JP2015230547A - 運転操作を生成するシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】対象車両の周囲の交通を考慮して調節する、運転操作を生成するシステム及び方法を提供する。
【解決手段】コントローラ１０は、車両の環境に基づいて複数の運転操作を生成し、車両の環境に基づいて危険度を計算し、危険度に基づいて複数の運転操作の各々のコストを計算する。コントローラは、複数の運転操作の中から選択運転操作を選択し、選択運転操作に基づいて車両制御コマンドを生成する。危険度は、路上外危険度、物体危険度、または道路形状危険度の少なくとも１つを含む。
【選択図】図１

Description

本開示は、概して、車両の運転操作を生成するシステムおよび方法に関する。

近年、自動車の動作はますます自律的になってきている。車両は、運転経験の一部を自動化する運転補助を装備していることがある。運転補助の例としては、駐車アシスト、アクティブブレーキアシスト、アダプティブクルーズコントロール、車線保持／変更支援が挙げられる。かかる運転補助は、センサ、カメラ、ＧＰＳなど、車両アーキテクチャの構成要素を利用して、車両および車両環境を継続的に監視する。そして、車両および車両環境に関する情報は、様々な運転操作または車両の走行経路を生成するのに使用される。運転者によって命令されると、運転補助は、車両が運転操作を自律的または半自律的に実施し実行するように制御する。その結果、運転者に対する運転の負担が低減され、かつ／または運転者の安全性が改善される。

特許文献１（即ち、米国特許第８，１７０，７３６Ｂ２）は、車線中央維持または車線変更運転操作のための所望の経路を生成する、車線変更アダプティブクルーズコントロールデバイスについて開示している。したがって、運転者によって指示されると、対象車両は、生成した所望の経路にしたがって、車線中央維持または車線変更運転操作を自律的に実行する。

車線中央維持／変更操作のための所望の経路を生成するため、特許文献１のデバイスは、対象車両の経路の比較的近くもしくは経路内に車両または障害物がないものと仮定する。したがって、他の車両も対象車両の近傍を走行していると（即ち、交通条件）、かかるデバイスは、車線中央維持／変更操作を安全に実施することができない。さらに、特許文献１のデバイスは、対象車両が辿る操縦経路を生成するだけである。換言すれば、車線中央維持／変更操作を実行している間、対象車両は一定速度で操縦経路に沿って操舵するだけである。特許文献１のデバイスは、対象車両を加速／減速させることによって前後方向速度を調節しない。したがって、かかるデバイスは、追越し、合流、交差点の通過など、操縦入力に加えて前後方向の加速／減速を要する運転操作を実施することはできない。

したがって、交通条件を含む任意の種類の運転状況で実施できる運転操作生成システムが必要とされている。さらに、加速、減速、および／または操縦入力を必要とする複雑な運転操作を実施できる運転操作生成システムが必要とされている。

本開示の１つの目的は、交通条件を計上した考慮した運転操作を生成するシステムおよび方法を提供することである。

本開示の１つの態様では、システムは、車両の運転操作を生成する。システムは、複数の運転操作を生成する運転操作生成部と、車両の環境に基づいて危険度を計算する危険度計算部と、少なくとも危険度計算部によって計算された危険度に基づいて、複数の運転操作それぞれのコストを計算するコスト計算部と、コスト計算部によって計算されたコストに基づいて、複数の運転操作の中から選択運転操作を選択する運転操作評価部と、選択運転操作に基づいて車両制御コマンドを生成する運動コマンド生成部とを含む。

本開示の別の態様では、車両の運転操作を生成する方法は、所定の運転操作パターンを格納すること、車両の環境および車両の状態を認識すること、所定の運転操作パターンを初期化すること、所定の運転操作パターン、車両の環境、または車両の状態の少なくとも１つに基づいて、複数の運転操作を生成することを含む。その方法は、車両の環境に基づいて危険度を計算すること、危険度に基づいて複数の運転操作それぞれのコストを計算すること、リスト上の複数の運転操作の中から選択運転操作を選択すること、複数の運転操作それぞれのコストに基づいて、リスト上の複数の運転操作をランキング順に並べ替えること、車両制御コマンドを生成するため、選択運転操作を実行することも含む。

本開示のさらに別の態様では、方法は、選択運転操作を実行している間の車両の環境を評価すること、選択運転操作を実行している間の現在の危険度を計算すること、複数の緊急時操作を生成すること、現在の危険度を危険度閾値と比較すること、現在の危険度が危険度閾値よりも高い場合、選択運転操作を取り消すこと、複数の緊急時操作の中から選択緊急時操作を選択すること、選択緊急時操作を実行することを含む。

本開示の別の態様では、車両の運転操作を生成する方法は、所定の運転操作パターンを格納すること、車両の環境および車両の状態を認識すること、所定の運転操作パターンを初期化すること、所定の運転操作パターン、車両の環境、車両の状態、またはユーザの要求の少なくとも１つに基づいて、複数の運転操作を生成することを含む。その方法は、車両の環境に基づいて危険度を計算すること、危険度に基づいて複数の運転操作それぞれのコストを計算すること、リスト上の複数の運転操作の中から選択運転操作を選択するステップと、複数の運転操作それぞれのコストに基づいて、リスト上の複数の運転操作をランキング順に並べ替えること、車両制御コマンドを生成するため、選択運転操作を実行することも含む。

上述の構成を発明したことによって、運転操作を生成するシステムおよび方法は、所定運転操作パターン、車両の周囲環境、車両の状態、またはユーザの要求に基づいて、複数の運転操作を生成する。複数の運転操作は、選択運転操作を選択するため、危険度およびコストなどの基準にしたがって評価される。そして、選択運転操作が、自律的または半自律的に実行される。さらに、選択運転操作を実行している間、緊急事態が起こると判断された場合、現在実行している選択運転操作の代わりに、緊急時操作が選択され実行される。

適用可能なさらなる範囲は、本明細書において提供される説明から明白になるであろう。説明および特定の例は単なる例示を目的とすることが意図されたもので、本開示の範囲を限定しようとするものではないことが理解されるべきである。

本開示の目的、特徴、および利点は、添付図面を参照してなされる以下の詳細な説明によって、より明白になるであろう。
本開示による運転操作生成システムのブロック図である。 本発明によるシステムのフローチャートである。 図２Ａのシステムのフローチャートの続きである。 所定の運転操作パターンの図である。 セグメントに分割された所定の運転操作パターンの図である。 調節済み運転操作の図である。 複数の代替運転操作を生成するプロセスのフローチャートである。 所与のセグメントに対して生成した複数の代替横方向軌道を示す図である。 所与のセグメントに対して生成した複数の代替前後方向軌道を示す図である。 所与のセグメントに対して生成した複数の代替結合軌道を示す図である。 所与のセグメントに対して生成した複数の代替結合軌道を示す図である。 生成した複数の代替運転操作を示す図である。 調節済み運転操作の図である。 図７Ａの調節済み運転操作に対する路上外危険度曲線を示すグラフである。 図７Ａの調節済み運転操作に対する物体危険度曲線を示すグラフである。 図７Ａの調節済み運転操作に対する道路形状危険度曲線を示すグラフである。 図７Ａの調節済み運転操作に対する総合危険度曲線を示すグラフである。 曲線道路に対する例示的な運転操作の図である。 図８Ａの例示的な運転操作に対する路上外危険度曲線を示すグラフである。 図８Ａの例示的な運転操作に対する物体危険度曲線を示すグラフである。 図８Ａの例示的な運転操作に対する道路形状危険度曲線を示すグラフである。 図８Ａの例示的な運転操作に対する総合危険度曲線を示すグラフである。 横方向軌道コスト関数成分の図である。 図７Ａの調節済み運転操作の各セグメントにおける特定された重要因子および重要なコスト係数の図である。 図７Ａの調節済み運転操作の対比目的の図である。 図７Ａの調節済み運転操作の横方向ジャークに対する初期コスト係数を示すグラフである。 図７Ａの調節済み運転操作の前後方向動作時間に対する初期コスト係数を示すグラフである。 図７Ａの調節済み運転操作の前後方向ジャークに対する初期コスト係数を示すグラフである。 所与の追越し運転操作の図である。 図１２Ａの所与の追越し運転操作の危険度曲線を示すグラフである。 図１２Ａの所与の追越し運転操作の前後方向動作時間に対する初期コスト係数を示すグラフである。 図１２Ａの所与の追越し運転操作の前後方向動作時間に対する調節済みコスト係数を示すグラフである。 選択運転操作の衝突チェックプロセスのフローチャートである。 初期調節済み運転操作の図である。 初期調節済み運転操作から生成した最低総合コスト運転操作の図である。 初期調節済み運転操作および最低総合コスト運転操作に対する前後方向速度を示すグラフである。 調節済み運転操作および最低総合コスト運転操作に対する前後方向加速度を示すグラフである。 初期調節済み運転操作および最低総コスト運転操作に対する横方向加速度を示すグラフである。 緊急時操作の図である。 緊急時操作の図である。

以下の説明は、本質的に、単なる例示にすぎず、本開示、用途、または使用を限定しようとするものではない。図面全体を通して、対応する参照番号は、同様のまたは対応する部分もしくは特徴を示すことが理解されるべきである。

本開示に関して、最初に図１を参照すると、対象車両に常駐される、運転操作生成システム１が示されている。システム１は、道路標示、他の車両、静止物体、交通標識など、対象車両の周りの環境を検出するための、デジタルマップ１１、カメラ１２、およびセンサ１４を含む。センサ１４は、レーダー、ライダー、ステレオ、ソナー、および／または赤外線センサを含んでもよい。さらに、カメラ１２およびセンサ１４は、対象車両の前部、側部、および／または後部の周りの様々な位置に搭載されてもよい。システム１は、カメラ１２もしくはセンサ１４の特定の数、位置、および／またはタイプに限定されないことが、当業者には理解されるべきである。

システム１はまた、運転者との通信および対話のための人間−機械インターフェース１８（ＨＭＩ）を含む。運転者は、システム１によって生成され、車両によって実施される運転操作のタイプを、ＨＭＩ１８を使用して入力および／または選択してもよい。システム１は、実行のための運転操作が生成されると、ＨＭＩ１８を通して運転者に指示を求めてもよい。運転者はまた、ＨＭＩ１８を通して、運転操作を実行または取消しするように、システム１に命令してもよい。

システム１は、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）などの通信プロトコルに基づいたローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を介して提供される、車両状態情報１６を受信する。車両状態情報１６は、車輪速度、前後方向／横方向加速度、操舵角、ヨー、エンジン回転速度、ブレーキ作動など、対象車両の走行および／または操作に関する様々な情報を含んでもよい。車両状態情報１６は、対象車両の車両アーキテクチャおよび様々なサブシステムによって決定され提供されてもよい。車両状態情報１６はまた、ナビゲーションデバイスによって提供される、全地球測位システム（ＧＰＳ）位置情報および慣性測定装置（ＩＭＵ）情報など、車両の位置、方位、および慣性情報を含んでもよい。車両状態情報１６は上述の車両状態情報の例に限定されないことが、当業者には理解されるべきである。車両状態情報１６は、ＬＡＮを介して通信される、対象車両上に常駐している様々なサブシステムによって提供される、他のタイプの車両情報を含んでもよい。

システム１は、デジタルマップ１１、カメラ１２、センサ１４、車両状態情報１６、およびＨＭＩ１８によって提供される情報を受信するコントローラ１０を含む。コントローラ１０は、ＣＰＵ、ならびにＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭなどのメモリを含む。コントローラ１０はまた、車両／環境データ処理部２０、運転操作生成部２２、危険度計算部２４、コスト計算部２６、運転操作評価部２８、および運動コマンド生成部３０を含む。コントローラ１０は、デジタルマップ１１、カメラ１２、センサ１４、車両状態情報１６、およびＨＭＩ１８から受信した情報を処理して、運転操作を生成する。コントローラ１０は、ステアリングコントローラ３２およびアクセル／ブレーキコントローラ３４に対して制御信号を出力して、運転操作を実行する。

車両／環境データ処理部２０は、デジタルマップ１１、カメラ１２、およびセンサ１４から受信した情報を処理して、対象車両の周りの環境を継続的に認識し監視する。車両／環境データ処理部２０は、形状、輪郭、外形、傾斜度、曲率など、対象車両が走行している道路の態様を特定する。同様に、車両／環境データ処理部２０は、車線データ、道路標示、交通標識などの態様を特定することによって、道路の安全で適法な走行のための条件を特定してもよい。さらに、車両／環境データ処理部２０はまた、他の車両、歩行者、道路上および道路沿いの障害物など、対象車両に対する静止／移動物体の位置、サイズ、運動性、および挙動を含む、対象車両を取り囲む環境の態様を特定し監視してもよい。

運転操作生成部２２は、複数の代替運転操作を生成し、その中から、選択運転操作が対象車両によって実行される。選択運転操作は、最大の乗客快適性（即ち、低いジャーク、高いスムースさ／快適性など）ならびに／または最大の安全マージン（即ち、低いスリップおよび尻振り）を提供する運転操作であってもよい。

複数の代替運転操作は、運転操作を実施するときの車両の移動をモデル化する、所定の複数の運転操作パターン（即ち、運転操作の包括的テンプレート）に基づくものであってもよい。所定の複数の運転操作パターンは、任意のタイプの運転状況（例えば、車両追越し、車線変更、車線合流、交差点通過、左折／右折、車間距離保持／車線維持など）に対する運転操作をモデル化するのに使用されてもよい。運転操作生成部２２は、車両状態情報、交通条件、道路および環境の態様などにしたがって、所定の運転操作パターンを修正して、調節済み運転操作を生成する。運転操作は、一連の小さい連続セグメントの組み合わせである。運転操作生成部２２はまた、複数の代替運転操作を生成するために、所定の運転操作のセグメントの開始および終了条件を無作為に変更する。運転操作生成部２２はまた、複数の代替運転操作のいずれかが、車両の動的閾値パラメータ（例えば、最大横方向／前後方向速度、加速度、最大曲率など）を超過するか否かを判定してもよい。車両の動的閾値パラメータを超過する運転操作は、選択運転操作としての考慮から除去または排除されてもよい。

危険度計算部２４は、詳細には後述するが、運転操作を実施するときに周囲環境によって対象車両に与えられる総合危険度を計算する。総合危険度は、選択運転操作（即ち、実行すべき運転操作）を選択するために、運転操作生成部２２によって生成される複数の代替運転操作を評価するのに使用される。危険度計算部２４は、運転操作を実施するときに、道路および対象車両を取り囲む環境によって対象車両に与えられる様々なリスクおよび危険度に基づいて、総合危険度を計算する。リスクおよび危険度は、デジタルマップ１１、カメラ１２、およびセンサ１４によって検出され、車両／環境データ処理部２０によって特定されてもよく、危険度計算部２４は、かかるリスクおよび危険度にしたがって総合危険度を計算する。さらに、危険度計算部２４は、総合危険度を所定の危険度閾値と比較してもよい。計算された総合危険度が所定の危険度閾値を超過した場合、その運転操作は安全でないと見なされ、運転操作の実行が中止されたり、代替運転操作（即ち、総合危険度がより低い運転操作）が実行されたりする。

コスト計算部２６は、詳細には後述するが、運転操作生成部２２によって生成された複数の代替運転操作それぞれを実行する総コストを計算する。運転操作を実行する総コストによって、システム１が、運転操作を実行する場合の乗客の快適性（即ち、ジャーク、スムースさ／快適性など）または安全マージン（即ち、スリップもしくは尻振り）など、運転操作の態様を定量化することが可能になる。さらに、後述するように、複数の代替運転操作それぞれの総コストを計算するとき、運転操作を実行する総コストを低減する運転操作が、より低い総コストを有することによって、優先的にバイアスされてもよい（即ち、実行運転操作として選択される可能性がより高くなってもよい）。

運転操作評価部２８は、（図示しない）リストまたはテーブル上の複数の代替運転操作を並べ替え、ランク付けする。複数の代替運転操作は、各運転操作の総コストに基づいた順序で、リストまたはテーブル上でランク付けされてもよい。例えば、より低い総コストを有する運転操作は、より高い総コストを有する運転操作よりも上にランク付けされてもよい。その結果、選択運転操作は、運転操作評価部２８によってリストから選択される。選択運転操作は、最低総コストを有するリスト上の運転操作であってもよい。

運動コマンド生成部３０は、対象車両が選択運転操作を実行するように、ステアリングコントローラ３２およびアクセル／ブレーキコントローラ３４に対して車両制御コマンド信号を出力する。

さらに、詳細には後述するように、選択運転操作（例えば、最低総コスト運転操作）を実行している間、運転操作評価部２８が選択運転操作を評価し調節してもよい。例えば、車両／環境データ処理部２０が、複数の代替運転操作の生成プロセス中に最初は考慮されなかった物体または障害物を検出した場合、あるいは、移動物体パラメータ（即ち、周囲の車両もしくは物体の位置／速度／加速度）の不正確な推定によって総合危険度が変化した場合、運転操作評価部２８は、現在実行中の選択運転操作を取り消し、代替または緊急時運転操作を代わりに実行してもよい。

（所定の運転操作パターン）
以下の説明では、図２Ａおよび２Ｂのフローチャートを参照する。図２ＡのステップＳ１において、車両／環境データ処理部２０は、デジタルマップ１１、カメラ１２、およびセンサ１４によって受信された情報を処理して、道路の形状、輪郭、外形、傾斜度、車線データ、車線、交通標識など、対象車両が走行している道路の態様を特定する。同様に、物体のサイズ、速度、挙動、横方向／前後方向加速度、位置（例えば、ＧＰＳなど、主車両の任意のローカル座標系もしくはグローバル座標系を使用して決定される）、方向指示灯など、対象車両の近くにある周囲の物体に関する様々な情報が判定されてもよい。さらに、ステップＳ１では、車両／環境データ処理部２０は、車両状態情報１６を処理して、対象車両の走行状態を判定する。車両状態情報は、車輪速度、前後方向／横方向加速度、操舵角、ヨー、ロール、ピッチ、エンジン回転速度、ブレーキ作動、ＧＰＳ情報などを含んでもよい。

ステップＳ２において、運転操作生成部２２は、運転操作を生成するために、所定の運転操作パターン（即ち、運転操作の包括的テンプレート）を初期化する。所定の運転操作パターンは、運転操作を実施するときの車両の移動をモデル化したものである。例えば、図３は、所定の運転操作パターン１００の追越し経路４０にしたがって対向車線６２に入ることによって、走行車線６０に居る対象車両Ａがやはり走行車線６０に居る先行車両Ｂを追い越す際の、追越し操作のための所定の運転操作パターン１００の一例を示している。

一般に、ほとんどのタイプの運転操作（例えば、車両追越し、車線変更、車線合流、交差点通過、左折／右折、車間距離保持／車線保持など）は、所定の複数の運転操作パターンとしてモデル化され得る。さらに、所定の運転操作パターンは、任意のタイプの運転状況に対して修正され更新されてもよい。所定の運転操作パターンの入力パラメータ（例えば、速度、加速度、操舵角など）は、対象車両の速度／加速度、物体までの距離、車線幅、交通条件などの態様に基づいて、運転状況に応じて修正されてもよい。さらに、所与の運転操作に対する所定の運転操作パターンは、道路形状または周囲の物体にしたがって変化してもよい。換言すれば、直線道路における追越し運転操作に対する所定の運転操作パターンは、曲線道路における追越し運転操作とは異なってもよい。後述するように、所定の運転操作パターンは、対向車線を走行すること、道路上の他の車両、道路の危険度（例えば、曲線道路または死角）などによるリスクのような、運転操作を実行することの危険度／リスクを考慮に入れていない。

様々な運転状況に対する所定の複数の運転操作パターンは、予め定められ、コントローラ１０のメモリに格納されてもよい。それにより、適切な所定の運転操作パターンが、実施される運転操作のタイプに基づいて選択されてもよい。本発明は上述の運転操作のみに限定されないことが、当業者には理解されるべきである。任意の運転操作が、所定の運転操作パターンとして定義され、コントローラ１０に格納されてもよい。

所定の運転操作パターンはさらに、複数のより小さい連続セグメントへと分割され、それによって運転操作は、対象車両によって連続してそれぞれ実行される一連のより小さい連続的な移動へと単純化される。例えば、図４Ａに示されるように、所定の運転操作パターン１００は６つのセグメント１１０〜１６０に分割される。各セグメントは、対象車両Ａによって実行される単一の移動を定義する。セグメント１１０では、対象車両Ａは、先行車両Ｂによって引き起こされるカメラ１２およびセンサ１４の妨害を低減するのに十分である、先行車両Ｂの後方からの横方向距離を操作することによって実施される、中心線横方向距離アライメント（center line lateral distance alignment）運転操作を定義する。換言すれば、対象車両が横方向距離を移動した場合、センサ検出範囲が改善され得る。セグメント１２０では、対象車両Ａは、追越しに適した速度まで加速／減速することによって実施される、前後方向加速度調節運転操作を定義する。セグメント１３０では、対象車両Ａは、先行車両Ｂを安全に追い越すために、先行車両Ｂの後方から対向車線６２に入る際に十分な横方向距離を持つように操作することによって実施される、右車線変更運転操作を定義する。セグメント１４０で、対象車両Ａは、対象車両Ａと先行車両Ｂとの間の安全距離を作り出すため、先行車両Ｂを追い抜くまで対向車線での速度を維持し、対向車線６２に留まることによって実施される、追抜き運転操作を定義する。セグメント１５０で、対象車両Ａは、走行車線６０に戻ることによって実施される、左車線変更運転操作を定義する。セグメント１６０で、対象車両Ａは、対象車両Ａが道路上での通常の走行に適したより安全な速度に戻るために、前後方向速度を低減させることによって実施される、前後方向速度調節運転操作を定義する。このようにして、セグメント１１０〜１６０を組み合わせて、所定の運転操作パターン１００が形成される。

（初期の長さおよび終了時間）
図４Ａでは、所定の運転操作パターン１００の各セグメントは、初期長さｄ_ｓｉおよび初期終了時間ｔ_ｓｉを有する。初期長さｄ_ｓｉおよび初期終了時間ｔ_ｓｉは、各セグメントの開始時間、終了時間、および長さを決定するために計算される。例えば、以下では、初期長さｄ_ｓｉおよび初期終了時間ｔ_ｓｉを計算する方法が提示される。初期長さｄ_ｓｉおよび初期終了時間ｔ_ｓｉは、対象車両Ａの初期速度（ｖ_１）、先行車両Ｂの初期速度（ｖ_２）、対象車両Ａと先行車両Ｂとの間の距離（ｄ_１）、追越し後の走行距離（ｄ_２）、車線変更前の安全距離（ｓ_ｆ）、および車線変更後の安全距離（ｓ_ｂ）など、対象車両Ａおよび先行車両Ｂの入力パラメータに基づいて計算される。さらに、初期長さｄ_ｓｉおよび初期終了時間ｔ_ｓｉは、因数ｋ_ｉおよびα_ｉを使用して計算される。因数ｋ_ｉおよびα_ｉは、実験／シミュレーションによって決定され、例えば、スムースさ／快適性または安全マージンの望ましい程度に応じて、運転操作を調節するための重み付け因数として使用される。因数ｋ_ｉおよびα_ｉについては、後により詳しく説明する。

所定の運転操作パターン１００の各セグメントの初期長さｄ_ｓｉおよび初期終了時間ｔ_ｓｉは、入力パラメータならびに因数ｋ_ｉおよびα_ｉを、以下の数式（１）〜（１２）に入力することによって計算される。
（数１） ｄ_ｓ１＝ｋ_１・ｄ_１
（数２） ｔ_ｓ１＝ｄ_ｓ１／［α_１（ｖ_１−ｖ_２）］
（数３） ｄ_ｓ２＝ｋ_２・ｄ_１
（数４） ｔ_ｓ２＝ｔ_ｓ１＋ｄ_ｓ２／［α_２（ｖ_１−ｖ_２）］
（数５） ｄ_ｓ３＝ｋ_３・ｓ_ｆ
（数６） ｔ_ｓ３＝ｔ_ｓ２＋ｓ_ｆ／［α_３（ｖ_１−ｖ_２）］
（数７） ｄ_ｓ４＝ｋ_４・ｓ_ｂ
（数８） ｔ_ｓ４＝ｔ_ｓ３＋ｓ_ｂ／［α_４（ｖ_１−ｖ_２）］
（数９） ｄ_ｓ５＝ｋ_５・ｄ_２
（数１０） ｔ_ｓ５＝ｔ_ｓ４＋ｄ_ｓ５／［α_５（ｖ_１−ｖ_２）］
（数１１） ｄ_ｓ６＝ｋ_６・ｄ_２
（数１２） ｔ_ｓ６＝ｔ_ｓ５＋ｄ_ｓ６／［α_６（ｖ_１−ｖ_２）］

図２ＡのステップＳ２で、運転操作生成部２２は、初期セグメント長さｄ_ｓ１〜ｄ_ｓ６および初期終了時間ｔ_ｓ１〜ｔ_ｓ６を計算して、所定の運転操作パターンの各セグメントにおける初期の開始／終了時間および長さを決定する。所定の運転操作パターンは、対向車線を走行することによるリスク、道路上の他の車両、道路の危険度（例えば、曲線道路もしくは死角）など、運転操作を実行することの危険度／リスクを考慮に入れていない。例えば、図４Ａの所定の運転操作パターン１００を参照すると、所定の運転操作パターン１００は対向車両の存在を考慮に入れていないので、対向車線６２で車両が接近しているシナリオでは、初期セグメント長さｄ_ｓ１〜ｄ_ｓ６および初期終了時間ｔ_ｓ１〜ｔ_ｓ６は、所定の運転操作パターン１００を安全に実行するのには長すぎることがある。したがって、実際の交通条件に対して運転操作を安全に実施するためには、各セグメントの初期セグメント長さｄ_ｓ１〜ｄ_ｓ６および初期終了時間ｔ_ｓ１〜ｔ_ｓ６を調節（即ち、短縮）しなければならない。

（調節済み運転操作の生成）
図２ＡのステップＳ３で、運転操作生成部２２は、所定の運転操作パターンの初期セグメント長さｄ_ｓ１〜ｄ_ｓ６および初期終了時間ｔ_ｓ１〜ｔ_ｓ６を調節して、調節済み運転操作を生成する。説明のため、図４Ｂは、対向車両Ｃが接近しており、先行車両Ｄが先行車両Ｂの前方に居るときの、先行車両Ｂを追い越すための調節済み運転操作２００を示している。調節済み運転操作２００は所定の運転操作パターン１００に基づくものである。所定の運転操作パターンは実際のリアルタイム交通の存在を考慮していないが、所定の運転操作パターンは、道路上に交通が存在するときの運転操作を計算するための基礎を提供する。換言すれば、所定の運転操作パターンは、実際のリアルタイム交通の存在を考慮した調節済み運転パターンを生成するように修正される。

図４Ｂにおいて、対向車両Ｃおよび先行車両Ｄを考慮するため、対象車両Ａは調節済み追越し経路４２を必要とする。道路上の実際のリアルタイム交通および障害物を考慮していない、図４Ａにおける所定の運転操作パターン１００の追越し経路４０と比較すると、追越し経路４０は、初期セグメント長さｄ_ｓ１〜ｄ_ｓ６のうちいくつかの長さが長すぎ、初期終了時間ｔ_ｓ１〜ｔ_ｓ６のうちいくつかの持続時間が長すぎるために、対向車両Ｃおよび／または先行車両Ｄとの衝突がもたらされるであろうという理由で不適切である。したがって、リアルタイム交通を考慮するには、初期セグメント長さｄ_ｓ１〜ｄ_ｓ６および初期終了時間ｔ_ｓ１〜ｔ_ｓ６の調節または短縮を要する。

対象車両Ａの車両情報１６によって提供される、検出されたすべての物体の相対速度および距離を使用して、セグメント２１０〜２６０の調節済みセグメント長さｄ’_ｓ１〜ｄ’_ｓ６および調節済み終了時間ｔ’_ｓ１〜ｔ’_ｓ６は、図４Ｂに示されるように、交通条件（即ち、先行車両Ｂ、Ｄおよび対向車両Ｃ）に対して初期的にセグメントを短縮するように調節される。例えば、セグメント２１０の調節済みセグメント長さｄ’_ｓ１および調節済み終了時間ｔ’_ｓ１は低減されて、残りのセグメント２２０〜２６０に対してより多くの距離および時間が提供される。セグメント２２０の調節済みセグメント長さｄ’_ｓ２および調節済み終了時間ｔ’_ｓ２は増加されて、先行車両Ｂを追い抜くときのより速い速度および加速度が提供される。セグメント２３０の調節済みセグメント長さｄ’_ｓ３および調節済み終了時間ｔ’_ｓ３は低減されて、対向車両Ｃとの衝突のリスクが最小限に抑えられる。対向車両Ｃが接近している状態で対象車両Ａが対向車線６２を走行するので、セグメント２４０の調節済み終了時間ｔ’_ｓ４は低減される。対向車両Ｃが接近している状態で対象車両Ａが走行車線６０に戻るので、セグメント２５０の調節済みセグメント長さｄ’_ｓ５および調節済み終了時間ｔ’_ｓ５は低減される。セグメント２６０の調節済みセグメント長さｄ’_ｓ６および調節済み終了時間ｔ’_ｓ６は低減されて、先行車両Ｄと衝突するリスクが最小限に抑えられる。

（調節済み運転操作に基づく複数の代替運転操作の生成）
図２ＡのステップＳ４で、運転操作生成部２２は、調節済み運転操作に基づいて複数の代替運転操作を生成する。図４Ｂの例を参照すると、調節済み運転操作２００の調節済みセグメント長さｄ’_ｓ１〜ｄ’_ｓ６および調節済み終了時間ｔ’_ｓ１〜ｔ’_ｓ６は、複数の代替運転操作を生成するための基礎の役割を果たす。上述したように、運転操作生成部２２は複数の代替運転操作を生成し、その中から選択運転操作が選択され、対象車両によって実行される。選択運転操作は、最もスムースで最も安全な運転操作を提供する運転操作であってもよい。

上述したように、運転操作は一連の連続セグメントに分割される。そのため、対象車両Ａの代替運転操作は、各セグメントの複数の代替軌道を計算することによって生成され得る。同様に、各セグメントの複数の代替軌道を組み合わせて、代替運転操作が生成されてもよい。

各セグメントの代替軌道は、四次および五次多項式を使用することによって計算されてもよい。所与のセグメントに対する単一の代替運転操作を生成するため、五次多項式を使用して横方向軌道が生成されてもよい。同様に、四次多項式を使用して、所与のセグメントに対する前後方向軌道が生成されてもよい。次に、横方向軌道および前後方向軌道を組み合わせて、所与のセグメントに対する車両軌道が生成されてもよい。調節済み運転操作２００の調節済みセグメント長さｄ’_ｓ１〜ｄ’_ｓ６および調節済み終了時間ｔ’_ｓ１〜ｔ’_ｓ６に基づいて、各セグメントの開始地点および終了地点を無作為に生成して、所与のセグメントに対する複数の代替軌道が生成されてもよい。次に、各セグメントに対する複数の代替軌道を他のセグメントに対する複数の代替軌道と組み合わせて、複数の代替運転操作が作成されてもよい。

より具体的には、所与のセグメントの横方向軌道は、下記の数式（１３）の五次多項式を使用して生成されてもよい。
（数１３） ｙ（ｔ）＝ａ_５ｔ^５＋ａ_４ｔ^４＋ａ_３ｔ^３＋ａ_２ｔ^２＋ａ_１ｔ^１＋ａ_０

係数ａ_０〜ａ_５は、開始地点および終了地点における位置、速度、ならびに加速度の横方向値に対する動的制約（即ち、境界条件）を指定することによって決定される。入力パラメータは、各セグメントの開始地点および終了地点を含む。開始地点は、開始地点における横方向位置ｙ（ｔ_０）、開始地点における横方向速度ｖ_ｙ（ｔ_０）、および開始地点における横方向加速度ａ_ｙ（ｔ_０）を含む。終了地点は、終了地点における横方向位置ｙ（ｔ_０＋Δｔ）、終了地点における横方向速度ｖ_ｙ（ｔ_０＋Δｔ）、終了地点における横方向加速度ａ_ｙ（ｔ_０＋Δｔ）、および横方向動作時間Δｔを含む。

同様に、所与のセグメントの前後方向軌道は、下記の数式（１４）の四次多項式を使用して生成されてもよい。
（数１４） ｘ（ｔ）＝ｂ_４ｔ^４＋ｂ_３ｔ^３＋ｂ_２ｔ^２＋ｂ_１ｔ^１＋ａ_０

係数ｂ_０〜ｂ_４は、開始地点および終了地点における速度ならびに加速度の前後方向値に対する動的制約（即ち、境界条件）を指定することによって決定される。やはり、入力パラメータは、各セグメントの開始地点および終了地点を含む。数式（１３）および（１４）に入力される開始地点は、車両状態情報１６によって決定されてもよく、開始地点における前後方向速度ｖ_ｘ（ｔ_０）、および開始地点における前後方向加速度ａ_ｘ（ｔ_０）を含んでもよい。終了地点は、終了地点における前後方向速度ｖ_ｘ（ｔ_０＋Δｔ）、終了地点における前後方向加速度ａ_ｘ（ｔ_０＋Δｔ）、および前後方向動作時間Δｔを含む。さらに、終了地点は、道路の最大速度制限（即ち、地図データもしくは視覚的な道路標識の認識によって決定される）、およびシステムまたは車両の最大許容加速度などの入力パラメータによって決定されてもよい。開始地点および終了地点を数式（１３）および（１４）に入力することによって、前後方向および横方向軌道を生成した後、前後方向および横方向軌道を組み合わせて、所与のセグメントに対する運転操作が作成されてもよい。

（複数の前後方向および横方向軌道の生成）
図５は、複数の代替運転操作生成プロセスのフローチャートである。図５のステップＳ４１で、運転操作生成部２２は、各セグメントに対する複数の代替軌道を生成するために、各セグメントの複数の終了条件を生成する。各セグメントの開始地点および終了地点は、調節済み運転操作２００の調節済みセグメント長さｄ’_ｓ１〜ｄ’_ｓ６および調節済み終了時間ｔ’_ｓ１〜ｔ’_ｓ６に基づいて、無作為に生成されてもよい。換言すれば、所与のセグメントに対する複数の代替軌道を生成するため、開始地点は、無作為の生成によって変更され、数式（１３）および数式（１４）に入力されてもよい。例えば、開始時間での、開始地点における前後方向速度ｖ_ｘ（ｔ_０）、開始地点における横方向速度ｖ_ｙ（ｔ_０）、開始地点における前後方向加速度ａ_ｘ（ｔ_０）、および開始地点における横方向加速度ａ_ｙ（ｔ_０）が分かっており、対象車両ＡのＣＡＮから受信される。調節済み終了時間ｔ’_ｓ１〜ｔ’_ｓ６は、調節済み運転操作２００の計算によって分かっており、前後方向動作時間Δｔを所定量分変更するのに使用されてもよい。より具体的には、調節済み終了時間ｔ’_ｓ１〜ｔ’_ｓ６はそれぞれ、所与のセグメントに対する複数の代替軌道を生成するため、所定量分短縮または延長されてもよい。さらに、複数の代替軌道は、横方向および前後方向加速度の量（即ち、大きさ）の変更を伴って生成されてもよい。横方向および前後方向加速度は、最大および最小の許容可能な横方向および前後方向加速度閾値以内の値を有してもよい。最大および最小の許容可能な横方向および前後方向加速度閾値は、予め定められ、コントローラ１０のメモリに格納されてもよい。無作為に生成される開始地点および終了地点の量、ならびに生成される複数の代替軌道の量は、コントローラ１０の処理能力に応じて決まってもよい。

（代替運転操作を生成するための複数の軌道の組み合わせ）
図５のステップＳ４２で、運転操作生成部２２は、無作為に生成した開始地点および終了地点（即ち、ステップＳ４１による）を四次および五次多項式（即ち、数式（１３）および数式（１４））に入力することによって、各セグメントに対する複数の横方向および前後方向軌道を生成して、複数の代替軌道を生成する。図６Ａは、数式（１３）を使用した、所与のセグメントに対する複数の代替横方向軌道を示し、図６Ｂは、数式（１４）を使用した、所与のセグメントに対する複数の代替前後方向軌道を示す。図５のステップＳ４３で、運転操作生成部２２は、複数の代替横方向軌道を複数の代替前後方向軌道と組み合わせて、図６Ｃおよび図６Ｄに示されるような、所与のセグメントに対する複数の代替軌道を生成する。図６Ｃは、４０〜６０ｋｍ／時の終了地点前後方向速度を有する、所与のセグメントに対する複数の代替軌道を示す。図６Ｄは、８０ｋｍ／時を超える終了地点前後方向速度を有する、所与のセグメントに対する複数の代替軌道を示す。図５のステップＳ４４で、各セグメントの複数の代替組み合わせ軌道は、次に、他のセグメントの複数の代替組み合わせ軌道と組み合わされて、複数の代替運転操作が生成されてもよい。説明のため、図６Ｅは、各セグメントの複数の代替組み合わせ軌道を組み合わせることによって生成される、対象車両Ａの代替運転操作１〜４を示す。

（危険度）
生成した複数の代替運転操作の中から、システム１は、最高レベルの安全性およびスムースさ／快適性を提供する運転操作を選択し実行してもよい。生成した複数の代替運転操作のうちどれが、最高レベルの安全性およびスムースさ／快適性を提供するかを判定するため、周囲環境によって対象車両に与えられる危険度と、運転操作を実行するコストとに基づいて、生成した複数の代替運転操作が評価される。

図２ＡのステップＳ５で、危険度計算部２４は、周囲環境によって対象車両に与えられる総合危険度を計算する。総合危険度を判定するため、危険度計算部２４は、路上外危険度、物体危険度、および道路形状危険度など、様々なタイプの危険度に関して周囲環境を分析する。路上外危険度は、対象車両が走行車線の外を走行している（即ち、対向車線、路肩、車道以外などを走行している）とき、対象車両に与えられる危険度である。物体危険度は、道路を走行している他の車両、または車道に沿って位置する静止物体など、車道上またはその近くにある物体によって、対象車両に与えられる危険度である。道路形状危険度は、道路の形状（例えば、曲線道路または蛇行した道路）によって車両に与えられる危険度である。上述の危険度は、対象車両に与えられる多くのタイプの危険度の単なる例であることが、当業者には明白であるはずである。システム１は、天候、車両条件、道路の粘着性など、他のタイプの危険度を含むように修正されてもよい。

図７Ａは、先行車両Ｄも走行車線６０を走行し、かつ対向車両Ｃが対向車線６２において接近している状態で、対象車両Ａが先行車両Ｂを追い越そうとしている際の、図４Ｂに示される調節済み運転操作２００を示す。図７Ｂ〜７Ｅは、調節済み運転操作２００のセグメント２１０〜２６０に対する様々な危険度のタイプの危険度曲線を示す。図７Ｂは、対象車両Ａに対する路上外危険度曲線Ｒ_ｈ（ｔ）を示す。対象車両Ａがセンターラインおよび対向車線６２により近付くにつれて、路上外危険度曲線Ｒ_ｈ（ｔ）がセグメント２１０、２２０でわずかに増加する。セグメント２３０で、対象車両Ａが対向車線６２に進入するにつれて、路上外危険度曲線Ｒ_ｈ（ｔ）が増加する。セグメント２４０で、対象車両Ａは対向車線６２を走行しており、路上外危険度曲線Ｒ_ｈ（ｔ）は、調節済み運転操作２００に対して最大値に達する。セグメント２５０で、対象車両Ａが走行車線６０へと戻るにつれて、路上外危険度曲線Ｒ_ｈ（ｔ）はより低い値へと減少する。セグメント２６０で、対象車両Ａは走行車線６０内の位置を維持しているので、路上外危険度曲線Ｒ_ｈ（ｔ）はより低い値に留まっている。

比較のため、図８Ａは、曲線道路上の運転操作３００に対する路上外危険度曲線Ｒ_ｈ（ｔ）を示す。図４Ｂに示される調節済み運転操作２００と同様に、運転操作３００では、先行車両Ｄが走行車線６０を走行し、かつ対向車両Ｃが対向車線６２において接近している状態で、対象車両Ａが先行車両Ｂを追い越す。図８Ｂは、運転操作３００に対する路上外危険度曲線Ｒ_ｈ（ｔ）を示す。図７Ｂの路上外危険度曲線Ｒ_ｈ（ｔ）と同様に、路上外危険度曲線Ｒ_ｈ（ｔ）は、セグメント３３０で、対象車両Ａが対向車線６２に進入するにつれて増加し、セグメント３４０で、対象車両Ａが対向車線６２を走行しているため最大値を維持し、そして、セグメント３５０で、対象車両Ａが走行車線６０へと戻るにつれて低い値へと減少する。

図７Ｃおよび８Ｃは、先行車両Ｂ、Ｄ、および対向車両Ｃの結果としての物体危険度曲線を示す。先行車両Ｂに対する物体危険度曲線はＲ_Ｂ（ｔ）として示される。対向車両Ｃに対する物体危険度曲線はＲ_Ｃ（ｔ）として示される。先行車両Ｄに対する物体危険度曲線はＲ_Ｄ（ｔ）として示される。物体危険度曲線Ｒ_Ｂ（ｔ）、Ｒ_Ｃ（ｔ）、Ｒ_Ｄ（ｔ）はそれぞれ、衝突までの推定時間ｔ_Ｂ、ｔ_Ｃ、ｔ_Ｄにおける、対象車両Ａと先行車両Ｂ、対向車両Ｃ、および先行車両Ｄそれぞれとの衝突確率に基づいた、危険度レベルを示す。衝突までの推定時間ｔ_Ｂ、ｔ_Ｃ、ｔ_Ｄは、先行車両Ｂ、対向車両Ｃ、および先行車両Ｄの相対速度Ｖ_Ｂ、Ｖ_Ｃ、Ｖ_Ｄならびに初期距離ｄ_Ｂ、ｄ_Ｃ、ｄ_Ｄを使用して計算されてもよい。相対速度Ｖ_Ｂ、Ｖ_Ｃ、Ｖ_Ｄおよび初期距離ｄ_Ｂ、ｄ_Ｃ、ｄ_Ｄは、車両センサ１４によって検出されてもよい。相対速度Ｖ_Ｂ、Ｖ_Ｃ、Ｖ_Ｄは、数式（１５）〜（１７）を使用して計算されてもよく、衝突までの推定時間ｔ_Ｂ、ｔ_Ｃ、ｔ_Ｄは、以下に与えられる数式（１８）〜（２０）を使用して計算されてもよい。
（数１５） Ｖ_Ｂ＝ｖ_Ａ−ｖ_Ｂ
（数１６） Ｖ_Ｃ＝ｖ_Ｃ＋ｖ_Ａ
（数１７） Ｖ_Ｄ＝ｖ_Ａ−ｖ_Ｄ
（数１８） ｔ_Ｂ＝ｄ_Ｂ／Ｖ_Ｂ
（数１９） ｔ_Ｃ＝ｄ_Ｃ／Ｖ_Ｃ
（数２０） ｔ_Ｄ＝ｄ_Ｄ／Ｖ_Ｄ

物体危険度曲線Ｒ_Ｂ（ｔ）、Ｒ_Ｃ（ｔ）、Ｒ_Ｄ（ｔ）は、以下の数式（２１）〜（２３）に示されるような、ガウス分布を使用して計算される。

数式２１、２２、および２３において、σ_Ｂ、σ_Ｃ、σ_Ｄは、センサノイズ、衝突までの時間、物体の視認性、道路形状、天候などに基づいて経験的に推定される、ノイズパラメータである。

図７Ｄは、対象車両Ａに対する道路形状危険度曲線Ｒ_ｓ（ｔ）を示す。走行車線６０および対向車線６２は、調節済み運転操作２００に沿った直線形状を有する。そのため、道路形状危険度曲線Ｒ_ｓ（ｔ）は、セグメント２１０〜２６０で一定である。比較のため、図８Ｄに示されるように、曲線道路の道路形状危険度曲線Ｒ_ｓ（ｔ）は、道路の曲率に伴って増加することがある。

道路形状危険度曲線Ｒ_ｓ（ｔ）は、以下の数式（２４）を使用して生成されてもよい。
（数２４） Ｒ_ｓ（ｔ）＝ｅ^{ｃ（ｔ）.λ.ｔ}

数式２４において、ｃ（ｔ）は、道路の曲率（１／ｍ）に基づくパラメータであり、λは、天候、道路、および対象車両条件などに応じて、かつ経験的に計算されるパラメータである。

図７Ｅおよび図８Ｅは、調節済み運転操作２００および運転操作３００それぞれに対する総合危険度Ｒ（ｔ）を示す。路上外危険度曲線Ｒ_ｈ（ｔ）、物体危険度曲線Ｒ_Ｂ（ｔ）、Ｒ_Ｃ（ｔ）、Ｒ_Ｄ（ｔ）、および道路形状危険度曲線Ｒ_Ｓは、数式（２５）に示されるように乗算されて、総合危険度Ｒ（ｔ）が決定される。

数式２５において、α、β、γ、μ、ηは、異なる運転シナリオにおけるリスクのタイプの重要性に基づいて経験的に決定され、ｚ_ｈ、ｚ_Ｂ、ｚ_Ｃ、ｚ_Ｄ、ｚ_Ｓは、異なる危険度を正規化するための値である。

図２ＡのステップＳ６において、危険度計算部２４は、総合危険度Ｒ（ｔ）を最大許容危険度閾値と比較する。最大許容危険度閾値は、図７Ｅおよび図８Ｅに示される。図７Ｅに示されるように、総合危険度Ｒ（ｔ）が最大許容危険度閾値を下回る（Ｓ６：ＹＥＳ）場合、運転操作は、潜在的な選択運転操作（即ち、選択され実行されてもよい運転操作）と見なされる。しかしながら、図８Ｅのセグメント３４０および３５０に示されるような、総合危険度Ｒ（ｔ）の任意の地点が最大許容危険度閾値を上回る（Ｓ６：ＮＯ）場合、運転操作は安全ではないと判定され、運転操作評価部２８は、選択運転操作を取り消し、ステップＳ８で、車間距離保持／車線保持運転操作を選択する。車間距離保持／車線保持運転操作が選択され実行された場合、対象車両は、対象車両に対する危険度を最小限に抑えるために、先行車両の後方で所定の速度および／または安全距離を維持してもよい。車間距離保持／車線保持運転操作は、運転操作が安全ではないと判定され、かつ／または取り消されたときに自動的に選択される、所定のデフォルト運転操作であってもよい。

（コスト関数による代替運転操作の評価）
上述したように、コスト計算部２６は、生成した複数の代替運転操作の中から、最低総コストを有する選択運転操作を選択する。そのため、最低総コストを有する運転操作は、生成した複数の代替運転操作すべての中で、最も高い安全確率ならびに最高レベルのスムースさおよび快適性を有する運転操作である。総コスト計算は、安全性、スムースさ、快適性、動作時間などの基準に限定されないことが、当業者には理解されるべきである。

運転操作を実行する総コストは、以下の数式（２６）に示されるような各セグメントのコストの重み付き合計である。

数式２６において、以下の数式（２７）および数式（２８）に示されるように、重みβ_ｉは、所与のセグメントｉ（ｉ＝１，…ｎ）における総合危険度の関数、Ｃ_ｉは、所与のセグメントｉの総コストである。

所与のセグメントｉの総コスト（Ｃ_ｉ）は、数式（２８）に示されるような、所与のセグメントｉに対する横方向および前後方向運動コストの重み付き合計である。所与のセグメントｉの総コスト（Ｃ_ｉ）は、実験／シミュレーションによって決定されるα_ｉによって重み付けされる。

所与のセグメントｉの横方向運動コストＣ_ｉ ^{ｌａｔｅｒａｌ}は、横方向ジャーク、横方向動作時間、横方向距離誤差、向首方向（heading）誤差（即ち、対象車両軌道曲率と中心線（センターライン）曲率との間の差分）、スムースさの度合、ならびにスリップおよび尻振りの量など、車両運動パラメータ（即ち、請求項におけるコスト関数成分）の重み付き合計である。横方向コストＣ_ｉ ^{ｌａｔｅｒａｌ}を最小限に抑えることによって、運転操作の安全性、スムースさ、および快適性は最大化される。横方向運動コストＣ_ｉ ^{ｌａｔｅｒａｌ}を計算するための関数は数式（２９）によって示され、車両運動パラメータは、以下の数式（３０）〜（３５）によって定義される。

横方向運動コストＣ_ｉ ^{ｌａｔｅｒａｌ}の上述のコスト関数成分については、図９を参照して以下に説明する。数式３０を参照すると、横方向ジャークはジャークの二乗の積分として定義され、これは横方向移動の快適性を表現するのに使用される。横方向ジャークが低いほど、横方向移動がより快適になる。数式３１を参照すると、横方向動作時間は動作の時限Δｔ_ｉ＝ｔ_ｉ−ｔ_ｉ−１として定義され、これは安全性および快適性に対して著しい影響を有する。数式３２を参照すると、横方向距離誤差は、動作の終了時における横方向移動の誤差として定義される。図９は、中心線情報から計算される横方向目標距離ｌ_ｄを示す。数式３３を参照すると、向首方向誤差は、動作の終了時における道路曲率と対象車両の軌道曲率との偏差として定義される。図９は、動作の終了時における道路曲率ｋ_ｄおよび自動車の軌道曲率ｋ（ｔ_ｉ）を示す。数式３４を参照すると、スムースさは、対象車両の軌道に沿った曲率の円弧長さの微分の二乗に対する積分として定義される。スムースさの値が低いほど、対象車両による運動はよりスムースになる。数式３５を参照すると、スリップおよび尻振りに関して、スリップは、｜ｋ（ｔ）｜＞ｋ_ｍａｘのときに起こる（式中、ｋ（ｔ）は、時間ｔにおける対象車両の軌道曲率、ｋ_ｍａｘは最大曲率である）。最大曲率は、設計パラメータおよび対象車両の現在状態に基づいて決定されてもよい。さらに、最大曲率は、対象車両の異なる状態において実験的に測定されてもよい。スリップおよび尻振り成分のより低い値および／またはゼロの値が好ましく、｜ｋ（ｔ）｜＞ｋ_ｍａｘのとき、スリップおよび尻振りを低減するようコスト関数における損失が生じる。

数式（３０）〜（３５）によって定義されるような車両運動パラメータは、数式（３６）に示されるように、初期コスト係数Ｋ_ｉによって重み付けされる。

すべての初期コスト係数ｋ_ｉ ^ｊ，ｋ_ｉ ^ｔ，ｋ_ｉ ^ｄ，ｋ_ｉ ^ｃ，ｋ_ｉ ^ｓ，ｋ_ｉ ^ｆの合計は１に等しくてもよい。運転操作の総コストを計算するとき、後述するように、係数ｋ_ｉ ^ｊ，ｋ_ｉ ^ｔ，ｋ_ｉ ^ｄ，ｋ_ｉ ^ｃ，ｋ_ｉ ^ｓ，ｋ_ｉ ^ｆを使用して、異なる車両運動パラメータが正規化され、また、特定の車両運動パラメータ（即ち、横方向ジャーク、横方向動作時間、横方向距離誤差、向首方向誤差、スムースさの度合い、ならびにスリップおよび尻振りの量）を、他のものよりも重く重み付けすることが可能になる。所定の運転操作パターンに対する初期コスト係数ｋ_ｉ ^ｊ，ｋ_ｉ ^ｔ，ｋ_ｉ ^ｄ，ｋ_ｉ ^ｃ，ｋ_ｉ ^ｓ，ｋ_ｉ ^ｆは予め定められる。しかしながら、やはりさらに後述するように、複数の代替運転操作の総コストを評価して、選択運転操作を選択するとき、初期コスト係数ｋ_ｉ ^ｊ，ｋ_ｉ ^ｔ，ｋ_ｉ ^ｄ，ｋ_ｉ ^ｃ，ｋ_ｉ ^ｓ，ｋ_ｉ ^ｆが調節されてもよい。

所与のセグメントｉの前後方向運動コストＣ_ｉ ^{ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ}は、前後方向ジャーク、前後方向動作時間、および最終速度誤差（即ち、請求項におけるコスト関数成分）などの、車両運動パラメータの重み付き合計である。前後方向運動コストＣ_ｉ ^{ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ}を最小限に抑えることによって、運転操作の安全性、スムースさ、および快適性が最大化される。前後方向運動コストＣ_ｉ ^{ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ}を計算するための関数は、数式（３７）によって示され、車両運動パラメータは、以下の数式（３８）〜（４０）によって定義される。

前後方向運動コストＣ_ｉ ^{ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ}の上述のコスト関数成分について、以下に説明する。数式３８を参照すると、前後方向ジャークは、ジャークの二乗の積分として定義され、これは前後方向移動の快適性を表現するのに使用される。前後方向ジャークが低いほど、前後方向移動がより快適になる。数式３９を参照すると、前後方向動作時間は動作の時限Δｔ_ｉ＝ｔ_ｉ−ｔ_ｉ−１として定義され、これは安全性および快適性に対して著しい影響を有する。数式４０を参照すると、最終速度誤差は、動作の終了時における最終速度ｘ’（ｔ_ｉ）と所望速度ｘ’_targetとの誤差として定義される。

数式（３８）〜（４０）によって定義されるような車両運動パラメータは、数式（４１）によって示されるように、初期コスト係数Ｗ_ｉによって重み付けされる。

すべての初期コスト係数ｗ_ｉ ^ｊ，ｗ_ｉ ^ｔ，ｗ_ｉ ^ｄの合計は１に等しくてもよい。運転操作の総コストを計算するとき、後述するように、係数ｗ_ｉ ^ｊ，ｗ_ｉ ^ｔ，ｗ_ｉ ^ｄを使用して、異なる車両運動パラメータが正規化され、また、特定の動的車両運動パラメータ（即ち、前後方向ジャーク、前後方向動作時間、および最終速度誤差）を、他のものよりも重く重み付けすることが可能になる。所定の運転操作パターンに対する初期コスト係数ｗ_ｉ ^ｊ，ｗ_ｉ ^ｔ，ｗ_ｉ ^ｄは予め定められる。しかしながら、やはりさらに後述するように、複数の代替運転操作の総コストを評価して、選択運転操作を選択するとき、コスト係数ｗ_ｉ ^ｊ，ｗ_ｉ ^ｔ，ｗ_ｉ ^ｄが調節されてもよい。

（初期コスト係数の調節）
複数の代替運転操作それぞれの総コストを評価して、選択運転操作（即ち、最低コスト運転操作）を選択するとき、コスト計算部２６は、特定の運転操作が優先され、選択運転操作として選択される可能性が高くなるように、初期コスト係数ｋ_ｉ ^ｊ，ｋ_ｉ ^ｔ，ｋ_ｉ ^ｄ，ｋ_ｉ ^ｃ，ｋ_ｉ ^ｓ，ｋ_ｉ ^ｆ，ｗ_ｉ ^ｊ，ｗ_ｉ ^ｔ，ｗ_ｉ ^ｄを調節してもよい。例えば、より短い動作時間、より高い安全マージン（即ち、より低い危険度）、および／またはより高レベルのスムースさ／快適性を提供する運転操作が、最低総コストを有する可能性が高くなり、選択運転操作として選択されるように、初期コスト係数ｋ_ｉ ^ｊ，ｋ_ｉ ^ｔ，ｋ_ｉ ^ｄ，ｋ_ｉ ^ｃ，ｋ_ｉ ^ｓ，ｋ_ｉ ^ｆ，ｗ_ｉ ^ｊ，ｗ_ｉ ^ｔ，ｗ_ｉ ^ｄが調節されてもよい。つまり、かかる運転操作が、安全性および／またはスムースさ／快適性に関して、特定の車両運動パラメータ（即ち、横方向ジャーク、横方向動作時間、横方向距離誤差、向首方向誤差、スムースさの度合い、スリップおよび尻振りの量、前後方向ジャーク、前後方向動作時間、ならびに最終速度誤差）を他のものよりも重く重み付けすることが可能になるように、初期コスト係数ｋ_ｉ ^ｊ，ｋ_ｉ ^ｔ，ｋ_ｉ ^ｄ，ｋ_ｉ ^ｃ，ｋ_ｉ ^ｓ，ｋ_ｉ ^ｆ，ｗ_ｉ ^ｊ，ｗ_ｉ ^ｔ，ｗ_ｉ ^ｄを調節することによって、優先されてもよい。このことにより、より高い安全マージンおよび／またはより高レベルのスムースさ／快適性を提供する（例えば、横方向／前後方向コスト関数におけるスムースさのコスト関数成分のより低い値を有する）運転操作を選択できるという効果がある。換言すれば、複数の代替運転操作の総コストを評価するとき、複数の代替運転操作の中で、より高い安全マージンまたは／およびより高レベルのスムースさ／快適性を提供する運転操作の総コストにおいて、特定のコスト関数成分を強調するために（例えば、偏差にペナルティを課すことによって）、特定の初期コスト係数が優先的に重く重み付けされてもよい。その結果、最低コスト運転操作が選択運転操作として選択された場合、かかる運転操作は、複数の代替運転操作の中の他の運転操作に比べて低い総コストを有することによって、選択操作として選択される可能性が高くなる。

例えば、より高い安全マージンを提供する運転操作が、より低い安全マージンを提供する運転操作よりも優先される。より高い安全マージンを提供する運転操作は、より低い安全マージンを提供する運転操作よりも低い危険度の量を有する。そのため、より高い横方向加速度およびより高い前後方向加速度／速度を提供することによって、対象車両に対する危険度が低減された場合、初期横方向ジャークコスト係数ｋ_ｉ ^ｊおよび初期前後方向ジャークコスト係数ｗ_ｉ ^ｊが低減されて、横方向加速度および前後方向速度／加速度が変化する（即ち、増加または減少する）大きさのより広い範囲（即ち、自動車の横方向／前後方向加速度限界に近い）が提供される。同時に、初期横方向動作時間係数ｋ_ｉ ^ｔおよび初期前後方向動作時間計数ｗ_ｉ ^ｔが増加して、動作時間が短縮される。一般に、動作時間およびジャークは強固に関係している。ジャークが大きいほど動作時間は短くなり、ジャークが小さいほど動作時間は長くなる。したがって、複数の代替運転操作それぞれのコストを計算するとき、より高い横方向加速度およびより高い前後方向速度を提供する運転操作が依然として低い総コストを有するように、横方向ジャークに対する初期コスト係数は、より小さく、かつ重み付けがより軽くなる（即ち、他の初期コスト係数に比べて）ように調節されてもよい。そのため、横方向加速度および／または前後方向加速度のより大きい大きさを有する運転操作が、選択運転操作として選択される可能性が高くなる。

説明のために図７Ｂを参照すると、セグメント２３０でより高い横方向加速度が許容された場合、対象車両Ａは、より高い横方向加速度で右車線変更運転操作を実施し、より迅速に対向車線６２に入ってもよい。その結果、対向車線６２で費やす時間量が減少し、結果として路上外危険度が減少する。セグメント２４０でより高い前後方向速度／加速度が許容された場合、対象車両Ａは、より高い前後方向速度で追抜き運転操作を実施して、より少ない時間で先行車両Ｂを追い抜いてもよい。その結果、対向車線６２で費やす時間量が減少し、結果として路上外危険度が減少する。セグメント２５０でより高い横方向加速度が許容された場合、対象車両Ａは、より高い横方向加速度で左車線変更運転操作を実施し、より迅速に走行車線６０に戻ってもよい。その結果、対向車線６２で費やす時間量が減少し、結果として路上外危険度が減少する。

上述したように、より高い横方向加速度およびより高い前後方向速度／加速度を提供することによって、対象車両に対する危険度が低減され、その結果、運転操作を実施するときの安全マージンがより高くなる。そのため、横方向ジャークコストおよび動作時間コストに対する初期コスト係数は、かかる運転操作が、より高い横方向加速度およびより高い前後方向速度を提供しない運転操作よりも低い総コストを有するように、優先的に重み付けされ、またはバイアスされてもよい。その結果、かかる運転操作が、選択運転操作（即ち、最低コスト運転操作）として選択される可能性が高くなる。

（どの初期コスト係数が優先的に重み付けされるかの判定）
重要因子および非重要因子は、図２のステップＳ７で判定されるように、車両運動パラメータの初期コスト係数を調節するときに、どの初期コスト係数をより高く調節すべきかを特定するのに使用される。重要因子および非重要因子はそれぞれ、車両運動パラメータ（即ち、コスト関数成分）、および車両運動パラメータの初期コスト係数と関連付けられる。重要因子は、非重要因子に比べて、安全性、スムースさ、快適性などに対する影響がより大きい、所与のセグメント内における運転操作の最も重大な車両運動パラメータである。即ち、重要因子は、非重要因子に比べて、運転操作の総コストに対して比例的により大きな量的影響を有することがある。例えば、より高い安全マージンを有する運転操作が選択運転操作として望ましい場合、運転操作の安全性に関係する運転操作の最も重大な要素が、重要因子となる。そのため、追越し操作の場合、追越し速度および対向車線で費やす時間量などの重要因子が、運転操作の総コストに対して比例的に大きい影響を持つ重要因子であってもよい。

重要因子および非重要因子は、運転操作の事前に定義された態様にしたがって予め定められてもよい。重要因子および非重要因子は、コントローラ１０のメモリに格納されてもよい。

説明のため、図７Ａにおいて、対象車両Ａがセグメント２４０で追抜き運転操作を実施するとき、対向車線６２で費やす時間量は、セグメント２４０の追抜き運転操作において、より高い安全マージンおよび／またはより高レベルのスムースさ／快適性を提供するための重要因子として予め定められてもよい。対向車線６２で費やす時間量のいくらかの増加または減少がある場合、他の任意の車両運動パラメータ（例えば、向首方向誤差、横方向誤差など）よりも、対象車両に対する危険度および／またはスムースさ／快適性への影響が大きいので、対向車線６２で費やす時間量は重要因子である。換言すれば、対向車線６２で費やす時間量の調節によって、他の任意の車両運動パラメータの調節によるよりも大きい量で、セグメント２４０の運転操作の危険度が増加／減少することがある。したがって、セグメント２４０の追抜き運転操作の場合、対向車線６２で費やす時間量を減少させることによって、他の任意の動的車両運動パラメータに対する調節よりもさらに、セグメント２４０における危険度を減少させることができる。そのため、セグメント２４０の追抜き運転操作に対する重要因子（即ち、対向車線６２で費やす時間量）と関連付けられた初期コスト係数は、ｗ_４ ^ｔである。そして、対向車線６２で費やす時間量を減少させる追抜き運転操作を含む複数の代替操作がより重く重み付けされるように、重要なコスト係数ｗ_４ ^ｔがより高く調節されてもよい。その結果、かかる複数の代替操作は、より低い総コストを有するようになり、最低コスト操作として選択される可能性が高くなる。

さらなる説明のため、比較目的で図１０にも示されるように、図７Ａの調節済み運転操作２００のセグメント２１０〜２６０に対する重要因子が特定される。セグメント２１０では、対象車両Ａは、中心線横方向距離アライメント運転操作を実行して、先行車両Ｂによって引き起こされるオクルージョンの影響を低減するのに十分なだけの横方向距離を、先行車両Ｂの後方から移動する。そのため、中心線までの距離（ｄ_ｃ）、および時間ｔ_１における対象車両Ａの曲率と中心線の曲率との差ｋ_ｅ（ｔ_１）は、セグメント２１０の中心線横方向距離アライメント運転操作において、より高い安全マージンおよび／またはより高レベルのスムースさ／快適性を提供するための重要因子として特定されるが、その理由として、中心線までの距離（ｄ_ｃ）は横方向誤差（即ち、数式（３２））に影響し、時間ｔ_１における対象車両Ａの曲率と中心線の曲率との差ｋ_ｅ（ｔ_１）は、横方向運動コスト関数（即ち、数式（２９））の向首方向誤差（即ち、数式（３３））に影響するためである。その結果、数式（２９）、（３２）、および（３３）に照らして、ｋ_１ ^ｄおよびｋ_１ ^ｃが、図９に示されるように、セグメント２１０における中心線横方向距離アライメント運転操作の重要なコスト係数となる。さらに、セグメント２１０の重要因子を最小限に抑えるため、ｋ_１ ^ｄおよびｋ_１ ^ｃはより高い値を有するように調節される。より高い値を有するようにｋ_１ ^ｄおよびｋ_１ ^ｃを調節することによって、より少ない横方向誤差およびより少ない向首方向誤差を有する中心線横方向距離アライメント運転操作が、より多い横方向誤差およびより多い向首方向誤差を有する中心線横方向距離アライメント運転操作よりも低い総コストを有するようになる。より低い総コストを有する結果として、より少ない横方向誤差およびより少ない向首方向誤差を有する中心線横方向距離アライメント運転操作を含む複数の代替運転操作が、選択操作として選択される可能性が高くなる。言い換えれば、ｋ_１ ^ｄおよびｋ_１ ^ｃをより高く調節することによって、より多い横方向誤差およびより多い向首方向誤差を有する中心線横方向距離アライメント運転操作を有する複数の代替運転操作は、より高い総コストを有するようになり、したがって、選択操作として選択される可能性が低くなる。

セグメント２２０では、対象車両Ａは、前後方向加速度調節運転操作を実行して、追越しに十分な速度まで加速する。そして、追越し速度ｖ_ｘ（ｔ_２）および追越し加速度ａ_ｘ（ｔ_２）が最終速度誤差（即ち、数式（４０））に影響することから、追越し速度ｖ_ｘ（ｔ_２）および追越し加速度ａ_ｘ（ｔ_２）は、セグメント２２０の前後方向加速度調節運転操作において、より高い安全マージンおよび／またはより高レベルのスムースさ／快適性を提供するための重要因子として特定される。その結果、数式（３７）および数式（４０）に照らして、ｗ_２ ^ｄが、セグメント２２０における前後方向加速度調節運転操作の重要なコスト係数となる。さらに、セグメント２２０のコストを最小限に抑えるため、ｗ_２ ^ｄはより高い値を有するように調節される。より高い値を有するようにｗ_２ ^ｄを調節し、かつより低い値を有するようにｗ_２ ^ｊを調節することによって、前後方向加速度調節運転操作は、積極的または急激な移動を実施することができるように前後方向加速度を変化させる（即ち、増加または減少させる）ためのより広範囲の大きさ（即ち、車両の前後方向加速度限界に近い）を有してもよい。より広範囲の大きさにより、セグメント２２０の終了時間における最終速度誤差を低減するように、より大きい前後方向加速度を選択できるようになる。ｗ_２ ^ｊをより低く調節することによって、前後方向加速度のより広範囲の大きさを提供する前後方向加速度調節運転操作を含む複数の代替運転操作が、選択操作として選択される可能性が高くなる。ｗ_２ ^ｊをより低い値に調節し、前後方向加速度の大きさ変化させるためのより広い範囲を生成する（即ち、車両の前後方向加速度限界に近い前後方向加速度の大きさを選択できるようにする）ことによって、選択運転操作が時間ｔ_２における所望の最終速度を有することが保証される。同時に、ｗ_２ ^ｄをより高く調節することによって、より大きな最終速度誤差を提供する前後方向加速度調節運転操作を有する複数の代替運転操作は、より高い総コストを有するようになり、したがって、選択操作として選択される可能性が低くなる。

セグメント２３０では、対象車両Ａは、右車線変更運転操作を実行して、対向車線６２へと移動するとともに、先行車両Ｂを安全に追い越すため、対象車両Ａを先行車両Ｂから十分な横方向距離だけ離れた所に位置させる。そのため、横方向誤差｜ｄ_ｓ−ｙ（ｔ_３）｜（式中、ｄ_ｓは、先行車両Ｂを追い抜くための横方向安全距離、ｙ（ｔ_３）は、セグメント２３０の終了時における車両の横方向位置）、ならびに向首方向誤差ｋ_ｅ（ｔ_３）が、セグメント２３０の右車線運転操作においてより高い安全マージンおよび／またはより高レベルのスムースさ／快適性を提供するための重要因子として特定されるが、その理由としては、横方向誤差｜ｄｓ−ｙ（ｔ_３）｜は横方向誤差成分（即ち、数式（３２））に影響し、時間ｔ_３における対象車両Ａの曲率と中心線の曲率との差ｋ_ｅ（ｔ_３）は、横方向運動コスト関数（即ち、数式（２９））の向首方向誤差成分（即ち、数式（３３））に影響するためである。この結果、数式（２９）、（３２）、および（３３）に照らして、ｋ_３ ^ｄおよびｋ_３ ^ｃが、セグメント２３０における対象車両Ａの右車線変更運転操作の重要なコスト係数となる。セグメント２３０で、ｋ_３ ^ｄおよびｋ_３ ^ｃはより高い値を有するように調節され、ｋ_３ ^ｊはより低い値を有するように調節される。より低い値を有するようにｋ_３ ^ｊを調節することによって、横方向加速度を変化させる（即ち、増加または減少させる）ためのより広範囲の大きさ（即ち、車両の横方向加速度限界に近い）が提供され、対向車線６２における横方向誤差および向首方向誤差が低減される。同時に、より高い値を有するようにｋ_３ ^ｄおよびｋ_３ ^ｃを調節することによって、より少ない横方向誤差およびより少ない向首方向誤差を有する中心線横方向距離アライメント運転操作が、より大きな横方向誤差およびより大きな向首方向誤差を有する中心線横方向距離アライメント運転操作に比べて、より低いコストを有するようになる。より低い総コストを有する結果として、より少ない横方向誤差およびより少ない向首方向誤差を有する中心線横方向距離アライメント運転操作を含む複数の代替運転操作が、選択操作として選択される可能性が高くなる。言い換えれば、ｋ_３ ^ｄおよびｋ_３ ^ｃをより高く調節することによって、より大きな横方向誤差およびより大きな向首方向誤差を有する中心線横方向距離アライメント運転操作を含む複数の代替運転操作は、より高い総コストを有するようになり、したがって、選択操作として選択される可能性が低くなる。

セグメント２４０では、対象車両Ａは、先行車両Ｂを追い抜き、かつ対向車線６２に留まる追抜き運転操作を実行して、対象車両Ａと先行車両Ｂとの間の安全距離を作り出す。対向車線６２を走行することは対象車両Ａにとって危険である（即ち、高い総合危険度を有する）ため、セグメント２４０の前後方向動作時間を最小限に抑えて、セグメント２４０の危険度を低減するべきである。そのため、完了までの時間Δｔ_４＝ｔ_４−ｔ_３は、セグメント２４０の追抜き運転操作におけるより高い安全マージンおよび／またはより高レベルのスムースさ／快適性を提供するための重要因子となるが、これは、完了までの時間Δｔ_４＝ｔ_４−ｔ_３が前後方向動作時間（即ち、数式（３９））に影響するためである。その結果、数式（３７）および数式（３９）に照らして、ｗ_４ ^ｔが、セグメント２４０における追抜き運転操作の重要なコスト係数として特定される。セグメント２４０で、ｗ_４ ^ｔはより高い値を有するように調節され、ｗ_４ ^ｊはより低い値を有するように調節される。ｗ_４ ^ｊをより低い値に調節することによって、前後方向加速度を変化させる（即ち、増加または減少させる）ためのより広範囲の大きさ（即ち、車両の前後方向加速度限界に近い）が提供され、前後方向動作時間が低減される。同時に、より高い値を有するようにｗ_４ ^ｔを調節することによって、より短い前後方向動作時間を有する追抜き運転操作が、より長い前後方向運転時間を有する運転操作に比べて低いコストを有するようになる。

セグメント２５０では、対象車両Ａは、左車線変更運転操作を実行して走行車線６０に戻る。そのため、完了までの時間Δｔ_５＝ｔ_５−ｔ_４および向首方向誤差ｋ_ｅ（ｔ_５）は、セグメント２５０の左車線変更運転操作におけるより高い安全マージンおよび／またはより高レベルのスムースさ／快適性を提供するための重要因子となるが、これは、完了までの時間Δｔ_５＝ｔ_５−ｔ_４が横方向動作時間（即ち、数式（３１））に影響し、向首方向誤差ｋ_ｅ（ｔ_５）が向首方向誤差（即ち、数式（３３））に影響するためである。その結果、数式（２９）、（３１）、および（３３）に照らして、ｋ_５ ^ｔおよびｋ_５ ^ｃが、セグメント２５０における左車線変更運転操作の重要なコスト係数として特定される。セグメント２５０で、ｋ_５ ^ｔおよびｋ_５ ^ｃはより高い値を有するように調節され、ｋ_５ ^ｊはより低い値を有するように調節される。ｋ_５ ^ｊをより低い値に調節することによって、対向車線６２における横方向動作時間を低減し、かつ向首方向誤差を低減するように、横方向加速度を変化させる（即ち、増加または減少させる）ためのより広範囲の大きさ（即ち、車両の横方向加速度限界に近い）が提供される。同時に、より高い値を有するようにｋ_５ ^ｔおよびｋ_５ ^ｃを調節することによって、より短い動作時間およびより少ない向首方向誤差を有する左車線変更運転操作が、より長い運転時間およびより大きい向首方向誤差を提供する左車線変更運転操作に比べて低いコストを有することにより、優先的に重み付けまたはバイアスされるようになる。

セグメント２６０では、対象車両Ａは、通常の運転速度に戻るために、前後方向速度調節運転操作を実行して前後方向速度を低減させる。そのため、最終速度ｖ_ｘ（ｔ_６）は、セグメント２６０の前後方向速度調節運転操作におけるより高い安全マージンおよび／またはより高レベルのスムースさ／快適性を提供するための重要因子として特定されるが、これは、最終速度ｖ_ｘ（ｔ_６）が最終速度誤差（即ち、数式（４０））に影響するためである。その結果、数式（３７）および数式（４０）に照らして、ｗ_６ ^ｄが、セグメント２６０における追抜き運転操作の重要なコスト係数となる。セグメント２６０で、ｗ_６ ^ｄはより高い値を有するように調節され、ｗ_６ ^ｊはより低い値を有するように調節される。より低い値を有するようにｗ_６ ^ｊを調節することによって、前後方向速度調節運転操作は、セグメント２６０の終了時間における前後方向速度の誤差を低減するように、前後方向加速度を変化させる（即ち、増加または減少させる）ためのより広範囲の大きさ（即ち、車両の縦方向加速度限界に近い）を有するようになり、それによって危険度が減少する。

コスト係数の重み付けについてさらに説明するため、図７Ａの調節済み運転操作２００が比較目的で図１１Ａにも示され、調節済み運転操作２００のセグメント２１０〜２６０に関して、横方向ジャーク、前後方向動作時間、および前後方向ジャークに対する初期コスト係数がそれぞれ、図１１Ｂ〜１１Ｄに示される。図１１Ｃは、すべてのセグメントｉ＝１，２，…６に対する初期前後方向動作時間のコスト係数値ｗ_ｉ ^ｔを示す。セグメント２４０に示されるように、ｗ_４ ^ｔは重要なコスト係数であり、したがってセグメント２４０において高いコスト係数値を有する。また、図１１Ｂに示されるように、セグメント２３０〜２５０は、前後方向動作時間および危険度を低減するため、ｗ_ｉ ^ｔの高い値を有する。同時に、図１１Ｂおよび図１１Ｄのセグメント２３０〜２５０に示されるように、初期前後方向ジャークコスト係数ｗ_ｉ ^ｊおよび初期横方向ジャークコスト係数ｋ_ｉ ^ｊは低い値を有して、危険度を減少させるために短い動作時間内で積極的または急激な移動を実施できるように、加速度を変化させる（即ち、増加または減少させる）ためのより広範囲の大きさ（即ち、車両の加速度限界に近い）を提供する。セグメント２３０〜２６０で、横方向および前後方向ジャークに対するコスト係数が低いことにより、危険領域にいることの危険度または他の車両との衝突を減少させるために、対象車両の加速度限界に近い大きい加速度を有する、急激な運転操作が生成され得る。

換言すれば、危険度が通常レベルである通常の運転条件において、システム１は、スムースさおよび快適性を保証するために、横方向および前後方向加速度について滑らかなパターンを生成してもよい。しかしながら、危険度レベルが高い危険運転条件では、システム１は、加速の急激なパターンを生成して、運転操作の安全性を保証してもよい。この場合、より急激な加速パターンを有することによって安全性を保証するために、運転操作の快適性が犠牲にされてもよい。急激な加速パターンを生成する加速度の大きさは、最大横方向／前後方向速度、加速度、車両の動的制御システム設定など、対象車両のパラメータに基づいて決定されてもよい。

セグメント２１０〜２６０における初期コスト係数の調節は、特定のタイプの運転操作（即ち、より高い安全マージンおよび／またはより高レベルのスムースさ／快適性を提供する運転操作）に向けて選択運転操作の選択をバイアスするための、コスト係数調節の単なる一例としてのものであることが、当業者には理解されるべきである。しかしながら、コスト関数を利用して選択運転操作を選択するとき、重要因子およびコスト係数は、最大性能、乗客の快適性、運転条件、燃料消費効率、および車両特有の用途（例えば、トラック、ヘビーデューティー車など、他のタイプの車両での使用）などの他の基準にしたがって、車両運動パラメータをバイアスするか、または均衡させるのに使用されてもよい。

（初期コスト係数の調節）
図２のステップＳ７で、初期コスト係数が調節される量は、運転操作の危険度曲線に基づく。そのため、動作時間に対する調節済みコスト係数Ｗ_ｉ ^ｔ（ｔ）は、数式（４３）および総合危険度ｒ_ｉ（ｔ）にしたがって決定されてもよい。
（数４３） Ｗ_ｉ ^ｔ（ｔ）＝ｗ_ｉ ^ｔ・ｒ_ｉ（ｔ）

説明のため、図１２Ａは、上述の例の所与の追越し運転操作を示す。Ｗ_４ ^ｔ（ｔ）を計算するため、所与の追越し運転操作に対する総合危険度曲線ｒ_ｉ（ｔ）が図１２Ｂに示される。さらに、所与の追越し運転操作における前後方向動作時間の初期の（即ち、更新されていない）コスト係数ｗ_ｉ ^ｔ（ｔ）が図１２Ｃに示される。そのため、前後方向動作時間に対する調節済みコスト係数Ｗ_ｉ ^ｔ（ｔ）は、数式（４３）を使用して計算され、図１２Ｄに示される。したがって、前後方向動作時間に対する更新済みコスト係数Ｗ_４ ^ｔ（ｔ）が決定される。数式（４３）と同様に、他のすべてのコスト係数（即ち、ｋ_ｉ ^ｊ，ｋ_ｉ ^ｔ，ｋ_ｉ ^ｄ，ｋ_ｉ ^ｃ，ｋ_ｉ ^ｓ，ｋ_ｉ ^ｆ，ｗ_ｉ ^ｊ，ｗ_ｉ ^ｄ）が、所与の追越し運転動作の総合危険度ｒ_ｉ（ｔ）に基づいて同様に更新されてもよいことが、当業者には理解されるべきである（即ち、Ｋ_ｉ ^ｊ（ｔ）＝ｋ_ｉ ^ｊ・ｒ_ｉ（ｔ）、Ｋ_ｉ ^ｔ（ｔ）＝ｋ_ｉ ^ｔ・ｒ_ｉ（ｔ）、Ｋ_ｉ ^ｄ（ｔ）＝ｋ_ｉ ^ｄ・ｒ_ｉ（ｔ）、など）。

また、前後方向および横方向コスト係数のそれぞれの合計は１に等しいので、初期コスト係数が調節される量は、運転状況（即ち、交通、環境など）に対する運転操作のタイプにしたがって変わってもよい。

（調節済みコスト係数を用いた総コストの計算）
図２ＢのステップＳ９で、コスト計算部は、生成した複数の代替運転操作それぞれの総コストを計算する。生成した複数の代替運転操作それぞれの総コストは、数式（２６）を使用して計算されてもよい。重みβ_ｉは、所与のセグメントｉにおける危険度の関数なので、総合危険度ｒ_ｉ（ｔ）に対する調節済みの重みΒ_ｉは以下の数式（４４）によって表現される。

図１２Ｄによって示されるように、横方向運動コスト関数の調節済みコスト係数は固定ではなく、時間依存性である。そのため、調節済みコスト係数を使用して調節済み横方向運動コストＡＣ_ｉ ^{ｌａｔｅｒａｌ}を計算すべく、調節済み横方向運動コスト関数は数式（４５）によって示され、車両運動パラメータは以下の数式（４６）〜（５１）によって定義される。

調節済みコスト係数を使用して調節済み前後方向運動コストＡＣ_ｉ ^{ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ}を計算すべく、前後方向運動コスト関数は数式（５２）によって示され、車両運動パラメータは以下の数式（５３）〜（５５）によって定義される。

（選択運転操作の選択）
運転操作評価部２８は、生成した複数の代替運転操作の中から選択運転操作を選択する。選択運転操作は、生成した複数の代替運転操作の中の、最低総コストを有する運転操作であってもよい。運転操作評価部２８は、生成した複数の代替運転操作のうちどれが最低総コストを有するかを判定する。生成した複数の代替運転操作それぞれの総コストは、調節済みコスト係数を使用して計算される。横方向運動コスト（即ち、数式（４５））は、調節済みコスト係数を用いた車両運動パラメータ（即ち、数式（４６）〜（５１））を使用して計算される。同様に、縦方向運動コスト（即ち、数式（５２））は、調節済みコスト係数を用いた車両運動パラメータ（即ち、数式（５３）〜（５５））を使用して計算される。

所与のセグメントｉのコスト（Ｃ_ｉ）は、数式（２８）を使用して、横方向運動コストおよび縦方向運動コストの合計にα_ｉを重み付けすることによって計算される。運転操作の総コストは、数式（２６）および（４４）を使用して、運転操作のすべてのセグメントのコストの合計に重み付けすることによって計算される。生成した運転操作それぞれの総コストが計算され、生成した複数の代替運転操作すべての中から最低総コストを有する運転操作が選択される。

図２ＢのステップＳ１０で、運転操作評価部２８は、リストまたはテーブル上の複数の代替運転操作を、各運転操作の総コストに基づいた順序で、またはそのランキングにしたがって並べ替え、ランク付けする。より低い総コストを有する運転操作が、より高い総コストを有する運転操作よりも上にランク付けされてもよい。ステップＳ１１で、運転操作評価部２８は、最低総コスト運転操作を選択運転操作としてリストから選択する。

運転操作評価部２８はまた、運転操作が他の車両または物体の衝突をもたらさないことを担保するため、選択運転操作をチェックする。さらに、運転操作評価部２８はまた、選択運転操作のいずれの部分も車道領域外で実施されないことをチェックする。図１３は、リスト上の運転動作の衝突チェックプロセスおよび並べ替えのフローチャートである。図１３のステップＳ１１１で、運転操作評価部２８は、選択運転操作が衝突を起こさず、かつ車道領域内であるか否かを判定する。運転操作評価部２８は、周囲環境、道路上の他の物体および／または車両の情報（位置、加速度、速度、サイズなど）、ならびに車線に関する最新情報について選択運転操作を分析して、選択運転操作を実行することによって対象車両が別の物体／車両との衝突を起こさない、または対象車両が車道領域を外れないことを担保する。選択運転操作が衝突を引き起こさず、車道領域内で実施されると判定されると（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、ステップＳ１２で、運動コマンド生成部３０によって選択運転操作が実行される。しかしながら、選択運転操作が対象車両と別の物体／車両との衝突を引き起こすか、または対象車両が車道領域を外れると判定されると（Ｓ１１１：ＮＯ）、ステップＳ１１２で、選択運転操作はリストから除去される。次に、運転操作評価部２８は、運転操作のリストが、まだ、その中から選択運転操作として別の最低総コスト運転操作を選択するために、生成した複数の代替運転操作の少なくとも１つを含んでいるかどうかを判定する。運転操作のリストが生成した複数の代替運転操作の少なくとも１つを含んでいる場合（Ｓ１１３：ＮＯ）、運転操作評価部２８は、ステップＳ１１で、最低から二番目の総コストの運転操作を選択運転操作として選択し、選択運転操作が衝突を起こさないか否かを再び判定する。しかしながら、運転操作のリストが空であり、生成した複数の代替運転操作の少なくとも１つを含んでいない場合（Ｓ１１３：ＹＥＳ）、運転操作評価部２８は、ステップＳ１１４で、運転操作生成部２２による運転操作の実行を保留してもよい。さらに、ステップＳ１１５で、運転操作評価部２８は、対象車両の安全性を担保するため、車間距離保持／車線維持運転操作（即ち、請求項における所定のデフォルト運転操作）を選択してもよい。運動コマンド生成部３０は、ステップＳ１２で、車間距離保持／車線保持運転操作を実行してもよい。

（最低総コスト運転操作対初期調節済み運転操作の効果）
最低総コストを有する選択運転操作の効果を説明するため、初期調節済み運転操作２００、および初期調節済み運転操作２００から導き出される、生成した最低総コスト運転操作４００が、比較のために図１４Ａおよび１４Ｂに示される。初期調節済み運転操作２００はセグメント２１０〜２６０を有し、最低総コスト運転操作４００はセグメント４１０〜４６０を有する。やはり比較のため、図１４Ｃは、初期調節済み運転操作２００（即ち、実線）および最低総コスト運転操作４００（即ち、破線）の前後方向速度プロファイルを示す。図１４Ｄは、初期調節済み運転操作２００（即ち、実線）および最低総コスト運転操作４００（即ち、破線）の前後方向加速度プロファイルを示す。図１４Ｅは、初期調節済み運転操作２００（即ち、実線）および最低総コスト運転操作４００（即ち、破線）の横方向加速度プロファイルを示す。

初期調節済み運転操作２００を最低総コスト運転操作４００と比較すると、最低総コスト運転操作４００は、より短いセグメント、より高い前後方向速度、ならびに図１４Ｄおよび１４Ｅにおけるより高い前後方向および横方向加速度を有する。前後方向および横方向加速度は、大きさが増加しているが、最大および最小加速度閾値（ａ_ｘ ^ｍａｘ，ａ_ｘ ^ｍｉｎ）、（ａ_ｙ ^ｍａｘ，ａ_ｙ ^ｍｉｎ）を下回っている。その結果、最低総コスト運転操作４００を実行し完了するまでの時間は、初期調節済み運転操作２００を実行し完了するまでの時間よりも短い。したがって、総合危険度、および対向車両Ｃとの衝突の可能性は低減される。

より具体的には、初期調節済み運転操作２００のセグメントを最低総コスト運転操作４００のセグメントと比較すると、最低総コスト運転操作４００は、セグメント４１０で中心線横方向距離アライメント運転操作に対してより高い横方向加速度を提供し、それによって、対象車両Ａがセグメント２１０に比べてより迅速な運転操作で横方向距離をもたらす。その結果、終了時間およびセグメント長さがセグメント２１０に比べて低減される。セグメント４２０で、最低総コスト運転操作４００は、前後方向速度調節運転操作に対してより高い前後方向加速度を提供し、それによって、対象車両Ａがセグメント２２０に比べてより高い変化割合でより早い速度まで加速する。その結果、終了時間およびセグメント長さがセグメント２２０に比べて低減される。セグメント４３０で、最低総コスト運転操作４００は、右車線変更運転操作に対してより高い横方向加速度を提供し、それによって、対象車両Ａがセグメント２３０に比べてより迅速な運転操作で対向車線６２に入る。その結果、対象車両Ａが対向車線６２を走行する時間量が低減され、終了時間およびセグメント長さがやはりセグメント２３０に比べて低減される。セグメント４４０で、最低総コスト運転操作４００は、追抜き運転操作に対してより高い前後方向速度／加速度を提供し、それによって、対象車両がセグメント２３０に比べてより早く先行車両Ｂを追い抜く。その結果、対象車両Ａが対向車線６２で費やす時間量が低減され、終了時間およびセグメント長さがやはりセグメント２４０に比べて低減される。セグメント４５０で、最低総コスト運転操作４００は、左車線変更運転操作に対してより高い横方向加速度を提供し、それによって、対象車両Ａがセグメント２３０に比べてより迅速に対向車線６２から走行車線６０への運転操作を行う。その結果、対象車両Ａが対向車線６２で費やす時間量が低減され、終了時間およびセグメント長さがセグメント２５０に比べて低減される。セグメント４６０で、最低総コスト運転操作４００は、前後方向速度調節運転操作に対してより高い前後方向加速度を提供し、それによって、対象車両Ａがセグメント２６０に比べてより高い変化割合でより低い走行速度まで減速する。その結果、終了時間およびセグメント長さがセグメント２６０に比べて低減される。

（緊急時操作）
ある運転操作を現に実行している間、運転操作評価部２８は対象車両の周囲を継続的に評価する。図２ＢのステップＳ１３で、選択運転操作が対象車両によって実行されている間、車両／環境データ処理部２０は各セグメントで対象車両の周囲環境を監視する。ステップＳ１４で、車両／環境データ処理部２０によって認識された車両の周囲環境に基づいて、運転操作生成部２２は、各セグメントに対して、緊急時操作、または実行中運転操作の修正済み運転操作を生成する。ステップＳ１５で、危険度計算部２４は各セグメントの現在の総合危険度を評価する。危険度計算部２４は、実行中運転操作の現在の総合危険度を危険度閾値と比較する。危険度閾値を実行中運転操作が超過しない場合（Ｓ１５：ＮＯ）、車両／環境データ処理部２０は、実行中運転操作の次のセグメントの監視を続ける。危険度閾値を実行中運転操作が超過する場合、緊急事態が生じていると判定される。緊急事態が生じている場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、運転操作評価部２８は、ステップＳ１６で、実行中運転操作を取り消し、運転操作生成部２２によって生成された緊急時操作または修正済み運転操作のうち１つを選択してもよい。選択された緊急時操作または修正済み運転操作は、次に、ステップＳ１２で、運動コマンド生成部３０によって実行される。

運転操作の総合危険度は、危険度閾値を下回る総合危険度を有するものとして最初に計算されているが、運転操作の実行中に変化するかもしれない。総合危険度の変化は、他の車両または物体の位置、速度、挙動、および加速度の予期しない変化、複数の代替運転操作を生成するプロセスの間に最初は考慮されなかった新しい物体または障害物の検出、重要因子における誤差の増加、あるいは移動物体パラメータ（即ち、周囲の車両もしくは物体の位置／速度／加速度）の不正確な推定によって引き起こされる総合危険度の増加によって引き起こされるかもしれない。

説明のため、表１は、図４Ｂの調節済み運転操作２００のセグメント２２０〜２４０に対する、運転操作生成部２２によって生成された緊急時操作のリストである。動作の際、運転操作が実行されている状態で、緊急時操作が継続的に生成される。

表１を参照すると、セグメント２２０の実行運転操作は、追越しに適した速度まで加速する前後方向加速度調節運転操作である。前後方向加速度調節運転操作の実行中、運転操作評価部２８は、前後方向加速度調節運転操作を実行している間にセグメント２２０の総合危険度が危険度閾値を超過した場合、前後方向減速および車間距離保持／車線維持運転操作を実行すべきであると判定してもよい。換言すれば、前後方向加速度調節運転操作が取り消されてもよく、前後方向減速および車間距離保持／車線維持運転操作が選択され実行されてもよい。

セグメント２３０では、運転操作評価部２８は、前後方向加速度調節運転操作を実行している間に緊急事態が起きた場合（即ち、セグメント２３０の総合危険度が危険度閾値を超過した場合）、対象車両Ａが対向車線６２へと移動するように右車線変更運転操作を実行する代わりに、前後方向減速および左車線変更運転操作を生成し選択してもよい。図１５Ａは、緊急事態（即ち、対向車両Ｃの極近くへの接近）における右車線変更運転操作の取消しと、その代わりの縦方向減速および左車線変更運転操作の実行とを示す。

セグメント２４０では、対象車両Ａが対向車線６２にいる間に先行車両Ｂを追い抜くように追抜き運転操作を実行する代わりに、緊急時（即ち、対向車両Ｃの極近くへの接近）において、運転操作評価部２８は、２つの緊急時操作を生成し、緊急時操作の中から選択緊急時操作を選択し、選択緊急時操作を実行してもよい。第１の緊急時操作Ａは、前後方向減速および急激な左車線変更の運転操作であってもよい。第２の緊急時操作Ｂは、高い前後方向加速および左車線変更の運転操作であってもよい。図１５Ｂは、両方の緊急時操作の両方の運転経路を示す。選択緊急時操作は、緊急時操作の中の最低総コストを有する緊急時操作であってもよい。

（他の実施形態）
上述の実施形態では、システム１は、対象車両が先行車両を自律的に追い越すことができるような、追越し操作を生成する。しかしながら、任意のタイプの運転操作に対する所定の運転操作パターンがコントローラ１０のメモリに格納されてもよく、それらは、運転操作生成部２２によって初期化され、任意のタイプの運転操作を生成するのに使用されてもよいことが、当業者には理解されるべきである。

さらに、上述の実施形態では、運転操作評価部２８は、最低コスト運転操作を選択運転操作として選択する。しかしながら、最高コスト、コスト範囲、または特定のコストにしたがって選択運転操作が選択されてもよいことが、当業者には理解されるべきである。

さらにまた、上述の実施形態では、運転操作生成部は、四次および五次多項式を使用して、前後方向および横方向軌道を生成する。しかしながら、他の任意の前後方向および横方向軌道生成方法が使用されてもよいことが、当業者には理解されるべきである。

さらに、上述の実施形態において、運転操作の結果として周囲の物体との衝突が起こり得るか否かを判定するため、任意の衝突チェック方法が使用されてもよい。

好ましい実施形態の観点から本開示について記載してきたが、当業者であれば、添付の請求項の趣旨および範囲内で修正を行って本開示を実施できることを認識するであろう。かかる変形および修正はすべて添付の請求項の範囲内にあることが意図される。したがって、実施例および図面は限定ではなく例証として見なされる。

Claims (24)

1. 車両の運転操作を生成するシステムであって、
   複数の運転操作を生成する運転操作生成部（２２）と、
   車両の環境に基づいて危険度を計算する危険度計算部（２４）と、
   少なくとも危険度計算部によって計算された危険度に基づいて、複数の運転操作それぞれのコストを計算するコスト計算部（２６）と、
   コスト計算部によって計算されたコストに基づいて、複数の運転操作の中から選択運転操作を選択する運転操作評価部（２８）と、
   選択運転操作に基づいて車両制御コマンドを生成する運動コマンド生成部（３０）と、を備えたシステム。
2. 運転操作生成部は、所定の運転操作パターン、車両の状態、車両の環境、または運転者の要求の少なくとも１つに基づいて、複数の運転操作を生成する請求項１のシステム。
3. 複数の運転操作の各々は、連続する切れ目のないセグメントの組み合せを含む請求項１または２のシステム。
4. 所定の運転操作パターンは、車線変更運転操作、追越し運転操作、交差点通過運転操作、合流運転操作、車間距離保持、車線維持、アダプティブクルーズコントロール、緊急時操舵、緊急時制動、速度補助、または協調運転の少なくとも１つを実行するパターンを含む請求項２に記載のシステム。
5. 運転操作生成部は、多項式関数を用いて複数の運転操作を生成する請求項１乃至４のいずれかのシステム。
6. 危険度計算部は、危険度が所定の危険度閾値を超えたかどうかを判定し、所定の危険度閾値を超えた場合に、運転操作評価部は、選択運転操作を取り消す請求項１乃至５のいずれかのシステム。
7. 危険度は、路上外危険度、物体危険度、または道路形状危険度の少なくとも１つを含む請求項１乃至６のいずれかのシステム。
8. コスト計算部は、コスト関数を使用することによって、複数の運転操作の各々の各セグメントのコストを計算し、
   コスト関数は、複数のコスト関数成分を有し、
   各コスト関数成分は、初期コスト係数によって重み付けされ、
   複数の運転操作の各々の各セグメントのコストは、複数の運転操作の各々の各セグメントにおけるコスト関数成分の合計であり、
   コスト計算部は、複数の運転操作の各々の各セグメントのコストを合計することによって、複数の運転操作の各々のコストを計算する請求項３のシステム。
9. 各コスト関数成分の各初期コスト係数は、重要因子または非重要因子に関連付けられており、
   重要因子は、安全性、スムースさ、または快適性の少なくとも１つに基づいて、所与のセグメントにおいて、コスト関数成分のどれが、非重要因子に比較して、コスト関数に対して比例的により大きな量的影響を有するかを示し、
   複数の運転操作の各々のコストを計算するとき、コスト計算部は、非重要因子に関連付けられたコスト関数成分の初期コスト係数に較べて、重要因子に関連付けられた、所与のセグメントのコスト関数成分の初期コスト係数の値をより高くみなす請求項８のシステム。
10. コスト計算部は、危険度に基づいて、重要因子に関連付けられたコスト関数成分の初期コスト係数を調節する請求項８または９のシステム。
11. 各コスト関数成分の各初期コスト係数は、予め定められており、
    コスト計算部は、初期コスト係数と危険度とを乗算することによって、重要因子に関連付けられたコスト関数成分の初期コスト係数を調節する請求項８または９のシステム。
12. コスト関数成分は、横方向ジャーク、前後方向ジャーク、動作時間、横方向距離誤差、向首方向誤差、スムースさの度合い、スリップ及び尻振りの量、または最終速度誤差の少なくとも１つを含む請求項８乃至１１のいずれかのシステム。
13. 運転操作評価部は、複数の運転操作の各々のコストに基づき、ランキング順に、リスト上で複数の運転操作の並べ替えを行い、
    運転操作評価部は、リストから、選択運転操作を選択する請求項１乃至１２のいずれかのシステム。
14. 運転操作評価部は、複数の運転操作の中から、最低コストを持つ選択運転操作を選択する請求項１乃至１３のいずれかのシステム。
15. 運転操作評価部は、選択運転操作が物体との衝突を引き起こすかどうかを判定する請求項１３のシステム。
16. 選択運転操作が物体との衝突を引き起こすことが判定された場合、運転操作評価部は、リストから選択運転操作を削除する請求項１５のシステム。
17. リストが、複数の運転操作のすくなくとも１つを含まないとき、
    （１）運転操作生成部は、複数の運転操作の生成を停止し、
    （２）運転操作評価部は、所定のデフォルト運転操作を選択し、
    （３）運動コマンド生成部は、所定のデフォルト運転操作に基づいて、車両制御コマンドを生成する請求項１６のシステム。
18. 危険度が高いとき、選択運転操作は、危険度を減少し、衝突を防止するために、高い加速度を持つ運転操作である請求項１乃至１３のいずれかのシステム。
19. 危険度が低いとき、選択運転操作は、スムースさ及び快適な運転操作を提供するために、低い加速度を持つ運転操作である請求項１乃至１３のいずれかのシステム。
20. 高い加速度は、車両のパラメータに基づいて決定される請求項１８のシステム。
21. 車両の運転操作を生成する方法であって、
    車両の環境及び車両の状態を認識し、
    所定の運転操作パターン、車両の環境、または車両の状態の少なくとも１つに基づいて複数の運転操作を生成し、
    車両の環境に基づいて危険度を計算し、
    危険度に基づいて、複数の運転操作の各々のコストを計算し、
    リスト上の複数の運転操作の中から、選択運転操作を選択し、
    選択運転操作を実行して、車両制御コマンドを生成する方法。
22. 選択運転操作は、複数の運転操作の中で、最低コストを持つ請求項２１の方法。
23. さらに、
    選択運転操作の実行中に車両の環境を評価し、
    選択運転操作を実行している間の現在の危険度を計算し、
    複数の緊急時操作を生成し、
    現在の危険度を危険度閾値と比較し、
    現在の危険度が危険度閾値よりも高い場合、選択運転操作を取り消し、
    複数の緊急時操作の中から、選択緊急時操作を選択し、
    選択緊急時操作を実行する請求項２１または２２の方法。
24. 車両の運転操作を生成する方法であって、
    所定の運転操作パターンを記憶し、
    車両の環境および車両の状態を認識し、
    所定の運転操作パターンを初期化し、
    所定の運転操作パターン、車両の環境、車両の状態、またはユーザの要求の少なくとも１つに基づいて複数の運転操作を生成し、
    車両の環境に基づいて危険度を計算し、
    危険度に基づいて複数の運転操作の各々のコストを計算し、
    リスト上の複数の運転操作の中から選択運転操作を選択し、
    複数の運転操作の各々のコストに基づいて、リスト上の複数の運転操作をランキング順に並べ替え、
    選択運転操作を実行して、車両制御コマンドを生成する方法。

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