JP2023080956A - 駆動力制御方法及び駆動力制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自車両の周囲の環境を検出するセンサにより検出した走路に基づいて操舵制御を行う際に、外界認識センサで走路を検出できる距離が短くなった場合の操舵制御の安定性を向上する。【解決手段】駆動力制御方法では、自車両の進行方向の前方の走路をセンサで検出し（Ｓ２）、センサにより走路を検出可能な範囲のうちで最も遠い地点から自車両までの距離である第１距離を検出し（Ｓ４）、自車両の進行方向の前方においてセンサにより検出された走路内に、自車両から第２距離だけ離れた前方注視点を設定し（Ｓ８）、自車両に発生させるべき目標駆動力を設定し（Ｓ１０）、第１距離が第２距離未満の場合には、駆動源の駆動力が、目標駆動力を減少補正して得られる補正駆動力となるように駆動源を制御する（Ｓ１１、Ｓ１２）。【選択図】図５

Description

本発明は、駆動力制御方法及び駆動力制御装置に関する。

特許文献１には、自車両の前方の撮像画像からレーンマークを検出し、自車両の走路内の前方注視距離だけ前方の地点に前方注視点を設定し、自車両が前方注視点に向かうように自車両の操舵装置を制御する操舵制御装置が記載されている。

特開２００３－３１２５０５号公報

しかしながら、このようにセンサで検出した走路に基づいて操舵制御を行うと、センサで走路を検出できる距離が前方注視距離よりも短くなった場合に安定した操舵制御ができなくなることがある。
本発明は、自車両の周囲の環境を検出するセンサにより検出した走路に基づいて操舵制御を行う際に、センサで走路を検出できる距離が短くなった場合の操舵制御の安定性を向上することを目的とする。

本発明の一態様の駆動力制御方法では、自車両の進行方向の前方の走路をセンサで検出し、センサにより走路を検出可能な範囲のうちで最も遠い地点から自車両までの距離である第１距離を検出し、自車両の進行方向の前方においてセンサにより検出された走路内に、自車両から第２距離だけ離れた前方注視点を設定し、設定された前方注視点に基づいて自車両の転舵機構を制御し、自車両に発生させるべき目標駆動力を設定し、第１距離が第２距離以上の場合には、自車両の駆動源の駆動力が目標駆動力となるように駆動源を制御し、第１距離が第２距離未満の場合には、駆動源の駆動力が、目標駆動力を減少補正して得られる補正駆動力となるように駆動源を制御する。

本発明によれば、自車両の周囲の環境を検出するセンサにより検出した走路に基づいて操舵制御を行う際に、センサで走路を検出できる距離が短くなった場合の操舵制御の安定性を向上できる。

実施形態の運転支援装置を搭載する車両の概略構成の一例を示す図である。 実施形態の運転支援装置による操舵制御の一例の説明図である。 図１のコントローラの機能構成の一例のブロック図である。 図３の駆動力補正量演算部の機能構成の一例のブロック図である。 本発明の実施形態の駆動力制御方法の一例のフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付し、重複する説明を省略する。各図面は模式的なものであり、現実のものとは異なる場合が含まれる。以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、下記の実施形態に例示した装置や方法に特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

（構成）
自車両１は、自車両１の運転を支援する運転支援装置１０を備える。運転支援装置１０は、自車両１の周囲の走行環境を検出し、検出した走行環境に基づいて自車両１の走行を自動的に制御することにより、自車両１の乗員（例えば運転者）による自車両１の運転を支援する。
例えば、運転支援装置１０による自車両１の運転支援は、少なくとも転舵角を自動制御する操舵支援制御を含んでもよい。例えば、運転支援装置１０による運転支援は、車線逸脱防止支援であってもよい。また、運転支援装置１０による運転支援は、乗員が関与せずに自車両１を自動で運転する自律走行制御を含んでもよい。
運転支援装置１０は、測位装置１１と、地図データベース１２と、外界センサ１３と、車両センサ１４と、コントローラ１５と、アクチュエータ１６を備える。なお、図面において、地図データベースを、「地図ＤＢ」と表記する。

測位装置１１は、自車両１の現在位置を測定する。測位装置１１は、例えば全地球型測位システム（ＧＮＳＳ）受信機を備えてよい。ＧＮＳＳ受信機は、例えば地球測位システム（ＧＰＳ）受信機等であり、複数の航法衛星から電波を受信して自車両１の現在位置を測定する。
地図データベース１２は、道路地図データを記憶している。例えば地図データベース１２は、自動運転用の地図情報として好適な高精度地図データ（以下、単に「高精度地図」という。）を記憶してよい。高精度地図は、ナビゲーション用の地図データ（以下、単に「ナビ地図」という）よりも高精度の地図データである。
地図データベース１２に記憶される道路地図データは、ナビ地図であってもよい。

外界センサ１３は、自車両１の周囲の走行環境についての様々な情報（周囲環境情報）、例えば自車両１の周囲の物体を検出する。外界センサ１３は、自車両１の周囲に存在する物体、自車両１と物体との相対位置、自車両１と物体との距離、物体が存在する方向等の自車両１の周囲環境を検出する。外界センサ１３は、検出した周囲環境の情報を外界情報としてコントローラ１５に出力する。
例えば外界センサ１３は、自車両１に対する自車両１周囲の他車両や物標の相対位置を検出する。ここで、物標とは、例えば、自車両１が走行する道路に設けられた信号機、路面上の線（車線区分線等）や、路肩の縁石、ガードレール等である。

外界センサ１３は、例えばフルＨＤ解像度のカラーカメラのような単眼のカメラを備えてよい。カメラは、自車両１の周囲環境の認識対象を含む画像を撮像し、その撮像画像を外界情報としてコントローラ１５へ出力する。
また、外界センサ１３は、レーザレンジファインダ（ＬＲＦ）やレーダ、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）のレーザレーダなどの測距装置を備えてよい。測距装置は、例えば、自車両周囲に存在する物体との相対距離と方向により定まる相対位置を検出する。測距装置は、検出した測距データを外界情報としてコントローラ１５へ出力する。

車両センサ１４は、自車両１から得られる様々な情報（車両情報）を検出する。車両センサ１４には、例えば、自車両１の走行速度（車速）Ｖを検出する車速センサ、自車両１が備える各タイヤの回転速度を検出する車輪速センサ、自車両１の３軸方向の加速度（減速度を含む）を検出する３軸加速度センサ（Ｇセンサ）、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角センサ、操向輪の転舵角δｔを検出する転舵角センサ、自車両１に生じる角速度を検出するジャイロセンサ、ヨーレイトγを検出するヨーレイトセンサ、自車両１のアクセルペダルの操作量αを検出するアクセルセンサと、運転者によるブレーキ操作量を検出するブレーキセンサが含まれる。

コントローラ１５は、自車両１の運転支援制御を行う電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）である。自車両１の運転支援制御においてコントローラ１５は、周囲の走行環境に基づいて自車両１の操向輪の転舵角δｔの目標値である目標転舵角δｔａｒを設定し、転舵角δｔが目標転舵角δｔａｒとなるように転舵機構を制御する。またコントローラ１５は、運転者によるアクセルペダルの操作量Ａｃに基づいて、アクセルペダルの操作量Ａｃが大きいほど大きな目標駆動力Ｆｘを設定する。なお、運転支援装置１０により自律走行制御が行われる場合には、外界センサ１３が検出した周囲の走行環境に基づいて目標駆動力Ｆｘを設定する。コントローラ１５は、設定した目標駆動力Ｆｘに基づいて自車両１の駆動源の駆動力を制御する。
コントローラ１５は、プロセッサ２０と、記憶装置２１等の周辺部品とを含む。プロセッサ２０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro-Processing Unit）であってよい。

記憶装置２１は、半導体記憶装置や、磁気記憶装置、光学記憶装置等を備えてよい。記憶装置２１は、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを含んでよい。
以下に説明するコントローラ１５の機能は、例えばプロセッサ２０が、記憶装置２１に格納されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。
なお、コントローラ１５を、以下に説明する各情報処理を実行するための専用のハードウエアにより形成してもよい。例えば、コントローラ１５は、汎用の半導体集積回路中に設定される機能的な論理回路を備えてもよい。例えばコントローラ１５はフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ：Field-Programmable Gate Array）等のプログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ：Programmable Logic Device）等を有していてもよい。

アクチュエータ１６は、自車両１の車輪に接続した駆動源を備える。アクチュエータ１６は、自車両１の車輪に駆動トルクや制動トルクを発生させる、例えば駆動用モータや内燃機関、あるいはブレーキアクチュエータを備える。以下、本実施形態においては一例として、アクチュエータ１６は駆動用モータを備える。アクチュエータ１６はコントローラ１５からの制御信号（目標駆動力Ｆｘ）に応じて、自車両１を駆動する駆動力又は自車両１を制動する制動力を発生する。
また、アクチュエータ１６は、自車両１の操向輪を転舵する転舵機構を備える。アクチュエータ１６は、コントローラ１５からの制御信号（目標転舵角δｔａｒ）に応じて、自車両１の操向輪を転舵する。

次に、自車両１の運転支援制御の際におけるコントローラ１５の操舵制御について説明する。図２を参照する。
破線Ｌ１及びＬ２は、自車両１の走路（走行車線）の左側及び右側の車線境界線（ラインマーク）を示す。また、実線Ｔｔｒｇは、運転支援装置１０の運転支援制御によって自車両１を走行させる軌道の目標となる線（以下「目標走行軌道」と表記する）を示す。
例えば、車線逸脱防止支援においてコントローラ１５は、周囲の走行環境に基づいて自車両１が走路内の所定の車線幅方向位置を走行するように自車両の転舵角δｔを制御する。この場合は、例えば車線境界線Ｌ１、Ｌ２から車線幅方向に所定距離だけ内側にオフセットした線が目標走行軌道Ｔｔｒｇとなる。例えば、目標走行軌道Ｔｔｒｇは走路中央（車線中央）であってよい。
また例えば、運転支援装置１０により自律走行制御が行われる場合には、コントローラ１５は、ナビゲーション装置等により設定された走行経路と周囲の走行環境に基づいて自車両１の目標走行軌道Ｔｔｒｇを生成する。

一点鎖線Ｐ１は、走路に沿った縦方向における自車両１の現在位置を示し、点Ｐｓは、現在位置Ｐ１における自車両１の車線幅方向位置を示す。距離Ｙは、車線境界線Ｌ１と車線幅方向位置Ｐｓとの横偏差である。一点鎖線Ｐ２は前方注視距離Ｄｆだけ自車両１の前方の位置を示している。実線Ｌｔは、現在位置Ｐ１における車線境界線Ｌ１の接線であり、車線幅方向と直交している。図２では、ｘ軸方向及びｙ軸方向は、それぞれ接線Ｌｔの方向と車線幅方向を表している。
コントローラ１５は、前方注視距離Ｄｆだけ自車両１の前方の位置Ｐ２における目標の車線幅方向位置を基本前方注視点Ｐｆとして設定する。
以下の説明において、自車両１から前方注視距離Ｄｆだけの前方の位置Ｐ２における車線境界線Ｌ１の車線幅方向の位置Ｐｐｒｅを「前方車線境界線位置Ｐｐｒｅ」と表記する。例えば、基本前方注視点Ｐｆ１の車線幅方向位置は、前方車線境界線位置Ｐｐｒｅを基準として設定してよい。例えば、前方車線境界線位置Ｐｐｒｅから車線中央へ向かって車線幅方向に目標車線幅距離Ｙｔｒｇだけ離れた位置を、基本前方注視点Ｐｆ１の車線幅方向位置として設定してよい。

例えば、図２に示すように目標走行軌道Ｔｔｒｇ上の地点を基本前方注視点Ｐｆとして設定する場合、目標走行軌道Ｔｔｒｇと車線境界線Ｌ１との間の間隔が目標車線幅距離Ｙｔｒｇとして設定される。また、例えば車線中央に基本前方注視点Ｐｆ１を設定する場合には、車線幅の半分の長さが目標車線幅距離Ｙｔｒｇとして設定される。
なお、前方車線境界線位置Ｐｐｒｅに代えて車線中央位置を基準として基本前方注視点Ｐｆ１を設定してもよい。すなわち、自車両１から前方注視距離Ｄｆだけの前方の位置Ｐ２における車線中央位置を基準としてもよい。
このように設定した基本前方注視点Ｐｆに向かって自車両１が走行するように転舵角δｔを制御することにより、コントローラ１５は、自車両１を目標走行軌道Ｔｔｒｇに沿って走行させることができる。例えば、車線に沿って車線中央を走行させることができる。

しかしながら、外界センサ１３により走路を検出できる距離（すなわち、車線境界線Ｌ１、Ｌ２の位置を検出できる距離）は、様々な要因により短くなることがある。以下の説明において、外界センサ１３により自車両１の前方において車線境界線Ｌ１、Ｌ２の位置を検出できる限界の地点（すなわち、外界センサ１３により検出可能な範囲のうちで最も遠い地点）から自車両１の位置までの距離を「認識距離Ｄｒ」と表記することがある。
例えば、カーブ路においては走路の曲率によって認識距離Ｄｒが短くなることがある。また、天候や時間帯によっても認識距離Ｄｒが短くなることがある。
その結果、認識距離Ｄｒが前方注視距離Ｄｆよりも短くなると、基本前方注視点Ｐｆ１を設定できなくなる。しかしながら、認識距離Ｄｒに合わせて前方注視距離Ｄｆを短縮すると、自車両１の車線幅方向位置の追従制御の周波数が高くなるため、制御の安定性が下がって急操舵や発散操舵が発生し易くなる。また、前方注視距離Ｄｆを短くした状態で自車両１の車速Ｖが高くなると、ヨー旋回運動の共振周波数が低下して制御システムが不安定になる虞がある。

そこで、実施形態のコントローラ１５は、認識距離Ｄｒが前方注視距離よりも短くなる場合には、駆動源の駆動力が減少するように目標駆動力Ｆｘを補正する。例えば、前方注視距離から認識距離Ｄｒを減じて得られる距離差分ΔＤが小さい場合に比べて距離差分ΔＤが大きい場合に、大きな減少補正量で目標駆動力を補正する。これにより、自車両１の加速が抑制され（又は自車両１が減速し）、操舵制御の安定性を向上できる。

続いて、コントローラ１５の機能について更に詳細に説明する。なお、以下の説明では、外界センサ１３のカメラが自車両１の進行方向の前方を撮影して生成された撮像画像から走路を認識する（すなわち、車線境界線Ｌ１、Ｌ２を認識する）構成を例示するが、本発明はこれに限定されず、レーダやＬｉＤＡＲにより走路を認識する構成にも適用可能である。
図３は、コントローラ１５の機能構成の一例のブロック図である。コントローラ１５は、画像認識部３０と、前方注視距離設定部３１と、注視点設定部３２と、目標横力演算部３３と、変換部３４と、基本駆動力設定部３５と、駆動力補正量演算部３６と、減算器３７を備える。

画像認識部３０は、外界センサ１３のカメラが自車両１の進行方向の前方を撮影して生成された撮像画像から、走路の位置及び形状（すなわち車線境界線Ｌ１、Ｌ２の位置及び形状）を認識する。画像認識部３０は、認識した走路の位置及び形状を示す走路形状情報を注視点設定部３２に出力する。走路形状情報は、例えば認識した走路上の各点の座標の集合である点列データであってよい。
また、画像認識部３０は、認識した走路の位置に基づいて自車両１の現在位置Ｐ１における走路内の車線幅方向位置Ｐｓを検出する。画像認識部３０は、検出した車線幅方向位置Ｐｓの情報を目標横力演算部３３へ出力する。

また、画像認識部３０は、撮像画像に基づいて走路を認識できる限界の地点から自車両１の位置までの距離を、認識距離Ｄｒとして検出する。例えば画像認識部３０は、撮像画像に基づいて認識できた走路上の地点のうち自車両１から最も遠い最遠点を、走路を認識できる限界の地点として検出してよい。また、このような最遠点よりも所定のマージン距離だけ自車両１に近い点を、走路を認識できる限界の地点として検出してもよい。認識距離Ｄｒは特許請求の範囲に記載の「第１距離」の一例である。
画像認識部３０は、認識距離Ｄｒの情報を前方注視距離設定部３１と駆動力補正量演算部３６に出力する。

前方注視距離設定部３１は、自車両の位置から前方注視点Ｐｆを設定する自車両１の前方の位置までの距離である前方注視距離Ｄｆを設定する。例えば、前方注視距離設定部３１は、自車両１の車速Ｖが遅い場合に比べて車速Ｖが早い場合により長い前方注視距離Ｄｆを設定する。例えば車速Ｖが高くなるほどより長い前方注視距離Ｄｆを設定してよい。
例えば、前方注視距離設定部３１は、車速Ｖに所定の先読み時間Ｔｐｒｅｖを乗算して得られる積を基本前方注視距離Ｄｆ０として設定する。基本前方注視距離Ｄｆ０は、特許請求の範囲に記載の「第２距離」の一例である。

そして、前方注視距離設定部３１は、認識距離Ｄｒが基本前方注視距離Ｄｆ０未満であるか否かを判定する。認識距離Ｄｒが基本前方注視距離Ｄｆ０以上である場合には、前方注視距離設定部３１は、基本前方注視距離Ｄｆ０を前方注視距離Ｄｆに設定する。認識距離Ｄｒが基本前方注視距離Ｄｆ０未満である場合には、認識距離Ｄｒを前方注視距離Ｄｆに設定する。
また、前方注視距離設定部３１は、基本前方注視距離Ｄｆ０から認識距離Ｄｒを減じて得られる距離差分ΔＤを次式（１）により算出する。
ΔＤ＝ｍａｘ（０，Ｄｆ０－Ｄｒ） …（１）

すなわち、認識距離Ｄｒが基本前方注視距離Ｄｆ０未満である場合に、距離差分ΔＤは基本前方注視距離Ｄｆ０から認識距離Ｄｒを減算した得られる差分になり、認識距離Ｄｒが基本前方注視距離Ｄｆ０以上である場合には０になる。
前方注視距離設定部３１は、前方注視距離Ｄｆの情報を注視点設定部３２に出力する。また、距離差分ΔＤの情報を目標横力演算部３３と駆動力補正量演算部３６に出力する。

注視点設定部３２は、前方注視距離Ｄｆと走路の形状に基づいて前方注視点Ｐｆを設定する。
注視点設定部３２は、例えば以下の方法で前方注視点Ｐｆを設定してよい。まず、注視点設定部３２は、車線境界線Ｌ１の曲率ρ、曲率変化ρ’、自車両１と車線境界線Ｌ１との間のヨー角偏差Ψ、横偏差Ｙに基づいて前方車線境界線位置Ｐｐｒｅを算出する。
例えば注視点設定部３２は、次式（２）に基づいて、接線Ｌｔから前方車線境界線位置Ｐｐｒｅまでの距離である車線境界線偏差Ｙｐｒｅを算出することにより、接線Ｌｔを基準とする前方車線境界線位置Ｐｐｒｅの車線幅方向位置を算出してよい。
Ｙｐｒｅ＝Ｙ＋Ψ×Ｄｆ＋ρ×Ｄｆ^２／２＋ρ’×Ｄｆ^３／６ …（２）
注視点設定部３２は、前方車線境界線位置Ｐｐｒｅから車線中央に向かって目標車線幅距離Ｙｔｒｇだけ移動した点を前方注視点Ｐｆとして設定する。例えば、車線逸脱防止支援において車線中央を走行する場合には、車線幅の半分の長さを目標車線幅距離Ｙｔｒｇとして設定してよい。また例えば自律走行制御などにより目標走行軌道Ｔｔｒｇが生成されている場合は、目標走行軌道Ｔｔｒｇと車線境界線Ｌ１との間の間隔を目標車線幅距離Ｙｔｒｇとして設定してよい。

目標横力演算部３３は、自車両１を現在位置から前方注視点Ｐｆへと向かわせる目標横力Ｆｙを算出する。
目標横力演算部３３は、認識距離Ｄｒが短い場合には目標横力Ｆｙを減少補正してもよい。認識距離Ｄｒが短い場合には、走路の曲率ρの推定精度が低下することにより目標横力Ｆｙの制御精度が低下する虞があるためである。例えば、認識距離Ｄｒが基本前方注視距離Ｄｆ０未満である場合に、目標横力Ｆｙを減少補正してよい。
例えば目標横力演算部３３は、基本前方注視距離Ｄｆ０から認識距離Ｄｒを減じて得られる距離差分ΔＤが小さい場合に比べて距離差分ΔＤが大きい場合に小さな目標横力Ｆｙを設定してよい。例えば目標横力演算部３３は距離差分ΔＤが大きいほど小さな目標横力Ｆｙを設定してよい。例えば、距離差分ΔＤが大きいほど大きな減少補正量で目標横力Ｆｙを減少補正してよい。

変換部３４は、目標横力Ｆｙを、次式（３）に基づいて操向輪の目標転舵角δｔａｒに変換して、目標転舵角δｔａｒの情報をアクチュエータ１６へ出力する。
δｔａｒ＝Ｃ×ｌｘ×（１＋ＡＶ^２）×Ｆｙ／ｍＶ^２…（３）
上式（３）において、Ｃは操向輪の転舵角δｔとステアリングホイールの操舵角との変換係数であり、ｌ_ｘはホイールベース長であり、Ａはステアビリティファクタである。
アクチュエータ１６の転舵機構は、転舵角δｔが目標転舵角δｔａｒとなるように自車両１の操向輪を転舵する。

基本駆動力設定部３５は、アクチュエータ１６の駆動源により自車両１の車輪に発生させる目標駆動力の初期値である基本駆動力Ｆｘ０を設定する。例えば基本駆動力設定部３５は、運転者によるアクセルペダルの操作量Ａｃと車速Ｖとに基づいて基本駆動力Ｆｘ０を設定してよい。
また、運転支援装置１０が自車両１の自律走行制御を行う場合は、コントローラ１５は、外界センサ１３が検出した周囲の走行環境と車速Ｖに基づいて基本駆動力Ｆｘ０を設定してよい。基本駆動力設定部３５は、基本駆動力Ｆｘ０を減算器３７に出力する。

駆動力補正量演算部３６は、基本駆動力Ｆｘ０を減少補正するための減少補正量Ｃｄを演算する。
図４は、駆動力補正量演算部３６の機能構成の一例のブロック図である。駆動力補正量演算部３６は、第１補正量演算部４１と、第２補正量演算部４２と、第３補正量演算部４３と、加算器４４と、ゲイン設定部４５と、乗算器４６を備える。
第１補正量演算部４１は、認識距離Ｄｒが基本前方注視距離Ｄｆ０未満である場合に、基本前方注視距離Ｄｆ０から認識距離Ｄｒを減じて得られる距離差分ΔＤに応じた第１減少補正量Ｃ１を演算する。
例えば、第１補正量演算部４１は、距離差分ΔＤが小さい場合に比べて距離差分ΔＤが大きい場合に、大きな第１減少補正量Ｃ１を演算してよい。例えば、距離差分ΔＤが大きいほど大きな第１減少補正量Ｃ１を演算してよい。認識距離Ｄｒが基本前方注視距離Ｄｆ０以上である場合には、第１減少補正量Ｃ１を０に設定してよい。

例えば第１補正量演算部４１は、次式（４）に基づいて第１減少補正量Ｃ１を演算してよい。
Ｃ１＝Ｋ１×ΔＤ …（４）
上式（４）においてＫ１は所定のゲインである。例えばゲインＫ１は固定値であってよい。
なお、走路の曲率ρが大きい場合には、認識距離Ｄｒが短くなるため距離差分ΔＤは大きくなる。したがって、走路の曲率ρが小さい場合に比べて曲率ρが大きい場合に大きな第１減少補正量Ｃ１が演算される。例えば、走路の曲率ρが大きいほど大きな第１減少補正量Ｃ１が演算される。

第２補正量演算部４２は、自車両１の現在の横加速度の推定値である推定横加速度Ｇｙｅと目標横加速度Ｇｙとの差に応じた第２減少補正量Ｃ２を演算する。目標横加速度Ｇｙは、目標横力演算部３３が演算した目標横力Ｆｙを自車両１の質量ｍで除算することにより算出できる。
このような第２減少補正量Ｃ２で目標駆動力を減少補正することにより、推定横加速度Ｇｙｅと目標横加速度Ｇｙとの差が発生し易いカーブ路において車両安定性を向上することができる。
例えば、第２補正量演算部４２は、推定横加速度Ｇｙｅから目標横加速度Ｇｙを減算して得られる横加速度差分ΔＧが小さい場合に比べて横加速度差分ΔＧが大きい場合に、大きな第２減少補正量Ｃ２を演算してよい。例えば横加速度差分ΔＧが大きいほど大きな第２減少補正量Ｃ２を演算してよい。

しかしながら、曲率ρの大きなカーブ路では認識距離Ｄｒが短くなり、外界センサ１３のカメラの撮像画像から検出した曲率ρの誤差が大きくなるため、横加速度差分ΔＧに応じて目標駆動力を減少補正しても十分な車両安定性を確保できない虞がある。
そこで、第２補正量演算部４２は、認識距離Ｄｒが基本前方注視距離Ｄｆ０未満である場合には、横加速度差分ΔＧに応じた第２減少補正量Ｃ２を増加補正する。これによって自車両１の加速がより強く抑制される（又は自車両１がより強く減速する）ため、安定制御性能が求められるカーブ路における車両安定性をさらに向上することができる。

第２補正量演算部４２は、横加速度推定部４２ａと、除算器４２ｂと、減算器４２ｃと、ゲイン乗算部４２ｄを備える。
横加速度推定部４２ａは、車速Ｖと操向輪の転舵角δｔとに基づいて推定横加速度Ｇｙｅを演算する。除算器４２ｂは、目標横力Ｆｙを自車両１の質量ｍで除算して目標横加速度Ｇｙを算出する。減算器４２ｃは、推定横加速度Ｇｙｅから目標横加速度Ｇｙを減算して得られる差分を横加速度差分ΔＧとして算出する。ゲイン乗算部４２ｄは、横加速度差分ΔＧに制御ゲインを乗算して得られる積を第２減少補正量Ｃ２として算出する。

制御ゲインは、距離差分ΔＤが小さい場合に比べて距離差分ΔＤが大きい場合に大きくなるゲインである。
例えば制御ゲインの値は、距離差分ΔＤが０のときに「１」であってよい。距離差分ΔＤが０より大きい範囲では、制御ゲインを「１」より大きな値に設定するとともに、距離差分ΔＤが小さい場合に比べて距離差分ΔＤが大きい場合により大きな値に設定してよい。例えば距離差分ΔＤが大きいほど大きな制御ゲインを設定してよい。このような制御ゲインを乗算することにより、認識距離Ｄｒが基本前方注視距離Ｄｆ０未満である場合には、より大きな第２減少補正量Ｃ２で目標駆動力を減少補正できる。
上記のとおり、走路の曲率ρが大きいほど距離差分ΔＤは大きくなる。したがって、走路の曲率ρが小さい場合に比べて曲率ρが大きい場合に大きな第２減少補正量Ｃ２が演算される。例えば、走路の曲率ρが大きいほど大きな第２減少補正量Ｃ２が演算される。
また、上記のとおり目標横力Ｆｙは、距離差分ΔＤが小さい場合に比べて距離差分ΔＤが大きい場合に小さな値に設定してもよい。この場合には、曲率ρが小さい場合に比べて大きい場合に目標横加速度Ｇｙが小さくなる。このため、推定横加速度Ｇｙｅから目標横加速度Ｇｙを減算して得られる横加速度差分ΔＧは大きくなる。したがって、走路の曲率ρが小さい場合に比べて曲率ρが大きい場合に大きな第２減少補正量Ｃ２が演算される。例えば、走路の曲率ρが大きいほど大きな第２減少補正量Ｃ２が演算される。

第３補正量演算部４３は、認識距離Ｄｒの減少速度に応じた第３減少補正量Ｃ３を演算する。カーブ路の曲率ρの増加速度が高いほど認識距離Ｄｒの減少速度が高くなる。このため、認識距離Ｄｒの減少速度に応じた第３減少補正量Ｃ３で目標駆動力を減少補正することにより、カーブ路の曲率ρの増加速度が高いほど自車両１の加速をより強く抑制できる。または自車両１をより強く減速できる。
例えば、第３補正量演算部４３は、認識距離Ｄｒの減少速度が低い場合に比べて減少速度が高い場合に大きな第３減少補正量Ｃ３を演算してよい。例えば、認識距離Ｄｒの減少速度が高いほどより大きな第３減少補正量Ｃ３を演算してよい

例えば第３補正量演算部４３は、次式（５）に基づいて第３減少補正量Ｃ３を演算してよい。
Ｃ３＝－Ｋ２×ｍｉｎ（０，（Ｄｒ２－Ｄｒ１）／（ｔ２－ｔ１））
上式（５）において、Ｄｒ１、Ｄｒ２はそれぞれ時刻ｔ１、ｔ２における認識距離Ｄｒであり、Ｋ２は所定のゲインである。例えばゲインＫ２は固定値であってよい。

加算器４４は、第１減少補正量Ｃ１、第２減少補正量Ｃ２及び第３減少補正量Ｃ３の合計値（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３）を算出する。
ゲイン設定部４５は、運転者によるアクセルペダルの操作量Ａｃに応じたゲインＫを設定する。
乗算器４６は、合計値（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３）にゲインＫを乗算して得られる積を減少補正量Ｃｄとして算出する。
ゲイン設定部４５は、ゲインＫの値を、操作量Ａｃが所定の操作量閾値Ａｔｈ以下の場合に「１」に設定し、操作量Ａｃが操作量閾値Ａｔｈより大きい場合に「１」よりも小さな値に設定してよい。これにより、操作量Ａｃが操作量閾値Ａｔｈよりも大きい場合には減少補正量Ｃｄを減少させることができる。操作量Ａｃが操作量閾値Ａｔｈより大きい範囲において、操作量Ａｃが小さい場合に比べて操作量Ａｃが大きい場合により小さなゲインＫを設定してよい。操作量Ａｃが大きいほどより小さなゲインＫを設定してよい。

例えば、アクセルペダルの操作量Ａｃに応じたアクセル開度が０％のときにゲインＫは１であり、アクセル開度が大きくなるほどゲインＫが減少し、アクセル開度が１００％に至るとゲインＫが０になるように設定してもよい。
このように、操作量Ａｃが操作量閾値Ａｔｈより大きい場合に減少補正量Ｃｄを減少させることにより、運転者による加速意図を優先させることができる。

ゲイン設定部４５は、アクセルペダルの操作量Ａｃの操作量の変化速度に応じたゲインＫを設定してもよい。例えば、ゲインＫの値を、操作速度が所定の速度閾値以下の場合に「１」に設定し、操作速度が速度閾値より高い場合に「１」よりも小さな値に設定してよい。これにより、操作速度が速度閾値よりも高い場合には、減少補正量Ｃｄを減少させることができる。操作速度が速度閾値よりも高い範囲において、速度が低い場合に比べて操作速度が高い場合により小さなゲインＫを設定してよい。例えば操作量Ａｃが高いほどより小さなゲインＫを設定してよい。このようにゲインＫを設定しても、運転者による加速意図に応じて減少補正量Ｃｄを減少させることができる。

図３を参照する。減算器３７は、基本駆動力Ｆｘ０から減少補正量Ｃｄを減算することにより得られる差分を補正駆動力Ｆｘとして算出する。減算器３７は、補正駆動力Ｆｘの情報を、アクチュエータ１６に出力する。
アクチュエータ１６の駆動源は、自車両１の車輪に発生する駆動力が補正駆動力Ｆｘとなるように出力を制御する。

（動作）
図５は、本発明の実施形態の駆動力制御方法の一例のフローチャートである。
ステップＳ１において外界センサ１３のカメラは、自車両１の進行方向の前方を撮影して撮像画像を生成する。
ステップＳ２において画像認識部３０は、撮像画像から自車両１の進行方向の前方の走路を認識する。
ステップＳ３において画像認識部３０は、撮像画像から自車両１の現在位置Ｐ１における走路内の車線幅方向位置Ｐｓを検出する。
ステップＳ４において認識距離Ｄｒを検出する。

ステップＳ５において前方注視距離設定部３１は、基本前方注視距離Ｄｆ０を設定する。
ステップＳ６において前方注視距離設定部３１は、距離差分ΔＤ＝ｍａｘ（０，Ｄｆ０－Ｄｒ）を算出する。
ステップＳ７において前方注視距離設定部３１は、認識距離Ｄｒが基本前方注視距離Ｄｆ０未満である場合に認識距離Ｄｒを前方注視距離Ｄｆに設定する。認識距離Ｄｒが基本前方注視距離Ｄｆ０以上である場合には、基本前方注視距離Ｄｆ０を前方注視距離Ｄｆに設定する。
ステップＳ８において注視点設定部３２は、前方注視点Ｐｆを設定する。
ステップＳ９において目標横力演算部３３は、自車両１を現在位置から前方注視点Ｐｆへと向かわせる目標横力Ｆｙを算出する。変換部３４は、目標横力Ｆｙを操向輪の目標転舵角δｔａｒに変換する。

ステップＳ１０において基本駆動力設定部３５は、駆動源により自車両１の車輪に発生させる目標駆動力の初期値である基本駆動力Ｆｘ０を設定する。
ステップＳ１１において駆動力補正量演算部３６は、基本駆動力Ｆｘ０を減少補正するための減少補正量Ｃｄを演算する。
ステップＳ１２において減算器３７は、基本駆動力Ｆｘ０から減少補正量Ｃｄを減算することにより得られる差分を補正駆動力Ｆｘとして算出する。
ステップＳ１３においてアクチュエータ１６の駆動源は、自車両１の車輪に発生する駆動力が補正駆動力Ｆｘとなるように出力を制御する。アクチュエータ１６の転舵機構は、転舵角δｔが目標転舵角δｔａｒとなるように自車両１の操向輪を転舵する。その後に処理は終了する。

（実施形態の効果）
（１）コントローラ１５は、自車両１の進行方向の前方の走路を外界センサ１３で検出し、外界センサ１３により走路を検出できる限界の地点までの自車両１からの距離である第１距離を検出し、自車両１の進行方向の前方において外界センサ１３により検出された走路内に、自車両１から第２距離だけ離れた前方注視点を設定し、設定された前方注視点に基づいて自車両１の転舵機構を制御し、自車両１に発生させるべき目標駆動力を設定し、第１距離が第２距離以上の場合には、自車両１の駆動源の駆動力が目標駆動力となるように駆動源を制御し、第１距離が第２距離未満の場合には、駆動源の駆動力が、目標駆動力を減少補正して得られる補正駆動力となるように駆動源を制御する。
これにより、外界センサ１３により走路を検出できる距離が短くなり制御の安定性が低下し易くなった場合には、自車両１の駆動源の駆動力が減少補正されて、自車両１の加速が抑制される（又は自車両１が減速する）。この結果、自車両１の操舵制御の安定性を向上させることができる。

（２）コントローラ１５は、運転者によるアクセルペダルの操作量に基づいて目標駆動力を設定してよい。
これにより、例えば、車線逸脱防止支援のような操舵支援制御が実行されている間に外界センサ１３により走路を検出できる距離が短くなった場合に、運転者によるアクセルペダルの操作量に基づいて設定される目標駆動力を減少補正できる。
（３）コントローラ１５は、自車両１の周囲環境を外界センサ１３で検出し、周囲環境の検出結果に基づく自車両１の自動運転制御によって目標駆動力を設定してもよい。
これにより、例えば、乗員が関与せずに自車両１を自動で運転する自動運転制御を実行している間に外界センサ１３により走路を検出できる距離が短くなった場合に、自動運転制御により設定される目標駆動力を減少補正できる。

（４）コントローラ１５は、第２距離を、自車両１の車速が遅い場合に比べて車速が早い場合に長い距離に設定してよい。これにより、自車両１の車速に応じて適切な前方注視点を設定できる。
（５）コントローラ１５は、第１距離が第２距離未満の場合には、第２距離から第１距離を減算して得られる距離差分が小さい場合に比べて距離差分が大きい場合に、大きな減少補正量で目標駆動力を減少補正して補正駆動力を設定してよい。
これにより、外界センサ１３により走路を検出できる距離と前方注視距離との差の大きさに応じて減少補正量を設定できる。

（６）コントローラ１５は、自車両１に発生している横加速度の推定値である推定横加速度を算出し、自車両１に発生させるべき目標横加速度を設定し、推定横加速度から目標横加速度を減算して得られる横加速度差分に、距離差分が小さい場合に比べて距離差分が大きい場合に大きくなるゲインを乗算して得られる積に応じて、減少補正量を設定してよい。
また、コントローラ１５は、自車両１に発生している横加速度の推定値である推定横加速度を算出し、自車両１に発生させるべき目標横加速度として、距離差分が小さい場合に比べて距離差分が大きい場合に小さな横加速度を設定し、推定横加速度から目標横加速度を減算して得られる横加速度差分に応じて減少補正量を設定してもよい。
これにより、安定制御性能が求められるカーブ路における車両安定性をさらに向上することができる。

（７）走路の曲率が大きいほど、外界センサ１３により走路を検出できる距離は短くなる。このため、コントローラ１５は、センサにより検出された走路の曲率が小さい場合に比べて曲率が大きい場合に、大きな減少補正量で目標駆動力を減少補正して補正駆動力を設定してもよい。
これにより、外界センサ１３により走路を検出できる距離に応じて減少補正量を設定できる。
（８）コントローラ１５は、運転者によるアクセルペダルの操作量が所定の操作量閾値よりも大きい場合、又は運転者によるアクセルペダルの操作量の変化速度が所定の速度閾値よりも高い場合には、第１距離が第２距離未満の場合に目標駆動力を減少補正する補正量を低減してもよい。これにより、運転者の加速意図を優先させることができる。
（９）コントローラ１５は、第１距離の減少速度が低い場合に比べて減少速度が高い場合に大きな減少補正量で目標駆動力を減少補正して補正駆動力を設定してよい。これにより、カーブ路の曲率の増加速度が速いほど自車両１の加速をより強く抑制できる。または自車両１をより強く減速できる。

１…自車両、１０…運転支援装置、１１…測位装置、１２…地図データベース、１３…外界センサ、１４…車両センサ、１５…コントローラ、１６…アクチュエータ、２０…プロセッサ、２１…記憶装置、３０…画像認識部、３１…前方注視距離設定部、３２…注視点設定部、３３…目標横力演算部、３４…変換部、３５…基本駆動力設定部、３６…駆動力補正量演算部、３７、４２…減算器、４１…第１補正量演算部、４２…第２補正量演算部、４２ａ…横加速度推定部、４２ｂ…除算器、４２ｄ…ゲイン乗算部、４３…第３補正量演算部、４４…加算器、４５…ゲイン設定部、４６…乗算器

Claims (11)

1. 自車両の進行方向の前方の走路をセンサで検出し、
   前記センサにより前記走路を検出可能な範囲のうちで最も遠い地点から前記自車両までの距離である第１距離を検出し、
   前記自車両の進行方向の前方において前記センサにより検出された前記走路内に、前記自車両から第２距離だけ離れた前方注視点を設定し、
   設定された前記前方注視点に基づいて前記自車両の転舵機構を制御し、
   前記自車両に発生させるべき目標駆動力を設定し、
   前記第１距離が前記第２距離以上の場合には、前記自車両の駆動源の駆動力が前記目標駆動力となるように前記駆動源を制御し、前記第１距離が前記第２距離未満の場合には、前記駆動源の駆動力が、前記目標駆動力を減少補正して得られる補正駆動力となるように前記駆動源を制御する、
   ことを特徴とする駆動力制御方法。
2. 運転者によるアクセルペダルの操作量に基づいて前記目標駆動力を設定することを特徴とする請求項１に記載の駆動力制御方法。
3. 前記自車両の周囲環境をセンサで検出し、
   前記周囲環境の検出結果に基づく前記自車両の自動運転制御によって前記目標駆動力を設定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の駆動力制御方法。
4. 前記第２距離を、前記自車両の車速が遅い場合に比べて前記車速が早い場合に長い距離に設定することを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の駆動力制御方法。
5. 前記第１距離が前記第２距離未満の場合には、前記第２距離から前記第１距離を減算して得られる距離差分が小さい場合に比べて前記距離差分が大きい場合に、大きな減少補正量で前記目標駆動力を減少補正して前記補正駆動力を設定することを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の駆動力制御方法。
6. 前記自車両に発生している横加速度の推定値である推定横加速度を算出し、
   前記自車両に発生させるべき目標横加速度を設定し、
   前記推定横加速度から前記目標横加速度を減算して得られる横加速度差分に、前記距離差分が小さい場合に比べて前記距離差分が大きい場合に大きくなるゲインを乗算して得られる積に応じて、前記減少補正量を設定する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の駆動力制御方法。
7. 前記自車両に発生している横加速度の推定値である推定横加速度を算出し、
   前記自車両に発生させるべき目標横加速度として、前記距離差分が小さい場合に比べて前記距離差分が大きい場合に小さな横加速度を設定し、
   前記推定横加速度から前記目標横加速度を減算して得られる横加速度差分に応じて前記減少補正量を設定する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の駆動力制御方法。
8. 前記センサにより検出された前記走路の曲率が小さい場合に比べて前記曲率が大きい場合に、大きな減少補正量で前記目標駆動力を減少補正して前記補正駆動力を設定することを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載の駆動力制御方法。
9. 運転者によるアクセルペダルの操作量が所定の操作量閾値よりも大きい場合、又は運転者によるアクセルペダルの操作量の変化速度が所定の速度閾値よりも高い場合には、前記第１距離が前記第２距離未満の場合に前記目標駆動力を減少補正する補正量を低減することを特徴とする請求項１～８のいずれか一項に記載の駆動力制御方法。
10. 前記第１距離の減少速度が低い場合に比べて前記減少速度が高い場合に大きな減少補正量で前記目標駆動力を減少補正して前記補正駆動力を設定することを特徴とする請求項１～９のいずれか一項に記載の駆動力制御方法。
11. 自車両の進行方向の前方の走路を検出するセンサと、
    前記自車両の操向輪を転舵する転舵機構と、
    前記自車両の駆動力を発生させる駆動源と、
    前記センサにより前記走路を検出可能な範囲のうちで最も遠い地点から前記自車両までの距離である第１距離を検出し、前記自車両の進行方向の前方において前記センサにより検出された前記走路内に、前記自車両から第２距離だけ離れた前方注視点を設定し、設定された前記前方注視点に基づいて前記転舵機構を制御し、前記自車両に発生させるべき目標駆動力を設定し、前記第１距離が前記第２距離以上の場合には、前記駆動源の駆動力が前記目標駆動力となるように前記駆動源を制御し、前記第１距離が前記第２距離未満の場合には、前記駆動源の駆動力が、前記目標駆動力を減少補正して得られる補正駆動力となるように前記駆動源を制御するコントローラと、
    を備えることを特徴とする駆動力制御装置。

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