JP6686810B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動運転可能な車両を制御する車両制御装置の技術分野に関する。

この種の装置として、自動運転時の車両の挙動を、搭乗者に事前に報知するための装置が知られている。例えば特許文献１では、ステアバイワイアを用いて、車両の挙動（タイヤの角度等）を、ステアリングホイールの動きで搭乗者に報知するという技術が提案されている。また、特許文献２では、ステアバイアを採用した車両の自動運転時に、搭乗者が操舵介入した場合の制御について提案されている。

その他、特許文献３から５でも、ステアバイワイアを採用した車両の自動運転に関する技術が開示されている。

国際公開第２０１５／１４５６７４号 特開２０１５−１６８３６９号公報 特開２００９−２０８５５１号公報 特開２０１５−１７４６５３号公報 特開２００４−２２４３２８号公報

上述した特許文献１のように、タイヤの挙動をステアリングホイールで報知しようとすると、実際にタイヤの角度が変化する前に、ステアリングホイールを制御することが求められる。すると、ステアリングホイールとタイヤとの間に動きのズレが生じてしまう。即ち、本来のタイヤの動きとステアリングホイールの動きとの対応関係が崩れてしまう。このようなズレは、タイヤの動きがなくなる直線走行時などに解消されていくと考えられる。

しかしながら、自動運転中に搭乗者が操舵介入をした場合、上述したズレが生じた状態では適切な制御が行えない可能性がある。具体的には、車両の挙動を操舵介入に応じたもの（即ち、搭乗者が望む状態）にすることができず、搭乗者に違和感を与えてしまうおそれがある。このように、特許文献１に記載された技術は、自動運転時に操舵介入があった場合に、車両の制御を適切に行えなくなってしまうという技術的問題点を有している。

本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、自動運転中に発生し得るステアリングホイールとタイヤとの間のズレを好適に解消することが可能な車両制御装置を提供することを課題とする。

＜１＞
本発明の車両制御装置は上述した課題を解決するために、搭乗者の操作に基づくことなく走行計画に応じて自動的に走行する自動運転モードを実現可能であり、且つ、転舵輪の転舵角とステアリングホイールの操舵角との関係を自由に制御可能な車両を制御する車両制御装置であって、前記自動運転モード時に前記走行計画に応じて前記転舵輪の転舵角を制御する転舵角制御手段と、前記転舵輪の転舵角が制御される所定期間前に、前記転舵輪の転舵角が制御される制御方向に応じて、前記ステアリングホイールの操舵角を制御する操舵角制御手段と、前記操舵角制御手段によって前記ステアリングホイールの操舵角が制御されており、且つ、前記転舵角制御手段によって前記転舵輪の転舵角が制御されていない期間における、前記搭乗者による前記ステアリングホイールの操舵介入を検出する検出手段と、前記搭乗者による前記ステアリングホイールの操舵介入の操舵方向が、前記操舵角制御手段による前記ステアリングホイールの操舵方向と逆向きの場合に、前記操舵介入による前記ステアリングホイールの回転速度が所定の閾値以上であるか否かを判定する判定手段と、（ｉ）前記操舵介入による前記ステアリングホイールの回転速度が前記所定の閾値以上であると判定された場合には、前記走行計画に応じて前記転舵輪の転舵角を制御する前に、前記操舵介入の操舵方向に応じた方向に前記転舵輪の転舵角を制御する介入時制御を実行するように前記操舵角制御手段を制御し、（ｉｉ）前記操舵介入による前記ステアリングホイールの回転速度が前記所定の閾値未満であると判定された場合には、前記介入時制御を実行しないように前記操舵角制御手段を制御する制御変更手段とを備える。

本発明の車両制御装置によれば、操舵角制御手段によってステアリングホイールの操舵角が制御されており、且つ、転舵角制御手段によって転舵輪の転舵角が制御されていない期間（即ち、ステアリングホイールのみが動く期間）において、搭乗者によるステアリングホイールの操舵介入が検出される。ステアリングホイールのみが動く期間では、ステアリングホイールとタイヤとの間に動きのズレが生じる。

検出された操舵介入の操舵方向が、操舵角制御手段によるステアリングホイールの操舵方向と逆向きの場合には、操舵介入によるステアリングホイールの回転速度が所定の閾値以上であるか否かが判定される。このような判定によれば、搭乗者の操舵介入が、緊急性が高い（即ち、即座に車両の挙動に反映すべき）ものであるか否かを正確に判定することができる。

操舵介入によるステアリングホイールの回転速度が所定の閾値以上であると判定された場合には、走行計画に応じて転舵輪の転舵角を制御する前に、操舵介入の操舵方向に応じた方向（即ち、本来の制御とは逆方向）に転舵輪の転舵角を制御する介入時制御が実行される。一方で、操舵介入によるステアリングホイールの回転速度が所定の閾値未満であると判定された場合には、介入時制御は実行されない。このように、ステアリングホイールの回転速度に応じて制御を変更すれば、搭乗者の操舵介入の緊急性を判断して、転舵輪とステアリングホイールとの間の動きのズレを好適に解消することが可能である。

本発明のこのような作用及び他の利得は、次に説明する実施形態から明らかにされる。

実施形態に係る車両の構成を示すブロック図である。 ステアリング報知制御の流れを示すフローチャートである。 自動運転時の走行計画の一例を示す概念図である。 ステアリング報知制御に用いられる情報の一例を示す概念図である。 通常時のステアリングホイールとタイヤとの関係を示すグラフである。 ステアリング報知制御時のステアリングホイールとタイヤとの関係を示すグラフである。 実施形態に係るステアリングのズレ解消制御の流れを示すフローチャートである。 ステアリングホイールとタイヤとの両方が動く領域で、操舵方向と同方向の操舵介入があった場合の制御例を示すグラフである。 ステアリングホイールとタイヤとの両方が動く領域で、操舵方向と逆方向の操舵介入があった場合の制御例を示すグラフである。 ステアリングのみが動く領域で、操舵方向と同方向の操舵介入があった場合の制御例を示すグラフである。 ステアリングのみが動く領域で、操舵方向と逆方向の操舵介入があった場合の制御例を示すグラフ（その１）である。 ステアリングのみが動く領域で、操舵方向と逆方向の操舵介入があった場合の制御例を示すグラフ（その２）である。

以下、図面を参照して車両制御装置の実施形態について説明する。

＜車両の構成＞
はじめに、図１を参照しながら、本実施形態に係る車両の構成について説明する。ここに図１は、本実施形態に係る車両の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施形態に係る車両Ｖは、外部センサ１と、ＧＰＳ受信部２と、内部センサ３と、地図データベース４と、ナビゲーションシステム５と、アクチュエータ６と、ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）７と、ステアリングホイール８と、タイヤ９と、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１０とを備えて構成されている。

外部センサ１は、車両Ｖの周辺情報である外部状況を検出する検出機器である。外部センサ１は、例えばカメラ、レーダー、及びライダー（ＬＩＤＥＲ：Ｌａｓｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）等を含んで構成されている。外部センサ１で検出された情報は、ＥＣＵ１０に出力される構成となっている。

ＧＰＳ受信部２は、ＧＰＳ衛生から信号を受信することにより、車両Ｖの位置（例えば、車両Ｖの緯度及び経度）を測定する。ＧＰＳ受信部２は、測定した車両Ｖの位置情報をＥＣＵ１０へ送信する。なお、ＧＰＳ受信部２に代えて、車両Ｖの位置を特定できる他の手段を用いても構わない。

内部センサ３は、車両Ｖの走行状態を検出する検出機器である。内部センサ３は、例えば車速センサ、加速センサ、及びヨーレートセンサ等を含んで構成されている。内部センサ３で検出された情報は、ＥＣＵ１０に出力される構成となっている。

地図データベース４は、地図情報を備えたデータベースである。地図データベース４は、例えば車両Ｖに搭載されたＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）内に形成されている。地図情報には、例えば道路の位置情報、道路形状の情報（例えばカーブ、直線部の種別、カーブの曲率等）、交差点及び分岐点の位置情報等が含まれる。更に、建物や壁等の遮断構造物の位置情報、ＳＬＡＭ（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ）技術を使用するために、地図情報に外部センサ１の出力信号を含ませることが好ましい。なお、地図データベース４は、車両Ｖと通信可能な情報処理センター等の施設のコンピュータに記憶されていてもよい。

ナビゲーションシステム５は、車両Ｖの搭乗者によって設定された目的地まで、車両Ｖの搭乗者に対して案内を行う装置である。ナビゲーションシステム５は、ＧＰＳ受信部２の測定した車両Ｖの位置情報と地図データベース４の地図情報とに基づいて、車両Ｖの走行するルートを算出する。ルートは、複数車線の区間において好適な車線を特定したものであってもよい。ナビゲーションシステム５は、例えば車両Ｖの位置から目的地に至るまでの目標ルートを演算し、ディスプレイの表示及びスピーカーの音声出力により、搭乗者に対して目標ルートの報知を行う。ナビゲーションシステム５は、例えば車両Ｖの目標ルートの情報をＥＣＵ１０に送信する。なお、ナビゲーションシステム５は、車両Ｖと通信可能な情報処理センター等の施設のコンピュータに記憶されていてもよい。

アクチュエータ６は、車両Ｖの走行制御を実行する装置である。アクチュエータ６は、ステアリングホイール８を制御する操舵アクチュエータ６１、及びタイヤの切れ角を制御する転舵アクチュエータ６２を備えている。また、アクチュエータ６は、図示せぬスロットルアクチュエータやブレーキアクチュエータを備えていてもよい。

ＨＭＩ７は、車両Ｖの乗員（運転者を含む）と、車両制御装置との間で情報の出力及び入力するためのインターフェイスである。ＨＭＩ７は、例えば乗員に画像情報を表示するためのディスプレイパネル、音声を出力するためのスピーカー、及び乗員が入力操作を行うための操作ボタン又はタッチパネル等を備えている。ＨＭＩ７は、乗員により自動走行の作動又は停止に係る入力操作がなされると、ＥＣＵ１０に信号を出力して自動走行を開始又は停止させる。ＨＭＩ７は、自動運転を終了する目的地に到達する場合、乗員に目的地到達を通知する。ＨＭＩ７は、無線で接続された携帯情報端末を利用して、乗員に対する情報の出力を行ってもよく、携帯情報端末を利用して乗員による入力操作を受け付けてもよい。

ステアリングホイール８は、搭乗者の操作によってタイヤ９の切れ角を制御可能に構成されている。ステアリングホイールの操作量（角度）は、ＥＣＵ１０に出力される。また、本実施形態に係る車両Ｖでは、ステアリングホイール８の動きとタイヤ９の動きとを自由に制御可能なステイバイワイアが採用されている。ステアリングホイール８及びタイヤ９は、操舵アクチュエータ６１及び転舵アクチュエータ６２によってそれぞれ制御される。

ＥＣＵ１０は、「車両制御装置」の一具体例であり、車両１０の動作全体を制御することが可能に構成された電子制御ユニットである。本実施形態に係るＥＣＵ１０は特に、その内部に実現される論理的な又は物理的な処理ブロックにより、車両Ｖの自動運転時における安全制御処理を実行することが可能に構成されている。ＥＣＵ１０の具体的な構成については以下に詳述する。

＜ＥＣＵの構成＞
図１に示すように、ＥＣＵ１０は、車両位置認識部１１と、外部状況認識部１２と、走行状態認識部１３と、走行計画生成部１４と、走行制御部１５と、制御変更部１６とを備えて構成されている。

車両位置認識部１１は、ＧＰＳ受信部２で受信した車両Ｖの位置情報、及び地図データベース４の地図情報に基づいて、地図上における車両Ｖの位置（以下、適宜「車両位置」と称する）を認識する。なお、車両位置認識部１１は、ナビゲーションシステム５で用いられる車両位置を該ナビゲーションシステム５から取得して認識してもよい。車両位置認識部１１は、道路等の外部に設置されたセンサで車両Ｖの車両位置が測定され得る場合、このセンサから通信によって車両位置を取得してもよい。

外部状況認識部１２は、外部センサ１の検出結果（例えば、カメラの撮像情報、レーダー又はライダーの障害物情報等）に基づいて、車両Ｖの外部状況を認識する。外部状況は、例えば車両Ｖに対する走行車線の白線の位置若しくは車線中心の位置及び道路幅、道路の形状（例えば、走行車線の曲率、外部センサの１の見通し推定に有効な路面の勾配変化、うねり等）、車両Ｖの周辺の障害物の状況（例えば、固定障害物と移動障害物とを区別する情報、車両Ｖに対する障害物の位置、車両Ｖに対する障害物の移動方向、車両Ｖに対する障害物の相対速度等）を含む。また、外部センサ１の検出結果と地図情報とを照合することにより、ＧＰＳ受信部２等で取得される車両Ｖの位置及び方向の精度を補うようにしてもよい。

走行状態認識部１３は、内部センサ３の検出結果（例えば、車速センサの車速情報、加速度センサの加速度情報、ヨーレートセンサのヨーレート情報等）に基づいて、車両Ｖの走行状態を認識する。車両Ｖの走行状態には、例えば車速、加速度、ヨーレートが含まれる。

走行計画生成部１４は、例えばナビゲーションシステム５で演算された目標ルート、車両位置認識部１１で認識された車両位置、及び外部状況認識部１２で認識された車両Ｖの外部状況（車両位置、方位を含む）に基づいて、車両Ｖの進路を生成する。進路は、目標ルートにおいて車両Ｖが進む軌跡である。走行計画生成部１４は、目標ルート上において車両Ｖが安全、法令遵守、走行効率等の基準に照らして好適に走行するように進路を生成する。このとき、走行計画生成部１４は、車両Ｖの周辺の障害物の状況に基づき、障害物との接触を回避するように車両Ｖの進路を生成することは言うまでもない。

走行計画生成部１４は更に、生成した進路に応じた走行計画を生成する。即ち、走行計画生成部１４は、少なくとも車両Ｖの周辺情報である外部状況と地図データベース４の地図情報とに基づいて、予め設定された目標ルートに沿った走行計画を生成する。走行計画性西部１４は、好ましくは、生成する走行計画を、車両Ｖの進路を車両Ｖに固定された座標系での目標位置ｐと各目標位置での速度ｖとの２つの要素からなる組、すなわち配位座標（ｐ，ｖ）を複数持つものとして出力する。ここで、それぞれの目標位置ｐは、少なくとも車両Ｖに固定された座標系でのｘ座標、ｙ座標の位置、又はそれと等価な情報を有する。

走行制御部１５は、走行計画生成部１４で生成した走行計画に基づいて、車両Ｖの走行を自動で制御する。走行制御部１５は、走行計画に応じた制御信号を車両Ｖの各部に出力する。これにより、走行制御部１５は、走行計画に沿って車両Ｖが自動走行するように、車両Ｖの走行を制御する。

走行制御部１５には、第１出力部１５１及び第２出力部１５２が少なくとも備えられている。第１出力部１５１は、「転舵制御手段」の一具体例であり、タイヤ９の切れ角の目標値を転舵アクチュエータ６２に出力する。第２出力部１５２は、「操舵制御手段」の一具体例であり、ステアリングホイール９の切れ角の目標値を操舵アクチュエータ６１に出力する。

第１出力部１５１及び第２出力部１５２から別々に出力される２つの出力値を用いると、ステアバイワイアの特性を利用して、タイヤ９を切らずにステアリングホイール８を切ることが可能となる。本実施形態では、この動作を利用して、タイヤを切る前にステアリングホイール８を切ることで、自動運転時の車両挙動を搭乗者に報知する制御（以下、適宜「ステアリング報知制御」と称する）を実行可能とされている。ステアリング報知制御については、後に詳述する。

制御変更部１６は、ステアリング報知制御を実行している際の、走行制御部１５の動作を制御可能に構成されている。具体的には、走行制御部１５の出力を、搭乗者の操舵介入に応じて変更可能に構成されている。制御変更部１６は、「検出手段」、「判定手段」、「制御変更手段」の一具体例として機能する。制御変更部１６による具体的な制御内容については、後に詳述する。

＜ステアリング報知制御＞
次に、図２を参照しながら、ステアリング報知制御について詳細に説明する。ここに図２は、ステアリング報知制御の流れを示すフローチャートである。

図２において、ステアリング報知制御を実行する場合には、まず車両Ｖが自動運転中であるか否かが判定される（ステップＳ１）。なお、車両Ｖが自動運転中でないと判定された場合には（ステップＳ１：ＮＯ）、ステアリング報知制御が実行されることなく、一連の処理が終了する。

車両Ｖが自動運転中であると判定された場合には（ステップＳ１：ＹＥＳ）、所定期間後にタイヤ９を切るか否かが判定される（ステップＳ２）。即ち、走行計画に基づいて自動運転をした場合に、所定期間ｄｔ後にタイヤ９の切れ角が変更されるか否かが判定される。なお、所定期間ｄｔ後にタイヤ９を切らないと判定された場合は（ステップＳ２：ＮＯ）、ステアリング報知制御が実行されることなく、一連の処理が終了する。

所定期間ｄｔ後にタイヤ９を切ると判定された場合は（ステップＳ２：ＹＥＳ）、タイヤ９を切る制御が実行される前に、所定期間ｄｔ後のタイヤ９の切れ角に応じて、ステアリングホイール８を切る制御が実行される。これにより、所定期間ｄｔ後のタイヤ９の切れ角が、ステアリングホイール８の動きによって搭乗者に報知されることになる。例えば、ステアリングホイール８が右回りに制御されることによって、それを見た搭乗者は、所定期間後にタイヤ９が右方向に切られる（即ち、車両Ｖが右方向に曲がる）ことを認識できる。このような制御によれば、自動運転中の車両挙動を、搭乗者に対して事前に且つ直観的に理解し易い状態で提示することができる。

なお、上述したステアリング報知制御（即ち、ステップＳ２及びＳ３）が実行される条件として、搭乗者がステアリングホイール８を握っていること、又は搭乗者がステアリングホイール８を視認していることを条件としてもよい。

続いて、図３及び図４を参照しながら、ステアリング報知制御による具体的な制御方法について説明する。ここに図３は、自動運転時の走行計画の一例を示す概念図である。また図４は、ステアリング報知制御に用いられる情報の一例を示す概念図である。

図３に示すように、車両Ｖの前方に障害物５００が存在する場合、車両Ｖの走行計画は、図中の太い矢印で示すような進路で車両Ｖを走行させるものとして生成される。

図４に示すように、車両Ｖの走行計画は、位置、時間、速度、ステアリングホイール８の切れ角などの動き情報を含む複数の点によって構成されている。そして、車両Ｖが現在位置に到達した場合、所定期間ｄｔ先の動き情報が読み込まれ、その動き情報に応じてステアリングホイール８が制御される。

所定期間ｄｔは、搭乗者に車両挙動を適切なタイミングで報知できるような期間として設定される。また、所定期間ｄｔに代えて、所定距離ｄｙを用いてもよい。この場合、所定距離ｄｙを走行した後のタイヤ９の切れ角が、ステアリングホイール８の動きによって搭乗者に報知される。

また、所定期間ｄｔ及び所定距離ｄｙは、状況に応じて選択的に用いられてもよい。例えば、「車速ｖ×所定期間ｄｔ」と、「所定距離ｄｙ」とを比較して、長い方を採用するようにすればよい。具体的には、所定期間ｄｔ＝１秒、所定距離ｄｙ＝１０ｍとすると、車速が２０ｍ／ｓの場合には、「所定距離ｄｙ（１０ｍ）」よりも「車速ｖ×所定期間ｄｔ（２０ｍ）」の方が長くなるため、所定期間ｄｔ（１秒）を用いてステアリング報知制御が実行される。一方、車速ｖが５ｍ／ｓの場合には、「車速ｖ×所定期間ｄｔ（５ｍ）」よりも「所定距離ｄｙ（１０ｍ）」の方が長くなるため、所定距離ｄｙ（１０ｍ）を用いてステアリング報知制御が実行される。

＜ステアリング報知制御時に発生するズレ＞
次に、図５及び図６を参照して、ステアリング報知制御時に発生し得るステアリングホイール８と、タイヤ９との動きのズレについて説明する。ここに図５は、通常時のステアリングホイールとタイヤとの関係を示すグラフである。また図６は、ステアリング報知制御時のステアリングホイールとタイヤとの関係を示すグラフである。

図５に示すように、通常、ステアリングホイール８（以下、「ステアリング８」と略することがある）とタイヤ９との間には、一定の関係が成立している。なお、ステアリング８とタイヤ９との動きは、必ずしも正比例を保たなくてもよいが、ここでは説明の便宜上、正比例するものとして図示している。

図６に示すように、ステアリング報知制御時には、タイヤ９の切れ角が制御されていないのに、ステアリング８の切れ角だけが制御される期間（即ち、ステアリング８のみ動く期間）が生ずる。このため、ステアリング報知制御時のステアリング８とタイヤ９との関係は、図５で示したような通常時の関係（図６中の破線参照）からズレたものとなってしまう。

このようなズレは、タイヤ９の動きがなくなる直線走行時などに解消されていくが、自動運転中に搭乗者が操舵介入（即ち、ステアリングホイール８の操作）をした場合、上述したズレが生じたままでは適切な制御が行えない可能性がある。具体的には、車両Ｖの挙動を操舵介入に応じたもの（即ち、搭乗者が望む状態）にすることができず、搭乗者に違和感を与えてしまうおそれがある。本実施形態に係る車両制御装置は、このズレを好適に解消するために、以下で説明する「ズレ解消制御」を実行する。

＜ズレ解消制御＞
次に、図７を参照して、ステアリング８とタイヤ９とのズレを解消するズレ解消制御について説明する。ここに図７は、実施形態に係るステアリングのズレ解消制御の流れを示すフローチャートである。

図７に示すように、ステアリング報知制御を実行する場合には、既に説明したように、ステップＳ１からステップＳ３の制御が実行される（図２参照）。

本実施形態では特に、ステアリング報知制御が実行されると（即ち、ステップＳ３の処理が実行されると）、搭乗者による操舵介入が検出されているか否かが判定される（ステップＳ４）。なお、搭乗者による操舵介入が検出されない場合には（ステップＳ４：ＮＯ）、ステップＳ５以降の処理が実行されることなく、一連の処理が終了する。

搭乗者による操舵介入が検出された場合には（ステップＳ４：ＹＥＳ）、操舵介入がステアリング８のみ動く期間に検出されたか否かが判定される（ステップＳ５）。即ち、操舵介入が、実際にタイヤ９が切られる前に行われたものか否かが判定される。

操舵介入がステアリング８のみ動く期間に検出されたものではない（言い換えれば、ステアリング８及びタイヤ９の両方が動く期間に検出されたものである）と判定されると（ステップＳ５：ＮＯ）、操舵介入によるステアリング８の操舵方向（以下、適宜「介入方向」と称する）に応じてタイヤ８の切れ角が制御される（ステップＳ６）。一方、操舵介入がステアリング８のみ動く期間に検出されたものであると判定されると（ステップＳ５：ＹＥＳ）、介入方向が自動運転時の操舵方向と違う方向であるか否かが判定される（ステップＳ７）。

介入方向が自動運転時の操舵方向と違う方向でない（即ち、同じ方向）と判定された場合（ステップＳ７：ＮＯ）、介入方向に応じてタイヤ８の切れ角が制御される（ステップＳ８）。一方、介入方向が自動運転時の操舵方向と違う方向である（即ち、逆方向）と判定された場合（ステップＳ７：ＮＯ）、操舵介入によるステアリングホイール８の回転速度（即ち、搭乗者の操作スピード）が、閾値Ｔｈ以上であるか否かが判定される（ステップＳ９）。なお、閾値Ｔｈは、「所定の閾値」の一具体例であり、操舵介入が緊急性の高いものであるか否かを判定できるような値として、予め理論的、実験的或いは経験的に求められ設定されている。

操舵介入によるステアリングホイール８の回転速度が閾値Ｔｈ以上であると判定された場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、介入方向に応じてタイヤ８の切れ角が制御される（ステップＳ１０）。一方で、操舵介入によるステアリングホイール８の回転速度が閾値Ｔｈ未満であると判定された場合（ステップＳ９：ＮＯ）、介入方向に応じてタイヤ８の切れ角は制御されない（ステップＳ１０）。

以上のように、本実施形態に係るズレ解消制御では、搭乗者による操舵介入のタイミング、介入方向、ステアリングホイール８の回転速度に応じて、相異なる制御が実行される。なお、ステップＳ６、Ｓ８、S１０の各制御は、いずれも介入方向に応じてタイヤの切れ角を制御するものであるが、その際の具体的な制御内容（例えば、タイヤの切れ角を変化させる速度等）は、互いに異なっていてもよい。

＜実施形態の効果＞
次に、上述したズレ解消制御によって得られる技術的効果について、図８から１２を参照しながら具体的に説明する。ここに図８は、ステアリングホイールとタイヤとの両方が動く領域で、操舵方向と同方向の操舵介入があった場合の制御例を示すグラフであり、図９は、ステアリングホイールとタイヤとの両方が動く領域で、操舵方向と逆方向の操舵介入があった場合の制御例を示すグラフである。
図１０は、ステアリングのみが動く領域で、操舵方向と同方向の操舵介入があった場合の制御例を示すグラフである。図１１は、ステアリングのみが動く領域で、操舵方向と逆方向の操舵介入があった場合の制御例を示すグラフ（その１）であり、図１２は、ステアリングのみが動く領域で、操舵方向と逆方向の操舵介入があった場合の制御例を示すグラフ（その２）である。

図８に示すように、ステアリング８及びタイヤ９の両方が動く領域で、自動運転の操舵方向と同じ方向での操舵介入があった場合、介入方向に応じてタイヤ９の切れ角が制御される（図７のステップＳ６を参照）。この場合、操舵介入タイミング（即ち、操舵介入が行われた時刻）から、図中の太い矢印で示すように、ステアリング８とタイヤ９とのズレが解消されていくことになる。

図９に示すように、ステアリング８及びタイヤ９の両方が動く領域で、自動運転の操舵方向と逆方向での操舵介入があった場合、介入方向に応じてタイヤ９の切れ角が制御される（図７のステップＳ６を参照）。この場合も、操舵介入タイミングから、図中の太い矢印で示すように、ステアリング８とタイヤ９とのズレが解消されていくことになる。

図１０に示すように、ステアリング８のみが動く領域で、自動運転の操舵方向と同じ方向での操舵介入があった場合、介入方向に応じてタイヤ９の切れ角が制御される（図７のステップＳ８を参照）。この場合、操舵介入タイミングから、図中の太い矢印で示すように、ステアリング８とタイヤ９とのズレが解消されていくことになる。

図１１に示すように、ステアリング８のみが動く領域で、自動運転の操舵方向と逆方向での操舵介入があった場合であって、ステアリングホイール８の回転速度が閾値Ｔｈ以上の場合には、介入方向に応じてタイヤ９の切れ角が制御される（図７のステップＳ１０を参照）。この場合、操舵介入タイミングから、図中の太い矢印で示すように、ステアリング８とタイヤ９とのズレが解消されていくことになる。なお、このような操舵介入は、搭乗者が車両挙動を急いで変更したいと考えた場合に行われると推測される。このため、操舵介入タイミング時点で（言い換えれば、自動運転によってタイヤ９の切れ角が制御されていない時点で）、タイヤ９の制御を開始することにより、搭乗者の意図を反映した制御を実現することができる。

図１２に示すように、ステアリング８のみが動く領域で、自動運転の操舵方向と逆方向での操舵介入があった場合であって、ステアリングホイール８の回転速度が閾値Ｔｈ未満の場合には、介入方向に応じてタイヤ９の切れ角が制御されない（図７のステップＳ１１を参照）。この場合、操舵介入タイミング時点ではタイヤ９の制御が行われないため、即座にはズレが解消されない。しかしながら、このような操舵介入は、比較的緊急性の低いものと推測される。このため、操舵介入タイミング時点で、タイヤ９の制御を開始せずとも、搭乗者がズレに起因する違和感を抱くことはない。

以上説明したように、本実施形態に係る車両制御装置によれば、操舵介入時の状況に応じて適切な制御が選択されるため、自動運転中に発生し得るステアリングホイール８とタイヤ９との間の動きのズレを好適に解消することができる。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１ 外部センサ
２ ＧＰＳ受信部
３ 内部センサ
４ 地図データベース
５ ナビゲーションシステム
６ アクチュエータ
７ ＨＭＩ
８ ステアリングホイール
９ タイヤ
１０ ＥＣＵ
１１ 車両位置認識部
１２ 外部状況認識部
１３ 走行状態認識部
１４ 走行計画生成部
１５ 走行制御部
１６ 制御変更部
６１ 操舵アクチュエータ
６２ 転舵アクチュエータ
１５１ 第１出力部
１５２ 第２出力部
５００ 障害物
Ｖ 車両

Claims (1)

1. 搭乗者の操作に基づくことなく走行計画に応じて自動的に走行する自動運転モードを実現可能であり、且つ、転舵輪の転舵角とステアリングホイールの操舵角との関係を自由に制御可能な車両を制御する車両制御装置であって、
   前記自動運転モード時に前記走行計画に応じて前記転舵輪の転舵角を制御する転舵角制御手段と、
   前記転舵輪の転舵角が制御される所定期間前に、前記転舵輪の転舵角が制御される制御方向に応じて、前記ステアリングホイールの操舵角を制御する操舵角制御手段と、
   前記操舵角制御手段によって前記ステアリングホイールの操舵角が制御されており、且つ、前記転舵角制御手段によって前記転舵輪の転舵角が制御されていない期間における、前記搭乗者による前記ステアリングホイールの操舵介入を検出する検出手段と、
   前記搭乗者による前記ステアリングホイールの操舵介入の操舵方向が、前記操舵角制御手段による前記ステアリングホイールの操舵方向と逆向きの場合に、前記操舵介入による前記ステアリングホイールの回転速度が所定の閾値以上であるか否かを判定する判定手段と、
   （ｉ）前記操舵介入による前記ステアリングホイールの回転速度が前記所定の閾値以上であると判定された場合には、前記走行計画に応じて前記転舵輪の転舵角を制御する前に、前記操舵介入の操舵方向に応じた方向に前記転舵輪の転舵角を制御する介入時制御を実行するように前記操舵角制御手段を制御し、（ｉｉ）前記操舵介入による前記ステアリングホイールの回転速度が前記所定の閾値未満であると判定された場合には、前記介入時制御を実行しないように前記操舵角制御手段を制御する制御変更手段と
   を備えることを特徴とする車両制御装置。

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