的目标轨迹来设定用于将暂定的目标轨迹与通常的 目标轨迹平滑地连接的过渡的目标轨迹。在这种情况下，过渡的目标轨迹可以基于例如坐 标（乂丨口6，￥丨口6)及（乂1：118，￥1：118)、角度€[丨口6及€[1：118、预先设定的过渡的时间或过渡的距 离来设定。另外，过渡的时间或过渡的距离可以固定，但也可以根据车速V进行可变设定。
[0225] 图36示出暂定的目标轨迹的终端及通常的目标轨迹的始端的y坐标及角度atpe 及atns相同但是x坐标Xtpe及Xtns互不相同的情况下的过渡的目标轨迹的一例。在这 种情况下，通过将通常的目标轨迹134如图36所示那样校正来设定过渡的目标轨迹136。 艮P，过渡的目标轨迹136以其始端的x坐标与暂定的目标轨迹116的终端116E的x坐标 Xtpe-致、且过渡的目标轨迹136逐渐接近于通常的目标轨迹134而最终使两者的轨迹一 致的方式被设定。
[0226] 另外，图37示出暂定的目标轨迹的终端及通常的目标轨迹的始端的x坐标及y坐 标相同但是角度atne及dtps互不相同的情况下的过渡的目标轨迹的一例。在这种情况 下，通过将通常的目标轨迹134如图37所示那样校正来设定过渡的目标轨迹136。即，过渡 的目标轨迹136以使其始端的角度与暂定的目标轨迹116的终端116E的角度一致、且过渡 的目标轨迹136的方向逐渐接近于通常的目标轨迹134的方向而最终使两者的轨迹一致的 方式被设定。
[0227] 图38示出暂定的目标轨迹的终端及通常的目标轨迹的始端的y坐标相同但是x 坐标Xtne、Xtp及角度atne、atps分别互不相同的情况下的过渡的目标轨迹的一例。在 这种情况下，通过将通常的目标轨迹134如图38所示那样校正来设定过渡的目标轨迹136。 艮P，过渡的目标轨迹136以使其始端的角度与暂定的目标轨迹116的终端116E的角度一 致、且过渡的目标轨迹136逐渐接近于通常的目标轨迹134而最终使两者的轨迹一致的方 式被设定。
[0228] 另外，虽然在图中未示出，但是除了图36至图38所示的状况之外，在暂定的目标 轨迹116的始端116S的y坐标Ytps与通常的目标轨迹134的终端134E的y坐标Ytne不 同的情况下，以使它们也一致的方式设定过渡的目标轨迹136。而且，即使在分岔点为正交 的十字路以外的分岔点的情况下，也同样地设定过渡的目标轨迹136。
[0229]〈伴随着转弯的暂定的目标轨迹的设定〉
[0230] (1)车身的最小转弯半径及最大转弯半径
[0231] 在上述的步骤345、360、380、455中，设定伴随着转弯的暂定的目标轨迹。在这些 步骤中，暂定的目标轨迹优选设为通过可行驶范围内的轨迹中的、车辆的转弯横向加速度 的大小及其变化率的大小的至少一方最小的轨迹。
[0232]另外，正如周知那样，在车辆进行转弯的情况下，产生转弯半径的内轮差及外轮 差。转弯半径的内轮差及外轮差如车辆在交叉口等处进行转弯的情况那样，随着车辆的转 弯半径变小而变大，伴随着转弯的暂定的目标轨迹需要考虑内轮差及外轮差来设定。
[0233] 如图39所示，将车辆12的重心G与前轮车轴及后轮车轴之间的距离分别设为Lf 及Lr，将车辆的轴距设为L( =Lf+Lr)。而且，将前轮及后轮的轮距分别设为Trf及Trr，将 车身的宽度设为BW，将车身的前悬臂长度设为Lovf。而且，将在方向盘20进行最大限度转 向的状态下车辆进行转弯时转弯外侧前轮的轮胎的胎面中心描绘的轨迹的半径Rfo定义 为最小旋转半径Rmin。
[0234] 另外，如图39所示，将通过后轮车轴的中心Or和车辆12的转弯中心0v的直线设 为基准线Lb，将通过车辆12的重心G和转弯中心0v的直线Lg相对于基准线Lb所成的角 度设为ag。车辆12的重心G的转弯半径Rg由下述的式1表示。

【权利要求】
1. 一种车辆的行驶控制装置，具有： 外界信息取得单元，至少取得车辆前方的信息；及 控制单元，基于由所述外界信息取得单元取得的信息所含的行驶路特定对象来求出车 辆的目标轨迹，以使车辆沿着目标轨迹行驶的方式进行行驶轨迹控制， 所述车辆的行驶控制装置的特征在于， 将行驶路被分成多个行驶路且无法基于所述行驶路特定对象求出目标轨迹的区域作 为特定的区域，当车辆在特定的区域行驶时，所述控制单元基于与所述特定的区域相邻的 区域的行驶路特定对象及车辆行驶过所述特定的区域之后应行驶的行驶路，对于所述特定 的区域求出暂定的目标轨迹，以使车辆沿着所述暂定的目标轨迹行驶的方式进行暂定的行 驶轨迹控制。
2. 根据权利要求1所述的车辆的行驶控制装置，其特征在于， 在已经从所述多个行驶路中选择了车辆应行驶的行驶路时，所述控制单元基于与所述 特定的区域相邻的区域的行驶路特定对象及所选择的行驶路来设定所述假想的行驶路特 定对象，并基于所述假想的行驶路特定对象来求出暂定的目标轨迹。
3. 根据权利要求1所述的车辆的行驶控制装置，其特征在于， 在未从所述多个行驶路中选择车辆应行驶的行驶路时，所述控制单元基于车辆的行驶 状况及驾驶员的驾驶操作来推定所述多个行驶路中的车辆应行驶的行驶路，基于与所述特 定的区域相邻的区域的行驶路特定对象及推定出的行驶路来设定所述假想的行驶路特定 对象，并基于所述假想的行驶路特定对象来求出暂定的目标轨迹。
4. 根据权利要求2或3所述的车辆的行驶控制装置，其特征在于， 所述控制单元基于所述假想的行驶路特定对象来判定所述特定的区域中的车辆的可 行驶范围，基于所述行驶轨迹控制执行中的车辆的位置及所述可行驶范围来求出暂定的目 标轨迹。
5. 根据权利要求2或3所述的车辆的行驶控制装置，其特征在于， 所述行驶控制装置具有取得所述特定的区域的地图信息的地图信息取得单元，所述控 制单元基于由所述地图信息取得单元取得的地图信息来设定所述假想的行驶路特定对象。
6. 根据权利要求4所述的车辆的行驶控制装置，其特征在于， 当车辆需要在所述特定的区域转弯时，所述控制单元基于所述暂定的目标轨迹的半径 来推定车身的最小转弯半径及最大转弯半径，在所述最小转弯半径或所述最大转弯半径未 处于所述车辆的可行驶范围内时，以使所述最小转弯半径及所述最大转弯半径处于所述车 辆的可行驶范围内的方式重新设定暂定的目标轨迹。
7. 根据权利要求4所述的车辆的行驶控制装置，其特征在于， 所述控制单元将通过所述车辆的可行驶范围的轨迹中的、车辆的转弯横向加速度的大 小及其变化率的大小的至少一方最小的轨迹作为暂定的目标轨迹。
8. 根据权利要求4所述的车辆的行驶控制装置，其特征在于， 所述控制单元基于暂定的行驶轨迹控制开始后的驾驶员的驾驶操作，在所述车辆的可 行驶范围内对所述暂定的目标轨迹进行校正。
9. 根据权利要求1?8中任一项所述的车辆的行驶控制装置，其特征在于， 在暂定的行驶轨迹控制开始后的驾驶员的驾驶操作量的大小为目标轨迹变更的基准 值以上的时间持续了目标轨迹变更的基准时间以上时，所述控制单元基于驾驶员的驾驶操 作来变更车辆应行驶的行驶路，基于与所述特定的区域相邻的区域的行驶路特定对象及变 更后的行驶路，重新求出暂定的目标轨迹。
10. 根据权利要求1?9中任一项所述的车辆的行驶控制装置，其特征在于， 所述控制单元在暂定的行驶轨迹控制中，通过反馈控制及前馈控制的至少一方来计算 用于使车辆的轨迹成为暂定的目标轨迹的转向轮的暂定的目标转向角，并基于所述暂定的 目标转向角来控制转向轮的转向角。
11. 根据权利要求1?10中任一项所述的车辆的行驶控制装置，其特征在于， 所述控制单元在车辆驶入所述特定的区域之前使行驶控制从行驶轨迹控制向暂定的 行驶轨迹控制逐渐过渡。
12. 根据权利要求1?11中任一项所述的车辆的行驶轨迹控制装置，其特征在于， 所述控制单元在车辆完成了所述特定的区域的行驶之后使行驶控制从暂定的行驶轨 迹控制向行驶轨迹控制逐渐过渡。
13. 根据权利要求1?12中任一项所述的车辆的行驶控制装置，其特征在于， 所述特定的区域是交叉口、T字路、分岔路的任一个。
【文档编号】B60W40/112GK104411558SQ201280074528
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2012年7月6日 优先权日:2012年7月6日
【发明者】国弘洋司, 小城隆博 申请人:丰田自动车株式会社