车辆控制装置的制作方法

本发明涉及例如用于进行汽车的自动驾驶、驾驶辅助的车辆控制装置。

背景技术：

在以四轮车为首的车辆的自动驾驶或驾驶辅助中，通过传感器对车辆的特定方向或全部方向进行监视，并且对司机的状态、车辆的行驶状态进行监视，根据上述的监视结果而对适当的路径、适当的速度下的车辆的自动驾驶进行控制、或者对驾驶员所进行的驾驶进行辅助。即使是具有这样的自动驾驶功能的车辆，司机也会有主动参与驾驶的要求，并且有可能会产生这样的状况、事态。在这样的情况下，即使是在自动驾驶的过程中司机也能够以手动介入驾驶。

作为用于兼顾这样的自动驾驶和司机所进行的手动驾驶的技术而提出了专利文献1等。在专利文献1中，记载了学习驾驶员的转向特性，根据学习到的转向特性来设定截止频率，并以所设定的截止频率对转向输入进行过滤并判断是否是驾驶员进行的介入(应急控制)的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2013/128638号

技术实现要素：

发明所要解决的问题

不仅是这样的转向特性，而且司机有行驶时的偏好、习惯。例如，不在车道中央行驶而偏向左右任一方，或者即使在弯道也不向内侧切入而在车道中央行驶。

然而，在自动驾驶时决定的行驶预定的轨迹中，没有反映司机的习惯、偏好。

本发明是鉴于上述现有例而完成的，其目的在于提供一种适当地兼顾自动驾驶和介入于该自动驾驶的司机所进行的手动驾驶的车辆控制装置。

用于解决问题的手段

为了实现上述目的，本发明具有以下构成。

即，根据本发明的一个方面，提供一种车辆控制装置，是实施本车辆的驾驶辅助或自动驾驶的车辆控制装置，其特征在于，

所述车辆控制装置具备：

轨道生成机构，其基于设置于车辆上的周边监视机构的输出来设定目标位置，生成朝向所述目标位置的轨道信息；

行驶控制机构，其基于所述轨道信息来控制行驶；以及

操作机构，其能够对于通过所述行驶控制机构控制的行驶进行司机的介入操作，

在存在所述操作机构所进行的介入操作的情况下，所述轨道生成机构进一步基于规定期间、通过所述介入操作而修正的轨道，来变更所述轨道信息。

发明效果

根据本发明，能够适当地兼顾自动驾驶和介入于该自动驾驶的司机所进行的手动驾驶。

附图说明

图1是表示实施方式的自动驾驶车辆的车辆系统的构成的图。

图2是车辆控制系统(控制单元)的功能块图。

图3是转向装置的框图。

图4(a)是表示轨道信息生成步骤的流程图，图4(b)是表示障碍物从行驶环境消失时的介入信息的处理步骤的流程图。

图5是表示介入信息的设定步骤的流程图。

附图标记说明

2：控制单元；31：转向盘；21：转向ecu；146：轨道生成部；185：介入信息。

具体实施方式

[第一实施方式]

·自动驾驶以及行驶辅助的概要

首先，关于自动驾驶，对其一个例子的概要进行说明。在自动驾驶中，一般而言，司机会在行驶前通过搭载于车辆的导航系统来设定目的地并通过服务器、导航系统预先决定到目的地为止的路径。当车辆起步时，由车辆所具有的ecu等构成的车辆控制装置(或者驾驶控制装置)沿着该路径将车辆驾驶至目的地。在此期间内，根据路径、道路状况等外部环境、司机的状态等适时地决定适当的行动，为了进行该行动，例如进行驱动控制、转向控制、制动控制等而使车辆行驶。有时也将这些控制统称为行驶控制。

在自动驾驶中，根据自动化率(或者对司机要求的任务的量)而存在几个控制状态(也称为自动驾驶控制状态的等级或者简称为状态)。一般而言自动驾驶控制状态的等级越高因而自动化等级越高，从而对司机要求的任务(即负荷)越轻。例如在本例中的等级最高的控制状态(第三控制状态)下，司机可以将注意朝向驾驶以外的事情。例如在因高速道路上的拥堵而追随于前方车辆的情况等不太复杂的环境下进行该第三控制状态。另外，在等级较低的第二控制状态下，司机可以不把持方向盘，但需要对周围的状况等加以注意。例如，可以在障碍物较少的高速公路等上进行巡航行驶等情况下应用该第二控制状态。此外，能够通过司机状态检测摄像机41a(参照图1)来检测驾驶员是否正注意着周围，并能够通过方向盘把持传感器来检测驾驶员是否正把持着方向盘。在司机状态检测摄像机41a中，例如可以对司机的瞳孔进行识别来判定其观察的方向，也可以简单地对面部进行识别，并将面部所朝向的方向推定为司机所观察的方向。

在进一步等级更低的第一控制状态下，司机可以不进行方向盘操作、节气门操作，但是需要对驾驶控制从车辆向司机的交接(takeover)做出准备而把持方向盘并注意行驶环境。进一步等级更低的第零控制状态为手动驾驶，但包含自动化的驾驶辅助。第一控制状态与第零控制状态的不同之处在于，第一控制状态是自动驾驶的控制状态之一，能够根据外部环境、行驶状态、司机状态等在车辆1的控制之下而在该第一控制状态与第二控制状态、第三控制状态之间进行跳转，与此相对，在第零控制状态下，只要司机没有作出向自动驾驶切换的指示，就停留在第零控制状态，在这一点上第一控制状态与第零控制状态不同。

上述的第零控制状态中的驾驶辅助是通过周边监视、部分的自动化而对作为驾驶主体的司机所进行的驾驶操作予以辅助的功能。例如包括lkas(车道维持辅助功能)、acc(自适应巡航控制)。进一步地，存在仅对前方进行监视并在检测到障碍的情况下施加制动的自动制动功能、对斜后方的车辆进行检测而促使司机注意的后方监视功能、朝向停车空间停车的停车功能等。上述功能均可以是在自动驾驶的第一控制状态中也能够实现的功能。此外，lkas例如是对道路上的白线等进行识别来维持车道的功能，acc是与前方车辆的速度相配合而跟随该前方车辆的功能。

此外，在自动驾驶中也可以存在司机对驾驶的介入或者修正操作。将其称为应急控制(override)。例如，若司机在自动驾驶中进行转向、油门操作，则可以使司机所进行的驾驶操作优先。在该情况下，自动驾驶功能继续进行工作，以使得即使司机停止操作也能够从该时刻起重新开始进行自动驾驶。因此，即使在应急控制中，也有可能存在自动驾驶控制状态的变动。另外，在司机进行了制动操作的情况下，可以取消自动驾驶而转移到手动驾驶(第零控制状态)。

在切换自动驾驶控制状态(或者自动化等级)的情况下，通过声音、显示、振动等由车辆向司机通知该情况。例如在自动驾驶从上述的第一控制状态向第二控制状态切换的情况下，通知司机可以放开方向盘。在相反的情况下，通知司机把持方向盘。直到由方向盘把持传感器(例如图3的传感器210i)检测到司机把持了方向盘为止，重复进行该通知。而且，例如，如果在限制时间内或者直到自动驾驶控制状态的切换临界点为止都没有把持方向盘，则可以进行使其向安全的场所停车等操作。从第二控制状态向第三控制状态的切换也是同样的，在第三控制状态下解除司机的周边监视义务，因此向司机通知表示该内容的消息。在相反的情况下，通知司机进行周边监视。直到由司机状态检测摄像机41a检测到司机正在进行周边监视为止，重复进行该通知。大致如上述那样进行自动驾驶，以下对用于实现该自动驾驶的构成以及控制进行说明。

·车辆控制装置的构成

图1是本发明的一个实施方式所涉及的车辆用控制装置的框图，该车辆用控制装置对车辆1进行控制。在图1中，以俯视图和侧视图示出了车辆1的概要。作为一个例子，车辆1是轿车型的四轮乘用车。

图1的控制装置包括控制单元2。控制单元2包括通过车内网络而连接为可通信的多个ecu20～ecu29。各ecu包括以cpu为代表的处理器、半导体存储器等存储设备以及与外部设备之间的接口等。在存储设备中保存有处理器所执行的程序、处理器在处理中使用的数据等。各ecu可以具备多个处理器、存储设备以及接口等。

以下，对各ecu20～ecu29所负责的功能等进行说明。此外，关于ecu的数量、负责的功能，可以对车辆1进行适当设计，也可以比本实施方式更细化或者整合。

ecu20执行与车辆1的自动驾驶有关的控制。在自动驾驶中，对车辆1的转向、加速减速中的至少任一项进行自动控制。在后述的控制例中，对转向和加速减速这两者进行自动控制。

ecu21是对转向装置3进行控制的转向ecu。转向装置3包括根据驾驶员对转向盘(也称为方向盘)31的驾驶操作(转向操作)而使前轮转向的机构。另外，转向装置3为电动动力转向装置，包括发挥用于辅助转向操作或者使前轮自动转向的驱动力的马达、对转角进行检测的传感器等。在车辆1的驾驶状态是自动驾驶的情况下，ecu21根据来自ecu20的指示而对转向装置3进行自动控制，并控制车辆1的行进方向。

ecu22以及ecu23进行对检测车辆的周围状况的检测单元41～检测单元43的控制以及检测结果的信息处理。周围状况也称为周围状态、外部环境等，对它们进行检测而得到的信息称为周围状况信息、周围状态信息或外部环境信息等。另外，将用于上述周围状态的检测单元以及进行其控制的ecu也统称为周边监视装置或周边监视部等。检测单元41是对车辆1的前方进行拍摄的摄像机(以下，有时表述为摄像机41。)，在本实施方式的情况下，在车辆1的室内设置有两个。通过对摄像机41所拍摄到的图像进行解析，能够提取出目标物的轮廓、道路上的车道的划分线(白线等)。检测单元41a是用于检测司机的状态的摄像机(以下，有时表述为司机状态检测摄像机41a)，被设置为能够捕捉司机的表情，虽未图示，但是与进行其图像数据的处理的ecu连接。另外，作为用于检测司机状态的传感器，具有未图示的方向盘把持传感器。由此，能够对司机是否正握住方向盘进行检测。包括司机状态检测摄像机41a和方向盘把持传感器210i在内也称为司机状态检测部。

检测单元42是光学雷达(lidar:lightdetectionandranging、或者laserimagingdetectionandranging)(以下，有时表述为光学雷达42)，对车辆1的周围的目标物进行检测、对与目标物之间的距离进行测距。在本实施方式的情况下，设置有五个光学雷达42，在车辆1的前部的各角部各设置有一个，在后部中央设置有一个，并且在后部各侧方各设置有一个。检测单元43是毫米波雷达(以下，有时表述为雷达43)，对车辆1的周围的目标物进行检测、对与目标物之间的距离进行测距。在本实施方式的情况下，设置有五个雷达43，在车辆1的前部中央设置有一个，在前部各角部各设置有一个，在后部各角部各设置有一个。

ecu22进行对一方的摄像机41、各光学雷达42的控制以及检测结果的信息处理。ecu23进行对另一方的摄像机41、各雷达43的控制以及检测结果的信息处理。通过具备两组对车辆的周围状况进行检测的装置，能够提高检测结果的可靠性，另外，通过具备摄像机、光学雷达、雷达这样的不同种类的检测单元，能够多方面地进行车辆的周边环境(也称为周边状态)的解析。

ecu24进行对陀螺仪传感器5、gps传感器24b、通信装置24c的控制以及检测结果或者通信结果的信息处理。陀螺仪传感器5对车辆1的旋转运动进行检测。能够根据陀螺仪传感器5的检测结果、车轮速度等来对车辆1的行进路径进行判定。gps传感器24b对车辆1的当前位置进行检测。通信装置24c与提供地图信息、交通信息的服务器进行无线通信，并获取这些信息。ecu24能够访问在存储设备中构建的地图信息的数据库24a，ecu24进行从当前位置至目的地的路径探索等。

ecu25具备车与车之间通信用的通信装置25a。通信装置25a与周边的其他车辆进行无线通信，并进行车辆间的信息交换。

ecu26对动力装置(即行驶驱动力输出装置)6进行控制。动力装置6是输出使得车辆1的驱动轮旋转的驱动力的机构，动力装置6例如包括发动机和变速器。ecu26例如根据由设置在油门踏板7a上的操作检测传感器(即油门开度传感器)7a所检测到的驾驶员的驾驶操作(油门操作或者加速操作)而对发动机的输出进行控制，或者基于车速传感器7c所检测到的车速等信息来切换变速器的变速挡。在车辆1的驾驶状态是自动驾驶的情况下，ecu26根据来自ecu20的指示而对动力装置6进行自动控制，并控制车辆1的加速减速。此外，由陀螺仪传感器5检测到的各方向上的加速度、绕角轴的角加速度、由车速传感器7c检测到的车速等是表示车辆的行驶状态的信息，将这些传感器统也称为行驶状态监视部。进一步地，也可以将油门踏板7a的操作检测传感器7a、后述的制动踏板7b的操作检测传感器(即制动器踩踏量传感器)7b包含在行驶状态监视部中，但在本例中，将它们与检测针对其他设备的操作状态的未图示的检测部一起称为操作状态检测部。

ecu27对包括方向指示器8的照明器件(前照灯、尾灯等)进行控制。在图1的例子的情况下，方向指示器8设置于车辆1的前部、车门镜以及后部。

ecu28进行对输入输出装置9的控制。输入输出装置9进行对驾驶员的信息输出和对来自驾驶员的信息输入的接受。声音输出装置91通过声音对驾驶员报告信息。显示装置92通过图像的显示对驾驶员报告信息。显示装置92例如配置于驾驶席正面，并构成仪表盘等。此外，在此举例示出了声音和显示，但是也可以通过振动、光来报告信息。另外，也可以组合声音、显示、振动或者光中的多个来报告信息。进一步地，还可以根据须报告的信息的控制状态(例如紧急度)而使组合不同或者使报告方式不同。输入装置93是配置在驾驶员能够操作的位置而对车辆1进行指示的开关组，还可以包括声音输入装置。输入装置93还具备用于手动地降低自动驾驶控制状态的等级的取消开关。另外，还具备用于从手动驾驶切换为自动驾驶的自动驾驶切换开关。想要降低自动驾驶控制状态的等级的司机能够通过操作取消开关来降低等级。在本实施方式中，无论自动驾驶控制状态是哪个等级，都能够通过同一取消开关来降低等级。

ecu29对制动装置10、驻车制动器(未图示)进行控制。制动装置10例如是盘式制动装置，设置于车辆1的各车轮，通过对车轮的旋转施加阻力来使车辆1减速或者停止。ecu29例如根据由设置在制动踏板7b上的操作检测传感器7b所检测到的驾驶员的驾驶操作(制动操作)而对制动装置10的动作进行控制。在车辆1的驾驶状态是自动驾驶的情况下，ecu29根据来自ecu20的指示而对制动装置10进行自动控制，并控制车辆1的减速以及停止。制动装置10、驻车制动器还能够为了维持车辆1的停止状态而进行动作。另外，在动力装置6的变速器具备驻车锁止机构的情况下，还能够为了维持车辆1的停止状态而使所述驻车锁止机构动作。

·车辆控制系统

图2表示本实施方式中的控制单元2的功能性构成。控制单元2也称为车辆控制系统，通过由以ecu20为首的各ecu执行程序等来实现图2所示的各功能块。在图2中，在车辆1中搭载有包括摄像机41、光学雷达42、雷达43等的检测设备dd、导航装置50、通信装置24b、24c、25a、包括陀螺仪传感器5、方向盘把持传感器、司机状态检测摄像机41a等的车辆传感器60、油门踏板7a、油门开度传感器7a、制动踏板7b、制动器踩踏量传感器7b、显示装置92、扬声器91、包括自动驾驶切换开关的开关93、车辆控制系统2、行驶驱动力输出装置6、转向装置3以及制动装置220。这些装置、设备通过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。

导航装置50具有gnss(globalnavigationsatellitesystem)接收器、地图信息(导航地图)、作为用户界面而发挥功能的触摸面板式显示装置、扬声器、麦克风等。导航装置50通过gnss接收器来确定本车辆1的位置，并导出从该位置到由用户指定的目的地为止的路径。由导航装置50导出的路径被提供给车辆控制系统2的目标车道决定部110。此外，用于确定本车辆1的位置的构成也可以独立于导航装置50而设置。

通信装置24b、24c、25a例如进行利用了蜂窝网络、wi-fi网络、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偏航率传感器、检测本车辆1的朝向的方位传感器等。它们的全部或一部分由陀螺仪传感器5实现。另外，也可以将未图示的方向盘把持传感器、司机状态检测摄像机41a包含在车辆传感器60中。

油门踏板7a是用于接受司机所作出的加速指示(或者基于回位操作的减速指示)的操作件。油门开度传感器7a对油门踏板7a的踩踏量进行检测，并将表示踩踏量的油门开度信号输出至车辆控制系统2。此外，也可以代替向车辆控制系统2输出，而直接向行驶驱动力输出装置6、转向装置3或者制动装置220输出。对于以下所说明的其他驾驶操作系统的构成而言也是同样的。

制动踏板7b是用于接受司机所作出的减速指示的操作件。制动器踩踏量传感器7b对制动踏板7b的踩踏量(或踩踏力)进行检测，并将表示检测结果的制动信号输出至车辆控制系统2。

显示装置92例如是安装于仪表盘的各部、与副驾驶席、后部座席对置的任意部位等的lcd(liquidcrystaldisplay)、有机el(electroluminescence)显示装置等。另外，显示装置92也可以是将图像投影到前挡风玻璃、其他车窗的hud(headupdisplay)。扬声器91输出声音。

行驶驱动力输出装置6向驱动轮输出用于使车辆行驶的行驶驱动力(扭矩)。行驶驱动力输出装置6例如具备发动机、变速器以及对发动机进行控制的发动机ecu(electroniccontrolunit)。此外，行驶驱动力输出装置6也可以是电动马达、将内燃机与电动马达组合而成的混合动力机构。

制动装置220例如是具备制动钳、向制动钳传递液压的液压缸、使液压缸产生液压的电动马达以及制动控制部的电动伺服制动装置。电动伺服制动装置的制动控制部根据从行驶控制部160输入的信息来控制电动马达，并向各车轮输出与制动操作相应的制动扭矩。另外，制动装置220也可以包括基于能够包含在行驶驱动力输出装置6中的行驶用马达的再生制动器。

·转向装置

接着，对转向装置3进行说明。转向装置3例如具备转向ecu21和电动马达。电动马达例如使力作用于齿轮齿条机构来变更转舵轮的朝向。转向ecu21根据从车辆控制系统2输入的信息、或者输入的转向转角或转向扭矩的信息来驱动电动马达而变更转舵轮的朝向。

图3是表示本实施方式所涉及的转向装置3的构成例的图。转向装置3包括但不限于转向盘(也称为方向盘)31、转向轴210b、转向转角传感器210c、转向扭矩传感器210d、反力马达210e、辅助马达210f、转舵机构210g、转舵角传感器210h、方向盘把持传感器210i、转舵轮210j以及转向ecu21。另外，转向ecu21分别具有转向反力设定部210m和存储部210n。

转向盘31是接受司机所作出的转向指示的操作设备的一个例子。对转向盘31施加的转向输入即转向操作被传递给转向轴210b。在转向轴210b上安装有转向转角传感器210c和转向扭矩传感器210d。转向转角传感器210c对转向盘31被操作的角度进行检测，并将检测到的角度输出至转向ecu21。转向扭矩传感器210d对作用在转向轴210b上的扭矩(转向扭矩)进行检测，并将检测到的扭矩输出至转向ecu21。即，转向扭矩是司机通过转动转向盘31而作用在转向轴210b上的扭矩。反力马达210e在转向ecu21的控制下向转向轴210b输出扭矩，由此对转向盘31输出转向反力。即，反力马达210e在转向ecu21的控制下，在各个自动驾驶控制状态下，对转向轴210b施加用于维持自动驾驶中的转向(也称为系统转向)的规定的转向反力。转向反力作为对司机的转向操作施加阻力的扭矩而发挥作用。因此，司机在对系统转向进行应急控制的情况下，必须对转向轴210b施加超过根据转向输入而产生的转向反力的扭矩。

辅助马达210f在转向ecu21的控制下对转舵机构210g输出扭矩，由此对转舵进行辅助。辅助不仅在手动驾驶时对司机的操作进行辅助，而且在自动驾驶时根据行驶控制部160的控制而在没有司机的操作的条件下进行转向。转舵机构210g例如是齿轮齿条机构。转舵角传感器210h检测出表示转舵机构210g对转舵轮210j进行了驱动控制的角度(转舵角)的量(例如齿条行程)，并将其输出至转向ecu21。转向轴210b与转舵机构210g之间既可以固定地连结，也可以分离，还可以经由离合机构等连结。

方向盘把持传感器210i可以是设置于转向盘31的轮缘部的规定位置并在司机把持转向盘31的轮缘时对通过该司机的把持而施加于轮缘的压力(以下，也称为把持力)进行测定的压力传感器。方向盘把持传感器210i将所测定的把持力输出至转向ecu21。转向ecu21与车辆控制系统2协作地进行上述各种控制。

转向反力设定部210m在自动驾驶控制状态下，将由转向转角传感器210c检测到的转角(应急控制舵角)与从车辆控制系统2获取的系统舵角(例如由行驶控制部160决定的舵角)之间的差值作为转向输入的指标值，来参照转向ecu21内的存储部210n中的反力分布信息210p。该反力分布信息210p例如构成为表示应急控制舵角与系统舵角的舵角差和转向反力之间的对应关系的反力表。而且，转向反力设定部210m从存储部210n中的反力分布信息210p的反力表读入与上述舵角差对应的转向反力。另外，转向ecu21基于转向反力设定部210m从存储部210n读入的数值，以将该数值的转向反力施加于转向轴210b的方式对反力马达210e进行驱动控制。此外，在手动驾驶控制状态下，准备为了进行手动驾驶而预先确定的反力分布信息，并据此来施加反力。如本例这样，在转向轴210b与转舵机构210g连接的情况下，来自转舵轮210j的机械反力被传递至转向盘31，因此也可以不特意施加反力。但是，在转向轴未与转舵机构210g机械连接的、实现了完全的线控转向(steer-by-wire)的情况下，为了对司机施加转向感，可以根据模拟了机械反力的反力分布来生成反力。在本例中，以具有与自动驾驶的自动驾驶控制状态相应的特性的方式施加反力。此外，关于反力的设定，参照图3至图5再次进行说明。此外，有时将转向的舵角、扭矩、转向的速度等统称为转向量，将由行驶控制部160决定的转向量称为系统转向量。

根据上述的构成，根据自动驾驶控制状态下的司机对转向盘31进行的应急控制操作所产生的舵角与系统舵角之间的差值以及自动驾驶控制状态来赋予对转向盘31施加的转向反力。此时，自动驾驶控制状态的等级越高则反力越大。由此，能够设为根据自动驾驶控制状态的等级，若自动驾驶控制状态的等级较高，则难以进行应急控制，若自动驾驶控制状态的等级较低，则容易进行应急控制。

在自动驾驶控制状态下，每当转向ecu21读入系统舵角以及应急控制舵角时，转向反力设定部210m参照存储部210n中的反力分布信息210p。而且，转向反力设定部210m读取与所读入的系统舵角与应急控制舵角之差和自动驾驶控制状态的等级相应的转向反力，并将赋予该转向反力的控制信号输出至反力马达210e。

进一步地，在进行转向的应急控制操作(即司机的介入操作)时，从转向装置3向车辆控制系统2交接表示应急控制的信息。在表示应急控制的应急控制信息中极简单地包含表示执行了应急控制这一情况和其方向的信息即可。进一步地还可以包含系统舵角和介入操作所产生的舵角的舵角差。舵角差例如能够通过其符号而还表示转向方向。进一步地舵角差还可以包含转向扭矩。该应急控制信息反映至通过轨道生成部146而生成的轨道信息。

·车辆控制系统(续)

返回到图2，车辆控制系统2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、hmi(humanmachineinterface)控制部170以及存储部180。自动驾驶控制部120例如具备自动驾驶状态控制部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的各部以及行驶控制部160、hmi控制部170中的一部分或全部通过由处理器执行程序(软件)来实现。另外，这些中的一部分或全部可以通过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中例如存储包含车道的中央的信息或者车道的边界的信息等的高精度地图信息182、目标车道信息184、介入信息185、行动计划信息186等信息。目标车道决定部110将由导航装置50提供的路径划分为多个分区(例如，针对车辆行进方向而以每100[m]进行划分)，并参照高精度地图信息182对每个分区决定目标车道。目标车道决定部110例如进行在从左侧起第几个车道上行驶这样的决定。例如在路径中存在分支位置、汇入位置等的情况下，目标车道决定部110以使得本车辆1能够在为了向分支前方处行进的合理的行驶路径上行驶的方式来决定目标车道。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而存储在存储部180中。

自动驾驶状态控制部130决定自动驾驶控制部120所实施的自动驾驶的自动驾驶控制等级(着眼于各状态的自动化率而也称为自动化等级)。本实施方式中的自动驾驶控制状态包括以下的控制状态。此外，以下只不过是一个例子，自动驾驶的控制状态的数量可以任意决定。

·自动驾驶控制状态的跳转

在本实施方式中，作为自动驾驶控制状态而存在第零控制状态至第三控制状态，并且自动化率依次变高。在此第零控制状态是手动驾驶的控制状态。第零控制状态是完全没有驾驶辅助等而需要由司机进行人工驾驶的控制状态。当司机在该第零控制状态下例如通过开关操作而明示地指示自动驾驶时，根据此时的条件，例如根据外部环境、车辆信息等，使自动驾驶控制状态向第一控制状态或者第二控制状态跳转。控制单元2参照外部环境信息、行驶状态信息等来决定跳转为哪一个控制状态。

第一控制状态是自动驾驶中最低的自动驾驶控制状态的等级(自动化率最低)。在指示了自动驾驶时，例如在无法识别当前位置的情况下，另外在即使能够识别也无法应用第二控制状态的环境(例如普通道路等)中，在第一控制状态下开始自动驾驶。在第一控制状态下所实现的自动化功能包括lkas、acc等。另外，在跳转为第一控制状态时，可以由司机状态检测部对司机是否正在监视外部、尤其是前方进行检测，并且对是否正把持着方向盘进行检测。在该情况下，在满足条件的情况下进行跳转。另外，在停留在第一控制状态的期间内可以持续地进行该司机的监视。此外，在使自动驾驶控制状态从较低的等级向较高的等级跳转时，对司机要求的任务不会发生变化或者对司机要求的任务减少，因此也可以不将司机的状态作为跳转的条件。此外，第零控制状态与第一控制状态的差别并不限定于上述的内容，例如还有可能存在在第零控制状态下仅能够利用lkas或acc中的某一项而在第一控制状态下能够利用这两项这样的情况。另外，还有可能存在在第一控制状态下相对于第零控制状态下的lkas、acc而工作场景较广泛这样的情况。

第二控制状态是第一控制状态的上面的等级的自动驾驶控制状态。例如在第零控制状态下接受到自动驾驶的指示，若此时的外部环境为规定的环境(例如高速公路的行驶中等)，则跳转为第二控制状态。或者，如果在以第一控制状态自动驾驶的过程中检测到外部环境为上述的规定的环境，则自动地跳转为第二控制状态。除了可以参照例如包括摄像机等的周边监视部的监视结果之外，还可以参照当前位置和地图信息来进行外部环境的判定。在第二控制状态下，除了车道维持之外，还提供根据周围的车辆等目标物来进行车道变更等的功能。若丧失维持第二控制状态的条件，则通过控制单元2将车辆1的自动化等级变更为第一控制状态。在第二控制状态下，司机可以不保持方向盘(将其称为“放开双手”(handsoff))，对司机仅要求周围的监视。因此，在第二控制状态下，通过司机状态检测摄像机41a监视司机是否正在监视外部，若司机怠于对外部的监视，则例如输出警告。

第三控制状态是第二控制状态的上面的等级的自动驾驶控制状态。能够从第二控制状态向第三控制状态跳转，不会跳过第二控制状态而从第零控制状态、第一控制状态跳转。另外，向第三控制状态的跳转不以司机的指示为触发而进行，而是通过控制单元2所进行的自动控制在判定为满足一定条件的情况下进行跳转。例如，若在以第二控制状态自动驾驶的过程中遭遇拥堵而成为以低速跟随前方车辆的状态，则从第二控制状态切换为第三控制状态。基于摄像机等周边监视部的输出、车速等来进行该情况下的判定。在满足第二控制状态的条件的情况下，例如在高速公路上行驶的情况下，在第二控制状态与第三控制状态之间进行自动驾驶控制状态的跳转。在第三控制状态下，司机既不需要把持方向盘，也不需要监视周边。但是，在任何时候、在任何控制状态下都有可能会产生司机必须接管驾驶的状况。因此，为了判定司机是否能够正常地接管驾驶，例如在自动驾驶过程中始终监视并检测司机的视线是否位于规定的范围(例如导航、仪表的显示部)。在人工驾驶中也可以进行该司机的状态的监视。

自动驾驶状态控制部130基于司机针对上述驾驶操作系统的各个构成的操作、由行动计划生成部144决定的事件、由轨道生成部146决定的行驶方式等来决定自动驾驶的控制状态，并向所决定的控制状态跳转。将自动驾驶控制状态通知给hmi控制部170。无论在哪个控制状态下，都能够通过针对驾驶操作系统的各个构成的操作而通过手动驾驶将自动驾驶覆盖(应急控制)。此外，在上述说明中，对转向反力设定部210m基于舵角差和自动驾驶控制状态来决定反力的情况进行了说明，但例如也可以构成为自动驾驶状态控制部130设定与控制状态的变更对应的反力表。由此，转向反力设定部210m能够不考虑自动驾驶控制状态地决定转向反力。

自动驾驶控制部120的本车位置识别部140基于存储在存储部180中的高精度地图信息182、从光学雷达42、雷达43、摄像机41、导航装置50或者车辆传感器60输入的信息，来识别本车辆1正在行驶的车道(行驶车道)以及本车辆1相对于行驶车道的相对位置。

本车位置识别部140例如通过对从高精度地图信息182识别出的道路划分线的图案(例如实线和虚线的排列)与根据摄像机41所拍摄到的图像而识别出的本车辆1的周边的道路划分线的图案进行比较，来识别行驶车道。在该识别中，也可以加入从导航装置50获取的本车辆1的位置、基于可能存在的惯性制导(inertialguidance)系统的处理结果。行驶控制部160对行驶驱动力输出装置6、转向装置3以及制动装置220进行控制，以使本车辆1按照预定的时刻通过由轨道生成部146生成的轨道。hmi控制部170使显示装置92显示影像以及图像、使扬声器91输出声音。行驶控制部160例如为了进行依照行动计划信息186的自动驾驶而决定转向舵角(系统舵角)，并将该转向舵角输入至转向装置3，使其进行转向控制。

外界识别部142基于从摄像机41、光学雷达42、雷达43等输入的信息，对周边车辆等目标物的位置以及速度、加速度等状态进行识别。另外，除了周边车辆以外，外界识别部142还可以对护栏、电线杆、驻车车辆、行人等其他物体的位置进行识别。将观察本车状态而由外界识别部142识别出的本车周围的环境统称为行驶环境，将该信息称为行驶环境信息。

行动计划生成部144对自动驾驶的开始地点和/或自动驾驶的目的地进行设定。自动驾驶的开始地点既可以是本车辆1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内生成行动计划。此外，不限于此，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。在事件中，例如包括使本车辆1减速的减速事件、使本车辆1加速的加速事件、使本车辆1以不偏离行驶车道的方式行驶的车道维持事件、变更行驶车道的车道变更事件、使本车辆1超越前方车辆的超车事件、在分支点处变更为所期望的车道或以不偏离当前的行驶车道的方式使本车辆1行驶的分支事件、在用于向干线汇入的汇入车道中使本车辆1加速减速、变更行驶车道的汇入事件、在自动驾驶的结束预定地点从自动驾驶控制状态转移为手动驾驶控制状态的移交(handover)事件等。行动计划生成部144在由目标车道决定部110决定的目标车道发生切换的场所对车道变更事件、分支事件或者汇入事件进行设定。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而存储在存储部180中。

切换控制部150基于从自动驾驶切换开关93输入的信号，对自动驾驶控制状态和手动驾驶控制状态进行相互切换。另外，切换控制部150基于制动踏板7b的操作，从自动驾驶(第三控制状态至第一控制状态)切换为手动驾驶(第零控制状态)。在本例中，当进行制动操作时，在与此时的自动化控制状态相应的延缓时间以及警告之后，切换控制部150从自动驾驶控制状态切换为手动驾驶控制状态。另外，对于转向操作、油门操作，在维持自动驾驶的同时，根据人工操作进行应急控制。在此，通过应急控制，例如若转向的操作量超过规定的应急控制阈值，则实现如同切换为手动驾驶那样的行驶控制。

·轨道信息生成处理

接着，对轨道生成部146进行的轨道信息的生成处理步骤的一部分进行示例。如上所述，在自动行驶时，行驶控制部160以沿着由轨道生成部146生成的轨道信息行驶的方式控制车辆。该步骤例如由ecu20等执行。图4(a)是表示该轨道信息的生成处理的概要的流程图。首先，基于由外界识别部142获取的周边环境信息、由本车位置识别部获取的本车位置等，生成并存储轨道信息(s401)。接着，参照介入信息185来获取当前的用户的介入信息(s403)。介入信息例如包括在自动驾驶中司机通过人工地操作而产生的偏移。偏移是指在车道的宽度方向(或者横向)上从车道中央的偏离。另外，介入信息可以按每个司机设定。例如，为了进行每个司机的个别设定，有时保存多人的设定信息，选择其中的任一者来反映设定等。每个用户的介入信息也与上述同样地，参照预先选择的用户的介入信息。当然，也可以仅能够存储一人的介入信息，在该情况下不需要用户的选择。另外，设为在介入信息中包含偏移，但在通过司机的应急控制操作而变更了由自动驾驶功能决定的轨道的情况下，只要是表示该变更量的信息则不限于偏移。

在本例中，包括直行时的偏移、弯道中的偏移、障碍物标志这三个信息。直行时的偏移是在通过自动驾驶来直行时，从轨道生成部146决定的道路宽度方向上的位置(或者轨道)至通过司机的介入操作即转向应急控制进行变更而实际行驶的位置(轨道)的差。若没有障碍物等，则轨道生成部146通常选择车道中央作为默认的行驶轨道。弯道中的偏移是在通过自动驾驶而行驶在弯道中时，从轨道生成部146决定的道路宽度方向上的位置(或者轨道)至通过司机进行的介入操作即转向应急控制进行变更而实际行驶的位置(轨道)的差。与直行时不同的原因在于，可以认为在直行时能够期待大致维持偏移的量，相对于此在弯道中，由于弯道行驶中的轨道的曲率从而从弯道的入口至出口为止偏移并非为一定。因此，在本例中，作为弯道中的偏移，将最接近车道的内侧的边界的位置(将其称为弯道中央。)的、轨道生成部146生成的轨道与介入操作后的轨道之差设为弯道中的偏移。另外，障碍物标志是表示推定为为了远离障碍物而进行了介入操作的标志。

如果获取了介入信息，则基于所获取的介入信息来修正在步骤s401中生成的轨道信息(s405)。在此，也可以考虑介入信息来重新生成轨道信息。然后，将修正后的轨道信息交接给行驶控制部160(s407)。当然，在此该修正后的轨道信息也可以存储于存储部180，行驶控制部160参照该轨道信息。行驶控制部160以沿着所获取的轨道信息使车辆1行驶的方式控制转向装置3等。其结果是，车辆行驶在司机进行介入而变更后的轨道上。

图5表示存储介入信息185时的处理步骤。该步骤可以由自动驾驶控制部120、特别是轨道生成部146来进行，但也可以由专用的模块来执行。在从转向装置接收应急控制信息时执行图5的步骤。首先，判定避开控制是否正在工作(s500)。避开控制例如包括驾驶注意唤起、碰撞避开控制、路外脱离防止中的至少任一者。在此，不仅可以对当前进行了避开控制的状态进行判定，还可以包括在非常接近的过去(规定时间以内、例如五分钟以内等)避开控制进行了工作的情况而进行判定。因此，在进行了这些避开控制的情况下，预先存储成为判定对象的时间、其情况，在步骤s500中对它们进行参照即可。接着，对在司机的转向方向的相反侧是否存在障碍物进行判定(s501)。在自动驾驶中，生成避开障碍物的轨道，但也可能存在司机为了进一步远离障碍物而进行应急控制操作的情况。在步骤s501中，进行该判定。此外，障碍物由外界识别部142识别。在步骤s501中判定为在转向方向的相反侧存在障碍物的情况下，判断为将会远离该障碍物，而设置障碍物标志(s502)。

接着，根据例如已生成的轨道信息等来对行驶的道路是否临近弯道进行判定(s503)。如果判定为不是弯道，则将当前的偏移值作为直行路径的介入信息而覆盖于介入信息185进行保存(s505)。偏移值可以是在步骤s401中存储的轨道与通过介入操作而行驶的轨道之间的距离。行驶的轨道(或者宽度方向的位置)例如可以根据由通过摄像机等拍摄到的图像中所包含的车道边界等来确定。覆盖是为了将停止了介入操作时的信息作为最新的信息进行存储。在步骤s503中判定为是弯道的情况下，处理前进入至步骤s507。

在步骤s507中，对是否存储有到达作为弯道中的偏移的决定的基准位置、即到达弯道中央为止的预定时间进行判定。在存储有预定时间的情况下，对是否达到了(或者是否经过了)弯道中央到达预定时间进行判定(s509)。如果达到了弯道中央到达预定时间，则将该时刻下的偏移覆盖为弯道中的介入信息进行保存(s511)。另外，即使是覆盖，也分别设定直行时的偏移和弯道中的偏移。在步骤s507中判定为未存储到达弯道中央为止的预定时间的情况下，基于地图信息、当前的速度等来推定用于到达弯道中央的预定时间(s513)。此外，在已经经过了弯道中央的情况下，不进行任何处理而结束(s515中的“是”)，如果还未经过弯道中央，则将推定的时间存储为弯道中央到达预定时间(s517)。

通过以上的步骤能够设定介入信息。这样设定的介入信息为偏移，因此轨道生成部146在步骤s405中，以将轨道错开该偏移的量的方式变更轨道信息即可。此外，在步骤s500中判定为避开控制已经工作的情况下对轨道信息不做任何处置，但也可以以使转向反力增大的方式控制轨道信息。即，此时，对转向装置3指示将反力的特性改变为针对较小的舵角差也产生较大的反力的特性。

以在步骤s501中成为判定对象的障碍物消失为契机而执行图4(b)。执行的主体只要是自动驾驶控制部120即可，例如可以是轨道生成部146。成为判定对象的障碍物消失例如能够基于由外界识别部142等识别的行驶环境信息的变化来判断。首先，检测障碍物标志(s411)。如果障碍物标志为开启，即在能够推定司机想要离开障碍物而进行了介入操作的情况下，消除与当前的用户相关的介入信息，将障碍物标志复位(s413)。由此，介入操作引起的偏移消失，轨道返回至不进行介入操作时的轨道。这样，不会将用于远离障碍物的介入反映到不是这样的情况下的轨道决定中。

此外，介入信息的删除可以不限于障碍物引起的偏移而限于规定期间。规定期间可以是一定的时间或距离，进一步也可以是满足其他一定的条件的期间。在规定期间为时间的情况下，如下这样来测定规定期间。例如，若通过转向扭矩传感器210d检测到司机在自动驾驶中手动地进行了转向，则结束该手动转向而等待转向扭矩再次变为零。若转向扭矩变为零，则在该时机下使与规定期间相当的计时器启动。然后，如果计时器计时结束，则删除该司机的介入信息。若规定期间为距离，则替代计时器，若转向扭矩变为零则开始距离的测量，若行驶了与规定期间相当的距离，则消除该司机的介入信息。另外，在规定期间为具备其他条件的期间的情况下，若结束手动转向而转向转矩再次变为零，则从该时机起等待变成不具备相应的条件，如果变成不具备相应的条件，则删除该司机的介入信息。由此，能够限制在自动驾驶下的行驶轨道中反映应急控制操作的期间。

[实施方式的变形例]

另外，也可以设置按每个用户而任意地复位介入信息的机构。通过复位，即使在车辆的所有者发生了变化的情况下也能够将介入信息复位。另外，在上述实施方式中，介入信息在每次介入操作时被更新为最新的介入信息。然而，也可以构成为，与由外界识别部142识别出的特定的目标物、位置、场景等行驶环境信息建立关联地保存介入信息，若检测出相应的目标物、位置、场景等行驶环境信息，则参照对应的介入信息来变更轨迹信息。作为行驶环境信息，例如包括晴天、雨天这样的天气、车道宽度、道路宽度的大小、护栏的位置等。

实施方式的总结

以上说明的本实施方式总结如下。

(1)根据本发明的第一方式，提供一种车辆控制装置，是实施本车辆的驾驶辅助或自动驾驶的车辆控制装置，其特征在于，

所述车辆控制装置具备：

轨道生成机构，其基于设置于车辆上的周边监视机构的输出来设定目标位置，生成朝向所述目标位置的轨道信息；

行驶控制机构，其基于所述轨道信息来控制行驶；以及

操作机构，其能够对于通过所述行驶控制机构控制的行驶进行司机的介入操作，

在存在所述操作机构所进行的介入操作的情况下，所述轨道生成机构进一步基于规定期间、通过所述介入操作而修正的轨道，来变更所述轨道信息。

根据该构成，能够通过自动驾驶而行驶在反映了司机的介入操作的轨道上，能够实现消除用户不安感的控制。

(2)根据本发明的第二方式，提供一种车辆控制装置，在(1)的车辆控制装置的基础上，其特征在于，

在由所述操作机构操作的时刻下的由所述周边监视机构获取的行驶环境持续的情况下，所述轨道生成机构基于通过所述介入操作而修正的轨道来变更所述轨道信息。

根据该构成，能够在检测状况不变的情况下，维持该状态。

(3)根据本发明的第三方式，提供一种车辆控制装置，在(1)的车辆控制装置的基础上，其特征在于，

在由所述操作机构操作的时刻下的由所述周边监视机构获取的行驶环境发生了变化的情况下，所述轨道生成机构消除基于通过所述介入操作来修正的轨道而进行的所述轨道信息的变更。

根据该构成，能够伴随行驶环境的变化，消除司机进行的介入操作的影响。

(4)根据本发明的第四方式，提供一种车辆控制装置，在(1)至(3)中记载的车辆控制装置的基础上，其特征在于，

在进行了所述操作机构所进行的介入操作后，在驾驶注意唤起、碰撞避开控制、路外偏离防止中的任一者正在工作的情况下，所述轨道生成机构不进行基于通过所述介入操作来修正的轨道而进行的所述轨道信息的变更。

根据该构成，由于在操作介入之前发出过警报等的情况下有时司机的注意力降低，因此取消该介入操作，从而能够提高司机清醒度。

(5)根据本发明的第五方式，提供一种车辆控制装置，在(4)的车辆控制装置的基础上，其特征在于，

所述操作机构能够进行转向所进行的介入操作，

在进行了转向所进行的介入操作时，在驾驶注意唤起、碰撞避开控制、路外脱离防止中的任一者正在工作的情况下，进一步增大针对所述转向所进行的介入操作的转向反力。

通过该结构，能够容易遵循由自动驾驶决定的轨道，不易受到来自被担心注意力降低的司机的介入操作的影响。

(6)根据本发明的第六方式，提供一种车辆控制装置，在(1)至(5)中任一项的车辆控制装置的基础上，其特征在于，

在通过所述操作机构进行了所述介入操作的情况下，所述轨道生成机构与通过所述周边监视机构获取的行驶环境信息相关联地存储与所述介入操作相关的信息，在通过所述周边监视机构获取了与所存储的所述行驶环境信息相应的所述周边环境信息的情况下，基于与该周边环境信息相关联地存储的与所述介入操作相关的信息来变更所述轨迹信息。

根据该构成，能够通过自动驾驶来决定根据周边环境的反映了司机的操作介入的轨道。