CN111845739B - 车辆行驶控制装置 - Google Patents

Abstract

车辆行驶控制装置抑制轨迹追随控制的追随性能降低。控制装置根据传感器检测信息，进行轨迹追随控制。在轨迹追随控制中，控制装置进行补偿轨迹追随控制的控制延迟的延迟补偿处理。具体而言，控制装置根据传感器检测信息，进行推测延迟补偿时间中的车辆的移动量的移动量推测处理，根据推测出的移动量进行延迟补偿处理。控制装置根据与传感器有关的信息，判定移动量推测处理为有效的有效期间和移动量推测处理为无效的无效期间。在存在无效期间的情况下，控制装置以临时模式进行移动量推测处理。在临时模式中，控制装置不使用无效期间中的传感器检测信息，而使用有效期间中的传感器检测信息进行移动量推测处理。

Description

车辆行驶控制装置

技术领域

本发明涉及控制车辆的行驶以使得该车辆追随目标轨迹的车辆行驶控制装置。

背景技术

已知控制车辆的行驶以使得该车辆追随目标轨迹的“轨迹追随控制(trajectoryfollowing control)”。在该轨迹追随控制中，由于各种主要原因而可能发生控制延迟。作为控制延迟的主要原因，考虑运算处理时间、信息通信时间等。例如，目标轨迹的计算需要一定程度的时间，该目标轨迹计算时间就成为控制延迟的原因。控制延迟导致针对目标轨迹的追随性能降低。

专利文献1公开了一种驾驶支援***，其目的在于抑制获取车辆的行驶状态时的时间延迟，并稳定地进行车辆的控制。具体而言，驾驶支援***获取包括跑道边界的图像，根据获取的图像生成目标轨迹。另外，驾驶支援***根据获取的图像，获取跑道中的车辆的横向位置。然后，驾驶支援***根据目标轨迹和车辆的横向位置而进行轨迹追随控制。

在获取车辆的横向位置时，图像数据的生成和图像数据的处理花费一定程度的时间。为了补偿该时间延迟，驾驶支援***对根据图像而获取的横向位置进行校正。具体而言，驾驶支援***使用由传感器检测出的偏航率和车速，推测与时间延迟相当的期间中的车辆的横向移动量。然后，驾驶支援***将推测出的横向移动量加到横向位置，从而校正横向位置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-024295号公报

发明内容

根据上述专利文献1公开的技术，进行用于补偿轨迹追随控制的控制延迟的延迟补偿处理。为此，通过使用由传感器检测出的行驶状态，来推测与控制延迟相当的期间中的车辆的移动量。

然而，在传感器发生故障的情况下，检测出的行驶状态就变得不准确。根据错误的行驶状态推测的移动量成为并不反映实际的车辆行驶的异常的值。其结果，不反映实际的车辆行驶而执行延迟补偿处理，轨迹追随控制的追随性能反而降低。虽然还考虑停止延迟补偿处理，但如果完全不执行延迟补偿处理，则轨迹追随控制的追随性能仍然降低。

本发明的一个目的在于提供能够抑制轨迹追随控制的追随性能降低的技术。

第1观点涉及控制车辆的行驶的车辆行驶控制装置。

所述车辆行驶控制装置具备：

传感器，检测所述车辆的行驶状态；以及

控制装置，生成目标轨迹，进行控制所述车辆的行驶以使得所述车辆追随所述目标轨迹的轨迹追随控制。

延迟时间是表示所述轨迹追随控制的控制延迟的时间。

延迟补偿时间是所述延迟时间的至少一部分。

所述轨迹追随控制包括：

信息获取处理，获取表示利用所述传感器得到的检测结果的传感器检测信息；

移动量推测处理，根据所述传感器检测信息，推测所述延迟补偿时间中的所述车辆的移动量；

延迟补偿处理，根据推测出的所述移动量校正所述车辆与所述目标轨迹之间的偏差，以补偿所述控制延迟；以及

行驶控制处理，在所述延迟补偿处理之后，控制所述车辆的行驶以减小所述偏差。

所述控制装置根据所述传感器的状态和所述传感器检测信息中的至少一方，判定所述移动量推测处理为有效的有效期间和所述移动量推测处理为无效的无效期间。

在所述延迟时间包括所述无效期间的情况下，所述控制装置以临时模式进行所述移动量推测处理。

在所述临时模式中，所述控制装置不使用所述无效期间中的所述传感器检测信息，而至少使用所述有效期间中的所述传感器检测信息来进行所述移动量推测处理。

在第2观点中，除了第1观点以外，还具有接下来的特征。

在所述延迟时间包括所述有效期间和所述无效期间这两方的情况下，在所述临时模式中，所述控制装置将包含于所述延迟时间的所述有效期间设定为所述延迟补偿时间。

在第3观点中，除了第1观点以外，还具有接下来的特征。

在所述临时模式中，所述控制装置

根据所述有效期间中的所述传感器检测信息来推测所述无效期间中的所述行驶状态，获取表示推测出的所述行驶状态的推测行驶状态信息，

将所述延迟时间设定为所述延迟补偿时间，

使用所述有效期间中的所述传感器检测信息和所述无效期间中的所述推测行驶状态信息，进行所述移动量推测处理。

在第4观点中，除了第2观点以外，还具有接下来的特征。

在包含于所述延迟时间的所述有效期间的长度小于阈值的情况下，所述控制装置

根据所述有效期间中的所述传感器检测信息来推测所述无效期间中的所述行驶状态，获取表示推测出的所述行驶状态的推测行驶状态信息，

将所述延迟时间设定为所述延迟补偿时间，

使用所述有效期间中的所述传感器检测信息和所述无效期间中的所述推测行驶状态信息，进行所述移动量推测处理。

在第5观点中，除了第1～第4观点中的任意一个以外，还具有接下来的特征。

在所述延迟时间不包括所述无效期间的情况下，所述控制装置以通常模式进行所述移动量推测处理。

在所述通常模式中，所述控制装置将所述延迟时间设定为所述延迟补偿时间，使用所述延迟时间中的所述传感器检测信息来进行所述移动量推测处理。

所述控制装置根据所述延迟时间是否包括所述无效期间，在所述通常模式和所述临时模式之间切换所述移动量推测处理的模式。

在第6观点中，除了第5观点以外，还具有接下来的特征。

在所述行驶控制处理中，所述控制装置根据所述车辆与所述目标轨迹之间的所述偏差而计算目标转舵角，并进行反馈控制以使得实际转舵角追随所述目标转舵角。

在以所述临时模式进行所述移动量推测处理的情况下，相比于以所述通常模式进行所述移动量推测处理的情况，所述控制装置使得用于根据所述偏差来计算所述目标转舵角的控制增益减小。

根据本发明，控制装置判定移动量推测处理为有效的有效期间和移动量推测处理为无效的无效期间。在轨迹追随控制的延迟时间包括无效期间的情况下，控制装置以临时模式进行移动量推测处理。在临时模式中，控制装置不使用无效期间中的传感器检测信息，而使用有效期间中的传感器检测信息来进行移动量推测处理。由于不使用无效期间中的传感器检测信息，所以抑制了移动量推测处理以及延迟补偿处理的精度降低。其结果，轨迹追随控制的追随性能降低得到抑制。

另外，根据本发明，在延迟时间包括无效期间的情况下，控制装置并非完全放弃移动量推测处理，而是以临时模式尽可能地执行移动量推测处理。因此，相比于完全不进行移动量推测处理以及延迟补偿处理的情况，轨迹追随控制的追随性能降低也得到抑制。

附图说明

图1是用于说明本发明的实施方式的车辆行驶控制装置的概念图。

图2是示出本发明的实施方式的车辆行驶控制装置的结构例的框图。

图3是用于说明基本的轨迹追随控制的概念图。

图4是用于说明轨迹追随控制中的延迟补偿处理的概念图。

图5是示出本发明的实施方式的与轨迹追随控制相关联的控制装置的功能结构例的框图。

图6是示出本发明的实施方式的轨迹追随控制的流程图。

图7是用于说明本发明的实施方式的移动量推测处理的通常模式的概念图。

图8是示出本发明的实施方式的与移动量推测处理有关的有效期间和无效期间的例子的概念图。

图9是用于说明本发明的实施方式的移动量推测处理的临时模式的第1例的概念图。

图10是用于说明本发明的实施方式的移动量推测处理的临时模式的第2例的概念图。

图11是用于说明本发明的实施方式的移动量推测处理的临时模式的效果的时序图。

图12是示出本发明的实施方式的与移动量推测处理相关联的功能结构的一个例子的框图。

图13是用于说明本发明的实施方式的移动量推测处理的变形例的框图。

图14是概略地示出本发明的实施方式的移动量推测处理的流程图。

图15是用于说明本发明的实施方式的行驶控制处理的变形例的框图。

(符号说明)

1：车辆；10：车辆行驶控制装置；20：行驶状态传感器；30：驾驶环境获取装置；50：行驶装置；100：控制装置；110：信息获取部；115：缓冲器；120：移动量推测部；121：模式判定部；122：数据调整部；123：推测执行部；130：延迟补偿部；140：行驶控制部；L：延迟补偿时间；DL：延迟时间；PA：有效期间；PB：无效期间；TR：目标轨迹；ENV：驾驶环境信息；EST：推测行驶状态信息；SEN：传感器检测信息。

具体实施方式

参照附图，说明本发明的实施方式。

1.车辆行驶控制装置

图1是用于说明本实施方式的车辆行驶控制装置10的概念图。车辆行驶控制装置10搭载于车辆1，进行控制车辆1的行驶(转向、加减速)的车辆行驶控制。特别地，车辆行驶控制装置10进行作为车辆行驶控制的一种的“轨迹追随控制(trajectory followingcontrol)”。在轨迹追随控制中，车辆行驶控制装置10定期地生成目标轨迹TR，控制车辆1的行驶以使车辆1追随目标轨迹TR。这样的轨迹追随控制在自动驾驶控制、车道跟踪支援控制(LTA：Lane Tracing Assist)等中进行。

图2是示出本实施方式的车辆行驶控制装置10的结构例的框图。车辆行驶控制装置10具备：行驶状态传感器20、驾驶环境获取装置30、行驶装置50以及控制装置100。

行驶状态传感器20用于检测车辆1的行驶状态。例如，行驶状态传感器20包括：车速传感器21、偏航率传感器22、加速度传感器23、舵角传感器24等。车速传感器21用于检测车辆1的速度即车速V。偏航率传感器22用于检测车辆1的偏航率YR。加速度传感器23用于检测车辆1的加速度(横向加速度、前后加速度、上下加速度)。舵角传感器24用于检测方向盘的转向角以及车轮的转舵角。传感器检测信息SEN表示由行驶状态传感器20得到的检测结果。行驶状态传感器20将传感器检测信息SEN送到控制装置100。

驾驶环境获取装置30获取表示车辆1的驾驶环境的驾驶环境信息ENV。例如，驾驶环境获取装置30包括地图数据库31、辨识传感器32、GPS(Global Positioning System，全球定位***)装置33、通信装置34等。

地图数据库31是表示车道配置、道路形状的地图信息的数据库。驾驶环境获取装置30从地图数据库31获取所需的区段的地图信息。地图数据库31既可以储存在搭载于车辆1的预定的存储装置，也可以储存于车辆1外部的管理服务器。在储存于管理服务器的情况下，驾驶环境获取装置30使用通信装置34与管理服务器进行通信，从管理服务器的地图数据库31获取所需的地图信息。

辨识传感器32辨识(检测)车辆1周围的状况。例如，辨识传感器32包括照相机、激光成像和检测***(LIDAR：Laser Imaging Detection and Ranging)以及雷达。周边状况信息表示利用辨识传感器32得到的结果。例如，周边状况信息包括车辆1周围的周边车辆、白线的信息。

GPS装置33获取表示车辆1的位置以及方位的位置信息。另外，还能够通过对照由辨识传感器32检测出的白线的配置和用地图信息表示的车道配置，从而获取精度更高的位置信息。作为其他例子，也可以通过使用通信装置34的V2X通信(车车间通信以及路车间通信)来获取位置信息。

驾驶环境信息ENV包括上述的地图信息、周边状况信息以及位置信息。驾驶环境获取装置30将获取到的驾驶环境信息ENV送到控制装置100。

行驶装置50包括转向装置51、驱动装置52以及制动装置53。转向装置51用于使车轮转舵。例如，转向装置51包括电动助力转向(EPS：Electric Power Steering)装置。驱动装置52是用于产生驱动力的动力源。作为驱动装置52，例示有引擎、电动机。制动装置53用于产生制动力。由控制装置100控制行驶装置50的动作。

控制装置100包括具备处理器101以及存储器102的微型计算机。控制装置100还被称为ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)。由处理器101执行储存于存储器102的控制程序，从而实现利用控制装置100执行的各种处理。

例如，控制装置100通过控制行驶装置50而进行控制车辆1的行驶的车辆行驶控制。车辆行驶控制包括转向控制和加减速控制。控制装置100通过控制转向装置51而进行转向控制。另外，控制装置100通过控制驱动装置52以及制动装置53而进行加减速控制。

特别地，作为车辆行驶控制之一，控制装置100进行轨迹追随控制。具体而言，控制装置100根据驾驶环境信息ENV而定期地生成目标轨迹TR。例如，目标轨迹TR是在行驶车道的中央通过的线。控制装置100能够根据地图信息和位置信息而计算目标轨迹TR。作为其他例子，控制装置100能够根据周边状况信息(白线的信息)而计算目标轨迹TR。其中，目标轨迹TR以及其计算方法并不限于这些。在生成目标轨迹TR后，控制装置100进行车辆行驶控制以使车辆1追随目标轨迹TR。

以下，进一步详细地说明本实施方式的轨迹追随控制。

2.轨迹追随控制

2-1.基本的轨迹追随控制

图3是用于说明基本的轨迹追随控制的概念图。首先，定义坐标系(X，Y)。在图3所示的例子中，原点O是车辆1的中心。X方向是车辆1的前方方向，Y方向是与X方向正交的平面方向。其中，坐标系(X，Y)不限于图3所示的例子。

在某个定时下的坐标系(X，Y)中定义目标轨迹TR。考虑从原点O位于Y方向的目标轨迹TR上的点S。此时，横向偏差Ed是原点O与点S之间的距离，即车辆1与目标轨迹TR之间的距离(Y方向偏差)。偏航角偏差(方位角偏差)θd是点S处的目标轨迹TR的切线TL与X方向之间的角。

控制装置100进行车辆行驶控制，以使车辆1与目标轨迹TR之间的偏差(横向偏差Ed以及偏航角偏差θd)减小。由此，实现轨迹追随控制。

但是，在轨迹追随控制中，可能由于各种主要原因而发生控制延迟。作为控制延迟的主要原因，考虑运算处理时间、信息通信时间等。例如，目标轨迹TR的计算需要一定程度的时间，该目标轨迹计算时间就成为控制延迟的原因。轨迹追随控制的控制延迟将导致追随目标轨迹TR的性能降低，是人们所不期望的。

因此，控制装置100对横向偏差Ed以及偏航角偏差θd进行校正，以补偿控制延迟。以下，将校正横向偏差Ed以及偏航角偏差θd以补偿控制延迟的处理称为“延迟补偿处理”。

图4是用于说明延迟补偿处理的概念图。在第1定时T1，控制装置100获取目标轨迹TR的计算所需的驾驶环境信息ENV。然后，控制装置100根据所获取的驾驶环境信息ENV而计算目标轨迹TR。在第1定时T1下的坐标系(X，Y)中定义根据第1定时T1下的驾驶环境信息ENV计算出的目标轨迹TR。第1定时T1下的横向偏差Ed以及偏航角偏差θd分别为Ed1以及θd1。

接下来，考虑表示轨迹追随控制的控制延迟的延迟时间DL。延迟时间DL包括运算处理时间、信息通信时间等。比第1定时T1延后该延迟时间DL的定时是第2定时T2。第2定时T2下的横向偏差Ed以及偏航角偏差θd分别是Ed2以及θd2。

延迟补偿处理包括将第1定时T1下的横向偏差Ed1以及偏航角偏差θd1分别校正为第2定时T2下的横向偏差Ed2以及偏航角偏差θd2的处理。为此，只要知道延迟时间DL中的车辆1的移动量即可。移动量包含车辆1的位置的变化量以及偏航角的变化量。

在图4所示的例子中，横向位置是Y方向位置，偏航角是与X方向所成的角。第1定时T1下的车辆1的横向位置以及偏航角都是0。第1定时T1之后的偏航角θ能够通过对由偏航率传感器22检测出的偏航率YR进行积分来计算(推测)。第2定时T2下的偏航角θ2能够通过遍及延迟时间DL对偏航率YR进行积分来计算(推测)。

另外，根据偏航角θ和车速V，计算X方向速度和Y方向速度。通过遍及延迟时间DL对X方向速度以及Y方向速度进行积分，能够计算(推测)X方向移动量以及Y方向移动量。该Y方向移动量与第2定时T2下的车辆1的横向位置E2相当。

这样，能够根据传感器检测信息SEN(车速V、偏航率YR)来推测延迟时间DL中的车辆1的移动量。以下，该处理被称为“移动量推测处理”。移动量推测处理还被称为“位移估算处理”。

考虑在第2定时T2从车辆1位于Y方向的目标轨迹TR上的点S2。该点S2的横向位置是目标横向位置Et。另外，该点S2处的目标轨迹TR的切线TL2的偏航角是目标偏航角θt。这些目标横向位置Et以及目标偏航角θt能够根据X方向移动量、目标轨迹TR的位置、曲率等信息来计算。目标横向位置Et和车辆1的横向位置E2的差分是第2定时T2下的横向偏差Ed2。另外，目标偏航角θt和车辆1的偏航角θ2的差分是第2定时T2下的偏航角偏差θd2。

这样，能够根据移动量推测处理的结果和目标轨迹TR的信息，计算出第2定时T2下的横向偏差Ed2以及偏航角偏差θd2。即，能够校正横向偏差Ed以及偏航角偏差θd以补偿控制延迟。进而，也可以根据第2定时T2下的最新的坐标系(X，Y)来进行目标轨迹TR的校正(坐标变换)。横向偏差Ed以及偏航角偏差θd也通过该目标轨迹TR的校正来校正。

轨迹追随控制根据通过延迟补偿处理而得到的横向偏差Ed2以及偏航角偏差θd2来进行。由此，轨迹追随控制的追随性能提高。

2-2.由控制装置执行的处理例

图5是示出本实施方式的与轨迹追随控制相关联的控制装置100的功能结构例的框图。在控制装置100中，作为功能块包括：信息获取部110、移动量推测部120、延迟补偿部130以及行驶控制部140。这些功能块通过由控制装置100的处理器101执行储存于存储器102的控制程序来实现。信息获取部110包括用于储存信息的缓冲器115。缓冲器115通过存储器102实现。

图6是示出本实施方式的轨迹追随控制的流程图。参照图5以及图6，说明本实施方式的轨迹追随控制中的各处理。

2-2-1.信息获取处理(步骤S110)

信息获取部110进行信息获取处理。具体而言，信息获取部110获取表示由行驶状态传感器20得到的检测结果的传感器检测信息SEN。如上所述，传感器检测信息SEN包括车速V、偏航率YR、加速度等。信息获取部110将传感器检测信息SEN储存于缓冲器115。

2-2-2.移动量推测处理(步骤S120)

移动量推测部120进行移动量推测处理(位移估算处理)。在上述的章节2-1以及图4中，使用延迟时间DL进行了基本的说明。该延迟时间DL是控制延迟的实际期间。例如，预先测定延迟时间DL并作为预定值来提供。作为其他例子，延迟时间DL也可以是目标轨迹TR的时间戳(第1定时T1)与当前时刻之间的差。

根据本实施方式，在移动量推测处理中不局限于直接使用延迟时间DL。在本实施方式的移动量推测处理中，使用作为延迟时间DL的至少一部分的“延迟补偿时间L”。移动量推测部120将延迟补偿时间L设定为延迟时间DL以下。关于该延迟补偿时间L的设定例，在后面的章节3中详细说明。

移动量推测部120根据传感器检测信息SEN来推测延迟补偿时间L中的车辆1的移动量。具体而言，移动量推测部120从缓冲器115获取延迟补偿时间L中的传感器检测信息SEN。然后，移动量推测部120根据延迟补偿时间L中的传感器检测信息SEN，推测延迟补偿时间L中的车辆1的移动量。设为用“延迟补偿时间L”替换上述章节2-1中的“延迟时间DL”。如上所述，能够根据例如偏航率YR以及车速V来推测延迟补偿时间L中的移动量。另外，也可以考虑车辆滑移角。另外，移动量推测部120也可以利用预定的移动量推测模型来推测移动量。

2-2-3.延迟补偿处理(步骤S130)

延迟补偿部130进行延迟补偿处理。具体而言，延迟补偿部130对车辆1与目标轨迹TR之间的偏差(横向偏差Ed以及偏航角偏差θd)进行校正，以补偿控制延迟轨迹。通过上述移动量推测处理，得到延迟补偿时间L中的车辆1的移动量。延迟补偿部130根据该移动量和目标轨迹TR的信息，对横向偏差Ed以及偏航角偏差θd进行校正。

进而，延迟补偿部130也可以根据第2定时T2下的最新的坐标系(X，Y)来校正目标轨迹TR(坐标变换)。横向偏差Ed以及偏航角偏差θd也通过该目标轨迹TR的校正来校正。

延迟补偿处理的结果，得到第2定时T2下的横向偏差Ed2以及偏航角偏差θd2。通过延迟补偿处理得到的横向偏差Ed2以及偏航角偏差θd2被用于接下来的行驶控制处理。

2-2-4.行驶控制处理(步骤S140)

行驶控制部140进行控制车辆1的行驶的行驶控制处理，以减小横向偏差Ed2以及偏航角偏差θd2。更详细而言，行驶控制部140计算用于使横向偏差Ed2以及偏航角偏差θd2减小的车辆控制量。然后，行驶控制部140使行驶装置50依照计算出的车辆控制量工作。由此，能够使车辆1以追随目标轨迹TR的方式行驶。

例如，使用转向装置51的转向控制如下所述。行驶控制部140计算为了减小横向偏差Ed2以及偏航角偏差θd2而所需的目标偏航率YRt。例如，目标偏航率YRt用接下来的式(1)表示。

式(1)：YRt＝Ga×Ed2+Gb×θd2

式(1)中的Ga、Gb分别是针对横向偏差Ed2以及偏航角偏差θd2的控制增益。式(1)也可以包括基于目标轨迹TR的曲率的前馈项。

行驶控制部140根据作为目标偏航率YRt与实际偏航率YR之间的差分的偏航率偏差，计算目标转舵角δt。实际偏航率YR由偏航率传感器22检测。偏航率偏差越大，目标转舵角δt也变得越大。

进而，行驶控制部140进行反馈控制，以使实际转舵角δ追随目标转舵角δt。实际转舵角δ由舵角传感器24检测。反馈控制是例如PID控制。例如，行驶控制部140根据目标转舵角δt与实际转舵角δ之间的偏差，进行反馈控制。由此实现轨迹追随控制。

3.移动量推测处理

以下，进一步详细说明本实施方式的移动量推测处理。根据本实施方式，移动量推测处理的模式包括“通常模式”和“临时模式”这2种。

3-1.通常模式

图7是用于说明通常模式的概念图。控制装置100(移动量推测部120)将延迟时间DL设定为延迟补偿时间L。预先测定延迟时间DL并作为预定值来提供。作为其他例子，延迟时间DL也可以是目标轨迹TR的时间戳(第1定时T1)与当前时刻之间的差。控制装置100使用延迟补偿时间L(＝延迟时间DL)中的传感器检测信息SEN，进行移动量推测处理。

3-2.临时模式

在行驶状态传感器20正常的情况下，传感器检测信息SEN也正常。因此，移动量推测处理是有效的。然而，在行驶状态传感器20发生故障的情况下，传感器检测信息SEN就会产生错误，移动量推测处理是无效的。以下，将移动量推测处理为有效的期间称为“有效期间PA”。另一方面，以下，将移动量推测处理为无效的期间称为“无效期间PB”。

图8示出有效期间PA和无效期间PB的例子。在图8所示的例子中，延迟时间DL包括无效期间PB。如果假设以上述通常模式进行移动量推测处理，则会使用无效期间PB中的错误的传感器检测信息SEN。根据错误的传感器检测信息SEN推测出的移动量为并不反映实际的车辆行驶的异常的值。其结果，不反映实际的车辆行驶而执行延迟补偿处理，轨迹追随控制的追随性能反而降低。为了抑制这样的追随性能降低，除了“通常模式”还设置有“临时模式”。

在延迟时间DL包括无效期间PB的情况下，控制装置100(移动量推测部120)以临时模式进行移动量推测处理。在临时模式中，控制装置100不使用无效期间PB中的传感器检测信息SEN，而使用有效期间PA中的传感器检测信息SEN来进行移动量推测处理。

3-2-1.临时模式的第1例

图9是用于说明临时模式的第1例的概念图。在第1例中，控制装置100不将延迟补偿时间L设定为固定，而设定为可变。更详细而言，延迟时间DL包括有效期间PA和无效期间PB这两方，控制装置100将包含于延迟时间DL的有效期间PA设定为延迟补偿时间L。然后，控制装置100使用延迟补偿时间L(＝有效期间PA)中的传感器检测信息SEN，进行移动量推测处理。控制装置100不使用无效期间PB中的传感器检测信息SEN。

3-2-2.临时模式的第2例

图10是用于说明临时模式的第2例的概念图。在第2例中，控制装置100根据有效期间PA中的正常的传感器检测信息SEN来推测无效期间PB中的行驶状态。具体而言，控制装置100假设为在无效期间PB中仍继续有效期间PA中的车辆运动，使用有效期间PA中的行驶状态对无效期间PB中的行驶状态进行内插(插值)或者外插。推测行驶状态信息EST表示这样推测出的无效期间PB中的行驶状态。

在第2例中，控制装置100与通常模式的情况同样地，将延迟时间DL设定为延迟补偿时间L。然后，控制装置100使用有效期间PA中的传感器检测信息SEN和无效期间PB中的推测行驶状态信息EST，进行移动量推测处理。控制装置100不使用无效期间PB中的传感器检测信息SEN。

在第2例的情况下，延迟补偿时间L不会极端变短。因此，有效地实施了延迟补偿处理。另外，无需在通常模式和临时模式之间切换延迟补偿时间L。因此，也不需要延迟补偿处理的切换。

3-2-3.临时模式的第3例

第3例是上述第1例和第2例的组合。控制装置100也可以适当地切换临时模式的第1例和第2例。例如，在包含于延迟时间DL的有效期间PA的长度是阈值以上的情况下，控制装置100选择临时模式的第1例。另一方面，在包含于延迟时间DL的有效期间PA的长度小于阈值的情况下，控制装置100选择临时模式的第2例。

根据第3例，由于抑制了用于推测无效期间PB中的行驶状态的处理，所以减轻了控制装置100所担负的计算负荷。即，能够使延迟补偿时间L的确保和计算负荷的减轻得以平衡。

3-2-4.临时模式的效果

如以上说明，根据本实施方式，在延迟时间DL包括无效期间PB的情况下，控制装置100以临时模式进行移动量推测处理。在临时模式中，控制装置100不使用无效期间PB中的传感器检测信息SEN，而使用有效期间PA中的传感器检测信息SEN来进行移动量推测处理。由于不使用无效期间PB中的传感器检测信息SEN，所以移动量推测处理以及延迟补偿处理的精度降低得到抑制。其结果，轨迹追随控制的追随性能降低得到抑制。

作为比较例，考虑在延迟时间DL包括无效期间PB的情况下，完全停止移动量推测处理以及延迟补偿处理。在该比较例的情况下，完全不进行延迟补偿处理，所以轨迹追随控制的追随性能仍降低。另一方面，根据本实施方式，在延迟时间DL包括无效期间PB的情况下，控制装置100以临时模式尽可能地执行移动量推测处理。因此，抑制了轨迹追随控制的追随性能降低。

参照图11，进一步说明利用临时模式得到的效果。在图11中，示出行驶状态传感器20的状态、延迟补偿时间L以及横向偏差Ed各自的时间变化。在此，考虑临时模式的第1例的情况(图9)，但在第2例的情况下(参照图10)也是同样的。

在时刻t1，行驶状态传感器20恢复为正常状态。在时刻t1之后，包含于延迟时间DL的有效期间PA逐渐增加。其结果，延迟补偿时间L也逐渐增加。在时刻t2，有效期间PA等于延迟时间DL，控制装置100以通常模式开始移动量推测处理。如图11所示，在时刻t1～t2的期间，利用延迟补偿处理的横向偏差Ed的校正量逐渐变化。即，横向偏差Ed并非不连续地切换，而是逐渐变化。

在时刻t3，行驶状态传感器20中发生异常，控制装置100以临时模式开始移动量推测处理。在时刻t3之后，包含于延迟时间DL的无效期间PB逐渐增加，有效期间PA逐渐减小。其结果，延迟补偿时间L也逐渐减小。在时刻t4，延迟补偿时间L变为零。如图11所示，在时刻t3～t4的期间，利用延迟补偿处理的横向偏差Ed的校正量逐渐变化。即，横向偏差Ed并非不连续地切换，而是逐渐变化。

在上述比较例的情况下，在时刻t1～t2的期间以及时刻t3～t4的期间，不执行移动量推测处理以及延迟补偿处理。因此，在这些期间，轨迹追随控制的追随性能降低。

另一方面，根据本实施方式，在时刻t1～t2的期间以及时刻t3～t4的期间，控制装置100以临时模式执行移动量推测处理。即，控制装置100并非完全放弃移动量推测处理，而是尽可能地执行移动量推测处理。因此，相比于比较例的情况，轨迹追随控制的追随性能降低得到抑制。

另外，在上述比较例的情况下，在时刻t2，延迟补偿处理从OFF切换为ON，在时刻t3，延迟补偿处理从ON切换为OFF。其结果，横向偏差Ed不连续地切换。在横向偏差Ed不连续地切换时，行驶控制处理(步骤S140)中的车辆控制量将不连续地切换。车辆控制量的不连续的切换使得车辆行驶的稳定性降低，并且导致对车辆行驶产生不适感。

另一方面，根据本实施方式，延迟补偿处理的ON/OFF并非突然切换。由于存在临时模式，所以，如上所述，利用延迟补偿处理的横向偏差Ed的校正量逐渐变化。横向偏差Ed并非不连续地切换，而是逐渐变化。因此，抑制了行驶控制处理(步骤S140)中的车辆控制量不连续地切换的情形。其有助于提高车辆行驶的稳定性以及减轻不适感。

3-3.由控制装置控制执行的处理例

图12是示出本实施方式的与移动量推测处理相关联的功能结构的一个例子的框图。移动量推测部120包括：模式判定部121、数据调整部122以及推测执行部123。这些功能块是通过由控制装置100的处理器101执行储存于存储器102的控制程序而实现的。

3-3-1.模式判定处理

模式判定部121进行判定移动量推测处理的模式的模式判定处理。首先，模式判定部121进行有效期间PA和无效期间PB的判定(预测)。有效期间PA是移动量推测处理为有效的期间。无效期间PB是移动量推测处理为无效的期间。

例如，行驶状态传感器20输出表示自身的状态的传感器状态信号ST。模式判定部121从行驶状态传感器20接受传感器状态信号ST。然后，模式判定部121根据传感器状态信号ST，判定行驶状态传感器20是否正常。模式判定部121将行驶状态传感器20正常的期间设为有效期间PA。另一方面，模式判定部121将行驶状态传感器20异常的期间设为无效期间PB。

此外，如图2所示，行驶状态传感器20包括多个种类的传感器。“行驶状态传感器20正常”意味着用于检测移动量推测处理所使用的参数的所有传感器都正常。“行驶状态传感器20异常”意味着检测移动量推测处理所使用的参数的传感器中的至少1个传感器异常。例如，在移动量推测处理中使用车速V和偏航率YR的情况下，车速传感器21和偏航率传感器22这两方正常的期间是有效期间PA。

作为其他例子，模式判定部121也可以根据储存于缓冲器115的传感器检测信息SEN来判定有效期间PA以及无效期间PB。在行驶状态传感器20异常的情况下，从传感器检测信息SEN得到的参数脱离正常范围。作为此处的参数，例示检测值本身、检测值的微分值等。在参数处于正常范围内的情况下，模式判定部121间接地判定为行驶状态传感器20正常。另一方面，在参数脱离正常范围的情况下，模式判定部121间接地判定为行驶状态传感器20异常。

在移动量推测处理中利用预定的移动量推测模型的情况下，模式判定部121也可以判定车辆1的行驶状态是否适合于移动量推测模型。作为一个例子，考虑移动量推测模型以车辆1在平坦的路面上行驶为前提的情况。传感器检测信息SEN包括由加速度传感器23检测的加速度。模式判定部121根据加速度来计算路面坡度。在路面坡度超过在移动量推测模型中容许的容许范围的情况下，模式判定部121判定为移动量推测处理为无效。

这样，模式判定部121根据传感器状态信号ST和传感器检测信息SEN中的至少1个，判定(预测)有效期间PA和无效期间PB。在延迟时间DL不包括无效期间PB的情况下，模式判定部121选择通常模式。另一方面，在延迟时间DL包括无效期间PB的情况下，模式判定部121选择临时模式。即，模式判定部121根据延迟时间DL是否包括无效期间PB，在通常模式与临时模式之间切换移动量推测处理的模式。

进而，模式判定部121设定在移动量推测处理中使用的延迟补偿时间L。具体而言，在通常模式的情况下(参照图7)，模式判定部121将延迟时间DL设定为延迟补偿时间L。在临时模式的第1例的情况下(参照图9)，模式判定部121将有效期间PA设定为延迟补偿时间L。在临时模式的第2例的情况下(参照图10)，模式判定部121将延迟时间DL设定为延迟补偿时间L。模式判定部121将设定的延迟补偿时间L通知给推测执行部123。

另外，模式判定部121将有效期间PA以及无效期间PB通知给数据调整部122。

3-3-2.数据调整处理

数据调整部122适当地读出储存于缓冲器115的传感器检测信息SEN。在通常模式的情况下，数据调整部122将延迟时间DL中的传感器检测信息SEN直接输出到推测执行部123。在临时模式的情况下，数据调整部122进行数据调整处理。

具体而言，在临时模式的第1例的情况下，数据调整部122仅将有效期间PA中的传感器检测信息SEN输出到推测执行部123。换言之，数据调整部122屏蔽掉无效期间PB中的传感器检测信息SEN。

在临时模式的第2例的情况下，数据调整部122根据有效期间PA中的正常的传感器检测信息SEN来推测无效期间PB中的行驶状态。具体而言，数据调整部122假设为有效期间PA中的车辆运动在无效期间PB中仍继续，使用有效期间PA中的行驶状态对无效期间PB中的行驶状态进行内插(插值)或者外插。数据调整部122获取表示推测出的无效期间PB中的行驶状态的推测行驶状态信息EST。然后，数据调整部122将有效期间PA中的传感器检测信息SEN和无效期间PB中的推测行驶状态信息EST输出到推测执行部123。

3-3-3.推测执行处理

推测执行部123执行移动量推测处理。在通常模式的情况下(参照图7)，推测执行部123使用延迟补偿时间L(＝延迟时间DL)中的传感器检测信息SEN来进行移动量推测处理。

在临时模式的第1例的情况下(参照图9)，推测执行部123使用延迟补偿时间L(＝有效期间PA)中的传感器检测信息SEN来进行移动量推测处理。

在临时模式的第2例的情况下(参照图10)，推测执行部123使用有效期间PA中的传感器检测信息SEN和无效期间PB中的推测行驶状态信息EST，进行移动量推测处理。

3-3-4.变形例

图13是用于说明变形例的框图。在变形例中，模式判定部121暂时选择通常模式。推测执行部123以通常模式进行移动量推测处理，暂时推测移动量。通过通常模式暂时推测出的移动量被反馈给模式判定部121。

在移动量推测处理无效的情况下，根据暂时推测出的移动量得到的参数脱离正常范围。作为此处的参数，例示移动量本身、移动量的微分值等。在参数处于正常范围内的情况下，模式判定部121判定为移动量推测处理有效。另一方面，在参数脱离正常范围的情况下，模式判定部121判定为移动量推测处理无效。

3-3-5.移动量推测处理的流程

图14是概略地示出本实施方式的移动量推测处理(步骤S120)的流程图。

在步骤S121中，控制装置100进行模式判定处理。具体而言，控制装置100根据延迟时间DL是否包括无效期间PB，而在通常模式和临时模式之间切换移动量推测处理的模式。

在延迟时间DL包括无效期间PB的情况下，控制装置100选择临时模式(步骤S122；“是”)。在该情况下，控制装置100进行数据调整处理(步骤S123)。然后，控制装置100以临时模式进行移动量推测处理(步骤S124)。

另一方面，在延迟时间DL不包括无效期间PB的情况下，控制装置100选择通常模式(步骤S122；“否”)。在该情况下，控制装置100以通常模式进行移动量推测处理(步骤S125)。

4.行驶控制处理的变形例

在以临时模式进行移动量推测处理的情况下，相比于以通常模式进行移动量推测处理的情况，延迟补偿处理的精度降低。在该情况下，控制装置100(行驶控制部140)也可以进行行驶控制处理以确保车辆1的稳定性(步骤S140)。

例如，如图15所示，移动量推测部120(模式判定部121)将移动量推测处理的选择模式通知给行驶控制部140。行驶控制部140根据选择模式，调整上述式(1)中的控制增益Ga、Gb。具体而言，在以临时模式进行移动量推测处理的情况下，相比于以通常模式进行移动量推测处理的情况，行驶控制部140使控制增益Ga、Gb减小。

控制增益Ga、Gb的减小量(调整量)也可以是可变的。例如，行驶控制部140根据包含于延迟时间DL的无效期间PB的长度，改变控制增益Ga、Gb的减小量。随着包含于延迟时间DL的无效期间PB变长(随着有效期间PA变短)，控制增益Ga、Gb的减小量增加。

通过减小控制增益Ga、Gb，车辆控制量得以抑制。因此，即使在以临时模式进行移动量推测处理的情况下，车辆1的摇晃也得到抑制，从而确保车辆行驶的稳定性。

Claims (6)

1.一种车辆行驶控制装置，控制车辆的行驶，其中，

所述车辆行驶控制装置具备：

传感器，检测所述车辆的行驶状态；以及

控制装置，生成目标轨迹，进行控制所述车辆的行驶以使得所述车辆追随所述目标轨迹的轨迹追随控制，

延迟时间是表示所述轨迹追随控制的控制延迟的时间，

延迟补偿时间是所述延迟时间的至少一部分，

所述轨迹追随控制包括：

信息获取处理，获取表示利用所述传感器得到的检测结果的传感器检测信息；

移动量推测处理，根据所述传感器检测信息，推测所述延迟补偿时间中的所述车辆的移动量；

延迟补偿处理，根据推测出的所述移动量校正所述车辆与所述目标轨迹之间的偏差，以补偿所述控制延迟；以及

行驶控制处理，在所述延迟补偿处理之后，控制所述车辆的行驶以减小所述偏差，

所述控制装置根据所述传感器的状态和所述传感器检测信息中的至少一方，判定所述移动量推测处理为有效的有效期间和所述移动量推测处理为无效的无效期间，

在所述延迟时间包括所述无效期间的情况下，所述控制装置以临时模式进行所述移动量推测处理，

在所述临时模式中，所述控制装置不使用所述无效期间中的所述传感器检测信息，而至少使用所述有效期间中的所述传感器检测信息来进行所述移动量推测处理。

2.根据权利要求1所述的车辆行驶控制装置，其中，

在所述延迟时间包括所述有效期间和所述无效期间这两方的情况下，在所述临时模式中，所述控制装置将包含于所述延迟时间的所述有效期间设定为所述延迟补偿时间。

3.根据权利要求1所述的车辆行驶控制装置，其中，

在所述临时模式中，所述控制装置

根据所述有效期间中的所述传感器检测信息来推测所述无效期间中的所述行驶状态，获取表示推测出的所述行驶状态的推测行驶状态信息，

将所述延迟时间设定为所述延迟补偿时间，

使用所述有效期间中的所述传感器检测信息和所述无效期间中的所述推测行驶状态信息，进行所述移动量推测处理。

4.根据权利要求2所述的车辆行驶控制装置，其中，

在包含于所述延迟时间的所述有效期间的长度小于阈值的情况下，所述控制装置

根据所述有效期间中的所述传感器检测信息来推测所述无效期间中的所述行驶状态，获取表示推测出的所述行驶状态的推测行驶状态信息，

将所述延迟时间设定为所述延迟补偿时间，

使用所述有效期间中的所述传感器检测信息和所述无效期间中的所述推测行驶状态信息，进行所述移动量推测处理。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的车辆行驶控制装置，其中，

在所述延迟时间不包括所述无效期间的情况下，所述控制装置以通常模式进行所述移动量推测处理，

在所述通常模式中，所述控制装置将所述延迟时间设定为所述延迟补偿时间，使用所述延迟时间中的所述传感器检测信息来进行所述移动量推测处理，

所述控制装置根据所述延迟时间是否包括所述无效期间，在所述通常模式和所述临时模式之间切换所述移动量推测处理的模式。

6.根据权利要求5所述的车辆行驶控制装置，其中，

在所述行驶控制处理中，所述控制装置根据所述车辆与所述目标轨迹之间的所述偏差而计算目标转舵角，并进行反馈控制以使得实际转舵角追随所述目标转舵角，

在以所述临时模式进行所述移动量推测处理的情况下，相比于以所述通常模式进行所述移动量推测处理的情况，所述控制装置使得用于根据所述偏差来计算所述目标转舵角的控制增益减小。