CN110177722B - 车辆控制系统、车辆控制方法及存储介质 - Google Patents

Abstract

车辆控制系统具备：识别部，其识别本车辆的周边的物体目标；第一处理部，其基于由所述识别部识别出的物体目标和所述本车辆的状态，以第一周期进行决定所述本车辆的将来的目标速度即第一目标速度的处理；第二处理部，其基于由所述第一处理部决定出的第一目标速度、由所述识别部识别出的物体目标、以及所述本车辆的状态，以比所述第一周期短的第二周期进行决定所述本车辆的将来的目标速度即第二目标速度的处理；以及行驶控制部，其基于由所述第一处理部决定出的第一目标速度或由所述第二处理部决定出的第二目标速度中的至少一方，来控制所述本车辆的加减速。

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

以往，已知有如下技术：在车辆的行进方向前方存在障碍物的情况下，对车辆的操作或加减速中的至少一方进行控制，以便回避该障碍物(例如，参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-100123号公报

发明要解决的课题

然而，在以往的技术中，存在从识别出障碍物到采取回避行动为止的时间较长的情况。

发明内容

本发明是考虑这样的情况而完成的，其目的之一在于，提供一种能够针对物体目标更加迅速地采取回避行动的车辆控制系统、车辆控制方法及存储介质。

用于解决课题的方案

技术方案1所记载的发明为车辆控制系统，其具备：识别部，其识别本车辆的周边的物体目标；第一处理部，其基于由所述识别部识别出的物体目标和所述本车辆的状态，以第一周期进行决定所述本车辆的将来的目标速度即第一目标速度的处理；第二处理部，其基于由所述第一处理部决定出的第一目标速度、由所述识别部识别出的物体目标、以及所述本车辆的状态，以比所述第一周期短的第二周期进行决定所述本车辆的将来的目标速度即第二目标速度的处理；以及行驶控制部，其基于由所述第一处理部决定出的第一目标速度或由所述第二处理部决定出的第二目标速度中的至少一方，来控制所述本车辆的加减速。

技术方案2所记载的发明在技术方案1所记载的车辆控制系统的基础上，所述第一处理部还基于由所述识别部识别出的物体目标和所述本车辆的状态，来决定所述本车辆的将来的目标位置，所述行驶控制部基于由所述第一处理部决定出的目标位置，来控制所述本车辆的转向。

技术方案3所记载的发明在技术方案2所记载的车辆控制系统的基础上，所述第二处理部在到达所述目标位置的过程中，判定所述本车辆与所述物体目标是否干涉，所述第二处理部在判定为所述本车辆与所述物体目标干涉的情况下，将所述第二目标速度决定为比所述第一目标速度小的速度。

技术方案4所记载的发明在技术方案3所记载的车辆控制系统的基础上，所述第二处理部基于所述本车辆与所述物体目标的相对距离或相对速度，来决定所述第二目标速度。

技术方案5所记载的发明在技术方案1至4中任一方案所记载的车辆控制系统的基础上，所述车辆控制系统还具备在所述本车辆的周围设置的多个传感器，所述识别部使用所述多个传感器各自的检测结果来识别所述物体目标，所述第二处理部基于使用所述多个传感器中的设置于所述本车辆的前侧的传感器的检测结果而由所述识别部识别出的物体目标、以及所述第一目标速度，来决定所述第二目标速度。

技术方案6所记载的发明在技术方案5所记载的车辆控制系统的基础上，所述多个传感器的检测周期彼此不同，所述第二处理部基于使用所述多个传感器中的与其他传感器相比检测周期短的传感器的检测结果而由所述识别部识别出的物体目标，来决定所述第二目标速度。

技术方案7所记载的发明为车辆控制方法，该车辆控制方法使车载计算机进行如下处理：识别本车辆的周边的物体目标；基于识别出的所述物体目标和所述本车辆的状态，以第一周期进行决定所述本车辆的将来的目标速度即第一目标速度的处理；基于决定出的所述第一目标速度、识别出的所述物体目标、以及所述本车辆的状态，以比所述第一周期短的第二周期进行决定所述本车辆的将来的目标速度即第二目标速度的处理；以及基于决定出的所述第一目标速度或决定出的所述第二目标速度中的至少一方，来控制所述本车辆的加减速。

技术方案8所记载的发明为存储介质，其存储有车辆控制程序，该车辆控制程序使车载计算机进行如下处理：识别本车辆的周边的物体目标；基于识别出的所述物体目标和所述本车辆的状态，以第一周期进行决定所述本车辆的将来的目标速度即第一目标速度的处理；基于决定出的所述第一目标速度、识别出的所述物体目标、以及所述本车辆的状态，以比所述第一周期短的第二周期进行决定所述本车辆的将来的目标速度即第二目标速度的处理；以及基于决定出的所述第一目标速度或决定出的所述第二目标速度中的至少一方，来控制所述本车辆的加减速。

发明效果

根据各技术方案所记载的发明，基于本车辆的周边的物体目标和本车辆的状态，以第一周期进行决定本车辆的将来的目标速度即第一目标速度的处理，基于决定出的第一目标速度、本车辆的周边的物体目标、以及本车辆的状态，以比第一周期短的第二周期进行决定本车辆的将来的目标速度即第二目标速度的处理，并基于第一目标速度或第二目标速度中的至少一方，来控制本车辆的加减速，因此能够针对物体目标更加迅速地采取回避行动。

附图说明

图1是表示实施方式中的搭载有车辆控制系统1的车辆所具有的构成要素的图。

图2是实施方式中的车辆控制系统1的结构图。

图3是表示由本车位置识别部121识别出本车辆M相对于本车道L1的相对位置及姿态的情形的图。

图4是用于说明第一轨道生成部123a及第二轨道生成部123b的处理周期的图。

图5是表示基于推荐车道来生成第一目标轨道的情形的图。

图6是表示由第一轨道生成部123a进行的一系列的处理的流程图。

图7是表示由第二轨道生成部123b进行的一系列的处理的流程图。

图8是示意性地表示第一轨道生成部123a及第二轨道生成部123b的处理的时机的图。

图9是示意性地表示适用了本实施方式的控制方法的本车辆M的行为的图。

图10是表示传感器的检测周期的一例的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的车辆控制系统、车辆控制方法及存储介质的实施方式进行说明。

[车辆结构]

图1是表示实施方式中的搭载有车辆控制系统1的车辆(以下，称为本车辆M)所具有的构成要素的图。本车辆M例如为二轮、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。电动机使用由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。

如图1所示，在本车辆M上例如搭载有相机10、雷达12-1～12-6及探测器14-1～14-7等传感器、以及后述的自动驾驶控制单元100。以下，在不特别区分雷达12-1～12-6的情况下，仅记载为“雷达12”，在不特别区分探测器14-1～14-7的情况下，仅记载为“探测器14”。

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安装于前挡风玻璃上部、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，并且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的任意部位安装有一个或多个。雷达12也可以通过FMCW(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。

需要说明的是，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。

[车辆控制系统的结构]

图2是实施方式中的车辆控制系统1的结构图。车辆控制系统1例如具备相机10、雷达12、探测器14、通信装置20、HMI(Human Machine Interface)30、车辆传感器40、导航装置50、MPU(Micro-Processing Unit)60、驾驶操作件80、自动驾驶控制单元100、行驶驱动力输出装置200、制动装置210以及转向装置220。这些装置、设备通过CAN(Controller AreaNetwork)通信线等多路通信线、串行通信线、无线通信网等彼此连接。

通信装置20例如利用蜂窝网、Wi-Fi网、Bluetooth(注册商标)、DSRC(DedicatedShort Range Communication)等与存在于本车辆M的周边的其他车辆(周边车辆的一例)进行通信，或者经由无线基站与各种服务器装置进行通信。

HMI30对本车辆M的乘客提示各种信息，并且接受由乘客进行的输入操作。HMI30包括各种显示器、扬声器、蜂鸣器、触摸面板、开关、按键等。

车辆传感器40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、以及检测本车辆M的朝向的方位传感器等。车辆传感器40将检测出的信息(速度、加速度、角速度、方位等)向自动驾驶控制单元100输出。

导航装置50例如具备GNSS(Global Navigation Satellite System)接收机51、导航HMI52以及路径决定部53，并将第一地图信息54保持于HDD(Hard Disk Drive)、闪存器等存储装置。

GNSS接收机51基于从GNSS卫星接收到的信号，来确定本车辆M的位置(绝对位置)。本车辆M的位置也可以通过利用了车辆传感器40的输出的INS(Inertial NavigationSystem)来确定或补充。

导航HMI52包括显示器、扬声器、触摸面板以及输入按键等。导航HMI52也可以与前述的HMI30一部分或全部共用化。

路径决定部53例如参照第一地图信息54，来决定从由GNSS接收机51确定出的本车辆M的位置(或者输入的任意的位置)到由乘客使用导航HMI52输入的目的地为止的路径。第一地图信息54例如是通过表示道路的线路和由线路连接的节点来表现道路形状的信息。第一地图信息54也可以包括道路的曲率、POI(Point Of Interest)信息等。由路径决定部53决定出的路径向MPU60提供。

另外，导航装置50也可以基于由路径决定部53决定出的路径，来进行使用了导航HMI52的路径引导。需要说明的是，导航装置50例如可以通过用户所持有的智能手机、平板终端等终端装置的功能来实现。另外，导航装置50也可以经由通信装置20向导航服务器发送当前位置和目的地，并取得从导航服务器回复的路径。

MPU60例如作为推荐车道设定部61发挥作用，并将第二地图信息62保持于HDD、闪存器等存储装置。推荐车道设定部61将从导航装置50提供的路径分割为多个区段(例如，在车辆行进方向上按100[m]分割)，并参照第二地图信息62按区段来设定本车辆M应行驶的推荐车道。

例如，推荐车道设定部61在由导航装置50提供的路径具有多个车道的情况下，在各区段中，从各区段所包含的一个以上的车道中将任一个车道设定为推荐车道。推荐车道设定部61在提供的路径中存在分支地点、汇合地点等的情况下，设定推荐车道，以使本车辆M在该地点能够在用于向目的地行进的合理的行驶路径上行驶。例如，在从包含多个车道的主线分支出的车道的延长线上存在目的地的情况下，推荐车道设定部61将主线所包含的车道中的朝向分支目的地的车道(分支车道)的车道设定为推荐车道。此时，在分支地点的规定距离的近前，推荐车道被设定为主线所包含的多个车道中的沿着分支车道的车道(与分支车道连接的车道)。规定距离例如设定为到分支地点为止具有富余而能够进行车道变更的程度的距离(例如2[km]程度)。

第二地图信息62是比第一地图信息54精度高的地图信息。第二地图信息62例如包括车道的中央的信息或车道的边界的信息等。另外，第二地图信息62中也可以包括道路信息、交通限制信息、住所信息(住所、邮政编码)、设施信息、电话号码信息等。道路信息中包括高速道路、收费道路、国道、都道府县道这样的表示道路的类别的信息、道路的车道数、各车道的宽度、道路的坡度、道路的位置(包括经度、纬度、高度的三维坐标)、车道的弯道的曲率、车道的汇合及分支地点的位置、以及设置于道路的标识等的信息。第二地图信息62可以通过使用通信装置20访问其他装置而随时被更新。

驾驶操作件80例如包括油门踏板、制动踏板、变速杆以及转向盘等。在驾驶操作件80上安装有检测操作量或操作的有无的传感器，其检测结果向自动驾驶控制单元100、或者行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220中的一方或双方输出。

[自动驾驶控制单元的结构]

自动驾驶控制单元100例如具备第一控制部120和第二控制部140。第一控制部120及第二控制部140分别通过CPU(Central Processing Unit)等处理器执行程序(软件)来实现。另外，第一控制部120及第二控制部140的构成要素中的一部分或全部也可以通过LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等硬件来实现，还可以通过软件与硬件的协同配合来实现。

第一控制部120例如具备本车位置识别部121、外界识别部122以及行动计划生成部123。本车位置识别部121及外界识别部122为“识别部”的一例。

本车位置识别部121例如识别本车辆M正行驶的本车道、以及本车辆M相对于本车道的相对位置及姿态。本车位置识别部121例如通过将从第二地图信息62得到的道路划分线的图案(例如实线与虚线的排列)与从由相机10拍摄到的图像中识别出的本车辆M的周边的道路划分线的图案进行比较，来识别本车道。在该识别中，可以加进从导航装置50取得的本车辆M的位置、由INS处理的处理结果。

另外，本车位置识别部121也可以基于雷达12、探测器14的检测结果来识别本车道。例如，在道路划分线为具有平坦部和凸部的肋式标志的情况下，本车位置识别部121将从本车辆M到平坦部的距离与从本车辆M到凸部的距离进行比较，来识别沿本车辆M的行进方向延伸的凸部，从而识别本车道。另外，本车位置识别部121根据探测器14的检测结果，例如求出路面的沥青与道路划分线的光的反射强度的差量，由此识别本车道。

而且，本车位置识别部121例如识别本车辆M相对于识别出的本车道的位置、姿态。图3是表示由本车位置识别部121识别出本车辆M相对于本车道L1的相对位置及姿态的情形的图。本车位置识别部12例如识别本车辆M的基准点(例如重心)从本车道中央CL的偏离OS、以及本车辆M的行进方向相对于将本车道中央CL相连的线所成的角度θ，来作为本车辆M相对于本车道L1的相对位置及姿态。需要说明的是，也可以代替于此，本车位置识别部121识别本车辆M的基准点相对于本车道L1的任一侧端部的位置等，来作为本车辆M相对于本车道的相对位置。由本车位置识别部121识别的本车辆M的相对位置向外界识别部122及行动计划生成部123提供。

需要说明的是，本车位置识别部121还可以代替自身识别本车道，而参照由后述的外界识别部122识别出的本车道，从而识别本车辆M相对于该本车道的位置、姿态。

外界识别部122对由相机10、雷达12以及探测器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，来识别物体目标(目标)。物体目标例如是指周边车辆、车道的落下物、护栏、电线杆、路上的驻车车辆、行人、道路路面的标志、白线等道路划分线、标识等。周边车辆例如是指在本车辆M的周边行驶的车辆，并且是在与本车辆M相同的方向上行驶的车辆。例如，物体目标的位置被识别为与由本车位置识别部121识别出本车辆M的位置相对的相对位置。

另外，外界识别部122在识别出的物体目标为周边车辆的情况下，还可以进一步识别周边车辆的“状态”。周边车辆的“状态”例如是指周边车辆的速度、加速度、加加速度、行进方向等。另外，周边车辆的“状态”例如还可以包括周边车辆正进行车道变更或要进行车道变更这样的“行动状态”。外界识别部122将识别结果向行动计划生成部123提供。

行动计划生成部123例如具备第一轨道生成部123a和第二轨道生成部123b。上述的第一轨道生成部123a及第二轨道生成部123b执行的处理的周期彼此不同。第一轨道生成部123a为“第一处理部”的一例，第二轨道生成部123b为“第二处理部”的一例。

图4是用于说明第一轨道生成部123a及第二轨道生成部123b的处理周期的图。如图所示，例如，与第一轨道生成部123a的处理周期(以下，称为第一周期Ta)相比，第二轨道生成部123b的处理周期(以下，称为第二周期Tb)为较短的周期。

第一轨道生成部123a生成行动计划，以便在由推荐车道设定部61设定为推荐车道的车道上行驶，且能够应对本车辆M的周边状况。例如，第一轨道生成部123a基于设定有推荐车道的路径、使用道路划分线而识别出的本车辆M的位置、以本车辆M的位置为基准的物体目标的位置、本车辆M与物体目标的相对速度、相对距离等，来生成行动计划。

行动计划由在自动驾驶模式下顺次执行的事件构成。自动驾驶模式是指自动驾驶控制单元100控制本车辆M的加减速或转向中的至少一方的模式。

事件中例如包括以恒定速度在相同的行驶车道上行驶的定速行驶事件、追随于先行车辆的追随行驶事件、使行驶车道变更的车道变更事件、以及赶超先行车辆的赶超事件等。

另外，事件中还可以包括在用于向主线汇合的汇合车道上使本车辆M加减速来向汇合车道变更行驶车道的汇合事件、使本车辆M在分支地点向从主线分支出的分支车道进行车道变更的分支事件、与周边车辆等的行为对应而使本车辆M紧急停止的紧急停止事件、用于结束自动驾驶模式而向手动驾驶模式切换的切换事件(接管事件)等。手动驾驶模式是指通过乘客对驾驶操作件80的操作来控制行驶驱动力输出装置200、制动装置210、以及转向装置220的模式。另外，在上述的事件的执行中，也存在基于本车辆M的周边状况(车道的停止车辆、周边车辆、行人的存在、道路施工引起的车道狭窄等)来计划用于回避的回避事件的情况。

而且，第一轨道生成部123a基于由车辆传感器40检测出的速度、加速度、角速度、以及方位等本车辆M的状态，按计划的各事件来生成本车辆M将来行驶的目标轨道即第一目标轨道。

第一目标轨道表现为将轨道点顺次排列的轨道。轨道点是每隔规定的行驶距离的本车辆M将来应到达的目标位置。另外，第一目标轨道包含与轨道点不同的每隔规定的采样时间(例如，零点几[sec]左右)的本车辆M将来的目标速度及目标加速度的要素。第一目标轨道的速度要素及加速度要素为“第一目标速度”的一例。

另外，轨道点也可以是每隔规定的采样时间的、在该采样时刻下的本车辆M应到达的目标位置。在该情况下，目标速度、目标加速度可以根据轨道点的间隔来决定。

图5是表示基于推荐车道来生成第一目标轨道的情形的图。如图所示，推荐车道设定为适合于沿着直至目的地的路径行驶。当来到推荐车道的切换地点的近前时，第一轨道生成部123a起动车道变更事件、分支事件、汇合事件等。例如，在第一轨道生成部123a起动车道变更事件的情况下，生成从由本车位置识别部121识别出的本车道至由外界识别部122识别出的相邻车道的第一目标轨道。

另外，在各事件的执行中(起动中)，在由外界识别部122识别出障碍物OB的情况下，第一轨道生成部123a计划及执行回避事件，并生成图示那样使本车辆M暂时向相邻车道进行车道变更来回避障碍物OB的第一目标轨道，以便回避障碍物OB。障碍物OB是指位于本车辆M的行进方向前方的物体目标，例如为存在于本车道上的周边车辆、落下物、行人、车道狭窄地点等。

另外，第一轨道生成部123a还可以生成以使本车辆M在障碍物OB的近前停止的方式进行减速的第一目标轨道，来代替生成回避障碍物OB的第一目标轨道。

第一轨道生成部123a例如在各事件时，生成轨道的形状(目标位置的位置关系)彼此不同的多个第一目标轨道的候补，并基于安全性和效率性的观点，从多个第一目标轨道的候补中选择该时间点下的最佳的第一目标轨道。然后，第一轨道生成部123a将选择出的第一目标轨道向第二轨道生成部123b提供。

第二轨道生成部123b基于由第一轨道生成部123a提供的第一目标轨道、由外界识别部122识别出的物体目标、以及由车辆传感器40检测出的本车辆M的状态，来生成本车辆M将来行驶的目标轨道即第二目标轨道。

第二目标轨道与第一目标轨道同样，表现为将轨道点顺次排列的轨道。另外，第二目标轨道包含与轨道点不同的每隔规定的采样时间的本车辆M的将来的目标速度及目标加速度的要素。第二目标轨道的速度要素及加速度要素为“第二目标速度”的一例。

第二轨道生成部123b例如在由外界识别部122识别出障碍物OB的情况下，判定第一目标轨道与障碍物OB是否干涉，在判定为第一目标轨道与障碍物OB干涉的情况下，生成第二目标轨道。

例如，第二轨道生成部123b在设想使本车辆M沿着第一目标轨道行驶时，考虑本车辆M的车宽和障碍物OB的车道宽度方向的大小，在本车辆M的车身的至少一部分与障碍物OB干涉的情况下，判定为第一目标轨道与障碍物OB干涉。

在判定为第一目标轨道与障碍物OB干涉的情况下，例如，第二轨道生成部123b生成第二目标轨道，该第二目标轨道维持第一目标轨道的轨道形状(不变更目标位置)，且同时根据障碍物OB与本车辆M的相对速度或相对距离来使第一目标轨道的各采样时刻下的目标速度及目标加速度降低。例如，第二轨道生成部123b生成相对速度越大或相对距离越短则越使目标速度及目标加速度更加降低的第二目标轨道。

例如，由于使第二目标轨道的轨道形状成为维持了第一目标轨道的轨道形状的轨道形状，因此不需要参照本车道的形状的识别结果、与该本车道相邻的相邻车道的形状的识别结果、相邻车道上的周边车辆的状态的识别结果等。另外，不需要等待至从本车位置识别部121、外界识别部122提供上述的识别结果，或者不需要使上述的识别结果同步。其结果是，第二轨道生成部123b中的处理成为比第一轨道生成部123a的处理负担轻的处理。因此，如上所述，第二轨道生成部123b的处理周期即第二周期Tb能够成为比第一轨道生成部123a的处理周期即第一周期Ta短的周期。

第二轨道生成部123b将生成的第二目标轨道向行驶控制部141提供。另外，第二轨道生成部123b在判定为第一目标轨道与障碍物OB不干涉的情况下，将由第一轨道生成部123a提供的第一目标轨道向行驶控制部141提供。

第二控制部140具备行驶控制部141。行驶控制部141控制行驶驱动力输出装置200、制动装置210、以及转向装置220，以使本车辆M按照预定的时刻通过由行动计划生成部123提供的第一目标轨道或第二目标轨道。

行驶驱动力输出装置200将用于使车辆行驶的行驶驱动力(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ECU。ECU按照从行驶控制部141输入的信息或者从驾驶操作件80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按照从行驶控制部141输入的信息来控制电动马达，并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80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，也可以是按照从行驶控制部141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。

转向装置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按照从行驶控制部141输入的信息、或者从驾驶操作件80输入的信息来驱动电动马达，使转向轮的朝向变更。

以下，使用流程图来说明由第一轨道生成部123a及第二轨道生成部123b进行的一系列的处理。图6是表示由第一轨道生成部123a进行的一系列的处理的流程图。本流程图的处理以第一周期Ta反复进行。

首先，第一轨道生成部123a参照由外界识别部122识别的识别结果，来判定是否由外界识别部122识别出障碍物OB(步骤S100)。在判定为由外界识别部122识别出障碍物OB的情况下，第一轨道生成部123a计划及执行回避事件，并生成用于回避障碍物OB的第一目标轨道(步骤S102)。

另一方面，在判定为未由外界识别部122识别出障碍物OB的情况下，第一轨道生成部123a生成与预先计划的事件相应的第一目标轨道(步骤S104)。例如，在计划定速行驶事件的情况下，第一轨道生成部123a生成使目标速度及目标加速度恒定且将轨道点配置在相同的车道上的第一目标轨道。

接下来，第一轨道生成部123a将生成的第一目标轨道向第二轨道生成部123b提供(步骤S106)。由此，本流程图的处理结束。

图7是表示由第二轨道生成部123b进行的一系列的处理的流程图。本流程图的处理以第二周期Tb反复进行。

首先，第二轨道生成部123b判定是否由第一轨道生成部123a提供了第一目标轨道(步骤S200)，在由第一轨道生成部123a提供第一目标轨道时，将在第二目标轨道的生成时参照的第一目标轨道从过去提供的第一目标轨道更新为新提供的第一目标轨道(步骤S202)。在第二目标轨道的生成时参照的第一目标轨道例如可以存储于RAM(Random AccessMemory)、HDD(Hard Disc Drive)、闪存器等存储装置(未图示)。需要说明的是，在过去一次也未由第一轨道生成部123a提供第一目标轨道的情况下，第二轨道生成部123b可以省略S202的处理。

接下来，第二轨道生成部123b参照由外界识别部122识别的识别结果，来判定是否由外界识别部122识别出障碍物OB(步骤S204)。在判定为未由外界识别部122识别出障碍物OB的情况下，第二轨道生成部123b将由第一轨道生成部123a提供的第一目标轨道中的更新时刻最新的第一目标轨道向行驶控制部141提供(步骤S206)。

另一方面，在判定为由外界识别部122识别出障碍物OB的情况下，第二轨道生成部123b判定更新时刻最新的第一目标轨道与障碍物OB是否干涉(步骤S208)。

在判定为第一目标轨道与障碍物OB不干涉的情况下，第二轨道生成部123b将处理转移到上述S206。

另一方面，在判定为第一目标轨道与障碍物OB干涉的情况下，第二轨道生成部123b生成第二目标轨道，该第二目标轨道维持第一目标轨道的轨道形状，且同时根据障碍物OB与本车辆M的相对速度或相对距离来使第一目标轨道的各采样时刻下的目标速度及目标加速度降低(步骤S210)。

接下来，第二轨道生成部123b将生成的第二目标轨道向行驶控制部141提供(步骤S212)。由此，本流程图的处理结束。

图8是示意性地表示第一轨道生成部123a及第二轨道生成部123b的处理的时机的图。图中横轴表示时间(例如单位为[ms])。

例如，在时刻t1的时机下，由外界识别部122开始识别障碍物OB。此时，在第一轨道生成部123a参照时刻t0下的外界识别部122的识别结果而开始上述的图6所示的流程图的处理的情况下，接下来，为了参照障碍物OB存在这样的识别结果，需要等待经过第一周期Ta的量的时间。如图所示，例如，在时刻tx(≈t0+Ta)下第一目标轨道的生成处理结束的情况下，第一轨道生成部123a接下来在被提供了由外界识别部122识别的识别结果的时间点(时刻t3)，能够开始反映出障碍物OB的存在的第一目标轨道的生成处理。反映出障碍物OB的存在的第一目标轨道例如上述那样，是使本车辆M向相邻车道进行车道变更来回避障碍物OB的轨道。

例如，第一轨道生成部123a在时刻ty(≈t3+Ta)下结束使用了时刻t3的识别结果的第一目标轨道的生成处理的情况下，第二轨道生成部123b在接受到由第一轨道生成部123a提供的第一目标轨道和由外界识别部122提供的识别结果这双方的时间点，开始上述的图7所示的流程图的处理，根据第一目标轨道与障碍物OB有无干涉，来将第一目标轨道或第二目标轨道向行驶控制部141提供。在此，由于以回避障碍物OB的方式(以使本车辆M不与障碍物OB干涉的方式)生成第一目标轨道，因此在经过了第二轨道生成部123b的处理周期即第二周期Tb的时刻t6#(≈t6+Tb)下，提供第一目标轨道。

另一方面，在图示的例子中，在第二轨道生成部123b的处理周期的间歇，从外界识别部122提供时刻t0下的识别结果，因此第二轨道生成部123b在被提供识别结果的时间点开始处理。在该时间点下，由于由第一轨道生成部123a提供在识别出障碍物OB以前(时刻t1以前)生成的第一目标轨道，因此存在第一目标轨道与障碍物OB干涉的情况。

例如，第二轨道生成部123b在进行第一目标轨道与障碍物OB的干涉判定后不进行生成第二目标轨道这样的处理的情况下，在直至由第一轨道生成部123a生成用于回避的第一目标轨道为止的期间，将在时刻t1以前生成的第一目标轨道向行驶控制部141提供。其结果是，在直至经过最大2Ta程度的时间为止的期间，本车辆M存在不采取对障碍物OB的回避行动的情况。

与此相对，在本实施方式中，第二轨道生成部123b以比第一周期Ta短的第二周期Tb进行第一目标轨道与障碍物OB的干涉判定，而且若它们干涉，则在经过一周期Tb的时刻t1#(≈t1+tb)将第二目标轨道向行驶控制部141提供。由此，行驶控制部141能够在更早的时机控制本车辆M的加减速。其结果是，本车辆M能够针对障碍物OB更加迅速地采取回避行动。

另外，第二轨道生成部123b在直至生成考虑到障碍物OB的第一目标轨道为止的期间，根据与由外界识别部122时时刻刻持续识别的障碍物OB的相对距离、相对速度，一边变更作为第二目标轨道的速度要素的目标速度及目标加速度，一边持续生成第二目标轨道。例如，在障碍物OB停止的情况下，障碍物OB与接近其的本车辆M的相对距离随时间经过而变短，因此第二轨道生成部123b每使处理周期(处理次数)重复一次，一边使目标速度及目标加速度进一步降低，一边生成第二目标轨道。由此，本车辆M的速度及加速度阶段性地减小，因此能够减轻乘客的负担。

图9是示意性地表示适用了本实施方式的控制方法的本车辆M的行为的图。图中的各时刻下的本车辆M的行为反映出图8中例示出的各时刻下的第一轨道生成部123a及第二轨道生成部123b的处理结果。

例如，在未识别出障碍物OB的时刻t1以前计划定速行驶事件的情况下，如图所示，第一轨道生成部123a生成使目标速度恒定且将轨道点配置于相同的车道上的第一目标轨道。图中箭头V1表示第一目标轨道的速度要素及加速度要素，该箭头的长度表示目标速度的大小。

外界识别部122在时刻t1识别出障碍物OB的情况下，将该识别结果向第一轨道生成部123a及第二轨道生成部123b提供。如上所述，由于第一轨道生成部123a参照时刻t1以前的识别结果而开始第一目标轨道的生成处理，因此不能反应时刻t1的识别结果。另一方面，由于第二轨道生成部123b结束了参照了时刻t1以前的识别结果(在时刻t0的识别结果)的一系列的处理，因此取得时刻t1的识别结果而开始处理。需要说明的是，外界识别部122通过监视由第一轨道生成部123a及第二轨道生成部123b进行处理的开始时机和结束时机，从而可以不向处理执行中的生成部提供识别结果。

第二轨道生成部123b在时刻t1#参照时刻t1的识别结果来生成第二目标轨道。图中箭头V2表示第二目标轨道的目标速度，该箭头的长度表示目标速度的大小。将图中箭头V1与V2的长度比较可知，第二目标轨道的目标速度是比第一目标轨道的目标速度小的速度。由此，行驶控制部141在生成考虑到障碍物OB的第一目标轨道之前，基于考虑到障碍物OB的第二目标轨道来开始本车辆M的减速。

在时刻t6#，由第一轨道生成部123a提供的第一目标轨道例如图示那样成为使本车辆M向相邻车道进行车道变更的轨道。此时，在按照第二目标轨道而使本车辆M正减速时，第一轨道生成部123a使用车辆传感器40检测出的速度、加速度等的检测结果来生成第一目标轨道，因此生成具有与最近的第二目标轨道相同程度的速度要素的第二目标轨道。由此，行驶控制部141在基于考虑到障碍物OB的第一目标轨道来控制本车辆M的转向及加减速时，不用进行紧急的加速等就能够使本车辆M顺畅地行驶。

根据以上说明的实施方式，具备：本车位置识别部121及外界识别部122，它们识别本车辆M的周边的物体目标；第一轨道生成部123a，其基于由本车位置识别部121及外界识别部122识别出的物体目标、由车辆传感器40检测出的本车辆M的状态，以第一周期Ta进行生成包含本车辆M的将来的目标速度、目标加速度及目标位置的要素的第一目标轨道的处理；第二轨道生成部123b，其基于由第一轨道生成部123a生成的第一目标轨道、由本车位置识别部121及外界识别部122识别出的物体目标、由车辆传感器40检测出的本车辆M的状态，以比第一周期Ta短的第二周期Tb进行生成包含本车辆M的将来的目标速度、目标加速度及目标位置的要素的第二目标轨道的处理；以及行驶控制部141，其基于由第一轨道生成部123a生成的第一目标轨道或由第二轨道生成部123b生成的第二目标轨道中的至少一方，来控制本车辆M的加减速及转向，从而能够针对障碍物OB等物体目标更加迅速地采取回避行动。

以下，对上述的实施方式的变形例进行说明。例如，如图1所示，在本车辆M的周围设置有多个传感器(相机10、雷达12、以及探测器14)的情况下，外界识别部122可以将使用在本车辆M的周围设置的全部的传感器的检测结果而识别出的识别结果向第一轨道生成部123a提供，并将使用在本车辆M的周围设置的多个传感器中的设置于本车辆M的前侧的传感器(例如，相机10、雷达12-1、探测器14-1)的检测结果而识别出的识别结果向第二轨道生成部123b提供。

例如，第一轨道生成部123a基于设定有推荐车道的路径、使用道路划分线而识别出的本车辆M的位置、以本车辆M的位置为基准的物体目标的位置、本车辆M与物体目标的相对速度、相对距离等，来计划各种事件作为行动计划，或者根据各事件来生成第一目标轨道，因此优选利用本车辆M周围的全部的传感器的检测结果。

另一方面，第二轨道生成部123b在进行第一目标轨道与障碍物OB的干涉判定时，至少仅取得障碍物OB的识别结果即可，因此可以省略对本车辆M的侧方、后方进行检测的传感器(例如，雷达12-2～12-6、探测器14-2～14-7)的检测结果的利用。

其结果是，第二轨道生成部123b能够以比第一目标轨道的生成时使用的信息更少的信息(在该情况下，为前侧的传感器的检测结果和第一目标轨道)来生成第二目标轨道。

另外，在识别本车辆M的周边环境时利用的传感器的检测结果可以基于该传感器的检测周期来选择。

图10是表示传感器的检测周期的一例的图。在图中的检测周期中例如可以包含各传感器进行的规定的处理的执行时间。若传感器为相机10，则规定的处理例如是指拍摄图像的生成处理、对生成的拍摄图像的对比度等进行修正的图像处理，若传感器为雷达12、探测器14，则规定的处理例如是指以调制解调为首的各种信号处理。

例如，如图所示，在雷达12的检测周期与其他传感器相比最短的情况下，外界识别部122可以仅将使用雷达12-1～12-6的检测结果而识别出的识别结果向第二轨道生成部123b提供。另外，外界识别部122也可以将使用设置于本车辆M的前侧的多个传感器(例如，相机10、雷达12-1、探测器14-1)中的与其他传感器相比检测周期最短的传感器的检测结果而识别出的识别结果向第二轨道生成部123b提供。由此，在传感器融合处理中，各传感器的检测结果的同步变快，因此在更早的时机生成第二目标轨道。其结果是，本车辆M能够针对障碍物OB更加迅速地采取回避行动。

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替换。

符号说明：

1…车辆控制系统，10…相机，12…雷达，14…探测器，20…通信装置，30…HMI，40…车辆传感器，50…导航装置，51…GNSS接收机，52…导航HMI，53…路径决定部，54…第一地图信息，60…MPU，61…推荐车道设定部，62…第二地图信息，80…驾驶操作件，100…自动驾驶控制单元，120…第一控制部，121…本车位置识别部，122…外界识别部，123…行动计划生成部，123a…第一轨道生成部，123b…第二轨道生成部，140…第二控制部，141…行驶控制部，200…行驶驱动力输出装置，210…制动装置，220…转向装置。

Claims (7)

1.一种车辆控制系统，其中，

所述车辆控制系统具备：

识别部，其识别本车辆的周边的物体目标；

第一处理部，其基于由所述识别部识别出的物体目标和所述本车辆的状态，以第一周期进行决定所述本车辆的将来的目标速度即第一目标速度和所述本车辆的将来的目标位置的处理；

第二处理部，其基于由所述识别部识别出的物体目标、以及所述本车辆的状态，以比所述第一周期短的第二周期进行决定所述本车辆的将来的目标速度即第二目标速度的处理；以及

行驶控制部，其基于由所述第一处理部决定出的第一目标速度或由所述第二处理部决定出的第二目标速度中的至少一方，来控制所述本车辆的加减速，基于由所述第一处理部决定出的目标位置，来控制所述本车辆的转向，

所述第二处理部根据由所述第一处理部决定出的目标位置与由所述识别部识别出的物体目标的位置的相对位置关系，决定所述第二目标速度。

2.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其中，

所述第二处理部在到达所述目标位置的过程中，判定所述本车辆与所述物体目标是否干涉，

所述第二处理部在判定为所述本车辆与所述物体目标干涉的情况下，将所述第二目标速度决定为比所述第一目标速度小的速度。

3.根据权利要求2所述的车辆控制系统，其中，

所述第二处理部基于所述本车辆与所述物体目标的相对距离或相对速度，来决定所述第二目标速度。

4.根据权利要求1或2所述的车辆控制系统，其中，

所述车辆控制系统还具备在所述本车辆的周围设置的多个传感器，

所述识别部使用所述多个传感器各自的检测结果来识别所述物体目标，

所述第二处理部基于使用所述多个传感器中的设置于所述本车辆的前侧的传感器的检测结果而由所述识别部识别出的物体目标、以及所述第一目标速度，来决定所述第二目标速度。

5.根据权利要求4所述的车辆控制系统，其中，

所述多个传感器的检测周期彼此不同，

所述第二处理部基于使用所述多个传感器中的与其他传感器相比检测周期短的传感器的检测结果而由所述识别部识别出的物体目标，来决定所述第二目标速度。

6.一种车辆控制方法，其中，

所述车辆控制方法使车载计算机进行如下处理：

识别本车辆的周边的物体目标；

基于识别出的所述物体目标和所述本车辆的状态，以第一周期进行决定所述本车辆的将来的目标速度即第一目标速度和所述本车辆的将来的目标位置的处理；

基于识别出的所述物体目标、以及所述本车辆的状态，以比所述第一周期短的第二周期进行决定所述本车辆的将来的目标速度即第二目标速度的处理；以及

基于决定出的所述第一目标速度或决定出的所述第二目标速度中的至少一方，来控制所述本车辆的加减速，基于决定出的所述目标位置，来控制所述本车辆的转向，

根据决定出的所述目标位置与识别出的所述物体目标的位置的相对位置关系，决定所述第二目标速度。

7.一种存储介质，其存储有车辆控制程序，其中，

所述车辆控制程序使车载计算机进行如下处理：

识别本车辆的周边的物体目标；

基于识别出的所述物体目标和所述本车辆的状态，以第一周期进行决定所述本车辆的将来的目标速度即第一目标速度和所述本车辆的将来的目标位置的处理；

基于识别出的所述物体目标、以及所述本车辆的状态，以比所述第一周期短的第二周期进行决定所述本车辆的将来的目标速度即第二目标速度的处理；以及

基于决定出的所述第一目标速度或决定出的所述第二目标速度中的至少一方，来控制所述本车辆的加减速，基于决定出的所述目标位置，来控制所述本车辆的转向，

根据决定出的所述目标位置与识别出的所述物体目标的位置的相对位置关系，决定所述第二目标速度。

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