(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両が走行すべき目標軌跡を検出し、検出した目標軌跡に沿って自車両を自動走行させる車両の走行制御方法において、
少なくとも走行車線情報に応じて、自車両から前方注視点までの前方注視点距離を仮設定し、
前記仮設定された前方注視点距離を自車両が走行したと仮定した場合に、前記前方注視点において自車両が前記目標軌跡に一致する自車両の走行軌跡を推定し、
自車両の現在位置から前記前方注視点に至る間の、推定された自車両の走行軌跡と前記目標軌跡との横変位の最大値を検出し、
前記横変位の最大値が所定値以下である場合の前方注視点距離を、前方注視点距離として本設定したのち、当該本設定された前方注視点距離に基づいて、自車両を自動走行させる車両の走行制御方法。
【請求項２】
前記本設定される前方注視点距離は、前記仮設定された前方注視点距離に基づいて推定された自車両の走行軌跡と前記目標軌跡との横変位が最大値となる、前記目標軌跡の位置までの距離である請求項１に記載の車両の走行制御方法。
【請求項３】
前記本設定される前方注視点距離は、前記仮設定された前方注視点距離に基づいて推定された自車両の走行軌跡と前記目標軌跡との横変位の最大値が、前記所定値以下となる前方注視点距離のうちの最大距離である請求項１に記載の車両の走行制御方法。
【請求項４】
前記仮設定された前方注視点距離に基づいて推定された自車両の走行軌跡と、前記目標軌跡との横変位の最大値が、前記所定値を超える場合は、
当該横変位の最大値が前記所定値以下になるまで、前記仮設定する前方注視点距離を順次変更し、当該変更して再度仮設定された前方注視点距離に対する自車両の走行軌跡を再推定する請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両の走行制御方法。
【請求項５】
前記仮設定された前方注視点距離に基づいて推定された自車両の走行軌跡と、前記目標軌跡との横変位の最大値が、前記所定値を超える場合は、
当該横変位の最大値が前記所定値以下になるまで、前記仮設定する前方注視点距離を順次小さく変更する請求項４に記載の車両の走行制御方法。
【請求項６】
自車両が走行すべき目標軌跡を検出し、検出した目標軌跡に沿って自車両を自動走行させるように、自車両を走行制御する制御器を備えた車両の走行制御装置において、
前記制御器は、
少なくとも走行車線情報に応じて、自車両から前方注視点までの前方注視点距離を仮設定し、
前記仮設定された前方注視点距離を自車両が走行したと仮定した場合に、前記前方注視点において自車両が前記目標軌跡に一致する自車両の走行軌跡を推定し、
自車両の現在位置から前記前方注視点に至る間の、推定された自車両の走行軌跡と前記目標軌跡との横変位の最大値を検出し、
前記横変位の最大値が所定値以下である場合の前方注視点距離を、前方注視点距離として本設定したのち、当該本設定された前方注視点距離に基づいて、自車両を自動走行させる車両の走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行を制御する走行制御方法および走行制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自車両を目標軌跡に沿って自動走行制御するレーンキープ制御装置において、走行路幅が広い場合には走行路幅が狭い場合よりも横位置フィードバックゲインを大きく設定することで、走行路幅が広い高速道路では、自然で安定した操舵支援を行う一方、走行路幅が狭い一般道路ではドライバの回避操舵に干渉することなく最適なレーンキープ制御を実行するものが知られている（たとえば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１２３９２９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、上述した従来のレーンキープ制御では、前方注視点における車両軌跡と目標軌跡との位置のずれ量を算出して横位置フィードバック制御量を算出しているので、交差点への進入及び交差点からの脱出を含んだ一般的な市街路のように、曲率半径Ｒの変化が単調でない道路においては、現在の横位置が、目標軌跡に対してショートカットしたり又は大廻りしたりするという問題がある。【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、目標軌跡に対してショートカットしたり又は大廻りしたりすることなく、自車両を目標軌跡に沿って適切に自動走行制御することができる車両の走行制御方法および車両の走行制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、自車両を目標軌跡に沿って自動走行させる車両の走行制御方法において、自車両から前方注視点までの前方注視点距離を設定する前に、前方注視点距離を仮設定し、前記仮設定された前方注視点距離を自車両が走行したと仮定した場合に、前方注視点において自車両が前記目標軌跡に一致する自車両の走行軌跡を推定する。そして、自車両の現在位置から前方注視点に至る間の、推定された自車両の走行軌跡と前記目標軌跡との横変位の最大値を検出し、この横変位の最大値が所定値以下である場合の前方注視点距離を、実際の前方注視点距離として本設定したのち、当該本設定された前方注視点距離に基づいて、自車両を自動走行させることで、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、前方注視点距離を設定する前に、仮設定された前方注視点距離に対して自車両の走行軌跡を推定し、推定された自車両の走行軌跡と目標軌跡との横変位の最大値が所定値以下になるまで、適切な前方注視点距離を検索するので、実際に設定される前方注視点距離は既に最適化されたものとなる。その結果、目標軌跡に対してショートカットしたり又は大廻りしたりすることなく、自車両を目標軌跡に沿って適切に自動走行制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る走行制御装置を示すブロック図である。
【図２】図１の制御装置における走行制御処理を示すフローチャートである。
【図３】図２のステップＳ２で仮設定される前方注視点距離と自車両の車速との関係を示すグラフである。
【図４】図２のステップＳ２〜Ｓ５→Ｓ６→Ｓ２〜Ｓ５→Ｓ７の処理に相当する場面の一例を示す平面図である。
【図５】図２のステップＳ５で判定される、推定された自車両の走行軌跡と目標軌跡との横変位の最大値を説明するための場面を示す平面図である。
【図６】図２のステップＳ２〜Ｓ７の処理を実行しない場合に生じる自車両のショートカット走行の一例（比較例）を示す平面図である。
【図７】図２のステップＳ２〜Ｓ７の処理を実行しない場合に生じる自車両の大廻り走行の一例（比較例）を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施の形態に係る車両の走行制御装置及び方法を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、車両に搭載される走行制御装置を例示して本発明を説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係る車両の走行制御装置１０の構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係る走行制御装置１０は、自車位置検出装置１１と、地図データベース１２と、車速センサ１３と、カメラ１４と、入力装置１５と、駆動機構１６と、制御装置１７と、を備える。これら装置は、相互に情報の授受を行うためにＣＡＮ（Controller Area Network）その他の車載ＬＡＮによって接続されている。
【００１１】
自車位置検出装置１１は、ＧＰＳユニットを備え、複数の衛星通信から送信される電波を検出して、自車両の位置情報を、周期的に取得するとともに、取得した自車両の位置情報と、ジャイロセンサから取得した角度変化情報と、車速センサから取得した車速とに基づいて、自車両の現在位置を検出する。また、自車位置検出装置１１は、周知のマップマッチング技術を用いて、自車両の位置を検出することもできる。自車位置検出装置１１により検出された自車両の位置情報は制御装置１７に出力される。
【００１２】
地図データベース１２には、地図情報が格納されている。地図データベース１２が記憶する地図情報には、ノード情報のほか、各地図座標における道路形状の情報、たとえばカーブ、坂道、交差点、インターチェンジ、狭路、直線路、路肩構造物、合流地点に関する属性が、地図座標に対応付けて記録されている。地図データベース１２に格納された地図情報は、制御装置１７に読み出される。
【００１３】
車速センサ１３は、ドライブシャフトなどの駆動系の回転速度を計測し、これに基づいて自車両の走行速度（以下、車速ともいう）を検出する。車速センサ１３により検出された自車両の車速情報は制御装置１７に出力される。なお、後述する前方注視点モデルによる自動操舵制御のために、ヨーレートセンサや加速度センサなども設けられている。
【００１４】
カメラ１４は、自車両の周囲の道路や対象物を撮像する。本実施形態において、カメラ１４は、自車両の前方を撮像し、得られた画像情報から自車両が走行する車線のレーンマーカを検出する。カメラ１４により撮像された画像情報は制御装置１７に出力される。
【００１５】
入力装置１５は、ドライバーが操作可能な操作部材である。本実施形態において、ドライバーは入力装置１５を操作することで、自動走行制御のオン／オフを設定することができる。なお、本実施形態に係る車両の自動走行制御では、カメラ１４により検出された車線（レーンマーカによって画成される領域）の例えば中央に沿って自車両を走行させる、いわゆるレーンキープ走行制御が実行される。なお、他の自動走行、たとえば自車両の前方に先行車両が存在する場合には、自車両と先行車両との車間距離をドライバーが設定した車間距離に維持して自車両を走行させる車間距離制御や、自車両の前方に先行車両が存在しない場合には、ドライバーが設定した車速で自車両を走行させる速度制御を併用してもよい。
【００１６】
駆動機構１６には、自車両を自動走行させるためのエンジン及び／又はモータ（動力系）、ブレーキ（制動系）およびステアリングアクチュエータ（操舵系）などが含まれる。本実施形態では、後述する自動走行制御が行われる際に、制御装置１７により、駆動機構１６の動作が制御される。
【００１７】
制御装置１７は、自車両の走行を制御するためのプログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）と、このＲＯＭに格納されたプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、アクセス可能な記憶装置として機能するＲＡＭ（Random Access Memory）とから構成される。なお、動作回路としては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）に代えて又はこれとともに、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などを用いることができる。
【００１８】
制御装置１７は、ＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵにより実行することにより、自車両の走行状態に関する自車情報を取得する自車情報取得機能と、自車両の前方の走行車線情報（目標軌跡を含む）を取得する走行車線情報取得機能と、走行車線情報と自車両の走行状態に応じて前方注視点距離を仮設定する前方注視点距離設定機能と、自車両の現在位置と仮設定された前方注視点との横変位を算出する前方注視点横変位算出機能と、現在位置から仮設定された前方注視点を自車両が走行したと仮定した場合における自車両の走行軌跡を推定する将来自車両軌跡推定機能と、自車両の走行を制御する走行制御機能（レーンキープ機能を含む）とを実現する。以下において、制御装置１７が備える各機能について説明する。
【００１９】
制御装置１７は、自車情報取得機能により、自車両の走行状態に関する自車情報を取得する。たとえば、制御装置１７は、自車情報取得機能により、自車位置検出装置１１から自車両の位置情報を、車速センサ１３から自車両の車速情報を、自車情報として取得することができる。
【００２０】
制御装置１７は、走行車線情報取得機能により、自車両の前方の走行車線のレーンマーカや形状（路幅、曲率半径、長さ）その他の走行車線情報を取得する。例えば、カメラ１４の画像データに二値化処理などを行うことによって自車両の前方の走行車線のレーンマーカを検出し、自車両が走行すべき目標軌跡、例えば走行車線の中央線を特定する。
【００２１】
制御装置１７は、前方注視点距離設定機能により、走行車線情報取得機能により取得された走行車線情報と、自車情報取得機能により取得された自車両の走行状態に応じて、前方注視点距離を仮設定する。図３は、前方注視点距離設定機能により仮設定される前方注視点距離と自車両の車速との関係の一例を示すグラフである。本実施形態では、自車両の現在の車速が速いほど前方注視点距離を大きく仮設定し、自車両の現在の車速が遅いほど前方注視点距離を小さく仮設定する。例えば、自車両が現在の車速で走行した場合に、１秒前方までの距離を前方注視点距離に仮設定するものとすると、車速が２０ｍ／ｓであれば、前方注視点距離は２０ｍ、車速が３０ｍ／ｓであれば、前方注視点距離は３０ｍに仮設定される。なお、図３に示す前方注視点距離の仮設定は一例であって、本発明の走行制御方法及び走行制御装置は同図に示す仮設定例に限定されない。たとえば、予め定められた固定値を前方注視点距離に仮設定してもよい。
【００２２】
制御装置１７は、前方注視点横変位算出機能により、現在の自車両の位置と、目標軌跡と、当該目標軌跡に沿って上記仮設定された前方注視点距離を走行した場合の自車両の位置とに基づいて、現在の自車両位置と仮設定された前方注視点距離を走行した場合の自車両の位置との横変位を算出する。また制御装置１７は、前方注視点横変位算出機能により、算出された横変位がゼロになる、すなわち仮設定された前方注視点において自車両が目標軌跡に一致する目標操舵角を算出する。
【００２３】
制御装置１７は、将来自車両軌跡推定機能により、上記前方注視点距離設定機能によって仮設定された前方注視点距離を自車両が走行したと仮定した場合に、当該仮設定された前方注視点において自車両が、走行車線情報取得機能によって取得された目標軌跡に一致する自車両の走行軌跡を、目標操舵角を用いて推定する。この自車両の走行軌跡の推定は、たとえば前方注視点モデル（前方注視点と目標軌跡との乖離が小さくなるように操舵輪を転舵する制御モデル）を用いて推定することができる。
【００２４】
また制御装置１７は、将来自車両軌跡推定機能により、自車両の現在位置から仮設定された前方注視点に至る間の、推定された自車両の走行軌跡と目標軌跡との横変位の最大値を検出する。図５は、推定された自車両の走行軌跡ＰＰと目標軌跡ＯＰとの横変位Δｄの最大値Δｄｍａｘを説明するための場面を示す平面図である。同図において、自車両Ｖは、紙面の上方に向かって、目標軌跡ＯＰに沿って走行している。上述した前方注視点距離設定機能により、前方注視点Ｐ１が目標軌跡上に仮設定されており、自車両の現在位置Ｐ０と仮設定された前方注視点Ｐ１との横変位に基づいて目標操舵角が算出され、この目標操舵角を用いて将来の自車両の推定軌跡ＰＰが求められている。この状態において、自車両の現在位置Ｐ０から仮設定された前方注視点Ｐ１に至る間の、推定された自車両Ｖの走行軌跡ＰＰと目標軌跡ＯＰとの横変位Δｄとは、図５に示すように、自車両Ｖが目標軌跡ＯＰを走行した際の車両横方向の、目標軌跡ＯＰと推定軌跡ＰＰとの距離をいう。この横変位Δｄは、例えば同図に示すように所定間隔で算出し、この中の最大値Δｄｍａｘを求める。なお、横変位Δｄを算出する際の間隔は特に限定されず、小さいほど最大値Δｄｍａｘの精度が向上するが演算負荷が高くなるので、これらのバランスを考慮して設定するのが好ましい。
【００２５】
制御装置１７は、将来自車両軌跡推定機能により、横変位の最大値Δｄｍａｘが所定値Ｄ以下である場合の前方注視点距離を、前方注視点距離として本設定する。このとき、仮設定された前方注視点距離に基づいて推定された自車両の走行軌跡と、目標軌跡との横変位の最大値Δｄｍａｘが、所定値Ｄを超える場合は、当該横変位の最大値Δｄｍａｘが所定値Ｄ以下になるまで、仮設定する前方注視点距離Ｌ１（Ｐ０〜Ｐ１の距離）を順次変更し（Ｐ１→Ｐ２→Ｐ３）、当該変更して再度仮設定された前方注視点距離Ｌ２（Ｐ０〜Ｐ２の距離），Ｌ３（Ｐ０〜Ｐ３の距離）に対する自車両の走行軌跡ＰＰをそれぞれ再推定する。また、特に限定されないが、仮設定する前方注視点距離を順次変更するにあたっては、仮設定する前方注視点距離を順次小さく変更することが好ましい。
【００２６】
現在の自車両位置から前方注視点までの前方注視点距離を短く設定すれば、自車両の間近を見て目標軌跡へ速やかに追従しようとする動作になるので、目標軌跡への追従性は良くなるが、現在の横変位のみを重視した過敏で不安定な目標操舵角や車両挙動になる。これに対して、前方注視点距離を長く設定すると、その前方注視点距離後に目標軌跡へ復帰すればよいという動作になるので、目標軌跡との横変位だけでなく、目標軌跡に対する自車両の向きや、ヨーレートも加味した予測制御になり、安定した目標操舵角や車両挙動が得られるが、目標軌跡への追従性は緩慢になる。以上のことから、本実施例では、前方注視点モデルでレーンキープ制御を実行する場合に、目標軌跡への迅速な追従性と車両挙動の安定性をバランスさせるように、前方注視点距離を適切に設定する。
【００２７】
すなわち、仮設定においては、走行車線情報や自車両の車速に応じた前方注視点距離を選定し、この仮設定された前方注視点距離に基づいて推定された自車両Ｖの走行軌跡ＰＰと目標軌跡ＯＰとの横変位Δｄの最大値Δｄｍａｘが、所定値Ｄ以内になるまで、仮設定する前方注視点距離Ｐ１を順次小さい値に変更し（Ｐ１→Ｐ２→Ｐ３）、横変位の最大値Δｄｍａｘが、所定値Ｄ以内に達したときの前方注視点距離を、実際の前方注視点距離として本設定する。したがって、本設定される前方注視点距離は、仮設定された前方注視点距離に基づいて推定された自車両の走行軌跡ＰＰと目標軌跡ＯＰとの横変位の最大値Δｄｍａｘが、所定値以下となる複数の前方注視点距離のうちの最大距離となる。この結果、本設定される前方注視点距離は、目標軌跡への迅速な追従性と車両挙動の安定性が最適にバランスされた値となる。
【００２８】
また制御装置１７は、走行制御機能により、駆動機構１６を制御することで、自車両の走行の全部または一部を自動で行う自動走行制御を実行する。たとえば、本実施形態における走行制御機能は、エンジン、ブレーキ、ステアリングアクチュエータなどの駆動機構１６の動作を制御することで、自車両を目標軌跡に沿って走行させるレーンキープ走行制御を実行する。なお、走行制御機能は、自車両の前方に先行車両が存在する場合には、エンジンやブレーキなどの駆動機構１６の動作を制御することで、車間距離設定機能により設定された車間距離だけ先行車両から離れて自車両を走行させる車間距離制御を実行してもよい。また、走行制御機能は、自車両の前方に先行車両が存在する場合に、さらに、走行制御機能は、自車両の前方に先行車両が存在しない場合には、エンジンやブレーキなどの駆動機構１６の動作を制御することで、ドライバーが設定した所定の設定速度で自車両を走行させる速度走行制御を実行してもよい。
【００２９】
次に、本実施形態の走行制御処理を説明する。図２は、本実施形態に係る走行制御処理を示すフローチャートである。なお、以下に説明する走行制御処理は、制御装置１７により実行される。また、以下に説明する走行制御処理は、イグニッションスイッチ又はパワースイッチがオンになった場合に開始し、イグニッションスイッチ又はパワースイッチがオフとなるまで所定の周期で（たとえば１０ミリ秒ごとに）繰り返し実行される。また以下においては、ドライバーによりレーンキープ走行制御が入力（オン）されている場面を例示して説明する。
【００３０】
まず、ステップＳ１では、制御装置１７の自車情報取得機能により、自車両の走行状態に関する自車情報の取得が行われる。たとえば、自車情報取得機能は、自車位置検出装置１１から自車両の位置情報を、車速センサ１３から自車両の車速情報を、自車情報として取得することができる。そして、制御装置１７の前方注視点距離設定機能により、自車両の現在位置、走行車線情報、自車両の車速に基づいて、例えば図３に示す前方注視点距離Ｐ１を仮設定する（図４の左図参照）。ここでいう仮設定とは、実際のレーンキープ走行制御に用いる前方注視点距離ではなく、事前に最適な前方注視点距離を求めておくために演算上、設定されるものである。
【００３１】
ステップＳ２では、カメラ１４により撮像された自車両の前方の画像データを処理し、自車両と走行車線との位置関係を検出して目標軌跡を求める。すなわち制御装置１７の走行車線情報取得機能により、カメラ１４の画像データによって自車両の前方の走行車線のレーンマーカを検出し、自車両が走行すべき目標軌跡、例えば走行車線の中央線を特定する。そして、現在の自車両の位置Ｐ０と、ステップＳ１で仮設定した前方注視点距離を走行したと仮定した場合の自車両の位置Ｐ１との横変位を算出する。なお、車両の位置は、例えば車体中心軸を基準とする。
【００３２】
ステップＳ３では、ステップＳ２で得られた前方注視点Ｐ１における目標軌跡と、現在の自車両の位置との横変位から、前方注視点Ｐ１において自車両の位置が目標軌跡と一致するような目標操舵角を算出する。そして、ステップＳ４では、制御装置１７の将来自車両軌跡推定機能により、ステップＳ３で算出した目標操舵角で自車両を制御したと仮定した場合の自車両の走行軌跡を、前方注視点モデルなどを用いて推定する（図４左図の「将来の自車両の推定軌跡ＰＰ」参照）。
【００３３】
ステップＳ５では、制御装置１７の将来自車両軌跡推定機能により、自車両の現在位置Ｐ０から仮設定された前方注視点Ｐ１に至る間の、推定された自車両の走行軌跡ＰＰと目標軌跡ＯＰとの横変位の最大値Δｄｍａｘを検出する。この検出方法は、例えば図５に示すように、所定間隔で横変位Δｄを算出し、この中の最大値Δｄｍａｘを求めればよい。そして、横変位の最大値Δｄｍａｘが、所定値Ｄ以下であるか否かを判定する。この所定値Ｄは、実験やシミュレーションにより、目標軌跡への迅速な追従性と車両挙動の安定性が最適にバランスされたレーンキープ制御が実現できる値として予め求めておく。
【００３４】
ステップＳ５において、横変位の最大値Δｄｍａｘが所定値Ｄ以下である場合には、ステップＳ７に進み、そのときに仮設定された前方注視点距離（ここではＰ０〜Ｐ１）を、前方注視点距離として本設定する。これに対して、ステップＳ５において、横変位の最大値Δｄｍａｘが所定値Ｄ以下でない場合には、ステップＳ６に進み、前方注視点距離を、現在仮設定されている前方注視点距離Ｐ０〜Ｐ１より小さい前方注視点距離Ｐ０〜Ｐ２に変更し、ステップＳ２へ戻る。
【００３５】
図４の中央図は、前回に仮設定された前方注視点距離Ｐ０〜Ｐ１より小さい前方注視点距離Ｐ０〜Ｐ２に変更した場面を示す平面図である。図４の中央図に示すように前方注視点距離をＰ０〜Ｐ２に変更したのち、ステップＳ２に戻り、再び前方注視点Ｐ２の横変位を算出するとともにそれに対応する目標操舵角を算出し、さらに将来の自車両の推定軌跡ＰＰを再度推定する。そして、図５に示すように所定間隔で横変位Δｄを算出し、この中の最大値Δｄｍａｘを求める。ここで、横変位の最大値Δｄｍａｘが、所定値Ｄ以下であるか場合には、ステップＳ７に進み、そのときに仮設定された前方注視点距離（ここではＰ０〜Ｐ２）を、前方注視点距離として本設定する。
【００３６】
これに対して、ステップＳ５において、横変位の最大値Δｄｍａｘが所定値Ｄ以下でない場合には、ステップＳ６に進み、前方注視点距離を、現在仮設定されている前方注視点距離Ｐ０〜Ｐ２より小さい前方注視点距離Ｐ０〜Ｐ３に変更し、ステップＳ２へ戻る。そして、ステップＳ２〜Ｓ５の処理を、横変位の最大値Δｄｍａｘが所定値Ｄ以下になるまで繰り返す。図４の右図は、前回に仮設定された前方注視点距離Ｐ０〜Ｐ２より小さい前方注視点距離Ｐ０〜Ｐ３に変更した場面を示す平面図である。
【００３７】
なお、図４の左図→中央図→右図のように、仮設定する前方注視点距離を順次小さく選定すること以外にも、図４の左図において推定された自車両の走行軌跡ＰＰと目標軌跡ＯＰとの横変位が最大値Δｄｍａｘとなる、目標軌跡ＯＰの位置Ｐ４（詳細は図５参照）を次に仮設定する前方注視点Ｐ３としてもよい。図４の左図で仮設定された前方注視点距離Ｐ０〜Ｐ１から直接前方注視点距離Ｐ０〜Ｐ４とすれば、図４の左図→中央図→右図のように、仮設定する前方注視点距離を順次小さく選定するより、少なくとも所定値Ｄ以下になる確率が高くなり、演算回数を少なくできるからである。
【００３８】
図６は、自車両が直線の走行車線から曲率半径の小さいカーブに向かって進入しようとしている状態を示す。直線の走行車線を走行している場合には、車両Ｖの車体軸と車両Ｖの進行方向と一致しているが、旋回運動の開始ともに車両Ｖの車体軸と車両の進行方向との間にはスリップ角が生じるため、車体軸の向きと車両の進行方向は必ずしも一致しない。交差点の入口のように、直線から曲率半径Ｒが小さいカーブへ比較的低速で進入する場合に、前方注視点Ｐ１での目標軌跡と、車両の軌跡とを一致させるような目標操舵角で車両を制御すると、車両軌跡が目標軌跡に対して旋回の内側に大きくずれる（ショートカットする）傾向がある。
【００３９】
単に車速などに応じて設定された前方注視点距離の初期設定値に基づいて、目標操舵角を算出した場合には、前方注視点距離Ｐ０〜Ｐ１は、本実施形態のように車両軌跡と目標軌跡の最大誤差を考慮していないので、目標軌跡の形状が複雑であったり、曲率変化が大きい場合には、この旋回内側へのずれ量が無視できないほど大きな値となるおそれがあり、走行車線をはみ出したり、縁石に車輪が接近し過ぎたりするおそれがある。
【００４０】
図７は、交差点の出口のように曲率半径Ｒが小さいカーブから直線の走行車線に向かってカーブを抜けようとする場合は、逆の問題が発生する。すなわち、曲率半径Ｒが小さいカーブを大きなスリップ角を伴って目標軌跡に沿って走行している最中に、直線の走行車線に向かって道路の曲率半径Ｒが大きくなる。これにより、目標操舵角が小さくなり、スリップ角も小さい値に変化するため、カーブの出口から直線部分に向かうにしたがって、車両の進行方向が目標軌跡に対して外側へ膨らみ、大廻りしてしまう。
【００４１】
これらに対して本実施形態では、レーンキープ走行制御に用いる実際の前方注視点距離を設定する前に、仮設定された前方注視点距離に対して自車両の走行軌跡ＰＰを推定し、推定された自車両の走行軌跡ＰＰと目標軌跡ＯＰとの横変位の最大値Δｄｍａｘが所定値Ｄ以下になるまで、適切な前方注視点距離を検索する。これにより、実際に設定される前方注視点距離は既に最適化されたものとなり、その結果、目標軌跡に対してショートカットしたり又は大廻りしたりすることなく、自車両を目標軌跡に沿って適切に自動走行制御することができる。
【００４２】
また本実施形態では、本設定される前方注視点距離は、仮設定された前方注視点距離に基づいて推定された自車両の走行軌跡ＰＰと目標軌跡ＯＰとの横変位が最大値Δｄｍａｘとなる、前記目標軌跡の位置Ｐ４までの距離Ｐ０〜Ｐ４である。そのため、目標軌跡と推定された自車両の軌跡との横変位の演算を一回だけ行えば横変位の最大値Δｄｍａｘが所定値Ｄ以下となる確率が高くなる。その結果、繰り返しの演算が不要となり、演算負荷を小さくすることができる。
【００４３】
また本実施形態では、本設定される前方注視点距離は、仮設定された前方注視点距離に基づいて推定された自車両の走行軌跡ＰＰと目標軌跡ＯＰとの横変位の最大値Δｄｍａｘが、所定値Ｄ以内となる複数の前方注視点距離のうちの最大距離である。そのため、本設定される前方注視点距離は、目標軌跡への迅速な追従性と車両挙動の安定性が最適にバランスされた値となる。
【００４４】
また、本実施形態では、横変位の最大値Δｄｍａｘが所定値Ｄを超える場合は、当該横変位の最大値Δｄｍａｘが所定値Ｄ以下になるまで、仮設定する前方注視点距離を順次変更し（たとえば順次小さい値に変更し）、当該変更して再度仮設定された前方注視点距離に対する自車両の走行軌跡を再推定する。そのため、目標軌跡ＯＰと推定された自車両の軌跡ＰＰとの横変位を算出する演算を、有限回の繰り返し演算で行うことができる。また、目標軌跡ＯＰと推定された自車両の軌跡ＰＰとの横変位の最大値Δｄｍａｘをレーンキープ走行制御の評価指数として用いるため、横変位の最大値Δｄｍａｘを所定値Ｄ以下にすることを保障できる。
【００４５】
なお、上述した制御装置１７は、本発明の制御器に相当する。
【符号の説明】
【００４６】
１０…走行制御装置
１１…自車位置検出装置
１２…地図データベース
１３…車速センサ
１４…カメラ
１５…入力装置
１６…駆動機構
１７…制御装置
Ｖ…自車両
ＯＰ…目標軌跡
ＰＰ…将来の自車両の推定軌跡
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…前方注視点
Δｄ…目標軌跡と自車両推定軌跡との横変位
Δｄｍａｘ…目標軌跡と自車両推定軌跡との横変位の最大値
【図１】
0006610799.tif 000002
【図２】
0006610799.tif 000003
【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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