CN112810608A - 车辆行驶控制装置以及车辆控制系统 - Google Patents

Abstract

提供一种车辆行驶控制装置以及车辆控制系统，在自动地对车辆的行驶进行控制时，使危险躲避控制和自动行驶控制相协调。本发明涉及的车辆行驶控制装置(200)与制定车辆(1)的行驶计划的自动驾驶控制装置(100)进行通信，进行用于使车辆(1)沿着从自动驾驶控制装置接收到的行驶计划来自动地行驶的自动行驶控制。另外，车辆行驶控制装置(200)基于与车辆(1)的周边环境有关的信息来预测危险，在预测到危险的情况下，为了躲避危险而进行向自动行驶控制介入的危险躲避控制。并且，在执行了危险躲避控制的情况下，车辆行驶控制装置(200)向自动驾驶控制装置(100)发送与危险躲避控制有关的信息。

Description

车辆行驶控制装置以及车辆控制系统

技术领域

本发明涉及适合用于自动驾驶车辆的车辆行驶控制装置以及车辆控制系统。

背景技术

专利文献1公开了一种现有技术，其通过行驶计划制作部基于目标路线和周边信息来制作车辆的行驶计划，通过行驶控制部使车辆基于行驶计划来自动地进行行驶。行驶计划制作部生成目标轨迹来作为行驶计划，所述目标轨迹是车辆在目标路线上行进的轨迹。此时，行驶计划制作部基于车辆周边的障碍物的状况，生成车辆的目标轨迹以躲避与障碍物的接触。行驶计划制作部和行驶控制部能够包含于不同的ECU。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2016－203882号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

在专利文献1所记载的现有技术中，考虑障碍物的存在来制定了行驶计划。但是，例如对于由先行车辆的急停车、人突然跳出到车辆前等的障碍物的预料之外的突然动作、突发的障碍物的出现而产生的危险，难以用行驶计划进行应对。作为躲避与障碍物的碰撞的技术，已知通过对车辆的行驶控制进行介入来躲避危险的危险躲避控制。PCS(Pre-CrashSafety，预防碰撞安全)是其一个例子。PCS在检测到具有碰撞可能性的障碍物的情况下，通过自动的制动控制使车辆减速或者停止，通过自动的转向控制使车辆的行进方向变化，由此，躲避与障碍物的碰撞。

在将如PCS那样的危险躲避控制应用于专利文献1所记载的现有技术的情况下，通常是基于行驶计划来进行自动行驶控制。并且，在检测到具有碰撞可能性的障碍物的情况下，进行危险躲避控制向自动行驶控制的介入。危险躲避控制和自动行驶控制需要被很好地协调。

本发明是鉴于上述问题而完成的，目的在于在自动地对车辆的行驶进行控制时，使危险躲避控制和自动行驶控制协调。

用于解决问题的技术方案

首先，对本发明涉及的车辆行驶控制装置进行说明。本发明涉及的车辆行驶控制装置是对进行自动驾驶的车辆进行控制的车辆行驶控制装置，具备根据一个或者多个程序进行动作的ECU。ECU通过一个或者多个程序的执行来执行以下的动作。作为第1动作，ECU与制定车辆的行驶计划的自动驾驶控制装置进行通信。作为第2动作，ECU进行用于使车辆沿着从自动驾驶控制装置接收到的行驶计划来自动地进行行驶的自动行驶控制。作为第3控制，ECU基于与车辆的周边环境有关的信息来预测危险。作为第4控制，ECU在预测到危险的情况下，为了躲避危险而进行向自动行驶控制介入的危险躲避控制。作为第5动作，ECU在执行了危险躲避控制的情况下，向自动驾驶控制装置发送与危险躲避控制有关的信息。

根据具有上述结构的车辆行驶控制装置，在预测到危险的情况下，通过执行危险躲避控制，能够躲避危险，并且，能够从车辆控制系统对自动驾驶控制装置发送与危险躲避控制有关的信息。自动驾驶控制装置能够基于与危险躲避控制有关的信息，制定执行了危险躲避控制之后的行驶计划。

在具有上述结构的车辆行驶控制装置中，ECU也可以在执行了危险躲避控制的情况下，向所述自动驾驶控制装置发送危险躲避控制的执行的通知来作为与危险躲避控制有关的信息。由此，能够从车辆行驶控制装置对自动驾驶控制装置通知执行了危险躲避控制这一事实。

接着，对本发明涉及的车辆控制系统进行说明。本发明的第2观点涉及的车辆控制系统具有取得与车辆的周边环境有关的信息的一个或者多个车载传感器，是基于从该一个或者多个车载传感器得到的信息来自动地对车辆的行驶进行控制的车辆控制系统，具备根据一个或者多个程序进行动作的一个或者多个ECU。一个或者多个ECU通过一个或者多个程序的执行来作为行驶计划制定部、自动行驶控制部以及危险躲避控制部进行动作。行驶计划制定部基于输入的信息来制定车辆的行驶计划，所述输入的信息包含从一个或者多个车载传感器中的至少一个得到的信息。自动行驶控制部进行用于使车辆沿着行驶计划来自动地进行行驶的自动行驶控制。危险躲避控制部基于从一个或者多个车载传感器中的至少一个得到的信息来预测危险，在预测到危险的情况下，为了躲避危险而进行向自动行驶控制介入的危险躲避控制。危险躲避控制部在执行了危险躲避控制的情况下，向行驶计划制定部输入与危险躲避控制有关的信息。

根据具有上述结构的车辆控制系统，在预测到危险的情况下，通过执行危险躲避控制，能够躲避危险，并且，能够从危险躲避控制部对行驶计划制定部发送与危险躲避控制有关的信息。行驶计划制定部能够基于与危险躲避控制有关的信息，制定执行了危险躲避控制之后的行驶计划。

在具有上述结构的车辆控制系统中，危险躲避控制部也可以向行驶计划制定部输入危险躲避控制的执行的通知来作为与危险躲避控制有关的信息。由此，能够从危险躲避控制部对行驶计划制定部通知执行了危险躲避控制这一事实。

在具有上述结构的车辆控制系统中，也可以为，一个或者多个ECU包括第一ECU和第二ECU，第一ECU作为行驶计划制定部进行动作，第二ECU作为自动行驶控制部和危险躲避控制部进行动作。由此，例如第二ECU能够设为固定于车辆的ECU，第一ECU能够设为能相对于车辆拆装的ECU。由此，对车辆的行驶进行控制的ECU能够设为在车辆间共用，并且，制定行驶计划的ECU能够为使用了自动驾驶车辆的服务的提供主体独自进行准备。

发明的效果

根据本发明，能够在执行了危险躲避控制的状况下，对行驶计划的制定主体提供与危险躲避控制有关的有用的信息。行驶计划的制定主体能够基于所提供的有用的信息来制定执行了危险躲避控制之后的行驶计划。由此，能够实现危险躲避控制和自动行驶控制的协调。

附图说明

图1是表示在本发明的第1实施方式涉及的车辆控制系统中在自动行驶控制中所执行的危险躲避控制的第1例的图。

图2是表示在本发明的第1实施方式涉及的车辆控制系统中在自动行驶控制中所执行的危险躲避控制的第2例的图。

图3是表示在本发明的第1实施方式涉及的车辆控制系统中在自动行驶控制中所执行的危险躲避控制的第3例的图。

图4是表示本发明的第1实施方式涉及的车辆控制系统和应用了该系统的车辆的结构例的图。

图5是用于对本发明的第1实施方式涉及的车辆控制系统的处理的具体例进行说明的图。

图6是表示本发明的第1实施方式涉及的车辆控制系统的处理的时序图。

图7是表示本发明的第1实施方式涉及的车辆控制系统的第1其他结构例的图。

图8是表示本发明的第1实施方式涉及的车辆控制系统的第2其他结构例的图。

图9是表示在本发明的第2实施方式涉及的车辆控制系统中在自动行驶控制中所执行的危险躲避控制的第1例的图。

图10是表示在本发明的第2实施方式涉及的车辆控制系统中在自动行驶控制中所执行的危险躲避控制的第2例的图。

图11是表示本发明的第2实施方式涉及的车辆控制系统的结构例的图。

图12是用于对本发明的第2实施方式涉及的车辆控制系统的处理的具体例进行说明的图。

标号说明

1 车辆

10、12 车辆控制系统

20 车载传感器

30 车辆致动器

100 自动驾驶控制装置

200 车辆行驶控制装置

201 危险躲避控制装置

301、311、321 识别ECU

302、312、322 轨迹生成ECU

303、313、324 危险躲避控制ECU

304、315、326 自动行驶控制ECU

314、325 仲裁ECU

316 追加ECU

323 轨迹跟随控制ECU

TR1 第1目标轨迹

TR2 第2目标轨迹

OM1 第1目标操作量

OM2 第2目标操作量

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。但是，在以下所示的实施方式中提及了各要素的个数、数量、量、范围等的数的情况下，除了特别地明示的情况、在原理上明显被确定为该数的情况之外，本发明并不限定于该所提及的数。另外，对于在以下所示的实施方式中说明的构造、步骤等，除了特别地明示的情况、在原理上明显地确定为此的情况之外，并非本发明所必须的。

1.第1实施方式

1－1.自动行驶控制和危险躲避控制

本实施方式涉及的车辆控制系统是构成为能够执行使车辆自动地行驶的自动行驶控制和躲避对车辆产生的危险的危险躲避控制的车辆控制系统。在本实施方式涉及的自动行驶控制中，例如能在SAE(Society of Automotive Engineers，汽车工程师协会)的等级定义下实现等级三以上的自动驾驶等级。

基于车辆的行驶计划来进行自动行驶控制。行驶计划被制定为使得车辆在遵守交通规则的同时沿着到目的地为止的最佳路线来安全地进行行驶。行驶计划包括维持当前的行驶车道、进行车道变更等的动作。在自动行驶控制中，将行驶计划作为基础来生成目标轨迹。目标轨迹是车辆最终应该采用的行驶轨道，在考虑了与车辆前方的全部障碍物的碰撞后加以决定。目标轨迹包括车辆行驶的道路内的车辆的目标位置的集合(将该集合也称为目标轨迹)和各目标位置的目标速度。在自动行驶控制中进行如下处理：为了使车辆跟随目标轨迹，算出车辆与目标轨迹之间的偏差(横向偏差、偏航角偏差、速度偏差等)，对车辆的转向、制动或者驱动进行控制以使得该偏差减小。

危险躲避控制是以躲避对车辆产生的危险的方式进行的对于车辆的转向或制动或者这两方的控制。根据情况，对于驱动的控制也包含在危险躲避控制中。本说明书中的对车辆产生的危险意味着能够由传感器检测、且能够通过车辆的控制进行躲避的类型的危险。其代表性的是与包括障碍物的物体的碰撞。在执行自动行驶控制的期间中预测到对车辆产生的危险的情况下，进行危险躲避控制向自动行驶控制的介入。

在此，参照图1～图3对在本实施方式涉及的车辆控制系统10中在自动行驶控制中所执行的危险躲避控制的几个例子进行说明。此外，车辆控制系统10搭载于能够自动驾驶的车辆1。但是，车辆控制系统10的至少一部分也可以配置于车辆1外部的外部装置，远程地对车辆1进行控制。也即是，车辆控制系统10也可以分散地配置于车辆1和外部装置。

在图1～图3所示的各例子中，用连续的白箭头表示基于行驶计划的目标轨迹TR1。基于行驶计划的目标轨迹TR1在以下被称为“第1目标轨迹TR1”。构成第1目标轨迹TR1的白箭头表示每单位时间的位移矢量。白箭头的前端位置为各时刻的目标位置，白箭头的长度表示目标速度。在图1～图3所示的各例子中，生成使车辆1以一定速度进行直行那样的第1目标轨迹TR1。

在危险躲避控制中，生成与基于行驶计划的第1目标轨迹TR1不同的用于危险躲避的目标轨迹TR2。用于危险躲避的目标轨迹TR2在以下被称为“第2目标轨迹TR2”。构成第2目标轨迹TR2的黑箭头表示每单位时间的位移矢量。黑箭头的前端位置为各时刻的目标位置，黑箭头的长度表示危险躲避控制下的目标速度。在危险躲避控制中进行如下处理：对车辆的转向或者制动进行控制以使车辆跟随第2目标轨迹TR2。

图1～图3所示的各例子表示从左侧突然跳出的行人(躲避对象)突然出现在了第1目标轨迹TR1上的情况。在图1所示的例子中，生成对使车辆1向躲避对象的右侧躲避的行驶轨迹进行描绘的第2目标轨迹TR2。也即是，在该例子中，进行向目标轨迹中的目标位置的介入。在图2所示的例子中，生成使车辆1强力减速来停止在躲避对象的跟前的第2目标轨迹TR2。也即是，在该例子中，进行向目标轨迹中的目标速度的介入。在图3所示的例子中，生成在使车辆1向躲避对象的右侧躲避的同时、为了抑制横向的加速度而使车辆1减速的第2目标轨迹TR2。也即是，在该例子中，进行向目标轨迹中的目标位置和目标速度的介入。

在危险躲避控制这样向自动行驶控制进行了介入的情况下，如根据第1目标轨迹TR1与第2目标轨迹TR2的比较可明确的那样，车辆1的动作会与行驶计划的实现所要求的动作不同。危险躲避控制和自动行驶控制需要被很好地进行协调。本实施方式涉及的车辆控制系统10具备用于使危险躲避控制和自动行驶控制协调的结构。以下，对本实施方式涉及的车辆控制系统10的结构进行说明。

1－2.车辆控制系统的结构和功能

图4是表示本实施方式涉及的车辆控制系统10和应用了该系统的车辆1的结构例的图。车辆1具备车辆控制系统10、向车辆控制系统10输入信息的车载传感器20以及根据从车辆控制系统10输出的信号来动作的车辆致动器30。

车载传感器20包括自主传感器21、车辆状态传感器22以及GPS传感器23。自主传感器21是取得与车辆1的周边环境有关的信息的传感器，例如包括摄像头、毫米波雷达、LiDAR等的传感器。基于由自主传感器21得到的信息，进行存在于车辆1周边的物体的检测、所检测到的物体相对于车辆1的相对位置、相对速度的计测、以及所检测到的物体的形状的识别等的处理。车辆状态传感器22是取得与车辆1的运动有关的信息的传感器，例如包括车轮速传感器、加速度传感器、偏航速率传感器、转向角传感器等的传感器。GPS传感器23被使用于取得与车辆1的当前位置有关的信息。

车辆致动器30包括对车辆1进行转向的转向致动器31、对车辆1进行驱动的驱动致动器32以及对车辆1进行制动的制动致动器33。转向致动器31例如包括助力转向系统、线控转向系统、后轮转向系统。驱动致动器32例如包括发动机、EV系统、混合动力系统。制动致动器33例如包括油压制动器、电力再生制动器。

车辆控制系统10具备自动驾驶控制装置100和车辆行驶控制装置200。自动驾驶控制装置100和车辆行驶控制装置200分别是独立的ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)，至少具备处理器和存储装置。存储装置包括主存储装置和辅助存储装置。在自动驾驶控制装置100与车辆行驶控制装置200之间，经由CAN通信、以太网(注册商标)标准的通信等的有线通信、无线通信来进行所需要的信息的输入输出。车辆行驶控制装置200能够设为固定于车辆1的ECU，自动驾驶控制装置100能够设为能相对于车辆1拆装的ECU。

自动驾驶控制装置100掌管车辆控制系统10的功能中的车辆1的自动驾驶的管理。在自动驾驶控制装置100具备的存储装置存储有能够由处理器执行的自动驾驶控制程序和与其关联的各种数据。数据包括地图信息。该地图信息既可以预先存储于存储装置，也可以经由互联网而从外部服务器进行下载，还可以是参照外部服务器上的地图信息。通过由处理器执行自动驾驶控制程序，处理器从车载传感器20取得传感器信息，对地图上的车辆1的位置进行识别，并且，对车辆1周边的状况进行识别。处理器基于地图上的车辆1的位置和车辆1周边的状况，制定自动驾驶中的车辆1的行驶计划。进一步，处理器基于行驶计划来生成第1目标轨迹TR1，向车辆行驶控制装置200输出第1目标轨迹TR1。

车辆行驶控制装置200掌管车辆控制系统10的功能中的自动行驶控制。在车辆行驶控制装置200具备的存储装置存储有能够由处理器执行的自动行驶控制程序和与其关联的各种数据。通过由处理器执行自动行驶控制程序，处理器对车辆致动器30进行操作，对车辆1的转向、驱动以及制动进行控制，以使得车辆1跟随目标轨迹。在车辆1的自动驾驶期间中，车辆行驶控制装置200从自动驾驶控制装置100接受第1目标轨迹TR1。基本上，车辆行驶控制装置200进行自动行驶控制以使得车辆1跟随第1目标轨迹TR1。

在车辆行驶控制装置200具备的存储装置中还存储有能够由处理器执行的危险躲避控制程序和与其关联的各种数据。通过由处理器执行危险躲避控制程序，处理器作为危险躲避控制装置201发挥功能。也即是，危险躲避控制装置201并不是作为硬件而存在的，而是通过由处理器执行危险躲避控制程序而以软件的方式实现。

危险躲避控制装置201基于从车载传感器20得到的信息来预测对车辆1产生的危险。作为具体例，危险躲避控制装置201通过自主传感器21检测车辆1前方的障碍物，基于从自主传感器21和车辆状态传感器22得到的信息来预测与障碍物碰撞的可能性。预测到危险、也即是预测到与障碍物的碰撞为危险躲避控制的一个工作条件。在危险躲避控制的工作条件已成立的情况下，危险躲避控制装置201通过生成用于躲避危险的第2目标轨迹TR2，对自动行驶控制进行介入。

在正在执行自动驾驶的期间中，危险躲避控制的工作条件成立而生成了第2目标轨迹TR2的情况下，车辆行驶控制装置200优先于第1目标轨迹TR1而使用第2目标轨迹TR2。也即是，车辆行驶控制装置200对车辆致动器30进行操作，对车辆1的转向、驱动以及制动进行控制，以使得车辆1跟随第2目标轨迹TR2。

进一步，车辆行驶控制装置200具有如下功能：在进行了危险躲避控制装置201向自动行驶控制的介入的情况下，向自动驾驶控制装置100发送介入通知。介入通知是与危险躲避控制有关的信息的通知。介入通知的一个例子是通知危险躲避控制的执行的标志。介入通知的其他例子是表示危险躲避控制的执行及其介入手段的信息。危险躲避控制的介入手段意味着危险躲避控制向自动行驶控制的介入是向目标轨迹的介入、还是向目标速度的介入、或者是向目标轨迹和目标速度这两方的介入。

自动驾驶控制装置100从车辆行驶控制装置200接受介入通知。自动驾驶控制装置100通常在车辆1的实际轨迹相对于第1目标轨迹TR1发生了较大偏离的情况下，判断为在车辆1的控制系统或者构造系统发生了异常，执行预定的异常处理。异常处理例如包括经由HMI向乘员通知异常、停止自动驾驶来切换为手动驾驶。但是，在接受到介入通知的情况下，即使车辆1不沿着第1目标轨迹TR1行驶，自动驾驶控制装置100也不执行异常处理。

详细而言，在介入通知为通知危险躲避控制的执行的标志的情况下，自动驾驶控制装置100如通常那样继续进行第1目标轨迹TR1的运算。即，自动驾驶控制装置100基于地图上的车辆1的当前位置和车辆1周边的状况来制定车辆1的行驶计划，基于该行驶计划生成第1目标轨迹TR1。通过在执行危险躲避控制的期间中也继续进行第1目标轨迹TR1的运算，能确保危险躲避控制被解除之后的目标轨迹的连续性。

在介入通知是表示危险躲避控制的执行及其介入手段的信息的情况下，自动驾驶控制装置100如通常那样继续进行第1目标轨迹TR1的运算。在危险躲避控制的介入为向目标轨迹的介入的情况下，关于目标速度，自动驾驶控制装置100继续进行向车辆行驶控制装置200的输出。在危险躲避控制的介入为向目标速度的介入的情况下，关于目标轨迹，自动驾驶控制装置100继续进行向车辆行驶控制装置200的输出。通过在执行危险躲避控制的期间中也继续进行第1目标轨迹TR1的运算，关于未介入的目标值继续进行输出，能确保危险躲避控制被解除之后的目标轨迹的连续性。

自动驾驶控制装置100在发生了危险躲避控制向自动行驶控制的介入的情况下，根据介入的状况，对第1目标轨迹TR1的制作涉及的判断基准的参数进行变更。例如，在尽管生成了使车辆1相对于先行车进行减速的第1目标轨迹TR1、但发生了危险躲避控制的介入的情况下，自动驾驶控制装置100对用于进行减速判断的阈值进行变更，使得能够提前进行减速判断。另外，在尽管生成了通过转向来躲避障碍物的第1目标轨迹TR1、但进行了不通过转向进行躲避的危险躲避控制的情况下，自动驾驶控制装置100对判断基准的参数进行变更以使得难以通过转向进行躲避。若危险躲避控制的介入的频度高，则自动驾驶控制装置100通过降低第1目标轨迹TR1的最高速度来减少危险躲避控制的介入的频度。

上述的车辆控制系统10的结构和功能与权利要求的关系为以下那样。自动驾驶控制装置100相当于“行驶计划制定部”，车辆行驶控制装置200相当于“自动行驶控制部”，危险躲避控制装置201相当于“危险躲避控制部”。

1－3.车辆控制系统的处理的具体例

图5是用于对本实施方式涉及的车辆控制系统10的处理的具体例进行说明的图。在图5中，用虚线的箭头表示当前时刻t的第1目标轨迹TR1(t)。当前时刻t为与车辆1的当前位置对应的时刻。第1目标轨迹TR1(t)与躲避对象发生干涉，因此，执行通过危险躲避控制装置201实现的危险躲避控制，生成第2目标轨迹TR2(t)。接受危险躲避控制的执行，从车辆行驶控制装置200向自动驾驶控制装置100发送介入通知。

自动驾驶控制装置100当从车辆行驶控制装置200接受到介入通知时，对从危险躲避控制恢复后进行考虑来运算第1目标轨迹TR1。详细而言，自动驾驶控制装置100通常基于行驶计划来生成第1目标轨迹TR1，但在危险躲避控制的介入时，在车辆行驶控制装置200中不采用第1目标轨迹TR1，取而代之，采用由危险躲避控制装置201生成的第2目标轨迹TR2。在那期间，自动驾驶控制装置100继续制作将当前的车辆1的状态作为起点的第1目标轨迹TR1，以使得在危险躲避控制结束后从第1目标轨迹TR1平顺地恢复。以下，对此进行具体的说明。

在时刻t开始了危险躲避控制的情况下，车辆1被控制行驶动作以跟随第2目标轨迹TR2(t)。并且，在比时刻t晚1步长的将来的时刻t+1，车辆1位于第2目标轨迹TR2(t)的位置P2(t+1)，具有速度V2(t+1)。其中，P2为XY坐标系中的位置矢量，V2为速度矢量。在图5所示的例子中，X方向为车辆1的前方方向，Y方向为与X方向正交的平面方向。

自动驾驶控制装置100基于包括时刻t+1的车辆1的位置P2(t+1)和速度V2(t+1)的车辆状态，生成时刻t+1的第1目标轨迹TR1(t+1)。同样地，自动驾驶控制装置100基于包括时刻t+i(i为2以上的整数)的车辆1的位置P2(t+i)和速度V2(t+i)的车辆状态，生成时刻t+i的第1目标轨迹TR1(t+i)。

在图5所示的例子中，在时刻t+4，危险躲避控制被解除。时刻t+4以后，车辆1的行驶动作被进行控制以使得跟随第1目标轨迹TR1(t+4)。自动驾驶控制装置100基于包括时刻t+4的车辆1的位置P2(t+4)和速度V2(t+4)的车辆状态，制作第1目标轨迹TR1(t+4)以使得与第2目标轨迹TR2(t)平顺地连续。其结果，能抑制在危险躲避控制被解除之后车辆1的行为错乱。

1－4.车辆控制系统的处理的流程

本实施方式涉及的车辆控制系统10的上述处理能够由如图6所示那样的时序图来表示。该时序图表示用于用最小限度的标志从危险躲避控制的介入向基于行驶计划的自动行驶控制进行恢复的时序。

首先，在从自动驾驶控制装置100向车辆行驶控制装置200的消息m101中发送第1目标轨迹TR1。车辆行驶控制装置200对车辆1的行驶动作进行控制以使得车辆1跟随第1目标轨迹TR1。

在进行危险躲避控制向自动行驶控制的介入的情况下，危险躲避控制装置201向车辆行驶控制装置200发送消息m201。在消息m201中发送向自动行驶控制介入的第2目标轨迹TR2。

接受来自危险躲避控制装置201的消息m201，车辆行驶控制装置200向自动驾驶控制装置100发送消息m301。在消息m301中发送通知危险躲避控制的介入的介入通知。另外，接受来自危险躲避控制装置201的消息m201，车辆行驶控制装置200将车辆1的跟随对象从第1目标轨迹TR1向第2目标轨迹TR2进行切换。

自动驾驶控制装置100在接受到介入通知之后，向车辆行驶控制装置200发送消息m102。在消息m102中预见到从危险躲避控制恢复而发送第1目标轨迹TR1。但是，车辆行驶控制装置200持续进行使车辆1跟随第2目标轨迹TR2的行驶控制。

在危险躲避控制的介入被解除的情况下，危险躲避控制装置201向车辆行驶控制装置200发送消息m202。在消息m202中通知危险躲避控制向自动行驶控制的介入的解除。接受来自危险躲避控制装置201的消息m202，车辆行驶控制装置200使车辆1的跟随对象向第1目标轨迹TR1恢复。

使车辆1的跟随对象恢复为第1目标轨迹TR1，并且，车辆行驶控制装置200向自动驾驶控制装置100发送消息m302。在消息m302中发送对危险躲避控制的介入已被解除这一情况进行通知的介入解除通知。

自动驾驶控制装置100在接受到介入解除通知之后，在向车辆行驶控制装置200的消息m103中发送通常的第1目标轨迹TR1。车辆行驶控制装置200持续进行使车辆1跟随第1目标轨迹TR1的行驶控制。

1－5.车辆控制系统的其他结构例

接着，对本实施方式涉及的车辆控制系统的其他结构例进行说明。图7是表示本实施方式涉及的车辆控制系统的第1其他结构例的图。在该结构例中，车辆控制系统10由4个ECU、即识别ECU301、轨迹生成ECU302、危险躲避控制ECU303以及自动行驶控制ECU304构成。

识别ECU301从车载传感器20取得传感器信息，对地图上的车辆1的位置进行识别，并且，对车辆1周边的状况进行识别。识别ECU301的识别结果被输入到轨迹生成ECU302和危险躲避控制ECU303。但是，被输入的识别结果的种类在轨迹生成ECU302和危险躲避控制ECU303中未必相同。

轨迹生成ECU302基于从识别ECU301输入的识别结果来制定行驶计划，基于行驶计划来生成第1目标轨迹TR1。轨迹生成ECU302向危险躲避控制ECU303输入第1目标轨迹TR1。

危险躲避控制ECU303基于从识别ECU301输入的识别结果来预测对车辆1产生的危险。对车辆1产生的危险的代表例为与障碍物碰撞的风险。在未检测到那样的危险的情况下，危险躲避控制ECU303将从轨迹生成ECU302输入的第1目标轨迹TR1直接输入到自动行驶控制ECU304。

另一方面，在预测到危险的情况下，例如在预测到与障碍物的碰撞的情况下，危险躲避控制ECU303生成用于躲避危险的第2目标轨迹TR2。并且，危险躲避控制ECU303对由自动行驶控制ECU304进行的自动行驶控制进行介入，向自动行驶控制ECU304输入第2目标轨迹TR2。另外，危险躲避控制ECU303向轨迹生成ECU302输入对危险躲避控制的介入进行通知的介入通知。

自动行驶控制ECU304基本上决定车辆致动器30的各操作量，对车辆1的转向、驱动或者制动进行控制，以使车辆1跟随第1目标轨迹TR1。但是，在危险躲避控制ECU303的介入时、也即是代替第1目标轨迹TR1而被输入第2目标轨迹TR2的情况下，自动行驶控制ECU304决定车辆致动器30的各操作量，对车辆1的转向或者制动进行控制，以使车辆1跟随第2目标轨迹TR2。

图7所示的结构例与图4所示的结构例的对应关系为如下所述。图4所示的自动驾驶控制装置100具有的功能在图7中被分为识别ECU301和轨迹生成ECU302。图4所示的车辆行驶控制装置200具有的功能在图7中被分为识别ECU301、危险躲避控制ECU303以及自动行驶控制ECU304。在与权利要求的关系中，识别ECU301和轨迹生成ECU302相当于“行驶计划制定部”，自动行驶控制ECU304相当于“自动行驶控制部”，识别ECU301和危险躲避控制ECU303相当于“危险躲避控制部”。

图8是表示本实施方式涉及的车辆控制系统的第2其他结构例的图。在该结构例中，车辆控制系统10由5个ECU、即识别ECU311、轨迹生成ECU312、危险躲避控制ECU313、仲裁ECU314以及自动行驶控制ECU315构成。另外，也可以在车辆控制系统10中追加在图8中由单点划线表示的追加ECU316。

识别ECU311从车载传感器20取得传感器信息，对地图上的车辆1的位置进行识别，对车辆1周边的状况进行识别。识别ECU311的识别结果被输入到轨迹生成ECU312和危险躲避控制ECU313。另外，在设置有追加ECU316的情况下，识别结果也被输入到追加ECU316。但是，被输入的识别结果的种类在轨迹生成ECU312、危险躲避控制ECU313以及追加ECU316中未必相同。

轨迹生成ECU312基于从识别ECU311输入的识别结果来制定行驶计划，基于行驶计划来生成第1目标轨迹TR1。但是，在设置有追加ECU316的情况下，追加ECU316进行基于识别结果的行驶计划的制定，轨迹生成ECU312进行基于行驶计划的第1目标轨迹TR1的生成。轨迹生成ECU312向仲裁ECU314输入第1目标轨迹TR1。

危险躲避控制ECU313基于从识别ECU311输入的识别结果，预测与障碍物的碰撞等的对车辆1产生的危险。并且，在预测到危险的情况下，危险躲避控制ECU313生成用于躲避危险的第2目标轨迹TR2。并且，危险躲避控制ECU313向仲裁ECU314输入第2目标轨迹TR2。

仲裁ECU314在仅被输入第1目标轨迹TR1的情况下，向自动行驶控制ECU315输入第1目标轨迹TR1。但是，在与第1目标轨迹TR1一起还被输入了第2目标轨迹TR2的情况下，仲裁ECU314向自动行驶控制ECU315输入第2目标轨迹TR2，使危险躲避控制介入自动行驶控制。在该情况下，仲裁ECU314向轨迹生成ECU312输入对危险躲避控制的介入进行通知的介入通知。

自动行驶控制ECU315基本上决定车辆致动器30的各操作量，对车辆1的转向、驱动或者制动进行控制，以使车辆1跟随第1目标轨迹TR1。但是，在代替第1目标轨迹TR1而被输入第2目标轨迹TR2的情况下，自动行驶控制ECU315决定车辆致动器30的各操作量，对车辆1的转向或者制动进行控制，以使车辆1跟随第2目标轨迹TR2。

图8所示的结构例与图4所示的结构例的对应关系为如下所述。图4所示的自动驾驶控制装置100具有的功能在图8中被分为识别ECU311和轨迹生成ECU312，或者被分为识别ECU311、轨迹生成ECU312以及追加ECU316。图4所示的车辆行驶控制装置200具有的功能在图8中被分为识别ECU311、危险躲避控制ECU313、仲裁ECU314以及自动行驶控制ECU315。在与权利要求的关系中，识别ECU311和轨迹生成ECU312相当于“行驶计划制定部”。或者，识别ECU311、轨迹生成ECU312以及追加ECU316相当于“行驶计划制定部”。自动行驶控制ECU315相当于“自动行驶控制部”，识别ECU311、危险躲避控制ECU313以及仲裁ECU314相当于“危险躲避控制部”。

在图4、图7以及图8所示的结构例以外，本实施方式涉及的车辆控制系统10也可以采取各种各样的结构。例如，也可以用一个ECU构成车辆控制系统10，通过能够由该ECU执行的程序来实现行驶计划制定部、自动行驶控制部以及危险躲避控制部。

2.第2实施方式

2－1.危险躲避控制向自动行驶控制的介入方式

在第1实施方式中，预测到对车辆产生的危险的情况下的向自动行驶控制的介入为向目标轨迹的介入，与此相对，在本实施方式涉及的车辆控制系统中，进行对于车辆致动器的操作量的介入。

参照图9和图10，对在本实施方式涉及的车辆控制系统中在自动行驶控制中所执行的危险躲避控制的几个例子进行说明。在图9所示的例子中，由曲线表示作为车辆的目标操作量之一的目标转向角度与时间的关系。由虚线表示的目标转向角度是用于实现基于行驶计划计算出的目标轨迹的第1目标转向角度OM1。由实线表示的目标转向角度是用于危险躲避的第2目标转向角度OM2。图9示出如下例子：由于突然出现从左侧突然跳出的行人(躲避对象)，因此，危险躲避控制进行了工作以使车辆向躲避对象的右侧躲避。通过代替第1目标转向角度OM1而按照第2目标转向角度OM2来对转向致动器进行操作，实现如图1所示的第2目标轨迹TR2那样的车辆的动作，可避免与躲避对象的碰撞。

在图10所示的例子中，由曲线表示车辆的目标减速度与时间的关系。由虚线表示的目标减速度是用于实现基于行驶计划计算出的目标轨迹的第1目标减速度OM1。由实线表示的目标减速度是用于危险躲避的第2目标减速度OM2。图10表示如下例子：由于突然出现突然跳出到车辆的前方的行人(躲避对象)，因此，危险躲避控制进行了工作以使车辆强力地减速来使之停止在躲避对象的跟前。通过代替第1目标减速度OM1而按照第2目标减速度OM2来对制动致动器进行操作，实现如图2所示的第2目标轨迹TR2那样的车辆的动作，可避免与躲避对象的碰撞。

另外，虽省略图示，但通过危险躲避控制介入到目标转向角和目标减速度这两方，也能够实现如图3所示的第2目标轨迹TR2那样的车辆的动作。

2－2.车辆控制系统的结构和功能

图11是表示本实施方式涉及的车辆控制系统12的结构例的图。在该结构例中，车辆控制系统12由6个ECU、即识别ECU321、轨迹生成ECU322、轨迹跟随控制ECU323、危险躲避控制ECU324、仲裁ECU325以及自动行驶控制ECU326构成。

识别ECU321从车载传感器20取得传感器信息，对地图上的车辆1的位置进行识别，并且，对车辆1周边的状况进行识别。识别ECU321的识别结果被输入到轨迹生成ECU322和危险躲避控制ECU324。但是，被输入的识别结果的种类在轨迹生成ECU322和危险躲避控制ECU324中未必相同。

轨迹生成ECU322基于从识别ECU321输入的识别结果来制定行驶计划，基于行驶计划来生成第1目标轨迹TR1。轨迹生成ECU322向轨迹跟随控制ECU323输入第1目标轨迹TR1。

轨迹跟随控制ECU323算出第1目标操作量OM1，该第1目标操作量OM1是用于使车辆1跟随第1目标轨迹TR1的车辆致动器30的操作量。第1目标操作量OM1包括目标转向角度、目标加速度以及目标减速度。但是，可算出目标加速度和目标减速度中的某一方。轨迹跟随控制ECU323向仲裁ECU325输入第1目标操作量OM1。

危险躲避控制ECU324基于从识别ECU321输入的识别结果，预测与障碍物的碰撞等的对车辆1产生的危险。并且，在预测到危险的情况下，危险躲避控制ECU324生成用于躲避危险的第2目标轨迹TR2。进一步，危险躲避控制ECU324算出第2目标操作量OM2，该第2目标操作量OM2是用于使车辆1跟随第2目标轨迹TR2的车辆致动器30的操作量。第2目标操作量OM2基本上包含目标转向角度和目标减速度。但是，根据情况，目标加速度也包含于第2目标操作量OM2。例如，在基于自动行驶控制的车道变更中，车辆1与车道变更目的地的车辆过于接近的情况下，可与目标转向角度的修正一起生成用于从并行状态脱离的目标加速度。危险躲避控制ECU324向仲裁ECU325输入第2目标操作量OM2。

仲裁ECU325在仅被输入了第1目标操作量OM1的情况下，向自动行驶控制ECU326输入第1目标操作量OM1。但是，在与第1目标操作量OM1一起还被输入了第2目标操作量OM2的情况下，仲裁ECU325向自动行驶控制ECU326输入第2目标操作量OM2，使危险躲避控制对自动行驶控制进行介入。在该情况下，仲裁ECU325向轨迹生成ECU322输入对危险躲避控制的介入进行通知的介入通知。

自动行驶控制ECU326基本上按照第1目标操作量OM1来对车辆致动器30进行操作，对车辆1的转向、驱动或者制动进行控制。但是，在代替第1目标操作量OM1而被输入第2目标操作量OM2的情况下，自动行驶控制ECU326按照第2目标操作量OM2来对车辆致动器30进行操作，对车辆1的转向、驱动或者制动进行控制。

上述的车辆控制系统12的结构和功能与权利要求的关系为以下所述。识别ECU321、轨迹生成ECU322以及轨迹跟随控制ECU323相当于“行驶计划制定部”。自动行驶控制ECU326相当于“自动行驶控制部”，识别ECU321、危险躲避控制ECU324以及仲裁ECU325相当于“危险躲避控制部”。

在图11所示的结构例以外，本实施方式涉及的车辆控制系统12也可以采取各种各样的结构。例如，如图4所示的第1实施方式涉及的车辆控制系统10的结构例那样，也可以由自动驾驶控制装置100和车辆行驶控制装置200构成车辆控制系统12。在该情况下，从自动驾驶控制装置100向车辆行驶控制装置200发送第1目标操作量OM1，在危险躲避控制装置201中生成第2目标操作量OM2即可。另外，也可以由一个ECU构成车辆控制系统12，通过能够由该ECU执行的程序来实现行驶计划制定部、自动行驶控制部以及危险躲避控制部。

2－3.车辆控制系统的处理的具体例

图12是用于对本实施方式涉及的车辆控制系统12的处理的具体例进行说明的图。在图12中，由虚线表示当前时刻t的第1目标转向角OM1(t)。当前时刻t为与车辆1的当前位置对应的时刻。基于第1目标转向角OM1(t)的转向与躲避对象发生干涉，因此，执行由危险躲避控制ECU324实现的危险躲避控制，生成第2目标转向角OM2(t)。接受危险躲避控制的执行，从仲裁ECU325向轨迹生成ECU322发送介入通知。

轨迹生成ECU322当从仲裁ECU325接受到介入通知时，对从危险躲避控制恢复后进行考虑来运算第1目标轨迹TR1。也即是，轨迹生成ECU322继续制作将当前的车辆1的状态作为起点的第1目标轨迹TR1，以使得能够在危险躲避控制结束后从第1目标轨迹TR1平顺地恢复。并且，轨迹跟随控制ECU323继续制作用于使车辆1跟随第1目标轨迹TR1的第1目标转向角OM1。以下，对此进行具体的说明。

在时刻t开始了危险躲避控制的情况下，根据时刻t的车辆1的位置和姿势决定第2目标转向角OM2(t)以使得对躲避对象进行躲避后回到原来的行驶路径。车辆1按照在各时刻计算的第2目标转向角OM2来进行转向，直到危险躲避控制被解除。

在比时刻t晚1步长的将来的时刻t+1，将时刻t+1的车辆1的位置和姿势作为基点，决定第1目标转向角OM1(t+1)以使得在对躲避对象进行躲避的同时回到原来的行驶路径。同样地，在时刻t+i(i为2以上的整数)，将时刻t+i的车辆1的位置和姿势作为基点，决定第1目标转向角OM1(t+i)以使得在对躲避对象进行躲避的同时回到原来的行驶路径。

在图12所示的例子中，在时刻t+3，危险躲避控制被解除。时刻t+3以后，车辆1按照第1目标转向角OM1(t+3)进行转向。第1目标转向角OM1(t+3)被生成为与第2目标转向角OM2(t)平顺地连续，因此，通过按照第1目标转向角OM1(t+3)进行转向，能抑制危险躲避控制被解除之后的车辆1的行为错乱。

Claims (5)

1.一种车辆行驶控制装置，对进行自动驾驶的车辆的行驶进行控制，其特征在于，

具备根据一个或者多个程序进行动作的ECU，

所述ECU通过所述一个或者多个程序的执行，

与制定所述车辆的行驶计划的自动驾驶控制装置进行通信，

进行用于使所述车辆沿着从所述自动驾驶控制装置接收到的所述行驶计划来自动地进行行驶的自动行驶控制，

基于与所述车辆的周边环境有关的信息来预测危险，在预测到所述危险的情况下，为了躲避所述危险而进行向所述自动行驶控制介入的危险躲避控制，

在执行了所述危险躲避控制的情况下，向所述自动驾驶控制装置发送与所述危险躲避控制有关的信息。

2.根据权利要求1所述的车辆行驶控制装置，其特征在于，

所述ECU在执行了所述危险躲避控制的情况下，向所述自动驾驶控制装置发送所述危险躲避控制的执行的通知来作为与所述危险躲避控制有关的信息。

3.一种车辆控制系统，具有取得与车辆的周边环境有关的信息的一个或者多个车载传感器，基于从所述一个或者多个车载传感器得到的信息来自动地控制所述车辆的行驶，所述车辆控制系统的特征在于，

具备根据一个或者多个程序进行动作的一个或者多个ECU，

所述一个或者多个ECU通过所述一个或者多个程序的执行来作为行驶计划制定部、自动行驶控制部以及危险躲避控制部进行动作，

所述行驶计划制定部基于输入的信息来制定所述车辆的行驶计划，所述输入的信息包含从所述一个或者多个车载传感器中的至少一个得到的信息，

所述自动行驶控制部进行用于使所述车辆沿着所述行驶计划来自动地进行行驶的自动行驶控制，

所述危险躲避控制部基于从所述一个或者多个车载传感器中的至少一个得到的信息来预测危险，在预测到所述危险的情况下，为了躲避所述危险而进行向所述自动行驶控制介入的危险躲避控制，

所述危险躲避控制部在执行了所述危险躲避控制的情况下，向所述行驶计划制定部输入与所述危险躲避控制有关的信息。

4.根据权利要求3所述的车辆控制系统，其特征在于，

所述危险躲避控制部向所述行驶计划制定部输入所述危险躲避控制的执行的通知来作为与所述危险躲避控制有关的信息。

5.根据权利要求3或者4所述的车辆控制系统，其特征在于，

所述一个或者多个ECU包括第一ECU和第二ECU，

所述第一ECU作为所述行驶计划制定部进行动作，

所述第二ECU作为所述自动行驶控制部和所述危险躲避控制部进行动作。

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