CN110678915A - 车辆控制装置 - Google Patents

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Abstract

车辆控制装置(10)具有检测部(14)和提取行驶道路的左右识别线(104)及物标(200)的外界识别部(52)。另外，车辆控制装置(10)的局部环境地图生成部(54)根据左右识别线(104)和物标(200)的信息，计算出本车(11)的行动范围及表示与物标(200)的不干涉的限界的左右边界线(112)。并且，局部环境地图生成部(54)通过加上使左右边界线(112)向内侧缩窄的余量间隔(Dm)，来计算本车(11)行驶时的左右推荐边界线(100)。

Description

车辆控制装置
技术领域
本发明涉及一种控制车辆的自动驾驶或者驾驶辅助的车辆控制装置。
背景技术
控制车辆(本车)的自动驾驶和驾驶辅助的车辆控制装置在控制时，检测本车的周边环境，计算出与该周边环境对应的行驶路径和速度。例如，日本发明专利授权公报特许第4949063号所公开的驾驶辅助装置当在本车的行驶道路上检测到物标(target)(其他车辆等障碍物)时，根据本车的转弯控制量生成避让物标的避让路线(行驶路径)。
另外，正在行驶的周边环境中的行驶道路的各种要素(存在多条行驶车道等)和物标的各种要素(存在多个物标，物标的位置随时间变化等)等错综复杂。尤其是，可以说期望在以某种程度远离可能与本车相干涉的物标的位置行驶。然而，如日本发明专利授权公报特许第4949063号所公开的驾驶辅助装置那样，当与一物标对应而生成基于本车的转弯控制量的避让路线时，发生相对于其他物标的行动不确定，干涉可能性升高而无法高效行驶等不良情况。
发明内容
本发明是鉴于上述实际情况而完成的，其目的在于，提供一种车辆控制装置，该装置考虑本车的周边环境的各种要素，生成能在某种程度上远离物标而行驶的行驶道路，据此能够降低干涉可能性来进行高效行驶。
为了实现所述目的，本发明是一种车辆控制装置，其至少半自动地进行本车的行驶控制，其特征在于，具有：检测部，其检测所述本车行驶的行驶道路的周边环境；外界识别部，其根据所述检测部的检测信息，提取所述行驶道路的左右识别线，且提取存在于所述行驶道路上的物标；和信息生成部，其根据所述左右识别线和所述物标的信息，计算所述本车在所述行驶道路上的行动范围及表示与所述物标不干涉的界限的左右边界线，且通过加上使所述左右边界线向内侧缩窄的余量间隔，计算出所述本车行驶时的左右推荐边界线。
据此，车辆控制装置通过信息生成部，计算出对左右边界线加上余量间隔的左右推荐边界线，据此，在本车的自动驾驶或者驾驶辅助中，得到本车相对于行驶道路上的各种物标保持余量而行驶的信息。因此，车辆控制装置能够根据左右推荐边界线，设定能够对应多个物标的行驶路径，通过该行驶路径，能够减轻搭乘者的不安，并且实现考虑到多个物标的高效的行驶控制。
另外，可以为：所述信息生成部在所述左右推荐边界线的宽度方向上的间隔在规定的阈值以下的情况下，进行将所述左右推荐边界线向宽度方向外侧扩展的修正。
车辆控制装置通过进行将左右推荐边界线向宽度方向外侧扩展的修正，能够抑制由于所生成的左右推荐边界线的间隔狭窄等理由而对本车的行驶控制产生障碍。
除了上述结构之外，优选为：所述信息生成部在左推荐边界线位于右推荐边界线的右侧的情况下，在所述修正中使所述左推荐边界线向比所述右推荐边界线靠左侧的位置移动。
左推荐边界线位于比右推荐边界线靠右侧的位置的情况是指，左推荐边界线和右推荐边界线的位置反转。因此，车辆控制装置通过进行处理以消除该反转，能够抑制由于反转而对本车的行驶控制产生障碍。
另外，也可以为：所述信息生成部构成为，生成对所述左右识别线加上偏离的允许间隔而得到的左右界限线，并且，在所述左右推荐边界线中的一方与所述左右界限线中的一方重叠的情况下，在所述修正中仅使所述左右推荐边界线中的另一方向宽度方向外侧扩展。
车辆控制装置在左右推荐边界线中的一方与左右界限线的一方重叠的情况下，仅将左右推荐边界线中的另一方向宽度方向外侧扩展，据此，能够使左右推荐边界线不超出左右界限线。据此，能够抑制生成本车较大偏离行驶道路的路径。
并且，优选为：所述信息生成部在所述修正中在不超过所述左右边界线的范围内扩展所述左右推荐边界线。
据此，左右推荐边界线位于比左右边界线靠内侧的位置，在生成在此之后的路径时，能够预防生成本车与物标相干涉的路径。
在此，也可以为：所述信息生成部在所述左右推荐边界线内设定所述本车通行的限制点(constraint point)，在将所述限制点进行排列的状态下，计算曲率、行驶距离、与所述左右推荐边界线的中心的差分最小的推荐行驶路径。
曲率、行驶距离、与左右推荐边界线的中心的差分最小的推荐行驶路径表示例如抑制本车的车速的降低和方向盘的无效移动的路径。因此，车辆控制装置通过调整行驶时的速度和舵角以使本车尽可能沿该推荐行驶路径行驶，由此能够使本车良好地行驶。
并且，也可以为：所述信息生成部以所述推荐行驶路径为宽度方向中心的方式来调整所述左右推荐边界线。
车辆控制装置通过根据推荐行驶路径调整左右推荐边界线，能够得到平滑而连续的左右推荐边界线，根据该左右推荐边界线能够更高效地生成对本车的行为合理的路径的图案。
另外，也可以为：所述信息生成部计算所述左右边界线的宽度方向上的幅宽尺寸，根据预先存储在存储部中的参照信息，获取与所述幅宽尺寸对应的目标速度。
车辆控制装置通过获取与左右边界线的幅宽尺寸对应的目标速度，例如在左右边界线形成窄道的情况下，能够成为使本车的行驶速度降低的目标速度，由此能够减轻搭乘者的不安。
并且，优选为：所述信息生成部在计算出所述左右边界线之前，将相对于被提取出的所述物标的行动分类为向左避让、向右避让、停车、忽视和跟随中的任一种，根据所述向左避让或者所述向右避让的分类来生成所述左右边界线。
车辆控制装置通过预先判断行动相对于物标的分类，在左右边界线的生成中能够降低形成复杂的边界线的可能性，从而高效且良好地得到边界线。
并且，优选为：所述信息生成部构成为，根据所述外界识别部的所述物标的信息来生成多边形物标(polygon target)，在所述物标为移动体的情况下，生成随着时间经过而所述移动体的位置发生变化的预测多边形物标来作为所述多边形物标。
车辆控制装置针对移动体生成预测多边形物标，据此能够计算出与预测多边形物标对应的左右推荐边界线。据此，能够良好地形成能更可靠地避让移动体的路径。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式所涉及的车辆控制装置生成的左右推荐边界线、推荐行驶路径的俯视图。
图2是图1的车辆控制装置的概略结构框图。
图3是用于说明计算由外界识别部识别出的左右识别线的处理的说明图。
图4是表示图2的局部环境地图生成部的结构的框图。
图5是表示图4的局部环境地图生成部的处理流程的流程图。
图6是表示生成物标识别行动部的多边形物标的处理的说明图。
图7是用于说明分类判断部的行动的分类的说明图。
图8A是用于说明移动体的预测多边形物标的说明图，图8B是说明伴随着时间变化的移动体的位置的确定的图表。
图9是表示由边界线生成部生成左右的边界线的处理流程的流程图。
图10A是用于说明生成左右边界线的第1处理的说明图，图10B是用于说明生成左右边界线的第2处理的说明图，图10C是用于说明生成左右边界线的第3处理的说明图。
图11是表示由推荐行驶道路生成部生成左右推荐边界线和推荐行驶路径的处理流程的流程图。
图12A是用于说明生成左右界限线的处理的说明图，图12B是用于说明生成左右余量行驶线的处理的说明图。
图13是用于说明生成左右推荐边界线的处理的说明图。
图14A是表示修正前的左右推荐边界线的说明图，图14B是表示修正后的左右推荐边界线的说明图。
图15A～图15D是说明左右推荐边界线的修正内容的说明图。
图16是说明根据左右推荐边界线计算推荐行驶路径的处理的俯视图。
图17A～17C是说明左右推荐边界线的平滑化的说明图。
图18是说明由停车位置生成部生成车辆停车位置的说明图。
图19是表示由目标速度生成部生成目标速度的处理流程的流程图。
图20A是表示左右边界线的幅宽尺寸的说明图，图20B是表示左右边界线的幅宽尺寸与限制速度的关系性的参照图表。
具体实施方式
下面，列举优选的实施方式且参照附图对本发明所涉及的车辆控制装置详细进行说明。
如图1所示，本发明一实施方式所涉及的车辆控制装置10是搭载于车辆11(以下还称为本车11)、控制本车11的自动驾驶的控制部。在自动驾驶中，一体进行调整本车11的车速的速度控制(加速、减速、速度保持等)和调整本车11的行进方向的舵角控制。
另外，本实施方式所涉及的车辆控制装置10识别本车11的周边环境来生成适合本车11的行驶状况(例如，车道标识线等规定行驶道路的标识、静态物体和移动体等物标)的左右推荐边界线100和推荐行驶路径102。左右推荐边界线100和推荐行驶路径102是考虑了周边环境的各种要素的行驶道路的信息，且为能够尽可能与物标保持余量而行驶的指标信息。
例如，当车辆控制装置10进行自动驾驶时，左右推荐边界线100和推荐行驶路径102能够在包括路径和速度的轨迹的生成中使用。据此，车辆控制装置10能够与周边环境的各种要素对应，而更安全且高效地使本车11行驶。下面，具体地对该车辆控制装置10进行说明。
[针对本车11的整体结构]
如图2所示，车辆控制装置10具有作为系统的主要部分的车辆控制系统12(电子控制单元)，还具有经由通信线与车辆控制系统12连接的输入装置和输出装置。输入装置包括外界传感器14、导航装置16、车辆传感器18、通信装置20、自动驾驶开关22(自动驾驶SW)和操作检测传感器26等。输出装置包括驱动力装置28、操舵装置30和制动装置32等。
外界传感器14是识别本车11的周边环境(外界)的检测部，在本实施方式中，由1个以上的摄像头33和1个以上的雷达34构成。摄像头33和雷达34按照各自的特性对外界进行检测，且将该检测信息输出给车辆控制系统12。另外，外界传感器14可以由一种设备构成，也可以适用其他设备。作为其他设备，例如能够举出红外线传感器、超声波传感器、LIDAR(光检测设备)。
导航装置16使用卫星定位装置等来检测和确定本车11的当前位置，另外，计算从当前位置至用户指定的目的地的路径。导航装置16的信息(地图信息、当前位置、计算出的路径等)根据需要被提供给车辆控制系统12，且存储在存储装置40的地图信息存储部42中。
车辆传感器18是在本车11行驶时等，检测本车11的状态，且将其检测结果输出给车辆控制系统12的传感器设备组(车辆状态检测部)。作为该传感器设备组，能够列举检测本车11的车速的车速传感器、检测加速度的加速度传感器、检测本车11绕垂直轴的角速度的偏航角速率传感器、检测本车11的朝向的方位传感器、检测本车11的倾斜度的倾斜度传感器等。车辆传感器18(或者车辆控制部74)检测到的检测信息被作为本车状态信息Ivh而存储在存储装置40的本车状态信息存储部43中。
通信装置20为了与存在于本车11外部的外部通信设备(路侧机、其他车辆、交通系统的服务器等)进行通信而设置。例如，通信装置20从路侧机接收交通信号灯所涉及的信息(位置和灯色)、从其他车辆接收其他车辆所涉及的探测信息，从服务器接收更新地图信息或者其他信息，另外，向外部发送本车11的探测信息等。
自动驾驶开关22是用于由搭乘者切换手动驾驶模式和自动驾驶模式的开关。在手动驾驶模式中，搭乘者操作本车11的操作设备24，使输出装置(驱动力装置28、操舵装置30、制动装置32)进行动作，由此使本车11行驶等。
作为操作设备24，能够举出加速踏板、方向盘(手柄)、制动踏板、换挡杆和方向指示操作杆等。另外，在操作设备24的各结构中安装有操作检测传感器26，该操作检测传感器26检测搭乘者有无进行操作和操作量、操作位置。操作检测传感器26将加速器踩踏(开度)量、手柄操作(操舵)量、制动器踩踏量、挡位、左右转弯方向等作为检测结果而输出给车辆控制系统12。
在自动驾驶模式中，在搭乘者没有操作操作设备24的状态下，使本车11在车辆控制装置10的控制下行驶等。车辆控制系统12在实施自动驾驶模式时，根据本车11的周边环境生成行动计划(后述的长期轨迹Lt、中期轨迹Mt、短期轨迹St)，且按照该行动计划适宜地控制输出装置(驱动力装置28、操舵装置30、制动装置32)。
驱动力装置28包括未图示的驱动力ECU、发动机或驱动马达等驱动源。该驱动力装置28按照从车辆控制系统12输入的车辆控制值Cvh生成行驶驱动力(扭矩)，且将行驶驱动力经由变速器(或者直接)传递给车轮。
操舵装置30包括未图示的EPS(电动助力转向)ECU和EPS装置。该操舵装置30按照从车辆控制系统12输入的车辆控制值Cvh，来改变车轮(操舵轮)的朝向。
制动装置32例如是并用液压式制动器的电动伺服制动器，包括未图示的制动器ECU和制动执行机构。该制动装置32按照从车辆控制系统12输入的车辆控制值Cvh，对车轮进行制动。
[车辆控制系统12的结构]
车辆控制系统12构成为具有未图示的输入输出I/F和处理器的电子控制单元(ECU)，另外具有搭载于ECU或者连接于ECU的存储装置40。处理器执行存储在存储装置40中的未图示的程序，构筑外界识别部52、识别结果接收部53、局部环境地图生成部54、总括控制部70、长期轨迹生成部71、中期轨迹生成部72、短期轨迹生成部73和车辆控制部74等功能实现部。另外，在本实施方式中，功能实现部如上所述为软件功能部，但也可以通过由集成电路等构成的硬件功能部来实现。
外界识别部52根据从外界传感器14、导航装置16和通信装置20等输入的各检测信息，生成存在于本车11周边的对象物的提取信息Ip。当生成提取信息Ip时，参照雷达34等的检测结果、从车辆传感器18或车辆控制部74发送的本车状态信息Ivh等，还识别对象物相对于本车11的相对位置关系(对象物相对于本车11的朝向和距离)。例如，外界识别部52根据摄像头33的图像信息，提取出本车11行驶的道路的车道标识线(白线、黄线、标记等)，铺装部分与未铺装部分的边界、路肩、护栏、路缘石、墙壁、停车线、交通信号灯、标识、交通参与者、障碍物等对象物。
在此，车道标识线、铺装部分与未铺装部分的边界等表示行驶道路而不会妨碍本车11的行驶。外界识别部52当根据合适的图像处理提取出这些对象物时，如图3所示，进行多项式近似而生成在假想平面坐标SC上连续的2条大致平行的识别线104(左识别线104L、右识别线104R)。据此，左右识别线104是即使在行驶道路上的车道标识线被磨掉的、根据物标无法识别出车道标识线等情况下，也能够对上述车道标识线进行补充的线。另外，外界识别部52在摄像头33对车道标识线等的检测不明或者丢失的情况下，也可以根据存储在地图信息存储部42中的地图信息对识别线104进行补充。
左右识别线104被构筑为按规定距离取多项式上的点(假想平面坐标SC的坐标点)而得到的点列。并且，外界识别部52还计算在左右识别线104的中间延伸的中心线106，且将其包含在提取信息Ip中。该中心线106也被构筑为坐标点排列的点列。
另外，没有示出行驶道路的对象物(物标200)中、正在行驶的其他车辆等为对本车11的行驶产生影响的移动体202。并且，护栏、路缘石、墙壁、停车状态下的其他车辆、障碍物等为对本车11的行驶产生影响的静态物体204。移动体202按照时间在行驶道路上的位置发生变化，静态物体204按照时间在行驶道路上的位置几乎不发生变化，在这一方面彼此不同。另外，人等交通参与者也可以被识别为移动体202和静态物体204中的任一种。这是由于通过后述的处理，最终设定避让物标200的路径。
例如，外界识别部52提取在多个图像中相似的物标200的形状(边缘)，根据本车11的速度来识别该物标200的速度(即移动体202、静态物体204)。另外，各物标200作为在与识别线104相同的假想平面坐标SC上确定了位置的信息被输出。
并且，如图3中虚线所示，本实施方式所涉及的外界识别部52将设计本车11的行动计划时考虑的范围设定为左右行动规定线108(左行动规定线108L、右行动规定线108R)，且将其包含在提取信息Ip中。因此，如图2所示，在外界识别部52的内部设置有行动规定线生成部56。另外，行动规定线生成部56也可以被设置于局部环境地图生成部54。
行动规定线生成部56在由外界识别部52提取出行驶道路的左右识别线104时，生成在左右识别线104的各个宽度方向外侧错开(偏移)规定的设定间隔D1的左右行动规定线108。例如，生成相对于左识别线104L在宽度方向左侧加上5m的左行动规定线108L，且生成相对于右识别线104R在宽度方向右侧加上5m的右行动规定线108R。另外，设定间隔D1并不限定于5m，可以任意地设计，也可以是根据外界传感器14等的可靠性而变动的值。另外，左右行动规定线108也可以形成为在假想平面坐标SC上排列多个坐标点的点列。
识别结果接收部53定期从外界识别部52接收上述的提取信息Ip(左右识别线104、中心线106、左右行动规定线108、移动体202和静态物体204)且进行旧信息的更新。并且，在从总括控制部70接收到运算指令Aa的时间，将提取信息Ip作为外界识别信息Ipr发送给总括控制部70。该外界识别信息Ipr被存储于存储装置40的外界识别信息存储部44中。
局部环境地图生成部54是根据从总括控制部70发送的运算指令Ab、外界识别信息Ipr、本车状态信息Ivh等，生成作为行驶道路的信息的局部环境信息Iem的信息生成部。局部环境信息Iem被输出给总括控制部70，且被存储在存储装置40的局部环境信息存储部46中。在后面对该局部环境地图生成部54的具体结构详细进行叙述。
总括控制部70作为任务同步模块来发挥作用，该任务同步模块使识别结果接收部53、局部环境地图生成部54、长期轨迹生成部71、中期轨迹生成部72和短期轨迹生成部73的任务(处理)同步，另外将运算所需的信息发送给各功能实现部。详细而言，总括控制部70在内部对基准运算周期进行计数，按照基于该基准运算周期的时间向各功能实现部输出运算指令使其实施处理，且接收该处理结果。
另一方面，长期轨迹生成部71、中期轨迹生成部72和短期轨迹生成部73在总括控制部70的指令下，分别生成包括速度控制所需的车速和操舵控制所需的路径的轨迹(长期轨迹Lt、中期轨迹Mt、短期轨迹St)。生成的各轨迹被从各轨迹生成部输出给总括控制部70，且存储在存储装置40的轨迹信息存储部48中。
长期轨迹生成部71根据运算指令Ac、局部环境信息Iem和本车状态信息Ivh，生成在一定程度上较长的期间的轨迹即长期轨迹Lt。例如，长期轨迹Lt生成为在10秒期间以几百ms左右(基准运算周期的9倍左右)的间隔对包含时间或者速度的信息的坐标点进行排列而成的点列。
中期轨迹生成部72根据运算指令Ad、局部环境信息Iem、本车状态信息Ivh和长期轨迹Lt，生成期间比长期轨迹Lt短的轨迹即中期轨迹Mt。例如，中期轨迹Mt生成为在5秒期间以一百几十ms左右(基准运算周期的3倍左右)的间隔对包括时间或者速度的信息的坐标点进行排列而成的点列。
短期轨迹生成部73根据运算指令Ae、局部环境信息Iem、本车状态信息Ivh、长期轨迹Lt和中期轨迹Mt，生成期间比中期轨迹Mt短的轨迹即短期轨迹St。例如，短期轨迹St生成为在1秒期间以几ms左右(基准运算周期)的间隔对包括车辆动力学的信息(纵向的位置x、横向的位置y、姿势角θz、速度vs、加速度va、曲率ρ、偏航角速率γ、操舵角δst)的坐标点进行排列而得到的点列。
另一方面，车辆控制部74将包括车辆动力学的坐标点转换为车辆控制值Cvh，且将其输出给驱动力装置28、操舵装置30和制动装置32，以使本车11按被输入的短期轨迹St行驶。另外，驱动驱动力装置28、操舵装置30和制动装置32的信息被作为本车状态信息Ivh而发送给外界识别部52。
[局部环境地图生成部54的具体结构]
如上所述，车辆控制装置10在局部环境地图生成部54中生成本车11的周边环境的信息(局部环境信息Iem)，根据该局部环境信息Iem由各轨迹生成部生成轨迹。作为局部环境信息Iem，例如能够举出多边形物标110、左右边界线112、左右推荐边界线100、推荐行驶路径102、车辆停车位置114和目标速度116。
所谓“多边形物标110”是指对存在于本车11的周边环境中的物标200(静态物体204和移动体202)多边形化的物标(还参照图6和图7)。多边形物标110根据静态物体204、移动体202的提取信息Ip，作为本车11应该避让的信息而被构筑在假想平面坐标SC中。随着时间经过而描绘出该多边形物标110在假想平面坐标SC上的位置和形状。
所谓“左右边界线112”是指，相对于静态物体204和移动体202划分本车11的不干涉和干涉的边界(还参照图10C)。即，左右边界线112考虑存在于假想平面坐标SC上的多边形物标110而生成。换言之，左右边界线112是表示当本车11确定行动计划时不使本车11进行移动的范围的信息。
所谓“左右推荐边界线100”是指根据左右边界线112计算出本车11在某种程度上远离物标200的位置的边界线，是本车11能安全且顺利地行驶(推荐的)的边界(还参照图13)。左右推荐边界线100是通过对左右边界线112加上余量间隔Dm(余裕)而形成，另外通过进行适当的修正而对应于实际的行驶道路的推荐信息。
所谓“推荐行驶路径102”是指以在上述左右推荐边界线100的内侧通行的方式形成的路径(还参照图16)。在本实施方式中，进一步对本车11行驶中的曲率、行驶距离、与左右推荐边界的中心的差分进行适当的加权，以这些参数尽可能变为最小的方式来计算。据此，推荐行驶路径102表示提高本车11行驶中的效率性和顺利程度的路径。
所谓“车辆停车位置114”是指在无法避让多边形物标110的情况下，在假想平面坐标SC上使本车11停车的位置信息(还参照图18)。
所谓“目标速度116”是指根据左右识别线104、多边形物标110、左右边界线112和车辆停车位置114等，在假想平面坐标SC上本车11行驶的速度的目标值(还参照图20)。
为了生成以上信息，在局部环境地图生成部54的内部，如图4所示，设置有物标识别行动部80、边界线生成部82、推荐行驶道路生成部84、停车位置生成部86和目标速度生成部88。并且，局部环境地图生成部54的各功能实现部按照图5所示的处理流程来生成各信息。
具体而言，首先根据物标200的信息生成多边形物标110(步骤S10)，接着根据多边形物标110生成左右边界线112(步骤S20)，在此之后根据左右边界线112生成左右推荐边界线100(步骤S30)。另外，当生成左右推荐边界线100时，还一并生成推荐行驶路径102，且根据推荐行驶路径102进行左右推荐边界线100的修正等。并且，在局部环境信息Iem的生成处理流程中，根据多边形物标110和推荐行驶路径102生成车辆停车位置114(步骤S40)，最后根据车辆停车位置114、左右边界线112等生成目标速度116(步骤S50)。下面，对各功能实现部的结构详细进行叙述。
局部环境地图生成部54的物标识别行动部80是实施图5中的步骤S10的功能部，对在行驶道路中提取出的所有物标200生成多边形物标110。尤其是，本实施方式所涉及的物标识别行动部80形成还考虑了静态物体204、移动体202等种类的多边形物标110。
例如，如图6所示，物标识别行动部80通过适当地连接被提取出的物标200(护栏、路缘石、墙壁、交通信号灯、标识、交通参与者、障碍物等)的边缘、角部、突出部分等而形成多边形形状。另外，多边形物标110可以仅由通过外界传感器14检测到的检测部分(例如，由摄像头33观察到的部分)形成，非检测部分也可以通过连接检测部分的端部彼此而省略。另外，优选为，在形成多边形时多个物标200重叠的情况下，物标识别行动部80生成统合(连接成一系列)的多边形。据此，通过对形成在假想平面坐标SC上的多边形进行简化，能够高效地进行处理。
并且，在物标识别行动部80的内部设置有分类判断部81，该分类判断部81根据外界识别信息Ipr所包含的左右行动规定线108和生成的多边形物标110，对本车11的行动进行分类。例如在物标200为静态物体204的情况下，作为行动的分类，针对多边形物标110考虑采取[1]向左避让、[2]向右避让、[3]停车、[4]忽视这4种模式的行动。另外，例如在提取信息Ip为移动体202的情况下，针对多边形物标110考虑采取[1]向左避让、[2]向右避让、[3]停车、[4]忽视、[5]跟随这5种模式的行动。
具体而言，如图7中的框A1包围的多边形物标110那样，分类判断部81将在假想平面坐标SC上从左右行动规定线108向宽度方向外侧远离一定距离以上的多边形物标110分类为[4]忽视。这是由于偏离左右行动规定线108的多边形物标110本身对本车11的行驶产生影响的可能性小。另外，在多边形物标110与左右行动规定线108重叠的情况下(参照图7中的框A2)，不分类为[4]忽视而将其作为采取避让行动的对象。
另外，分类判断部81使用左右识别线104的可行驶宽度来判断本车11的行动分类，因此，按左右识别线104的每一点列计算宽度BW。并且，例如，如由图7中的框B1包围的多边形物标110那样，如果在假想平面坐标SC上存在于左右识别线104的内侧且从多边形物标110到左右识别线104的各宽度BW小于一定值，则识别为无法避让多边形物标110而分类为[3]停车。此时，在识别出在本车11的前方最近的多边形物标110是向与本车11相同的方向行进的移动体202的情况下，分类为[5]跟随。与宽度BW相比较的一定值可以按照本车11的车宽而设计为合适的值。
并且，如果多边形物标110相对于中心线106靠近右侧或者左侧、且从多边形物标110靠近的一方侧至相反的另一方侧的识别线104的宽度BW在一定值以上，则分类判断部81作出避让该多边形物标110的判断。例如，如图7中虚线所示，设检测到相对于中心线106靠近右侧的多边形物标110α。在该情况下，如果从多边形物标110α至左识别线104L的宽度BW达到一定值以上，则分类为[1]向左避让。与其相反，如图7中虚线所示，设检测到相对于中心线106靠近左侧的多边形物标110β。在该情况下，如果从多边形物标110β至右识别线104R的宽度BW达到一定值以上，则分类为[2]向右避让。
分类判断部81对各多边形物标110的行动分类与各多边形物标110一起被作为行动分类信息而建立对应关系，用于局部环境地图生成部54内的以后的处理。另外，行动分类信息也可以经由总括控制部70输出给长期轨迹生成部71、中期轨迹生成部72、短期轨迹生成部73，作为限定多个轨迹图案的范围的信息来使用。
在此，如图8A所示，当在外界识别信息Ipr中包括移动体202的情况下，本实施方式所涉及的物标识别行动部80在假想平面坐标SC上生成考虑到时间经过的预测多边形物标111。例如，在其他车辆正在本车11周边行驶的情况下，考虑其他车辆的速度，除了当前时间点的其他车辆的多边形之外，推定本车11接近其他车辆时的多边形，关于该移动体202形成一系列的多边形。
具体而言，物标识别行动部80根据分类为[1]向左避让、[2]向右避让的移动体202的预测轨迹和本车11的上一次计算出的输出轨迹(长期轨迹Lt、中期轨迹Mt、短期轨迹St)，计算伴随着时间经过的相对距离。预测轨迹例如能够根据移动体202的上一次检测位置和这一次检测位置、以及本车11的输出轨迹来计算。
例如，图8B的上侧图表的横轴为时间，纵轴为行驶道路上的移动体202的相对位置，即表示本车11与移动体202的车间距离的时间变化。在该情况下，移动体202在时间点t1的当前位置位于比本车11靠前方(正值)的位置。并且，在移动体202的速度比本车11慢的情况下，车间距离伴随着时间经过而向下侧倾斜。物标识别行动部80预先具有与车间距离对应的前方阈值和后方阈值，提取前方阈值与后方阈值之间的区域，计算出移动体202在车道上的位置(绝对位置)的最大值和最小值。
如图8B的下侧图表所示，移动体202的绝对位置在时间点t1为最低的Smin，在时间点t2为最大的Smax。物标识别行动部80通过计算该Smin、Smax，推定出假想平面坐标SC上的伴随着时间经过(时间点t1～t2)的移动体202的存在范围，在该存在范围内制成预测多边形物标111。据此，分类判断部81能够判断与预测多边形物标111对应的本车11的行动。
返回图4，局部环境地图生成部54的边界线生成部82生成左右边界线112(左边界线112L、右边界线112R)(即实施图5中的步骤S20)。在左右边界线112的生成中，使用由物标识别行动部80生成的多边形物标110及行动分类信息、和外界识别信息Ipr的中心线106、左右行动规定线108。边界线生成部82按中心线106的每一坐标点，提取多边形物标110与左右行动规定线108的位置关系来生成左右边界线112。
详细而言，边界线生成部82依次实施图9所示的处理流程。边界线生成部82首先以中心线106为基准，按中心线106的每一坐标点计算左右宽度方向(法线方向)上的至左右行动规定线108或者多边形物标110的距离(步骤S21)。接着，分别连接从中心线106的各坐标点向左右宽度方向延伸的法线与左右行动规定线108或者多边形物标110的交点(步骤S22)。并且，使用上一次计算出的左右边界线112进行过滤处理(步骤S23)。下面，对各步骤的具体的处理内容进行说明。
步骤S21是识别假想平面坐标SC上的左右行动规定线108与多边形物标110的位置关系的处理。边界线生成部82根据行动分类信息，识别各多边形物标110相对于中心线106存在于靠近左右两侧中的哪一侧，计算出从中心线106至识别出的一侧的多边形物标110的距离DL、DR。
例如，已经根据行动分类信息识别出图10A中所示的第1多边形物标110A位于中心线106的靠左侧的位置。因此，边界线生成部82计算出从中心线106的坐标点至位于法线方向左侧的第1多边形物标110A的交点的距离DL。另一方面，由于在中心线106的右侧不存在第1多边形物标110A，因此，计算出从中心线106的坐标点至法线方向右侧的右行动规定线108R的距离DR。为了易于进行后面的处理，也可以使距离DL和距离DR中的一方以正值计算出，另一方以负值计算出，在本实施方式中，以负值计算出中心线106的右侧的距离。
另外，例如，图10A中所示的第2多边形物标110B覆盖中心线106的同时位于中心线106的靠右侧的位置。在该情况下，边界线生成部82计算出从中心线106的坐标点至左行动规定线108L的距离DL，另一方面，计算出从中心线106至朝向法线方向左侧的第2多边形物标110B的交点的距离DR。此时的距离DR为正值。
并且，例如，边界线生成部82当在行动分类信息中有识别出停车的多边形物标110时，根据多边形物标110的形状来改变距离的计算方法。具体而言，在如图10A所示的第3多边形物标110C那样在中心线106附近不具有凹部的情况下，忽视第3多边形物标110C，计算从中心线106的坐标点至宽度方向外侧的左右行动规定线108的距离DL、DR。这是由于第3多边形物标110C是使本车11停车的要素，但不是构成左右边界线112的多边形物标110。
与此相反，在如图10A所示的第4多边形物标110D那样为在中心线106附近具有凹部的形状时，分别计算从中心线106的坐标点至第4多边形物标110D的内侧的距离DL、DR。即，如上所述，多边形物标110形成为在物标识别行动部80中将多个物标200合并的一系列的多边形。此时，例如在左右两侧分别提取出物标200(其他车辆等)的情况下，有形成具有凹部的第4多边形物标110D的可能性。因此，在本车11前方具有凹部的第4多边形物标110D在凹部的左右两侧存在实际的物标200(移动体202等)的可能性高，因此，与在中心线106的宽度方向上存在多边形物标110的情况同样，求得法线方向上的距中心线106的距离DL、DR。
另外，例如当在中心线106的坐标点的宽度方向上不存在多边形物标110时，计算出最大的距离(中心线106至左行动规定线108L为止的距离DL、中心线106至右行动规定线108R为止的距离DR)。
另外，步骤S22是按中心线106的每一坐标点使多边形物标110和左右行动规定线108相关联的处理。如图10B所示，边界线生成部82将从中心线106的各坐标点向左右宽度方向延伸的法线与左右行动规定线108或者多边形物标110相交的交点，沿行驶道路的延伸方向连接。据此，在行驶道路的靠左侧和靠右侧分别暂时形成与多边形物标110的存在对应而弯曲的左右暂时边界线113(左暂时边界线113L、右暂时边界线113R)。
如图10C所示，步骤S23是根据左右暂时边界线113生成正式的左右边界线112的处理。边界线生成部82使用上一次生成的左右边界线112执行过滤处理。即，在这一次的左右暂时边界线113上重叠上一次的左右边界线112来修正暂时边界线113，据此消除各多边形物标110与暂时边界线113的干涉部分。据此，得到将与多边形物标110碰撞和非碰撞相区分的左右边界线112(左边界线112L、右边界线112R)。
该左右边界线112表示以多边形物标110位于外侧的方式按每一坐标点变化的连续线。另外，在左右边界线112中，左右暂时边界线113所包含的噪音等也被除去。并且，边界线生成部82将通过至步骤S23为止的处理生成的左右边界线112输出给总括控制部70，且将其输出给推荐行驶道路生成部84。
推荐行驶道路生成部84根据从边界线生成部82接收到的左右边界线112和外界识别信息Ipr所包含的左右识别线104、左右行动规定线108及多边形物标110，生成左右推荐边界线100和推荐行驶路径102。如上所述，左右推荐边界线100是用于使本车11相对于物标200保持余量而移动的边界。
详细而言，依次实施图11所示的处理流程。即，推荐行驶道路生成部84根据左右识别线104生成左右界限线118(步骤S31)，另外根据左右边界线112生成左右余量行驶线120(步骤S32)。然后，将左右界限线118和左右余量行驶线120中内侧的线设定为左右推荐边界线100(步骤S33)。并且，通过修正，对左右推荐边界线100中接近(包括交叉)的部分进行修正(步骤S34)。在此之后，推荐行驶道路生成部84根据左右推荐边界线100生成推荐行驶路径102(步骤S35)，根据该推荐行驶路径102对左右推荐边界线100进行平滑化处理(步骤S36)。下面，对各步骤的具体处理内容进行说明。
步骤S31是在本车11行驶的行驶道路的行驶车道上设定从车道标识线等扩出的扩出允许范围的处理。如图12A所示，生成的左右界限线118(左界限线118L、右界限线118R)表示依赖于左右识别线104的可偏离范围，另外，可以说表示用于使本车11不会偏离到比界限线118靠外侧的位置的边界。
推荐行驶道路生成部84对左右识别线104加上向宽度方向外侧走偏的合适的允许间隔D2来生成左右界限线118。例如，在提取出行驶车道的车道标识线作为左右识别线104的情况下，在车道标识线的宽度方向外侧加上0.5m、1m、…等允许间隔D2来作为左右界限线118。另外，例如，在提取出行驶道路的路肩的情况下，也可以包括路肩的规定范围作为左右界限线118。
步骤S32是为了使本车11几乎不接近存在于本车11的周边环境的物标200而设定用于顺利行驶的左右范围而进行。如图12B所示，计算出的左右余量行驶线120(左余量行驶线120L、右余量行驶线120R)表示依赖于左右边界线112并且从左右边界线112向宽度方向内侧远离某种程度的边界。
推荐行驶道路生成部84对左右边界线112加上规定的余量间隔Dm(余裕)而生成左右余量行驶线120。例如，作为余量间隔Dm，能够举出0.5、1m、…等。另外，推荐行驶道路生成部84也可以按照构成左右边界线112的左右行动规定线108、多边形物标110等各要素来改变余量间隔Dm。
步骤S33是如图13所示，比较左右界限线118和左右余量行驶线120，以本车11为基准优先内侧的线，据此暂时设定左右推荐边界线100(左推荐边界线100L、右推荐边界线100R)的处理。计算出的左右推荐边界线100表示本车11不较大地偏离行驶车道，另外通过远离静态物体204和移动体202的位置的目标边界。因此，可以说在本车11的自动驾驶中，期望本车11尽可能在该左右推荐边界线100的内侧行驶。
推荐行驶道路生成部84将在步骤S31中生成的左右界限线118和在步骤S32中生成的左右余量行驶线120分别进行比较，选择存在于内侧的线。据此，在行驶道路上余量行驶线120存在于比界限线118靠内侧的位置的范围内，余量行驶线120为推荐边界线100。另外，在行驶道路上界限线118存在于比余量行驶线120靠内侧的范围内，界限线118为推荐边界线100。通过该处理，推荐边界线100位于界限线118上或者比界限线118靠内侧的位置。另外，推荐边界线100与识别线104等同样，可以生成为在假想平面坐标SC上由坐标点隔开间隔而排列的点列。
步骤S34是关于在上述计算出的左右推荐边界线100，如图14A所示，为了应对本车11无法通行的路段而修正左右推荐边界线100的处理。据此，左右推荐边界线100能够实现消除狭窄的窄道和反转(左推荐边界线100L位于比右推荐边界线100R靠右侧的位置)的位置等(还参照图14B)。
作为具体的处理，首先，按左右推荐边界线100的每一坐标点计算出宽度方向上的间隔(以下称为推荐边界间隔Db)。另外，推荐行驶道路生成部84预先保存有阈值Th，将计算出的多个推荐边界间隔Db与阈值Th分别进行比较，在推荐边界间隔Db在阈值Th以下的情况下(还包括左右推荐边界线100的反转)，对该坐标点实施修正。阈值Th并不特别地限定，例如可以是在本车11的车宽上加上一些余量宽度的值。
并且，作为修正左右推荐边界线100的状况，能够举出以下的[a]～[c]的模式。
[a]左右推荐边界线100均位于左右界限线118的内侧(参照图14A中的线A)。
[b]左推荐边界线100L和右推荐边界线100R彼此交叉(参照图14A中的线B)。
[c]左右推荐边界线100中的一方重叠在左右界限线118上，另一方位于比左右界限线118靠内侧的位置(参照图14A中的线C)。
在[a]的左右推荐边界线100均位于左右界限线118的内侧的情况下，能够将左右推荐边界线100分别向宽度方向扩展。因此，如图15A所示，推荐行驶道路生成部84进行以左右推荐边界线100的宽度方向中央部为基准，将左右推荐边界线100分别向宽度方向外侧扩展的处理。通过该修正，左右推荐边界线100的宽度被设定为与阈值Th相同或者稍微比阈值Th宽。
另外，在通过扩展左右推荐边界线100而使一方推荐边界线100与界限线118(或者边界线112)重叠的情况下，进行将另一方推荐边界线100进一步扩展的处理。即，界限线118(或者边界线112)是将左右推荐边界线100向宽度方向外侧扩展的量的最大值。例如，如图15B所示，设修正前的左推荐边界线100L位于左界限线118L的近旁位置，设修正前的右推荐边界线100R相对于右界限线118R(或者右边界线112R)保持余量而远离。在该情况下，将左推荐边界线100L扩展到左界限线118L(或比左界限线118L略靠内侧)，另一方面，进行较大地扩展右推荐边界线100R的处理。据此，修正后的左右推荐边界线100不表示与物标200等接触的边界。
即使在[b]的左推荐边界线100L与右推荐边界线100R彼此交叉的情况下，如图15C所示，也能够推定为可以将左右推荐边界线100分别向宽度方向扩展。因此，即使在该[b]的情况下，推荐行驶道路生成部84也与[a]同样，进行将左推荐边界线100L向左方扩展，并且将右推荐边界线100R向右方扩展的处理。另外，左推荐边界线100L和右推荐边界线100R的扩展方法可以为，比[a]大，例如忽视交叉部分而以左右推荐边界线100的宽度方向中央部为基点，将一方推荐边界线100扩展阈值Th的1/2，将另一方推荐边界线100扩展阈值Th的1/2。据此，即使在左右推荐边界线100反转的位置，也修正为本车11可通行的推荐边界线100。
在[c]的左右推荐边界线100中的一方重叠在左右界限线118上而另一方位于比左右界限线118靠内侧的情况下，能够仅将左右推荐边界线100中的另一方向宽度方向扩展。因此，如图15D所示，推荐行驶道路生成部84以在左右界限线118上重叠的一方推荐边界线100为基准，进行将另一方推荐边界线100向宽度方向扩展的处理。据此，修正为本车11尽可能避让靠近一方推荐边界线100的左右推荐边界线100。
通过以上的处理，推荐行驶道路生成部84能够使左右推荐边界线100从图14A所示的修正前的左右推荐边界线100形成为图14B所示的修正后的左右推荐边界线100。即通过修正，左推荐边界线100L和右推荐边界线100R被配置在彼此不相交而分离的位置。
返回图11，在步骤S35中，使用通过以上处理生成的左右推荐边界线100(点列)，生成本车11行驶时的推荐行驶路径102。推荐行驶路径102是在本车11的行驶路径中实现曲率最小化、距离最小化、与中心线106的差分的最小化等的路径，另外，可以说是考虑到本车11的行驶效率和顺利程度的路径。下面，说明推荐行驶路径102的计算方法一例。
如图16所示，推荐行驶道路生成部84首先使用上一次计算出的推荐行驶路径(未图示)，通过合适的插补方法来计算插补线122。并且，推荐行驶道路生成部84将连接左右推荐边界线100的各左右一对坐标点的线段与插补线122相交的多个交点设定为本车11通行的目标的限制点X。在假想平面坐标SC中，能够将左推荐边界线100L的点列表示为(Lx，Ly)×N，将右推荐边界线100R的点列表示为(Rx，Ry)×N，将限制点X的点列表示为(x，y)×N，限制点X的点列能够如以下的式(1)、(2)那样公式化。
xi＝Rxi+αi(Lxi-Rxi)…(1)
yi＝Ryi+αi(Lyi-Ryi)…(2)
在此，0≦αi≦1，i∈[0，N-1]。
设定后，对各限制点的点列进行公式化，将与公式化后的参数(最优变量)有关的目标函数和限制条件公式化为凸二次规划问题(非线性规划问题)。凸二次规划问题通过以下的式(3)来表示，并且限制条件通过以下的式(4)、(5)来表示。
J＝1/2x’Hx+q’x…(3)
Aeqx＝beq…(4)
Ainx≦bin…(5)
在该情况下，(4)的等式限制条件使用限制点。(5)的不等式限制条件使用考虑到本车11的车体宽度和根据左右推荐边界线100计算出的车道宽度的最优变量的上限值/下限值。并且，在凸二次规划问题中，在作为目标函数的以下数学公式1所记载的式(6)～式(8)中，计算出J最小化的参数x。
【数学公式1】
Figure BDA0002287614380000231
Figure BDA0002287614380000232
在此，式(6)是使限制点X的点列的曲率最小化的目标函数，式(7)是使限制点X的点列的距离最小化的目标函数，式(8)是使限制点X的点列与中心线106的差分最小化的目标函数。当将式(6)～(8)变形为式(3)的形式时，在各式中计算出H、q(即，得到曲率最小的Hc、qc，距离最小的Hs、qs，与中心线106的差分最小的Ht、qt)。
并且，推荐行驶道路生成部84使用事先确定的加权Wc、Ws、Wt，如以下的式(9)那样来定义统合了3个条件的目标函数，使J_all最小化的参数x成为最终的(即，实现曲率最小化、距离最小化和中心线106的差分的最小化)推荐行驶路径102。
J_all＝1/2x’H_allx+q_all’x…(9)
在此，H_all＝Wc＊Hc+Ws＊Hs+Wt＊Ht
q_all＝Wc＊qc+Ws＊qs+Wt＊Ht
x＝{a0，a1，…，aN-1}
另外，加权Wc、Ws、Wt优选为按照本车11的状况而在局部环境地图生成部54中适宜地改变。例如，在行驶道路的曲率大的情况下或发生迂回行驶的情况下，通过进行增加曲率最小化的Wc等处理，能够得到更良好的路径。
返回图11，在步骤S36中，使用在步骤S35中生成的推荐行驶路径102和左右识别线104，进一步对左右推荐边界线100进行平滑化处理。据此，左右推荐边界线100对应于本车11的行驶不会成为非常大的宽度而能平滑地连续。另外，也可以不实施步骤S36。
如图17A和图17B所示，在平滑化处理中，推荐行驶道路生成部84以推荐行驶路径102位于大致中心位置的方式，按推荐行驶路径102上的每一坐标点来实施幅宽尺寸的复查(重新设定)。即，关于推荐行驶路径102的各坐标点，将到左推荐边界线100L的左侧宽度WL和到右推荐边界线100R的右侧宽度WR进行比较，以适应小的一方的宽度。
例如，当如图17B所示的那样提取出图17A中的线D时，其宽度方向(法线方向)上的左侧宽度WL比右侧宽度WR大。因此，将左侧宽度WL变更为与右侧宽度WR相同的幅宽尺寸(参照图17B中的标记WL’)，使左推荐边界线100L的坐标点靠近右侧。
另外，如图17A中的线E所示，当识别出推荐行驶路径102的坐标点存在于左右识别线104的内侧，且左右推荐边界线100位于左右识别线104的外侧的坐标点时，推荐行驶道路生成部84实施与上述不同的处理。详细而言，将左右识别线104和左右推荐边界线100进行比较，如果左右推荐边界线100能够进入左右识别线104内，则使左右推荐边界线100中的一方(推荐行驶路径102靠近的一侧)与识别线104重叠。并且，使左右推荐边界线100中的另一方(推荐行驶路径102远离的一侧)与重叠在识别线104上的推荐边界线100至推荐行驶路径102为止的幅宽尺寸相同。
通过上述处理修正左右推荐边界线100的各坐标点之后，推荐行驶道路生成部84根据推荐行驶路径102的前后的坐标点的全宽(左侧宽度WL和右侧宽度WR)，选择全宽的最小值对每一坐标点设定最终的宽度。例如，推荐行驶道路生成部84在左右推荐边界线100彼此急剧接近的情况下或彼此急剧远离的情况下，不急剧改变幅宽尺寸，而是抑制比最小值大的变动，据此能够使左右推荐边界线100更平滑。
据此，左右推荐边界线100从连接该坐标点的线段弯曲的状态修正为平滑地变化的点列。另外，左右推荐边界线100的平滑化并不限定于上述方法，也可以采用各种方法。例如，也可以通过计算连接左右推荐边界线100的各坐标点的线段的角度，以该角度为规定以下的方式使坐标点偏移来进行平滑化。或者，也可以使用过去多次的左右推荐边界线100，对当前的左右推荐边界线100进行平滑化处理。
推荐行驶道路生成部84当通过以上的推荐行驶处理的运算，进行各信息(左右推荐边界线100和推荐行驶路径102)的生成时，将这些信息输出给总括控制部70，并且将其输出给停车位置生成部86。另外，推荐行驶道路生成部84也可以将在处理过程中生成的左右界限线118等一并发送给总括控制部70、停车位置生成部86。
在图5所示的步骤S40中，停车位置生成部86从物标识别行动部80接收到多边形物标110和行动分类信息，确定本车11停车的车辆停车位置114。具体而言，如图18所示，停车位置生成部86通过在假想平面坐标SC上配置左右界限线118和多边形物标110，来确定左右界限线118与多边形物标110的相对位置。
并且，停车位置生成部86根据包括作为行动分类信息的[1]向左避让、[2]向右避让、[3]停车的多边形物标110，计算出假想平面坐标SC上的可行驶区域。可行驶区域能够通过在假想平面坐标SC中对推荐行驶路径102的每一坐标点将法线延长，根据至该法线与左右界限线118或者多边形物标110相交的交点(坐标点)的距离来设定。另外，可行驶区域也可以通过从左右界限线118的内侧区域中减去多边形物标110(不能行驶区域)而得到。
例如，当在左右宽度方向上分别存在多边形物标110时，将两多边形物标110间的间隔宽度Wi和本车11的车宽进行比较。并且，如果两多边形物标110的间隔宽度Wi比本车11的车宽大，则能够视为在该坐标点确保有可行驶区域。与此相反，如果两多边形物标110间的间隔宽度Wi比本车11的车宽小，则在该坐标点没有确保有可行驶区域，即为不能行驶区域(车辆停车位置114)。因此，将该坐标点确定为车辆停车位置114。
同样，当在推荐行驶路径102的坐标点的左右宽度方向中的一方存在多边形物标110时，将从左右界限线118的一方(避让侧的界限线118)至多边形物标110的间隔宽度Wi与本车11的车宽进行比较。并且，如果间隔宽度Wi比本车11的车宽大，则在该坐标点确保有可行驶区域。与其相反，如果间隔宽度Wi比本车11的车宽小，则在该坐标点处为不能行驶区域(车辆停车位置114)。
停车位置生成部86当通过以上方法生成车辆停车位置114时，通过总括控制部70将该车辆停车位置114输出给各轨迹生成部，并且将其输出给目标速度生成部88。这样，车辆控制装置10除了相对于多边形物标110的行动分类信息之外，在停车位置生成部86中重新设定车辆停车位置114，据此能够高精度地进行相对于物标200的停车动作。
另外，在行动分类信息中被分类为停车的多边形物标110在假想平面坐标SC上与推荐行驶路径102或左右推荐边界线100重叠，因此也可以将该重叠位置作为车辆停车位置114。另外，在为被分类为向左避让或向右避让的多边形物标110的情况下，停车位置生成部86也可以根据已经生成的左右边界线112，判定是否具有本车11可通行的宽度，由此确定车辆停车位置114。
另外，在图5所示的步骤S50中，局部环境地图生成部54的目标速度生成部88接收左右推荐边界线100和本车状态信息Ivh，生成推荐行驶路径102上的速度的目标值(目标速度116)。该目标速度116经由总括控制部70被发送给各轨迹生成部，是在各轨迹生成部中计算包括速度的轨迹时的指标。例如，目标速度生成部88依次实施图19所示的处理流程。
目标速度生成部88计算与推荐行驶路径102的曲率和对本车11施加的横向加速度(车宽方向上的加速度)对应的第1限制速度(步骤S51)。例如，推荐行驶路径102的曲率能够根据连接各坐标点的推荐行驶路径102的线段彼此的角度容易地计算出。另外，横向加速度可以根据计算出的曲率、当前的速度等，对推荐行驶路径102的每一坐标点进行推定。据此，第1限制速度被设定为反映出正在行驶的行驶道路的状况和本车11的状态的合理的速度。
另外，目标速度生成部88在确定(接收到)车辆停车位置114的情况下，设定在车辆停车位置114以后为零的第2限制速度(步骤S52)。据此，能够防止本车11越过车辆停车位置114而行驶(速度大于0)。
并且，目标速度生成部88根据左右边界线112的幅宽尺寸设定第3限制速度(步骤S53)。该处理为，如图20A所示，在本车11周边的可行驶范围(左右边界线112)的宽度狭窄的情况下，设定降低本车11的速度的目标速度116。据此，在左右边界线112为窄道的情况下，能够使本车11降速行驶。
例如，目标速度生成部88将图20B所示的幅宽尺寸-限制速度表90(参照信息)存储在未图示的目标速度存储部中。在幅宽尺寸-限制速度表90中，通过实验等预先设定并存储有相对于边界线112的幅宽尺寸得到安心感的限制速度。目标速度生成部88在接收到左右边界线112时，按推荐行驶路径102上的每一坐标点计算左右边界线112的幅宽尺寸，另外，参照幅宽尺寸-限制速度表90导出与计算出的幅宽尺寸对应的限制速度。据此，对每一坐标点得到适宜的限制速度。
在此之后，目标速度生成部88考虑在上述步骤S51～S53中得到的第1～第3限制速度、和本车最高速度及法定速度，按推荐行驶路径102中的每一坐标点选择这些速度中的最小值(步骤S54)。因此，对生成的推荐行驶路径102中的每一坐标点得到最低的速度。
最后，目标速度生成部88将在上述步骤中得到的推荐行驶路径102的各坐标点的限制速度修正为能以等加减速实现的目标速度116(步骤S55)。据此，能够抑制对本车11施加较大的加速度或减速度，由此计算出能使本车11稳定行驶的目标速度116。
通过上述处理，局部环境地图生成部54输出多边形物标110、左右边界线112、左右界限线118、左右推荐边界线100、推荐行驶路径102、车辆停车位置114、目标速度116等局部环境信息Iem。因此，在各轨迹生成部中，通过使用局部环境信息Iem，能够在某种程度上合并(作为一例，集中地计算出推荐行驶路径102附近的路径)轨迹图案的生成范围。
如上所述，本实施方式所涉及的车辆控制装置10在局部环境地图生成部54中，计算对左右边界线112加上余量间隔Dm的左右推荐边界线100。该左右推荐边界线100表示本车11能够相对于行驶道路上的各种物标200保持余量而行驶的边界。因此，车辆控制装置10能够根据左右推荐边界线100得到能够与多个物标200对应的路径。因此，在自动驾驶中，能够降低与物标200干涉的干涉可能性，另外减少给予搭乘者的不安，使本车11高效地行驶。
并且，车辆控制装置10构成为，适宜地修正左右推荐边界线100。例如，通过将左右推荐边界线100向宽度方向外侧扩展，能够抑制由于所生成的左右推荐边界线100的间隔狭窄等理由而对本车11的行驶控制产生障碍。尤其是，在左推荐边界线100L和右推荐边界线100R的位置反转的情况下，车辆控制装置10通过进行处理以消除该反转，能够使本车11的行驶控制良好地持续。并且，车辆控制装置10在左右推荐边界线100中的一方与左右界限线118的一方重叠的情况下，通过仅将左右推荐边界线100中的另一方向宽度方向外侧扩展，能够使左右推荐边界线100不越过界限线118。据此，能够抑制生成本车11较大地偏离行驶道路的路径。
并且，车辆控制装置10通过计算曲率、行驶距离、与左右推荐边界线100的中心的差分最小的推荐行驶路径102，来提供抑制本车11的车速降低和方向盘的无效移动的目标路径。因此，车辆控制装置10通过调整行驶时的速度和舵角以尽可能沿推荐行驶路径102行驶，能够使本车11良好地行驶。另外，车辆控制装置10通过根据推荐行驶路径102调整左右推荐边界线100，能够得到平滑而连续的左右推荐边界线100。该左右推荐边界线100能够更有效地生成对本车11的行为合理的路径。
并且，车辆控制装置10构成为，获取与左右边界线112的幅宽尺寸对应的目标速度116。据此，在左右边界线112形成窄道的情况下，能够使本车11为使本车11的行驶速度降低的目标速度116，由此能够减轻搭乘者的不安。并且，车辆控制装置10通过对移动体202生成预测多边形物标111，能够计算出与预测多边形物标111对应的左右推荐边界线100。据此，能够良好地形成能避让移动体202的路径。
另外，本发明并不限定于上述实施方式，能够按照发明的要旨进行各种改变。例如，车辆控制装置10不仅可以实施全自动地进行车辆的行驶控制的全自动驾驶，也可以实施半自动地进行行驶控制的半自动驾驶(驾驶辅助)。在驾驶辅助中，可以举出只进行速度控制的情况、只进行操舵控制的情况、或者搭乘者进行手动驾驶且由作为车载装置的监视器、扬声器等对目标车速和目标操舵位置进行引导的情况。作为一例，车辆控制装置10也可以构成为，通过将计算出的推荐行驶路径102显示在本车11的监视器上，来向搭乘者引导合适的路径。

Claims (10)

1.一种车辆控制装置(10)，其至少半自动地进行本车(11)的行驶控制，其特征在于，具有：
检测部(14)，其检测所述本车(11)行驶的行驶道路的周边环境；
外界识别部(52)，其根据所述检测部(14)的检测信息，提取所述行驶道路的左右识别线(104)，且提取存在于所述行驶道路上的物标(200)；和
信息生成部(54)，其根据所述左右识别线(104)和所述物标(200)的信息，计算所述本车(11)在所述行驶道路上的行动范围及表示与所述物标(200)不干涉的界限的左右边界线(112)，且通过加上使所述左右边界线(112)向内侧缩窄的余量间隔(Dm)，计算出所述本车(11)行驶时的左右推荐边界线(100)。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置(10)，其特征在于，
所述信息生成部(54)在所述左右推荐边界线(100)的宽度方向上的间隔(Db)在规定的阈值(Th)以下的情况下，进行将所述左右推荐边界线(100)向宽度方向外侧扩展的修正。
3.根据权利要求2所述的车辆控制装置(10)，其特征在于，
所述信息生成部(54)在左推荐边界线(100L)位于右推荐边界线(100R)的右侧的情况下，在所述修正中使所述左推荐边界线(100L)向比所述右推荐边界线(100R)靠左侧的位置移动。
4.根据权利要求2所述的车辆控制装置(10)，其特征在于，
所述信息生成部(54)构成为，生成对所述左右识别线(104)加上偏离的允许间隔而得到的左右界限线(118)，
并且，在所述左右推荐边界线(100)中的一方与所述左右界限线(118)中的一方重叠的情况下，在所述修正中仅使所述左右推荐边界线(100)中的另一方向宽度方向外侧扩展。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的车辆控制装置(10)，其特征在于，
所述信息生成部(54)在所述修正中在不超过所述左右边界线(112)的范围内扩展所述左右推荐边界线(100)。
6.根据权利要求1所述的车辆控制装置(10)，其特征在于，
所述信息生成部(54)在所述左右推荐边界线(100)内设定所述本车(11)通行的限制点，在将所述限制点进行排列的状态下，计算曲率、行驶距离、与所述左右推荐边界线(100)的中心的差分最小的推荐行驶路径(102)。
7.根据权利要求6所述的车辆控制装置(10)，其特征在于，
所述信息生成部(54)以所述推荐行驶路径(102)为宽度方向中心的方式来调整所述左右推荐边界线(100)。
8.根据权利要求1所述的车辆控制装置(10)，其特征在于，
所述信息生成部(54)计算所述左右边界线(112)的宽度方向上的幅宽尺寸，根据预先存储在存储部中的参照信息(90)，获取与所述幅宽尺寸对应的目标速度(116)。
9.根据权利要求1所述的车辆控制装置(10)，其特征在于，
所述信息生成部(54)在计算出所述左右边界线(112)之前，将相对于被提取出的所述物标(200)的行动分类为向左避让、向右避让、停车、忽视和跟随中的任一种，根据所述向左避让或者所述向右避让的分类来生成所述左右边界线(112)。
10.根据权利要求1所述的车辆控制装置(10)，其特征在于，
所述信息生成部(54)构成为，根据所述外界识别部(52)的所述物标(200)的信息来生成多边形物标(110)，
在所述物标(200)为移动体的情况下，生成随着时间经过而所述移动体的位置发生变化的预测多边形物标(111)来作为所述多边形物标(110)。
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