JPWO2014006759A1 - 車両の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

少なくとも車両前方の情報を取得する装置により取得された情報に含まれる走行路特定対象としての白線１０２、１０４に基づいて車両の目標軌跡を求め、車両が目標軌跡に沿って走行するよう走行軌跡制御を行う車両の走行制御装置。走行路が複数の走行路に分かれる領域であって白線に基づいて目標軌跡を求めることができない特定の領域１１０を車両が走行するときには、特定の領域に隣接する領域の走行路特定対象としての白線１０２、１０４及び車両が特定の領域を走行した後に走行すべき走行路に基づいて、特定の領域について暫定の目標軌跡１１６を求め、車両が暫定の目標軌跡に沿って走行するよう暫定の走行軌跡制御を行う。

Description

本発明は、車両の走行制御装置に係り、更に詳細には操舵輪の舵角を制御することにより車両を目標軌跡（目標走行ライン）に沿って走行させる車両の走行制御装置に係る。

自動車等の車両の走行制御装置として、車両が目標軌跡に沿って走行するよう走行軌跡を制御する走行軌跡制御装置や、車線に対する車両の横ずれ量を運転者に認識させることにより車両が車線より逸脱することを防止する車線維持装置が知られている。例えば特開２００６−２６４６２４号公報には、後者の車線維持装置の一例が記載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕
上述の如き走行制御装置に於いては、ＣＣＤカメラの如き撮像装置により車両前方の情報が取得され、取得された画像情報に基づいて車両の前方の走行路が特定され、特定された走行路に基づいて車両が走行すべき車線や車両の目標軌跡が設定される。この場合、走行路の特定は、取得された画像情報を電子的に処理し、白線、ガードレール、中央分離帯、路肩等の走行路特定対象を判定することによって行われる。

しかし、例えば交差点、Ｙ字路、Ｔ字路の如く走行路が複数の走行路に分かれる所謂分岐点の領域に於いては、走行路の境界を判定するための白線の如き走行路特定対象が存在しない領域がある。かかる領域に於いては、走行路特定対象に基づいて走行路を特定することができないため、走行制御装置は走行路特定対象に基づく走行制御を継続することができない。

本発明は、従来の走行制御装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、車両が走行路の分岐点の領域を走行する場合にも車両の走行制御を継続することができるよう改良された走行制御装置を提供することである。
〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕

上述の主要な課題は、本発明によれば、少なくとも車両前方の情報を取得する外界情報取得手段と、外界情報取得手段により取得された情報に含まれる走行路特定対象に基づいて車両の目標軌跡を求め、車両が目標軌跡に沿って走行するよう走行軌跡制御を行う制御手段と、を有する車両の走行制御装置に於いて、走行路が複数の走行路に分かれる領域であって走行路特定対象に基づいて目標軌跡を求めることができない領域を特定の領域として、制御手段は、車両が特定の領域を走行するときには、特定の領域に隣接する領域の走行路特定対象及び車両が特定の領域を走行した後に走行すべき走行路に基づいて特定の領域について暫定の目標軌跡を求め、車両が暫定の目標軌跡に沿って走行するよう暫定の走行軌跡制御を行うことを特徴とする車両の走行制御装置によって達成される。

上記の構成によれば、車両が特定の領域を走行するときには、特定の領域に隣接する領域の走行路特定対象及び車両が特定の領域を走行した後に走行すべき走行路に基づいて特定の領域について暫定の目標軌跡が求められる。そして、車両が暫定の目標軌跡に沿って走行するよう暫定の走行軌跡制御が行われる。従って、車両が特定の領域を走行する場合にも暫定の走行軌跡制御によって車両の走行制御を継続することができる。

また本発明によれば、上記の構成に於いて、制御手段は、複数の走行路より車両が走行すべき走行路が既に選択されているときには、特定の領域に隣接する領域の走行路特定対象及び選択されている走行路に基づいて仮想の走行路特定対象を設定し、仮想の走行路特定対象に基づいて暫定の目標軌跡を求めるようになっていてよい。

上記の構成によれば、複数の走行路より車両が走行すべき走行路が既に選択されているときには、特定の領域に隣接する領域の走行路特定対象及び選択されている走行路に基づいて仮想の走行路特定対象が設定される。そして、仮想の走行路特定対象に基づいて暫定の目標軌跡が求められる。従って、車両が走行すべき走行路が既に選択されているときには、車両がその選択されている走行路を走行することができるよう、特定の領域に於ける暫定の目標軌跡を求めることができる。

また本発明によれば、上記の構成に於いて、制御手段は、複数の走行路より車両が走行すべき走行路が選択されていないときには、車両の走行状況及び運転者の運転操作に基づいて複数の走行路のうち車両が走行すべき走行路を推定し、特定の領域に隣接する領域の走行路特定対象及び推定された走行路に基づいて仮想の走行路特定対象を設定し、仮想の走行路特定対象に基づいて暫定の目標軌跡を求めるようになっていてよい。

上記の構成によれば、複数の走行路より車両が走行すべき走行路が選択されていないときには、車両の走行状況及び運転者の運転操作に基づいて複数の走行路のうち車両が走行すべき走行路が推定される。また、特定の領域に隣接する領域の走行路特定対象及び推定された走行路に基づいて仮想の走行路特定対象が設定され、仮想の走行路特定対象に基づいて暫定の目標軌跡が求められる。従って、車両が走行すべき走行路が選択されていない場合には、車両の走行状況及び運転者の運転操作に基づいて特定の領域に於ける暫定の目標軌跡を求めることができる。

また本発明によれば、上記の構成に於いて、制御手段は、仮想の走行路特定対象に基づいて特定の領域に於ける車両の走行可能範囲を判定し、走行軌跡制御実行中の車両の位置及び走行可能範囲に基づいて暫定の目標軌跡を求めるようになっていてよい。

上記の構成によれば、仮想の走行路特定対象に基づいて特定の領域に於ける車両の走行可能範囲が判定され、走行軌跡制御実行中の車両の位置及び走行可能範囲に基づいて暫定の目標軌跡が求められる。従って、走行軌跡制御実行中の車両の位置及び走行可能範囲に基づいて暫定の目標軌跡を求めることができ、よって、走行軌跡制御実行中の車両の位置又は走行可能範囲が考慮されない場合に比して、適正に暫定の目標軌跡を求めることができる。

また本発明によれば、上記の構成に於いて、走行制御装置は、特定の領域の地図情報を取得する地図情報取得手段を有し、制御手段は、地図情報取得手段により取得された地図情報に基づいて仮想の走行路特定対象を設定するようになっていてよい。

上記の構成によれば、地図情報取得手段により取得された地図情報に基づいて仮想の走行路特定対象が設定される。従って、外界情報取得手段が撮像装置である場合に取得できない範囲についても仮想の走行路特定対象を設定することができ、よって特定の領域についての暫定の目標軌跡を一層確実に求めることができる。

また本発明によれば、上記の構成に於いて、制御手段は、車両が特定の領域に於いて旋回する必要があるときには、暫定の目標軌跡の半径に基づいて車体の最小旋回半径及び最大旋回半径を推定し、最小旋回半径又は最大旋回半径が車両の走行可能範囲内にないときには、最小旋回半径及び最大旋回半径が車両の走行可能範囲内になるよう、暫定の目標軌跡を設定し直すようになっていてよい。

上記の構成によれば、暫定の目標軌跡の半径に基づいて車体の最小旋回半径及び最大旋回半径が推定され、何れかの旋回半径が車両の走行可能範囲内にないときには、両方の旋回半径が車両の走行可能範囲内になるよう、暫定の目標軌跡が設定し直される。従って、車体が車両の走行可能範囲内にて旋回移動するよう、必要に応じて暫定の目標軌跡を設定し直すことができる。

また本発明によれば、上記の構成に於いて、制御手段は、車両の走行可能範囲を通る軌跡のうち車両の旋回横加速度の大きさ及びその変化率の大きさの少なくとも一方が最小になる軌跡を暫定の目標軌跡とするようになっていてよい。

上記の構成によれば、車両の走行可能範囲を通る軌跡のうち車両の旋回横加速度の大きさ及びその変化率の大きさの少なくとも一方が最小になる軌跡が暫定の目標軌跡とされる。従って、車両の走行可能範囲を通ると共に車両の旋回横加速度の大きさ及びその変化率の大きさの少なくとも一方が最小になる暫定の目標軌跡を求めることができ、車両の乗り心地性の低下を抑制することができる。

また本発明によれば、上記の構成に於いて、制御手段は、暫定の走行軌跡制御開始後の運転者の運転操作に基づいて車両の走行可能範囲内にて暫定の目標軌跡を修正するようになっていてよい。

上記の構成によれば、暫定の目標軌跡は、暫定の走行軌跡制御開始後の運転者の運転操作に基づいて車両の走行可能範囲内にて修正される。従って、運転者により運転操作が行われた場合には、運転者の意思を反映するよう、暫定の目標軌跡を修正することができる。

また本発明によれば、上記の構成に於いて、制御手段は、暫定の走行軌跡制御開始後の運転者の運転操作量の大きさが目標軌跡変更の基準値以上である時間が目標軌跡変更の基準時間以上継続したときには、運転者の運転操作に基づいて車両が走行すべき走行路を変更し、特定の領域に隣接する領域の走行路特定対象及び変更後の走行路に基づいて暫定の目標軌跡を求め直すようになっていてよい。

上記の構成によれば、暫定の走行軌跡制御開始後の運転者の運転操作量の大きさが目標軌跡変更の基準値以上である時間が目標軌跡変更の基準時間以上継続したときには、運転者の運転操作に基づいて車両が走行すべき走行路が変更される。そして、特定の領域に隣接する領域の走行路特定対象及び変更後の走行路に基づいて暫定の目標軌跡が求め直される。従って、運転者が進路を変更しようとする場合の如く、暫定の目標軌跡が運転者が意図する進路と異なる場合には、運転者の意図に則して暫定の目標軌跡を求め直すことができる。

また本発明によれば、上記の構成に於いて、制御手段は、暫定の走行軌跡制御に於いては、フィードバック制御及びフィードフォワード制御の少なくとも一方により車両の軌跡を暫定の目標軌跡にするための操舵輪の暫定の目標舵角を演算し、暫定の目標舵角に基づいて操舵輪の舵角を制御するようになっていてよい。

上記の構成によれば、フィードバック制御及びフィードフォワード制御の少なくとも一方により車両の軌跡を暫定の目標軌跡にするための操舵輪の暫定の目標舵角が演算され、暫定の目標舵角に基づいて操舵輪の舵角が制御される。従って、車両が暫定の目標軌跡に沿って走行するよう、操舵輪の舵角を制御することができる。

また本発明によれば、上記の構成に於いて、制御手段は、車両が特定の領域に進入する前に走行制御を走行軌跡制御より暫定の走行軌跡制御へ漸次移行させるようになっていてよい。

上記の構成によれば、車両が特定の領域に進入する前に走行制御が走行軌跡制御より暫定の走行軌跡制御へ漸次移行する。従って、車両が特定の領域に進入するときに走行制御が走行軌跡制御より暫定の走行軌跡制御へ移行する場合に比して、制御の移行に起因して車両の挙動が急変したり乗員が違和感を覚えたりする虞れを確実に低減することができる。

また本発明によれば、上記の構成に於いて、制御手段は、車両が特定の領域での走行を完了した後に走行制御を暫定の走行軌跡制御より走行軌跡制御へ漸次移行させるようになっていてよい。

上記の構成によれば、車両が特定の領域での走行を完了した後に走行制御を暫定の走行軌跡制御より走行軌跡制御へ漸次移行する。従って、車両が特定の領域での走行を完了するときに走行制御が暫定の走行軌跡制御より走行軌跡制御へ移行する場合に比して、制御の移行に起因して車両の挙動が急変したり乗員が違和感を覚えたりする虞れを確実に低減することができる。

また本発明によれば、上記の構成に於いて、特定の領域は、交差点、Ｔ字路、分岐路の何れかであってよい。

上記の構成によれば、特定の領域は、交差点、Ｔ字路、分岐路の何れかであるので、車両がこれらを走行する際に確実に暫定の走行軌跡制御を行って、走行制御を継続することができる。
〔課題解決手段の好ましい態様〕

本発明の一つの好ましい態様によれば、車両は操舵入力手段の操作位置と操舵輪の舵角との関係を変化させる舵角可変装置を有し、舵角可変装置を制御することにより操舵輪の舵角を制御するようになっていてよい。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、車両はナビゲーション装置を有し、ナビゲーション装置によって設定された走行経路に従って車両が走行すべき走行路が選択されるようになっていてよい。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、車両が走行すべき走行路が選択されていないときとは、車両がナビゲーション装置を有していない場合、及び車両がナビゲーション装置を有しているが、ナビゲーション装置により走行経路が設定されていない場合を含んでいてよい。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、仮想の走行路特定対象に基づいて判定される走行路の両側部にマージンを設定することにより特定の領域に於ける車両の走行可能範囲を判定ようになっていてよい。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、暫定の走行軌跡制御開始後の運転者の運転操作量の大きさが目標軌跡修正の基準値以上である時間が目標軌跡修正の基準時間以上継続したときに、暫定の目標軌跡を修正するようになっていてよい。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、目標軌跡を通常の目標軌跡より暫定の目標軌跡へ漸次変化させることにより、走行制御を走行軌跡制御より暫定の走行軌跡制御へ漸次移行させるようになっていてよい。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、目標軌跡を暫定の目標軌跡より通常の目標軌跡へ漸次変化させることにより、走行制御を暫定の走行軌跡制御より走行軌跡制御へ漸次移行させるようになっていてよい。

ナビゲーション装置搭載車に適用され、走行軌跡制御装置として構成された本発明による車両の走行制御装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。 第一の実施形態に於ける走行軌跡制御ルーチンの前半を示すゼネラルフローチャートである。 第一の実施形態に於ける走行軌跡制御ルーチンの後半を示すゼネラルフローチャートである。 図３のステップ３００に於けるナビゲーション情報に基づく暫定の目標軌跡の設定ルーチンを示すフローチャートである。 図３のステップ４００に於ける撮像情報に基づく暫定の目標軌跡の設定ルーチンを示すフローチャートである。 図３のステップ６００に於いて実行される通常の軌跡制御より暫定の軌跡制御への移行の目標軌跡の設定ルーチンを示すフローチャートである。 図３のステップ８００に於いて実行される暫定の軌跡制御より通常の軌跡制御への移行の目標軌跡の設定ルーチンを示すフローチャートである。 ナビゲーション装置搭載車に適用され、撮像情報に基づく暫定の軌跡制御が行われないよう構成された本発明による車両の走行制御装置の第二の実施形態に於ける走行軌跡制御ルーチンの後半を示すゼネラルフローチャートである。 ナビゲーション装置が搭載されていない車両に適用され、走行軌跡制御装置として構成された本発明による車両の走行制御装置の第三の実施形態に於ける走行軌跡制御ルーチンの後半を示すゼネラルフローチャートである。 分岐点の種類が交差点である場合に於ける地図の決定及び自車の現在地の推定の要領を示す説明である。 分岐点が直交の十字路である場合について、直進の走行可能範囲が設定される要領を示す説明図である。 分岐点が直交していない十字路である場合について、直進の走行可能範囲が設定される要領を示す説明図である。 分岐点が直交の十字路である場合について、左折の走行可能範囲が設定される要領を示す説明図である。 分岐点が直交していない十字路である場合について、左折の走行可能範囲が設定される要領を示す説明図である。 車線が複数であり、分岐点が直交の十字路である場合について、左折の走行可能範囲が設定される要領を示す説明図である。 車線が複数であり、分岐点が直交していない十字路である場合について、左折の走行可能範囲が設定される要領を示す説明図である。 分岐点が直交の十字路である場合について、右折の走行可能範囲が設定される要領を示す説明図である。 分岐点が直交していない十字路である場合について、右折の走行可能範囲が設定される要領を示す説明図である。 車線が複数であり、分岐点が直交の十字路である場合について、右折の走行可能範囲が設定される要領を示す説明図である。 車線が複数であり、分岐点が直交していない十字路である場合について、右折の走行可能範囲が設定される要領を示す説明図である。 分岐点が直交の十字路である場合について、Ｕターンの走行可能範囲が設定される要領を示す説明図である。 分岐点が直交していない十字路である場合について、Ｕターンの走行可能範囲が設定される要領を示す説明図である。 車両が直交の十字路の手前を走行する際にＣＣＤカメラにより撮像される範囲の境界及び撮像により認識される十字路の範囲を示す図である。 地図が作成された後に車両が直交の十字路を直進する場合を示す図である。 地図が作成された後に車両が直交の十字路を右折する場合を示す図である。 作成された直交の十字路の地図を示す図である。 道路標識や道路標示があることにより、図２６に示された進路のうち選択可能な進路が直進の進路及び左折の進路に特定される状況を示す図である。 図２７に示された直交の十字路に於いて、車両がそれぞれ直進の進路及び左折の進路を走行する場合の暫定の目標軌跡を示す図である。 車両が直進の暫定の目標軌跡及び左折の暫定の目標軌跡に沿って走行する場合に於ける判定用パラメータの絶対値の変化を示すグラフである。 車速Ｖと判定用パラメータの基準値との関係を示すグラフである。 車両が直交の十字路に差し掛かる際に設定される座標系を示す図である。 暫定の目標軌跡の終端及び通常の目標軌跡の始端のｙ座標及び角度は同一であるが、ｘ座標が互いに異なる場合に於ける移行の目標軌跡の一例を示す図である。 暫定の目標軌跡の終端及び通常の目標軌跡の始端のｘ座標及びｙ座標は同一であるが、角度が互いに異なる場合に於ける移行の目標軌跡の一例を示す図である。 暫定の目標軌跡の終端及び通常の目標軌跡の始端のｙ座標は同一であるが、ｘ座標及び角度がそれぞれ互いに異なる場合に於ける移行の目標軌跡の一例を示す図である。 車両が直交の十字路を通過する際に設定される座標系を示す図である。 暫定の目標軌跡の終端及び通常の目標軌跡の始端のｙ座標及び角度は同一であるが、ｘ座標が互いに異なる場合に於ける移行の目標軌跡の一例を示す図である。 暫定の目標軌跡の終端及び通常の目標軌跡の始端のｘ座標及びｙ座標は同一であるが、角度が互いに異なる場合に於ける移行の目標軌跡の一例を示す図である。 暫定の目標軌跡の終端及び通常の目標軌跡の始端のｙ座標は同一であるが、ｘ座標及び角度がそれぞれ互いに異なる場合に於ける移行の目標軌跡の一例を示す図である。 車両の重心Ｇに於ける目標軌跡の半径Ｒに基づいて車体の最小旋回半径Ｒbi及び車体の最大旋回半径Ｒboを求める要領を示す説明図である。 車両が直交の十字路を左折する場合について、特定の領域が二つの区間に区分される要領及び車体の最小旋回軌跡及び最大旋回軌跡が求められる要領を示す説明図である。 車体の最小旋回軌跡が走行可能範囲内にない場合について、車体の旋回半径を考慮して暫定の目標軌跡が設定し直される要領を示す説明図である。 暫定の目標軌跡が再設定されても車体の最小旋回軌跡が走行可能範囲内にない場合について、車体の旋回半径を考慮して暫定の目標軌跡が再度設定し直される要領を示す説明図である。 目標軌跡の半径Ｒ、目標軌跡対する車両の重心の横偏差Ｄy、目標軌跡に対する車両のヨー角φを示す説明図である。 車両の目標横加速度Ｇyt及び車速Ｖに基づいて暫定又は移行の軌跡制御のための左右前輪の目標舵角δtを演算するためのマップを示す図である。 暫定の目標軌跡が直交の十字路を左折する軌跡であり、運転者により左折方向の操舵角が低減される場合に於ける暫定の目標軌跡の修正を示す説明図である。 分岐点でのタスクが直交の十字路を左折することであり、運転者により操舵角θが０に近づくよう変更される場合に於ける分岐点でのタスクの変更を示す説明図である。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施形態について詳細に説明する。尚、下記の各実施形態は車両が左側通行する場合に適用された実施形態であるが、本発明は右側通行する車両に適用されてもよい。
［第一の実施形態］

図１はナビゲーション装置搭載車に適用され、走行軌跡制御装置として構成された本発明による車両の走行制御装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。

図１に於いて、１０は車両１２に搭載された走行軌跡制御装置を示しており、走行軌跡制御装置１０は前輪用操舵制御装置１４を有している。前輪用操舵制御装置１４は運転者の操舵操作とは無関係に前輪を操舵可能な操舵制御手段を構成している。また、車両１２には制動力制御装置１６が搭載され、制動力制御装置１６は運転者の制動操作とは無関係に各車輪の制動力を個別に制御可能である。

また、図１に於いて、１８FL及び１８FRはそれぞれ車両１２の操舵輪である左右の前輪を示し、１８RL及び１８RRはそれぞれ左右の後輪を示している。操舵輪である左右の前輪１８FL及び１８FRは、運転者によるステアリングホイール２０の操作に応答して駆動されるラック・アンド・ピニオン型のパワーステアリング装置２２によりラックバー２４及びタイロッド２６L及び２６Rを介して転舵される。

ステアリングホイール２０はアッパステアリングシャフト２８、舵角可変装置３０、ロアステアリングシャフト３２、ユニバーサルジョイント３４を介してパワーステアリング装置２２のピニオンシャフト３６に駆動接続されている。図示の第一の実施形態に於いては、舵角可変装置３０はハウジング３０Ａの側にてアッパステアリングシャフト２８の下端に連結され、回転子３０Ｂの側にてロアステアリングシャフト３２の上端に連結された補助転舵駆動用の電動機３８を含んでいる。

かくして、舵角可変装置３０はアッパステアリングシャフト２８に対し相対的にロアステアリングシャフト３２を回転駆動することにより、左右の前輪１８FL及び１８FRをステアリングホイール２０に対し相対的に補助転舵駆動する。舵角可変装置３０は電子制御装置４０の操舵制御部により制御される。

パワーステアリング装置２２は、ラック同軸型の電動式のパワーステアリング装置であり、電動機４２と、電動機４２の回転トルクをラックバー２４の往復動方向の力に変換する例えばボールねじ式の変換機構４４とを有する。パワーステアリング装置２２は、電子制御装置４０の操舵アシストトルク制御部によって制御され、ハウジング４６に対し相対的にラックバー２４を駆動する操舵アシストトルクを発生する。操舵アシストトルクは、運転者の操舵負担を軽減し、また必要に応じて舵角可変装置３０による左右前輪の転舵駆動を補助する。

かくして、舵角可変装置３０はパワーステアリング装置２２と共働してステアリングホイール２０に対する左右前輪の舵角の関係を変更すると共に、運転者の操舵操作とは無関係に前輪を操舵する前輪用操舵制御装置１４の主要部を構成している。

尚、パワーステアリング装置２２及び舵角可変装置３０の構造自体は、本発明の要旨を構成するものではなく、これらの装置はそれぞれ上述の機能を果たすものである限り、当技術分野に於いて公知の任意の構成のものであってよい。

制動力制御装置１６は制動装置５０を含み、各車輪の制動力は制動装置５０の油圧回路５２によりホイールシリンダ５４FL、５４FR、５４RL、５４RR内の圧力Ｐi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）、即ち制動圧が制御されることによって制御される。図１には示されていないが、油圧回路５２はオイルリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、各ホイールシリンダの制動圧は通常時には運転者によるブレーキペダル５６の踏み込み操作に応じて駆動されるマスタシリンダ５８により制御される。また、各ホイールシリンダの制動圧は必要に応じて油圧回路５２が電子制御装置４０の制動力制御部によって制御されることにより個別に制御される。かくして、制動装置５０は運転者の制動操作とは無関係に各車輪の制動力を個別に制御可能であり、制動力制御装置１６の主要な装置として機能する。

アッパステアリングシャフト２８には該シャフトの回転角度を操舵角θとして検出する操舵角センサ６２及び操舵トルクＴsを検出する操舵トルクセンサ６４が設けられており、操舵角θ及び操舵トルクＴsを示す信号は電子制御装置４０へ入力される。また、電子制御装置４０には回転角度センサ６６により検出された舵角可変装置３０の相対回転角度θre、即ち、アッパステアリングシャフト２８に対するロアステアリングシャフト３２の相対回転角度を示す信号が入力される。

図示の実施形態に於いては、車両１２の車室の上方前部には車両１２の前方を撮影するＣＣＤカメラ６８が設けられており、車両１２の前方の画像情報を示す信号がＣＣＤカメラ６８より電子制御装置４０へ入力される。電子制御装置４０には車速センサ７０により検出された車速Ｖを示す信号、横加速度センサ７２により検出された車両の横加速度Ｇyを示す信号、及びヨーレートセンサ７４により検出された車両のヨーレートγを示す信号も入力される。尚、操舵角センサ６２、操舵トルクセンサ６４、回転角度センサ６６はそれぞれ車両の左旋回方向への操舵又は転舵の場合を正として操舵角θ、操舵トルクＴs、相対回転角度θreを検出する。

車両１２にはレーンキープアシスト制御（ＬＫＡ制御）とも呼ばれる走行軌跡制御を行わせるか否かを選択するための選択スイッチ７６と、暫定の走行軌跡制御を許可するか否かを選択するための許可スイッチ７８とが設けられている。選択スイッチ７６及び許可スイッチ７８の設定位置を示す信号も電子制御装置４０に入力される。また、車両１２にはナビゲーション装置８０が搭載されており、電子制御装置４０はナビゲーション装置８０と必要な情報の授受を行う。

更に、電子制御装置４０には図１には示されていない圧力センサにより検出されたマスタシリンダ圧力Ｐm等を示す信号が入力され、電子制御装置４０は走行軌跡制御の状況の如く車両の乗員に必要な情報を表示装置８２に表示する。表示装置８２はナビゲーション装置８０のモニタの一部であってもよく、また、ナビゲーション装置８０のモニタとは別の表示装置であってもよい。

尚、電子制御装置４０の上述の各制御部は、それぞれＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭと入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュータを含むものであってよい。特に、ＲＯＭは後述の走行軌跡制御のプログラムやマップを記憶すると共に、交差点、Ｙ字路、Ｔ字路等の分岐点の種類毎に道路がなす角度や車線の数が互いに異なる複数の地図を記憶している。

電子制御装置４０の操舵制御部は図２及び図３に示されたフローチャートに従って走行軌跡制御を行う。特に、操舵制御部は、選択スイッチ７６がオンであり通常の走行軌跡制御が可能であるときには、通常の軌跡制御を行うための左右前輪の目標舵角δtを演算する。即ち、操舵制御部は、ＣＣＤカメラ６８により取得された車両１２の前方の画像情報に基づいて走行路を特定し、特定された走行路に基づく目標軌跡に沿って車両１２を走行させるための左右前輪の通常の目標舵角δtnを軌跡制御の目標舵角δtとして演算する。

また、電子制御装置４０の操舵制御部は、選択スイッチ７６がオンであるが車両が特定の領域を走行し、車両を通常の目標軌跡に沿って走行させる通常の軌跡制御を行うことができないときには、後に詳細に説明する如く、暫定の軌跡制御を行う。即ち、操舵制御部は、車両が特定の領域を走行するための暫定の目標軌跡を設定し、暫定の目標軌跡に沿って車両を走行させるための左右前輪の暫定の目標舵角δtpを軌跡制御の目標舵角δtとして演算する。

尚、本明細書に於いて、「特定の領域」とは、走行路が複数の走行路に分かれる所謂分岐点の領域であって白線の如き走行路特定対象に基づいて目標軌跡を求めることができない領域を意味する。具体的には、「特定の領域」は、交差点、Ｙ字路、Ｔ字路であり、「走行路特定対象」は白線、ガードレール、中央分離帯、路肩の如く、走行路の境界を判定することによって走行路を特定するための対象である。また、「暫定の目標軌跡」とは、車両が特定の領域を走行した後に走行すべき走行路を走行することができるよう、特定の領域について設定される目標軌跡を意味する。

また、電子制御装置４０の操舵制御部は、目標軌跡が通常の目標軌跡と暫定の目標軌跡との間にて切り替わる際に左右前輪の舵角が急激に変化することがないよう、目標軌跡を徐々に変化させる。即ち、操舵制御部は、目標軌跡が切り替わる際に目標軌跡の走行路の幅方向の位置や向きが急激に変化しないよう、目標軌跡を徐々に変化させるための移行の目標軌跡を求め、移行の目標軌跡に基づいて移行の軌跡制御を行う。

特に、操舵制御部は、通常の軌跡制御が可能な状況に於いてその後目標軌跡を通常の目標軌跡から暫定の目標軌跡へ切り替える必要があると判定したときには、その段階で通常の目標軌跡から暫定の目標軌跡へ漸次移行するための移行の軌跡制御を開始する。これに対し、操舵制御部は、目標軌跡が暫定の目標軌跡から通常の目標軌跡へ切り替わる際には、通常の軌跡制御が可能になった段階に於いて暫定の目標軌跡から通常の目標軌跡へ漸次移行するための移行の軌跡制御を開始する。

更に、電子制御装置４０の操舵制御部は、車両１２を左右前輪の目標舵角δtに対応する目標ピニオン角度θptを演算し、ピニオン３６の角度が目標ピニオン角度θptになるよう舵角可変装置３０を制御する。

尚、車両を目標軌跡に沿って走行させるための目標舵角δtの演算自体は、本発明の要旨をなすものではないので、目標軌跡が通常の目標軌跡、暫定の目標軌跡、移行の目標軌跡の何れである場合にも、任意の要領にて行われてよい。但し、後に詳細に説明する如く、目標軌跡に対する車両の横偏差及び車両のヨー角、目標軌跡の半径が推定され、推定されたパラメータに基づいて操舵輪の目標舵角が演算されることが好ましい。
＜走行軌跡制御のゼネラルフロー＞

次に、図２及び図３に示されたゼネラルフローチャートを参照して第一の実施形態に於ける走行軌跡制御ルーチンについて説明する。尚、図２及び図３に示されたフローチャートによる制御は、図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。また、以下の説明に於いて参照される図面に於いては、必要に応じてナビゲーション装置をナビ装置と略称し、ナビゲーション装置よりのナビゲーション情報をナビ情報と略称する。

まず、ステップ１０に於いては、選択スイッチ７６がオンであり軌跡制御が許可されているか否かの判別が行われる。そして、肯定判別が行われたときには制御はステップ３０へ進み、否定判別が行われたときには図２に示されたフローチャートによる制御が一旦終了される。尚、通常の軌跡制御、移行の軌跡制御又は暫定の軌跡制御による左右前輪の舵角の制御が実行されているときには当該制御が中止される。

ステップ３０に於いては、車両が特定の領域を走行しておらず、白線の如き走行路特定対象に基づいて目標軌跡を求めることにより通常の軌跡制御を行うことができるか否かの判別が行われる。そして、肯定判別が行われたときには制御はステップ７０へ進み、否定判別が行われたときには制御はステップ５０へ進む。

ステップ５０に於いては、通常の軌跡制御より暫定の軌跡制御への移行中であるか否かに関するフラグＦnp及び暫定の軌跡制御より通常の軌跡制御への移行中であるか否かに関するフラグＦpnが０にリセットされ、しかる後制御はステップ２１０へ進む。

ステップ７０に於いては、ＣＣＤカメラ６８により取得された車両１２の前方の画像情報に基づいて走行路が特定されると共に、特定された走行路に基づいて通常の軌跡制御の目標軌跡が設定される。

ステップ９０に於いては、暫定の軌跡制御が行われているか否かの判別が行われる。そして、否定判別が行われたときには制御はステップ１３０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１１０に於いてフラグＦnpが０にリセットされると共に、フラグＦpnが１にセットされ、しかる後制御はステップ２１０へ進む。

ステップ１３０に於いては、フラグＦnp又はＦpnが１であるか否かの判別により、後述の移行の軌跡制御が行われているか否かの判別が行われる。そして、肯定判別が行われたときには制御はステップ９１０へ進み、否定判別が行われたときには制御はテップ１５０へ進む。

ステップ１５０に於いては、現在より予め設定された時間が経過すると到達する領域、又は現在地より予め設定された距離前方の領域に特定の領域が存在するか否かの判別、即ち通常の軌跡制御より暫定の軌跡制御への移行が必要であるか否かの判別が行われる。そして、肯定判別が行われたときには、ステップ１６０に於いてフラグＦnpが１にセットされると共に、フラグＦpnが０にリセットされ、しかる後制御はステップ２１０へ進む。これに対し、否定判別が行われたときには、ステップ１７０に於いてフラグＦnp及びＦpnが０にリセットされ、しかる後制御はステップ１９０へ進む。

尚、ナビゲーション装置８０が作動中であるときには、ナビゲーション装置８０よりの情報に基づいて特定の領域が存在するか否かが判定されてよい。また、ナビゲーション装置８０が作動中でないときには、ＣＣＤカメラ６８により取得された車両１２の前方の画像情報に基づいて特定の領域が存在するか否かが判定されてよい。更に、予め設定された時間又は予め設定された距離は一定であってもよいが、目標軌跡が通常の目標軌跡と暫定の目標軌跡との間にて確実に切り替えられるよう、車速Ｖが高いほど長くなるよう、車速に応じて可変設定されてもよい。

ステップ１９０に於いては、上述のステップ７０に於いて設定された通常の目標軌跡に沿って車両を走行させるための左右前輪の通常の目標舵角δtnが演算され、左右前輪の舵角が目標舵角δtnになるよう、舵角可変装置３０が制御される。尚、通常の軌跡制御は本発明の要旨をなすものではなく、また任意の要領にて実行されてよいので、通常の軌跡制御についてのこれ以上の説明を省略するが、暫定の軌跡制御等と同様に行われることが好ましい。

ステップ２１０に於いては、許可スイッチ７８がオンであり暫定の軌跡制御が許可されているか否かの判別が行われる。そして、肯定判別が行われたときには制御はステップ２５０へ進み、否定判別が行われたときには制御はステップ２３０へ進む。

ステップ２３０に於いては、軌跡制御が一旦終了され、制御はステップ１０へ戻る。但し、フラグＦnpが１であるときには、フラグＦnpが０になるまで制御はステップ１９０へ進み、通常の軌跡制御が継続される。

ステップ２５０に於いては、暫定の目標軌跡が既に設定されているか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときには制御はステップ５１０へ進み、否定判別が行われたときには制御はステップ２７０へ進む。

ステップ２７０に於いては、ナビゲーション装置８０が作動中であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときには制御はステップ４００へ進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ２９０へ進む。

ステップ２９０に於いては、ナビゲーション装置８０よりのナビゲーション情報に基づく暫定の軌跡制御が可能であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときには制御はステップ４００へ進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ３００へ進む。例えば、ナビゲーション装置８０に於いて目的地が設定され、従って目標の走行経路が設定されている場合に肯定判別が行われる。

ステップ３００に於いては、後に詳細に説明する如く、図４に示されたフローチャートに従って、ナビゲーション装置８０よりのナビゲーション情報に基づいて暫定の目標軌跡が設定される。

ステップ４００に於いては、後に詳細に説明する如く、図５に示されたフローチャートに従って、ＣＣＤカメラ６８により取得された車両１２の前方の画像情報に基づいて暫定の目標軌跡が設定される。

ステップ５１０に於いては、フラグＦnpが１であるか否かの判別、即ち通常の軌跡制御より暫定の軌跡制御への移行中であるか否かの判別が行われる。そして、肯定判別が行われたときには制御はステップ６００へ進み、否定判別が行われたときには制御はステップ７１０へ進む。

ステップ６００に於いては、通常の軌跡制御より暫定の軌跡制御への移行が円滑に行われるよう、後に詳細に説明する如く、図６に示されたフローチャートに従って通常の軌跡制御より暫定の軌跡制御への移行の目標軌跡が設定される。ステップ６００が完了すると、制御はステップ９１０へ進む。

ステップ７１０に於いては、フラグＦpnが１であるか否かの判別、即ち暫定の軌跡制御より通常の軌跡制御への移行中であるか否かの判別が行われる。そして、否定判別が行われたときには制御はステップ９１０へ進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ８００へ進む。

ステップ８００に於いては、暫定の軌跡制御より通常の軌跡制御への移行が円滑に行われるよう、後に詳細に説明する如く、図７に示されたフローチャートに従って暫定の軌跡制御より通常の軌跡制御への移行の目標軌跡が設定される。ステップ８００が完了すると、制御はステップ９１０へ進む。

ステップ９１０に於いては、後に詳細に説明する如く、左右前輪１８FL、１８FRの車輪速度Ｖfl、Ｖfr、左右後輪１８RL、１８RRの車輪速度Ｖrl、Ｖrr、左右前輪の舵角δに基づいて自車の現在地が推定される。

ステップ９３０に於いては、ステップ３００又は４００に於いて設定された暫定の目標軌跡又はステップ６００又は８００に於いて設定された移行の目標軌跡に沿って車両を走行させるための左右前輪の目標舵角δtが演算される。そして、通常の軌跡制御の場合と同一の要領にて、左右前輪の舵角δが目標舵角δtになるよう舵角可変装置３０が制御されることにより、暫定の軌跡制御又は移行の軌跡制御が実行される。

ステップ９５０に於いては、後に詳細に説明する如く、車両の走行経路が運転者の意思を反映するよう、必要に応じて通常の目標軌跡、移行の軌跡制御又は暫定の目標軌跡が運転者の操舵操作に応じて修正又は変更される。
＜ナビゲーション情報に基づく暫定の目標軌跡の設定＞

次に、図４に示されたフローチャートを参照して、上述のステップ３００に於けるナビゲーション情報に基づく暫定の目標軌跡の設定について説明する。

まず、ステップ３０５に於いては、これから通過する分岐点がナビゲーション装置８０により設定された走行経路上の分岐点であるか否かの判別が行われる。そして、否定判別が行われたときにはステップ３１０に於いて車両が特定の領域に入った段階で軌跡制御が中止され、肯定判別が行われたときには制御はステップ３１５へ進む。

尚、ステップ３０５の判別は、現在地からの距離が第一の距離Ｄ1より第二の距離Ｄ2までの範囲内に分岐点が存在する場合、又は現在からの経過時間が第一の時間Ｔ1より第二の時間Ｔ2までの時間に通過する領域内に分岐点が存在する場合に行われる。距離Ｄ1、Ｄ2及び時間Ｔ1、Ｔ2は定数あってもよい。但し、距離Ｄ1及びＤ2は、例えば車速Ｖが高いほど大きくなるよう、車速に応じて可変設定されることが好ましい。

ステップ３１５に於いては、ＣＣＤカメラ６８により取得された車両１２の前方の画像情報の白線等に基づいて、予め記憶されている分岐点についての複数の地図より選択されることにより当該分岐点の地図が決定される。また、ステップ３１５に於いては、前方の画像情報中の二つの特定の対象物、例えば交差点の二つの角の白線までの距離が推定されることにより、地図上に於ける自車の現在地が推定される。

例えば、画像情報の白線等に基づいて、分岐点の種類（交差点、Ｙ字路、Ｔ字路等）が判定され、判定された分岐点の種類に基づいて地図の種類（交差点、Ｙ字路、Ｔ字路等）が決定される。次いで、決定された種類の複数の地図より、画像情報の白線等と地図上の白線等との一致度合が最も高い地図が選択される。尚、このステップに於いて使用される地図は、予め記憶されている地図ではなく、ナビゲーション装置８０より供給される情報に基づく地図であってもよい。

図１０は分岐点の種類が交差点である場合に於ける地図の決定及び自車の現在地の推定の要領を示す説明図である。尚、図１０に於いて、１００は地図を示し、１０２及び１０４はそれぞれ道路の中央の白線及び路肩の白線を示し、１０６及び１０８はそれぞれ横断歩道及び車両停止線を示している。また、図１０に於いて、１１０は白線１０２及び１０４等が存在しない特定の領域を示し、１１２はＣＣＤカメラ６８により取得可能な車両１２の前方の画像情報の範囲の境界を示している。

図１０に示されている如く、交差点の角の路肩の白線１０４等に基づいて、予め記憶されている交差点についての複数の地図より選択されることにより当該交差点の地図が決定される。また、二つの角の路肩の白線１０４等までの距離が画像情報に基づいて推定され、その推定結果に基づいて地図上に於ける自車の現在地が推定される。

ステップ３２０、３３５、３５０、３６５に於いては、ナビゲーション装置８０により設定された走行経路に基づいて、分岐点に於ける走行タスクがそれぞれ直進、左方向への旋回、右方向への旋回、Ｕターンの何れであるかが判定される。

特に、ステップ３２０に於いては、分岐点に於ける走行タスクが直進であるか否かの判別が行われる。そして、否定判別が行われたときには制御はステップ３３５進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ３２５へ進む。

ステップ３２５に於いては、地図上に於いて現在車両が走行している走行路の白線等及び／又は車両が分岐点を通過した後に車両が走行する走行路の白線等が特定の領域に延長されることにより、分岐点に於ける直進の走行可能範囲が設定される。

例えば、図１１は分岐点が直交の十字路である場合について、直進の走行可能範囲が設定される要領を示す説明図である。尚、図１１及び後述の他の図に於いて、黒丸は車両１２の走行方向に沿って見て白線１０２及び１０４が消失する点を示し、白丸は白線１０２及び１０４が回復する点を示しており、１１４は道路の表面に表記された進行可能な方向を示す道路標示を示している。

図１１に於いて、現在車両１２が走行している走行路の白線１０２及び１０４が車両の走行方向へ特定の領域１１０に仮想の白線１０２Ａ及び１０４Ａとして延長される。また、交差点通過後に車両が走行する走行路の白線１０２及び１０４が車両の走行方向とは逆の方向へ特定の領域１１０に仮想の白線１０２Ｂ及び１０４Ｂとして延長される。尚、図１１に於いて、１０２Ｃ及び１０４Ｃはそれぞれ仮想の白線１０２Ａ及び１０４Ａと仮想の白線１０２Ｂ及び１０４Ｂとの交点を示している。

また、仮想の白線１０２Ａと１０４Ａとの間及び仮想の白線１０２Ｂと１０４Ｂとの間に、対応する白線より予め設定されたマージンだけ走行路の中央側へ変位された位置に直進の走行可能範囲の境界線１０２ｍ及び１０４ｍが設定される。直進の走行可能範囲は境界線１０２ｍと１０４ｍとの間の範囲である。

尚、以上の直進の走行可能範囲の設定は、分岐点が直交の十字路である場合に限るものではなく、例えば図１２に示されている如く、分岐点が直交していない十字路である場合にも同様である。但し、この場合には車両の走行可能範囲は完全な直線状ではなく、分岐点に於いて或る角度傾斜する。

また、分岐点がＴ字路である場合には、図１１に於いて左折側の走行路又は右折側の走行路が存在しない場合と同一である。同様に、分岐点がＹ字路であり、走行経路が直進に近い側である場合には、図１２に於いて右折側の走行路が存在しない場合と実質的に同一である。

更に、車線が複数である場合には、図には示されていないが、現在車両が走行している車線及び車両が交差点を通過した後に走行する車線について上述の要領にて直進の走行可能範囲が設定される。

ステップ３３０に於いては、例えば直進の走行可能範囲の中央を通過する線として暫定の目標軌跡が設定される。図１１及び図１２に於いて、１１６は境界線１０２ｍ及び１０４ｍの間の中間点を結ぶ線として設定された暫定の目標軌跡を示している。

ステップ３３５に於いては、分岐点に於ける走行タスクが左方向への旋回、即ち左折であるか否かの判別が行われる。そして、否定判別が行われたときには制御はステップ３５０へ進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ３４０へ進む。

ステップ３４０に於いては、地図上に於いて現在車両が走行している走行路の白線等及び車両が分岐点に於いて左方向へ旋回した後に車両が走行する走行路の白線等が特定の領域に延長されることにより、分岐点に於ける左旋回の走行可能範囲が設定される。

例えば、図１３は分岐点が直交の十字路である場合について、左折の走行可能範囲が設定される要領を示す説明図である。

図１３に於いて、現在車両１２が走行している走行路の白線１０２及び１０４が特定の領域１１０に仮想の白線１０２Ｄ及び１０４Ｄとして延長される。また、車両が交差点を左折した後に車両が走行する走行路の白線１０２及び１０４が特定の領域１１０に仮想の白線１０２Ｅ及び１０４Ｅとして延長される。尚、図１３に於いて、１０２Ｆ及び１０４Ｆはそれぞれ仮想の白線１０２Ｄ及び１０４Ｄと仮想の白線１０２Ｅ及び１０４Ｅとの交点を示している。

また、仮想の白線１０２Ｄと１０４Ｄとの間及び仮想の白線１０２Ｅと１０４Ｅとの間に、対応する白線より予め設定されたマージンだけ走行路の中央側へ変位された位置に左折の走行可能範囲の境界線１０２ｍ及び１０４ｍが設定される。この場合、旋回内輪側の角部におけるマージンの大きさは他の領域よりも大きい。左折の走行可能範囲は境界線１０２ｍと１０４ｍとの間の範囲である。

尚、以上の左折の走行可能範囲の設定は、分岐点が直交の十字路である場合に限るものではなく、例えば図１４に示されている如く、分岐点が直交していない十字路である場合にも同様である。但し、この場合には車両の走行可能範囲は直角に折れた形状ではなく、分岐点に於いて直角以外の角度にて折れた形状をなす。

また、分岐点がＴ字路である場合には、図１３に於いて右折側の走行路が存在しない場合と同一である。同様に、分岐点がＹ字路である場合には、図１４に於いて右折側の走行路が存在しない場合と実質的に同一である。

更に、車線が複数である場合には、例えば図１３及び図１４にそれぞれ対応する図１５及び図１６に示されている如く、現在車両が走行している車線及び車両が左折した後に走行する車線について上述の要領にて左折の走行可能範囲が設定される。図１５及び図１６に於いて、１１８は車線を分離する白線を示し、１１８Ｄ及び１１８Ｅは白線１１８が特定の領域１１０に延長された仮想の白線を示し、１１８Ｆは仮想の白線１１８Ｄ及び１１８Ｅの交点を示している。尚、図１５及び図１６に於いては、車両が右側の車線を走行する場合が図示されているが、車両が左側の車線を走行する場合も同様である。

また、仮想の白線１０２Ｄと１１８Ｄとの間及び仮想の白線１０２Ｅと１１８Ｅとの間に、対応する白線より予め設定されたマージンだけ走行路の中央側へ変位された位置に左折の走行可能範囲の境界線１０２ｍ及び１１８ｍが設定される。この場合、旋回内輪側の角部におけるマージンの大きさは他の領域よりも大きい。左折の走行可能範囲は境界線１０２ｍと１１８ｍとの間の範囲である。

ステップ３４５に於いては、例えば左旋回の走行可能範囲の中央を通過する線として暫定の目標軌跡が設定される。図１３及び図１４に於いて、１１６は境界線１０２ｍ及び１０４ｍの間の中間点を結ぶ線であって角部が円弧状をなす線として設定された暫定の目標軌跡を示している。また、図１５及び図１６に於いて、１１６は境界線１０２ｍ及び１１８ｍの間の中間点を結ぶ線であって角部が円弧状をなす線として設定された暫定の目標軌跡を示している。

ステップ３５０に於いては、分岐点に於ける走行タスクが右方向への旋回、即ち右折であるか否かの判別が行われる。そして、否定判別が行われたときには制御はステップ３６５進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ３５５へ進む。

ステップ３５５に於いては、地図上に於いて現在車両が走行している走行路の白線等及び車両が分岐点に於いて右方向へ旋回した後に車両が走行する走行路の白線等が特定の領域に延長されることにより、分岐点に於ける右旋回の走行可能範囲が設定される。

例えば、図１７は分岐点が直交の十字路である場合について、右折の走行可能範囲が設定される要領を示す説明図である。

図１７に於いて、現在車両１２が走行している道路の全ての白線１０２及び１０４が特定の領域１１０に仮想の白線１０２Ｄ及び１０４Ｄとして延長される。また、現在車両１２が走行している道路と交差する道路の全ての白線１０２及び１０４が特定の領域１１０に仮想の白線１０２Ｅ及び１０４Ｅとして延長される。尚、図１７に於いて、１０２Ｆ及び１０４Ｆはそれぞれ仮想の白線１０２Ｄ及び１０４Ｄと仮想の白線１０２Ｅ及び１０４Ｅとの交点を示している。

また、仮想の白線の交点１０２Ｆ、１０４Ｆ、１０２Ｆを結ぶ線が走行可能範囲を設定するための旋回外側の仮想の白線１２０として設定される。また、白線１０２と白線１０４との間隔と実質的に同一の距離Ｄだけ仮想の白線１２０が旋回内側へシフトされた線が旋回内側の仮想の白線１２２として設定される。

また、仮想の白線１０２Ｄと１０４Ｄとの間及び仮想の白線１２０と１２２との間に、対応する白線より予め設定されたマージンだけ走行路の中央側へ変位された位置に右折の走行可能範囲の境界線１０２ｍ及び１０４ｍが設定される。右折の走行可能範囲は境界線１０２ｍと１０４ｍとの間の範囲である。

尚、以上の右折の走行可能範囲の設定は、分岐点が直交の十字路である場合に限るものではなく、例えば図１８に示されている如く、分岐点が直交していない十字路である場合にも同様である。但し、この場合には車両の走行可能範囲は全体として直角に折れた形状ではなく、全体として分岐点に於いて直角以外の角度にて折れた形状をなす。

また、分岐点がＴ字路である場合には、図１７に於いて左折側の走行路が存在しない場合と同一である。同様に、分岐点がＹ字路である場合には、図１８に於いて向かい側の走行路が存在しない場合と実質的に同一である。

更に、車線が複数である場合には、例えば図１７及び図１８にそれぞれ対応する図１９及び図２０に示されている如く、現在車両が走行している車線及び車両が右折した後に走行する車線について上述の要領にて右折の走行可能範囲が設定される。図１５及び図１６の場合と同様に、１１８は車線を分離する白線を示し、１１８Ｄ及び１１８Ｅは白線１１８が特定の領域１１０に延長された仮想の白線を示している。１１８Ｆは仮想の白線１１８Ｄ及び１１８Ｅの交点を示している。尚、図１９及び図２０に於いては、車両が左側の車線を走行する場合が図示されているが、車両が右側の車線を走行する場合も同様である。

また、仮想の白線の交点１０４Ｆ、１１８Ｆ、１０２Ｆ、１０４Ｆを結ぶ線が走行可能範囲を設定するための旋回外側の仮想の白線１２０として設定される。また、白線１０２と白線１０４との間隔と実質的に同一の距離Ｄだけ仮想の白線１２０が旋回内側へシフトされた線が旋回内側の仮想の白線１２２として設定される。

また、仮想の白線１０２Ｄと１０４Ｄとの間及び仮想の白線１２０と１２２との間に、対応する白線より予め設定されたマージンだけ走行路の中央側へ変位された位置に右折の走行可能範囲の境界線１２０ｍ及び１２２ｍが設定される。右折の走行可能範囲は境界線１２０ｍと１２２ｍとの間の範囲である。

ステップ３６０に於いては、例えば右旋回の走行可能範囲の中央を通過する線として暫定の目標軌跡が設定される。図１７及び図１８に於いて、１１６は境界線１０２ｍ及び１０４ｍの間を通る実質的に円弧状の線、又は境界線１０２ｍ及び１０４ｍの間の中間点を結ぶ線であって角部が円弧状をなす線として設定された暫定の目標軌跡を示している。また、図１９及び図２０に於いて、１１６は境界線１２０ｍ及び１２２ｍの間の中間点を結ぶ線であって角部が円弧状をなす線として設定された暫定の目標軌跡を示している。

ステップ３６５に於いては、分岐点に於ける走行タスクがＵターンであるか否かの判別が行われる。そして、否定判別が行われたときにはステップ３７０に於いて車両が特定の領域に入った段階で軌跡制御が中止され、肯定判別が行われたときには制御はステップ３７５へ進む。

ステップ３７５に於いては、地図上に於いて各走行路の白線等が特定の領域に延長されることにより、分岐点に於けるＵターンの走行可能範囲が設定される。

例えば、図２１は分岐点が直交の十字路である場合について、Ｕターンの走行可能範囲が設定される要領を示す説明図である。

図２１に於いて、現在車両１２が走行している道路の全ての白線１０２及び１０４が特定の領域１１０に仮想の白線１０２Ｄ及び１０４Ｄとして延長される。また、現在車両１２が走行している道路と交差する道路の中央の白線１０２及び手前側の路肩の白線１０４が、特定の領域１１０にそれぞれ仮想の白線１０２Ｅ及び１０４Ｅとして延長される。尚、図２１に於いて、１０２Ｆ及び１０４Ｆはそれぞれ仮想の白線１０２Ｄ及び１０４Ｄと仮想の白線１０２Ｅ及び１０４Ｅとの交点を示している。また、１０４Ｇ及び１０４Ｈはそれそれぞれ対向車線側の仮想の白線１０４Ｄと仮想の白線１０２Ｅ及び１０４Ｅとの交点を示している。

また、仮想の白線の交点１０４Ｆ、１０２Ｆ、１０４Ｇ、１０４Ｈを結ぶ線１２４及び１０４Ｄが走行可能範囲を設定するための旋回外側の仮想の白線として設定される。また、旋回外側の仮想の白線が白線１０２と白線１０４との間隔と実質的に同一の距離だけ旋回内側へシフトされた線が旋回内側の仮想の白線として設定されてもよいが、この仮想の白線は設定されなくてもよい。

また、仮想の白線１０４Ｄ、１２４、１０４Ｄより予め設定されたマージンだけ旋回内側へ変位された位置にＵターンの走行可能範囲の境界線１２４ｍが設定される。Ｕターンの走行可能範囲は境界線１２４ｍより旋回内側で走行が可能な範囲である。

尚、以上のＵターンの走行可能範囲の設定は、分岐点が直交の十字路である場合に限るものではなく、例えば図２２に示されている如く、分岐点が直交していない十字路である場合にも同様である。但し、この場合には車両の走行可能範囲の形状は分岐点が直交の十字路である場合とは異なる形状になる。

また、分岐点がＴ字路である場合には、図２１に於いて向かい側又は左折側又は右折側の走行路が存在しない場合と同一である。同様に、分岐点がＹ字路である場合には、図２２に於いて向かい側又は右折側の走行路が存在しない場合と実質的に同一である。更に、車線が複数である場合にも、車線が一車線である場合と同様に車両の走行可能範囲が設定される。但し、この場合には、車両が十字路を右折する場合と同様に、旋回内側の走行可能範囲の境界線も設定される。

ステップ３８０に於いては、Ｕターンの走行可能範囲の境界線１２４ｍよりも旋回内側を通る線として暫定の目標軌跡が設定される。図２１及び図２２に於いて、１１６は境界線１２４ｍよりも旋回内側を通る実質的に円弧状の線、又は境界線１２４ｍに沿う線であって角部が円弧状をなす線として設定された暫定の目標軌跡を示している。
＜撮像情報に基づく暫定の目標軌跡の設定＞

次に、図５に示されたフローチャートを参照して、上述のステップ４００に於ける撮像情報に基づく暫定の目標軌跡の設定について説明する。

まず、ステップ４１０に於いては、ＣＣＤカメラ６８により取得された車両１２の前方の画像情報に基づいて車両の前方の分岐点の地図が作成されると共に、地図上に於ける自車の現在地が特定される。尚、分岐点の地図は、通常の軌跡制御より暫定の軌跡制御への移行が開始された時点に於いてＣＣＤカメラ６８により取得された画像情報に基づいて作成されるが、その後ＣＣＤカメラ６８により取得された画像情報に基づいて逐次補正されてよい。

図２３は車両１２が直交の十字路の手前を走行する際にＣＣＤカメラ６８により撮像される範囲の境界１１２及び撮像により認識される十字路の範囲１２６を示している。図２３に示された十字路の場合には、まず範囲１２６について十字路の地図が作成されると共に、地図上に於ける自車の現在地が特定される。

また、図２４及び図２５はそれぞれ地図が作成された後に車両１２が直交の十字路を直進する場合及び右折する場合を示している。これらの図に於いて、１２６Ｆ及び１２６Ｎはそれぞれ移行の軌跡制御が開始された時点及び現時点に於いて撮像により認識される十字路の範囲を示している。これらの図に於いて、範囲１２６Ｆ及び１２６Ｎが互いに重なる領域は、地図の精度が高くなるよう必要に応じて地図の情報が修正される領域である。また、範囲１２６Ｎのみの領域は、地図の範囲が広くなるよう必要に応じて地図の情報が追加される領域である。

ステップ４１５に於いては、ステップ４１０に於いて作成された地図の白線等に基づいて、特定の領域の周りの全ての道路について白線等の間の領域が抽出されることにより、車両が通行可能な領域が進路として抽出される。

図２６は作成された直交の十字路の地図１２８を示している。ステップ４１５に於いては、地図１２８に於いて、現在車両１２が走行している走行路を除き、特定の領域１１０の周りの全ての道路について白線１０２と１０４との間の全ての領域が進路１３０として抽出される。

ステップ４２０に於いては、ＣＣＤカメラ６８により取得された画像情報に含まれる道路標識や道路標示に基づいて、ステップ４１５に於いて抽出された進路のうち選択可能な進路が特定される。この場合に使用される道路標識や道路標示は、例えば「直進及び左折のみ可」、「右折禁止」、「Ｕターン禁止」、「進入禁止」、「車両の通行禁止」の如く、車両の進行の可否を示すものである。また、自車が進行しようとすると、道路標識や道路標示の天地が逆に見える進路、即ち逆走することになる進路の道路標識や道路標示も使用されてよい。

図２７は「直進及び左折のみ可」又は「右折禁止」及び「Ｕターン禁止」の道路標識や道路標示があることにより、図２６に示された進路１３０のうち選択可能な進路が直進の進路１３０Ａ及び左折の進路１３０Ｂに特定される状況を示している。尚、図２７及び後述の図２８に於いて、×は選択不可能な進路であることを示している。

ステップ４２５に於いては、進行すべき一つの進路が特定されたか否かの判別、即ち、ステップ４２０に於いて進路が一つに特定されたか否かの判別が行われる。そして、肯定判別が行われたときには制御はステップ４５５へ進み、否定判別が行われたときには制御はステップ４３０へ進む。

ステップ４３０に於いては、車両がステップ４２０に於いて特定された各進路を走行する場合の走行軌跡の曲率、前輪の舵角、車両の横加速度、車両のヨーレートの大きさの変化が推定され、何れかの最大値が基準値（正の値）を越えるか否かが判定される。そして、上記判定用パラメータの何れかの大きさの最大値が基準値を越えない進路が進行可能な進路として判定される。

図２８は、図２７に示された十字路に於いて、車両１２がそれぞれ直進の進路１３０Ａ及び左折の進路１３０Ｂを走行する場合の暫定の目標軌跡１３２Ａ及び１３２Ｂを示している。そして、車両１２がそれぞれ暫定の目標軌跡１３２Ａ及び１３２Ｂに沿って走行する場合に於ける上記判定用パラメータの絶対値の変化が推定される。図２９の実線及び破線は、それぞれ車両１２がそれぞれ暫定の目標軌跡１３２Ａ及び１３２Ｂに沿って走行する場合に於ける上記判定用パラメータの絶対値の変化の例を示している。

図２９に示されている如く、車両１２が暫定の目標軌跡１３２Ａに沿って走行する場合には判定用パラメータの絶対値は基準値以下であるが、車両１２が暫定の目標軌跡１３２Ｂに沿って走行する場合に判定用パラメータの絶対値が基準値を越えるとする。この場合には、直進の進路１３０Ａは進行可能な進路と判定されるが、左折の進路１３０Ｂは進行不可能な進路と判定される。

尚、判定用パラメータは、走行軌跡の曲率、前輪の舵角、車両の横加速度、車両のヨーレートの一つ又は任意の組合せであってよい。また、基準値は、各判定用パラメータについて一定の値であってもよいが、例えば図３０に示されている如く、車速Ｖが高いほど小さくなるよう、車速Ｖに応じて可変設定されてもよい。

ステップ４３５に於いては、進行すべき一つの進路が判定されたか否かの判別、即ちステップ４３０に於いて進路が一つに判定されたか否かの判別が行われる。そして、肯定判別が行われたときには制御はステップ４５５へ進み、否定判別が行われたときには制御はステップ４４０へ進む。

ステップ４４０に於いては、進路に関する乗員の意思表示及び／又は車両が特定の領域を走行する際の走行状態の変化に基づいて、選択可能な複数の進路の中から進行すべき一つの進路が推定される。

まず、進路に関する乗員の意思表示があるか否かが判定される。例えば、ウインカが操作されていれば、ウインカが操作されている側の進路が進行すべき一つの進路と推定される。また、運転者によりステアリングホイールが右旋回方向又は左旋回方向へ転舵されているときには、その転舵されている側の進路が進行すべき一つの進路と推定される。更に、「左」、「直進」、「右」の如く乗員が希望する進路を示す音声を検出したときには、検出された方向の進路が進行すべき一つの進路と推定される。

また、乗員に進路に関する意思表示がないと判定されたときには、車両が特定の領域を走行する際に生じる車両の走行状態の変化が推定され、その変化が最も少ない進路が進行すべき一つの進路と推定される。この場合、判定される走行状態は、例えば、車両の走行軌跡の曲率、左右前輪の舵角、車両のヨーレートや横加速度の如き旋回状態量であってよい。尚、走行状態の変化に差がない場合には、直進又は直進に近い進路が進行すべき一つの進路と推定される。

ステップ４４５に於いては、進行すべき一つの進路が推定されたか否かの判別、即ちステップ４４０に於いて進路が一つに推定されたか否かの判別が行われる。そして、肯定判別が行われたときには制御はステップ４５５へ進み、否定判別が行われたときにはステップ４５０に於いてステップ３１０の場合と同様に車両が特定の領域に入った段階で軌跡制御が中止される。

ステップ４５５に於いては、ステップ４２０、４３０又は４４０に於いて決定された進行すべき一つの進路に基づいて、車両を当該進路に沿って走行させるための暫定の目標軌跡が設定される。尚、暫定の目標軌跡の設定自体は、上述のナビゲーション情報に基づく暫定の目標軌跡の設定と同一の要領にて行われてよい。
＜通常の軌跡制御より暫定の軌跡制御への移行の目標軌跡の設定＞

次に、図６に示されたフローチャートを参照して、図３に示されたフローチャートのステップ６００に於いて実行される通常の軌跡制御より暫定の軌跡制御への移行の目標軌跡の設定について説明する。

まず、ステップ６１０に於いては、移行の目標軌跡が既に設定されているか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときには制御はステップ９１０へ進み、否定判別が行われたときには制御はステップ６２０へ進む。

ステップ６２０に於いては、地図上に於ける自車の現在地及び進行方向が推定されると共に、自車の現在地及び進行方向に基づいて地図上に通常の軌跡制御より暫定の軌跡制御への移行のための座標系が設定される。

図３１は例示として車両が直交の十字路に差し掛かる際に設定される座標系を示している。図３０に示されている如く、原点が車両１２の現在地、例えば車両の重心Ｇに位置し、ｘ軸が車両の車幅方向（右方向が正）に整合し、ｙ軸が車両の前後方向（進行方向が正）に整合するよう、座標系が設定される。

ステップ６３０に於いては、通常の目標軌跡の終端の位置（ステップ６２０に於いて設定された座標系に於ける座標（Ｘtne，Ｙtne））及び終端に於ける通常の目標軌跡の傾斜角角度（ｙ軸方向に対する角度αtne）が演算される。

ステップ６４０に於いては、暫定の目標軌跡の始端の位置（ステップ６２０に於いて設定された座標系に於ける座標（Ｘtps，Ｙtps））及び始端に於ける暫定の目標軌跡の傾斜角（ｙ軸方向に対する角度αtps）が演算される。

ステップ６５０に於いては、通常の目標軌跡を暫定の目標軌跡に滑らかに接続するための移行の目標軌跡が通常の目標軌跡を修正することによって設定される。この場合、移行の目標軌跡は、例えば座標（Ｘtne，Ｙtne）及び（Ｘtps，Ｙtps）、角度αtne及びαtps、車両１２の現在地から暫定の目標軌跡制御が開始される位置までの距離又はその距離を走行するに要する時間に基づいて設定されてよい。

図３２は暫定の目標軌跡の終端及び通常の目標軌跡の始端のｙ座標及び角度αtne及びαtpsは同一であるが、ｘ座標Ｘtne及びＸtpsが互いに異なる場合に於ける移行の目標軌跡の一例を示している。この場合には、図３２に示されている如く、通常の目標軌跡１３４の終端１３４Ｅのｘ座標Ｘtneと暫定の目標軌跡１１６の始端１１６Ｓのｘ座標Ｘtpsとが一致するよう、通常の目標軌跡１３４が修正されることにより移行の目標軌跡１３６が設定される。

また、図３３は暫定の目標軌跡の終端及び通常の目標軌跡の始端のｘ座標及びｙ座標は同一であるが、角度αtne及びαtpsが互いに異なる場合に於ける移行の目標軌跡の一例を示している。この場合には、図３３に示されている如く、終端１３４Ｅに於ける通常の目標軌跡１３４の傾斜角と始端１１６Ｓに於ける暫定の目標軌跡１１６の傾斜角とが一致するよう、通常の目標軌跡１３４が修正されることにより移行の目標軌跡１３６が設定される。

図３４は暫定の目標軌跡の終端及び通常の目標軌跡の始端のｙ座標は同一であるが、ｘ座標Ｘtne、Ｘtp及び角度αtne、αtpsがそれぞれ互いに異なる場合に於ける移行の目標軌跡の一例を示している。この場合には、図３４に示されている如く、終端１３４Ｅに於ける通常の目標軌跡１３４のｘ座標及び傾斜角と始端１１６Ｓに於ける暫定の目標軌跡１１６のｘ座標及び傾斜角とがそれぞれ一致するよう、移行の目標軌跡１３６が設定される。また、分岐点が直交の十字路以外の分岐点である場合にも、同様に移行の目標軌跡１３６が設定される。

尚、図には示されていないが、図３２乃至図３４に示された状況に加えて通常の目標軌跡１３４の終端１３４Ｅのｙ座標Ｙtneと暫定の目標軌跡１１６の始端１１６Ｓのｙ座標Ｙtpとが異なる場合には、それらも一致するよう移行の目標軌跡１３６が設定される。
＜暫定の軌跡制御より通常の軌跡制御への移行の目標軌跡の設定＞

次に、図７に示されたフローチャートを参照して、図３に示されたフローチャートのステップ８００に於いて実行される暫定の軌跡制御より通常の軌跡制御への移行の目標軌跡の設定について説明する。

まず、ステップ８１０に於いては、移行の目標軌跡が既に設定されているか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときには制御はステップ９１０へ進み、否定判別が行われたときには制御はステップ８２０へ進む。

ステップ８２０に於いては、地図上に於ける自車の現在地及び進行方向が推定されると共に、自車の現在地及び進行方向に基づいて地図上に暫定の軌跡制御より通常の軌跡制御への移行のための座標系が設定される。

図３５は例示として車両が直交の十字路を通過する際に設定される座標系を示している。図３５に示されている如く、車両が直交の十字路に差し掛かる場合と同様に、原点が車両１２の現在地、例えば車両の重心に位置し、ｘ軸が車両の車幅方向（右方向が正）に整合し、ｙ軸が車両の前後方向（進行方向が正）に整合するよう、座標系が設定される。

ステップ８３０に於いては、暫定の目標軌跡の終端の位置（ステップ８２０に於いて設定された座標系に於ける座標（Ｘtpe，Ｙtpe））及び終端に於ける暫定の目標軌跡の傾斜角（ｙ軸方向に対する角度αtpe）が演算される。

ステップ８４０に於いては、通常の目標軌跡の始端の位置（ステップ８２０に於いて設定された座標系に於ける座標（Ｘtns，Ｙtns））及び始端に於ける通常の目標軌跡の傾斜角角度（ｙ軸方向に対する角度αtns）が演算される。

ステップ８５０に於いては、暫定の目標軌跡を通常の目標軌跡に滑らかに接続するための移行の目標軌跡が通常の目標軌跡を修正することによって設定される。この場合、移行の目標軌跡は、例えば座標（Ｘtpe，Ｙtpe）及び（Ｘtns，Ｙtns）、角度αtpe及びαtns、予め設定された移行の時間又は移行の距離に基づいて設定されてよい。尚、移行の時間又は移行の距離は一定であってもよいが、車速Ｖに応じて可変設定されてもよい。

図３６は暫定の目標軌跡の終端及び通常の目標軌跡の始端のｙ座標及び角度αtpe及びαtnsは同一であるが、ｘ座標Ｘtpe及びＸtnsが互いに異なる場合に於ける移行の目標軌跡の一例を示している。この場合には、通常の目標軌跡１３４が図３６に示されている如く修正されることにより移行の目標軌跡１３６が設定される。即ち、移行の目標軌跡１３６は、その始端のｘ座標が暫定の目標軌跡１１６の終端１１６Ｅのｘ座標Ｘtpeと一致し、移行の目標軌跡１３６が徐々に通常の目標軌跡１３４に近づいて最終的に両者の軌跡が一致するよう設定される。

また、図３７は暫定の目標軌跡の終端及び通常の目標軌跡の始端のｘ座標及びｙ座標は同一であるが、角度αtne及びαtpsが互いに異なる場合に於ける移行の目標軌跡の一例を示している。この場合には、通常の目標軌跡１３４が図３７に示されている如く修正されることにより移行の目標軌跡１３６が設定される。即ち、移行の目標軌跡１３６は、その始端の角度が暫定の目標軌跡１１６の終端１１６Ｅの角度と一致し、移行の目標軌跡１３６の方向が徐々に通常の目標軌跡１３４の方向に近づいて最終的に両者の軌跡が一致するよう設定される。

図３８は暫定の目標軌跡の終端及び通常の目標軌跡の始端のｙ座標は同一であるが、ｘ座標Ｘtne、Ｘtp及び角度αtne、αtpsがそれぞれ互いに異なる場合に於ける移行の目標軌跡の一例を示している。この場合には、通常の目標軌跡１３４が図３８に示されている如く修正されることにより移行の目標軌跡１３６が設定される。即ち、移行の目標軌跡１３６は、その始端の角度が暫定の目標軌跡１１６の終端１１６Ｅの角度と一致し、移行の目標軌跡１３６が徐々に通常の目標軌跡１３４に近づいて最終的に両者の軌跡が一致するよう設定される。

尚、図には示されていないが、図３６乃至図３８に示された状況に加えて暫定の目標軌跡１１６の始端１１６Ｓのｙ座標Ｙtpsと通常の目標軌跡１３４の終端１３４Ｅのｙ座標Ｙtneとが異なる場合には、それらも一致するよう移行の目標軌跡１３６が設定される。また、分岐点が直交の十字路以外の分岐点である場合にも、同様に移行の目標軌跡１３６が設定される。
＜旋回を伴う暫定の目標軌跡の設定＞
（１）車体の最小旋回半径及び最大旋回半径

上述のステップ３４５、３６０、３８０、４５５に於いては、旋回を伴う暫定の目標軌跡が設定される。これらのステップに於いては、暫定の目標軌跡は走行可能範囲内を通る軌跡のうち車両の旋回横加速度の大きさ及びその変化率の大きさの少なくとも一方が最小になる軌跡とされることが好ましい。

また、周知の如く、車両が旋回する場合には、旋回半径の内輪差及び外輪差が発生する。旋回半径の内輪差及び外輪差は車両が交差点等に於いて旋回する場合の如く、車両の旋回半径が小さいほど大きくなるため、旋回を伴う暫定の目標軌跡は内輪差及び外輪差を考慮して設定される必要がある。

図３９に示されている如く、車両１２の重心Ｇと前輪車軸及び後輪車軸との間の距離をそれぞれＬf及びＬrとし、車両のホイールベースをＬ（＝Ｌf＋Ｌr）とする。また、前輪及び後輪のトレッドをそれぞれＴrf及びＴrrとし、車体の幅をＢＷとし、車体のフロントオーバハング長さをＬovfとする。更に、ステアリングホイール２０を最大限転舵した状態にて車両が旋回する場合に旋回外側前輪のタイヤのトレッドセンタが描く軌跡の半径Ｒfoを最小回転半径Ｒminと定義する。

また、図３９に示されている如く、後輪車軸の中心Ｏrと車両１２の旋回中心Ｏvとを通る直線を基準線Ｌbとし、車両１２の重心Ｇと旋回中心Ｏvとを通る直線Ｌgが基準線Ｌbに対しなす角度をαgとする。車両１２の重心Ｇの旋回半径Ｒgは下記の式１により表される。
Ｒg＝Ｌr／sinαg …（１）

また、前輪車軸の中心Ｏfと車両１２の旋回中心Ｏvとを通る直線が基準線Ｌbに対しなす角度をαfとすると、前輪車軸の中心Ｏfの旋回半径Ｒfc及び後輪車軸の中心Ｏrの旋回半径Ｒrcはそれぞれ下記の式２及び３により表される。
Ｒfc＝Ｌ／sinαf …（２）
Ｒrc＝Ｌ／tanαf …（３）

旋回外側前輪の旋回半径Ｒfo及び旋回内側前輪の旋回半径Ｒfiはそれぞれ下記の式４及び５により表され、旋回外側後輪の旋回半径Ｒro及び旋回内側後輪のＲriはそれぞれ下記の式６及び７により表される。
Ｒfo＝Ｒfc＋Ｔrf／２＊cosαf …（４）
Ｒfi＝Ｒfc−Ｔrf／２＊cosαf …（５）
Ｒro＝Ｒrc＋Ｔrr／２ …（６）
Ｒri＝Ｒrc−Ｔrr／２ …（７）

車両１２の車体の各部のうち旋回半径が最小になるのは、基準線Ｌbと車体の外形線とが交差する点Ｐinであり、車体の最小旋回半径Ｒbi、即ち点Ｐinが描く旋回軌跡の半径は、下記の式８により表される。
Ｒbi＝Ｒrc−ＢＷ／２ …（８）

また、車両１２の車体の各部のうち旋回半径が最大になるのは、車体の旋回外側の前端角部の点Ｐoutであり、点Ｐoutと前輪車軸の中心Ｏfと間の距離Ｌoutは下記の式９により表される。よって、車体の最大旋回半径Ｒbo、即ち点Ｐoutが描く旋回軌跡の半径は、実質的に下記の式１０により表される値になる。
Ｌout＝｛（ＢＷ／２）^２＋Ｌof^２｝^１/２ …（９）
Ｒbo＝Ｒfc＋Ｌout …（１０）

また、車両１２の重心Ｇ、前輪車軸の中心Ｏf、後輪車軸の中心Ｏr、車両１２の旋回中心Ｏvの間の距離の関係から、下記の式１１が成立するので、角度をαgは下記の式１２により表される。
tanαg＝Ｌr／Ｒrc
＝Ｌr／（Ｌ／tanαf）
＝（Ｌr／Ｌ）＊tanαf …（１１）
αf＝tan^−１｛tanαg／（Ｌr／Ｌ）｝ …（１２）

上記式３及び８より、車体の最小旋回半径Ｒbiは下記の式１３により表され、上記式２及び１０より、車体の最大旋回半径Ｒboは下記の式１４により表される。但し、角度αgは下記の式１５により表される。
Ｒbi＝Ｒrc−ＢＷ／２
＝Ｌ／tanαf−ＢＷ／２
＝Ｌ／tan［tan^−１｛tanαg／（Ｌr／Ｌ）｝］−ＢＷ／２
＝Ｌ／tanαg／（Ｌr／Ｌ）−ＢＷ／２
＝（Ｌ^２／Ｌr）tanαg−ＢＷ／２ …（１３）
Ｒbo＝Ｒfc＋Ｌout
＝Ｌ／sinαf＋｛（ＢＷ／２）^２＋Ｌof^２｝^１/２
＝Ｌ／［sin｛tan^−１（tanαg／(Ｌr／Ｌ））｝］＋｛(ＢＷ／２)^２＋Ｌof^２｝^１/２
＝Ｌ／［sin｛tan^−１（tanαg／(Ｌr／Ｌ））｝］＋｛(ＢＷ／２)^２＋Ｒfc^２｝^１/２
…（１４）
αg＝sin^−１（Ｌr／Ｒg） …（１５）

以上の説明より解る如く、車両１２の重心Ｇの旋回半径Ｒgが求まれば、換言すれば重心Ｇに於ける目標軌跡の半径Ｒが求まれば、上記式１３及び１４に従って車体の最小旋回半径Ｒbi及び車体の最大旋回半径Ｒboを求めることができる。
（２）車体の旋回半径を考慮した暫定の目標軌跡の設定

特定の領域１１０が複数の区間に区分され、各区間の走行可能範囲の旋回内側の境界線及び旋回外側の境界線の間の中間点を結ぶ線であって角部が円弧状をなす線として暫定の目標軌跡が設定される。この場合、各区間の暫定の目標軌跡は、前輪の舵角の増減変化が少なく、車両の良好な乗り心地性を確保することができるよう、クロソイド曲線を使用して設定されることが好ましい。

次いで、各区間の暫定の目標軌跡について、各位置に於ける半径Ｒが求められ、上記式１３及び１４に従って車体の最小旋回半径Ｒbi及び車体の最大旋回半径Ｒboを求めることにより、各区間について車体の最小旋回軌跡及び最大旋回軌跡が求められる。そして、車体の最小旋回軌跡又は最大旋回軌跡が走行可能範囲内にない場合には、最小旋回軌跡及び最大旋回軌跡が走行可能範囲内になるよう、暫定の目標軌跡が修正される。

例えば、図４０は車両が直交の十字路を左折する場合について、特定の領域１１０が二つの区間に区分される要領及び車体の最小旋回軌跡及び最大旋回軌跡が求められる要領を示している。図４０に於いて、特定の領域１１０が十字路の角の位置を境にして最初の区間１１０Ａと次の区間１１０Ｂとに区分されている。そして、１４０Ａin及び１４０Ａoutはそれぞれ最初の区間１１０Ａの車体の最小旋回軌跡及び最大旋回軌跡を示し、１４０Ｂin及び１４０Ｂoutはそれぞれ次の区間１１０Ｂの車体の最小旋回軌跡及び最大旋回軌跡を示している。

図４１（Ａ）は、一例として車体の最小旋回軌跡が走行可能範囲内にない場合を示している。この場合には、図４１（Ｂ）に示されている如く、最初の区間１１０Ａの暫定の目標軌跡の始点及び次の区間１１０Ｂの暫定の目標軌跡の終点が十字路の中心に近い位置へ移動され、しかる後上述の車体の旋回半径を考慮した暫定の目標軌跡の設定が再度実行される。

また、図４２（Ａ）は、暫定の目標軌跡の始点及び終点が交差点の中心に近い位置へ移動されても、車体の最小旋回軌跡が走行可能範囲内に移動しない場合を示している。この場合には、図４２（Ｂ）に示されている如く、最初の区間１１０Ａの暫定の目標軌跡の始点及び次の区間１１０Ｂの暫定の目標軌跡の終点が旋回外側の位置へ移動され、しかる後上述の車体の旋回半径を考慮した暫定の目標軌跡の設定が再度実行される。

図４２に示された処理によっても車体の最小旋回軌跡が走行可能範囲内に移動しない場合には、車体の最小旋回軌跡が走行可能範囲内に移動するよう、暫定の目標軌跡が円弧の軌跡に設定されるか、特定の領域１１０が三つ以上の区間に区分される。

尚、図には示されていないが、車体の最大旋回軌跡が走行可能範囲内にない場合には、最初の区間１１０Ａの暫定の目標軌跡の始点及び次の区間１１０Ｂの暫定の目標軌跡の終点が十字路の中心より遠い位置へ移動される。また、この移動によっても車体の最大旋回軌跡が走行可能範囲内に移動しない場合には、始点及び終点が旋回内側の位置へ移動される。
＜自車の現在地の推定＞

次に上述のステップ９１０に於いて実行される「自車の現在地の推定」について説明する。尚、通常の軌跡制御は、自車の現在地が認識された状態にて行われるので、自車の現在地の推定は、暫定の軌跡制御及び移行の軌跡制御に於いて行われる。

前輪の舵角（操舵角θをオーバオールステアリングギヤ比にて除算した値）をδとすると、車両のヨーレートγ及びスリップ角βはそれぞれ下記の式１６及び１７により表される。尚、車速Ｖは車速センサ７０により検出された値であるが、四輪の車輪速度の平均値として求められてもよい。また、ヨーレートγはヨーレートセンサ７４により検出された値であってもよい。
γ＝Ｖ／Ｌ＊δ …（１６）
β＝Ｌr／Ｌ＊δ …（１７）

車両の重心Ｇのｘ座標及びｙ座標の変化率dＸ／dｔ及びdＹ／dｔは、それぞれ下記の式１８及び１９により表される。よって、車両の現在地、即ち、重心Ｇの座標（Ｘ，Ｙ）は下記の式２０及び２１により表される値として推定される。尚、車両のヨー角φ（図４３参照）は下記の式２２により表される。
dＸ／dｔ＝Ｖcos(β＋φ) …（１８）
dＹ／dｔ＝Ｖsin(β＋φ) …（１９）

尚、制御開始時の車両の重心Ｇの位置が座標の原点ではない場合には、制御開始時の車両の重心Ｇの座標を（Ｘ0，Ｙ0）とし、車両のヨー角をφ0として、車両の現在地、即ち、重心Ｇの座標（Ｘ，Ｙ）は下記の式２３及び２４により表され、車両のヨー角φは下記の式２５により表される。

＜暫定又は移行の軌跡制御＞
（１）目標軌跡の半径Ｒ等の推定

まず、図４３に示されている如く、車両１２の重心Ｇに於ける目標軌跡１５０、即ち、暫定の目標軌跡又は移行の目標軌跡の半径Ｒが推定される。また、目標軌跡１５０に対する車両１２の重心Ｇの横偏差Ｄyが推定されると共に、目標軌跡１５０に対する車両１２のヨー角φが推定される。
（２）車両の目標横加速度Ｇytの演算

まず、目標軌跡の半径Ｒと符号が同一で半径Ｒの大きさが大きいほど大きい微小な値として車両の目標ヨー角ψtが演算される。そして、Ｋr、Ｋy、Ｋpを予め設定されたゲイン使用して下記の式２６に従って車両を目標軌跡に沿って走行させるための車両の目標横加速度Ｇytが演算される。尚、下記の式２６に於いて、Ｄytは横偏差Ｄyの目標値であり、０であってよい。
Ｇyt＝Ｋr×Ｒ＋Ｋy（Ｄyt−Ｄy）＋Ｋp（ψt−ψ） …（２６）
（３）目標舵角δtの演算及び前輪の舵角の制御

車両の目標横加速度Ｇyt及び車速Ｖに基づいて図４４に示されたマップより暫定又は移行の軌跡制御のための左右前輪の目標舵角δtが演算される。そして、目標舵角δtに対応するピニオン３６の目標角度θptが演算され、ピニオン３６の角度が目標角度θptになるよう、舵角可変装置３０が制御され、これにより前輪の舵角が目標舵角δtに制御される。この場合、前輪の舵角は、目標舵角δtに基づいてフィードバック制御及びフィードフォワード制御の少なくとも一方により制御される。
＜運転者協調制御＞

次に上述のステップ９５０に於いて運転者協調制御として実行される「目標軌跡修正制御」及び「分岐点タスク変更制御」について説明する。
（１）「目標軌跡修正制御」

例えば、暫定の軌跡制御開始時の操舵角θを基準操舵角θ0として、暫定の軌跡制御中の操舵角θと基準操舵角θ0との差が運転者の操舵操作量Δθとして演算される。そして、操舵操作量Δθの絶対値が第一の基準値Δθ1よりも大きく第二の基準値Δθ2よりも小さい状況が基準時間Ｔd1以上継続したか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには、暫定の目標軌跡は修正されないが、肯定判別が行われたときには、暫定の目標軌跡が運転者の操舵操作を反映する側へ修正される。尚、基準値Δθ1及びΔθ2は正の値であり、Δθ2はΔθ1よりも大きい。また基準時間Ｔd1も正の値である。

例えば、図４５は暫定の目標軌跡が直交の十字路を左折する軌跡であり、運転者により左折方向の操舵角が低減される場合に於ける暫定の目標軌跡の修正を示す説明図である。図４５に於いて、１１６は元の暫定の目標軌跡を示しており、１１６Ａは修正後の暫定の目標軌跡を示している。二つの暫定の目標軌跡の比較より解る如く、暫定の目標軌跡が運転者の操舵操作を反映する側へ修正される。

尚、車両が修正後の暫定の目標軌跡に沿って走行しようとすると、車両が障害物に接触する等により車両が修正後の暫定の目標軌跡に沿って走行することができないと判定される場合には、暫定の目標軌跡の修正が行われることなく暫定の軌跡制御が中止される。
（２）「分岐点タスク変更制御」

例えば、操舵操作量Δθの絶対値が第三の基準値Δθ3よりも大きく第四の基準値Δθ4よりも小さい状況が基準時間Ｔd2以上継続したか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには、分岐点でのタスクは変更されないが、肯定判別が行われたときには、分岐点でのタスクが運転者の操舵操作を反映するタスクへ変更される。尚、基準値Δθ3及びΔθ4はΔθ2以上の正の値であり、Δθ4はΔθ3よりも大きい。また基準時間Ｔd2も正の値である。

例えば、図４６は分岐点でのタスクが直交の十字路を左折することであり、運転者により車両が直進するよう操舵角θが変更される場合に於ける分岐点でのタスクの変更を示す説明図である。図４６に於いて、１１６は元の暫定の目標軌跡を示しており、１１６Ｂは分岐点でのタスクが直進になるよう修正された暫定の目標軌跡を示している。二つの暫定の目標軌跡の比較より解る如く、運転者の希望するタスクを達成することができるよう暫定の目標軌跡が修正される。

尚、この場合にも車両が修正後の暫定の目標軌跡に沿って走行しようとすると、設定されたマージンを逸脱したり、車両が修正後の暫定の目標軌跡に沿って走行できないと判定される場合には、暫定の目標軌跡は変更されず、暫定の軌跡制御は中止される。

また、暫定の目標軌跡が直進、右旋回、Ｕターンである場合に於いて、操舵角が運転者により左旋回方向へ変更されると、暫定の目標軌跡はそれぞれ左旋回、直進、右旋回の暫定の目標軌跡に変更される。また、暫定の目標軌跡が左旋回、直進、右旋回である場合に於いて、操舵角が運転者により右旋回方向へ変更されると、暫定の目標軌跡はそれぞれ直進、右旋回、Ｕターンの暫定の目標軌跡に変更される。
＜第一の実施形態の作動＞

次に上述の如く構成された第一の実施形態の作動を車両の種々の走行状況について説明する。
（１）車両が分岐点のない道路を走行している場合

この場合には暫定の軌跡制御は不要であるので、車両が通常の目標軌跡に沿って走行するよう通常の軌跡制御が実行される。即ち、ステップ１０及び３０に於いて肯定判別が行われ、ステップ７０に於いて通常の目標軌跡が設定される。また、ステップ９０、１３０及び１５０に於いて否定判別が行われ、ステップ１７０に於いてフラグＦnp及びＦpnが０にリセットされ、ステップ１９０に於いて車両が通常の目標軌跡に沿って走行するよう通常の軌跡制御が実行される。
（２）車両が分岐点に差し掛かった場合
（２−１）許可スイッチ７８がオンの場合

この場合には通常の軌跡制御から暫定の軌跡制御へ移行するための移行の軌跡制御が実行される。即ち、ステップ１０及び３０に於いて肯定判別が行われ、ステップ７０に於いて通常の目標軌跡が設定される。また、ステップ９０及び１３０に於いて否定判別が行われるが、ステップ１５０に於いて肯定判別が行われ、ステップ１６０に於いてフラグＦnpが１にセットされると共に、フラグＦpnが０にリセットされる。そして、ステップ２１０に於いて肯定判別が行われるが、ステップ２５０に於いて否定判別が行われる。

ナビゲーション装置８０が作動中であり、ナビゲーション情報に基づく暫定の軌跡制御が可能である場合には、ステップ２７０及び２９０に於いて肯定判別が行われる。よって、ステップ３００に於いて図４に示されたフローチャートに従ってナビゲーション情報に基づいて暫定の目標軌跡が設定される。

これに対し、ナビゲーション装置８０が作動中でない場合には、ステップ２７０に於いて否定判別が行われる。また、ナビゲーション装置８０が作動中であるが、ナビゲーション情報に基づく暫定の軌跡制御が不可能である場合には、ステップ２７０に於いて肯定判別が行われるが、ステップ２９０に於いて否定判別が行われる。よって、これらの場合には、ステップ４００に於いて図５に示されたフローチャートに従ってＣＣＤカメラ６８による撮像情報に基づいて暫定の目標軌跡が設定される。

また、フラグＦnpが１にセットされているので、ステップ５１０に於いて肯定判別が行われ、ステップ６００に於いて図６に示されたフローチャートに従って通常の軌跡制御より暫定の軌跡制御への移行の目標軌跡が設定される。そして、ステップ９１０に於いて自車の現在地が推定され、ステップ９３０に於いて車両が移行の目標軌跡に沿って走行するよう移行の軌跡制御が実行される。
（２−２）許可スイッチ７８がオフの場合

この場合には通常の軌跡制御から暫定の軌跡制御へ移行するための移行の軌跡制御は実行されない。即ち、ステップ１０及び３０に於いて肯定判別が行われ、ステップ７０に於いて通常の目標軌跡が設定される。また、ステップ９０及び１３０に於いて否定判別が行われ、ステップ１５０に於いて肯定判別が行われ、ステップ１６０に於いてフラグＦnpが１にセットされると共に、フラグＦpnが０にリセットされる。そして、ステップ２１０に於いて否定判別が行われるが、フラグＦnpが１であるので、車両が分岐点での走行を開始する直前まで、移行の軌跡制御が行われることなくステップ１９０による通常の軌跡制御が継続される。
（３）車両が特定の領域を走行している場合
（３−１）許可スイッチ７８がオンの場合

この場合には通常の軌跡制御から暫定の軌跡制御への移行を完了した後であるので、暫定の軌跡制御が実行される。即ち、ステップ１０に於いて肯定判別が行われるが、ステップ３０に於いて否定判別が行われ、ステップ５０に於いてフラグＦnp及びＦpnが０にリセットされる。

そして、ステップ２１０及び２５０に於いて肯定判別が行われ、ステップ５１０及び７１０に於いて否定判別が行われる。そして、ステップ９１０に於いて自車の現在地が推定され、ステップ９３０に於いて車両が暫定の目標軌跡に沿って走行するよう暫定の軌跡制御が実行される。
（３−２）許可スイッチ７８がオフの場合

この場合には暫定の軌跡制御は実行されない。即ち、（３−１）の場合と同様に、ステップ１０に於いて肯定判別が行われるが、ステップ３０に於いて否定判別が行われ、ステップ５０に於いてフラグＦnp及びＦpnが０にリセットされる。

しかし、許可スイッチ７８がオフであるので、ステップ２１０に於いて否定判別が行われる。そして、フラグＦnpが０であり、ステップ２３０に於いて軌跡制御が中止されその状態が維持されるので、車両が特定の領域を走行している間は暫定の軌跡制御も通常の軌跡制御も行われない。
（４）車両が特定の領域での走行を終了する場合
（４−１）許可スイッチ７８がオンの場合

この場合には暫定の軌跡制御から通常の軌跡制御への移行が必要であるので、暫定の軌跡制御から通常の軌跡制御への移行の軌跡制御が実行される。即ち、ステップ１０及び３０に於いて肯定判別が行われ、ステップ７０に於いて通常の目標軌跡が設定される。また、ステップ９０に於いて肯定判別が行われ、ステップ１１０に於いてフラグＦnpが０にリセットされると共に、フラグＦpnが１にセットされる。

また、ステップ２１０及び２５０に於いて肯定判別が行われ、ステップ５１０に於いて否定判別が行われるが、ステップ７１０に於いて肯定判別が行われる。よって、ステップ８００に於いて図７に示されたフローチャートに従って暫定の軌跡制御より通常の軌跡制御への移行の目標軌跡が設定される。

移行の目標軌跡が設定されると、ステップ９０に於いて否定判別が行われる共に、ステップ１３０に於いて肯定判別が行われる。そして、ステップ９１０に於いて自車の現在地が推定され、ステップ９３０に於いて車両が移行の目標軌跡に沿って走行するよう移行の軌跡制御が実行される。

尚、移行の軌跡制御が完了すると、即ち、移行の目標軌跡に沿う走行が完了すると、ステップ９０、１３０及び１５０に於いて否定判別が行われる。よって、ステップ１７０に於いてフラグＦnp及びＦpnが０にリセットされ、ステップ１９０に於いて車両が通常の目標軌跡に沿って走行するよう通常の軌跡制御が実行される。
（４−２）許可スイッチ７８がオフの場合

この場合には暫定の軌跡制御は実行されていないので、移行の軌跡制御も実行されない。よって、通常の軌跡制御が可能になると、上記（１）の場合と同様の制御が行われる。即ち、ステップ１０及び３０に於いて肯定判別が行われ、ステップ７０に於いて通常の目標軌跡が設定される。また、ステップ９０、１３０及び１５０に於いて否定判別が行われ、ステップ１７０に於いてフラグＦnp及びＦpnが０にリセットされ、ステップ１９０に於いて車両が通常の目標軌跡に沿って走行するよう通常の軌跡制御が実行される。
［第二の実施形態］

図８はナビゲーション装置搭載車に適用され、撮像情報に基づく暫定の軌跡制御が行われないよう構成された本発明による車両の走行制御装置の第二の実施形態に於ける走行軌跡制御ルーチンの後半を示すゼネラルフローチャートである。尚、図８に於いて、図３に示されたステップと同一のステップには図３に於いて付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。このことは後述の図９についても同様である。

図８と図３との比較より解る如く、この第二の実施形態に於いては、ステップ４００は実行されず、ステップ２７０又は２９０に於いて否定判別が行われたときには制御はステップ２３０へ進む。即ち、撮像情報に基づく暫定の軌跡制御が行われることなく軌跡制御が一旦終了され、制御はステップ１０へ戻る。但し、フラグＦnpが１であるときには、フラグＦnpが０になるまで制御はステップ１９０へ進み、通常の軌跡制御が継続される。

第二の実施形態の他のステップは、上述の第一の実施形態と同一である。よって、第二の実施形態は上述の「（２−１）許可スイッチ７８がオンの場合」及び「（３−１）許可スイッチ７８がオンの場合」を除き上述の第一の実施形態と同様に作動する。

第二の実施形態に於いては、ナビゲーション装置８０が作動中でない場合には、ステップ２７０に於いて否定判別が行われる。また、ナビゲーション装置８０が作動中であるが、ナビゲーション情報に基づく暫定の軌跡制御が不可能である場合には、ステップ２７０に於いて肯定判別が行われるが、ステップ２９０に於いて否定判別が行われる。よって、これらの場合には、ステップ４００は実行されず、ＣＣＤカメラ６８による撮像情報に基づく暫定の目標軌跡の設定は行われない。

従って、第二の実施形態によれば、ナビゲーション装置８０が作動中でない場合や、ナビゲーション情報に基づく暫定の軌跡制御が不可能である場合には、暫定の軌跡制御が行われない点を除き、上述の第一の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
［第三の実施形態］

図９はナビゲーション装置が搭載されていない車両に適用され、走行軌跡制御装置として構成された本発明による車両の走行制御装置の第三の実施形態に於ける走行軌跡制御ルーチンの後半を示すゼネラルフローチャートである。

この第三の実施形態に於いては、ステップ２７０、２９０、３００は実行されず、ステップ２５０に於いて否定判別が行われたときには、即ち、暫定の目標軌跡がまだ設定されていないと判定されたときには、制御はステップ４００へ進む。よって、図５に示されたフローチャートに従って、ＣＣＤカメラ６８により取得された車両１２の前方の画像情報に基づいて暫定の目標軌跡が設定される。

第三の実施形態の他のステップは、上述の第一の実施形態と同一である。よって、第三の実施形態はナビゲーション情報に基づく暫定の目標軌跡が設定されない点を除き上述の第一の実施形態と同様に作動する。

第二の実施形態に於いては、暫定の目標軌跡がまだ設定されていない場合には、ステップ２５０に於いて否定判別が行われる。よって、ステップ４００が実行され、ＣＣＤカメラ６８による撮像情報に基づいて暫定の目標軌跡が設定される。

従って、第三の実施形態によれば、ナビゲーション情報に基づく暫定の軌跡制御が行われない点を除き、上述の第一の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

以上に於いては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

例えば、上述の各実施形態に於いては、車両の目標軌跡は線であるが、車両が走行可能な領域として幅のある目標走行範囲として設定され、車両がその範囲内を走行するよう制御されてもよい。

また、上述の各の実施形態の説明に於いては、特定の領域には走行路特定対象が存在しないが、分岐点が優先道路を含み、優先道路を示す白線などの部分的な走行路特定対象が存在していてもよい。その場合には、部分的な走行路特定対象が暫定の目標軌跡を設定するための暫定の走行路特定対象として使用されてよい。

また、上述の各実施形態に於いては、車両が特定の領域に進入する前に走行軌跡制御が通常の軌跡制御より暫定の軌跡制御へ漸次移行させ、また車両が特定の領域での走行を完了した後に走行軌跡制御が暫定の軌跡制御より通常の軌跡制御へ漸次移行される。しかし、これらの移行の少なくとも一方が特定の領域に於いて行われてもよく、また、これらの移行の少なくとも一方が特定の領域及び特定の領域外の領域の両方に於いて行われてもよい。

また上述の各実施形態に於いては、暫定の軌跡制御より通常の軌跡制御へ移行する際に通常の目標軌跡が演算される。しかし、暫定の軌跡制御が実行されている状況に於いて車両が所定の距離又は所定の時間走行すると暫定の軌跡制御より通常の軌跡制御へ移行する必要があると判定される段階で通常の目標軌跡が演算されるよう修正されてもよい。

また上述の各実施形態に於いては、車両の軌跡を目標軌跡にするための操舵輪の目標舵角はフィードフォワード制御の目標舵角として演算される。しかし、操舵輪の目標舵角は、フィードバック制御の目標舵角として演算されてもよく、また、フィードバック制御の目標舵角及びフィードフォワード制御の目標舵角に基づいて最終的な目標舵角として演算されてもよい。

また上述の各実施形態に於いては、車両の軌跡を目標軌跡にするための制御は操舵輪の舵角の制御である。しかし、車両の軌跡を目標軌跡にするための制御は、左右輪の制駆動力差の制御であってもよく、操舵輪の舵角の制御と左右輪の制駆動力差の制御との組合せであってもよい。

また本発明によれば、上記の構成に於いて、制御手段は、暫定の走行軌跡制御開始後の運転者の運転操作量の大きさが目標軌跡変更の基準値以上である状況が目標軌跡変更の基準時間以上継続したときには、運転者の運転操作に基づいて車両が走行すべき走行路を変更し、特定の領域に隣接する領域の走行路特定対象及び変更後の走行路に基づいて暫定の目標軌跡を求め直すようになっていてよい。

上記の構成によれば、暫定の走行軌跡制御開始後の運転者の運転操作量の大きさが目標軌跡変更の基準値以上である状況が目標軌跡変更の基準時間以上継続したときには、運転者の運転操作に基づいて車両が走行すべき走行路が変更される。そして、特定の領域に隣接する領域の走行路特定対象及び変更後の走行路に基づいて暫定の目標軌跡が求め直される。従って、運転者が進路を変更しようとする場合の如く、暫定の目標軌跡が運転者が意図する進路と異なる場合には、運転者の意図に則して暫定の目標軌跡を求め直すことができる。

旋回外側前輪の旋回半径Ｒfo及び旋回内側前輪の旋回半径Ｒfiはそれぞれ下記の式４及び５により表され、旋回外側後輪の旋回半径Ｒro及び旋回内側後輪の旋回半径Ｒriはそれぞれ下記の式６及び７により表される。
Ｒfo＝Ｒfc＋Ｔrf／２＊cosαf …（４）
Ｒfi＝Ｒfc−Ｔrf／２＊cosαf …（５）
Ｒro＝Ｒrc＋Ｔrr／２ …（６）
Ｒri＝Ｒrc−Ｔrr／２ …（７）

上述の主要な課題は、本発明によれば、少なくとも車両前方の情報を取得する外界情報取得手段と、外界情報取得手段により取得された情報に含まれる走行路特定対象に基づいて車両の目標軌跡を求め、車両が目標軌跡に沿って走行するよう走行軌跡制御を行う制御手段と、を有する車両の走行制御装置に於いて、走行路が複数の走行路に分かれる領域であって走行路特定対象に基づいて目標軌跡を求めることができない領域を特定の領域として、制御手段は、車両が特定の領域を走行しようとするときには、車両が特定の領域を走行した後に走行すべき走行路を特定し、現在車両が走行している走行路の走行路特定対象及び特定された走行路の走行路特定対象に基づいて特定の領域について暫定の目標軌跡を求め、車両が暫定の目標軌跡に沿って走行するよう暫定の走行軌跡制御を行うことを特徴とする車両の走行制御装置によって達成される。

上記の構成によれば、車両が特定の領域を走行しようとするときには、車両が特定の領域を走行した後に走行すべき走行路が特定され、現在車両が走行している走行路の走行路特定対象及び特定された走行路の走行路特定対象に基づいて特定の領域について暫定の目標軌跡が求められる。そして、車両が暫定の目標軌跡に沿って走行するよう暫定の走行軌跡制御が行われる。従って、車両が特定の領域を走行する場合にも暫定の走行軌跡制御によって車両の走行制御を継続することができる。

また本発明によれば、上記の構成に於いて、制御手段は、複数の走行路より車両が走行すべき走行路が既に選択されているときには、現在車両が走行している走行路の走行路特定対象及び選択により特定された走行路の走行路特定対象に基づいて特定の領域の仮想の走行路特定対象を設定し、仮想の走行路特定対象に基づいて暫定の目標軌跡を求めるようになっていてよい。

上記の構成によれば、複数の走行路より車両が走行すべき走行路が既に選択されているときには、現在車両が走行している走行路の走行路特定対象及び選択により特定された走行路の走行路特定対象に基づいて特定の領域の仮想の走行路特定対象が設定される。そして、仮想の走行路特定対象に基づいて暫定の目標軌跡が求められる。従って、車両が走行すべき走行路が既に選択されているときには、車両がその選択されている走行路を走行することができるよう、特定の領域に於ける暫定の目標軌跡を求めることができる。

また本発明によれば、上記の構成に於いて、制御手段は、複数の走行路より車両が走行すべき走行路が選択されていないときには、車両の走行状況及び運転者の運転操作に基づいて複数の走行路のうち車両が走行すべき走行路を推定し、現在車両が走行している走行路の走行路特定対象及び推定により特定された走行路の走行路特定対象に基づいて特定の領域の仮想の走行路特定対象を設定し、仮想の走行路特定対象に基づいて暫定の目標軌跡を求めるようになっていてよい。

上記の構成によれば、複数の走行路より車両が走行すべき走行路が選択されていないときには、車両の走行状況及び運転者の運転操作に基づいて複数の走行路のうち車両が走行すべき走行路が推定される。また、現在車両が走行している走行路の走行路特定対象及び推定により特定された走行路の走行路特定対象に基づいて特定の領域の仮想の走行路特定対象が設定され、仮想の走行路特定対象に基づいて暫定の目標軌跡が求められる。従って、車両が走行すべき走行路が選択されていない場合には、車両の走行状況及び運転者の運転操作に基づいて特定の領域に於ける暫定の目標軌跡を求めることができる。

また本発明によれば、上記の構成に於いて、走行制御装置は、特定の領域及びその周囲の領域の地図情報を取得する地図情報取得手段を有し、制御手段は、地図情報取得手段により取得された地図情報に含まれる、現在車両が走行している走行路の走行路特定対象及び特定された走行路の走行路特定対象に基づいて仮想の走行路特定対象を設定するようになっていてよい。

上記の構成によれば、地図情報取得手段により取得された地図情報に含まれる、現在車両が走行している走行路の走行路特定対象及び特定された走行路の走行路特定対象に基づいて仮想の走行路特定対象が設定される。従って、外界情報取得手段が撮像装置である場合に取得できない範囲についても仮想の走行路特定対象を設定することができ、よって特定の領域についての暫定の目標軌跡を一層確実に求めることができる。

また本発明によれば、上記の構成に於いて、制御手段は、暫定の走行軌跡制御開始時の運転者の操舵操作量を示す操舵角と現在の操舵角との差の大きさが目標軌跡変更の基準値以上である状況が目標軌跡変更の基準時間以上継続したときには、運転者の運転操作に基づいて車両が走行すべき走行路を変更し、現在車両が走行している走行路の走行路特定対象及び変更後の走行路の走行路特定対象に基づいて暫定の目標軌跡を求め直すようになっていてよい。

上記の構成によれば、暫定の走行軌跡制御開始時の運転者の操舵操作量を示す操舵角と現在の操舵角との差の大きさが目標軌跡変更の基準値以上である状況が目標軌跡変更の基準時間以上継続したときには、運転者の運転操作に基づいて車両が走行すべき走行路が変更される。そして、現在車両が走行している走行路の走行路特定対象及び変更後の走行路の走行路特定対象に基づいて暫定の目標軌跡が求め直される。従って、運転者が進路を変更しようとする場合の如く、暫定の目標軌跡が運転者が意図する進路と異なる場合には、運転者の意図に則して暫定の目標軌跡を求め直すことができる。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、暫定の走行軌跡制御開始時の運転者の操舵操作量を示す操舵角と現在の操舵角との差の大きさが目標軌跡修正の基準値以上である時間が目標軌跡修正の基準時間以上継続したときに、暫定の目標軌跡を修正するようになっていてよい。

ステップ３２０、３３５、３５０、３６５に於いては、ナビゲーション装置８０により設定された走行経路に基づいて、分岐点に於ける走行タスクがそれぞれ直進、左方向への旋回、右方向への旋回、Ｕターンの何れであるかが判定される。この走行タスクの判定により、車両が特定の領域を走行した後に走行すべき走行路が特定される。

ステップ４１５に於いては、ステップ４１０に於いて作成された地図の白線等に基づいて、特定の領域の周りの全ての走行路について白線等の間の領域が抽出されることにより、車両が通行可能な領域が進路として抽出される。

図２６は作成された直交の十字路の地図１２８を示している。ステップ４１５に於いては、地図１２８に於いて、現在車両１２が走行している走行路を除き、特定の領域１１０の周りの全ての走行路について白線１０２と１０４との間の全ての領域が進路１３０として抽出される。

ステップ４２５に於いては、進行すべき一つの進路（車両１２が特定の領域１１０を走行した後に走行すべき走行路の進路）が特定されたか否かの判別、即ち、ステップ４２０に於いて進路が一つに特定されたか否かの判別が行われる。そして、肯定判別が行われたときには制御はステップ４５５へ進み、否定判別が行われたときには制御はステップ４３０へ進む。

ステップ４３０に於いては、車両がステップ４２０に於いて特定された各進路を走行する場合の走行軌跡の曲率、前輪の舵角、車両の横加速度、車両のヨーレートの大きさの変化が推定され、何れかの最大値が基準値（正の値）を越えるか否かが判定される。そして、上記判定用パラメータの何れかの大きさの最大値が基準値を越えない進路が進行可能な進路（車両１２が特定の領域１１０を走行した後に走行すべき走行路の進路）として判定される。

Claims (13)

1. 少なくとも車両前方の情報を取得する外界情報取得手段と、前記外界情報取得手段により取得された情報に含まれる走行路特定対象に基づいて車両の目標軌跡を求め、車両が目標軌跡に沿って走行するよう走行軌跡制御を行う制御手段と、を有する車両の走行制御装置に於いて、走行路が複数の走行路に分かれる領域であって前記走行路特定対象に基づいて目標軌跡を求めることができない領域を特定の領域として、前記制御手段は、車両が特定の領域を走行するときには、前記特定の領域に隣接する領域の走行路特定対象及び車両が前記特定の領域を走行した後に走行すべき走行路に基づいて前記特定の領域について暫定の目標軌跡を求め、車両が前記暫定の目標軌跡に沿って走行するよう暫定の走行軌跡制御を行うことを特徴とする車両の走行制御装置。
2. 前記制御手段は、前記複数の走行路より車両が走行すべき走行路が既に選択されているときには、前記特定の領域に隣接する領域の走行路特定対象及び選択されている走行路に基づいて前記仮想の走行路特定対象を設定し、前記仮想の走行路特定対象に基づいて暫定の目標軌跡を求めることを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
3. 前記制御手段は、前記複数の走行路より車両が走行すべき走行路が選択されていないときには、車両の走行状況及び運転者の運転操作に基づいて前記複数の走行路のうち車両が走行すべき走行路を推定し、前記特定の領域に隣接する領域の走行路特定対象及び推定された走行路に基づいて前記仮想の走行路特定対象を設定し、前記仮想の走行路特定対象に基づいて暫定の目標軌跡を求めることを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
4. 前記制御手段は、前記仮想の走行路特定対象に基づいて前記特定の領域に於ける車両の走行可能範囲を判定し、前記走行軌跡制御実行中の車両の位置及び前記走行可能範囲に基づいて暫定の目標軌跡を求めることを特徴とする請求項２又は３に記載の車両の走行制御装置。
5. 前記走行制御装置は、前記特定の領域の地図情報を取得する地図情報取得手段を有し、前記制御手段は、前記地図情報取得手段により取得された地図情報に基づいて前記仮想の走行路特定対象を設定することを特徴とする請求項２又は３に記載の車両の走行制御装置。
6. 前記制御手段は、車両が前記特定の領域に於いて旋回する必要があるときには、前記暫定の目標軌跡の半径に基づいて車体の最小旋回半径及び最大旋回半径を推定し、前記最小旋回半径又は前記最大旋回半径が前記車両の走行可能範囲内にないときには、前記最小旋回半径及び前記最大旋回半径が前記車両の走行可能範囲内になるよう、暫定の目標軌跡を設定し直すことを特徴とする請求項４に記載の車両の走行制御装置。
7. 前記制御手段は、前記車両の走行可能範囲を通る軌跡のうち車両の旋回横加速度の大きさ及びその変化率の大きさの少なくとも一方が最小になる軌跡を暫定の目標軌跡とすることを特徴とする請求項４に記載の車両の走行制御装置。
8. 前記制御手段は、暫定の走行軌跡制御開始後の運転者の運転操作に基づいて前記車両の走行可能範囲内にて前記暫定の目標軌跡を修正することを特徴とする請求項４に記載の車両の走行制御装置。
9. 前記制御手段は、暫定の走行軌跡制御開始後の運転者の運転操作量の大きさが目標軌跡変更の基準値以上である時間が目標軌跡変更の基準時間以上継続したときには、運転者の運転操作に基づいて車両が走行すべき走行路を変更し、前記特定の領域に隣接する領域の走行路特定対象及び変更後の走行路に基づいて暫定の目標軌跡を求め直すことを特徴とする請求項１乃至８の何れか一つに記載の車両の走行制御装置。
10. 前記制御手段は、暫定の走行軌跡制御に於いては、フィードバック制御及びフィードフォワード制御の少なくとも一方により車両の軌跡を暫定の目標軌跡にするための操舵輪の暫定の目標舵角を演算し、前記暫定の目標舵角に基づいて操舵輪の舵角を制御することを特徴とする請求項１乃至９の何れか一つに記載の車両の走行制御装置。
11. 前記制御手段は、車両が前記特定の領域に進入する前に走行制御を走行軌跡制御より暫定の走行軌跡制御へ漸次移行させることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一つに記載の車両の走行制御装置。
12. 前記制御手段は、車両が前記特定の領域での走行を完了した後に走行制御を暫定の走行軌跡制御より走行軌跡制御へ漸次移行させることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか一つに記載の車両の走行軌跡制御装置。
13. 前記特定の領域は、交差点、Ｔ字路、分岐路の何れかであることを特徴とする請求項１乃至１２の何れか一つに記載の車両の走行制御装置。

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