JP5796481B2 - 軌跡制御装置および軌跡制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、軌跡制御装置および軌跡制御方法に関する。

従来、車両の軌跡制御により自動運転を実現する技術が開示されている。

例えば、特許文献１では、簡素化された画像処理を用いると共に、車両のピッチ変動に影響を受けることなく、車両の横ずれ、ヨー角のずれを正確に算出して、ステアリングの適切な操舵制御を行う車両のレーンキープ制御装置が開示されている。また、特許文献２では、走行車線に適した操舵特性となるように操舵支援制御量を設定することで、運転者に違和感を与えることなく、適切に走行車線をトレースする操舵支援装置が開示されている。また、特許文献３では、車両外部の環境情報を勘案した上で自動運転と運転者の介入操作のどちらに重み付けすればよいのかを決定することで、当該介入操作を適切に処理して自動運転を実行する技術が開示されている。

特開２００５−１４５４０２号公報 特開２００８−１３７６１２号公報 特開２００８−１３０６９号公報

ところで、従来技術では、自動運転中に運転者がステアリングの操作をすると、自動運転を中断していた。そのため、従来技術においては、例えば、自動運転中に運転者が行きたい方向へ操舵した場合であっても自動運転が解除される等の状況が生じていた。したがって、従来技術では、自動運転中に運転者の意思が反映されない状況が生じるため、自動運転の信頼性および安全性の点で、改善の余地があった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、自動運転の信頼性および安全性を向上させることができる軌跡制御装置および軌跡制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、車両の軌跡制御を行う軌跡制御装置であって、前記車両の周辺に存在する障害物を検知する障害物検知手段と、前記障害物検知手段により検知された前記障害物を前記車両が回避するための複数の目標軌跡を生成する目標軌跡生成手段と、運転者の操作により決定される、前記障害物に対する前記車両の回避方向を運転者の意思として検出する意思検出手段と、前記目標軌跡生成手段により生成された前記複数の目標軌跡から、前記意思検出手段により検出された前記運転者の意思を反映させた前記回避方向の目標軌跡を選択する軌跡選択手段と、前記軌跡選択手段により選択された前記目標軌跡に基づいて、前記障害物を回避する軌跡制御を実行する軌跡制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明の軌跡制御装置において、前記意思検出手段は、方向指示器、操舵トルク、操舵角のうち少なくとも１つに基づいて、前記障害物に対する前記車両の回避方向を前記運転者の意思として検出することが好ましい。

本発明の軌跡制御装置は、前記車両の車両位置および車両状態量を検出する車両情報検出手段と、前記車両情報検出手段により検出された前記車両位置および前記車両状態量に基づいて、前記車両が前記障害物を所定の操舵量で回避可能な限界位置を回避限界点として演算する回避限界点演算手段と、前記回避限界点演算手段により演算された前記回避限界点までの前記車両の到達時間が所定閾値以下の場合、前記運転者に対して前記障害物に対する前記車両の回避方向を示すよう促す情報を通知する通知手段と、を更に備えることが好ましい。

本発明の軌跡制御装置において、前記軌跡制御手段は、前記意思検出手段により前記運転者の意思が検出されず、かつ、前記車両情報検出手段により検出された前記車両位置が前記回避限界点演算手段により演算された前記回避限界点を超える場合、前記目標軌跡生成手段により生成された前記目標軌跡に基づいて、前記障害物を緊急回避する軌跡制御を実行することが好ましい。

本発明の軌跡制御装置は、前記軌跡選択手段により前記目標軌跡を選択する際に優先させる前記運転者の意思の優先度を設定する優先度設定手段、を更に備え、前記回避限界点演算手段は、前記優先度設定手段により前記優先度が高く設定された場合、前記車両が前記障害物を所定の操舵量で回避可能な限界位置を前記回避限界点として演算し、前記優先度設定手段により前記優先度が低く設定された場合、前記限界位置よりも前記車両側へ前記障害物から離れた位置を前記回避限界点として演算し、前記意思検出手段は、前記車両情報検出手段により検出された前記車両位置が、前記回避限界点演算手段により演算された前記回避限界点を超えるまで、前記運転者の意思を検出することが好ましい。

本発明の軌跡制御装置において、前記優先度設定手段は、前記運転者の過去の回避パターンを示す学習情報に基づいて前記優先度を設定することが好ましい。

本発明の軌跡制御装置は、前記目標軌跡生成手段により生成された前記複数の目標軌跡に、前記意思検出手段により検出された前記運転者の意思に対応する前記回避方向の目標軌跡が存在しない場合、前記自動運転を解除する自動運転解除手段、を更に備えることが好ましい。

本発明の軌跡制御装置において、前記軌跡制御手段は、前記軌跡選択手段により選択された前記目標軌跡に基づいて前記障害物を回避する前記軌跡制御を実行して前記車両を車線変更した後、当該車線変更前の車線に前記車両を復帰させる軌跡制御を実行することが好ましい。

本発明の軌跡制御装置において、前記軌跡制御手段は、前記車両を車線変更した後、前記障害物検知手段により検知される前記車線変更前の車線上の前記障害物が前記車両から所定距離内に存在する場合は、当該車線変更前の車線に前記車両を復帰させる軌跡制御を実行するタイミングを遅延させることが好ましい。

本発明の軌跡制御装置において、前記軌跡制御手段は、前記障害物検知手段により前記車両を車線変更した後の車線上に前記障害物が検知されなかった場合、前記車線変更前の車線に前記車両を復帰させる軌跡制御を実行しないことが好ましい。

本発明の軌跡制御装置において、前記軌跡制御手段は、前記運転者の操作により同一の車線内の端側へ前記車両を幅寄せした場合は、所定時間経過後に当該車線の中央に前記車両を復帰させる軌跡制御を実行することが好ましい。

本発明の軌跡制御装置において、前記軌跡制御手段は、前記車両を幅寄せした後、前記障害物検知手段により検知される前記幅寄せした方向と反対の前記障害物が、前記車両から所定距離内に存在する場合は、前記車線の中央に前記車両を復帰させる軌跡制御を実行しないことが好ましい。

本発明の軌跡制御装置において、前記軌跡制御手段は、前記車線の中央に前記車両を復帰させる軌跡制御を実行中、前記運転者の操作により前記車両を再度幅寄せする操作が行われた場合、前記車線の中央に前記車両を復帰させる軌跡制御を中断することが好ましい。

また、本発明の軌跡制御装置は、車両の軌跡制御を行う軌跡制御装置であって、前記車両の周辺に存在する障害物を検知する障害物検知手段と、運転者の操作により決定される、前記障害物検知手段により検知された前記障害物に対する前記車両の回避方向を、前記運転者の意思として検出する意思検出手段と、前記意思検出手段により検出された前記運転者の意思を反映させた前記回避方向へ前記障害物を回避する目標軌跡を生成する目標軌跡生成手段と、前記目標軌跡生成手段により生成された前記目標軌跡に基づいて、前記障害物を回避する軌跡制御を実行する軌跡制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明の軌跡制御方法は、車両の軌跡制御を行う軌跡制御装置において実行される軌跡制御方法であって、前記車両の周辺に存在する障害物を検知する障害物検知ステップと、前記障害物検知ステップにて検知された前記障害物を前記車両が回避するための複数の目標軌跡を生成する目標軌跡生成ステップと、運転者の操作により決定される、前記障害物に対する前記車両の回避方向を運転者の意思として検出する意思検出ステップと、前記目標軌跡生成ステップにて生成された前記複数の目標軌跡から、前記意思検出ステップにて検出された前記運転者の意思を反映させた前記回避方向の目標軌跡を選択する軌跡選択ステップと、前記軌跡選択ステップにて選択された前記目標軌跡に基づいて、前記障害物を回避する軌跡制御を実行する軌跡制御ステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明の軌跡制御方法は、車両の軌跡制御を行う軌跡制御装置において実行される軌跡制御方法であって、前記車両の周辺に存在する障害物を検知する障害物検知ステップと、運転者の操作により決定される、前記障害物検知ステップにて検知された前記障害物に対する前記車両の回避方向を、前記運転者の意思として検出する意思検出ステップと、前記意思検出ステップにて検出された前記運転者の意思を反映させた前記回避方向へ前記障害物を回避する目標軌跡を生成する目標軌跡生成ステップと、前記目標軌跡生成ステップにて生成された前記目標軌跡に基づいて、前記障害物を回避する軌跡制御を実行する軌跡制御ステップと、を含むことを特徴とする。

本発明にかかる軌跡制御装置は、自動運転の信頼性および安全性を向上させることができるという効果を奏する。

図１は、本発明にかかる軌跡制御システムの構成の一例を示すブロック図である。 図２は、実施形態１における操舵トルク用意思検出マップの一例を示す図である。 図３は、実施形態１における操舵角用意思検出マップの一例を示す図である。 図４は、実施形態１における目標軌跡を選択する状況の一例を示す図である。 図５は、実施形態１における目標軌跡を選択する状況の別の一例を示す図である。 図６は、実施形態１における回避限界点演算処理を説明するための図である。 図７は、本発明にかかる軌跡制御装置の実施形態１における軌跡制御の基本処理の一例を示すフローチャートである。 図８は、本発明にかかる軌跡制御装置の実施形態１における軌跡制御処理の詳細の一例を示すフローチャートである。 図９は、実施形態１における学習情報の一例を示す図である。 図１０は、本発明にかかる軌跡制御装置の実施形態１の変形例１における軌跡制御処理の詳細の一例を示すフローチャートである。 図１１は、本発明にかかる軌跡制御装置の実施形態１の変形例２における軌跡制御処理が行われる状況の一例を示す図である。 図１２は、本発明にかかる軌跡制御装置の実施形態１の変形例３における軌跡制御処理が行われる状況の一例を示す図である。 図１３は、本発明にかかる軌跡制御装置の実施形態１の変形例３における軌跡制御処理が行われる状況の別の一例を示す図である。 図１４は、本発明にかかる軌跡制御装置の実施形態２における軌跡制御の基本処理の一例を示すフローチャートである。

以下に、本発明にかかる軌跡制御装置および軌跡制御方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

〔実施形態１〕
本発明にかかる軌跡制御システムの構成について図１を参照しながら説明する。図１は、本発明にかかる軌跡制御システムの構成の一例を示すブロック図である。なお、図１において、車両（自車両）の周辺に存在する障害物の一例として周辺車両を例に説明するが、これに限られず、障害物は、分離帯、落下物等の車両の周辺に存在する物体であってよい。

図１において、符号１０は車両であり、符号１１はＥＣＵ（電子制御ユニット）であり、符号１２は車車間通信により情報を送受信するための車車間通信用無線機であり、符号１３は位置情報を受信するＧＰＳアンテナ／受信機であり、符号１４は車両１０に搭載された各種センサに接続された伝送路から構成される車両情報網（ＣＡＮ：Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）であり、符号１５は情報を表示するディスプレイであり、符号１６は情報を音声出力するスピーカであり、符号１７はＥＣＵ１１の処理に必要な各種データを記憶する記憶部であり、符号２０は車両１０と車車間通信可能な当該車両１０の周辺に存在する周辺車両であり、符号３０は車両１０に位置情報を配信するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ：全地球測位システム）である。また、図１において、符号１１ａは障害物検知部であり、符号１１ｂは車両情報検出部であり、符号１１ｃは目標軌跡生成部であり、符号１１ｄは意思検出部であり、符号１１ｅは軌跡選択部であり、符号１１ｆは優先度設定部であり、符号１１ｇは回避限界点演算部であり、符号１１ｈは通知部であり、符号１１ｉは軌跡制御部であり、符号１１ｊは自動運転解除部である。なお、図１において、周辺車両２０は、車両１０と同様に、車車間通信用無線機、ＧＰＳアンテナ／受信機、車両情報網等を少なくとも備えているものとする。

本発明にかかる軌跡制御システムは、車両１０に搭載されたＥＣＵ１１（本発明にかかる軌跡制御装置を含む）と、車両１０の周辺に存在する周辺車両２０およびＧＰＳ３０とが通信を行い車両１０の軌跡制御を実行することで、自動運転を実現する。

ここで、図１において、ＥＣＵ１１は、車両１０に搭載された電子制御ユニットであり、車車間通信用無線機１２、ＧＰＳアンテナ／受信機１３、車両情報網１４、および、記憶部１７等から得られる各種データに基づいて出力データを生成し、当該出力データをディスプレイ１５およびスピーカ１６等を介して出力する機能を有する。ここで、ＥＣＵ１１は、障害物検知部１１ａ、車両情報検出部１１ｂ、目標軌跡生成部１１ｃ、意思検出部１１ｄ、軌跡選択部１１ｅ、優先度設定部１１ｆ、回避限界点演算部１１ｇ、通知部１１ｈ、軌跡制御部１１ｉ、および、自動運転解除部１１ｊを備える。

ＥＣＵ１１のうち、障害物検知部１１ａは、車両１０の周辺に存在する障害物を検知する障害物検知手段である。障害物は、車両１０の周辺に存在する周辺車両２０、分離帯、および、落下物のうち少なくとも１つを含む。障害物検知部１１ａは、車両１０の周辺の所定距離内に存在する対象となる物体を障害物として検知する。

障害物検知部１１ａは、更に、障害物の位置および方位を示す障害物情報を取得する。例えば、障害物が周辺車両２０である場合、障害物検知部１１ａは、車車間通信用無線機１２を介して周辺車両２０の位置および方位を示す障害物情報を取得する。この場合、障害物検知部１１ａは、周辺車両２０のＧＰＳアンテナ／受信機１３によりＧＰＳ３０から取得された周辺車両２０の位置を示す位置情報、および、周辺車両２０の方位センサから車両情報網１４を介して取得された周辺車両２０の方位を示す方位情報を、障害物情報として車車間通信用無線機１２を介して取得する。また、障害物検知部１１ａは、車両１０の周辺監視センサ１４ａから車両情報網１４を介して取得された周辺車両２０の位置情報および方位情報を障害物情報として取得してもよい。周辺監視センサ１４ａは、ミリ波レーダー、レーザーレーダー、車載カメラ等から構成される。周辺監視センサ１４ａは車両１０の前方、側面、後方等の任意に位置に設置される。

また、障害物が分離帯である場合、障害物検知部１１ａは、車両１０の周辺監視センサ１４ａから車両情報網１４を介して取得された分離帯の位置情報および方位情報を、障害物情報として取得する。あるいは、障害物検知部１１ａは、記憶部１７に記憶された道路データを含む地図データ１７ａから決定される分離帯の位置情報および方位情報を、障害物情報として取得する。また、障害物が落下物である場合、障害物検知部１１ａは、車両１０の周辺監視センサ１４ａから車両情報網１４を介して取得された落下物の位置情報および方位情報を、障害物情報として取得する。

車両情報検出部１１ｂは、車両１０の車両位置および車両状態量を検出する車両情報検出手段である。ここで、車両位置は、車両１０の現在位置である。また、車両状態量は、例えば、方向指示器のオンオフ状態、操舵トルク（ＭＴ）、操舵角（ＭＡ）、車速（Ｖ）、横加速度（ａ）、ヨーレート（ＹＲ）等を含む。車両情報検出部１１ｂは、車両１０のＧＰＳアンテナ／受信機１３によりＧＰＳ３０から取得された位置情報に基づいて車両位置を検出する。また、車両情報検出部１１ｂは、各種センサから車両情報網１４を介して車両状態量を検出する。

車両情報検出部１１ｂは、方向指示スイッチ１４ｂから車両情報網１４を介して車両１０の方向指示器のオンオフ状態を示す車両状態量を検出する。方向指示スイッチ１４ｂは、運転者の方向指示器の操作に応じて車両１０の方向指示器のオンオフの切り替えを制御するスイッチである。車両情報検出部１１ｂは、トルクセンサ１４ｃから車両情報網１４を介して車両１０の操舵トルクを示す車両状態量を検出する。トルクセンサ１４ｃは、運転者のステアリングの操作に応じて車両１０のトーションバーのねじれの大きさと方向を検出するセンサである。車両情報検出部１１ｂは、操舵角センサ１４ｄから車両情報網１４を介して車両１０の操舵角を示す車両状態量を検出する。操舵角センサ１４ｄは、運転者のステアリングの操作に応じて車両１０のステアリングの操舵角の大きさと操舵方向を検出するセンサである。車両情報検出部１１ｂは、車速センサ１４ｅから車両情報網１４を介して車両１０の車速を示す車両状態量を検出する。車速センサ１４ｅは、車輪の回転に応じて出力されるパルス信号を検出するセンサである。

なお、各種センサは、図１に例示したものに限られない。車両情報検出部１１ｂは、横加速度センサ（図示せず）から車両情報網１４を介して車両１０の横加速度を示す車両状態量を検出してもよい。横加速度センサは、車両１０の横加速度を検出可能に構成されたセンサである。車両情報検出部１１ｂは、ヨーレートセンサ（図示せず）から車両情報網１４を介して車両１０のヨーレートを示す車両状態量を検出してもよい。ヨーレートセンサは、車両１０にヨー方向の回転力が作用していることを検出するセンサである。

目標軌跡生成部１１ｃは、障害物検知部１１ａにより検知された障害物を車両１０が回避するための複数の目標軌跡を生成する目標軌跡生成手段である。目標軌跡生成部１１ｃは、障害物検知部１１ａにより取得された障害物情報、車両情報検出部１１ｂにより検出された車両位置および車両状態量、ならびに、記憶部１７に記憶される地図データ１７ａ等に基づいて、車両１０が障害物を回避するための複数の目標軌跡を生成する。

意思検出部１１ｄは、障害物検知部１１ａにより検知された障害物に対する車両１０の回避方向を、運転者の意思として検出する意思検出手段である。意思検出部１１ｄは、方向指示器、操舵トルク、操舵角のうち少なくとも１つに基づいて、障害物に対する車両１０の回避方向を運転者の意思として検出することが好ましい。

意思検出部１１ｄは、例えば、車両情報検出部１１ｂにより取得された方向指示器のオンオフ状態を示す車両状態量に基づいて、障害物に対する車両１０の回避方向を運転者の意思として検出する。意思検出部１１ｄは、車両１０の右側に設けられた方向指示器がオン状態にある場合、車両１０の進行方向を上方向として車両１０の右方向が障害物に対する車両１０の回避方向を示すと予測し、当該方向を運転者の意思として検出する。意思検出部１１ｄは、車両１０の左側に設けられた方向指示器がオン状態にある場合、車両１０の進行方向を上方向として車両１０の左方向が障害物に対する車両１０の回避方向を示すと予測し、当該方向を運転者の意思として検出する。

意思検出部１１ｄは、例えば、車両情報検出部１１ｂにより取得される操舵トルクを示す車両状態量に基づいて、障害物に対する車両１０の回避方向を運転者の意思として検出する。意思検出部１１ｄは、トルクセンサ１４ｃにより検出されたトーションバーのねじれの方向が、車両１０の右方向に対応する方向である場合、車両１０の右方向が障害物に対する車両１０の回避方向を示すと予測して、当該方向を運転者の意思として検出する。意思検出部１１ｄは、トルクセンサ１４ｃにより検出されたトーションバーのねじれの方向が、車両１０の左方向に対応する方向である場合、車両１０の左方向が障害物に対する車両１０の回避方向を示すと予測して、当該方向を運転者の意思として検出する。

また、意思検出部１１ｄは、トルクセンサ１４ｃにより検出されたトーションバーのねじの方向に基づいて障害物に対する車両１０の回避方向を予測する際、トルクセンサ１４ｃにより検出されたトーションバーのねじれの大きさに対応する操舵トルクの大きさに基づいて、ステアリングの操作に運転者の意思が反映されているかを判定する。例えば、意思検出部１１ｄは、記憶部１７に記憶された図２に示すような操舵トルク用意思検出マップ１７ｂを参照して、ステアリングの操作に運転者の意思が反映されているか否かを判定する。

ここで、図２を参照して、本実施形態にかかる操舵トルク用意思検出マップ１７ｂの一例について説明する。図２は、実施形態１における操舵トルク用意思検出マップ１７ｂの一例を示す図である。図２に示すように、操舵トルク用意思検出マップ１７ｂには、操舵トルクの大きさ（Ｎｍ）に応じて、不感帯領域、軌跡選択領域、軌跡制御解除領域が設定されている。図２の例において、不感帯領域は、操舵トルクの大きさが「０〜１．５Ｎｍ」の範囲に設定されている。軌跡選択領域は、操舵トルクの大きさが「１．５〜５Ｎｍ」の範囲に設定されている。軌跡制御解除領域は、操舵トルクの大きさが「５Ｎｍ〜」の範囲に設定されている。

図２に示すように、意思検出部１１ｄは、車両情報検出部１１ｂにより取得される操舵トルクの大きさが比較的小さい値である「０〜１．５Ｎｍ」の不感帯領域の範囲内である場合、運転者のステアリングの操作に特に運転者の意思はないものと判定する。つまり、不感帯領域の範囲は、ステアリングの操作の遊びの範囲を規定している。一方、意思検出部１１ｄは、車両情報検出部１１ｂにより取得される操舵トルクの大きさが「１．５〜５Ｎｍ」の軌跡選択領域の範囲内である場合、運転者のステアリングの操作には、障害物を回避する運転者の意思が反映されているものと判定する。つまり、意思検出部１１ｄは、操舵トルクの大きさが所定閾値（図２において、１．５Ｎｍ）を超える場合、運転者には障害物を回避するために軌跡を選択する意思があると判定して、トルクセンサ１４ｃにより検出されたトーションバーのねじれの方向に基づいて障害物に対する車両１０の回避方向を検出する。この意思検出部１１ｄにより検出された回避方向は、後述する軌跡選択部１１ｅにより障害物を回避する目標軌跡を選択する際に考慮される。なお、意思検出部１１ｄは、車両情報検出部１１ｂにより取得される操舵トルクの大きさが比較的大きな値である「５Ｎｍ〜」の軌跡制御解除領域の範囲内である場合、運転者のステアリングの操作は障害物を緊急回避するための急ハンドル操作であると判定する。この急ハンドル操作が意思検出部１１ｄにより検出された場合、運転者の操作による駆動制御を最優先とするために、後述する自動運転解除部１１ｊは、軌跡制御による自動運転を解除する。なお、図２に示した操舵トルク用意思検出マップ１７ｂ内の各領域の範囲はこれに限定されず、障害物との距離が近い場合は不感帯領域を狭めるなど、種々の状況に応じて変更可能である。

図１に戻り、意思検出部１１ｄは、車両情報検出部１１ｂにより取得される操舵角を示す車両状態量に基づいて、障害物に対する車両１０の回避方向を運転者の意思として検出する。意思検出部１１ｄは、操舵角センサ１４ｄにより検出されたステアリングの操舵方向が右方向である場合、車両１０の右方向が障害物に対する車両１０の回避方向を示すと予測して、当該方向を運転者の意思として検出する。意思検出部１１ｄは、操舵角センサ１４ｄにより検出された操舵方向が左方向である場合、車両１０の左方向が障害物に対する車両１０の回避方向を示すと予測して、当該方向を運転者の意思として検出する。

また、意思検出部１１ｄは、操舵角センサ１４ｄに検出されたステアリングの操舵方向に基づいて障害物に対する車両１０の回避方向を予測する際、操舵角センサ１４ｄにより検出されたステアリングの操舵角の大きさに基づいて、ステアリングの操作に運転者の意思が反映されているかを判定する。例えば、意思検出部１１ｄは、記憶部１７に記憶された図３に示すような操舵角用意思検出マップ１７ｃを参照して、ステアリングの操作に運転者の意思が反映されているか否かを判定する。

ここで、図３を参照して、本実施形態にかかる操舵角用意思検出マップ１７ｃの一例について説明する。図３は、実施形態１における操舵角用意思検出マップ１７ｃの一例を示す図である。図３に示すように、操舵角用意思検出マップ１７ｃには、操舵角の大きさ（ｄｅｇ）に応じて、不感帯領域、軌跡選択領域、軌跡制御解除領域が設定されている。図３の例において、不感帯領域は、操舵角の大きさが「０〜１５ｄｅｇ」の範囲に設定されている。軌跡選択領域は、操舵角の大きさが「１５〜６０ｄｅｇ」の範囲に設定されている。軌跡制御解除領域は、操舵角の大きさが「６０ｄｅｇ〜」の範囲に設定されている。

図３に示すように、意思検出部１１ｄは、車両情報検出部１１ｂにより取得される操舵角の大きさが比較的小さい値である「０〜１５ｄｅｇ」の不感帯領域の範囲内である場合、運転者のステアリングの操作に特に運転者の意思はないものと判定する。つまり、不感帯領域の範囲は、ステアリングの遊びの範囲を規定している。一方、意思検出部１１ｄは、車両情報検出部１１ｂにより取得される操舵角の大きさが「１５〜６０ｄｅｇ」の軌跡選択領域の範囲内である場合、運転者のステアリングの操作には、障害物を回避する運転者の意思が反映されているものと判定する。つまり、意思検出部１１ｄは、操舵角の大きさが所定閾値（図３において、１５ｄｅｇ）を超える場合、運転者には障害物を回避するために軌跡を選択する意思があると判定して、操舵角センサ１４ｄにより検出されたステアリングの操舵方向に基づいて障害物に対する車両１０の回避方向を検出する。この意思検出部１１ｄにより検出された回避方向は、後述する軌跡選択部１１ｅにより障害物を回避する目標軌跡を選択する際に考慮される。なお、意思検出部１１ｄは、車両情報検出部１１ｂにより取得される操舵角の大きさが比較的大きな値である「６０ｄｅｇ〜」の軌跡制御解除領域の範囲内である場合、運転者のステアリングの操作は障害物を緊急回避するための急ハンドル操作であると判定する。この急ハンドル操作が意思検出部１１ｄにより検出された場合、運転者の操作による駆動制御を最優先とするために、後述する自動運転解除部１１ｊは、軌跡制御による自動運転を解除する。なお、図３に示した操舵角用意思検出マップ１７ｃ内の各領域の範囲はこれに限定されず、障害物との距離が近い場合は不感帯領域を狭めるなど、種々の状況に応じて変更可能である。

図１に戻り、意思検出部１１ｄは、車両情報検出部１１ｂにより検出された車両位置が、後述する回避限界点演算部１１ｇにより演算される車両１０が障害物を所定の操舵量で回避可能な回避限界点を超えるまで、運転者の意思を検出する。所定の操舵量は、急ハンドル操作を行う際の操舵量よりも低い操舵量であり、かつ、運転者かかる横加速度が負担にならない程度の操舵量である。

なお、意思検出部１１ｄは、車両１０の車室内のダッシュボード等に設けられた運転者の眼球の動きを検出可能なカメラを用いて運転者の視線の方向を検出することで、当該視線の方向が障害物に対する車両１０の回避方向を示すと予測して、当該方向を運転者の意思として検出してもよい。また、意思検出部１１ｄは、車両１０の車室内のダッシュボード等に設けられた運転者の音声を検出可能なマイクを用いて運転者の音声を検出することで、運転者の音声により示された障害物に対する車両１０の回避方向を運転者の意思として検出してもよい。

この他、意思検出部１１ｄは、他の車両状態量または他の運転者の特徴の変化により予測される障害物に対する車両１０の回避方向を、運転者の意思として検出してもよい。例えば、意思検出部１１ｄは、車両１０に搭載された横加速度センサにより横加速度が検出された方向が障害物に対する車両１０の回避方向を示すと予測して、当該方向を運転者の意思として検出してもよい。また、意思検出部１１ｄは、車両１０の車室内にシート等に設けられた荷重センサを用いて運転者の荷重の傾きを検出することで、重い荷重が検出された方向が障害物に対する車両１０の回避方向を示すと予測して、当該方向を運転者の意思として検出してもよい。

軌跡選択部１１ｅは、目標軌跡生成部１１ｃにより生成された複数の目標軌跡から、意思検出部１１ｄにより検出された運転者の意思を反映させた回避方向の目標軌跡を選択する軌跡選択手段である。

ここで、図４を参照して、軌跡選択部１１ｅが目標軌跡を選択する状況の一例を説明する。図４は、実施形態１における目標軌跡を選択する状況の一例を示す図である。図４に示す例では、車両１０が３本の車線（１）〜（３）のうち中央の車線（２）を走行している。車両１０の前方には、車両１０と同一の車線（２）上に大型車両の周辺車両２０−１が走行している。また、車線（２）の左隣の車線（１）上には小型車両の周辺車両２０−２が走行している。なお、車線（２）の右隣の車線（３）上には周辺車両２０は走行していない。

この図４が示す状況において、一例として、ＥＣＵ１１は以下の処理を行うものとする。障害物検知部１１ａは、車両１０の前方の所定距離内に存在する周辺車両２０−１を障害物として検知する。障害物検知部１１ａは、車両１０の前方に設置された周辺監視センサ１４ａから車両情報網１４を介して取得された周辺車両２０−１の位置情報および方位情報を障害物情報として取得する。車両情報検出部１１ｂは、車両１０の車両位置および車両状態量を検出する。目標軌跡生成部１１ｃは、障害物検知部１１ａにより取得された周辺車両２０−１の障害物情報、車両情報検出部１１ｂにより検出された車両１０の車両位置および車両状態量、ならびに、記憶部１７に記憶される図４に示す３本の車線（１）〜（３）の道路データを含む地図データ１７ａ等に基づいて、車両１０が周辺車両２０−１を回避するための複数の目標軌跡（図４において、目標軌跡（ａ）および目標軌跡（ｂ））を生成する。

ここで、図４に示すように、車両１０の軌跡制御による自動運転中に、目標軌跡生成部１１ｃにより生成された目標軌跡（ａ）および目標軌跡（ｂ）が２つ存在する場合であっても、運転者は車線（１）に周辺車両２０−２が走行していることを認識している場合が考えられる。この場合、周辺車両２０−２が走行している車線（１）に向かう目標軌跡（ａ）に比べ、周辺車両２０が走行していない車線（３）に向かう目標軌跡（ｂ）のほうがより信頼性および安全性が高いと考えられる。このことを考慮して、図４に示す例では、運転者は、右方向へステアリングの操作を行うものとする。この場合、意思検出部１１ｄは、操舵角センサ１４ｄにより検出されたステアリングの操舵角の大きさが所定閾値（上述の図３において、１５ｄｅｇ）を超えることを確認して、運転者には周辺車両２０−１を回避するために軌跡を選択する意思があると判定する。そして、意思検出部１１ｄは、操舵角センサ１４ｄにより検出されたステアリングの操舵方向が右方向である場合、車両１０の右方向が周辺車両２０−１に対する車両１０の回避方向を示すと予測して、当該方向を運転者の意思として検出する。

そして、上述した図４に示す状況において、軌跡選択部１１ｅは、目標軌跡生成部１１ｃにより生成された目標軌跡（ａ）および目標軌跡（ｂ）から、意思検出部１１ｄにより検出された運転者の意思を反映させた右方向の目標軌跡（ｂ）を選択する。

図１に戻り、優先度設定部１１ｆは、軌跡選択部１１ｅにより目標軌跡を選択する際に優先させる運転者の意思の優先度を設定する優先度設定手段である。優先度は、目標軌跡生成部１１ｃが障害物を回避する目標軌跡を生成した場合に、生成された目標軌跡を軌跡選択部１１ｅが選択して、選択された目標軌跡に基づく軌跡制御を障害物からどの程度の距離まで優先するかを示す度合いである。

ここで、図５を参照して、優先度設定部１１ｆにより優先度が高く設定された場合と、優先度が低く設定された場合を例に、軌跡選択部１１ｅが目標軌跡を選択する状況の別の一例を説明する。図５は、実施形態１における目標軌跡を選択する状況の別の一例を示す図である。図５に示す例では、車両１０が３本の車線（１）〜（３）のうち中央の車線（２）を走行しており、時間の経過に伴い、周辺車両２０へ近づく様子を示している。図５において、目標軌跡生成部１１ｃにより車両１０が周辺車両２０を回避して車線（１）上の車両１０−３の位置へ移動するための目標軌跡ａ〜ｅが生成され、運転者は、左方向へステアリングの操作を行うものとする。

図５に示す例において、優先度設定部１１ｆにより優先度が高く設定された場合、軌跡制御による自動運転に運転者の意思を介入させる度合いが高く設定されたことになる。この場合、意思検出部１１ｄは、車両情報検出部１１ｂにより検出された車両１０の車両位置が、後述する回避限界点演算部１１ｇにより演算された車両１０が周辺車両２０を所定の操舵量で回避可能な限界位置である回避限界点（図５において、車両１０−２の位置に対応する第１回避限界点）を超えるまで、運転者の意思を検出する。つまり、図５に示すように、意思検出部１１ｄは、車両１０が、車両１０−２の位置に達するまで、目標軌跡生成部１１ｃにより生成される目標軌跡ａ〜ｅを選択する運転者の意思を検出する。これにより、優先度設定部１１ｆにより優先度が高く設定された場合、軌跡制御装置は、運転者の意思により選択された目標軌跡に基づく軌跡制御を回避限界点まで優先させることができる。

一方、優先度設定部１１ｆにより優先度が低く設定された場合、軌跡制御による自動運転に運転者の意思を介入させる度合いが低く設定されたことになる。この場合、後述する回避限界点演算部１１ｇは、限界位置（図５において、車両１０−２の位置に対応する第１回避限界点）よりも車両１０側へ周辺車両２０から離れた位置を回避限界点（図５において、車両１０−１の位置に対応する第２回避限界点）として演算する。そして、意思検出部１１ｄは、車両情報検出部１１ｂにより検出された車両１０の車両位置が、回避限界点演算部１１ｇにより演算されたこの回避限界点（第２回避限界点）を超えるまで、運転者の意思を検出する。つまり、図５に示すように、意思検出部１１ｄは、車両１０が、車両１０−１の位置に達するまで、目標軌跡生成部１１ｃにより生成される目標軌跡ａ〜ｂを選択する運転者の意思を検出する。言い換えると、意思検出部１１ｄは、車両１０−２の位置までは運転者の意思を検出しないので、軌跡制御装置は、車両１０−１の位置を超えると、運転者により目標軌跡ｄ、ｅが選択されるのを待たずに目標軌跡ｃに基づいて軌跡制御を開始する。これにより、優先度設定部１１ｆにより優先度が低く設定された場合、軌跡制御装置は、運転者の意思により選択された目標軌跡に基づく軌跡制御よりも、運転者の意思によらず目標軌跡生成部１１ｃが生成した目標軌跡に基づく軌跡制御を優先させることができる。

ここで、優先度設定部１１ｆは、記憶部１７の学習情報データベース１７ｄに記憶された、運転者の過去の回避パターンを示す学習情報に基づいて優先度を設定してもよい。学習情報は、軌跡制御による自動運転の実行中または自動運転の解除中に、ＥＣＵ１１の処理により学習される情報である。学習情報は、運転者が多用する走行車線、車線変更等の回避のタイミング、回避時の横加速度、回避時の操舵角、回避時のヨーレート等を含む情報である。例えば、学習情報は、回避のタイミングとして、例えば、方向指示器の操作から回避するまでの時間、回避開始時の障害物までの距離が挙げられる。

図１に戻り、回避限界点演算部１１ｇは、車両情報検出部１１ｂにより検出された車両位置および車両状態量に基づいて、車両１０が障害物を所定の操舵量で回避可能な限界位置を回避限界点として演算する回避限界点演算手段である。所定の操舵量は、急ハンドル操作を行う際の操舵量よりも低い操舵量であり、かつ、運転者にかかる横加速度が負担にならない程度の操舵量である。

ここで、図６および以下の数式（１）〜（７）を参照して、回避限界点演算部１１ｇにより回避限界点演算処理の詳細について説明する。図６は、実施形態１における回避限界点演算処理を説明するための図である。図６は、車両１０と同一車線上の前方に周辺車両２０が走行している状況を示している。図６において、「Ａ」は車両１０の中心位置であり、「ｘ」はＡから周辺車両２０の手前の位置までの距離であり、「Ｂ」はこの周辺車両２０の手前の位置から、周辺車両２０の幅より長い「ｙ」距離分右へずれた位置であり、Ｒは、三角形ＡＢＣの外接円の半径であり、「Ｖ」は車両１０の車速である。

図６において、以下の数式（１）が成立する。

数式（１）において、「ａ」は横加速度であり、「Ｖ」は車両１０の車速であり、「Ｒ」は三角形ＡＢＣの外接円の半径であり、「ＹＲ」はヨーレートである。

具体的には、回避限界点演算部１１ｇは、上記数式（１）が示す横加速度「ａ」またはヨーレート「ＹＲ」を、以下の数式（２）〜（７）に示すように演算して、回避限界点を演算する。

図６において、数式（２）に示すように、線分ＡＢに対応する「ｃ」は、ｘの二乗とｙの二乗との和の平方根となる。

正弦定理により、数式（３）が成立する。

ここで、数式（３）の「ｓｉｎＣ」の逆正弦（アークタンジェント）は、数式（４）に示す。

上記数式（２）〜（４）より、数式（５）が導ける。

したがって、上記数式（１）より、数式（６）が導ける。

ここで、横加速度「ａ」の絶対値は所定閾値より大きい（｜ａ｜＞所定閾値）。

また、上記数式（１）および（６）より、数式（７）が導ける。

ここで、ヨーレート「ＹＲ」の絶対値は所定閾値より大きい（｜ＹＲ｜＞所定閾値）。

このように、回避限界点演算部１１ｇは、車両１０が障害物を回避する際に発生する横加速度「ａ」またはヨーレート「ＹＲ」を算出する。また、回避限界点演算部１１ｇは、障害物との衝突時間（両者間の距離を相対速度で除したもの）を更に考慮してもよい。なお、回避限界点演算部１１ｇは、車両運動方程式またはシミュレーションによって将来の目標軌跡を求めてその際の最大横加速度「ａ」またはヨーレート「ＹＲ」を算出してもよい。そして、回避限界点演算部１１ｇは、横加速度「ａ」またはヨーレート「ＹＲ」が所定閾値を超える場合における障害物と車両１０との距離を回避限界であると判定し、この距離の車両１０側の始点の位置を、所定の操舵量で回避可能な限界位置を回避限界点として演算する。

ここで、回避限界点演算部１１ｇは、優先度設定部１１ｆにより優先度が高く設定された場合（すなわち、上記数式（６）または（７）で用いる所定閾値が大きい値に設定された場合）、車両１０が障害物を所定の操舵量で回避可能な限界位置（上述の図５において、車両１０−２の位置）を回避限界点として演算する。また、回避限界点演算部１１ｇは、優先度設定部１１ｆにより優先度が低く設定された場合（すなわち、上記数式（６）または（７）で用いる所定閾値が小さい値に設定された場合）、限界位置（上述の図５において、車両１０−２の位置）よりも車両１０側へ障害物から離れた位置（上述の図５において、車両１０−１の位置）を回避限界点として演算する。

図１に戻り、通知部１１ｈは、回避限界点演算部１１ｇにより演算された回避限界点までの車両１０の到達時間が所定閾値以下の場合、運転者に対して障害物に対する車両１０の回避方向を示すよう促す情報を通知する通知手段である。例えば、通知部１１ｈは、ディスプレイ１５に障害物に対する車両１０の回避方向を示すよう促す情報を表示してもよく、スピーカ１６に障害物に対する車両１０の回避方向を示すよう促す情報を音声出力してもよい。なお、通知部１１ｈは、音声及び警告灯やモニターなどの視覚効果があるものの他、シートベルトの引っ張り具合を調整したり、シート等に振動を発生させることにより、運転者に障害物に対する車両１０の回避方向を示すよう促す制御を実行してもよい。

軌跡制御部１１ｉは、軌跡選択部１１ｅにより選択された目標軌跡に基づいて、障害物を回避する軌跡制御を実行する軌跡制御手段である。例えば、軌跡制御部１１ｉは、上述の図４に示したように、軌跡選択部１１ｅにより選択された目標軌跡（ｂ）に基づいて、周辺車両２０を回避する軌跡制御を実行する。ここで、軌跡制御部１１ｉは、意思検出部１１ｄにより運転者の意思が検出されず、かつ、車両情報検出部１１ｂにより検出された車両位置が回避限界点演算部１１ｇにより演算された回避限界点を超える場合、目標軌跡生成部１１ｃにより生成された目標軌跡に基づいて、障害物を緊急回避する軌跡制御を実行する。

自動運転解除部１１ｊは、目標軌跡生成部１１ｃにより生成された複数の目標軌跡に、意思検出部１１ｄにより検出された運転者の意思に対応する回避方向の目標軌跡が存在しない場合、自動運転を解除する自動運転解除手段である。また、自動運転解除部１１ｊは、上述の図２および図３に示したように、操舵トルクの大きさが所定閾値（上述の図２において、５Ｎｍ）を超える場合、または、操舵角の大きさが所定閾値（上述の図３において、６０ｄｅｇ）を超える場合、運転者の操作により駆動制御を最優先とするために、軌跡制御による自動運転を解除する。

車車間通信用無線機１２は、車車間通信により周辺車両２０と障害物情報および車両状態量等の情報を送受信する通信手段である。車車間通信用無線機１２は、受信した周辺車両２０の障害物情報および車両状態量をＥＣＵ１１に提供する。

ＧＰＳアンテナ／受信機１３は、ＧＰＳ３０から配信される位置情報を受信する通信手段である。ＧＰＳアンテナ／受信機１３は、受信した位置情報をＥＣＵ１１に提供する。ここで、ＧＰＳアンテナ／受信機１３は、車両１０の位置情報の他、車両１０の周辺に存在する周辺車両２０の位置情報を受信してもよい。

車両情報網１４は、車両１０に搭載された各種センサに接続された伝送路から構成される車載ネットワークである。車両情報網１４は、各種センサにて検知される車両１０の状態を示す情報を、ＥＣＵ１１に提供する。ここで、各種センサは、例えば、周辺監視センサ１４ａ、方向指示スイッチ１４ｂ、トルクセンサ１４ｃ、操舵角センサ１４ｄ、車速センサ１４ｅ、横加速度センサ、ヨーレートセンサ、方位センサ、アクセル開度センサ、ブレーキセンサなどを含む。

ディスプレイ１５は、ＥＣＵ１１の処理により提供される情報を表示する表示手段である。ディスプレイ１５は、例えば、ＥＣＵ１１の通知部１１ｈにより運転者に対して通知される障害物に対する車両１０の回避方向を示すよう促す情報を表示する。例えば、ディスプレイ１５は、機器メータやナビゲーションを表示するディスプレイであってもよい。

スピーカ１６は、ＥＣＵ１１の処理により提供される情報を音声出力する音声出力手段である。スピーカ１６は、例えば、ＥＣＵ１１の通知部１１ｈにより運転者に対して通知される障害物に対する車両１０の回避方向を示すよう促す情報を音声出力する。

記憶部１７は、データを記憶するためのものであり、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、またはハードディスクなどである。本実施形態において、記憶部１７は、道路データを含む地図データ１７ａ、上述の図２に示した操舵トルク用意思検出マップ１７ｂ、上述の図３に示した操舵角用意思検出マップ１７ｃ、および、学習情報データベース１７ｄを少なくとも記憶する。また、記憶部１７は、各種判定に用いる所定閾値やナビゲーションに必要な音声データを記憶していてもよい。

周辺車両２０は、車両１０と車車間通信可能な車両１０の周辺に存在する車両である。周辺車両２０は、車両１０と同様に、車車間通信用無線機、ＧＰＳアンテナ／受信機、車両情報網等を少なくとも備える。また、ＧＰＳ３０は、車両１０等の位置を監視し、所定時間ごとまたは車両１０等からの要求に応じて車両１０等の位置情報を配信する人工衛星である。

つぎに、図７〜図９を参照し、上述した構成のＥＣＵ１１で行われる実施形態１における軌跡制御処理について説明する。図７は、本発明にかかる軌跡制御装置の実施形態１における軌跡制御の基本処理の一例を示すフローチャートである。

なお、以下に示す処理では、障害物の一例として周辺車両２０を例に説明するが、本発明はこれに限られない。なお、本処理は、ＥＣＵ１１の処理により所定時間ごとに繰り返し実行されてもよく、車車間通信可能な周辺車両２０があると判定された場合に実行されてもよい。

図７に示すように、ＥＣＵ１１の障害物検知部１１ａは、車両１０の前方に存在する周辺車両２０を検知する（ステップＳＡ−１）。ＥＣＵ１１の障害物検知部１１ａは、更に、周辺車両２０の位置および方位を示す障害物情報を取得する。

そして、ＥＣＵ１１の車両情報検出部１１ｂは、車両１０の車両位置および車両状態量を検出する（ステップＳＡ−２）。ここで、車両位置は、車両１０の現在位置である。また、車両状態量は、例えば、方向指示器のオンオフ状態、操舵トルク（ＭＴ）、操舵角（ＭＡ）、車速（Ｖ）、横加速度（ａ）、ヨーレート（ＹＲ）等を含む。

そして、ＥＣＵ１１の目標軌跡生成部１１ｃは、ステップＳＡ−１にて障害物検知部１１ａの処理により検知された周辺車両２０を車両１０が回避するための複数の目標軌跡を生成する（ステップＳＡ−３）。目標軌跡生成部１１ｃは、ステップＳＡ−１にて障害物検知部１１ａの処理により取得された障害物情報、ステップＳＡ−２にて車両情報検出部１１ｂの処理により検出された車両位置および車両状態量、ならびに、記憶部１７に記憶される地図データ１７ａ等に基づいて、車両１０が周辺車両２０を回避するための複数の目標軌跡を生成する。

そして、ＥＣＵ１１の意思検出部１１ｄは、運転者の操作により決定される、ステップＳＡ−１にて障害物検知部１１ａの処理により検知された周辺車両２０に対する車両１０の回避方向を、運転者の意思として検出する（ステップＳＡ−４）。意思検出部１１ｄは、方向指示器、操舵トルク、操舵角のうち少なくとも１つに基づいて、周辺車両２０に対する車両１０の回避方向を運転者の意思として検出する。

そして、ＥＣＵ１１の軌跡選択部１１ｅは、ステップＳＡ−３にて目標軌跡生成部１１ｃの処理により生成された複数の目標軌跡から、ステップＳＡ−４にて意思検出部１１ｄの処理により検出された運転者の意思を反映させた回避方向の目標軌跡を選択する（ステップＳＡ−５）。

そして、ＥＣＵ１１の軌跡制御部１１ｉは、ステップＳＡ−５にて軌跡選択部１１ｅの処理により選択された目標軌跡に基づいて、周辺車両２０を回避する軌跡制御を実行する（ステップＳＡ−６）。

続いて、図８を参照して、上述の図７に示した軌跡制御処理の詳細について説明する。図８は、本発明にかかる軌跡制御装置の実施形態１における軌跡制御処理の詳細の一例を示すフローチャートである。

図８に示すように、ＥＣＵ１１の障害物検知部１１ａは、車両１０の前方に周辺車両２０が存在するか否かを判定する（ステップＳＢ−１）。

そして、ＥＣＵ１１の障害物検知部１１ａは、ステップＳＢ−１にて車両１０の前方に周辺車両２０が存在すると判定した場合（ステップＳＢ−１：Ｙｅｓ）、次のステップＳＢ−２の処理へ移行する。一方、ＥＣＵ１１は、ステップＳＢ−１にて車両１０の前方に周辺車両２０が存在しないと判定した場合（ステップＳＢ−１：Ｎｏ）、本処理を終了し、ステップＳＢ−１から本処理を繰り返す。

そして、ＥＣＵ１１の車両情報検出部１１ｂは、方向指示スイッチ１４ｂから車両情報網１４を介して車両１０の方向指示器のオンオフ状態を示す車両状態量を検出して、方向指示器の操作の有無を判定する（ステップＳＢ−２）。

そして、ＥＣＵ１１の意思検出部１１ｄは、車両情報検出部１１ｂの処理によりステップＳＢ−２にて方向指示器の操作が有ると判定された場合（ステップＳＢ−２：Ｙｅｓ）、ステップＳＢ−２にて車両情報検出部１１ｂの処理により取得された方向指示器のオンオフ状態を示す車両状態量に基づいて、周辺車両２０に対する車両１０の回避方向を運転者の意思として検出して、次のステップＳＢ−３の処理へ移行する。ここで、ＥＣＵ１１の意思検出部１１ｄは、車両１０の右側に設けられた方向指示器がオン状態にある場合、車両１０の右方向が周辺車両２０に対する車両１０の回避方向を示すと予測して、当該方向を運転者の意思として検出する。また、意思検出部１１ｄは、車両１０の左側に設けられた方向指示器がオン状態にある場合、車両１０の左方向が周辺車両２０に対する車両１０の回避方向を示すと予測して、当該方向を運転者の意思として検出する。

そして、ＥＣＵ１１の回避限界点演算部１１ｇは、ステップＳＢ−２にて方向指示器の操作が有ると判定された時点で車両情報検出部１１ｂにより検出された車両位置および車速等の車両状態量に基づいて、車両１０が周辺車両２０を所定の操舵量で回避可能な限界位置を回避限界点として演算する（ステップＳＢ−３）。ここで、回避限界点演算部１１ｇは、予め優先度設定部１１ｆにより優先度が高く設定された場合、車両１０が周辺車両２０を所定の操舵量で回避可能な限界位置（上述の図５において、車両１０−２の位置）を回避限界点として演算する。また、回避限界点演算部１１ｇは、予め優先度設定部１１ｆにより優先度が低く設定された場合、限界位置（上述の図５において、車両１０−２の位置）よりも車両１０側へ周辺車両２０から離れた位置（上述の図５において、車両１０−１の位置）を回避限界点として演算する。なお、回避限界点演算部１１ｇによる回避限界点の演算方法は上述したとおりであるため説明を省略する。

そして、ＥＣＵ１１は、ステップＳＢ−３にて回避限界点演算部１１ｇにより回避限界点を演算した後、車両情報検出部１１ｂにより検出された車速に応じて、方向指示器の操作から軌跡制御を開始するまでの時間に対応するｗａｉｔ ｔｉｍｅを判定する（ステップＳＢ−４）。

ここで、図９を参照して、ＥＣＵ１１によるｗａｉｔ ｔｉｍｅ判定処理の一例について説明する。図９は、実施形態１における学習情報の一例を示す図である。図９では、記憶部１７の学習情報データベース１７ｄに予め記憶された運転者の回避パターンを示す学習情報の一例として、方向指示器の操作から障害物を回避するまでの時間を示している。図９において、縦軸は車速であり、横軸は車両１０の車両位置から回避限界点までの時間を示している。

図９に示すように、ＥＣＵ１１は、例えば、車両１０の車両位置から回避限界点までの時間が２秒である場合、軌跡制御開始を即時実行する必要があると判定して、ｗａｉｔ ｔｉｍｅは０秒であると判定する。また、ＥＣＵ１１は、例えば、車両１０の車両位置から回避限界点までの時間が５秒である場合、１．５秒後に軌跡制御開始するためにｗａｉｔ ｔｉｍｅは１．５秒と判定する。また、ＥＣＵ１１は、例えば、車両１０の車両位置から回避限界点までの時間が１０秒である場合、３秒後に軌跡制御開始するためにｗａｉｔ ｔｉｍｅは３秒と判定する。なお、図９に示すように、車速が速い場合は、回避限界点に到達するまでの時間が短くなるため、例えば、車両１０の車両位置から回避限界点までの時間が５秒以上であっても、ｗａｉｔ ｔｉｍｅは３秒ではなく１．５秒と判定されることがある。

図８に戻り、ＥＣＵ１１の軌跡選択部１１ｅは、ステップＳＢ−１にて障害物検知部１１ａの処理により検知された周辺車両２０を回避するために目標軌跡生成部１１ｃの処理により生成される複数の目標軌跡から、ステップＳＢ−２にて意思検出部１１ｄの処理により検出された運転者の意思を反映させた回避方向（この場合、方向指示器の操作により決定される左右方向のいずれかの方向）の目標軌跡を選択する（ステップＳＢ−５）。

そして、ＥＣＵ１１の軌跡制御部１１ｉは、ステップＳＢ−４で判定したｗａｉｔ ｔｉｍｅに対応する時間分、軌跡制御の開始を待った後（ステップＳＢ−６）、ステップＳＢ−５にて軌跡選択部１１ｅの処理により選択された目標軌跡に基づいて、周辺車両２０を回避する軌跡制御を実行する（ステップＳＢ−７）。その後、本処理を終了し、上述したステップＳＢ−１から本処理を繰り返す。

ここで、ステップＳＢ−２の処理に戻り、ＥＣＵ１１の意思検出部１１ｄは、車両情報検出部１１ｂの処理によりステップＳＢ−２にて方向指示器の操作が無いと判定された場合（ステップＳＢ−２：Ｎｏ）、次のステップＳＢ−８の処理へ移行して、運転者のステアリングの操作（操舵入力）の有無を判定する（ステップＳＢ−８）。

そして、ＥＣＵ１１の意思検出部１１ｄは、運転者のステアリングの操作が有ると判定した場合（ステップＳＢ−８：Ｙｅｓ）、運転者のステアリングの操作の操舵量および操舵方向に応じて運転者の意思を検出する。具体的には、ＥＣＵ１１の意思検出部１１ｄは、運転者のステアリングの操作に応じて検出される操舵トルク（ＭＴ）または操舵角（ＭＡ）に基づいて運転者の意思を検出する。つまり、ＥＣＵ１１の意思検出部１１ｄは、操舵トルクの大きさが所定閾値（上述の図２において、１．５Ｎｍ）を超える場合、運転者には周辺車両２０を回避するために軌跡を選択する意思があると判定して、トルクセンサ１４ｃにより検出されたトーションバーのねじれの方向に基づいて周辺車両２０に対する車両１０の回避方向を検出する。また、ＥＣＵ１１の意思検出部１１ｄは、操舵角の大きさが所定閾値（上述の図３において、１５ｄｅｇ）を超える場合、運転者には周辺車両２０を回避するために軌跡を選択する意思があると判定して、操舵角センサ１４ｄにより検出されたステアリングの操作の操舵方向に基づいて周辺車両２０に対する車両１０の回避方向を検出する。その後、ステップＳＢ−９の処理へ移行する。

そして、ＥＣＵ１１の軌跡選択部１１ｅは、ステップＳＢ−１にて障害物検知部１１ａの処理により検知された周辺車両２０を回避するために目標軌跡生成部１１ｃの処理により生成される複数の目標軌跡から、ステップＳＢ−８にて意思検出部１１ｄの処理により検出された運転者の意思を反映させた回避方向（この場合、ステアリングの操作により決定される左右方向のいずれかの方向）の目標軌跡を選択する（ステップＳＢ−９）。

そして、ＥＣＵ１１の軌跡制御部１１ｉは、ステアリングの操作の操舵方向に対応する方向指示器を点灯した後（ステップＳＢ−１０）、ステップＳＢ−９にて軌跡選択部１１ｅの処理により選択された目標軌跡に基づいて、周辺車両２０を回避する軌跡制御を実行する（ステップＳＢ−７）。その後、本処理を終了し、上述したステップＳＢ−１から本処理を繰り返す。

ここで、ステップＳＢ−８の処理に戻り、ＥＣＵ１１は、運転者のステアリングの操作が無いと判定された場合（ステップＳＢ−８：Ｎｏ）、緊急回避処理を実行するため、ステップＳＢ−１１に移行する。そして、ＥＣＵ１１の回避限界点演算部１１ｇは、ステップＳＢ−８にてステアリングの操作が無いと判定された時点で車両情報検出部１１ｂにより検出された車両位置および車速等の車両状態量に基づいて、車両１０が周辺車両２０を所定の操舵量で回避可能な限界位置を回避限界点として演算する（ステップＳＢ−１１）。ここで、ＥＣＵ１１の通知部１１ｈは、ステップＳＢ−１１の処理の後、回避限界点演算部１１ｇにより演算された回避限界点までの車両１０の到達時間が所定閾値以下の場合、運転者に対して周辺車両２０に対する車両１０の回避方向を示すよう促す情報を通知してもよい。

そして、ＥＣＵ１１は、現在の車両１０の車両位置が回避限界点を超えるか否かを判定する（ステップＳＢ−１２）。ＥＣＵ１１の軌跡制御部１１ｉは、ステップＳＢ−１２にて現在の車両１０の車両位置が回避限界点を超えると判定された場合（ステップＳＢ−１２：Ｙｅｓ）、目標軌跡生成部１１ｃにより生成された目標軌跡に基づいて、周辺車両２０を緊急回避する軌跡制御を実行する（ステップＳＢ−１３）。その後、本処理を終了し、上述したステップＳＢ−１から本処理を繰り返す。一方、ＥＣＵ１１の軌跡制御部１１ｉは、ステップＳＢ−１２にて現在の車両１０の車両位置が回避限界点を超えないと判定された場合（ステップＳＢ−１２：Ｎｏ）、本処理を終了し、上述したステップＳＢ−１から本処理を繰り返す。

以上説明したように、実施形態１では、ＥＣＵ１１は、車両１０の周辺に存在する障害物を検知し、検知された障害物を車両１０が回避するための複数の目標軌跡を生成し、運転者の操作により決定される障害物に対する車両１０の回避方向を運転者の意思として検出し、複数の目標軌跡から運転者の意思を反映させた回避方向の目標軌跡を選択し、選択された目標軌跡に基づいて障害物を回避する軌跡制御を実行する。これにより、実施形態１によれば、従来に比べ自動運転の信頼性および安全性を向上させることができる。

例えば、自動運転中に生成される目標軌跡が運転者の意思と反するものである場合、運転者に違和感や不安を生じさせてしまうことが考えられる。このような場合であっても、従来は、運転者が自動運転制御により車両が向かう方向と異なる方向へ操舵を行うと、自動運転が解除されていた。このように、従来は、運転者が回避したい方向と自動運転制御により車両が回避する方向とが異なる場合、自動運転が解除されてしまい運転者に不快感を生じさせていた。一方、本実施形態１によれば、自動運転制御に運転者の意思を介入させた場合であっても、自動運転を解除することなく、運転者の意思を将来経路の変更や修正に反映させることができるので、運転者に違和感を与えない。また、自動運転中に生成される目標軌跡のリスクが高い場合もあるが、安全性の判断は運転者のほうが優れている場合がある。この場合、実施形態１によれば、自動運転による回避動作時に運転者の意思を介入させることで、安全な回避方向への軌跡判定時間を短縮でき、自動運転の安全性をより高めることもできる。

このように、実施形態１によれば、運転者の意思を軌跡制御に反映しつつ、軌跡制御による自動運転を継続させることができる。つまり、実施形態１によれば、軌跡制御による回避経路の選択を運転者に意思に基づいて行うので、自動運転による障害物回避において、運転者の意思を回避方向に反映することができ、その結果、軌跡制御による障害物回避における信頼性および安全性を高めることができる。

［実施形態１の変形例１］
実施形態１の変形例１として、図１０を参照して、車両１０が車線変更した場合に軌跡制御により元の車線に車両１０を復帰させる例について説明する。図１０は、本発明にかかる軌跡制御装置の実施形態１の変形例１における軌跡制御処理の詳細の一例を示すフローチャートである。

図１０において、ステップＳＣ−１〜ＳＣ−７の処理は、上述の図８のステップＳＢ−１〜ＳＢ−７の処理と同様である。また、ステップＳＣ−８〜ＳＣ−１０の処理は、上述の図８のステップＳＢ−８〜ＳＢ−１０の処理と同様である。そのため、これら図１０におけるステップＳＣ−１〜ＳＣ−１０の処理の説明は省略する。

図１０に示すように、ステップＳＣ−７にて軌跡制御部１１ｉの処理により軌跡制御を実行した後、ＥＣＵ１１は、予め運転者により車線復帰モードが設定されているか否かを判定する（ステップＳＣ−１１）。ここで、ＥＣＵ１１は、記憶部１７の学習情報データベース１７ｄに記憶された学習情報に基づいて車線復帰を実行するか否かを判定してもよい。

そして、ＥＣＵ１１の軌跡制御部１１ｉは、車線復帰モードが設定されていると判定した場合（ステップＳＣ−１１：Ｙｅｓ）、車線変更前に車両情報検出部１１ｂにより検出された車両変更前の車両位置および記憶部１７に記憶される地図データ１７ａに基づいて、車線変更前の車線に車両１０を復帰させる軌跡制御を実行する（ステップＳＣ−１２）。ここで、ＥＣＵ１１の軌跡制御部１１ｉは、ステップＳＣ−１１にて車線復帰モードが設定されていると判定した後、障害物検知部１１ａにより検知される車線変更前の車線上の周辺車両２０が車両１０から所定距離内に存在する場合は、当該車線変更前の車線に車両１０を復帰させる軌跡制御を実行するタイミングを遅延させる。なお、ＥＣＵ１１の軌跡制御部１１ｉは、ステップＳＣ−１１にて車線復帰モードが設定されていると判定した場合であっても、障害物検知部１１ａにより車両１０を車線変更した後の車線上に周辺車両２０が検知されなかった場合は、車線変更前の車線に車両１０を復帰させる軌跡制御を実行しなくてもよい。その後、本処理を終了し、ステップＳＣ−１から本処理を繰り返す。

一方、ＥＣＵ１１の軌跡制御部１１ｉは、車線復帰モードが設定されていないと判定した場合（ステップＳＣ−１１：Ｎｏ）、その後、本処理を終了し、ステップＳＣ−１から本処理を繰り返す。

なお、図１０において、ステップＳＣ−１３〜ステップＳＣ−１５の処理は、上述の図８のステップＳＢ−１１〜ＳＢ−１３の処理と同様であるため説明を省略する。

ここで、ステップＳＣ−１の処理に戻り、ＥＣＵ１１は、ステップＳＣ−１にて車両１０の前方に周辺車両２０が存在しないと判定した場合（ステップＳＣ−１：Ｎｏ）、ステップＳＣ−１６の処理へ移行する。

そして、ＥＣＵ１１の車両情報検出部１１ｂは、方向指示スイッチ１４ｂから車両情報網１４を介して車両１０の方向指示器のオンオフ状態を示す車両状態量を検出して、方向指示器の操作の有無を判定する（ステップＳＣ−１６）。

そして、ＥＣＵ１１の意思検出部１１ｄは、車両情報検出部１１ｂの処理によりステップＳＣ−１６にて方向指示器の操作が有ると判定された場合（ステップＳＣ−１６：Ｙｅｓ）、ステップＳＣ−１６にて車両情報検出部１１ｂの処理により取得された方向指示器のオンオフ状態を示す車両状態量に基づいて、周辺車両２０に対する車両１０の回避方向を運転者の意思として検出して、次のステップＳＣ−１７の処理へ移行する。ここで、ＥＣＵ１１の意思検出部１１ｄは、車両１０の右側に設けられた方向指示器がオン状態にある場合、車両１０の右方向が周辺車両２０に対する車両１０の回避方向を示すと予測して、当該方向を運転者の意思として検出する。また、意思検出部１１ｄは、車両１０の左側に設けられた方向指示器がオン状態にある場合、車両１０の左方向が周辺車両２０に対する車両１０の回避方向を示すと予測して、当該方向を運転者の意思として検出する。

そして、ＥＣＵ１１の目標軌跡生成部１１ｃは、ステップＳＣ−１６にて意思検出部１１ｄの処理により検出された運転者の意思を反映させた回避方向（この場合、方向指示器の操作により決定される左右方向のいずれかの方向）の目標軌跡を生成する（ステップＳＣ−１７）。

そして、ＥＣＵ１１の軌跡制御部１１ｉは、ステップＳＣ−１７にて目標軌跡生成部１１ｃの処理により運転者の意思を反映させて生成された目標軌跡に基づいて、周辺車両２０を回避する軌跡制御を実行する（ステップＳＣ−１８）。その後、本処理を終了し、上述したステップＳＣ−１から本処理を繰り返す。

ここで、ステップＳＣ−１６の処理に戻り、ＥＣＵ１１の意思検出部１１ｄは、車両情報検出部１１ｂの処理によりステップＳＣ−１６にて方向指示器の操作が無いと判定された場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）、次のステップＳＣ−１９の処理へ移行して、運転者のステアリングの操作（操舵入力）の有無を判定する（ステップＳＣ−１９）。

そして、ＥＣＵ１１の意思検出部１１ｄは、運転者のステアリングの操作が有ると判定した場合（ステップＳＣ−１９：Ｙｅｓ）、運転者のステアリングの操作の操舵量および操舵方向に応じて運転者の意思を検出する。具体的には、ＥＣＵ１１の意思検出部１１ｄは、運転者のステアリングの操作に応じて検出される操舵トルク（ＭＴ）または操舵角（ＭＡ）に基づいて運転者の意思を検出する。その後、ステップＳＣ−２０の処理へ移行する。一方、ＥＣＵ１１は、ステップＳＣ−１９において運転者のステアリングの操作が無いと判定された場合（ステップＳＣ−１９：Ｎｏ）、本処理を終了し、上述したステップＳＣ−１から本処理を繰り返す。

そして、ＥＣＵ１１の目標軌跡生成部１１ｃは、ステップＳＣ−１９にて意思検出部１１ｄの処理により検出された運転者の意思を反映させた回避方向（この場合、ステアリングの操作により決定される左右方向のいずれかの方向）の目標軌跡を生成する（ステップＳＣ−２０）。

そして、ＥＣＵ１１の軌跡制御部１１ｉは、ステアリングの操作の操舵方向に対応する方向指示器を点灯した後（ステップＳＣ−２１）、ステップＳＣ−２０にて目標軌跡生成部１１ｃの処理により運転者の意思を反映させて生成された目標軌跡に基づいて、周辺車両２０を回避する軌跡制御を実行する（ステップＳＣ−１８）。その後、本処理を終了し、上述したステップＳＣ−１から本処理を繰り返す。

以上説明したように、実施形態１の変形例１では、ＥＣＵ１１は、目標軌跡に基づいて障害物を回避する軌跡制御を実行して車両１０を車線変更した後、当該車線変更前の車線に車両１０を復帰させる軌跡制御を実行する。これにより、実施形態１の変形例１によれば、元の車線への復帰操舵が不要となり、前方の車両の追い抜きにおける運転者の快適性が向上する。ここで、ＥＣＵ１１は、車両１０を車線変更した後、車線変更前の車線上の障害物が車両１０から所定距離内に存在する場合は、当該車線変更前の車線に車両１０を復帰させる軌跡制御を実行するタイミングを遅延させる。これにより、実施形態１の変形例１によれば、運転者が元の車線に戻れない旨を意思表示する必要がなく、自動運転における安全性および信頼性がより向上する。また、ＥＣＵ１１は、車両１０を車線変更した後の車線上に障害物が検知されなかった場合、車線変更前の車線に車両１０を復帰させる軌跡制御を実行しない。これにより、実施形態１の変形例１によれば、車線復帰モードが設定された場合であっても、運転者が走行したい車線へ軌跡変更できる。このように、実施形態１の変形例１によれば、上述の実施形態１に示した効果に加え、車線変更を行った場合においても運転者の意思を目標軌跡の決定に反映させることができる。

［実施形態１の変形例２］
実施形態１の変形例２として、図１１を参照して、車両１０が走行中の車線内で幅寄せした場合に軌跡制御により元の走行位置に車両１０を復帰させる例について説明する。図１１は、本発明にかかる軌跡制御装置の実施形態１の変形例２における軌跡制御処理が行われる状況の一例を示す図である。

図１１に示す例では、車両１０が３本の車線（１）〜（３）のうち中央の車線（２）を走行している。具体的には、車両１０は、車線（２）内の中央を走行しており、運転者の操作に応じて（ｉ）が示す偏差の範囲分、車線（２）内で幅寄せ可能な状況にある。例えば、車線（２）内で左側へ幅寄せした場合の走行位置は車両１０−１が示す位置となり、車線（２）内で右側へ幅寄せした場合の走行位置は車両１０−２が示す位置となる。車両１０が走行している車線（２）の右隣の車線（３）上には、大型車両の周辺車両２０−１と、小型車両の周辺車両２０−２が走行している。なお、車線（２）の左隣の車線（１）上には周辺車両２０は走行していない。

図１１に示す状況では、運転者は大型車両の周辺車両２０−１と並走することになるため、車線変更しなくとも同一車線内で左側へ幅寄せして走行する（すなわち、図１１において、車両１０−１および車両１０−３の位置で走行する）ことが望ましいと考えられる。そこで、軌跡制御部１１ｉは、運転者の操作により同一の車線内の端側（図１１において、左側）へ車両１０を幅寄せした場合は、所定時間経過後に当該車線の中央に車両１０を復帰させる軌跡制御を実行する。具体的には、軌跡制御部１１ｉは、幅寄せ前に車両情報検出部１１ｂにより検出された幅寄せ前の車両位置および記憶部１７に記憶される地図データ１７ａに基づいて、所定時間経過後に当該車線の中央に車両１０を復帰させる軌跡制御（すなわち、図１１において、目標軌跡（ｉｉ）に従う軌跡制御）を実行する。ここで、軌跡制御部１１ｉは、車線の中央に車両１０を復帰させる軌跡制御を実行中、運転者の操作により車両を再度幅寄せする操作が行われた場合、車線の中央に車両１０を復帰させる軌跡制御を中断してもよい。

以上説明したように、実施形態１の変形例２では、ＥＣＵ１１は、運転者の操作により同一の車線内の端側へ車両１０を幅寄せした場合は、所定時間経過後に当該車線の中央に車両１０を復帰させる軌跡制御を実行する。これにより、実施形態１の変形例２によれば、同一車線内で幅寄せ後、車線中央への復帰操舵が不要となる。更に、実施形態１の変形例２によれば、自然に軌跡を車線中央に回復させることで運転者に違和感を与えないようにすることができ、運転者の快適性を向上させることができる。このように、実施形態１の変形例２によれば、上述の実施形態１および実施形態１の変形例１に示した効果に加え、軌跡制御装置は、車線内で運転者が車線の隅を走行した時（例えば、上述の図１１に示す大型車両の並走等）に自動運転を解除すること無く車線の隅で走行させた上で、車線中央への復帰させることができる。

［実施形態１の変形例３］
実施形態１の変形例３として、図１２および図１３を参照して、車両１０が走行中の車線内で幅寄せした場合にその幅寄せした車線内の走行位置を維持する例について説明する。図１２は、本発明にかかる軌跡制御装置の実施形態１の変形例３における軌跡制御処理が行われる状況の一例を示す図である。図１３は、本発明にかかる軌跡制御装置の実施形態１の変形例３における軌跡制御処理が行われる状況の別の一例を示す図である。

図１２に示す例では、車両１０が高速道路を走行している場合を想定している。車両１０が３本の車線（１）〜（３）のうち中央の車線（２）を走行している。具体的には、車両１０は、車線（２）内の中央を走行しており、運転者の操作に応じて（ｉ）が示す偏差の範囲分、車線（２）内で幅寄せ可能な状況にある。例えば、車線（２）内で左側へ幅寄せした場合の走行位置は車両１０−１が示す位置となり、車線（２）内で右側へ幅寄せした場合の走行位置は車両１０−２が示す位置となる。ここで、車線（２）と車線（３）の間には、障害物として分離帯３０が設定されている。つまり、車線（３）は、車線（１）および車線（２）に対する対向車線である。車線（３）には、対向車両である周辺車両２０が走行している。なお、車線（２）の左隣の車線（１）上には周辺車両２０は走行していない。

また、図１３に示す例では、車両１０が対面通行している場合を想定している。車両１０が２本の車線（１）〜（２）のうち左側の車線（１）を走行している。具体的には、車両１０は、車線（１）内の中央を走行しており、運転者の操作に応じて（ｉ）が示す偏差の範囲分、車線（１）内で幅寄せ可能な状況にある。例えば、車線（１）内で左側へ幅寄せした場合の走行位置は車両１０−１が示す位置となり、車線（１）内で右側へ幅寄せした場合の走行位置は車両１０−２が示す位置となる。ここで、車線（１）と車線（２）の間には、障害物として分離ポールで構成された分離帯３０が設定されている。つまり、車線（２）は、車線（１）に対する対向車線である。車線（２）には、対向車両である周辺車両２０が走行している。

図１２および図１３に示す状況では、運転者は車両１０の右隣に分離帯３０が存在しかつ対向車両の周辺車両２０の相対速度が速くなるため、車線変更しなくとも同一車線内で左側へ幅寄せして走行する（すなわち、図１２および図１３において、車両１０−１および車両１０−３の位置で走行する）ことが望ましいと考えられる。そこで、軌跡制御部１１ｉは、運転者の操作により同一の車線内の端側（図１２および図１３において、左側）へ車両１０を幅寄せした後、障害物検知部１１ａにより検知される幅寄せした方向と反対の障害物（図１１において、分離帯および対向車両の周辺車両２０）が、車両１０から所定距離内に存在する場合は、車線の中央に車両１０を復帰させる軌跡制御を実行しない。具体的には、軌跡制御部１１ｉは、幅寄せした後に車両情報検出部１１ｂにより検出された幅寄せ後の車両位置および記憶部１７に記憶される地図データ１７ａに基づいて、幅寄せした車線内の走行位置を維持した軌跡制御（すなわち、図１２および図１３において、目標軌跡（ｉｉｉ）に従う軌跡制御）を実行する。

以上説明したように、実施形態１の変形例３では、ＥＣＵ１１は、車両１０を幅寄せした後、幅寄せした方向と反対の障害物が車両１０から所定距離内に存在する場合は、車線の中央に車両１０を復帰させる軌跡制御を実行しない。これにより、実施形態１の変形例３によれば、運転者が車線の隅を走行した理由が分離帯または対向車両であると認識される場合は、車線中央に復帰させず、再び車線中央に戻る運転者の意思が検出されるまで車線の隅を走行し続けることができる。このように、実施形態１の変形例３によれば、上述の実施形態１および実施形態１の変形例１〜２に示した効果に加え、軌跡制御装置は、運転者の意思を最優先とすることで、自動運転において運転者に違和感を生じさせないようにすることができる。

［実施形態２］
図１４を参照して、実施形態２における軌跡制御について説明する。図１４は、本発明にかかる軌跡制御装置の実施形態２における軌跡制御の基本処理の一例を示すフローチャートである。実施形態２では、目標軌跡を複数生成した上で選択する処理ではなく、運転者の意思を検出した上で運転者の意思に対応する方向の目標軌跡を生成する処理について説明する。

図１４に示すように、ＥＣＵ１１の障害物検知部１１ａは、車両１０の前方に存在する周辺車両２０を検知する（ステップＳＤ−１）。ＥＣＵ１１の障害物検知部１１ａは、更に、周辺車両２０の位置および方位を示す障害物情報を取得する。

そして、ＥＣＵ１１の車両情報検出部１１ｂは、車両１０の車両位置および車両状態量を検出する（ステップＳＤ−２）。ここで、車両位置は、車両１０の現在位置である。また、車両状態量は、例えば、方向指示器のオンオフ状態、操舵トルク（ＭＴ）、操舵角（ＭＡ）、車速（Ｖ）、横加速度（ａ）、ヨーレート（ＹＲ）等を含む。

そして、ＥＣＵ１１の意思検出部１１ｄは、運転者の操作により決定される、ステップＳＤ−１にて障害物検知部１１ａの処理により検知された周辺車両２０に対する車両１０の回避方向を、運転者の意思として検出する（ステップＳＤ−３）。意思検出部１１ｄは、方向指示器、操舵トルク、操舵角のうち少なくとも１つに基づいて、周辺車両２０に対する車両１０の回避方向を運転者の意思として検出する。

そして、ＥＣＵ１１の目標軌跡生成部１１ｃは、ステップＳＤ−３にて意思検出部１１ｄの処理により検知された運転者の意思を反映させた回避方向へ周辺車両２０を回避するための目標軌跡を生成する（ステップＳＤ−４）。目標軌跡生成部１１ｃは、ステップＳＤ−１にて障害物検知部１１ａの処理により取得された障害物情報、ステップＳＤ−２にて車両情報検出部１１ｂの処理により検出された車両位置および車両状態量、ならびに、記憶部１７に記憶される地図データ１７ａ等に基づいて、ステップＳＤ−３にて意思検出部１１ｄの処理により検知された運転者の意思を反映させた回避方向へ周辺車両２０を回避するための目標軌跡を生成する。

そして、ＥＣＵ１１の軌跡制御部１１ｉは、ステップＳＤ−４にて目標軌跡生成部１１ｃの処理により生成された目標軌跡に基づいて、周辺車両２０を回避する軌跡制御を実行する（ステップＳＤ−５）。

以上説明したように、実施形態２では、ＥＣＵ１１は、車両１０の周辺に存在する障害物を検知し、運転者の操作により決定される検知された障害物に対する車両の回避方向を運転者の意思として検出し、検出された運転者の意思を反映させた回避方向へ障害物を回避する目標軌跡を生成し、生成された目標軌跡に基づいて障害物を回避する軌跡制御を実行する。これにより、実施形態２によれば、軌跡制御装置は、上述の実施形態１のように、目標軌跡を複数生成した後に運転者に意思に対応する目標軌跡を選択するだけでなく、先に運転者の意思を検出して、検出した運転者の意思に対応する目標軌跡を１つのみ生成することができる。よって、本発明かかる軌跡制御装置は、ＥＣＵ１１の目標軌跡生成にかかる処理負荷を低減させることができる。

以上のように、本発明にかかる軌跡制御装置および軌跡制御方法は、自動運転の信頼性および安全性を向上させることができるので、例えば自動車製造産業において有用である。

１０ 車両
１１ ＥＣＵ
１１ａ 障害物検知部
１１ｂ 車両情報検出部
１１ｃ 目標軌跡生成部
１１ｄ 意思検出部
１１ｅ 軌跡選択部
１１ｆ 優先度設定部
１１ｇ 回避限界点演算部
１１ｈ 通知部
１１ｉ 軌跡制御部
１１ｊ 自動運転解除部
１２ 車車間通信用無線機
１３ ＧＰＳアンテナ／受信機
１４ 車両情報網
１４ａ 周辺監視センサ
１４ｂ 方向指示スイッチ
１４ｃ トルクセンサ
１４ｄ 操舵角センサ
１４ｅ 車速センサ
１５ ディスプレイ
１６ スピーカ
１７ 記憶部
１７ａ 地図データ
１７ｂ 操舵トルク用意思検出マップ
１７ｃ 操舵角用意思検出マップ
１７ｄ 学習情報データベース
２０ 周辺車両
３０ ＧＰＳ

Claims (13)

1. 車両の軌跡制御を行う軌跡制御装置であって、
   前記車両の周辺に存在する障害物を検知する障害物検知手段と、
   前記車両の車両位置および車両状態量を検出する車両情報検出手段と、
   前記障害物検知手段により検知された前記障害物を前記車両が回避するための複数の目標軌跡を生成する目標軌跡生成手段と、
   運転者の操作により決定される、前記障害物に対する前記車両の回避方向を運転者の意思として検出する意思検出手段と、
   前記車両情報検出手段により検出された前記車両位置および前記車両状態量に基づいて、前記車両が前記障害物を所定の操舵量で回避可能な限界位置を回避限界点として演算する回避限界点演算手段と、
   前記目標軌跡生成手段により生成された前記複数の目標軌跡から、前記意思検出手段により検出された前記運転者の意思を反映させた前記回避方向の目標軌跡を選択する軌跡選択手段と、
   前記軌跡選択手段により前記目標軌跡を選択する際に優先させる前記運転者の意思の優先度を設定する優先度設定手段、
   前記軌跡選択手段により選択された前記目標軌跡に基づいて、前記障害物を回避する軌跡制御を実行する軌跡制御手段と、
   を備え、
   前記回避限界点演算手段は、前記優先度設定手段により前記優先度が高く設定された場合、前記車両が前記障害物を所定の操舵量で回避可能な限界位置を前記回避限界点として演算し、前記優先度設定手段により前記優先度が低く設定された場合、前記限界位置よりも前記車両側へ前記障害物から離れた位置を前記回避限界点として演算し、
   前記意思検出手段は、前記車両情報検出手段により検出された前記車両位置が、前記回避限界点演算手段により演算された前記回避限界点を超えるまで、前記運転者の意思を検出する
   ことを特徴とする軌跡制御装置。
2. 前記意思検出手段は、方向指示器、操舵トルク、操舵角のうち少なくとも１つに基づいて、前記障害物に対する前記車両の回避方向を前記運転者の意思として検出することを特徴とする請求項１に記載の軌跡制御装置。
3. 前記回避限界点演算手段により演算された前記回避限界点までの前記車両の到達時間が所定閾値以下の場合、前記運転者に対して前記障害物に対する前記車両の回避方向を示すよう促す情報を通知する通知手段、
   を更に備えることを特徴とする請求項１または２に記載の軌跡制御装置。
4. 前記軌跡制御手段は、前記意思検出手段により前記運転者の意思が検出されず、かつ、前記車両情報検出手段により検出された前記車両位置が前記回避限界点演算手段により演算された前記回避限界点を超える場合、前記目標軌跡生成手段により生成された前記目標軌跡に基づいて、前記障害物を緊急回避する軌跡制御を実行することを特徴とする請求項３に記載の軌跡制御装置。
5. 前記優先度設定手段は、前記運転者の過去の回避パターンを示す学習情報に基づいて前記優先度を設定することを特徴とする請求項１に記載の軌跡制御装置。
6. 前記目標軌跡生成手段により生成された前記複数の目標軌跡に、前記意思検出手段により検出された前記運転者の意思に対応する前記回避方向の目標軌跡が存在しない場合、前記自動運転を解除する自動運転解除手段、
   を更に備えることを特徴とする請求項１から５のうちいずれか一項に記載の軌跡制御装置。
7. 前記軌跡制御手段は、
   前記軌跡選択手段により選択された前記目標軌跡に基づいて前記障害物を回避する前記軌跡制御を実行して前記車両を車線変更した後、当該車線変更前の車線に前記車両を復帰させる軌跡制御を実行する
   ことを特徴とする請求項１から６のうちいずれか一項に記載の軌跡制御装置。
8. 前記軌跡制御手段は、
   前記車両を車線変更した後、前記障害物検知手段により検知される前記車線変更前の車線上の前記障害物が前記車両から所定距離内に存在する場合は、当該車線変更前の車線に前記車両を復帰させる軌跡制御を実行するタイミングを遅延させる
   ことを特徴とする請求項７に記載の軌跡制御装置。
9. 前記軌跡制御手段は、
   前記障害物検知手段により前記車両を車線変更した後の車線上に前記障害物が検知されなかった場合、前記車線変更前の車線に前記車両を復帰させる軌跡制御を実行しない
   ことを特徴とする請求項７または８に記載の軌跡制御装置。
10. 前記軌跡制御手段は、
    前記運転者の操作により同一の車線内の端側へ前記車両を幅寄せした場合は、所定時間経過後に当該車線の中央に前記車両を復帰させる軌跡制御を実行する
    ことを特徴とする請求項１から８のうちいずれか一項に記載の軌跡制御装置。
11. 前記軌跡制御手段は、
    前記車両を幅寄せした後、前記障害物検知手段により検知される前記幅寄せした方向と反対の前記障害物が、前記車両から所定距離内に存在する場合は、前記車線の中央に前記車両を復帰させる軌跡制御を実行しない
    ことを特徴とする請求項１０に記載の軌跡制御装置。
12. 前記軌跡制御手段は、
    前記車線の中央に前記車両を復帰させる軌跡制御を実行中、前記運転者の操作により前記車両を再度幅寄せする操作が行われた場合、前記車線の中央に前記車両を復帰させる軌跡制御を中断する
    ことを特徴とする請求項１０または１１に記載の軌跡制御装置。
13. 車両の軌跡制御を行う軌跡制御装置において実行される軌跡制御方法であって、
    前記車両の周辺に存在する障害物を検知する障害物検知ステップと、
    前記車両の車両位置および車両状態量を検出する車両情報検出ステップと、
    前記障害物検知ステップにて検知された前記障害物を前記車両が回避するための複数の目標軌跡を生成する目標軌跡生成ステップと、
    運転者の操作により決定される、前記障害物に対する前記車両の回避方向を運転者の意思として検出する意思検出ステップと、
    前記目標軌跡を選択する際に優先させる前記運転者の意思の優先度が予め設定され、前記優先度が高く設定された場合、前記車両が前記障害物を所定の操舵量で回避可能な限界位置を回避限界点として演算し、前記優先度が低く設定された場合、前記限界位置よりも前記車両側へ前記障害物から離れた位置を前記回避限界点として演算する回避限界点演算ステップと、
    前記目標軌跡生成ステップにて生成された前記複数の目標軌跡から、前記意思検出ステップにて検出された前記運転者の意思を反映させた前記回避方向の目標軌跡を選択する軌跡選択ステップと、
    前記軌跡選択ステップにて選択された前記目標軌跡に基づいて、前記障害物を回避する軌跡制御を実行する軌跡制御ステップと、
    を含み、
    前記意思検出ステップは、前記車両情報検出ステップにより検出された前記車両位置が、前記回避限界点演算ステップにより演算された前記回避限界点を超えるまで、前記運転者の意思を検出する
    ことを特徴とする軌跡制御方法。

Images