(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、前記車両が走行中の車線から逸脱することを抑制する車線逸脱抑制システム（１）であって、
前記車両を走行させる目標軌道を生成する目標軌道生成手段（１０）と、
前記目標軌道生成手段によって生成された目標軌道に沿って前記車両を走行させるための制御指令を生成して送信する制御指令送信手段（１０）と、
前記制御指令送信手段から送信された制御指令に基づき、前記車両が走行中の車線から逸脱することを抑制する動作である逸脱抑制動作を実行する逸脱抑制動作手段（３０）と、
を備え、
前記目標軌道生成手段は、
前記車両が走行中の車線内の前方に目標地点を設定し、設定した目標地点まで前記車両を走行させる軌道を前記目標軌道として時間に対する５次以上の多項式を用いて算出する目標軌道算出手段（１０）と、
前記目標軌道に沿って走行する前記車両が前記車線の延伸方向に直交する直交方向において前記目標地点から離間した後に前記目標地点へ復帰した場合に、前記目標軌道を再算出する必要があると判断する走行状況判断手段（１０）と、
前記目標軌道を再算出する必要があると前記走行状況判断手段によって判断された場合に、前記目標軌道を時間に対する５次以上の多項式または時間に対する１次の多項式の何れか一方を用いて再算出する目標軌道再算出手段（１０）と、を備えること
を特徴とする車線逸脱抑制システム。
【請求項２】
請求項１に記載の車線逸脱抑制システムにおいて、
前記目標軌道再算出手段は、前記目標軌道を再算出するために、前記車両の走行状況に応じて、時間に対する５次以上の多項式または時間に対する１次の多項式の何れか一方を選択すること
を特徴とする車線逸脱抑制システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の車線逸脱抑制システムにおいて、
前記目標軌道再算出手段は、時間に対する１次の多項式を用いて再算出する場合には、前記車線の延伸方向に直交する直交方向において前記車両が移動する速度である横速度を算出し、算出した横速度で前記車両を走行させる軌道を前記目標軌道として再算出すること
を特徴とする車線逸脱抑制システム。
【請求項４】
請求項３に記載の車線逸脱抑制システムにおいて、
前記目標軌道再算出手段は、前記車両が走行する車線の曲率に応じて前記横速度を算出すること
を特徴とする車線逸脱抑制システム。
【請求項５】
車両に搭載され、前記車両が走行中の車線から逸脱することを抑制する車線逸脱抑制システム（１）であって、
前記車両を走行させる目標軌道を生成する目標軌道生成手段（１０）と、
前記目標軌道生成手段によって生成された目標軌道に沿って前記車両を走行させるための制御指令を生成して送信する制御指令送信手段（１０）と、
前記制御指令送信手段から送信された制御指令に基づき、前記車両が走行中の車線から逸脱することを抑制するための動作である逸脱抑制動作を実行する逸脱抑制動作手段（３０）と、
を備え、
前記目標軌道生成手段は、
前記車両が走行中の車線から最も逸脱する地点である最大逸脱地点を目標地点として設定し、設定した目標地点まで前記車両を走行させる軌道を前記目標軌道として時間に対する５次以上の多項式を用いて算出する目標軌道算出手段（１０）と、
前記目標軌道に沿って走行する前記車両が前記車線の延伸方向に直交する直交方向において前記車線から逸脱した後に前記車線へ向けて移動し始めた場合に、前記目標軌道を再算出する必要があると判断する走行状況判断手段（１０）と、
前記目標軌道を再算出する必要があると前記走行状況判断手段によって判断された場合に、前記車線内の前方に目標地点を再設定し、再設定した目標地点まで前記車両を走行させる軌道を前記目標軌道として時間に対する５次以上の多項式を用いて算出する目標軌道再算出手段（１０）と、を備えること
を特徴とする車線逸脱抑制システム。
【請求項６】
請求項５に記載の車線逸脱抑制システムにおいて、
前記走行状況判断手段は、前記目標軌道に沿って走行する前記車両が前記車線から逸脱する方向に障害物が存在する場合にも、前記目標軌道を再算出する必要があると判断し、
前記目標軌道再算出手段は、前記障害物の存在に起因して前記目標軌道を再算出する必要があると前記走行状況判断手段によって判断された場合に、前記直交方向における前記車両が走行中の車線から前記最大逸脱地点までの距離を変更することで前記目標地点を再設定し、再設定した目標地点まで前記車両を走行させる軌道を前記目標軌道として時間に対する５次以上の多項式を用いて算出すること
を特徴とする車線逸脱抑制システム。
【請求項７】
車両に搭載され、前記車両が走行中の車線から逸脱することを抑制する車線逸脱抑制システム（１）であって、
前記車両を走行させる目標軌道を生成する目標軌道生成手段（１０）と、
前記目標軌道生成手段によって生成された目標軌道に沿って前記車両を走行させるための制御指令を生成して送信する制御指令送信手段（１０）と、
前記制御指令送信手段から送信された制御指令に基づき、前記車両が走行中の車線から逸脱することを抑制するための動作である逸脱抑制動作を実行する逸脱抑制動作手段（３０）と、
を備え、
前記目標軌道生成手段は、
前記車両が走行中の車線内の前方に目標地点を設定し、設定した目標地点まで前記車両を走行させる軌道を前記目標軌道として時間に対する５次以上の多項式を用いて算出する目標軌道算出手段（１０）と、
前記車線の延伸方向に直交する直交方向における前記車両が走行する軌道と前記目標軌道との間の距離が閾値以上である場合に、前記目標軌道を再算出する必要があると判断する走行状況判断手段（１０）と、
前記目標軌道を再算出する必要があると前記走行状況判断手段によって判断された場合に、前記車線内の前方に目標地点を再設定し、再設定した目標地点まで前記車両を走行させる軌道を前記目標軌道として時間に対する５次以上の多項式を用いて算出する目標軌道再算出手段（１０）と、を備えること
を特徴とする車線逸脱抑制システム。
【請求項８】
車両に搭載され、前記車両が走行中の車線から逸脱することを抑制する車線逸脱抑制システム（１）であって、
前記車両を走行させる目標軌道を生成する目標軌道生成手段（１０）と、
前記目標軌道生成手段によって生成された目標軌道に沿って前記車両を走行させるための制御指令を生成して送信する制御指令送信手段（１０）と、
前記制御指令送信手段から送信された制御指令に基づき、前記車両が走行中の車線から逸脱することを抑制するための動作である逸脱抑制動作を実行する逸脱抑制動作手段（３０）と、
を備え、
前記目標軌道生成手段は、
前記車両が走行中の車線内の前方に目標地点を設定し、設定した目標地点まで前記車両を走行させる軌道を前記目標軌道として時間に対する５次以上の多項式を用いて算出する目標軌道算出手段（１０）と、
前記目標軌道を走行する際に前記車両のステアリング挙動が閾値を超えるか否かを判断する走行状況判断手段（１０）と、
前記目標軌道を走行する際に前記車両のステアリング挙動が閾値を超えると前記走行状況判断手段によって判断された場合に、前記車線内の前方に目標地点を再設定し、再設定した目標地点まで前記車両を走行させる軌道を前記目標軌道として前記目標軌道を走行中には前記車両のステアリング挙動が閾値未満となるように時間に対する５次以上の多項式を用いて算出する目標軌道再算出手段（１０）と、を備え、
さらに、前記目標軌道を走行する際に前記車両のステアリング挙動が閾値を超えると前記走行状況判断手段によって判断された場合に、前記目標軌道再算出手段よる前記目標軌道の再算出と同時か前記目標軌道再算出手段よる前記目標軌道の再算出の代わりに、前記車両のステアリング挙動を抑制するための挙動抑制動作を実行する挙動抑制動作手段（３０，４０）を備えること
を特徴とする車線逸脱抑制システム。
【請求項９】
請求項８に記載の車線逸脱抑制システムにおいて、
前記挙動抑制動作手段（３０）は、前記挙動抑制動作として、前記逸脱抑制動作手段による前記逸脱抑制動作の実行を中止させること
を特徴とする車線逸脱抑制システム。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の車線逸脱抑制システムにおいて、
前記挙動抑制動作手段（３０）は、前記挙動抑制動作として、前記車両を減速させるこ
と
を特徴とする車線逸脱抑制システム。
【請求項１１】
請求項８〜請求項１０の何れか１項に記載の車線逸脱抑制システムにおいて、
前記挙動抑制動作手段（４０）は、前記挙動抑制動作として、前記目標軌道を走行する際に前記車両のステアリング挙動が閾値を超える旨をドライバに報知すること
を特徴とする車線逸脱抑制システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両が車線から逸脱することを抑制する車線逸脱抑制システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の自動運転に関しては、自車両の走行軌道を生成する処理や、自車両を走行軌道に沿って走行させるためのフィードフォワード制御およびフィードバック制御、自車両の車線からの逸脱を抑制する車線逸脱抑制制御など、様々な技術が提案されている（例えば、特許文献１〜４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１５１７５８号公報
【特許文献２】特開２０１５−５８８９０号公報
【特許文献３】特開２０１５−５８９０３号公報
【特許文献４】特開２０１５−１３５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の車線逸脱抑制制御においては、自車両のトルク出力の安定性とフィードバック制御によるロバスト性とを両立させることが求められる。そのためには、目標軌道を生成するとともに、生成した目標軌道に沿って自車両を走行させるためにフィードフォワード制御およびフィードバック制御を組み合わせる必要があった。このような場合、様々な車両逸脱状況に対応した目標軌道を生成することが重要となるが、そのための技術については上記特許文献１〜４には開示されていない。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、様々な車両逸脱状況にも対応可能な目標軌道を生成する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車線逸脱抑制システムによれば、目標地点まで車両を走行させる軌道である目標軌道を算出した後に、例えば、次の（１）〜（５）のように、車両の走行状況に応じて目標軌道を再算出する。なお、目標地点までの目標軌道については、時間に対する５次以上の多項式を用いて算出される。
【０００７】
（１）目標軌道に沿って走行する車両が車線の延伸方向に直交する直交方向において目標地点から離間した後に目標地点に復帰した場合には、目標地点を再設定してその目標地点までの目標軌道を算出する。
【０００８】
（２）目標軌道に沿って走行する車両が直交方向において車線から逸脱した後に車線へ向けて移動し始めた場合には、目標地点を再設定してその目標地点までの目標軌道を算出する。
【０００９】
（３）直交方向における車両が走行する軌道と目標軌道との間の距離が閾値以上になった場合には、目標地点を再設定してその目標地点までの目標軌道を算出する。
（４）目標軌道に沿って走行する車両が障害物と接触する場合には、車両が障害物と接触しない地点を目標地点に再設定してその目標地点までの目標軌道を算出する。
【００１０】
（５）目標軌道に沿って走行する車両のステアリング挙動が閾値を超える場合には、目標地点を再設定して、その目標地点までの目標軌道を走行中には車両のステアリング挙動が閾値を超えないように目標軌道を算出する。
【００１１】
なお、上記（１）においては、目標軌道を再算出するために、車両の走行状況に応じて、時間に対する５次以上の多項式または時間に対する１次の多項式を選択するようにしてもよい。時間に対する１次の多項式を用いる場合には、直交方向において車両が移動する速度である横速度を算出して用いてもよい。また、横速度については、車線の曲率に応じて算出するようにしてもよい。
【００１２】
また、上記（２）においては、障害物が存在する場合には、目標軌道に沿って走行する車両が直交方向において車線から最も逸脱する最大逸脱量を変更することで目標地点を再設定するようにしてもよい。
【００１３】
また、上記（５）においては、目標軌道の再算出と同時か目標軌道の再算出の代わりに、車両のステアリング挙動を抑制するための挙動抑制動作を実行するようにしてもよい。例えば、車両が車線から逸脱することを抑制する逸脱抑制動作を中止させることや、車両を減速させること、ステアリング挙動が閾値を超える旨をドライバに報知することなどである。
【００１４】
したがって、本発明の車線逸脱抑制システムによれば、様々な車両逸脱状況にも対応可能な目標軌道を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】車線逸脱抑制システム１の概略構成を示すブロック図である。
【図２】車線逸脱抑制処理（１）に関する説明図である。
【図３】車線逸脱抑制処理（２）に関する説明図である。
【図４】車線逸脱抑制処理（３）に関する説明図である。
【図５】車線逸脱抑制処理（４）に関する説明図である。
【図６】車線逸脱抑制処理（５）に関する説明図である。
【図７】車線逸脱抑制処理（６）に関する説明図である。
【図８】車線逸脱抑制処理（７）に関する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明の実施形態を図面とともに説明する。本発明は下記実施形態に限定されるものではなく、様々な態様にて実施することが可能である。
［１．車線逸脱抑制システム１の構成の説明］
図１に示す車線逸脱抑制システム１は、例えば、乗用車等の車両に搭載され、自車両が走行中の車線を逸脱することを抑制する制御を行うシステムである。なお、ここで言う車線とは、左右の白線（実車線）内の領域である走行領域である。
【００１７】
具体的には、車線逸脱抑制システム１は、演算部１０と、カメラ２０と、車速センサ２１と、ヨーレートセンサ２２と、舵角センサ２３と、制御対象装置３０と、情報出力装置４０と、を備えている。
【００１８】
演算部１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えた周知のマイコンとして構成されており、ＲＯＭに格納されたプログラム等に従って、車両が走行中の車線から逸脱することを抑制する車線逸脱抑制処理などの各種処理を実行する。車線逸脱抑制処理については後述する。また、演算部１０は、車線逸脱抑制処理によって生成された目標軌道に沿って車両を走行させるための制御指令を生成して制御対象装置３０に送信する。なお、演算部１０
は、本発明の目標軌道生成手段、目標軌道算出手段、走行状況判断手段、目標軌道再算出手段および制御指令送信手段の一例である。
【００１９】
カメラ２０は、自車両の進行方向の路面を撮像し、周知の白線認識の技術を用いて、白線と自車両の進行方向とのなす角を表す逸脱角度、白線までの距離、カーブ半径等を検出し、これらの情報を撮像情報として演算部１０に送る。なお、カメラ２０が撮像画像を得る機能のみを備えている場合には、演算部１０が撮像画像に基づいて撮像情報を演算するようにしてもよい。
【００２０】
車速センサ２１は、自車両の走行速度を検出する周知の車速センサとして構成されており、走行速度の検出結果を演算部１０に送る。また、ヨーレートセンサ２２は、自車両の旋回方向への回転角速度を検出する周知のヨーレートセンサとして構成されており、ヨーレートの検出結果を演算部１０に送る。また、舵角センサ２３は、車両の舵角を検出する周知の舵角センサとして構成されており、舵角の検出結果を演算部１０に送る。
【００２１】
制御対象装置３０は、演算部１０が制御する被制御装置であり、演算部１０から送信された制御指令に基づき、車両が走行中の車線から逸脱することを抑制する動作である逸脱抑制動作を実行する。本実施形態における被制御装置には、ステアリング機構を制御するステアリング制御装置と、駆動機構を制御する駆動制御装置と、制動機構を制御する制動制御装置と、を含む。ここでの駆動機構には、自車両の駆動力を発生する駆動力発生装置（例えば、内燃機関やモータ）と、その駆動力を伝達する伝達系（例えば、トランスミッションなど）とを含む。なお、制御対象装置３０は、本発明の逸脱抑制動作手段および挙動抑制動作手段の一例である。
【００２２】
情報出力装置４０は、演算部１０からの情報を報知する周知の装置である。この情報出力装置４０には、情報を表示する表示装置と、情報を音声によって出力する音声出力装置と、を含む。なお、情報出力装置４０は、本発明の挙動抑制動作手段の一例である。
【００２３】
［２．車線逸脱抑制処理の説明］
次に、車線逸脱抑制システム１の演算部１０が実行する車線逸脱抑制処理（１）〜（７）について説明する。
【００２４】
車線逸脱抑制処理は、車両が走行中の車線から逸脱することを抑制する処理であり、例えば車線逸脱抑制システム１の電源が投入されると開始され、その後、一定時間毎（例えば５０ｍｓ毎）に繰り返し実行される。
【００２５】
［２．１．車線逸脱抑制処理（１）の説明］
まず、車線逸脱抑制処理（１）を、図２を参照して説明する。図２（ａ）は車線逸脱抑制処理（１）を示す説明図であり、図２（ｂ）は車線逸脱抑制処理（１）を示すフローチャートである。
【００２６】
最初のステップＳ１１０では、車両が車線逸脱するか否かを判断する。具体的には、基準となる時間（例えば２秒間）以内に車両が車線（走行領域）を逸脱するか否かを判定する。この処理では、撮像情報として得られた逸脱角度、実車線までの距離、および自車両の走行速度に基づいて、自車両が実車線に到達するまでの時間を演算し、この時間が基準となる時間以内となるか否かを判定する。基準となる時間以内に車両が車線を逸脱しないと判断された場合には（Ｓ１１０：ＮＯ）、再度Ｓ１１０を実行する。一方、基準となる時間以内に車両が車線を逸脱すると判断された場合には（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、Ｓ１２０に移行する。
【００２７】
Ｓ１２０では、ドライバによる操作があるか否かを判定する。ここで、ドライバによる操作とは、ステアリングを接近している実車線から遠ざかる方向に変更する操作を示し、舵角センサ２３による検出結果を繰り返し監視することでこの操作の有無を検出する。
【００２８】
ドライバによる操作があれば（Ｓ１２０：ＮＯ）、Ｓ１１０に移行する。一方、ドライバによる操作がなければ（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、Ｓ１３０に移行する。
Ｓ１３０では、制御開始地点での車両状態を取得する。具体的には、撮像情報として得られた逸脱角度、実車線までの距離、および自車両の走行速度に基づいて自車両の横方向の位置および横方向の速度を算出するとともに、自車両の走行速度を車速センサ２１から取得し、ヨーレートをヨーレートセンサ２２から取得する。その後、Ｓ１４０に移行する。
【００２９】
Ｓ１４０では、目標軌道を算出する。目標軌道は、次式のような時間ｔに対する５次の多項式を用いて得られる。Ａｙは加速度（横方向の加速度）、Ｖｙは横速度（横方向の速度）、Ｙは横位置（横方向の位置）である。各式に初期条件および終端条件を設定することで、係数Ｃ１〜Ｃ６を導出する。初期条件は、制御開始時点で設定される条件である。また、終端条件は、制御終了時点で設定される条件であり、制御終了時点に車両が位置する地点が目標地点となる。時間Ｔｅｎｄについては、ステアリング挙動または逸脱量が目標値以内となる最適値を算出する。なお、５次の多項式の代わりに、６次以上の多項式を用いて目標軌道を算出してもよい。その後、本処理を終了する。
【００３０】
【数１】
0006376055.tif 000002
［２．２．車線逸脱抑制処理（２）の説明］
次に、車線逸脱抑制処理（２）を、図３を参照して説明する。図３（ａ）は車線逸脱抑制処理（２）を示す説明図であり、図３（ｂ）は車線逸脱抑制処理（２）を示すフローチャートである。
【００３１】
最初のステップＳ２１０では、車両が車線逸脱するか否かを判断する。この処理は、車線逸脱抑制処理（１）のＳ１１０と同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。基準となる時間以内に車両が車線を逸脱しないと判断された場合には（Ｓ２１０：ＮＯ）、再度Ｓ２１０を実行する。一方、基準となる時間以内に車両が車線を逸脱すると判断された場合には（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、Ｓ１２０に移行する。
【００３２】
Ｓ２２０では、ドライバによる操作があるか否かを判定する。この処理は、車線逸脱抑制処理（１）のＳ１２０と同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。ドライバによる操作があれば（Ｓ２２０：ＮＯ）、Ｓ２１０に移行する。一方、ドライバによる操作がなければ（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、Ｓ２３０に移行する。
【００３３】
Ｓ２３０では、制御開始地点での車両状態を取得する。この処理は、車線逸脱抑制処理（１）のＳ１３０と同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。また、本Ｓ２３０では、車両が走行する車線の曲率を車両状態として取得する。その後、Ｓ２４０に移行する。
【００３４】
Ｓ２４０では、第一の目標軌道を算出する。第一の目標軌道は、次式のような時間ｔに対する５次の多項式を用いて得られる。Ａｙは加速度（横方向の加速度）、Ｖｙは横速度（横方向の速度）、Ｙは横位置（横方向の位置）である。各式に初期条件および終端条件を設定することで、係数Ｃ１〜Ｃ６を導出する。初期条件は、制御開始時点で設定される条件である。また、終端条件は、制御終了時点で設定される条件であり、制御終了時点に車両が位置する地点が目標地点となる。時間Ｔｅｎｄについては、ステアリング挙動または逸脱量が目標値以内となる最適値を算出する。なお、５次の多項式の代わりに、６次以上の多項式を用いて目標軌道を算出してもよい。その後、Ｓ２５０に移行する。
【００３５】
【数２】
0006376055.tif 000003
Ｓ２５０では、車両が目標地点より内側に復帰したか否かを判断する。ここでは、目標軌道に沿って走行する車両が車線の延伸方向に直交する直交方向において目標地点から離間した後に目標地点へ復帰した場合に、車両が目標地点より内側に復帰したと判断する。車両が目標地点より内側に復帰していないと判断された場合には（Ｓ２５０：ＮＯ）、目標軌道を再算出する必要がないと判断し、再度Ｓ２５０を実行する。一方、車両が目標地点より内側に復帰したと判断された場合には（Ｓ２５０：ＹＥＳ）、目標軌道を再算出する必要があると判断し、Ｓ２６０に移行する。
【００３６】
Ｓ２６０では、直線軌道フラグがＯＮであるか否かを判断する。なお、直線軌道フラグは、車両の走行状況に応じてＯＮ／ＯＦＦの切り替えが可能である。直線軌道フラグがＯＮである場合には、再計算後の目標軌道として直線軌道が適切であることを示し、直線軌道フラグがＯＦＦである場合には、再計算後の目標軌道として直線軌道が適切ではないことを示す。直線軌道フラグがＯＮである場合には（Ｓ２６０：ＹＥＳ）、Ｓ２７０に移行する。一方、直線軌道フラグがＯＮではない場合には（Ｓ２６０：ＮＯ）、Ｓ２８０に移行する。
【００３７】
Ｓ２７０では、直線軌道フラグがＯＮであることを受けて第二の目標軌道を算出する。第二の目標軌道は、次式のような時間ｔに対する１次の多項式を用いて得られる。Ａｙは加速度（横方向の加速度）、Ｖｙは横速度（横方向の速度）、Ｙは横位置（横方向の位置）である。なお、初期条件には、横速度Ｖｅｎｄおよび軌道を切り替える時点での横位置Ｙ０を用いる。横速度Ｖｅｎｄについては、車両が走行する車線の曲率に応じて算出する。この結果、第二の目標軌道は、直線軌道となる。このように初期条件および終端条件が再設定され、目標軌道が再算出される。その後、本処理を終了する。
【００３８】
【数３】
0006376055.tif 000004
Ｓ２８０では、直線軌道フラグがＯＮではないことを受けて第二の目標軌道を算出する。第二の目標軌道は、次式のような時間ｔに対する５次の多項式を用いて得られる。Ａｙは加速度（横方向の加速度）、Ｖｙは横速度（横方向の速度）、Ｙは横位置（横方向の位置）である。各式に初期条件および終端条件を設定することで、係数Ｃ１〜Ｃ６を導出する。なお、初期条件（開始条件）には車両の現在位置を設定し、終端条件には車線中央を設定する。車線中央は目標地点である。このように初期条件および終端条件が再設定され、目標軌道が再算出される。なお、５次の多項式の代わりに、６次以上の多項式を用いて目標軌道を算出してもよい。その後、本処理を終了する。
【００３９】
【数４】
0006376055.tif 000005
［２．３．車線逸脱抑制処理（３）の説明］
次に、車線逸脱抑制処理（３）を、図４を参照して説明する。図４（ａ）は車線逸脱抑制処理（３）を示す説明図であり、図４（ｂ）は車線逸脱抑制処理（３）を示すフローチャートである。
【００４０】
最初のステップＳ３１０では、車両が車線逸脱するか否かを判断する。この処理は、車線逸脱抑制処理（１）のＳ１１０と同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。基準となる時間以内に車両が車線を逸脱しないと判断された場合には（Ｓ３１０：ＮＯ）、再度Ｓ３１０を実行する。一方、基準となる時間以内に車両が車線を逸脱すると判断された場合には（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、Ｓ３２０に移行する。
【００４１】
Ｓ３２０では、ドライバによる操作があるか否かを判定する。この処理は、車線逸脱抑制処理（１）のＳ１２０と同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。ドライバによる操作があれば（Ｓ３２０：ＮＯ）、Ｓ３１０に移行する。一方、ドライバによる操作がなければ（Ｓ３２０：ＹＥＳ）、Ｓ３３０に移行する。
【００４２】
Ｓ３３０では、制御開始地点での車両状態を取得する。この処理は、車線逸脱抑制処理（１）のＳ１３０と同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。その後、Ｓ３４０に移行する。
【００４３】
Ｓ３４０では、第一の目標軌道を算出する。第一の目標軌道は、次式のような時間ｔに対する５次の多項式を用いて得られる。Ａｙは加速度（横方向の加速度）、Ｖｙは横速度（横方向の速度）、Ｙは横位置（横方向の位置）である。各式に初期条件および終端条件を設定することで、係数Ｃ１〜Ｃ６を導出する。初期条件には、現在の車両状態を設定し、終端条件には最大逸脱位置Ｙ１を設定する。最大逸脱位置Ｙ１は、車両が走行中の車線
から最も逸脱する地点である。最大逸脱位置Ｙ１が目標地点となる。なお、５次の多項式の代わりに、６次以上の多項式を用いて目標軌道を算出してもよい。その後、Ｓ３５０に移行する。
【００４４】
【数５】
0006376055.tif 000006
Ｓ３５０では、車両の横速度が内側を向いたか否かを判断する。ここでは、目標軌道に沿って走行する車両が車線の延伸方向に直交する直交方向において車線から逸脱した後に車線へ向けて移動し始めた場合に、車両の横速度が内側を向いたと判断する。車両の横速度が内側を向いていないと判断された場合には（Ｓ３５０：ＮＯ）、目標軌道を再算出する必要がないと判断し、再度Ｓ３５０を実行する。一方、車両の横速度が内側を向いたと判断された場合には（Ｓ３５０：ＹＥＳ）、目標軌道を再算出する必要があると判断し、Ｓ３６０に移行する。なお、上記Ｓ３５０において、目標軌道に沿って走行する車両が車線から逸脱する方向に障害物が存在する場合にも、目標軌道を再算出する必要があると判断し、Ｓ３６０に移行する。
【００４５】
Ｓ３６０では、第二の目標軌道を算出する。第二の目標軌道は、上式のような時間ｔに対する５次の多項式を用いて得られる。Ａｙは加速度（横方向の加速度）、Ｖｙは横速度（横方向の速度）、Ｙは横位置（横方向の位置）である。各式に次式のような初期条件および終端条件を設定することで、係数Ｃ１〜Ｃ６を導出する。初期条件は、制御開始時点で設定される条件である。また、終端条件は、制御終了時点で設定される条件であり、制御終了時点に車両が位置する地点が目標地点となる。なお、上記Ｓ３５０において、障害物の存在に起因して目標軌道を再算出する必要があると判断された場合には、直交方向における車両が走行中の車線から最大逸脱地点までの距離を変更することで目標地点としての制御終了時点を再設定する。このように初期条件および終端条件が再設定され、目標軌道が再算出される。なお、５次の多項式の代わりに、６次以上の多項式を用いて目標軌道
を算出してもよい。その後、本処理を終了する。
【００４６】
【数６】
0006376055.tif 000007
［２．４．車線逸脱抑制処理（４）の説明］
次に、車線逸脱抑制処理（４）を、図５を参照して説明する。図５（ａ）は車線逸脱抑制処理（４）を示す説明図であり、図５（ｂ）は車線逸脱抑制処理（４）を示すフローチャートである。
【００４７】
最初のステップＳ４１０では、車両が車線逸脱するか否かを判断する。この処理は、車線逸脱抑制処理（１）のＳ１１０と同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。基準となる時間以内に車両が車線を逸脱しないと判断された場合には（Ｓ４１０：ＮＯ）、再度Ｓ４１０を実行する。一方、基準となる時間以内に車両が車線を逸脱すると判断された場合には（Ｓ４１０：ＹＥＳ）、Ｓ４２０に移行する。
【００４８】
Ｓ４２０では、ドライバによる操作があるか否かを判定する。この処理は、車線逸脱抑制処理（１）のＳ１２０と同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。ドライバによる操作があれば（Ｓ４２０：ＮＯ）、Ｓ３１０に移行する。一方、ドライバによる操作がなければ（Ｓ４２０：ＹＥＳ）、Ｓ３３０に移行する。
【００４９】
Ｓ４３０では、制御開始地点での車両状態を取得する。この処理は、車線逸脱抑制処理（１）のＳ１３０と同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。その後、Ｓ４４０に移行する。
【００５０】
Ｓ４４０では、第一の目標軌道を算出する。第一の目標軌道は、次式のような時間ｔに対する５次の多項式を用いて得られる。Ａｙは加速度（横方向の加速度）、Ｖｙは横速度（横方向の速度）、Ｙは横位置（横方向の位置）である。各式に初期条件および終端条件
を設定することで、係数Ｃ１〜Ｃ６を導出する。初期条件は、制御開始時点で設定される条件である。また、終端条件は、制御終了時点で設定される条件であり、制御終了時点に車両が位置する地点が目標地点となる。終端条件では、最大逸脱位置Ｙ１を設定することも可能である。なお、５次の多項式の代わりに、６次以上の多項式を用いて目標軌道を算出してもよい。その後、Ｓ４５０に移行する。
【００５１】
【数７】
0006376055.tif 000008
Ｓ４５０では、車両軌道と目標軌道との誤差がＹｄｉｆ以上であるか否かを判断する。具体的には、車線の延伸方向に直交する直交方向における車両が走行する軌道と目標軌道との間の距離が閾値（Ｙｄｉｆ）以上であるか否かを判断する。車両軌道と目標軌道との誤差がＹｄｉｆ以上ではないと判断された場合には（Ｓ４５０：ＮＯ）、目標軌道を再算出する必要がないと判断し、再度Ｓ４５０を実行する。一方、車両軌道と目標軌道との誤差がＹｄｉｆ以上であると判断された場合には（Ｓ４５０：ＹＥＳ）、目標軌道を再算出する必要があると判断し、Ｓ４６０に移行する。
【００５２】
Ｓ４６０では、第二の目標軌道を算出する。第二の目標軌道は、次式のような時間ｔに対する５次の多項式を用いて得られる。Ａｙは加速度（横方向の加速度）、Ｖｙは横速度（横方向の速度）、Ｙは横位置（横方向の位置）である。各式に次式のような初期条件および終端条件を設定することで、係数Ｃ１〜Ｃ６を導出する。初期条件は、制御開始時点で設定される条件である。また、終端条件は、制御終了時点で設定される条件であり、制御終了時点に車両が位置する地点が目標地点となる。このように初期条件および終端条件が再設定され、目標軌道が再算出される。なお、５次の多項式の代わりに、６次以上の多項式を用いて目標軌道を算出してもよい。その後、本処理を終了する。
【００５３】
【数８】
0006376055.tif 000009
［２．５．車線逸脱抑制処理（５）の説明］
次に、車線逸脱抑制処理（５）を、を参照して説明する。図６（ａ）は車線逸脱抑制処理（５）を示す説明図であり、図６（ｂ）は車線逸脱抑制処理（５）を示すフローチャートである。
【００５４】
この車線逸脱抑制処理（５）は、算出した目標軌道に沿って車両が走行中である際に、実行される。
最初のステップＳ５１０では、車両が目標地点より内側に復帰したか否かを判断する。この処理は、車線逸脱抑制処理（２）のＳ２５０と同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。車両が目標地点より内側に復帰していないと判断された場合には（Ｓ５１０：ＮＯ）、目標軌道を再算出する必要がないと判断し、再度Ｓ５１０を実行する。一方、車両が目標地点より内側に復帰したと判断された場合には（Ｓ５１０：ＹＥＳ）、目標軌道を再算出する必要があると判断し、Ｓ５２０に移行する。
【００５５】
Ｓ５２０では、制御開始地点での車両状態を取得する。この処理は、車線逸脱抑制処理（１）のＳ１３０と同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。その後、Ｓ５３０に移行する。
【００５６】
Ｓ５３０では、横速度を算出する。ここでは、横速度Ｖｅｎｄについては、図６（ｃ）に示すような横速度設定ＭＡＰを参照して、車両が走行する車線の曲率に応じた値を選択する。車線の曲率については、検出した左右の白線の座標に基づいて算出する。例えば、車両が走行する車線の曲率がＲ１（負の値）からＲ２（正の値）の間の値である場合には、横速度ＶｅｎｄをＶ１（正の値）に設定し、車両が走行する車線の曲率がＲ１（負の値）よりも小さいかＲ２（正の値）よりも大きい値である場合には、横速度Ｖｅｎｄを数値０に設定するといった具合である。その後、Ｓ５４０に移行する。
【００５７】
Ｓ５４０では、目標軌道を算出する。目標軌道は、次式のような時間ｔに対する１次の多項式を用いて得られる。Ａｙは加速度（横方向の加速度）、Ｖｙは横速度（横方向の速度）、Ｙは横位置（横方向の位置）である。なお、初期条件には、Ｓ５３０で設定した横速度Ｖｅｎｄおよび軌道を切り替える時点での横位置Ｙ０を用いる。この結果、目標軌道は、直線軌道となる。その後、本処理を終了する。
【００５８】
【数９】
0006376055.tif 000010
［２．６．車線逸脱抑制処理（６）の説明］
次に、車線逸脱抑制処理（６）を、図７を参照して説明する。図７（ａ）は車線逸脱抑制処理（６）を示す説明図であり、図７（ｂ）は車線逸脱抑制処理（６）を示す説明図であり、図７（ｃ）は車線逸脱抑制処理（６）を示すフローチャートである。
【００５９】
最初のステップＳ６１０では、車両が車線逸脱するか否かを判断する。この処理は、車線逸脱抑制処理（１）のＳ１１０と同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。基準となる時間以内に車両が車線を逸脱しないと判断された場合には（Ｓ６１０：ＮＯ）、再度Ｓ６１０を実行する。一方、基準となる時間以内に車両が車線を逸脱すると判断された場合には（Ｓ６１０：ＹＥＳ）、Ｓ６２０に移行する。
【００６０】
Ｓ６２０では、ドライバによる操作があるか否かを判定する。この処理は、車線逸脱抑制処理（１）のＳ１２０と同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。ドライバによる操作があれば（Ｓ６２０：ＮＯ）、Ｓ６１０に移行する。一方、ドライバによる操作がなければ（Ｓ６２０：ＹＥＳ）、Ｓ６３０に移行する。
【００６１】
Ｓ６３０では、制御開始地点での車両状態を取得する。この処理は、車線逸脱抑制処理（１）のＳ１３０と同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。その後、Ｓ６４０に移行する。
【００６２】
Ｓ６４０では、第一の目標軌道を算出する。第一の目標軌道は、次式のような時間ｔに対する５次の多項式を用いて得られる。Ａｙは加速度（横方向の加速度）、Ｖｙは横速度（横方向の速度）、Ｙは横位置（横方向の位置）である。各式に初期条件および終端条件を設定することで、係数Ｃ１〜Ｃ６を導出する。初期条件は、制御開始時点で設定される条件である。また、終端条件は、制御終了時点で設定される条件であり、制御終了時点に車両が位置する地点が目標地点となる。終端条件では、最大逸脱位置Ｙ１を設定することも可能である。なお、５次の多項式の代わりに、６次以上の多項式を用いて目標軌道を算出してもよい。その後、Ｓ６５０に移行する。
【００６３】
【数１０】
0006376055.tif 000011
Ｓ６５０では、人・障害物を発見したか否かを判断する。ここでは、目標軌道に沿って走行する車両の前方に人や障害物等が存在する場合に人・障害物を発見したと判断し、目標軌道に沿って走行する車両の前方に人や障害物等が存在しない場合に人・障害物を発見しないと判断する。人・障害物を発見しないと判断された場合には（Ｓ６５０：ＮＯ）、再度Ｓ６５０を実行する。一方、人・障害物を発見したと判断された場合には（Ｓ６５０：ＹＥＳ）、Ｓ６６０に移行する。
【００６４】
Ｓ６６０では、目標軌道での接触判定を行う。ここでは、目標軌道に沿って走行する車両がＳ６５０で発見された前方の障害物と接触するか否かを判断する。目標軌道での接触判定の結果、目標軌道に沿って走行する車両が前方の障害物と接触しないと判断された場合には（Ｓ６６０：ＮＯ）、目標軌道を再算出する必要がないと判断し、Ｓ６５０に移行する。一方、目標軌道での接触判定の結果、目標軌道に沿って走行する車両が前方の障害物と接触すると判断された場合には（Ｓ６６０：ＹＥＳ）、目標軌道を再算出する必要があると判断し、Ｓ６７０に移行する。
【００６５】
Ｓ６７０では、目標軌道を再算出する。目標軌道は、次式のような時間ｔに対する５次の多項式を用いて得られる。Ａｙは加速度（横方向の加速度）、Ｖｙは横速度（横方向の速度）、Ｙは横位置（横方向の位置）である。各式に次式のような初期条件および終端条件を設定することで、係数Ｃ１〜Ｃ６を導出する。初期条件は、制御開始時点で設定される条件である。また、終端条件は、制御終了時点で設定される条件であり、車両が障害物と接触しない地点を制御終了時点として設定する。制御終了時点に車両が位置する地点が目標地点となる。このように初期条件および終端条件が再設定され、目標軌道が再算出される。なお、５次の多項式の代わりに、６次以上の多項式を用いて目標軌道を算出しても
よい。その後、本処理を終了する。
【００６６】
【数１１】
0006376055.tif 000012
［２．７．車線逸脱抑制処理（７）の説明］
次に、車線逸脱抑制処理（７）を、図８を参照して説明する。図８（ａ）は車線逸脱抑制処理（７）を示す説明図であり、図８（ｂ）は車線逸脱抑制処理（７）を示す説明図であり、図８（ｃ）は車線逸脱抑制処理（７）を示すフローチャートである。
【００６７】
最初のステップＳ７１０では、車両が車線逸脱するか否かを判断する。この処理は、車線逸脱抑制処理（１）のＳ１１０と同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。基準となる時間以内に車両が車線を逸脱しないと判断された場合には（Ｓ７１０：ＮＯ）、再度Ｓ６１０を実行する。一方、基準となる時間以内に車両が車線を逸脱すると判断された場合には（Ｓ７１０：ＹＥＳ）、Ｓ７２０に移行する。
【００６８】
Ｓ７２０では、ドライバによる操作があるか否かを判定する。この処理は、車線逸脱抑制処理（１）のＳ１２０と同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。ドライバによる操作があれば（Ｓ７２０：ＮＯ）、Ｓ７１０に移行する。一方、ドライバによる操作がなければ（Ｓ７２０：ＹＥＳ）、Ｓ６３０に移行する。
【００６９】
Ｓ７３０では、制御開始地点での車両状態を取得する。この処理は、車線逸脱抑制処理（１）のＳ１３０と同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。その後、Ｓ７４０に移行する。
【００７０】
Ｓ７４０では、目標軌道を算出する。目標軌道は、次式のような時間ｔに対する５次の多項式を用いて得られる。Ａｙは加速度（横方向の加速度）、Ｖｙは横速度（横方向の速度）、Ｙは横位置（横方向の位置）である。各式に初期条件および終端条件を設定するこ
とで、係数Ｃ１〜Ｃ６を導出する。初期条件は、制御開始時点で設定される条件である。また、終端条件は、制御終了時点で設定される条件であり、制御終了時点に車両が位置する地点が目標地点となる。時間Ｔｅｎｄについては、ステアリング挙動または逸脱量が目標値以内となる最適値を算出する。なお、５次の多項式の代わりに、６次以上の多項式を用いて目標軌道を算出してもよい。その後、Ｓ７５０に移行する。
【００７１】
【数１２】
0006376055.tif 000013
Ｓ７５０では、トルクの変化率または舵角の変化率が設定閾値αを超えたか否かを判断する。トルクについては、制御対象装置３０に含まれるステアリング制御装置がステアリング機構から検出する。また、設定閾値αについては、急峻なステアリング挙動を防止する観点から、予め実験等によって設定される。よって、トルクの変化率または舵角の変化率が設定閾値αを超えた場合に、目標軌道を走行する際に車両のステアリング挙動が閾値を超え、急峻なステアリング挙動があったと判断する。トルクの変化率または舵角の変化率が設定閾値αを超えていないと判断された場合には（Ｓ７５０：ＮＯ）、急峻なステアリング挙動がなく、目標軌道を再算出する必要がないと判断し、本処理を終了する。一方、トルクまたは舵角変化率が設定閾値αを超えていないと判断された場合には（Ｓ７５０：ＮＯ）、急峻なステアリング挙動があり、目標軌道を再算出する必要があると判断し、Ｓ７６０に移行する。
【００７２】
Ｓ７６０では、閾値の傾きでトルクまたは舵角を出力する。具体的には、トルクの変化率または舵角の変化率が設定閾値α未満となるようなトルクの値または舵角の値を出力する。その後、Ｓ７７０に移行する。
【００７３】
Ｓ７７０では、目標軌道を再算出する。目標軌道は、次式のような時間ｔに対する５次の多項式を用いて得られる。Ａｙは加速度（横方向の加速度）、Ｖｙは横速度（横方向の速度）、Ｙは横位置（横方向の位置）である。各式に次式のような初期条件および終端条
件を設定することで、係数Ｃ１〜Ｃ６を導出する。初期条件は、制御開始時点で設定される条件である。また、終端条件は、制御終了時点で設定される条件であり、制御終了時点に車両が位置する地点が目標地点となる。終端条件は、急峻なステアリング挙動を防止する観点から、Ｓ７６０で出力されたトルクの値または舵角の値に基づき設定される。このように初期条件および終端条件が再設定され、目標軌道が再算出される。なお、５次の多項式の代わりに、６次以上の多項式を用いて目標軌道を算出してもよい。なお、本Ｓ７７０にて目標軌道を再算出すると同時にまたは代わりに、車両のステアリング挙動を抑制するための挙動抑制動作を実行してもよい。挙動抑制動作としては、例えば、制御対象装置３０がステアリング機構を制御することにより逸脱抑制動作の実行を中止させることや、制御対象装置３０が駆動機構または制動機構を制御することにより車両を減速させること、情報出力装置４０がブザーやスピーカによる音出力や表示装置やランプによる表示を用いてドライバに報知することなどが挙げられる。その後、Ｓ７５０に移行する。
【００７４】
【数１３】
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［３．実施形態の効果］
本実施形態の車線逸脱抑制システム１によれば、目標地点まで車両を走行させる軌道である目標軌道を算出した後に、車両の走行状況に応じて目標軌道を再算出するので、様々な車両逸脱状況にも対応可能な目標軌道を生成することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１…車線逸脱抑制システム、１０…演算部、２０…カメラ、２１…車速センサ、２２…ヨーレートセンサ、２３…舵角センサ、３０…制御対象装置、４０…情報出力装置。
【図１】
0006376055.tif 000015
【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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