CN110949390B - 车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质 - Google Patents

Abstract

提供能够在更适当的场景下使车辆移动的车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质。车辆控制装置具备：行驶路边界位置设定部，其基于车载传感器的输出，来在道路宽度方向上设定给车辆控制带来影响的行驶路边界位置；以及驾驶控制部，其基于所述车载传感器的输出来至少控制转向，所述驾驶控制部算出表示由所述行驶路边界位置设定部设定出的行驶路边界位置随时间的波动、或者道路宽度方向的位置相对于在行进方向上距车辆的距离的波动的指标值，在算出的所述指标值小于阈值的情况下，与所述指标值为阈值以上的情况相比，较大地设定所述道路宽度方向的控制范围。

Description

车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质

技术领域

本发明涉及车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质。

背景技术

近年来，关于自动地控制车辆的研究不断进展。与此关联而已知有在道路宽度方向上使车辆移动、停止的技术(例如，日本特开2007-331652号公报)。

在此，优选的是，对于车辆，在移动方向存在障碍物的情况下，限制向该方向的移动。然而，在以往的技术中，基于在某时机取得到的图像、以及传感器的检测结果来判定障碍物的有无，因此根据图像的拍摄条件、传感器的检测时机的不同，有时不能适当地检测障碍物，难以限制向该方向的移动。

发明内容

本发明的方案是考虑到这样的情况而完成的，其目的之一在于提供能够在更适当的场景下使车辆移动的车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质。

本发明的车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质采用了以下的结构。

(1)：本发明的一方案的车辆控制装置具备：行驶路边界位置设定部，其基于车载传感器的输出，来在道路宽度方向上设定给车辆控制带来影响的行驶路边界位置；以及驾驶控制部，其基于所述车载传感器的输出来至少控制转向，所述驾驶控制部算出表示由所述行驶路边界位置设定部设定出的行驶路边界位置随时间的波动、或者道路宽度方向的位置相对于在行进方向上距车辆的距离的波动的指标值，在算出的所述指标值小于阈值的情况下，与所述指标值为阈值以上的情况相比，所述驾驶控制部较大地设定所述道路宽度方向的控制范围。

(2)：以上述(1)的方案为基础，所述行驶路边界位置设定部沿着道路的延伸方向设定所述行驶路边界位置，所述驾驶控制部基于沿着所述延伸方向设定的行驶路边界位置中的与车辆的行进方向上的规定距离相当的位置的波动，来导出指标值。

(3)：以上述(1)～(2)的方案为基础，所述车载传感器包括LIDAR(LightDetectionand Ranging)和摄像装置中的至少一方。

(4)：以上述(1)～(3)的方案为基础，所述行驶路边界位置设定部相对于所述车辆的行进方向在道路宽度方向的一方和另一方分别设定所述行驶路边界位置，所述驾驶控制部基于根据左侧行驶路边界位置求出的所述指标值，来决定与所述车辆的左侧相关的所述道路宽度方向的控制范围，其中，所述左侧行驶路边界位置是由所述行驶路边界位置设定部在所述车辆的左侧设定出的行驶路边界位置，所述驾驶控制部基于根据右侧行驶路边界位置求出的所述指标值，来决定与所述车辆的右侧相关的所述道路宽度方向的控制范围，其中，所述右侧行驶路边界位置是由所述行驶路边界位置设定部在所述车辆的右侧设定出的行驶路边界位置。

(5)：以上述(1)～(4)的方案为基础，在车道中央或所述车辆的中心与所述行驶路边界位置之间的距离为规定距离以上的情况下，即便所述指标值为所述阈值以上，所述驾驶控制部也与所述指标值小于阈值的情况相比不减小所述控制范围。

(6)：以上述(1)～(5)的方案为基础，车辆控制装置还具备识别所述车辆的周边环境的周边识别部，所述驾驶控制部执行第一驾驶状态和第二驾驶状态，且将所述道路宽度方向的控制范围适用于所述第二驾驶状态，其中，所述第一驾驶状态是基于所述周边识别部的识别结果，以使所述车辆在车道或所述车辆的先行车的轨迹所示的行驶路上行驶的方式控制所述车辆的驾驶状态，所述第二驾驶状态是使所述车辆行进到基于由所述周边识别部识别出的物体目标设定的行驶界限、且使所述车辆减速或停车的驾驶状态。

(7)：以上述(6)的方案为基础，车辆控制装置还具备推定所述车辆的驾驶员的状态的推定部，在所述车辆的驾驶员为规定的状态的情况下，所述驾驶控制部执行所述第二驾驶状态。

(8)：以上述(6)～(7)的方案为基础，在驾驶员未对所述车辆的呼唤做出反应的情况下，所述驾驶控制部执行所述第二驾驶状态。

(9)：以上述(1)～(8)的方案为基础，所述驾驶控制部还基于地图信息来决定所述道路宽度方向的控制范围。

(10)：本发明的一方案的车辆控制装置具备：行驶路边界位置设定部，其基于车载传感器的输出，来在道路宽度方向上设定给车辆控制带来影响的行驶路边界位置；以及算出部，其算出表示由所述行驶路边界位置设定部设定出的行驶路边界位置随时间的波动、或者道路宽度方向的位置相对于在行进方向上距车辆的距离的波动的指标值，在进行特定的车辆控制时，在由所述算出部算出的所述指标值小于阈值的情况下，与所述指标值为阈值以上的情况相比，所述行驶路边界位置设定部向所述道路宽度方向的内侧修正所述行驶路边界位置。

(11)：本发明的一方案的车辆控制方法使计算机进行如下处理：基于车载传感器的输出，来在道路宽度方向上设定给车辆控制带来影响的行驶路边界位置；基于所述车载传感器的输出来至少控制转向；算出表示设定出的行驶路边界位置随时间的波动、或者道路宽度方向的位置相对于在行进方向上距车辆的距离的波动的指标值；以及在算出的所述指标值小于阈值的情况下，与所述指标值为阈值以上的情况相比，较大地设定所述道路宽度方向的控制范围。

(12)：本发明的一方案的存储介质存储有程序，所述程序使计算机进行如下处理：基于车载传感器的输出，来在道路宽度方向上设定车辆能够行驶的行驶路边界位置；基于所述车载传感器的输出来至少控制转向；算出表示设定出的行驶路边界位置随时间的波动、或者道路宽度方向的位置相对于在行进方向上距车辆的距离的波动的指标值；以及在算出的所述指标值小于阈值的情况下，与所述指标值为阈值以上的情况相比，较大地设定所述道路宽度方向的控制范围。

根据上述(1)～(12)的方案，能够在更适当的场景下使车辆移动。

附图说明

图1是利用了本实施方式的车辆控制装置的车辆系统1的结构图。

图2是第一控制部120及第二控制部160的功能结构图。

图3是表示由本车辆M的相机10拍摄到的拍摄图像IM的一例的图。

图4是表示本实施方式的控制范围的限制处理的流程的一例的流程图。

图5是表示图3的场景下的物体目标位置OP与行驶路边界位置LP的关系的一例的图。

图6是表示图3及图5的场景下的修正前的左行驶路边界线的一例的图。

图7是表示图6的场景下的修正后的左行驶路边界线的一例的图。

图8是表示由指标值算出部141进行的指标值sv的算出结果的图表。

图9是示意性地表示指标值算出部141的指标值sv的算出处理的另一例的图。

图10是示意性地表示控制范围的限制处理的另一例的图。

图11是表示变形例1的控制范围的限制处理的流程的一例的流程图。

图12是表示修正了的行驶路边界位置LP的一例的图。

图13是表示自动驾驶控制装置100的硬件结构的一例的图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质的实施方式。以下，以适用左侧通行的法规的国家或地域为前提来进行说明，但在适用右侧通行的法规的情况下，将左右对调着阅读即可。

<实施方式>

[整体结构]

图1是利用了本实施方式的车辆控制装置的车辆系统1的结构图。搭载有车辆系统1的车辆例如为二轮、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。

车辆系统1例如具备相机10、雷达装置12、探测器14、物体识别装置16、通信装置20、HMI(Human Machine Interface)30、车辆传感器40、导航装置50、MPU(Map PositioningUnit)60、扬声器70、驾驶操作件80、自动驾驶控制装置100、行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置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、无线通信网等而互相连接。图1所示的结构只是一例，可以省略结构的一部分，也可以还追加别的结构。

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安装于搭载有车辆系统1的车辆(以下称作本车辆M)的任意部位。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。在对后方进行拍摄的情况下，相机10安装于后风窗玻璃上部等。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。

雷达装置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)。雷达装置12安装于本车辆M的任意部位。雷达装置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为LIDAR(Light Detection and Ranging)。探测器14向本车辆M的周边照射光并测定散射光。探测器14基于从发光到受光的时间，来检测到对象的距离。照射出的光例如为脉冲状的激光。探测器14安装于本车辆M的任意部位。

在本实施方式中，探测器14由致动器(未图示)每隔规定时间变更照射光的方向，以对本车辆M的周围在水平方向上进行扫描的方式照射光，并接受光。

物体识别装置16对由相机10、雷达装置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、速度等。物体识别装置16将识别结果向自动驾驶控制装置100输出。物体识别装置16也可以将相机10、雷达装置12及探测器14的检测结果直接向自动驾驶控制装置100输出。也可以从车辆系统1省略物体识别装置16。

通信装置20例如利用蜂窝网、Wi-Fi网、Bluetooth(注册商标)、DSRC(DedicatedShort Range Communication)等来与存在于本车辆M的周边的其他车辆通信，或者经由无线基地站与各种服务器装置通信。

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包括各种显示装置、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。

导航装置50例如具备GNSS(Global Navigation Satellite System)接收机51、导航HMI52及路径决定部53。导航装置50在HDD(Hard Disk Drive)、闪存器等存储装置中保持有第一地图信息54。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。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包括显示装置、扬声器、触摸面板、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输入的目的地的路径(以下称作地图上路径)。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也可以包含道路的曲率、POI(Point Of Interest)信息等。

地图上路径向MPU60输出。导航装置50也可以基于地图上路径，来进行使用了导航HMI52的路径引导。导航装置50例如也可以通过乘客持有的智能手机、平板终端等终端装置的功能来实现。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，并从导航服务器取得与地图上路径同等的路径。

MPU60例如包括推荐车道决定部61，在HDD、闪存器等存储装置中保持有第二地图信息62。推荐车道决定部61将从导航装置50提供的地图上路径分割为多个区段(例如在车辆行进方向上按每100[m]分割)，并参照第二地图信息62而按每个区段决定推荐车道。推荐车道决定部61进行在从左数第几个车道上行驶这样的决定。

在地图上路径存在分支部位的情况下，推荐车道决定部61以使本车辆M能够在用于向分支目的地行进的合理的路径上行驶的方式决定推荐车道。

第二地图信息62为比第一地图信息54高精度的地图信息。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。第二地图信息62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。第二地图信息62可以通过通信装置20与其他装置通信而随时被更新。

驾驶操作件80例如包括油门踏板、制动踏板、换挡杆、转向盘、异形方向盘、操纵杆、方向指示灯控制杆、话筒、各种开关等。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装置100、或者行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220中的一部分或全部输出。

自动驾驶控制装置100例如具备第一控制部120、第二控制部160及存储部180。第一控制部120和第二控制部160分别例如通过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 ScaleIntegration)、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。程序可以预先保存于存储部180的HDD、闪存器等存储装置，也可以保存于DVD、CD-ROM等能够装卸的存储介质，并通过存储介质装配于驱动装置而安装于自动驾驶控制装置100的HDD、闪存器。

图2是第一控制部120及第二控制部160的功能结构图。第一控制部120例如具备识别部130和行动计划生成部140。第一控制部120例如通过并行地执行基于AI(ArtificialIntelligence：人工智能)的功能和基于预先给出的模型的功能来实现。例如，“识别交叉路口”的功能可以通过并行地执行基于深度学习等进行的交叉路口的识别和基于预先给出的条件(存在能够进行图案匹配的信号、道路标示等)进行的识别，并对双方进行评分而综合地评价来实现。由此，能够确保自动驾驶的可靠性。

识别部130基于从相机10、雷达装置12及探测器14经由物体识别装置16输入的信息，来识别处于本车辆M的周边的物体的位置、速度、加速度等状态。物体包括其他车辆。物体的位置例如被识别为以本车辆M的代表点(重心、驱动轴中心等)为原点的绝对坐标上的位置，并用于控制。物体的位置可以通过该物体的重心、角部等代表点来表示，也可以通过表现出的区域来表示。物体的“状态”也可以包括物体的加速度、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)。

识别部130例如识别本车辆M正行驶的车道(行驶车道)。例如，识别部130比较从第二地图信息62得到的道路划分线的图案(例如实线与虚线的排列)与根据由相机10拍摄到的图像识别出的本车辆M的周边的道路划分线的图案，由此识别行驶车道。识别部130不限于识别道路划分线，也可以识别包括道路划分线、路肩、缘石、中央隔离带、护栏等的行驶路边界(道路边界)来识别行驶车道。在该识别中也可以加进从导航装置50取得的本车辆M的位置、INS的处理结果。识别部130识别暂时停止线、障碍物、红灯、收费站、其他道路事项。

识别部130在识别行驶车道时，识别本车辆M相对于行驶车道的位置、姿态。识别部130例如也可以识别本车辆M的代表点从车道中央的偏离、以及本车辆M的行进方向相对于将车道中央相连的线所成的角度，作为本车辆M相对于行驶车道的相对位置及姿态。也可以代替于此，识别部130识别本车辆M的代表点相对于行驶车道的任一侧端部(道路划分线或道路边界)的位置等，来作为本车辆M相对于行驶车道的相对位置。

识别部130还具备行驶路边界位置设定部131。行驶路边界位置设定部131基于从相机10、雷达装置12及探测器14经由物体识别装置16输入的信息，来设定给车辆控制带来影响的行驶路的边界位置(以下称作行驶路边界位置LP)。行驶路边界位置例如是在本车辆M的行驶车道的道路宽度方向上车辆能够行驶的界限的位置。在以后的说明中，将道路宽度方向的左侧的行驶路边界位置LP记载为左行驶路边界位置LPL，将道路宽度方向的右侧的行驶路边界位置LP记载为右行驶路边界位置LPR，在不对左行驶路边界位置LPL与右行驶路边界位置LPR进行互相区分的情况下，仅记载为行驶路边界位置LP。在以后的说明中，说明行驶路边界位置设定部131使用从相机10、雷达装置12及探测器14经由物体识别装置16输入的信息中的、尤其从探测器14经由物体识别装置16输入的信息的情况。行驶路边界位置设定部131的处理的详细情况见后述。

行动计划生成部140生成本车辆M自动地(不依赖于驾驶员的操作地)将来行驶的目标轨道，以便原则上在由推荐车道决定部61决定的推荐车道上行驶，而且能够应对本车辆M的周边状况。目标轨道例如包含速度要素。例如，目标轨道表现为将本车辆M应该到达的地点(轨道点)按顺序排列而成的轨道。轨道点是按沿途距离计每隔规定的行驶距离(例如几[m]程度)的本车辆M应该到达的地点，有别于此，每隔规定的采样时间(例如零点几[sec]程度)的目标速度及目标加速度作为目标轨道的一部分而生成。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应该到达的位置。在该情况下，目标速度、目标加速度的信息以轨道点的间隔表现。

行动计划生成部140在生成目标轨道时，也可以设定自动驾驶的事件。在自动驾驶的事件中，存在定速行驶事件、以规定车速(例如60[km])以下的速度追随前行车辆地行驶的低速追随行驶事件、车道变更事件、分支事件、汇合事件、接管事件等。行动计划生成部140生成与起动了的事件相应的目标轨道。

行动计划生成部140还具备指标值算出部141和控制状态变更部142。

指标值算出部141算出表示由行驶路边界位置设定部131设定出的行驶路边界位置LP随时间的波动的指标值sv。指标值算出部141例如基于左行驶路边界位置LPL来算出左指标值svL，基于右行驶路边界位置LPR来算出右指标值svR。在以后的说明中，在不对左指标值svL与右指标值svR互相进行区分的情况下，仅记载为指标值sv。指标值算出部141的处理的详细情况见后述。

控制状态变更部142基于由指标值算出部141算出的指标值sv，来限制道路宽度方向的控制范围。具体而言，控制状态变更部142基于由指标值算出部141算出的左指标值svL来限制针对左方向的控制范围，基于右指标值svR来限制针对右方向的控制范围。控制范围是通过自动驾驶控制装置100控制本车辆M而本车辆M能够行进的范围。控制状态变更部142的处理的详细情况见后述。

第二控制部160控制行驶驱动力输出装置200、制动装置210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140生成的目标轨道。

第二控制部160例如具备取得部162、速度控制部164及转向控制部166。取得部162取得由行动计划生成部140生成的目标轨道(轨道点)的信息，并使存储器(未图示)存储该信息。速度控制部164基于存储于存储器的目标轨道所附带的速度要素，来控制行驶驱动力输出装置200或制动装置210。转向控制部166根据存储于存储器的目标轨道的弯曲情况来控制转向装置220。速度控制部164及转向控制部166的处理例如通过前馈控制与反馈控制的组合来实现。作为一例，转向控制部166将与本车辆M的前方的道路的曲率相应的前馈控制与基于从目标轨道的偏离进行的反馈控制组合地执行。行动计划生成部140与第二控制部160合起来是“驾驶控制部”的一例。

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和控制它们的ECU。ECU按照从第二控制部160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按照从第二控制部160输入的信息、或者从驾驶操作件80输入的信息来控制电动马达，使得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，也可以是按照从第二控制部160输入的信息来控制致动器，从而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按照从第二控制部160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。

[关于适合于本车辆M的行进及停止的位置]

图3是表示由本车辆M的相机10拍摄到的拍摄图像IM的一例的图。如图3所示，在拍摄图像IM中示出第一车道L1、第二车道L2、以及从第一车道L1分支的分支车道LC。分支车道LC是由道路划分线LL和道路划分线CL1划分的车道，第一车道L1是由道路划分线CL1和道路划分线CL2划分的车道，第二车道L2是由道路划分线CL2和道路划分线LR划分的车道。

在图3中，本车辆M的行驶车道为第一车道L1，本车辆M的目标轨道为在第一车道L1上直行的轨道。在分支车道LC的左侧沿着分支车道LC的延伸方向设置有护栏GL1，在第二车道L2的右侧沿着第二车道L2的延伸方向设置有护栏GL2。在第一车道L1与分支车道LC之间，设置有在分支地点以后抑制从第一车道L1进入分支车道LC的多个物体目标(图示的路锥RC)。

在此，车辆系统1有时根据乘客的指示、本车辆M的周边状况而变更目标轨道、或者使本车辆M靠近或停止于第一车道L1的外侧(例如第一车道L1的左端、路肩(图示的位置P1))。不过，在图3所示的场景中，由于存在向分支车道LC的分支，路锥RC在道路中突然出现等状况，从而车辆控制可能复杂化。因此，在进行特定的控制时指标值sv满足某条件的情况下，车辆系统1限制道路宽度方向的控制范围。特定的控制例如为MRM(Minimal RiskManeuver)。MRM例如是旨在使伴随本车辆M的行驶产生的风险为最小限度的驾驶状态。

其结果是，进行特定的控制且限制了控制范围的情况下的控制范围设定为与未进行特定的控制的情况相比较小。换言之，未进行特定的控制的情况下的控制范围设定为与进行特定的控制且限制了控制范围的情况相比较大。

自动驾驶控制装置100至少以第一驾驶状态和第二驾驶状态中的任一个来控制本车辆M。第一驾驶状态是通过追随行驶控制功能、驾驶支援功能来控制本车辆M的行驶的驾驶状态。在第一驾驶状态下，本车辆M在由道路划分线划分的车道(在该一例中为第一车道L1)上行驶。第二驾驶状态是进行着特定的控制的驾驶状态。自动驾驶控制装置100在第一驾驶状态下，除了车道以外，也可以以使本车辆M在由本车辆M的先行车的轨迹表示的行驶路上行驶的方式控制本车辆M。

自动驾驶控制装置100例如作为MRM而执行使本车辆M向行驶路边界位置LP的附近行进且减速或停止。执行MRM的情况的规定的条件例如是本车辆M的驾驶员未对来自车辆系统1的驾驶替换的呼唤做出反应的情况(条件1)、推定出本车辆M的驾驶员成为不能驾驶的状态的情况(条件2)、或者车辆系统1的功能中的至少一部分失效了的情况(条件3)。

控制状态变更部142例如通过设置于转向装置的把持传感器来判定本车辆M的驾驶员是否没有对车辆系统1的驾驶替换的呼唤做出反应(条件1)。控制状态变更部142例如基于在本车辆M的车内设置的车内相机所拍摄到的拍摄图像，来判定是否推定为本车辆M的驾驶员为不能驾驶的状态(条件2)。控制状态变更部142例如始终或每隔规定的时间执行自检程序，判定车辆系统1的功能中的至少一部分是否失效了(条件3)。控制状态变更部142伴随满足(条件1)～(条件3)中的任一方而执行MRM。不过，在由指标值算出部141算出的指标值sv满足规定的条件的情况下限制控制范围(抑制使本车辆M向行驶路边界位置LP的附近行进)。

[关于道路宽度方向的控制范围的限制]

以下，说明控制范围的限制。图4是表示本实施方式的控制范围的限制处理的流程的一例的流程图。首先，行驶路边界位置设定部131取得从探测器14经由物体识别装置16输入的表示物体目标位置OP的信息(步骤S100)。物体目标位置OP是推定为对从探测器14照射出的光进行了反射的物体目标所存在的位置。接着，行驶路边界位置设定部131基于取得到的物体目标位置OP来设定行驶路边界位置LP(步骤S102)。

以下，更具体地说明在图4中所说明的处理的流程。图5是表示图3的场景中的物体目标位置OP与行驶路边界位置LP的关系的一例的图。在以后的说明中，X表示道路的延伸方向，Y表示与X方向正交的道路宽度方向。+X方向表示本车辆M的行进方向，-X方向表示本车辆M的后方，-Y方向表示相对于本车辆M的行进方向而言的左方向，+Y方向表示在本车辆M沿着道路的延伸方向行进的情况下相对于行进方向而言的右方向。在以后的说明中，有时将Y方向中的去往本车辆M的行驶车道(在该情况下为第一车道L1)的车道中心FP的方向记载为内侧方向或内侧，将远离车道中心FP的方向记载为外侧方向或外侧。

在图5中标注的横向的刻度为了便于说明，在道路宽度方向上，以将本车辆M的位置作为中心而左方向取正值且右方向取负值的方式表示距本车辆M的距离。图5所示的左物体目标位置OPL是物体目标位置OP中的由行驶路边界位置设定部131分类为从本车辆M观察时处于左侧的物体目标。图5所示的右物体目标位置OPR是物体目标位置OP中的由行驶路边界位置设定部131分类为从本车辆M观察时处于右侧的物体目标。行驶路边界位置设定部131将左物体目标位置OPL用于左行驶路边界位置LPL的设定，将右物体目标位置OPR用于右行驶路边界位置LPR的设定。在以后的说明中，将左行驶路边界位置LPL相连得到的线记载为左行驶路边界线，将右行驶路边界位置LPR相连得到的线记载为右行驶路边界线，在不对左行驶路边界线与右行驶路边界线彼此进行区分的情况下，仅记载为界限线。

行驶路边界位置设定部131原则上针对左右分别每隔X方向上的规定的距离(例如几～几十[cm])提取各物体目标位置OP中的最内侧的物体目标位置OP，将从提取出的物体目标位置OP向内侧偏离(偏置)了基准距离(例如几～几十[cm])的位置设定为行驶路边界位置LP。行驶路边界位置设定部131也可以将由设定出的行驶路边界位置LP表示的界限线平滑化，并将平滑化得到的界限线上的每隔X方向上的规定的距离(例如几～几十[cm])的位置设定为行驶路边界位置LP。

图5所示的右行驶路边界线是遵循该原则而设定的行驶路边界线。另一方面，图5所示的左行驶路边界线是还进行了以下说明的修正后的左行驶路边界线。在对于本车辆M的转弯性能而言，本车辆M不能以描绘行驶路边界位置LP的方式行驶的情况下，行驶路边界位置设定部131将行驶路边界位置LP中的朝外侧伸出的点或线的一部分向内侧方向修正。以下，使用图6～图7来说明行驶路边界位置设定部131修正左行驶路边界位置LPL的情况。对于修正右行驶路边界位置LPR的情况，也是与修正左行驶路边界位置LPL的处理同样的处理，因此将以后的记载的左右对调着阅读即可。

图6是表示图3及图5的场景中的修正前的左行驶路边界线的一例的图。图6所示的左行驶路边界线是将由行驶路边界位置设定部131遵循原则设定的左行驶路边界位置LPL相连的线。如上所述，本车辆M在第一车道L1上直行，因此不向分支车道LC行进。因此，图6所示的左行驶路边界线成为一边沿着第一车道L1且一边向分支车道LC的入口部分伸出的形状。

当本车辆M沿着图6所示的左行驶路边界线行驶而行进到向分支车道LC的入口部分伸出的形状的位置时，难以通过转弯返回目标轨道(即第一车道L1)。因此，行驶路边界位置设定部131针对左行驶路边界线所包含的各左行驶路边界位置LPL而判定是否能够通过转弯而返回目标轨道，在不能返回的情况下，将该左行驶路边界位置LPL向内侧修正。图7是表示图6的场景中的修正后的左行驶路边界线的一例的图。如图7所示，修正后的左行驶路边界线所包含的左行驶路边界位置LPL与修正前的左行驶路边界线相比设定在内侧。

返回图4，指标值算出部141基于由行驶路边界位置设定部131取得到的行驶路边界位置LP，来算出指标值sv(步骤S104)。

以下，更具体地说明在图4中说明的处理的流程。图8是表示由指标值算出部141进行的指标值sv的算出结果的图表。图8的纵轴是如下轴：其与图5中标注的横向的刻度对应，在道路宽度方向上，以本车辆M的位置为中心而左方向取正值且右方向取负值，将本车辆M的位置设为0[m]而表示到行驶路边界位置LP的距离。横轴表示时间。

图8所示的波形W1是表示由行驶路边界位置设定部131设定出的左行驶路边界位置LPL中的与本车辆M分离开规定距离d1(例如30[m])的位置(以下称作对象位置(参照图5))的左行驶路边界位置LPL随时间的变化的波形。波形W2是表示由行驶路边界位置设定部131设定出的右行驶路边界位置LPR中的、对象位置(参照图5)的右行驶路边界位置LPR随时间的变化的波形。如图3所示，在本车辆M的右侧，作为物体目标而仅存在护栏GL2，但在本车辆M的左侧，作为物体目标而除了设置有护栏GL1以外，还设置有多个路锥RC。因此，在由图8的波形W1表示的左行驶路边界位置LPL随时间的变化和由波形W2表示的右行驶路边界位置LPR中，波形W1的值的变化(即道路宽度方向的波动)较大。

指标值算出部141每隔规定的时间间隔取得对象位置的行驶路边界位置LP，将在取得的时刻的规定时间T之前的时刻至取得的时刻为止的观测期间取得到的多个行驶路边界位置LP的标准偏差作为指标值sv而算出。该指标值sv是“表示行驶路边界位置LP随时间的波动的值”的一例。图8所示的波形W3是表示由指标值算出部141算出的左指标值svL随时间的变化的波形，波形W4是表示由指标值算出部141算出的右指标值svR随时间的变化的波形。如波形W3所示那样，左指标值svL的值从在波形W1中值开始发生了变化的时刻(图示的时刻t1)起逐渐上升，在上升到在波形W1中值的变化成为最大的时刻(图示的时刻t2)之后，在时刻t2以后值下降，逐渐地收敛。不过，波形W1与波形W2相比在时刻t2以后值的变化也较大，因此在时刻t2以后值收敛之后，波形W3也取比波形W4大的值。

返回图4，控制状态变更部142判定由指标值算出部141算出的指标值sv是否小于第一阈值TH1(步骤S106)。控制状态变更部142在判定为指标值sv为第一阈值TH1以上的情况下，与指标值sv小于第一阈值TH1的情况相比，限制进行着特定的控制(例如MRM)时的道路宽度方向的控制范围(步骤S108)。控制状态变更部142在判定为指标值sv小于第一阈值TH1的情况下，不限制进行着特定的控制时的道路宽度方向的控制范围。其结果是，对于控制范围而言，与指标值sv为第一阈值TH1以上的情况相比，道路宽度方向的控制范围不被限制。

指标值sv小于第一阈值TH1的状态例如是行驶路边界位置LP随时间的波动小、行驶路边界位置LP的外侧稳定的状态。行驶路边界位置LP的外侧稳定的状态例如为在路肩不存在障碍物的状态。因此，在该情况下，控制状态变更部142不限制控制范围，自动驾驶控制装置100也可以使本车辆M行进到行驶路边界位置LP的附近。另一方面，指标值sv为第一阈值TH1以上的状态例如是行驶路边界位置LP随时间的波动大、行驶路边界位置LP的外侧不稳定的状态。行驶路边界位置LP的外侧不稳定的状态例如是在路肩存在障碍物的状态、与行驶车道的外侧相邻的车道为分支车道LC的状态。因此，在该情况下，控制状态变更部142限制控制范围，自动驾驶控制装置100使本车辆M不行进到行驶路边界位置LP的附近。

具体而言，控制状态变更部142在左指标值svL为第一阈值TH1以上的情况下，与左指标值svL小于第一阈值TH1的情况相比限制左方向的控制范围(以下称作左侧控制范围)。限制左侧控制范围例如是指使本车辆M不行进到左行驶路边界位置LPL的附近、或者使本车辆M不向左方向移动。控制状态变更部142例如在右指标值svR为第一阈值TH1以上的情况下，与右指标值svR小于第一阈值TH1的情况相比限制右方向的控制范围(以下称作右侧控制范围)。限制右侧控制范围例如是指使本车辆M不行进到右行驶路边界位置LPR的附近、或者使本车辆M不向右方向移动。

控制范围的限制例如也可以通过与通常状态相比减小对行驶驱动力输出装置200施加的控制量来实现。控制范围可以根据限制的有无来规定范围，也可以根据指标值sv的值而阶段性或线性地规定。

在图8所示的一例中，波形W5为表示左侧控制范围的设定状态的波形，波形W6为表示右侧控制范围的设定状态的波形。在此，波形W3所示的左指标值svL在时刻t3超过第一阈值TH1。因此，控制状态变更部142在时刻t3限制左侧控制范围。由此，在本实施方式的自动驾驶控制装置100中，控制状态变更部142能够抑制本车辆M行进或停止于在本车辆M的前方存在的不稳定的状态的行驶路边界位置LP(在该一例中为分支地点)，能够抑制本车辆M妨碍其他车辆行进。

在图8中，如波形W4所示，右指标值svR在任意时刻均不超过第一阈值TH1。因此，控制状态变更部142不限制右侧控制范围。由此，在本实施方式的自动驾驶控制装置100中，控制状态变更部142能够使本车辆M行进或停止于在本车辆M的前方存在的稳定的状态的行驶路边界位置LP(即适于本车辆M的行进或停止的位置)。

[界限位置的另一例]

在上述中，说明了行驶路边界位置设定部131原则上针对左右分别每隔X方向上的规定的距离提取各物体目标位置OP中的最内侧的物体目标位置OP，并将从提取出的物体目标位置OP向内侧偏置了基准距离的位置设定为行驶路边界位置LP的情况，但不限定于此。行驶路边界位置设定部131也可以将物体目标位置OP设定为行驶路边界位置LP。在该情况下，界限线是由物体目标位置OP相连而成的线所表示的线。

[关于对象位置的另一例]

在上述中，说明了指标值算出部141基于比本车辆M的位置向前方分离开规定距离d1的对象位置的行驶路边界位置LP来算出指标值sv的情况，但不限定于此。图9是示意性地表示指标值算出部141的指标值sv的算出处理的另一例的图。指标值算出部141也可以基于在如下范围存在的行驶路边界位置LP来算出指标值sv，所述范围是指从对象位置向+X方向分离开规定距离d2(例如几～几十[cm])的位置至从对象位置向-X方向分离开规定距离d3(例如几～几十[cm])的位置的范围(图示的对象范围)。在该情况下，指标值算出部141算出在对象范围存在的行驶路边界位置LP的统计值(例如平均值、中央值、众数等)，算出从当前到规定时间T之前取得到的多个行驶路边界位置LP的统计值的标准偏差作为指标值sv。

指标值算出部141例如也可以算出在某时机取得到的在对象范围存在的行驶路边界位置LP的标准偏差作为指标值sv。在该情况下，规定距离d2和规定距离d3的长度只要是在对象范围包含2个以上的行驶路边界位置LP的长度，就也可以是任意长度。该情况下的指标值sv为“表示道路宽度方向的位置相对于在行进方向上距车辆的距离的波动的指标值”的一例。

指标值算出部141例如也可以设定处于本车辆M的行进方向上的绝对位置，基于在该绝对位置的道路宽度方向上设定出的多个行驶路边界位置LP来算出指标值sv。绝对位置例如是指在某时机与本车辆M在行进方向上分离开规定距离d1的位置。在该情况下，行驶路边界位置设定部131每隔规定的时间间隔设定行驶路边界位置LP，指标值算出部141在本车辆M接近到距某绝对位置规定的距离的位置的时机更新绝对位置。

<变形例1：关于控制范围的限制的例外情况>

以下，说明本发明的实施方式的变形例1。在实施方式中，说明了指标值sv为第一阈值TH1以上时，控制状态变更部142限制控制范围的情况。在变形例1中，说明即便指标值sv为第一阈值TH1以上，在满足规定的条件的情况下，控制状态变更部142也不限制控制范围的情况。对与上述的实施方式同样的结构标注同一附图标记而省略说明。

在变形例1中，控制状态变更部142例如在满足作为规定的条件的、即便本车辆M行进或停止于行驶路边界位置LP的附近也不妨碍其他车辆行驶的条件的情况下，即便指标值sv为第一阈值TH1以上，也不限制控制范围。满足该规定的条件的状态例如是指，即便本车辆M行进或停止于行驶路边界位置LP的附近，其他车辆也能够在本车辆M的左侧或右侧行进的状态。

图10是示意性地表示控制范围的限制处理的另一例的图。在图10所示的场景中，满足规定的条件的状态例如是指，从车道中心FP到界限线的距离(以下称作判定对象距离jd2)为第二阈值TH2(例如几[m])以上的情况。图10所示的分支车道LC为比图6～图7所示的分支车道LC宽的宽度(例如判定对象距离jd2≥第二阈值TH2)的车道。在该情况下，即便本车辆M行进或停止于分支车道LC的分支地点(图示的位置P2)、道路划分线LL的附近(图示的位置P3)，在分支车道LC上行进的其他车辆也能够在本车辆M的左侧或右侧行进。

图11是表示变形例1的控制范围的限制处理的流程的一例的流程图。图11所示的步骤S100～S106的处理与步骤S108的处理是与图4所示的步骤编号一致的处理同样的处理，因此省略说明。

控制状态变更部142在判定为指标值sv为第一阈值TH1以上的情况下，判定判定对象距离jd2是否为第二阈值TH2以上(步骤S107)。

控制状态变更部142在判定为判定对象距离jd2不是第二阈值TH2以上的情况下，使处理进入步骤S108。控制状态变更部142在判定为判定对象距离jd2为第二阈值TH2以上的情况下，不限制道路宽度方向的控制范围。由此，在变形例1的自动驾驶控制装置100中，控制状态变更部142能够抑制本车辆M的移动不慎被限制的情况。

<变形例2：对控制范围进行限制的其他实现方法>

以下，说明本发明的实施方式的变形例2。在实施方式中，说明了在指标值sv为第一阈值TH1以上的情况下，控制状态变更部142通过限制控制范围来限制本车辆M沿着道路宽度方向移动的情况。在变形例2中，说明在指标值sv为第一阈值TH1以上的情况下，行驶路边界位置设定部131通过将行驶路边界位置LP向内侧修正来限制本车辆M沿着道路宽度方向移动的情况。对与上述的实施方式同样的结构标注同一附图标记而省略说明。

图12是表示修正了的行驶路边界位置LP的一例的图。变形例2的行驶路边界位置设定部131例如在由控制状态变更部142判定为指标值sv为第一阈值TH1以上的情况下，将行驶路边界位置LP向内侧修正，直至到达判定为该指标值sv小于第一阈值TH1的位置。如图12所示，通过该处理，修正前的左行驶路边界位置LPL被向内侧修正。由此，在变形例2的自动驾驶控制装置100中，行驶路边界位置设定部131能够抑制本车辆M行进或停止于在本车辆M的前方存在的不稳定的状态的行驶路边界位置LP，能够抑制本车辆M妨碍其他车辆行进。

<关于MRM执行时以外的控制范围的限制>

在上述中，说明了控制状态变更部142在进行着特定的控制(例如MRM)时基于指标值sv来限制控制范围的情况。也可以取代于此，控制状态变更部142也可以始终基于指标值sv来执行控制范围的限制。

<关于控制范围的限制的其他的判定方法>

在上述中，说明了控制状态变更部142基于指标值sv来限制控制范围的情况，但不限定于此。控制状态变更部142例如也可以还基于第二地图信息62来限制控制范围。具体而言，控制状态变更部142即便在指标值sv小于第一阈值TH1的情况下，在第二地图信息62示出在左行驶路边界位置LPL的外侧不存在相邻车道、路肩时，也限制控制范围。由此，在本实施方式及变形例的自动驾驶控制装置100中，控制状态变更部142能够抑制本车辆M行进到不能行驶的位置。

[硬件结构]

图13是表示自动驾驶控制装置100的硬件结构的一例的图。如图所示，自动驾驶控制装置100成为通信控制器100-1、CPU100-2、作为工作存储器而使用的RAM(Random AccessMemory)100-3、保存引导程序等的ROM(Read Only Memory)100-4、闪存器、HDD(Hard DiskDrive)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进行与自动驾驶控制装置100以外的构成要素的通信。在存储装置100-5中保存有供CPU100-2执行的程序100-5a。该程序通过DMA(Direct Memory Access)控制器(未图示)等而向RAM100-3展开，并由CPU100-2执行。由此，实现识别部130、行动计划生成部140及第二控制部160中的一部分或全部。

上述说明的实施方式可以如以下那样表现。

车辆控制装置构成为具备：

存储装置，其存储有程序；以及

硬件处理器，

所述硬件处理器通过执行存储于所述存储装置的程序而进行如下处理：

基于车载传感器的输出，在道路宽度方向上设定给车辆控制带来影响的行驶路边界位置；

基于所述车载传感器的输出来控制转向；

算出表示设定出的行驶路边界位置随时间的波动、或者道路宽度方向的位置相对于在行进方向上距车辆的距离的波动的指标值；以及

在算出的所述指标值小于阈值的情况下，与所述指标值为阈值以上的情况相比，较大地设定所述道路宽度方向的控制范围。

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。

Claims (11)

1.一种车辆控制装置，其中，

所述车辆控制装置具备：

行驶路边界位置设定部，其基于车载传感器的输出，来在道路宽度方向上设定给车辆控制带来影响的行驶路边界位置；以及

驾驶控制部，其基于所述车载传感器的输出来至少控制转向，

所述驾驶控制部算出表示由所述行驶路边界位置设定部设定出的行驶路边界位置随时间的波动或者相对于在行进方向上距车辆的距离的波动的指标值，在算出的所述指标值小于阈值的情况下，与所述指标值为阈值以上的情况相比，所述驾驶控制部较大地设定所述道路宽度方向的控制范围，

在车道中央或所述车辆的中心轴与所述行驶路边界位置之间的道路宽度方向上的距离为规定距离以上的情况下，即便所述指标值为所述阈值以上，所述驾驶控制部也与所述指标值小于阈值的情况相比不减小所述控制范围。

2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其中，

所述行驶路边界位置设定部沿着道路的延伸方向设定所述行驶路边界位置，

所述驾驶控制部基于沿着所述延伸方向设定的行驶路边界位置中的与车辆的行进方向上的规定距离相当的位置的波动来导出指标值。

3.根据权利要求1或2所述的车辆控制装置，其中，

所述车载传感器包括LIDAR和摄像装置中的至少一方。

4.根据权利要求1或2所述的车辆控制装置，其中，

所述行驶路边界位置设定部相对于所述车辆的行进方向在道路宽度方向的一方和另一方分别设定所述行驶路边界位置，

所述驾驶控制部基于根据左侧行驶路边界位置求出的所述指标值，来决定与所述车辆的左侧相关的所述道路宽度方向的控制范围，其中，所述左侧行驶路边界位置是由所述行驶路边界位置设定部在所述车辆的左侧设定出的行驶路边界位置，

所述驾驶控制部基于根据右侧行驶路边界位置求出的所述指标值，来决定与所述车辆的右侧相关的所述道路宽度方向的控制范围，其中，所述右侧行驶路边界位置是由所述行驶路边界位置设定部在所述车辆的右侧设定出的行驶路边界位置。

5.根据权利要求1或2所述的车辆控制装置，其中，

所述车辆控制装置还具备识别所述车辆的周边环境的周边识别部，

所述驾驶控制部执行第一驾驶状态和第二驾驶状态，且将所述道路宽度方向的控制范围适用于所述第二驾驶状态，其中，

所述第一驾驶状态是基于所述周边识别部的识别结果，以使所述车辆在车道或所述车辆的先行车的轨迹所示的行驶路上行驶的方式控制所述车辆的驾驶状态，

所述第二驾驶状态是使所述车辆行进到基于由所述周边识别部识别出的物体目标设定的行驶界限、且使所述车辆减速或停车的驾驶状态。

6.根据权利要求5所述的车辆控制装置，其中，

所述车辆控制装置还具备推定所述车辆的驾驶员的状态的推定部，

在所述车辆的驾驶员为规定的状态的情况下，所述驾驶控制部执行所述第二驾驶状态。

7.根据权利要求5所述的车辆控制装置，其中，

在驾驶员未对所述车辆的呼唤做出反应的情况下，所述驾驶控制部执行所述第二驾驶状态。

8.根据权利要求1或2所述的车辆控制装置，其中，

所述驾驶控制部还基于地图信息来决定所述道路宽度方向的控制范围。

9.根据权利要求1或2所述的车辆控制装置，其中，

所述车辆控制装置还具备算出部，该算出部算出表示由所述行驶路边界位置设定部设定出的行驶路边界位置随时间的波动、或者道路宽度方向的位置相对于在行进方向上距车辆的距离的波动的指标值，

在进行特定的车辆控制时，在由所述算出部算出的所述指标值为阈值以上的情况下，与所述指标值小于阈值的情况相比，所述行驶路边界位置设定部向所述道路宽度方向的内侧修正所述行驶路边界位置。

10.一种车辆控制方法，其中，

所述车辆控制方法使计算机进行如下处理：

基于车载传感器的输出，来在道路宽度方向上设定给车辆控制带来影响的行驶路边界位置；

基于所述车载传感器的输出来至少控制转向；

算出表示设定出的行驶路边界位置随时间的波动、或者道路宽度方向的位置相对于在行进方向上距车辆的距离的波动的指标值；以及

在算出的所述指标值小于阈值的情况下，与所述指标值为阈值以上的情况相比，较大地设定所述道路宽度方向的控制范围，

在车道中央或所述车辆的中心轴与所述行驶路边界位置之间的道路宽度方向上的距离为规定距离以上的情况下，即便所述指标值为所述阈值以上，也与所述指标值小于阈值的情况相比不减小所述控制范围。

11.一种存储介质，其中，

所述存储介质存储有程序，所述程序使计算机进行如下处理：

基于车载传感器的输出，来在道路宽度方向上设定车辆能够行驶的行驶路边界位置；

基于所述车载传感器的输出来至少控制转向；

算出表示设定出的行驶路边界位置随时间的波动、或者道路宽度方向的位置相对于在行进方向上距车辆的距离的波动的指标值；以及

在算出的所述指标值小于阈值的情况下，与所述指标值为阈值以上的情况相比，较大地设定所述道路宽度方向的控制范围，

在车道中央或所述车辆的中心轴与所述行驶路边界位置之间的道路宽度方向上的距离为规定距离以上的情况下，即便所述指标值为所述阈值以上，也与所述指标值小于阈值的情况相比不减小所述控制范围。

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