JP6390095B2

JP6390095B2 - 車両制御装置

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Description

本発明は、車両を自動走行させる自動走行制御を実行する車両制御装置に関する。

車両制御装置は、自動走行制御を実行して車両を自動走行させるとき、車両の走行経路が目標の走行経路に沿うように、車載カメラから得られる車線に関する情報等に基づいて操舵装置を制御する。

車両が自動走行しているとき、運転者は、自ら操舵部材を操作して車両を運転する場合と異なり、未来の車両の挙動を認識しにくい。このため、運転者は、自動走行する車両が不安定な挙動を示した場合、操舵部材を操作しているときよりも、そのような車両の挙動から不安感を覚えやすい。

一方、特許文献１の車両制御装置は、車両が走行する車線の曲率、および、車両の走行経路の曲率に基づいて、車両の挙動が不安定になると予測したとき、目標の走行経路に沿わせる自動走行を終了する。このため、自動走行する車両が不安定な挙動を示しにくくなる。このため、車両が自動走行しているとき、運転者が不安感を覚えるおそれが小さくなる。

特開２００４−２０６２７５号公報

車両の挙動の安定性は、車線の曲率と走行経路の曲率との関係だけではなく、車両の走行に関連する因子の影響も受ける。一方、特許文献１の車両制御装置は、自動走行における車両の挙動を予測するとき、そのような因子を加味していない。このため、特許文献１の車両制御装置を搭載した車両は、依然として、自動走行しているときに不安定な挙動を示すおそれを有している。

本発明の目的は、車両が自動走行するときに不安定な挙動を示しにくくなる車両制御装置を提供することである。

〔１〕本車両制御装置の独立した一形態は、車両を自動走行させる自動走行制御を実行し、前記自動走行制御により前記車両の操舵装置を制御する車両制御装置であって、前記自動走行制御を開始するか否かを判定する処理に用いる曲率半径閾値を、車両の走行に関する情報である車両情報に応じて設定し、前記車両の走行経路が持つ曲率半径である走行曲率半径と、前記車両が走行する車線が持つ曲率半径である車線曲率半径との差である曲率半径差の絶対値が前記曲率半径閾値以上のとき、前記自動走行制御を開始しない。

曲率半径差の絶対値が大きい場合、自動走行制御により、車両の転舵角が大きく変更されるおそれがある。このため、曲率半径差の絶対値が大きいときに自動走行制御を開始した場合、車両が自動走行を開始した後に不安定な挙動を示すおそれがある。本車両制御装置は、この点を踏まえて、曲率半径差の絶対値が曲率半径閾値以上のとき、自動走行制御を開始しない。このため、車両が自動走行を開始した後に不安定な挙動を示すおそれがある状態において、自動走行制御が開始される頻度が低くなる。このため、車両が自動走行するときに不安定な挙動を示しにくくなる。

一方、自動走行する車両の操舵装置が転舵角を変化させたとき、曲率半径差の絶対値が同一であっても、例えば、横ずれ量が異なる場合には、車両が異なる挙動を示す。自動走行する車両は、横ずれ量が大きいときほど、操舵装置により操舵角が変更されたときに不安定な挙動を示しやすい。このため、曲率半径差の絶対値に基づいて車両の挙動を予測する場合、曲率半径差の絶対値に対する判定基準である曲率半径閾値を、車両情報に応じて設定することにより、車両の挙動をより適切に予測できると考えられる。

本車両制御装置は、この点を踏まえて、上記〔１〕に記載されるとおり曲率半径閾値を設定している。このため、例えば、横ずれ量が大きい場合には、横ずれ量が小さい場合と比較して、曲率半径閾値が小さく設定される。このため、曲率半径差の絶対値が曲率半径閾値以上を示す判定結果が生じやすくなる。このため、横ずれ量が大きい場合には自動走行制御が開始されにくくなる。このため、車両が自動走行するときに不安定な挙動を一層示しにくくなる。なお、ここでは、車両情報の一例である横ずれ量に基づいて曲率半径閾値を設定する場合を例に、本車両制御装置により得られる効果について説明しているが、他の車両情報に基づいて曲率半径閾値を設定する場合にも、上記効果に準じた効果が得られる。

〔２〕前記車両制御装置に従属する一形態は、前記車両情報が、車線の幅方向における車線の中心位置である車線横中心と、前記車両の幅方向における前記車両の中心位置である車両横中心との差である横ずれ量、前記車両のヨー角、および、前記車両の走行速度である車速の少なくとも１つを含む。

〔３〕本車両制御装置の独立した一形態は、車両を自動走行させる自動走行制御を実行する車両制御装置であって、車線の幅方向における車線の中心位置である車線横中心と、前記車両の幅方向における車両の中心位置である車両横中心との差である横ずれ量の絶対値が横ずれ閾値以上のとき、前記自動走行制御を開始しない。

横ずれ量の絶対値が大きい場合、自動走行制御により、車両の転舵角が大きく変更されるおそれがある。このため、横ずれ量の絶対値が大きいときに自動走行制御を開始した場合、車両が自動走行を開始した後に不安定な挙動を示すおそれがある。本車両制御装置は、この点を踏まえて、横ずれ量の絶対値が横ずれ閾値以上のとき、自動走行制御を開始しない。このため、車両が自動走行を開始した後に不安定な挙動を示すおそれがある状態において、自動走行制御が開始される頻度が低くなる。このため、車両が自動走行するときに不安定な挙動を示しにくくなる。

〔４〕本車両制御装置の独立した一形態は、車両を自動走行させる自動走行制御を実行する車両制御装置であって、前記車両のヨー角の絶対値が角度閾値以上のとき、前記自動走行制御を開始しない。

角度ずれ量の絶対値が大きい場合、自動走行制御により、車両の転舵角が大きく変更されるおそれがある。このため、ヨー角の絶対値が大きいときに自動走行制御を開始した場合、車両が自動走行を開始した後に不安定な挙動を示すおそれがある。本車両制御装置は、この点を踏まえて、ヨー角の絶対値が角度閾値以上のとき、自動走行制御を開始しない。このため、車両が自動走行を開始した後に不安定な挙動を示すおそれがある状態において、自動走行制御が開始される頻度が低くなる。このため、車両が自動走行するときに不安定な挙動を示しにくくなる。

本車両制御装置は、車両が自動走行するときに不安定な挙動を示しにくくなる。

第１実施形態の車両制御装置の構成を示すブロック図。第１実施形態のレーンマークの位置情報の演算方法を示す模式図。第１実施形態の制御装置により実行される「開始判定制御」の処理手順を示すフローチャート。走行曲率半径と車線曲率半径とが異なるときの走行経路と中心線との関係を示す模式図。（ａ）横ずれ量が生じているときに手動運転モードから自動走行モードに移行したときの車両の動作を示す動作図、（ｂ）（ａ）よりも小さい横ずれ量が生じているときに手動運転モードから自動走行モードに移行したときの車両の動作を示す動作図。第２実施形態のヨー角の演算方法を示す模式図。（ａ）ヨー角が生じているときに手動運転モードから自動走行モードに移行したときの車両の動作を示す動作図、（ｂ）（ａ）よりも小さいヨー角が生じているときに手動運転モードから自動走行モードに移行したときの車両の動作を示す動作図。第３実施形態の制御装置により実行される「開始判定制御」の処理手順を示すフローチャート。第４実施形態の制御装置により実行される「開始判定制御」の処理手順を示すフローチャート。

（第１実施形態）
図１を参照して、本実施形態の車両制御装置の構成について説明する。
車両１には、操舵装置１０、表示装置２０、切替部３０、車速検出部４０、ヨーレート検出部５０、ＣＣＤカメラ６０、レーンマーク認識部７０、および、制御装置８０が搭載されている。

操舵装置１０は、図示しないアクチュエータにより車両１の転舵角を変更する。
表示装置２０は、各種情報を運転者に提示する。
切替部３０は、車両１の運転モードを手動運転モードと自動走行モードとの間で切り替える運転者の意志を制御装置８０に送信するスイッチとして構成されている。切替部３０は、運転者が操作可能な位置に取り付けられている。切替部３０は、運転者により手動運転モードから自動走行モードに切り替える操作が行われたとき、開始信号を制御装置８０に送信する。

ＣＣＤカメラ６０は、車両１の前方の路面を撮影する。ＣＣＤカメラ６０は、車両１の幅方向の中心位置（以下、「車両横中心」）、かつ、車両１の前方部分に取り付けられている。

レーンマーク認識部７０は、ＣＣＤカメラ６０により撮影された路面の画像に基づいて車両１が走行している車線の右側のレーンマークＬＲ、および、左側のレーンマークＬＬを認識する。なお、レーンマークＬＲ，ＬＬは、実線、または、破線の車線の区画線であり、白色、および、黄色のものを含む。レーンマーク認識部７０は、レーンマークＬＲ，ＬＬの複数位置における位置情報を演算し、単位時間ごとに位置情報を位置信号として制御装置８０に送信する。

図２を参照して、レーンマーク認識部７０の位置情報の演算方法を説明する。
レーンマーク認識部７０は、車両１におけるＣＣＤカメラ６０の位置である原点位置ＰＯから、車両１の前後方向に向かって延びる軸線Ｘの前方において、所定の間隔ごとにレーンマークＬＲ，ＬＬの前方位置Ｐ１〜Ｐｎを決定する。所定の間隔としては、例えば、１０ｍが挙げられる。

レーンマーク認識部７０は、前方位置Ｐ１〜Ｐｎにおける右側のレーンマークＬＲの位置を右側位置ＰＲ１〜ＰＲｎとし、前方位置Ｐ１〜Ｐｎとにおける左側のレーンマークＬＬの位置を左側位置ＰＬ１〜ＰＬｎとする。

レーンマーク認識部７０は、軸線Ｘ方向、および、軸線Ｘと直交する横方向Ｙを座標軸とした座標として右側位置ＰＲ１〜ＰＲｎ、および、左側位置ＰＬ１〜ＰＬｎの位置情報を演算する。

図１を参照して、制御装置８０の構成について説明する。
制御装置８０は、車速検出部４０の出力に基づいて車両１の走行速度（以下、「車速Ｖ」）を演算する。制御装置８０は、ヨーレート検出部５０の出力に基づいて車両１のヨーレート（以下、「ヨーレートω」）を演算する。

制御装置８０は、車両１を手動運転モードから自動走行モードに変更するか否かを判定する開始判定制御を実行する。なお、手動運転モードにおいては、操舵装置１０は、運転者によるステアリングホイール（図示略）の操作に基づいて転舵角を変更する。

自動走行モードにおいては、操舵装置１０は、制御装置８０の自動走行制御に基づいて制御される。自動走行制御においては、制御装置８０は、車両１がレーンマークＬＲ，ＬＬにより規定される車線の幅方向の中心（以下、「車線横中心」）を走行するように転舵角を制御する。具体的には、例えば、制御装置８０は、車両１の目標ヨーレートを演算し、現在のヨーレートωと目標ヨーレートとに基づいて目標転舵角を演算し、目標転舵角に基づいて操舵装置１０のアクチュエータを制御し、転舵角を変更する。

図３を参照して、制御装置８０（図１参照）により実行される開始判定制御の処理手順について説明する。この処理は、所定時間毎に繰り返し実行されている。
制御装置８０は、ステップＳ１１において開始信号を受信したか否かを判定する。制御装置８０は、ステップＳ１１において否定判定したとき、すなわち、切替部３０のスイッチが手動運転モードと対応する状態に維持されているとき、本処理を終了する。

一方、制御装置８０は、ステップＳ１１において肯定判定したとき、すなわち、切替部３０が手動運転モードと対応する状態から自動走行モードと対応する状態に切り替えられたとき、以下のステップＳ１２〜ステップＳ１６の演算処理を実行する。

ステップＳ１２において、制御装置８０は、ヨーレートω、および、車速Ｖに基づいて車両１の走行経路が持つ曲率半径（以下、「走行曲率半径ＲＡ」）を演算する。ヨーレートωは、車両１の転舵角の変化量と相関するため、ヨーレートωに基づいて演算される走行曲率半径ＲＡは、車両１が走行した走行経路を反映している。

ステップＳ１３において、制御装置８０は、車両１の前方の車線の曲率半径（以下、「車線曲率半径ＲＢ」）を演算する。
ステップＳ１４において、制御装置８０は、走行曲率半径ＲＡと車線曲率半径ＲＢとの差（以下、「曲率半径差ＤＲ」）を演算する。

ステップＳ１５において、制御装置８０は、車線と車両１との車両情報として、車線横中心に対する車両横中心のずれ量（以下、「横ずれ量ΔＹ」）を演算する。
ステップＳ１６において、制御装置８０は、曲率半径閾値ＤＸを演算する。曲率半径閾値ＤＸは、横ずれ量ΔＹに応じて設定される。曲率半径閾値ＤＸは、横ずれ量ΔＹが大きいほど小さくなり、横ずれ量ΔＹが小さいほど大きくなる。

次に、制御装置８０は、ステップＳ１７において曲率半径差ＤＲが曲率半径閾値ＤＸ以下か否かを判定する。制御装置８０は、ステップＳ１７において肯定判定したとき、ステップＳ１８において自動走行モードに移行する。

一方、制御装置８０は、ステップＳ１７において否定判定したとき、ステップＳ１９において、手動運転モードを維持し、表示装置２０に自動走行モードに移行しない旨を表示して本処理を終了する。すなわち、曲率半径差ＤＲが曲率半径閾値ＤＸよりも大きいとき、自動走行が開始されない。

走行曲率半径ＲＡの演算方法の一例について説明する。
制御装置８０は、現在のヨーレートω、および、現在の車速Ｖを取得する。そして、制御装置８０は、下記（１）式に従い、車両１の走行経路の曲率半径ＲＡを演算する。なお、車両１が右旋回している場合と、車両１が左旋回している場合とでは、ヨーレートωの正負が異なる。このため、右旋回している場合と、左旋回している場合とでは、曲率半径ＲＡの正負が異なる。

ＲＡ＝Ｖ／ω … （１）

図２を参照して、車線曲率半径ＲＢの演算方法の一例について説明する。

制御装置８０は、レーンマーク認識部７０（図１参照）から取得した現在の位置情報のうちの右側位置ＰＲ１〜ＰＲｍの座標、および、左側位置ＰＬ１〜ＰＬｍの座標を取得する（なお、ｎ≧ｍの関係を満たす）。次に、制御装置８０は、各前方位置Ｐ１〜Ｐｍにおける右側位置ＰＲ１〜ＰＲｍと左側位置ＰＬ１〜ＰＬｍとの中心位置ＰＣ１〜ＰＣｍを演算する。次に、制御装置８０は、中心位置ＰＣ１〜ＰＣｍの各座標（ＰＣＹ，ＰＣＸ）を最小二乗法により解析し、各座標（ＰＣＹ，ＰＣＸ）から円を表す関数としての近似式（下記（２）式）を求める。そして、（２）式における半径を表す定数「ＲＢ」を、車線曲率半径ＲＢとして決定する。

ＲＢ＝｛（ＰＣＹ−ａ）2 ＋（ＰＣＸ−ｂ）2 ｝1/2 ） … （２）

曲率半径差ＤＲは、下記（３）式により求められる。

ＤＲ＝｜ＲＡ｜−ＲＢ … （３）

横ずれ量ΔＹの演算方法の一例について説明する。

例えば、図２の二点鎖線により示される車両１は、車両横中心が、車線の中心線ＬＣよりも左方にオフセットしている。二点鎖線の車両１のＣＣＤカメラ６０の位置は、横ずれ量ΔＹに応じて、原点位置ＰＯよりも左方のオフセット位置ＰＯＸに位置している。制御装置８０は、原点位置ＰＯと右側位置ＰＲ１のＹ座標の絶対値と、原点位置ＰＯと左側位置ＰＬ１のＹ座標の絶対値との差を横ずれ量ΔＹとして演算する。なお、車両１の前方の車線が曲がっているときは、演算された横ずれ量ΔＹと、実際のオフセット量とに差が生じる。このため、車線曲率半径ＲＢに応じて横ずれ量ΔＹを補正することもできる。

図４、および、図５を参照して制御装置８０の作用について説明する。
図４に示されるように、車両１の走行経路ＬＹの走行曲率半径ＲＡが車線の中心線ＬＣの車線曲率半径ＲＢと一致していないとき、手動運転モードから自動走行モードに移行した場合、車両１は図４の二点鎖線で示されるように中心線ＬＣに向かって転舵する。

曲率半径差ＤＲの絶対値が大きい場合、自動走行制御により、車両１の転舵角が大きく変更されるおそれがある。このため、曲率半径差ＤＲの絶対値が大きいときに自動走行制御を開始した場合、車両１が自動走行を開始した後に不安定な挙動を示すおそれがある。このため、運転者に違和感を与えるおそれがある。また、転舵角が急激に変化するとき、車両１が中心線ＬＣを越え、レーンマークＬＲ，ＬＬ（図４に示される例においては、右側レーンマークＬＲ）に接近した位置を走行するおそれがある。このため、運転者に不安感を与えるおそれがある。

制御装置８０は、曲率半径差ＤＲの絶対値が曲率半径閾値ＤＸ以上のとき、自動走行制御を開始しない。このため、車両１が自動走行を開始した後に不安定な挙動を示すおそれがある状態において、自動走行制御が開始される頻度が低くなる。このため、車両１が自動走行するときに不安定な挙動を示しにくくなる。

一方、自動走行する車両１の操舵装置１０が転舵角を変化させたとき、曲率半径差ＤＲの絶対値が同一であっても、横ずれ量ΔＹが異なる場合には、車両１が異なる挙動を示す。
図５（ａ）の実線に示されるように、車両１に横ずれ量ΔＹが生じているとき、すなわち、車両横中心が、中心線ＬＣとずれているとき、手動運転モードから自動走行モードに移行した場合、自動走行モードの移行後において、制御装置８０は、図５（ａ）の二点鎖線で示されるように横ずれ量ΔＹを小さくする方向に転舵する。

図５（ｂ）の実線に示されるように、車両１に図５（ａ）に示される横ずれ量ΔＹよりも小さい横ずれ量ΔＹが生じているとき、手動運転モードから自動走行モードに移行した場合、自動走行モードの移行後において、制御装置８０は、図５（ｂ）の二点鎖線で示されるように横ずれ量ΔＹを小さくする方向に転舵する。このときの車両１を中心線ＬＣに一致させるまでに必要な転舵角の変化量は、図５（ａ）で示される場合の転舵角の変化量よりも小さい。すなわち、自動走行する車両は、横ずれ量ΔＹが大きいときほど、操舵装置１０により操舵角が変更されたときに不安定な挙動を示しやすい。制御装置８０は、曲率半径閾値ＤＸを、横ずれ量ΔＹに応じて設定する。このため、曲率半径閾値ＤＸを一定とする場合と比較して、車両１の挙動をより適切に予測でき、車両１が自動走行するときに不安定な挙動を一層示しにくくなる。

一方、曲率半径差ＤＲの絶対値が同じであっても、横ずれ量ΔＹが小さいときは、転舵角が急激に変化するおそれが小さい。制御装置８０は、曲率半径差ＤＲの絶対値が同じであっても、横ずれ量ΔＹが小さいときは、自動走行を開始しやすくなる。このため、曲率半径閾値ＤＸを一定とする場合と比較して、転舵角が急激に変化するおそれが発生する頻度を低減することと、自動走行モードに移行する機会が低減することを抑制することとを両立できる。

本実施形態の制御装置８０は、以下の効果を奏する。
（１）制御装置８０は、横ずれ量ΔＹに基づいて曲率半径閾値ＤＸを設定している。このため、横ずれ量ΔＹが大きい場合には、横ずれ量ΔＹが低い場合と比較して、曲率半径閾値ＤＸが小さく設定される。このため、曲率半径差ＤＲの絶対値が曲率半径閾値ＤＸ以上を示す判定結果が生じやすくなる。このため、横ずれ量ΔＹが大きい場合には自動走行制御が開始されにくくなる。このため、車両１が自動走行するときに不安定な挙動を一層示しにくくなる。

（第２実施形態）
本実施形態の制御装置８０は、第１実施形態の制御装置８０と比較して次の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。すなわち、開始判定制御において、横ずれ量ΔＹに代えて、ヨー角Φを用いて曲率半径閾値ＤＸを演算している。なお、第２実施形態の制御装置８０の説明は、第１実施形態の制御装置８０と共通する構成に対して、第１実施形態の制御装置８０と同一の符号を付している。

図３を参照して、制御装置８０（図１参照）により実行される開始判定制御の処理手順について説明する。
ステップＳ１５において、制御装置８０は、車両情報として、車線の方向に対する車両１の軸線Ｘの角度（以下、「ヨー角Φ」）を演算する。

ステップＳ１６において、制御装置８０は、曲率半径閾値ＤＸを演算する。曲率半径閾値ＤＸは、ヨー角Φに応じて設定される。曲率半径閾値ＤＸは、ヨー角Φの絶対値が大きいほど小さくなり、ヨー角Φの絶対値が小さいほど大きくなる。

図６を参照して、ヨー角Φの演算方法の一例について説明する。
図６に示される車両１の軸線Ｘは、原点位置ＰＯと中心位置ＰＣ１とを結ぶ直線ＬＣＸから所定角度のずれが生じている。制御装置８０は、三角関数を用いて、軸線Ｘと直線ＬＣＸとがなす角をヨー角Φとして演算する。なお、車両１の前方の車線が曲がっているときは、演算されたヨー角Φと、実際のヨー角Φとに差が生じる。このため、車線曲率半径ＲＢに応じてヨー角Φを補正することもできる。

図７を参照して制御装置８０の作用について説明する。
自動走行する車両１の操舵装置１０が転舵角を変化させたとき、曲率半径差ＤＲの絶対値が同一であっても、ヨー角Φが異なる場合には、車両１が異なる挙動を示す。

図７（ａ）の実線に示されるように、車両１にヨー角Φが生じているとき、すなわち、軸線Ｘが、中心線ＬＣとずれているとき、手動運転モードから自動走行モードに移行した場合、自動走行モードの移行後において、制御装置８０は、図７（ａ）の二点鎖線で示されるようにヨー角Φを小さくする方向に転舵する。

図７（ｂ）の実線に示されるように、車両１に図７（ａ）に示されるヨー角Φよりも小さいヨー角Φが生じているとき、手動運転モードから自動走行モードに移行した場合、自動走行モードの移行後において、制御装置８０は、図７（ｂ）の二点鎖線で示されるようにヨー角Φを小さくする方向に転舵する。このときの車両１を中心線ＬＣに一致させるまでに必要な転舵角の変化量は、図７（ａ）で示される場合の転舵角の変化量よりも小さい。すなわち、自動走行する車両は、ヨー角Φが大きいときほど、操舵装置１０により操舵角が変更されたときに不安定な挙動を示しやすい。制御装置８０は、曲率半径閾値ＤＸを、ヨー角Φに応じて設定する。このため、曲率半径閾値ＤＸを一定とする場合と比較して、車両１の挙動をより適切に予測でき、車両１が自動走行するときに不安定な挙動を一層示しにくくなる。

一方、曲率半径差ＤＲの絶対値が同じであっても、ヨー角Φが小さいときは、転舵角が急激に変化するおそれが小さい。制御装置８０は、曲率半径差ＤＲの絶対値が同じであっても、ヨー角Φが小さいときは、自動走行を開始しやすくなる。このため、曲率半径閾値ＤＸを一定とする場合と比較して、転舵角が急激に変化するおそれが発生する頻度を低減することと、自動走行モードに移行する機会が低減することを抑制することとを両立できる。

本実施形態の制御装置８０は、以下の効果を奏する。
（２）制御装置８０は、ヨー角Φに基づいて曲率半径閾値ＤＸを設定している。このため、ヨー角Φが大きい場合には、ヨー角Φが低い場合と比較して、曲率半径閾値ＤＸが小さく設定される。このため、曲率半径差ＤＲの絶対値が曲率半径閾値ＤＸ以上を示す判定結果が生じやすくなる。このため、ヨー角Φが大きい場合には自動走行制御が開始されにくくなる。このため、車両１が自動走行するときに不安定な挙動を一層示しにくくなる。

（第３実施形態）
本実施形態の制御装置８０は、第１実施形態の制御装置８０と比較して次の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。すなわち、開始判定制御において、横ずれ量ΔＹに基づいて自動走行を開始するかを決定している。なお、第３実施形態の制御装置８０の説明は、第１実施形態の制御装置８０と共通する構成に対して、第１実施形態の制御装置８０と同一の符号を付している。

図８を参照して、制御装置８０（図１参照）により実行される開始判定制御の処理手順について説明する。
制御装置８０は、ステップＳ１１において肯定判定したとき、ステップＳ２１に進む。ステップＳ２１おいて、制御装置８０は、横ずれ量ΔＹを演算する。

次に、制御装置８０は、ステップＳ２２において横ずれ量ΔＹが横ずれ閾値ΔＹＡ以下か否かを判定する。制御装置８０は、ステップＳ２２において肯定判定したとき、ステップＳ１８において自動走行モードに移行する。

一方、制御装置８０は、ステップＳ２２において否定判定したとき、ステップＳ１９において、手動運転モードを維持し、表示装置２０に自動走行モードに移行しない旨を表示して本処理を終了する。すなわち、横ずれ量ΔＹが横ずれ閾値ΔＹＡよりも大きいとき、自動走行が開始されない。

制御装置８０の作用について説明する。
図５に示されるように、手動運転モードから自動走行モードに移行した後の車両１を中心線ＬＣに一致させるまでに必要な転舵角の変化量は、横ずれ量ΔＹの大きさに応じて異なる。このため、横ずれ量ΔＹが大きいときほど、転舵角が急激に変化するおそれが大きくなる。

制御装置８０は、横ずれ量ΔＹの大きさに応じて、自動走行モードが開始されない。このため、転舵角が急激に変化するおそれが高いときに自動走行モードに移行しない。このため、転舵角が急激に変化するおそれが発生する頻度、および、車両１がレーンマークＬＲ，ＬＬに接近した位置を走行するおそれが発生する頻度を低減できる。

本実施形態の制御装置８０は、以下の効果を奏する。
（３）横ずれ量ΔＹの絶対値が大きい場合、自動走行制御により、車両１の転舵角が大きく変更されるおそれがある。このため、横ずれ量ΔＹの絶対値が大きいときに自動走行制御を開始した場合、車両１が自動走行を開始した後に不安定な挙動を示すおそれがある。制御装置８０は、横ずれ量ΔＹの絶対値が横ずれ閾値ΔＹＡ以上のとき、自動走行制御を開始しない。このため、車両が自動走行を開始した後に不安定な挙動を示すおそれがある状態において、自動走行制御が開始される頻度が低くなる。このため、車両が自動走行するときに不安定な挙動を示しにくくなる。

（第４実施形態）
本実施形態の制御装置８０は、第１実施形態の制御装置８０と比較して次の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。すなわち、開始判定制御において、ヨー角Φに基づいて自動走行の開始を決定している。なお、第３実施形態の制御装置８０の説明は、第１実施形態の制御装置８０と共通する構成に対して、第１実施形態の制御装置８０と同一の符号を付している。

図９を参照して、制御装置８０（図１参照）により実行される開始判定制御の処理手順について説明する。
制御装置８０は、ステップＳ１１において肯定判定したとき、ステップＳ３１に進む。ステップＳ３１おいて、制御装置８０は、ヨー角Φを演算する。

次に、制御装置８０は、ステップＳ３２においてヨー角Φの絶対値が角閾値ΦＡ以下か否かを判定する。制御装置８０は、ステップＳ３２において肯定判定したとき、ステップＳ１８において自動走行モードに移行する。

一方、制御装置８０は、ステップＳ３２において否定判定したとき、ステップＳ１９において、手動運転モードを維持し、表示装置２０に自動走行モードに移行しない旨を表示して本処理を終了する。すなわち、ヨー角Φの絶対値が角閾値ΦＡよりも大きいとき、自動走行が開始されない。

制御装置８０の作用について説明する。
図７に示されるように、手動運転モードから自動走行モードに移行した後の車両１を中心線ＬＣに一致させるまでに必要な転舵角の変化量は、ヨー角Φの大きさに応じて異なる。このため、ヨー角Φの絶対値が大きいときほど、転舵角が急激に変化するおそれが大きくなる。

制御装置８０は、ヨー角Φの絶対値の大きさに応じて、自動走行モードへの移行が開始されない。このため、転舵角が急激に変化するおそれが高いときに自動走行モードに移行しない。このため、転舵角が急激に変化するおそれが発生する頻度、および、車両１がレーンマークＬＲ，ＬＬに接近した位置を走行するおそれが発生する頻度を低減できる。

本実施形態の制御装置８０は、以下の効果を奏する。
（４）ヨー角Φの絶対値が大きい場合、自動走行制御により、車両１の転舵角が大きく変更されるおそれがある。このため、ヨー角Φの絶対値が大きいときに自動走行制御を開始した場合、車両１が自動走行を開始した後に不安定な挙動を示すおそれがある。制御装置８０は、ヨー角Φの絶対値が角閾値ΦＡ以上のとき、自動走行制御を開始しない。このため、車両１が自動走行を開始した後に不安定な挙動を示すおそれがある状態において、自動走行制御が開始される頻度が低くなる。このため、車両１が自動走行するときに不安定な挙動を示しにくくなる。

（その他の実施形態）
本車両制御装置は、上記実施形態以外の実施形態を含む。以下、本車両制御装置のその他の実施形態としての上記実施形態の変形例を示す。

・第１、および、第２実施形態の曲率半径閾値ＤＸを、車速Ｖに応じて設定することもできる。手動運転モードから自動走行モードに移行した後に転舵角が変更されたとき、車速Ｖが高いほど、中心線ＬＣを越えて反対側のレーンマークＬＲ，ＬＬに近づくおそれが高い。このため、車速Ｖが高いほど、曲率半径閾値ＤＸを小さくする。これにより、車両が自動走行するときに不安定な挙動をより示しにくくなる。なお、この変形例の車速Ｖは、「車両情報」に相当する。また、曲率半径閾値ＤＸを、横ずれ量ΔＹ、ヨー角Φ、および、車速Ｖのうちの２、または、３つに応じて設定することもできる。

・第１、および、第２実施形態において、走行曲率半径ＲＡを走行曲率に変更し、車線曲率半径ＲＢを車線曲率に変更することもできる。曲率は、曲率半径と反比例の関係であるため、制御装置８０は、曲率半径ＲＡ，ＲＢの逆数を演算することにより曲率を演算する。

・第１、および、第２実施形態において、（２）式の近似式の定数「ａ」の正負に基づいて車線曲率半径ＲＢに正負の符号を追加することもできる。具体的には、車両１が右旋回するときの走行曲率半径ＲＡの符号と、「ａ」が正のときの車線曲率半径ＲＢの符号を合わせる。また、車両１が左旋回するときの走行曲率半径ＲＡの符号と、「ａ」が負のときの車線曲率半径ＲＢの符号を合わせる。この変形例においては、車両１の旋回方向と車線のカーブの方向とが加味された曲率半径差ＤＲを演算できる。車両１の旋回方向と車線のカーブの方向とが異なる場合には、曲率半径差ＤＲの絶対値が、車両１の旋回方向と車線のカーブの方向とが一致する場合よりも大きくなる。このため、車両が自動走行するときに不安定な挙動をより示しにくくなる。

・第１、および、第２実施形態において、開始判定制御のステップＳ１４、および、ステップＳ１７を、以下のように変更することもできる。すなわち、制御装置８０は、走行曲率半径ＲＡの絶対値が以下の（４）式を満たすとき、曲率半径差が曲率半径閾値よりも小さいとしてステップＳ１８に進む。また、制御装置８０は、走行曲率半径ＲＡの絶対値は、以下の（４）式を満たさないとき、曲率半径差が曲率半径閾値以上としてステップＳ１９に進む。

ＤＸＡ・ＲＢ＜｜ＲＡ｜＜ＤＸＢ・ＲＢ … （４）
・ＤＸＡは、「１」よりも小さい値を示し、ステップＳ１５において演算される横ずれ量ΔＹの絶対値、または、ヨー角Φが大きいほど小さく変更される。
・ＤＸＢは、「１」よりも大きい値を示し、ステップＳ１５において演算される横ずれ量ΔＹの絶対値、または、ヨー角Φが大きいほど小さく変更される。

・第１、および、第３実施形態の車両１に横ずれ量検出部を搭載することもできる。この場合、制御装置８０は、横ずれ量検出部の出力に基づいて横ずれ量ΔＹを演算することもできる。横ずれ量検出部は、例えば、車線横中心に取り付けられた磁力マーカーの磁力を検出するものが挙げられる。また、ＧＰＳを用いた横ずれ量演算部とすることもできる。要するに、車両横中心と車線横中心とのずれ量を演算できる構成であれば、いずれの構成を採用することもできる。

・第２、および、第４実施形態の車両１にヨー角検出部を搭載することもできる。この場合、制御装置８０は、ヨー角検出部の出力に基づいてヨー角Φを演算することもできる。ヨー角検出部は、例えば、ＧＰＳを用いたヨー角演算部とすることもできる。要するに、車両１の軸線Ｘと、車線の方向とのずれ角度を演算できる構成であれば、いずれの構成を採用することもできる。

・第２、および、第４実施形態の制御装置８０は、ヨー角Φに代えて、前方位置Ｐ１〜Ｐｎにおけるヨー角ΦＸに基づいて開始判定制御を行うこともできる。例えば、制御装置８０は、図６に示される中心位置ＰＣ１と中心位置ＰＣ２とを結ぶ直線ＬＣＹを車両１側に延長する。次に、制御装置８０は、直線ＬＣＹと軸線Ｘの交点ＰＯＹの位置、および、交点ＰＯＹから中心位置ＰＣ２までの距離、および、交点ＰＯＹから前方位置Ｐ２までの距離に基づいて、三角関数を用いて、軸線Ｘと直線ＬＣＹとがなす角をヨー角ΦＸとして演算する。なお、ヨー角ΦＸは、中心位置ＰＣ１よりも前方の中心位置ＰＣ２〜ＰＣｍを用いて演算することもできる。

この変形例の制御装置８０は、前方位置Ｐ１〜Ｐｎにおけるヨー角ΦＸ、すなわち、現在の車両１の軸線Ｘ方向の方向と前方位置Ｐ１〜Ｐｎにおける車線の方向との差に基づいて開始判定制御を行う。このため、例えば、車線が前方位置Ｐ１〜Ｐｎにおいて蛇行する等している場合に、自動走行制御が禁止されやすくなる。このため、車両１が自動走行するときに不安定な挙動を示しにくくなる。

また、ヨー角Φとヨー角ΦＸとの差が大きい場合、車線が大きく蛇行しているおそれがあるため、自動走行モードに移行した後に車両１の挙動が不安定になるおそれがある。このため、開始判定制御において、ヨー角Φとヨー角ΦＸとの差の絶対値が大きいとき、自動走行モードに移行せず、手動運転モードを維持するようにしてもよい。これにより、車両１が自動走行するときに不安定な挙動を示しにくくなる。

・第３実施形態の開始判定制御において、第４実施形態のステップＳ３１、および、ステップＳ３２の制御を加えることもできる。
・第３実施形態の横ずれ閾値ΔＹＡを、車速Ｖに応じて設定することもできる。例えば、車速Ｖが高いほど、横ずれ閾値ΔＹＡを小さくする。これにより、車両が自動走行するときに不安定な挙動をより示しにくくなる。

・第４実施形態の角閾値ΦＡを、車速Ｖに応じて設定することもできる。例えば、車速Ｖが高いほど、角閾値ΦＡを小さくする。これにより、車両が自動走行するときに不安定な挙動をより示しにくくなる。

・上記各実施形態の制御装置８０は、中心位置ＰＣ１〜ＰＣｍを右側のレーンマークＬＲ、および、左側のレーンマークＬＬの一方のみを用いて演算することもできる。例えば、制御装置８０は、右側のレーンマークＬＲから左方に所定距離（例えば、車線幅の半分）だけ離れた位置を中心位置ＰＣ１〜ＰＣｍとする。要するに、中心位置ＰＣ１を推定できる構成であれば、いずれの方法を採用することもできる。

・上記各実施形態の開始判定制御において、以下の判定処理を加えることもできる。すなわち、自動走行モードに移行したと仮定したとき、所定の期間後に中心線ＬＣを越えて反対側のレーンマークＬＲ，ＬＬに近づく、または、車線を逸脱ことが推定される旨が判定されるとき、自動走行モードに移行しない。なお、この判定処理は、曲率半径差ＤＲ、横ずれ量ΔＹ、および、ヨー角Φの少なくとも１つに応じて行われる。また、車速Ｖに応じて、所定の期間を変更することもできる。

・上記各実施形態の走行曲率半径ＲＡを、転舵角を用いて補正することもできる。ヨーレートωは、車両１の横すべりの影響を受ける。このため、転舵角を用いて補正することにより、走行曲率半径ＲＡの演算精度を向上できる。

・上記各実施形態のＣＣＤカメラ６０に代えて、レーザレーダを採用することもできる。レーンマーク認識部７０は、レーザレーダの出力に基づいて、レーンマークＬＲ，ＬＬの位置情報を演算する。

・上記各実施形態の車両１は、自動走行モードに移行しない旨を表示する表示装置２０を有するが、これに代えてまたは加えて、自動走行モードに移行しない旨を音声、または、警報音により報知する報知装置を備えることもできる。

（実施形態の記載に基づく付記事項）
上記実施形態に記載の事項を上位概念化した事項を以下に記載する。
（付記１）前記車両制御装置は、運転者の自動走行を開始する旨の意志を反映する開始信号を受信したとき、前記自動走行制御を開始するか否かを判定する。

１…車両、１０…操舵装置、２０…表示装置、３０…切替部、４０…車速検知部、５０…ヨーレート検出部、６０…ＣＣＤカメラ、７０…レーンマーク認識部、８０…制御装置（車両制御装置）。

Claims

車両を自動走行させる自動走行制御を実行し、前記自動走行制御により前記車両の操舵装置を制御する車両制御装置であって、
前記自動走行制御を開始するか否かを判定する処理に用いる曲率半径閾値を、車両の走行に関する情報である車両情報に応じて設定し、
前記車両の走行経路が持つ曲率半径である走行曲率半径と、前記車両が走行する車線が持つ曲率半径である車線曲率半径との差である曲率半径差の絶対値が前記曲率半径閾値以上のとき、前記自動走行制御を開始せず、手動運転モードを維持する
車両制御装置。
前記車両情報が、車線の幅方向における車線の中心位置である車線横中心と、前記車両の幅方向における前記車両の中心位置である車両横中心との差である横ずれ量、前記車両のヨー角、および、前記車両の走行速度である車速の少なくとも１つを含む
請求項１に記載の車両制御装置。
車両を自動走行させる自動走行制御を実行する車両制御装置であって、
車線の幅方向における車線の中心位置である車線横中心と、前記車両の幅方向における車両の中心位置である車両横中心との差である横ずれ量の絶対値が横ずれ閾値以上のとき、手動運転モードを前記自動走行制御に切り替える信号を受信しても前記自動走行制御を開始せず、前記手動運転モードを維持する
車両制御装置。