CN109808692A - 自主驾驶*** - Google Patents

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Abstract

自主驾驶***，包括：行驶计划单元，其被配置成基于目标路线生成在预定坐标系下的目标路径和指定在该目标路径上的控制点处的通过时间的速度计划，以及当在由自主驾驶控制执行以使车辆根据速度计划沿着目标路径行驶的自主驾驶期间执行操作干预时，基于车辆的实际速度来重建速度计划，所述操作干预改变作用在车辆上的制动力；以及行驶控制单元，其被配置成执行自主驾驶控制。

Description

自主驾驶***
技术领域
本发明涉及自主驾驶***。
背景技术
日本专利申请公开第2016-099713号(JP 2016-099713 A)公开了与自主驾驶***有关的技术的示例。在该公开中公开的自主驾驶***生成沿着预设目标路线的行驶计划，并且基于所生成的行驶计划自主地控制车辆的行驶。
发明内容
除了自主驾驶***以外，用于在碰撞时或者行驶期间确保安全性的各种安全***也安装在车辆上，包括预碰撞安全***(PCS)、防抱死制动***(ABS)、牵引力控制(TRC)以及车辆稳定性控制(VSC)。这些安全***操作车辆的制动执行器。当自主驾驶***的制动执行器操作干扰安全***的制动执行器操作时，安全***的操作优先。另外，即使在自主驾驶***操作时，驾驶员也可以执行制动操作。驾驶员的制动操作也优先于自主驾驶***的制动执行器操作。这意味着在自主驾驶期间安全***的操作和驾驶员的制动操作成为自主驾驶***的制动执行器的操作中的操作干预。
安全***的制动执行器操作或者驾驶员的制动操作改变了作用在车辆上的制动力，并且因此改变了车速。因此，如果在自主驾驶***操作期间执行安全***操作或者驾驶员的制动操作，则安全***操作或者驾驶员的制动操作会改变车辆的速度，结果是产生与行驶计划的偏差。在如上所描述的技术中公开的自主驾驶***中，车辆的行驶被控制成使得：在车辆将以计划速度行驶的假设下，车辆跟随目标路径。因此，当由于安全***操作或者驾驶员的制动操作而使速度改变时，存在无法维持车辆的目标路径跟随能力或者车辆的行为变得不稳定的可能性。
本发明提供了一种自主驾驶***，该自主驾驶***即使在自主驾驶期间执行可以改变作用在车辆上的制动力的操作干预时，也能够在保持车辆的目标路径跟随能力的同时稳定车辆的行为。
本发明的一方面提供了一种自主驾驶***。根据该方面的自主驾驶***包括：行驶计划单元，其被配置成基于目标路线生成在预定坐标系下的目标路径和指定在该目标路径上的控制点处的通过时间的速度计划，以及当在由自主驾驶控制执行以使车辆根据速度计划沿着目标路径行驶的自主驾驶期间执行操作干预时，基于车辆的实际速度来重建速度计划，所述操作干预改变作用在车辆上的制动力；以及行驶控制单元，其被配置成执行自主驾驶控制。
当在自主驾驶期间执行改变作用在车辆上的制动力的操作干预时，在由速度计划确定的计划速度与实际速度之间产生差异。这种差异引起在自主驾驶控制期间要参考的目标路径上的控制点的偏差，导致车辆的目标路径跟随能力的降低和车辆的不稳定行为。即使在自主驾驶期间执行改变作用在车辆上的制动力的操作干预时，上面描述的配置也允许基于实际速度来重建速度计划。通过以这种方式重建速度计划来使计划速度与实际速度相匹配防止了车辆的目标路径跟随能力的降低，并且还防止了车辆的不稳定行为，即使在这样的状况是由计划速度与实际速度之间的差异引起的情况下也是如此。
在该方面，行驶计划单元可以被配置成：当执行操作干预时，基于车辆的实际速度和实际加速度来重建速度计划。
在该方面，行驶计划单元可以被配置成：当执行操作干预时，通过将由速度计划确定的计划速度与实际速度相匹配并且通过将由速度计划确定的计划加速度与实际加速度相匹配来重建速度计划。
上面描述的配置还防止了车辆的目标路径跟随能力的降低和车辆的不稳定行为。
在该方面，行驶计划单元可以被配置成：在操作干预正在被执行时，将由速度计划确定的计划速度与实际速度相匹配，并且当操作干预终止时，重建速度计划，使得计划速度从操作干预终止时的实际速度逐渐增加。
上面描述的配置可以防止由在操作干预终止之后加速度的突然变化引起的车辆的不稳定行为。
在该方面，行驶计划单元可以被配置成：当操作干预是ABS的操作时，基于由自主驾驶控制确定的目标加速度和车辆的实际速度来重建速度计划。
在该方面，行驶计划单元可以被配置成：当操作干预是ABS的操作时，通过将由速度计划确定的计划加速度与由自主驾驶控制确定的目标加速度相匹配并且通过将由速度计划确定的计划速度与实际速度相匹配来重建速度计划。
上面描述的配置防止车辆的目标路径跟随能力的降低，并且防止车辆的不稳定行为，同时确保在路面环境的限制下可实现的最大程度的减速。
如上所描述的，即使在自主驾驶期间执行可以改变作用在车辆上的制动力的操作干预时，根据本发明的自主驾驶***也可以在保持车辆的目标路径跟随能力的同时稳定车辆的行为。
附图说明
下面将参照附图来描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中，相同的附图标记表示相同的元素，并且在附图中：
图1是示出其上安装有根据本发明的实施方式的自主驾驶***的自主驾驶车辆的控制***的配置的框图；
图2是示出在根据本发明的实施方式的自主驾驶***中生成的行驶计划的示例和自主驾驶控制所需的操作量的计算的示图；
图3是示出比较示例中的自主驾驶***的行驶计划的问题的示图；
图4A是示出在不重建行驶计划的正常行驶状态下的目标路径、车辆的当前位置以及车辆的预测位置的示图；
图4B是示出在根据本发明的实施方式的自主驾驶***中的重建行驶计划的方法及其效果的示图；
图5是示出比较示例中的自主驾驶***中车辆的行为的示例的示图；
图6是示出根据本发明的实施方式的自主驾驶***中的用于重建行驶计划的方法的示例和车辆的行为的示例的示图；
图7是示出当TRC操作时重建行驶计划的方法的示图；以及
图8是示出当ABS操作时重建行驶计划的方法的示图。
具体实施方式
下面将参照附图来详细描述本发明的实施方式。当在下面对实施方式的描述中提及数目(元件的数目、数量、量、范围的数目等)时，原则上除非另有明确说明或者除非另外清楚地指出了该数目，否则本发明不限于所提及的数目。另外，原则上除非另有明确说明或者除非另外清楚地指出，否则下面的实施方式中描述的结构对于本发明来说不一定是必不可少的。1.自主驾驶车辆的控制***的配置
本发明的实施方式中的自主驾驶***是安装在自主驾驶车辆上的用于自主驾驶的控制***。例如，自主驾驶***是可以实现汽车工程师学会(SAE)的等级定义中的自主驾驶等级3或更高等级的控制***。其上安装有本实施方式中的自主驾驶***的自主驾驶车辆具有以下控制***，该控制***具有图1中的框图所示的配置。
自主驾驶车辆100包括用作控制设备的电子控制单元(ECU)1。ECU 1是具有至少一个处理器和至少一个存储器的计算机。ECU 1可以通过由处理器执行存储在存储器中的程序来实现各种功能。所实现的功能至少包括自主驾驶***10的功能和安全***40的功能。后面将描述自主驾驶***10的细节。
安全***40包括：PCS，其为用于确保碰撞时的安全性的安全***；以及ABS、TRC和VSC，其为用于确保行驶期间的安全性的安全***。PCS是预测与前方物体的碰撞并且执行用于辅助避免碰撞或者用于降低碰撞损坏的车辆控制的***。ABS是防止车轮在制动时锁定以确保方向盘的可操作性的***。TRC是减少车轮在启动时或者加速时打滑以确保稳定性的***。VSC是减少车轮侧滑以确保稳定性的***。与自主驾驶***10分开设置的这些安全***40至少控制车辆的制动力。
GPS单元2、地图信息单元3以及导航***4连接至ECU 1的输入单元。GPS单元2是基于GPS信号获取指示车辆的当前位置的位置信息的单元。ECU 1可以基于从GPS单元2提供的位置信息知道车辆的当前位置。在本说明书中，除非另有说明，否则“车辆”是指其上安装有自主驾驶***10的主车辆。地图信息单元3例如是在存储单元例如安装在车辆上的HDD或SSD中形成的数据库。存储在地图信息单元3中的地图信息包括例如道路位置信息、道路形状信息、关于交叉口和分支点的位置信息以及道路车道信息。GPS单元2和地图信息单元3还连接至导航***4。
导航***4是将车辆引导至驾驶员在地图上指定的目的地的设备。导航***4基于由GPS单元2测量的关于车辆的位置信息和存储在地图信息单元3中的地图信息来计算到目的地的目标路线，并且将计算出的目标路线输出至ECU 1。注意，当ECU 1可连接至因特网时，地图信息可以存储在因特网上的服务器中，并且目标路线可以由因特网上的服务器来计算。
自主传感器5和车辆传感器6也连接至ECU 1的输入单元。自主传感器5是获取关于车辆的周围环境和周围物体的信息的传感器。自主传感器5包括例如激光雷达(LIDAR：激光成像检测和测距)、毫米波雷达和摄像机中的至少一个。车辆传感器6是获取关于车辆的操作状态的信息的传感器。车辆传感器6包括例如用于基于车轮的转速测量车辆的行驶速度的速度传感器、用于测量作用在车辆上的加速度的加速度传感器、用于测量车辆的转动角速度的横摆率(yaw rate)传感器以及用于测量转向角的转向角传感器。
此外，ECU 1接收与由驾驶员操作的驾驶操作工具50的操作量相对应的信号。驾驶操作工具包括例如制动踏板、加速器踏板以及方向盘。
用于驱动车辆的驱动执行器7、用于使车辆转向的转向执行器8以及用于制动车辆的制动执行器9连接至ECU 1的输出单元。驱动执行器7包括例如引擎、EV***、混合动力***和燃料电池***。转向执行器8包括例如动力转向***、线控转向(steer-by-wire)转向***以及后轮转向***。制动执行器9包括例如液压制动器和动力再生制动器。这些执行器7、8和9根据从ECU 1发送的操作命令值进行操作。
2.自主驾驶***的配置
图1是示出当ECU 1操作为自主驾驶***10时的功能的详细框图。下面将描述自主驾驶***10的功能。
自主驾驶***10包括行驶计划单元20和行驶控制单元30。行驶计划单元20被配置成建立用于使车辆沿着由导航***4计算的目标路线行驶的行驶计划。行驶控制单元30被配置成根据由行驶计划单元20建立的行驶计划执行自主驾驶控制。注意，自主驾驶控制包括速度控制和转向控制。
更具体地，行驶计划单元20包括车辆状态量信息获取单元21、车辆位置信息获取单元22、目标轨迹信息生成单元23、目标轨迹信息更新请求单元24、驾驶员操作确定单元25以及安全***操作确定单元26。首先，将描述车辆状态量信息获取单元21、车辆位置信息获取单元22和目标轨迹信息生成单元23。在描述行驶控制单元30之后，将描述目标轨迹信息更新请求单元24、驾驶员操作确定单元25和安全***操作确定单元26。
车辆状态量信息获取单元21从车辆传感器6获取关于车辆状态量的信息。车辆的状态量包括速度、纵向加速度、横摆率以及转向角。车辆位置信息获取单元22从GPS单元2获取关于车辆位置的信息。在绝对坐标系中表示车辆的位置，所述车辆的位置是存储在地图信息单元3中的地图上的位置。当自主传感器5包括摄像机时，通过将由摄像机捕获的所拍摄的图像与包括在地图信息中的地标进行对齐来校正车辆在地图上的位置。
目标轨迹信息生成单元23获取由导航***4计算的目标路线、由车辆状态量信息获取单元21获取的车辆的状态量以及由车辆位置信息获取单元22获取的车辆位置。基于所获取的信息，目标轨迹信息生成单元23生成用于使车辆沿目标路线行驶的行驶计划。行驶计划的生成包括目标路径的生成和速度计划的生成。
沿着目标路线设置目标路径，该目标路径是车辆沿其行驶数秒或数十秒的路径。更具体地，目标路径是通过连接车辆在预定坐标系下的目标位置形成的路径；例如，目标路径由各自由X坐标和Y坐标表示的一组控制点表示。表示目标路径的坐标系可以是用作用于显示地图的坐标系的绝对坐标系或者专门为车辆创建的车辆坐标系，在车辆坐标系中，X轴指示车辆的宽度方向，而Y轴指示行驶方向。
速度计划是对车辆在目标路径上的控制点处的通过时间的指定。当在车辆按顺序通过控制点的情况下确定车辆在每个控制点处的通过时间时，通过速度被唯一地确定。这意味着对车辆在目标路径上的每个控制点处的通过时间的指定等效于对车辆在目标路径上的每个控制点处的通过速度的指定。速度计划也可以表示为速度模式，其中，针对每个控制位置与时间相关地设置计划速度。另外，速度计划可以包括加速模式，其中，针对每个控制位置与时间相关地设置计划加速度。
图2是示出由目标轨迹信息生成单元23生成的行驶计划的示例的示图。图2示出了目标路径、车辆的当前位置和车辆的预测位置，所有这些都被表示在绝对坐标系中。车辆的当前位置是车辆在时间t＝T0时的位置。预测位置是预测车辆未来定位的车辆的位置。在图2中，示出了车辆在时间t＝T1、T2和T3时的预测位置。车辆的预测位置根据速度计划、车辆的当前位置和车辆的当前状态量来计算。
再次返回至图1，将继续对目标轨迹信息生成单元23的描述。目标轨迹信息生成单元23将所生成的目标路径与速度计划组合成目标轨迹信息。目标路径指定位置，而通过组合速度计划与目标路径创建的目标轨迹信息是指定位置和时间的信息。目标轨迹信息生成单元23将所生成的目标轨迹信息提供至行驶控制单元30。另外，目标轨迹信息生成单元23基于最新信息以预定周期间隔(例如，以数百毫秒的周期间隔)重复地生成目标轨迹信息。图2中所示的时间T0、T1、T2和T3之间的间隔对应于该周期间隔。
接下来，将描述行驶控制单元30。行驶控制单元30包括操作量计算单元31、驱动控制单元32、转向控制单元33以及制动控制单元34。操作量计算单元31基于从目标轨迹信息生成单元23提供的目标轨迹信息来计算用于自主驾驶的操作量。由操作量计算单元31计算的操作量包括用于速度控制的操作量和用于转向控制的操作量。更具体地，由操作量计算单元31计算驱动执行器7、制动执行器9和转向执行器8中的每一个的操作量。将参照图2来描述由操作量计算单元31使用的操作量计算方法的示例。
操作量计算单元31基于前馈控制和反馈控制来确定操作量，使得车辆根据速度计划沿着目标路径行驶。更具体地，将与当前时间向前预定时间的时间相对应的目标路径上的控制点设置为参考点。在图2所示的示例中，将当前时间T0向前两个间隔的时间T2处的控制点P2确定为时间T0的参考点。当确定了参考点时，根据与该参考点相对应的参数来计算时间T0处的操作量的前馈值。在计算前馈值时参考的参数是例如目标路径的曲率。另外，根据指示时间T0的参考点与时间T2处的预测位置之间的偏差大小的参数以及根据指示趋势的参数来计算时间T0处操作量的反馈校正量。在计算反馈校正量时参考的参数是例如横向偏差(车辆宽度方向上的偏差量)和横摆角偏差。操作量计算单元31计算前馈值和反馈校正量之和作为时间T0处的操作量。
再次返回至图1，将继续对行驶控制单元30的描述。由操作量计算单元31计算的驱动执行器7的操作量被提供至驱动控制单元32。转向执行器8的操作量被提供至转向控制单元33。类似地，制动执行器9的操作量被提供至制动控制单元34。驱动控制单元32、转向控制单元33和制动控制单元34将从操作量计算单元31提供的操作量转换为操作命令值，并且将操作命令值分别发送至执行器7、8和9。
注意，控制单元32、33和34也接受由安全***40请求的执行器7、8和9的操作量。例如，当PCS操作时，制动控制单元34接受PCS要求制动执行器9施加的操作量，以避免碰撞或者降低碰撞损坏。类似地，当ABS操作时，制动控制单元34接受ABS要求制动执行器9施加的操作量，以防止车轮锁定。
另外，控制单元32、33、34接受驾驶员经由对驾驶操作工具50的操作请求的执行器7、8和9的操作量。例如，当驾驶员执行制动操作时，制动控制单元34接受通过转换制动踏板的操作量而计算出的制动执行器9的操作量。
控制单元32、33和34中的每一个将由操作量计算单元31计算的操作量、由安全***40请求的操作量以及由驾驶员通过对驾驶操作工具50的操作请求的操作量相加，或者在这些操作量之间进行调协。在调协操作量时，由安全***40请求的操作量和由驾驶员请求的操作量优先于由操作量计算单元31计算的操作量，即，由自主驾驶***10请求的操作量。因此，如果在执行自主驾驶期间执行安全***40的操作或者驾驶员对驾驶操作工具50的操作，则安全***40的操作或者驾驶员对驾驶操作工具50的操作会成为由自主驾驶***10执行的执行器7、8和9的操作中的操作干预。
注意，当在执行自主驾驶期间执行由安全***40的操作引起的操作干预或者由驾驶员的制动操作引起的操作干预时，车辆的速度改变，结果是发生与行驶计划的偏离。该实施方式中的自主驾驶***10具有解决该问题的功能。在描述该功能之前，将参照图3来描述应用常规自主驾驶控制的比较示例中的自主驾驶***中的行驶计划的问题。
如图3所示，假定驾驶员在时间T0与时间T1之间执行制动操作以制动车辆。作为结果，车辆通过制动操作而减速，其中车辆的实际速度与由速度计划确定的计划速度之间存在偏差。在操作量的计算中参考的时间T1的参考点是向前两个间隔的时间T3处的目标路径上的控制点。注意，在比较示例的自主驾驶***中，在假定车辆始终以计划速度行驶的情况下生成行驶计划。因此，在比较示例的自主驾驶***中，将与时间T3处的(由虚线指示的)预测位置(其为在车辆未减速时的预测位置)相对应的控制点P2f确定为时间T1的参考点。
然而，当车辆减速时，在时间T3处车辆的正确预测位置是由实线指示的位置。在这种情况下，与该正确预测位置相对应的控制点P2t是时间T1的正确参考点。因此，当以控制点P2f作为时间T1的参考点来计算操作量时，会出现无法获得适当的前馈值或者反馈校正量变得过大的问题。该问题产生了无法维持车辆的目标路径跟随能力或者车辆的行为变得不稳定的可能性。
再次返回至图1，将描述在该实施方式的自主驾驶***10中准备的用于解决以上问题的功能。行驶计划单元20中包括的目标轨迹信息更新请求单元24、驾驶员操作确定单元25以及安全***操作确定单元26是为解决上面描述的问题而准备的功能的一部分。下面将描述这些单元的功能。
驾驶员操作确定单元25检查从控制单元32、33和34中的每一个分别发送至执行器7、8和9中的每一个的操作命令值以及当驾驶员操作驾驶操作工具50时发出的信号，以便确定驾驶员是否已经执行了改变作用在车辆上的制动力的操作干预。更具体地，驾驶员操作确定单元25确定是否已经执行了制动操作。如果确定驾驶员已经执行了制动操作，则从驾驶员操作确定单元25向目标轨迹信息更新请求单元24发送驾驶员操作信号。
安全***操作确定单元26检查从控制单元32、33和34中的每一个分别发送至执行器7、8和9中的每一个的操作命令值以及当安全***40输出操作量时发出的信号，以便确定安全***40是否已经执行了改变作用在车辆上的制动力的操作干预。如果确定已经通过安全***40的操作执行了操作干预，则从安全***操作确定单元26向目标轨迹信息更新请求单元24发送安全***操作信号。
如果接收到驾驶员操作信号或者安全***操作信号，则目标轨迹信息更新请求单元24请求目标轨迹信息生成单元23更新目标轨迹信息。目标轨迹信息的更新是要重建行驶计划，更具体地，是要重建行驶计划中包括的速度计划。
当请求更新目标轨迹信息时，目标轨迹信息生成单元23基于由车辆传感器6测量的车辆的实际速度来重建速度计划。更具体地，目标轨迹信息生成单元23将计划速度校正为当前的实际速度，并且重新设置目标路径上每个控制点的位置与该位置处的通过时间之间的关系。当针对每个控制位置与时间相关地设置计划加速度时，目标轨迹信息生成单元23还将每个控制点处的计划加速度校正为实际加速度。将参考图4A和图4B来描述用于由目标轨迹信息生成单元23重建行驶计划的方法的示例。
图4A示出了在驾驶员的制动操作或者安全***40的操作未激活制动的正常驾驶状态下的目标路径、车辆的当前位置以及车辆的预测位置。另一方面，图4B示出了当通过驾驶员的制动操作或者安全***40的操作激活制动时的减速时的目标路径、车辆的当前位置以及车辆的预测位置。当车辆通过制动而减速时，由于速度的变化，车辆的预测位置发生偏差。例如，假定驾驶员在时间T0与时间T1之间执行制动操作以制动车辆。在这种情况下，图4A与图4B之间的比较指示紧接在制动之后的时间T1以及后续时间处减速时的车辆的预测位置与正常时的预测位置之间发生偏差。
在该实施方式中，当在自主驾驶期间执行改变作用在车辆上的制动力的操作干预时，将由速度计划确定的计划速度与实际速度相匹配，并且基于实际速度，重新设置目标路径上的控制点与通过时间之间的关系。因此，在车辆减速的时间T1之后的车辆的预测位置被正确地计算。之后，将与车辆在正确计算的时间T3处的预测位置相对应的控制点P3确定为时间T1的参考点。类似地，将与车辆在正确计算的时间T4处的预测位置相对应的控制点P4确定为时间T2的参考点。以这种方式重建行驶计划防止车辆的目标路径跟随能力降低，并且防止车辆的不稳定行为，即使在计划速度与实际速度之间存在差异时也是如此。改变作用在车辆上的制动力的操作干预包括例如由驾驶员执行的制动操作和由安全***执行的操作。安全***包括例如PCS、ABS、VSC和TRC。
3.行驶计划重建方法的示例
将通过比较本实施方式中的自主驾驶***10与比较示例中的自主驾驶***之间的车辆的行为来描述由本实施方式中的自主驾驶***10执行的行驶计划重建方法的示例。首先，将参考图5来描述比较示例中的自主驾驶***中的车辆的行为的示例。图5是示出与比较示例中的自主驾驶***中的车辆的行为有关的参数的时间变化的时序图。在图中，从上至下示出以下参数：由驾驶员的制动操作或者安全***的操作施加的制动力、计划速度与实际速度、由自主驾驶***的速度控制(ADS速度控制)施加的驱动力、车辆的纵向加速度以及参考曲率与参考曲率真实值。
在比较示例中的自主驾驶***中，例如，当驾驶员执行制动操作并且制动力作用在车辆上时，计划速度与实际速度之间产生差异。由于自主驾驶***的速度控制包括反馈控制，因此通过操作驱动执行器来增加驱动力，以减小计划速度与实际速度之间的差异。作为结果，如图中的问题1所指示的，例如由驾驶员的制动操作随机生成的制动力干扰由自主驾驶***的速度控制施加的驱动力。
之后，当在制动力与驱动力彼此干扰的同时制动力突然减小时，车辆的纵向加速度发生突然变化，如图中的问题2所指示的。纵向加速度的突然变化导致车辆表现不稳定并且给乘员带来不适。
另外，在比较示例中的自主驾驶***中，转向控制参考基于车辆以计划速度行驶的假设确定的曲率。因此，当计划速度与实际速度彼此不同时，由转向控制参考的参考曲率与作为要参考的真实曲率的参考曲率真实值之间出现误差，如图中的问题3所指示的。类似地，在横向偏差和横摆角偏差中，真实值与由转向控制参考的值之间出现误差。这些误差导致车辆的目标路径跟随能力降低以及引起车辆的不稳定行为的突然转向操作。
接下来，将参照图6来描述由该实施方式中的自主驾驶***10控制的车辆的行为的示例。图6是示出与该实施方式中的自主驾驶***10中的车辆的行为有关的参数的时间变化的时序图。从上至下示出以下参数：由驾驶员的制动操作或者安全***40的操作施加的制动力、计划速度与实际速度、由自主驾驶***的速度控制(ADS速度控制)施加的驱动力、车辆的纵向加速度以及参考曲率与参考曲率真实值。
当发生操作干预例如驾驶员的制动操作并且制动力作用在车辆上时，该实施方式中的自主驾驶***10重建速度计划。在重建速度计划时，将计划速度与实际速度相匹配，如对策1所指示的，其在制动力被施加时由于制动力而减小。以这种方式将计划速度与实际速度相匹配消除了计划速度与实际速度之间的差异，并且禁用速度控制的反馈控制。作为结果，在制动力与由自主驾驶***的速度控制施加的驱动力之间不存在干扰，如图中的效果1所指示的。注意，当通过重建行驶计划使计划速度与实际速度相匹配时，转向控制和速度控制的反馈控制的积分值或学习值被重置或保持。
另外，由于计划速度与实际速度之间不存在差异，因此转向控制所参考的参考曲率与作为要参考的真实曲率的参考曲率真实值之间不存在差异，如图中的效果2所指示的。横向偏差和横摆角偏差也是如此。在转向控制中参考适当的参考值使得可以保持车辆的目标路径跟随能力和行为的稳定性。
作为用于改善车辆的目标路径跟随能力和行为稳定性的方法，已知用于调整转向控制的反馈增益的方法。然而，当反馈增益增加时，车辆的目标路径跟随能力增强，但是行为的稳定性降低。相反地，当反馈增益减小时，车辆的行为稳定，但是车辆的目标路径跟随能力降低。与之相比，上面描述的用于重建行驶计划的方法确保了车辆的目标路径跟随能力和车辆的行为稳定性二者。
之后，当操作干预例如驾驶员的制动操作终止并且制动力不再施加至车辆时，建立速度计划使得计划速度从该时间处的实际速度逐渐增加至执行操作干预之前的速度，如图中对策2所指示的。亦即，建立了使车辆逐渐加速的速度计划。计划速度的逐渐增加相应地使实际速度逐渐增加。这样的速度计划减小了在制动力突然减小之后车辆的纵向加速度的突然变化，如图中效果3所指示的，从而使得车辆的行为能够稳定。
用于减小纵向加速度的突然变化的已知方法之一是逐渐改变驱动力。以这种方式逐渐改变驱动力防止纵向加速度在制动力突然减小之后突然改变；然而，逐渐改变驱动力使得实际速度更难以快速达到计划速度。作为结果，由计划速度与实际速度之间的差异引起的问题仍未解决。与之相比，上面描述的用于重建行驶计划的方法使得能够在减小纵向加速度在制动力突然减小之后的突然变化的同时减小计划速度与实际速度之间的差异。
4.在ABS操作期间重建行驶计划
最后，下面将描述当操作ABS时用于重建行驶计划的方法的示例。当操作ABS时用于重建行驶计划的方法与当操作另一安全***40时用于重建行驶计划的方法之间存在差异。利用TRC作为另一安全***40的示例，下面比较当操作ABS时用于重建行驶计划的方法与当操作TRC时用于重建行驶计划的方法。
图7是示出由自主驾驶控制确定的目标加速度与通过TRC的操作实现的实际加速度之间的关系的示图。在TRC未运行时的正常操作时间中，由速度计划确定的计划加速度被设置为等于目标加速度。当操作TRC并且车辆被制动时，实际加速度被保持成低于目标加速度，结果是车辆的速度改变。这将使自主驾驶***10开始重建行驶计划。在TRC的操作期间重建行驶计划时，速度计划被重建成使得：计划速度与实际速度相匹配，以及计划加速度与实际加速度相匹配。以这种方式重建行驶计划防止车辆的目标路径跟随能力降低，并且防止车辆的不稳定行为。
另一方面，图8是示出由自主驾驶控制确定的目标加速度与通过ABS的操作实现的实际加速度之间的关系的示图。在ABS未运行时的正常操作时间中，由速度计划确定的计划加速度被设置为等于目标加速度。由于在通过自主驾驶控制制动车辆时操作ABS，因此该时间处的目标加速度是负加速度。当操作ABS并且作用在车辆上的制动力减小时，实际加速度变得小于目标加速度，结果是车辆的速度改变。这将使自主驾驶***10开始重建行驶计划。
在ABS的操作期间重建行驶计划时，速度计划被重建成使得：计划速度与实际速度相匹配，以及计划加速度与由自主驾驶控制确定的目标加速度相匹配。当由于路面环境的限制而无法实现所需的减速时，操作ABS。如果在这样的情况下计划加速度与实际加速度相匹配，则当恢复路面环境时无法实现所需的减速。因此，在ABS操作期间，保持计划加速度与目标加速度相匹配，而不是与实际加速度相匹配。这防止了车辆的目标路径跟随能力的降低，并且防止了车辆的不稳定行为，同时确保在路面环境的限制下可实现的最大程度的减速。

Claims (6)

1.一种自主驾驶***，其特征在于包括：
行驶计划单元，其被配置成：
基于目标路线生成在预定坐标系下的目标路径和指定在所述目标路径上的控制点处的通过时间的速度计划，以及
当在自主驾驶期间执行操作干预时，基于车辆的实际速度来重建所述速度计划，所述自主驾驶由自主驾驶控制执行以使所述车辆根据所述速度计划沿着所述目标路径行驶，所述操作干预改变作用在所述车辆上的制动力；以及
行驶控制单元，其被配置成执行所述自主驾驶控制。
2.根据权利要求1所述的自主驾驶***，其特征在于，
所述行驶计划单元被配置成：当执行所述操作干预时，基于所述车辆的实际速度和实际加速度来重建所述速度计划。
3.根据权利要求2所述的自主驾驶***，其特征在于，
所述行驶计划单元被配置成：当执行所述操作干预时，通过将由所述速度计划确定的计划速度与所述实际速度相匹配并且通过将由所述速度计划确定的计划加速度与所述实际加速度相匹配来重建所述速度计划。
4.根据权利要求1所述的自主驾驶***，其特征在于，
所述行驶计划单元被配置成：
当所述操作干预正在被执行时，将由所述速度计划确定的计划速度与所述实际速度相匹配，以及
当所述操作干预被终止时，重建所述速度计划，使得所述计划速度从所述操作干预被终止时的实际速度逐渐增加。
5.根据权利要求1所述的自主驾驶***，其特征在于，
所述行驶计划单元被配置成：当所述操作干预为ABS的操作时，基于由所述自主驾驶控制确定的目标加速度和所述车辆的实际速度来重建所述速度计划。
6.根据权利要求5所述的自主驾驶***，其特征在于，
所述行驶计划单元被配置成：当所述操作干预是所述ABS的操作时，通过将由所述速度计划确定的计划加速度与由所述自主驾驶控制确定的目标加速度相匹配并且通过将由所述速度计划确定的计划速度与所述实际速度相匹配来重建所述速度计划。
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