CN110654391B - 车辆控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆控制装置(50)，具有：判定部(51)，其判定和由操作检测部(5a)检测到的驱动指令相应的车辆(100)的目标行进方向与由方向检测部(31a)检测到的车辆(100)的实际行进方向的偏差(Δα)是否为阈值(Δα1)以上、模式切换部(52)，在以手动驾驶模式行驶中，当由判定部(51)判定为偏差(Δα)为阈值(Δα1)以上时，将行驶模式切换为自动驾驶模式、以及行驶控制部(46)，其在手动驾驶模式时，根据由操作检测部(5a)检测到的驱动指令对行驶用执行器(2、9)进行控制。当通过模式切换部(52)切换为自动驾驶模式时，行驶控制部(46)对行驶用执行器(2、9)进行控制，以使车辆(100)的实际行进方向与目标行进方向一致，模式切换部(52)在将行驶模式切换为自动驾驶模式后，当车辆(100)的实际行进方向与目标行进方向一致时，将行驶模式从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式。

Description

车辆控制装置

技术领域

本发明涉及一种对能够切换为手动驾驶和自动驾驶的车辆进行控制的车辆控制装置。

背景技术

作为这种装置，以往已知有自动地进行手动驾驶和自动驾驶的切换的装置。这样的装置例如记载于专利文献1中。在该专利文献1记载的装置中，在以自动驾驶行驶中当驾驶员实施超控时，从自动驾驶切换为手动驾驶，之后，在实际的车辆行进道路与自动驾驶的目标行进道路的偏差小于规定值且未检测到超控时，从手动驾驶切换为自动驾驶。

专利文献1中记载的装置是以超控为契机从自动驾驶切换暂时地切换为手动驾驶的装置。另一方面，从手动驾驶暂时地切换为自动驾驶的装置中，在从自动驾驶恢复到手动驾驶时，驾驶员需要无不协调感地继续进行驾驶操作，但关于这一点，专利文献1未给出任何建议。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2012-51441号公报(JP2012-051441A)。

发明内容

本发明一技术方案为对能够将行驶模式切换为使自动驾驶功能有效化的自动驾驶模式和使自动驾驶功能无效化的手动驾驶模式的车辆进行控制的车辆控制装置，具有：操作检测部，其对通过驾驶员的操作向行驶用执行器输入的驱动指令进行检测；方向检测部，其对车辆的实际行进方向进行检测；判定部，其判定和由操作检测部检测到的驱动指令相应的车辆的目标行进方向与由方向检测部检测到的车辆的实际行进方向的偏差是否为阈值以上；模式切换部，其在以手动驾驶模式行驶中，当由判定部判定偏差为阈值以上时，将行驶模式切换为自动驾驶模式；以及行驶控制部，其在手动驾驶模式时，根据由操作检测部检测到的驱动指令对行驶用执行器进行控制。当由模式切换部切换为自动驾驶模式时，行驶控制部对行驶用执行器进行控制，以使车辆的实际行进方向与目标行进方向一致；在将行驶模式切换为自动驾驶模式后，当车辆的实际行进方向与目标行进方向一致时，模式切换部将行驶模式从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式。

附图说明

本发明的目的、特征以及优点，通过与附图相关的以下实施方式的说明进一步阐明。

图1是表示应用本发明一实施方式的控制装置的自动驾驶车辆的行驶***的概略结构图。

图2是概略地表示对图1的自动驾驶车辆进行控制的自动驾驶车辆***的整体结构的框图。

图3是表示车辆的行驶动作的一例的图。

图4是表示本发明一实施方式的车辆控制装置的主要部分结构的框图。

图5A是表示利用本发明一实施方式的车辆控制装置进行的车辆的行为发生变化的一例的图。

图5B是接着图5A的动作的一例的图。

图6是表示在图4的控制器实施的处理的一例的流程图。

图7是表示利用本发明一实施方式的车辆控制装置进行的动作的一例的时序图。

具体实施方式

以下，参照图1～图7对本发明的实施方式进行说明。本发明一实施方式的车辆控制装置应用于具有自动驾驶功能的车辆、即自动驾驶车辆。首先，对自动驾驶车辆的结构进行说明。

图1是表示应用本实施方式的车辆控制装置的自动驾驶车辆100的行驶驱动***的概略结构的图。车辆100不仅能够以不需要驾驶员进行驾驶操作的自动驾驶模式行驶，还能够以由驾驶员进行驾驶操作的手动驾驶模式行驶。如图1所示，车辆100构成为前后左右的四个车轮1、即，左右的前轮1FL、1FR和左右的后轮1RL、1RR二者为驱动轮的四轮驱动车辆。以下也有将四个驱动轮1FL、1FR、1RL、1RR分别称为左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的情况。

在各驱动轮1上分别连接有马达(电动马达)2。各马达2经由逆变器3与蓄电池4连接，并由从蓄电池4供给的电力分别驱动。另一方面，当马达2由外力驱动时，在马达2发电，并蓄电于蓄电池4中。这样，通过与各驱动轮1相对应而设置马达2，能够相互独立地驱动各驱动轮1。另外，由控制器(图2)控制逆变器3，由此来控制马达2的驱动。

在驾驶席设有由驾驶员进行旋转操作的转向盘5。与转向盘5一体旋转的转向轴6的一端部与转向盘5连结。由转向操纵传感器5a检测转向盘5的操作(转向操纵角)。在转向轴6上安装有转向操纵执行器7。转向操纵执行器7例如由电动马达构成，能够利用转向操纵执行器7的驱动针对驾驶员的转向操作赋予反作用力。例如转向盘5的操作量越大，则所赋予的操作反作用力越大。

在前侧的左右驱动轮1FL、1FR之间例如配置有齿轮齿条式的转向齿轮箱8。在转向齿轮箱8上安装有转向执行器9。转向执行器9例如由电动马达构成。在手动驾驶模式下，根据由转向操纵传感器5a检测到的转向操纵角来驱动转向执行器9。由该转向执行器9的驱动，转向齿轮箱8的齿条向左右移动，由此，响应于驾驶员的转向操作，前侧的驱动轮1FL、1FR向左右转向。另一方面，在自动驾驶模式下，不依靠驾驶员的转向操作来驱动转向执行器9，驱动轮1FL、1FR沿着目标行进方向转向。

图2是概略地表示本实施方式的车辆控制***101的整体结构的框图。如图2所示，车辆控制***101主要具有控制器40以及分别与控制器40能够通信地连接的外部传感器组31、内部传感器组32、输入/输出装置33、GPS装置34、地图数据库35、导航装置36、通信单元37、行驶用执行器AC。

外部传感器组31是对作为车辆100的周边状况的外部状况进行检测的多个传感器(外部传感器)的总称。例如，外部传感器组31包括：激光雷达、雷达以及摄像机等，其中，激光雷达测定对于车辆100全方位的照射光的散射光，来测定从车辆100到周边障碍物的距离，雷达通过照射电磁波并检测反射波来检测车辆100周边的其他车辆、障碍物等，摄像机搭载于车辆100，具有CCD、CMOS等摄像元件，并拍摄车辆100的周边(前方、后方以及侧方)。

内部传感器组32是对车辆100的行驶状态进行检测的多个传感器(内部传感器)的总称。例如，内部传感器组32包括：检测车辆100的车速的车速传感器、分别检测车辆100前后方向的加速度和左右方向的加速度(横向加速度)的加速度传感器、检测车辆100的重心绕铅垂轴旋转的旋转角速度(横摆角速度)的横摆角速度传感器等。内部传感器组32中还包括检测手动驾驶模式下的驾驶员的驾驶操作，例如加速踏板的操作、制动踏板的操作、转向盘5的操作等的传感器(例如转向操纵传感器5a)。

输入/输出装置33是从驾驶员输入指令、向驾驶员输出信息的装置的总称。例如，输入/输出装置33包括：供驾驶员通过对操作构件进行操作而输入各种指令的各种开关、供驾驶员通过语音输入指令的话筒、借助显示图像向驾驶员提供信息的显示部、通过语音向驾驶员提供信息的扬声器等。各种开关中包括指示进行自动驾驶模式和手动驾驶模式中的任一个的手动/自动切换开关。

手动/自动切换开关例如构成为供驾驶员能够进行手动操作的开关，根据开关操作输出向使自动驾驶功能有效化的自动驾驶模式或使自动驾驶功能无效化的手动驾驶模式切换的模式切换指令。还能够不依靠手动/自动切换开关的操作地指示从手动驾驶模式向自动驾驶模式的切换或从自动驾驶模式向手动驾驶模式的切换。即，能够在由驾驶员进行了规定的操作时、规定的行驶条件成立时，自动地将驾驶模式切换为手动驾驶模式或自动驾驶模式。

GPS装置34具有接收来自多个GPS卫星的定位信号的GPS接收机GPS传感器)，根据由GPS接收机接收到的信号来测定车辆100的绝对位置(纬度、经度等)。

地图数据库35是存储在导航装置36中使用的一般性地图信息的装置，例如由硬盘构成。地图信息中包括：道路的位置信息、道路形状(曲率等)的信息、十字路口、岔路口的位置信息。另外，存储于地图数据库35中的地图信息与存储于控制器40的存储部42中的高精度地图信息不同。

导航装置36是搜索到达由驾驶员输入的目的地的道路上的目标路线并进行按照目标路线的引导的装置。通过输入/输出装置33进行目的地的输入和按照目标路线的引导。还能够不通过输入/输出装置33而自动设定目的地。根据由GPS装置34测定到的自车辆的当前位置和存储于地图数据库35中的地图信息来计算目标路线。

通信单元37利用包含互联网线路等无线通信网的网络与未图示的各种服务器进行通信，定期或者在任意时机从服务器获取地图信息和交通信息等。获取的地图信息被输出到地图数据库35、存储部42，进而更新地图信息。获取的交通信息中包括交通堵塞信息、信号从红变绿的剩余时间等信号信息。

执行器AC是用于使与车辆100的行驶动作相关的各种设备工作的行驶用执行器。执行器AC中包括：分别驱动四个驱动轮1的四个马达2、使制动装置工作的制动用执行器以及使前侧的驱动轮1FL、1FR转向的转向用执行器(转向执行器9)等。另外，经由逆变器3来控制马达2，但在图2中省略了逆变器3的图示。

控制器40包括电子控制单元(ECU)。另外，能够将马达控制用ECU、转向控制用ECU等功能不同的多个ECU分开设置，但图2中为了方便，示出控制器40作为这些ECU的集合。控制器40包含具有进行与行驶控制相关的处理的CPU(微处理器)等运算部41和RAM、ROM、硬盘等存储部42以及输入输出接口等未图示的其他周边电路的计算机而构成。

在存储部42中存储包含车道的中央位置信息、车道位置的边界信息等高精度的详细地图信息。更具体地说，道路信息、交通管制信息、住所信息、设施信息、电话号码信息等作为地图信息进行存储。道路信息中包括：表示高速公路、收费道路、国道等道路类别的信息、道路的车道数、各车道的宽度、道路的坡度、道路的三维坐标位置、车道的拐弯处的曲率、车道的汇合点和分岔点的位置、道路标识等信息。交通管制信息中包括：车道由于施工等被限制行驶或者禁止通行的信息等。存储部42中还存储在各种控制的程序以及在程序中使用的阈值等信息。

运算部41具有自车位置识别部43、外界识别部44、行动计划生成部45、行驶控制部46作为主要与自动行驶相关的功能性结构。

自车位置识别部43根据由GPS装置34获取的车辆100的位置信息和地图数据库35的地图信息来识别出地图上的车辆100的位置(自车位置)。也可以使用存储于存储部42中的地图信息(建筑物的形状等信息)和由外部传感器组31检测到的车辆100的周边信息来识别出自车位置，由此，能够高精度地识别出自车位置。另外，在能够由设置于道路上或道路旁边的外部的传感器来测定自车位置时，还能够通过借助通信单元37与该传感器进行通信，来高精度地识别出自车位置。

外界识别部44根据来自激光雷达、雷达、摄像机等外部传感器组31的信号来识别车辆100周围的外部状况。例如，识别在车辆100周边行驶的周边车辆(前方车辆、后方车辆)的位置、速度、加速度、在车辆100周围停车或驻车的周边车辆的位置以及其他物体的位置、状态等。其他物体中包括：标识、信号器、道路的边界线、停止线、建筑物、栏杆、电线杆、广告牌、行人、自行车等。其他物体的状态中包括：信号器的颜色(红、绿、黄)、行人、自行车的移动速度、朝向等。

行动计划生成部45例如根据由导航装置36计算出的目标路线、由自车位置识别部43识别出的自车位置、由外界识别部44识别出的外部状况，生成从当前时刻开始经过规定时间为止的车辆100的行驶轨迹(目标轨迹)。当目标路线上存在作为目标轨迹的候补的多个轨迹时，行动计划生成部45从中选择遵守法律且满足高效、安全地行驶等基准的最合适的轨迹，并将所选择的轨迹作为目标轨迹。然后，行动计划生成部45生成与所生成的目标轨迹相对应的行动计划。

行动计划中包括：在从当前时刻开始经过规定时间T(例如5秒)为止的期间内，每单位时间Δt(例如0.1秒)设定的行驶计划数据，即与每单位时间Δt的时刻相对应设定的行驶计划数据。行驶计划数据包括每单位时间Δt的车辆100的位置数据和车辆状态的数据。位置数据例如为表示道路上的二维坐标位置的目标点的数据，车辆状态的数据为表示车速的车速数据和表示车辆100的朝向的方向数据等。每单位时间Δt对行驶计划进行更新。

行动计划生成部45通过将从当前时刻开始经过规定时间T为止的每单位时间Δt的位置数据按照时间顺序连接起来，生成目标轨迹。此时，根据目标轨迹上的每单位时间Δt的各目标点的车速(目标车速)，计算出每单位时间Δt的加速度(目标加速度)。即，行动计划生成部45计算出目标车速和目标加速度。另外，还可以设为由行驶控制部46计算出目标加速度。

行驶控制部46根据驾驶模式(自动驾驶模式、手动驾驶模式)对执行器AC进行控制。例如在自动驾驶模式下，行驶控制部46对各执行器AC进行控制，以使车辆100按照行动计划生成部45生成的目标轨迹行驶。更具体地来说，行驶控制部46考虑到在自动驾驶模式下由道路坡度等决定的行驶阻力，计算出用于获得由行动计划生成部45计算出的每单位时间Δt的目标加速度的要求驱动力。并且，例如对执行器AC进行反馈控制，以使由内部传感器组32检测到的实际加速度成为目标加速度。即，对执行器AC进行控制，以使自车辆以目标车速和目标加速度行驶。另一方面，在手动驾驶模式下，行驶控制部46根据由内部传感器组32获取的来自驾驶员的行驶指令(加速器开度、方向盘5的转向操纵角等)对各执行器AC进行控制。

图3是示意性地表示以手动驾驶模式在积雪、结冰道路等摩擦系数较低的路面(低μ路)行驶时的、车辆100的行驶动作的一例的图。如图3所示，在以手动驾驶模式行驶在低μ路时，当驱动轮1FL、1FR、1RL、1RR的任一个发生打滑(空转)时，有可能驾驶员希望的车辆100的行进方向(目标行进方向A)、即驱动轮1FL、1FR转向的方向与实际的车辆100的行进方向(实际行进方向B)产生偏差。

为了不依靠驾驶员的驾驶技能而适当地消除这样的偏差，优选暂时从手动驾驶模式切换为自动驾驶模式，并不依靠驾驶员的驾驶操作，由控制器40对车辆100的行驶动作进行控制。进一步地，在自动驾驶模式下对行驶动作进行控制了之后，在从自动驾驶模式恢复到手动驾驶模式时，优选驾驶员没有不协调感地继续进行驾驶操作。因此，在本实施方式中，在暂时从手动驾驶切换到了自动驾驶之后，在恢复到了手动驾驶时，为了驾驶员没有不协调感地继续进行驾驶操作，如下构成车辆控制装置。

图4是表示本实施方式的车辆控制装置50的主要部分结构的框图。该车辆控制装置50为对车辆100的行驶动作进行控制的装置，其构成图2的车辆控制***101的一部分。

如图4所示，车辆控制装置50具有控制器40以及分别与控制器40连接的手动/自动切换开关33a、转向操纵传感器5a、车速传感器32a、加速度传感器32b、横摆角速度传感器32c、摄像机31a、四个马达2(仅图示一个)、转向操纵执行器7以及转向执行器9。另外，经由逆变器3来控制各马达2，但在图4中省略了逆变器3的图示。

手动/自动切换开关33a为通过驾驶员的操作进行切换的模式选择开关、即选择手动驾驶模式和自动驾驶模式中的任一个的开关，其构成图2的输入/输出装置33的一部分。转向操纵传感器5a、车速传感器32a、加速度传感器32b以及横摆角速度传感器32c分别构成图2的内部传感器组32的一部分。摄像机31a为对车辆100的周围进行拍摄的设备，其构成图2的外部传感器组31的一部分，能够根据由摄像机31a获取的图像检测到车辆100实际的行进方向。即，摄像机31a能够作为对车辆100的行进方向进行检测的检测器发挥功能。

控制器40具有行驶控制部46、判定部51、模式切换部52以及反作用力控制部53作为主要功能性结构。

通过手动/自动切换开关33a选择手动驾驶模式，进而车辆100在以手动驾驶模式行驶中，判定部51根据来自转向操纵传感器5a、车速传感器32a、加速度传感器32b、横摆角速度传感器32c的信号，判定车辆100的行为是否未对应驾驶员的操作地急剧地发生了变化。即，求出车辆100的动作的实测值与驾驶员进行驾驶操作的指令值的偏离程度，并判定该偏离程度是否为规定值以上。该判定例如相当于是否成为了车辆100在低μ路行驶中打滑，而不能通过驾驶员的驾驶操作对车辆100进行控制的状态的判定。

判定部51进一步判定由转向操纵传感器5a检测到的车辆100的目标行进方向与由摄像机31a检测到的车辆100的实际行进方向的偏差(角度)Δα是否为规定值Δα1以上。该判定为是否需要通过切换成自动驾驶使偏差Δα变小的判定，将规定值Δα1设定为难以进行手动驾驶下的修正的值(例如15°～30°左右)。

在以手动驾驶模式行驶中，当由判定部51判定为不能对车辆100进行控制，且偏差Δα为规定值Δα1以上时，模式切换部52自动将行驶模式切换为自动驾驶模式。当行驶模式切换为自动驾驶模式时，行驶控制部46对车辆100的行为进行控制，以使实际行进方向与目标行进方向一致。图5A、5B是表示车辆100的行为变化的一例的图。更具体地说，是示出尽管前轮1FL、1FR向目标行进方向A(例如右侧)转向了，但是由于不能对车辆100进行控制，因此向与目标行进方向A不同的实际行进方向B(例如左侧)行进的例子的图。作为该处理的一例，行驶控制部46首先向转向执行器9输出控制信号，如图5A中从虚线到实线所示，将转向角(轮胎转向角)调小。也就是说，在车辆100处于不能进行控制的状态时，在驱动轮1FL、1FR转向了的状态下，难以将车辆100的行进方向变更为所希望的方向，因此首先将转向角调小，并使驱动轮1FL、1FR的朝向与实际行进方向B一致。

接下来，行驶控制部46向各马达2输出控制信号，对各驱动轮1的驱动转矩进行控制，以使车辆100朝向目标行进方向A。即，如图5A的箭头所示，将各驱动轮1的驱动转矩的分配变更为，左侧的驱动轮1FL、1RL变大、右侧的驱动轮1FR、1RR变小。由此，实际行进方向B接近目标行进方向A。作为这种情况下的目标行进方向，例如直接使用在即将切换到自动驾驶模式前手动驾驶模式下指示的目标行进方向A。行驶控制部46进一步还向转向执行器9输出控制信号，如图5B所示，使驱动轮1FL、1FR向目标行进方向A转向。由此，变为实际行进方向B与目标行进方向A一致。在切换为自动驾驶模式的状态下，驾驶员的转向操作被无效化，驱动轮1FL、1FR与转向操作无关地进行转向。

在通过模式切换部52切换为自动驾驶模式时，有可能由于道路状况的变化而驾驶员希望的目标行进方向A发生变化。因此，还可以根据由GPS装置34检测到的车辆100的当前位置和存储于存储部42的地图信息、或由摄像机31a拍摄到的周围信息等来预测车辆100的目标路线、即驾驶员希望的目标行进方向A，并将其作为自动驾驶模式时的目标行进方向A来使用。还可以由转向操纵传感器5a检测到自动驾驶模式时的转向盘5的操作，并将与该检测值相对应的方向作为目标行进方向A来使用。

当通过在自动驾驶模式下的行驶，车辆100的实际行进方向与目标行进方向一致时，模式切换部52自动地将行驶模式切换为手动驾驶模式。之后，行驶控制部46按照驾驶员的驾驶操作对各马达2和转向执行器9进行控制。另外，还可以通过设置于仪表盘的显示部等向驾驶员通知有没有进行行驶模式的自动切换。

反作用力控制部53向转向操纵执行器7输出控制信号，针对驾驶员的转向操作赋予反作用力。反作用力控制部53不仅在以手动驾驶模式行驶中，在以自动驾驶模式行驶中也赋予与手动驾驶模式同等的反作用力。即，即使在转向操作被无效了的状态下也赋予反作用力，以使转向盘5的旋转角成为与转向角相对应的角度。

图6是表示按照预先存储于存储部42的程序在图4的控制器40的CPU实施的处理的一例的流程图。该流程图所示的处理，例如当通过手动/自动切换开关33a选择手动驾驶模式时开始，并以规定周期反复进行。

首先，在S1(S：处理步骤)读取来自各种传感器5a、32a、32b、32c、摄像机31a等的信号。接下来，在S2，根据来自车速传感器32a、加速度传感器32b、横摆角速度传感器32c的信号判定是否成为了不能通过驾驶员的驾驶操作对车辆100进行控制的状态。当S2为肯定(S2：是)时进入S3，当否定(S2：否)时越过S3～S5进入S6。

在S3，根据来自转向操纵传感器5a和摄像机31a的信号判定车辆100的实际行进方向与目标行进方向的偏差Δα是否为规定值Δα1以上。当S3为肯定(S3：是)时进入S4，当否定(S3：否)时越过S4、S5进入S6。在S4，将行驶模式切换为自动驾驶模式，在自动驾驶模式下对驱动***(马达2)转向操纵***(转向执行器9)进行控制。例如，向各马达2输出控制信号，调整各马达2的驱动分配，以使车辆100的实际行进方向成为即将切换模式前的在手动驾驶模式下指示的目标行进方向，并向转向执行器9输出控制信号，调整转向角。

接下来，在S5，判定实际行进方向与目标行进方向的偏差Δα是否为规定值Δα2以下。规定值Δα2被设定为低于规定值Δα1的值。当S5为肯定(S5：是)时进入S6，当否定(S5：否)时返回到S4。在S6，将行驶模式切换为手动驾驶模式，在手动驾驶模式下对驱动***和转向操纵***进行控制。即，根据驾驶员的驾驶操作来驱动各马达2，并驱动转向执行器9。

另外，省略图示，但在以手动驾驶模式行驶中，向转向操纵执行器7输出控制信号，针对转向操作赋予反作用力。在切换到自动驾驶模式后，也同样向转向操纵执行器7输出控制信号，针对转向操作赋予反作用力。

图7是表示利用本实施方式的车辆控制装置50进行动作的一例的时序图。在图7中，示出车辆100的实际行进方向与目标行进方向的偏差Δα、车辆整体的行驶驱动力(总驱动力)、各驱动轮1的驱动转矩、转向操纵角标记以及转向反作用力随着时间经过而变化的一例。另外，转向操纵角标记在驾驶员的转向操作被有效化时，即在驱动轮1FL、1FR根据转向操作转向的情况下被置为1，当转向操作被无效化时被置为0。

如图7所示，在以手动驾驶模式行驶中，在时刻t1，当实际行进方向与目标行进方向的偏差Δα成为规定值Δα1以上时，行驶模式从手动驾驶模式切换为自动驾驶模式(S4)。由此，驾驶员的转向操作被无效化，并且控制各马达2的驱动转矩，以使实际行进方向与目标行进方向一致。在图7的例子中，此时总驱动力降低，但还可以以不使总驱动力降低的方式控制各马达2的驱动转矩。在自动驾驶模式时，利用转向操纵执行器7的驱动赋予转向反作用力，因此驾驶员获得与手动驾驶模式时相同的转向盘5的操作感觉。

之后，在时刻t2，当实际行进方向与目标行进方向的偏差Δα变为规定值Δα2(例如0)以下时，行驶模式恢复到手动驾驶模式(S6)。由此，由驾驶员实施的转向操作被有效化，之后，驱动轮1FL、1FR根据转向操作转向。另外，只要规定值Δα2低于规定值Δα1，还可以比0大。目标行进方向例如设为即将切换到自动驾驶模式前的、与驾驶员的转向操作相应的行进方向。通过模式切换部52自动地进行向自动驾驶模式的切换，因此即使开始了在自动驾驶模式下的行驶，驾驶员继续进行转向操作的可能性较高。因此，在自动驾驶模式下，在和即将开始自动驾驶模式下的行驶前的转向操作相应的目标行进方向与实际行进方向一致时恢复到手动驾驶模式，因此驾驶员能够无不协调感地继续进行驾驶操作。

在这种情况下，在自动驾驶模式下，即使在转向操作被无效化的状态，仍赋予转向反作用力，因此驾驶员能够无不协调感地继续操作转向盘。由此，从自动驾驶模式切换到手动驾驶模式时的转向反作用力不发生变化，能够防止驾驶员感到的不协调感。

采用本实施方式能够起到如下的作用效果。

(1)车辆控制装置50对能够将行驶模式切换为使自动驾驶功能有效化的自动驾驶模式和使自动驾驶功能无效化的手动驾驶模式的车辆100进行控制。该车辆控制装置50具有：内部传感器组32(转向操纵传感器5a等)，其检测通过驾驶员的操作向执行器AC(马达2、转向执行器9等)输入的驱动指令；摄像机31a，其检测车辆100的实际行进方向；判定部51，其判定和由转向操纵传感器5a检测到的驱动指令相应的车辆100的目标行进方向与由摄像机31a检测到的车辆100的实际行进方向的偏差Δα是否为规定值Δα1以上；模式切换部52，在以手动驾驶模式行驶中，当由判定部51判定为偏差Δα为规定值Δα1以上时，将行驶模式切换为自动驾驶模式；以及行驶控制部46，其在手动驾驶模式时，根据由内部传感器组32检测到的驱动指令对执行器AC进行控制(图2、4)。当由模式切换部52切换为自动驾驶模式时，行驶控制部46对执行器AC(马达2、转向执行器9)进行控制，以使车辆100的实际行进方向与目标行进方向一致。模式切换部52将行驶模式切换为自动驾驶模式后，当车辆100的实际行进方向与目标行进方向一致时，将行驶模式从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式。

当通过模式切换部52自动地进行了向自动驾驶模式的切换时，即使在切换到了自动驾驶模式的情况下，驾驶员仍继续进行转向操作的可能性较高。因此，在车辆100的实际行进方向与目标行进方向一致时，通过从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式，驾驶员能够无不协调感地继续进行驾驶操作。

(2)当通过模式切换部52切换为自动驾驶模式时，行驶控制部46对执行器AC进行控制，以使实际行进方向与即将切换为自动驾驶模式前的、和由转向操纵传感器5a检测到的驱动指令相应的目标行进方向一致。切换为自动驾驶模式是暂时性的，在切换为自动驾驶模式时，驾驶员继续进行那之前的操作的可能性较高。因此，通过将即将切换为自动驾驶模式前的、由转向操作决定的方向作为目标行进方向，能够适当地继续驾驶操作。

(3)车辆控制装置50还具有转向操纵执行器7，其针对驾驶员对转向盘5进行的操作，赋予反作用力(图4)。当行驶模式通过模式切换部52从手动驾驶模式切换为自动驾驶模式时，转向操纵执行器7维持即将切换为自动驾驶模式前所赋予的反作用力。由此，在切换为自动驾驶模式后，驾驶员能够获得与手动驾驶模式时相同的操作感觉，能够未意识到切换为自动驾驶模式地继续进行驾驶操作。

(4)车辆控制装置50还具有手动/自动切换开关33a，其通过驾驶员的选择操作，选择自动驾驶模式和手动驾驶模式中的任一个(图4)。模式切换部52将通过手动/自动切换开关33a选择手动驾驶模式作为条件，在由判定部51判定为偏差Δα为规定值Δα1以上时，将行驶模式切换为自动驾驶模式。一般认为在驾驶员自己选择手动驾驶模式时，对手动驾驶的要求较高，但是向自动驾驶模式的切换是暂时性的，仅为最小限度的介入，因此能够尽可能地满足驾驶员对驾驶操作的要求。

上述实施方式能够变更为各种形式。以下，对变形例进行说明。在上述实施方式中，由转向操纵传感器5a检测驾驶员的转向操作、即检测对作为行驶用执行器的一例的转向执行器9的驱动指令，但还可以通过检测转向操作反作用力的传感器等对其进行检测，操作检测部不限于以上所述。在上述实施方式中，由摄像机31a检测车辆100的实际方向，但方向检测部不限于此。在上述实施方式中，由判定部51判定是否不能对车辆100进行控制以及车辆100的目标行进方向与实际行进方向的偏差Δα是否为规定值(阈值)Δα1以上，但若是判定和由操作检测部检测到的驱动指令相应的车辆的目标行进方向与由方向检测部检测到的车辆的实际行进方向的偏差是否为阈值以上，则判定部的构成可以是任何形式。

在上述实施方式中，当通过模式切换部52切换为自动驾驶模式时，行驶控制部46对马达2(第2执行器)和转向执行器9(第1执行器)进行了控制，以使暂时将转向角变小后，车辆100的实际行进方向朝向目标行进方向(图5A、5B)，但若是在切换为自动驾驶模式的状态下，以车辆的实际行进方向与目标行进方向一致的方式对行驶用执行器进行控制，则行驶控制部的构成可以是任何形式。在上述实施方式中，由转向操纵执行器7赋予转向盘5的操作反作用力，但反作用力赋予部的构成不限于以上所述。在上述实施方式中，将通过作为模式选择部的手动/自动切换开关33a选择手动驾驶模式作为条件，进行通过模式切换部52从手动驾驶模式向自动驾驶模式和从自动驾驶模式向手动驾驶模式的切换控制，但还可以不将这样的模式选择的操作作为条件，同样地进行行驶模式的切换。

在上述实施方式中，将车辆控制装置50应用在了具有分别与四个驱动轮1连接的四个马达2的车辆100，但本发明的车辆控制装置不限于上述的车辆100，能够同样地应用于构成为能够切换为手动驾驶模式和自动驾驶模式的各种车辆。

本发明还能够作为对能够将行驶模式切换为使自动驾驶功能有效化的自动驾驶模式和使所述自动驾驶功能无效化的手动驾驶模式的车辆进行控制的车辆控制方法来使用。

既能够任意组合上述实施方式和变形例的一个或者多个，也能够彼此组合各变形例。

采用本发明，在从手动驾驶模式暂时地切换为自动驾驶模式后，恢复到了手动驾驶模式时，能够使驾驶员无不协调感地继续进行驾驶操作。

以上，就本发明的优选实施方式进行了说明，本领域技术人员应理解为能够不脱离本发明公开范围地进行各种修改和变更。

Claims (9)

1.一种车辆控制装置，其为对能够将行驶模式切换为使自动驾驶功能有效化的自动驾驶模式和使所述自动驾驶功能无效化的手动驾驶模式的车辆（100）进行控制的车辆控制装置，其特征在于，具有：

操作检测部（5a），其对通过驾驶员的操作向行驶用执行器（2、9）输入的驱动指令进行检测；

方向检测部（31a），其对所述车辆（100）的实际行进方向进行检测；

判定部（51），其在以所述手动驾驶模式行驶中，判定由所述操作检测部（5a）检测到的驱动指令相应的所述车辆（100）的目标行进方向与由所述方向检测部（31a）检测到的所述车辆（100）的实际行进方向的偏差（Δα）是否为阈值（Δα1）以上；

模式切换部（52），在以所述手动驾驶模式行驶中，当由所述判定部（51）判定为所述偏差（Δα）为所述阈值（Δα1）以上时，将行驶模式切换为所述自动驾驶模式；以及

行驶控制部（46），在所述手动驾驶模式时根据由所述操作检测部（5a）检测到的驱动指令对所述行驶用执行器（2、9）进行控制，

当通过所述模式切换部（52）切换为所述自动驾驶模式时，所述行驶控制部（46）对所述行驶用执行器（2、9）进行控制，以使所述车辆（100）的实际行进方向与目标行进方向一致，

所述模式切换部（52）将行驶模式切换为所述自动驾驶模式后，当所述车辆（100） 的实际行进方向与目标行进方向一致时，将行驶模式从所述自动驾驶模式切换为所述手动驾驶模式。

2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，

当通过所述模式切换部（52）切换为所述自动驾驶模式时，所述行驶控制部（46）对所述行驶用执行器进行控制，以使实际行进方向与和即将切换为所述自动驾驶模式前的、由所述操作检测部（5a）检测到的驱动指令相应的目标行进方向一致。

3.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，还具有：

反作用力赋予部（7），其针对驾驶员对转向盘（5）的操作赋予反作用力，

当行驶模式通过所述模式切换部（52）从所述手动驾驶模式切换为所述自动驾驶模式时，所述反作用力赋予部（7）维持即将切换为所述自动驾驶模式前所赋予的反作用力。

4.根据权利要求2所述的车辆控制装置，其特征在于，还具有：

反作用力赋予部（7），其针对驾驶员对转向盘（5）的操作赋予反作用力，

当行驶模式通过所述模式切换部（52）从所述手动驾驶模式切换为所述自动驾驶模式时，所述反作用力赋予部（7）维持即将切换为所述自动驾驶模式前所赋予的反作用力。

5.根据权利要求1~4的任一项所述的车辆控制装置，其特征在于，还具有：

模式选择部（33a），其通过驾驶员的选择操作选择所述自动驾驶模式和所述手动驾驶模式中的任一个，

所述模式切换部（52）将通过所述模式选择部（33a）选择所述手动驾驶模式作为条件，在由所述判定部（51）判定为所述偏差（Δα）为所述阈值（Δα1）以上时，将行驶模式切换为所述自动驾驶模式。

6.根据权利要求5所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述阈值为第1阈值，

在由所述判定部判定为所述偏差为所述第1阈值以上并将行驶模式切换为所述自动驾驶模式后，判定所述偏差成为比所述第1阈值小的第2阈值以下时，所述模式切换部将行驶模式切换为所述手动驾驶模式。

7.根据权利要求1~4、6的任一项所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述行驶用执行器具有使车轮转向的第1执行器和能够变更驱动力分配地驱动多个车轮的第2执行器，

所述行驶控制部在所述车轮被转向的状态下，通过所述模式切换部切换为所述自动驾驶模式时，对所述第1执行器进行控制，以使转向角变小，之后，对所述第2执行器进行控制，以使所述车辆的实际行进方向与目标行进方向一致。

8.根据权利要求5所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述行驶用执行器具有使车轮转向的第1执行器和能够变更驱动力分配地驱动多个车轮的第2执行器，

所述行驶控制部在所述车轮被转向的状态下，通过所述模式切换部切换为所述自动驾驶模式时，对所述第1执行器进行控制，以使转向角变小，之后，对所述第2执行器进行控制，以使所述车辆的实际行进方向与目标行进方向一致。

9.一种车辆控制方法，为对能够将行驶模式切换为使自动驾驶功能有效化的自动驾驶模式和使所述自动驾驶功能无效化的手动驾驶模式的车辆（100）进行控制的车辆控制方法，

该车辆控制方法包括以下步骤：

对通过驾驶员的操作向行驶用执行器（2、9）输入的驱动指令进行检测的步骤；

对所述车辆（100）的实际行进方向进行检测的步骤；

在以所述手动驾驶模式行驶中，判定检测到的驱动指令相应的所述车辆（100）的目标行进方向与检测到的所述车辆（100）的实际行进方向的偏差（Δα）是否在阈值（Δα1）以上的步骤；

在以所述手动驾驶模式行驶中，当判定为所述偏差（Δα）为所述阈值（Δα1）以上时，将行驶模式切换为所述自动驾驶模式的步骤；以及

在所述手动驾驶模式时根据检测到的驱动指令对所述行驶用执行器（2、9）进行控制的步骤，

所述进行控制的步骤包括，当行驶模式切换为所述自动驾驶模式时，对所述行驶用执行器（2、9）进行控制，以使所述车辆（100）的实际行进方向与目标行进方向一致，

所述切换行驶模式的步骤包括，在将行驶模式切换为所述自动驾驶模式后，当所述车辆（100）的实际行进方向与目标行进方向一致时，将行驶模式从所述自动驾驶模式切换为所述手动驾驶模式。

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