WO2024122485A1 - 車両制御装置、車両制御方法、及び車両制御システム - Google Patents

Abstract

本発明に係る車両制御装置、車両制御方法、及び車両制御システムは、その１つの態様において、自車両の前方情報のうち前記自車両が走行する道路形状と、前記自車両の運動に関する指標と、に基づいて前記自車両が走行する自車走行経路を求める際に、前記自車両の前方を走行する先行車両が存在する場合、前記前方情報のうち前記先行車両の走行位置または走行履歴に関する情報を用いて前記自車走行経路を求める。係る構成によれば、自車両の快適な乗り心地と、自車両の先行車両に対する自然な追従性とを両立させることができる。

Description

車両制御装置、車両制御方法、及び車両制御システム

　本発明は、車両制御装置、車両制御方法、及び車両制御システムに関する。

　特許文献１の走行支援方法は、自車両の位置及び地図情報に基づき自車走行経路を生成し、自車走行経路の信頼度を示す第１信頼度を演算し、先行車走行経路を生成し、先行車走行経路の形状に基づき先行車走行経路の信頼度を示す第２信頼度を演算し、第１信頼度と第２信頼度に基づき、自車走行経路と先行車走行経路とを統合するための統合割合を演算し、統合割合で自車走行経路と先行車走行経路とを統合することで、自車両の目標走行経路を演算する。

国際公開第２０２０／００２９６４号

　ところで、車両制御装置が、自車の走行経路を求める際に、自車両の加速度や加加速度などの自車両の運動に関する指標を考慮することで、自車両の乗り心地を向上させることができる。
　しかし、自車両の前方を走行する先行車両が存在する場合、先行車両の走行経路を無視し、自車両の運動に関する指標を考慮した走行経路を適用すると、自車の走行経路と先行車両の走行経路とにずれが生じることで、自車両の乗員に違和感や不安感を与える可能性がある。
　一方、先行車両が存在する場合に、自車両の運動に関する指標を考慮した走行経路の設定をキャンセルし、自車両が先行車両の走行経路をトレースするように制御すると、乗り心地の改善効果が得られない。

　本発明は、従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、自車両の快適な乗り心地と、自車両の先行車両に対する自然な追従性とを両立させることができる、車両制御装置、車両制御方法、及び車両制御システムを提供することにある。

　本発明に係る車両制御装置、車両制御方法、及び車両制御システムによれば、その１つの態様において、自車両の前方情報のうち前記自車両が走行する道路形状と、前記自車両の運動に関する指標と、に基づいて前記自車両が走行する自車走行経路を求める際に、前記自車両の前方を走行する先行車両が存在する場合、前記前方情報のうち前記先行車両の走行位置または走行履歴に関する情報を用いて前記自車走行経路を求める。

　本発明によれば、自車両の快適な乗り心地と、自車両の先行車両に対する自然な追従性とを両立させることができる。

車両制御システムを示すブロック図である。 先行車両の走行を考慮した項を例示する図である。 軌道生成加工部の機能ブロック図である。 目標軌道の生成プロセスを示すフローチャートである。 先行車両の蛇行走行傾向またはレーン離脱傾向の指標を示す図である。 先行車両の蛇行走行傾向またはレーン離脱傾向の指標を示す図である。 先行車両の走行を考慮した項の重みを設定するプロセスを示すフローチャートである。 車間距離と、先行車両の走行を考慮した項の重みとの相関を例示する線図である。 車間距離と、先行車両の走行を考慮した項の重みとの相関を例示する線図である。 車間距離と、先行車両の走行を考慮した項の重みとの相関を例示する線図である。 相対車速と、先行車両の走行を考慮した項の重みとの相関を例示する線図である。 軌道点の差分方程式による表現を示す図である。 車間距離による目標軌道の違いを例示する図である。 先行車両の軌道と、自車両の運動を考慮した目標軌道とによる加速度、加加速の違いを示す線図である。 先行車追従における速度計画を説明するための図である。 先行車追従と乗り心地との両立を説明するための図である。 自車両と先行車両との間への割り込みの発生状況を示す図である。 割り込み発生の前後における上限車速の変化を示す線図である。 第１走行経路と第２走行経路とを統合するプロセスを示すフローチャートである。 車間距離による目標軌道の違いを例示する図である。

　以下、本発明に係る車両制御装置、車両制御方法、及び車両制御システムの実施形態を、図面に基づいて説明する。
　図１は、車両１００に搭載される車両制御システム２００の一態様を示すブロック図である。

　車両制御システム２００は、車両１００の運動を制御するシステムである。
　詳細には、車両制御システム２００は、自車両である車両１００の走行経路（以下、自車走行経路と称する。）を生成し、生成した自車走行経路に車両１００が追従して走行するように、車両１００の操舵角や制駆動力を制御する制御信号を出力する。

　車両制御システム２００は、外界認識部３００、車両運動検出部４００、車両制御装置５００、車両アクチュエータ部６００を備える。
　外界認識部３００は、車両１００の外界情報を取得する装置である。
　外界認識部３００は、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信部３１０、地図データベース３２０、路車間通信装置３３０、カメラ３４０、レーダ３５０、LiDAR（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）３６０を備える。

　ＧＰＳ受信部３１０は、ＧＰＳ衛星から信号を受信することにより、車両１００の位置の緯度及び経度を測定する。
　地図データベース３２０は、車両１００に搭載された記憶装置内に形成される。
　地図データベース３２０の地図情報は、道路位置、道路形状、交差点位置などの情報を含む。

　路車間通信装置３３０は、車両１００の情報を路側機に送信し、路側機からカーブや交差点などの道路交通情報を受信する。
　カメラ３４０は、ステレオカメラ、単眼カメラ、全周囲カメラなどであり、車両１００の周囲を撮影して、車両１００の周囲の画像情報を取得する。

　レーダ３５０及びLiDAR３６０は、車両１００の周囲の物体を検出し、検出した物体に関する情報を出力する。
　なお、外界認識部３００を構成する各種センサは、上記の組み合わせに限定されるものではなく、車両形態などに合わせて適宜組み合わせることができる。

　車両運動検出部４００は、車輪速センサ４１０、加速度センサ４２０などを備える。
　車輪速センサ４１０は、車両１００の各車輪の回転速度を検出するセンサであり、車輪速センサ４１０の検出結果は車両１００の走行速度（以下、車速と称する。）の推定演算に用いられる。
　また、加速度センサ４２０は、車両１００の前後加速度、横加速度、上下加速度、ヨーレート、ピッチレート、ロールレート、横加加速度など、車両１００の挙動における各種加速度を検出する。

　車両制御装置５００は、入力した情報に基づいて演算を行って演算結果を出力するコントロール部としてのマイクロコンピュータ５１０を備えた電子制御装置である。
　マイクロコンピュータ５１０は、ＭＰＵ（Microprocessor Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備える。

　マイクロコンピュータ５１０は、外界認識部３００から各種の外界認識信号を取得し、車両運動検出部４００から、車速や車両１００の各種加速度などの車両運動検出信号を取得する。
　そして、マイクロコンピュータ５１０は、取得した各種情報に基づいて自車走行経路を生成し、係る自車走行経路に車両１００を追従させるための各種のアクチュエータ制御指令を、車両アクチュエータ部６００に出力する。

　車両アクチュエータ部６００は、車両１００の駆動力を発生する内燃機関６１０やモータ６２０、車両１００の各車輪に制動力を付与する制動装置６３０、車両１００の前輪を操舵して車両１００の進行方向を変える電子制御パワーステアリング装置６４０、減衰力や車高の調整が可能な電子制御サスペンション６５０などを含む。
　なお、モータ６２０を発電機として作動させることで、制動力、つまり、回生ブレーキ力を車両１００に作用させることができる。
　そして、車両アクチュエータ部６００は、マイクロコンピュータ５１０からのアクチュエータ制御指令に応じて、駆動力、制動力、操舵力などを発生する。

　マイクロコンピュータ５１０は、自車走行経路を求め、自車走行経路に車両１００を追従させるためのアクチュエータ制御指令を出力する機能部として、周囲状況認識部５２０、軌道生成加工部５３０、車両制御部５４０を備える。
　周囲状況認識部５２０（前方情報取得部）は、外界認識部３００から各種の外界認識信号を取得し、取得した外界認識信号に基づいて車両１００の周囲状況を認識し、外界情報、地図情報、先行車情報などを含む車両１００の前方情報を出力する。

　周囲状況認識部５２０が出力する外界情報は、レーン情報、中央線の情報などの道路形状に関する情報の他、障害物情報などを含む。
　また、周囲状況認識部５２０が出力する地図情報は、道路曲率の情報、中央線の情報などの道路形状に関する情報を含む。
　さらに、周囲状況認識部５２０が出力する先行車情報は、車両１００の前方を走行する先行車両の走行位置または走行履歴に関する情報を含み、さらに、周囲状況認識部５２０は、先行車両のヨー角、先行車両と車両１００との相対車速、先行車両と車両１００との相対ヨーレートなどを認識し、先行車情報として出力する。

　ここで、周囲状況認識部５２０は、上記の各種センサの情報を融合させて、車両制御に使用する前方情報を生成する。
　たとえば、周囲状況認識部５２０は、外界情報として障害物情報を、カメラ３４０で認識した障害物情報と、LiDAR３６０で認識した障害物情報とを組み合わせて生成する。
　また、周囲状況認識部５２０は、地図情報や先行車情報なども、複数のセンサ情報を融合させて、車両制御に使用する情報とする。

　軌道生成加工部５３０は、周囲状況認識部５２０から外界情報、地図情報、先行車情報などの外界認識信号を取得し、また、車両運動検出部４００から車両１００の運動検出信号を取得する。
　そして、軌道生成加工部５３０は、取得した各種情報に基づいて、自車走行経路としての目標軌道（換言すれば、目標軌跡）を生成する。

　車両制御部５４０は、軌道生成加工部５３０が生成した目標軌道の情報を取得する。
　そして、車両制御部５４０は、目標軌道に車両１００を追従させるための制御指令を演算し、演算した制御指令を車両アクチュエータ部６００に出力する。

　軌道生成加工部５３０は、前方情報のうち車両１００が走行する道路の形状と、車両１００の運動に関する指標と、に基づいて、目標軌道を求める際に、車両１００の前方を走行する先行車両が存在する場合、前方情報のうち先行車両の走行位置または走行履歴に関する先行車走行情報を用いる。
　軌道生成加工部５３０が、目標軌道の生成において用いる、車両１００の運動に関する指標は、たとえば、自車両の加速度や加加速度など、車両１００の加速度に関する物理量である。

　ここで、道路の形状と車両１００の運動に関する指標とに基づく目標軌道は、走行可能領域内で、車両１００の加速度や加加速度が抑えられ、車両１００の快適な乗り心地を実現できる軌道である。
　そして、軌道生成加工部５３０は、先行車両が存在する場合、先行車両の走行位置または走行履歴に関する先行車走行情報を考慮することで、目標軌道を、車両１００の快適な乗り心地を実現できる軌道から、先行車両の軌道（換言すれば、先行車走行経路）に近づけ、車両１００の乗り心地と、車両１００の先行車両に対する自然な追従性とを両立させる。

　なお、軌道生成加工部５３０は、走行可能領域を、道路形状や障害物情報などに基づき、車両１００を走行させることが可能な領域として設定する。
　また、走行可能領域の情報には、走行可能領域内の所定位置での車両１００の運動に関する指標（車速、加速度、加加速度など）の上限値或いは下限値の情報を含めることができる。

　先行車両が存在する場合に、先行車両を無視して、加速度或いは加加速度を抑えた目標軌道に沿って車両１００を走行させると、車両１００の軌道と先行車両の軌道とにずれが生じることで、車両１００の乗員に違和感や不安感を与える可能性がある。
　そこで、軌道生成加工部５３０は、先行車両が存在する場合、自車走行経路としての目標軌道を、加速度或いは加加速度を抑えた軌道から先行車両の軌道に近づける、軌道の遷移処理を実施することで、車両１００の乗員の違和感や不安感を抑制する。

　ここで、車両１００の乗員が感じる違和感や不安感は、車両１００と先行車両との距離である車間距離などによって変わる。
　そこで、軌道生成加工部５３０は、車間距離などの前方情報に応じて目標軌道を遷移させる度合いを変更する。
　これにより、車両１００の乗員の違和感や不安感を抑制しつつ、車両１００の乗り心地を可及的に向上させることができる。

　以下では、軌道生成加工部５３０による目標軌道の生成処理を、より詳細に説明する。
　軌道生成加工部５３０は、道路形状と、車両１００の運動に関する指標とに、先行車両の走行位置または走行履歴に関する先行車走行情報を演算条件として加えることで、目標軌道を求める。

　換言すれば、軌道生成加工部５３０は、目標軌道を生成するための指標として、道路形状に基づく項、車両１００の運動に関する項、先行車両の走行を考慮した項を用いる。
　ここで、道路形状に基づく項は、たとえば、以下のような指標を含む。
・路肩と車両１００との間の距離を確保する。
・障害物と車両１００との距離を確保する。
・走行経路を車線中央に寄せる。

　また、車両１００の運動に関する項は、たとえば、以下のような指標を含む。
・車両１００の加速度を小さくする。
・車両１００の加加速度を小さくする。
・車両１００の旋回曲率を小さくする。

　また、図２は、先行車両の走行を考慮した項、つまり、先行車両の走行位置または走行履歴に関する情報に基づく項を例示する図である。
　先行車両の走行を考慮した項は、たとえば、以下のような、車両１００の目標軌道を先行車両の軌道（換言すれば、先行車両の走行軌跡）に近づけるための指標を含む。
・車両１００と先行車両との距離（横ずれ量）をゼロに近づける。
・車両１００と過去の先行車両との距離（横ずれ量）をゼロに近づける。
・先行車両の進行方向に対する目標軌道の進行方向の偏差をゼロに近づける。
・先行車両の軌道と目標軌道との偏差をゼロに近づける。

　さらに、軌道生成加工部５３０は、先行車両の走行を考慮した項（換言すれば、先行車両の走行位置または走行履歴に関する情報）の重み、換言すれば、目標軌道を先行車両の軌道に近づける度合いを、以下のような、指標に基づいて変更する。
・先行車両との相対情報（車間距離、相対車速など）。
・道路の認識情報（道路の認識精度）。
・先行車両の蛇行走行やレーン離脱傾向。
・道路形状（道路曲率など）。
　なお、先行車両の走行を考慮した項の重みを大きくすることは、相対的に、道路形状に基づく項、車両１００の運動に関する項の重みを小さくし、先行車両の走行を考慮した項の重みを小さくすることは、相対的に、道路形状に基づく項、車両１００の運動に関する項の重みを大きくすることになる。

　ここで、軌道生成加工部５３０は、車間距離が短いほど、先行車両の走行を考慮した項の重みを大きくし、また、先行車両の方が車両１００よりも遅いほど、先行車両の走行を考慮した項の重みを大きくする。
　車両１００の乗員は、車両１００が先行車両と異なる軌道を走行することに対し、先行車両の認識性と車両制御の追従性に不安感を覚える。

　そこで、軌道生成加工部５３０は、先行車両の走行を考慮した項の重み（換言すれば、先行車の軌道に合わせる処理の重み）を大きくすることで、車両１００の目標軌道を先行車両の軌道に合わせ、車両１００の乗員の不安感、違和感を軽減する。
　つまり、軌道生成加工部５３０は、目標軌道の生成において、車両１００の加速度を小さくするなどの指標（換言すれば、乗り心地）を優先させるか、先行車両の軌道に合わせるかの重み付けを、車間距離などの前方情報に応じて変化させる。

　たとえば、車両１００の前方に先行車両がいる場合に、車両１００を先行車両に追従させるだけであれば、車両１００の加速度を小さくするなどの指標に基づく乗り心地の良い軌道計画が無効となってしまう。
　そこで、軌道生成加工部５３０は、先行車両がいる場合に、加速度を小さくするなどの指標に基づき生成される目標軌道がもつ乗り心地の良さを継承しつつ、先行車両の軌道に近い軌道を走行させることができるようにして、違和感のない先行車追従と乗り心地とを両立させる。

　以下では、マイクロコンピュータ５１０（軌道生成加工部５３０）による目標軌道の生成処理を詳細に説明する。
　図３は、軌道生成加工部５３０の機能ブロック図である。
　軌道生成加工部５３０は、先行車推定部５３１、先行車情報重み決定部５３２、軌道計画部５３３の各機能部を有する。

　先行車推定部５３１は、周囲状況認識部５２０から取得した先行車情報に基づいて先行車両の状態推定を実施する。
　先行車情報は、カメラ３４０やLiDAR３６０などの外界認識センサの情報に基づき認識された、先行車両の位置、先行車両のヨー角、車両１００に対する先行車両の相対車速、車両１００に対する先行車両の相対ヨーレートなどの情報を含む。
　なお、マイクロコンピュータ５１０は、車両１００と先行車両との間での車車間通信によって、先行車両の位置などの先行車情報を先行車両から取得することができる。

　また、先行車両の状態推定は、先行車両の挙動推定と、先行車両の過去の位置の推定とを含み、先行車両の挙動推定は、先行車両の蛇行傾向の推定及び先行車両のレーン離脱傾向の推定を含む。
　なお、先行車両の蛇行傾向の推定、及び、先行車両のレーン離脱傾向の推定については、後で詳細に説明する。

　先行車情報重み決定部５３２は、周囲状況認識部５２０から外界情報、地図情報、及び先行車情報を取得し、さらに、先行車推定部５３１から先行車両の挙動推定情報、及び先行車両の過去の位置の推定情報を含む先行車推定情報を取得する。
　そして、先行車情報重み決定部５３２は、軌道計画部５３３が目標軌道を求めるときに用いる先行車情報（詳細には、先行車両の走行位置または走行履歴に関する情報）に対する重み、つまり、先行車両の走行を考慮した項の重みを、取得した各種情報に基づいて決定する。

　軌道計画部５３３は、周囲状況認識部５２０から外界情報、地図情報、及び先行車情報を取得し、また、先行車推定部５３１から先行車推定情報を取得し、さらに、先行車情報重み決定部５３２から先行車情報に対する重みの情報を取得する。
　そして、軌道計画部５３３は、取得した各種情報に基づいて車両１００の目標軌道を生成し、生成した目標軌道の情報を、車両制御部５４０に出力する。

　図４は、マイクロコンピュータ５１０（軌道生成加工部５３０）による目標軌道の生成処理のメインルーチンを示すフローチャートである。
　マイクロコンピュータ５１０は、ステップＳ７０１で、車両１００の周囲状況（換言すれば、周辺環境）を認識する。
　詳細には、マイクロコンピュータ５１０は、カメラ３４０やLiDAR３６０などの外界認識センサの情報に基づき、レーン情報、障害物情報、中央線の情報などを含む車両１００の周囲状況を認識する。

　次いで、マイクロコンピュータ５１０は、ステップＳ７０２で、地図情報を取得する。
　詳細には、マイクロコンピュータ５１０は、高精度地図、カーナビゲーションの情報などから、地図情報として、道路曲率、中央線の情報などを取得する。

　さらに、マイクロコンピュータ５１０は、次のステップＳ７０３で、先行車両の位置などの先行車情報を取得する。
　詳細には、マイクロコンピュータ５１０は、カメラ３４０やLiDAR３６０などの外界認識センサの情報に基づき、先行車両の位置、先行車両のヨー角、車両１００に対する先行車両の相対車速、車両１００に対する先行車両の相対ヨーレートなどの先行車情報を取得する。

　次いで、マイクロコンピュータ５１０は、ステップＳ７０４（先行車推定部５３１）で、先行車両の状態推定を実施する。
　ここで、先行車両の状態推定は、先行車両の挙動推定と、先行車両の過去の位置の推定とを含み、先行車両の挙動推定は、先行車両の蛇行傾向の推定及び先行車両のレーン離脱傾向の推定を含む。

　なお、蛇行傾向とは、先行車両が、道路形状に因らずに、曲がりくねりながら走行する状態である。
　また、レーン離脱傾向とは、先行車両がレーンに沿って走行せずに、レーンから逸脱するような挙動を示す状態である。
　つまり、先行車両の蛇行傾向及び先行車両のレーン離脱傾向は、車両１００が追従することが好ましくない軌道で先行車両が走行している状態である。

　マイクロコンピュータ５１０は、ステップＳ７０４において、たとえば、以下の数値（１）－（６）が大きいほど、先行車両が蛇行している傾向、または、先行車両がレーンを外れようとしている傾向が大きいと判断することができる。
　また、マイクロコンピュータ５１０は、数値（１）－（６）のうちのいずれか１つ、または、複数の組み合わせから、先行車両の蛇行走行傾向、または、先行車両のレーン離脱傾向を判断することができる。
　なお、図５は、数値（１）－（３）を示し、図６は、数値（４），（５）を示す。

（１）先行車両の位置と、中央線との乖離量（図５参照）。
（２）先行車両の進行方向と、中央線の接線方向との乖離量（図５参照）。
（３）先行車両の過去の位置と、中央線との乖離量（図５参照）。
（４）先行車両の横加速度の推定値やヨーレートの推定値など、先行車両の左右方向の動きを示す物理量の大きさ（図６参照）。
（５）先行車両の横加速度の推定値と、中央線の曲率（道路曲率）に基づく基準横加速度との乖離量（図６参照）。
（６）ＡＩ（Artificial Intelligence）などで判定した、先行車両の蛇行走行或いはレーン離脱の可能性を表す確率。
　なお、マイクロコンピュータ５１０は、ステップＳ７０４において、先行車両のウィンカー点灯の情報などを利用して、先行車両の蛇行走行傾向、または、先行車両のレーン離脱傾向を判断することができる。

　マイクロコンピュータ５１０は、ステップＳ７０５（先行車情報重み決定部５３２）で、先行車情報の重みを、車両１００と先行車両との距離である車間距離などの前方情報に基づいて決定する。
　図７のフローチャートは、ステップＳ７０５における重み決定処理を詳細に示す。
　マイクロコンピュータ５１０は、ステップＳ７５１で、車間距離や相対車速などの車両１００と先行車両との相対情報に基づき、先行車情報の重みを決定する。

　ここで、マイクロコンピュータ５１０は、車両１００と先行車両との距離である車間距離が長い場合（換言すれば、先行車両が車両１００から遠い場合）は短い場合に比べて重みを小さくし、短い場合（換言すれば、先行車両が車両１００から近い場合）は長い場合に比べて重みを大きくする。
　つまり、マイクロコンピュータ５１０は、車間距離が大きいほど先行車情報の重みを小さくする。

　図８－図１０は、先行車情報の重みと車間距離との相関パターンを例示する線図である。
　マイクロコンピュータ５１０は、たとえば、図８－図１０のいずれかに示すような特性などで、車間距離に基づき先行車情報の重みを決定することができる。

　図８の特性の場合、マイクロコンピュータ５１０は、車間距離の増大変化に対する重みの変化速度を徐々に変えながら重みを減少変化させる。
　図９の特性の場合、マイクロコンピュータ５１０は、車間距離が設定値を超えるまでは重みを一定に保持し、車間距離が設定値を超えると車間距離の増大変化に対して一定速度で重みを減少させる。

　図１０の特性の場合、マイクロコンピュータ５１０は、車間距離が閾値よりも大きいか否かに応じて重みを２値のいずれか一方に切り替える。
　なお、マイクロコンピュータ５１０は、以下に示す他の指標に基づく重みの決定においても、図８－図１０に例示したような特性、つまり、重みの変化速度を徐々に変化させるパターン、重みの変化速度を一定とするパターン、重みをステップ的に切り替えるパターンなどで、重みを変化させることができる。

　また、マイクロコンピュータ５１０は、ステップＳ７５１で、先行車両と車両１００との相対車速に基づいて先行車情報の重みを決定する。
　本願においては、相対車速を、“相対車速＝先行車速度－自車速度”とする。
　そして、マイクロコンピュータ５１０は、相対車速が大きいほど、換言すれば、先行車両の速度が車両１００より高いほど、先行車情報の重みを小さくし、相対車速が小さいほど、換言すれば、先行車両の速度が車両１００より遅いほど、先行車情報の重みを大きくする。

　図１１は、先行車情報の重みと相対車速との相関を例示する線図であり、相対車速の変化に対する重みの変化速度が徐々に変化する特性を採用した例である。
　マイクロコンピュータ５１０は、相対車速が負であって先行車両の速度が車両１００の速度より遅いときは、相対車速が正であって先行車両の速度が車両１００より速いときに比べて、先行車情報の重みを大きくする。
　相対車速が負であって先行車両の速度が車両１００より遅い状態は、車間距離が減少する状態であり、車間距離に基づく重みの設定特性と同様に、先行車情報の重みを大きくする。

　車両１００の乗員は、車間距離が小さいときほど、車両１００の軌道と先行車両の軌道とのずれを違和感として感じ易くなる。
　そこで、マイクロコンピュータ５１０は、車間距離が小さいときほど、若しくは、車間距離が減少傾向であるときほど、先行車情報の重みを大きくして、車両１００の目標軌道を乗り心地優先の軌道から先行車両の軌道に近づけることで、車両１００の軌道と先行車両の軌道とのずれを抑え、車両１００の乗員の違和感、不安感を抑止する。
　これにより、車両１００の快適な乗り心地と、先行車両に対する自然な追従性とを両立させることができる。

　次いで、マイクロコンピュータ５１０は、ステップＳ７５２に進み、外界認識部３００による道路形状の認識精度に基づいて先行車情報の重みを決定する。
　車両１００が走行する道路の形状が、外界認識部３００に含まれるカメラ３４０によって認識される場合、カメラ３４０の性能が低いと道路形状の認識精度も低くなり、道路形状の認識結果に基づく目標軌道の生成精度が低下する。

　そこで、マイクロコンピュータ５１０は、カメラ３４０の性能が低く、道路形状の認識精度が低いほど、先行車走行情報の重みを大きくし、目標軌道を先行車両の軌道に近づける。
　ここで、カメラ３４０の性能は、固体撮像素子の画素数、レンズの明るさ、感度などに基づき特定される。

　また、降雨などの天候の悪い状態や車両１００の周囲が暗い状態でも、カメラ３４０による道路形状の認識精度が悪くなるので、マイクロコンピュータ５１０は、天候が悪いほど（降雨量が多いほど）或いは周囲が暗いほど、先行車走行情報の重みを大きくすることができる。
　また、マイクロコンピュータ５１０は、道路上の中央線や車線境界線などがかすれているなどして不明瞭であるときに、カメラ３４０による道路形状の認識精度が低いと判断して、先行車走行情報の重みを大きくすることができる。
　道路形状の認識精度が低い場合、車両１００を先行車両に追従させた方が、より安全な走行を実現できる可能性が高くなるので、マイクロコンピュータ５１０は、先行車情報の重みを大きくし、車両１００の目標軌道を先行車両の軌道に近づける。

　次いで、マイクロコンピュータ５１０は、ステップＳ７５３に進み、先行車両の蛇行走行傾向またはレーン離脱傾向に基づいて、先行車情報の重みを決定する。
　先行車両の蛇行走行傾向またはレーン離脱傾向が強い場合、係る先行車両に車両１００を追従させることは、車両１００の走行安全性や快適性を損なうことになる。

　そこで、マイクロコンピュータ５１０は、先行車両の蛇行走行傾向またはレーン離脱傾向が強いほど先行車走行情報の重みを小さくすることで、先行車両の軌道が車両１００の目標軌道に影響することを抑止し、車両１００の走行安全性、快適性を確保する。
　換言すれば、マイクロコンピュータ５１０は、先行車両が所定の蛇行走行に該当する場合は、該当しない場合と比較して、先行車走行情報の重みを小さくする。

　次いで、マイクロコンピュータ５１０は、ステップＳ７５４に進み、車両１００が走行する道路の形状に基づいて先行車情報の重みを決定する。
　ここで、マイクロコンピュータ５１０は、車両１００が走行する道路の曲率が大きいほど、換言すれば、前方のカーブが急であるほど、先行車走行情報の重みを小さくする。
　なお、マイクロコンピュータ５１０は、車両１００の前方の所定距離内の道路における曲率の最大値、平均値などが大きいほど、先行車走行情報の重みを小さくすることができる。

　車両１００が曲率の大きい急カーブを走行する場合、横加速度或いは横加加速度が大きくなって、車両１００の乗り心地が悪化し易くなるため、車両１００の目標軌道が先行車両の軌道からずれることに因る違和感の低減よりも、乗り心地の改善が望まれる。
　そこで、マイクロコンピュータ５１０は、道路曲率が大きいほど、先行車走行情報の重みを小さくすることで、急カーブでの乗り心地を確保する。

　次いで、マイクロコンピュータ５１０は、ステップＳ７５５に進み、車間距離、道路形状の認識精度、先行車の蛇行走行傾向・レーン離脱傾向、道路形状（曲率）それぞれに基づいて決定した４個の重みの設定値から、最終的な1個の重みを決定する。
　ここで、マイクロコンピュータ５１０は、たとえば、各重みのうちの最大値、平均値などを最終的な重みとすることができる。

　また、マイクロコンピュータ５１０は、ステップＳ７５１からステップＳ７５４で求めた各重みのうちの一部に基づいて最終的な重みを決定することができる。
　また、マイクロコンピュータ５１０は、たとえば、車間距離に基づく重み、相対車速に基づく重み、道路曲率に基づく重みのうちの少なくとも１つから求めた重みの基本値を、道路形状の認識精度に基づく重み、及び／又は、先行車両の蛇行走行傾向・レーン離脱傾向に基づく重みに応じて補正して、最終的な重みを決定することができる。

　マイクロコンピュータ５１０は、図４のフローチャートのステップＳ７０５で、先行車情報（先行車両の走行を考慮した項）の重みを、車間距離、相対車速などから求めると、次いで、ステップＳ７０６に進む。
　マイクロコンピュータ５１０は、ステップＳ７０６において、先行車情報の重みを反映させ、道路形状に基づく項、自車両の運動に基づく項、先行車両の走行を考慮した項を含んで目標軌道を設計する。
　これにより、車両１００の目標軌道は、乗り心地優先の軌道と、先行車両の軌道との間で、先行車情報の重みに応じて遷移し、快適な乗り心地と、先行車両に対する自然な追従性とが両立される。

　車両１００の目標軌道は、たとえば、有限個の点列、或いは、ｎ次関数として表現される。
　そして、マイクロコンピュータ５１０は、軌道計画として、有限個の点列の配置、或いは、ｎ次関数における各係数を決定する。

　以下で、軌道設計方法の一例として、軌道点を差分方程式で表現する例を説明する。
　軌道点の差分方程式による表現は、たとえば、数式１となる。
　図１２は、差分方程式表現において、時刻ｎでの軌道点ｘ［n］に時間変化分を加算することで、時刻ｎ＋１での軌道点ｘ［n+1］が求められることを示す。

　そして、マイクロコンピュータ５１０は、入力列u［0］，u［1］，…，u［N－1］を求めることで、車両１００の目標軌道を設計できる。
　ここで、マイクロコンピュータ５１０は、数式２に示す評価関数Ｊ(x, u)を最小にするような入力列u［0］，u［1］，…，u［N－1］を求める。

　上記の評価関数Ｊ(x, u)は、最小化されたときに目的が達成されるように設計する。

　たとえば、先行車両の走行を考慮した項の場合、軌道が先行車位置の近くを通るほど、評価関数Ｊ(x, u)の値が小さくなるように設計する。
　なお、マイクロコンピュータ５１０は、入力列u［0］，u［1］，…，u［N－1］を求める方法として、公知の最急降下法、共役勾配法、ニュートン法、準ニュートン法などの手法を適宜選択して用いることができる。

　マイクロコンピュータ５１０は、ステップＳ７０６での目標軌道の設計において、先行車の走行を考慮した項に対する重みが重くなるほど、先行車両との距離を小さくするなどの目的の達成（換言すれば、自車走行経路を先行車走行経路に近づけること）を優先し、相対的に、旋回時の横加速度を小さくするなどの乗り心地の向上につながる軌道設計を後回しにする。
　換言すれば、マイクロコンピュータ５１０は、先行車の走行を考慮した項に対する重みが重くなるほど、車両１００の目標軌道を先行車両の軌道に近づけることを優先する。

　逆に、マイクロコンピュータ５１０は、先行車両の走行を考慮した項に対する重みが軽くなるほど、目標軌道設計において、旋回時の横加速度を小さくするなどの乗り心地の向上につながる軌道設計を優先し、車両１００と先行車両との距離を小さくするなどの目的を後回しにする。
　換言すれば、マイクロコンピュータ５１０は、先行車両の走行を考慮した項に対する重みが軽くなるほど、旋回時の横加速度を小さくするなどの乗り心地の向上につながる軌道設計を優先する。

　マイクロコンピュータ５１０は、ステップＳ７０６で目標軌道の設計を実施すると、次いで、ステップＳ７０７に進み、設計した目標軌道が所定の要件を満たすか否かを判断する。
　たとえば、マイクロコンピュータ５１０は、ステップＳ７０７で、たとえば、以下の要件のいずれかを満たしているか否かを判断する。
・軌道を作るための指標の各項の値の合計が最小である。
・軌道を作るための指標の各項の値の合計が指定の値より小さい。
・軌道を作るための指標の各項の値それぞれが指定の値より小さい。

　マイクロコンピュータ５１０は、設計した目標軌道が所定の要件を満たしていないとステップＳ７０７で判断すると、ステップＳ７０６に戻って軌道設計をやり直す。
　そして、マイクロコンピュータ５１０は、設計した軌道が所定の要件を満たしていると判断すると、最新の目標軌道を最終的な目標軌道として確定させ、本ルーチンを終了させる。

　図１３は、先行車両の走行を考慮した項に対する重みを、車間距離に基づいて可変に設定したときの、車間距離の違いによる目標軌道の違いを例示する。
　図１３の左端は、車間距離が十分に大きく、目標軌道の設計において、先行車両の軌道が略無視される状態での目標軌道を示す。
　この場合、車両１００が旋回するときの横加速度或いは横加加速度を最小にするように軌道設計されることで、先行車両の軌道の旋回曲率よりも目標軌道の旋回曲率が小さくなっていて、車両１００の良好な乗り心地が実現される。

　また、図１３の中央は、車間距離が中程度の距離になって、目標軌道を先行車両の軌道に近づけるように重み設定が働いた状態での目標軌道を示す。
　この場合、目標軌道が、図１３の左端に示した最も良好な乗り心地が得られる軌道よりも先行車両の軌道に近づけられるので、車両１００が先行車両からずれた軌道を辿ることによる違和感、不安感を軽減しつつ、乗り心地の良さを維持できる。

　また、図１３の右端は、車間距離が最も短いレベルになって、目標軌道が先行車両の軌道にかなり近づけられた状態を示す。
　この場合、車間距離が短いために、車両１００の軌道と先行車両の軌道とのずれが違和感、不安感になり易いため、目標軌道を先行車両の軌道にかなり近づけることで、違和感、不安感を十分に抑え込むことができ、また、車両１００が先行車両の軌道をトレースする場合に比べて乗り心地を改善できる。

　つまり、マイクロコンピュータ５１０は、先行車両の走行を考慮するだけではなく、道路形状と車両１００の運動に関する指標に基づいて、車両１００の目標軌道を生成するため、先行車両の軌道をトレースする場合よりも乗り心地の良い走行を実現でき、快適な乗り心地と先行車両に対する自然な追従性とを両立させることができる。
　図１４は、道路形状と車両１００の運動に関する指標を考慮した軌道に車両１００を追従させた場合に、車両１００を先行車両の軌道にトレースさせた場合に比べて、横加速度、横加加速度が小さくなり、乗り心地が改善されることを示す。

　図１５は、車両１００を先行車両に追従させるときの速度計画を説明する図である。
　マイクロコンピュータ５１０は、先行車両の位置から目標車間距離だけ後方の基準地点に、先行車両の車速に基づいて決定した上限車速を割り付ける。
　そして、マイクロコンピュータ５１０は、前記基準地点における車両１００の目標車速が、割り付けられた上限速度を超えないように速度計画を行うことで、車両１００を先行車に追従させることが可能である。

　ここで、マイクロコンピュータ５１０は、上限車速を割り付ける地点を特定する目標車間距離を、車両１００の速度に基づき数式３にしたがって算出することができる。
　目標車間距離＝オフセット値＋車間時間×自車車速…数式３
　数式３において、オフセット値及び車間時間は、マイクロコンピュータ５１０の不揮発性メモリに保存される固定値である。
　なお、マイクロコンピュータ５１０は、目標車間距離を固定値として速度計画を行なうことができ、また、数式３とは別の算出方法を採用することができる。

　また、マイクロコンピュータ５１０は、先行車両の位置から目標車間距離だけ後方の基準地点に割り付ける上限速度を先行車両の車速とすることで、時間が十分に経過すれば、車両１００は先行車両の目標車間距離だけ後方の位置を走行することになり、車間制御を実現できる。
　さらに、マイクロコンピュータ５１０は、実際の車間距離と目標車間距離との偏差に基づいて上限速度を調整する数式４にしたがって上限速度を設定することで、目標車間距離への収束性を高めることができる。
　上限速度＝先行車車速＋ゲイン×（実際の車間距離－目標車間距離）…数式４

　そして、マイクロコンピュータ５１０は、車両１００を先行車両に追従させる場合、図１２に示した各軌道点それぞれについて、後段で速度計画のみをやり直し、その速度計画の過程で、各軌道点それぞれに対する上限速度として、上記の数式４にしたがって算出した上限速度を割り付けることができる。
　ここで、マイクロコンピュータ５１０は、数式２に示した評価関数内に上限速度を考慮する項を追加することでも、上限速度に基づく速度計画を実現できる。
　なお、マイクロコンピュータ５１０は、評価関数内に上限速度を考慮する項を追加する場合、バリア関数やスラック変数を用いることができる。

　次に、上記の軌道計画、速度計画によって、快適な乗り心地と先行車両に対する自然な追従性とを両立させることができる原理を説明する。
　図１６は、車両１００及び先行車両がカーブを含む道路を走行している場面であって、車両１００はカーブに突入中であるのに対し、先行車両はカーブを抜けて加速している状態である。

　このとき、車両１００の走行制御において先行車両への追従性を優先させると、車両１００は先行車両の速度に合わせて加速しながらカーブに突入することになり、車両１００のカーブにおける乗り心地は考慮されない。
　これに対し、先行車両の走行位置または走行履歴に関する情報を用いた軌道、速度計画では、マイクロコンピュータ５１０は、先行車両の走行位置または走行履歴を考慮するものの、場合によっては走行車両を無視して軌道、速度を計画できる。

　図１６に示した状況であって、先行車両の車速に基づき車両１００の上限速度が設定される場合、マイクロコンピュータ５１０は、車両１００の速度計画において、図１６の下段に示すように、上限速度を超えない範囲で乗り心地を考慮して車両１００の速度を決めることができるため、車両１００の乗り心地を向上できる。
　ここで、マイクロコンピュータ５１０は、車両１００の直前にカーブがあるなど、先行車追従よりもカーブでの乗り心地を優先させることが好ましい状況において、先行車両の走行に合わせるための重み、換言すれば、先行車両の走行を考慮した項の重みを小さくすることができる。

　次に、車両１００と先行車両との間に割り込んできた車両に対応する速度計画を説明する。
　図１７は、車両１００が同じ車線を走行する先行車両に追従しているときに、車両１００と先行車両との間に、隣の車線から他の車両が割り込んできた状況を示す。
　このとき、乗り心地を考慮した速度計画では、割り込んできた車両への接近を抑止する減速が間に合わなくなる可能性がある。

　そこで、マイクロコンピュータ５１０は、車両１００の直前への割り込みが発生したときに、当初の速度計画とは異なる、乗り心地（換言すれば、加速度や加加速度）を考慮しない安全性優先の速度計画、つまり、急減速を許容する速度計画を行なうことができる。
　ここで、マイクロコンピュータ５１０は、割り込んできた新たな先行車両の位置や車速に基づく上限速度を超えない範囲で、乗り心地を考慮した速度計画が不能になったことをもって、乗り心地を考慮しない安全性優先の速度計画に切り替えることができる。
　換言すれば、マイクロコンピュータ５１０は、乗り心地を考慮した速度の有効解が存在しなくなったことをもって、乗り心地を考慮しない安全性優先の速度計画に切り替えることができる。

　図１８は、車両１００の直前への割り込みが発生する前後での上限速度の切り替わりを示す。
　車両１００と先行車両との間に他の車両が割り込んできた場合、新たな先行車両から目標車間距離だけ後方の地点は、自車両により近い位置に遷移することになり、車間距離が目標車間距離になるまでに要求される減速度が大きくなる。

　換言すれば、車両１００と先行車両との間に他の車両が割り込んできた場合、より短い時間（距離）で新たな先行車両の速度にまで減速する必要性が生じ、乗り心地を考慮した速度計画、つまり、減速度を許容範囲内とする速度計画が不能になる。
　このとき、マイクロコンピュータ５１０は、乗り心地を考慮した速度計画から安全性優先の速度計画に切り替えることで、乗り心地は低下するものの、新たな先行車両との車間距離を確保できるようにする。

　ところで、上記実施形態において、マイクロコンピュータ５１０は、先行車両が存在する場合、道路の形状と車両１００の運動に関する指標とに加え、先行車両の走行位置または走行履歴に関する先行車走行情報を用いて求めた１つの軌道を、車両１００の目標軌道とするが、係る構成に限定されない。
　マイクロコンピュータ５１０は、道路の形状と、車両１００の運動に関する指標と、に基づいて車両１００の走行経路である第１走行経路を求め、先行車両の走行位置または走行履歴に関する情報に基づいて先行車両の走行経路である第２走行経路を求め、第１走行経路の経路成分と第２走行経路の経路成分とを、車両１００の前方情報に基づいた所定比率で統合することで、自車走行経路を求めることができる。

　つまり、マイクロコンピュータ５１０は、乗り心地優先の走行経路と、先行車両に追従する走行経路との２つの走行経路をそれぞれ求めたうえで、車間距離などの前方情報に基づいて２つの走行経路を所定の配分で統合することで、乗り心地優先の走行経路と、先行車両に追従する走行経路との間で遷移する自車走行経路を求めることができる。
　図１９のフローチャートは、マイクロコンピュータ５１０（軌道生成加工部５３０）が、２つの走行経路（軌道）を統合して自車走行経路（目標軌道）を生成する処理のメインルーチンを示すフローチャートである。

　マイクロコンピュータ５１０は、ステップＳ８０１－８０４で、図４のフローチャートのステップＳ７０１－ステップＳ７０４と同様な処理を実施する。
　つまり、マイクロコンピュータ５１０は、ステップＳ８０１で、カメラ３４０などを用いて周辺環境を測定することで、レーン情報、障害物情報、中央線の情報などを取得する。
　また、マイクロコンピュータ５１０は、ステップＳ８０２で、高精度地図、カーナビゲーションの情報などから、道路曲率、中央線の情報などを含む地図情報を取得する。

　また、マイクロコンピュータ５１０は、ステップＳ８０３で、カメラ３４０などを用いて先行車位置の測定を行ない、先行車両の位置、ヨー角、さらに、車両１００に対する先行車両の相対車速、相対ヨーレートなどの情報を取得する。
　さらに、マイクロコンピュータ５１０は、ステップＳ８０４で、先行車両の蛇行傾向の推定及び先行車のレーン離脱傾向の推定を含む、先行車両の状態推定を行なう。

　次いで、マイクロコンピュータ５１０は、ステップＳ８０５で、道路の形状と、車両１００の運動に関する指標と、に基づいて、車両１００の走行経路である第１走行経路としての第１軌道を求める。
　詳細には、マイクロコンピュータ５１０は、道路の形状や障害物情報による走行可能領域内で、車両１００の加速度または加加速度を可及的に小さくする軌道として第１軌道を求める。

　つまり、マイクロコンピュータ５１０は、第１軌道を求めるときに、先行車両の走行位置または走行履歴に関する情報である先行車情報を考慮せず、第１軌道は、走行可能領域内で良好な乗り心地を実現できる軌道として求められる。
　また、マイクロコンピュータ５１０は、ステップＳ８０６で、先行車位置の測定結果を用い、先行車両の走行経路である第２走行経路としての第２軌道を求める。

　次いで、マイクロコンピュータ５１０は、ステップＳ８０７で、第１軌道（第１走行経路）と第２軌道（第２走行経路）とを統合して、最終的な目標軌道（自車走行経路）を求めるときに用いる統合比率、詳細には、先行車両の軌道である第２軌道の軌道成分（第２走行経路の経路成分）の使用比率を決定する。
　ここで、第２軌道の軌道成分の使用比率が大きいほど、換言すれば、第１軌道の軌道成分の使用比率が小さいほど、最終的な目標軌道は第２軌道（先行車両の軌道）に近づくことになる。

　逆に、第２軌道の軌道成分の使用比率が小さいほど、換言すれば、第１軌道の軌道成分の使用比率が大きいほど、最終的な目標軌道は第１軌道に近づくことになる。
　つまり、最終的な目標軌道は、使用比率の設定に応じて、第１軌道と第２軌道との間で連続的に遷移する。

　マイクロコンピュータ５１０は、図７のフローチャートにしたがって説明した、先行車情報の重みの決定と同様な特性で、先行車両の軌道である第２軌道の軌道成分（換言すれば、先行車両の走行経路である第２走行経路の経路成分）の使用比率を決定する。
　つまり、マイクロコンピュータ５１０は、車間距離が小さくなるにしたがって、第２軌道の軌道成分の使用比率を大きくする。

　また、マイクロコンピュータ５１０は、相対車速（相対車速＝先行車速度－自車速度）が小さくなるにしたがって、換言すれば、自車速度が先行車速度より速くなるにしたがって、第２軌道の軌道成分の使用比率を大きくする。
　また、マイクロコンピュータ５１０は、外界認識部３００による道路形状の認識精度が低くなるにしたがって、第２軌道の軌道成分の使用比率を大きくする。

　また、マイクロコンピュータ５１０は、先行車両が所定の蛇行走行に該当する場合、蛇行走行に該当しない場合に比べて、第２軌道の軌道成分の使用比率を小さくする。
　また、マイクロコンピュータ５１０は、先行車のレーン離脱傾向が大きくなるにしたがって、換言すれば、先行車がレーンから逸脱する可能性が高くなるにしたがって、第２軌道の軌道成分の使用比率を小さくする。

　また、マイクロコンピュータ５１０は、車両１００の前方の道路の曲率が大きくなるにしたがって、換言すれば、車両１００の前方のカーブが急カーブであるほど、第２軌道の軌道成分の使用比率を小さくする。
　そして、マイクロコンピュータ５１０は、車間距離、相対車速などの指標それぞれに基づき求めた複数の使用比率から、第２軌道の軌道成分の使用比率を最終的に決定する。

　次いで、マイクロコンピュータ５１０は、ステップＳ８０８で、第１軌道の軌道成分と第２軌道の軌道成分とを、第２軌道の軌道成分の使用比率に基づき配分することで、第１軌道と第２軌道との間で遷移する目標軌道を求める。
　なお、第１軌道と第２軌道との統合は、たとえば、第１軌道の軌道点と第２軌道の軌道点とを結ぶ直線の内分点を、最終的な目標軌道の軌道点とすることで実施される。
　この場合、統合比率は、前記内分点を特定する、第１軌道の軌道点から内分点までの距離と、内分点から第２軌道の軌道点までの距離との比率として設定され、第２軌道の軌道成分の使用比率は、第１軌道の軌道点と第２軌道の軌道点との間隔に対する、内分点から第２軌道の軌道点までの距離の割合として設定される。

　図２０は、先行車両の軌道である第２軌道の軌道成分（第２走行経路の経路成分）の使用比率を車間距離に基づいて設定したときの、車間距離の違いによる目標軌道（換言すれば、自車走行経路）の違いを例示する。
　図２０の左端は、車間距離が十分に大きく、先行車両の存在を略無視できる状態であるため、第２軌道の軌道成分の使用比率が略零に設定され、目標軌道として第１軌道が略そのまま採用される状態を示す。

　この場合、車両１００が旋回するときの横加速度或いは横加加速度を最小にするように軌道計画された第１軌道が略そのまま最終的な目標軌道として採用されることになる。
　したがって、先行車両の軌道である第２軌道の旋回曲率よりも目標軌道の旋回曲率が小さくなっていて、車両１００において良好な乗り心地が実現される。

　また、図２０の中央は、車間距離が中程度の距離にまで減少したことによって第２軌道の軌道成分の使用比率が増加し、目標軌道として第１軌道と第２軌道との中間的な軌道が設定された状態を示す。
　この場合、目標軌道が、最も良好な乗り心地が得られる第１軌道よりも先行車両の軌道である第２軌道に近づけられるので、車両１００の軌道が先行車両の軌道からずれることによる違和感、不安感を軽減しつつ、乗り心地の良さを維持できる。

　また、図２０の右端は、車間距離が最も短いレベルになって、目標軌道が先行車両の軌道である第２軌道にかなり近づいた状態を示す。
　この場合、車間距離が短いために、車両１００の軌道と先行車両の軌道とのずれが違和感、不安感になり易いため、車両１００の目標軌道を先行車両の軌道である第２軌道にかなり近づけることで、違和感、不安感を十分に抑え込むことができ、また、車両１００が先行車両の軌道をトレースする場合に比べて乗り心地を改善できる。

　つまり、マイクロコンピュータ５１０は、良好な乗り心地を実現できる第１軌道と、先行車両の軌道である第２軌道とを、車間距離などの前方情報に基づいた使用比率で統合して車両１００の目標軌道を求め、車間距離や相対車速などの前方情報に応じて目標軌道を第１軌道と第２軌道との間で連続的に遷移させる。
　たとえば、車間距離に基づき第２軌道の軌道成分の使用比率を設定する場合、自車走行経路は、車間距離の減少に応じて、第１走行経過から第２走行経路に向けて連続的に遷移する。
　このため、車両１００の快適な乗り心地と、先行車両に対する自然な追従性とを両立させることができる。

　上記実施形態で説明した各技術的思想は、矛盾が生じない限りにおいて、適宜組み合わせて使用することができる。
　また、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。

　たとえば、マイクロコンピュータ５１０が、先行車両の走行を考慮した項の重みや、第２軌道の軌道成分（第２走行経路の経路成分）の使用比率を、車間距離や相対車速などに基づき設定する特性を、車両１００の運転者が任意に変更できるよう構成することができる。
　この場合、図８－図１１に示したような車間距離や相対車速と重み（比率）との相関を規定するマップを、マイクロコンピュータ５１０のメモリに複数種記憶しておき、車両１００の運転者が、乗り心地を重視するモードや先行車両への追従性を重視するモードなどのいずれかを指定することで、マイクロコンピュータ５１０が参照するマップを切り替えるよう構成することができる。

　また、車両１００が貨物自動車である場合、マイクロコンピュータ５１０は、積載貨物の有無や積載重量などの情報を取得し、先行車両の走行を考慮した項の重みや、第２走行経路の経路成分の使用比率を変更することができる。
　詳細には、マイクロコンピュータ５１０は、積載貨物が有るときは無いときに比べて、先行車両の走行を考慮した項の重みや、第２走行経路の経路成分の使用比率を小さくし、また、積載重量が重いときには軽いときに比べて、先行車両の走行を考慮した項の重みや、第２走行経路の経路成分の使用比率を小さくする。
　これにより、荷崩れの抑止や、貨物自動車の走行安定性の確保を図ることができる。

　また、車両１００がバスなどの乗り合い自動車やタクシーなどの旅客自動車などである場合、マイクロコンピュータ５１０は、回送状態であるか否か、或いは、乗客が乗っているか否かの情報を取得し、先行車両の走行を考慮した項の重みや、第２走行経路の経路成分の使用比率を変更することができる。
　つまり、マイクロコンピュータ５１０は、車両１００が回送状態ではなく、乗客が乗っている若しくは乗ってくる可能性がある状態では、先行車両の走行を考慮した項の重みや、第２走行経路の経路成分の使用比率を、回送状態若しくは乗客が乗っていないときに比べて小さくする。

　１００…車両、２００…車両制御システム、３００…外界認識部、４００…車両運動検出部、５００…車両制御装置、５１０…マイクロコンピュータ（コントロール部、コントロールユニット）、５２０…周囲状況認識部、５３０…軌道生成加工部、５４０…車両制御部、６００…車両アクチュエータ部

Claims (21)

1. 　入力した情報に基づいて演算した結果を出力するコントロール部を備える車両制御装置であって、
   　前記コントロール部は、
   　自車両の前方情報を取得し、
   　前記前方情報のうち前記自車両が走行する道路形状と、前記自車両の運動に関する指標と、に基づいて前記自車両が走行する自車走行経路を求める際に、
   　前記自車両の前方を走行する先行車両が存在する場合、前記前方情報のうち前記先行車両の走行位置または走行履歴に関する情報を用いて前記自車走行経路を求める、
   　車両制御装置。
2. 　請求項１に記載の車両制御装置であって、
   　前記コントロール部は、
   　前記自車両の前方を走行する先行車両が存在する場合、
   　前記道路形状と、前記自車両の運動に関する指標と、に前記先行車両の走行位置または走行履歴に関する情報を演算条件として加えることで前記自車走行経路を求める、
   　車両制御装置。
3. 　請求項２に記載の車両制御装置であって、
   　前記コントロール部は、
   　前記自車両と前記先行車両との距離が小さくなるにしたがって、前記先行車両の走行位置または走行履歴に関する情報の重みを大きくして前記自車走行経路を求める、
   　車両制御装置。
4. 　請求項２に記載の車両制御装置であって、
   　前記コントロール部は、
   　前記先行車両の車速から前記自車両の車速を減じた相対車速が小さくなるにしたがって、前記先行車両の走行位置または走行履歴に関する情報の重みを大きくして前記自車走行経路を求める、
   　車両制御装置。
5. 　請求項２に記載の車両制御装置であって、
   　前記コントロール部は、
   　前記道路形状の認識精度が低くなるにしたがって、前記先行車両の走行位置または走行履歴に関する情報の重みを大きくして前記自車走行経路を求める、
   　車両制御装置。
6. 　請求項２に記載の車両制御装置であって、
   　前記コントロール部は、
   　前記先行車両が所定の蛇行走行に該当する場合は、該当しない場合と比較し、前記先行車両の走行位置または走行履歴に関する情報の重みを小さくして前記自車走行経路を求める、
   　車両制御装置。
7. 　請求項２に記載の車両制御装置であって、
   　前記コントロール部は、
   　前記先行車両のレーン離脱傾向が大きくなるにしたがって、前記先行車両の走行位置または走行履歴に関する情報の重みを小さくして、前記自車走行経路を求める、
   　車両制御装置。
8. 　請求項２に記載の車両制御装置であって、
   　前記コントロール部は、
   　前記自車両の前方の道路の曲率が大きくなるにしたがって、前記先行車両の走行位置または走行履歴に関する情報の重みを小さくして、前記自車走行経路を求める、
   　車両制御装置。
9. 　請求項１に記載の車両制御装置であって、
   　前記コントロール部は、
   　前記道路形状と、前記自車両の運動に関する指標と、に基づいて前記自車両の走行経路である第１走行経路を求め、
   　前記先行車両の走行位置または走行履歴に関する情報に基づいて、前記先行車両の走行経路である第２走行経路を求め、
   　前記第１走行経路の経路成分と、前記第２走行経路の経路成分と、を前記前方情報に基づいた所定比率で統合することで前記自車走行経路を求める、
   　車両制御装置。
10. 　請求項９に記載の車両制御装置であって、
    　前記コントロール部は、
    　前記自車両と前記先行車両との距離が小さくなるにしたがって、前記第２走行経路の経路成分の使用比率を大きくして前記自車走行経路を求める、
    　車両制御装置。
11. 　請求項９に記載の車両制御装置であって、
    　前記コントロール部は、
    　前記先行車両の車速から前記自車両の車速を減じた相対車速が小さくなるにしたがって、前記第２走行経路の経路成分の使用比率を大きくして前記自車走行経路を求める、
    　車両制御装置。
12. 　請求項９に記載の車両制御装置であって、
    　前記コントロール部は、
    　前記道路形状の認識精度が低くなるにしたがって、前記第２走行経路の経路成分の使用比率を大きくして前記自車走行経路を求める、
    　車両制御装置。
13. 　請求項９に記載の車両制御装置であって、
    　前記コントロール部は、
    　前記先行車両が所定の蛇行走行に該当する場合は、該当しない場合と比較し、前記第２走行経路の経路成分の使用比率を小さくして前記自車走行経路を求める、
    　車両制御装置。
14. 　請求項９に記載の車両制御装置であって、
    　前記コントロール部は、
    　前記先行車両のレーン離脱傾向が大きくなるにしたがって、前記第２走行経路の経路成分の使用比率を小さくして前記自車走行経路を求める、
    　車両制御装置。
15. 　請求項９に記載の車両制御装置であって、
    　前記コントロール部は、
    　自車前方の道路の曲率が大きくなるにしたがって、前記第２走行経路の経路成分の使用比率を小さくして前記自車走行経路を求める、
    　車両制御装置。
16. 　請求項１に記載の車両制御装置であって、
    　前記自車両の運動に関する指標は、前記自車両の加速度に関する物理量である、
    　車両制御装置。
17. 　請求項１に記載の車両制御装置であって、
    　前記コントロール部は、
    　前記自車両が走行する道路形状と、前記自車両の運動に関する指標と、に基づく前記自車両の走行経路である第１走行経路と、前記先行車両の走行位置または走行履歴に関する情報に基づく前記先行車両の走行経路である第２走行経路との間で、前記自車走行経路を前記前方情報に基づいて遷移させる、
    　車両制御装置。
18. 　請求項１７に記載の車両制御装置であって、
    　前記コントロール部は、
    　前記自車両と前記先行車両との距離が小さくなるにしたがって、前記自車走行経路を前記第１走行経路から前記第２走行経路に近づける、
    　車両制御装置。
19. 　請求項１７に記載の車両制御装置であって、
    　前記コントロール部は、
    　前記先行車両の車速から前記自車両の車速を減じた相対車速が小さくなるにしたがって、前記自車走行経路を前記第１走行経路から前記第２走行経路に近づける、
    　車両制御装置。
20. 　自車両に搭載されたコントロールユニットが実行する車両制御方法であって、
    　前記コントロールユニットが、
    　前記自車両の前方情報を取得し、
    　前記前方情報のうち前記自車両が走行する道路形状と、前記自車両の運動に関する指標と、に基づいて前記自車両が走行する自車走行経路を求める際に、
    　前記自車両の前方を走行する先行車両が存在する場合、前記前方情報のうち前記先行車両の走行位置または走行履歴に関する情報を用いて前記自車走行経路を求める、
    　車両制御方法。
21. 　自車両の前方情報を取得する前方情報取得部と、
    　入力した情報に基づいて演算した結果を出力するコントロール部であって、
    　前記前方情報のうち前記自車両が走行する道路形状と、前記自車両の運動に関する指標と、に基づいて前記自車両が走行する自車走行経路を求める際に、
    　前記自車両の前方を走行する先行車両が存在する場合、前記前方情報のうち前記先行車両の走行位置または走行履歴に関する情報を用いて前記自車走行経路を求める、
    　前記コントロール部と、
    　前記自車走行経路に基づいて前記自車両を走行させるための制御指令によって前記自車両を走行させる車両アクチュエータ部と、
    　を備える車両制御システム。

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