車両および車両制御プログラム
【課題】操舵支援を行いながら、走行経路に沿って滑らかに車両を走行させることができる車両および車両制御プログラムを提供すること。
【解決手段】推奨軌道に沿って車両１が走行するためのハンドル１３の推奨ハンドル角φｉを定め、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値が大きいほど、大きな補助力Ｆを、ハンドル１３に対して、ハンドル角が推奨ハンドル角φｉへ近づく方向に付与する。これにより、搭乗者は、ハンドル１３を回転操作させなくても、ハンドル１３に対して付与される補助力Ｆの方向および大きさから、推奨ハンドル角φｉへと近づけるためにハンドル１３を操作すべき方向やハンドルの操作量を容易に把握できる。
【解決手段】推奨軌道に沿って車両１が走行するためのハンドル１３の推奨ハンドル角φｉを定め、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値が大きいほど、大きな補助力Ｆを、ハンドル１３に対して、ハンドル角が推奨ハンドル角φｉへ近づく方向に付与する。これにより、搭乗者は、ハンドル１３を回転操作させなくても、ハンドル１３に対して付与される補助力Ｆの方向および大きさから、推奨ハンドル角φｉへと近づけるためにハンドル１３を操作すべき方向やハンドルの操作量を容易に把握できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両および車両制御プログラムに関し、特に、操舵支援を行いながら、走行経路に沿って滑らかに車両を走行させることができる車両および車両制御プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、目標位置までの経路を設定し、その経路に沿って自車両を移動させるために、操舵の補助力を制御することによって、車両の操舵を補助する技術が知られている。例えば、特許文献１には、目標位置までの経路に沿って自車両を移動されるための目標操舵角へ操舵角が向かっていく場合には、自車両の操舵の補助力を増加させる一方、目標操舵角から操舵角が離れていく場合には、自車両の操舵の補助力を減少される技術が開示されている。この技術は、自車両の操舵が目標操舵角へ向かうものか離れていくものかを、その操舵に必要な操作力によって搭乗者に判断させ、搭乗者がその判断に基づいて自車両を操舵することで、設定された経路に沿って目標位置まで自車両を走行させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１０４２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献１に開示された技術では、自車両の操舵が目標操舵角へ向かうか離れるかに応じて、操舵の補助力の大きさを増減させているだけであるので、搭乗者が自車両の操舵を操作しない限り、自車両の操舵が目標操舵角へ向かうものか離れていくものかを判断できない。よって、搭乗者は、目標操舵角から離れる方向に自車両を操舵させる場合が頻繁に発生し、また、その場合は、操舵に必要な操作力が大きくなることを感じてから車両の操舵を逆方向に向けることになる。従って、車両を滑らかに走行させることができず、搭乗者に違和感を感じさせてしまうという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、操舵支援を行いながら、走行経路に沿って滑らかに車両を走行させることができる車両および車両制御プログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００６】
この目的を達成するために請求項１記載の車両によれば、設定手段により設定された走行経路に沿って車両を走行させる場合に操舵手段によって車両に付与すべき目標操舵角を、判断手段によって判断する。また、操舵手段により車両に実際に付与されている操舵角を検出手段により検出する。そして、その検出手段により検出された車両に実際に付与されている操舵角と判断手段により判断された目標操舵角との差の絶対値が大きいほど、操舵手段に対し、付与手段によって、車両に付与される操舵角が目標操舵角へ近づく方向へ操舵の補助力が大きく付与される。これにより、搭乗者は、操舵手段を操作しなくても、操舵手段に対して付与される操舵の補助力の方向および大きさから、目標操舵角へと近づけるために操舵手段を操作すべき方向やその操舵手段の操作量を容易に把握できる。よって、搭乗者は、把握した操舵手段を操作すべき方向やその操舵手段の操作量に基づいて、操舵手段を操舵して車両に目標操舵角を付与できるので、操舵支援を行いながら、走行経路に沿って滑らかに車両を走行させることができるという効果がある。
【０００７】
なお、請求項４記載の車両制御プログラムにおいても、その車両制御プログラムを車両に設けたコンピュータにて実行させることによって、請求項１記載の車両と同様の作用効果を奏する。
【０００８】
ここで、請求項１記載の「設定手段」及び請求項４記載の「設定ステップ」は、車両の外部に設けられた装置（サーバや携帯端末等）から、その装置にて生成された走行経路を取得して設定するものであってもよいし、自車両内で生成した走行経路を設定するものであってもよい。
【０００９】
請求項２記載の車両によれば、周辺状況取得手段により取得した車両の周辺状況から、検出手段により検出された車両に実際に付与されている操舵角にて車両を走行させ続けた場合の危険度合を危険度合案出手段により算出する。そして、付与手段は、危険度合算出手段により算出された危険度合が高い程、操舵手段に対して付与される操舵の補助力を大きくするように構成されている。これにより、車両に実際に付与されている操舵角にて車両を走行させ続けると危険な場合は、車両に付与される操舵角が目標操舵角へ近づく方向へ付与される操舵の補助力がより大きく付与されるので、搭乗者に対して、その危険を回避するように操舵手段の操作を仕向けることができる。よって、請求項１記載の車両の奏する効果に加え、車両をより安全に走行させるように、操舵支援を行うことができるという効果がある。
【００１０】
請求項３記載の車両によれば、車両の車両位置と設定手段により設定された走行経路との離れ度合を離れ度合算出手段により算出する。そして、付与手段は、離れ度合算出手段により算出された離れ度合が所定の度合よりも大きい場合には、検出手段により検出された車両に付与されている操舵角と判断手段により判断された目標操舵角との差の絶対値が小さいほど、操舵手段に対し、車両に付与される操舵角が目標操舵角へ近づく方向へ操舵の補助力を大きく付与するように構成されている。車両の車両位置が走行経路と大きく離れており、しかも、車両に実際に付与されている操舵角も目標操舵角と大きく異なっている場合は、搭乗者は、自分の意思によって走行経路に因らずに車両を走行させていると考えられる。よって、この場合は、操舵手段に対して付与される上記の操舵の補助力を小さくすることで、搭乗者の意思に従って操舵手段が操舵され易くすることができる。一方、車両の車両位置が走行経路と大きく離れていても、車両に実際に付与されている操舵角が目標操舵角と近い場合は、走行経路に沿って車両を走行させたいという意思が搭乗者にあると考えられる。よって、この場合は、操舵手段に対して付与される上記の操舵の補助力を大きくすることで、搭乗者の意思に従って走行経路に沿った走行が行われるように操舵手段が操舵され易くすることができる。従って、請求項３記載の車両によれば、請求項１又は２に記載の車両の奏する効果に加え、搭乗者の意思を強く反映させながら、操舵支援を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態における車両を模式的に示した模式図である。
【図２】走行制御装置を含む車両の電気的構成を示したブロック図である。
【図３】（ａ）は、補助力特定マップを模式的に示した模式図であり、（ｂ）は、補助力特定マップにて大きさが特定されたハンドル補助力Ｆの付与方向を説明するための説明図である。
【図４】運転支援処理を示すフローチャートである。
【図５】（ａ）は、危険ポテンシャルの検出範囲を説明するための図であり、（ｂ）は、危険ポテンシャルの生成方法を説明するための図である。
【図６】（ａ）は、直線上の道路に対して生成された危険ポテンシャルの例を示す図であり、（ｂ）は、直線上の道路の途中から右側に分岐した道路に対して生成された危険ポテンシャルの例を示す図である。
【図７】ハンドル補助力付与処理を示すフローチャートである。
【図８】ヨーレートおよび推奨操舵角の算出方法を説明するための図である。
【図９】危険ポテンシャルＰに基づいてハンドル補助力Ｆを補正する方法を説明するための図である。
【図１０】第２実施形態における走行制御装置を含む車両の電気的構成を示したブロック図である。
【図１１】（ａ）は、内側補助力特定マップによって補助力Ｆの大きさを特定する場合の条件について説明するための図であり、（ｂ）は、内側補助力特定マップを模式的に示した模式図である。
【図１２】（ａ）は、外側補助力特定マップによって補助力Ｆの大きさを特定する場合の条件について説明するための図であり、（ｂ）は、外側補助力特定マップを模式的に示した模式図である。
【図１３】運転支援処理を示すフローチャートである。
【図１４】ハンドル補助力付与処理を示すフローチャートである。
【図１５】（ａ）は、一の走行制御点Ｑを基準として、車両１の位置の偏差εを算出する方法を説明するための説明図であり、（ｂ）は、一の走行制御点Ｑを基準として、車両１の方位の偏差θｄを算出する方法を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態における車両１を模式的に示した模式図である。
【００１３】
まず、図１を参照して、車両１の構成について説明する。車両１は、操舵支援を行いながら、推奨軌道に沿って滑らかに車両を走行可能に構成されている。ここで、操舵支援とは、車両１にて定めた推奨軌道に沿って車両１が走行するように後述するハンドル（ステアリングホイール）１３の推奨ハンドル角を定め、搭乗者がハンドル１３のハンドル角をその推奨ハンドル角とするように、ハンドル１３に対して所定の補助力を付与することである。推奨軌道とは、車両１を走行させる場合に推奨される軌道（車両１が走行する軌道）を示したものである。
【００１４】
車両１には、走行制御装置１００が設けられている。走行制御装置１００は、車両１の走行を制御するコンピュータ装置である。車両１の操舵支援は、この走行制御装置１００によって行われる。なお、走行制御装置１００の詳細構成については、図２を参照して後述する。
【００１５】
車両１は、走行制御装置１００の他に、複数（本実施形態では４輪）の車輪２ＦＬ，２ＦＲ，２ＲＬ，２ＲＲと、それら複数の車輪２ＦＬ〜２ＲＲの内の一部（本実施形態では、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲ）を回転駆動する車輪駆動装置３と、複数の車輪２ＦＬ〜２ＲＲの内の一部（本実施形態では、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲ）を操舵する操舵駆動装置５及びステアリング装置６と、ハンドル１３と、車両速度センサ２２と、運転支援スイッチ２５と、第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄと、現在位置検出装置２７と、を主に有している。
【００１６】
車輪２ＦＬ，２ＦＲは、車両１の前方側に配置される左右の前輪であり、車輪駆動装置３によって回転駆動される駆動輪として構成されている。一方、車輪２ＲＬ，２ＲＲは、車両１の後方側に配置される左右の後輪であり、車両１の走行に伴って従動する従動輪として構成されている。
【００１７】
車輪駆動装置３は、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに回転駆動力を付与するものであり、デファレンシャルギヤ（図示せず）及び一対のドライブシャフト３１を介して左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに接続されている。車輪駆動装置３は、車両１に設けられたアクセルペダル（図示せず）の踏み込み量に応じて、ドライブシャフト３１を介して左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに回転駆動力を付与する。これにより、車両１は、アクセルペダルの踏み込み量に応じた速度で走行する。
【００１８】
なお、車輪駆動装置３は、走行制御装置１００から目標とすべき車両速度を通知する制御信号を受け、その通知された車両速度となるように、ドライブシャフト３１を介して左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに回転駆動力を付与するように構成してもよい。この場合、車輪駆動装置３は、走行制御装置１００の入出力ポート９５（図２参照）に接続され、走行制御装置１００に設けられたＣＰＵ９１（図２参照）から制御信号を受信可能に構成すればよい。
【００１９】
操舵駆動装置５は、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲを操舵するための装置であり、ステアリング装置６に回転駆動力を付与する電動モータ５ａ（図２参照）を備えて構成されている。ステアリング装置６は、ステアリングシャフト６１と、フックジョイント６２と、ステアリングギヤ６３と、タイロッド６４と、ナックルアーム６５とを主に備えて構成されている。なお、ステアリング装置６は、ステアリングギヤ６３がピニオン（図示せず）とラック（図示せず）とを備えたラックアンドピニオン機構によって構成されている。
【００２０】
操舵駆動装置５は、走行制御装置１００からの制御信号によって電動モータ５ａを駆動すると、電動モータ５ａの回転駆動力がステアリング装置６のステアリングシャフト６１に付与される。その回転駆動力は、ステアリングシャフト６１を介してフックジョイント６２に伝達されると共にフックジョイント６２によって角度を変えられ、ステアリングギヤ６３のピニオンに回転運動として伝達される。
【００２１】
そして、ピニオンに伝達された回転運動はラックの直線運動に変換され、ラックが直線運動することで、ラックの両端に接続されたタイロッド６４が移動し、ナックルアーム６５を介して前輪２ＦＬ，２ＦＲＲが操舵される。これにより、車両１は、走行制御装置１００から指示された操舵角で、前輪２ＦＬ，２ＦＲが操舵される。
【００２２】
ハンドル１３は、車両１の搭乗者から回転操作されることで、その回転操作された角度（ハンドル角）に応じて前輪２ＦＬ，２ＦＲへ付与する操舵角の指示を受け付ける装置であり、ハンドル角検出センサ１３ａ、ハンドル回転角度検出センサ１３ｂ、及び、補助力付与モータ１３ｃを有して構成されている。
【００２３】
ハンドル角検出センサ１３ａは、搭乗者によって回転操作されたハンドル１３のハンドル角を検出し、その検出したハンドル角を走行制御装置１００へ出力するためのセンサである。走行制御装置１００は、ハンドル角検出センサ１３ｃから出力されたハンドル角から、前輪２ＦＬ，２ＦＲへ付与する操舵角を決定し、その操舵角を操舵駆動装置５へ出力する。これにより、操舵駆動装置５によって、前輪２ＦＬ，２ＦＲがハンドル１３のハンドル角に対応した操舵角となるように操舵される。
【００２４】
ハンドル回転角速度検出センサ１３ｂは、搭乗者によって回転操作されたハンドル１３の回転角速度を検出し、その検出したハンドル角を走行制御装置１００へ出力するためのセンサである。詳細については後述するが、走行制御装置１００は、車両１の前方に道路の分岐（例えば、交差点）があった場合に、それぞれの道路に対して車両１の推奨軌道を生成する。そして、走行制御装置１００は、ハンドル角検出センサ１３ａから出力されるハンドル１３のハンドル角とハンドル回転角速度検出センサ１３ｂから出力されるハンドル１３の回転角速度とから、搭乗者が進行したい方向を判定し、複数生成した推奨軌道の中から、搭乗者が進行したいと判定された方向へ車両１が走行する推奨軌道を選択する。
【００２５】
このように、搭乗者の進行したい方向をハンドル角とハンドル１３の回転角速度とによって判定することにより、単にハンドル角のみによって判定する場合と比して、搭乗者のハンドル１３の操作状態をも加味して判定できるので、搭乗者の進行したい方向をより正確に判定できる。
【００２６】
補助力付与モータ１３ｃは、ハンドル１３に対して、補助力を付与するためのモータである。走行制御装置１００は、推奨軌道に沿って車両１が走行するためのハンドル１３の推奨ハンドル角を定め、その推奨ハンドル角とハンドル角検出センサ１３ａから出力される実際のハンドル１３のハンドル角との差の絶対値に応じて、危険ポテンシャルも加味しながらハンドル１３に付与する補助力の大きさＦを決定する。そして、走行制御装置１００は、ハンドル１３に対して、ハンドル角が推奨ハンドル角へ近づく方向に補助力Ｆを付与するよう、補助力付与モータ１３ｃに対して指示する。これにより、ハンドル１３には、ハンドル角が推奨ハンドル角へ近づく方向に補助力Ｆが付与される。
【００２７】
また、詳細については後述するが、ここで付与される補助力Ｆは、実際のハンドル角と推奨ハンドル角との差の絶対値が大きいほど、大きくなるように設定される。よって、搭乗者は、ハンドル１３を回転操作させなくても、ハンドル１３に対して付与される補助力Ｆの方向および大きさから、推奨ハンドル角へと近づけるためにハンドル１３を操作すべき方向やハンドルの操作量を容易に把握できる。
【００２８】
従って、搭乗者は、ハンドル１３に対して余計な操作を行わなくとも、把握したハンドル１３の操作方向や操作量に基づいて、ハンドル１３のハンドル角を推奨ハンドル角となるようにハンドル１３を操作できる。その結果、車両１は、操舵支援を行いながら、推奨軌道に沿って滑らかに車両を走行させることができる。
【００２９】
運転支援スイッチ２５は、操舵支援を受けながら車両１を走行させたい場合に、搭乗者が押下するスイッチである。運転支援スイッチ２５が搭乗者により押下され、オン状態にされると、走行制御装置１００は、後述する運転支援処理（図３参照）を実行する。これにより、車両１において、操舵支援を行いながら、推奨軌道に沿って滑らかに車両を走行させることができる。また、運転支援スイッチ２５が搭乗者により再び押下されオフ状態されると、走行制御装置１００は運転支援処理を終了し、車両１による操舵支援が終了する。
【００３０】
第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄは、いずれも、車両１の周囲を撮像するための撮像装置であり、ＣＣＤイメージセンサや、ＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子が搭載されたデジタルカメラで構成されている。各第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄは、撮像した画像を画像データに変換して走行制御装置１００へ出力する。
【００３１】
第１カメラ２６ａは、車両１の前方中央に配設され、第２カメラ２６ｂは、車両１の右側面のサイドミラー（非図示）に配設され、第３カメラ２６ｃは、車両１の左側面のサイドミラー（非図示）に配設され、第４カメラ２６ｄは、車両１の後方中央に配設されている。本実施形態では、３つの第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄにより、車両１を中心として車両１の少なくとも前方方向３０ｍ及び後方方向１５ｍと、車両１を中心として車両１の左右方向に少なくとも２４ｍの範囲を撮像可能に構成されている。
【００３２】
走行制御装置１００は、第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄより取得した画像データを解析し、車両１の周辺情報を取得する。例えば、歩道や車線、センターラインを判断し、車両１が走行している道路の際（きわ）を判断して、車両１の周辺情報とする。
【００３３】
また、画像データの解析結果から、道路上の障害物を判断したり、道路または歩道にいる歩行者、自転車、他の車両（対向車や前後左右にいる車両）の位置を判断して、車両１の周辺情報とする。更に、画像データの解析結果から、道路の状態、例えば、雨や雪により路面が滑りやすい状態にあるか否か等を判断して、車両１の周辺情報とする。
【００３４】
詳細については後述するが、走行制御装置１００は、操舵支援を行う場合に、これらの判断結果に基づいて、車両１が走行可能な道路毎に、その道路上の危険ポテンシャルを算出する。危険ポテンシャルとは、道路上のある地点を車両１が走行した場合のその地点における危険度を表す指標である。
【００３５】
走行制御装置１００は、算出した危険ポテンシャルを基に、最も危険ポテンシャルの小さい地点を車両１が走行するように、各道路に対して、走行軌道の候補である推奨軌道を生成する。そして、走行制御装置１００は、複数の道路に対して生成された推奨軌道の中から、ハンドル１３のハンドル角および回転角速度に基づいて判断された搭乗者の進行したい方向へ車両１を進行させる推奨軌道を１つ選択し、その推奨軌道に沿って車両１が走行するように、操舵支援を行う。
【００３６】
現在位置検出装置２７は、車両１の現在位置（緯度、経度からなる絶対座標値）や車両１の車両方位（車両１の前方方向の向き）を検出するためのものである。この現在位置検出装置２７は、人工衛星を利用して車両の位置を測定するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信装置、地磁気を検出して車両の方位を求める地磁気センサ、ジャイロセンサ、車速センサの１又は複数が使用される。更には、地図情報ＤＢ９２ｂと走行軌道とのマップマッチング或いは地図情報ＤＢ９２ｂと第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄでとらえた構造物や標識等とのマッチングにより現在位置を同定してもよい。
【００３７】
現在位置検出装置２７で検出した車両１の現在位置および車両方位は、走行制御装置１００へ送信される。走行制御装置１００では、車両１が走行可能な各道路に対して、現在位置検出装置２７より受信した車両１の現在位置からそれぞれの道路へ進行するための推奨軌道を生成する。
【００３８】
次いで、図２を参照して、走行制御装置１００の詳細構成について説明する。図２は、走行制御装置１００を含む車両１の電気的構成を示したブロック図である。
【００３９】
走行制御装置１００は、ＣＰＵ９１、フラッシュメモリ９２及びＲＡＭ９３を有しており、それらがバスライン９４を介して入出力ポート９５に接続されている。入出力ポート９５には、上述した、操舵駆動装置５、ハンドル１３、ジャイロセンサ装置２４、運転支援スイッチ２５、第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄ、現在位置検出装置２７、及び、その他の入出力装置９９などが接続されている。
【００４０】
ＣＰＵ９１は、入出力ポート９５に接続されたハンドル１３のハンドル角検出センサ１３ａ及びハンドル回転角速度センサ１３ｂ、運転支援スイッチ２５、第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄ、現在位置検出装置２７等から送信された各種の情報に基づいて、操舵駆動装置５や、ハンドル１３の補助力付与モータ１３ｃ等を制御する演算装置である。
【００４１】
フラッシュメモリ９２は、ＣＰＵ９１によって実行される制御プログラムや固定値データ等を記憶するための書き換え可能な不揮発性のメモリである。このフラッシュメモリ９２には、プログラムメモリ９２ａ、地図情報ＤＢ９２ｂ及び補助力特定マップメモリ９２ｃが設けられている。
【００４２】
プログラムメモリ９２ａは、ＣＰＵ９１にて実行される各種のプログラムが格納されたフラッシュメモリ９２上の領域である。後述する図４のフローチャートに示す運転支援処理や図７のフローチャートに示すハンドル補助力付与処理等をＣＰＵ９１にて実行させるための各プログラムは、このプログラムメモリ９２ａに格納されている。
【００４３】
ＣＰＵ９１は、このプログラムメモリ９２ａに格納された各プログラムに従って各種処理を実行することで、操舵支援を行いながら、推奨軌道に沿って滑らかに車両１を走行させている。
【００４４】
地図情報ＤＢ９２ｂは、地図および道路に関する情報が格納されたデータベースである。この地図情報ＤＢ９２ｂでは、各種施設の場所や、各種道路の位置などが、緯度、経度からなる絶対座標値によって示されている。
【００４５】
走行制御装置１００は、現在位置検出装置２７によって検出された車両１の現在位置と、地図情報ＤＢ９２ｂに格納された情報とから、車両１が走行可能な道路の有無を判断する。そして、その走行可能な道路に対して、推奨軌道を生成する。
【００４６】
地図情報ＤＢ９２ｂには、また、各道路に関する各種道路情報、例えば、その道路に対する進入禁止、車両通行止め等の各種規制情報や、その道路の幅、車線数、交差点間距離(道路の長さ)、及び、その道路における事故履歴、その他注意情報等が各道路に対して対応付けされている。
【００４７】
走行制御装置１００は、地図情報ＤＢ９２ｂにおいて各道路に対応付けられた規制情報に基づいて、その道路が走行可能な道路か否かを判断する。また、走行制御装置１００は、地図情報ＤＢ９２ｂにおいて各道路に対応付けられた道路の幅や車線数、事故履歴、その他注意情報等に基づいて、各道路に対し危険ポテンシャルを算出する。そして、走行制御装置１００は、算出した危険ポテンシャルが最も低い地点を車両１が走行するように、各道路に対し、推奨軌道を生成する。
【００４８】
なお、車両１にナビゲーション装置が別途設けられている場合、走行制御装置１００は、フラッシュメモリ９２に地図情報ＤＢ９２ｂを格納することに代えて、そのナビゲーション装置が有する地図情報ＤＢを用いて上記の処理を行うようにしてもよい。この場合、ナビゲーション装置が走行制御装置１００の入出力ポート９５に接続され、走行制御装置１００が入出力ポート９５を介してナビゲーション装置より地図情報ＤＢに格納された各種情報を取得するように構成すればよい。
【００４９】
補助力特定マップメモリ９２ｃは、ハンドル１３に対して付与する補助力Ｆ（以下「ハンドル補助力Ｆ」とも称す）の大きさを特定するための補助力特定マップを格納するためのメモリ領域である。ここで、図３を参照して、補助力特定マップの詳細と、補助力特定マップによって大きさが特定されたハンドル補助力Ｆの付与方向とについて説明する。図３（ａ）は、補助力特定マップを模式的に示した模式図である。また、図３（ｂ）は、補助力特定マップにて大きさが特定されたハンドル補助力Ｆの付与方向を説明するための説明図である。
【００５０】
まず、補助力特定マップは、図３（ａ）に示す通り、縦軸をハンドル補助力Ｆの大きさとし、横軸を実際のハンドル角φｊとしたマップであり、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉと関係から、ハンドル１３に対して付与すべき補助力Ｆの大きさが特定できるようになっている。
【００５１】
具体的には、この補助力特定マップでは、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差分が０、即ち、実際のハンドル角φｊが推奨ハンドル角φｉと等しい場合、ハンドル補助力Ｆが０として特定される。そして、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値が大きくなるほど、ハンドル補助力Ｆの大きさが大きくなるように特定される。
【００５２】
ＣＰＵ９１は、車両１の推奨軌道を決定すると、その推奨軌道に沿って車両１が走行するためのハンドル１３の推奨ハンドル角φｉを定め、ハンドル角検出センサ１３ａが示す実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値から、補助力特定マップを用いて、ハンドル補助力Ｆの大きさを特定する。
【００５３】
詳細については後述するが、ＣＰＵ９１は、この大きさを特定したハンドル補助力Ｆを、上述した危険ポテンシャルに基づいて補正する。そして、ＣＰＵ９１は、その補正後のハンドル補助力Ｆが、図３（ｂ）に示す向き、即ち、ハンドル１３のハンドル角を実際のハンドル角φｊから推奨ハンドル角φｉへと近づける向きに付与されるように、ハンドル１３の補助力付与モータ１３ｃに対して指示する。これにより、ハンドル１３に対して、ハンドル角が推奨ハンドル角へと近づく方向に、補助力特定マップによって特定され且つ危険ポテンシャルに基づき補正された大きさのハンドル補助力Ｆを付与させることができる。
【００５４】
なお、図３（ａ）の例では、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の二乗に比例してハンドル補助力の大きさが大きくなる場合に示しているが、これは例示であり、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値に比例して、ハンドル補助力Ｆの大きさが大きくなってもよい。また、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値が大きくなるほど、ハンドル補助力Ｆの大きさが大きくなるものであれば、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値と、ハンドル補助力Ｆの大きさとの関係は任意のものであってよい。
【００５５】
図２に戻り、説明を続ける。ＲＡＭ９３は、書き換え可能な揮発性のメモリであり、ＣＰＵ９１によって実行される制御プログラムの実行時に各種のデータを一時的に記憶するためのメモリである。ＲＡＭ９３には、推奨軌道メモリ９３ａが設けられている。
【００５６】
推奨軌道メモリ９３ａは、走行制御装置１００が生成した推奨軌道情報（推奨軌道上に位置する各点の座標等）を、推奨軌道毎に格納するために、ＲＡＭ９３に設けた領域である。
【００５７】
走行制御装置１００は、車両１が走行可能な道路毎に、その道路を車両１が走行すると仮定した場合に推奨される軌道を推奨軌道として生成する。ここで各道路に対して生成された推奨軌道情報が、推奨軌道毎に推奨軌道メモリ９３ａに格納される。
【００５８】
走行制御装置１００は、ハンドル角検出センサ１３ａから出力されるハンドル１３のハンドル角と、ハンドル回転角速度検出センサ１３ｂから出力されるハンドル１３の回転角速度とから、搭乗者が進行したい方向を判断し、推奨軌道メモリ９３ａに軌道情報が格納された推奨軌道の中から、搭乗者が進行したいと判断された方向へ車両１が走行する推奨軌道を選択する。
【００５９】
そして、走行制御装置１００は、選択された推奨軌道上の地点であって、車両位置検出装置２７により取得した車両の現在位置から車両１がその推奨軌道に沿って車両速度Ｖで時間ｔだけ走行したと仮定した場合に到達する地点（経路点Ｑ）を、推奨軌道メモリ９３ａに格納された軌道情報から判断する。走行制御装置１００は、その経路点Ｑへ車両１を走行させるために必要な車両１の操舵角（前輪２ＦＬ，２ＦＲへ付与すべき操舵角）δを算出し、その操舵角δから、推奨ハンドル角φｉを求める。
【００６０】
走行制御装置１００は、その推奨ハンドル角φｉと、実際のハンドル１３のハンドル角φｊとから、上述した補助力特定マップに従って、ハンドル１３に対して付与すべきハンドル補助力Ｆの大きさと、方向を決定する。
【００６１】
次いで、図４〜図９を参照して、車両１に搭載された走行制御装置１００のＣＰＵ９１により実行される運転支援処理について説明する。図４は、その運転支援処理を示すフローチャートである。運転支援処理は、操舵支援を行いながら、推奨軌道に沿って滑らかに車両１を走行させる処理である。
【００６２】
運転支援処理は、運転支援スイッチ２５が搭乗者によって押下され、オン状態にされると、ＣＰＵ９１によって処理が開始される。運転支援処理では、まず、現在位置検出装置２７によって検出された車両１の現在位置を取得する（Ｓ１）。そして、推奨軌道生成処理を実行し（Ｓ２）、車両１が走行可能な各道路に対して、推奨軌道を生成する。
【００６３】
具体的には、まず、Ｓ１の処理によって取得した車両１の現在位置と、地図情報ＤＢ９２ｂに格納された情報とから、車両１が走行可能な道路の有無を判断する。この時、地図情報ＤＢ９２ｂに格納された道路の位置情報だけでなく、各道路に対応付けられた進入禁止や車両通行止め等の各種規制情報に基づいて、車両１が走行可能な道路を判断する。
【００６４】
次いで、走行可能であると判断された各道路に対して、それぞれ、危険ポテンシャルを生成する。そして、各道路毎に、危険ポテンシャルの最も低い部分を車両１が走行するための軌道を求め、その軌道を各道路の推奨軌道として、その推奨軌道情報を推奨軌道毎に推奨軌道メモリ９３ａに格納し、推奨軌道生成処理を終了する。
【００６５】
ここで、図５を参照して、一の道路における危険ポテンシャルの生成方法について説明する。図５（ａ）は、危険ポテンシャルの検出範囲を説明するための図であり、図５（ｂ）は、危険ポテンシャルの生成方法を説明するための図である。
【００６６】
まず、図５（ａ）を参照して、危険ポテンシャルの生成範囲について説明する。なお、以下の説明において使用する座標系は、いわゆる車両座標系であり、車両１の後輪軸（２ＲＬ，２ＲＲを結んだ直線）をｘ軸とし、車両１中央の前後軸上をｙ軸とし、ｘ軸およびｙ軸の交点を原点としたものを用いる。また、この車両座標系において、ｘ軸は、車両１の進行方向右側を＋方向とし、ｙ軸は、車両１の進行方向を＋方向とする。
【００６７】
ここで、危険ポテンシャルの生成対象となる道路の境界線の座標は、車両１の進行方向右側の境界線が（ｘ１，ｙ１）〜（ｘ２，ｙ２）であるものとし、車両１の進行方向左側の境界線が（ｘ３，ｙ３）〜（ｘ４，ｙ４）であるものとする。
【００６８】
ここで、危険ポテンシャルの生成対象となる道路の境界線の定義について説明する。境界線を堺にある走行可能領域と走行不可能領域を表現するために、図５（ａ）における車両１の進行方向右側の境界線（ｘ１，ｙ１）〜（ｘ２，ｙ２）は（ｘ１，ｙ１，ｘ２，ｙ２）と表現する。これは、（ｘ１，ｙ１）を原点とし、この点から（ｘ２，ｙ２）への方向をｘ軸とした座標系において、ｙ座標が正となる領域を走行可能領域、負となる領域を走行不可能領域として定義している。同様に図５（ａ）における車両１の進行方向左側の境界線（ｘ３，ｙ３）〜（ｘ４，ｙ４）は（ｘ３，ｙ３，ｘ４，ｙ４）と表現され、（ｘ３，ｙ３）を原点とし、この点から（ｘ４，ｙ４）への方向をｘ軸とした座標系において、ｙ座標が正となる領域を走行可能領域、負となる領域を走行不可能領域として定義している。したがって図５（ａ）で、車両１の進行方向右側の境界線が（ｘ１，ｙ１）〜（ｘ２，ｙ２）、進行方向左側の境界線が（ｘ３，ｙ３）〜（ｘ４，ｙ４）と判断することが可能である。
【００６９】
この道路の境界の座標は、地図情報ＤＢ９２ｂに格納された道路情報、及び、第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄの画像データを解析することにより取得した周辺情報に基づいて、設定される。
【００７０】
危険ポテンシャルの生成範囲は、図５（ａ）に示す通り、次のように設定される。即ち、操舵支援時の車両１の車両速度をＶとした場合に所定時間ｔが経過する間に車両１が進む距離Ｌ（＝Ｖ×ｔ）を基準として、ｙ軸方向は、ｘ軸から進行方向（＋方向）に向かって距離Ｌまでの範囲を危険ポテンシャルの範囲とし、ｘ軸方向は、ｙ軸から車両１の左右両方向（±方向）に向かって距離Ｌまでの範囲を危険ポテンシャルの範囲とする。このように危険ポテンシャルの生成範囲を設定することで、車両１が所定時間ｔ（例えば、５秒）の間に進むであろう範囲について、危険ポテンシャルが生成される。
【００７１】
危険ポテンシャルの生成では、図５（ａ）で示したように危険ポテンシャルの生成範囲を設定した後、次いで、その生成範囲と、危険ポテンシャルの生成対象となる道路の境界線との交点の座標を算出する。
【００７２】
ここでは、車両１から一定距離先のｙ座標が“Ｌ”における、危険ポテンシャルの生成範囲と車両１の進行方向右側の道路の境界線との交点１の座標（ｘｃ１，ｙｃ１）、及び、危険ポテンシャルの生成範囲と車両１の進行方向左側の道路の境界線との交点２の座標（ｘｃ２，ｙｃ２）を、次式（１）〜（６）によって算出する。
【００７３】
ｙｃ１＝Ｌ ・・・（１）
Ｂｃ１＝（ｙ２−ｙ１）／（ｘ２−ｘ１） ・・・（２）
ｘｃ１＝（Ｌｃ１＋Ｂｃ１×ｘ２−ｙ２）／Ｂｃ１ ・・・（３）
ｙｃ２＝Ｌ ・・・（４）
Ｂｃ２＝（ｙ４−ｙ３）／（ｘ４−ｘ３） ・・・（５）
ｘｃ２＝（Ｌｃ２＋Ｂｃ２×ｘ４−ｙ４）／Ｂｃ２ ・・・（６）
但し、ここで算出した交点１の座標は、次式（７）、（８）をいずれも満足する必要があり、また、交点２の座標は、次式（９）、（１０）をいずれも満足する必要がある。
【００７４】
−Ｌ ≦ ｘｃ１ ≦ Ｌ ・・・（７）
（ｙ１−Ｌ）（ｙ２−Ｌ） ≦ ０ ・・・（８）
−Ｌ ≦ ｘｃ２ ≦ Ｌ ・・・（９）
（ｙ３−Ｌ）（ｙ４−Ｌ） ≦ ０ ・・・（１０）
この条件をいずれも満足しない場合は、交点１と交点２とのいずれもが危険ポテンシャルの生成範囲から外れた位置にあることになる。よって、この場合、危険ポテンシャルの生成範囲を広げるか、若しくは、危険ポテンシャルを生成せずに他の方法で推奨軌道を生成する。
【００７５】
推奨軌道を生成する他の方法としては、推奨軌道の生成対象となる道路へスムーズに進行できる軌道を算出して、その軌道を推奨軌道とする方法がある。この場合、クロソイド曲線を考慮して、スムーズに進行できる軌道を算出してもよいし、曲率半径が大きくなるようにスムーズに進行できる軌道を算出してもよい。
【００７６】
また、推奨軌道を生成する他の方法としては、その生成対象となる道路へ最短距離で進行または進入できる軌道を算出して、その軌道を推奨軌道としてもよい。更に、地図情報ＤＢ９２ｂの道路情報に、推奨軌道を含めておき、その道路情報に基づいて、推奨軌道を生成してもよい。
【００７７】
さて、交点１，２の座標を、式（１）〜（６）を用いて算出し、算出した交点１，２の座標が式（７）〜（１０）を満足していた場合、交点１と交点２を結んだ直線上、即ち、ｙ軸の座標が“Ｌ”の直線上の各点に対して、危険ポテンシャルを生成する。その危険ポテンシャルの生成は、図５（ｂ）に示す方法によって行う。
【００７８】
まず、交点１（車両１の進行方向右側）を基準とし、その交点１より道路の外側の部分が最も高い危険ポテンシャルを示すものとして、交点１より左側の危険ポテンシャルＰ１を次式（１１）によって算出する。
【００７９】
Ｐ１ ＝ Ｋ×ｅ＾（−ｌ／ｗ） ・・・（１１）
ここで、Ｋは、ポテンシャル係数であり、ｌは、車両１の全幅の１／２の長さであり、ｗは、交点１からの距離である。
【００８０】
式（１１）により算出した、交点１を基準とした危険ポテンシャルＰ１は、図５（ｂ）の一番上のグラフのようになる。
【００８１】
次いで、交点２（車両１の進行方向左側）を基準とし、その交点２より道路の外側の部分が最も高い危険ポテンシャルを示すものとして、交点２より右側の危険ポテンシャルＰ２を算出する。ここで、Ｐ２も上記式（１１）の右辺と同じ式によって算出する。これにより算出した、交点２を基準とした危険ポテンシャルＰ２は、図５（ｂ）の真ん中のグラフのようになる。
【００８２】
そして、これら交点１を基準とした危険ポテンシャルＰ１と交点２を基準とした危険ポテンシャルＰ２とを合成して、車両１から一定距離先のｙ座標が“Ｌ”における危険ポテンシャルＰを求める。即ち、危険ポテンシャルＰを次式（１２）により算出する。
【００８３】
Ｐ ＝ Ｐ１＋Ｐ２ ・・・（１２）
式（１２）により算出した危険ポテンシャルＰは、図５（ｂ）の一番下のグラフのようになる。
【００８４】
なお、交点１と交点２とのいずれかが危険ポテンシャルの生成範囲にある場合は、危険ポテンシャルの生成範囲内にある交点のみ使用して、ｙ軸の座標が“Ｌ”である直線上の各点に対して、危険ポテンシャルを生成する。例えば、交点１のみが危険ポテンシャルの生成範囲にある場合は、図５（ｂ）の一番上のグラフに示す危険ポテンシャルＰ１を算出して、これを危険ポテンシャルＰとする。また、交点２のみが危険ポテンシャルの生成範囲にある場合は、図５（ｂ）の真ん中のグラフに示す危険ポテンシャルＰ２を算出して、これを危険ポテンシャルＰとする。
【００８５】
このように、危険ポテンシャルの生成では、まず、常に一定距離先（ｙ座標が“Ｌ”の地点）の危険ポテンシャルＰを、上記のようにして算出する。また、第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄにて撮像した画像データの解析結果から、道路上の障害物、道路または歩道にいる歩行者、自転車、他の車両（対向車や前後左右にいる車両）の存在を把握していたり、道路の状態、例えば、雨や雪により路面が滑りやすい状態にあることを把握していた場合は、障害物等の位置や、路面の状態等に基づいて、算出した危険ポテンシャルＰを補正する。
【００８６】
このようにして生成した危険ポテンシャルでは、最もポテンシャルの低い場所が危険リスクの最も低い場所であると認識できる。例えば、図６（ａ）では、直線上の道路７１に対して生成された危険ポテンシャルの例について示しているが、この場合、道路７１の真ん中が最も危険ポテンシャルが低く、危険リスクが最も低いと認識できる。また、図６（ｂ）では、直線上の道路７１の途中から右側に分岐した道路７２に対して生成された危険ポテンシャルの例について示しているが、この場合、道路の境界ａ−ｂより離れるほど危険ポテンシャルが低くなり、危険リスクが低くなると認識できる。
【００８７】
推奨軌道生成処理では、各道路毎に、この危険リスクが最も低くなる危険ポテンシャルの最も低い部分を車両１が走行するように推奨軌道を生成して、推奨軌道メモリ９３ａに格納する。上述した通り、車両１の操舵支援は、このようにして生成された１以上の推奨軌道の中から選択された推奨軌道に沿って車両１が走行するように行われる。よって、車両１は、最も安全な地点を走行するように操舵支援が行われるので、搭乗者は安心して車両１に操舵支援を行わせることができる。
【００８８】
図４に戻り、運転支援処理の説明を続ける。運転支援処理では、推奨軌道生成処理（Ｓ２）の後、次いで、ハンドル補助力付与処理を実行する（Ｓ３）。ハンドル補助力付与処理は、ハンドル１３に対して所定のハンドル補助力Ｆを付与することにより、操舵支援を実行する処理である。このハンドル補助力付与処理の詳細については、図７を参照して、後述する。
【００８９】
ハンドル補助力付与処理（Ｓ３）の後、運転支援処理では、運転支援スイッチ２５が再び押下され、オフ状態となったか否かを判断する（Ｓ４）。その結果、運転支援スイッチ２６がオン状態のままであれば（Ｓ４：Ｎｏ）、Ｓ１の処理へ戻り、再びＳ１〜Ｓ４の処理を実行する。これにより、運転支援スイッチ２６がオン状態である間は、リアルタイムで推奨軌道を生成して選択しつつ、その選択された推奨軌道に沿って車両１が走行されるように、車両１の操舵支援が継続して行われる。
【００９０】
一方、Ｓ４の処理の結果、運転支援スイッチ２６が押下されてオフ状態となったと判断された場合は（Ｓ４：Ｙｅｓ）、運転支援処理を終了する。
【００９１】
次いで、図７を参照して、運転支援処理（図４）の一処理であるハンドル補助力付与処理（Ｓ３）の詳細について説明する。図７は、ＣＰＵ９１により実行されるハンドル補助力付与処理を示すフローチャートである。このハンドル補助力付与処理は、推奨軌道に沿って車両１が走行するためのハンドル１３の推奨ハンドル角とハンドル角検出センサ１３ａから出力される実際のハンドル１３のハンドル角との差の絶対値から、ハンドル１３に付与する補助力の大きさＦを決定し、ハンドル角が推奨ハンドル角へ近づく方向にその補助力Ｆを付与するよう、補助力付与モータ１３ｃに対して指示するものである。
【００９２】
具体的には、まず、搭乗者によって操作されたハンドル１３の実際のハンドル角φｊと、そのハンドル１３の回転角速度とを、ハンドル角検出センサ１３ａ及びハンドル回転角速度検出センサ１３ｂより取得する（Ｓ３１）。次いで、Ｓ３１の処理によって取得したハンドル角およびハンドル１３の回転角速度から、搭乗者の進行したい方向を判定する（Ｓ３２）。
【００９３】
このＳ３２の判定は、次のように行われる。例えば、ハンドル角が左旋回を示す角度である場合に、ハンドル１３の回転角速度がハンドル１３の左回転を示すものであるか又はハンドル角の維持を示すものであれば、搭乗者は左方向へ進行したいと判定し、ハンドル１３の回転角速度がハンドル１３の右回転を示すものであれば、搭乗者は直進したいと判定する。
【００９４】
また、ハンドル角が直進を示す角度である場合に、ハンドル１３の回転角速度がハンドル１３の左回転を示すものであれば、搭乗者は左方向へ進行したいと判定し、ハンドル１３の回転角速度がハンドル角の維持を示すものであれば、搭乗者は直進したいと判定し、ハンドル１３の回転角速度がハンドル１３の右回転を示すものであれば、搭乗者は右方向へ進行したいと判定する。
【００９５】
また、ハンドル角が右旋回を示す角度である場合に、ハンドル１３の回転角速度がハンドル１３の左回転を示すものであれば、搭乗者は直進したいと判定し、ハンドル１３の回転角速度がハンドル角の維持を示すものであるか又はハンドル１３の右回転を示すものであれば、搭乗者は右方向へ進行したいと判定する。
【００９６】
このように、搭乗者の進行したい方向をハンドル角とハンドル１３の回転角速度とによって判定することにより、単にハンドル角のみによって判定する場合と比して、搭乗者のハンドル１３の操作状態をも加味して判定できるので、搭乗者の進行したい方向をより正確に判定できる。
【００９７】
そして、Ｓ３２の処理により判定された、搭乗者の進行したい方向へ車両１が走行する推奨軌道を、推奨軌道メモリ９３ａに軌道情報が格納された推奨軌道の中から１つ選択する（Ｓ３３）。
【００９８】
なお、推奨軌道メモリ９３ａに格納されている推奨軌道が１つしかない場合は、車両１が走行可能な道路が１つしかなく、推奨軌道メモリ９３ａに格納されている１つの推奨軌道は、その１つしかない走行可能な道路を車両１が走行するための推奨軌道であることを意味する。従って、この場合は、Ｓ３２の処理により判定された搭乗者の走行したい方向にかかわらず、推奨軌道メモリ９３ａに格納された１つの推奨軌道を選択する。
【００９９】
次いで、Ｓ３３の処理により選択された推奨軌道上の各地点の中から、車両１が現在位置よりその推奨軌道に沿って車両速度Ｖで時間ｔだけ走行したと仮定した場合に到達する経路点Ｑを、推奨軌道マップ９３ｂに格納された軌道情報に基づいて特定し、車両１の現在位置からその経路点Ｑまで車両１を走行させる場合に必要な車両１のヨーレートωを算出する（Ｓ３４）。そして、Ｓ３４の処理により算出したヨーレートωに基づいて車両１の推奨操舵角δを算出する（Ｓ３５）。
【０１００】
ここで、図８を参照して、Ｓ３４の処理におけるヨーレートωの算出方法と、Ｓ３５における推奨操舵角δの算出方法とを説明する。図８は、ヨーレートωおよび推奨操舵角δの算出方法を説明するための図である。
【０１０１】
まず、Ｓ３４の処理においてヨーレートωを算出する場合、車両１の現在位置と経路点Ｑの位置との関係から、車両１が経路点Ｑに到達したときの横方向の偏差である横偏差Δｘを算出する。具体的には、経路点Ｑの座標を上述した車両座標系に変換することで、その車両座標系における経路点Ｑのｘ座標を横偏差Δｘとして算出することができる。
【０１０２】
ここで、図８に示す角度θは、次式（１３）によって算出できる。
【０１０３】
θ ＝ ｔａｎ−１（Δｘ／Ｌ） ・・・（１３）
但し、Ｌは、車両１が車両速度Ｖで時間ｔだけ走行した場合に進む距離である。通常、横偏差Δｘは、車両１が進む距離Ｌと比して極めて小さいので、式（１３）は、次式（１４）に変換できる。
【０１０４】
θ ≒ Δｘ／Ｌ ＝ Δｘ／（Ｖ・ｔ） ・・・（１４）
ここで、車両１は時間ｔの間、一定の大きさのヨーレートωで旋回すると仮定すると、そのヨーレートωは、図８に示すθとの関係で、次式（１５）を満たす。
【０１０５】
ω ＝ ２θ／ｔ ・・・（１５）
よって、式（１４）と式（１５）とから、ヨーレートωは、横偏差Δｔと、車両速度Ｖと、時間ｔとから、次式（１６）によって算出できる。
【０１０６】
ω ＝ ２Δｘ／（Ｖ・ｔ２） ・・・（１６）
式（１６）によって、ヨーレートωを算出すると、続くＳ３５の処理では、次式（１７）によって、推奨操舵角δを算出する。
【０１０７】
δ ＝ （１＋Ａ・Ｖ２）×（ｌｗ／Ｖ）×ω ・・・（１７）
ここで、Ａは、車両１の操縦安定性の指標であって個々の車両１によって予め決まるスタビリティファクタであり、ｌｗは、前輪２ＦＬ，２ＦＲを結ぶ前輪軸と、後輪２ＲＬ，２ＲＲを結ぶ後輪軸との距離であるホイールベースである。
【０１０８】
図７に戻り、ハンドル操作角付与処理について説明を続ける。Ｓ３５の処理により、車両１の推奨操舵角δが算出されると、その算出された推奨操舵角δが車両１（前輪２ＦＬ，２ＦＲ）に対して付与されるために必要となるハンドル１３の推奨ハンドル角φｉを特定する（Ｓ３６）。なお、車両１の操舵角と、ハンドル１３のハンドル角とは一対一に対応しており、車両１に付与すべき操舵角が決まれば、ハンドル１３のハンドル角が一意に定まる。
【０１０９】
次いで、Ｓ３１の処理により取得された実際のハンドル角φｊと、Ｓ３６の処理により特定された推奨ハンドル角φｉとの差を算出し（Ｓ３７）、Ｓ３７の処理により算出した、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差から、補助力特定マップエリア９２ｃに格納されている補助力特定マップに従って、ハンドル１３に対して付与すべきハンドル補助力Ｆを特定する（Ｓ３８）。
【０１１０】
そして、Ｓ３８の処理で特定したハンドル補助力Ｆを、推奨軌道生成処理（Ｓ２）で算出した危険ポテンシャルＰに基づいて補正する（Ｓ３９）。ここで、図９を参照して、危険ポテンシャルＰに基づいてハンドル補助力Ｆを補正する方法について説明する。図９は、その危険ポテンシャルＰに基づいてハンドル補助力Ｆを補正する方法を説明するための図である。
【０１１１】
Ｓ３８では、Ｓ３１の処理によって取得した実際のハンドル角φｊのまま所定の車両速度で車両１を走行させた場合の車両１の軌道を予測し、その予測した軌道（予測軌道）と、推奨軌道の生成ために危険ポテンシャルＰが算出された道路上の所定の各点との交点Ｉにおける危険ポテンシャル値を算出する。そして、交点Ｉにおける危険ポテンシャル値と、推奨軌道が通過する地点の危険ポテンシャル値とのポテンシャル偏差ΔＰを算出し、そのポテンシャル偏差ΔＰを用いて、次式によりハンドル補助力Ｆを補正する。
【０１１２】
Ｆ ＝ Ｆ×（１＋ΔＰ／Ｐｍａｘ） ・・・（１８）
ここで、Ｐｍａｘは危険ポテンシャルの最大値である。
【０１１３】
図７に戻り、ハンドル操作角付与処理について説明を続ける。Ｓ３９の処理によって、式（１８）に従って、ハンドル補助力を危険ポテンシャルに基づいて補正すると、その補正後の大きさで、ハンドル補助力Ｆが、ハンドル１３のハンドル角を実際のハンドル角φｊから推奨ハンドル角φｉへと近づける向きに付与されるように、ハンドル１３の補助力付与モータ１３ｃに対して指示する（Ｓ４０）。そして、ハンドル補助力付与処理を終了し、運転支援処理に戻る。
【０１１４】
このＳ４０の処理により、ハンドル１３に対して、ハンドル角が推奨ハンドル角へと近づく方向に、補助力特定マップによって特定され且つ危険ポテンシャルに基づき補正された大きさのハンドル補助力Ｆを付与させることができる。
【０１１５】
以上のように、第１実施形態によれば、推奨軌道に沿って車両１が走行するためのハンドル１３の推奨ハンドル角φｉを定め、ハンドル角検出センサ１３ａから出力される実際のハンドル１３のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値に応じて、ハンドル１３に付与する補助力の大きさＦを決定する。そして、走行制御装置１００は、ハンドル１３に対して、ハンドル角が推奨ハンドル角φｉへ近づく方向に補助力Ｆを付与するよう、補助力付与モータ１３ｃに対して指示する。これにより、ハンドル１３には、ハンドル角が推奨ハンドル角φｉへ近づく方向に補助力Ｆが付与される。
【０１１６】
また、ここで付与される補助力Ｆは、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値が大きいほど、大きくなるように設定される。よって、搭乗者は、ハンドル１３を回転操作させなくても、ハンドル１３に対して付与される補助力Ｆの方向および大きさから、推奨ハンドル角φｉへと近づけるためにハンドル１３を操作すべき方向やハンドルの操作量を容易に把握できる。
【０１１７】
従って、搭乗者は、ハンドル１３に対して余計な操作を行わなくとも、把握したハンドル１３の操作方向や操作量に基づいて、ハンドル１３のハンドル角を推奨ハンドル角φｉとなるようにハンドル１３を操作できる。その結果、車両１は、操舵支援を行いながら、推奨軌道に沿って滑らかに車両を走行させることができる。
【０１１８】
更に、第１実施形態によれば、Ｓ３１の処理によって取得した実際のハンドル角φｊのまま所定の車両速度で車両１を走行させた場合の車両１の軌道を予測し、その予測した軌道（予測軌道）が通過する地点の危険ポテンシャル値と、推奨軌道が通過する地点の危険ポテンシャル値とのポテンシャル偏差ΔＰが大きいほど、ハンドル補助力Ｆが大きくなるように、ハンドル補助力Ｆを補正した上で、その補助力Ｆをハンドル１３に対して付与する。これにより、実際のハンドル角φｊのまま車両１を走行させ続けたときに危険であると判断される場合には、その危険度合いが大きいほど、ハンドル角が推奨ハンドル角φｉへ近づく方向に付与されるハンドル補助力Ｆがより大きく設定されるので、搭乗者に対して、その危険を回避するようにハンドル１３の操作を仕向けることができる。よって、車両１をより安全に走行させるように、操舵支援を行うことができる。
【０１１９】
また、ハンドル補助力Ｆを上記のように付与することによって、搭乗者は、まるで「わだち」を走行しているような感覚を覚えることができる。車両がわだちにはまって走行する場合、そのわだちから離れようとすればするほど、そのわだちに戻ろうとする力が車両の操舵に加わる。これに対し、第１実施形態では、実際のハンドル角φｊが推奨ハンドル角φｉから外れて、推奨軌道から離れようとすればするほど、ハンドル１３にハンドル補助力Ｆが付与されて、推奨軌道に戻ろうとする力が加わる。よって、搭乗者は、推奨軌道をわだちに見立てて、車両１を走行させることができるので、操舵支援を行いながら、搭乗者に自然な感覚で車両１の操舵を行わせることができる。
【０１２０】
次いで、図１０〜図１５を参照して、第２実施形態について説明する。第１実施形態では、推奨軌道をリアルタイムに生成ながら選択し、その推奨軌道に沿って車両１が走行されるように、ハンドル１３に対して、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値が大きいほど大きくなハンドル補助力Ｆを、ハンドル角が推奨ハンドル角φｉへ近づく方向に付与する場合について説明した。
【０１２１】
これに対し、第２実施形態では、予め設定された推奨軌道に沿って、車両１が走行されるように、ハンドル１３に対して、ハンドル補助力Ｆを、ハンドル角が推奨ハンドル角φｉへ近づく方向に付与する。
【０１２２】
また、第２実施形態では、このハンドル１３に対して付与されるハンドル補助力Ｆの大きさは、車両１の現在位置と推奨軌道とが近ければ、第１実施形態と同様に、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値が大きいほど大きく設定するが、車両１の現在位置と推奨軌道とが遠ければ、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値が小さいほど大きく設定する。
【０１２３】
なお、第２実施形態において、車両１及び走行制御装置１００の構成は、走行制御装置１００において、フラッシュメモリ９２に代えてフラッシュメモリ１９２が設けられる点、及び、運転支援処理の内容が異なる点の他は、第１実施形態と同じものである。
【０１２４】
但し、ＲＡＭ９３の推奨軌道メモリ９３ａは、上述した通り、予め設定された推奨軌道情報を格納する。また、第２実施形態において、推奨軌道メモリ９３ａに格納される推奨軌道は、所定間隔毎に設けられた走行制御点によって表され、各走行制御点毎に、その走行制御点の座標、走行制御点における車両１の車両方向、推奨軌道を走行する場合に走行制御点において車両１に付与すべき操舵角、及び、車両の進行方向とが対応付けられて、それを軌道情報として推奨軌道メモリ９３ａに格納する。
【０１２５】
以下、第１実施形態と同一の部分については、同一の符号を付して、その図示と説明を省略する。
【０１２６】
図１０は、第２実施形態における走行制御装置１００を含む車両１の電気的構成を示したブロック図である。
【０１２７】
上述した通り、第２実施形態における走行制御装置１００は、第１実施形態における走行制御装置１００のフラッシュメモリ９２に代えて、フラッシュメモリ１９２を有している。その他の構成は、第１実施形態と同一である。
【０１２８】
フラッシュメモリ１９２は、ＣＰＵ９１によって実行される制御プログラムや固定値データ等を記憶するための書き換え可能な不揮発性のメモリであり、プログラムメモリ１９２ａ、地図情報ＤＢ９２ｂ、内側補助力特定マップメモリ１９２ｃ及び外側補助力特定マップ１９２ｄが設けられている。このうち、地図情報ＤＢ９２ｂは、第１実施形態と同一のものである。
【０１２９】
プログラムメモリ１９２ａは、ＣＰＵ９１にて実行される各種のプログラムが格納されたフラッシュメモリ１９２上の領域である。後述する図１３のフローチャートに示す第２実施形態における運転支援処理や図１４のフローチャートに示す第２実施形態におけるハンドル補助力付与処理等をＣＰＵ９１にて実行させるための各プログラムは、このプログラムメモリ１９２ａに格納されている。
【０１３０】
ＣＰＵ９１は、このプログラムメモリ１９２ａに格納された各プログラムに従って各種処理を実行することで、操舵支援を行いながら、推奨軌道に沿って滑らかに車両１を走行させている。
【０１３１】
内側補助力特定マップメモリ１９２ｃは、車両１の現在位置が推定軌道に近い場合に、ハンドル１３に対して付与する補助力Ｆの大きさを特定するための内側補助力特定マップを格納するためのメモリ領域である。
【０１３２】
ここで、図１１を参照して、内側補助力特定マップによって補助力Ｆの大きさを特定する場合の条件と、その内側補助力特定マップの詳細とについて説明する。図１１（ａ）は、内側補助力特定マップによって補助力Ｆの大きさを特定する場合の条件について説明するための図であり、図１１（ｂ）は、内側補助力特定マップを模式的に示した模式図である。
【０１３３】
この内側補助力特定マップは、図１１（ａ）に示すように、車両１の現在位置と、その車両１に最も近い推奨軌道上の走行制御点の位置との位置の偏差εが、所定の長さλ以下である場合に、車両１の現在位置が推奨軌道に近いと判断して、内側補助力特定マップを用いて、ハンドル補助力Ｆの大きさを特定する。
【０１３４】
この内側補助力特定マップは、図１１（ｂ）に示す通り、第１実施形態の補助力特定マップと同様に縦軸をハンドル補助力Ｆの大きさとし、横軸を実際のハンドル角φｊとしたマップであり、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉと関係から、ハンドル１３に対して付与すべき補助力Ｆの大きさが特定できるようになっている。
【０１３５】
具体的には、この内側補助力特定マップでは、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差分が０、即ち、実際のハンドル角φｊが推奨ハンドル角φｉと等しい場合、ハンドル補助力Ｆが０として特定される。そして、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値が大きくなるほど、ハンドル補助力Ｆの大きさが大きくなるように特定される。
【０１３６】
なお、図１１（ｂ）の例では、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の二乗に比例してハンドル補助力の大きさが大きくなる場合に示しているが、これは例示であり、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値に比例して、ハンドル補助力Ｆの大きさが大きくなってもよい。また、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値が大きくなるほど、ハンドル補助力Ｆの大きさが大きくなるものであれば、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値と、ハンドル補助力Ｆの大きさとの関係は任意のものであってよい。
【０１３７】
図１０に戻って、説明を続ける。外側補助力特定マップメモリ１９２ｃは、車両１の現在位置が推定軌道に遠い場合に、ハンドル１３に対して付与する補助力Ｆの大きさを特定するための外側補助力特定マップを格納するためのメモリ領域である。
【０１３８】
ここで、図１２を参照して、外側補助力特定マップによって補助力Ｆの大きさを特定する場合の条件と、その外側補助力特定マップの詳細とについて説明する。図１２（ａ）は、外側補助力特定マップによって補助力Ｆの大きさを特定する場合の条件について説明するための図であり、図１２（ｂ）は、外側補助力特定マップを模式的に示した模式図である。
【０１３９】
この外側補助力特定マップは、図１２（ａ）に示すように、車両１の現在位置と、その車両１に最も近い推奨軌道上の走行制御点の位置との位置の偏差εが、所定の長さλよりも大きい場合に、車両１の現在位置が推奨軌道に遠いと判断して、外側補助力特定マップを用いて、ハンドル補助力Ｆの大きさを特定する。
【０１４０】
この外側補助力特定マップは、図１２（ｂ）に示す通り、内側補助力特定マップと同様に、縦軸をハンドル補助力Ｆの大きさとし、横軸を実際のハンドル角φｊとしたマップであり、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉと関係から、ハンドル１３に対して付与すべき補助力Ｆの大きさが特定できるようになっている。
【０１４１】
但し、この外側補助力特定マップでは、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差分が０、即ち、実際のハンドル角φｊが推奨ハンドル角φｉと等しい場合、ハンドル補助力Ｆが最も大きくなるように特定される。そして、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値が大きくなるほど、ハンドル補助力Ｆの大きさが小さくなるように特定される。
【０１４２】
なお、図１２（ｂ）の例では、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の二乗に比例してハンドル補助力の大きさが小さくなる場合に示しているが、これは例示であり、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値に比例して、ハンドル補助力Ｆの大きさが小さくなってもよい。また、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値が大きくなるほど、ハンドル補助力Ｆの大きさが小さくなるものであれば、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値と、ハンドル補助力Ｆの大きさとの関係は任意のものであってよい。
【０１４３】
詳細については後述するが、ＣＰＵ９１は、車両１の現在位置と、その現在位置に最も近い推奨軌道の走行制御点の位置との位置の偏差εを算出し、また、車両１の実際の車両方位と、現在位置に最も近い推奨軌道の走行制御点に対応付けられた車両方位との方位の偏差θｄを算出して、位置の偏差εと方位の偏差θｄとから推奨操舵角δを算出し、その推奨操舵角δに基づいて、推奨ハンドル角φｉを特定する。
【０１４４】
そして、位置の偏差εが所定の長さλ以下であれば、車両１の現在位置が推奨軌道に近いと判断し、内側補助力特定マップを用いて、ハンドル角検出センサ１３ａが示す実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値から、ハンドル補助力Ｆの大きさを特定する。また、特定したハンドル補助力Ｆの大きさを、危険ポテンシャルＰに基づいて補正する。
【０１４５】
そして、ＣＰＵ９１は、その補正後のハンドル補助力Ｆが、ハンドル１３のハンドル角を実際のハンドル角φｊから推奨ハンドル角φｉへと近づける向き（図３（ｂ）に示す向き）に付与されるように、ハンドル１３の補助力付与モータ１３ｃに対して指示する。これにより、ハンドル１３に対して、ハンドル角が推奨ハンドル角へと近づく方向に、補助力特定マップによって特定され且つ危険ポテンシャルに基づき補正された大きさのハンドル補助力Ｆを付与させることができる。
【０１４６】
また、ここで付与される補助力Ｆは、内側補助力特定マップにより、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉの差の絶対値が大きいほど、大きくなるように設定される。よって、搭乗者は、ハンドル１３を回転操作させなくても、ハンドル１３に対して付与される補助力Ｆの方向および大きさから、推奨ハンドル角へと近づけるためにハンドル１３を操作すべき方向やハンドルの操作量を容易に把握できる。
【０１４７】
従って、搭乗者は、ハンドル１３に対して余計な操作を行わなくとも、把握したハンドル１３の操作方向や操作量に基づいて、ハンドル１３のハンドル角を推奨ハンドル角となるようにハンドル１３を操作できる。その結果、車両１は、操舵支援を行いながら、推奨軌道に沿って滑らかに車両を走行させることができる。
【０１４８】
一方、ＣＰＵ９１は、位置の偏差εが所定の長さλより大きければ、車両１の現在位置が推奨軌道から遠いと判断し、外側補助力特定マップを用いて、ハンドル角検出センサ１３ａが示す実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値から、ハンドル補助力Ｆの大きさを特定する。また、特定したハンドル補助力Ｆの大きさを、危険ポテンシャルＰに基づいて補正する。
【０１４９】
そして、ＣＰＵ９１は、その補正後のハンドル補助力Ｆが、ハンドル１３のハンドル角を実際のハンドル角φｊから推奨ハンドル角φｉへと近づける向き（図３（ｂ）に示す向き）に付与されるように、ハンドル１３の補助力付与モータ１３ｃに対して指示する。これにより、ハンドル１３に対して、ハンドル角が推奨ハンドル角へと近づく方向に、補助力特定マップによって特定され且つ危険ポテンシャルに基づき補正された大きさのハンドル補助力Ｆを付与させることができる。
【０１５０】
また、ここで付与される補助力Ｆは、外側補助力特定マップにより、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉの差の絶対値が大きいほど、小さくなるように設定される。ここで、車両１の現在位置が推奨軌道から離れており、しかも、実際のハンドル角φｊも推奨ハンドル角φｉと大きく異なっている場合は、搭乗者は、意思によって走行経路に因らずに車両１を走行させていると考えられる。よって、この場合は、ハンドル１３に対して付与される補助力Ｆの大きさを小さくすることで、搭乗者の意思に従ってハンドル１３が操作され易くすることができる。
【０１５１】
一方、車両１の現在位置が推奨軌道と離れていても、実際のハンドル角φｊが推奨ハンドル角φｉと近い場合は、推奨軌道に沿って車両１を走行させたいという意思が搭乗者にあると考えられる。よって、この場合は、ハンドル１３に対して付与されるハンドル補助力Ｆを大きくすることで、搭乗者の意思に従って推奨軌道に沿った走行が行われるようにハンドル１３が操作され易くすることができる。従って、搭乗者の意思を強く反映させながら、操舵支援を行うことができる。
【０１５２】
次いで、図１３を参照して、第２実施形態における運転支援処理について説明する。図１３は、ＣＰＵ９１により実行される第２実施形態の運転支援処理を示すフローチャートである。この運転支援処理は、操舵支援を行いながら、予め設定された推奨軌道に沿って滑らかに車両１を走行させる処理である。
【０１５３】
運転支援処理は、第１実施形態と同様に、運転支援スイッチ２５が搭乗者によって押下され、オン状態にされると、ＣＰＵ９１によって処理が開始される。第２実施形態における運転支援処理では、まず、推奨軌道情報を取得し、推奨軌道メモリ９３ａに格納する（Ｓ１０１）。ここで、推奨軌道情報は、走行制御装置１００によって生成されてもよいし、外部の装置（外部に設けられたサーバや、携帯端末等）から取得してもよい。
【０１５４】
走行制御装置１００にて推奨軌道を生成する場合は、搭乗者から目標位置を受け付けて、地図情報ＤＢ９２ｂに格納された地図や道路の情報を基に、推奨軌道を生成するようにしてもよい。なお、この場合の推奨軌道の生成方法は、種々の公知技術（例えば、特開２０１１−２５７５４号公報）があるため、ここでは説明を省略する。
【０１５５】
また、外部の装置から推奨軌道を取得する場合は、外部の装置と情報を送受信するためのインターフェースを設け、そのインターフェースを入出力ポート９５に接続することで、インターフェースを介して、外部の装置から、推奨軌道を取得するように構成すればよい。
【０１５６】
Ｓ１０１の処理の後、ハンドル補助力付与処理を実行する（Ｓ１０２）。ハンドル補助力付与処理は、ハンドル１３に対して所定のハンドル補助力Ｆを付与することにより、操舵支援を実行する処理である。このハンドル補助力付与処理の詳細については、図１４を参照して、後述する。
【０１５７】
そして、ハンドル補助力付与処理（Ｓ１０２）の後、運転支援処理では、運転支援スイッチ２５が再び押下され、オフ状態となったか否かを判断する（Ｓ１０３）。その結果、運転支援スイッチ２６がオン状態のままであれば（Ｓ１０３：Ｎｏ）、Ｓ１０２の処理へ戻り、再びＳ１０２，Ｓ１０３の処理を実行する。これにより、運転支援スイッチ２６がオン状態である間は、Ｓ１０１の処理によって予め設定された推奨軌道に沿って車両１が走行されるように、車両１の操舵支援が継続して行われる。
【０１５８】
一方、Ｓ１０３の処理の結果、運転支援スイッチ２６が押下されてオフ状態となったと判断された場合は（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、運転支援処理を終了する。
【０１５９】
次いで、図１４を参照して、第２実施形態における運転支援処理（図１３）の一処理であるハンドル補助力付与処理（Ｓ１０２）の詳細について説明する。図１３は、ＣＰＵ９１により実行される第２実施形態におけるハンドル補助力付与処理を示すフローチャートである。
【０１６０】
このハンドル補助力付与処理は、ハンドル角検出センサ１３ａから出力される実際のハンドル１３のハンドル角と推奨軌道に沿って車両１が走行するためのハンドル１３の推奨ハンドル角との差の絶対値、及び、車両１の現在位置と推奨軌道との位置関係から、ハンドル１３に付与する補助力の大きさＦを決定し、ハンドル角が推奨ハンドル角へ近づく方向にその補助力Ｆを付与するよう補助力付与モータ１３ｃに対して指示するものである。
【０１６１】
具体的には、まず、現在位置検出装置２７より、車両１の現在位置および車両方位を取得する（Ｓ１４１）。次いで、推奨軌道メモリ９３ａに格納された軌道情報から、車両１の現在位置に最も近い走行制御点を探索し、その車両１の現在位置に最も近い走行制御点の軌道情報として、その走行制御点の座標、走行制御点における車両１の車両方向、推奨軌道を走行する場合に走行制御点において車両１に付与すべき操舵角、及び、車両の進行方向を取得する（Ｓ１４２）。
【０１６２】
次いで、Ｓ１４２の処理によって探索された車両１の現在位置に最も近い走行制御点に対する車両１の位置の偏差εと方位の偏差θｄとを算出し（Ｓ１４３）、また、車両１が推奨軌道に対して左右のいずれの方向にずれているかを判別する（Ｓ１４４）。そして、Ｓ１４３の処理により算出した車両１の位置の偏差ε及び方位の偏差θｄと、Ｓ１４４の処理により判別した車両１のずれの方向に基づいて、車両１を推奨軌道に沿って走行させるために必要な推奨操舵角δを算出する（Ｓ１４５）。
【０１６３】
ここで、図１５（ａ），（ｂ）を参照して、一の走行制御点Ｑを基準として、Ｓ１４３にて行われる車両１の位置の偏差ε及び方位の偏差θｄを算出する方法について説明する。図１５（ａ）は、一の走行制御点Ｑを基準として、車両１の位置の偏差εを算出する方法を説明するための説明図であり、図１５（ｂ）は、一の走行制御点Ｑを基準として、車両１の方位の偏差θｄを算出する方法を説明するための説明図である。
【０１６４】
なお、図１５（ａ），（ｂ）は、推奨軌道を構成する走行制御点Ｑのうち、車両１の現在位置から最も近い走行制御点Ｑとして走行制御点Ｑｔが特定されている状態を示すと共に、車両１が推奨軌道に対して右側にズレている状態を示している。また、ｙ’軸は、走行経路上の走行制御点Ｑｔに対する接線を示しており、ｘ’軸は、走行制御点Ｑｔにおいてｙ’軸と垂直に交差する直線を示している。一方、ｘ軸は、緯度方向を示し、ｙ軸は、経度方向を示している。
【０１６５】
ここで、車両１の位置の偏差εとは、走行制御点Ｑｔから車両１の現在位置までの直線距離のことであり、車両１の方位の偏差θｄとは、走行制御点Ｑｔから車両１の現在位置までの直線と、ｘ軸とがなす角度である。
【０１６６】
まず、車両１の位置の偏差εについて説明する。図１５（ａ）に示すように、車両１の現在位置を（ｘｖ，ｙｖ）とし、走行制御点Ｑｔに対応する車両位置を（ｘｔ，ｙｔ）とすると、走行制御点Ｑｔを基準とした車両１の現在位置の偏差εは、
ε＝（（ｘｔ−ｘｖ）２＋（ｙｔ−ｘｖ）２）１／２ ・・・（１８）
により算出される。
【０１６７】
次に、車両１の方位の偏差θｄについて説明する。図１５（ｂ）に示すように、車両１の現在位置を（ｘｖ，ｙｖ）とし、走行制御点Ｑｔに対応する車両位置を（ｘｔ，ｙｔ）とすると、車両１の方位の偏差θｄは、
θｄ＝ｔａｎ−１（（ｙｖ−ｙｔ）／（ｘｖ−ｘｔ）） ・・・（１９）
により算出される。
【０１６８】
次いで、上述した車両１の位置の偏差ε、および、車両１の方位の偏差θｄを用いて、Ｓ１４５の処理にて行われる車両１の推奨操舵角δの算出方法について説明する。車両１の現在位置（ｘｖ、ｙｖ）における車両方位をθｖとし、走行制御点Ｑｔに対し、軌道情報として規定された車両１に付与すべき操舵角をδｑｔとし、また、走行制御点Ｑｔに対し、軌道情報として規定された車両１の車両方位をθｑｔとすると、車両１に対して設定すべき操舵角δは、
δ＝δｑｔ＋Ｋ１・ε・Ｄ１−Ｋ２・（θｑｔ−θｖ）・Ｄ２ ・・・（２０）
により算出される。
【０１６９】
ここで、変数Ｋ１、変数Ｋ２は、操舵角δを大きく変化させるか、小さく変化させるかを設定するためのゲインであり、適宜設定される値である。また、変数Ｄ１は、ｙ’軸に対して車両１が右側に位置するか、左側に位置するかを示す値が設定されるものであり、ｙ’軸に対して車両１が右側に位置するに位置する場合には変数Ｄ１に「−１」が設定され、ｙ’軸に対して車両１が左側に位置する場合には変数Ｄ１に「１」が設定される。
【０１７０】
なお、「θｑｔ−π≧０」の場合に、「θｑｔ−π≦θｄ≦θｑｔ」を満たしていれば、ｙ’軸に対して車両１が右側に位置し、満たさない場合には、ｙ’軸に対して車両１が左側に位置する。また、「θｑｔ−π＜０」の場合に、「０≦θｄ≦θｑｔ」または「θｑｔ＋π≦θｄ≦２π」を満たしていれば、ｙ’軸に対して車両１が右側に位置し、満たさない場合には、ｙ’軸に対して車両１が左側に位置する。Ｓ１４４の処理では、このような判別を行うことにより、車両１が推奨軌道に対して左右のいずれの方向にずれているかを判別する。
【０１７１】
また、変数Ｄ２は、走行制御点Ｑｔに対し、軌道情報として規定された進行方向に対応して設定されるものであり、走行制御点Ｑｔにおいて車両１が前進する場合、変数Ｄ２には「１」が設定される。また、走行制御点Ｑｔにおいて車両１が後退する場合、変数Ｄ２には「−１」が設定される。
【０１７２】
図１４に戻り、ハンドル補助力付与手段の説明を続ける。Ｓ１４５の処理によって、上記式（２０）により車両１の推奨操舵角δが算出されると、その算出された推奨操舵角δが車両１（前輪２ＦＬ，２ＦＲ）に対して付与されるために必要となるハンドル１３の推奨ハンドル角φｉを特定する（Ｓ１４６）。
【０１７３】
次いで、ハンドル角検出センサ１４ａより、実際のハンドル角φｊを取得して、その実際のハンドル角φｊと、Ｓ１４６の処理により特定した推奨ハンドル角φｉとの差を算出する（Ｓ１４７）。
【０１７４】
次いで、Ｓ１４５の処理により算出した位置の偏差εが、所定の長さλ以下か否かを判定する（Ｓ１４８）。その結果、位置の偏差εが、所定の長さλ以下であると判定された場合は（Ｓ１４８：Ｙｅｓ）、内側補助力特定マップエリア１９３ｂに格納された内側補助力特定マップ（図１１（ｂ））を用いて、ハンドル角検出センサ１３ａが示す実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値から、ハンドル補助力Ｆの大きさを特定し（Ｓ１４９）、Ｓ１５１の処理へ移行する。
【０１７５】
また、Ｓ１４８の処理の結果、位置の偏差εが、所定の長さλより大きいと判定された場合は（Ｓ１４８：Ｎｏ）、外側補助力特定マップエリア１９３ｂに格納された外側補助力特定マップ（図１２（ｂ））を用いて、ハンドル角検出センサ１３ａが示す実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値から、ハンドル補助力Ｆの大きさを特定し（Ｓ１５０）、Ｓ１５１の処理へ移行する。
【０１７６】
Ｓ１５１の処理では、Ｓ１４９又はＳ１５０の処理で特定したハンドル補助力Ｆを、危険ポテンシャルＰに基づいて補正する（Ｓ１５１）。危険ポテンシャルの生成方法は、図５及び図６を参照して説明した方法と同一であり、また、危険ポテンシャルＰに基づいてハンドル補助力Ｆを補正する方法は、図９を参照して説明した方法と同一であるので、ここでは説明を省略する。
【０１７７】
そして、Ｓ１５１の処理の後、そのＳ１５１の処理により危険ポテンシャルＰに基づいて補正された大きさで、ハンドル補助力Ｆが、ハンドル１３のハンドル角を実際のハンドル角φｊから推奨ハンドル角φｉへと近づける向きに付与されるように、ハンドル１３の補助力付与モータ１３ｃに対して指示する（Ｓ１５２）。そして、ハンドル補助力付与処理を終了し、運転支援処理に戻る。
【０１７８】
このＳ１５２の処理により、ハンドル１３に対して、ハンドル角が推奨ハンドル角へと近づく方向に、内側補助力特定マップまたは外側補助力特定マップによって特定され且つ危険ポテンシャルに基づき補正された大きさのハンドル補助力Ｆを付与させることができる。
【０１７９】
以上のように、第２実施形態によれば、予め設定された推奨軌道に対して、車両１の現在位置と、その現在位置に最も近い推奨軌道の走行制御点の位置との位置の偏差εを算出し、また、車両１の実際の車両方位と、現在位置に最も近い推奨軌道の走行制御点に対応付けられた車両方位との方位の偏差θｄを算出して、位置の偏差εと方位の偏差θｄとから推奨操舵角δを算出し、その推奨操舵角δに基づいて推奨ハンドル角φｉを特定する。
【０１８０】
ここで、位置の偏差εが所定の長さλ以下であれば、内側補助録特定マップを用いて、ハンドル補助力Ｆの大きさを特定する。ここで、内側補助力特定マップは、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉの差の絶対値が大きいほど、大きくなるように、ハンドル補助力Ｆを設定する。そして、そのハンドル補助力Ｆの大きさが、危険ポテンシャルＰに基づいて補正された後、補正後の大きさのハンドル補助力Ｆが、ハンドル１３のハンドル角を実際のハンドル角φｊから推奨ハンドル角φｉへと近づける向き（図３（ｂ）に示す向き）に付与される。
【０１８１】
位置の偏差εが所定の長さλ以下の場合、車両１の現在位置が推奨軌道に近いと判断できる。この場合、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉの差の絶対値が大きいほど、大きなハンドル補助力が、ハンドル１３に対して、ハンドル角が推奨ハンドル角へと近づく方向に付与されるので、搭乗者は、ハンドル１３を回転操作させなくても、ハンドル１３に対して付与される補助力Ｆの方向および大きさから、推奨ハンドル角へと近づけるためにハンドル１３を操作すべき方向やハンドルの操作量を容易に把握できる。
【０１８２】
従って、搭乗者は、ハンドル１３に対して余計な操作を行わなくとも、把握したハンドル１３の操作方向や操作量に基づいて、ハンドル１３のハンドル角を推奨ハンドル角となるようにハンドル１３を操作できる。その結果、車両１は、操舵支援を行いながら、推奨軌道に沿って滑らかに車両を走行させることができる。
【０１８３】
また、位置の偏差εが所定の長さλより大きければ、外側補助力特定マップを用いて、ハンドル補助力Ｆの大きさを特定する。ここで、外側補助板特定マップは、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉの差の絶対値が大きいほど、小さくなるように、ハンドル補助力Ｆを設定する。そして、そのハンドル補助力Ｆの大きさが、危険ポテンシャルＰに基づいて補正された後、補正後の大きさのハンドル補助力Ｆが、ハンドル１３のハンドル角を実際のハンドル角φｊから推奨ハンドル角φｉへと近づける向き（図３（ｂ）に示す向き）に付与される。
【０１８４】
位置の偏差εが所定の長さλより大きい場合、車両１の現在位置が推奨軌道から遠いと判断できる。この場合、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉの差の絶対値が大きいほど、小さなハンドル補助力が、ハンドル１３に対して、ハンドル角が推奨ハンドル角へと近づく方向に付与される。ここで、車両１の現在位置が推奨軌道から離れており、しかも、実際のハンドル角φｊも推奨ハンドル角φｉと大きく異なっている場合は、搭乗者は、意思によって走行経路に因らずに車両１を走行させていると考えられる。よって、この場合は、ハンドル１３に対して付与される補助力Ｆの大きさを小さくすることで、搭乗者の意思に従ってハンドル１３が操作され易くすることができる。
【０１８５】
一方、車両１の現在位置が推奨軌道と離れていても、実際のハンドル角φｊが推奨ハンドル角φｉと近い場合は、推奨軌道に沿って車両１を走行させたいという意思が搭乗者にあると考えられる。よって、この場合は、ハンドル１３に対して付与されるハンドル補助力Ｆを大きくすることで、搭乗者の意思に従って推奨軌道に沿った走行が行われるようにハンドル１３が操作され易くすることができる。従って、搭乗者の意思を強く反映させながら、操舵支援を行うことができる。
【０１８６】
また、内側補助力特定マップまたは外側補助力特定マップに基づいて特定したハンドル補助力Ｆは、第１実施形態と同一の方法によって、危険ポテンシャルＰに基づき補正されるので、第１実施形態と同様に、搭乗者に対して、その危険を回避するようにハンドル１３の操作を仕向けることができる。よって、車両１をより安全に走行させるように、操舵支援を行うことができる。
【０１８７】
更に、ハンドル補助力Ｆを上記のように付与することによって、搭乗者は、まるで「わだち」を走行しているような感覚を覚えることができる。車両がわだちにはまって走行する場合、そのわだちから離れようとすればするほど、そのわだちに戻ろうとする力が車両の操舵に加わる。一方、わだちから完全に外れて走行している場合に、わだちに近づけば近づくほど、そのわだちに入ろうとする力が車両の操舵に加わる。
【０１８８】
これに対し、第２実施形態では、車両１の現在位置が、推奨軌道と近ければ、実際のハンドル角φｊが推奨ハンドル角φｉから外れて、推奨軌道から離れようとすればするほど、ハンドル１３にハンドル補助力Ｆが付与されて、推奨軌道に戻ろうとする力が加わる。一方、車両１の現在位置が、推奨軌道から遠ければ、実際のハンドル角φｊが推奨ハンドル角φｉに近づいて、推奨軌道へ近づこうとすればするほど、ハンドル１３にハンドル補助力Ｆが付与されて、推奨軌道に入ろうとする力が加わる。よって、搭乗者は、推奨軌道をわだちに見立てて、車両１を走行させることができるので、操舵支援を行いながら、搭乗者に自然な感覚で車両１の操舵を行わせることができる。
【０１８９】
その他、第２実施形態では、第１実施形態と同一の構成によって、第１実施形態と同一の効果を奏する。
【０１９０】
なお、請求項１及び請求項４に記載の「走行経路」としては各実施形態の「推奨軌道」が該当し、請求項１及び請求項４に記載の「目標操舵角」としては、各実施形態の「推奨ハンドル角φｉ」が該当し、請求項１及び請求項４に記載の「前記操舵手段により前記車両に付与されている操舵角」としては、各実施形態の「実際のハンドル角φｊ」が該当する。
【０１９１】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、上記各実施形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。
【０１９２】
上記各実施形態では、ハンドル補助力Ｆの大きさを、現在のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差に応じて設定する場合について説明したが、現在のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差だけでなく、ハンドル１３のハンドル角を積分した値をも考慮して、ハンドル補助力Ｆの大きさを設定してもよい。これにより、ハンドル１３にハンドル角を付与している時間が長くなればなるほど、また、そのハンドル１３に付与するハンドル角が大きければ大きいほど、ハンドル１３に対して、ハンドル角が推奨ハンドル角へと近づく方向に強いハンドル補助力を付与させることができる。よって、時間の経過とともに、搭乗者に対して、より強く、ハンドル１３のハンドル角を推奨ハンドル角とするように仕向けることができる。
【０１９３】
また、現在のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差だけでなく、ハンドル１３のハンドル角を積分した値をも考慮して、ハンドル補助力Ｆの大きさを設定してもよい。これにより、ハンドル１３を速く回転操作させればさせるほど、ハンドル１３に対して、ハンドル角が推奨ハンドル角へと近づく方向に強いハンドル補助力を付与させることができる。よって、搭乗者がハンドル１３を高速で回転操作する、所謂、急ハンドル操作を行うことを抑制できる。
【０１９４】
上記第１実施形態では、走行制御装置１００にて推奨軌道生成処理を実行し、１以上の推奨軌道を生成する場合について説明したが、必ずしも推奨軌道を走行制御装置１００にて生成する必要はなく、外部装置、例えば、外部に設けられたサーバや、携帯端末装置との間で通信を行うインターフェースを走行制御装置１００に接続し、その外部装置から１以上の推奨軌道を取得するように構成してもよい。また、走行制御装置１００にて推奨軌道を生成する場合であっても、外部装置から更に別の推奨軌道を取得してもよい。推奨軌道を外部装置にて生成することにより、種々の方法で生成された推奨軌道を用意でき、その中から推奨軌道を選択することができる。
【０１９５】
また、上記第１実施形態では、推奨軌道生成処理において危険ポテンシャルを求め、その危険ポテンシャルの低い地点を車両１が走行するように推奨軌道を生成する場合について説明したが、その他の方法により推奨軌道を生成してもよい。例えば、推奨軌道の生成対象となる道路へスムーズに進行できる軌道を算出して、その軌道を推奨軌道としてもよい。この場合、クロソイド曲線を考慮して、スムーズに進行できる軌道を算出してもよいし、曲率半径が大きくなるようにスムーズに進行できる軌道を算出してもよい。また、その生成対象となる道路へ最短距離で進行できる軌道を算出して、その軌道を推奨軌道としてもよい。更に、地図情報ＤＢ９２ｂの道路情報に、推奨軌道を含めておき、その道路情報に基づいて、推奨軌道を生成してもよい。
【０１９６】
なお、第１実施形態において、外部装置から走行軌道を取得した場合や、推奨軌道を危険ポテンシャルに因らずに生成した場合は、ハンドル補助力付与処理（図７）のＳ３９の処理において、危険ポテンシャルＰを図５及び図６にて説明した方法で生成し、その危険ポテンシャルＰに基づいてハンドル補助力Ｆを補正するようにすればよい。
【０１９７】
上記第２実施形態では、ハンドル補助力付与手段（図１４）のＳ１４５の処理において、車両１の現在位置と、その現在位置に最も近い走行制御点Ｑｔとの位置の偏差εを算出し、その位置の偏差εと所定の長さλとを比較して、その比較結果に基づいて、ハンドル補助力Ｆを特定するために用いる補助力特定マップを内側補助力特定マップ及び外側補助力特定マップのいずれかから選択したが、車両１の現在位置と推奨軌道との横偏差（図１５（ａ）のε’）を算出し、この横偏差ε’と所定の長さλとを比較して、横偏差ε‘が所定の長さλ以下の場合は、ハンドル補助力Ｆを特定するために用いる補助力特定マップとして内側補助力特定マップを選択し、横偏差ε‘が所定の長さλより大きい場合は、ハンドル補助力Ｆを特定するために用いる補助力特定マップとして外側補助力特定マップを選択してもよい。
【０１９８】
上記各実施形態では、第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄを搭載して、車両１の周辺情報を取得する場合について説明したが、周辺情報を取得する手段として、ステレオカメラを用いてもよいし、ミリ波レーダ、レーザレーダ、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）レーダ等の各種レーダや、ソナーを用いてもよい。また、道路と車両との間の通信である路車間通信や、他車との間の通信による車車間通信によって、他車や障害物の位置情報を取得してもよい。
【０１９９】
例えば、レーザレーダは、レーザビームを車両１の周囲へ照査し、その反射の有無や反射を検出した方向およびレーザビームを照射してから反射を検出するまでの時間に基づいて、車両１の周辺にある道路や物体の形状等を把握するものである。走行制御装置１００は、このレーザレーダを用いることにより、レーザレーダにより照射したレーザビームの反射の検出結果から、車両１の周辺に存在する物体等の形状をマップ化し、パターンマッチング等により、現在走行中の道路の形状や、現在走行中の道路に接続された道路の有無、障害物の存在を把握し、それを周辺情報として、危険ポテンシャルを生成し、また、推奨軌道を生成するように構成してもよい。
【０２００】
上記各実施形態では、操舵装置５がラック＆ピニオン式のステアリングギヤとして構成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、ボールナット式等の他のステアリングギヤ機構を採用することは当然可能である。
【符号の説明】
【０２０１】
１ 車両
１３ ハンドル（操舵手段）
２６ａ〜２６ｄ 第１〜第４カメラ（周辺状況取得手段）
９１ ＣＰＵ（コンピュータ）
９２ａ プログラムメモリ（車両制御プログラム）
１９２ａ プログラムメモリ（車両制御プログラム）
Ｓ２ 推奨軌道生成手段（設定手段、設定ステップ、危険度合算出手段）
Ｓ３１ （検出手段、検出ステップ）
Ｓ３４〜Ｓ３６ （判断手段、判断ステップ）
Ｓ３８〜Ｓ４０ （付与手段、付与ステップ）
Ｓ１０１ （設定手段、設定ステップ）
Ｓ１４１ （検出手段、検出ステップ）
Ｓ１４１〜Ｓ１４６ （判断手段、判断ステップ）
Ｓ１４３ （離れ度合算出手段）
Ｓ１４８〜Ｓ１５２ （付与手段、付与ステップ）
Ｓ１５１ （危険度合算出手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両および車両制御プログラムに関し、特に、操舵支援を行いながら、走行経路に沿って滑らかに車両を走行させることができる車両および車両制御プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、目標位置までの経路を設定し、その経路に沿って自車両を移動させるために、操舵の補助力を制御することによって、車両の操舵を補助する技術が知られている。例えば、特許文献１には、目標位置までの経路に沿って自車両を移動されるための目標操舵角へ操舵角が向かっていく場合には、自車両の操舵の補助力を増加させる一方、目標操舵角から操舵角が離れていく場合には、自車両の操舵の補助力を減少される技術が開示されている。この技術は、自車両の操舵が目標操舵角へ向かうものか離れていくものかを、その操舵に必要な操作力によって搭乗者に判断させ、搭乗者がその判断に基づいて自車両を操舵することで、設定された経路に沿って目標位置まで自車両を走行させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１０４２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献１に開示された技術では、自車両の操舵が目標操舵角へ向かうか離れるかに応じて、操舵の補助力の大きさを増減させているだけであるので、搭乗者が自車両の操舵を操作しない限り、自車両の操舵が目標操舵角へ向かうものか離れていくものかを判断できない。よって、搭乗者は、目標操舵角から離れる方向に自車両を操舵させる場合が頻繁に発生し、また、その場合は、操舵に必要な操作力が大きくなることを感じてから車両の操舵を逆方向に向けることになる。従って、車両を滑らかに走行させることができず、搭乗者に違和感を感じさせてしまうという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、操舵支援を行いながら、走行経路に沿って滑らかに車両を走行させることができる車両および車両制御プログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００６】
この目的を達成するために請求項１記載の車両によれば、設定手段により設定された走行経路に沿って車両を走行させる場合に操舵手段によって車両に付与すべき目標操舵角を、判断手段によって判断する。また、操舵手段により車両に実際に付与されている操舵角を検出手段により検出する。そして、その検出手段により検出された車両に実際に付与されている操舵角と判断手段により判断された目標操舵角との差の絶対値が大きいほど、操舵手段に対し、付与手段によって、車両に付与される操舵角が目標操舵角へ近づく方向へ操舵の補助力が大きく付与される。これにより、搭乗者は、操舵手段を操作しなくても、操舵手段に対して付与される操舵の補助力の方向および大きさから、目標操舵角へと近づけるために操舵手段を操作すべき方向やその操舵手段の操作量を容易に把握できる。よって、搭乗者は、把握した操舵手段を操作すべき方向やその操舵手段の操作量に基づいて、操舵手段を操舵して車両に目標操舵角を付与できるので、操舵支援を行いながら、走行経路に沿って滑らかに車両を走行させることができるという効果がある。
【０００７】
なお、請求項４記載の車両制御プログラムにおいても、その車両制御プログラムを車両に設けたコンピュータにて実行させることによって、請求項１記載の車両と同様の作用効果を奏する。
【０００８】
ここで、請求項１記載の「設定手段」及び請求項４記載の「設定ステップ」は、車両の外部に設けられた装置（サーバや携帯端末等）から、その装置にて生成された走行経路を取得して設定するものであってもよいし、自車両内で生成した走行経路を設定するものであってもよい。
【０００９】
請求項２記載の車両によれば、周辺状況取得手段により取得した車両の周辺状況から、検出手段により検出された車両に実際に付与されている操舵角にて車両を走行させ続けた場合の危険度合を危険度合案出手段により算出する。そして、付与手段は、危険度合算出手段により算出された危険度合が高い程、操舵手段に対して付与される操舵の補助力を大きくするように構成されている。これにより、車両に実際に付与されている操舵角にて車両を走行させ続けると危険な場合は、車両に付与される操舵角が目標操舵角へ近づく方向へ付与される操舵の補助力がより大きく付与されるので、搭乗者に対して、その危険を回避するように操舵手段の操作を仕向けることができる。よって、請求項１記載の車両の奏する効果に加え、車両をより安全に走行させるように、操舵支援を行うことができるという効果がある。
【００１０】
請求項３記載の車両によれば、車両の車両位置と設定手段により設定された走行経路との離れ度合を離れ度合算出手段により算出する。そして、付与手段は、離れ度合算出手段により算出された離れ度合が所定の度合よりも大きい場合には、検出手段により検出された車両に付与されている操舵角と判断手段により判断された目標操舵角との差の絶対値が小さいほど、操舵手段に対し、車両に付与される操舵角が目標操舵角へ近づく方向へ操舵の補助力を大きく付与するように構成されている。車両の車両位置が走行経路と大きく離れており、しかも、車両に実際に付与されている操舵角も目標操舵角と大きく異なっている場合は、搭乗者は、自分の意思によって走行経路に因らずに車両を走行させていると考えられる。よって、この場合は、操舵手段に対して付与される上記の操舵の補助力を小さくすることで、搭乗者の意思に従って操舵手段が操舵され易くすることができる。一方、車両の車両位置が走行経路と大きく離れていても、車両に実際に付与されている操舵角が目標操舵角と近い場合は、走行経路に沿って車両を走行させたいという意思が搭乗者にあると考えられる。よって、この場合は、操舵手段に対して付与される上記の操舵の補助力を大きくすることで、搭乗者の意思に従って走行経路に沿った走行が行われるように操舵手段が操舵され易くすることができる。従って、請求項３記載の車両によれば、請求項１又は２に記載の車両の奏する効果に加え、搭乗者の意思を強く反映させながら、操舵支援を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態における車両を模式的に示した模式図である。
【図２】走行制御装置を含む車両の電気的構成を示したブロック図である。
【図３】（ａ）は、補助力特定マップを模式的に示した模式図であり、（ｂ）は、補助力特定マップにて大きさが特定されたハンドル補助力Ｆの付与方向を説明するための説明図である。
【図４】運転支援処理を示すフローチャートである。
【図５】（ａ）は、危険ポテンシャルの検出範囲を説明するための図であり、（ｂ）は、危険ポテンシャルの生成方法を説明するための図である。
【図６】（ａ）は、直線上の道路に対して生成された危険ポテンシャルの例を示す図であり、（ｂ）は、直線上の道路の途中から右側に分岐した道路に対して生成された危険ポテンシャルの例を示す図である。
【図７】ハンドル補助力付与処理を示すフローチャートである。
【図８】ヨーレートおよび推奨操舵角の算出方法を説明するための図である。
【図９】危険ポテンシャルＰに基づいてハンドル補助力Ｆを補正する方法を説明するための図である。
【図１０】第２実施形態における走行制御装置を含む車両の電気的構成を示したブロック図である。
【図１１】（ａ）は、内側補助力特定マップによって補助力Ｆの大きさを特定する場合の条件について説明するための図であり、（ｂ）は、内側補助力特定マップを模式的に示した模式図である。
【図１２】（ａ）は、外側補助力特定マップによって補助力Ｆの大きさを特定する場合の条件について説明するための図であり、（ｂ）は、外側補助力特定マップを模式的に示した模式図である。
【図１３】運転支援処理を示すフローチャートである。
【図１４】ハンドル補助力付与処理を示すフローチャートである。
【図１５】（ａ）は、一の走行制御点Ｑを基準として、車両１の位置の偏差εを算出する方法を説明するための説明図であり、（ｂ）は、一の走行制御点Ｑを基準として、車両１の方位の偏差θｄを算出する方法を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態における車両１を模式的に示した模式図である。
【００１３】
まず、図１を参照して、車両１の構成について説明する。車両１は、操舵支援を行いながら、推奨軌道に沿って滑らかに車両を走行可能に構成されている。ここで、操舵支援とは、車両１にて定めた推奨軌道に沿って車両１が走行するように後述するハンドル（ステアリングホイール）１３の推奨ハンドル角を定め、搭乗者がハンドル１３のハンドル角をその推奨ハンドル角とするように、ハンドル１３に対して所定の補助力を付与することである。推奨軌道とは、車両１を走行させる場合に推奨される軌道（車両１が走行する軌道）を示したものである。
【００１４】
車両１には、走行制御装置１００が設けられている。走行制御装置１００は、車両１の走行を制御するコンピュータ装置である。車両１の操舵支援は、この走行制御装置１００によって行われる。なお、走行制御装置１００の詳細構成については、図２を参照して後述する。
【００１５】
車両１は、走行制御装置１００の他に、複数（本実施形態では４輪）の車輪２ＦＬ，２ＦＲ，２ＲＬ，２ＲＲと、それら複数の車輪２ＦＬ〜２ＲＲの内の一部（本実施形態では、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲ）を回転駆動する車輪駆動装置３と、複数の車輪２ＦＬ〜２ＲＲの内の一部（本実施形態では、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲ）を操舵する操舵駆動装置５及びステアリング装置６と、ハンドル１３と、車両速度センサ２２と、運転支援スイッチ２５と、第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄと、現在位置検出装置２７と、を主に有している。
【００１６】
車輪２ＦＬ，２ＦＲは、車両１の前方側に配置される左右の前輪であり、車輪駆動装置３によって回転駆動される駆動輪として構成されている。一方、車輪２ＲＬ，２ＲＲは、車両１の後方側に配置される左右の後輪であり、車両１の走行に伴って従動する従動輪として構成されている。
【００１７】
車輪駆動装置３は、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに回転駆動力を付与するものであり、デファレンシャルギヤ（図示せず）及び一対のドライブシャフト３１を介して左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに接続されている。車輪駆動装置３は、車両１に設けられたアクセルペダル（図示せず）の踏み込み量に応じて、ドライブシャフト３１を介して左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに回転駆動力を付与する。これにより、車両１は、アクセルペダルの踏み込み量に応じた速度で走行する。
【００１８】
なお、車輪駆動装置３は、走行制御装置１００から目標とすべき車両速度を通知する制御信号を受け、その通知された車両速度となるように、ドライブシャフト３１を介して左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに回転駆動力を付与するように構成してもよい。この場合、車輪駆動装置３は、走行制御装置１００の入出力ポート９５（図２参照）に接続され、走行制御装置１００に設けられたＣＰＵ９１（図２参照）から制御信号を受信可能に構成すればよい。
【００１９】
操舵駆動装置５は、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲを操舵するための装置であり、ステアリング装置６に回転駆動力を付与する電動モータ５ａ（図２参照）を備えて構成されている。ステアリング装置６は、ステアリングシャフト６１と、フックジョイント６２と、ステアリングギヤ６３と、タイロッド６４と、ナックルアーム６５とを主に備えて構成されている。なお、ステアリング装置６は、ステアリングギヤ６３がピニオン（図示せず）とラック（図示せず）とを備えたラックアンドピニオン機構によって構成されている。
【００２０】
操舵駆動装置５は、走行制御装置１００からの制御信号によって電動モータ５ａを駆動すると、電動モータ５ａの回転駆動力がステアリング装置６のステアリングシャフト６１に付与される。その回転駆動力は、ステアリングシャフト６１を介してフックジョイント６２に伝達されると共にフックジョイント６２によって角度を変えられ、ステアリングギヤ６３のピニオンに回転運動として伝達される。
【００２１】
そして、ピニオンに伝達された回転運動はラックの直線運動に変換され、ラックが直線運動することで、ラックの両端に接続されたタイロッド６４が移動し、ナックルアーム６５を介して前輪２ＦＬ，２ＦＲＲが操舵される。これにより、車両１は、走行制御装置１００から指示された操舵角で、前輪２ＦＬ，２ＦＲが操舵される。
【００２２】
ハンドル１３は、車両１の搭乗者から回転操作されることで、その回転操作された角度（ハンドル角）に応じて前輪２ＦＬ，２ＦＲへ付与する操舵角の指示を受け付ける装置であり、ハンドル角検出センサ１３ａ、ハンドル回転角度検出センサ１３ｂ、及び、補助力付与モータ１３ｃを有して構成されている。
【００２３】
ハンドル角検出センサ１３ａは、搭乗者によって回転操作されたハンドル１３のハンドル角を検出し、その検出したハンドル角を走行制御装置１００へ出力するためのセンサである。走行制御装置１００は、ハンドル角検出センサ１３ｃから出力されたハンドル角から、前輪２ＦＬ，２ＦＲへ付与する操舵角を決定し、その操舵角を操舵駆動装置５へ出力する。これにより、操舵駆動装置５によって、前輪２ＦＬ，２ＦＲがハンドル１３のハンドル角に対応した操舵角となるように操舵される。
【００２４】
ハンドル回転角速度検出センサ１３ｂは、搭乗者によって回転操作されたハンドル１３の回転角速度を検出し、その検出したハンドル角を走行制御装置１００へ出力するためのセンサである。詳細については後述するが、走行制御装置１００は、車両１の前方に道路の分岐（例えば、交差点）があった場合に、それぞれの道路に対して車両１の推奨軌道を生成する。そして、走行制御装置１００は、ハンドル角検出センサ１３ａから出力されるハンドル１３のハンドル角とハンドル回転角速度検出センサ１３ｂから出力されるハンドル１３の回転角速度とから、搭乗者が進行したい方向を判定し、複数生成した推奨軌道の中から、搭乗者が進行したいと判定された方向へ車両１が走行する推奨軌道を選択する。
【００２５】
このように、搭乗者の進行したい方向をハンドル角とハンドル１３の回転角速度とによって判定することにより、単にハンドル角のみによって判定する場合と比して、搭乗者のハンドル１３の操作状態をも加味して判定できるので、搭乗者の進行したい方向をより正確に判定できる。
【００２６】
補助力付与モータ１３ｃは、ハンドル１３に対して、補助力を付与するためのモータである。走行制御装置１００は、推奨軌道に沿って車両１が走行するためのハンドル１３の推奨ハンドル角を定め、その推奨ハンドル角とハンドル角検出センサ１３ａから出力される実際のハンドル１３のハンドル角との差の絶対値に応じて、危険ポテンシャルも加味しながらハンドル１３に付与する補助力の大きさＦを決定する。そして、走行制御装置１００は、ハンドル１３に対して、ハンドル角が推奨ハンドル角へ近づく方向に補助力Ｆを付与するよう、補助力付与モータ１３ｃに対して指示する。これにより、ハンドル１３には、ハンドル角が推奨ハンドル角へ近づく方向に補助力Ｆが付与される。
【００２７】
また、詳細については後述するが、ここで付与される補助力Ｆは、実際のハンドル角と推奨ハンドル角との差の絶対値が大きいほど、大きくなるように設定される。よって、搭乗者は、ハンドル１３を回転操作させなくても、ハンドル１３に対して付与される補助力Ｆの方向および大きさから、推奨ハンドル角へと近づけるためにハンドル１３を操作すべき方向やハンドルの操作量を容易に把握できる。
【００２８】
従って、搭乗者は、ハンドル１３に対して余計な操作を行わなくとも、把握したハンドル１３の操作方向や操作量に基づいて、ハンドル１３のハンドル角を推奨ハンドル角となるようにハンドル１３を操作できる。その結果、車両１は、操舵支援を行いながら、推奨軌道に沿って滑らかに車両を走行させることができる。
【００２９】
運転支援スイッチ２５は、操舵支援を受けながら車両１を走行させたい場合に、搭乗者が押下するスイッチである。運転支援スイッチ２５が搭乗者により押下され、オン状態にされると、走行制御装置１００は、後述する運転支援処理（図３参照）を実行する。これにより、車両１において、操舵支援を行いながら、推奨軌道に沿って滑らかに車両を走行させることができる。また、運転支援スイッチ２５が搭乗者により再び押下されオフ状態されると、走行制御装置１００は運転支援処理を終了し、車両１による操舵支援が終了する。
【００３０】
第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄは、いずれも、車両１の周囲を撮像するための撮像装置であり、ＣＣＤイメージセンサや、ＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子が搭載されたデジタルカメラで構成されている。各第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄは、撮像した画像を画像データに変換して走行制御装置１００へ出力する。
【００３１】
第１カメラ２６ａは、車両１の前方中央に配設され、第２カメラ２６ｂは、車両１の右側面のサイドミラー（非図示）に配設され、第３カメラ２６ｃは、車両１の左側面のサイドミラー（非図示）に配設され、第４カメラ２６ｄは、車両１の後方中央に配設されている。本実施形態では、３つの第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄにより、車両１を中心として車両１の少なくとも前方方向３０ｍ及び後方方向１５ｍと、車両１を中心として車両１の左右方向に少なくとも２４ｍの範囲を撮像可能に構成されている。
【００３２】
走行制御装置１００は、第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄより取得した画像データを解析し、車両１の周辺情報を取得する。例えば、歩道や車線、センターラインを判断し、車両１が走行している道路の際（きわ）を判断して、車両１の周辺情報とする。
【００３３】
また、画像データの解析結果から、道路上の障害物を判断したり、道路または歩道にいる歩行者、自転車、他の車両（対向車や前後左右にいる車両）の位置を判断して、車両１の周辺情報とする。更に、画像データの解析結果から、道路の状態、例えば、雨や雪により路面が滑りやすい状態にあるか否か等を判断して、車両１の周辺情報とする。
【００３４】
詳細については後述するが、走行制御装置１００は、操舵支援を行う場合に、これらの判断結果に基づいて、車両１が走行可能な道路毎に、その道路上の危険ポテンシャルを算出する。危険ポテンシャルとは、道路上のある地点を車両１が走行した場合のその地点における危険度を表す指標である。
【００３５】
走行制御装置１００は、算出した危険ポテンシャルを基に、最も危険ポテンシャルの小さい地点を車両１が走行するように、各道路に対して、走行軌道の候補である推奨軌道を生成する。そして、走行制御装置１００は、複数の道路に対して生成された推奨軌道の中から、ハンドル１３のハンドル角および回転角速度に基づいて判断された搭乗者の進行したい方向へ車両１を進行させる推奨軌道を１つ選択し、その推奨軌道に沿って車両１が走行するように、操舵支援を行う。
【００３６】
現在位置検出装置２７は、車両１の現在位置（緯度、経度からなる絶対座標値）や車両１の車両方位（車両１の前方方向の向き）を検出するためのものである。この現在位置検出装置２７は、人工衛星を利用して車両の位置を測定するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信装置、地磁気を検出して車両の方位を求める地磁気センサ、ジャイロセンサ、車速センサの１又は複数が使用される。更には、地図情報ＤＢ９２ｂと走行軌道とのマップマッチング或いは地図情報ＤＢ９２ｂと第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄでとらえた構造物や標識等とのマッチングにより現在位置を同定してもよい。
【００３７】
現在位置検出装置２７で検出した車両１の現在位置および車両方位は、走行制御装置１００へ送信される。走行制御装置１００では、車両１が走行可能な各道路に対して、現在位置検出装置２７より受信した車両１の現在位置からそれぞれの道路へ進行するための推奨軌道を生成する。
【００３８】
次いで、図２を参照して、走行制御装置１００の詳細構成について説明する。図２は、走行制御装置１００を含む車両１の電気的構成を示したブロック図である。
【００３９】
走行制御装置１００は、ＣＰＵ９１、フラッシュメモリ９２及びＲＡＭ９３を有しており、それらがバスライン９４を介して入出力ポート９５に接続されている。入出力ポート９５には、上述した、操舵駆動装置５、ハンドル１３、ジャイロセンサ装置２４、運転支援スイッチ２５、第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄ、現在位置検出装置２７、及び、その他の入出力装置９９などが接続されている。
【００４０】
ＣＰＵ９１は、入出力ポート９５に接続されたハンドル１３のハンドル角検出センサ１３ａ及びハンドル回転角速度センサ１３ｂ、運転支援スイッチ２５、第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄ、現在位置検出装置２７等から送信された各種の情報に基づいて、操舵駆動装置５や、ハンドル１３の補助力付与モータ１３ｃ等を制御する演算装置である。
【００４１】
フラッシュメモリ９２は、ＣＰＵ９１によって実行される制御プログラムや固定値データ等を記憶するための書き換え可能な不揮発性のメモリである。このフラッシュメモリ９２には、プログラムメモリ９２ａ、地図情報ＤＢ９２ｂ及び補助力特定マップメモリ９２ｃが設けられている。
【００４２】
プログラムメモリ９２ａは、ＣＰＵ９１にて実行される各種のプログラムが格納されたフラッシュメモリ９２上の領域である。後述する図４のフローチャートに示す運転支援処理や図７のフローチャートに示すハンドル補助力付与処理等をＣＰＵ９１にて実行させるための各プログラムは、このプログラムメモリ９２ａに格納されている。
【００４３】
ＣＰＵ９１は、このプログラムメモリ９２ａに格納された各プログラムに従って各種処理を実行することで、操舵支援を行いながら、推奨軌道に沿って滑らかに車両１を走行させている。
【００４４】
地図情報ＤＢ９２ｂは、地図および道路に関する情報が格納されたデータベースである。この地図情報ＤＢ９２ｂでは、各種施設の場所や、各種道路の位置などが、緯度、経度からなる絶対座標値によって示されている。
【００４５】
走行制御装置１００は、現在位置検出装置２７によって検出された車両１の現在位置と、地図情報ＤＢ９２ｂに格納された情報とから、車両１が走行可能な道路の有無を判断する。そして、その走行可能な道路に対して、推奨軌道を生成する。
【００４６】
地図情報ＤＢ９２ｂには、また、各道路に関する各種道路情報、例えば、その道路に対する進入禁止、車両通行止め等の各種規制情報や、その道路の幅、車線数、交差点間距離(道路の長さ)、及び、その道路における事故履歴、その他注意情報等が各道路に対して対応付けされている。
【００４７】
走行制御装置１００は、地図情報ＤＢ９２ｂにおいて各道路に対応付けられた規制情報に基づいて、その道路が走行可能な道路か否かを判断する。また、走行制御装置１００は、地図情報ＤＢ９２ｂにおいて各道路に対応付けられた道路の幅や車線数、事故履歴、その他注意情報等に基づいて、各道路に対し危険ポテンシャルを算出する。そして、走行制御装置１００は、算出した危険ポテンシャルが最も低い地点を車両１が走行するように、各道路に対し、推奨軌道を生成する。
【００４８】
なお、車両１にナビゲーション装置が別途設けられている場合、走行制御装置１００は、フラッシュメモリ９２に地図情報ＤＢ９２ｂを格納することに代えて、そのナビゲーション装置が有する地図情報ＤＢを用いて上記の処理を行うようにしてもよい。この場合、ナビゲーション装置が走行制御装置１００の入出力ポート９５に接続され、走行制御装置１００が入出力ポート９５を介してナビゲーション装置より地図情報ＤＢに格納された各種情報を取得するように構成すればよい。
【００４９】
補助力特定マップメモリ９２ｃは、ハンドル１３に対して付与する補助力Ｆ（以下「ハンドル補助力Ｆ」とも称す）の大きさを特定するための補助力特定マップを格納するためのメモリ領域である。ここで、図３を参照して、補助力特定マップの詳細と、補助力特定マップによって大きさが特定されたハンドル補助力Ｆの付与方向とについて説明する。図３（ａ）は、補助力特定マップを模式的に示した模式図である。また、図３（ｂ）は、補助力特定マップにて大きさが特定されたハンドル補助力Ｆの付与方向を説明するための説明図である。
【００５０】
まず、補助力特定マップは、図３（ａ）に示す通り、縦軸をハンドル補助力Ｆの大きさとし、横軸を実際のハンドル角φｊとしたマップであり、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉと関係から、ハンドル１３に対して付与すべき補助力Ｆの大きさが特定できるようになっている。
【００５１】
具体的には、この補助力特定マップでは、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差分が０、即ち、実際のハンドル角φｊが推奨ハンドル角φｉと等しい場合、ハンドル補助力Ｆが０として特定される。そして、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値が大きくなるほど、ハンドル補助力Ｆの大きさが大きくなるように特定される。
【００５２】
ＣＰＵ９１は、車両１の推奨軌道を決定すると、その推奨軌道に沿って車両１が走行するためのハンドル１３の推奨ハンドル角φｉを定め、ハンドル角検出センサ１３ａが示す実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値から、補助力特定マップを用いて、ハンドル補助力Ｆの大きさを特定する。
【００５３】
詳細については後述するが、ＣＰＵ９１は、この大きさを特定したハンドル補助力Ｆを、上述した危険ポテンシャルに基づいて補正する。そして、ＣＰＵ９１は、その補正後のハンドル補助力Ｆが、図３（ｂ）に示す向き、即ち、ハンドル１３のハンドル角を実際のハンドル角φｊから推奨ハンドル角φｉへと近づける向きに付与されるように、ハンドル１３の補助力付与モータ１３ｃに対して指示する。これにより、ハンドル１３に対して、ハンドル角が推奨ハンドル角へと近づく方向に、補助力特定マップによって特定され且つ危険ポテンシャルに基づき補正された大きさのハンドル補助力Ｆを付与させることができる。
【００５４】
なお、図３（ａ）の例では、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の二乗に比例してハンドル補助力の大きさが大きくなる場合に示しているが、これは例示であり、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値に比例して、ハンドル補助力Ｆの大きさが大きくなってもよい。また、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値が大きくなるほど、ハンドル補助力Ｆの大きさが大きくなるものであれば、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値と、ハンドル補助力Ｆの大きさとの関係は任意のものであってよい。
【００５５】
図２に戻り、説明を続ける。ＲＡＭ９３は、書き換え可能な揮発性のメモリであり、ＣＰＵ９１によって実行される制御プログラムの実行時に各種のデータを一時的に記憶するためのメモリである。ＲＡＭ９３には、推奨軌道メモリ９３ａが設けられている。
【００５６】
推奨軌道メモリ９３ａは、走行制御装置１００が生成した推奨軌道情報（推奨軌道上に位置する各点の座標等）を、推奨軌道毎に格納するために、ＲＡＭ９３に設けた領域である。
【００５７】
走行制御装置１００は、車両１が走行可能な道路毎に、その道路を車両１が走行すると仮定した場合に推奨される軌道を推奨軌道として生成する。ここで各道路に対して生成された推奨軌道情報が、推奨軌道毎に推奨軌道メモリ９３ａに格納される。
【００５８】
走行制御装置１００は、ハンドル角検出センサ１３ａから出力されるハンドル１３のハンドル角と、ハンドル回転角速度検出センサ１３ｂから出力されるハンドル１３の回転角速度とから、搭乗者が進行したい方向を判断し、推奨軌道メモリ９３ａに軌道情報が格納された推奨軌道の中から、搭乗者が進行したいと判断された方向へ車両１が走行する推奨軌道を選択する。
【００５９】
そして、走行制御装置１００は、選択された推奨軌道上の地点であって、車両位置検出装置２７により取得した車両の現在位置から車両１がその推奨軌道に沿って車両速度Ｖで時間ｔだけ走行したと仮定した場合に到達する地点（経路点Ｑ）を、推奨軌道メモリ９３ａに格納された軌道情報から判断する。走行制御装置１００は、その経路点Ｑへ車両１を走行させるために必要な車両１の操舵角（前輪２ＦＬ，２ＦＲへ付与すべき操舵角）δを算出し、その操舵角δから、推奨ハンドル角φｉを求める。
【００６０】
走行制御装置１００は、その推奨ハンドル角φｉと、実際のハンドル１３のハンドル角φｊとから、上述した補助力特定マップに従って、ハンドル１３に対して付与すべきハンドル補助力Ｆの大きさと、方向を決定する。
【００６１】
次いで、図４〜図９を参照して、車両１に搭載された走行制御装置１００のＣＰＵ９１により実行される運転支援処理について説明する。図４は、その運転支援処理を示すフローチャートである。運転支援処理は、操舵支援を行いながら、推奨軌道に沿って滑らかに車両１を走行させる処理である。
【００６２】
運転支援処理は、運転支援スイッチ２５が搭乗者によって押下され、オン状態にされると、ＣＰＵ９１によって処理が開始される。運転支援処理では、まず、現在位置検出装置２７によって検出された車両１の現在位置を取得する（Ｓ１）。そして、推奨軌道生成処理を実行し（Ｓ２）、車両１が走行可能な各道路に対して、推奨軌道を生成する。
【００６３】
具体的には、まず、Ｓ１の処理によって取得した車両１の現在位置と、地図情報ＤＢ９２ｂに格納された情報とから、車両１が走行可能な道路の有無を判断する。この時、地図情報ＤＢ９２ｂに格納された道路の位置情報だけでなく、各道路に対応付けられた進入禁止や車両通行止め等の各種規制情報に基づいて、車両１が走行可能な道路を判断する。
【００６４】
次いで、走行可能であると判断された各道路に対して、それぞれ、危険ポテンシャルを生成する。そして、各道路毎に、危険ポテンシャルの最も低い部分を車両１が走行するための軌道を求め、その軌道を各道路の推奨軌道として、その推奨軌道情報を推奨軌道毎に推奨軌道メモリ９３ａに格納し、推奨軌道生成処理を終了する。
【００６５】
ここで、図５を参照して、一の道路における危険ポテンシャルの生成方法について説明する。図５（ａ）は、危険ポテンシャルの検出範囲を説明するための図であり、図５（ｂ）は、危険ポテンシャルの生成方法を説明するための図である。
【００６６】
まず、図５（ａ）を参照して、危険ポテンシャルの生成範囲について説明する。なお、以下の説明において使用する座標系は、いわゆる車両座標系であり、車両１の後輪軸（２ＲＬ，２ＲＲを結んだ直線）をｘ軸とし、車両１中央の前後軸上をｙ軸とし、ｘ軸およびｙ軸の交点を原点としたものを用いる。また、この車両座標系において、ｘ軸は、車両１の進行方向右側を＋方向とし、ｙ軸は、車両１の進行方向を＋方向とする。
【００６７】
ここで、危険ポテンシャルの生成対象となる道路の境界線の座標は、車両１の進行方向右側の境界線が（ｘ１，ｙ１）〜（ｘ２，ｙ２）であるものとし、車両１の進行方向左側の境界線が（ｘ３，ｙ３）〜（ｘ４，ｙ４）であるものとする。
【００６８】
ここで、危険ポテンシャルの生成対象となる道路の境界線の定義について説明する。境界線を堺にある走行可能領域と走行不可能領域を表現するために、図５（ａ）における車両１の進行方向右側の境界線（ｘ１，ｙ１）〜（ｘ２，ｙ２）は（ｘ１，ｙ１，ｘ２，ｙ２）と表現する。これは、（ｘ１，ｙ１）を原点とし、この点から（ｘ２，ｙ２）への方向をｘ軸とした座標系において、ｙ座標が正となる領域を走行可能領域、負となる領域を走行不可能領域として定義している。同様に図５（ａ）における車両１の進行方向左側の境界線（ｘ３，ｙ３）〜（ｘ４，ｙ４）は（ｘ３，ｙ３，ｘ４，ｙ４）と表現され、（ｘ３，ｙ３）を原点とし、この点から（ｘ４，ｙ４）への方向をｘ軸とした座標系において、ｙ座標が正となる領域を走行可能領域、負となる領域を走行不可能領域として定義している。したがって図５（ａ）で、車両１の進行方向右側の境界線が（ｘ１，ｙ１）〜（ｘ２，ｙ２）、進行方向左側の境界線が（ｘ３，ｙ３）〜（ｘ４，ｙ４）と判断することが可能である。
【００６９】
この道路の境界の座標は、地図情報ＤＢ９２ｂに格納された道路情報、及び、第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄの画像データを解析することにより取得した周辺情報に基づいて、設定される。
【００７０】
危険ポテンシャルの生成範囲は、図５（ａ）に示す通り、次のように設定される。即ち、操舵支援時の車両１の車両速度をＶとした場合に所定時間ｔが経過する間に車両１が進む距離Ｌ（＝Ｖ×ｔ）を基準として、ｙ軸方向は、ｘ軸から進行方向（＋方向）に向かって距離Ｌまでの範囲を危険ポテンシャルの範囲とし、ｘ軸方向は、ｙ軸から車両１の左右両方向（±方向）に向かって距離Ｌまでの範囲を危険ポテンシャルの範囲とする。このように危険ポテンシャルの生成範囲を設定することで、車両１が所定時間ｔ（例えば、５秒）の間に進むであろう範囲について、危険ポテンシャルが生成される。
【００７１】
危険ポテンシャルの生成では、図５（ａ）で示したように危険ポテンシャルの生成範囲を設定した後、次いで、その生成範囲と、危険ポテンシャルの生成対象となる道路の境界線との交点の座標を算出する。
【００７２】
ここでは、車両１から一定距離先のｙ座標が“Ｌ”における、危険ポテンシャルの生成範囲と車両１の進行方向右側の道路の境界線との交点１の座標（ｘｃ１，ｙｃ１）、及び、危険ポテンシャルの生成範囲と車両１の進行方向左側の道路の境界線との交点２の座標（ｘｃ２，ｙｃ２）を、次式（１）〜（６）によって算出する。
【００７３】
ｙｃ１＝Ｌ ・・・（１）
Ｂｃ１＝（ｙ２−ｙ１）／（ｘ２−ｘ１） ・・・（２）
ｘｃ１＝（Ｌｃ１＋Ｂｃ１×ｘ２−ｙ２）／Ｂｃ１ ・・・（３）
ｙｃ２＝Ｌ ・・・（４）
Ｂｃ２＝（ｙ４−ｙ３）／（ｘ４−ｘ３） ・・・（５）
ｘｃ２＝（Ｌｃ２＋Ｂｃ２×ｘ４−ｙ４）／Ｂｃ２ ・・・（６）
但し、ここで算出した交点１の座標は、次式（７）、（８）をいずれも満足する必要があり、また、交点２の座標は、次式（９）、（１０）をいずれも満足する必要がある。
【００７４】
−Ｌ ≦ ｘｃ１ ≦ Ｌ ・・・（７）
（ｙ１−Ｌ）（ｙ２−Ｌ） ≦ ０ ・・・（８）
−Ｌ ≦ ｘｃ２ ≦ Ｌ ・・・（９）
（ｙ３−Ｌ）（ｙ４−Ｌ） ≦ ０ ・・・（１０）
この条件をいずれも満足しない場合は、交点１と交点２とのいずれもが危険ポテンシャルの生成範囲から外れた位置にあることになる。よって、この場合、危険ポテンシャルの生成範囲を広げるか、若しくは、危険ポテンシャルを生成せずに他の方法で推奨軌道を生成する。
【００７５】
推奨軌道を生成する他の方法としては、推奨軌道の生成対象となる道路へスムーズに進行できる軌道を算出して、その軌道を推奨軌道とする方法がある。この場合、クロソイド曲線を考慮して、スムーズに進行できる軌道を算出してもよいし、曲率半径が大きくなるようにスムーズに進行できる軌道を算出してもよい。
【００７６】
また、推奨軌道を生成する他の方法としては、その生成対象となる道路へ最短距離で進行または進入できる軌道を算出して、その軌道を推奨軌道としてもよい。更に、地図情報ＤＢ９２ｂの道路情報に、推奨軌道を含めておき、その道路情報に基づいて、推奨軌道を生成してもよい。
【００７７】
さて、交点１，２の座標を、式（１）〜（６）を用いて算出し、算出した交点１，２の座標が式（７）〜（１０）を満足していた場合、交点１と交点２を結んだ直線上、即ち、ｙ軸の座標が“Ｌ”の直線上の各点に対して、危険ポテンシャルを生成する。その危険ポテンシャルの生成は、図５（ｂ）に示す方法によって行う。
【００７８】
まず、交点１（車両１の進行方向右側）を基準とし、その交点１より道路の外側の部分が最も高い危険ポテンシャルを示すものとして、交点１より左側の危険ポテンシャルＰ１を次式（１１）によって算出する。
【００７９】
Ｐ１ ＝ Ｋ×ｅ＾（−ｌ／ｗ） ・・・（１１）
ここで、Ｋは、ポテンシャル係数であり、ｌは、車両１の全幅の１／２の長さであり、ｗは、交点１からの距離である。
【００８０】
式（１１）により算出した、交点１を基準とした危険ポテンシャルＰ１は、図５（ｂ）の一番上のグラフのようになる。
【００８１】
次いで、交点２（車両１の進行方向左側）を基準とし、その交点２より道路の外側の部分が最も高い危険ポテンシャルを示すものとして、交点２より右側の危険ポテンシャルＰ２を算出する。ここで、Ｐ２も上記式（１１）の右辺と同じ式によって算出する。これにより算出した、交点２を基準とした危険ポテンシャルＰ２は、図５（ｂ）の真ん中のグラフのようになる。
【００８２】
そして、これら交点１を基準とした危険ポテンシャルＰ１と交点２を基準とした危険ポテンシャルＰ２とを合成して、車両１から一定距離先のｙ座標が“Ｌ”における危険ポテンシャルＰを求める。即ち、危険ポテンシャルＰを次式（１２）により算出する。
【００８３】
Ｐ ＝ Ｐ１＋Ｐ２ ・・・（１２）
式（１２）により算出した危険ポテンシャルＰは、図５（ｂ）の一番下のグラフのようになる。
【００８４】
なお、交点１と交点２とのいずれかが危険ポテンシャルの生成範囲にある場合は、危険ポテンシャルの生成範囲内にある交点のみ使用して、ｙ軸の座標が“Ｌ”である直線上の各点に対して、危険ポテンシャルを生成する。例えば、交点１のみが危険ポテンシャルの生成範囲にある場合は、図５（ｂ）の一番上のグラフに示す危険ポテンシャルＰ１を算出して、これを危険ポテンシャルＰとする。また、交点２のみが危険ポテンシャルの生成範囲にある場合は、図５（ｂ）の真ん中のグラフに示す危険ポテンシャルＰ２を算出して、これを危険ポテンシャルＰとする。
【００８５】
このように、危険ポテンシャルの生成では、まず、常に一定距離先（ｙ座標が“Ｌ”の地点）の危険ポテンシャルＰを、上記のようにして算出する。また、第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄにて撮像した画像データの解析結果から、道路上の障害物、道路または歩道にいる歩行者、自転車、他の車両（対向車や前後左右にいる車両）の存在を把握していたり、道路の状態、例えば、雨や雪により路面が滑りやすい状態にあることを把握していた場合は、障害物等の位置や、路面の状態等に基づいて、算出した危険ポテンシャルＰを補正する。
【００８６】
このようにして生成した危険ポテンシャルでは、最もポテンシャルの低い場所が危険リスクの最も低い場所であると認識できる。例えば、図６（ａ）では、直線上の道路７１に対して生成された危険ポテンシャルの例について示しているが、この場合、道路７１の真ん中が最も危険ポテンシャルが低く、危険リスクが最も低いと認識できる。また、図６（ｂ）では、直線上の道路７１の途中から右側に分岐した道路７２に対して生成された危険ポテンシャルの例について示しているが、この場合、道路の境界ａ−ｂより離れるほど危険ポテンシャルが低くなり、危険リスクが低くなると認識できる。
【００８７】
推奨軌道生成処理では、各道路毎に、この危険リスクが最も低くなる危険ポテンシャルの最も低い部分を車両１が走行するように推奨軌道を生成して、推奨軌道メモリ９３ａに格納する。上述した通り、車両１の操舵支援は、このようにして生成された１以上の推奨軌道の中から選択された推奨軌道に沿って車両１が走行するように行われる。よって、車両１は、最も安全な地点を走行するように操舵支援が行われるので、搭乗者は安心して車両１に操舵支援を行わせることができる。
【００８８】
図４に戻り、運転支援処理の説明を続ける。運転支援処理では、推奨軌道生成処理（Ｓ２）の後、次いで、ハンドル補助力付与処理を実行する（Ｓ３）。ハンドル補助力付与処理は、ハンドル１３に対して所定のハンドル補助力Ｆを付与することにより、操舵支援を実行する処理である。このハンドル補助力付与処理の詳細については、図７を参照して、後述する。
【００８９】
ハンドル補助力付与処理（Ｓ３）の後、運転支援処理では、運転支援スイッチ２５が再び押下され、オフ状態となったか否かを判断する（Ｓ４）。その結果、運転支援スイッチ２６がオン状態のままであれば（Ｓ４：Ｎｏ）、Ｓ１の処理へ戻り、再びＳ１〜Ｓ４の処理を実行する。これにより、運転支援スイッチ２６がオン状態である間は、リアルタイムで推奨軌道を生成して選択しつつ、その選択された推奨軌道に沿って車両１が走行されるように、車両１の操舵支援が継続して行われる。
【００９０】
一方、Ｓ４の処理の結果、運転支援スイッチ２６が押下されてオフ状態となったと判断された場合は（Ｓ４：Ｙｅｓ）、運転支援処理を終了する。
【００９１】
次いで、図７を参照して、運転支援処理（図４）の一処理であるハンドル補助力付与処理（Ｓ３）の詳細について説明する。図７は、ＣＰＵ９１により実行されるハンドル補助力付与処理を示すフローチャートである。このハンドル補助力付与処理は、推奨軌道に沿って車両１が走行するためのハンドル１３の推奨ハンドル角とハンドル角検出センサ１３ａから出力される実際のハンドル１３のハンドル角との差の絶対値から、ハンドル１３に付与する補助力の大きさＦを決定し、ハンドル角が推奨ハンドル角へ近づく方向にその補助力Ｆを付与するよう、補助力付与モータ１３ｃに対して指示するものである。
【００９２】
具体的には、まず、搭乗者によって操作されたハンドル１３の実際のハンドル角φｊと、そのハンドル１３の回転角速度とを、ハンドル角検出センサ１３ａ及びハンドル回転角速度検出センサ１３ｂより取得する（Ｓ３１）。次いで、Ｓ３１の処理によって取得したハンドル角およびハンドル１３の回転角速度から、搭乗者の進行したい方向を判定する（Ｓ３２）。
【００９３】
このＳ３２の判定は、次のように行われる。例えば、ハンドル角が左旋回を示す角度である場合に、ハンドル１３の回転角速度がハンドル１３の左回転を示すものであるか又はハンドル角の維持を示すものであれば、搭乗者は左方向へ進行したいと判定し、ハンドル１３の回転角速度がハンドル１３の右回転を示すものであれば、搭乗者は直進したいと判定する。
【００９４】
また、ハンドル角が直進を示す角度である場合に、ハンドル１３の回転角速度がハンドル１３の左回転を示すものであれば、搭乗者は左方向へ進行したいと判定し、ハンドル１３の回転角速度がハンドル角の維持を示すものであれば、搭乗者は直進したいと判定し、ハンドル１３の回転角速度がハンドル１３の右回転を示すものであれば、搭乗者は右方向へ進行したいと判定する。
【００９５】
また、ハンドル角が右旋回を示す角度である場合に、ハンドル１３の回転角速度がハンドル１３の左回転を示すものであれば、搭乗者は直進したいと判定し、ハンドル１３の回転角速度がハンドル角の維持を示すものであるか又はハンドル１３の右回転を示すものであれば、搭乗者は右方向へ進行したいと判定する。
【００９６】
このように、搭乗者の進行したい方向をハンドル角とハンドル１３の回転角速度とによって判定することにより、単にハンドル角のみによって判定する場合と比して、搭乗者のハンドル１３の操作状態をも加味して判定できるので、搭乗者の進行したい方向をより正確に判定できる。
【００９７】
そして、Ｓ３２の処理により判定された、搭乗者の進行したい方向へ車両１が走行する推奨軌道を、推奨軌道メモリ９３ａに軌道情報が格納された推奨軌道の中から１つ選択する（Ｓ３３）。
【００９８】
なお、推奨軌道メモリ９３ａに格納されている推奨軌道が１つしかない場合は、車両１が走行可能な道路が１つしかなく、推奨軌道メモリ９３ａに格納されている１つの推奨軌道は、その１つしかない走行可能な道路を車両１が走行するための推奨軌道であることを意味する。従って、この場合は、Ｓ３２の処理により判定された搭乗者の走行したい方向にかかわらず、推奨軌道メモリ９３ａに格納された１つの推奨軌道を選択する。
【００９９】
次いで、Ｓ３３の処理により選択された推奨軌道上の各地点の中から、車両１が現在位置よりその推奨軌道に沿って車両速度Ｖで時間ｔだけ走行したと仮定した場合に到達する経路点Ｑを、推奨軌道マップ９３ｂに格納された軌道情報に基づいて特定し、車両１の現在位置からその経路点Ｑまで車両１を走行させる場合に必要な車両１のヨーレートωを算出する（Ｓ３４）。そして、Ｓ３４の処理により算出したヨーレートωに基づいて車両１の推奨操舵角δを算出する（Ｓ３５）。
【０１００】
ここで、図８を参照して、Ｓ３４の処理におけるヨーレートωの算出方法と、Ｓ３５における推奨操舵角δの算出方法とを説明する。図８は、ヨーレートωおよび推奨操舵角δの算出方法を説明するための図である。
【０１０１】
まず、Ｓ３４の処理においてヨーレートωを算出する場合、車両１の現在位置と経路点Ｑの位置との関係から、車両１が経路点Ｑに到達したときの横方向の偏差である横偏差Δｘを算出する。具体的には、経路点Ｑの座標を上述した車両座標系に変換することで、その車両座標系における経路点Ｑのｘ座標を横偏差Δｘとして算出することができる。
【０１０２】
ここで、図８に示す角度θは、次式（１３）によって算出できる。
【０１０３】
θ ＝ ｔａｎ−１（Δｘ／Ｌ） ・・・（１３）
但し、Ｌは、車両１が車両速度Ｖで時間ｔだけ走行した場合に進む距離である。通常、横偏差Δｘは、車両１が進む距離Ｌと比して極めて小さいので、式（１３）は、次式（１４）に変換できる。
【０１０４】
θ ≒ Δｘ／Ｌ ＝ Δｘ／（Ｖ・ｔ） ・・・（１４）
ここで、車両１は時間ｔの間、一定の大きさのヨーレートωで旋回すると仮定すると、そのヨーレートωは、図８に示すθとの関係で、次式（１５）を満たす。
【０１０５】
ω ＝ ２θ／ｔ ・・・（１５）
よって、式（１４）と式（１５）とから、ヨーレートωは、横偏差Δｔと、車両速度Ｖと、時間ｔとから、次式（１６）によって算出できる。
【０１０６】
ω ＝ ２Δｘ／（Ｖ・ｔ２） ・・・（１６）
式（１６）によって、ヨーレートωを算出すると、続くＳ３５の処理では、次式（１７）によって、推奨操舵角δを算出する。
【０１０７】
δ ＝ （１＋Ａ・Ｖ２）×（ｌｗ／Ｖ）×ω ・・・（１７）
ここで、Ａは、車両１の操縦安定性の指標であって個々の車両１によって予め決まるスタビリティファクタであり、ｌｗは、前輪２ＦＬ，２ＦＲを結ぶ前輪軸と、後輪２ＲＬ，２ＲＲを結ぶ後輪軸との距離であるホイールベースである。
【０１０８】
図７に戻り、ハンドル操作角付与処理について説明を続ける。Ｓ３５の処理により、車両１の推奨操舵角δが算出されると、その算出された推奨操舵角δが車両１（前輪２ＦＬ，２ＦＲ）に対して付与されるために必要となるハンドル１３の推奨ハンドル角φｉを特定する（Ｓ３６）。なお、車両１の操舵角と、ハンドル１３のハンドル角とは一対一に対応しており、車両１に付与すべき操舵角が決まれば、ハンドル１３のハンドル角が一意に定まる。
【０１０９】
次いで、Ｓ３１の処理により取得された実際のハンドル角φｊと、Ｓ３６の処理により特定された推奨ハンドル角φｉとの差を算出し（Ｓ３７）、Ｓ３７の処理により算出した、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差から、補助力特定マップエリア９２ｃに格納されている補助力特定マップに従って、ハンドル１３に対して付与すべきハンドル補助力Ｆを特定する（Ｓ３８）。
【０１１０】
そして、Ｓ３８の処理で特定したハンドル補助力Ｆを、推奨軌道生成処理（Ｓ２）で算出した危険ポテンシャルＰに基づいて補正する（Ｓ３９）。ここで、図９を参照して、危険ポテンシャルＰに基づいてハンドル補助力Ｆを補正する方法について説明する。図９は、その危険ポテンシャルＰに基づいてハンドル補助力Ｆを補正する方法を説明するための図である。
【０１１１】
Ｓ３８では、Ｓ３１の処理によって取得した実際のハンドル角φｊのまま所定の車両速度で車両１を走行させた場合の車両１の軌道を予測し、その予測した軌道（予測軌道）と、推奨軌道の生成ために危険ポテンシャルＰが算出された道路上の所定の各点との交点Ｉにおける危険ポテンシャル値を算出する。そして、交点Ｉにおける危険ポテンシャル値と、推奨軌道が通過する地点の危険ポテンシャル値とのポテンシャル偏差ΔＰを算出し、そのポテンシャル偏差ΔＰを用いて、次式によりハンドル補助力Ｆを補正する。
【０１１２】
Ｆ ＝ Ｆ×（１＋ΔＰ／Ｐｍａｘ） ・・・（１８）
ここで、Ｐｍａｘは危険ポテンシャルの最大値である。
【０１１３】
図７に戻り、ハンドル操作角付与処理について説明を続ける。Ｓ３９の処理によって、式（１８）に従って、ハンドル補助力を危険ポテンシャルに基づいて補正すると、その補正後の大きさで、ハンドル補助力Ｆが、ハンドル１３のハンドル角を実際のハンドル角φｊから推奨ハンドル角φｉへと近づける向きに付与されるように、ハンドル１３の補助力付与モータ１３ｃに対して指示する（Ｓ４０）。そして、ハンドル補助力付与処理を終了し、運転支援処理に戻る。
【０１１４】
このＳ４０の処理により、ハンドル１３に対して、ハンドル角が推奨ハンドル角へと近づく方向に、補助力特定マップによって特定され且つ危険ポテンシャルに基づき補正された大きさのハンドル補助力Ｆを付与させることができる。
【０１１５】
以上のように、第１実施形態によれば、推奨軌道に沿って車両１が走行するためのハンドル１３の推奨ハンドル角φｉを定め、ハンドル角検出センサ１３ａから出力される実際のハンドル１３のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値に応じて、ハンドル１３に付与する補助力の大きさＦを決定する。そして、走行制御装置１００は、ハンドル１３に対して、ハンドル角が推奨ハンドル角φｉへ近づく方向に補助力Ｆを付与するよう、補助力付与モータ１３ｃに対して指示する。これにより、ハンドル１３には、ハンドル角が推奨ハンドル角φｉへ近づく方向に補助力Ｆが付与される。
【０１１６】
また、ここで付与される補助力Ｆは、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値が大きいほど、大きくなるように設定される。よって、搭乗者は、ハンドル１３を回転操作させなくても、ハンドル１３に対して付与される補助力Ｆの方向および大きさから、推奨ハンドル角φｉへと近づけるためにハンドル１３を操作すべき方向やハンドルの操作量を容易に把握できる。
【０１１７】
従って、搭乗者は、ハンドル１３に対して余計な操作を行わなくとも、把握したハンドル１３の操作方向や操作量に基づいて、ハンドル１３のハンドル角を推奨ハンドル角φｉとなるようにハンドル１３を操作できる。その結果、車両１は、操舵支援を行いながら、推奨軌道に沿って滑らかに車両を走行させることができる。
【０１１８】
更に、第１実施形態によれば、Ｓ３１の処理によって取得した実際のハンドル角φｊのまま所定の車両速度で車両１を走行させた場合の車両１の軌道を予測し、その予測した軌道（予測軌道）が通過する地点の危険ポテンシャル値と、推奨軌道が通過する地点の危険ポテンシャル値とのポテンシャル偏差ΔＰが大きいほど、ハンドル補助力Ｆが大きくなるように、ハンドル補助力Ｆを補正した上で、その補助力Ｆをハンドル１３に対して付与する。これにより、実際のハンドル角φｊのまま車両１を走行させ続けたときに危険であると判断される場合には、その危険度合いが大きいほど、ハンドル角が推奨ハンドル角φｉへ近づく方向に付与されるハンドル補助力Ｆがより大きく設定されるので、搭乗者に対して、その危険を回避するようにハンドル１３の操作を仕向けることができる。よって、車両１をより安全に走行させるように、操舵支援を行うことができる。
【０１１９】
また、ハンドル補助力Ｆを上記のように付与することによって、搭乗者は、まるで「わだち」を走行しているような感覚を覚えることができる。車両がわだちにはまって走行する場合、そのわだちから離れようとすればするほど、そのわだちに戻ろうとする力が車両の操舵に加わる。これに対し、第１実施形態では、実際のハンドル角φｊが推奨ハンドル角φｉから外れて、推奨軌道から離れようとすればするほど、ハンドル１３にハンドル補助力Ｆが付与されて、推奨軌道に戻ろうとする力が加わる。よって、搭乗者は、推奨軌道をわだちに見立てて、車両１を走行させることができるので、操舵支援を行いながら、搭乗者に自然な感覚で車両１の操舵を行わせることができる。
【０１２０】
次いで、図１０〜図１５を参照して、第２実施形態について説明する。第１実施形態では、推奨軌道をリアルタイムに生成ながら選択し、その推奨軌道に沿って車両１が走行されるように、ハンドル１３に対して、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値が大きいほど大きくなハンドル補助力Ｆを、ハンドル角が推奨ハンドル角φｉへ近づく方向に付与する場合について説明した。
【０１２１】
これに対し、第２実施形態では、予め設定された推奨軌道に沿って、車両１が走行されるように、ハンドル１３に対して、ハンドル補助力Ｆを、ハンドル角が推奨ハンドル角φｉへ近づく方向に付与する。
【０１２２】
また、第２実施形態では、このハンドル１３に対して付与されるハンドル補助力Ｆの大きさは、車両１の現在位置と推奨軌道とが近ければ、第１実施形態と同様に、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値が大きいほど大きく設定するが、車両１の現在位置と推奨軌道とが遠ければ、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値が小さいほど大きく設定する。
【０１２３】
なお、第２実施形態において、車両１及び走行制御装置１００の構成は、走行制御装置１００において、フラッシュメモリ９２に代えてフラッシュメモリ１９２が設けられる点、及び、運転支援処理の内容が異なる点の他は、第１実施形態と同じものである。
【０１２４】
但し、ＲＡＭ９３の推奨軌道メモリ９３ａは、上述した通り、予め設定された推奨軌道情報を格納する。また、第２実施形態において、推奨軌道メモリ９３ａに格納される推奨軌道は、所定間隔毎に設けられた走行制御点によって表され、各走行制御点毎に、その走行制御点の座標、走行制御点における車両１の車両方向、推奨軌道を走行する場合に走行制御点において車両１に付与すべき操舵角、及び、車両の進行方向とが対応付けられて、それを軌道情報として推奨軌道メモリ９３ａに格納する。
【０１２５】
以下、第１実施形態と同一の部分については、同一の符号を付して、その図示と説明を省略する。
【０１２６】
図１０は、第２実施形態における走行制御装置１００を含む車両１の電気的構成を示したブロック図である。
【０１２７】
上述した通り、第２実施形態における走行制御装置１００は、第１実施形態における走行制御装置１００のフラッシュメモリ９２に代えて、フラッシュメモリ１９２を有している。その他の構成は、第１実施形態と同一である。
【０１２８】
フラッシュメモリ１９２は、ＣＰＵ９１によって実行される制御プログラムや固定値データ等を記憶するための書き換え可能な不揮発性のメモリであり、プログラムメモリ１９２ａ、地図情報ＤＢ９２ｂ、内側補助力特定マップメモリ１９２ｃ及び外側補助力特定マップ１９２ｄが設けられている。このうち、地図情報ＤＢ９２ｂは、第１実施形態と同一のものである。
【０１２９】
プログラムメモリ１９２ａは、ＣＰＵ９１にて実行される各種のプログラムが格納されたフラッシュメモリ１９２上の領域である。後述する図１３のフローチャートに示す第２実施形態における運転支援処理や図１４のフローチャートに示す第２実施形態におけるハンドル補助力付与処理等をＣＰＵ９１にて実行させるための各プログラムは、このプログラムメモリ１９２ａに格納されている。
【０１３０】
ＣＰＵ９１は、このプログラムメモリ１９２ａに格納された各プログラムに従って各種処理を実行することで、操舵支援を行いながら、推奨軌道に沿って滑らかに車両１を走行させている。
【０１３１】
内側補助力特定マップメモリ１９２ｃは、車両１の現在位置が推定軌道に近い場合に、ハンドル１３に対して付与する補助力Ｆの大きさを特定するための内側補助力特定マップを格納するためのメモリ領域である。
【０１３２】
ここで、図１１を参照して、内側補助力特定マップによって補助力Ｆの大きさを特定する場合の条件と、その内側補助力特定マップの詳細とについて説明する。図１１（ａ）は、内側補助力特定マップによって補助力Ｆの大きさを特定する場合の条件について説明するための図であり、図１１（ｂ）は、内側補助力特定マップを模式的に示した模式図である。
【０１３３】
この内側補助力特定マップは、図１１（ａ）に示すように、車両１の現在位置と、その車両１に最も近い推奨軌道上の走行制御点の位置との位置の偏差εが、所定の長さλ以下である場合に、車両１の現在位置が推奨軌道に近いと判断して、内側補助力特定マップを用いて、ハンドル補助力Ｆの大きさを特定する。
【０１３４】
この内側補助力特定マップは、図１１（ｂ）に示す通り、第１実施形態の補助力特定マップと同様に縦軸をハンドル補助力Ｆの大きさとし、横軸を実際のハンドル角φｊとしたマップであり、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉと関係から、ハンドル１３に対して付与すべき補助力Ｆの大きさが特定できるようになっている。
【０１３５】
具体的には、この内側補助力特定マップでは、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差分が０、即ち、実際のハンドル角φｊが推奨ハンドル角φｉと等しい場合、ハンドル補助力Ｆが０として特定される。そして、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値が大きくなるほど、ハンドル補助力Ｆの大きさが大きくなるように特定される。
【０１３６】
なお、図１１（ｂ）の例では、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の二乗に比例してハンドル補助力の大きさが大きくなる場合に示しているが、これは例示であり、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値に比例して、ハンドル補助力Ｆの大きさが大きくなってもよい。また、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値が大きくなるほど、ハンドル補助力Ｆの大きさが大きくなるものであれば、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値と、ハンドル補助力Ｆの大きさとの関係は任意のものであってよい。
【０１３７】
図１０に戻って、説明を続ける。外側補助力特定マップメモリ１９２ｃは、車両１の現在位置が推定軌道に遠い場合に、ハンドル１３に対して付与する補助力Ｆの大きさを特定するための外側補助力特定マップを格納するためのメモリ領域である。
【０１３８】
ここで、図１２を参照して、外側補助力特定マップによって補助力Ｆの大きさを特定する場合の条件と、その外側補助力特定マップの詳細とについて説明する。図１２（ａ）は、外側補助力特定マップによって補助力Ｆの大きさを特定する場合の条件について説明するための図であり、図１２（ｂ）は、外側補助力特定マップを模式的に示した模式図である。
【０１３９】
この外側補助力特定マップは、図１２（ａ）に示すように、車両１の現在位置と、その車両１に最も近い推奨軌道上の走行制御点の位置との位置の偏差εが、所定の長さλよりも大きい場合に、車両１の現在位置が推奨軌道に遠いと判断して、外側補助力特定マップを用いて、ハンドル補助力Ｆの大きさを特定する。
【０１４０】
この外側補助力特定マップは、図１２（ｂ）に示す通り、内側補助力特定マップと同様に、縦軸をハンドル補助力Ｆの大きさとし、横軸を実際のハンドル角φｊとしたマップであり、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉと関係から、ハンドル１３に対して付与すべき補助力Ｆの大きさが特定できるようになっている。
【０１４１】
但し、この外側補助力特定マップでは、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差分が０、即ち、実際のハンドル角φｊが推奨ハンドル角φｉと等しい場合、ハンドル補助力Ｆが最も大きくなるように特定される。そして、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値が大きくなるほど、ハンドル補助力Ｆの大きさが小さくなるように特定される。
【０１４２】
なお、図１２（ｂ）の例では、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の二乗に比例してハンドル補助力の大きさが小さくなる場合に示しているが、これは例示であり、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値に比例して、ハンドル補助力Ｆの大きさが小さくなってもよい。また、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値が大きくなるほど、ハンドル補助力Ｆの大きさが小さくなるものであれば、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値と、ハンドル補助力Ｆの大きさとの関係は任意のものであってよい。
【０１４３】
詳細については後述するが、ＣＰＵ９１は、車両１の現在位置と、その現在位置に最も近い推奨軌道の走行制御点の位置との位置の偏差εを算出し、また、車両１の実際の車両方位と、現在位置に最も近い推奨軌道の走行制御点に対応付けられた車両方位との方位の偏差θｄを算出して、位置の偏差εと方位の偏差θｄとから推奨操舵角δを算出し、その推奨操舵角δに基づいて、推奨ハンドル角φｉを特定する。
【０１４４】
そして、位置の偏差εが所定の長さλ以下であれば、車両１の現在位置が推奨軌道に近いと判断し、内側補助力特定マップを用いて、ハンドル角検出センサ１３ａが示す実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値から、ハンドル補助力Ｆの大きさを特定する。また、特定したハンドル補助力Ｆの大きさを、危険ポテンシャルＰに基づいて補正する。
【０１４５】
そして、ＣＰＵ９１は、その補正後のハンドル補助力Ｆが、ハンドル１３のハンドル角を実際のハンドル角φｊから推奨ハンドル角φｉへと近づける向き（図３（ｂ）に示す向き）に付与されるように、ハンドル１３の補助力付与モータ１３ｃに対して指示する。これにより、ハンドル１３に対して、ハンドル角が推奨ハンドル角へと近づく方向に、補助力特定マップによって特定され且つ危険ポテンシャルに基づき補正された大きさのハンドル補助力Ｆを付与させることができる。
【０１４６】
また、ここで付与される補助力Ｆは、内側補助力特定マップにより、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉの差の絶対値が大きいほど、大きくなるように設定される。よって、搭乗者は、ハンドル１３を回転操作させなくても、ハンドル１３に対して付与される補助力Ｆの方向および大きさから、推奨ハンドル角へと近づけるためにハンドル１３を操作すべき方向やハンドルの操作量を容易に把握できる。
【０１４７】
従って、搭乗者は、ハンドル１３に対して余計な操作を行わなくとも、把握したハンドル１３の操作方向や操作量に基づいて、ハンドル１３のハンドル角を推奨ハンドル角となるようにハンドル１３を操作できる。その結果、車両１は、操舵支援を行いながら、推奨軌道に沿って滑らかに車両を走行させることができる。
【０１４８】
一方、ＣＰＵ９１は、位置の偏差εが所定の長さλより大きければ、車両１の現在位置が推奨軌道から遠いと判断し、外側補助力特定マップを用いて、ハンドル角検出センサ１３ａが示す実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値から、ハンドル補助力Ｆの大きさを特定する。また、特定したハンドル補助力Ｆの大きさを、危険ポテンシャルＰに基づいて補正する。
【０１４９】
そして、ＣＰＵ９１は、その補正後のハンドル補助力Ｆが、ハンドル１３のハンドル角を実際のハンドル角φｊから推奨ハンドル角φｉへと近づける向き（図３（ｂ）に示す向き）に付与されるように、ハンドル１３の補助力付与モータ１３ｃに対して指示する。これにより、ハンドル１３に対して、ハンドル角が推奨ハンドル角へと近づく方向に、補助力特定マップによって特定され且つ危険ポテンシャルに基づき補正された大きさのハンドル補助力Ｆを付与させることができる。
【０１５０】
また、ここで付与される補助力Ｆは、外側補助力特定マップにより、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉの差の絶対値が大きいほど、小さくなるように設定される。ここで、車両１の現在位置が推奨軌道から離れており、しかも、実際のハンドル角φｊも推奨ハンドル角φｉと大きく異なっている場合は、搭乗者は、意思によって走行経路に因らずに車両１を走行させていると考えられる。よって、この場合は、ハンドル１３に対して付与される補助力Ｆの大きさを小さくすることで、搭乗者の意思に従ってハンドル１３が操作され易くすることができる。
【０１５１】
一方、車両１の現在位置が推奨軌道と離れていても、実際のハンドル角φｊが推奨ハンドル角φｉと近い場合は、推奨軌道に沿って車両１を走行させたいという意思が搭乗者にあると考えられる。よって、この場合は、ハンドル１３に対して付与されるハンドル補助力Ｆを大きくすることで、搭乗者の意思に従って推奨軌道に沿った走行が行われるようにハンドル１３が操作され易くすることができる。従って、搭乗者の意思を強く反映させながら、操舵支援を行うことができる。
【０１５２】
次いで、図１３を参照して、第２実施形態における運転支援処理について説明する。図１３は、ＣＰＵ９１により実行される第２実施形態の運転支援処理を示すフローチャートである。この運転支援処理は、操舵支援を行いながら、予め設定された推奨軌道に沿って滑らかに車両１を走行させる処理である。
【０１５３】
運転支援処理は、第１実施形態と同様に、運転支援スイッチ２５が搭乗者によって押下され、オン状態にされると、ＣＰＵ９１によって処理が開始される。第２実施形態における運転支援処理では、まず、推奨軌道情報を取得し、推奨軌道メモリ９３ａに格納する（Ｓ１０１）。ここで、推奨軌道情報は、走行制御装置１００によって生成されてもよいし、外部の装置（外部に設けられたサーバや、携帯端末等）から取得してもよい。
【０１５４】
走行制御装置１００にて推奨軌道を生成する場合は、搭乗者から目標位置を受け付けて、地図情報ＤＢ９２ｂに格納された地図や道路の情報を基に、推奨軌道を生成するようにしてもよい。なお、この場合の推奨軌道の生成方法は、種々の公知技術（例えば、特開２０１１−２５７５４号公報）があるため、ここでは説明を省略する。
【０１５５】
また、外部の装置から推奨軌道を取得する場合は、外部の装置と情報を送受信するためのインターフェースを設け、そのインターフェースを入出力ポート９５に接続することで、インターフェースを介して、外部の装置から、推奨軌道を取得するように構成すればよい。
【０１５６】
Ｓ１０１の処理の後、ハンドル補助力付与処理を実行する（Ｓ１０２）。ハンドル補助力付与処理は、ハンドル１３に対して所定のハンドル補助力Ｆを付与することにより、操舵支援を実行する処理である。このハンドル補助力付与処理の詳細については、図１４を参照して、後述する。
【０１５７】
そして、ハンドル補助力付与処理（Ｓ１０２）の後、運転支援処理では、運転支援スイッチ２５が再び押下され、オフ状態となったか否かを判断する（Ｓ１０３）。その結果、運転支援スイッチ２６がオン状態のままであれば（Ｓ１０３：Ｎｏ）、Ｓ１０２の処理へ戻り、再びＳ１０２，Ｓ１０３の処理を実行する。これにより、運転支援スイッチ２６がオン状態である間は、Ｓ１０１の処理によって予め設定された推奨軌道に沿って車両１が走行されるように、車両１の操舵支援が継続して行われる。
【０１５８】
一方、Ｓ１０３の処理の結果、運転支援スイッチ２６が押下されてオフ状態となったと判断された場合は（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、運転支援処理を終了する。
【０１５９】
次いで、図１４を参照して、第２実施形態における運転支援処理（図１３）の一処理であるハンドル補助力付与処理（Ｓ１０２）の詳細について説明する。図１３は、ＣＰＵ９１により実行される第２実施形態におけるハンドル補助力付与処理を示すフローチャートである。
【０１６０】
このハンドル補助力付与処理は、ハンドル角検出センサ１３ａから出力される実際のハンドル１３のハンドル角と推奨軌道に沿って車両１が走行するためのハンドル１３の推奨ハンドル角との差の絶対値、及び、車両１の現在位置と推奨軌道との位置関係から、ハンドル１３に付与する補助力の大きさＦを決定し、ハンドル角が推奨ハンドル角へ近づく方向にその補助力Ｆを付与するよう補助力付与モータ１３ｃに対して指示するものである。
【０１６１】
具体的には、まず、現在位置検出装置２７より、車両１の現在位置および車両方位を取得する（Ｓ１４１）。次いで、推奨軌道メモリ９３ａに格納された軌道情報から、車両１の現在位置に最も近い走行制御点を探索し、その車両１の現在位置に最も近い走行制御点の軌道情報として、その走行制御点の座標、走行制御点における車両１の車両方向、推奨軌道を走行する場合に走行制御点において車両１に付与すべき操舵角、及び、車両の進行方向を取得する（Ｓ１４２）。
【０１６２】
次いで、Ｓ１４２の処理によって探索された車両１の現在位置に最も近い走行制御点に対する車両１の位置の偏差εと方位の偏差θｄとを算出し（Ｓ１４３）、また、車両１が推奨軌道に対して左右のいずれの方向にずれているかを判別する（Ｓ１４４）。そして、Ｓ１４３の処理により算出した車両１の位置の偏差ε及び方位の偏差θｄと、Ｓ１４４の処理により判別した車両１のずれの方向に基づいて、車両１を推奨軌道に沿って走行させるために必要な推奨操舵角δを算出する（Ｓ１４５）。
【０１６３】
ここで、図１５（ａ），（ｂ）を参照して、一の走行制御点Ｑを基準として、Ｓ１４３にて行われる車両１の位置の偏差ε及び方位の偏差θｄを算出する方法について説明する。図１５（ａ）は、一の走行制御点Ｑを基準として、車両１の位置の偏差εを算出する方法を説明するための説明図であり、図１５（ｂ）は、一の走行制御点Ｑを基準として、車両１の方位の偏差θｄを算出する方法を説明するための説明図である。
【０１６４】
なお、図１５（ａ），（ｂ）は、推奨軌道を構成する走行制御点Ｑのうち、車両１の現在位置から最も近い走行制御点Ｑとして走行制御点Ｑｔが特定されている状態を示すと共に、車両１が推奨軌道に対して右側にズレている状態を示している。また、ｙ’軸は、走行経路上の走行制御点Ｑｔに対する接線を示しており、ｘ’軸は、走行制御点Ｑｔにおいてｙ’軸と垂直に交差する直線を示している。一方、ｘ軸は、緯度方向を示し、ｙ軸は、経度方向を示している。
【０１６５】
ここで、車両１の位置の偏差εとは、走行制御点Ｑｔから車両１の現在位置までの直線距離のことであり、車両１の方位の偏差θｄとは、走行制御点Ｑｔから車両１の現在位置までの直線と、ｘ軸とがなす角度である。
【０１６６】
まず、車両１の位置の偏差εについて説明する。図１５（ａ）に示すように、車両１の現在位置を（ｘｖ，ｙｖ）とし、走行制御点Ｑｔに対応する車両位置を（ｘｔ，ｙｔ）とすると、走行制御点Ｑｔを基準とした車両１の現在位置の偏差εは、
ε＝（（ｘｔ−ｘｖ）２＋（ｙｔ−ｘｖ）２）１／２ ・・・（１８）
により算出される。
【０１６７】
次に、車両１の方位の偏差θｄについて説明する。図１５（ｂ）に示すように、車両１の現在位置を（ｘｖ，ｙｖ）とし、走行制御点Ｑｔに対応する車両位置を（ｘｔ，ｙｔ）とすると、車両１の方位の偏差θｄは、
θｄ＝ｔａｎ−１（（ｙｖ−ｙｔ）／（ｘｖ−ｘｔ）） ・・・（１９）
により算出される。
【０１６８】
次いで、上述した車両１の位置の偏差ε、および、車両１の方位の偏差θｄを用いて、Ｓ１４５の処理にて行われる車両１の推奨操舵角δの算出方法について説明する。車両１の現在位置（ｘｖ、ｙｖ）における車両方位をθｖとし、走行制御点Ｑｔに対し、軌道情報として規定された車両１に付与すべき操舵角をδｑｔとし、また、走行制御点Ｑｔに対し、軌道情報として規定された車両１の車両方位をθｑｔとすると、車両１に対して設定すべき操舵角δは、
δ＝δｑｔ＋Ｋ１・ε・Ｄ１−Ｋ２・（θｑｔ−θｖ）・Ｄ２ ・・・（２０）
により算出される。
【０１６９】
ここで、変数Ｋ１、変数Ｋ２は、操舵角δを大きく変化させるか、小さく変化させるかを設定するためのゲインであり、適宜設定される値である。また、変数Ｄ１は、ｙ’軸に対して車両１が右側に位置するか、左側に位置するかを示す値が設定されるものであり、ｙ’軸に対して車両１が右側に位置するに位置する場合には変数Ｄ１に「−１」が設定され、ｙ’軸に対して車両１が左側に位置する場合には変数Ｄ１に「１」が設定される。
【０１７０】
なお、「θｑｔ−π≧０」の場合に、「θｑｔ−π≦θｄ≦θｑｔ」を満たしていれば、ｙ’軸に対して車両１が右側に位置し、満たさない場合には、ｙ’軸に対して車両１が左側に位置する。また、「θｑｔ−π＜０」の場合に、「０≦θｄ≦θｑｔ」または「θｑｔ＋π≦θｄ≦２π」を満たしていれば、ｙ’軸に対して車両１が右側に位置し、満たさない場合には、ｙ’軸に対して車両１が左側に位置する。Ｓ１４４の処理では、このような判別を行うことにより、車両１が推奨軌道に対して左右のいずれの方向にずれているかを判別する。
【０１７１】
また、変数Ｄ２は、走行制御点Ｑｔに対し、軌道情報として規定された進行方向に対応して設定されるものであり、走行制御点Ｑｔにおいて車両１が前進する場合、変数Ｄ２には「１」が設定される。また、走行制御点Ｑｔにおいて車両１が後退する場合、変数Ｄ２には「−１」が設定される。
【０１７２】
図１４に戻り、ハンドル補助力付与手段の説明を続ける。Ｓ１４５の処理によって、上記式（２０）により車両１の推奨操舵角δが算出されると、その算出された推奨操舵角δが車両１（前輪２ＦＬ，２ＦＲ）に対して付与されるために必要となるハンドル１３の推奨ハンドル角φｉを特定する（Ｓ１４６）。
【０１７３】
次いで、ハンドル角検出センサ１４ａより、実際のハンドル角φｊを取得して、その実際のハンドル角φｊと、Ｓ１４６の処理により特定した推奨ハンドル角φｉとの差を算出する（Ｓ１４７）。
【０１７４】
次いで、Ｓ１４５の処理により算出した位置の偏差εが、所定の長さλ以下か否かを判定する（Ｓ１４８）。その結果、位置の偏差εが、所定の長さλ以下であると判定された場合は（Ｓ１４８：Ｙｅｓ）、内側補助力特定マップエリア１９３ｂに格納された内側補助力特定マップ（図１１（ｂ））を用いて、ハンドル角検出センサ１３ａが示す実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値から、ハンドル補助力Ｆの大きさを特定し（Ｓ１４９）、Ｓ１５１の処理へ移行する。
【０１７５】
また、Ｓ１４８の処理の結果、位置の偏差εが、所定の長さλより大きいと判定された場合は（Ｓ１４８：Ｎｏ）、外側補助力特定マップエリア１９３ｂに格納された外側補助力特定マップ（図１２（ｂ））を用いて、ハンドル角検出センサ１３ａが示す実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差の絶対値から、ハンドル補助力Ｆの大きさを特定し（Ｓ１５０）、Ｓ１５１の処理へ移行する。
【０１７６】
Ｓ１５１の処理では、Ｓ１４９又はＳ１５０の処理で特定したハンドル補助力Ｆを、危険ポテンシャルＰに基づいて補正する（Ｓ１５１）。危険ポテンシャルの生成方法は、図５及び図６を参照して説明した方法と同一であり、また、危険ポテンシャルＰに基づいてハンドル補助力Ｆを補正する方法は、図９を参照して説明した方法と同一であるので、ここでは説明を省略する。
【０１７７】
そして、Ｓ１５１の処理の後、そのＳ１５１の処理により危険ポテンシャルＰに基づいて補正された大きさで、ハンドル補助力Ｆが、ハンドル１３のハンドル角を実際のハンドル角φｊから推奨ハンドル角φｉへと近づける向きに付与されるように、ハンドル１３の補助力付与モータ１３ｃに対して指示する（Ｓ１５２）。そして、ハンドル補助力付与処理を終了し、運転支援処理に戻る。
【０１７８】
このＳ１５２の処理により、ハンドル１３に対して、ハンドル角が推奨ハンドル角へと近づく方向に、内側補助力特定マップまたは外側補助力特定マップによって特定され且つ危険ポテンシャルに基づき補正された大きさのハンドル補助力Ｆを付与させることができる。
【０１７９】
以上のように、第２実施形態によれば、予め設定された推奨軌道に対して、車両１の現在位置と、その現在位置に最も近い推奨軌道の走行制御点の位置との位置の偏差εを算出し、また、車両１の実際の車両方位と、現在位置に最も近い推奨軌道の走行制御点に対応付けられた車両方位との方位の偏差θｄを算出して、位置の偏差εと方位の偏差θｄとから推奨操舵角δを算出し、その推奨操舵角δに基づいて推奨ハンドル角φｉを特定する。
【０１８０】
ここで、位置の偏差εが所定の長さλ以下であれば、内側補助録特定マップを用いて、ハンドル補助力Ｆの大きさを特定する。ここで、内側補助力特定マップは、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉの差の絶対値が大きいほど、大きくなるように、ハンドル補助力Ｆを設定する。そして、そのハンドル補助力Ｆの大きさが、危険ポテンシャルＰに基づいて補正された後、補正後の大きさのハンドル補助力Ｆが、ハンドル１３のハンドル角を実際のハンドル角φｊから推奨ハンドル角φｉへと近づける向き（図３（ｂ）に示す向き）に付与される。
【０１８１】
位置の偏差εが所定の長さλ以下の場合、車両１の現在位置が推奨軌道に近いと判断できる。この場合、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉの差の絶対値が大きいほど、大きなハンドル補助力が、ハンドル１３に対して、ハンドル角が推奨ハンドル角へと近づく方向に付与されるので、搭乗者は、ハンドル１３を回転操作させなくても、ハンドル１３に対して付与される補助力Ｆの方向および大きさから、推奨ハンドル角へと近づけるためにハンドル１３を操作すべき方向やハンドルの操作量を容易に把握できる。
【０１８２】
従って、搭乗者は、ハンドル１３に対して余計な操作を行わなくとも、把握したハンドル１３の操作方向や操作量に基づいて、ハンドル１３のハンドル角を推奨ハンドル角となるようにハンドル１３を操作できる。その結果、車両１は、操舵支援を行いながら、推奨軌道に沿って滑らかに車両を走行させることができる。
【０１８３】
また、位置の偏差εが所定の長さλより大きければ、外側補助力特定マップを用いて、ハンドル補助力Ｆの大きさを特定する。ここで、外側補助板特定マップは、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉの差の絶対値が大きいほど、小さくなるように、ハンドル補助力Ｆを設定する。そして、そのハンドル補助力Ｆの大きさが、危険ポテンシャルＰに基づいて補正された後、補正後の大きさのハンドル補助力Ｆが、ハンドル１３のハンドル角を実際のハンドル角φｊから推奨ハンドル角φｉへと近づける向き（図３（ｂ）に示す向き）に付与される。
【０１８４】
位置の偏差εが所定の長さλより大きい場合、車両１の現在位置が推奨軌道から遠いと判断できる。この場合、実際のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉの差の絶対値が大きいほど、小さなハンドル補助力が、ハンドル１３に対して、ハンドル角が推奨ハンドル角へと近づく方向に付与される。ここで、車両１の現在位置が推奨軌道から離れており、しかも、実際のハンドル角φｊも推奨ハンドル角φｉと大きく異なっている場合は、搭乗者は、意思によって走行経路に因らずに車両１を走行させていると考えられる。よって、この場合は、ハンドル１３に対して付与される補助力Ｆの大きさを小さくすることで、搭乗者の意思に従ってハンドル１３が操作され易くすることができる。
【０１８５】
一方、車両１の現在位置が推奨軌道と離れていても、実際のハンドル角φｊが推奨ハンドル角φｉと近い場合は、推奨軌道に沿って車両１を走行させたいという意思が搭乗者にあると考えられる。よって、この場合は、ハンドル１３に対して付与されるハンドル補助力Ｆを大きくすることで、搭乗者の意思に従って推奨軌道に沿った走行が行われるようにハンドル１３が操作され易くすることができる。従って、搭乗者の意思を強く反映させながら、操舵支援を行うことができる。
【０１８６】
また、内側補助力特定マップまたは外側補助力特定マップに基づいて特定したハンドル補助力Ｆは、第１実施形態と同一の方法によって、危険ポテンシャルＰに基づき補正されるので、第１実施形態と同様に、搭乗者に対して、その危険を回避するようにハンドル１３の操作を仕向けることができる。よって、車両１をより安全に走行させるように、操舵支援を行うことができる。
【０１８７】
更に、ハンドル補助力Ｆを上記のように付与することによって、搭乗者は、まるで「わだち」を走行しているような感覚を覚えることができる。車両がわだちにはまって走行する場合、そのわだちから離れようとすればするほど、そのわだちに戻ろうとする力が車両の操舵に加わる。一方、わだちから完全に外れて走行している場合に、わだちに近づけば近づくほど、そのわだちに入ろうとする力が車両の操舵に加わる。
【０１８８】
これに対し、第２実施形態では、車両１の現在位置が、推奨軌道と近ければ、実際のハンドル角φｊが推奨ハンドル角φｉから外れて、推奨軌道から離れようとすればするほど、ハンドル１３にハンドル補助力Ｆが付与されて、推奨軌道に戻ろうとする力が加わる。一方、車両１の現在位置が、推奨軌道から遠ければ、実際のハンドル角φｊが推奨ハンドル角φｉに近づいて、推奨軌道へ近づこうとすればするほど、ハンドル１３にハンドル補助力Ｆが付与されて、推奨軌道に入ろうとする力が加わる。よって、搭乗者は、推奨軌道をわだちに見立てて、車両１を走行させることができるので、操舵支援を行いながら、搭乗者に自然な感覚で車両１の操舵を行わせることができる。
【０１８９】
その他、第２実施形態では、第１実施形態と同一の構成によって、第１実施形態と同一の効果を奏する。
【０１９０】
なお、請求項１及び請求項４に記載の「走行経路」としては各実施形態の「推奨軌道」が該当し、請求項１及び請求項４に記載の「目標操舵角」としては、各実施形態の「推奨ハンドル角φｉ」が該当し、請求項１及び請求項４に記載の「前記操舵手段により前記車両に付与されている操舵角」としては、各実施形態の「実際のハンドル角φｊ」が該当する。
【０１９１】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、上記各実施形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。
【０１９２】
上記各実施形態では、ハンドル補助力Ｆの大きさを、現在のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差に応じて設定する場合について説明したが、現在のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差だけでなく、ハンドル１３のハンドル角を積分した値をも考慮して、ハンドル補助力Ｆの大きさを設定してもよい。これにより、ハンドル１３にハンドル角を付与している時間が長くなればなるほど、また、そのハンドル１３に付与するハンドル角が大きければ大きいほど、ハンドル１３に対して、ハンドル角が推奨ハンドル角へと近づく方向に強いハンドル補助力を付与させることができる。よって、時間の経過とともに、搭乗者に対して、より強く、ハンドル１３のハンドル角を推奨ハンドル角とするように仕向けることができる。
【０１９３】
また、現在のハンドル角φｊと推奨ハンドル角φｉとの差だけでなく、ハンドル１３のハンドル角を積分した値をも考慮して、ハンドル補助力Ｆの大きさを設定してもよい。これにより、ハンドル１３を速く回転操作させればさせるほど、ハンドル１３に対して、ハンドル角が推奨ハンドル角へと近づく方向に強いハンドル補助力を付与させることができる。よって、搭乗者がハンドル１３を高速で回転操作する、所謂、急ハンドル操作を行うことを抑制できる。
【０１９４】
上記第１実施形態では、走行制御装置１００にて推奨軌道生成処理を実行し、１以上の推奨軌道を生成する場合について説明したが、必ずしも推奨軌道を走行制御装置１００にて生成する必要はなく、外部装置、例えば、外部に設けられたサーバや、携帯端末装置との間で通信を行うインターフェースを走行制御装置１００に接続し、その外部装置から１以上の推奨軌道を取得するように構成してもよい。また、走行制御装置１００にて推奨軌道を生成する場合であっても、外部装置から更に別の推奨軌道を取得してもよい。推奨軌道を外部装置にて生成することにより、種々の方法で生成された推奨軌道を用意でき、その中から推奨軌道を選択することができる。
【０１９５】
また、上記第１実施形態では、推奨軌道生成処理において危険ポテンシャルを求め、その危険ポテンシャルの低い地点を車両１が走行するように推奨軌道を生成する場合について説明したが、その他の方法により推奨軌道を生成してもよい。例えば、推奨軌道の生成対象となる道路へスムーズに進行できる軌道を算出して、その軌道を推奨軌道としてもよい。この場合、クロソイド曲線を考慮して、スムーズに進行できる軌道を算出してもよいし、曲率半径が大きくなるようにスムーズに進行できる軌道を算出してもよい。また、その生成対象となる道路へ最短距離で進行できる軌道を算出して、その軌道を推奨軌道としてもよい。更に、地図情報ＤＢ９２ｂの道路情報に、推奨軌道を含めておき、その道路情報に基づいて、推奨軌道を生成してもよい。
【０１９６】
なお、第１実施形態において、外部装置から走行軌道を取得した場合や、推奨軌道を危険ポテンシャルに因らずに生成した場合は、ハンドル補助力付与処理（図７）のＳ３９の処理において、危険ポテンシャルＰを図５及び図６にて説明した方法で生成し、その危険ポテンシャルＰに基づいてハンドル補助力Ｆを補正するようにすればよい。
【０１９７】
上記第２実施形態では、ハンドル補助力付与手段（図１４）のＳ１４５の処理において、車両１の現在位置と、その現在位置に最も近い走行制御点Ｑｔとの位置の偏差εを算出し、その位置の偏差εと所定の長さλとを比較して、その比較結果に基づいて、ハンドル補助力Ｆを特定するために用いる補助力特定マップを内側補助力特定マップ及び外側補助力特定マップのいずれかから選択したが、車両１の現在位置と推奨軌道との横偏差（図１５（ａ）のε’）を算出し、この横偏差ε’と所定の長さλとを比較して、横偏差ε‘が所定の長さλ以下の場合は、ハンドル補助力Ｆを特定するために用いる補助力特定マップとして内側補助力特定マップを選択し、横偏差ε‘が所定の長さλより大きい場合は、ハンドル補助力Ｆを特定するために用いる補助力特定マップとして外側補助力特定マップを選択してもよい。
【０１９８】
上記各実施形態では、第１〜第４カメラ２６ａ〜２６ｄを搭載して、車両１の周辺情報を取得する場合について説明したが、周辺情報を取得する手段として、ステレオカメラを用いてもよいし、ミリ波レーダ、レーザレーダ、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）レーダ等の各種レーダや、ソナーを用いてもよい。また、道路と車両との間の通信である路車間通信や、他車との間の通信による車車間通信によって、他車や障害物の位置情報を取得してもよい。
【０１９９】
例えば、レーザレーダは、レーザビームを車両１の周囲へ照査し、その反射の有無や反射を検出した方向およびレーザビームを照射してから反射を検出するまでの時間に基づいて、車両１の周辺にある道路や物体の形状等を把握するものである。走行制御装置１００は、このレーザレーダを用いることにより、レーザレーダにより照射したレーザビームの反射の検出結果から、車両１の周辺に存在する物体等の形状をマップ化し、パターンマッチング等により、現在走行中の道路の形状や、現在走行中の道路に接続された道路の有無、障害物の存在を把握し、それを周辺情報として、危険ポテンシャルを生成し、また、推奨軌道を生成するように構成してもよい。
【０２００】
上記各実施形態では、操舵装置５がラック＆ピニオン式のステアリングギヤとして構成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、ボールナット式等の他のステアリングギヤ機構を採用することは当然可能である。
【符号の説明】
【０２０１】
１ 車両
１３ ハンドル（操舵手段）
２６ａ〜２６ｄ 第１〜第４カメラ（周辺状況取得手段）
９１ ＣＰＵ（コンピュータ）
９２ａ プログラムメモリ（車両制御プログラム）
１９２ａ プログラムメモリ（車両制御プログラム）
Ｓ２ 推奨軌道生成手段（設定手段、設定ステップ、危険度合算出手段）
Ｓ３１ （検出手段、検出ステップ）
Ｓ３４〜Ｓ３６ （判断手段、判断ステップ）
Ｓ３８〜Ｓ４０ （付与手段、付与ステップ）
Ｓ１０１ （設定手段、設定ステップ）
Ｓ１４１ （検出手段、検出ステップ）
Ｓ１４１〜Ｓ１４６ （判断手段、判断ステップ）
Ｓ１４３ （離れ度合算出手段）
Ｓ１４８〜Ｓ１５２ （付与手段、付与ステップ）
Ｓ１５１ （危険度合算出手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行経路を設定する設定手段と、
前記車両に操舵角を付与する操舵手段と、
前記設定手段により設定された走行経路に沿って車両を走行させる場合に前記操舵手段によって前記車両に付与すべき目標操舵角を判断する判断手段と、
前記操舵手段により前記車両に付与されている操舵角を検出する検出手段と、
その検出手段により検出された前記車両に付与されている操舵角と前記判断手段により判断された前記目標操舵角との差の絶対値が大きいほど、前記操舵手段に対し、前記車両に付与される操舵角が前記目標操舵角へ近づく方向へ操舵の補助力を大きく付与する付与手段と、を備えることを特徴とする車両。
【請求項２】
前記車両の周辺状況を取得する周辺状況取得手段と、
その周辺状況取得手段により取得された前記周辺状況から、前記検出手段により検出された前記車両に付与されている操舵角にて前記車両を走行させ続けた場合の危険度合を算出する危険度合算出手段と、を備え、
前記付与手段は、前記危険度合算出手段により算出された危険度合が高い程、前記操舵手段に対して付与される前記操舵の補助力を大きくすることを特徴とする請求項１記載の車両。
【請求項３】
前記車両の車両位置と前記設定手段により設定された前記走行経路との離れ度合を算出する離れ度合算出手段を備え、
前記付与手段は、前記離れ度合算出手段により算出された離れ度合が所定の度合よりも大きい場合には、前記検出手段により検出された前記車両に付与されている操舵角と前記判断手段により判断された前記目標操舵角との差の絶対値が小さいほど、前記操舵手段に対し、前記車両に付与される操舵角が前記目標操舵角へ近づく方向へ操舵の補助力を大きく付与することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両。
【請求項４】
車両に操舵角を付与する操舵手段を備えた車両のコンピュータにより実行される車両制御プログラムであって、
前記コンピュータに、
車両の走行経路を設定する設定ステップと、
その設定ステップにより設定された走行経路に沿って車両を走行させる場合に前記操舵手段によって前記車両に付与すべき目標操舵角を判断する判断ステップと、
前記操舵手段により前記車両に付与されている操舵角を検出する検出ステップと、
その検出ステップにより検出された前記車両に付与されている操舵角と前記判断ステップにより判断された前記目標操舵角との差の絶対値が大きいほど、前記操舵手段に対し、前記車両に付与される操舵角が前記目標操舵角へ近づく方向へ操舵の補助力を大きく付与する付与ステップと、を実行させる車両制御プログラム。
【請求項１】
車両の走行経路を設定する設定手段と、
前記車両に操舵角を付与する操舵手段と、
前記設定手段により設定された走行経路に沿って車両を走行させる場合に前記操舵手段によって前記車両に付与すべき目標操舵角を判断する判断手段と、
前記操舵手段により前記車両に付与されている操舵角を検出する検出手段と、
その検出手段により検出された前記車両に付与されている操舵角と前記判断手段により判断された前記目標操舵角との差の絶対値が大きいほど、前記操舵手段に対し、前記車両に付与される操舵角が前記目標操舵角へ近づく方向へ操舵の補助力を大きく付与する付与手段と、を備えることを特徴とする車両。
【請求項２】
前記車両の周辺状況を取得する周辺状況取得手段と、
その周辺状況取得手段により取得された前記周辺状況から、前記検出手段により検出された前記車両に付与されている操舵角にて前記車両を走行させ続けた場合の危険度合を算出する危険度合算出手段と、を備え、
前記付与手段は、前記危険度合算出手段により算出された危険度合が高い程、前記操舵手段に対して付与される前記操舵の補助力を大きくすることを特徴とする請求項１記載の車両。
【請求項３】
前記車両の車両位置と前記設定手段により設定された前記走行経路との離れ度合を算出する離れ度合算出手段を備え、
前記付与手段は、前記離れ度合算出手段により算出された離れ度合が所定の度合よりも大きい場合には、前記検出手段により検出された前記車両に付与されている操舵角と前記判断手段により判断された前記目標操舵角との差の絶対値が小さいほど、前記操舵手段に対し、前記車両に付与される操舵角が前記目標操舵角へ近づく方向へ操舵の補助力を大きく付与することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両。
【請求項４】
車両に操舵角を付与する操舵手段を備えた車両のコンピュータにより実行される車両制御プログラムであって、
前記コンピュータに、
車両の走行経路を設定する設定ステップと、
その設定ステップにより設定された走行経路に沿って車両を走行させる場合に前記操舵手段によって前記車両に付与すべき目標操舵角を判断する判断ステップと、
前記操舵手段により前記車両に付与されている操舵角を検出する検出ステップと、
その検出ステップにより検出された前記車両に付与されている操舵角と前記判断ステップにより判断された前記目標操舵角との差の絶対値が大きいほど、前記操舵手段に対し、前記車両に付与される操舵角が前記目標操舵角へ近づく方向へ操舵の補助力を大きく付与する付与ステップと、を実行させる車両制御プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−２１４１４４（Ｐ２０１２−２１４１４４Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８１１０３（Ｐ２０１１−８１１０３）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（５９１２６１５０９）株式会社エクォス・リサーチ (1,360)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（５９１２６１５０９）株式会社エクォス・リサーチ (1,360)
【Ｆターム（参考）】
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