车辆控制系统的制作方法

本发明涉及车辆控制系统。特别是，本发明涉及进行车辆的行驶轨迹控制的车辆控制系统。

背景技术：

在日本特开2013-147194号公报中公开了一种进行车辆的行驶轨迹控制的车辆控制系统。该现有的系统具备ccd照相机和控制转向轮(左右的前轮)的电子控制装置。ccd照相机取得车辆的前方的图像信息并输送至电子控制装置。电子控制装置根据图像信息来确定车辆行驶的车道(行驶车道)。电子控制装置还设定用于使车辆沿当前的行驶车道行驶的转向轮的转向角的目标值(目标转向角)。

另外，在不再被输入来自ccd照相机的信号时，电子控制装置根据在此之前刚刚被输入的图像信息来确定行驶车道，设定目标转向角。因此，根据该现有的系统，即便在ccd照相机产生了异常那样的情况下，也能够使车辆沿着作为目标的行驶轨迹(即当前的行驶车道)行驶。

专利文献1：日本特开2013-147194号公报

另外，在具有对作为目标的行驶轨迹(以下，亦称为“目标轨迹”)进行设定的功能的电子控制装置中也可能引起上述异常的产生。作为该情况下的对策，例如可考虑由主和副两个装置构成电子控制装置。具体而言，在异常产生前，在主装置中设定目标轨迹且预先对该目标轨迹进行备份。

然后，在产生了异常的情况下，根据发生异常紧前的备份数据，在副装置中执行目标轨迹的设定处理与用于使车辆沿着该目标轨迹行驶的转向角的前馈操作量的设定处理。根据这样的应急处理，即便在主装置产生了异常的情况下，也能够使车辆沿着目标轨迹行驶。

然而，备份数据并不是最新的信息。因此，在基于备份数据的转向角的前馈操作量的设定处理中，存在无法应付外部干扰的担忧。例如，无法应对侧风的产生、路面状态的变化之类的周围环境。该情况下，转向轮被向脱离当前的行驶车道的方向转向，因此存在驾驶员感到不安的担忧。另外，例如无法应对由驾驶员进行的方向盘的转动操作。该情况下，存在转向轮被向与驾驶员的意图相反的方向转向的担忧。

技术实现要素：

本发明是鉴于上述课题完成的，其目的在于，提供一种在主电子控制装置产生了异常的情况下能够适当地基于副电子控制装置进行应急的行驶轨迹控制的车辆控制系统。

第一发明是用于解决上述课题的车辆控制系统，具有如下特征。

上述车辆控制系统是使车辆沿目标轨迹行驶的系统。

上述车辆控制系统具备主运算装置、副运算装置以及白线信息取得装置。

上述主运算装置构成为运算上述目标轨迹。

上述副运算装置构成为在上述主运算装置产生了异常的情况下运算上述目标轨迹。

上述白线信息取得装置构成为取得上述车辆的周围的白线信息。

上述副运算装置构成为对上述主运算装置运算出的上述目标轨迹的备份数据进行存储。

上述副运算装置构成为根据上述备份数据来运算第一目标轨迹。上述第一目标轨迹是上述主运算装置即将产生异常之前的目标轨迹。

上述副运算装置构成为对转向角的第一前馈操作量进行运算。上述第一前馈操作量是用于使上述车辆沿上述第一目标轨迹行驶的前馈操作量。

上述副运算装置根据上述白线信息对第一反馈操作量进行运算。上述第一反馈操作量是用于保持从行驶车道上的基准线至上述车辆为止的横向距离的反馈操作量。

上述副运算装置构成为在无法掌握车辆的车道变更的实施的情况下，利用上述第一反馈操作量修正上述第一前馈操作量。

上述副运算装置构成为在掌握了车辆的车道变更的实施的情况下，不利用上述第一反馈操作量修正上述第一前馈操作量。

第二发明在第一发明的基础上还具有如下特征。

上述副运算装置构成为运算第二目标轨迹。上述第二目标轨迹是用于保持上述主运算装置产生了异常的时刻的上述横向距离的目标轨迹。

上述副运算装置构成为在掌握了车辆的车道变更的实施的情况下，根据从上述主运算装置产生异常起的经过时间与横摆角的组合、或上述经过时间与上述横向距离的组合来对第一轨迹控制的进行状况进行判定。上述第一轨迹控制是使上述车辆沿上述第一目标轨迹行驶的行驶轨迹控制。

上述副运算装置构成为在判定为上述进行状况对应于上述第一轨迹控制的开始前或刚刚开始上述第一轨迹控制之后的情况下，例外地开始第二轨迹控制。上述第二轨迹控制是使上述车辆沿上述第二目标轨迹行驶的行驶轨迹控制。

第三发明在第二发明的基础上还具有如下特征。

上述副运算装置对转向角的第二前馈操作量进行运算。上述第二前馈操作量是用于使上述车辆沿上述第二目标轨迹行驶的前馈操作量。

上述副运算装置构成为根据上述白线信息对第二反馈操作量进行运算。上述第二反馈操作量是用于保持上述主运算装置产生了异常的时刻的上述横向距离的反馈操作量。

上述副运算装置构成为根据上述第二前馈操作量来开始上述第二轨迹控制。

上述副运算装置构成为使使用了上述第二反馈操作量的上述第二前馈操作量的修正的开始晚于上述第二轨迹控制的开始。

第四发明在第一发明的基础上还具有如下特征。

上述副运算装置构成为对第三目标轨迹进行运算。上述第三目标轨迹是上述主运算装置即将产生异常之前的目标轨迹。上述第三目标轨迹亦是不符合车道变更用的目标轨迹的目标轨迹。

上述副运算装置构成为在掌握了上述车辆的车道变更的实施的情况下，根据从上述主运算装置产生异常起的经过时间与横摆角的组合或上述经过时间与上述横向距离的组合，来对第一轨迹控制的进行状况进行判定。上述第一轨迹控制是使上述车辆沿上述第一目标轨迹行驶的行驶轨迹控制。

上述副运算装置构成为在判定为上述进行状况对应于上述第一轨迹控制的开始前或刚刚开始上述第一轨迹控制之后的情况下，例外地开始第三轨迹控制。上述第三轨迹控制是使上述车辆沿上述第三目标轨迹行驶的行驶轨迹控制。

第五发明在第四发明的基础上还具有如下特征。

上述副运算装置构成为对转向角的第三前馈操作量进行运算。上述第三前馈操作量是用于使上述车辆沿上述第三目标轨迹行驶的前馈操作量。

上述副运算装置构成为根据上述白线信息对第三反馈操作量进行运算。上述第三反馈操作量是用于保持上述主运算装置即将产生异常之前且即将计划上述车道变更用的目标轨迹之前的上述横向距离的反馈操作量。

上述副运算装置构成为根据上述第三前馈操作量来开始上述第三轨迹控制。

上述副运算装置构成为使使用了上述第三反馈操作量的上述第三前馈操作量的修正的开始晚于上述第三轨迹控制的开始。

根据第一发明，在无法掌握车辆的车道变更的实施的情况下，利用第一反馈操作量修正第一前馈操作量。因此，能够应付主运算装置产生了异常以后的外部干扰。另外，根据第一发明，在掌握了车辆的车道变更的实施的情况下，不利用第一反馈操作量修正第一前馈操作量。因此，能够防止转向角因基于第一反馈操作量的修正而被向不希望的方向调整这一情况来使车道变更结束。因此，能够基于副运算装置适当地进行应急的行驶轨迹控制。

根据第二发明，从基于第一前馈操作量的第一轨迹控制的开始前或刚刚开始之后，例外地开始第二轨迹控制。在掌握了车辆的车道变更的实施的情况下，不进行基于第一反馈操作量的修正。因此，难以应付第一轨迹控制的开始以后的外部干扰，存在对车道变更造成妨碍的可能性。关于这点，第二轨迹控制是使车辆沿第二目标轨迹行驶的行驶轨迹控制。第二目标轨迹是用于保持主运算装置产生了异常的时刻的横向距离的目标轨迹。因此，若开始第二轨迹控制，则车道变更本身被中止，但能够使本车辆沿车道变更前的车道安全地行驶。

根据第三发明，使用了第二反馈操作量的第二前馈操作量的修正的开始比第二轨迹控制的开始延迟。若与第二轨迹控制同时开始基于第二反馈操作量的修正，则存在转向角被向不希望的方向调整的可能性。关于这点，若使基于第二反馈操作量的修正的开始较晚，则能够在转向角某种程度平稳之后调整转向角。因此，能够适当地进行第二轨迹控制。

根据第四发明，从基于第一前馈操作量的第一轨迹控制的开始前或刚刚开始第一轨迹控制之后，例外地开始第三轨迹控制。第三轨迹控制是使车辆沿第三目标轨迹行驶的行驶轨迹控制。如上所述，由于在掌握了车辆的车道变更的实施的情况下，不进行基于第一反馈操作量的修正，所以存在对车道变更造成妨碍的可能性。关于这点，第三目标轨迹是主运算装置即将产生异常之前且不符合车道变更用的目标轨迹的目标轨迹。因此，若开始第三轨迹控制，则车道变更本身被中止，但能够使本车辆沿车道变更前的车道安全地行驶。

根据第五发明，使用了第三反馈操作量的第三前馈操作量的修正的开始比第三轨迹控制的开始延迟。若使基于第三反馈操作量的修正的开始较晚，则能够在转向角某种程度地平稳之后调整转向角。因此，能够适当地进行第三轨迹控制。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的车辆控制系统的结构例的框图。

图2是表示图1所示的主ecu的功能构成例的框图。

图3是表示图1所示的副ecu的功能构成例的框图。

图4是对辅助控制a的概要进行说明的图。

图5是对辅助控制b的概要进行说明的图。

图6是对在本发明的实施方式1中副ecu执行行驶轨迹控制时的处理的流程进行说明的流程图。

图7是表示本发明的实施方式2所涉及的副ecu的功能构成例的框图。

图8是对辅助控制d的概要进行说明的图。

图9是对在本发明的实施方式2中副ecu执行行驶轨迹控制时的处理的流程进行说明的流程图。

图10是表示本发明的实施方式3所涉及的副ecu的功能构成例的框图。

图11是对目标轨迹存储部进行的存储处理的流程进行说明的流程图。

图12是对辅助控制e的概要进行说明的图。

图13是对在本发明的实施方式3中副ecu执行行驶轨迹控制时的处理的流程进行说明的流程图。

附图标记说明：

10…周边监视装置；20…车辆传感器；30…照相机；40…行驶辅助ecu；50…主ecu；60…副ecu；61…系统状态管理部；62…目标轨迹存储部；62a…第一区域；62b…第二区域；63…白线信息取得部；64…目标轨迹运算部；65…目标控制量运算部；66…白线信息存储部；67…交叉判定部；68…横摆角信息取得部；69…进行状况判定部；70…行驶装置ecu；80…行驶装置；90…hmi单元；100…车辆控制系统；m…本车辆；tp…目标轨迹；wl…白线。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。其中，在以下所示的实施方式中言及各要素的个数、数量、量、范围等的数字的情况下，除了特别明示的情况或原理上清楚被确定为该数字的情况之外，本发明并不限定于该言及的数字。另外，对于以下所示的实施方式中说明的构造、步骤等而言，除了特别明示的情况或原理上清楚被确定为此的情况之外，并不是本发明所必需的。

实施方式1.

首先，参照图1～图6对本发明的实施方式1进行说明。

1.车辆控制系统的说明

1.1系统的整体结构的说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的车辆控制系统的结构例的框图。图1所示的车辆控制系统100被搭载于车辆。供车辆控制系统100搭载的车辆(以下，亦称为“本车辆m”)例如是以柴油发动机、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、具备内燃机与电动机的混动汽车。电动机被二次电池、氢燃料电池、金属燃料电池、乙醇燃料电池等电池驱动。

车辆控制系统100具备周边监视装置10、车辆传感器20、照相机30、行驶辅助ecu(electriccontrolunit：电子控制单元)40、行驶装置ecu70、行驶装置80、hmi(humanmachineinterface：人机界面)单元90。

周边监视装置10对本车辆m的周边的状况进行检测。作为周边监视装置10，能够例示毫米波雷达、激光雷达(lider:laserimagingdetectionandranging)、声纳等。毫米波雷达利用电波对本车辆m的周围的对象物进行检测。激光雷达利用光对本车辆m的周围的对象物进行检测。声纳利用超声波对本车辆m的周围的对象物进行检测。毫米波雷达、激光雷达以及声纳不需要必须重复具备。周边监视装置10将检测到的信息输送至行驶辅助ecu40。

车辆传感器20对本车辆m的行驶状态进行检测。作为车辆传感器20，能够例示车速传感器、加速度传感器、横摆率传感器、转向操纵角传感器、转向操纵转矩传感器等。车速传感器对本车辆m的速度(车速)进行检测。加速度传感器对本车辆m的加速度进行检测。横摆率传感器对作用于本车辆m的横摆率进行检测。转向操纵角传感器根据eps马达的旋转轴的旋转角度来检测转向操纵角。转向操纵转矩传感器将通过驾驶员对方向盘的转动操作而输入至小齿轮轴的转矩检测为转向操纵转矩。转向操纵角以及转向操纵转矩在车辆向左转弯方向的转向操纵或转向的情况下检测为正。车辆传感器20将检测到的信息输送至行驶辅助ecu40。

照相机30对本车辆m的外部状况进行拍摄。照相机30例如是利用了ccd(chargecoupleddevice：电荷耦合器件)、cmos(complementarymetaloxidesemiconductor：互补金属氧化物半导体)等固体拍摄元件的数字照相机。照相机30可以是单目照相机，也可以是立体照相机。照相机30将拍摄图像输送至行驶辅助ecu40。照相机30可以包括图像处理装置。图像处理装置根据拍摄图像来识别本车辆m的周围的车道的标记(以下，亦称为“白线wl”)。图像处理装置根据识别到的白线wl的信息来对行驶车道的形状以及白线wl与本车辆m的位置关系进行运算。图像处理装置将这些信息输送至行驶辅助ecu40。

在选择了行驶轨迹控制的工作(on)模式的情况下，行驶辅助ecu40进行该控制的执行所需的各种处理。行驶辅助ecu40具备主ecu50以及副ecu60作为进行该各种处理的结构。ecu50以及60典型的是具备处理器、存储器以及输入输出接口的微机。

ecu50以及60经由输入输出接口来接受各种信息。ecu50以及60还根据各种信息分别进行行驶轨迹控制的执行所需的各种处理。但是，在本实施方式中，副ecu60的处理对象被限定于主ecu50的处理对象的一部分。其理由是因为副ecu60的搭载目的是主ecu50的备份，副ecu60的处理能力并不像主ecu50那么高。基于这样的理由，不向副ecu60输入来自周边监视装置10的信息。即，副ecu60根据来自车辆传感器20以及照相机30的信息进行行驶轨迹控制用的各种处理。

行驶装置ecu70是具有与行驶辅助ecu40同样的典型结构的微机。行驶装置ecu70由多个ecu构成。这些ecu根据从行驶装置ecu70输入的信息进行使行驶装置80分别动作所需的各种处理。行驶装置ecu70包括eps装置(电动助力转向装置)用的控制器。该eps控制器根据从行驶装置ecu70输入的信息来操作eps装置的逆变器。

行驶装置80包括eps装置。eps装置例如为齿轮齿条式转向装置，具备方向盘、转向轴以及转向促动器。方向盘被固定于转向轴。转向轴与小齿轮轴连结。小齿轮轴被配置为与转向促动器所具备的齿条轴具有规定的交叉角。在齿条轴的两端组装有转向轮。

形成于小齿轮轴的小齿轮齿与形成于齿条轴的齿条齿啮合，由此构成齿轮齿条机构。通过齿轮齿条机构将转向轴的旋转变换为齿条轴的轴向位移，转向轮的转向角被变更。小齿轮轴经由蜗轮蜗杆等减速机构与eps马达的旋转轴连接。在eps马达连接有对eps马达的各端子施加电压的逆变器。齿条轴、小齿轮轴、减速机构、eps马达以及逆变器构成转向促动器。

hmi单元90是用于将信息提供给车辆的驾驶员、另外从驾驶员接受信息的接口。hmi单元90将由驾驶员输入的信息输送至行驶辅助ecu40。hmi单元90将从行驶辅助ecu40输入的信息是提供给驾驶员。hmi单元90例如具备输入装置、显示装置以及声音装置。作为输入装置，能够例示触摸面板、键盘、开关、按钮。作为显示装置，能够例示hud(headupdisplay：抬头显示器)、导航系统的显示器、组合仪表。作为声音装置，能够例示蜂鸣器、扬声器以及麦克。驾驶员能够经由hmi单元90切换执行行驶轨迹控制的工作模式与不执行该控制的不工作(off)模式。

1.2主ecu50的说明

图2是表示图1所示的主ecu50的功能构成例的框图。在图2中，着眼于主ecu50所具有的与转向操纵辅助相关的功能进行说明。作为与转向操纵辅助相关的功能模块，主ecu50具备对象物信息取得部51、车辆信息取得部52、目标轨迹计划部53以及目标控制量运算部54。这些功能模块通过主ecu50的处理器执行储存于存储器的控制程序来实现。控制程序可以储存于计算机能够读取的记录介质。

对象物信息取得部51取得来自周边监视装置10以及照相机30的信息，生成与本车辆m的周围的对象物相关的信息(以下，亦称为“对象物信息”)。本车辆m的周围的对象物包括移动对象物与静止对象物。作为移动对象物，能够例示车辆、摩托车、自行车、行人等。与移动对象物相关的信息包括移动对象物的位置、速度、尺寸。作为静止对象物，能够例示白线wl、标志等。与静止对象物相关的信息包括静止对象物的位置与尺寸。

车辆信息取得部52取得来自车辆传感器20的信息，生成与本车辆m的行驶状态相关的信息(以下，亦称为“车辆信息”)。车辆信息取得部52还取得来自车辆传感器20的信息，生成与驾驶员的驾驶参与相关的状态所涉及信息(以下，亦称为“驾驶员信息”)。驾驶员信息包括与驾驶员的转向保持状态相关的信息。与驾驶员的转向保持状态相关的信息具体是来自转向操纵转矩传感器的信息。

目标轨迹计划部53根据对象物信息、车辆信息以及驾驶员信息来计划目标轨迹tp(targetpath)。目标轨迹tp决定了本车辆m的基准位置(例如是指本车辆m的重心或后轮轴的中心的位置。以下相同)应该到达的目标位置的集合。在设定目标位置时，进行对象物信息的合并处理，由此高精度地确定本车辆m的位置。目标位置被设定为行驶车道的中央。但是，目标位置也可以设定为行驶车道的中央以外的位置，也可以设定为防止从行驶车道脱离的位置。目标轨迹tp被按规定的运算周期计算。目标轨迹tp的设定处理并不特别限定，能够应用公知的处理。

目标控制量运算部54运算用于供本车辆m沿目标轨迹tp行驶的目标转向角。例如，目标控制量运算部54根据目标轨迹tp与车速来设定转向角的前馈操作量。目标控制量运算部54还根据为了将反馈控制量控制为目标值的反馈操作量来修正前馈操作量。反馈控制量包括横摆率以及横摆角(是指本车辆m的前后轴线相对于行驶车道所成的角度。以下相同)。反馈控制量还包括从行驶车道的中央至基准位置为止的横向(车宽方向)上的距离ld＿cl。

目标控制量运算部54还求出可获得目标转向角的目标转向操纵转矩，进而根据目标转向操纵转矩与实际的转向操纵转矩的偏差来求出目标转向操纵辅助转矩。目标控制量运算部54求出与目标转向操纵辅助转矩的大小对应的转向操纵转矩指令值。转向操纵转矩指令值被输送至eps控制器。

1.3副ecu60的说明

图3是表示图1所示的副ecu60的功能构成例的框图。在图3中，着眼于副ecu60所具有的主ecu50的备份功能进行说明。作为与备份相关的功能模块，副ecu60具备系统状态管理部61、目标轨迹存储部62、白线信息取得部63、目标轨迹运算部64、目标控制量运算部65、白线信息存储部66以及交叉判定部67。这些功能模块通过副ecu60的处理器执行储存于存储器的控制程序来实现。

系统状态管理部61管理车辆控制系统100的整体的状态。系统状态管理部61的管理对象中包括主ecu50的状态。系统状态管理部61对主ecu50是否正在正常工作进行判定。在接受到表示主ecu50产生异常的异常信息的情况下，系统状态管理部61判定为主ecu50未正常工作。

在主ecu50正常工作的情况下，目标轨迹存储部62对目标轨迹计划部53计划出的目标轨迹tp进行存储。目标轨迹存储部62按照时间序列对构成目标轨迹tp的目标位置的坐标数据(备份数据)进行存储。其中，坐标数据的存储是暂时性的。即，在经过一定期间后，坐标数据依次被删除。目标轨迹存储部62将所存储的坐标数据输送至目标轨迹运算部64以及交叉判定部67。

白线信息取得部63取得来自照相机30的信息，生成与本车辆m的周围的白线wl相关的信息。具体而言，白线信息取得部63根据照相机30的拍摄图像来识别白线wl。另外，白线信息取得部63根据识别出的白线wl对距离ld＿cl(即，从行驶车道的中央至基准位置为止的横向上的距离)进行运算。在照相机30具备图像处理装置的情况下，白线信息取得部63可以从与本车辆m的位置关系相关的信息提取该距离信息。白线信息取得部63将距离信息输送至目标轨迹运算部64。

目标轨迹运算部64根据来自目标轨迹存储部62的备份数据来复原目标轨迹tp。复原出的目标轨迹tp(以下，亦称为“目标轨迹tp＿rs”)是在主ecu50即将产生异常之前计划出的、决定了基准位置应该到达的目标位置的集合的过去的行驶轨迹。因此，在主ecu50正常工作的情况下，可以不积极地进行过去的行驶轨迹的复原。目标轨迹运算部64复原出的目标轨迹tp＿rs的信息被输送至目标控制量运算部65。

目标控制量运算部65对用于供本车辆m沿目标轨迹tp＿rs行驶的目标转向角进行运算。例如，目标控制量运算部65根据目标轨迹tp＿rs与当前的车速来设定转向角的前馈操作量。目标控制量运算部65还根据来自白线信息取得部63的距离信息来运算用于将反馈控制量控制为目标值的反馈操作量。目标控制量运算部65根据运算出的反馈操作量来修正前馈操作量。其中，反馈控制量仅成为距离ld＿cl。其理由是为了使副ecu60可靠地进行用于抑制本车辆m从行驶车道脱离所需的最小限度的处理。

目标轨迹运算部64还在复原出目标轨迹tp之后根据来自白线信息取得部63的距离信息来设定比目标轨迹tp＿rs的前端靠前方的目标轨迹tp(以下，亦称为“目标轨迹tp＿fr”)。该目标轨迹tp＿fr是决定了与目标轨迹tp＿rs的前端连续的、基准位置应该到达的目标位置的集合的行驶轨迹。该目标位置被设定为行驶车道的中央。目标轨迹运算部64所设定的目标轨迹tp＿fr的信息被输送至目标控制量运算部65。

目标控制量运算部65运算用于供本车辆m沿目标轨迹tp＿fr行驶的目标转向角。例如，目标控制量运算部65根据目标轨迹tp＿fr与当前的车速来设定转向角的前馈操作量。目标控制量运算部65还根据来自白线信息取得部63的距离信息来运算用于将距离ld＿cl控制为目标距离的反馈操作量。目标控制量运算部65根据运算出的反馈操作量来修正前馈操作量。

在主ecu50正常工作的情况下，白线信息存储部66按照时间序列对对象物信息取得部51取得的白线wl的位置信息进行存储。白线信息存储部66按照时间序列对识别到白线wl的位置的坐标数据(备份数据)进行存储。目标轨迹存储部62将所存储的坐标数据输送至交叉判定部67。其中，坐标数据的存储是暂时性的。即，在从存储经过一定期间之后，坐标数据依次被删除。

交叉判定部67根据来自目标轨迹存储部62的备份数据来复原目标轨迹tp。交叉判定部67根据目标轨迹tp＿rs(即，复原出的即将产生异常之前的目标轨迹tp)与来自白线信息存储部66的坐标数据来对目标轨迹tp＿rs是否与白线wl交叉进行判定。交叉判定部67将与交叉相关的判定结果输送至目标轨迹运算部64。

2.实施方式1所涉及的行驶轨迹控制的特征

在实施方式1中，在主ecu50产生了异常的情况下进行3种辅助控制a、b以及c作为应急的行驶轨迹控制。这些辅助控制所需的处理在图3中说明了的副ecu60中进行。

2.1辅助控制a

在目标轨迹tp＿rs不与白线wl交叉的情况下进行辅助控制a。在辅助控制a中，进行使本车辆m沿目标轨迹tp＿rs行驶的前馈控制。在辅助控制a中，还进行用于将从行驶车道的中央至基准位置为止的横向的距离ld＿cl保持为目标距离的反馈控制。图4是对辅助控制a的概要进行说明的图。如图4所示，在辅助控制a中进行第一ff控制。第一ff控制是基于目标轨迹tp＿rs与当前的车速的前馈控制。第一ff控制对应于上述“使本车辆m沿目标轨迹tp＿rs行驶的前馈控制”。

在辅助控制a中，还进行第一白线fb控制。第一白线fb控制是将距离ld＿cl作为反馈控制量的反馈控制。第一白线fb控制对应于上述“用于将距离ld＿cl保持为目标距离的反馈控制”。通过进行第一白线fb控制，能够应付异常产生以后的外部干扰。因此，能够抑制本车辆m在异常产生以后脱离行驶车道这一情况。

2.2辅助控制b

在图4中，基于第一ff控制的目标转向角的调整方向(第一ff控制的方向)与基于第一白线fb控制的目标转向角的调整方向(第一白线fb控制的方向)大体一致。但是，也存在两者的调整方向不一致的例外。例如，在即将产生异常之前计划了车道变更的情况符合该例外。该情况下，基于第一ff控制的目标转向角的调整方向成为将距离ld＿cl缩小的方向。即，该情况下，基于第一ff控制的目标转向角的调整方向与基于第一白线fb控制的目标转向角的调整方向不一致。

在这样的情况下进行的是辅助控制b。辅助控制b在目标轨迹tp＿rs与白线wl交叉的情况下进行。在辅助控制b中，仅进行使本车辆m沿目标轨迹tp＿rs行驶的前馈控制。图5是对辅助控制b的概要进行说明的图。如图5所示，在辅助控制b中，仅进行第一ff控制。该第一ff控制的内容与辅助控制a中的第一ff控制的内容相同

与辅助控制a不同，在辅助控制b中不进行第一白线fb控制。因此，能够防止因执行第一白线fb控制而导致目标转向角被调整为图5中由虚线所示的箭头的方向。即，根据辅助控制b，能够防止因第一白线fb控制的执行而导致目标转向角被向不希望的方向调整。因此，能够使本车辆m沿目标轨迹tp＿rs行驶而完成车道变更。

2.3辅助控制c

辅助控制c以与辅助控制a或b的执行连续的形式进行。在辅助控制a或b中进行的第一ff控制以即将产生异常之前的目标轨迹tp被复原为前提而进行。因此，为了本车辆m在到达了复原出的目标轨迹tp的末端之后还继续行驶而需要进一步的辅助控制的执行。辅助控制c是在这样的情况下进行的控制。在辅助控制c中，进行基于目标轨迹tp＿fr与当前的车速的前馈控制。在辅助控制c中，还进行用于将距离ld＿cl保持为目标距离的反馈控制。

3.具体的处理

图6是对在实施方式1中副ecu60执行行驶轨迹控制时的处理的流程进行说明的流程图。其中，图6所示的例程在选择了执行行驶轨迹控制的工作模式的期间按照规定的控制周期被反复执行。

如图6所示，副ecu60首先对主ecu50是否产生了异常进行判定(步骤s10)。主ecu50是否产生了异常根据异常信息的检测的有无来进行。在判定为无异常信息的情况下，副ecu60存储当前的目标轨迹tp(步骤s12)。

当在步骤s10判定为有异常信息的情况下，副ecu60对是否能够识别白线wl进行判定(步骤s14)。在判定为能够识别白线wl的情况下，副ecu60对目标轨迹tp＿rs是否跨过白线wl进行判定(步骤s16)。目标轨迹tp＿rs使用即将进行步骤s14的判定处理之前的目标轨迹tp。例如，根据与表示目标轨迹tp的坐标数据一致的表示白线wl＿ns的坐标数据的有无来判定目标轨迹tp是否跨过白线wl＿ns。

当在步骤s16中判定为目标轨迹tp不跨过白线wl的情况下，副ecu60开始辅助控制a(步骤s18)。另一方面，当在步骤s14中判定为无法识别白线wl的情况下，或者在步骤s16中判定为目标轨迹tp跨过白线wl的情况下，副ecu60开始辅助控制b(步骤s20)。

紧接着步骤s18或步骤s20，副ecu60将驾驶参与通知向驾驶员进行通知(步骤s22)。使用hmi单元90的显示装置以及声音装置来进行驾驶参与通知。

紧接着步骤s22，副ecu60伴随着辅助控制a或b的结束而开始辅助控制c(步骤s24)。然后，副ecu60结束辅助控制c(步骤s26)。根据是否在辅助控制c的执行中认同了驾驶参与来判定辅助控制c的结束。是否认同了驾驶参与的判定根据来自转向操纵转矩传感器的信息来进行。

4.效果

根据以上说明的实施方式1所涉及的行驶轨迹控制，即便在主ecu50产生了异常的情况下，也能够开始基于副ecu60的辅助控制a或b。根据辅助控制a，进行第一白线fb控制。因此，能够应付异常产生以后的外部干扰。根据辅助控制b，不进行第一白线fb控制。因此，能够防止目标转向角因第一白线fb控制的执行而被向不希望的方向调整。综上所述，能够根据目标轨迹tp＿rs切换第一白线fb控制的执行与不执行，来使本车辆m沿目标轨迹tp＿rs行驶。

另外，根据实施方式1所涉及的行驶轨迹控制，紧接着辅助控制a或b的开始而进行驾驶参与通知。另外，伴随着辅助控制a或b的结束而开始辅助控制c。因此，能够实现具有富余量的切换(handover)。

其中，在上述实施方式1中，主ecu50相当于第一发明的“主运算装置”。副ecu60相当于第一发明的“副运算装置”。照相机30相当于第一发明的“白线信息取得装置”。目标轨迹tp＿rs相当于第一发明的“第一目标轨迹”。行驶车道的中央相当于第一发明的“行驶车道上的基准线”。

实施方式2.

参照图7～图9，对本发明的实施方式2进行说明。其中，由于实施方式2所涉及的车辆控制系统的整体结构以及主ecu的结构与上述实施方式1共通，所以省略它们的说明。对于与上述实施方式1共通的副ecu的结构也适当地省略。

1.车辆控制系统的说明

1.1副ecu60的说明

图7是表示实施方式2所涉及的副ecu60的功能构成例的框图。作为与备份相关的功能模块，副ecu60具备系统状态管理部61～交叉判定部67、横摆角信息取得部68、以及进行状况判定部69。这些功能模块通过副ecu60的处理器执行储存于存储器的控制程序来实现。

横摆角信息取得部68取得来自横摆率传感器的信息，对横摆角进行运算。横摆角信息取得部68将运算出的横摆角的信息输送至进行状况判定部69。

进行状况判定部69对从异常产生时刻至当前为止的经过时间tl进行计算。进行状况判定部69根据与经过时间tl相关的信息和来自横摆角信息取得部68的横摆角信息来判定辅助控制b的进行状况。例如，在经过时间tl短于阈值thl且横摆角小于阈值thy的情况下，进行状况判定部69判定为是辅助控制b的开始前或刚刚开始辅助控制b之后。进行状况判定部69将与进行状况相关的判定结果输送至目标轨迹运算部64。

作为其他例子，进行状况判定部69根据经过时间信息与来自白线信息取得部63的距离信息来对辅助控制b的进行状况进行判定。例如，在经过时间tl短于阈值thl且距离ld＿cl短于阈值thd的情况下，进行状况判定部69判定为是辅助控制b的开始前或刚刚开始辅助控制b之后。进行状况判定部69将与进行状况相关的判定结果输送至目标轨迹运算部64。

目标轨迹运算部64根据来自目标轨迹存储部62的备份数据来复原目标轨迹tp。即，目标轨迹运算部64对目标轨迹tp＿rs进行运算。其中，在从进行状况判定部69接受到是辅助控制b的开始前或刚刚开始辅助控制b之后这一判定结果的情况下，目标轨迹运算部64运算用于保持异常产生时刻的横向位置lp1的目标轨迹tp(以下，亦称为“目标轨迹tp＿lp1”)。即，目标轨迹运算部64与目标轨迹tp＿rs独立地运算目标轨迹tp＿lp1。按照从目标轨迹tp＿rs的中途分支的形式设定目标轨迹tp_lp1。

目标控制量运算部65运算用于供本车辆m沿目标轨迹tp＿rs或目标轨迹tp＿lp1行驶的目标转向角。对沿着目标轨迹tp＿rs的目标转向角进行运算的情况如已经说明那样。在对沿着目标轨迹tp＿lp1的目标转向角进行运算的情况下，目标控制量运算部65根据目标轨迹tp＿lp1与当前的车速来设定转向角的前馈操作量。

目标控制量运算部65还根据来自白线信息取得部63的距离信息来对用于保持横向位置lp1的反馈操作量进行运算。目标控制量运算部65根据运算出的反馈操作量来对前馈操作量进行修正。但是，若与前馈操作量的运算开始同时开始该操作量的修正，则存在目标转向角被向不希望的方向调整的可能性。鉴于此，目标控制量运算部65使用于保持横向位置lp1的反馈操作量的运算比前馈操作量的运算开始晚开始。

作为其他的例子，目标控制量运算部65可以在对用于供本车辆m沿目标轨迹tp＿lp1行驶的目标转向角(以下，亦称为“目标转向角ta＿lp1”)进行运算的情况下，在该运算的执行中根据异常产生时刻的横摆角信息来运算其他的目标转向角(以下，亦称为“目标转向角ta＿a”)。具体而言，目标转向角ta＿a是使横摆角减少的转向角的目标值，是比目标转向角ta＿lp1容易运算的目标值。即，在该其他例子中，可以在目标转向角ta＿lp1的运算的执行中根据以比目标转向角ta＿lp1短的时间运算的目标转向角ta＿a来设定转向角的前馈操作量。

在目标转向角ta＿lp1的运算的执行中，本车辆m沿目标轨迹tp＿rs行驶。即，在目标转向角ta＿lp1的运算的执行中，进行车道变更。因此，在目标转向角ta＿lp1的运算需要时间的情况下，导致目标转向角ta＿lp1的运算结束时刻的本车辆m的横向位置大幅远离横向位置lp1。关于这点，如果根据目标转向角ta＿a来设定转向角的前馈操作量，则能够缩短目标转向角ta＿lp1的运算结束时刻的本车辆m的横向位置与横向位置lp1之间的距离。

2.实施方式2所涉及的行驶轨迹控制的特征

在实施方式2中，在主ecu50产生了异常的情况下进行辅助控制a、b以及c。至此为止，与上述实施方式1相同。在实施方式2中，进而在进行辅助控制b的情况下，当规定条件成立时开始辅助控制d。这些辅助控制a～d所需的处理在通过图7说明过的副ecu60中进行。

2.1辅助控制d

在判定为是辅助控制b的开始前或刚刚开始辅助控制b之后的情况下进行辅助控制d。在辅助控制d中，进行使本车辆m沿目标轨迹tp＿lp1行驶的前馈控制。在辅助控制d中，还进行用于保持横向位置lp1的反馈控制。图8是对辅助控制d的概要进行说明的图。如图8所示，在辅助控制d中进行第二ff控制。第二ff控制是基于目标轨迹tp＿lp1与当前的车速的前馈控制。第二ff控制在辅助控制b的开始前或刚刚开始之后开始。图8所示的第二ff控制的开始位置表示在辅助控制b刚刚开始之后切换为辅助控制d的情况下的切换点。

在辅助控制d中，还进行第二白线fb控制。第二白线fb控制是将距离ld＿cl作为反馈控制量的反馈控制。横向位置lp1典型的是车道变更前的车道的中央。该情况下，第二白线fb控制的内容与第一白线fb控制的内容实际相同。但是，在车道变更中主ecu50产生了异常的情况下，横向位置lp1从行驶车道的中央偏离。该情况下，决定用于保持根据异常产生时刻的距离信息而运算出的距离ld＿cl的反馈操作量。图8所示的第二白线fb控制的开始位置位于比第二ff控制的开始位置靠前方的位置。其理由是使用于保持横向位置lp1的反馈操作量的运算的开始故意推迟。

在辅助控制d中，可以在使本车辆m沿目标轨迹tp＿lp1行驶的前馈控制的开始前，进行使横摆角减少的前馈控制。但是，也存在辅助控制b开始前的横摆角通常等于零，在辅助控制b刚刚开始之后横摆角也为零的情况。因此，在进行使横摆角减少的前馈控制的情况下，优选在通过其他途径确认为横摆角不是零之后进行该前馈控制。

3.具体的处理

图9是对在实施方式2中副ecu60执行行驶轨迹控制时的处理的流程进行说明的流程图。其中，图9所示的例程在选择了执行行驶轨迹控制的工作模式的期间按照规定的控制周期被反复执行。

如图9所示，副ecu60首先对是否是辅助控制b的执行中进行判定(步骤s30)。这里所说的“辅助控制b的执行中”不仅包括辅助控制b实际开始的情况，还包括预见辅助控制b开始的情况。根据异常信息的检测的有无以及目标轨迹tp＿rs是否跨过白线wl来进行是否是辅助控制b的执行中。在判定为是辅助控制b的执行中的情况下，副ecu60对是否能够识别白线wl进行判定(步骤s32)。

当在步骤s32中判定为能够识别白线wl的情况下，副ecu60进行与辅助控制b的进行状况相关的判定(步骤s34)。具体而言，副ecu60对当前的进行状况是否满足规定条件进行判定。在经过时间tl短于阈值thl且横摆角小于阈值thy的情况下，规定条件成立。在经过时间tl短于阈值thl且距离ld＿cl短于阈值thd的情况下，规定条件也成立。

当在步骤s34中判定为规定条件成立的情况下，副ecu60开始辅助控制d(步骤s36)。另一方面，当在步骤s32中判定为无法识别白线wl的情况下，或者在步骤s34中判定为规定条件不成立的情况下，副ecu60继续辅助控制b的执行(步骤s38)。

紧接着步骤s36或步骤s38，副ecu60将驾驶参与通知向驾驶员进行通知(步骤s22)。步骤s22～s26的处理内容与图6中说明过的相同。

4.效果

根据以上说明的实施方式2所涉及的行驶轨迹控制，在进行辅助控制b的情况下，进行与其进行状况相关的判定。而且，在判定为规定条件成立的情况下，从辅助控制b的开始前或从辅助控制b的中途开始辅助控制d。由于在辅助控制b中仅进行第一ff控制，所以容易受到外部干扰的影响。关于这点，在辅助控制d中，进行第二ff控制。与第一ff控制不同，在第二ff控制中不继续车道变更。因此，在开始了辅助控制d的情况下，车道变更被中止。取而代之，在开始了辅助控制d的情况下，能够使本车辆m沿着车道变更前的车道安全地行驶。

另外，在辅助控制d中，比第二ff控制的开始延迟开始第二白线fb控制。若同时开始第二ff控制与第二白线fb控制，则存在目标转向角因第二白线fb控制的执行而被向不希望的方向调整的可能性。关于这点，通过推迟第二白线fb控制的开始，能够在目标转向角因第二ff控制的执行而某种程度平稳之后，通过第二白线fb控制的执行来调整目标转向角。即，能够在本车辆m的行驶轨迹与目标轨迹tp＿lp1大体一致之后一边保持横向位置lp1一边使本车辆m行驶。

其中，在上述实施方式2中，辅助控制b相当于第二发明的“第一轨迹控制”。辅助控制d相当于第二发明的“第二轨迹控制”。

实施方式3.

参照图10～图13，对本发明的实施方式3进行说明。其中，由于实施方式3所涉及的车辆控制系统的整体结构以及主ecu的结构与上述实施方式1共通，所以省略它们的说明。针对与上述实施方式1共通的副ecu的结构也适当地省略。

1.车辆控制系统的说明

1.1副ecu60的说明

图10是表示实施方式3所涉及的副ecu60的功能构成例的框图。作为与备份相关的功能模块，副ecu60具备系统状态管理部61～进行状况判定部69。这些功能模块通过副ecu60的处理器执行储存于存储器的控制程序来实现。

在主ecu50正常工作的情况下，目标轨迹存储部62将目标轨迹计划部53计划出的目标轨迹tp存储于第一区域62a。目标轨迹存储部62按照时间序列对构成目标轨迹tp的目标位置的坐标数据进行存储。其中，坐标数据的存储是暂时性的。即，在经过一定期间后，第一区域62a内的坐标数据依次被删除。目标轨迹存储部62将存储于第一区域62a的坐标数据输送至交叉判定部67。

交叉判定部67根据来自目标轨迹存储部62的备份数据(更准确而言是存储于第一区域62a的坐标数据)来复原目标轨迹tp。交叉判定部67根据目标轨迹tp＿rs与来自白线信息存储部66的坐标数据对目标轨迹tp＿rs与白线wl是否交叉进行判定。交叉判定部67将与交叉相关的判定结果输送至目标轨迹存储部62以及目标轨迹运算部64。

目标轨迹存储部62根据与交叉相关的判定结果，将存储于第一区域62a的坐标数据的复制(copy)存储于第二区域62b。复制被存储于第二区域62b是出现了目标轨迹tp＿rs与白线wl交叉这一判定结果的情况。存储于第二区域62b的复制的原数据是在即将出现目标轨迹tp＿rs与白线wl交叉这一判定结果之前的坐标数据。目标轨迹存储部62将存储于第一区域62a的坐标数据与存储于第二区域62b的复制数据输送至目标轨迹运算部64。

图11是对目标轨迹存储部62进行的存储处理的流程进行说明的流程图。其中，图11所示的例程在选择了执行行驶轨迹控制的工作模式的期间按照规定的控制周期被反复执行。

在图11所示的例程中，首先将构成当前的目标轨迹tp的目标位置的坐标数据存储于第一区域62a(步骤s40)。接着，对是否计划了车道变更进行判定(步骤s42)。根据目标轨迹tp＿rs是否与白线wl交叉的判定结果来判定是否计划了车道变更。在判定为目标轨迹tp＿rs与白线wl交叉的情况下，判定为计划了车道变更。该情况下，构成了步骤s42的判定处理的紧前的目标轨迹tp的目标位置的坐标数据的复制被存储于第二区域62b(步骤s44)。

目标轨迹运算部64根据第一区域62a的备份数据来复原目标轨迹tp。即，目标轨迹运算部64对目标轨迹tp＿rs进行运算。其中，在从进行状况判定部69接受到是辅助控制b的开始前或刚刚开始辅助控制b这一判定结果的情况下，目标轨迹运算部64根据来自第二区域62b的备份数据来复原目标轨迹tp。即，目标轨迹运算部64对即将计划车道变更之前的目标轨迹tp进行运算。以下，为了便于说明，将基于第一区域62a的备份数据的目标轨迹tp＿rs称为“目标轨迹tp＿rs1”，将基于第二区域62b的备份数据的目标轨迹tp＿rs称为“目标轨迹tp＿rs2”。按照从目标轨迹tp＿rs1的中途分支的形式设定目标轨迹tp＿rs2。

目标控制量运算部65对用于供本车辆m沿目标轨迹tp＿rs1或目标轨迹tp＿rs2行驶的目标转向角进行运算。对沿着目标轨迹tp＿rs1的目标转向角进行运算的情况如已经说明那样。在对沿着目标轨迹tp＿rs2的目标转向角进行运算的情况下，目标控制量运算部65根据目标轨迹tp＿rs2与当前的车速来设定转向角的前馈操作量。

目标控制量运算部65还根据来自白线信息取得部63的距离信息来对用于保持即将计划车道变更之前的横向位置lp2的反馈操作量进行运算。目标控制量运算部65进而根据运算出的反馈操作量来对前馈操作量进行修正。其中，目标控制量运算部65使用于保持横向位置lp2的反馈操作量的运算比前馈操作量的运算开始晚开始。其理由与在上述实施方式2中陈述过的理由相同。

2.实施方式3所涉及的行驶轨迹控制的特征

在实施方式3中，在主ecu50产生了异常的情况下进行辅助控制a、b以及c。至此为止，与上述实施方式1相同。在实施方式3中，进而在进行辅助控制b的情况下，当规定条件成立时开始辅助控制e。规定条件与辅助控制d的开始条件相同。上述辅助控制a～c以及e所需的处理在通过图9说明过的副ecu60中进行。

2.1辅助控制e

在判定为是辅助控制b的开始前或刚刚开始辅助控制b之后的情况下进行辅助控制e。在辅助控制e中，进行使本车辆m沿目标轨迹tp＿rs2行驶的前馈控制。在辅助控制e中，还进行用于保持横向位置lp2的反馈控制。图12是对辅助控制e的概要进行说明的图。如图12所示，在辅助控制e中，进行第三ff控制。第三ff控制是基于目标轨迹tp＿rs2与当前的车速的前馈控制。第三ff控制在辅助控制b的开始前或刚刚开始辅助控制b之后开始。图12所示的第三ff控制的开始位置表示在刚刚开始辅助控制b之后切换为辅助控制e的情况下的切换点。

在辅助控制e中，还进行第三白线fb控制。第三白线fb控制是将距离ld＿cl作为反馈控制量的反馈控制。横向位置lp2典型的是车道变更前的车道的中央。该情况下，第三白线fb控制的内容与第一白线fb控制的内容实际相同。但是，在车道变更中主ecu50产生了异常的情况下，横向位置lp2偏离行驶车道的中央。该情况下，决定用于保持根据异常产生时刻的距离信息而运算出的距离ld＿cl的反馈操作量。图12所示的第三白线fb控制的开始位置位于比第三ff控制的开始位置靠前方的位置。其理由是使用于保持横向位置lp2的反馈操作量的运算开始故意推迟。

3.具体的处理

图13是对在实施方式3中副ecu60执行行驶轨迹控制时的处理的流程进行说明的流程图。其中，图13所示的例程在选择了执行行驶轨迹控制的工作模式的期间按照规定的控制周期被反复执行。

如图13所示，副ecu60进行步骤s30～s34的处理。而且，当在步骤s34中判定为规定条件成立的情况下，副ecu60开始辅助控制e(步骤s46)。另一方面，当在步骤s32中判定为无法识别白线wl的情况下，或者在步骤s34中判定为规定条件不成立的情况下，副ecu60继续辅助控制b的执行(步骤s38)。

紧接着步骤s46或步骤s38，副ecu60将驾驶参与通知向驾驶员进行通知(步骤s22)。步骤s22～s26的处理的内容与图6中说明过的相同。

4.效果

根据以上说明的实施方式3所涉及的行驶轨迹控制，在进行辅助控制b的情况下进行与其进行状况相关的判定。而且，在判定为规定条件成立的情况下，从辅助控制b的开始前或从辅助控制b的中途开始辅助控制e。由于在辅助控制b中仅进行第一ff控制，所以容易受到外部干扰的影响。关于这点，在辅助控制e中，进行第三ff控制。与第一ff控制不同，在第三ff控制中不继续车道变更。因此，在开始了辅助控制e的情况下，车道变更被中止。取而代之，在开始了辅助控制e的情况下，能够使本车辆m沿车道变更前的车道安全地行驶。

特别是在实施方式3中，通过复原被存储于第二区域62b的坐标数据来对目标轨迹tp＿rs2进行运算。因此，与另外运算目标轨迹tp＿lp1的实施方式2相比，还能够减轻副ecu60的处理负荷。

另外，在辅助控制e中，比第三ff控制的开始延迟开始第三白线fb控制。因此，能够在目标转向角因第三ff控制的执行而某种程度地平稳之后，通过第三白线fb控制的执行来调整目标转向角。即，能够在本车辆m的行驶轨迹与目标轨迹tp＿rs2大体一致之后一边保持横向位置lp2一边使本车辆m行驶。

其中，在上述实施方式3中，辅助控制b相当于第四发明的“第一轨迹控制”。辅助控制e相当于第四发明的“第三轨迹控制”。

其他实施方式.

上述实施方式1～3所涉及的车辆控制系统还能够以如下方式变形。

在上述实施方式1～3中，在目标轨迹tp＿rs与白线wl交叉的情况下，交叉判定部67判定为在即将产生异常之前计划了车道变更。即，在交叉条件成立时掌握了车道变更的实施(包括在不久的将来预定实施车道变更)。但是，车道变更的实施也可以通过与交叉条件不同的其他条件来掌握。例如，可以构成为从主ecu50提出经由hmi单元90的车道变更，且系统状态管理部61对驾驶员是否正进行对于该提案的认可(例如，驾驶员对方向指示器的操作)进行判定，来掌握车道变更的计划。这样，能够将在副ecu60中可判定的任意条件应用为用于掌握车道变更的实施的条件。