(57)【要約】【課題】車両の操舵角に関する制御を行う車両用挙動制御装置において、車両を走行路の曲率半径に応じて操舵させながら、車両を走行路の中心位置に安定的に収束させることを可能にする。【解決手段】いずれも自車のホイールベース長ＷＢを考慮して算出された、カーブ旋回要求タイヤ切れ角θ_ｃｕｒｖとレーンキープ要求タイヤ切れ角θ_ｌａｎｅとの和としての要求タイヤ切れ角θに応じた操舵角Θを目標として操舵角を制御させることで、自車を走行路の曲率半径に応じて操舵させながら、自車を走行路の中心位置に安定的に収束させることを可能にする。【選択図】図１
2015030429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、
自車の走行すべき道路領域の外形である道路外形を決定する道路外形決定部（１０３）を備えている車両用挙動制御装置（１０）であって、
自車の現在位置と、前記道路外形決定部で決定した道路外形とをもとに、この道路外形の道路幅の中心線についての曲率半径である道路幅中心線曲率半径Ｒａを算出する曲率半径算出部（１０９）と、
前記曲率半径算出部で算出した道路幅中心線曲率半径Ｒａと、自車のホイールベース長ＷＢとをもとに、自車を前記道路外形の道路幅中心線曲率半径Ｒａに応じて操舵させるためのカーブ旋回要求タイヤ切れ角θ_ｃｕｒｖを算出する第１切れ角算出部（１１０）と、
自車の現在位置と、前記道路外形決定部で決定した道路外形とをもとに、自車を前記道路幅の中心に合わせるのに必要な旋回半径Ｒｗを算出する旋回半径算出部（１１５）と、
前記旋回半径算出部で算出した旋回半径Ｒｗと、自車のホイールベース長ＷＢとをもとに、自車を前記道路幅の中心に合わせるためのレーンキープ要求タイヤ切れ角θ_ｌａｎｅを算出する第２切れ角算出部（１１６）と、
前記第１切れ角算出部で算出したカーブ旋回要求タイヤ切れ角θ_ｃｕｒｖと前記第２切れ角算出部で算出したレーンキープ要求タイヤ切れ角θ_ｌａｎｅとの和としての要求タイヤ切れ角θに応じた操舵角Θを算出する目標操舵角算出部（１１７）と、
前記目標操舵角算出部で算出した操舵角Θを目標として操舵角を制御させる操舵指示部（１１８）とを備えていることを特徴とする車両用挙動制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１切れ角算出部は、（１）式から前記カーブ旋回要求タイヤ切れ角θ_ｃｕｒｖを算出し、
前記第２切れ角算出部は、（２）式と（３）式とから前記レーンキープ要求タイヤ切れ角θ_ｌａｎｅを算出することを特徴とする車両用挙動制御装置。
【数１】
2015030429.tif 000020
Ｒａ：道路幅中心線曲率半径
ＷＢ：ホイールベース長
ＲＬ＝１：右カーブ路
ＲＬ＝−１：左カーブ路
【数２】
2015030429.tif 000021
θｓ：自車の進行方向と、道路幅の中心に合わせるために目標とする進行方向との角度偏差
θｗ：道路幅の中心からの自車の道路幅方向の位置偏差Δｗを補正する角度
【数３】
2015030429.tif 000022
Ｒｗ：自車を道路幅の中心に合わせるのに必要な旋回半径
【請求項３】
請求項１又は２において、
自車の現在位置と、前記道路外形決定部で決定した道路外形とをもとに、自車の現在位置を基準にして前記道路幅の中心線に対してひいた接線上の、自車から自車正面に位置する前記道路外形の境界までの道路境界距離Ｄｒを算出する道路境界距離算出部（１０７）と、
自車の現在位置と、前記道路外形決定部で決定した道路外形とをもとに、この道路外形の一方の境界に対する道路幅方向における自車の道路幅方向距離Ｌを算出する道路幅方向距離算出部（１０８）とを備えるものであって、
前記曲率半径算出部は、前記道路境界距離算出部で算出した道路境界距離Ｄｒと、前記道路幅方向距離算出部で算出した道路幅方向距離Ｌと、（４）式とから、前記道路幅中心線曲率半径Ｒａを算出することを特徴とする車両用挙動制御装置。
【数４】
2015030429.tif 000023
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において、
自車の現在位置と、前記道路外形決定部で決定した道路外形とをもとに、自車の現在位置を基準にして前記道路幅の中心線に対してひいた接線上の、自車から自車正面に位置する前記道路外形の境界までの道路境界距離Ｄｒを算出する道路境界距離算出部（１０７）と、
前記道路境界距離算出部で前記道路境界距離Ｄｒを算出できない場合に、前記道路境界距離Ｄｒとして所定の仮想境界距離Ｄｒ_ｖｉｒｔｕａｌを設定する仮想境界距離設定部（１１１）と、
前記道路境界距離算出部で道路境界距離Ｄｒを算出した場合には、この道路境界距離Ｄｒを、自車の進行方向についての値に変換した変換後境界距離Ｄｒ´を求める一方、前記仮想境界距離設定部で仮想境界距離Ｄｒ_ｖｉｒｔｕａｌを設定した場合には、この仮想境界距離Ｄｒ_ｖｉｒｔｕａｌを、自車の進行方向についての値に変換した変換後境界距離Ｄｒ´を求める変換部（１１２）と、
自車の現在位置と、前記道路外形決定部で決定した道路外形とをもとに、前記道路幅の中心からの自車の道路幅方向の位置偏差を、自車の進行方向についての値に変換した変換後位置偏差Δｗ´を算出する変換後位置偏差算出部（１１４）とを備えるものであって、
前記旋回半径算出部は、前記変換部で変換した変換後境界距離Ｄｒ´と、前記変換後位置偏差算出部で算出した変換後位置偏差Δｗ´と、（５）式とから、自車を前記道路幅の中心に合わせるのに必要な旋回半径Ｒｗを算出することを特徴とする車両用挙動制御装置。
【数５】
2015030429.tif 000024
【請求項５】
請求項３又は４において、
前記道路外形決定部で決定した道路外形を、直線形状部分と、右回りのカーブ形状部分と、左回りのカーブ形状部分とのうちの複数の形状部分に分けて再構成する再構成部（１０４）と、
自車が位置する形状部分である現在位置部分が右回りのカーブ形状部分及び左回りのカーブ形状部分のいずれかであった場合には、自車が次に位置することになる形状部分である次回位置部分がその逆回りのカーブ形状部分であった場合にも、自車が当該次回位置部分に位置するまでは、当該次回位置部分として直線形状部分を仮に設定する第１仮設定部（１０６ａ）を備え、
前記道路境界距離算出部は、自車の現在位置と、前記現在位置部分から前記次回位置部分までの道路外形とをもとに、前記道路境界距離Ｄｒを算出することを特徴とする車両用挙動制御装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記次回位置部分が前記直線形状部分である場合に、自車が次回位置部分としての当該直線形状部分に位置するまでは、当該直線形状部分を延長した直線形状延長部分を次回位置部分として仮に設定する第２仮設定部（１０６ｂ）を備えていることを特徴とする車両用挙動制御装置。
【請求項７】
請求項５又は６において、
前記次回位置部分が前記右回りのカーブ形状部分及び前記左回りのカーブ形状部分のいずれかのカーブ形状部分である場合に、自車が次回位置部分としての当該カーブ形状部分に位置するまでは、当該カーブ形状部分を延長したカーブ形状延長部分を次回位置部分として仮に設定する第３仮設定部（１０６ｃ）を備えていることを特徴とする車両用挙動制御装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項において、
前記操舵指示部は、
自車の現在位置と、前記道路外形決定部で決定した道路外形とをもとに、
自車から自車正面に位置する前記道路外形の境界までの道路境界距離Ｄｒ_ｓｔａｒｔ_ａから、旋回時の前記道路外形の内側境界延長線上の、自車から自車正面に位置する前記道路外形の境界までの道路境界距離Ｄｒ_ｓｔａｒｔ_ｂを差し引いた値に対する所定の倍数の距離に自車が到達した場合に、操舵角の制御を開始させることを特徴とする車両用挙動制御装置。
【請求項９】
車両に搭載され、
自車の走行すべき道路領域の外形である道路外形を決定する道路外形決定部（１０３）を備えている車両用挙動制御装置（１０）であって、
自車の現在位置と、前記道路外形決定部で決定した道路外形とをもとに、自車から自車正面に位置する前記道路外形の境界までの道路境界距離Ｄｒ_ｓｔａｒｔ_ａから、旋回時の前記道路外形の内側境界延長線上の、自車から自車正面に位置する前記道路外形の境界までの道路境界距離Ｄｒ_ｓｔａｒｔ_ｂを差し引いた値に対する所定の倍数の距離に自車が到達した場合に、操舵角の制御を開始させる操舵指示部（１１８）を備えていることを特徴とする車両用挙動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の操舵角に関する制御を行う車両用挙動制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自車を車線中央に維持するのをアシストするレーンキーピングアシストシステム（つまり、車線維持支援システム）が知られている。このレーンキーピングアシストシステムにおいては、特許文献１に開示されているように、車両のヨー角ずれと横ずれとの和から操舵制御量を決定するのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１４５４０２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、特許文献１に開示の技術によって決定された操舵制御量を用いて操舵角の制御を行う場合、直線路の区間では問題はないものの、カーブ路の区間においては、車両が走行路の中心位置に収束しにくい問題が生じる。これは、特許文献１に開示の技術では、車両のホイールベース長を考慮せずに、車両のヨー角ずれと横ずれとの和から操舵制御量を決定しているためである。
【０００５】
また、本発明者らは、推定した仮想道路外形の境界までの距離を適正距離に合わせる操舵角を算出して車両の操舵制御を行うとともに、仮想道路外形の両側の境界に挟まれた幅方向中心に車両が位置するように操舵角を補正する車両用挙動制御装置を提案している（特願２０１２−１０１５５０号）。
【０００６】
この車両用挙動制御装置では、仮想道路外形の境界までの距離を適正距離に合わせる操舵角は、車両のホイールベース長を考慮して算出している。また、仮想道路外形を再構成した直線形状部分とカーブ形状部分とのうち、カーブ路入口に到達する以前の直線形状部分やカーブ形状部分に車両が位置している場合には、カーブＲの接線方向に仮想的に設けた直線形状部分やカーブ路出口以降の直線形状部分に対して、車両のホイールベース長を考慮せずに、仮想道路の幅方向中心に車両位置を合わせる操舵角を算出している。
【０００７】
この車両用挙動制御装置では、仮想道路外形の境界までの距離を適正距離に合わせてカーブＲに応じた操舵制御をするための操舵角は、車両のホイールベース長を考慮して算出しているものの、仮想道路の幅方向中心に車両位置を合わせる操舵角はホイールベース長を考慮して算出していない。よって、カーブ路の区間において、カーブＲに応じた操舵と仮想道路外形の幅方向中心に合わせる操舵との齟齬が生じ、車両が走行路の中心位置に収束しにくい問題が生じる。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、車両の操舵角に関する制御を行う車両用挙動制御装置において、車両を走行路の曲率半径に応じて操舵させながら、車両を走行路の中心位置に安定的に収束させることを可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の車両用挙動制御装置は、車両に搭載され、自車の走行すべき道路領域の外形である道路外形を決定する道路外形決定部（１０３）を備えている車両用挙動制御装置（１０）であって、自車の現在位置と、道路外形決定部で決定した道路外形とをもとに、この道路外形の道路幅の中心線についての曲率半径である道路幅中心線曲率半径Ｒａを算出する曲率半径算出部（１０９）と、曲率半径算出部で算出した道路幅中心線曲率半径Ｒａと、自車のホイールベース長ＷＢとをもとに、自車を道路外形の道路幅中心線曲率半径Ｒａに応じて操舵させるためのカーブ旋回要求タイヤ切れ角θ_ｃｕｒｖを算出する第１切れ角算出部（１１０）と、自車の現在位置と、道路外形決定部で決定した道路外形とをもとに、自車を道路幅の中心に合わせるのに必要な旋回半径Ｒｗを算出する旋回半径算出部（１１５）と、旋回半径算出部で算出した旋回半径Ｒｗと、自車のホイールベース長ＷＢとをもとに、自車を道路幅の中心に合わせるためのレーンキープ要求タイヤ切れ角θ_ｌａｎｅを算出する第２切れ角算出部（１１６）と、第１切れ角算出部で算出したカーブ旋回要求タイヤ切れ角θ_ｃｕｒｖと第２切れ角算出部で算出したレーンキープ要求タイヤ切れ角θ_ｌａｎｅとの和としての要求タイヤ切れ角θに応じた操舵角Θを算出する目標操舵角算出部（１１７）と、目標操舵角算出部で算出した操舵角Θを目標として操舵角を制御させる操舵指示部（１１８）とを備えていることを特徴としている。
【００１０】
自車の走行すべき道路領域の道路外形の道路幅の中心線についての曲率半径である道路幅中心線曲率半径Ｒａと、自車のホイールベース長ＷＢとをもとにすれば、自車を道路外形の道路幅中心線曲率半径Ｒａに応じて操舵させるためのカーブ旋回要求タイヤ切れ角θ_ｃｕｒｖを算出できる。また、自車を道路幅の中心に合わせるのに必要な旋回半径Ｒｗと、自車のホイールベース長ＷＢとをもとにすれば、自車を道路幅の中心に合わせるためのレーンキープ要求タイヤ切れ角θ_ｌａｎｅを算出できる。そして、これらの和としての要求タイヤ切れ角θに応じた操舵角Θを目標として操舵角を制御させるので、カーブＲに応じた操舵と道路外形の幅方向中心に合わせる操舵とを行うことが可能になる。
【００１１】
また、カーブ旋回要求タイヤ切れ角θ_ｃｕｒｖとレーンキープ要求タイヤ切れ角θ_ｌａｎｅとは、いずれも自車のホイールベース長ＷＢを考慮して算出されるので、カーブＲに応じた操舵と道路外形の幅方向中心に合わせる操舵との齟齬が生じず、カーブ路の区間であっても、車両を走行路の中心位置に収束させやすくなる。
【００１２】
その結果、車両の操舵角に関する制御を行う車両用挙動制御装置において、車両を走行路の曲率半径に応じて操舵させながら、車両を走行路の中心位置に安定的に収束させることが可能になる。
【００１３】
また、本発明の他の車両用挙動制御装置は、車両に搭載され、自車の走行すべき道路領域の外形である道路外形を決定する道路外形決定部（１０３）を備えている車両用挙動制御装置（１０）であって、自車の現在位置と、道路外形決定部で決定した道路外形とをもとに、自車から自車正面に位置する道路外形の境界までの道路境界距離Ｄｒ_ｓｔａｒｔ_ａから、旋回時の道路外形の内側境界延長線上の、自車から自車正面に位置する道路外形の境界までの道路境界距離Ｄｒ_ｓｔａｒｔ_ｂを差し引いた値に対する所定の倍数の距離に自車が到達した場合に、操舵角の制御を開始させる操舵指示部（１１８）を備えていることを特徴としている。
【００１４】
本発明者らは、上述した道路境界距離Ｄｒ_ｓｔａｒｔ_ａから上述した道路境界距離Ｄｒ_ｓｔａｒｔ_ｂを差し引いた値に対する所定の倍数の距離に自車が到達した場合に操舵を開始すると、カーブ路を滑らかに旋回することができる適切なタイミングで操舵を開始することが可能となることを見出した。よって、以上の構成によれば、カーブ路において適切なタイミングで操舵を開始させることが可能となり、車両を走行路の曲率半径に応じて操舵させながら、車両を走行路の中心位置に安定的に収束させやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】運転支援システム１００の概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図２】車両制御ＥＣＵ１０の概略的な構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図３】再構成関連処理のフローの一例を示すフローチャートである。
【図４】次回位置要素決定処理のフローの一例を示すフローチャートである。
【図５】車両制御ＥＣＵ１０での第１要求角算出関連処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図６】第１要求角算出関連処理について説明するための模式図である。
【図７】車両制御ＥＣＵ１０での第２要求角算出関連処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図８】第２要求角算出関連処理について説明するための模式図である。
【図９】第２要求角算出関連処理について説明するための模式図である。
【図１０】車両制御ＥＣＵ１０での挙動制御関連処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１１】道路境界距離Ｄｒ_ｓｔａｒｔ_ａと道路境界距離Ｄｒ_ｓｔａｒｔ_ｂとを説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。以下に示す実施形態は、左側通行が法制化されている地域に対応した実施形態であり、右側が法制化されている地域では、以下の実施形態と左右が逆になる。
【００１７】
（実施形態１）
なお、実施形態１は、本発明の車両用挙動制御装置を運転支援システム１００に適用した場合について説明するものである。図１に、実施形態１の運転支援システム１００の全体構成を示す。図１に示すように、運転支援システム１００は、車輪速センサ１、舵角センサ２、ヨーレートセンサ３、ＥＰＳ_ＥＣＵ４、測距センサ５、及び車両制御ＥＣＵ１０を含む。
【００１８】
車輪速センサ１は、各転動輪の回転速度から自車の速度を検出するセンサであり、検出した自車速Ｖｏを車内ＬＡＮに送信する。舵角センサ２は、自車の操舵角を検出するセンサであり、検出した操舵角を車内ＬＡＮに送信する。ヨーレートセンサ３は、自車の鉛直軸まわりの角速度（ヨーレート）を検出するセンサであり、検出したヨーレートを車内ＬＡＮに送信する。
【００１９】
ＥＰＳ_ＥＣＵ４は、ＥＰＳアクチュエータ１１を動作させることで、ステアリング切り角（つまり、操舵角）の制御を行う。ＥＰＳアクチュエータ１１は、ＥＰＳ_ＥＣＵ４からの指令信号に基づいて操舵角を変化させる機構であり、例えばインターミディエイトシャフトと一体回転する減速ギヤとその減速ギヤを回転させるモータからなる。
【００２０】
測距センサ５は、自車の前方に存在する自車の走行可能な道路領域の境界の位置を検出するセンサである。例えば、測距センサ５としては、レーダを用いる構成とすればよい。本実施形態では、測距センサ５としてレーダを用いる場合を例に挙げて説明を行う。
【００２１】
レーダを用いる場合には、レーザ光やミリ波を自車前方の所定範囲に照射し、その反射光を受信して、自車から自車前方の道路の道路境界（例えばガードレールや縁石等）や前方車両等の路上の障害物までの距離を検出する。そして、レーダで得られた上記道路境界や障害物の距離データから、車両制御ＥＣＵ１０が、上記道路境界や障害物の自車に対する位置を検出する。
【００２２】
自車前方の所定範囲とは、自車の左側方や右側方まで拡がる範囲としてもよい。また、測距センサ５を、センシング方向が異なるように複数設ける構成としてもよい。なお、測距センサ５において、上述の道路境界や障害物の自車に対する位置の検出までを行う構成としてもよい。
【００２３】
また、測距センサ５としては、レーダ以外にも、カメラを用いる構成としてもよい。カメラを用いる場合には、公知の画像認識技術によって、自車に対する自車前方の道路の道路境界（例えば白線やガードレールや縁石等）や前方車両等の路上の障害物を検出する構成とすればよい。そして、自車から道路境界までの距離については、カメラの設置位置及び光軸の向きが決まれば、撮像画像中の対象の位置から算出することができるので、カメラの設置位置及び光軸の向きと、撮像画像中の対象の位置とから算出する構成とすればよい。
【００２４】
車両制御ＥＣＵ１０は、主にマイクロコンピュータとして構成され、何れも周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、及びこれらを接続するバスによって構成される。車両制御ＥＣＵ１０は、車輪速センサ１、舵角センサ２、ヨーレートセンサ３、ＥＰＳ_ＥＣＵ４、測距センサ５から入力された各種情報に基づき、各種の処理を実行する。なお、車両制御ＥＣＵ１０が請求項の車両用挙動制御装置に相当する。
【００２５】
図２に示すように、車両制御ＥＣＵ１０は、機能ブロックとして、境界情報取得部１０１、現在位取得置部１０２、道路外形決定部１０３、再構成部１０４、現在位置要素決定部１０５、次回位置要素決定部１０６、道路境界距離算出部１０７、道路幅方向距離算出部１０８、曲率半径算出部１０９、第１切れ角算出部１１０、仮想境界距離設定部１１１、変換部１１２、位置偏差算出部１１３、変換後位置偏差算出部１１４、旋回半径算出部１１５、第２切れ角算出部１１６、目標操舵角算出部１１７、及び操舵指示部１１８を備えている。
【００２６】
境界情報取得部１０１は、測距センサ５で得られた道路境界や障害物の距離データから、道路境界や障害物の自車に対する位置を検出する。
【００２７】
現在位置取得部１０２は、ある時点の自車位置を２次元座標上の起点とし、自車の車輪速センサ１から逐次取得する自車速Ｖｏ、及び自車の舵角センサ２から逐次取得する操舵角Θをもとに、上記２次元座標上の自車の現在位置を逐次算出することで、自車の現在位置を取得する。
【００２８】
なお、現在位置取得部１０２は、衛星からの電波に基づいて車両の現在位置を検出する衛星測位システムのための受信機といった他のセンサから得られる情報をもとに、自車の現在位置を算出する構成としてもよい。
【００２９】
道路外形決定部１０３は、自車の走行すべき道路領域の外形（以下、道路外形）を決定する道路外形決定処理を行う。また、再構成部１０４は、道路外形決定部１０３で決定した道路外形を直線形状部分（以下、直線形状要素）と、右回りのカーブ形状部分（以下、右カーブ形状要素）と、左回りのカーブ形状部分（以下、左カーブ形状要素）とに分けて再構成する再構成処理を行う。
【００３０】
ここで、図３のフローチャートを用いて、再構成関連処理について説明を行う。図３のフローチャートは、例えば車両制御ＥＣＵ１０の電源がオンになったときに開始され、車両制御ＥＣＵ１０の電源がオフになったときに終了するものとする。他にも、図示しない操作スイッチのオンオフに応じて図３のフローチャートの開始及び終了が行われる構成としてもよい。
【００３１】
まず、ステップＳ１では、道路外形決定部１０３が道路外形決定処理を行って、ステップＳ２に移る。一例として道路外形決定処理では、公知のポテンシャルフィールド法によって、検出した道路境界や障害物を避けて走行を行うための走行経路を生成し、この経路の中心線から左右に所定の幅を持たせた道路外形を決定する。例えば、走行経路を中心線として左右に１．７５ｍの距離に相当する長さだけ幅を持たせた境界線を有する道路外形を決定するなどすればよい。
【００３２】
なお、ポテンシャルフィールド法とは、自車が目的地に向かう方向には引力が、障害物には斥力が働いていると仮定し、目的地に引きつける引力と障害物から跳ね返す斥力との２つを重ねあわせることにより、障害物を回避しつつ目的地へ向かう経路を生成する方法である。
【００３３】
ポテンシャルフィールド法を利用して道路外形及び道路外形の境界線（以下、道路境界）を求める場合には、自車の目的地までの推奨経路を探索する公知のナビゲーション装置からその推奨経路の情報を車両制御ＥＣＵ１０が取得する構成とすればよい。そして、取得した推奨経路に沿った進行方向を自車の目的地に向かう方向として、ポテンシャルフィールド法によって、障害物を回避しつつ目的地へ向かう経路を生成する構成とすればよい。
【００３４】
また、ポテンシャルフィールド法を用いずに、以下のようにして道路外形及び道路境界を求める構成としてもよい。まず、測距センサ５で得られた道路境界や障害物の位置データの点列を繋ぐことによって、道路境界や障害物の境界線を決定する。続いて、自車中心よりも左寄りに検出された道路境界や障害物の境界線を、道路外形の左側の道路境界と決定する。そして、その左側の道路境界の境界線を、車幅方向の右側へ所定の幅（例えば３．５ｍ）だけずらした線を、道路外形の右側の道路境界と決定する。
【００３５】
なお、自車中心よりも左寄りに道路境界の境界線が検出されるだけでなく、自車中心よりも右寄りにも道路境界の境界線が検出された場合には、左右の境界線を道路外形の左右の道路境界と決定する構成とすればよい。
【００３６】
以上に述べたいずれの方法によっても、対向車線の存在する２車線の道路を自車が走行中の場合に、自車が走行中の車線の道路領域だけを道路外形とすることが可能になる。また、自車の前方に駐車中の車両や障害物が存在する場合に、この駐車車両や障害物を避ける際に走行すべき道路領域を道路外形とすることが可能になる。さらに、自車の先行車を追い越す場合には、先行車を追い越す際に走行すべき道路領域を道路外形とすることが可能になる。
【００３７】
ステップＳ２では、再構成部１０４が再構成処理を行ってステップＳ３に移る。再構成処理では、道路外形決定処理で決定した道路外形を、直線形状要素と、右カーブ形状要素と、左カーブ形状要素とに分けて再構成する。例えば再構成処理では、道路外形決定処理で決定した道路外形の符号付き曲率に応じて、道路外形を直線形状要素、右カーブ形状要素、左カーブ形状要素に分けて再構成する。
【００３８】
具体例としては、符号付き曲率の絶対値が所定値未満の部分については直線形状要素、符号付き曲率が負の所定値以下の部分については右カーブ形状要素、符号付き曲率が正の所定値以上の部分については左カーブ形状要素とする。道路外形の符号付き曲率については、道路外形の道路境界の境界線（例えば左側の境界線）をもとに公知の方法を用いて算出する構成とすればよい。
【００３９】
本実施形態で言うところのカーブ形状要素は、測距センサ５を用いて検出した自車前方の道路の道路境界や障害物の位置から決定される道路外形からなるものであって、現実のカーブ路のものだけに限定されるものではない。例えば、駐車車両や路上の障害物を避けたり、先行車を追い越したりする場合の自車の走行すべき道路領域の外形が示す仮想的なカーブ路のものも含む。
【００４０】
ステップＳ３では、現在位置要素決定部１０５が現在位置要素決定処理を行って、ステップＳ４に移る。現在位置要素決定処理では、自車が位置する形状要素を現在位置要素として決定する。例えば、自車が位置する形状要素は、現在位置取得処理で取得した自車の現在位置から特定する構成とすればよい。
【００４１】
ステップＳ４では、次回位置要素決定部１０６が次回位置要素決定処理を行って、ステップＳ５に移る。ここで、図４のフローチャートを用いて、次回位置要素決定処理についての詳細な説明を行う。
【００４２】
ステップＳ４１では、現在位置要素決定処理で決定した現在位置要素が直線形状要素であった場合（ステップＳ４１でＹＥＳ）には、ステップＳ４２に移る。一方、現在位置要素決定処理で決定した現在位置要素がカーブ形状要素であった場合（ステップＳ４１でＮＯ）には、ステップＳ４３に移る。
【００４３】
ステップＳ４２では、自車が次に位置することになる形状要素を、次回位置要素として決定し、ステップＳ５に移る。具体的には、自車が次に位置することになる形状要素が右カーブ形状要素である場合には、その右カーブ形状要素を次回位置要素として決定する。また、自車が次に位置することになる形状要素が左カーブ形状要素である場合には、その左カーブ形状要素を次回位置要素として決定する。
【００４４】
次回位置要素は、自車の進行方向から推定する構成とすればよい。自車の進行方向については、現在位置取得処理で取得する自車の現在位置の変遷から推定する構成とすればよい。
【００４５】
ステップＳ４３では、自車が次に位置することになる形状要素が、カーブ形状要素であった場合（ステップＳ４３でＹＥＳ）には、ステップＳ４４に移る。一方、自車が次に位置することになる形状要素が、直線形状要素であった場合（ステップＳ４３でＮＯ）には、ステップＳ４５に移る。
【００４６】
ステップＳ４４では、次回位置要素決定部１０６のうちの第１仮設定部１０６ａが第１仮設定処理を行って、ステップＳ５に移る。第１仮設定処理では、直線形状要素を次回位置要素として仮に設定することで次回位置要素を決定する。つまり、現在位置要素がカーブ形状要素であった場合には、自車が次に位置することになる形状要素がその逆回りのカーブ形状要素であった場合でも、次回位置要素として直線形状要素を仮に設定する。
【００４７】
第１仮設定処理での仮の設定は、自車が次回位置要素に達するまで継続されるものとする。なお、直線形状要素が請求項の直線形状部分、カーブ形状要素が請求項のカーブ形状部分、現在位置要素が請求項の現在位置部分、次回位置要素が請求項の次回位置部分に相当する。
【００４８】
第１仮設定処理で仮に設定する直線形状要素は、現在位置要素としてのカーブ形状要素の左右の境界線の各終端における接線方向に所定距離だけ直線を延長することで設定を行う構成とすればよい。ここで言うところの所定距離とは、無限遠であってもよいし、数十メートル等の有限の距離であってもよい。
【００４９】
ステップＳ４５では、自車が次に位置することになる直線形状要素を次回位置要素として決定し、ステップＳ５に移る。
【００５０】
図３に戻って、ステップＳ５では、次回位置要素決定処理において次回位置要素を直線形状要素と決定した場合（ステップＳ５でＹＥＳ）には、ステップＳ６に移る。一方、次回位置要素決定処理において次回位置要素をカーブ形状要素と決定した場合（ステップＳ５でＮＯ）には、ステップＳ７に移る。
【００５１】
ステップＳ６では、次回位置要素決定部１０６のうちの第２仮設定部１０６ｂが第２仮設定処理を行って、ステップＳ８に移る。第２仮設定処理では、次回位置要素としての直線形状要素に自車が達するまでは、当該直線形状要素に、当該直線形状要素を延長した延長分を付け加えた直線形状要素（以下、直線形状延長要素）を、次回位置要素として仮に設定する。なお、直線形状延長要素が請求項の直線形状延長部分に相当する。
【００５２】
直線形状要素を延長した延長分については、一度に所定距離や無限遠だけ延長される構成としてもよいし、一定時間や一定走行距離ごとに所定距離の延長が繰り返される構成としてもよい。
【００５３】
第２仮設定処理は、次回位置要素が第１設定処理で仮に設定された直線形状要素である場合にも行う構成とすればよい。ただし、第１設定処理において、無限遠や例えば数百メートル等の充分な遠方まで延長した直線形状要素が仮に設定される場合を除くものとする。
【００５４】
なお、第２仮設定処理は、次回位置要素の長さが所定距離未満の場合に行う一方、次回位置要素の長さが所定距離以上の場合には行わない構成としてもよい。本実施形態では、次回位置要素の長さが所定距離未満の場合にのみ第２仮設定処理を行う構成を例に挙げて以降の説明を行う。
【００５５】
ステップＳ７では、次回位置要素決定部１０６のうちの第３仮設定部１０６ｃが第３仮設定処理を行って、ステップＳ８に移る。第３仮設定処理では、次回位置要素としてのカーブ形状要素に自車が達するまでは、当該カーブ形状要素に、当該カーブ形状要素を延長した延長分を付け加えたカーブ形状要素（以下、カーブ形状延長要素）を、次回位置要素として仮に設定する。なお、カーブ形状延長要素が請求項のカーブ形状延長部分に相当する。
【００５６】
具体的には、次回位置要素が右カーブ形状要素である場合には、当該右カーブ形状要素に自車が達するまでは、当該右カーブ形状要素に、当該右カーブ形状要素を延長した延長分を付け加えた右カーブ形状要素を、次回位置要素として仮に設定する。また、次回位置要素が左カーブ形状要素である場合には、当該左カーブ形状要素に自車が達するまでは、当該左カーブ形状要素に、当該左カーブ形状要素を延長した延長分を付け加えた左カーブ形状要素を、次回位置要素として仮に設定する。
【００５７】
カーブ形状要素を延長した延長分については、一度に所定距離される構成としてもよいし、一定時間や一定走行距離ごとに所定距離の延長が繰り返される構成としてもよい。
【００５８】
なお、第３仮設定処理は、次回位置要素の長さが所定距離未満の場合に行う一方、次回位置要素の長さが所定距離以上の場合には行わない構成としてもよい。本実施形態では、次回位置要素の長さが所定距離未満の場合にのみ第３仮設定処理を行う構成を例に挙げて以降の説明を行う。
【００５９】
ステップＳ８では、自車が次回位置要素に達した場合（ステップＳ８でＹＥＳ）には、ステップＳ１に戻って、フローを繰り返す。一方、次回位置要素に達していない場合（ステップＳ８でＮＯ）には、ステップＳ８のフローを繰り返す。自車が次回位置要素に達したか否かは、現在位置取得処理で取得した自車の現在位置が次回位置要素に達したか否かによって判別する構成とすればよい。
【００６０】
また、車両制御ＥＣＵ１０は、自車を道路外形の曲率半径に応じて操舵させるためのカーブ旋回要求タイヤ切れ角θ_ｃｕｒｖの算出に関連する第１要求角算出関連処理を行う。以下では、図５のフローチャートを用いて、第１要求角算出関連処理についての説明を行う。
【００６１】
図５のフローチャートは、例えば車両制御ＥＣＵ１０の電源がオンになったときに開始され、車両制御ＥＣＵ１０の電源がオフになったときに終了するものとする。他にも、図示しない操作スイッチのオンオフに応じて図５のフローチャートの開始及び終了が行われる構成としてもよい。
【００６２】
まず、ステップＳ１０１では、道路境界距離算出部１０７が道路境界距離算出処理を行って、ステップＳ１０２に移る。道路境界距離算出処理では道路境界距離Ｄｒを算出する。道路境界距離Ｄｒは、自車の現在位置を基準にして、道路外形の道路幅の中心線（以下、道路幅中心線）に対してひいた接線上の、自車から自車正面に位置する道路境界までの距離である。
【００６３】
道路境界距離Ｄｒは、前述の２次元座標における自車の現在位置と、現在位置要素から次回位置要素までの道路外形とから算出する構成とすればよい。基準とする自車の現在位置は、例えば、自車の前輪の車軸位置（以下、前輪車軸位置）とする。
【００６４】
なお、本実施形態では、再構成処理によって再構成した道路外形を用いて道路境界距離Ｄｒを算出する等の以降の処理を行う構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、再構成処理を行わず、再構成していない道路外形を用いて道路境界距離Ｄｒを算出する等の以降の処理を行う構成としてもよい。
【００６５】
ここで、図６を用いて、道路境界距離Ｄｒの説明を行う。図６に示すように、道路境界距離Ｄｒは、自車Ａの前輪車軸位置Ｅを基準にして、道路幅中心線に対してひいた接線Ｆ（図６の点線参照）上の、前輪車軸位置Ｅから自車正面に位置する道路境界Ｃまでの距離である。なお、図６中のＢが道路境界を示している。以降では、同一の対象については同じ記号を付して説明を省略する。
【００６６】
ステップＳ１０２では、道路幅方向距離算出部１０８が道路幅方向距離算出処理を行って、ステップＳ１０３に移る。道路幅方向距離算出処理では、現在位置取得処理で取得した自車の現在位置と、再構成処理によって再構成した道路外形（以下、単に道路外形）とをもとに、道路幅方向距離Ｌを算出する。道路幅方向距離Ｌは、道路外形の一方の境界に対しての、道路幅方向における自車中心の距離である。
【００６７】
ここで言うところの一方の境界は、自車の現在位置要素、若しくは直線形状要素に続く次回位置要素が左カーブ形状要素の場合には、自車の右側の道路境界であり、自車の現在位置要素、若しくは直線形状要素に続く次回位置要素が右カーブ形状要素の場合には、自車の左側の道路境界である。つまり、カーブ路やカーブ路進入前における外側境界である。
【００６８】
また、図５のフローチャートでは、ステップＳ１０１の処理に続いてステップＳ１０２の処理を行う構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、ステップＳ１０１の処理とステップＳ１０２の処理との順序を逆とする構成としてもよいし、ステップＳ１０１の処理とステップＳ１０２の処理とを並行して行う構成としてもよい。
【００６９】
ステップＳ１０３では、曲率半径算出部１０９が曲率半径算出処理を行って、ステップＳ１０４に移る。曲率半径算出処理では、道路境界距離算出処理で算出した道路境界距離Ｄｒと道路幅方向距離算出処理で算出した道路幅方向距離Ｌとから、道路幅中心線曲率半径Ｒａを算出する。道路幅中心線曲率半径Ｒａは、道路幅中心線についての曲率半径である。道路幅中心線曲率半径Ｒａは、以下の式６〜８から導き出される式４により算出する。
【数６】
2015030429.tif 000003
【数７】
2015030429.tif 000004
【数８】
2015030429.tif 000005
【数４】
2015030429.tif 000006
【００７０】
ステップＳ１０４では、第１切れ角算出部１１０が第１切れ角算出処理を行って、ステップＳ１０５に移る。第１切れ角算出処理では、曲率半径算出処理で算出した道路幅中心線曲率半径Ｒａと自車のホイールベース長ＷＢとをもとに、カーブ旋回要求タイヤ切れ角θ_ｃｕｒｖを算出する。カーブ旋回要求タイヤ切れ角θ_ｃｕｒｖは、自車を道路幅中心線曲率半径Ｒａに応じて操舵させるために必要なタイヤ切れ角である（図６参照）。
【００７１】
カーブ旋回要求タイヤ切れ角θ_ｃｕｒｖは、以下の式１により算出する。式１のｓｇｎ（ＲＬ）は、自車の現在位置要素、若しくは直線形状要素に続く次回位置要素が右カーブ形状要素の場合には、１とし、自車の現在位置要素、若しくは直線形状要素に続く次回位置要素が左カーブ形状要素の場合には、−１とする。自車のホイールベース長は、予め車両制御ＥＣＵ１０のメモリに格納しておいた値を用いる構成とすればよい。
【数１】
2015030429.tif 000007
【００７２】
道路外形決定処理で決定した道路外形が未だカーブ路に達しておらず、道路境界距離Ｄｒが算出できなかった場合には、式４で道路境界距離Ｄｒが無限大であるため道路幅中心線曲率半径Ｒａも無限大となり、式１により算出されるカーブ旋回要求タイヤ切れ角θ_ｃｕｒｖは０となる。これによれば、直進路を走行中であってカーブ路に近接しておらず、道路幅中心線曲率半径Ｒａに応じた操舵が必要のない場合には、道路幅中心線曲率半径Ｒａに応じた操舵を行わないことになる。
【００７３】
なお、道路境界距離算出処理で道路境界距離Ｄｒが算出できなかった場合には、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０３の処理を行わずに、第１切れ角算出処理でカーブ旋回要求タイヤ切れ角θ_ｃｕｒｖを０と算出する構成としてもよい。
【００７４】
ステップＳ１０５では、第１要求角算出関連処理の終了タイミングであった場合（ステップＳ１０５でＹＥＳ）には、フローを終了する。一方、第１要求角算出関連処理の終了タイミングでなかった場合（ステップＳ１０５でＮＯ）には、ステップＳ１０１に戻ってフローを繰り返す。第１要求角算出関連処理の終了タイミングの一例としては、車両制御ＥＣＵ１０の電源がオフになったときや図示しない操作スイッチがオフになったときなどがある。
【００７５】
また、車両制御ＥＣＵ１０は、自車を道路外形の道路幅の中心に合わせるためのレーンキープ要求タイヤ切れ角θ_ｌａｎｅの算出に関連する第２要求角算出関連処理を行う。以下では、図７のフローチャートを用いて、第２要求角算出関連処理についての説明を行う。
【００７６】
図７のフローチャートは、例えば車両制御ＥＣＵ１０の電源がオンになったときに開始され、車両制御ＥＣＵ１０の電源がオフになったときに終了するものとする。他にも、図示しない操作スイッチのオンオフに応じて図７のフローチャートの開始及び終了が行われる構成としてもよい。なお、第２要求角算出関連処理は、第１要求角算出関連処理と並行して行う構成としてもよいし、第１要求角算出関連処理に続けて行われる構成としてもよい。
【００７７】
まず、ステップＳ２０１では、ステップＳ１０１と同様にして、道路境界距離算出部１０７が道路境界距離算出処理を行って道路境界距離Ｄｒの算出を行い、ステップＳ２０２に移る。ステップＳ２０２では、道路境界距離Ｄｒが算出できた場合（ステップＳ２０２でＹＥＳ）には、ステップＳ２０４に移る。一方、道路外形決定処理で決定した道路外形が未だカーブ路に達しておらず、道路境界距離Ｄｒが算出できなかった場合（ステップＳ２０２でＮＯ）には、ステップＳ２０３に移る。
【００７８】
ステップＳ２０３では、仮想境界距離設定部１１１が仮想境界設定処理を行って、ステップＳ２０４に移る。仮想境界設定処理では、道路境界距離Ｄｒとして所定の仮想境界距離Ｄｒ_ｖｉｒｔｕａｌを設定する。この仮想境界距離Ｄｒ_ｖｉｒｔｕａｌは、任意に設定可能なものであって、例えば５０ｍ程度とすればよい。
【００７９】
ステップＳ２０４では、位置偏差算出部１１３が位置偏差算出処理を行って、ステップＳ２０５に移る。位置偏差算出処理では、現在位置取得処理で取得した自車の現在位置と、道路外形とをもとに、自車横位置偏差Δｗを算出する。自車横位置偏差Δｗは、道路幅中心線に対する道路幅方向における自車中心の位置ずれ（図８、図９参照）である。
【００８０】
ステップＳ２０５では、変換部１１２が距離変換処理を行って、ステップＳ２０６に移る。距離変換処理では、道路境界距離算出処理で道路境界距離Ｄｒを算出できていた場合には、道路境界距離Ｄｒを自車の進行方向についての値に変換した変換後境界距離Ｄｒ´を算出する。また、距離変換処理では、仮想境界設定処理で仮想境界距離Ｄｒ_ｖｉｒｔｕａｌを設定していた場合には、仮想境界距離Ｄｒ_ｖｉｒｔｕａｌを自車の進行方向についての値に変換した変換後境界距離Ｄｒ´を算出する。
【００８１】
道路境界距離Ｄｒから変換後境界距離Ｄｒ´への変換は、以下の式９、２、１０を用いて算出する構成とすればよい。式９では、道路境界距離Ｄｒと位置偏差算出処理で算出した自車横位置偏差Δｗとから、自車横位置偏差Δｗを補正する角度θｗ（図８、図９参照）を算出する。
【数９】
2015030429.tif 000008
【００８２】
式２では、式９で算出した角度θｗと、道路幅中心線に対する自車の進行方向の傾きθｓ（図８、図９参照）とから、自車の進行方向と自車を道路幅中心線に合わせるための目標とする進行方向との角度差θｗｓを算出する。角度θｓについては、現在位置取得処理で取得した自車の現在位置と、道路外形とをもとに算出する。
【数２】
2015030429.tif 000009
【００８３】
式１０では、式２で算出した角度差θｗｓと、距離Ｚ（図８、図９参照）とから、変換後境界距離Ｄｒ´を算出する。距離Ｚについては、現在位置取得処理で取得した自車の現在位置と、道路外形とをもとに算出する。
【００８４】
距離Ｚは、道路境界距離算出処理で道路境界距離Ｄｒを算出できていた場合には、道路境界距離Ｄｒの位置における自車から仮想的な直線路の道路幅中心線までの距離である（図８参照）。なお、図８の破線が仮想的な直線路の道路境界を示しており、図８の点線Ｆが仮想的な直線路の道路幅中心線を示している。
【００８５】
仮想的な直線路は、自車の前輪車軸位置を基準にして、道路外形の道路境界に対して接線をひくことで求める構成とすればよい。例えば、距離Ｚは、自車の前輪の車軸中心（図８のＧ参照）から、仮想的な直線路の道路幅中心線と道路外形決定処理で決定した道路外形の道路境界との交点（前述の道路境界Ｃ）までの距離とすればよい。
【００８６】
また、距離Ｚは、仮想境界設定処理で仮想境界距離Ｄｒ_ｖｉｒｔｕａｌを設定していた場合には、仮想境界距離Ｄｒ_ｖｉｒｔｕａｌの位置における自車から道路幅中心線までの仮想的な距離である。例えば、距離Ｚは、自車の前輪の車軸中心（図９のＧ参照）から、道路外形決定処理で決定した道路外形の道路幅中心線上の仮想境界距離Ｄｒ_ｖｉｒｔｕａｌの地点（図９のＨ参照）までの距離とすればよい。
【数１０】
2015030429.tif 000010
【００８７】
また、仮想境界距離Ｄｒ_ｖｉｒｔｕａｌから変換後境界距離Ｄｒ´への変換は、以下の式１１と前述の式２、１０とを用いて算出する構成とすればよい。式１１では、仮想境界距離Ｄｒ_ｖｉｒｔｕａｌと位置偏差算出処理で算出した自車横位置偏差Δｗとから、自車横位置偏差Δｗを補正する角度θｗを算出する。
【数１１】
2015030429.tif 000011
【００８８】
ステップＳ２０６では、変換後位置偏差算出部１１４が位置偏差変換処理を行って、ステップＳ２０７に移る。位置偏差変換処理では、自車横位置偏差Δｗを自車の進行方向についての値に変換した変換後位置偏差Δｗ´を算出する。自車横位置偏差Δｗから変換後位置偏差Δｗ´への変換は、以下の式１２を用いて算出する構成とすればよい。
【００８９】
式１２では、道路境界距離算出処理で道路境界距離Ｄｒを算出できていた場合には、式９、２を用いて算出した角度差θｗｓと、前述の距離Ｚとから、変換後位置偏差Δｗ´を算出する。また、仮想境界設定処理で仮想境界距離Ｄｒ_ｖｉｒｔｕａｌを設定していた場合には、式１１、２を用いて算出した角度差θｗｓと、前述の距離Ｚとから、変換後位置偏差Δｗ´を算出する。
【数１２】
2015030429.tif 000012
【００９０】
なお、図７のフローチャートでは、距離変換処理の後に位置偏差変換処理を行う構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、位置偏差変換処理の後に距離変換処理を行う構成としてもよいし、距離変換処理と位置偏差変換処理とを並行して行う構成としてもよい。
【００９１】
ステップＳ２０７では、旋回半径算出部１１５が旋回半径算出処理を行って、ステップＳ２０８に移る。旋回半径算出処理では、自車を道路幅中心線に合わせるのに必要な旋回半径Ｒｗを算出する。旋回半径Ｒｗは、距離変換処理で算出した変換後境界距離Ｄｒ´と、位置偏差変換処理で算出した変換後位置偏差Δｗ´とを用いて、以下の式１３〜１４から導き出される式５により算出する。
【数１３】
2015030429.tif 000013
【数１４】
2015030429.tif 000014
【数５】
2015030429.tif 000015
【００９２】
ステップＳ２０８では、第２切れ角算出部１１６が第２切れ角算出処理を行って、ステップＳ２０９に移る。第２切れ角算出処理では、旋回半径算出処理で算出した旋回半径Ｒｗと自車のホイールベース長ＷＢと前述の角度差θｗｓをもとに、レーンキープ要求タイヤ切れ角θ_ｌａｎｅを算出する。レーンキープ要求タイヤ切れ角θ_ｌａｎｅは、自車を道路幅中心線（つまり、道路幅の中心）に合わせるために必要なタイヤ切れ角である。
【００９３】
レーンキープ要求タイヤ切れ角θ_ｌａｎｅは、以下の式３により算出する。式３のｓｇｎ（θｗｓ）は、角度差θｗｓが正の値の場合には１とし、角度差θｗｓが負の値の場合には−１とする。自車のホイールベース長は、予め車両制御ＥＣＵ１０のメモリに格納しておいた値を用いる構成とすればよい。
【数３】
2015030429.tif 000016
【００９４】
ステップＳ２０９では、第２要求角算出関連処理の終了タイミングであった場合（ステップＳ２０９でＹＥＳ）には、フローを終了する。一方、第２要求角算出関連処理の終了タイミングでなかった場合（ステップＳ２０９でＮＯ）には、ステップＳ２０１に戻ってフローを繰り返す。第２要求角算出関連処理の終了タイミングの一例としては、車両制御ＥＣＵ１０の電源がオフになったときや図示しない操作スイッチがオフになったときなどがある。
【００９５】
また、車両制御ＥＣＵ１０は、自車を道路外形の曲率半径に応じて操舵させつつ自車を道路外形の道路幅の中心に合わせるようにするための挙動制御関連処理を行う。以下では、図１０のフローチャートを用いて、挙動制御関連処理についての説明を行う。図１０のフローチャートは、例えば第１要求角算出関連処理と第２要求角算出関連処理とのいずれもが開始されたときに開始される。
【００９６】
ステップＳ３０１では、目標操舵角算出部１１７が目標操舵角算出処理を行って、ステップＳ３０２に移る。目標操舵角算出処理では、自車を道路外形の曲率半径に応じて操舵させつつ自車を道路外形の道路幅の中心に合わせるための目標とする操舵角Θ（以下、目標操舵角Θ）を算出する。
【００９７】
目標操舵角Θは、以下の式１５、１６を用いて算出する。まず、式１５に示すように、第１要求角算出関連処理で逐次算出されるカーブ旋回要求タイヤ切れ角θ_ｃｕｒｖと、第２要求角算出関連処理で逐次算出されるレーンキープ要求タイヤ切れ角θ_ｌａｎｅとを足し合わせて要求タイヤ切れ角θを算出する。
【数１５】
2015030429.tif 000017
【００９８】
続いて、要求タイヤ切れ角θから、式１６を用いて目標操舵角Θを算出する。式１６のＮは、操舵角（つまり、ステアリング切り角）Θとタイヤ切れ角θとの比率（定数）である。
【数１６】
2015030429.tif 000018
【００９９】
ステップＳ３０２では、操舵指示部１１８が、操舵指示処理を行って、ステップＳ３０３に移る。操舵指示処理では、目標操舵角算出処理で算出した目標操舵角ΘをＥＰＳ_ＥＣＵ４へ送信することにより、目標操舵角Θに自車の操舵角を合わせるようにさせる。目標操舵角Θを受信したＥＰＳ_ＥＣＵ４は、舵角センサ２によって操舵角を検出しつつＥＰＳアクチュエータ１１を制御して、操舵角を所定の変化速度で目標操舵角Θに近づく方向に変化させる。
【０１００】
ステップＳ３０３では、挙動制御関連処理の終了タイミングであった場合（ステップＳ３０３でＹＥＳ）には、フローを終了する。一方、挙動制御関連処理の終了タイミングでなかった場合（ステップＳ３０３でＮＯ）には、ステップＳ３０１に戻ってフローを繰り返す。挙動制御関連処理の終了タイミングの一例としては、車両制御ＥＣＵ１０の電源がオフになったときや図示しない操作スイッチがオフになったときなどがある。
【０１０１】
実施形態１の構成によれば、自車を道路外形の道路幅中心線曲率半径Ｒａに応じて操舵させるためのカーブ旋回要求タイヤ切れ角θ_ｃｕｒｖと、自車を道路幅の中心に合わせるためのレーンキープ要求タイヤ切れ角θ_ｌａｎｅとを算出できる。そして、これらの和としての要求タイヤ切れ角θに応じた操舵角Θを目標として操舵角を制御させるので、道路外形のカーブＲに応じた操舵と道路外形の幅方向中心に合わせる操舵とを行うことが可能になる。
【０１０２】
また、カーブ旋回要求タイヤ切れ角θ_ｃｕｒｖとレーンキープ要求タイヤ切れ角θ_ｌａｎｅとは、いずれも自車のホイールベース長ＷＢを考慮して算出されるので、道路外形のカーブＲに応じた操舵と仮想道路の幅方向中心に合わせる操舵との齟齬が生じず、直線路の区間だけでなく、カーブ路の区間であっても、車両を走行路の中心位置に収束させやすくなる。その結果、車両を走行路の曲率半径に応じて操舵させながら、車両を走行路の中心位置に安定的に収束させることが可能になる。
【０１０３】
さらに、実施形態１の構成によれば、第１仮設定処理や第２仮設定処理や第３仮設定処理を行うことにより、より滑らかに操舵角を変化させながら走行することが可能になる。詳しくは、以下に述べる。
【０１０４】
第１仮設定処理や第２仮設定処理を行うことで、曲がる方向の異なるカーブ路が連続する連続カーブの走行時にも、より滑らかに操舵角を変化させながら走行することが可能になる。ここでは、右回りのカーブ路（以下、右カーブ）に左回りのカーブ路（以下、左カーブ）が連続する連続カーブを走行する場合を例に挙げて説明を行う。
【０１０５】
連続カーブの走行時においては、右カーブを走行しているのは同じであるのにも関わらず、車両正面に位置する道路境界が、右カーブの外側の境界（つまり、自車の左側の境界）から左カーブの外側の境界（つまり、自車の右側の境界）に急に切り替わる領域が存在する。
【０１０６】
車両正面に位置する道路境界が自車の左側の境界から自車の右側の境界に急に切り替わる領域では、道路境界距離Ｄｒが急激に増加することになり、道路幅中心線曲率半径Ｒａも急激に増加することになる。その結果、カーブ旋回要求タイヤ切れ角θ_ｃｕｒｖの値も急激に変化し、操舵角の自動での変化を急激に行わせることになってしまう。この問題点は、曲がる方向の異なるカーブ路が直線路を挟まずに連続する場合にも、曲がる方向の異なるカーブ路が短い直線路を挟んで連続する場合にも起こり得る。
【０１０７】
これに対して、実施形態１の構成によれば、第１仮設定処理を行うことで、現在位置要素がカーブ形状要素の場合には、次回位置要素が逆方向のカーブ形状要素であった場合にも、次回位置要素として直線形状要素を仮に設定する。また、自車が次回位置要素に達するまでは、第２仮設定処理を行うことで、その直線形状要素を延長する。従って、１つ目の右カーブ外側に対しての道路境界距離Ｄｒから、直線形状要素の、右カーブ外側と同じ側の道路境界に対しての道路境界距離Ｄｒにまず切り替わるので、道路境界距離Ｄｒが急激に増加することを抑えることができる。その結果、カーブ旋回要求タイヤ切れ角θ_ｃｕｒｖの値の急激な変化を抑え、より滑らかに操舵角を変化させながら走行することが可能になる。
【０１０８】
また、第３仮設定処理を行うことで、直線路と直線路とを繋ぐカーブ路の距離が短い経路の走行時にも、より滑らかに操舵角を変化させながら走行することが可能になる。ここでは、直線路と直線路との間を短い右カーブが繋いでいる場合を例に挙げて説明を行う。
【０１０９】
直線路と直線路との間を短い右カーブが繋いでいる場合、右カーブに自車が接近していっているのにも関わらず、右カーブの距離が短いと、右カーブの道路境界が対象とならず、次の直線路の道路境界までの距離を道路境界距離Ｄｒとしてしまう。右カーブの道路境界が道路境界距離Ｄｒの対象とならないと、右カーブを旋回するための制御を行うことができないため、右カーブを曲がるのに充分な操舵が行われない問題点が生じる。
【０１１０】
これに対して、実施形態１の構成によれば、第３仮設定処理を行うことで、次回位置要素としてのカーブ形状要素の距離が短い場合に、自車が次回位置要素に達するまでは、そのカーブ形状要素を延長することが可能になる。従って、次回位置要素としてのカーブ形状要素の距離が短い場合であっても、このカーブ形状要素の道路境界が道路境界距離Ｄｒの対象となる。従って、このカーブ形状要素を曲がるのに充分な操舵を行うことが可能になり、より滑らかに操舵角を変化させながら走行することが可能になる。
【０１１１】
なお、実施形態１では、測距センサ５やカメラといった自律センサの検出結果から道路外形を決定する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、車車間通信によって先行車等の他車から得た情報をもとに道路外形を決定する構成（以下、変形例１）としてもよい。
【０１１２】
変形例１のようにする場合には、車車間通信によって取得した他車の車両情報（一例としては、先行車の車速Ｖｐ及び操舵角Θ）をもとに、車両制御ＥＣＵ１０で先行車の走行軌跡を決定する走行軌跡決定処理を行う構成とすればよい。
【０１１３】
一例としては、ある時点の自車位置を２次元座標上の起点とする。続いて、測距センサ５の信号をもとに検出した自車と先行車との距離に相当する長さだけ上記起点の前方に離れた位置を走行車の初期位置とする。そして、逐次取得する先行車の車速Ｖｐ及び操舵角Θをもとに、上記初期位置に続く走行軌跡点を逐次算出することで、先行車の走行軌跡を決定していく。
【０１１４】
また、先行車との距離を求めるのに用いた測距センサ５の信号が得られた時間に対する車車間通信による先行車の車速Ｖｐ及び操舵角Θの取得の時間遅れと、取得した当該車速Ｖｐとをもとに、当該時間遅れの間に先行車が走行した距離を推定する。そして、この推定した距離を、測距センサ５の信号をもとに検出した自車と先行車との距離から差し引いて、先行車の初期位置を決定する構成としてもよい。
【０１１５】
その後は、車車間通信による先行車の車速Ｖｐ及び操舵角Θの送信間隔と当該車速Ｖｐとをもとに、先行車の初期位置からの走行距離を逐次算出するとともに、当該操舵角Θをもとに進行方向を算出することで、走行軌跡点を逐次算出していく。なお、自車位置以外を起点とする構成としてもよい。また、ここで言うところの「相当する長さ」とは、上記２次元座標上の長さに変換した場合の長さを示している。
【０１１６】
車両制御ＥＣＵ１０は、走行軌跡決定処理で決定した先行車の走行軌跡から、自車の現在位置を起点とした前方の仮想的な道路外形を推定し、推定した道路外形を道路外形として決定する道路外形決定処理を行う構成とすればよい。そして、仮想道路外形を決定した後は、実施形態１で説明したのと同様の処理を行うものとする。
【０１１７】
なお、変形例１としては、他にも、先行車の走行軌跡の決定や道路外形の決定を先行車に搭載された装置で行い、先行車から車車間通信で送信されてくる当該走行軌跡や当該道路外形の情報を取得する構成としてもよい。そして、自車の車両制御ＥＣＵ１０での先行車の走行軌跡の決定や道路外形の決定の一部若しくは全部を省略する構成としてもよい。
【０１１８】
また、変形例１としては、先行車の内外輪速度比をもとに、追従先行車の走行軌跡や仮想道路外形の決定を行う構成としてもよい。具体的には、内外輪の角速度が同じであることをもとに、内外輪速度比からカーブ路の曲率半径を公知の方法によって算出し、走行軌跡や道路外形の決定を行う。
【０１１９】
他にも、先行車のヨーレートをもとに先行車の走行軌跡や道路外形の決定を行う構成としてもよい。また、先行車の速度及び操舵角や内外輪速度比やヨーレートを併用して、走行軌跡や道路外形の決定を行う構成としてもよい。この場合には、異なる方法で算出した値を平均するなどして用いればよい。
【０１２０】
また、路車間通信によって路側機等から得た情報をもとに道路外形を決定する構成（以下、変形例２）としてもよい。変形例２のようにする場合には、路車間通信によって路側機等から取得した情報をもとに、車両制御ＥＣＵ１０で道路外形を決定する道路外形決定処理を行う構成とすればよい。
【０１２１】
路側機等から取得する情報は、車両制御ＥＣＵ１０において自車の走行すべき道路領域の道路外形を決定することができるものであれば、どのような情報であってもよい。例えば、対象交差点位置周辺の道路の線形的構造を表す情報であって、対象交差点の位置の情報も含んでいる道路線形情報であってもよい。道路線形情報は、衛星測位システムの測位結果としての対象交差点の位置（緯度・経度）や対象交差点の位置を基点とした所定の構造変化点までの距離や道路線形の寸法等の情報であるものとする。
【０１２２】
他にも、複数の車両の過去の走行履歴を収集した走行履歴情報であってもよい。この走行履歴情報は、例えば車速や操舵角の情報であるものとする。
【０１２３】
車両制御ＥＣＵ１０は、路側機等から取得した情報をもとに、自車の走行すべき道路領域の道路外形を決定し、道路外形を決定した後は、実施形態１で説明したのと同様の処理を行うものとする。
【０１２４】
このように、変形例１や変形例２の構成は、道路外形を決定するための情報の取得方法が実施形態１と異なる点を除けば実質的な構成の差はないので、実施形態１と同様の効果を奏する。
【０１２５】
（実施形態２）
本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、次の実施形態２も本発明の技術的範囲に含まれる。以下では、この実施形態２について説明を行う。なお、説明の便宜上、前述の実施形態の説明に用いた図に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１２６】
実施形態２の運転支援システム１００は、車両制御ＥＣＵ１０で操舵の開始タイミングの決定についての処理をさらに行う点を除けば、実施形態１の運転支援システム１００と同様である。具体的には、道路境界距離算出部１０７及び操舵指示部１１８での処理が一部異なる点を除けば、実施形態１の運転支援システム１００と同様である。
【０１２７】
実施形態２の道路境界距離算出部１０７は、前述の道路境界距離Ｄｒ以外に、自車から自車正面に位置する道路外形の境界までの道路境界距離Ｄｒ_ｓｔａｒｔ_ａ、及び旋回時の道路外形の内側境界延長線上の、自車から自車正面に位置する道路外形の境界までの道路境界距離Ｄｒ_ｓｔａｒｔ_ｂを算出する。
【０１２８】
道路境界距離Ｄｒ_ｓｔａｒｔ_ａは、図１１に示すように、自車Ａの例えば前輪車軸位置Ｅから自車正面に位置する道路境界Ｉまでの距離である。ここで言うところの自車正面とは、例えば自車の進行方向延長線上や車幅中心線上と言い換えてもよい。また、道路境界距離Ｄｒ_ｓｔａｒｔ_ｂは、図１１に示すように、旋回時の道路外形の内側境界延長線Ｋ上の、例えば前輪車軸位置Ｅから自車正面に位置する道路境界Ｊまでの距離である。
【０１２９】
旋回時の道路外形の内側境界延長線とは、自車の現在位置要素がカーブ形状要素の場合は、現在位置要素としてのカーブ形状要素の内側境界延長線を示す。また、直線形状要素に続く次回位置要素がカーブ形状要素の場合は、次回位置要素としてのカーブ形状要素の内側境界延長線を示す。
【０１３０】
実施形態２の操舵指示部１１８は、道路境界距離Ｄｒ_ｓｔａｒｔ_ｂから道路境界距離Ｄｒ_ｓｔａｒｔ_ａを差し引いた値に対する所定の倍数の距離に自車から自車正面に位置する道路境界までの距離Ｄｒ_ｓｔａｒｔが到達した場合に、前述の目標操舵角Θに操舵角を合わせる制御、すなわち自動での操舵を開始させる。所定の倍数は２〜３程度の値とすればよく、整数に限らない。
【０１３１】
なお、Ｄｒ_ｓｔａｒｔ＝Ｄｒ_ｓｔａｒｔ_ａである。また、道路境界距離Ｄｒ_ｓｔａｒｔ_ａと道路境界距離Ｄｒ_ｓｔａｒｔ_ｂは、前述したように、道路境界距離算出部１０７で算出したものを用いる。
【０１３２】
一例としては、操舵指示部１１８は、以下の式１７が成り立った場合に、自動での操舵を開始させる。式１７のｍは、前述の所定の倍数（つまり、定数）である。
【数１７】
2015030429.tif 000019
【０１３３】
本発明者らは、上述したＤｒ_ｓｔａｒｔ_ａから上述した道路境界距離Ｄｒ_ｓｔａｒｔ_ｂを差し引いた値に対する所定の倍数（特に２〜３程度）の距離に自車が到達した場合に操舵を開始すると、カーブ路を滑らかに旋回することができる適切なタイミングで操舵を開始することが可能となることを見出した。よって、実施形態２の構成によれば、カーブ路において適切なタイミングで操舵を開始させることが可能となり、車両を走行路の曲率半径に応じて操舵させながら、車両を走行路の中心位置に安定的に収束させやすくなる。
【０１３４】
また、実施形態２では、実施形態１の挙動制御関連処理で算出した目標操舵角Θに合わせる操舵角の制御を開始するタイミングを決定する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、実施形態１以外の構成によって操舵角の制御を行う場合にも、実施形態２で示したのと同様の構成を適用することによって、操舵を開始するタイミングを決定する構成としてもよい。
【０１３５】
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１３６】
１０  車両制御ＥＣＵ（車両用挙動制御装置）、１０３  道路外形決定部、１０９  曲率半径算出部、１１０  第１切れ角算出部、１１５  旋回半径算出部、１１６  第２切れ角算出部、１１７  目標操舵角算出部、１１８  操舵指示部
【図１】
2015030429.tif 000025
【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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