CN109421691A - 车辆控制系统、车辆控制方法及存储介质 - Google Patents

车辆控制系统、车辆控制方法及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种在进行车道变更等转向控制时能够使车辆的行为稳定化的车辆控制系统、车辆控制方法及存储介质。车辆控制系统具备：第一转向控制部，其执行控制转向装置以便维持行驶车道的第一转向控制；以及第二转向控制部，其在所述第一转向控制的执行中执行第二转向控制，所述第二转向控制部在开始所述第二转向控制时，在所述第一转向控制中提供给所述转向装置的指示值偏向左右中的任一方的状态持续了的情况下，反映在所述第一转向控制中提供的指示值而执行所述第二转向控制。

Description

车辆控制系统、车辆控制方法及存储介质
技术领域
本发明涉及车辆控制系统、车辆控制方法及存储介质。
背景技术
对自动地进行车辆的车道变更的情况进行支援的技术正被研究(例如日本国特开2014-133477号公报)。上述的技术中识别车辆行驶的车道的曲率，并根据识别出的车道的曲率来进行对车辆的转向操纵施加偏置的控制，从而使车辆在作为目标的轨道上行驶。
然而，以往的技术并非是考虑施加于车辆的外力而执行用于进行车道变更的转向的控制的技术。因此，在以往的技术中，因外力的影响而车辆的行为有时紊乱。
发明内容
本发明是考虑到这样的情况而完成的，其目的之一在于提供一种在进行车道变更等转向控制时能够使车辆的行为稳定化的车辆控制系统、车辆控制方法及存储介质。
用于解决课题的方案
(1)：一种车辆控制系统，其中，所述车辆控制系统具备：第一转向控制部，其执行控制转向装置以便维持行驶车道的第一转向控制；以及第二转向控制部，其在所述第一转向控制的执行中执行第二转向控制，所述第二转向控制部在开始所述第二转向控制时，在所述第一转向控制中提供给所述转向装置的指示值偏向左右中的任一方的状态持续了的情况下，反映在所述第一转向控制中提供的指示值而执行所述第二转向控制。
(2)：在(1)所述的车辆控制系统的基础上，其中，所述第二转向控制部在执行所述第二转向控制时，基于由所述第一转向控制部在所述第一转向控制中提供的所述指示值来算出修正指示值，并相对于用于执行所述第二转向控制的指示值加上或减去所述修正指示值。
(3)：在(2)所述的车辆控制系统的基础上，其中，所述第二转向控制部基于在所述第一转向控制中提供的所述指示值中的、将弯路或由乘客进行的转向操作引起的要素除外而在直线的车道上行驶时提供的持续的指示值，来算出所述修正指示值。
(4)：在(2)所述的车辆控制系统的基础上，其中，所述第二转向控制部在执行所述第二转向控制时，设定所述第二转向控制结束的第一目标位置，在算出的所述修正指示值为规定的阈值以上的情况下，在比所述第一目标位置远的远方设定所述第二转向控制结束的第二目标位置。
(5)：在(2)所述的车辆控制系统的基础上，其中，由所述第二转向控制部进行的所述第二转向控制是进行车辆的车道变更的控制。
(6)：一种车辆控制方法，其是由搭载于车辆的计算机执行的车辆控制方法，其中，所述车辆控制方法使计算机进行如下处理：执行控制转向装置以便维持行驶车道的第一转向控制；以及在所述第一转向控制的执行中执行第二转向控制，在开始所述第二转向控制时，在所述第一转向控制中提供给所述转向装置的指示值偏向左右中的任一方的状态持续了的情况下，反映在所述第一转向控制中提供的指示值而执行所述第二转向控制。
(7)：一种存储介质，其中，所述存储介质存储有程序，该程序使计算机进行如下处理：执行控制转向装置以便维持行驶车道的第一转向控制；以及在所述第一转向控制的执行中执行第二转向控制，在开始所述第二转向控制时，在所述第一转向控制中提供给所述转向装置的指示值偏向左右中的任一方的状态持续了的情况下，反映在所述第一转向控制中提供的指示值而执行所述第二转向控制。
发明效果
根据(1)、(6)、(7)，当进行在第一转向控制的执行中能够起动的第二转向控制时，能够使车辆的行为稳定化。
根据(2)，能够根据在第二转向控制之前执行的第一转向控制的指示值来算出修正指示值，能够使在车辆上施加有外力的状态下的第二转向控制所引起的车辆的行为稳定化。
根据(3)，在修正指示值的算出中，通过将施加于车辆的外力以外的要素排除，从而能够提取出修正指示值的具体的值。
根据(4)，通过延长进行第二转向控制的距离，从而能够使外力的影响强的情况下的第二转向控制所引起的车辆的行为进一步稳定化。
根据(5)，能够稳定地进行车辆的车道变更。
附图说明
图1是表示第一实施方式的车辆控制系统的结构的一例的图。
图2是表示由本车位置识别部识别出本车辆M相对于车道的相对位置及姿态的状态的图。
图3是表示用于车道维持支援控制的转向指示值的一例的图。
图4是例示在从横向施加有外力的状态下输出的转向指示值的图。
图5是例示由车道变更支援控制部进行的处理的内容的图。
图6是表示在本车辆M上施加有外力的状态下进行车道变更的情况的行驶轨道的一例的图。
图7是表示车道变更支援控制的处理的一例的图。
图8是表示车辆控制系统的处理的流程的流程图。
图9是表示在本车辆M上施加有外力的状态下进行车道变更的情况的行驶轨道的一例的图。
图10是表示车道变更支援控制的处理的一例的图。
图11是表示车辆控制系统的处理的流程的流程图。
图12是表示变形例的车辆控制系统的处理的流程的流程图。
图13是表示将车辆控制系统适用于自动驾驶车辆的结构的一例的图。
图14是表示能够在驾驶支援控制单元或自动驾驶控制单元中使用的多个结构的图。
具体实施方式
<第一实施方式>
[整体结构]
图1是表示第一实施方式的车辆控制系统1的结构的一例的图。搭载有车辆控制系统1的车辆(以下称作本车辆M)例如是二轮、三轮、四轮等的车辆，其驱动源是柴油发动机、汽油发动机等内燃机、电动机、或者它们的组合。电动机使用与内燃机连结的发电机发出的发电电力、或者二次电池、燃料电池的放电电力来进行动作。
车辆控制系统1例如具备相机10、雷达12、探测器14、物体识别装置16、车辆传感器30、驾驶操作件40、追随行驶开始开关52、车道维持开始开关54、车道变更开始开关56、驾驶支援控制单元100、行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向机构(转向装置)220。这些装置、设备通过CAN(Controller Area Network)通信线等多路通信线、串行通信线、无线通信网等而彼此连接。这些装置或设备的控制量、输出值适当作为行驶数据122而存储于存储部120。图1所示的结构只是一例，可以省略结构的一部分，也可以进一步追加其他的结构。
相机10例如是利用了CCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor)等固体摄像元件的数码相机。相机10在本车辆M的任意部位安装有一个或多个。在对前方进行拍摄的情况下，相机10安装于前风窗玻璃上部、车室内后视镜背面等。相机10例如周期性地反复对本车辆M的周边进行拍摄。相机10也可以是立体摄影机。
雷达12向本车辆M的周边放射毫米波等电波并检测由物体反射的电波(反射波)，来至少检测物体的位置(距离及方位)。雷达12在本车辆M的任意的部位安装有一个或多个。雷达12也可以通过FM-CW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式来检测物体的位置及速度。
探测器14是测定相对于照射光的散射光来检测直至对象的距离的LIDAR(LightDetection and Ranging、或者Laser Imaging Detection and Ranging)。探测器14在本车辆M的任意部位安装有一个或多个。
物体识别装置16对由相机10、雷达12及探测器14中的一部分或全部检测的检测结果进行传感器融合处理，来识别物体的位置、种类、速度、移动方向等。识别的物体例如是车辆、护栏、电线杆、行人、道路标识这样的种类的物体。物体识别装置16将识别结果向驾驶支援控制单元100输出。物体识别装置16也可以将从相机10、雷达12或探测器14输入的信息的一部分直接向驾驶支援控制单元100输出。
车辆传感器30例如包括检测本车辆M的速度的车速传感器、检测加速度的加速度传感器、检测绕铅垂轴的角速度的横摆角速度传感器、检测本车辆M的朝向的方位传感器等。车辆传感器30所包含的各传感器将表示检测结果的检测信号向驾驶支援控制单元100输出。来自各传感器的输出作为行驶数据122而存储于存储部120。
驾驶操作件40例如包括上述的转向盘、使方向指示灯(方向指示器)工作的方向指示灯控制杆40a、油门踏板、制动踏板、变速杆等各种操作件。在驾驶操作件40的各操作件上例如安装有检测由乘客进行操作的操作量的操作检测部。操作检测部检测方向指示灯控制杆40a的位置、油门踏板、制动踏板的踩踏量、变速杆的位置、转向盘的转向角、转向转矩等。并且，操作检测部将表示检测结果的检测信号向驾驶支援控制单元100、或者行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向机构220中的一方或双方输出。
追随行驶开始开关52是用于通过乘客的操作而开始追随行驶支援控制的开关。车道维持开始开关54是用于通过乘客的操作而开始车道维持支援控制的开关。车道变更开始开关56是用于通过乘客的操作而开始车道变更支援控制的开关。
在驾驶支援控制单元100的说明之前，说明行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向机构220。行驶驱动力输出装置200将用于使本车辆M行驶的行驶驱动力(转矩)向驱动轮输出。行驶驱动力输出装置200例如具备内燃机、电动机及变速器等的组合、以及对它们进行控制的动力ECU(Electronic Control Unit)。动力ECU按照从驾驶支援控制单元100输入的信息、或者从驾驶操作件40输入的信息，来控制上述的结构。
制动装置210例如具备制动钳、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ECU。制动ECU按照从驾驶支援控制单元100输入的信息、或者从驾驶操作件40输入的信息来控制电动马达，将与制动操作相应的制动转矩向各车轮输出。制动装置210也可以具备将通过驾驶操作件40所包含的制动踏板的操作而产生的液压经由主液压缸向液压缸传递的机构来作为备用。制动装置210不限于上述说明的结构，也可以是按照从驾驶支援控制单元100输入的信息来控制致动器，将主液压缸的液压向液压缸传递的电子控制式液压制动装置。
转向机构220例如具备转向ECU和电动马达。电动马达例如使力作用于齿条-小齿轮机构来变更转向轮的朝向。转向ECU按照从驾驶支援控制单元100输入的信息、或者从驾驶操作件40输入的信息来驱动电动马达，变更转向轮的朝向。
[驾驶支援控制单元的结构]
驾驶支援控制单元100例如具备外界识别部102、本车位置识别部104、追随行驶支援控制部106、车道维持支援控制部108、车道变更支援控制部110及存储部120。车道维持支援控制部108为“第一转向控制部”的一例，车道变更支援控制部110为“第二转向控制部”的一例。
驾驶支援控制单元100的这些构成要素例如通过CPU(Central Processing Unit)等硬件处理器执行程序(软件)来实现。这些构成要素中的一部分或全部可以通过LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、GPU(Graphics Processing Unit)等硬件(包括电路部：circuitry)来实现，也可以通过软件与硬件的协同配合来实现。
存储部120通过HDD(Hard Disk Drive)、闪存器、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等来实现。
外界识别部102基于经由物体识别装置16从相机10、雷达12及探测器14输入的信息，来识别周边车辆的位置、速度、加速度等状态。周边车辆的位置可以通过该周边车辆的重心、角部等代表点来表示，也可以通过由周边车辆的轮廓表现出的区域来表示。周边车辆的“状态”可以包括周边车辆的加速度、加加速度、或者“行动状态”(例如是否正进行车道变更或要进行车道变更)。外界识别部102除了识别周边车辆以外，还可以识别护栏、电线杆、驻车车辆、行人这样的其他种类的物体的状态。
外界识别部102基于由相机10拍摄到的图像，来识别本车辆M行驶的道路R上的多个车道Lm(m＝1、2、3…)。外界识别部102在车道的识别中识别道路R的路面的行车道标记LMm。行车道标记LMm例如除了为了对道路上的车道进行区别而在道路上绘出的白线、黄线以外，还包括立柱、道钉、凹凸不平整的路面、猫眼、护栏、分离带、进行了颜色区分的车道等。外界识别部102基于识别出的行车道标记LMm来识别道路R上的行车道标记LMm。外界识别部102基于识别出的行车道标记LMm，来识别多个车道Lm。
本车位置识别部104例如基于外界识别部102识别出的行车道标记LMm中的最接近本车辆M的两个行车道标记LMm，来识别本车辆M正行驶的车道(行驶车道)、以及本车辆M相对于行驶车道的相对位置及姿态。
图2是表示由本车位置识别部104识别出本车辆M相对于车道L2的相对位置及姿态的状态的图。本车位置识别部104例如基于外界识别部102识别出的行车道标记LM1～LM3，将最接近本车辆M的两个行车道标记LM2及LM3之间的区域识别为本车辆M正行驶的车道L2。
本车位置识别部104将行车道标记LM1与行车道标记LM2之间的假想中心线设定为行驶车道中央CL1，将行车道标记LM2与行车道标记LM3之间的假想中心线设定为行驶车道中央CL2。以下，在对行驶车道中央CL1和行驶车道中央CL2进行统称的情况下，记载为行驶车道中央CL。并且，本车位置识别部104设定本车辆M的基准点(例如重心)从行驶车道中央CL的位置偏离的距离OS，并基于距离OS来导出本车辆M在车道L2中的相对位置。
需要说明的是，也可以代替于此，本车位置识别部104将本车辆M的基准点相对于行车道标记LM1或行车道标记LM2的位置等作为本车辆M相对于行驶车道的相对位置来导出。
本车位置识别部104导出本车辆M的横摆角相对于行车道标记LMm或行驶车道中央CL的延伸方向所成的角度θ。本车位置识别部104例如将横摆角的基准方向V与行驶车道中央CL所成的角度作为角度θ来导出。横摆角的基准方向V可以是车辆的前后方向轴的方向，也可以是其瞬间的重心位置的位移方向。此外，还可以是类似于此的方向。
追随行驶支援控制部106例如进行追随于由外界识别部102识别出的在本车辆M的行进方向的前方行驶的周边车辆的控制。追随行驶支援控制部106例如以进行了对追随行驶开始开关52的操作(由乘客实施的进行追随行驶支援控制的意旨的操作)的情况为触发而开始追随行驶支援控制。追随行驶支援控制部106例如控制行驶驱动力输出装置200及制动装置210来进行本车辆M的速度控制，以使本车辆M追随于由外界识别部102识别出的周边车辆中的存在于本车辆M的前方的规定距离(例如50[m]左右)以内的周边车辆(以下称作前行车辆)。此时，追随行驶支援控制部106可以对本车辆M的速度设定上限及下限。
“追随”例如是指将本车辆M与前行车辆的相对距离(车间距离)维持为恒定而行驶的情况。以下，将以这样的形态支援本车辆M的行驶的驾驶支援控制称作“追随行驶支援控制”来进行说明。在由外界识别部102未识别出前行车辆的情况下，追随行驶支援控制部106可以仅使本车辆M以设定车速行驶。
车道维持支援控制部108基于由本车位置识别部104识别出的本车辆M的位置，来执行控制转向机构220，以使车辆能够维持本车辆M的行驶车道而行驶的车道维持支援控制(第一转向控制)。车道维持支援控制部108例如将转向指示值提供给转向机构220，来控制转向的转向量。车道维持支援控制部108例如在本车辆M在车道L1上行驶中，使本车辆M沿着行驶车道中央CL1行驶。
车道维持支援控制部108例如以乘客对车道维持开始开关54的操作(由乘客实施的进行车道维持支援控制的意旨的操作)为触发而开始车道维持支援控制。以下，将控制成在行驶车道中央CL行驶的驾驶支援控制称作“车道维持支援控制”来进行说明。车道维持支援控制部108例如以行驶车道中央CL为目标轨道来进行车道维持支援控制。
车道变更支援控制部110例如自动地控制本车辆M的车道变更。车道变更支援控制部110能够在车道维持支援控制的执行中起动。车道变更支援控制部110例如不依赖于乘客的转向机构220的操作(转向控制)地控制行驶驱动力输出装置200及制动装置210和转向机构220，从而使本车辆M相对于判定为能够进行车道变更的相邻车道进行车道变更。由车道变更支援控制部110进行的控制例如通过在进行车道维持支援控制的状态下进行了对车道变更开始开关56的操作的情况而变得有效。
例如，在车道维持支援控制变得有效的状态下，以乘客对方向指示灯控制杆40a的操作(由乘客实施的进行车道变更支援控制的意旨的操作)为触发而开始车道变更支援控制。由车道变更支援控制部110进行的控制例如可以在由追随行驶支援控制部106进行的追随行驶支援控制和由车道维持支援控制部108进行的车道维持支援控制工作的状态下进行。
[车辆控制处理]
接着，说明车辆控制处理。车道维持支援控制部108例如控制转向机构220，从而本车辆M的基准点从行驶车道中央CL的偏离越大，相对于向行驶车道中央CL的位置恢复的方向输出越大的转向指示值Ft。图3是表示车道维持支援控制中使用的转向指示值的一例的图。车道维持支援控制部108通过将转向指示值提供给转向机构220来控制转向机构220。
转向指示值例如是转向机构220的向转向方向的控制信号，是指示转向的转矩的转矩指示值。此外，转向指示值也可以是指示转向机构220的转向角速度的转向角速度指示值、指示转向机构220的转向角的转向角指示值。以下，说明转向指示值为转矩指示值的情况。
车道维持支援控制部108决定转向指示值，以使本车辆M在行驶车道中央CL行驶。在此，在本车辆M上施加有来自横向的外力F的情况下，若由车道维持支援控制部108提供没有施加外力F的状态的转向指示值，则本车辆M的横向位置根据外力施加的朝向而偏移。外力F例如通过从本车辆M的左右方向吹过来的风、在车道Lm的车道宽方向上带有的倾斜等坡度而产生。
图4是例示在从横向施加有外力F的状态下输出的转向指示值Ft的图。在对本车辆M持续地作用有外力F的情况下，车道维持支援控制部108以克服外力的方式持续地输出转向转矩Ft。车道变更支援控制部110将车道维持支援控制中使用的转向指示值Ft作为指示值数据121而存储于存储部120。
在车道维持支援控制执行中，存在通过乘客的方向指示灯控制杆40a的操作而车道变更支援控制起动的情况。图5是例示由车道变更支援控制部110进行的处理的内容的图。车道变更支援控制部110生成用于本车辆M的车道变更的轨道。
车道变更支援控制部110将本车辆M的速度与车道变更所需的秒数相乘，来导出本车辆M的车道变更所需的距离。车道变更所需的秒数在进行车道变更时的横向移动的距离和横向的速度为恒定值的前提下预先设定。
在假定为以适当的横向速度进行车道变更的情况下，基于直至行驶完横向的目标距离为止的距离来设定车道变更所需的秒数。车道变更支援控制部110基于导出的车道变更所需的距离，在车道变更目的地的车道L1上的行驶车道中央CL1上设定车道变更的结束地点E。车道变更支援控制部110例如以车道变更的结束地点E为目标位置来进行车道变更支援控制。
车道变更支援控制部110例如基于当前的本车辆M的位置及横摆角的基准方向V、以及设定的车道变更的结束地点的位置及横摆角的基准方向V，使用样条曲线等多项式曲线将这二点间平滑地相连来生成用于车道变更的轨道C。
车道变更支援控制部110例如在生成的轨道C上以规定的间隔生成多个轨道点D。作为前馈(FF)控制，车道变更支援控制部110例如按轨道点D基于假定速度与转弯角的关系来决定为了使本车辆M沿着生成的轨道点D行驶所需的转向支援量(转向转矩)，并向转向机构220输出。而且，作为反馈控制，车道变更支援控制部110基于轨道点D与本车辆M的位置的偏离来计算用于减小偏离的转向支援量，并向转向机构220输出。
车道变更支援控制部110这样将轨道C设定为车道变更中的目标轨道，并使本车辆M以顺次通过生成的轨道点D的方式行驶，来使本车辆M进行车道变更。
在此，考虑如前述那样外力F持续地施加于本车辆M的情况。在该情况下，当不考虑外力F地进行车道变更支援控制时，车辆行为有时紊乱。
图6是表示在本车辆M上施加有外力F的状态下进行车道变更的情况的行驶轨道的一例的图。如图所示，当外力F施加于本车辆M时，本车辆M的横向的位置相对于目标轨道C1偏移，因此成为本车辆M的行为紊乱的行驶轨道C2。与此相对，本实施方式的车辆控制系统1在车道变更支援控制中考虑外力的影响而进行前馈控制，由此抑制该偏移。
图7是表示车道变更支援控制的处理的一例的图。曲线S1表示外力F没有施加于本车辆M的情况的第一转向指示值。曲线S2表示在外力F施加于本车辆M的状态下不考虑外力地进行车道变更的情况的第二转向指示值。曲线S3表示在外力F施加于本车辆M的状态下预先考虑外力地进行车道变更的情况的第三转向指示值。
如图所示，在沿着没有施加外力F的情况的目标轨道C1进行车道变更时，车道变更支援控制部110通过第一转向指示值来控制转向机构220。
在此，当在本车辆M上施加有外力F的状态下进行使本车辆M在目标轨道C1上行驶的通常的车道变更支援控制时，在区间Q1中本车辆M的行驶轨道C2向外力F施加的方向偏移。因此，例如，在时刻t2检测出目标轨道C1与行驶轨道C2的偏移的情况下，车道变更支援控制部110通过第二转向指示值控制转向机构220，以使本车辆M在区间Q2中向目标轨道C1返回。
此时，车道变更支援控制部110在检测出行驶轨道C2相对于目标轨道C1偏移的情况的时刻t2，通过反馈控制输出加强反转向的转向指示值。然而，在因外力F而本车辆M在从目标轨道C1偏移的方向上带有惯性的状态下，车道变更支援控制部110以加强反转向的方式输出转向指示值时，如曲线S2的一部分P所示那样，转向指示值有时成为阈值。当转向指示值成为阈值时，不能对转向机构220指示充分的反转向操作，本车辆M可能向外力F施加的方向逸出。
上述的车道变更的反馈控制为一例，如上所述，在车道变更支援控制部110基于多个轨道点D的位置来进行反馈控制的情况下，施加有外力F时的车道变更支援控制在多个轨道点D中的每个轨道点D使反馈控制工作，使行驶轨道变得不稳定。
因此，车道变更支援控制部110在开始车道变更支援控制时，判定是否在最近的车道维持支援控制中提供给转向机构220的转向指示值以偏向相同的朝向(例如左右中的任一方)的状态持续且转向指示值为规定值以上。接着，车道变更支援控制部110判定在最近的车道维持支援控制中提供的转向指示值是直线的车道上的转向指示值、还是弯路或由乘客的转向引起的转向指示值。
车道变更支援控制部110例如参照最近的行驶数据122，并参照本车辆M的横摆角速度、外界识别部102推定出的车道的曲率、乘客操作的转向机构220的转向转矩的值。
车道变更支援控制部110基于行驶数据122中的各数据的值，来判定本车辆M是否在直线的车道上行驶过。车道变更支援控制部110在判定为在直线的车道上行驶过的情况下，算出为了在直线的轨道上行驶而持续地向相同的朝向提供的转向指示值作为修正转向指示值(修正指示值)。
即，车道变更支援控制部110基于行驶数据122，并基于在车道维持支援控制中提供的转向指示值中的、将弯路或由乘客进行的转向操作引起的要素除外而在直线的车道上行驶时的转向指示值，来算出修正转向指示值。
车道变更支援控制部110从第一转向指示值加上或减去算出的修正转向指示值来生成第三转向指示值，并执行车道变更支援控制。
车道变更支援控制部110例如算出在开始车道变更支援控制的时刻t2以前的车道维持支援控制中提供的修正转向指示值W。车道变更支援控制部110将修正转向指示值W反映于车道变更支援控制的转向指示值，来生成第三转向指示值。车道变更支援控制部110基于第三转向指示值来进行车道变更支援控制。
在图7的例子中，由于预先向右侧提供了规定的转矩指示值，因此第三转向指示值不会如第二转向指示值那样使转向指示值成为阈值。车道变更支援控制部110通过使用第三转向指示值进行车道变更支援控制，从而能够使本车辆M沿着目标轨道C1行驶。
[处理流程]
接着，说明车辆控制系统1的处理的流程。图8是表示车辆控制系统1的处理的流程的流程图。
车道维持支援控制部108进行本车辆M的车道维持支援控制(步骤S100)。车道变更支援控制部110判定是否以乘客对方向指示灯控制杆40a的操作为触发而开始了车道变更支援控制(步骤S102)。车道变更支援控制部110在判定为开始了车道变更支援控制的情况下，在车道变更目的地的车道上设定目标位置，并设定车道变更的目标轨道(步骤S104)。
车道变更支援控制部110生成用于沿着设定的目标轨道的转向指示值，并决定车道变更的时间表(步骤S106)。车道变更支援控制部110取得在最近的车道维持支援控制中提供的转向指示值(步骤S108)。
车道变更支援控制部110判定在车道维持支援控制中提供的转向指示值是否持续为相同的朝向且为规定值以上(步骤S110)。车道变更支援控制部110在步骤S110中成为了肯定的判定的情况下，判定在车道维持支援控制中提供的转向指示值是否为弯路或由乘客的转向操作引起的转向指示值(步骤S118)。
车道变更支援控制部110在步骤S118中成为了否定的判定的情况下，基于在直线的车道上行驶时持续地向一方向提供的转向指示值来算出修正转向指示值，并反映算出的修正转向指示值来生成与目标轨道相应的转向指示值(步骤S120)。车道变更支援控制部110在步骤S118中成为了肯定的判定的情况下，向步骤112的处理转移。
接着，车道变更支援控制部110基于生成的转向指示值，来使本车辆M沿着目标轨道行驶(步骤S112)。
车道变更支援控制部110判定本车辆M是否到达了目标位置(步骤S114)。车道变更支援控制部110在判定为本车辆M未到达目标位置的情况下，对目标轨道与行驶轨道进行比较而使本车辆M沿着目标轨道行驶(步骤S116)。车道变更支援控制部110返回步骤112的处理，继续进行本车辆M的车道变更，在判断为本车辆M到达了目标位置的情况下，结束流程图的处理。
根据以上说明的第一实施方式，车辆控制系统1在进行车道变更时能够反映施加于本车辆M的外力的影响来设定用于车道变更的转向指示值。根据车辆控制系统1，通过生成在车道变更支援控制中预先考虑了外力的影响的转向指示值，从而能够以稳定的行驶轨道进行车道变更支援控制。
<第二实施方式>
根据第一实施方式的车辆控制系统1，反映在车道维持支援控制中提供的修正转向指示值W而进行了车道变更支援控制。在第二实施方式中，进行在车道变更支援控制中进一步提高了稳定性的车道变更支援控制。
图9是表示在本车辆M上施加有外力F的状态下进行车道变更的情况的行驶轨道的一例的图。例如，在外力F强的情况下，为了使本车辆M的行为稳定，希望减小用于反转向的转矩指示值。在车道变更支援控制中，例如，车道变更支援控制部110变更车道变更所需的时间和距离。
车道变更支援控制部110例如比第一实施方式的目标轨道C1长地设定目标轨道C3，该目标轨道C3是以使进行车道变更的时间比在第一实施方式中进行的车道变更维持所需的时间长的方式进行车道变更的轨道。这样，相对于目标轨道C1中的结束车道变更的时间，车道变更支援控制部110将目标轨道C3中的结束车道变更的时间变更得长。
此时，例如相对于通常的车道变更的目标轨道C1的目标位置E1，车道变更支援控制部110将车道变更的目标轨道C3的目标位置E2朝向本车辆M的行进方向设定在远方。车道变更支援控制部110基于目标位置E2来生成目标轨道C3。根据生成的目标轨道C3，车道变更支援控制部110花费比通过目标轨道C1进行的车道变更的时间更长的时间来进行车道变更，由此使转向指示值缓慢地变化。
图10是表示车道变更支援控制的处理的一例的图。曲线S1表示外力F没有施加于本车辆M的情况的第一转向指示值。曲线S2表示在外力F施加于本车辆M的状态下不考虑外力地进行车道变更的情况的第二转向指示值。曲线S4表示在外力F施加于本车辆M的状态下预先考虑外力且将进行控制的时间较长地设定来进行车道变更的情况的第四转向指示值。
车道变更支援控制部110基于在直至时刻t1为止进行的车道维持支援控制中提供的修正转向指示值W，来设定用于进行车道变更支援控制的转向指示值。此时，相对于在时刻t2结束车道变更的第一转向指示值，车道变更支援控制部110设定在比时刻t2晚的时刻t3结束车道变更的第四转向指示值。
通过第四转向指示值进行的车道变更与通过第一转向指示值进行的车道变更相比，转向的操作变慢。因此，在通过第四转向指示值进行的车道变更中，以对抗外力F的方式施加的转向的转矩与通过第一转向指示值进行的车道变更相比变小，在本车辆M上施加有外力F的状况下的车道变更支援控制的鲁棒性提高。
[处理流程]
接着，说明第二实施方式的车辆控制系统1的处理的流程。图11是表示车辆控制系统1的处理的流程的流程图。步骤S200～步骤S216是与第一实施方式的步骤S100～步骤S116同样的处理。因此，从步骤S218的处理起进行说明。
在步骤S210中成为了肯定的判定的情况下，车道变更支援控制部110判定在车道维持支援控制中提供的转向指示值是否为弯路或由乘客的转向操作引起的转向指示值(步骤S218)。
在步骤S218中成为了否定的判定的情况下，车道变更支援控制部110设定比通常的车道变更的目标轨道长的目标轨道(步骤S220)。车道变更支援控制部110基于在直线的车道上行驶时持续地向一方向提供的转向指示值来算出修正转向指示值，并反映算出的修正转向指示值而生成与长的目标轨道相应的转向指示值(步骤S222)。
在步骤S218中成为了肯定的判定的情况下，车道变更支援控制部110向步骤212的处理转移。接着，车道变更支援控制部110向步骤S212的处理转移，进行车道变更维持控制(步骤S212～步骤S216)。
根据以上说明的第二实施方式，车辆控制系统1反映在进行车道变更时施加于本车辆M的外力的影响而设定比没有施加外力F的情况的目标轨道长的目标轨道，由此能够进行稳定的车道变更支援控制。
[变形例1]
上述的第一实施方式和第二实施方式也可以合并为一个车辆控制系统1。
在车道变更中外力F的影响大的情况下，需要进行更稳定的车道变更支援控制。车道变更支援控制部110例如基于修正转向指示值W的大小来调整车道变更的目标轨道的长度。车道变更支援控制部110例如在修正转向指示值W为规定的阈值以上的情况下，将车道变更结束的目标位置设定为，在比没有施加外力F的情况下的通常的目标位置(第一目标位置)远的远方设定目标位置(第二目标位置)，并设定比没有施加外力F的情况的目标轨道长的目标轨道。
[处理流程]
接着，说明变形例的车辆控制系统1的处理的流程。图12是表示变形例的车辆控制系统1的处理的流程的流程图。步骤S300～步骤S316是与第一实施方式的步骤S100～步骤S116同样的处理。因此，从步骤S318的处理起进行说明。
在步骤S310中成为了否定的判定的情况下，车道变更支援控制部110判定修正转向指示值W是否为预先确定的规定的阈值以上(步骤S320)。在步骤S320中修正转向指示值W成为了预先确定的规定的阈值以上的情况下，车道变更支援控制部110针对车道变更结束的目标位置而设定比没有施加外力F的情况的目标轨道长的目标轨道(步骤S322)。车道变更支援控制部110生成反映了修正转向指示值的用于沿着长的目标轨道的转向指示值(步骤S324)。
在步骤S320中判定为修正转向指示值W比预先确定的规定的阈值小的情况下，车道变更支援控制部110反映修正转向指示值而生成与目标轨道相应的转向指示值(步骤S326)。之后，车道变更支援控制部110向步骤S312的处理转移，进行车道变更维持控制(步骤S312～步骤S316)。
以上说明的变形例的车辆控制系统1能够基于在进行车道变更时施加于本车辆M的外力的大小，来选择是否设定比没有施加外力F的情况的目标轨道长的目标轨道，能够进行更稳定的车道变更支援控制。此外，车道变更支援控制部110也可以在上述的流程图中省略步骤320的判定，无论修正转向指示值W是否为预先确定的规定的阈值以上，都针对车道变更结束的目标位置而设定比没有施加外力F的情况的目标轨道长的目标轨道。
[变形例2]
上述实施方式的车辆控制系统也可以组装于自动驾驶车辆2。图13是表示将车辆控制系统适用于自动驾驶车辆2的结构的一例的图。在以下的说明中，对与上述同样的结构使用同一名称，并适当省略重复的说明。自动驾驶车辆2中的自动驾驶控制单元400是置换驾驶支援控制单元100的单元。
在行动计划生成部405中组装有追随行驶支援控制部406、车道维持支援控制部408及车道变更支援控制部410的各结构。自动驾驶控制单元400与导航装置60连接。导航装置60将直至目的地的路径向行动计划生成部405输出。行动计划生成部405参照比导航装置60具备的地图数据详细的地图，来决定车辆行驶的推荐车道，并向自动驾驶控制部412输出。
自动驾驶控制部412基于外界识别部402识别出的信息，来控制包括发动机、马达的行驶驱动力输出装置200、制动装置210、转向机构220中的一部分或全部，以便沿着从行动计划生成部405输入的推荐车道行驶。
在这样的自动驾驶车辆2中，产生根据本车辆M的行驶状况而自动地进行车道变更或基于乘客的指示进行车道变更的状况。自动驾驶车辆2能够通过自动驾驶控制单元400的处理而自动地进行车道变更。
以上说明的实施方式能够如下述那样表现。图14是表示能够在驾驶支援控制单元100或自动驾驶控制单元400中使用的多个结构的图。驾驶支援控制单元100成为通信控制器100-1、CPU100-2、作为工作存储器而使用的RAM100-3、保存引导程序等的ROM100-4、闪存器、HDD等存储装置100-5、驱动装置100-6等通过内部总线或专用通信线而相互连接的结构。
通信控制器100-1进行与图1、图7所示的驾驶支援控制单元100及图13所示的自动驾驶控制单元400以外的构成要素的通信。在存储装置100-5中保存有CPU100-2执行的程序100-5a。该程序通过DMA(Direct Memory Access)控制器(未图示)等在RAM100-3中展开，由CPU100-2执行。由此，实现本车位置识别部104、追随行驶支援控制部106、车道维持支援控制部108、车道变更支援控制部110、本车位置识别部404、追随行驶支援控制部406、车道维持支援控制部408、车道变更支援控制部410中的一部分或全部。
上述说明的实施方式能够如以下这样表现。
车辆控制系统具备：
硬件处理器；以及
存储装置，
在所述存储装置中保存有程序，该程序使所述硬件处理器进行如下处理：
执行控制转向装置以便维持行驶车道的第一转向控制；以及
在所述第一转向控制的执行中执行第二转向控制，
在开始所述第二转向控制时，在所述第一转向控制中提供给所述转向装置的指示值偏向左右中的任一方的状态持续了的情况下，反映在所述第一转向控制中提供的指示值而执行所述第二转向控制。
以上，使用实施方式说明了本发明的具体实施方式，但本发明丝毫不被这样的实施方式限定，在不脱离本发明的主旨的范围内能够施加各种变形及置换。
例如，第二转向控制例如除了车道变更以外，还可以是为了躲避由物体识别装置16识别出的车道上的物体而进行的转向控制。
在上述实施方式中，例示了车辆控制系统1能够针对横向风、倾斜等外部干扰而以稳定的行为进行车道变更的情况，但除此以外，也能够适用于车辆的校正产生了失常的情况、转向机构220的中点的校准的修正值产生了偏差的情况。

Claims (7)

1.一种车辆控制系统，其中，
所述车辆控制系统具备：
第一转向控制部，其执行控制转向装置以便维持行驶车道的第一转向控制；以及
第二转向控制部，其在所述第一转向控制的执行中执行第二转向控制，
所述第二转向控制部在开始所述第二转向控制时，在所述第一转向控制中提供给所述转向装置的指示值偏向左右中的任一方的状态持续了的情况下，反映在所述第一转向控制中提供的指示值而执行所述第二转向控制。
2.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，
所述第二转向控制部在执行所述第二转向控制时，基于由所述第一转向控制部在所述第一转向控制中提供的所述指示值来算出修正指示值，并相对于用于执行所述第二转向控制的指示值加上或减去所述修正指示值。
3.根据权利要求2所述的车辆控制系统，其中，
所述第二转向控制部基于在所述第一转向控制中提供的所述指示值中的、将弯路或由乘客进行的转向操作引起的要素除外而在直线的车道上行驶时提供的持续的指示值，来算出所述修正指示值。
4.根据权利要求2所述的车辆控制系统，其中，
所述第二转向控制部在执行所述第二转向控制时，设定所述第二转向控制结束的第一目标位置，在算出的所述修正指示值为规定的阈值以上的情况下，在比所述第一目标位置远的远方设定所述第二转向控制结束的第二目标位置。
5.根据权利要求2所述的车辆控制系统，其中，
由所述第二转向控制部进行的所述第二转向控制是进行车辆的车道变更的控制。
6.一种车辆控制方法，其是由搭载于车辆的计算机执行的车辆控制方法，其中，
所述车辆控制方法使计算机进行如下处理：
执行控制转向装置以便维持行驶车道的第一转向控制；以及
在所述第一转向控制的执行中执行第二转向控制，
在开始所述第二转向控制时，在所述第一转向控制中提供给所述转向装置的指示值偏向左右中的任一方的状态持续了的情况下，反映在所述第一转向控制中提供的指示值而执行所述第二转向控制。
7.一种存储介质，其中，
所述存储介质存储有程序，该程序使计算机进行如下处理：
执行控制转向装置以便维持行驶车道的第一转向控制；以及
在所述第一转向控制的执行中执行第二转向控制，
在开始所述第二转向控制时，在所述第一转向控制中提供给所述转向装置的指示值偏向左右中的任一方的状态持续了的情况下，反映在所述第一转向控制中提供的指示值而执行所述第二转向控制。
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