JP6749423B2 - 自動操舵制御装置及び自動操舵制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両の操舵量を自動制御する自動操舵制御を行うことが可能な自動操舵制御装置及び自動操舵制御方法に関する。

従来から、車両に自律的な走行をさせることを目的として、車両の目標軌跡を算出し、目標軌跡に追従させるように車両の操舵量を自動制御する自動操舵制御装置がある。このような自動操舵制御装置は、例えば特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載されている自動操舵制御装置は、目標軌跡のうち基準座標系の原点から最近傍点での接線方向を、車両の目標進行方向として設定し、当該目標進行方向などに基づいて横滑り角の偏差を求め、当該偏差が抑制されるように車両の操舵量を制御する。

特開２０１５−０７７９０８号公報

しかしながら特許文献１に記載の自動操舵制御装置において、車両の横滑り角が過度に大きくなると、タイヤのコーナリングフォースが飽和して、経路追従性が損なわれる結果、車両の挙動が不安定になる可能性がある。

そこで、本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、車両において経路追従性が損なわれる走行を回避可能な技術を提供することを目的とする。

本発明に係る自動操舵制御装置は、車両の操舵量を自動制御する自動操舵制御を行うことが可能な自動操舵制御装置であって、前記車両の走行軌跡とすべき目標軌跡を取得する目標軌跡取得部と、前記目標軌跡に基づいて、前記車両の舵角とすべき目標舵角を取得する目標舵角取得部と、前記目標舵角と、前記車両の車両状態とに基づいて、前記車両が前記目標舵角で走行する場合の横滑り角を推定する横滑り角推定部と、前記横滑り角推定部で推定された前記横滑り角が、予め規定された規定値以上である場合に、前記自動操舵制御の中止、または、前記横滑り角が小さくなるように前記目標舵角を調整するための操舵量調整ゲインの制御、を行う自動操舵制御部とを備える。

本発明によれば、推定された前記横滑り角が、予め規定された規定値以上である場合に、自動操舵制御の中止、及び、目標舵角を調整するための操舵量調整ゲインの制御、の少なくともいずれか１つを行う。これにより、車両において経路追従性が損なわれる走行を回避することができる。

本発明の目的、特徴、態様及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

関連自動操舵制御装置における横滑り角と走行軌跡との関係を説明するための図である。 関連自動操舵制御装置における横滑り角と走行軌跡との関係を説明するための図である。 関連自動操舵制御装置における横滑り角とコーナリングフォースとの関係を説明するための図である。 実施の形態１に係る自動操舵制御装置が適用された車両システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る自動操舵制御装置が適用された車両システムの具体的なハードウェア構成の一例を示す図である。 実施の形態１に係る自動操舵制御装置が適用された車両システムの別の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る自動操舵制御装置が適用された車両システムの動作を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る自動操舵制御装置が適用された車両システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態２に係る自動操舵制御装置が適用された車両システムの動作を示すフローチャートである。 実施の形態３に係る自動操舵制御装置が適用された車両システムの動作を示すフローチャートである。 変形例に係る自動操舵制御装置が適用された車両システムの具体的なハードウェア構成の一例を示す図である。 変形例に係る自動操舵制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 変形例に係る自動操舵制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。

＜実施の形態１＞
本発明の実施の形態１に係る自動操舵制御装置について説明する前に、それと関連する関連自動操舵制御装置について説明する。

図１は、走行している車両４０の横滑り角が小さい状態を示す図であり、図２は、走行している車両４０の横滑り角が大きい状態を示す図である。また、図３は、横滑り角に対するコーナリングフォースを示す図である。

ここで、横滑り角は、タイヤの接地点においてタイヤの中心面とタイヤの進行方向とが成す角である。つまり、横滑り角は、平面視におけるタイヤの回転方向と、タイヤ全体が実際に進行していく進行方向とが成す角である。なお、タイヤの回転方向は、操舵量に対応する方向であり、タイヤ全体の進行方向は、舵角に対応する方向である。横滑り角は、車体の中心線と車体の重心点の進行方向とが成す角であってもよい。コーナリングフォースは、車両の旋回時においてタイヤの進行方向と直交する横方向の力であり、タイヤのグリップにより生じる力である。

さて図１に示すように、横滑り角が小さい場合には、車両４０の走行軌跡とすべき目標軌跡４１と、車両４０の実際の走行軌跡４２とが一致し、車両４０の挙動は安定する。しかしながら、図２に示すように、横滑り角が大きい場合には、走行軌跡４２が目標軌跡４１に追従できず、車両４０の挙動が不安定になる場合がある。

この理由は、関連自動操舵制御装置では、横滑り角の増加に対するコーナリングフォースの飽和を考慮しないモデルを用いるためである。図３に示すように、実現象では、タイヤの横滑り角とコーナリングフォースとの関係において、横滑り角がある程度大きくなると、コーナリングフォースが飽和するモデル４４となる。しかし、関連自動操舵制御装置では、目標軌跡の算出における演算負荷が低下するように、上記飽和を考慮しないモデル４３を用いる。この結果、関連自動操舵制御装置では、横滑りの発生に対して、本来あるべき反力が足りなくなり、車両の挙動が不安定になる場合がある。

そこで本実施の形態１に係る自動操舵制御装置は、以下で詳細に説明するように、横滑り角が規定値以上の場合に、自動操舵制御を中止するように構成されている。

図４は、本実施の形態１に係る自動操舵制御装置及びその周辺装置の概略構成を示すブロック図である。言い換えると、図４は、本実施の形態１に係る自動操舵制御装置が適用された車両システムの概略構成を示すブロック図である。本実施の形態１では、自動操舵制御装置２１及び周辺装置は、互いに電気的に接続された状態で車両に備えられ、周辺装置は、車速センサ１１、加速度センサ１２、ヨーレートセンサ１３、操舵角センサ１４、及び、操舵アクチュエータ３１を含む。

図５は、本実施の形態１に係る自動操舵制御装置が適用された車両システムの具体的なハードウェア構成の一例を示す図である。図５は、本実施の形態１に係る自動操舵制御装置及びその周辺装置の間の通信概略も示している。本実施の形態１に係る自動操舵制御装置は、二種類のＥＣＵ（電子制御装置）を用いて実現される。図５において、図４で示す目標軌跡算出部２２ａはＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance System）−ＥＣＵ２２ｇに搭載され、目標舵角算出部２２ｂ、目標舵角算出部２２ｃ、横滑り角推定部２２ｄ、及び、自動操舵制御部２２ｅはＥＰＳ（Electric Power Steering）−ＥＣＵ２２ｈに搭載される。

車速センサ１１は、車両の速度である車速を検出し、当該車速に応じた信号を自動操舵制御装置２１に出力する。加速度センサ１２は、車両の加速度を検出し、当該加速度に応じた信号を自動操舵制御装置２１に出力する。ヨーレートセンサ１３は、車両の旋回方向への回転角の変化速度であるヨーレートを検出し、当該ヨーレートに応じた信号を自動操舵制御装置２１に出力する。操舵角センサ１４は、ステアリングでの操作に基づきステアリングの操舵角を検出し、当該操舵角に応じた信号を自動操舵制御装置２１に出力する。また、予め登録された車両諸元が、自動操舵制御装置２１に入力される。これにより、以上により、自動操舵制御装置２１は、車速、加速度、ヨーレート、操舵角、及び、車両諸元などの指標を含む、車両の車両状態を取得する。

自動操舵制御装置２１は、車両の操舵量を自動制御する自動操舵制御を行うことが可能な操舵制御部２２を備えている。図４の操舵制御部２２は、目標軌跡取得部である目標軌跡算出部２２ａと、目標軌跡格納部２２ｂと、目標舵角取得部である目標舵角算出部２２ｃと、横滑り角推定部２２ｄと、自動操舵制御部２２ｅとを備える。

なお、本実施の形態１に係る自動操舵制御装置２１は、目標軌跡取得部として目標軌跡算出部２２ａを備えた構成としているが、目標軌跡算出部２２ａを自動操舵制御装置２１の外部に備える構成としてもよい。図６は、本実施の形態１に係る自動操舵制御装置が適用された車両システムの別の構成を示すブロック図である。図６は、自動操舵制御装置２１の外部に目標軌跡算出部２２ａを備える構成を示している。図６において、自動操舵制御装置２１は目標軌跡取得部２２ｉを備え、外部に備える目標軌跡算出部２２ａから目標軌跡を取得する。この場合、自動操舵制御装置２１は図５のＥＰＳ−ＥＣＵ２２ｈのみで構成される。実施の形態２以降においても、以上と同様に目標軌跡算出部を自動操舵制御装置の外部に備える構成としてもよい。

目標軌跡算出部２２ａは、いずれも図示しないＧＰＳ（Global Positioning System）装置、カメラ及びミリ波レーダなどから得た、道路情報及び車線情報などを含む情報１５に基づいて、目標軌跡を随時算出する。この場合、ＧＰＳ装置、カメラ及びミリ波レーダなどから得た情報は、目標軌跡の取得の基礎となる情報と呼ぶことができる。目標軌跡算出部２２ａは、算出した目標軌跡を目標軌跡格納部２２ｂに蓄積して格納する。自動操舵制御装置２１の外部に目標軌跡算出部２２ａを備える場合には、目標軌跡取得部２２ｉが目標軌跡を取得して、目標軌跡格納部２２ｂに蓄積して格納する。

目標舵角算出部２２ｃは、目標軌跡格納部２２ｂに格納された最新の目標軌跡に基づいて目標舵角を算出する。例えば、目標舵角算出部２２ｃは、目標軌跡のうち車両の位置に対応する点での接線方向と車両の前後方向とが成す角を、目標舵角として算出する。

横滑り角推定部２２ｄは、目標舵角算出部２２ｃに基づいて算出された目標舵角と、上述の車両状態とに基づいて、これらを車両モデルに代入することによって、車両が目標舵角で走行する場合の横滑り角を推定する。特許文献１には、この推定の一例が記載されており、これが本実施の形態１における横滑り角の推定に適用されてもよい。なお、２輪モデルを用いれば、横滑り角の推定を簡素化することができる。

自動操舵制御部２２ｅは、目標軌跡格納部２２ｂに格納された最新の目標軌跡に基づいて車両の操舵量を算出する。本実施の形態１に係る自動操舵制御部２２ｅは、最新の目標軌跡に基づく目標舵角に基づいて車両の操舵量を算出する。自動操舵制御部２２ｅは、算出された操舵量に基づいて操舵アクチュエータ３１を自動制御する。これにより、自動操舵制御装置２１ひいては操舵制御部２２は、自動操舵制御を行うことが可能となっている。

ここで本実施の形態１では、自動操舵制御部２２ｅは、横滑り角推定部２２ｄで推定された横滑り角が、予め規定された第１規定値以上である場合に、自動操舵制御の中止を行う。このことを、次にフローチャートを用いて説明する。

図７は、本実施の形態１に係る自動操舵制御装置２１が適用された車両システムの動作及び制御を示すフローチャートである。なお、図７以降のフローチャートに示す動作は、図示されていない上位の装置またはシステムの制御により開始されるものとする。

まずステップＳ１にて、目標軌跡算出部２２ａは、ＧＰＳ装置、カメラ及びミリ波レーダなどから得た情報に基づいて、目標軌跡を算出する。

ステップＳ２にて、目標舵角算出部２２ｃは、ステップＳ１で算出された目標軌跡に基づいて目標舵角を算出する。

ステップＳ３にて、横滑り角推定部２２ｄは、ステップＳ２で算出された目標舵角と、上述の車両状態とに基づいて、横滑り角を推定する。

ステップＳ４にて、自動操舵制御部２２ｅは、ステップＳ３で推定された横滑り角が第１規定値以上であるか否かを判定する。この判定に用いられる横滑り角には、例えば一定期間内における横滑り角の最大が用いられる。横滑り角が第１規定値以上であると判定した場合には処理がステップＳ５に進み、横滑り角が第１規定値未満であると判定した場合には処理がステップＳ６に進む。

ステップＳ４からステップＳ５に処理が進んだ場合、自動操舵制御部２２ｅは、自動操舵制御を中止して、ステップＳ１に処理が戻り、目標軌跡の算出がやり直される。この際、例えば、運転者が手動で運転したり、または、目標軌跡の基礎となる情報が更新されて目標軌跡が変更されたりすることなどによって、経路追従性が損なわれる走行を回避することができる。なお、運転者による手動運転が間に合うように、車両が走行している箇所よりも十分離れた箇所について横滑り角が算出されたり、運転者への事前の通知が行われたりすることが好ましい。

言い換えると、横滑り角が算出される箇所に車両が到達するまでに、運転者が手動運転を行うための時間的な余裕があることが好ましい。なお、ステップＳ５からステップＳ１に処理が戻る際には、自動操舵制御部２２ｅは、目標軌跡算出部２２ａに目標軌跡の再計算を依頼する信号を出力する。目標軌跡算出部２２ａは、再計算を依頼する信号を受け取ると、前回に算出した目標軌跡では横滑り角が大きくなるものと判断し、目標軌跡の算出をやり直す。この際、目標軌跡算出部２２ａは、前回算出した目標軌跡と比較して横滑り角が小さくなるような目標軌跡を算出することが望ましい。

ステップＳ４からステップＳ６に処理が進んだ場合、自動操舵制御部２２ｅは、目標軌跡ひいては目標舵角に基づく従来の自動操舵制御を実行して終了する。この際、目標軌跡上の目標点までの経路追従性が保証されると判断されていることから、上位の装置またはシステムの制御により、操舵制御部２２は、次の目標点について図７の動作をステップＳ１から開始するまでスリープとなる。

＜実施の形態１のまとめ＞
以上説明した本実施の形態１に係る自動操舵制御装置２１によれば、車両の横滑り角が第１規定値未満である場合には自動操舵制御を実行し、車両の横滑り角が第１規定値以上である場合には自動操舵制御を中止する。このような構成によれば、車両に規定値以上の横滑りが発生する場合に、経路追従性が損なわれる走行を回避することができる。

＜実施の形態２＞
図８は、本発明の実施の形態２に係る自動操舵制御装置及びその周辺装置の概略構成を示すブロック図である。言い換えると、図６は、本実施の形態２に係る自動操舵制御装置が適用された車両システムの概略構成を示すブロック図である。以下、本実施の形態２で説明する構成要素のうち、実施の形態１と同じまたは類似する構成要素については同じ参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。

本実施の形態２に係る目標軌跡算出部２２ａは、横滑り角推定部２２ｄで推定された横滑り角が第１規定値以上である期間中、目標軌跡を繰り返し算出する。なお後述するように、目標軌跡算出部２２ａは、目標軌跡の算出の基礎となる情報の更新に応じて、当該情報に基づき目標軌跡を算出する。

ここで図８の自動操舵制御装置２１では、実施の形態１で説明した自動操舵制御装置２１（図４）に、回数測定部である算出回数測定部２２ｆが追加されている。この算出回数測定部２２ｆは、目標軌跡算出部２２ａが目標軌跡を算出する算出回数を測定する。算出回数測定部２２ｆは、例えば、図５のＥＰＳ−ＥＣＵ２２ｈに搭載される。

そして、本実施の形態２に係る自動操舵制御部２２ｅは、算出回数測定部２２ｆで測定された算出回数に基づいて、自動操舵制御の中止、及び、操舵量調整ゲインの制御を選択的に行う。なお、操舵量調整ゲインは、車両の横滑りを抑制するように目標舵角を調整するためのゲインである。

図９は、本実施の形態２に係る自動操舵制御装置２１が適用された車両システムの動作及び制御を示すフローチャートである。この図９の動作では、実施の形態１で説明した動作（図７）にステップＳ１０，Ｓ１１，Ｓ１４及びＳ１８などが追加されている。

まずステップＳ１０にて、算出回数測定部２２ｆは、算出回数を１に設定する。

ステップＳ１１にて、自動操舵制御部２２ｅは、操舵量調整ゲインを１に設定する。

ステップＳ１２にて図７のステップＳ１と同様に、目標軌跡算出部２２ａは、ＧＰＳ装置、カメラ及びミリ波レーダなどから得た目標軌跡の算出の基礎となる情報に基づいて、目標軌跡を算出する。

ステップＳ１３にて図７のステップＳ２と同様に、目標舵角算出部２２ｃは、ステップＳ１２で算出された目標軌跡に基づいて目標舵角を算出する。

ステップＳ１４にて、自動操舵制御部２２ｅは、ステップＳ１３で算出された目標舵角に操舵量調整ゲインを乗じる。これにより、車両の横滑りを抑制するように目標舵角が調整される。

ステップＳ１５にて図７のステップＳ３と同様に、横滑り角推定部２２ｄは、ステップＳ１４で調整された目標舵角と、上述の車両状態とに基づいて、横滑り角を推定する。

ステップＳ１６にて図７のステップＳ４と同様に、自動操舵制御部２２ｅは、ステップＳ１５で推定された横滑り角が第１規定値以上であるか否かを判定する。本実施の形態２でも、この判定に用いられる横滑り角には、一定期間内における横滑り角の最大が用いられる。横滑り角が第１規定値以上であると判定した場合には処理がステップＳ１８に進み、横滑り角が第１規定値未満であると判定した場合には処理がステップＳ１７に進む。

ステップＳ１６からステップＳ１７に処理が進んだ場合、図７のステップＳ６と同様に、自動操舵制御部２２ｅは、目標舵角に基づく従来の自動操舵制御を実行して終了する。

ステップＳ１６からステップＳ１８に処理が進んだ場合、算出回数に基づいて自動操舵制御の中止、及び、操舵量調整ゲインの制御が選択的に行われる。以下、ステップＳ１８に含まれるステップＳ１９〜Ｓ２４について説明する。

ステップＳ１９にて、自動操舵制御部２２ｅは、算出回数が、予め規定された第２規定値以上であるか否かを判定する。算出回数が第２規定値以上であると判定した場合には処理がステップＳ２０に進み、算出回数が第２規定値未満であると判定した場合には処理がステップＳ２１に進む。

ステップＳ１９からステップＳ２０に処理が進んだ場合、自動操舵制御部２２ｅは、自動操舵制御を中止して終了する。

ステップＳ１９からステップＳ２１に処理が進んだ場合、自動操舵制御部２２ｅは、算出回数が、第２規定値よりも小さい値に予め規定された第３規定値以上であるか否かを判定する。算出回数が第３規定値以上であると判定した場合には処理がステップＳ２４に進み、算出回数が第３規定値未満であると判定した場合には処理がステップＳ２２に進む。

ステップＳ２１からステップＳ２２に処理が進んだ場合、操舵制御部２２は、前回のステップＳ１２が行われてから目標軌跡の算出の基礎となる情報に更新があったか否かを判定する。ステップＳ２２の処理は、自動操舵制御部２２ｅが、目標軌跡算出部２２ａに入力される情報に更新があったか否かを確認することで、実現することができる。当該情報に更新があったと判定した場合にはステップＳ２３に処理が進み、当該情報に更新がなかったと判定した場合にはステップＳ２２を再度行う。

ステップＳ２３にて、算出回数測定部２２ｆは、算出回数をインクリメントして、ステップＳ１２に処理が戻る。これにより、算出回数測定部２２ｆは、目標軌跡算出部２２ａが目標軌跡を算出した算出回数を取得する。なお、ステップＳ２３からステップＳ１２に処理が戻る際には、自動操舵制御部２２ｅは、目標軌跡算出部２２ａに目標軌跡の再計算を依頼する信号を出力する。目標軌跡算出部２２ａは、再計算を依頼する信号を受け取ると、前回に算出した目標軌跡では横滑り角が大きくなるものと判断し、目標軌跡の算出をやり直す。この際、目標軌跡算出部２２ａは、前回算出した目標軌跡と比較して横滑り角が小さくなるような目標軌跡を算出することが望ましい。

ステップＳ２１からステップＳ２４に処理が進んだ場合、自動操舵制御部２２ｅは、横滑り角が第１規定値未満となるように操舵量調整ゲインを制御して、ステップＳ２２に処理が進む。このような操舵量調整ゲインの制御として、例えば、ステップＳ２４を行うごとに操舵量調整ゲインを小さくしていく制御などが想定される。

さて、以上の動作を小括すると、本実施の形態２に係る自動操舵制御装置２１は、以下の（ｉ）〜（ｉｉｉ）の処理を行う。

（ｉ）算出回数≧第２規定値となるケース１の場合には、ステップＳ２０で自動操舵制御が中止される。ケース１は、横滑りが連続して発生する回数が高い場合である。

（ｉｉ）第２規定値＞算出回数≧第３規定値となるケース２の場合には、ステップＳ２４で操舵量調整ゲインが調節された後に、ステップＳ１２で目標軌跡が再算出される。ケース２は、横滑りが連続して発生する回数が中程度である場合である。

（ｉｉｉ）第３の規定値＞算出回数の場合となるケース３の場合には、操舵量調整ゲインが調節されずに１のまま、ステップＳ１２で目標軌跡が再算出される。ケース３は、横滑りが連続して発生する回数が低い場合である。つまり、瞬発的に横滑りが発生した場合で、かつ、自動操舵制御を中止するほど大きな横滑りが発生していない場合である。

なお図９の動作において、ステップＳ２４で操舵量調整ゲインが調節された後、ステップＳ２２を経てステップＳ１２に処理が戻らずに、ステップＳ１４に処理が戻るようにしてもよい。すなわち、操舵量調整ゲインが調節された後に、目標軌跡の算出をやり直さないように構成されてもよい。

＜実施の形態２のまとめ＞
以上に説明したように、本実施の形態２に係る自動操舵制御装置２１によれば以下に示す効果を得ることができる。第一に実施の形態１と同様、第１規定値以上の横滑りが発生し、かつ、目標軌跡の算出回数が第２規定値以上である場合、すなわち横滑りが連続して発生する回数が高い場合には、自動操舵制御を中止することができる。第二に、算出回数が第３規定値未満である場合には、目標軌跡の算出に処理が戻るように構成したので、瞬発的に横滑りが発生した場合でも、自動操舵制御を継続することができる。第三に、算出回数が第２規定値未満第３規定値以上である場合、すなわち横滑りは発生するが、自動操舵制御を中止するほど横滑りが連続して発生しない場合には、操舵量調整ゲインを制御することにより横滑りを回避しつつ、自動操舵制御を継続することができる。

ここで、図９のステップＳ２２が行われずに、目標軌跡を算出するためのＧＰＳやカメラの情報が更新されないうちに目標軌跡を算出する場合を想定する。この場合、前回のステップＳ１２で算出された目標軌跡と、次回にステップＳ１２で算出される目標軌跡とは同じとなるので、ステップＳ１２からステップＳ２１までの処理が無駄に繰り返されてしまうことになる。これに対して本実施の形態２によれば、目標軌跡算出部２２ａは、ステップＳ１２に即時に戻って目標軌跡を算出するのではなく、ステップＳ２２を行うことによって、目標軌跡の算出の基礎となる情報の更新に応じて、当該情報に基づき目標軌跡を算出する。このため、目標軌跡算出部２２ａは、次の計算サイクルで、目標軌跡の算出依頼の有無を考慮した目標軌跡の算出を行うことができるので、ステップＳ１２からステップＳ２１までの処理が無駄に繰り返されてしまうことを抑制することができる。

＜実施の形態３＞
本発明の実施の形態３に係る自動操舵制御装置及びその周辺装置の概略構成を示すブロック図は、実施の形態２で説明した自動操舵制御装置２１（図８）と同様である。以下、本実施の形態３で説明する構成要素のうち、実施の形態２と同じまたは類似する構成要素については同じ参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。

図１０は、本実施の形態３に係る自動操舵制御装置２１が適用された車両システムの動作及び制御を示すフローチャートである。この図１０の動作では、実施の形態２で説明した動作（図９）において、ステップＳ１９及びＳ２０が削除され、ステップＳ２５及びＳ２６が追加されている。

ここで、本実施の形態３に係る自動操舵制御装置２１では、２種類の操舵量調整ゲインを用いる。１つはステップＳ１４で用いられる操舵量調整ゲインであり、もう１つはステップＳ２６で用いられる操舵量調整ゲインである。以下の説明では、前者を第１操舵量調整ゲインと呼び、後者を第２操舵量調整ゲインと呼ぶ。

さて、ステップＳ１０〜Ｓ１３では、実施の形態２のステップＳ１０〜Ｓ１３（図９）と同様の処理が行われ、ステップＳ１４にて、自動操舵制御部２２ｅは、ステップＳ１３で算出された目標舵角に第１操舵量調整ゲインを乗じることにより、目標舵角を調整する。

その後、ステップＳ１５〜Ｓ１７では、実施の形態２のステップＳ１５〜Ｓ１７（図９）と同様の処理が行われる。ただし、ステップＳ１６にて横滑り角が第１規定値以上であると判定した場合には処理がステップＳ２１に進む。

ステップＳ２１〜Ｓ２４では、実施の形態２のステップＳ２１〜Ｓ２４（図９）と同様の処理が行われる。ステップＳ２４の後、ステップＳ２５にて、自動操舵制御部２２ｅは、算出回数が、第３規定値よりも大きい値に予め規定された第４規定値以上であるか否かを判定する。算出回数が第４規定値以上であると判定した場合には処理がステップＳ２６に進み、算出回数が第４規定値未満であると判定した場合には処理がステップＳ２２に進む。

ステップＳ２６にて、自動操舵制御部２２ｅは、現在の目標舵角に第２操舵量調整ゲインを乗じることにより、目標舵角を調整する。その後、ステップＳ１７にて、自動操舵制御部２２ｅは、目標舵角に基づく従来の自動操舵制御を実行して終了する。

なお、ステップＳ２６の調整処理は、第１操舵量調整ゲインで目標舵角を調整した後に横滑り角を推定しても、それでもなおスリップが発生すると予想される場合に、強制的に目標舵角を小さく調整するものである。したがって、ステップＳ１４で用いられる第１操舵量調整ゲインは動的な値であるのに対して、ステップＳ２６で用いられる第２操舵量調整ゲインは予め設定された静的な値であってもよい。

ところで、このステップＳ２６では、横滑り角の推定（ステップＳ１５）を介さず、強制的に目標舵角を決める。したがって、安全性を取って、第２操舵量調整ゲインは、第１操舵量調整ゲインと比較して、調整後の目標舵角が緩やかになるように決定されることが好ましい。そこで、本実施の形態３では、算出回数が第４規定値以上である場合の第２操舵量調整ゲインは、算出回数が当該第４規定値未満である場合の第１操舵量調整ゲインよりも小さくなるようにしている。

＜実施の形態３のまとめ＞
以上に説明したように、本実施の形態２に係る自動操舵制御装置２１では、算出回数が第４規定値以上である場合の第２操舵量調整ゲインは、算出回数が当該第４規定値未満である場合の第１操舵量調整ゲインよりも小さい。このような構成によれば、横滑り角の推定（ステップＳ１５）を無駄に繰り返さずに、車両の横滑りを抑制することができる。

＜変形例１＞
図１１は、実施の形態１に係る自動操舵制御装置及びその周辺装置の間の通信概略の別の例を示す図である。図１１に示す構成では、再計算を依頼する信号とともに、図４で示す横滑り角推定部２２ｄにおいて推定された横滑り角を、ＥＰＳ−ＥＣＵ２２ｈからＡＤＡＳ−ＥＣＵ２２ｇに送っている。すなわち、図１１に示す構成では、ＥＰＳ−ＥＣＵ２２ｈがＡＤＡＳ−ＥＣＵ２２ｇに目標軌跡の再計算を依頼する際に、ＥＰＳ−ＥＣＵ２２ｈは再計算を依頼する信号及び推定された横滑り角を出力する。ＡＤＡＳ−ＥＣＵ２２ｇは受けた横滑り角を用いて、目標軌跡算出に反映させてもよい。例えば、ＡＤＡＳ−ＥＣＵ２２ｇは、推定された横滑り角の大きさに応じて、再算出する目標軌跡の前回算出した目標軌跡からの変化量を調整してもよい。

＜変形例２＞
上述した自動操舵制御装置２１における目標軌跡算出部２２ａ、目標舵角算出部２２ｃ、横滑り角推定部２２ｄ、自動操舵制御部２２ｅ及び算出回数測定部２２ｆを、以下「目標軌跡算出部２２ａ等」と記す。目標軌跡算出部２２ａ等は、図１２に示す処理回路８１により実現される。すなわち、処理回路８１は、目標軌跡を取得する目標軌跡取得部と、目標軌跡に基づいて目標舵角を取得する目標舵角取得部と、目標舵角と車両の車両状態とに基づいて、車両が目標舵角で走行する場合の横滑り角を推定する横滑り角推定部と、横滑り角推定部で推定された横滑り角が、予め規定された規定値以上である場合に、自動操舵制御の中止、及び、目標舵角を調整するための操舵量調整ゲインの制御、の少なくともいずれか１つを行う自動操舵制御部と、を備える。処理回路８１には、専用のハードウェアが適用されてもよいし、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサが適用されてもよい。プロセッサには、例えば、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などが該当する。

処理回路８１が専用のハードウェアである場合、処理回路８１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。目標軌跡算出部２２ａ等の各部の機能それぞれは、処理回路を分散させた回路で実現されてもよいし、各部の機能をまとめて一つの処理回路で実現されてもよい。

処理回路８１がプロセッサである場合、目標軌跡算出部２２ａ等の機能は、ソフトウェア等との組み合わせにより実現される。なお、ソフトウェア等には、例えば、ソフトウェア、ファームウェア、または、ソフトウェア及びファームウェアが該当する。ソフトウェア等はプログラムとして記述され、メモリ８３に格納される。図１３に示すように、処理回路８１に適用されるプロセッサ８２は、メモリ８３に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。すなわち、自動操舵制御装置２１は、処理回路８１により実行されるときに、目標軌跡を取得するステップと、目標軌跡に基づいて目標舵角を取得するステップと、目標舵角と車両の車両状態とに基づいて、車両が目標舵角で走行する場合の横滑り角を推定するステップと、推定された横滑り角が予め規定された規定値以上である場合に、自動操舵制御の中止、及び、目標舵角を調整するための操舵量調整ゲインの制御、の少なくともいずれか１つを行うステップと、が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ８３を備える。換言すれば、このプログラムは、目標軌跡算出部２２ａ等の手順や方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、メモリ８３は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、そのドライブ装置等、または、今後使用されるあらゆる記憶媒体であってもよい。

以上、目標軌跡算出部２２ａ等の各機能が、ハードウェア及びソフトウェア等のいずれか一方で実現される構成について説明した。しかしこれに限ったものではなく、目標軌跡算出部２２ａ等の一部を専用のハードウェアで実現し、別の一部をソフトウェア等で実現する構成であってもよい。例えば、目標軌跡算出部２２ａについてはレシーバなどの専用のハードウェアとしての処理回路でその機能を実現し、それ以外についてはプロセッサ８２としての処理回路８１がメモリ８３に格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。

以上のように、処理回路８１は、ハードウェア、ソフトウェア等、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

また、以上で説明した自動操舵制御装置は、ＰＮＤ（Portable Navigation Device）などのナビゲーション装置と、携帯電話、スマートフォン及びタブレットなどの携帯端末を含む通信端末と、これらにインストールされるアプリケーションの機能と、サーバとを適宜に組み合わせてシステムとして構築される自動操舵制御システムにも適用することができる。この場合、以上で説明した自動操舵制御装置の各機能あるいは各構成要素は、前記システムを構築する各機器に分散して配置されてもよいし、いずれかの機器に集中して配置されてもよい。

その一例として、自動操舵制御装置は、図４の車速センサ１１、加速度センサ１２、ヨーレートセンサ１３、及び、操舵角センサ１４の少なくともいずれか１つを備えていてもよい。また例えば、サーバがナビゲーション機能を備え、ナビゲーション装置が表示機能及び位置検出機能だけを備える構成であってもよい。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態及び各変形例を自由に組み合わせたり、各実施の形態及び各変形例を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

本発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての態様において、例示であって、本発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、本発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

２１ 自動操舵制御装置、２２ａ 目標軌跡算出部、２２ｃ 目標舵角算出部、２２ｄ 横滑り角推定部、２２ｅ 自動操舵制御部、２２ｆ 算出回数測定部。

Claims (5)

1. 車両の操舵量を自動制御する自動操舵制御を行うことが可能な自動操舵制御装置であって、
   前記車両の走行軌跡とすべき目標軌跡を取得する目標軌跡取得部と、
   前記目標軌跡に基づいて、前記車両の舵角とすべき目標舵角を取得する目標舵角取得部と、
   前記目標舵角と、前記車両の車両状態とに基づいて、前記車両が前記目標舵角で走行する場合の横滑り角を推定する横滑り角推定部と、
   前記横滑り角推定部で推定された前記横滑り角が、予め規定された規定値以上である場合に、前記自動操舵制御の中止、または、前記横滑り角が小さくなるように前記目標舵角を調整するための操舵量調整ゲインの制御、を行う自動操舵制御部と
   を備える、自動操舵制御装置。
2. 請求項１に記載の自動操舵制御装置であって、
   回数測定部をさらに備え、
   前記目標軌跡取得部は、
   前記横滑り角推定部で推定された前記横滑り角が前記規定値以上である期間中、前記目標軌跡を繰り返し取得し、
   前記回数測定部は、
   前記目標軌跡取得部が前記目標軌跡を取得する回数を測定し、
   前記自動操舵制御部は、
   前記回数測定部で測定された前記回数に基づいて、前記自動操舵制御の中止、及び、前記操舵量調整ゲインの制御を選択的に行う、自動操舵制御装置。
3. 請求項２に記載の自動操舵制御装置であって、
   前記回数が予め規定された規定値以上である場合の前記操舵量調整ゲインは、前記回数が当該規定値未満である場合の前記操舵量調整ゲインよりも小さい、自動操舵制御装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の自動操舵制御装置であって、
   前記目標軌跡取得部は、
   前記目標軌跡の取得の基礎となる情報の更新に応じて、当該情報に基づき前記目標軌跡を取得する、自動操舵制御装置。
5. 車両の操舵量を自動制御する自動操舵制御を行うことが可能な自動操舵制御方法であって、
   前記車両の走行軌跡とすべき目標軌跡を取得し、
   前記目標軌跡に基づいて、前記車両の舵角とすべき目標舵角を取得し、
   前記目標舵角と、前記車両の車両状態とに基づいて、前記車両が前記目標舵角で走行する場合の横滑り角を推定し、
   推定された前記横滑り角が、予め規定された規定値以上である場合に、前記自動操舵制御の中止、または、前記横滑り角が小さくなるように前記目標舵角を調整するための操舵量調整ゲインの制御、を行う、自動操舵制御方法。

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