特許 7697813 車両の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-06-16

(45)【発行日】2025-06-24

(54)【発明の名称】車両の制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 30/10 20060101AFI20250617BHJP

   B60W 30/045 20120101ALI20250617BHJP

【ＦＩ】

B60W30/10

B60W30/045

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021073946

(22)【出願日】2021-04-26

(65)【公開番号】P2022053473

(43)【公開日】2022-04-05

【審査請求日】2024-03-07

(31)【優先権主張番号】P 2020159716

(32)【優先日】2020-09-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110000419

【氏名又は名称】弁理士法人太田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】竹林 洋亮

(72)【発明者】

【氏名】米田 毅

【審査官】平井 功

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／２０８７８６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／０３７６６２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｗ ３０／００－６０／００

Ｂ６２Ｄ ６／００－ ６／１０

Ｇ０８Ｇ １／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一つ又は複数のプロセッサと、前記一つ又は複数のプロセッサと通信可能に接続された一つ又は複数のメモリと、を備え、
前記一つ又は複数のプロセッサは、
車両が目標軌跡の曲率の変曲点を通過する前には、前記目標軌跡上の前記変曲点よりも手前に第１基準点を設定し、前記車両の現在位置と前記第１基準点とを通過するように設定される円弧の曲率に基づいて目標操舵角を設定し、
前記車両が前記目標軌跡の曲率の変曲点を通過した後には、車速、加減速度又は操舵角のうちの少なくとも一つが同一の走行条件で比較した場合に、前記車両の現在位置から前記目標軌跡上に設定される第２基準点までの距離である第２の距離が、前記車両が前記変曲点を通過する前の前記車両の現在位置から前記第１基準点までの距離である第１の距離よりも大きくなるように前記第２基準点を設定し、前記車両の現在位置と前記第２基準点とを通過するように設定される円弧の曲率に基づいて目標操舵角を設定し、
前記目標操舵角に基づいて操舵角を制御する、ことを含む処理を実行する、車両の制御装置。

【請求項2】

前記一つ又は複数のプロセッサは、
所定の単位時間後に到達すると想定される前記目標軌跡上の前記車両の位置に前記第１基準点及び前記第２基準点を設定し、
前記車両が前記変曲点を通過した後に用いる第２の単位時間の値を、前記変曲点を通過する前に用いる第１の単位時間の値よりも大きくする、請求項１に記載の車両の制御装置。

【請求項3】

前記一つ又は複数のプロセッサは、
前記車両が前記変曲点を通過する前又は通過した後の少なくとも一方において、前記同一の走行条件で比較した場合に前記第２の距離が前記第１の距離よりも大きくなるように設定された係数を用いて、前記第１基準点又は前記第２基準点を設定する、請求項１に記載の車両の制御装置。

【請求項4】

前記一つ又は複数のプロセッサは、
前記車両が前記変曲点を通過する前又は通過した後の少なくとも一方において、前記同一の走行条件で比較した場合に前記第２の距離が前記第１の距離よりも大きくなるように設定された所定距離を加減算して、前記第１基準点又は前記第２基準点を設定する、請求項１に記載の車両の制御装置。

【請求項5】

前記一つ又は複数のプロセッサは、
所定の単位時間後に到達すると想定される前記目標軌跡上の前記車両の位置に基づいて、前記第１基準点又は前記第２基準点を設定する、請求項２又は３に記載の車両の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ドライバによる運転操作によらずに車両を自動で走行させる自動運転に関する技術の実用化が進められている。自動運転では、車両を目標軌跡に沿って走行させる制御が行われる。このような自動運転に関する技術として、例えば、特許文献１には、車両の目標軌跡上に車両の現在位置に対する基準点を設定し、車両の進行方向に沿った接線を有しかつ基準点と現在位置とを通る円弧に基づいて車両の操舵を制御する技術が開示されている。

【0003】

特許文献１に記載された制御装置では、自車両の現在位置が目標軌跡から乖離している場合、自車両に近い目標軌跡上の位置から自車両が所定時間だけ目標軌跡上を走行したと仮定した基準点が設定される。また、特許文献１に記載された制御装置では、自車両の現在位置が目標軌跡から乖離していない場合、基準点は、目標軌跡上に設定されたある３点を通過する円弧の曲率が大きくなるほど近くに設定され、円弧の曲率がゼロに近いほど遠くに設定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】国際公開第２０１７／２０８７８６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、車両の進行方向に沿った接線を有し、かつ、基準点と現在位置とを通る円弧に基づいて車両の操舵を制御する場合、基準点の設定位置により実際の車両の走行軌跡が変化する。例えばカーブに進入する際に基準点が遠すぎると、カーブを通過中の走行軌跡が、目標軌跡からカーブの内側方向へ乖離するおそれがある。また、カーブから離れて直進走行へ移行する際に基準点が近すぎると、目標軌跡に対して円弧の曲率が大きくなって操舵の振動を生じるおそれがある。しかしながら、特許文献１に記載された制御装置は、カーブに進入する期間とカーブから離れる期間とで生じ得る問題が異なることを考慮していないため、上記の問題を解消できないおそれがある。

【0006】

本開示は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本開示の目的とするところは、カーブを走行する際に、目標軌道と実際の走行軌道との偏差を低減させ、かつ、操舵の振動を低減することが可能な車両の制御装置及び制御方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本開示のある観点によれば、一つ又は複数のプロセッサと、一つ又は複数のプロセッサと通信可能に接続された一つ又は複数のメモリと、を備え、プロセッサは、車両が目標軌跡の曲率の変曲点を通過する前には、目標軌跡上の変曲点よりも手前に第１基準点を設定し、車両の現在位置と第１基準点とを通過するように設定される円弧の曲率に基づいて目標操舵角を設定し、車両が目標軌跡の曲率の変曲点を通過した後には、車速、加減速度又は操舵角のうちの少なくとも一つが同一の走行条件で比較した場合に、車両の現在位置から目標軌跡上に設定される第２基準点までの距離である第２の距離が、車両が変曲点を通過する前の車両の現在位置から第１基準点までの距離である第１の距離よりも大きくなるように第２基準点を設定し、車両の現在位置と第２基準点とを通過するように設定される円弧の曲率に基づいて目標操舵角を設定し、目標操舵角に基づいて操舵角を制御する、ことを含む処理を実行する車両の制御装置が提供される。

【発明の効果】

【0008】

以上説明したように本開示によれば、カーブを走行する際に、目標軌道と実際の走行軌道との偏差を低減させ、かつ、操舵の振動を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の一実施形態に係る車両の制御装置が搭載される車両の構成例を示す模式図である。

【図2】同実施形態に係る車両の制御装置の構成例を示すブロック図である。

【図3】目標操舵角の設定方法の概略を示す説明図である。

【図4】目標軌跡の曲率の変曲点の特定方法を示す説明図である。

【図5】目標軌跡の曲率の変化を示す説明図である。

【図6】目標軌跡の曲率の変曲点の通過前における基準点の設定位置を示す説明図である。

【図7】目標軌跡の曲率の変曲点の通過後における基準点の設定位置を示す説明図である。

【図8】目標軌跡の変曲点の手前において基準点を設定するための第１の単位時間と変曲点の曲率との関係を示す説明図である。

【図9】同実施形態に係る車両の制御装置による操舵制御処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0011】

＜１．車両の構成例＞
まず、本開示の実施の形態に係る車両の制御装置が搭載される車両の構成の一例を説明する。

【0012】

図１は、車両１の構成例を示す模式図である。車両１は、車輪１１Ｌ，１１Ｒ、動力伝達系１７、駆動用モータ３５、インバータ３３、バッテリ３１、ブレーキシステム１５、電動ステアリングシステム２１、車両操作／挙動センサ４１、車両位置センサ４３、ナビゲーション装置４５及び制御装置５０を備える。インバータ３３、ブレーキシステム１５、電動ステアリングシステム２１、車両操作／挙動センサ４１、車両位置センサ４３及びナビゲーション装置４５は、それぞれ直接的に、又は、ＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＩＮ（Local Inter Net）等の通信手段を介して制御装置５０に接続されている。

【0013】

図１に示した車両１は、駆動用モータ３５のみを駆動源として備え、駆動用モータ３５から出力される動力を用いて走行する電気自動車である。車両１の運転モードは、手動運転モードと自動運転モードとの間で切替可能となっている。手動運転モードは、ドライバの運転操作に応じて車両１の加減速度及び操舵角が制御される運転モードである。自動運転モードは、ドライバの運転操作によらずに車両１の加減速度及び操舵角が自動で制御される運転モードである。

【0014】

なお、運転モードは、ドライバによって切替可能になっていてもよく、手動運転モード中に制御装置５０が介入することにより自動運転モードに切り替えられてもよい。また、自動運転モード中にドライバによりブレーキ操作等の特定の操作が行われた場合に、自動運転モードから手動運転モードへ切り替えられるようになっていてもよい。

【0015】

駆動用モータ３５は、車両１の車輪１１Ｌ，１１Ｒに伝達される動力を出力するモータである。駆動用モータ３５としては、例えば三相交流式のモータが用いられる。駆動用モータ３５は、インバータ３３を介してバッテリ３１と接続され、バッテリ２３から供給される電力を用いて駆動され、動力を出力する。

【0016】

なお、駆動用モータ３５は、車両１の減速時に回生駆動されて車輪１１Ｌ，１１Ｒの運動エネルギを用いて発電可能なモータであってもよい。この場合、駆動用モータ３５により発電される電力は、インバータ３３を介してバッテリ３１へ充電される。

【0017】

駆動用モータ３５の出力軸は、動力伝達系１７を介して、車輪１１Ｌ，１１Ｒが接続された駆動軸１９と接続されている。したがって、駆動用モータ３５から出力される動力は、動力伝達系１７及び駆動軸１９を介して車輪１１Ｌ，１１Ｒに伝達される。

【0018】

なお、図１に示された車輪１１Ｌ，１１Ｒは、電動ステアリングシステム２１により操舵角が制御される前輪であり、駆動用モータ３５から出力される動力は少なくとも前輪に伝達される。ただし、駆動用モータ３５から出力される動力が伝達される車輪１１Ｌ，１１Ｒは後輪であってもよい。また、駆動用モータ３５から出力される動力は、図示しないプロペラシャフトを介して前輪及び後輪の双方へ伝達されてもよい。

【0019】

インバータ３３は、双方向の電力変換を行う電力変換装置である。例えば、インバータ３３は、三相ブリッジ回路を含む。インバータ３３は、バッテリ３１から供給される直流電力を交流電力に変換して駆動用モータ３５へ供給する。また、インバータ３３は、駆動用モータ３５により発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ３１へ供給する。インバータ３３の駆動は、制御装置５０により制御される。

【0020】

バッテリ３１は、電力を充放電可能な電池である。バッテリ３１としては、例えば、リチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池又は鉛蓄電池が用いられるが、これら以外の電池が用いられてもよい。バッテリ３１は、駆動用モータ３５に供給される電力を蓄電する。

【0021】

ブレーキシステム１５は、例えば各車輪１１Ｌ，１１Ｒに設けられたブレーキ装置１３Ｌ，１３Ｒへ供給する油圧を制御することで各車輪１１Ｌ，１１Ｒに対して付与する制動力を制御する。ブレーキシステム１５は、例えば、図示しないマスタシリンダ、倍力装置及び液圧制御ユニットを含む。マスタシリンダは、倍力装置を介してブレーキペダルに接続されており、倍力装置は、ドライバによるブレーキペダルの踏力を倍力してマスタシリンダに伝達する。

【0022】

マスタシリンダとブレーキ装置１３Ｌ，１３Ｒとは、液圧制御ユニットに設けられた油圧回路を介して接続されている。マスタシリンダは、ブレーキペダルの操作量に応じて作動油を油圧回路へ供給する。液圧制御ユニットは、電磁制御弁及び電動ポンプを備え、各ブレーキ装置３１Ｌ，３１Ｒへ供給する作動油の流量を制御する。

【0023】

各車輪１１Ｌ，１１Ｒに設けられたブレーキ装置１３Ｌ，１３Ｒは、例えば、ブレーキパッド及びホイールシリンダを含むキャリパを含む。ブレーキパッドは、車輪１１Ｌ，１１Ｒと一体となって回転するブレーキディスクの両面にそれぞれ対向して一対設けられる。ホイールシリンダは、ブレーキキャリパ内に形成された油圧室であり、ホイールシリンダ内の圧力の上昇に伴ってそれぞれのブレーキパッドがブレーキディスクの両面に向けて移動する。これにより、ブレーキディスクが一対のブレーキパッドにより挟まれ、摩擦力によって車輪１１Ｌ，１１Ｒに制動力が付与される。

【0024】

液圧制御ユニットが各ブレーキ装置３１Ｌ，３１Ｒへ供給する作動油の流量を制御することにより、各ブレーキ装置３１Ｌ，３１Ｒのホイールシリンダ内の圧力が調節され、各車輪１１Ｌ，１１Ｒに付与される制動力が制御される。ブレーキシステム１５の駆動は、制御装置５０により制御される。

【0025】

電動ステアリングシステム２１は、ドライバのステアリングホイールを用いた操舵操作を補助する。例えば、電動ステアリングシステム２１は、図示しないステアリングホイールの回転角を検出する回転センサと、回転センサにより検出されるステアリングホイールの回転角に応じて車輪１１Ｌ，１１Ｒの操舵角を制御する電動モータとを含む。電動ステアリングシステム２１は、さらにステアリングホイールを回動させる動力を出力可能な電動モータを含んでいてもよい。電動ステアリングシステム２１の駆動は、制御装置５０により制御される。

【0026】

なお、自動運転モードにおいては、電動ステアリングシステム２１を利用して車輪１１Ｌ，１１Ｒの操舵角の制御が行われる。

【0027】

車両操作／挙動センサ４１は、車両の操作状態及び挙動を検出する少なくとも一つのセンサからなる。車両操作／挙動センサ４１は、例えば、車速センサ、加速度センサ、角速度センサのうちの少なくとも一つを含み、車速、前後加速度、横加速度、ヨーレート等の車両の挙動の情報を検出する。また、車両操作／挙動センサ４１は、例えばアクセルポジションセンサ、ブレーキストロークセンサ、ブレーキ圧センサ、舵角センサ、エンジン回転数センサのうちの少なくとも一つを含み、ステアリングホイール又は操舵輪の操舵角、アクセル開度、ブレーキ操作量等の車両の操作状態の情報を検出する。車両操作／挙動センサ４１は、検出した情報を含むセンサ信号を制御装置５０へ送信する。

【0028】

車両位置センサ４３は、車両１の位置を検出し、検出結果を制御装置５０へ出力する。例えば、車両位置センサ４３は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からの衛星信号を受信するＧＰＳセンサであってもよい。ＧＰＳセンサは、受信した衛星信号に含まれる車両の地図データ上の位置情報をナビゲーション装置４５及び制御装置５０へ送信する。なお、ＧＰＳアンテナの代わりに、車両の位置を特定する他の衛星システムからの衛星信号を受信するアンテナが備えられていてもよい。

【0029】

また、車両位置センサ４３は、さらに車外撮影カメラやＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging又はLaser Imaging Detection and Ranging）、レーダセンサ等の道路内における自車両の位置を検出可能な測定機器を含んでもよい。

【0030】

ナビゲーション装置４５は、車両１の現在位置から設定された目的地までの走行ルートを案内する装置である。ナビゲーション装置４５には、あらかじめ地図データが格納されている。地図データは、自動運転モード中の車両１がそれぞれの道路を走行する際の基準となる走行軌跡である目標軌跡のデータを含む。目標軌跡のデータは、目標点群のデータとして構成され得る。ナビゲーション装置４５は、車両位置センサ４３から出力される車両１の現在位置の情報を取得するとともに、現在位置から設定された目的地までの走行ルートを設定する。ナビゲーション装置４５は、走行ルート及び目標軌跡を示す情報を制御装置５０へ出力する。

【0031】

また、ナビゲーション装置４５は、情報を視覚的に表示する機能を有し、車両１の現在位置や走行ルート、目的地の位置、目的地までの距離や予測到達時間等のルート案内に関する各種情報を地図データ上に表示する。

【0032】

制御装置５０は、車両１の自動運転モード中に、インバータ３３、ブレーキシステム１５及び電動ステアリングシステム２１を制御して、ナビゲーション装置４５により設定された走行ルートに沿って車両１を自動で走行させる自動運転制御を実行する。制御装置５０は、少なくとも車輪１１Ｌ，１１Ｒの目標操舵角を設定し、当該目標操舵角に基づいて車輪１１Ｌ，１１Ｒの操舵角を制御する。

【0033】

＜２．制御装置＞
続いて、本実施形態に係る車両の制御装置５０について具体的に説明する。

【0034】

（２－１．構成例）
制御装置５０は、少なくともＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の一つ又は複数のプロセッサと、当該プロセッサと通信可能に接続されて各種データを記憶する一つ又は複数のメモリとを備えて構成される。なお、制御装置５０の一部又は全部は、ファームウェア等の更新可能なもので構成されてもよく、また、ＣＰＵ等からの指令によって実行されるプログラムモジュール等であってもよい。

【0035】

図２は、制御装置５０の機能構成の一例を示すブロック図である。制御装置５０は、設定部５１、制御部５３及び記憶部６１を備える。なお、本実施形態に係る制御装置５０が有する機能は、一つの制御装置により実現されてもよく、ＣＡＮ等の通信手段を介して互いに通信可能な複数の制御装置により実現されてもよい。

【0036】

（２－１－１．記憶部）
記憶部６１は、プロセッサにより実行されるプログラムや演算処理に用いられる各種演算パラメータを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）や、プロセッサが取得した各種検出データ及び演算結果等を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを含む。記憶部６１は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）フラッシュ、ストレージ装置等の記憶媒体を含んでいてもよい。

【0037】

（２－１－２．設定部）
設定部５１は、車両１の自動運転モード中に、ナビゲーション装置４５から取得した走行ルート上の目標軌跡Ｔｔｇｔに沿って車両１を走行させるために、車輪１１Ｌ，１１Ｒの目標操舵角θｔを設定する。本実施形態において、設定部５１は、車両位置センサ４３から出力される車両１の現在位置（現在位置Ｐａ１及び現在位置Ｐａ２：特に区別を要しない場合には現在位置Ｐａと総称する）と、ナビゲーション装置４５から取得した目標軌跡Ｔｔｇｔ上に設定される基準点（第１基準点Ｐｔ１及び第２基準点Ｐｔ２：特に区別を要しない場合には基準点Ｐｔと総称する）とに基づいて所定の円弧Ａｔを設定し、当該円弧Ａｔの曲率ｃに基づいて目標操舵角θｔを設定する。設定部５１は、例えばプロセッサの処理速度に応じてあらかじめ設定された所定の演算周期ごとに目標操舵角θｔを設定する。

【0038】

（２－１－３．制御部）
制御部５３は、一つ又は複数のプロセッサを含み、記憶部６１に記憶されたプログラムを実行することにより種々の演算処理を実行し、車両１の各装置の動作を制御する。本実施形態において、制御部５３は、モータ制御部５５、ブレーキ制御部５７及び操舵制御部５９を含む。

【0039】

モータ制御部５５は、駆動用モータ３５の動作を制御する。具体的に、モータ制御部５５は、インバータ３３のスイッチング素子の動作を制御することによって、バッテリ３１から駆動用モータ３５への電力の供給及び駆動用モータ３５による発電電力のバッテリ３１への充電を制御する。これにより、モータ制御部５５は、駆動用モータ３５による動力の出力及びバッテリ３１の充電を制御することができる。

【0040】

ブレーキ制御部５７は、ブレーキシステム１５の動作を制御する。具体的に、ブレーキ制御部５７は、液圧制御ユニットの動作を制御することによって、各車輪１１Ｌ，１１Ｒに設けられている各ブレーキ装置１３Ｌ，１３Ｒのホイールシリンダ内の圧力を制御する。これにより、ブレーキ制御部５７は、車両１に付与される制動力を制御することができる。

【0041】

操舵制御部５９は、電動ステアリングシステム２１の動作を制御する。具体的に、操舵制御部５９は、電動ステアリングシステム２１の電動モータの出力を制御することによって、車輪１１Ｌ，１１Ｒの操舵角θを制御することができる。操舵制御部５９は、少なくとも車輪１１Ｌ，１１Ｒの操舵角θを制御可能に構成されていればよいが、併せて、車輪１１Ｌ，１１Ｒの操舵角θに対応させてステアリングホイールの回転角を制御してもよい。

【0042】

上述したように、車両１の運転モードは、手動運転モードと自動運転モードとの間で切り替え可能となっている。制御部５３は、運転モードに応じて、車両１の加減速度および操舵角を制御する。

【0043】

例えば、手動運転モードでは、制御部５３は、車両１の加減速度がドライバによるアクセル操作及びブレーキ操作に応じた加減速度となるように、各装置を制御する。具体的に、制御部５３は、車両１に付与される駆動力がアクセル開度に応じた駆動力となるように、駆動用モータ３５の動作を制御する。これにより、車両１の加速度をドライバによるアクセル操作に応じて制御することができる。また、制御部５３は、車両１に付与される制動力がブレーキ操作量に応じた制動力となるように、ブレーキシステム１５の動作を制御する。これにより、車両１の減速度をドライバによるブレーキ操作に応じて制御することができる。また、制御部５３は、ドライバによるステアリング操作が行われている時に、車輪１１Ｌ，１１Ｒの操舵角θがステアリングホイールの回転角に応じた切れ角となるように電動モータの動作を制御する。これにより、ドライバのステアリング操作に応じて車輪１１Ｌ，１１Ｒの操舵角θを制御することができる。

【0044】

自動運転モードでは、制御部５３は、ナビゲーション装置４５により設定された走行ルートに沿って車両１が自動で走行するように、各装置を制御する。具体的に、制御部５３は、ナビゲーション装置４５から取得された走行ルート上の目標軌跡Ｔｔｇｔに沿って車両１が自動で走行するように、各装置を制御する。制御部５３は、車輪１１Ｌ，１１Ｒの操舵角θが設定部５１により設定される目標操舵角θｔになるように、電動ステアリングシステム２１の動作を制御する。また、制御部５３は、例えば、車両１の車速Ｖが設定速度に維持されるように、車両１の加減速度を制御する。制御部５３は、例えば設定部５１と同じ演算周期ごとに、各装置の制御目標を設定する。

【0045】

なお、車両１の前方に先行車が存在したり、車両１の周囲に歩行者や障害物等が存在したりする場合、制御部５５は、先行車及び歩行者等と車両１との衝突を回避するように車両１の走行軌跡又は車速を調整する。ただし、以下では、本開示の技術の理解を容易にするために、先行車及び歩行者等が存在しないものとして説明する。

【0046】

（２－２．制御装置の動作例）
次に、本実施形態に係る車両の制御装置５０の動作例として、制御装置５０による車輪１１Ｌ，１１Ｒの操舵角θを制御する処理の一例を説明する。

【0047】

（２－２－１．目標操舵角の設定方法の概要）
まず、図３を参照して、設定部５１が目標操舵角θｔを設定する際の基本となる目標操舵角θｔの設定方法の概要を説明する。図３は、目標操舵角θｔの設定処理の基本的な考え方を示す説明図である。

【0048】

設定部５１は、車両位置センサ４３から送信される車両１の現在位置Ｐａの情報を取得するとともに、ナビゲーション装置４５から出力される走行ルート上の目標軌跡Ｔｔｇｔの情報を取得する。設定部５１は、所定の基準にしたがって前方の目標軌跡Ｔｔｇｔ上に基準点Ｐｔを設定するとともに、現在の車両１の進行方向を接線とし、かつ、車両１の現在位置Ｐａ及び基準点Ｐｔをともに通過する円弧Ａｔを算出する。そして、設定部５１は、求めた円弧Ａｔの曲率ｃの走行軌跡となるように、車輪１１Ｌ，１１Ｒの目標操舵角θｔを設定する。

【0049】

ここで、本実施形態に係る制御装置５０では、設定部５１は、目標軌跡Ｔｔｇｔの曲率ｃの変曲点Ｐｃを求め、車両１が変曲点Ｐｃを通過する前と通過した後とで異なる基準にしたがって基準点Ｐｔを設定する。具体的に、設定部５１は、車両１が目標軌跡Ｔｔｇｔ上の変曲点Ｐｃを通過する前には、第１基準点Ｐｔ１を変曲点Ｐｃよりも手前に設定する。また、設定部５１は、同一の走行条件で比較した場合に、車両１が変曲点Ｐｃを通過した後の車両１の現在位置Ｐａから第２基準点Ｐｔ２までの距離である第２の距離Ｌ２が、車両１が変曲点Ｐｃを通過する前の車両１の現在位置Ｐａから第１基準点Ｐｔ１までの距離である第１の距離Ｌ１よりも大きくなるように、第１基準点Ｐｔ１及び第２基準点Ｐｔ２をそれぞれ設定する。同一の走行条件とは、車速や加減速度、操舵角の少なくとも一つ又は全部が同一の条件であることを指す。

【0050】

図４及び図５は、目標軌跡Ｔｔｇｔの曲率ｃの変曲点Ｐｃの特定方法の例を示す説明図である。設定部５１は、ナビゲーション装置４５から取得した目標軌跡Ｔｔｇｔを構成する目標点群の中から、任意の複数の目標点を選択する。図４及び図５の例では、５つの目標点Ｐ１～Ｐ５が選択されている。設定部５１は、選択した５つの目標点Ｐ１～Ｐ５について、それぞれ二次元空間上の座標（ｘ_i，ｙ_i）と目標軌跡Ｔｔｇｔの曲率ｃ_iとを求める。

【0051】

このとき用いる二次元空間は、例えば、車両１の現在位置Ｐａを原点とし、車両１の進行方向をｙ軸とする二次元空間であってもよい。また、それぞれの目標点Ｐ１～Ｐ５における目標軌跡Ｔｔｇｔの曲率ｃ_iは、ナビゲーション装置４５から取得する目標軌跡Ｔｔｇｔのデータに含まれていてもよく、取得した目標軌跡Ｔｔｇｔを構成する各目標点の二次元空間上の座標のデータに基づいて設定部５１により算出されてもよい。ただし、曲率ｃ_iの算出方法は特に限定されるものではない。

【0052】

設定部５１は、目標点Ｐ１～Ｐ５のうち、求められた曲率ｃ₁～ｃ₅の値が最も大きい目標点を変曲点Ｐｃに設定する。図４及び図５の例では、目標点Ｐ１～Ｐ３にかけて曲率ｃ₁～ｃ₃が増加し（つまり、曲率半径ｒ₁～ｒ₃が減少し）、目標点Ｐ３以降は、曲率ｃ₃～ｃ₅が減少している。このため、設定部５１は、目標点Ｐ３を変曲点Ｐｃに設定する。

【0053】

このとき、設定部５１は、曲率ｃの値が最も大きい目標点の曲率ｃが、あらかじめ設定した所定値を超える場合に、当該目標点を変曲点Ｐｃに設定するようにしてもよい。緩やかなカーブを走行する場合には、設定される円弧Ａｔの曲率は小さい状態であり、目標軌跡Ｔｔｇｔのカーブの内側方向への乖離度が大きくなる可能性が低く、また、操舵の振動が大きくなる可能性が低い。このため、基準点Ｐｔの設定位置の基準を異ならせる処理を実行する機会が限定され、制御装置５０の負荷を低減することができる。

【0054】

選択する目標点の数は５つに限られない。選択する目標点の数が多いほど、より正確に曲率ｃの変曲点Ｐｃを特定することができる。ただし、選択する目標点の数が多すぎると演算処理に要する時間が長くなるため、これらを踏まえて目標点の数を設定することが好ましい。

【0055】

また、それぞれの目標点Ｐ１～Ｐ５の位置は任意に選択されてもよいが、目標点Ｐ１～Ｐ５の位置は、等間隔で選択されることが好ましい。複数の目標点Ｐ１～Ｐ５が等間隔で選択されることにより、求められる変曲点Ｐｃの位置が、実際の変曲点から大きくずれるおそれを低減することができる。例えば、設定部５１は、車両１の現在位置Ｐａから所定距離の位置に、最も手前の目標点（第１目標点）Ｐ１を選択するとともに以降の目標点Ｐ２～Ｐ５を等間隔で選択する。車両１の現在位置Ｐａが目標軌跡Ｔｔｇｔ上にない場合、設定部５１は、車両１の現在位置Ｐａから最も近い目標軌跡Ｔｔｇｔ上の点を起点（起点Ｐｂ１及び起点Ｐｂ２：特に区別を要しない場合には起点Ｐｂと総称する）とし、現在位置Ｐａの代わりに起点Ｐｂからの所定距離の位置に目標点（第１目標点）Ｐ１を選択するとともに以降の目標点Ｐ２～Ｐ５を等間隔で選択する。

【0056】

この場合、起点Ｐｂから第１目標点Ｐ１までの距離は任意に選択されてよいが、車両１の現在の車速Ｖに応じて設定されてもよい。同様に、目標点Ｐ１～Ｐ５の間隔を等間隔で選択する場合、それぞれの目標点Ｐ１～Ｐ５の間隔は、車両１の現在の車速Ｖに応じて設定されてもよい。具体的に、起点Ｐｂから第１目標点Ｐ１までの距離、及び、目標点Ｐ１～Ｐ５の間隔は、車両１の現在の車速Ｖが速いほど大きくなるように設定されることが好ましい。起点Ｐｂから第１目標点Ｐ１までの距離、及び、目標点Ｐ１～Ｐ５の間隔を、車両１の車速Ｖに比例して設定することにより、車両１の到達可能距離に応じて変曲点Ｐｃの位置を求める目標軌跡Ｔｔｇｔの範囲が設定され、変曲点Ｐｃの通過前後で基準点Ｐｔを設定する基準を異ならせる処理を確実に実行することができる。

【0057】

図６及び図７は、変曲点Ｐｃを通過する前における第１基準点Ｐｔ１の設定範囲、及び、変曲点Ｐｃを通過した後における第２基準点Ｐｔ２の設定範囲をそれぞれ示す説明図である。図６及び図７において、車両１の現在位置Ｐａ１，Ｐａ２に対して、第１基準点Ｐｔ１及び第２基準点Ｐｔ２は、任意に設定される範囲α内のいずれかの目標軌跡Ｔｔｇｔ上に設定される。範囲αは、例えば所定の数の目標点を含む範囲として設定されてもよく、所定の距離の範囲として設定されてもよいが、これらの例に限定されない。図６及び図７に示した例では、範囲αは、三つの目標点を含む範囲とされている。

【0058】

図６に示すように、車両１が変曲点Ｐｃを通過する前には、円弧Ａｔを求めるための第１基準点Ｐｔ１を設定する範囲αが変曲点Ｐｃの手前に設定される。これにより、車両１が変曲点Ｐｃに近づくまでは、車両１の前方において目標軌跡Ｔｔｇｔの曲率ｃが最大となる位置を挟んで第１基準点Ｐｔ１が設定される可能性が低くなり、車両１の実際の走行軌跡が、目標軌跡Ｔｔｇｔの内側方向へ乖離する度合いを低減することができる。

【0059】

また、図６及び図７に示すように、車両１が変曲点Ｐｃを通過した後の現在位置Ｐａ２（又は起点Ｐｂ２）から第２基準点Ｐｔ２の設定範囲αまでの距離は、変曲点Ｐｃを通過する前の現在位置Ｐａ１（又は起点Ｐｂ１）から第１基準点Ｐｔ１の設定範囲αまでの距離よりも大きくされる。本実施形態では、車両１の車速Ｖにかかわらず、同一の走行条件で比較した場合であっても、車両１が変曲点Ｐｃを通過した後の現在位置Ｐａ２（又は起点Ｐｂ２）から第２基準点Ｐｔ２までの距離（第２の距離）Ｄ２が、変曲点Ｐｃを通過する前の現在位置Ｐａ１（又は起点Ｐｂ１）から第１基準点Ｐｔ１までの距離（第１の距離）Ｄ１よりも大きくなるように、第１基準点Ｐｔ１及び第２基準点Ｐｔ２がそれぞれ設定される。これにより、車両１が変曲点Ｐｃを通過し、目標軌跡Ｔｔｇｔの曲率ｃが小さくなる状態においては、第２基準点Ｐｔ２がより遠くに設定されることとなり、求められる円弧Ａｔの曲率が小さくなる。このため、演算周期ごとに設定される目標操舵角θｔに基づいて車輪１１Ｌ，１１Ｒの操舵角θを制御した場合に、操舵の振動を低減することができる。

【0060】

（２－２－２．基準点の設定方法の具体例）
続いて、同一の走行条件で比較した場合に、第２の距離Ｄ２が第１の距離Ｄ１よりも大きくなるように第１基準点Ｐｔ１及び第２基準点Ｐｔ２をそれぞれ設定する方法の具体例を説明する。

【0061】

（第１の例）
第１の例では、設定部５１は、所定の単位時間後に到達すると想定される目標軌跡Ｔｔｇｔ上の車両１の位置に基準点Ｐｔを設定する。その際に、設定部５１は、車両１が変曲点Ｐｃを通過した後に用いる第２の単位時間Ｔ２の値を、変曲点Ｐｃを通過する前に用いる第１の単位時間Ｔ１の値よりも大きくする。これにより、同一の走行条件で比較した場合に、第２の距離Ｄ２が第１の距離Ｄ１よりも大きくなるように第１基準点Ｐｔ１及び第２基準点Ｐｔ２がそれぞれ設定される。

【0062】

所定の単位時間後に到達すると想定される目標軌跡Ｔｔｇｔ上の車両１の位置に基準点Ｐｔを設定する場合、現在位置Ｐａ（又は起点Ｐｂ）から基準点Ｐｔまでの距離は、車速Ｖが速いほど大きく、車速Ｖが遅いほど小さくされる。このとき、車両１が変曲点Ｐｃを通過する前に用いられる第１の単位時間Ｔ１は、車両１が現在の車速Ｖの状態で第１の単位時間Ｔ１後に到達すると想定される目標軌跡Ｔｔｇｔ上の位置が変曲点Ｐｃよりも手前になるように設定される。ただし、第１の単位時間Ｔ１は、設定部５１の演算周期の間隔よりも長い時間に設定される。例えば、設定部５１の演算周期の間隔が０．１秒である場合、第１の単位時間Ｔ１は０．２～１．０秒に設定される。

【0063】

車両１が変曲点Ｐｃを通過する前において、設定部５１は、変曲点Ｐｃの曲率ｃに基づいて第１基準点Ｐｔ１の位置を調整してもよい。具体的に、設定部５１は、同一の走行条件で比較した場合に、変曲点Ｐｃの曲率ｃが大きいほど第１の距離Ｄ１が小さく、変曲点Ｐｃの曲率ｃが小さいほど第１の距離Ｄ１が大きくなるように、第１基準点Ｐｔ１の位置を調整する。例えば、図８に示すように、変曲点Ｐｃの曲率ｃが大きくなるほど第１の単位時間Ｔ１が短くなるように、第１の単位時間Ｔ１を調整してもよい。あるいは、変曲点の曲率ｃが大きくなるほど小さくなるように係数を設定し、上述のように車速Ｖに応じて求められた第１基準点Ｐｔ１までの第１の距離Ｄ１に当該係数を掛けるようにしてもよい。これにより、変曲点Ｐｃの曲率が大きい場合、つまり、カーブが急である場合に、第１基準点Ｐｔ１がより近くに設定され、目標軌跡Ｔｔｇｔのカーブの内側への走行軌跡の乖離度を低減することができる。

【0064】

また、第１の例において、車両１が変曲点Ｐｃを通過した後に用いられる第２の単位時間Ｔ２は、第１の単位時間Ｔ１よりも大きい値に設定される。これにより、変曲点Ｐｃの通過後、目標軌跡Ｔｔｇｔの曲率ｃが大きくなる状態においては、第２基準点Ｐｔ２がより遠くに設定され、目標操舵角θｔの算出に用いる円弧Ａｔの曲率を大きくすることができる。したがって、操舵の振動を低減することができる。

【0065】

なお、設定部５１は、ある変曲点の先に、次の変曲点の存在を検知している場合、二つの変曲点の間の適宜の位置を境界として、基準点Ｐｔの設定に用いる単位時間を第２の単位時間Ｔ２から第１の単位時間Ｔ１に切り替える。例えば、設定部５１は、二つの変曲点の間の中間地点に到達する前においては、手前の変曲点の通過後の状態として第２の単位時間Ｔ２を用い、当該中間地点に到達した後においては、次の変曲点の通過前の状態として第１の単位時間Ｔ１を用いてもよい。

【0066】

あるいは、設定部５１は、目標軌跡Ｔｔｇｔの曲率ｃの変曲点Ｐｃが特定された場合に、変曲点Ｐｃを通過する前、及び、変曲点Ｐｃを通過した後の特定の区間に対して、基準点Ｐｔの設定位置の基準を異ならせる処理を実行するようにしてもよい。これにより、目標軌跡Ｔｔｇｔのカーブの内側への走行軌跡の乖離を低減したり、操舵の振動を低減したりする効果が得られやすい場面においてのみ基準点Ｐｔの設定位置の基準を異ならせる処理が実行されるようになり、制御装置５０の負荷を低減することができる。

【0067】

（第２の例）
第２の例では、設定部５１は、車両１が変曲点Ｐｃを通過する前又は通過した後の少なくとも一方において、同一の走行条件で比較した場合に第２の距離Ｄ２が第１の距離Ｄ１よりも大きくなるように設定された係数を用いて、第１基準点Ｐｔ１及び第２基準点Ｐｔ２をそれぞれ設定する。例えば、設定部５１は、変曲点Ｐｃの通過前及び通過後にかかわらず、同一の単位時間を用いて、当該単位時間経過後の車両１の到達予定距離を算出する。そして、設定部５１は、同一の走行条件で比較した場合に第２の距離Ｄ２が第１の距離Ｄ１よりも大きくなるように設定された係数を当該到達予定距離に掛けて、算出された到達予定距離に対応する位置に第１基準点Ｐｔ１又は第２基準点Ｐｔ２を設定する。

【0068】

例えば、変曲点Ｐｃの通過前の到達予定距離に対してのみ係数を掛ける場合、当該係数は、１未満の適宜の値に設定される。また、変曲点Ｐｃの通過後の到達予定距離に対してのみ係数を掛ける場合、当該係数は、１を超える適宜の値に設定される。あるいは、変曲点Ｐｃの通過前の到達予定距離及び変曲点Ｐｃの通過後の到達予定距離に対してそれぞれ係数を掛ける場合、変曲点Ｐｃの通過後に用いる第２の係数が、変曲点Ｐｃの通過前に用いる第１の係数よりも大きい値に設定される。これにより、同一の走行条件で比較した場合に、第２の距離Ｄ２が第１の距離Ｄ１よりも大きくなるように第１基準点Ｐｔ１及び第２基準点Ｐｔ２がそれぞれ設定され、変曲点Ｐｃの通過後、目標軌跡Ｔｔｇｔの曲率ｃが大きくなる状態においては、第２基準点Ｐｔ２がより遠くに設定される。したがって、目標操舵角θｔの算出に用いる円弧Ａｔの曲率を大きくすることができ、操舵の振動を低減することができる。

【0069】

なお、第２の例において、設定部５１は、所定の係数を用いる代わりに、所定距離を加減算してもよい。例えば、設定部５１は、変曲点Ｐｃの通過前の到達予定距離から所定距離を減算してもよく、変曲点Ｐｃの通過前の到達予定距離に所定距離を加算してもよい。あるいは、変曲点Ｐｃの通過前及び通過後の到達予定距離にそれぞれ所定距離を加減算してもよい。この場合、変曲点Ｐｃの通過後の到達予定距離に加減算される所定距離（正又は負の値）は、変曲点Ｐｃの通過前の到達予定距離に加減算される所定距離（正又は負の値）よりも大きい値に設定される。所定距離を加減算する方法によっても、同一の走行条件で比較した場合に、第２の距離が第１の距離よりも大きくなるように基準点Ｐｔを設定することができる。

【0070】

また、第２の例において、係数を掛ける前の距離、あるいは、所定距離を加減算する前の距離として、単位時間後の到達予定距離の代わりに、車速Ｖに依存しない一定の距離が用いられてもよい。この場合においても、同一の走行条件で比較した場合に、第２の距離Ｄ２が第１の距離Ｄ１よりも大きくなるように第１基準点Ｐｔ１及び第２基準点Ｐｔ２をそれぞれ設定することができる。

【0071】

また、第２の例においても、設定部５１は、車両１が変曲点Ｐｃを通過する前において、変曲点Ｐｃの曲率ｃに基づいて第１基準点Ｐｔ１の位置を調整してもよい。また、設定部５１は、ある変曲点の先に、次の変曲点の存在を検知している場合、二つの変曲点の間の適宜の位置を境界として、基準点Ｐｔの設定に用いる単位時間を第２の単位時間Ｔ２から第１の単位時間Ｔ１に切り替えてもよい。さらに、設定部５１は、目標軌跡Ｔｔｇｔの曲率ｃの変曲点Ｐｃが特定された場合に、変曲点Ｐｃを通過する前、及び、変曲点Ｐｃを通過した後の特定の区間に対して、基準点Ｐｔの設定位置の基準を異ならせる処理を実行するようにしてもよい。

【0072】

（第３の例）
第３の例では、設定部５１は、車両１の現在位置Ｐａ（又は起点Ｐｂ）から、車速に依存しない定数である所定距離先の目標軌跡Ｔｔｇｔ上の位置に基準点Ｐｔを設定する。その際に、設定部５１は、車両１が変曲点Ｐｃを通過した後に用いる第２の距離Ｄ２の値を、変曲点Ｐｃを通過する前に用いる第１の距離Ｄ１の値よりも大きくする。これにより、係数を掛けたり、距離を加減算したりすることなく、第２の距離Ｄ２が第１の距離Ｄ１よりも大きくなるように第１基準点Ｐｔ１及び第２基準点Ｐｔ２をそれぞれ設定することができる。

【0073】

ただし、第３の例においても、設定部５１は、車両１が変曲点Ｐｃを通過する前において、変曲点Ｐｃの曲率ｃに基づいて第１基準点Ｐｔ１の位置を調整してもよい。また、設定部５１は、ある変曲点の先に、次の変曲点の存在を検知している場合、二つの変曲点の間の適宜の位置を境界として、基準点Ｐｔの設定に用いる距離を第２の距離Ｄ２から第１の距離Ｄ１に切り替えてもよい。さらに、設定部５１は、目標軌跡Ｔｔｇｔの曲率ｃの変曲点Ｐｃが特定された場合に、変曲点Ｐｃを通過する前、及び、変曲点Ｐｃを通過した後の特定の区間に対して、基準点Ｐｔの設定位置の基準を異ならせる処理を実行するようにしてもよい。

【0074】

（２－３．操舵制御処理）
続いて、図９のフローチャートに沿って、車両１の制御装置５０による操舵制御処理の一例を説明する。

【0075】

まず、設定部５１は、車両位置センサ４３及びナビゲーション装置４５から、車両１の現在位置Ｐａのデータ及び目標軌跡Ｔｔｇｔのデータを取得する（ステップＳ１１）。次いで、設定部５１は、車両１の進行方向に目標軌跡Ｔｔｇｔを構成する目標点群が存在するか否かを判別する（ステップＳ１３）。ここでは、車両１が自動運転モードに設定され、かつ、車両１が目的地に到達する前の状態で、走行ルートに沿って自動で運転されているか否かが判定される。目標点群が存在しない場合（Ｓ１３／Ｎｏ）、設定部５１は、本ルーチンを終了させる。

【0076】

一方、目標点群が存在する場合（Ｓ１３／Ｙｅｓ）、設定部５１は、目標軌跡Ｔｔｇｔを構成する目標点群の中から複数の目標点Ｐ１～Ｐ５を選択し、それぞれの目標点Ｐ１～Ｐ５の二次元空間上の座標（ｘ_i，ｙ_i）及び曲率ｃを求める（ステップＳ１５）。上述のとおり、選択する目標点の数が多いほど、より正確に曲率ｃの変曲点Ｐｃを特定することができる。ただし、選択する目標点の数が多すぎると演算処理に要する時間が長くなるため、これらを踏まえて目標点の数を設定することが好ましい。また、それぞれの目標点Ｐ１～Ｐ５の曲率ｃは、目標軌跡Ｔｔｇｔのデータに含まれていてもよく、目標軌跡Ｔｔｇｔを構成する各目標点の二次元空間上の座標に基づいて算出されてもよい。

【0077】

次いで、設定部５１は、選択した目標点Ｐ１～Ｐ５の中から、曲率ｃが最も大きい目標点を変曲点Ｐｃに設定する（ステップＳ１７）。このとき、上述のとおり、設定部５１は、曲率ｃが最も大きい目標点の曲率ｃが、あらかじめ設定した所定値を超える場合に、当該目標点を変曲点Ｐｃに設定するようにしてもよい。これにより、基準点Ｐｔの設定位置の基準を異ならせる処理を実行する機会が限定され、制御装置５０の負荷を低減することができる。図示されていないものの、該当する変曲点Ｐｃが存在しない場合には、設定部５１は、変曲点Ｐｃの通過前後にかかわらずあらかじめ設定した基準にしたがって基準点Ｐｔを設定し、ステップＳ２５に進む。

【0078】

ステップＳ１７において変曲点Ｐｃが特定されると、設定部５１は、車両１の現在位置Ｐａは変曲点Ｐｃよりも手前であるか否かを判別する（ステップＳ１９）。現在位置Ｐａが変曲点Ｐｃよりも手前である場合（Ｓ１９／Ｙｅｓ）、設定部５１は、変曲点Ｐｃよりも手前に第１基準点Ｐｔ１を設定する（ステップＳ２１）。一方、現在位置Ｐａが変曲点Ｐｃを超えている場合（Ｓ１９／Ｎｏ）、設定部５１は、同一の走行条件で比較した場合に、現在位置Ｐａから基準点Ｐｔ（第２基準点Ｐｔ２）までの第２の距離Ｄ２が、変曲点Ｐｃの通過前に設定される第１基準点Ｐｔ１までの第１の距離Ｄ１よりも大きくなるように第２基準点Ｐｔ２を設定する（ステップＳ２３）。

【0079】

例えば、上述の第１の例では、設定部５１は、変曲点Ｐｃの通過前においては、車両１が現在の車速Ｖの状態で、演算周期の間隔よりも長い第１の単位時間Ｔ１後に到達すると想定される目標軌跡Ｔｔｇｔ上の位置であって、変曲点Ｐｃの手前の位置に第１基準点Ｐｔ１を設定する（ステップＳ２１）。また、設定部５１は、変曲点Ｐｃの通過後においては、車両１が現在の車速Ｖの状態で、第１の単位時間Ｔ１よりも長い第２の単位時間Ｔ２後に到達すると想定される目標軌跡Ｔｔｇｔ上の位置に第２基準点Ｐｔ２を設定する（ステップＳ２３）。

【0080】

また、上述の第２の例では、設定部５１は、変曲点Ｐｃの通過前においては、車両１が現在の車速Ｖの状態で、演算周期の間隔よりも長い単位時間後に到達すると想定される目標軌跡Ｔｔｇｔ上の位置であって、変曲点Ｐｃの手前の位置に第１基準点Ｐｔ１を設定する（ステップＳ２１）。また、設定部５１は、変曲点Ｐｃの通過後においては、車両１が現在の車速Ｖの状態で、同一の単位時間後に到達すると想定される到達予定距離を算出し、当該到達予定距離に、１を超える値に設定された係数を掛けて算出した到達予定距離に対応する位置に第２基準点Ｐｔ２を設定する（ステップＳ２３）。変曲点Ｐｃの通過後に、同一の単位時間後に到達すると想定される到達予定距離を基準とし、ステップＳ２１において、変曲点Ｐｃの通過前に、同一の単位時間後に到達すると想定される到達予定距離を算出し、当該到達予定距離に、１未満の値に設定された係数を掛けてもよい。あるいは、ステップＳ２１及びステップＳ２３のそれぞれにおいて係数を掛けて到達予定距離を求めて第１基準点Ｐｔ１及び第２基準点Ｐｔ２をそれぞれ設定してもよい。この場合、ステップＳ２３で用いられる係数は、ステップＳ２１で用いられる係数よりも大きい値に設定される。あるいは、ステップＳ２１及びステップＳ２３において、係数を掛ける代わりに、所定距離を加減算してもよい。

【0081】

また、上述の第３の例では、設定部５１は、変曲点Ｐｃの通過前においては、車両１の現在位置Ｐａ１（又は起点Ｐｂ１）から、車速に依存しない定数である第１の距離Ｄ１に位置する目標軌跡Ｔｔｇｔ上の位置であって、変曲点Ｐｃの手前の位置に第１基準点Ｐｔ１を設定する（ステップＳ２１）。また、設定部５１は、変曲点Ｐｃの通過後においては、車両１の現在位置Ｐａ２（又は起点Ｐｂ２）から、第１の距離Ｄ１よりも大きく、車速に依存しない定数である第２の距離Ｄ２に位置する目標軌跡Ｔｔｇｔ上の位置に第２基準点Ｐｔ２を設定する（ステップＳ２３）。

【0082】

第１の例～第３の例のいずれの場合であっても、ステップＳ２１において、設定部５１は、車両１が変曲点Ｐｃを通過する前において、変曲点Ｐｃの曲率ｃに基づいて第１基準点Ｐｔ１の位置を調整してもよい。

【0083】

ステップＳ２１及びステップＳ２３において第１基準点Ｐｔ１又は第２基準点Ｐｔ２が設定された後、設定部５１は、現在の車両１の進行方向を接線とし、車両１の現在位置Ｐａ１及び第１基準点Ｐｔ１を通過する円弧Ａｔあるいは車両１の現在位置Ｐａ２及び第２基準点Ｐｔ２を通過する円弧Ａｔを算出する（ステップＳ２５）。

【0084】

次いで、設定部５１は、算出した円弧Ａｔの曲率の走行軌道が実現されるように、車輪１１Ｌ，１１Ｒの目標操舵角θｔを設定する（ステップＳ２７）。具体的に、設定部５１は、車両１を算出した円弧Ａｔ上を走行させる場合の操舵角を算出し、当該操舵角を目標操舵角θｔとして設定する。例えば、設定部５２は、円弧Ａｔの曲率半径ｒ及び車速Ｖに応じて設定される目標操舵角θｔを定めた操舵角マップを参照し、求めた円弧Ａｔの曲率半径ｒと車両１の現在の車速Ｖとに基づいて目標操舵角θｔを設定する。車速Ｖが大きいほど遠心力が大きくなることから、車両１を同一の円弧Ａｔ上を走行させる場合、車速Ｖが大きいほど目標操舵角θｔは大きい値に設定される。

【0085】

次いで、制御部５３の操舵制御部５９は、車輪１１Ｌ，１１Ｒの操舵角が目標操舵角θｔとなるように電動ステアリングシステム２１を制御する（ステップＳ２９）。以降、ステップＳ１１に戻って、ここまでに説明した各ステップの処理を繰り返し実行する。

【0086】

＜３．本実施形態に係る制御装置の効果＞
以上説明したように、本実施形態に係る制御装置５０によれば、設定部５１は、車両１の進行方向に沿う接線を有し、かつ、車両１の現在位置Ｐａと目標軌跡Ｔｔｇｔ上に設定された基準点Ｐｔとを通過する円弧Ａｔを算出する。また、設定部５１は、車両１を円弧Ａｔ上を走行させる場合の操舵角に基づいて、目標操舵角θｔを設定する。その際に、設定部５１は、目標軌跡Ｔｔｇｔの曲率ｃの変曲点Ｐｃを特定し、車両１が目標軌跡Ｔｔｇｔの曲率ｃの変曲点Ｐｃを通過する前には、変曲点Ｐｃよりも手前に第１基準点Ｐｔ１を設定する。これにより、目標軌跡Ｔｔｇｔの曲率ｃの変曲点Ｐｃを挟んで第１基準点Ｐｔ１が設定される可能性が低くなり、車両１がカーブを通過する際に、目標軌跡Ｔｔｇｔのカーブの内側への走行軌跡の乖離度を低減することができる。

【0087】

また、設定部５１は、同一の走行条件で比較した場合に、車両１が変曲点Ｐｃを通過した後の車両１の現在位置Ｐａ２から基準点Ｐｔ（第２基準点Ｐｔ２）までの第２の距離Ｄ２が、車両１が変曲点Ｐｃを通過する前の車両１の現在位置Ｐａ１から第１基準点Ｐｔ１までの第１の距離Ｄ１よりも大きくなるように、第２基準点Ｐｔ２を設定する。このため、車両１が変曲点Ｐｃを通過し、目標軌跡Ｔｔｇｔの曲率ｃが小さくなる状態においては、第２基準点Ｐｔ２がより遠くに設定されることとなり、求められる円弧Ａｔの曲率が小さくなる。このため、演算周期ごとに設定される目標操舵角θｔに基づいて車輪１１Ｌ，１１Ｒの操舵角θを制御した場合に、操舵の振動を低減することができる。

【0088】

また、設定部５１は、車両１が変曲点Ｐｃを通過する前においては、変曲点Ｐｃにおける曲率ｃに基づいて第１基準点Ｐｔ１の位置を調整することが好ましい。これにより、変曲点Ｐｃの曲率が大きい場合、つまり、カーブが急である場合に、第１基準点Ｐｔ１がより近くに設定され、目標軌跡Ｔｔｇｔのカーブの内側への走行軌跡の乖離度を低減することができる。

【0089】

また、設定部５１は、所定の単位時間後に到達すると想定される目標軌跡Ｔｔｇｔ上の車両１の位置に基準点Ｐｔを設定することが好ましい。これにより、車速Ｖが速いほど基準点Ｐｔが遠くに設定され、円弧Ａｔの曲率が大きくなることによる操舵の振動を低減することができる。

【0090】

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示はかかる例に限定されない。本開示の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

【0091】

例えば、上記実施形態では、一つの基準点Ｐｔを設定するとともに一つの円弧Ａｔを求めて目標操舵角θｔを設定していたが、本開示の技術はかかる例に限定されない。例えば、二つの基準点（基準点Ａ及び基準点Ｂ）を設定するとともに、それぞれの基準点に対して円弧を形成し、それぞれ求められる目標操舵角に基づいて、目標操舵角の指示値を設定するようにしてもよい。この場合においても、変曲点Ｐｃの通過前及び通過後にそれぞれ設定される基準点Ａについて同一の走行条件で比較した場合に、変曲点Ｐｃの通過後の第２の距離Ｄ２が、変曲点Ｐｃの通過前の第１の距離Ｄ１よりも大きくなるように設定される。同様に、変曲点Ｐｃの通過前及び通過後にそれぞれ設定される基準点Ｂについて同一の走行条件で比較した場合に、変曲点Ｐｃの通過後の第２の距離Ｄ２が、変曲点Ｐｃの通過前の第１の距離Ｄ１よりも大きくなるように設定される。

【0092】

これにより、目標軌跡Ｔｔｇｔの曲率ｃの変曲点Ｐｃを挟んで基準点Ａ及び基準点Ｂが設定される可能性が低くなり、車両１がカーブを通過する際に、目標軌跡Ｔｔｇｔのカーブの内側への走行軌跡の乖離度を低減することができる。また、車両１が変曲点Ｐｃを通過し、目標軌跡Ｔｔｇｔの曲率ｃが小さくなる状態においては、基準点Ａ及び基準点Ｂがより遠くに設定されることとなり、それぞれ求められる円弧Ａｔの曲率が小さくなる。このため、演算周期ごとに設定される目標操舵角θｔに基づいて車輪１１Ｌ，１１Ｒの操舵角θを制御した場合に、操舵の振動を低減することができる。

【符号の説明】

【0093】

１…車両、１１Ｌ，１１Ｒ…車輪、１９…駆動軸、２１…電動ステアリングシステム、４１…車両操作／挙動センサ、４３…車両位置センサ、４５…ナビゲーション装置、５０…制御装置、５１…設定部、５３…制御部、５５…モータ制御部、５７…ブレーキ制御部、５９…操舵制御部、６１…記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】