CN106080597B - 自动驾驶车辆系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在判定为相对于最近的行为变化会做出相反的行为变化的情况下提高车辆的乘坐感的自动驾驶车辆系统。自动驾驶车辆系统具有：行驶计划生成部，其生成行驶计划和行驶计划中的目标控制值的控制幅度；行驶控制部，其以使得成为目标车辆状态的方式运算指令控制值；以及行为判定部，其判定在从当前起的第一时间内车辆相对于最近的行为变化是否会做出相反的行为变化。在判定为会做出相反的行为变化的情况下，行驶控制部以使得成为限制车辆状态的方式运算指令控制值，限制车辆状态是与在判定为不会做出相反的行为变化的情况下使当前的车辆状态跟随目标车辆状态时相比最近的行为变化的行为变化量小的状态，且是与控制幅度内对应的状态。

Description

自动驾驶车辆系统
技术领域
本发明的一侧面涉及自动驾驶车辆系统。
背景技术
例如，存在如专利文献1所记载那样对车辆的行驶进行控制的自动驾驶车辆系统。这样的自动驾驶车辆系统例如基于自身车辆与周围的其他车辆的位置关系等，生成包括应该行驶的轨迹等的行驶计划，并基于生成的行驶计划来控制车辆的行驶。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利申请公开第2010/0228420号说明书
发明内容
发明要解决的问题
根据自身车辆与周围的其他车辆的位置关系等，自动驾驶车辆系统有时会控制行驶以使得自身车辆的行为做出相反的动作，例如，在使自身车辆加速之后又使其减速，或者，在使自身车辆成为右舵角之后又成为左舵角等。在该情况下，由于在自身车辆的行为做出相反的动作时行为的变化大，所以认为车辆的乘坐感会恶化。因此，要求即使在车辆的行为做出相反的动作的情况下，也能抑制车辆的乘坐感降低。
因此，本发明的一侧面的目的在于提供一种自动驾驶车辆系统，在判定为车辆的行为会相对于最近的行为变化做出相反的行为变化的情况下，与跟随行驶计划的目标控制值来控制车辆的行驶时相比，能够提高车辆的乘坐感。
用于解决问题的手段
本发明的一侧面的自动驾驶车辆系统具备：周边信息识别部，其识别车辆的周边信息；行驶计划生成部，其基于车辆的周边信息沿着预先设定的目标路径生成行驶计划，并且生成行驶计划中的车辆的目标控制值的控制幅度；车辆状态识别部，其识别车辆的车辆状态；运算部，其基于行驶计划、控制幅度以及车辆状态，以使得车辆状态成为与目标控制值对应的目标车辆状态的方式运算指令控制值；致动器，其基于指令控制值控制车辆状态；以及行为判定部，其判定相对于由行驶计划将要产生的车辆的最近的行为变化，在从当前起的第一时间内车辆是否会做出与最近的行为变化相反的行为变化，在由行为判定部判定为车辆会做出相反的行为变化的情况下，运算部以使得车辆状态成为限制车辆状态的方式运算指令控制值，限制车辆状态是与在判定为车辆不会做出相反的行为变化的情况下使当前的车辆状态跟随目标车辆状态时相比最近的行为变化的行为变化量小的状态，且是与控制幅度内对应的状态。
自动驾驶车辆系统中，在由行为判定部判定为车辆会做出相反的行为变化的情况(车辆从加速变为减速的情况等)下，以使得车辆状态成为限制车辆状态的方式运算指令控制值。限制车辆状态是与在由行为判定部判定为车辆不会做出相反的行为变化的情况下使当前的车辆状态跟随目标车辆状态时相比最近的行为变化的行为变化量小的车辆状态，且是与控制幅度内对应的车辆状态。由此，自动驾驶车辆系统中，在判定为车辆的行为相对于最近的行为变化会做出相反的行为变化的情况下，与跟随行驶计划的目标控制值而控制了车辆的行驶时相比，能够减小行为变化，所以能够提高车辆的乘坐感。
行驶计划生成部可以生成第一时间量的行驶计划，行为判定部可以判定在第一时间量的行驶计划内车辆是否会做出相反的行为变化。在该情况下，行为判定部能够使用行驶计划生成部所生成的第一时间量的行驶计划来判定在第一时间内车辆是否会做出相反的行为变化。
运算部可以在由行为判定部判定为车辆会做出相反的行为变化的情况下，以使得车辆状态成为限制车辆状态的方式运算指令控制值，直到车辆到达车辆做出相反的行为变化的行驶计划上的定时为止。由此，自动驾驶车辆系统能够在合适的定时结束成为例外的限制车辆状态的指令控制值的运算，能够再次以使得车辆状态成为目标车辆状态的方式运算指令控制值。
运算部可以在由行为判定部判定为车辆会做出相反的行为变化的情况下，以使得车辆状态成为限制车辆状态的方式运算指令控制值，直到车辆到达车辆做出相反的行为变化的行驶计划上的定时之后，且直到车辆状态与目标车辆状态一致为止。由此，自动驾驶车辆系统能够在合适的定时结束成为例外的限制车辆状态的指令控制值的运算，能够再次以使得车辆状态成为目标车辆状态的方式运算指令控制值。
自动驾驶车辆系统可以还具备停止检测部，该停止检测部检测在车辆的目标路径上自车辆起的预定距离内是否存在停止位置，行驶计划生成部可以生成比第一时间短的计划生成时间量的行驶计划，行为判定部可以基于计划生成时间量的行驶计划判定车辆是否会成为加速状态和减速状态，在判定为在计划生成时间内车辆会成为加速状态且不会成为减速状态、且由停止检测部检测到停止位置的情况下，判定为车辆会做出相反的行为变化，运算部可以在由行为判定部判定为车辆会做出相反的行为变化的情况下，以使得车辆状态成为限制车辆状态的方式运算与车辆的速度相关的指令控制值。这样，自动驾驶车辆系统中，即使在计划生成时间量的行驶计划内不包括相对于最近的行为变化成为相反的行为变化的行为，也以使得车辆状态成为限制车辆状态的方式运算与车辆的速度相关的指令控制值。由此，自动驾驶车辆系统中，与跟随行驶计划的目标控制值而控制了车辆的行驶时相比，能够减小行为变化，所以能够提高车辆的乘坐感。
停止检测部可以基于在目标路径上位于自车辆起的预定距离内的信号灯的显示模式、车辆的速度以及从车辆到信号灯的距离，判定在车辆到达信号灯的位置时信号灯是否为红灯，在判定为信号灯为红灯的情况下，检测为在预定距离内存在停止位置。在该情况下，停止检测部能够考虑信号灯所表示的信号的变化定时来检测停止位置。
运算部可以在由行为判定部判定为车辆会做出相反的行为变化的情况下，以使得车辆状态成为限制车辆状态的方式运算指令控制值，直到由行驶计划生成部新生成包括使车辆成为减速状态的行驶计划为止。由此，自动驾驶车辆系统能够在合适的定时结束成为例外的限制车辆状态的指令控制值的运算，能够再次以使得车辆状态成为目标车辆状态的方式运算指令控制值。
行驶计划生成部可以基于车辆状态和周边信息中的至少一方生成控制幅度。在该情况下，自动驾驶车辆系统能够生成非恒定值的考虑了车辆状态和周边信息中的至少一方的合适的控制幅度。
发明效果
根据本发明的一侧面，在判定为车辆的行为相对于最近的行为变化会做出相反的行为变化的情况下，与跟随行驶计划的目标控制值而控制了车辆的行驶时相比，能够提高车辆的乘坐感。
附图说明
图1是示出第1实施方式的自动驾驶车辆系统的结构的框图。
图2是用于说明目标位置和目标位置的控制幅度的设定的俯视图。
图3是用于说明目标速度和目标速度的控制幅度的设定的图。
图4是示出生成行驶计划和控制幅度的处理的流程的流程图。
图5是示出以使得车辆状态成为限制车辆状态的方式控制车辆的行驶的处理的流程的流程图。
图6是示出第2实施方式的自动驾驶车辆系统的结构的框图。
图7是示出信号灯与车辆的位置关系的俯视图。
图8是示出将红灯的信号灯推定为停止位置的处理的流程的流程图。
图9是示出以使得车辆状态成为限制车辆状态的方式控制车辆的行驶的处理的流程的流程图。
图10是示出结束以使得车辆状态成为限制车辆状态的方式控制车辆的行驶的处理时的处理的流程的流程图。
标号说明
11…周边信息识别部，12…车辆状态识别部，13…行驶计划生成部，14、14A…行为判定部，15、15A…行驶控制部，16…停止检测部，6…致动器，100、100A…自动驾驶车辆系统，V…车辆。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的实施方式进行详细说明。此外，在以下的说明中，对相同或相当要素使用相同标号，省略重复的说明。
[第1实施方式]
图1是示出第1实施方式的自动驾驶车辆系统100的结构的框图。如图1所示，自动驾驶车辆系统100搭载于汽车等车辆V。自动驾驶车辆系统100具备外部传感器1、GPS[Global Positioning System：全球定位系统]接收部2、内部传感器3、地图数据库4、导航系统5、致动器6、ECU[Electronic Control Unit：电子控制单元]10以及HMI[HumanMachine Interface：人机接口]7。
外部传感器1是检测车辆V的周边信息的检测设备。外部传感器1包括相机、雷达[Radar]以及激光雷达[LIDAR：Laser Imaging Detection and Ranging]中的至少一方。
相机是对车辆V的周边进行拍摄的拍摄设备。相机例如设置在比车辆V的前挡风玻璃靠车厢侧的位置。相机将拍摄到的拍摄信息向ECU10发送。相机既可以是单眼相机，也可以是立体相机。立体相机具有以再现双眼视差的方式配置的两个拍摄部。立体相机的拍摄信息中也包括进深方向的信息。
雷达利用电波(例如毫米波)来检测车辆V的外部的障碍物。雷达通过向车辆V的周围发送电波并接收由障碍物反射出的电波，来检测障碍物。雷达将检测到的障碍物信息向ECU10发送。
激光雷达利用光来检测车辆V的外部的障碍物。激光雷达通过向车辆V的周围发送光并接收由障碍物反射出的光，来计测距反射点的距离，从而检测障碍物。激光雷达将检测到的障碍物信息向ECU10发送。相机、激光雷达以及雷达不一定必须重复具备。
GPS接收部2通过从3个以上的GPS卫星接收信号，来测定车辆V的位置(例如车辆V的纬度和经度)。GPS接收部2将测定出的车辆V的位置信息向ECU10发送。此外，也可以取代GPS接收部2而使用能够确定车辆V的纬度和经度的其他单元。另外，为了传感器的测定结果与后述的地图信息的比对，优选具有测定车辆V的方位的功能。
内部传感器3是检测车辆V的行驶状态的检测设备。内部传感器3包括车速传感器、加速度传感器以及横摆率传感器。此外，内部传感器3不是必须具备加速度传感器和横摆率传感器。车速传感器是检测车辆V的速度的检测器。作为车速传感器，例如使用对于车辆V的车轮或者与车轮一体旋转的驱动轴等设置的检测车轮的旋转速度的车轮速传感器。车速传感器将检测到的车速信息(车轮速信息)向ECU10发送。
加速度传感器是检测车辆V的加速度(加减速度)的检测器。加速度传感器例如包括检测车辆V的前后方向的加速度的前后加速度传感器和检测车辆V的横向加速度的横向加速度传感器。加速度传感器将车辆V的加速度信息向ECU10发送。横摆率传感器是检测车辆V的重心绕铅垂轴的横摆率(旋转角速度)的检测器。作为横摆率传感器，例如可以使用陀螺仪传感器。横摆率传感器将检测到的车辆V的横摆率信息向ECU10发送。
地图数据库4是具备地图信息的数据库。地图数据库例如形成在搭载于车辆V的HDD[Hard disk drive：硬盘驱动器]内。地图信息中例如包括道路的位置信息、道路形状的信息(例如弯道、直线部的种类，弯道的曲率等)、交叉路口和分支路口的位置信息。进而，为了使用建筑物或墙壁等遮蔽构造物的位置信息和SLAM(Simultaneous Localization andMapping：即时定位与地图构建)技术，优选使地图信息还包括外部传感器1的输出信号。此外，地图信息也可以存储于能够与车辆V进行通信的信息处理中心等设施的计算机。
导航系统5是将车辆V的驾驶员引导至由车辆V的驾驶员设定的目的地的装置。导航系统5基于GPS接收部2所测定出的车辆V的位置信息和地图数据库4的地图信息，算出车辆V要行驶的路径。路径也可以是在多个车道的区间中确定出合适的车道的路径。导航系统5例如运算从车辆V的位置到目的地的目标路径，并通过显示器的显示和扬声器的语音输出来对驾驶员进行目标路径的报知。导航系统5例如将车辆V的目标路径的信息向ECU10发送。此外，导航系统5也可以设置于能够与车辆V进行通信的信息处理中心等设施的计算机。
致动器6是控制车辆V的车辆状态的装置。致动器6至少包括节气门致动器、制动致动器以及操舵致动器。节气门致动器根据来自ECU10的指令控制值来控制对发动机的空气的供给量(节气门开度)，从而控制车辆V的驱动力。此外，在车辆V是混合动力车或电动汽车的情况下，不包括节气门致动器，向作为动力源的马达输入来自ECU10的指令控制值来控制该驱动力。
制动致动器根据来自ECU10的指令控制值来控制制动系统，从而控制向车辆V的车轮赋予的制动力。作为制动系统，例如可以使用液压制动系统。操舵致动器根据来自ECU10的指令控制值，对电动助力转向系统中的控制操舵转矩的辅助马达的驱动进行控制。由此，操舵致动器控制车辆V的操舵转矩。
HMI7是用于在车辆V的乘员(包括驾驶员)与自动驾驶车辆系统100之间进行信息的输出和输入的接口。HMI7例如具备用于向乘员显示图像信息的显示器面板、用于语音输出的扬声器以及供乘员进行输入操作的操作按钮或触摸面板等。在由乘员进行了自动行驶的工作或停止所涉及的输入操作时，HMI7向ECU10输出信号来使自动行驶开始或停止。HMI7在到达结束自动驾驶的目的地的情况下，通知乘员到达目的地。HMI7既可以利用无线连接的便携信息终端对乘员输出信息，也可以利用便携信息终端受理乘员的输入操作。
如图1所示，ECU10控制车辆V的自动行驶。ECU10是具有CPU[Central ProcessingUnit：中央处理单元]、ROM[Read Only Memory：只读存储器]、RAM[Random Access Memory：随机存取存储器]等的电子控制单元。在ECU10中，通过将存储于ROM的程序加载到RAM并由CPU执行，来执行各种控制。ECU10也可以由多个电子控制单元构成。
ECU10在功能上包括周边信息识别部11、车辆状态识别部12、行驶计划生成部13、行为判定部14以及行驶控制部(运算部)15。
周边信息识别部11基于外部传感器1的检测结果(例如相机的拍摄信息、雷达的障碍物信息、激光雷达的障碍物信息等)等来识别车辆V的周边信息。周边信息例如包括相对于车辆V的行驶车道的白线的位置或车道中心的位置、以及行驶车道的宽度、道路的形状(例如行驶车道的曲率、对于外部传感器1的视线(line-of-sight)推定而言有效的路面的坡度变化、起伏等)、车辆V的周边的障碍物(例如周边车辆等)的状况(例如，区分固定障碍物与移动障碍物的信息、障碍物相对于车辆V的位置、障碍物的速度、障碍物相对于车辆V的移动方向、障碍物相对于车辆V的相对速度、障碍物的大小等)。另外，优选，通过将外部传感器1的检测结果与地图信息进行比对，来补偿由GPS接收部2等取得的车辆V的位置和方向的精度。
车辆状态识别部12识别车辆V的车辆状态。车辆状态可以包括车辆V的位置(以下称作“车辆位置”)和车辆V的行驶状态。
车辆状态识别部12基于由GPS接收部2接收到的车辆V的位置信息和地图数据库4的地图信息，来识别地图上的车辆位置。此外，车辆状态识别部12也可以从导航系统5取得在该导航系统5中使用的车辆位置来识别车辆位置。在可由设置于道路等外部的传感器测定车辆V的车辆位置的情况下，车辆状态识别部12也可以通过通信从该传感器取得车辆位置。
车辆状态识别部12基于内部传感器3的检测结果(例如车速传感器的车速信息、加速度传感器的加速度信息、横摆率传感器的横摆率信息等)，来识别车辆V的行驶状态。车辆V的行驶状态例如包括车辆V的速度、加速度以及横摆率。
行驶计划生成部13例如基于由导航系统5运算出的目标路径和由周边信息识别部11识别到的车辆V的周边信息(包括周边车辆的车辆位置、方位)，来生成车辆V的目标轨迹。目标轨迹是车辆在目标路径上行进的轨迹。行驶计划生成部13以使得车辆V在目标路径上依照安全、守法、行驶效率等基准而适当行驶的方式生成目标轨迹。此时，自不必说，行驶计划生成部13基于车辆V的周边的障碍物的状况，以避免与障碍物接触的方式生成车辆V的目标轨迹。
此外，在此所说的目标路径也包括如日本特许5382218号公报(WO2011/158347号公报)所记载的“驾驶支援装置”或日本特开2011-162132号公报所记载的“自动驾驶装置”中的沿道的行驶路径那样的在驾驶员没有明确地设定目的地时基于周边信息和/或地图信息而自动生成的行驶路径。
行驶计划生成部13生成与所生成的目标轨迹相应的行驶计划。即，行驶计划生成部13基于车辆V的周边信息和地图数据库4的地图信息，生成沿着预先设定的目标路径的行驶计划。此外，行驶计划生成部13也可以不使用地图数据库4的地图信息地生成行驶计划，例如，基于车辆V的周边信息决定目标轨迹，并生成与所决定的目标轨迹相应的行驶计划。在行驶计划中包含有在控制车辆V的车辆状态时作为目标的目标控制值。行驶计划生成部13优选生成多个包括固定于车辆V的坐标系中的目标位置p和各目标位置处的目标速度v这两个要素的组即配位坐标(p，v)，来作为行驶计划的目标控制值。在此，各个目标位置p至少具有固定于车辆V的坐标系中的x坐标、y坐标的位置或者与其等价的信息。此外，行驶计划的目标控制值不限于由上述配位坐标来表示。行驶计划例如也可以取代上述配位坐标(p，v)中的目标速度v而使用目标时刻t来作为目标控制值。另外，在取代上述配位坐标(p，v)中的目标速度v而使用目标时刻t的情况下，目标控制值也可以还包括在目标时刻t这一时刻的车辆V的方位。
进而，也可以使用样条函数等对连结配位坐标的曲线进行近似，将该曲线的参数作为行驶计划。只要能够记述车辆V的行为，则可以使用任意的公知方法来生成行驶计划。
行驶计划也可以除了沿着目标轨迹的应该通过的多个目标位置和各目标位置处的目标速度之外，还包括各目标位置处的车辆V的目标轨迹的曲率、各目标位置处的车辆V的目标横摆角以及各目标位置处的车辆V的目标加速度作为目标控制值。
此外，在本实施方式中，行驶计划生成部13生成从当前时刻起的计划生成时间量(例如，数十秒)的行驶计划。计划生成时间是预先设定的时间。另外，行驶计划生成部13以预先设定的预定的生成周期逐次生成行驶计划。此外，例如，行驶计划生成部13既可以一次生成从当前位置到目的地的全部行驶计划，也可以生成计划生成时间量的行驶计划。
行驶计划也可以是表示在车辆V沿着目标路径的目标轨迹上行驶时的车辆V的目标速度、目标加减速度以及目标操舵转矩等的推移的数据。行驶计划也可以包括车辆V的目标速度模式、目标加减速度模式以及目标操舵模式。此处的行驶计划生成部13也可以以使得旅行时间(车辆V到达目的地所需的所需时间)最小的方式生成行驶计划。
顺带一提，目标速度模式例如是指包括对于在目标轨迹上以预定间隔(例如1m)设定的目标控制位置，按每个目标控制位置与时间相关联地设定的目标车速的数据。目标加减速度模式例如是指包括对于在目标轨迹上以预定间隔(例如1m)设定的目标控制位置，按每个目标控制位置与时间相关联地设定的目标加减速度的数据。目标操舵模式例如是指包括对于在目标轨迹上以预定间隔(例如1m)设定的目标控制位置，按每个目标控制位置与时间相关联地设定的目标操舵转矩的数据。
行驶计划生成部13除了行驶计划之外，还生成行驶计划中的车辆V的目标控制值的控制幅度。行驶计划生成部13基于由周边信息识别部11识别到的车辆V的周边信息和由车辆状态识别部12识别到的车辆状态中的至少一方，来生成控制幅度。控制幅度例如按行驶计划的每个目标控制值而分别设定。但是，行驶计划生成部13也可以不生成与行驶计划中的所有种类的目标控制值对应的控制幅度。例如，在作为目标控制值而设定了目标位置和目标速度的情况下，行驶计划生成部13也可以仅针对目标位置生成控制幅度。行驶计划生成部13以预先设定的预定的生成周期与行驶计划一并地逐次生成控制幅度。
另外，控制幅度的量纲(单位)与行驶计划中的车辆V的目标控制值相同。即，例如，目标控制值包括目标位置的情况下的目标位置的控制幅度是位置的幅度。例如，目标控制值包括目标速度的情况下的目标速度的控制幅度是速度的幅度。
行驶计划生成部13所生成的控制幅度是即使车辆状态脱离了目标车辆状态，在行驶计划上也能够容许的目标控制值的幅度。例如，行驶计划生成部13可以考虑车辆的乘坐感、安全度等来生成控制幅度。所谓考虑车辆的乘坐感来生成控制幅度，例如可以是指生成能够以使得车辆V产生的横向加速度成为预先设定的基准值以下的方式使车辆V行驶的目标控制值的幅度。所谓考虑车辆的安全度来生成控制幅度，例如可以是指生成能够以使得车辆V与周围的车辆的车间距离成为预先设定的基准值以上的方式使车辆V行驶的目标控制值的幅度。
在此，对行驶计划和控制幅度的具体的一例进行说明。图2是用于说明行驶计划的目标控制值包括目标位置的情况下的目标位置和目标位置的控制幅度的设定的俯视图。图2所示的R是车辆V所行驶的行驶车道。实线所示的L1和L2是成为行驶车道R与相邻车道等的边界的白线。虚线所示的T1是连结行驶计划的多个目标位置而得到的目标轨迹。W1是目标位置的控制幅度。控制幅度W1可以表示为目标轨迹T1的法线方向上的控制幅度边界线Wa1与控制幅度边界线Wb1之间的长度。虚线所示的控制幅度边界线Wa1是在按每个目标位置生成的控制幅度中将车辆V的左侧的最大值彼此连结而得到的曲线。虚线所示的控制幅度边界线Wb1是在按每个目标位置生成的控制幅度中将车辆V的右侧的最大值彼此连结而得到的曲线。在图2中，虽然控制幅度W是恒定的，但控制幅度W也可以不是恒定的。
图3是用于说明行驶计划的目标控制值包括目标速度的情况下的目标速度和目标速度的控制幅度的设定的图。在图3中，示出了作为目标控制值的目标速度的时间变化和目标速度的控制幅度的时间变化的一例。虚线所示的T2表示作为目标控制值的目标速度的时间变化。虚线所示的Wa2是表示目标速度的控制幅度的上限的控制幅度边界线。虚线所示的Wb2是表示目标速度的控制幅度的下限的控制幅度边界线。W2是目标速度的控制幅度。控制幅度W2可以表示为从控制幅度的上限即控制幅度边界线Wa2到控制幅度的下限即控制幅度边界线Wb2之间的速度。
接着，对行驶计划生成部13所生成的控制幅度的设定的一例进行说明。行驶计划生成部13例如可以基于作为周边信息的车辆V的行驶车道的宽度来生成控制幅度。在该情况下，行驶计划生成部13可以在行驶车道的宽度宽的情况下，与行驶车道的宽度窄的情况相比使控制幅度较大。行驶计划生成部13例如可以通过从周边信息识别部11取得行驶车道的宽度来识别行驶车道的宽度。行驶计划生成部13也可以基于行驶车道的宽度以外的周边信息等来生成控制幅度。
行驶计划生成部13例如也可以基于车辆V的车辆状态所包含的行驶状态来生成控制幅度。在该情况下，行驶计划生成部13例如可以在作为行驶状态的车辆V的速度快的情况下，与车辆V的速度慢的情况相比使控制幅度较小。行驶计划生成部13例如可以通过从车辆状态识别部12取得车辆V的速度来识别车辆V的速度。行驶计划生成部13也可以在作为行驶状态的车辆V的横摆率大的情况下，与车辆V的横摆率小的情况相比使控制幅度较小。在该情况下，行驶计划生成部13例如可以通过从车辆状态识别部12取得横摆率来识别横摆率。行驶计划生成部13也可以在作为行驶状态的车辆V的前后方向的加速度或横向加速度大的情况下，与车辆V的前后方向的加速度或横向加速度小的情况相比使控制幅度较小。在该情况下，行驶计划生成部13例如可以通过从车辆状态识别部12取得前后方向的加速度或横向加速度来识别前后方向的加速度或横向加速度。
行为判定部14判定相对于由行驶计划将要产生的车辆V的最近的行为变化，在从当前起的第一时间内车辆是否会做出与最近的行为变化相反的行为变化。在本实施方式中，行为判定部14基于由行驶计划生成部13生成的行驶计划所包含的车辆V的行为，来判定相对于车辆V的最近的行为变化车辆是否会做出相反的行为变化。此外，在本实施方式中，判定在从当前起的第一时间内相对于最近的行为变化车辆是否会做出相反的行为变化时的“第一时间”是与行驶计划生成部13生成行驶计划时的计划生成时间相同或者比计划生成时间短的时间。由此，行为判定部14能够基于行驶计划来判定相对于最近的行为变化车辆是否或做出相反的行为变化。行为判定部14例如在每当由行驶计划生成部13生成行驶计划时，判定在第一时间量的行驶计划内车辆V的行为在从当前起的第一时间内是否会相对于最近的行为变化做出相反的行为变化。在本实施方式中，第一时间可以是预先设定的预定时间。
具体而言，行为判定部14将加减速状态相反的加减速行为或者车辆V的舵角方向相反的舵角行为判定为相对于最近的行为变化成为相反的行为变化的车辆V的行为。加减速行为是指车辆V从加速状态变为减速状态的行为或者车辆V从减速状态变为加速状态的行为。行为判定部14可以基于行驶计划所包含的各目标位置处的目标速度来判定加减速行为。舵角行为是指车辆V从向右转的右舵角状态变为向左转的左舵角状态的行为或者从向左转的左舵角状态变为向右转的右舵角状态的行为。行为判定部14可以基于目标轨迹的变化(目标轨迹的弯曲朝向等)来判定车辆V是否要变为右舵角状态以及是否要变为左舵角状态。
此外，行为判定部14在判定加减速行为时，在从加速状态变为减速状态以前的期间或者从减速状态变为加速状态以前的期间内包括定速行驶状态的情况下，也可以判定为加减速状态相反的加减速行为。另外，行为判定部14在判定舵角行为时，在从右舵角状态变为左舵角状态以前的期间内包括车辆V直行的直行状态(舵角为零的状态)的情况下，或者在从左舵角状态变为右舵角状态以前的期间内包括直行状态的情况下，也可以判定为舵角方向相反的舵角行为。
行驶控制部15基于由行驶计划生成部13生成的行驶计划和控制幅度，自动地控制车辆V的行驶。具体而言，行驶控制部15基于由行驶计划生成部13生成的行驶计划和控制幅度以及由车辆状态识别部12识别到的车辆状态，以使得车辆V的车辆状态成为与行驶计划的目标控制值对应的目标车辆状态的方式运算指令控制值。行驶控制部15将运算出的指令控制值输出到致动器6。由此，行驶控制部15以使得车辆V跟随行驶计划而自动行驶的方式控制车辆V的行驶。此外，与目标控制值对应的目标车辆状态是指成为通过与行驶计划的目标控制值相应的致动器6的输出而实现的目标的车辆V的车辆状态。
更详细而言，行驶控制部15在当前的车辆状态不是与行驶计划的目标控制值对应的目标车辆状态的情况下，使车辆状态接近目标车辆状态。作为一例，行驶控制部15可以基于由车辆状态识别部12识别到的当前的车辆状态是否是与目标控制值的控制幅度内对应的车辆状态，来切换车辆V的行驶的控制。在该情况下，例如，行驶控制部15可以在当前的车辆状态是与目标控制值的控制幅度内对应的车辆状态的情况下，与当前的车辆状态是与控制幅度外对应的车辆状态的情况相比，以使得车辆状态缓慢接近目标车辆状态的方式运算出指令控制值。
另外，行驶控制部15在由行为判定部14判定为车辆V的行为在从当前起的第一时间内相对于最近的行为变化会做出相反的行为变化的情况下，以使得车辆状态成为限制车辆状态的方式运算指令控制值。限制车辆状态是与在判定为车辆不会做出相反的行为变化的情况下使当前的车辆状态跟随目标车辆状态时相比，最近的行为变化的行为变化量小的车辆状态。进而，限制车辆状态是与控制幅度内对应的车辆状态。另外，限制车辆状态下，使当前的车辆状态跟随限制车辆状态时的行为变化量也可以最小(即0(零))。
使当前的车辆状态跟随限制车辆状态时的行为变化量是指使当前的车辆状态跟随限制车辆状态所需的速度的变化量或舵角的变化量。具体而言，使当前的车辆状态跟随限制车辆状态时的行为变化量是指当前的车辆V的速度与使车辆状态跟随限制车辆状态时的速度之间的速度差。或者，使当前的车辆状态跟随限制车辆状态时的行为变化量是指当前的车辆V的舵角与使车辆状态跟随限制车辆状态时的舵角之间的舵角差。
使当前的车辆状态跟随目标车辆状态时的行为变化量是指使当前的车辆状态跟随目标车辆状态所需的速度的变化量或舵角的变化量。具体而言，是当前的车辆V的速度与使车辆状态跟随目标车辆状态时的速度之间的速度差。或者，使当前的车辆状态跟随目标车辆状态时的行为变化量是当前的车辆V的舵角与使车辆状态跟随目标车辆状态时的舵角之间的舵角差。
具体而言，例如，限制车辆状态是指以在目标速度的控制幅度内控制速度为前提、且速度的变化量比使车辆V的速度跟随了行驶计划中的目标速度的情况下小的车辆状态。或者，例如，限制车辆状态是指以在目标位置的控制幅度内控制车辆V的车辆位置为前提、且舵角的变化量比使车辆V沿着行驶计划中的目标轨迹而跟随的情况下小的车辆状态。
在此，使用附图，对在以使得车辆V的车辆状态成为限制车辆状态的方式运算了指令控制值的情况下的车辆V的行为进行具体说明。首先，对舵角的变化量进行说明。如图2所示，假设在行驶车道R的左端存在障碍物S。假设车辆V当前正沿着目标轨迹T1在行驶车道R上直行。目标轨迹T1以避开障碍物S的方式延伸。即，在车辆V跟随目标轨迹T1行驶的情况下，在区域A1中，车辆V成为右舵角状态，在区域A2中，车辆V成为左舵角状态。K1表示进行了本实施方式中的控制的情况下的车辆V的轨迹。若生成了成为这样的目标轨迹T1的行驶计划，则行为判定部14判定为存在舵角方向相反的舵角行为。行驶控制部15以使得相对于当前的舵角(直行状态)的变化量成为比使车辆V跟随目标轨迹T1的情况下小的舵角的变化量的方式运算指令控制值。在图2所示的例子中，行驶控制部15以使得舵角的变化量最小(变化量为零)的方式运算指令控制值。由此，即使目标轨迹T1在区域A1中右拐，车辆V也不会跟随目标轨迹T1而会继续直行。此外，在图2所示的例子中，假设即使车辆V在区域A1中不跟随目标轨迹T1而是继续直行，车辆位置也处于目标位置的控制幅度W1内。
接着，使用图3对速度的变化量进行说明。在图3所示的例子中，将当前的时刻设为时刻t1。行驶计划中的目标速度T2从时刻t2到时刻t3成为加速状态，从时刻t4到时刻t5成为减速状态。车辆V的当前的速度(时刻t1的速度)与目标速度T2一致。K2表示进行了本实施方式的控制的情况下的车辆V的速度的变化。若生成了成为这样的目标速度T2的行驶计划，则行为判定部14判定为存在加减速状态相反的加减速行为。行驶控制部15以使得相对于当前的速度(时刻t1的速度)的变化量成为比使车辆V的速度跟随目标速度T2的情况下小的速度的变化量的方式运算指令控制值。在图3所示的例子中，行驶控制部15以使得速度的变化量最小(变化量为零)的方式运算指令控制值。由此，即使在时刻t2以后目标速度T2变快，车辆V的速度也不会跟随目标速度T2而会维持当前的速度(时刻t1的速度)。另外，在维持当前的速度的情况下，车辆V的速度会成为目标速度的控制幅度W2外。因此，行驶控制部15以使得车辆V的速度被控制在目标速度的控制幅度W2内、且速度的变化量比使车辆V的速度跟随目标速度T2的情况下小的方式运算指令控制值。在图3所示的例子中，行驶控制部15以使得相对于当前的速度的速度的变化量最小的方式运算指令控制值。由此，车辆V的速度K2在时刻t2a以后与控制幅度W2的控制幅度的下限即控制幅度边界线Wb2的速度一致。
接着，对以使得车辆V的车辆状态成为限制车辆状态的方式运算指令控制值的处理的结束条件进行说明。以下，作为结束条件的例子，对第1例和第2例进行说明。在行驶控制部15预先设定有第1例或第2例的结束条件。
[第1例]
作为结束条件的第1例，在由行为判定部14判定为车辆V的行为在从当前起的第一时间内相对于最近的行为变化会做出相反的行为变化的情况下，行驶控制部15以使得车辆状态成为限制车辆状态的方式运算指令控制值，直到车辆V到达做出相反的行为变化的行驶计划上的定时。在此，做出相反的行为变化的行驶计划上的定时具体而言是做出相反的行为变化的行驶计划上的位置或者做出相反的行为变化的行驶计划上的时间。
首先，对行驶计划上的定时是行驶计划上的位置的情况进行具体说明。在由行为判定部14判定为车辆V的行为在从当前起的第一时间内相对于最近的行为变化会做出相反的行为变化的情况下，行驶控制部15以使得车辆状态成为限制车辆状态的方式运算指令控制值，直到车辆V到达做出相反的行为变化的行驶计划上的位置。具体而言，例如，在图2所示的例子中，在车辆V到达了在目标轨迹T1成为右舵角状态之后又成为左舵角状态的位置时，行驶控制部15结束以使得车辆状态成为限制车辆状态的方式运算指令控制值的处理。之后，行驶控制部15如上所述，以使得车辆位置成为目标轨迹T1的方式运算指令控制值。在此，车辆V到达了成为左舵角状态的位置时例如可以是在车辆V实际行驶的行进方向上，车辆V到达了与目标轨迹T1成为了左舵角状态的地点P对应的地点P1时。此外，对于例如以使得车辆V的速度等使用图2说明的车辆位置以外的车辆状态成为限制车辆状态的方式进行控制的情况，也与上述同样，在车辆V到达了做出相反的行为变化时的位置时，结束以使得车辆状态成为限制车辆状态的方式运算指令控制值的处理。
在此，例如，行为判定部14在基于行驶计划来判定车辆V的行为相对于最近的行为变化是否会做出相反的行为变化时，能够基于行驶计划所包含的目标位置来确定车辆V的行为做出相反的行为变化时的位置。行驶控制部15例如可以基于由车辆状态识别部12识别到的车辆V的车辆位置和由行为判定部14确定出的车辆V的行为做出相反的行为变化时的位置，来判定车辆V是否到达了做出相反的行为变化时的位置。
接着，对行驶计划上的定时是行驶计划上的时间的情况进行具体说明。在由行为判定部14判定为车辆V的行为在从当前起的第一时间内相对于最近的行为变化会做出相反的行为变化的情况下，行驶控制部15以使得车辆状态成为限制车辆状态的方式运算指令控制值，直到经过距离做出相反的行为变化的行驶计划上的时间。具体而言，例如，在图3所示的例子中，行为判定部14推定从当前的时刻t1到目标速度T2成为加速状态之后又成为减速状态的时刻t4为止的时间即暂缓时间，作为距离做出相反的行为变化的行驶计划上的时间。行驶控制部15在从当前的时刻t1起经过了暂缓时间时，结束以使得车辆状态成为限制车辆状态的方式运算指令控制值的处理。之后，行驶控制部15如上所述，以使得车辆V的速度成为目标速度T2的方式运算指令控制值。此外，例如，对于以使得车辆V的车辆位置等使用图3说明的速度以外的车辆状态成为限制车辆状态的方式进行控制的情况，也与上述同样，在经过了暂缓时间时，结束以使得车辆状态成为限制车辆状态的方式运算指令控制值的处理。
在此，行为判定部14在基于行驶计划来判定车辆V的行为相对于最近的行为变化是否会做出相反的行为变化时，基于行驶计划所包含的目标位置来确定车辆V的行为做出相反的行为变化时的位置。行驶控制部15可以基于由行为判定部14确定出的车辆V的行为做出相反的行为变化时的位置和行驶计划所包含的目标速度，来推定从当前起到车辆V做出相反的行为变化为止的暂缓时间。
[第2例]
作为结束条件的第2例，在由行为判定部14判定为车辆V的行为在从当前起的第一时间内相对于最近的行为变化会做出相反的行为变化的情况下，行驶控制部15以使得车辆状态成为限制车辆状态的方式运算指令控制值，直到车辆V到达了做出相反的行为变化的行驶计划上的定时之后，且直到车辆状态与目标车辆状态一致为止。在此，做出相反的行为变化的行驶计划上的定时具体而言是做出相反的行为变化的行驶计划上的位置或者做出相反的行为变化的行驶计划上的时间。
首先，对行驶计划上的定时为行驶计划上的位置的情况进行具体说明。在由行为判定部14判定为车辆V的行为在从当前起的第一时间内相对于最近的行为变化会做出相反的行为变化的情况下，行驶控制部15以使得车辆状态成为限制车辆状态的方式运算指令控制值，直到车辆到达了做出相反的行为变化的行驶计划上的位置之后，且直到车辆状态与目标车辆状态一致为止。具体而言，例如，在图2所示的例子中，在车辆V到达了成为左舵角状态的位置之后，在持续直行状态的车辆V的车辆位置(轨迹K1)与目标轨迹T1一致时，行驶控制部15结束以使得车辆状态成为限制车辆状态的方式运算指令控制值的处理。之后，行驶控制部15如上所述，以使得车辆位置成为目标轨迹T1的方式运算指令控制值。
在此，车辆V到达了成为左舵角状态的位置时例如可以是指在车辆V实际行驶的行进方向上，车辆V到达了与目标轨迹T1成为了左舵角状态的地点P对应的地点P1时。另外，在图2所示的例子中，在目标轨迹T1从左舵角状态变为直行状态的地点P2，持续直行状态的车辆V的车辆位置(轨迹K1)与目标轨迹T1一致。此外，例如，对于以使得车辆V的速度等使用图2说明的车辆位置以外的车辆状态成为限制车辆状态的方式进行控制的情况，也与上述同样，在被控制成限制车辆状态的车辆状态与目标车辆状态一致时，结束以使得车辆状态成为限制车辆状态的方式运算指令控制值的处理。
在此，例如，行为判定部14在基于行驶计划判定车辆V的行为相对于最近的行为变化是否会做出相反的行为变化时，基于行驶计划所包含的目标位置来确定车辆V的行为做出相反的行为变化时的位置。行驶控制部15例如可以基于由车辆状态识别部12识别到的车辆V的车辆位置和由行为判定部14确定出的车辆V的行为做出相反的行为变化时的位置，来判定车辆V是否到达了做出相反的行为变化时的位置。另外，行驶控制部15也可以通过将由车辆状态识别部12识别到的车辆状态与行驶计划进行比较，来判定被控制成限制车辆状态的车辆状态是否与目标车辆状态一致。
接着，对行驶计划上的定时是行驶计划上的时间的情况进行具体说明。在由行为判定部14判定为车辆V的行为在从当前起的第一时间内相对于最近的行为变化会做出相反的行为变化的情况下，行驶控制部15以使得车辆状态成为限制车辆状态的方式运算指令控制值，直到经过了距离做出相反的行为变化的行驶计划上的时间之后，且直到车辆状态与目标车辆状态一致为止。具体而言，例如，在图3所示的例子中，行为判定部14推定从当前的时刻t1到目标速度T2成为加速状态之后又成为减速状态的时刻t4为止的时间即暂缓时间。行驶控制部15在从当前的时刻t1起经过了暂缓时间(经过了时刻t4)之后，在以使得变化量小的方式受到控制的车辆V的速度K2与目标速度T2一致时(时刻t4a)，结束以使得车辆状态成为限制车辆状态的方式运算指令控制值的处理。之后，行驶控制部15如上所述，以使得车辆V的速度成为目标速度T2的方式运算指令控制值。此外，例如，对于以使得车辆V的车辆位置等使用图3说明的速度以外的车辆状态成为限制车辆状态的方式进行控制的情况，也与上述同样，在被控制成限制车辆状态的车辆状态与目标车辆状态一致时，结束以使得车辆状态成为限制车辆状态的方式运算指令控制值的处理。
在此，行为判定部14在基于行驶计划来判定车辆V的行为相对于最近的行为变化是否会做出相反的行为变化时，基于行驶计划所包含的目标位置来确定车辆V的行为做出相反的行为变化时的位置。行驶控制部15可以基于由行为判定部14确定出的车辆V的行为做出相反的行为变化时的位置和行驶计划所包含的目标速度，来推定从当前起到车辆V的行为做出相反的行为变化为止的暂缓时间。另外，行驶控制部15也可以通过将由车辆状态识别部12识别到的车辆状态与行驶计划进行比较，来判定被控制成限制车辆状态的车辆状态是否与目标车辆状态一致。
接着，对由自动驾驶车辆系统100执行的处理的流程进行说明。首先，参照图4的流程图，对ECU10生成行驶计划和控制幅度的处理的流程进行具体说明。例如，当驾驶员通过导航系统5设定目的地并对HMI7进行了使自动行驶工作的输入操作时，ECU10以预先设定的预定的生成周期反复执行以下的生成行驶计划和控制幅度的处理。
首先，车辆状态识别部12识别车辆V的车辆状态。周边信息识别部11识别车辆V的周边信息(S11)。行驶计划生成部13至少基于车辆V的周边信息和地图数据库4的地图信息，生成沿着预先设定的目标路径的行驶计划(S12)。行驶计划生成部13基于由周边信息识别部11识别到的车辆V的周边信息和由车辆状态识别部12识别到的车辆状态中的至少一方，生成控制幅度(S13)。行驶计划生成部13将生成的行驶计划和控制幅度输出到行驶控制部15。
接着，参照图5的流程图，对ECU10以使得车辆状态成为限制车辆状态的方式对车辆V的行驶进行控制的处理的流程进行具体说明。该处理在由行为判定部14判定为车辆V的行为在从当前起的第一时间内相对于最近的行为变化会做出相反的行为变化时开始。另外，假设车辆V的行驶状态处于行驶计划的控制幅度内。此外，在没有由行为判定部14判定为车辆V的行为相对于最近的行为变化会做出相反的行为变化的情况下，且在车辆V的行驶状态处于行驶计划的控制幅度内的情况下，行驶控制部15可以如上所述，例如，与车辆状态是与控制幅度外对应的车辆状态的情况相比，以使得车辆状态缓慢接近目标车辆状态的方式运算指令控制值。另外，在车辆V的行驶状态处于行驶计划的控制幅度外的情况下，行驶控制部15可以如上所述，例如，与当前的车辆状态是与控制幅度内对应的车辆状态的情况相比，以使得车辆状态提前接近目标车辆状态的方式运算指令控制值。
如图5所示，在由行为判定部14判定为车辆V的行为在从当前起的第一时间内相对于最近的行为变化会做出相反的行为变化时，行驶控制部15以使得车辆V的车辆状态成为限制车辆状态的方式运算指令控制值。并且，行驶控制部15将运算出的指令控制值输出到致动器6。这样，行驶控制部15以使得车辆V的车辆状态成为限制车辆状态的方式对车辆V的行驶进行控制(S21)。
接着，行驶控制部15判定是否结束以使得车辆V的车辆状态成为限制车辆状态的方式运算指令控制值的处理(S22)。具体而言，在行驶控制部15中，如上述第1例或第2例那样设定有预先处理的结束条件。行驶控制部15判定是否满足预先设定的结束条件。在满足预先设定的结束条件的情况下(S22：是)，行驶控制部15结束以使得车辆V的车辆状态成为限制车辆状态的方式运算指令控制值的处理(S23)。之后，行驶控制部15可以如上所述，例如，以使得车辆V的车辆状态缓慢接近目标车辆状态的方式运算指令控制值。
另一方面，在不满足预先设定的结束条件的情况下(S22：否)，行驶控制部15进行以使得成为限制车辆状态的方式运算指令控制值的处理(S21)。
以上，本实施方式的自动驾驶车辆系统100，在由行为判定部14判定为车辆V的行为在从当前起的第一时间内相对于最近的行为变化会做出相反的行为变化的情况(车辆V从加速变为减速的情况等)下，以使得成为限制车辆状态的方式运算指令控制值。限制车辆状态是与在由行为判定部14判定为不会做出相反的行为变化的情况下使当前的车辆状态跟随目标车辆状态时相比，最近的行为变化的行为变化量小的状态，且是与控制幅度内对应的车辆状态。由此，自动驾驶车辆系统100中，在判定为车辆V的行为相对于最近的行为变化会做出相反的行为变化的情况下，与跟随行驶计划的目标控制值而控制了车辆V的行驶时相比，能够减小行为变化，所以能够提高车辆V的乘坐感。
行驶计划生成部13生成第一时间量的行驶计划，行为判定部14判定在第一时间量的行驶计划内车辆的行为是否会做出相反的行为变化。在该情况下，行为判定部14能够使用由行驶计划生成部13生成的第一时间量的行驶计划，来判定在第一时间内车辆的行为是否会做出相反的行为变化。
如作为结束条件的第1例所说明那样，在由行为判定部14判定为车辆V的行为在从当前起的第一时间内相对于最近的行为变化会做出相反的行为变化的情况下，行驶控制部15可以以使得车辆状态成为限制车辆状态的方式运算指令控制值，直到车辆V到达做出相反的行为变化的行驶计划上的定时为止。由此，自动驾驶车辆系统100能够在合适的定时结束成为例外的限制车辆状态的指令控制值的运算，能够再次以使得成为目标车辆状态的方式运算指令控制值。
如作为结束条件的第2例所说明那样，在由行为判定部14判定为车辆V的行为在从当前起的第一时间内相对于最近的行为变化会做出相反的行为变化的情况下，行驶控制部15也可以以使得车辆状态成为限制车辆状态的方式运算指令控制值，直到车辆V到达做出运算相反的行为变化的行驶计划上的定时之后，且直到车辆状态与目标车辆状态一致为止。由此，自动驾驶车辆系统100能够在合适的定时结束成为例外的限制车辆状态的指令控制值的运算，能够再次以使得成为目标车辆状态的方式运算指令控制值。
行驶计划生成部13基于车辆状态和周边信息中的至少一方来生成控制幅度。在该情况下，自动驾驶车辆系统100能够生成非恒定值的考虑了车辆状态和周边信息中的至少一方的合适的控制幅度。
[第2实施方式]
接着，对第2实施方式进行说明。在本实施方式的说明中，对与第1实施方式不同的点进行详细说明，对与第1实施方式相同或相当的要素使用同一标号，省略重复的说明。图6是示出第2实施方式的自动驾驶车辆系统100A的结构的框图。自动驾驶车辆系统100A具备外部传感器1、GPS接收部2、内部传感器3、地图数据库4、导航系统5、致动器6、ECU10A以及HMI7。
ECU10A在功能上包括周边信息识别部11、车辆状态识别部12、行驶计划生成部13、行为判定部14A、行驶控制部(运算部)15A以及停止检测部16。
停止检测部16例如取得由导航系统5运算出的目标路径。停止检测部16检测在所取得的目标路径上自车辆V起的预定距离内是否存在停止位置。此外，目标路径中包含有关于比行驶计划所包含的路径的长度长的路径的信息。另外，在本实施方式中，检测在自车辆V起的预定距离内是否存在停止位置时的“预定距离”是比行驶计划所包含的路径的长度长的距离。即，停止检测部16检测在当前时刻的行驶计划中没有考虑到的比由行驶计划计划出的范围更远的停止位置。
作为停止位置，例如有红灯的信号灯(指示停止的信号灯)、暂时停止标识以及步行者正在穿行的人行横道等。在外部传感器1具备相机的情况下，停止检测部16可以通过基于相机的拍摄信息进行图像处理来检测停止位置。在地图信息中包括停止位置(例如，暂时停止线等)的信息的情况下，停止检测部16也可以基于地图信息来检测停止位置。
进而，停止检测部16也可以如图7所示，将在目标路径上被推定为在车辆V到达信号灯D的位置时为红灯的信号灯D检测为停止位置。在该情况下，停止检测部16也可以基于位于自车辆V起的预定距离内的信号灯D的显示模式、车辆V的速度以及从车辆V到信号灯D的距离，来判定在车辆V到达信号灯D的位置时信号灯D是否为红灯。此外，停止检测部16可以将信号灯D的正下方的位置或信号灯D的停止线E的位置检测为信号灯D的位置。
具体而言，停止检测部16判定在车辆V到达当前为红灯的信号灯D的位置时，信号灯D是否为红灯。停止检测部16检测信号灯D从绿灯切换为红灯后的经过时间，作为信号灯D的显示模式。例如，在外部传感器1具备相机的情况下，停止检测部16可以基于通过基于相机的拍摄信息进行图像处理而检测的信号的颜色的变化，来检测信号灯D从绿灯切换为红灯后的经过时间。另外，停止检测部16预先存储有从信号灯D变为红灯到又变为绿灯为止的切换时间。该切换时间可以是通常的信号灯D的切换时间。停止检测部16基于信号切换的定时和从变为红灯到又变为绿灯为止的切换时间，来推定距离信号灯D变为绿灯的剩余时间t1。
停止检测部16算出距离车辆V到达信号灯D的位置的到达时间t2。到达时间t2可以基于从车辆V到信号灯D的距离和车辆V的速度而算出。例如，在外部传感器1具备立体相机的情况下，停止检测部16可以通过基于立体相机的拍摄信息进行图像处理来检测从车辆V到信号灯D的距离。例如，停止检测部16可以使用当前的车辆V的速度作为车辆V的速度。或者，停止检测部16也可以使用基于行驶计划所包含的目标速度的速度作为车辆V的速度。
停止检测部16在距离信号灯D变为绿灯的剩余时间t1为距离车辆V到达信号灯D的位置的到达时间t2以上的情况下(即，在车辆V到达信号灯D的位置时信号灯D为红灯的情况下)，将该信号灯D检测为停止位置。
行为判定部14A判定车辆V的行为在从当前起的第一时间内相对于最近的行为变化是否会做出相反的行为变化。在本实施方式中，行为判定部14A基于行驶计划和停止检测部16的检测结果，来判定车辆V的行为在从当前起的第一时间内相对于最近的行为变化是否会做出相反的行为变化。具体而言，行为判定部14A首先基于由行驶计划生成部13生成的计划生成时间量的行驶计划所包含的车辆V的目标速度，来判定车辆是否会成为加速状态和减速状态。接着，行为判定部14A取得停止检测部16中的停止位置的检测结果。
行为判定部14A在判定为在计划生成时间内车辆V会成为加速状态且不会成为减速状态、且由停止检测部16检测到停止位置的情况下，判定为车辆V的行为在从当前起的第一时间内相对于最近的行为变化会做出相反的行为变化。此外，在本实施方式中，与第1实施方式不同，判定在从当前起的第一时间内相对于最近的行为变化是否会做出相反的行为变化时的“第一时间”是距离车辆V到达在目标路径上与车辆V的当前位置相距前述的预定距离的位置的时间。也就是说，在本实施方式中，“预定距离”是指车辆V从其当前位置起在目标路径上在第一时间内行驶的距离。但是，不限于此，“预定距离”只要是比计划生成时间量的行驶计划所包含的路径的长度长的距离，且是车辆V从其当前位置起在目标路径上在第一时间内行驶的距离以下的距离即可。
进而，行为判定部14A与第1实施方式中的行为判定部14同样，基于行驶计划，将加减速行为判定为相对于最近的行为变化成为相反的行为变化的车辆V的行为。另外，行为判定部14A在每当由行驶计划生成部13生成行驶计划时，判定车辆V的行为在从当前起的第一时间内相对于最近的行为变化是否会做出相反的行为变化。
行驶控制部15A与第1实施方式中的行驶控制部15同样，基于由行驶计划生成部13生成的行驶计划、控制幅度和行为判定部14A的判定结果，自动地控制车辆V的行驶。即，行驶控制部15A在由行为判定部14A判定为在计划生成时间内车辆V会成为加速状态且不会成为减速状态、且由停止检测部16检测到停止位置的情况下，以使得成为与控制幅度内对应的限制车辆状态的方式运算与车辆V的速度相关的指令控制值。
接着，对以使得车辆V的速度成为限制车辆状态的方式运算指令控制值的处理的结束条件进行说明。首先，对在检测到停止位置的情况下以使得车辆状态成为限制车辆状态的方式运算指令控制值的处理的结束条件进行说明。在由行为判定部14A判定为车辆V的行为在从当前起的第一时间内相对于最近的行为变化会做出相反的行为变化的情况下，行驶控制部15A以使得车辆状态成为限制车辆状态的方式运算指令控制值，直到由行驶计划生成部13生成包括使车辆V成为减速状态的行驶计划为止。
接着，对在基于行驶计划判定为车辆V会做出加减速行为的情况下以使得车辆状态成为限制车辆状态的方式运算指令控制值的处理的结束条件进行说明。在该情况下，行驶控制部15A与第1实施方式中的行驶控制部15同样，基于预先在行驶控制部15A中设定的第1例或第2例的结束条件来结束处理。
接着，参照图8的流程图，对停止检测部16将红色的信号灯D判定为停止位置的处理的流程进行具体说明。如图8所示，停止检测部16推定距离信号灯D变为绿灯的剩余时间t1(S31)。停止检测部16算出距离车辆V到达信号灯D的位置的到达时间t2(S32)。停止检测部16判定距离信号灯D变为绿灯的剩余时间t1是否为距离车辆V到达信号灯D的位置的到达时间t2以上(S33)。在剩余时间t1为到达时间t2以上的情况下(S33：是)，停止检测部16将该信号灯D判定为停止位置(S34)。另一方面，在剩余时间t1不为到达时间t2以上的情况下(S33：否)，停止检测部16不将该信号灯D判定为停止位置(S35)。
接着，参照图9的流程图，对ECU10A以使得车辆V的速度成为限制车辆状态的方式控制车辆V的行驶的处理的流程进行具体说明。另外，假设车辆V的行驶状态处于行驶计划的控制幅度内。使用图9的流程图而说明的处理在每当由行驶计划生成部13生成行驶计划时新开始。
此外，在车辆V的行驶状态处于行驶计划的控制幅度外的情况下，行驶控制部15A可以如上所述，例如与当前的车辆状态是与控制幅度内对应的车辆状态的情况相比，以使得车辆状态提前接近目标车辆状态的方式运算指令控制值。
如图9所示，行为判定部14A基于由行驶计划生成部13生成的行驶计划所包含的车辆V的目标速度，判定车辆V成为加速状态的行为是否包含于行驶计划(S41)。在车辆V成为加速状态的行为不包含于行驶计划的情况下(S41：否)，行驶控制部15A不进行使车辆状态成为限制车辆状态的处理。在该情况下，例如，行驶控制部15A可以以使得车辆状态缓慢接近目标车辆状态的方式运算指令控制值。
在车辆V成为加速状态的行为包含于行驶计划的情况下(S41：是)，行为判定部14A基于由行驶计划生成部13生成的行驶计划所包含的车辆V的目标速度，判定车辆V成为减速状态的行为是否包含于行驶计划(S42)。在S42的处理中判定为成为减速状态的行为包含于行驶计划的情况是指行为判定部14A判定为车辆V会做出加减速行为的情况。
在车辆V成为减速状态的行为包含于行驶计划中的情况下(S42：是)，行驶控制部15A以使得车辆V的速度成为限制车辆状态的方式运算指令控制值。并且，行驶控制部15A将运算出的指令控制值输出到致动器6。这样，行驶控制部15A以使得车辆V的速度成为限制车辆状态的方式对车辆V的行驶进行控制(S43)。
接着，行驶控制部15A判定是否结束以使得车辆V的速度成为限制车辆状态的方式运算指令控制值的处理(S44)。具体而言，在行驶控制部15A中，如上述第1例或第2例那样设定有预先处理的结束条件。行驶控制部15A判定是否满足预先设定的结束条件。在满足预先设定的结束条件的情况下(S44：是)，行驶控制部15A结束以使得车辆V的速度成为限制车辆状态的方式运算指令控制值的处理(S45)。之后，行驶控制部15A可以如上所述，例如以使得车辆V的车辆状态缓慢接近目标车辆状态的方式运算指令控制值。
另一方面，在不满足预先设定的结束条件的情况下(S44：否)，行驶控制部15A进行以使得车辆V的速度成为限制车辆状态的方式运算指令控制值的处理(S43)。这样，行驶控制部15A继续进行以使得车辆V的速度成为限制车辆状态的方式运算指令控制值的处理，直到满足结束条件为止。
另外，在车辆V成为减速状态的行为不包含于行驶计划的情况下(S42：否)，停止检测部16检测在目标路径上自车辆V起的预定距离内是否存在停止位置(S46)。在检测到停止位置的情况下(S46：是)，行驶控制部15A以使得车辆V的速度成为限制车辆状态的方式运算指令控制值。并且，行驶控制部15A将运算出的指令控制值输出到致动器6。这样，行驶控制部15A以使得车辆V的速度成为限制车辆状态的方式对车辆V的行驶进行控制(S47)。
接着，使用图10的流程图，对结束在图9的S47中由行驶控制部15A进行的以使得车辆V的速度成为限制车辆状态的方式对车辆V的行驶进行控制的处理时的处理的流程进行说明。图10的流程图所示的处理在开始了图9的S47的处理时开始。行驶控制部15A判定是否由行驶计划生成部13新生成了行驶计划(S51)。在没有新生成行驶计划的情况下(S51：否)，行驶控制部15A再次进行S51的处理。在新生成了行驶计划的情况下(S51：是)，行驶控制部15A判定新生成的行驶计划是否是包括使车辆V成为减速状态的行驶计划(S52)。
在新生成的行驶计划是不包括使车辆V成为减速状态的行驶计划的情况下(S52：否)，行驶控制部15A再次进行S51的处理。在新生成的行驶计划是包括使车辆V成为减速状态的行驶计划的情况下(S52：是)，行驶控制部15A结束以使得车辆V的速度成为限制车辆状态的方式对车辆V的行驶进行控制的处理(图9的S47的处理)。
此外，图9的S47的处理在由行驶计划生成部13新生成的行驶计划中不包括使车辆V成为加速状态的情况下(S41：否)也结束。另外，在S47中进行的处理在由行驶计划生成部13新生成了行驶计划时停止检测部16不再判定为存在停止位置的情况下(S46：否)也结束。
以上，本实施方式的行驶控制部15A，在由行为判定部14A判定为在计划生成时间内车辆会成为加速状态且不会成为减速状态、且由停止检测部16检测到停止位置的情况下，以使得成为与控制幅度内对应的限制车辆状态的方式运算与车辆的速度相关的指令控制值。这样，即使在计划生成时间量的行驶计划内不包括相对于最近的行为变化成为相反的行为变化的行为，自动驾驶车辆系统100A也以使得成为限制车辆状态的方式运算与车辆V的速度相关的指令控制值。由此，在判定为车辆V的行为相对于最近的行为变化会做出相反的行为变化的情况下，与跟随行驶计划的目标控制值而控制了车辆V的行驶时相比，自动驾驶车辆系统100A能够减小行为变化，所以能够提高车辆V的乘坐感。
停止检测部16基于在目标路径上位于自车辆V起的预定距离内的信号灯D的显示模式等来判定在车辆V到达信号灯D的位置时信号灯D是否为红灯。由此，停止检测部16能够考虑信号灯D所表示的信号的变化定时来检测停止位置。
在由行为判定部14A判定为车辆V的行为在从当前起的第一时间内相对于最近的行为变化会做出相反的行为变化的情况下，行驶控制部15A以使得车辆状态成为限制车辆状态的方式运算指令控制值，直到由行驶计划生成部13新生成包括使车辆V成为减速状态的行驶计划为止。由此，自动驾驶车辆系统100A能够在合适的定时结束成为例外的限制车辆状态的指令控制值的运算，能够再次以使得成为目标车辆状态的方式运算指令控制值。
以上，虽然对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式。例如，控制幅度不限于基于车辆V的周边信息和车辆状态中的至少一方来生成。例如，控制幅度也可以基于车辆V的周边信息和车辆状态以外的信息等来生成。另外，控制幅度也可以是预先设定的恒定值。
在第1实施方式和第2实施方式中，以使得车辆V的车辆状态成为限制车辆状态的方式运算指令控制值的处理也可以按照上述结束条件以外的结束条件而结束。

Claims (9)

1.一种自动驾驶车辆系统，具备：
周边信息识别部，其识别车辆的周边信息；
行驶计划生成部，其基于所述车辆的所述周边信息沿着预先设定的目标路径生成行驶计划，并且生成所述行驶计划中的所述车辆的目标控制值的控制幅度；
车辆状态识别部，其识别所述车辆的车辆状态；
运算部，其基于所述行驶计划、所述控制幅度以及所述车辆状态，以使得所述车辆状态成为与所述目标控制值对应的目标车辆状态的方式运算指令控制值；
致动器，其基于所述指令控制值控制所述车辆状态；以及
行为判定部，其判定相对于由所述行驶计划将要产生的所述车辆的最近的行为变化，在从当前起的第一时间内所述车辆是否会做出与所述最近的行为变化相反的行为变化，
所述运算部，在由所述行为判定部判定为所述车辆会做出所述相反的行为变化的情况下，以使得所述车辆状态成为限制车辆状态的方式运算所述指令控制值，所述限制车辆状态是与在判定为所述车辆不会做出所述相反的行为变化的情况下使当前的所述车辆状态跟随所述目标车辆状态时相比所述最近的行为变化的行为变化量小的状态，且是与所述控制幅度内对应的状态。
2.根据权利要求1所述的自动驾驶车辆系统，
所述行驶计划生成部生成所述第一时间的量的所述行驶计划，
所述行为判定部判定在所述第一时间的量的所述行驶计划内所述车辆是否会做出所述相反的行为变化。
3.根据权利要求2所述的自动驾驶车辆系统，
所述运算部，在由所述行为判定部判定为所述车辆会做出所述相反的行为变化的情况下，以使得所述车辆状态成为所述限制车辆状态的方式运算所述指令控制值，直到所述车辆到达所述车辆做出所述相反的行为变化的所述行驶计划上的定时为止。
4.根据权利要求2所述的自动驾驶车辆系统，
所述运算部，在由所述行为判定部判定为所述车辆会做出所述相反的行为变化的情况下，以使得所述车辆状态成为所述限制车辆状态的方式运算所述指令控制值，直到所述车辆到达所述车辆做出所述相反的行为变化的所述行驶计划上的定时之后，且直到所述车辆状态与所述目标车辆状态一致为止。
5.根据权利要求1所述的自动驾驶车辆系统，
还具备停止检测部，该停止检测部检测在所述车辆的所述目标路径上自所述车辆起的预定距离内是否存在停止位置，
所述行驶计划生成部，生成比所述第一时间短的计划生成时间的量的所述行驶计划，
所述行为判定部，基于所述计划生成时间的量的所述行驶计划判定所述车辆是否会成为加速状态和减速状态，在判定为在所述计划生成时间内所述车辆会成为所述加速状态且不会成为所述减速状态、且由所述停止检测部检测到所述停止位置的情况下，判定为所述车辆会做出所述相反的行为变化，
所述运算部，在由所述行为判定部判定为所述车辆会做出所述相反的行为变化的情况下，以使得所述车辆状态成为所述限制车辆状态的方式运算与所述车辆的速度相关的所述指令控制值。
6.根据权利要求5所述的自动驾驶车辆系统，
所述停止检测部，基于在所述目标路径上位于自所述车辆起的所述预定距离内的信号灯的显示模式、所述车辆的速度、以及从所述车辆到所述信号灯的距离，判定在所述车辆到达所述信号灯的位置时所述信号灯是否为红灯，在判定为所述信号灯为所述红灯的情况下，检测为在所述预定距离内存在所述停止位置。
7.根据权利要求5所述的自动驾驶车辆系统，
所述运算部，在由所述行为判定部判定为所述车辆会做出所述相反的行为变化的情况下，以使得所述车辆状态成为所述限制车辆状态的方式运算所述指令控制值，直到由所述行驶计划生成部新生成包括使所述车辆成为减速状态的行驶计划为止。
8.根据权利要求6所述的自动驾驶车辆系统，
所述运算部，在由所述行为判定部判定为所述车辆会做出所述相反的行为变化的情况下，以使得所述车辆状态成为所述限制车辆状态的方式运算所述指令控制值，直到由所述行驶计划生成部新生成包括使所述车辆成为减速状态的行驶计划为止。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的自动驾驶车辆系统，
所述行驶计划生成部基于所述车辆状态和所述周边信息中的至少一方生成所述控制幅度。
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