(57)【要約】【課題】自車両の操舵についての制御を行う操舵制御装置において、制御遅れを抑制できるようにする。【解決手段】上記の運転支援システム１において、地図データ取得部４１は、自車両が走行する道路において、自車両の現在地よりも前方に位置する前方位置における道路形状を表す前方形状、および前方位置よりも後方に位置する後方位置における道路形状を表す後方形状、を取得する。そして、支援制御演算部５０は、前方形状および後方形状を用いて、前方位置および後方位置の間にある目標位置での自車両の操舵特性を設定し、操舵特性に従って自車両の舵角を制御する。【選択図】図２
2018008550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の操舵についての制御を行うように構成された操舵制御装置（１）であって、
自車両が走行する道路において、自車両の現在地よりも前方に位置する前方位置における道路形状を表す前方形状、および前記前方位置よりも後方に位置する後方位置における道路形状を表す後方形状、を取得するように構成された形状取得部（４１）と、
前記前方形状および前記後方形状を用いて、前記前方位置および前記後方位置の間にある目標位置での自車両の操舵特性を設定するように構成された特性設定部（５１、５２）と、
前記操舵特性に従って自車両の舵角を制御するように構成された舵角制御部（５３）と、
を備えた操舵制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の操舵制御装置であって、
前記特性設定部は、前記操舵特性として、自車両のヨー応答、ロール応答、横Ｇのうちの少なくとも１つを設定する
ように構成された操舵制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の操舵制御装置であって、
自車両の状態が舵角を増加させる切り増し状態か、舵角を減少させる切り戻し状態かを判定するように構成された状態判定部（５１）、
をさらに備え、
前記特性設定部は、自車両が任意の舵角である場合において、自車両の状態が前記切り増し状態のときに、自車両の状態が前記切り戻し状態のときよりも、操舵の際の抵抗が小さくなるように前記操舵特性を設定する
ように構成された操舵制御装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の操舵制御装置であって、
前記形状取得部は、前記道路形状として、前記道路の曲率を取得する
ように構成された操舵制御装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の操舵制御装置であって、
前記形状取得部は、自車両が通る道路のうちの予め設定された未来時間の経過時に通過する位置を前記目標位置として、該目標位置よりも前方での道路形状である前方形状および該目標位置よりも後方での道路形状である後方形状を取得する
ように構成された操舵制御装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の操舵制御装置であって、
前記形状取得部は、前記前方形状として、前記目標位置に対して微分演算に伴う位相遅れ分だけ前方の位置における道路形状を取得する
ように構成された操舵制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の操舵制御装置であって、
前記特性設定部は、前記前方形状および前記後方形状を用いた中央差分微分法を採用することによって前記目標位置での目標舵角を演算するように構成され、
前記舵角制御部は、前記目標位置にて目標舵角となるよう自車両の舵角を制御する
ように構成された操舵制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、自車両の操舵についての制御を行う操舵制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、上記の操舵制御装置において、フィードバック制御により車両の操舵を制御する構成が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０９３５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、一般的なフィードバック制御では、現在地等の目標位置での出力を求める際に、センサによる過去の出力等、目標位置よりも手前側で出力された値を利用するので、目標位置での制御に遅れが生じるという問題がある。
【０００５】
そこで、このような問題点を鑑み、自車両の操舵についての制御を行う操舵制御装置において、制御遅れを抑制できるようにすることを本開示の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の操舵制御装置において、形状取得部（４１）と、特性設定部（５１、５２）と、舵角制御部（５３）と、を備える。形状取得部は、自車両が走行する道路において、自車両の現在地よりも前方に位置する前方位置における道路形状を表す前方形状、および前記前方位置よりも後方に位置する後方位置における道路形状を表す後方形状、を取得するように構成される。
【０００７】
特性設定部は、前方形状および後方形状を用いて、前方位置および後方位置の間にある目標位置での自車両の操舵特性を設定するように構成される。舵角制御部は、操舵特性に従って自車両の舵角を制御するように構成される。
【０００８】
このような操舵制御装置によれば、前方の道路形状である前方形状を用いて操舵特性を設定するので、舵角を制御する際の制御遅れが発生しにくくすることができる。
なお、この欄および特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示の運転支援システムの構成を示すブロック図である。
【図２】制御部の機能を示すブロック図である。
【図３】支援制御演算部の機能を示すブロック図である。
【図４】支援制御処理を示すフローチャートである。
【図５】切り増し判定処理を示すフローチャートである。
【図６】切り戻し判定処理を示すフローチャートである。
【図７】操舵タイミング判定処理を示すフローチャートである。
【図８】操舵タイミングによる制御パラメータの設定例を示す説明図である。
【図９】舵角演算処理を示すフローチャートである。
【図１０】微小時間Δｔの概要を示す平面図である。
【図１１】舵角δからヨーレートΥを求める伝達関数を示すブロック線図である。
【図１２】伝達関数の周波数特性を示すボード線図である。
【図１３】微分法による位相遅れを示すグラフである。
【図１４】変形例において制御部の機能を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
［１．第１実施形態］
［１−１．構成］
運転支援システム１は、乗用車等の車両に搭載され、運転者による運転操作の支援を行うシステムである。特に本実施形態の運転支援システム１では、自車両の操舵についての制御を行うことによる支援を行う。なお、当該運転支援システム１が搭載された車両を自車両ともいう。
【００１１】
図１に示す運転支援システム１は、制御部１０を備える。運転支援システム１は、カメラ２１と、ＧＰＳ受信機２２と、車速センサ２３と、ジャイロセンサ２４と、地図データベース２５と、ステアリングモータ３１と、を備えてもよい。なお、ＧＰＳは全地球測位システムを示す。
【００１２】
カメラ２１は、自車両の進行方向を撮像し、撮像画像を制御部１０に送る。
ＧＰＳ受信機２２は、ＧＰＳ衛星から送信される電波に基づいて自車両の位置を検知する周知の装置である。
【００１３】
車速センサ２３は、自車両の走行速度を検知する周知の車速センサである。
ジャイロセンサ２４は、自車両の回転角速度を検知する周知のジャイロセンサである。
地図データベース２５は、地球上の緯度・経度と道路データとが対応付けられた周知の地図情報を格納するデータベースである。道路データには、道路の位置、後述する道路形状等の各種情報が対応付けられている。この情報には延伸方向を特定するための情報を含む。
【００１４】
延伸方向を特定するための情報としては、道路がどちらの方向に繋がっているかを示す情報が保持されていればよく、本実施形態では、各道路の任意の位置毎の道路の曲率ρや勾配の大きさを求めるための情報であればよい。なお、本実施形態では、道路データとして各道路の任意の位置毎の道路の曲率ρや勾配の大きさが含まれているものとして説明する。
【００１５】
ステアリングモータ３１は、周知のパワーステアリング制御装置において舵角を変位させるメカ機構に作用するモータである。本実施形態では、制御部１０がステアリングモータ３１の作動を制御することによって、操舵についての運転支援を実施する。
【００１６】
制御部１０は、ＣＰＵ１１と、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ（以下、メモリ１２）と、を有する周知のマイクロコンピュータを中心に構成される。制御部１０の各種機能は、ＣＰＵ１１が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリ１２が、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。
【００１７】
また、このプログラムが実行されることで、プログラムに対応する方法が実行される。なお、非遷移的実体的記録媒体とは、記録媒体のうちの電磁波を除く意味である。また、制御部１０を構成するマイクロコンピュータの数は１つでも複数でもよい。
【００１８】
制御部１０は、ＣＰＵ１１がプログラムを実行することで実現される機能の構成として、図２に示すように、地図データ取得部４１と、位置同定部４２と、位置予測部４３と、アシスト制御演算部４６と、加算部４７と、モータ駆動回路４８と、支援制御演算部５０と、を備える。
【００１９】
制御部１０を構成するこれらの要素を実現する手法はソフトウェアに限るものではなく、その一部または全部の要素について、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現してもよい。例えば、上記機能がハードウェアである電子回路によって実現される場合、その電子回路は多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路、あるいはこれらの組合せによって実現してもよい。
【００２０】
地図データ取得部４１としての機能では、地図データベース２５から自車両が走行する道路の道路形状を取得する。ここで、道路形状とは、道路が伸びる方向である延伸方向を求めるための情報を示し、例えば、自車両が走行する道路の曲率ρや勾配等の情報を示す。道路形状には、自車両が走行する道路において、自車両が既に走行した走行済位置や、自車両の現在地、或いは自車両の現在地よりも前方に位置する走行前位置のものが含まれる。つまり、地図データ取得部４１としての機能では、既に検知された自車両の現在地を基準として、未来において走行する位置を含む予め設定された範囲内の道路形状を取得する。
【００２１】
なお、地図データ取得部４１の機能にて取得される道路形状は、地図データベース２５に記録された道路形状そのものであってもよいし、地図データベース２５に記録された道路形状に基づいて求められた道路形状であってもよい。具体的には、道路の曲率ρや勾配の情報が地図データベース２５に記録されていれば、この道路の曲率ρや勾配の情報を取得すればよい。ただし、道路の曲率ρや勾配の情報が地図データベース２５に記録されていない場合には、ノードやリンクの座標等から道路の曲率ρや勾配の情報を生成し、生成した情報を道路形状として取得してもよい。
【００２２】
なお、道路形状は、道路の延伸方向を求めるために用いられる。すなわち、道路形状は、自車両の舵角を設定する際に、道路がどの方向に延びているかを認識するために用いられ、道路形状に従って、道路の伸びている方向に沿って自車両が走行するための舵角が設定されることになる。
【００２３】
特に、地図データ取得部４１は、自車両が通る道路のうちの予め設定された未来時間、すなわち後述する設定時間Ｎ秒の経過時に通過する位置を目標位置Ｘ（Ｎ）として、該目標位置Ｘ（Ｎ）よりも前方の前方位置Ｘ（Ｎ＋Δｔ）での道路形状である前方形状および該目標位置よりも後方の後方位置Ｘ（Ｎ−Δｔ）での道路形状である後方形状を取得する。詳細については後述するが、この際に取得される前方形状は、目標位置Ｘ（Ｎ）に対して微分演算に伴う位相遅れ分Δｔだけ前方の位置における道路形状とする。
【００２４】
位置同定部４２としての機能では、ＧＰＳ受信機２２、車速センサ２３、ジャイロセンサ２４から得られる情報に基づいて自車両が走行する方向である走行方向や走行速度を求め、地図データベース２５から得られる地図データ上に自車両の現在地を合致させる処理、すなわち同定を行う。
【００２５】
位置予測部４３としての機能では、地図データ上への自車両位置の同定結果と、自車両の走行方向や走行速度等の情報とを用いて、近い将来における自車両の位置を連続的に予測し、道路形状に応じて自車両が走行する道路の延伸方向を推定する。
【００２６】
特に、位置予測部４３としての機能では、後述する処理にてＮおよびΔｔの値が変化した場合であっても、前方位置Ｘ（Ｎ＋Δｔ）および後方位置Ｘ（Ｎ−Δｔ）での道路の曲率ρが特定できるように、近い将来における自車両の位置の多数について曲率ρを求めておく。なお、道路の曲率ρが大きくなるにつれて、曲率ρ半径は小さくなり、より急カーブとなる。
【００２７】
同様にして、Ｎ秒後に自車両が通過する位置での道路の勾配も求める。なお、位置予測部４３としての機能では、道路の曲率ρ、道路の勾配を支援制御演算部５０に出力する。
アシスト制御演算部４６としての機能では、操舵に関する制御をする際のベースとなるアシスト制御量を求める。例えば、周知の構成のように、ステアリング軸に加わるトルクである操舵トルクＴｒに対して所定のゲインを乗じることによってアシスト制御量を得る。
【００２８】
加算部４７としての機能では、支援制御演算部５０により得られた制御量と、アシスト制御量とを加算する。
モータ駆動回路４８としての機能では、加算部４７による出力に従って、ステアリングモータ３１を作動させる。
【００２９】
支援制御演算部５０としての機能では、道路の延伸方向と自車両の走行方向とが一致しやすくなるように、延伸方向に応じて操舵のし易さを規定する制御パラメータを設定する。なお、本実施形態では、自車両の現在地における道路の曲率ρから求められる道路の延伸方向を自車両の走行方向とする。
【００３０】
ここで、制御パラメータとは、支援制御演算部５０において求められる操舵に関する制御量を得るにあたり、この制御量に影響を与えうる１または複数の制御に関する数値を示す。制御パラメータには、例えば、操舵の際の抵抗の大きさ、操舵の安定性、車両の回頭性等、操舵に関する設定値、特に、ステアリングからタイヤまで力を伝達するメカ機構における機械インピーダンスが含まれうる。制御パラメータを求める際には、操舵トルクＴｒや操舵速度ωが用いられる。
【００３１】
詳細には、支援制御演算部５０は、さらに、機能の構成として、図３に示すように、パラメータ演算部５１と、舵角演算部５２と、ゲイン設定部５３と、を備える。パラメータ演算部５１としての機能では、後述する支援制御処理を実施することによって道路の曲率ρや道路の勾配に応じた制御量を出力する。
【００３２】
パラメータ演算部５１は、自車両の状態が舵角を増加させる切り増し状態か、舵角を減少させる切り戻し状態かを判定し、目標位置での自車両の操舵特性を設定する。なお、操舵特性とは、操舵に関する特性を表し、具体的には、舵角そのもの、或いは応答特性等を含む概念である。応答特性としては、自車両のヨー応答、ロール応答、横Ｇのうちの少なくとも１つを設定する。
【００３３】
舵角演算部５２は、目標位置での目標舵角を演算する。
ゲイン設定部５３は、操舵トルクＴｒ、操舵速度ω、舵角δ等、およびパラメータ演算部５１にて設定された操舵特性であるゲインを、相互に乗じたり加算したりする任意の演算を実施することによって、目標位置にて目標舵角となるようにするための制御量を生成し、出力する。
【００３４】
［１−２．処理］
次に、制御部１０が実行する支援制御処理について、図４のフローチャートを用いて説明する。
【００３５】
支援制御処理は、例えば、当該運転支援システム１の電源が投入されると開始され、その後、繰り返し実施される処理である。支援制御処理では、自車両の舵角を制御するための制御量を演算して出力する。
【００３６】
詳細には、図４に示すように、まず、Ｓ１１０にて、切り増し判定処理を実施する。切り増し判定処理は、自車両の状態、特に、操舵に関する状態を表す操舵状態が、直進のときの舵角から遠ざかるように舵角を変位させる状態である切り増し状態であるか否かを判定する処理である。
【００３７】
切り増し判定処理では、図５に示すように、まず、Ｓ２１０にて、自車両が走行する道路が急カーブであるか否かを判定する。この処理では、例えば、Ｎ秒後に自車両が通過する位置における道路の曲率ρの絶対値が、予め設定された基準曲率ρ未満であって、かつ、本処理が前回実施されたときの道路の曲率ρが第１の基準曲率以上である場合に、急カーブであると判定する。特にこの処理では、直線またはやや緩いカーブから急カーブに遷移したことを判定する。
【００３８】
急カーブであれば、後述するＳ２４０の処理に移行する。急カーブでなければ、Ｓ２２０にて、舵角を増加させながらカーブに進入する状況であるか否かを判定する。この処理では、例えば、Ｎ秒後に自車両が通過する位置における道路の曲率ρの絶対値が、予め設定された第２の基準曲率未満であって、かつ、道路の曲率ρの変化方向と道路が曲がっている方向とが一致する場合に、舵角を増加させながらカーブに進入する状況であると判定する。
【００３９】
なお、第１の基準曲率は、第２の基準曲率以下の値に設定される。舵角を増加させながらカーブに進入する状況であれば、後述するＳ２４０の処理に移行する。また、舵角を増加させながらカーブに進入する状況でなければ、Ｓ２３０にて、舵角の切り戻し後に切り増しに転じた状況か否かを判定する。
【００４０】
この処理では、例えば、道路の曲率ρを監視し、道路の曲率ρがプラスからマイナス、或いはマイナスからプラスに変化し、右カーブから左カーブ、或いは左カーブから右カーブに変化した場合に舵角の切り戻し後に切り増しに転じた状況であると判定する。なお、例えば、左カーブの場合の曲率ρをプラスの値とし、右カーブの場合の曲率ρをマイナスの値とする。
【００４１】
舵角の切り戻し後に切り増しに転じた状況であれば、Ｓ２４０にて、車両の状態、特に操舵状態がどのような状態であるかを示す操舵状態フラグを「切り増し」にセットし、切り増し判定処理を終了する。また、Ｓ２３０にて、舵角の切り戻し後に切り増しに転じた状況でなければ、切り増し判定処理を終了する。
【００４２】
続いて、図４に戻り、Ｓ１２０にて、切り戻し判定処理を実施する。切り戻し判定処理は、自車両の状態、特に、操舵状態が、直進のときの舵角の方向に舵角を変位させる状態である切り戻し状態であるか否かを判定する処理である。
【００４３】
切り戻し判定処理では、図６に示すように、まず、Ｓ３１０にて、カーブ中かつ舵角が減少する状況であるか否かを判定する。この処理では、例えば、Ｎ秒後に自車両が通過する位置における道路の曲率ρの絶対値が、予め設定された基準曲率未満であって、かつ、道路の曲率ρの変化方向と道路が曲がっている方向とが一致する場合に、カーブ中かつ舵角が減少する状況であると判定する。ここでの基準曲率は、第１の基準曲率または第２の基準曲率としてもよい。
【００４４】
カーブ中かつ舵角が減少する状況であれば、後述するＳ３３０の処理に移行する。また、カーブ中かつ舵角が減少する状況でなければ、Ｓ３２０にて、直進走行中であるか否かを判定する。この処理では、例えば、道路曲率の変化量の絶対値が、予め設定された変化規定値未満である場合に、直進走行中であると判定する。
【００４５】
直進走行中であれば、Ｓ３３０にて、操舵状態フラグを「切り戻し」にセットし、切り戻し判定処理を終了する。また、Ｓ３２０にて、直進走行中でなければ、切り戻し判定処理を終了する。
【００４６】
続いて、図４に戻り、Ｓ１３０にて、操舵タイミング判定処理を実施する。操舵タイミング判定処理は、自車両の状態、特に、操舵状態が、切り増し状態か切り戻し状態かに応じて制御パラメータを設定する処理である。
【００４７】
操舵タイミング判定処理では、図７に示すように、まず、Ｓ４１０にて、操舵状態フラグの状態を判定する。操舵状態フラグが「切り増し」であれば、Ｓ４２０にて、切り増し用の制御パラメータを設定する。また、操舵状態フラグが「切り戻し」であれば、Ｓ４３０にて、切り戻し用の制御パラメータを設定する。
【００４８】
ここで、Ｓ４２０およびＳ４３０の処理では、図８に示すように、「切り増し」時には、「切り戻し」時と比較して、後述する中央差分微分法にて用いられる微小時間Δｔがより小さく設定される。また、「切り増し」時には、「切り戻し」時と比較して、目標操舵角ゲインおよび先読み時間Ｎがより大きく設定される。このように設定を変更すると、操舵の応答特性、すなわち、自車両のヨー応答、ロール応答、横Ｇが、「切り増し」時と「切り戻し」時とで異なる値に設定されることになる。
【００４９】
パラメータ演算部５１、舵角演算部５２は、自車両が任意の舵角である場合において、自車両の状態が切り増し状態のときに、自車両の状態が切り戻し状態のときよりも、操舵の際の抵抗が小さくなるように操舵特性を設定する。
【００５０】
続いて、図４に戻り、Ｓ１４０にて、舵角演算処理を実施する。舵角演算処理は、目標位置にて目標舵角となるよう自車両の舵角を制御する処理である。
舵角演算処理では、図９に示すように、まず、Ｓ５１０の処理を実施する。この処理では、図１０に示すように、前方位置Ｘ（Ｎ＋Δｔ）での曲率ρ（Ｎ＋Δｔ）および後方位置Ｘ（Ｎ−Δｔ）での曲率ρ（Ｎ−Δｔ）を取得する。
【００５１】
続いて、Ｓ５２０にて、目標位置Ｘ（Ｎ）での目標ヨーレートγを演算する。目標ヨーレートγは、曲率ρおよび自車両の走行速度Ｖを用いて、次式で表すことができる。
【００５２】
【数１】
2018008550.tif 000003
【００５３】
続いて、Ｓ５３０にて、目標ヨーレートγを入力とする補償器Ｋの目標操舵角を演算する。詳細には、目標操舵角を舵角δとして、舵角δと目標ヨーレートγとの関係を図１１に示すブロック線図にて表す。すなわち、舵角に対するヨー応答の伝達関数をＧ（ｓ）とすると、舵角δと目標ヨーレートγとの関係は、補償制御器Ｋを用いて、次式にて表現できる。
【００５４】
【数２】
2018008550.tif 000004
【００５５】
定常状態のヨー応答をＧ（０）とすると、補償制御後の舵角δに対するヨー応答Ｈ（ｓ）は、次式にて表現できる。
【００５６】
【数３】
2018008550.tif 000005
【００５７】
よって、補償制御器Ｋの特性は、次式にて表現できる。
【００５８】
【数４】
2018008550.tif 000006
【００５９】
ここで、Ｇ（ｓ）が２次の伝達関数であると仮定すると、
【００６０】
【数５】
2018008550.tif 000007
【００６１】
と表現できる。すると、制御器Ｋは、
【００６２】
【数６】
2018008550.tif 000008
【００６３】
となる。
このような補償制御器Ｋを利用すると、図１２に示すように、周波数に応じたゲインや位相への影響を軽減することができる。詳細には、補償制御器Ｋを備えない構成では、図１２の［Ｂ］や［Ｄ］に示すように、周波数が変化すると、ゲインや位相遅れの程度が変化するが、補償制御器Ｋを備える構成では、図１２の［Ａ］や［Ｃ］に示すように、周波数が変化してもゲインや位相遅れの程度が変化しにくくすることができる。
【００６４】
ところで、補償制御器Ｋには微分要素が存在し、遅延が生じることが分かる。また、微分演算にはノイズが含まれる傾向があるため、ノイズの影響を軽減するために、平滑化処理を実施することが好ましい。
【００６５】
平滑化の際には、次式にて示す後退差分微分法を用いることが一般的である。
【００６６】
【数７】
2018008550.tif 000009
【００６７】
この手法では、センサ値のみを用いて平滑化を実施できる利点があるが、Δｔの値を大きくすると位相遅れが大きくなり、Δｔの値を小さくするとノイズの影響を受けやすいという問題が生じる。そこで、本実施形態では、舵角δを求める際に、次式に示す中央差分微分法を用いる。
【００６８】
【数８】
2018008550.tif 000010
【００６９】
なお、式（７）においてｙの微分値、および式（８）においてρの微分値は、式（６）におけるｓの値に対応する。
このように中央差分微分法を用いる構成では、未来の情報、すなわち未来における曲率ρの情報を使用して平滑化を実施するので、Δｔの値を大きくしたとしても位相遅れ生じにくいという利点がある。つまり、平滑化の際に位相遅れが生じにくくすることができる。
【００７０】
このような構成では、前方位置Ｘ（Ｎ＋Δｔ）での曲率ρ（Ｎ＋Δｔ）および後方位置Ｘ（Ｎ−Δｔ）での曲率ρ（Ｎ−Δｔ）を用いて、前方位置および後方位置の間にある目標位置Ｘ（Ｎ）での自車両の操舵特性である舵角等のパラメータを設定することになる。
【００７１】
このような処理が終了すると、舵角演算処理を終了し、支援制御処理も終了する。
［１−３．効果］
以上詳述した第１実施形態によれば、以下の効果を奏する。
【００７２】
（１ａ）上記の運転支援システム１において、制御部１０は、自車両が走行する道路において、自車両の現在地よりも前方に位置する前方位置における道路形状を表す前方形状、および前記前方位置よりも後方に位置する後方位置における道路形状を表す後方形状、を取得する。そして、制御部１０は、前方形状および後方形状を用いて、前方位置および後方位置の間にある目標位置での自車両の操舵特性を設定し、操舵特性に従って自車両の舵角を制御する。
【００７３】
このような運転支援システム１によれば、前方の道路形状である前方形状を用いて操舵特性を設定するので、舵角を制御する際の制御遅れが発生しにくくすることができる。詳細には、図１３において、破線にて示す後退差分微分法を用いた構成と比較して、実線にて示す中央差分微分法を用いた上記実施形態の構成では、全体的に制御遅れが減少していることが分かる。なお、図１３において横軸は時間であり、縦軸は制御量を表す。
【００７４】
（１ｂ）上記の運転支援システム１において、制御部１０は、操舵特性として、自車両のヨー応答、ロール応答、横Ｇのうちの少なくとも１つを設定する。
このような運転支援システム１によれば、道路の形状の変化に追従して遅れがないように自車両のヨー応答、ロール応答、横Ｇのうちの少なくとも１つを設定することができるので、ドライバが操舵の操作をしやすくすることができる。
【００７５】
（１ｃ）上記の運転支援システム１において、制御部１０は、自車両の状態が舵角を増加させる切り増し状態か、舵角を減少させる切り戻し状態かを判定する。そして、自車両が任意の舵角である場合において、自車両の状態が切り増し状態のときに、自車両の状態が切り戻し状態のときよりも、操舵の際の抵抗が小さくなるように操舵特性を設定する
このような運転支援システム１によれば、切り増し状態のときに、切り戻し状態のときよりも、操舵の際の抵抗が小さくするので、切り増し状態のときに回頭性を向上させ、切り戻し状態のときに車両の安定性を維持することができる。
【００７６】
（１ｄ）上記の運転支援システム１において、制御部１０は、道路形状として、道路の曲率を取得する。
このような運転支援システム１によれば、道路の曲率を用いるので目標位置での操舵特性を簡素な処理で求めることができる。
【００７７】
（１ｅ）上記の運転支援システム１において、制御部１０は、自車両が通る道路のうちの予め設定された未来時間の経過時に通過する位置を目標位置として、目標位置よりも前方での道路形状である前方形状および目標位置よりも後方での道路形状である後方形状を取得する。
【００７８】
このような運転支援システム１によれば、未来時間だけ後に通過する位置を目標位置としてその前後の位置における道路形状を用いて車両特性を求めるので、目標位置に到達するまでにゆとりを持って自車両の舵角を制御することができる。
【００７９】
（１ｆ）上記の運転支援システム１において、制御部１０は、前方形状として、目標位置に対して微分演算に伴う位相遅れ分だけ前方の位置における道路形状を取得する。
このような運転支援システム１によれば、微分演算の位相遅れを補償することができる。
【００８０】
（１ｇ）上記の運転支援システム１において、制御部１０は、前方形状および後方形状を用いた中央差分微分法を採用することによって目標位置での目標舵角を演算し、目標位置にて目標舵角となるよう自車両の舵角を制御する。
【００８１】
このような運転支援システム１によれば、自車両の舵角を求める際に中央差分微分法を採用するので、舵角の制御遅れを抑制することができる。
［２．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
【００８２】
（２ａ）例えば、図１４に示すように、上記実施形態のアシスト制御演算部４６に換えて、ギア比演算部６１を備えた構成であってもよい。ギア比演算部６１は、周知のＶＧＳ（Variable Gear ratio Steering）においてステアリングの操作量に対する舵角の変化量を規定するギア機構におけるギア比を演算する構成であり、ギア比の目標値に対応する制御量を出力する。
【００８３】
支援制御演算部５０は、舵角δに所定のゲインを乗じた値を補正制御量として出力する。
モータ駆動回路４８は、入力された舵角の制御量となるようにギア比を変更させつつ、ステアリングモータ３１を駆動させる。
【００８４】
このようにしても、上記（１ａ）と同様の効果を享受できる。
（２ｂ）上記実施形態では、前方位置Ｘ（Ｎ＋Δｔ）および後方位置Ｘ（Ｎ−Δｔ）をいずれも現時点よりも未来において自車両が通過する位置に設定したが、この構成に限られない。すなわち、少なくとも前方位置Ｘ（Ｎ＋Δｔ）のみが未来において自車両が通過する位置に設定されていればよく、後方位置Ｘ（Ｎ−Δｔ）については、自車両の現在地や自車両が過去に通過した位置であってもよい。
【００８５】
（２ｃ）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加または置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
【００８６】
（２ｄ）上述した運転支援システム１の他、当該運転支援システム１の構成要素となる制御部１０等の装置、当該運転支援システム１としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、運転支援方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。
【００８７】
［３．実施形態の構成と本開示の構成との対応関係］
上記実施形態において、運転支援システム１は本開示でいう操舵制御装置に相当し、上記実施形態において地図データ取得部４１は本開示でいう形状取得部に相当する。また、上記実施形態においてパラメータ演算部５１は本開示でいう状態判定部に相当し、上記実施形態においてパラメータ演算部５１、舵角演算部５２は本開示でいう特性設定部に相当する。また、上記実施形態においてゲイン設定部５３は本開示でいう舵角制御部に相当する。
【符号の説明】
【００８８】
１…運転支援システム、１０…制御部、１１…ＣＰＵ、１２…メモリ、２１…カメラ、２２…ＧＰＳ受信機、２３…車速センサ、２４…ジャイロセンサ、３１…ステアリングモータ、４１…地図データ取得部、４２…位置同定部、４３…位置予測部、４６…アシスト制御演算部、４７…加算部、４８…モータ駆動回路、５０…支援制御演算部、５１…パラメータ演算部、５２…舵角演算部、５３…ゲイン設定部、６１…ギア比演算部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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