JP2021084586A - 自動運転車両の制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】自動運転車両の旋回時において、原動機の回転変動や自動変速機が変速作動に起因した乗り物酔いの誘発を抑制する。【解決手段】駆動源としての原動機１と、自動変速機２と、操舵機構４と、制動機構３と、原動機１と自動変速機２と操舵機構４と制動機構３とを制御して車両を自動走行させる自動運転車両の制御装置であって、車両が旋回をする旋回領域に接近したら、車速を減速させる車速制御部１０Ｂと、車両が旋回領域に接近したら、旋回開始までに、自動変速機をダウンシフトする変速機制御部１２と、を備え、車速制御部１０Ｂによる減速と変速機制御部１２によるダウンシフトとを、旋回領域の道路形状に関わらず、互いに重なるタイミングで且つ旋回開始タイミングに対して予め設定された一定の相対タイミングで実施する。【選択図】図１

Description

本発明は、自動運転車両の制御装置及び制御方法に関するものである。

近年、加減速や旋回を自動で行い、直進路だけでなく交差点のような旋回路も自動走行可能な完全自動運転の自動運転車両の開発が進められている。このような自動運転車両で公道を走行する場合、種々の道路状況や、自動運転車両とドライバが運転する手動運転車両との混在などによって、自動運転車両には搭乗者が意図しない挙動が生じる場合がある。この意図しない車両の挙動が搭乗者に違和感を与えて、乗り物酔いを誘発することがある。

例えば特許文献１には、人間の脳の特性に着目して、自動運転車両における搭乗者の乗り物酔いを抑制しようとする技術が提案されている。つまり、人間は、内耳で感知された重力や体の向き等の平衡感知情報と一致する視覚的情報を受け取ると違和感を感じないが、両情報が一致しないと違和感を感じて乗り物酔いを誘発する。上記技術は、車両の加速度や方向変更等の情報に応じて、照明や空調等を用いて搭乗者に刺激を加えて、内耳感知情報と視覚的情報とを一致させるようにして乗り物酔いを抑制しようとするものである。

米国特許出願公開第２０１７／０３１３３２６号明細書

しかしながら、乗り物酔いの原因は、平衡感知情報と視覚的情報との不一致だけではなく、例えば車両の原動機の回転変動に伴う音の変化や自動変速機が変速作動することにより発生する変速ショックなどにより搭乗者が感じる違和感によっても乗り物酔いを引き起こすことが判明した。特に、コーナーや交差点等で旋回走行する際に、乗り物酔いが誘発されやすい。

本発明は、このような課題に着目して創案されたもので、自動運転車両の旋回時において、原動機の回転変動や自動変速機の変速ショックに起因した乗り物酔いの誘発を抑制することができるようにした自動運転車両の制御装置及び制御方法を提供することを目的としている。

本発明の自動運転車両の制御装置は、駆動源としての原動機と、前記原動機と駆動輪との間に介装された自動変速機と、操舵機構と、制動機構と、前記原動機と前記自動変速機と前記操舵機構と前記制動機構とを制御して車両を自動走行させる自動運転車両の制御装置であって、前記車両が旋回をする旋回領域に接近したら、車速を減速させる車速制御部と、前記車両が前記旋回領域に接近したら、旋回開始までに、前記自動変速機をダウンシフトする変速機制御部と、を備え、前記車速制御部による前記減速と前記変速機制御部による前記ダウンシフトとを、前記旋回領域の道路形状に関わらず、互いに重なるタイミングで、且つ、旋回開始タイミングに対して予め設定された一定の相対タイミングで実施することを特徴としている。

前記車速制御部は、前記車両が前記旋回を終了したら車速を加速させ、前記変速機制御部は、前記車両が前記旋回を終了したら前記自動変速機をアップシフトし、前記車速制御部による前記加速と前記変速機制御部による前記アップシフトとを、前記旋回領域の道路形状に関わらず、互いに重なるタイミングで、且つ、旋回終了タイミングに対して予め設定された一定の相対タイミングで実施することが好ましい。
それぞれの前記一定の相対タイミングは、前記車両が走行する道路分類毎に設定されていることが好ましい。
前記車速制御部からの指令に基づいて前記原動機を制御する原動機制御部を備え、前記原動機制御部は、前記車両が旋回をする旋回領域に接近したら、前記原動機の回転数（回転速度）を前記旋回開始地点への接近に応じて低下するように設定される規範回転数に制御することが好ましい。
前記規範回転数は、前記車両が前記旋回領域に進入するまでに要する時間である旋回開始予定時間に応じて設定されることが好ましい。

本発明の自動運転車両の制御方法は、駆動源としての原動機と、前記原動機と駆動輪との間に介装された自動変速機と、操舵機構と、制動機構と、前記原動機と前記自動変速機と前記操舵機構と前記制動機構とを制御して車両を自動走行させる自動運転車両の制御方法であって、前記車両が旋回をする旋回領域に接近したら、車速を減速させる減速制御ステップと、前記車両が前記旋回領域に接近したら、旋回開始までに、前記自動変速機をダウンシフトするダウンシフト制御ステップと、を備え、前記減速制御ステップと前記ダウンシフト制御ステップとを、前記旋回領域の道路形状や前記旋回領域内での適正車速に関わらず、互いに重なるタイミングで、且つ、旋回開始タイミングに対して予め設定された一定の相対タイミングで実施することを特徴としている。
前記車両が前記旋回を終了したら、車速を加速させる加速制御ステップと、前記車両が前記旋回を終了したら、前記自動変速機をアップシフトするアップシフト制御ステップと、をさらに備え、前記加速制御ステップと前記アップシフト制御ステップとを、前記旋回領域の道路形状に関わらず、互いに重なるタイミングで、且つ、旋回終了タイミングに対して予め設定された一定の相対タイミングで実施することが好ましい。

本発明によれば、車両の旋回時に、車速の減速と変速機のダウンシフトとを、旋回領域の道路形状に関わらず、互いに重なるタイミングで、且つ、旋回開始タイミングに対して予め設定された一定の相対タイミングで実施するので、旋回に伴って生じる旋回Ｇや走行音の変化と変速ショックとが一定の相対タイミングで同じように繰り返される。これにより、搭乗者は、旋回に伴うショックや音の変化を違和感として感じ難くなり、搭乗者の乗り物酔いを抑制することができる。

一実施形態にかかる自動運転車両の制御装置を示すブロック図である。 一実施形態にかかる原動機の規範回転数の算出手法を説明するフローチャートである。 一実施形態にかかる旋回半径を説明する車両の走行路の平面図である。 一実施形態にかかる原動機の規範回転数を設定したテーブルデータの概念図である。 一実施形態にかかる自動運転車両の制御方法を説明するフローチャートである。 一実施形態にかかる自動運転車両の制御の一例（鈍角なコーナーの旋回例）を示す図であって、（ａ）は車両の走行路の平面図、（ｂ）は車両関連パラメータの変化を示すタイムチャートである。 一実施形態にかかる自動運転車両の制御の一例（鋭角なコーナーの旋回例）を示す図であって、（ａ）は車両の走行路の平面図、（ｂ）は車両関連パラメータの変化を示すタイムチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することや適宜組み合わせることが可能である。

〔自動運転車両の装置構成〕
まず、本実施形態にかかる自動運転車両の装置構成を説明する。
図１に示すように、本実施形態にかかる自動運転車両１００は、駆動源としてのエンジン（原動機）１と、エンジン１から出力された回転を変速する自動変速機２と、車両を自動で制動する自動ブレーキ装置（制動機構）３と、車両を自動で操舵する自動操舵機構（操舵機構）４とを備えている。本実施形態にかかる車両は、駆動源としてエンジン１を備えたエンジン走行車両であるが、自動運転車両１００には、駆動源としてエンジンとモータとを備えたハイブリッド車両も適用可能である。

また、自動運転車両１００には、エンジン１を制御するエンジン制御部（原動機制御部）１１と、自動変速機２を制御する変速機制御部１２と、自動ブレーキ装置３を制御するブレーキ制御部１３と、自動操舵機構４を制御するステアリング制御部１４と、これらの各制御部１１〜１４を制御する統合車両制御部１０とが備えられ、これらの制御部１０〜１４により自動運転車両の制御装置が構成されている。なお、統合車両制御部１０，エンジン制御部１１，変速機制御部１２，ブレーキ制御部１３，及びステアリング制御部１４は、何れも中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）等を備えたマイクロコンピュータで構成される。

また、自動運転車両１００には、搭乗者が車両１００の目的地の設定や走行ルートに関する情報を入力するための搭乗者インターフェイス２１と、自動走行に必要な地図情報が格納された地図情報記憶部２２と、自車両の位置を検知するＧＰＳセンサ２３と、自車両の周辺の道路形状を検知するステレオカメラ等の周辺道路形状検知デバイス２４と、自車両の前方及び周辺の物体を検知するカメラやレーダ等の物体検知センサ２５と、自車両と自車両外の種々の対象と通信可能なＶ２Ｘ通信デバイス２６と、車速センサ，加速度センサ，及びヨーレートセンサ等の車両の状態を検出する車両状態センサ２７と、が装備され、これらのセンサ類からの情報は、統合車両制御部１０に入力される。

統合車両制御部１０は、搭乗者インターフェイス２１を通じて入力された目的地や走行ルートに関する情報と、地図情報記憶部２２の地図情報と、ＧＰＳセンサ２３からの自車両位置の情報等から自車両の目標経路を設定する目標経路設定部１０Ａと、駆動力や制動力を制御して車速制御や加減速制御等を含む自車両の前後進にかかる制御（制駆動力制御）を行う制駆動力制御部（車速制御部）１０Ｂと、自車両の旋回を含む車体姿勢を制御する車体姿勢制御部（旋回制御部）１０Ｃとを備えている。

〔自動運転車両の制御〕
本自動運転車両の制御装置は、自車両が道路の旋回領域に差し掛かった際に行う制御に特徴がある。ここで、旋回領域とは、車両が旋回し且つ車両に一定以上の横加速度（横Ｇ）が発生する走行領域である。自動運転時には、車両が旋回領域に進入して旋回することによって生じる減速度，横加速度，走行音の変化，変速ショック等が搭乗者に違和感を与えて乗り物酔いを誘発するが、本制御装置はこれを抑制しようとするものである。

このため、統合車両制御部１０は、地図情報と自車両の位置情報とから自車両が旋回領域に接近したか否かを判定する判定部１０Ｄを備えており、統合車両制御部１０は、さらに、この判定部１０Ｄで自車両が旋回をする旋回領域に接近したと判断したら車速を減速させる制駆動力制御部（車速制御部）１０Ｂと、判定部１０Ｄで自車両が旋回領域に接近したと判断したら旋回開始までに自動変速機２をダウンシフトする変速機制御部１２と、を備えている。

なお、旋回領域とは、交差点や、道路が一定以上の曲率でカーブした部分（いわゆる、コーナー）等であり、旋回時に車両に一定以上の横加速度（横Ｇ）が発生する走行領域である。車両に発生する横加速度は、曲率と車速とから決まるので、例えば一般道では、曲率が比較的大きな基準値以上（曲率半径が比較的小さな基準値以内）であるとコーナーと判断でき、高速道路では、曲率が比較的小さな基準値以上（曲率半径が比較的大きな基準値以内）であるとコーナーと判断できる。

そして、本制御では、車速制御部１０Ｂによる減速と変速機制御部１２によるダウンシフトとを、旋回領域の道路形状等に関わらず、互いに重なるタイミングで、且つ、旋回開始タイミングに対して予め設定された一定の相対タイミングで実施する。

つまり、旋回時には車速が高いと旋回横加速度（旋回横Ｇ）が限度（最大旋回Ｇ）以上に過大になり乗り心地を大きく悪化させるので、旋回領域に接近したら予め車速を所定車速まで低下させることが必要となる。そこで、走行中に自車両前方の走行経路上の所定範囲（例えば、走行速度に応じた所定の距離又は道のり）に、旋回領域があるか否かを判定し、旋回領域があると判定されたら旋回制御を開始する。

旋回制御を開始したら、自車両が旋回領域に所定の距離（走行速度及び旋回領域の旋回半径等に応じた距離）まで接近したら車速を緩やかに低下させて旋回開始時には所定車速まで低下させる。
この減速制御は、エンジン制御部１１によるエンジン１の制御と、変速機制御部１２による自動変速機２の制御と、ブレーキ制御部１３による自動ブレーキ装置３の制御とによって行う。

ただし、旋回領域の道路形状等によって旋回半径が異なり、旋回半径が小さいほど旋回時の適正車速（旋回横加速度が過大にならない限度車速）は低くなり、旋回半径が大きいほど旋回時の適正車速は高くなる。また、高速道路などの高規格道路は道幅も広いので適正車速は高くなるが、一般道などの道幅の狭い道路ほど適正車速は低くなる。
なお、道路形状等とは、道路形状以外の状況（例えば、他車両の有無や道路混雑状況）も含むことを意味する。例えば、自車両の前後や周囲に他車両がいる場合には、適正車速を低くすべき場合がある。

そこで、旋回領域に接近したら道路形状等に応じて適正車速を推定し、旋回領域に接近したら予め車速をこの適正車速まで低下させるようにしている。
また、適正車速にするためには、多くの場合ダウンシフトが必要になるが、本制御では、減速制御中にエンジン回転数（エンジン回転速度）が所定数（所定速度）まで低下した時点でダウンシフトを開始しており、これにより、車速制御部１０Ｂによる減速と変速機制御部１２によるダウンシフトとを互いに重なるタイミングで実施している。

また、本実施形態では、ダウンシフトの完了したタイミングで旋回横加速度が発生するように、ダウンシフトの開始を制御しており、ダウンシフトの完了タイミングと旋回横加速度の発生開始タイミングとを一致或いはほぼ一致させるようにしている。
さらに、本実施形態では、減速が完了するタイミングから一定時間後に旋回開始タイミングとなるように減速制御を行っている。
これらにより、減速やダウンシフトを旋回開始タイミングに対して予め設定された一定の相対タイミングで実施している。

このように、車速制御部１０Ｂによる減速と変速機制御部１２によるダウンシフトとを、旋回領域の道路形状等に関わらず、互いに重なるタイミングで、且つ、旋回開始タイミングに対して予め設定された一定の相対タイミングで実施しているのは、以下の理由による。

つまり、人間の脳が認識する違和感は、車両の実際の挙動が、過去の経験や、脳が予測した挙動と一致しない時により強く生じ、仮に強いＧ変化が生じても、所定回数以上繰り返し同じ挙動を繰り返し経験すると、それを正常な状態と認識するようになる特性がある。一方、車両の挙動が旋回ごとに変化し、予測との乖離が起き続けると強い違和感を感じ、乗り物酔いに繋がる。

本制御は、この点に着目したもので、車両の旋回時に、車速の減速と変速機のダウンシフトとを、旋回領域の道路形状等に関わらず旋回開始タイミングに対して予め設定された一定の相対タイミングで行うことにより、旋回する度に、旋回横加速度の発生や走行音の変化と変速ショックとが一定の相対タイミングで同じように繰り返されるようにしている。これにより、搭乗者は、旋回に伴うショックや音の変化を違和感として感じ難くなり、搭乗者の乗り物酔いを抑制することができることになる。

なお、車速を適正車速まで減速させるには、減速幅が一定以上ある場合、エンジン回転数の低下とダウンシフトとが必要になる。車速制御部１０Ｂは、エンジン回転数の低下を、エンジン制御部１１によるエンジン１の出力低下とブレーキ制御部１３による自動ブレーキ装置３の作動（制動）と変速機制御部１２による自動変速機２のダウンシフトとによって行う。なお、エンジン1と自動変速機２との間にロックアップクラッチ付きトルクコンバータが備えられている場合、減速時にロックアップクラッチをロック状態に保持する。

本制御では、車速制御部１０Ｂは、この適正車速まで車速を低下させる際に、エンジン１の回転数が次第に低下するように、制御周期ごとに低下するエンジン１の規範回転数（目標回転数）を設定し、エンジン１の実回転数がこの規範回転数に近づくように制御する。このエンジン１の回転数制御は、旋回直前のエンジン音（走行音）の変化を一定にして、旋回に伴うショックや音の変化を違和感として感じ難くするためである。これについては後述する。

また、旋回開始後は、旋回時に低下させた車速を維持し、自動変速機２の変速段をダウンシフトした場合はその変速段を維持し、旋回終了後は、旋回時に低下させていた車速をもとの車速に復帰させる（加速させる）と共に、自動変速機２の変速段をもとの変速段にアップシフトさせることが必要になる。
本制御装置は、この旋回終了後にも、車速制御部１０Ｂによる加速と変速機制御部１２によるアップシフトとを、旋回領域の道路形状に関わらず、互いに重なるタイミングで、且つ、旋回終了タイミングに対して予め設定された一定の相対タイミングで実施する。

本実施形態では、旋回終了のタイミングでアップシフトの制御を開始しており、アップシフトの開始タイミングと旋回終了タイミングとを一致或いはほぼ一致させるようにしている。また、旋回終了のタイミングから一定時間後に加速を開始している。
これらにより、加速やアップシフトを旋回終了タイミングに対して予め設定された一定の相対タイミングで実施している。

このように、車速制御部１０Ｂによる加速と変速機制御部１２によるアップシフトとを、旋回領域の道路形状に関わらず、互いに重なるタイミングで、且つ、旋回終了タイミングに対して予め設定された一定の相対タイミングで実施しているのは、旋回開始前と同様に搭乗者の乗り物酔いを抑制するためである。

つまり、車両の旋回終了後に、車速の増速と変速機のアップシフトとを、旋回領域の道路形状に関わらず旋回終了タイミングに対して予め設定された一定の相対タイミングで変速動作を行うことにより、旋回後においても、旋回横加速度の発生や走行音の変化と変速ショックとが一定の相対タイミングで同じように繰り返されるようなる。これにより、搭乗者に、旋回に伴うショックや音の変化を違和感として感じ難くさせ、搭乗者の乗り物酔いを抑制することができる。

また、旋回開始前と同様に、車速を、旋回制御を開始する前の車速まで復帰するよう加速させるには、加速幅が一定以上ある場合、エンジン回転数の増加とアップシフトとが必要になる。車速制御部１０Ｂは、エンジン回転数の増加をエンジン制御部１１によるエンジン１の出力増加を行い、変速機制御部１２は自動変速機２の制御を行う。

本制御では、車速制御部１０Ｂは、この車速を増加させる際に、エンジン１の回転数が次第に増加するように、制御周期ごとに増加するエンジン１の規範回転数を設定し、エンジン１の実回転数がこの規範回転数に近づくように制御する。このエンジン１の回転数制御も、旋回終了後のエンジン音（走行音）の変化を一定にして、旋回に伴うショックや音の変化を違和感として感じ難くするためである。

〔規範回転数の算出〕
ここで、エンジン１の規範回転数について説明する。
エンジン１の規範回転数は、図２のフローチャートに示すように算出する。
図２に示すように、統合車両制御部１０は、自車両の位置情報を取得し（ステップＡ１０）、地図情報と自車両の位置情報とから自車両の前方の道路の道路形状情報を取得する（ステップＡ２０）。そして、走行予定経路を設定して（ステップＡ３０）、旋回領域における旋回半径を計算する（ステップＡ４０）。つまり、図３に示すように、道路形状に対して自車両の走行予定経路を設定して、旋回領域における旋回半径Ｒを計算する。

次に、旋回半径Ｒから旋回横加速度の限度値である最大旋回Ｇを算出する（ステップＡ５０）。この最大旋回Ｇは、例えば高速道路など高規格道路ほど最大旋回Ｇを大きくできるので、道路分類ごとの固有値として設定できる。ここでは、あらかじめ記憶された対応テーブル等を読み込むことによって最大旋回Ｇを算出する。

次に、旋回横加速度が過大にならない限度車速（適正車速）V_Limを次式によって旋回半径Ｒ及び最大旋回ＧであるＧmaxから計算する（ステップＡ６０）。

次に、次式のように、旋回地点までの距離を旋回地点までの限度車速V_Limの平均値で除算することにより、旋回開始予定時間ｔ_ｓを算出する（ステップＡ７０）。

そして、例えば図４に示すような旋回開始予定時間（旋回開始までの時間）ｔｓと規範回転数とを対応させたテーブルデータからエンジン（原動機）１の規範回転数を算出する（ステップＡ８０）。

このような規範回転数の算出は、旋回開始前の所定の時点から旋回開始後の所定の時点までの旋回制御を実施する区間（旋回制御区間）において、制御周期ごとに実施する。
なお、旋回開始前の所定の時点から旋回開始時点までは変速による変速段の掛け替え時を除いて規範回転数は徐々に低下し、旋回終了時点から旋回終了後の所定の時点までは変速による変速段の掛け替え時を除いて規範回転数は徐々に上昇する。また、旋回中の規範回転数は一定値に保持される。
車速が元の車速に復帰したら旋回制御を終了する。なお、旋回制御の開始から終了までの区間を旋回制御区間とする。

〔作用及び効果〕
本実施形態にかかる自動運転車両の制御装置は、上記のように構成されており、例えば図５〜図７に示すように、旋回にかかる制御が行われる。
なお、図５のフローチャートにおいて、Ｆ１は旋回制御にかかるフラグであって、自車両の位置が、旋回制御区間でない場合にはＦ１＝０とされ、旋回制御区間であって旋回開始前の場合にはＦ１＝１とされ、旋回制御区間であって旋回中の場合にはＦ１＝２とされ、旋回制御区間であって旋回後の場合にはＦ１＝３とされる。

図５に示すように、まず、ステップＢ１０，Ｂ１２，Ｂ１４でフラグＦ１を判定する。
フラグＦ１が０ならば、道路情報を認識し（ステップＢ２０）、道路分類を認識し（ステップＢ３０）、自車位置及び周辺情報を認識する（ステップＢ４０）。これらの情報に基づいて、自車両が旋回制御区間にいるか否かを判定する（ステップＢ５０）。自車両が旋回制御区間にいなければ旋回制御は行わないで通常制御を実施する（ステップＢ１９０）。
自車両が旋回制御区間にいれば旋回制御を実施する。

旋回制御では、まず、旋回時最低速度（限界速度）を計算し（ステップＢ６０）、旋回時最低速度に応じた最低変速段を算出する（ステップＢ７０）。そして、旋回開始前であるか否かを判定し（ステップＢ８０）、旋回開始前であれば、フラグＦ１を１にセットし（ステップＢ９０）、旋回開始までの時間ｔｓを算出し（ステップＢ１００）、この時間ｔｓに対応して規範回転数を算出し設定する（ステップＢ１１０）。この規範回転数に基づいて減速を実施する（ステップＢ１２０）。

そして、その時点の目標変速比を算出し（ステップＢ１３０）、目標変速比に応じたギア段（変速段）を選択する（ステップＢ１４０）。さらに、変速（ここでは、ダウンシフト）が必要か否かを判定し（ステップＢ１５０）、変速が必要ならば変速制御を実施する（ステップＢ１６０）。この変速制御では、ダウンシフトの完了タイミングと旋回横加速度の発生開始タイミング（即ち、旋回開始タイミング）とを一致させるようにダウンシフトの開始タイミングを制御する。具体的には、変速が必要であると判定した（ステップＢ１５０）場合、その変速に必要な時間と、算出した旋回開始までの時間とから、変速を開始する時間を算出し、この変速開始時間に合わせて減速中に変速を実行する（ステップＢ１６０）。

また、ステップＢ１２でＦ１＝１であると判定された場合には、ステップＢ８０に進んで上記の処理を実施する。
そして、旋回制御区間が終了したか否かを判定して（ステップＢ１７０）、今回の制御周期を終了する。なお、旋回終了後に車速が増加されて元の車速に復帰したら旋回制御区間が終了したと判定する。旋回制御区間が終了した場合は、フラグＦ１を０にリセットする（ステップＢ１８０）。

一方、ステップＢ８０で旋回開始前でないと判定されたら、旋回中か旋回終了後であり、ステップＢ８２に進んで、旋回が終了したか否かが判定される。旋回が終了していなければ、旋回中であり、このときには、フラグＦ１を２にセットし（ステップＢ９４）、規範回転数を保持して定速走行を実施する（ステップＢ１１４）と共に、現変速段を保持する（ステップＢ１６４）。そして、ステップＢ１７０に進んで、ステップＢ８２またはステップＢ１７０での判断がＹＥＳとなるまで、上記の処理を実施する。
また、ステップＢ１４でＦ１＝２であると判定された場合には、ステップＢ８２に進んで上記の処理を実施する。

さらに、ステップＢ８２において、旋回が終了したと判定されたら、フラグＦ１を３にセットし（ステップＢ９２）、旋回終了からの時間を算出し（ステップＢ１０２）、この時間に対応して規範回転数を算出し設定する（ステップＢ１１２）。この規範回転数に基づいて加速制御を実施する（ステップＢ１２２）。ただし、本実施形態では、規範回転数は旋回終了タイミングから一定時間後に加速を開始するように設定されている。

そして、その時点の目標変速比を算出し（ステップＢ１３２）、目標変速比に応じたギア段（変速段）を選択する（ステップＢ１４２）。さらに、変速（ここでは、アップシフト）が必要か否かを判定し（ステップＢ１５２）、変速が必要ならば変速制御を実施する（ステップＢ１６２）。この変速制御では、アップシフト制御の開始タイミングと旋回横加速度の収束タイミング（即ち、旋回終了タイミング）とを一致させてアップシフトを実施する。具体的には、ステップＢ１６０で変速（ダウンシフト）を実施した場合には、変速（アップシフト）が必要であると判定し（ステップＢ１５２）、旋回終了までの時間を算出し、算出した旋回終了までの時間が０となるタイミングで変速を開始して、変速動作中に加速を実施する（ステップＢ１６２）。
そして、ステップＢ１７０に進んで、このステップＢ１７０での判断がＹＥＳとなるまで、上記の処理を実施する。
また、ステップＢ１４で否（Ｆ１＝３）と判定された場合も、旋回制御区間内の旋回終了後であり、ステップＢ１０２に進んで上記の処理を実施する。

図６，図７は本制御の具体例を示すタイムチャートであり、何れも道路の分岐を右側に曲がる例を示している。図６は鈍角に旋回し旋回半径Ｒ１が比較的大きい場合（例１）を示し、図７は鋭角に旋回し旋回半径Ｒ２が比較的小さい場合（例２）を示す。

図６，図７に示すように、何れの場合も、時点ｔ１で前方の走行経路上の所定範囲に旋回領域があると判定されて旋回制御を開始し、時点ｔ２で自車両が旋回領域に所定の距離まで接近して減速を開始する。この減速時にはエンジン１の回転数は規範回転数に近づけるように制御する。そして、減速中の時点ｔ３で変速（シフトダウン）を開始し、時点ｔ４で減速が完了し、その後の時点ｔ５で変速動作が完了する。これと同期又はほぼ同期して旋回を開始する。

その後の時点ｔ６で旋回を終了し、これと同期又はほぼ同期して変速（アップシフト）を開始し、その後の時点ｔ７で加速を開始する。この加速時にもエンジン１の回転数は規範回転数に近づけるように制御する。その後の時点ｔ８で変速動作が完了し、その後の時点ｔ９で加速が完了し、旋回制御を終了する。

図６に示す例１と図７に示す例２とでは、旋回半径（Ｒ１＞Ｒ２）の違いから適正車速（限度車速）が相違し、例２の方が例１よりも適正車速が低くなっている。このため、減速区間の長さ（時点ｔ２から時点ｔ４までの時間）や加速区間の長さ（時点ｔ７から時点ｔ９までの時間）が異なっている。

しかし、何れの場合も、旋回開始に関しては、減速とダウンシフトとを、旋回半径に関わらず、互いに重なるタイミングで、且つ、旋回開始タイミングに対して予め設定された一定の相対タイミングで実施している。また、何れの場合も、旋回終了に関しては、加速とアップシフトとを、旋回半径に関わらず、互いに重なるタイミングで、且つ、旋回終了タイミングに対して予め設定された一定の相対タイミングで実施している。

このように、旋回前後においても、旋回に伴う旋回横加速度の発生や、エンジン音などの走行音の変化と、変速ショックとが一定の相対タイミングで同じように繰り返されるようなる。これにより、搭乗者に、旋回に伴うショックや音の変化を違和感として感じ難くさせ、搭乗者の乗り物酔いを抑制することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したたが、本発明はかかる実施形態を適宜変形して実施することができることは言うまでもない。
例えば上記実施形態では、旋回直前のダウンシフトの完了タイミングと旋回横加速度の発生開始タイミングとを一致或いはほぼ一致させるようにし、アップシフトの開始タイミングと旋回終了タイミングとを一致或いはほぼ一致させるようにしているが、これに限るものではない。
少なくとも、減速やダウンシフトを、互いに重なるタイミングで、且つ、旋回開始タイミングに対して予め設定された一定の相対タイミングで実施すればよく、また、加速やアップシフトを、互いに重なるタイミングで、且つ、旋回終了タイミングに対して予め設定された一定の相対タイミングで実施すればよい。

また、上記実施形態では、旋回開始前の減速及びダウンシフトと、旋回完了後の加速及びアップシフトの双方で、搭乗者の乗り物酔いを抑制するためのタイミング制御を実施しているが、より乗り物酔いを起こしやすい、旋回開始前の減速及びダウンシフトのみに上記タイミング制御を実施してもよい。
また、上記実施形態では、規範回転数に基づく制御によってエンジン音を制御しており、乗り物酔いを抑制する効果を高めているが、かかるエンジン回転数制御を省いて旋回開始前の減速及びダウンシフトにかかるタイミング制御のみを実施しても一定の乗り物酔い抑制効果を得ることができる。

１ 駆動源としてのエンジン（原動機）
２ 自動変速機
３ 自動ブレーキ装置（制動機構）
４ 自動操舵機構（操舵機構）
１０ 統合車両制御部
１０Ａ 目標経路設定部
１０Ｂ 制駆動力制御部（車速制御部）
１０Ｃ 車体姿勢制御部（旋回制御部）
１０Ｄ 判定部
１１ エンジン制御部（原動機制御部）
１２ 変速機制御部
１３ ブレーキ制御部
１４ ステアリング制御部
２１ 搭乗者インターフェイス
２２ 地図情報記憶部
２３ ＧＰＳセンサ
２４ 周辺道路形状検知デバイス
２５ 物体検知センサ
２６ Ｖ２Ｘ通信デバイス
２７ 車両状態センサ
１００ 自動運転車両

Claims (7)

1. 駆動源としての原動機と、前記原動機と駆動輪との間に介装された自動変速機と、操舵機構と、制動機構と、前記原動機と前記自動変速機と前記操舵機構と前記制動機構とを制御して車両を自動走行させる自動運転車両の制御装置であって、
   前記車両が旋回をする旋回領域に接近したら、車速を減速させる車速制御部と、
   前記車両が前記旋回領域に接近したら、旋回開始までに、前記自動変速機をダウンシフトする変速機制御部と、を備え、
   前記車速制御部による前記減速と前記変速機制御部による前記ダウンシフトとを、前記旋回領域の道路形状に関わらず、互いに重なるタイミングで、且つ、旋回開始タイミングに対して予め設定された一定の相対タイミングで実施する
   ことを特徴とする、自動運転車両の制御装置。
2. 前記車速制御部は、前記車両が前記旋回を終了したら車速を加速させ、
   前記変速機制御部は、前記車両が前記旋回を終了したら前記自動変速機をアップシフトし、
   前記車速制御部による前記加速と前記変速機制御部による前記アップシフトとを、前記旋回領域の道路形状に関わらず、互いに重なるタイミングで、且つ、旋回終了タイミングに対して予め設定された一定の相対タイミングで実施する
   ことを特徴とする、請求項１に記載の自動運転車両の制御装置。
3. それぞれの前記一定の相対タイミングは、前記車両が走行する道路分類毎に設定されている
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の自動運転車両の制御装置。
4. 前記車速制御部からの指令に基づいて前記原動機を制御する原動機制御部を備え、
   前記原動機制御部は、前記車両が旋回をする旋回領域に接近したら、前記原動機の回転数を前記旋回開始地点への接近に応じて低下するように設定される規範回転数に制御する
   ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の自動運転車両の制御装置。
5. 前記規範回転数は、前記車両が前記旋回領域に進入するまでに要する時間である旋回開始予定時間に応じて設定される
   ことを特徴とする、請求項４に記載の自動運転車両の制御装置。
6. 駆動源としての原動機と、前記原動機と駆動輪との間に介装された自動変速機と、操舵機構と、制動機構と、前記原動機と前記自動変速機と前記操舵機構と前記制動機構とを制御して車両を自動走行させる自動運転車両の制御方法であって、
   前記車両が旋回をする旋回領域に接近したら、車速を減速させる減速制御ステップと、
   前記車両が前記旋回領域に接近したら、旋回開始までに、前記自動変速機をダウンシフトするダウンシフト制御ステップと、を備え、
   前記減速制御ステップと前記ダウンシフト制御ステップとを、前記旋回領域の道路形状や前記旋回領域内での適正車速に関わらず、互いに重なるタイミングで、且つ、旋回開始タイミングに対して予め設定された一定の相対タイミングで実施する
   ことを特徴とする、自動運転車両の制御方法。
7. 前記車両が前記旋回を終了したら、車速を加速させる加速制御ステップと、
   前記車両が前記旋回を終了したら、前記自動変速機をアップシフトするアップシフト制御ステップと、をさらに備え、
   前記加速制御ステップと前記アップシフト制御ステップとを、前記旋回領域の道路形状に関わらず、互いに重なるタイミングで、且つ、旋回終了タイミングに対して予め設定された一定の相対タイミングで実施する
   ことを特徴とする、請求項６に記載の自動運転車両の制御方法。
   
   

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