JP7218608B2 - 車両の走行制御方法及び走行制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自車両の走行を自律制御する車両の走行制御方法及び走行制御装置に関する。

車両の旋回時に、車両がカーブの外側に向けて旋回するようにブレーキ制御装置が作動した場合、車両の車線逸脱や対向車との衝突を避けるべく、カーブの外側へ向かう挙動制御を中止する走行制御装置が知られている（特許文献１）。これにより、車両の走行制御装置は、車両がカーブの内側に向けて旋回するように、緊急回避制御を実行する。

特開２０１７－１６５２１６号公報

しかしながら、従来技術に係る走行制御装置は、車両に不安定な挙動状態が発生した場合、事後的に緊急回避制御を実行し、軌道からの逸脱防止を試みるものである。そのため、不安定な挙動が発生する前の、車両の旋回開始から終了に至るまでの目標軌道への追従が困難であるという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、自車両を自律走行制御中に、目標軌道に対する追従性を高めることができる車両の走行制御方法及び走行制御装置を提供することである。

本発明は、要求横力に基づいて、自車両に前荷重姿勢の付与が必要であると判断した場合に要求縦力を補正し、要求縦力補正値に基づいて、自車両の駆動アクチュエータ又は制動アクチュエータの少なくとも一方を制御することによって上記課題を解決する。

本発明によれば、自車両を自律走行制御中に、目標軌道に対する追従性を高めることができるという効果を奏する。

本発明に係る車両の走行制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明に係る車両の走行制御装置による自車両の走行制御の概要を示すフローチャートである。 本発明に係る車両の走行制御装置の運動制御器による自車両の挙動制御の概要を示すフローチャートである。 本発明に係る車両の走行制御装置の補正器の詳細を示すブロック図である。 本発明に係る車両の走行制御装置の制御において、自車両に前荷重姿勢が必要か否かを判断するための横力要求特性の閾値を含む制御マップの一例を示す図である。 本発明に係る走行制御方法のよる要求縦力の補正を行わない場合の自車両の走行軌道の例を示す平面図である。 本発明に係る走行制御方法のよる要求縦力の補正を行った場合の自車両の走行軌道の例を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る走行制御装置１００の構成を模式的に示すブロック図である。なお、本発明に係る車両の走行制御方法及び車両の走行制御装置１００は、自車両の駆動アクチュエータ１１及び制動アクチュエータ１２の挙動をコンピュータによって自律的に制御するための制御方法及び制御装置である。

図１に示すように、本実施形態に係る走行制御装置１００は、軌道制御器８、運動制御器９及び補正器１０を備える。軌道制御器８、運動制御器９及び補正器１０のそれぞれは、一又は複数のコンピュータ及び当該コンピュータにインストールされたソフトウェアにより構成されている。コンピュータは、軌道制御器８及び運動制御器９の各機能を発揮させるためのプログラムを格納したＲＯＭと、このＲＯＭに格納されたプログラムを実行するＣＰＵと、アクセス可能な記憶装置として機能するＲＡＭとから構成される。なお、動作回路としては、ＣＰＵに代えて又はこれとともに、ＭＰＵ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等を用いることができる。

軌道制御器８は、ナビゲーション装置１、地図データベース２、自車両位置検出器３、カメラ４、レーダー装置５、車速センサ６及び入力部７からの情報に基づき、現在地から目的地までの走行車線において、走行車線内での自車両の目標軌道を演算して決定する。軌道制御器８によって決定された目標軌道は、１つ以上の車線、直線状のライン、曲率を有するカーブ若しくは進行方向を含む進路、又はこれらの組み合わせを含むデータとして出力される。また、軌道制御器８は、現在地における要求縦力ＦｘＡＤ及び要求横力ＦｙＡＤを所定の時間間隔で繰り返し演算して出力する。一方、運動制御器９は、軌道制御器８によって決定された目標軌道の情報に基づいて、自車両に加える駆動力又は制動力の少なくとも一方を演算し、駆動アクチュエータ１１又は制動アクチュエータ１２の少なくとも一方の挙動を制御する。

ナビゲーション装置１は、自車両の現在位置に関する情報や目的地までの走行ルート等の情報を表示可能なディスプレイと、入力された目的地及び自車両位置検出器３により検出された現在地から、選択された経路演算モードに応じた走行経路を演算するプログラムが実装されたコンピュータとを備える。

地図データベース２には、データ取得用車両を用いて実際の道路を走行した際に検出された道路形状に基づく三次元地図情報である三次元高精細の地図情報が格納されている。この地図データベース２が記憶する三次元高精細地図情報には、地図情報とともに、各地図座標における境界情報、二次元位置情報、三次元位置情報、道路情報、道路属性情報、上り情報、下り情報、レーン識別情報、接続先レーン情報等が含まれている。道路情報及び道路属性には、道路幅、曲率半径、路肩構造物、道路交通法規（制限速度、車線変更の可否）、道路の合流地点、分岐地点、料金所、車線数の減少位置、サービスエリア／パーキングエリア等の情報が含まれている。

自車両位置検出器３は、ＧＰＳユニット、ジャイロセンサ及び車速センサ等から構成され、ＧＰＳユニットにより複数の衛星通信から送信される電波を検出し、自車両の位置情報を周期的に取得するとともに、取得した自車両の位置情報と、ジャイロセンサから取得した角度変化情報と、車速センサから取得した車速とに基づいて、自車両の現在の位置情報を周期的に検出する。

カメラ４は、ＣＣＤ広角カメラ等のイメージセンサからなり、自車両に前方、後方及び必要に応じて両側方に設けられ、自車両の周囲を撮像して画像情報を取得する。カメラ４は、ステレオカメラや全方位カメラであってもよく、複数のイメージセンサを含むようにしてもよい。カメラ４は、取得した画像データから、自車両の前方に存在する道路及び道路周辺の構造物、道路標示、標識、他車両、二輪車、自転車、歩行者等を自車両の周囲状況として検出する。

レーダー装置５は、自車両の前方、後方及び両側方に設けられ、ミリ波又は超音波を自車両の周囲に照射して自車両の周囲の所定範囲を走査し、自車両の周囲に存在する他車両、二輪車、自転車、歩行者、路肩の縁石、ガードレール、壁面、盛り土等の障害物を検出する。例えば、レーダー装置５は、障害物と自車両との相対位置（方位）、障害物の相対速度、自車両から障害物までの距離等を自車両の周囲状況として検出する。

車速センサ６は、ドライブシャフト等の回転速度を計測し、これに基づいて自車両の走行速度を検出する。入力部７は、機械的スイッチや、ディスプレイに表示された電子的スイッチ等から構成され、ドライバによって、目的地等の情報及び自動運転を行うか否かの決定が入力される。

次に、走行制御装置１００による全体的な制御の概要について、図２を用いて説明する。
まず、走行制御装置１００は、自車両位置検出器３によって得られた自車両の位置情報及び地図データベース２の地図情報により、自己位置の推定を行う（ステップＳ１）。また、走行制御装置１００は、カメラ４及びレーダー装置５によって、自車両の周囲の歩行者その他の障害物を認識する（ステップＳ２）。そして、ステップＳ１で推定された自己位置の情報と、ステップＳ２で認識された障害物等の情報とが、地図データベース２の地図上に展開されて表示される（ステップＳ３）。

さらに、入力部７から目的地が入力され、自律走行制御の開始指示が入力されると、地図データベース２の地図上に目的地が設定され（ステップＳ４）、ナビゲーション装置１及び地図データベース２を用いて、現在地から目的地までのルートプランニングがなされる（ステップＳ５）。そして、地図上に展開された情報に基づいて、自車両の行動が決定される（ステップＳ６）。具体的には、たとえばプラニングされたルートに存在する複数の交差点の各位置において、自車両がどの方向に曲がるか等が決定される。そして次に、カメラ４又はレーダー装置５により認識された障害物等の情報に基づき、地図データベース２の地図上において、ドライブゾーンプランニングが行われる（ステップＳ７）。具体的には、障害物との関係を考慮すると、ルート上の所定位置又は所定間隔において、自車両がどの車線を走行するべきか等が適宜設定される。そして、軌道制御器８は、入力された現在地及び目的地の位置情報、設定されたルート情報、自車両の行動及びドライブゾーンの情報に基づいて、走行車線内での自車両の目標軌道を設定する（ステップＳ８）。さらに、運動制御器９は、軌道制御器８によって設定された目標軌道に自車両が追従するように、自車両の挙動を制御する（ステップＳ９）。

次に、運動制御器９による自車両の挙動制御の概要について、図３を用いて説明する。
本実施形態の走行制御装置１００は、自律走行制御を実行する自律走行モードと、自律走行制御を実行しないでドライバの運転操作による手動走行モードとが選択可能とされている。たとえば、入力部７の自律走行モードを選択することで自律走行制御の実行が開始され、入力部７の自律走行モードの終了を選択することで自律走行制御が終了して手動走行モードに遷移する。また、自律走行制御の実行中に、ハンドル操作、ブレーキ操作又はアクセル操作といったドライバによる操作介入がされると、こうした手動操作を自律走行制御に対して優先する。

そのため、運動制御器９には、自動運転階層からの指令値が入力される（ステップＳ１１）とともに、ドライバのマニュアル操作に基づく指令値も、並行して入力される（ステップＳ１２）。自動運転階層からの指令値としては、上述した軌道制御器８からの指令値である。運動制御器９は、軌道制御器８からの指令値と、手動操作に基づく指令値とを調整し（ステップＳ１３）、縦力Ｆｘ及び横力Ｆｙを入力する（ステップＳ１４）。ステップＳ１３の調整は、たとえば手動操作を自律走行制御に対して優先するといった内容が定義される。そして、縦力Ｆｘ及び横力Ｆｙに基づいて、自車両が目標軌道に追従して走行するように、車体の挙動が制御されるとともに（ステップＳ１５）、車輪の挙動が制御される（ステップＳ１６）。その結果、これらの制御に基づいて、車体の駆動アクチュエータ１１又は制動アクチュエータ１２の少なくとも一方が作動する（ステップＳ１７）。

ステップＳ１５の車体挙動制御及びステップＳ１６の車輪挙動制御は、ステップＳ１４において運動制御器９が入力する縦力Ｆｘ及び横力Ｆｙに基づいて制御される。この制御に際しては、軌道制御器８が出力する目標軌道の要求縦力ＦｘＡＤ及び要求横力ＦｙＡＤをそのまま反映するのではなく、車体の挙動安定性及び車輪の挙動安定性が最適化できる制御範囲において、目標軌道の要求縦力ＦｘＡＤ及び要求横力ＦｙＡＤが最も反映される制御値が、縦力Ｆｘ及び横力Ｆｙとして選択されることになる。すなわち、軌道制御器８は、自車両の車体の安定性や車輪の安定性を考慮することなく、現在地と目的地、地図データ等に基づいて目標軌道を生成する一方、運動制御器９は、目標軌道に対し、車体の安定性や車輪の安定性を考慮した範囲に走行制御を制限する。そのため、軌道制御器８から出力された目標軌道の要求縦力ＦｘＡＤ及び要求横力ＦｙＡＤと、自車両が実際に走行した際の縦力Ｆｘ及び横力Ｆｙとが乖離することがある。

なお、軌道制御器８で生成される目標軌道の情報は、自車両の進行方向に対して平行な要求縦力ＦｘＡＤと、自車両の進行方向に対して垂直な要求横力ＦｙＡＤとに分力されて出力される。そして、要求縦力ＦｘＡＤの出力より、目標軌道に自車両が追従するために必要な加減速が制御され、要求横力ＦｙＡＤの出力により、自車両は目標軌道に沿って旋回することが可能となる。すなわち、軌道制御器８は、自車両が目標軌道に沿って走行するための要求縦力ＦｘＡＤ及び要求横力ＦｙＡＤを演算する。

さて、上述したとおり、本実施形態の走行制御装置１００において、軌道制御器８から出力された目標軌道の要求縦力ＦｘＡＤ及び要求横力ＦｙＡＤと、自車両が実際に走行した際の縦力Ｆｘ及び横力Ｆｙとが乖離することがある。たとえば、現在地と目的地との情報及び地図データ等に基づいて、軌道制御器８により、図６Ａに点線で示す目標軌道Ｔ（要求縦力ＦｘＡＤ，要求横力ＦｙＡＤ）が出力されたとする。この目標軌道Ｔは、同図に示す地点Ｐ１において目標速度に対する軌道の曲率が大きく、要求縦力ＦｘＡＤ及び要求横力ＦｙＡＤが、運動制御器９における車体の安定性や車輪の安定性を害さない許容範囲から外れている。この場合、運動制御器９は、地点Ｐ１において車体の安定性や車輪の安定性が許容範囲となる縦力Ｆｘ及び横力Ｆｙを演算し、自車両Ｋは、この制御値に基づいて実際の走行軌道Ｔ１を走行することになる。すなわち、自車両Ｋは、地点Ｐ１における目標車速に対し、車体が揺れたり車輪がスリップしたりすることなく安定して旋回できる曲率を有する走行軌道Ｔ１に沿って走行する。

そのため、図６Ａに示すように、目標軌道Ｔは点線で示す軌道であっても、自車両Ｋが実際に走行する軌道はＴ１で示す実線のようになる。すなわち、自車両Ｋは、地点Ｐ１において、曲率が大きい左旋回を行うことなく、車体や車輪の安定性を維持できる走行軌道Ｔ１に沿って走行することになる。しかしながら、このように運動制御器９による制御が作用すると、軌道制御器８により演算した目標軌道Ｔに沿って走行できないという問題がある。そこで、本実施形態の走行制御装置１００の補正器１０は、以下のように構成され、その制御を実行する。

図４は、図１の走行制御装置１００のうち、補正器１０の詳細を示すブロック図である。本実施形態の補正器１０は、要求横力分析部１０１と、補正値演算部１０２と、出力部１０３と、選択部１０４とを備える。上述したとおり、補正器１０は、一又は複数のコンピュータ及び当該コンピュータにインストールされたソフトウェアにより構成され、要求横力分析部１０１、補正値演算部１０２、出力部１０３及び選択部１０４は、これらの各機能を発揮させるプログラムとして記憶されているものである。

要求横力分析部１０１は、軌道制御器８から旋回要求が出力された場合、すなわち、自動運転階層の軌道制御器８が出力する要求横力ＦｙＡＤが入力された場合、当該要求横力ＦｙＡＤを分析する。そして、要求横力分析部１０１は、要求横力ＦｙＡＤの値及び現在の自車両の走行速度Ｖから、自車両に前荷重姿勢の付与が必要か否かを判断する。なお、図６Ａの地点Ｐ３に示すように、目標軌道Ｔに沿って自車両Ｋが直進する時、自動運転階層の軌道制御器８が出力する要求横力ＦｙＡＤは０となる。一方、図６Ａの地点Ｐ１に示すように、目標軌道Ｔに沿って自車両が旋回する必要がある時、自動運転階層の軌道制御器８が出力する要求横力ＦｙＡＤは０以外の値となる。

要求横力分析部１０１は、要求横力ＦｙＡＤの値に基づいて、自車両に前荷重姿勢の付与が必要か否かを判断するが、この判断の具体的な方法について、図５を用いて説明する。図５は、要求横力分析部１０１に格納された制御マップの一例を示すグラフである。グラフの縦軸は、要求横力ＦｙＡＤの時間的変化量（要求横力の時間による微分値）を示し、グラフの横軸は、自車両の走行速度Ｖを示している。なお、以下の説明において、図５のグラフの縦軸は、要求横力ＦｙＡＤの絶対値であってもよい。要求横力分析部１０１は、軌道制御器８から出力される現在の要求横力ＦｙＡＤと、車速センサ６から出力される現在の走行速度Ｖとを読み込み、現在の要求横力ＦｙＡＤの時間的変化量を演算する。そして、現在の要求横力ＦｙＡＤの時間的変化量と、現在の自車両の走行速度Ｖとを、図５に示すグラフ上にプロットした点が、閾値曲線よりも右上に位置する場合、要求横力分析部１０１は、自車両に前荷重姿勢の付与が必要であると判断する。要求横力ＦｙＡＤの時間的変化量と走行速度Ｖとの関係が、閾値曲線より右上の範囲にある場合とは、走行速度に対する要求横力ＦｙＡＤの時間的変化量が相対的に大きい、すなわち旋回角度が大きい場合である。

自車両に前荷重姿勢の付与が必要か否かを判断するための閾値曲線は、路面状態に応じた複数の閾値曲線を設定してもよい。たとえば、図５に示す閾値曲線のうち閾値曲線μ１は、晴天時の乾いた路面状態における閾値曲線を示し、閾値曲線μ２は、積雪時の路面状態における閾値曲線を示している。晴天時の乾いた路面状態に対し、積雪時の路面状態は車輪が滑り易い（自車両と路面との摩擦係数が小さい）ので、走行速度Ｖに対する要求横力ＦｙＡＤの時間的変化量を小さくし、晴天時の乾いた路面状態に対し、自車両に前荷重姿勢の付与が必要であると判断される閾値を下げることとしている。このように要求横力ＦｙＡＤの時間的変化量の閾値は、自車両の走行速度Ｖ及び自車両が走行する路面状態に応じて決定されてもよい。

図４に戻り、補正値演算部１０２は、要求縦力ＦｘＡＤの補正値（補正値が０の場合を含む。以下、要求縦力補正値ともいう）ＦｘＦＦを演算し、出力部１０３へ出力する。出力部１０３は、補正値演算部１０２からの要求縦力補正値ＦｘＦＦを選択部１０４へ出力する。補正値演算部１０２は、例えば、要求横力分析部１０１にて処理した要求横力ＦｙＡＤの絶対値又は要求横力ＦｙＡＤの時間的変化量に応じて、現状維持モード、アクセルリリースモード、及び緩ブレーキモードのいずれかを選択する。すなわち、補正値演算部１０２は、要求横力ＦｙＡＤ又は要求横力ＦｙＡＤの時間的変化量に応じて、要求縦力補正値ＦｘＦＦを決定する。

例えば、現状維持モードとは、要求縦力ＦｘＡＤを補正しないモードであり、走行速度Ｖとの関係において要求横力ＦｙＡＤが充分に小さく、自車両に前荷重姿勢の付与が必要ではないと判断した場合に選択される。緩ブレーキモードとは、アクセルを離し、且つブレーキを軽めに作用させたモードであり、走行速度Ｖとの関係において要求横力ＦｙＡＤが充分に大きく、自車両に前荷重姿勢の付与が必要であると判断した場合に選択される。アクセルリリースモードとは、ブレーキは作用させないでアクセルを離したモードであり、走行速度Ｖとの関係において要求横力ＦｙＡＤが、現状維持モード時よりも大きいが緩ブレーキモード時より小さく、自車両に前荷重姿勢の付与が必要であると判断した場合に選択される。

なお、自車両に前荷重姿勢の付与が必要であると判断された場合、要求縦力補正値ＦｘＦＦを縦力Ｆｘとして運動制御器９に入力することにより、自車両はブレーキをかけている状況から、さらにブレーキをかけるように制御されてもよい。また、自車両は、アクセルを踏んでいる状態でアクセルを抜くように制御されてもよい。さらに、自車両は、惰性走行時にエンジンブレーキを強めるように制御されてもよい。これらの制御は、運動制御器９が、駆動アクチュエータ１１又は制動アクチュエータ１２の少なくとも一方を制御することにより実行される。

さらに、補正値演算部１０２により求められる要求縦力補正値ＦｘＦＦは、要求横力ＦｙＡＤの時間的変化量及び自車両の走行速度Ｖに基づくことに加え、車両の走行モードによって適宜調整してもよい。車両の走行モードとは、アクセル操作による要求駆動力に対する駆動アクチュエータ１１の応答性を異ならしめた走行仕様であって、例えば、要求駆動力に対する駆動アクチュエータ１１の応答性が高いスポーツモードや、要求駆動力に対する駆動アクチュエータ１１の応答性が適度なコンフォートモードや、要求駆動力に対する駆動アクチュエータ１１の応答性を低くして燃費を高くしたエコモード等が含まれる。こうした複数の走行モードのいずれかがドライバによって選択され、又は、自車両の走行状況に合わせて自動的に選択される。そして、補正値演算部１０２は、要求縦力補正値ＦｘＦＦの演算に際し、現在の走行モードを入力する。補正値演算部１０２は、自車両の走行モードがスポーツモードである場合には、コンフォートモードやエコモードである場合に比べて、要求横力ＦｙＡＤに対する要求縦力補正値ＦｘＦＦが大きくなるように演算する。

一方、要求横力分析部１０１は、要求横力ＦｙＡＤの時間的変化量が閾値以下となった場合、自車両に前荷重姿勢の付与が不要と判断する。この時、補正値演算部１０２は、現状維持モードを選択する。また、この場合以外、たとえばドライバによるアクセル操作（いわゆる自律走行制御時のアクセル介入）が検出された場合にも、要求横力分析部１０１は、自車両に前荷重姿勢の付与が不要と判断する。これらの場合、補正器１０が運動制御器９へ出力する縦力Ｆｘは、軌道制御器８が出力した要求縦力ＦｘＡＤとなる。すなわち、補正器１０は、自車両に前荷重姿勢の付与が必要ないと判断した場合には、要求縦力補正値ＦｘＦＦを運動制御器９へ出力しない。

選択部１０４は、軌道制御器８から出力された要求縦力ＦｘＡＤと、補正器１０の出力部１０３から出力された要求縦力補正値ＦｘＦＦとを比較し、いずれか小さい値を選択し、これを縦力Ｆｘとして運動制御器９に出力する。すなわち、要求縦力ＦｘＡＤよりも要求縦力補正値ＦｘＦＦが小さい値である場合に、要求縦力ＦｘＡＤの補正が必要であると判断され、自車両を減速させるように、縦力Ｆｘが決定される。なお、軌道制御器８が出力する要求横力ＦｙＡＤは、補正されずに、横力Ｆｙとして運動制御器９に入力される。運動制御器９は、横力Ｆｙ及び縦力Ｆｘ（要求縦力補正値ＦｘＦＦを含む）に基づいて、自車両の駆動アクチュエータ１１又は制動アクチュエータ１２の少なくとも一方の挙動を制御する。

なお、補正器１０は、要求横力ＦｙＡＤ又は要求横力ＦｙＡＤの時間的変化量が所定以上の大きさになったタイミングで、要求縦力ＦｘＡＤの補正が必要であると判断し、要求縦力ＦｘＡＤの補正を行って自車両を減速させる。

以上より、この実施の形態に係る車両の走行制御装置１００の補正器１０は、軌道制御器８が出力した要求横力ＦｙＡＤに基づいて自車両に前荷重姿勢の付与が必要であると判断される場合、要求縦力ＦｘＡＤを要求縦力補正値ＦｘＦＦに補正し、この要求縦力補正値ＦｘＦＦを運動制御器９に出力する。

これにより、旋回要求が大きく、目標軌道に沿って所定の曲率を超えて大きく旋回する必要がある時に、自車両は前荷重姿勢を取ることとなるため、ヨー応答性が向上し、目標軌道への追従性が高まる。また、旋回により自車両の挙動が不安定になる可能性がある場合に、フィードフォワード制御によって、予め要求縦力ＦｘＡＤを補正して自車両を減速させることができるため、自車両の挙動が不安定になることを防止することができる。

具体的には、図６Ｂに示すように、この実施の形態に係る走行制御装置１００の補正器１０によって要求縦力ＦｘＡＤの補正を行った場合、旋回時に自車両Ｋは減速するため、挙動が安定するとともに、ヨー応答性が上がる。従って、補正器１０によって要求縦力ＦｘＡＤの補正を行うことにより、図６Ａのように要求縦力ＦｘＡＤの補正を行わない場合に比べて、自車両Ｋは目標軌道Ｔに追従しやすくなる。

また、補正器１０は、自車両に前荷重姿勢の付与が必要ないと判断した場合、要求縦力補正値ＦｘＦＦを運動制御器９に出力しない。すなわち、補正器１０は、軌道制御器８から入力された要求縦力ＦｘＡＤを補正せずに、運動制御器９に出力する。これにより、要求縦力ＦｘＡＤが必要以上に補正されてしまうことが防止され、過度な減速によるドライバや乗員の違和感が抑制される。

また、走行制御装置１００の補正器１０は、要求縦力ＦｘＡＤ又は要求縦力補正値ＦｘＦＦのうちいずれか小さい値を選択して、縦力Ｆｘとして運動制御器９に出力する。これにより、走行制御装置１００は、要求縦力補正値ＦｘＦＦが要求縦力ＦｘＡＤよりも小さい場合に、要求縦力ＦｘＡＤの補正が必要であると判断する。その上で、走行制御装置１００は、旋回時に自車両を確実に減速させ、挙動を安定させることができる。

また、走行制御装置１００は、要求横力ＦｙＡＤ又は要求横力ＦｙＡＤの時間的変化量が所定の閾値を超えた場合に、自車両に前荷重姿勢の付与が必要であると判断する。これにより、旋回要求が大きく、自車両に前荷重姿勢の付与が必要である場合を明確に判断することができ、旋回時の自車両の挙動を確実に安定させることができる。

また、自車両に前荷重姿勢の付与が必要か否かを判断するための閾値は、自車両の走行速度Ｖ及び自車両が走行する路面状態のうち少なくともいずれか一方の条件に応じて決定される。これにより、走行状況に合わせて、自車両に前荷重姿勢の付与が必要である場合を明確に判断することができ、様々な走行状況において自車両が不安定な挙動になることを抑制することができる。

また、要求横力ＦｙＡＤ又は要求横力ＦｙＡＤの時間的変化量が閾値以下となった場合、又は、ドライバによるアクセル操作が検出された場合、走行制御装置１００は、自車両に前荷重姿勢の付与が不要と判断する。これにより、要求縦力ＦｘＡＤが必要以上に補正されてしまうことが防止される。

また、走行制御装置１００は、要求縦力補正値ＦｘＦＦを、要求横力ＦｙＡＤ又は要求横力ＦｙＡＤの時間的変化量に応じて決定する。これにより、旋回要求に応じて、自車両の挙動を確実に安定させることができ、目標軌道への追従性がより向上する。

さらに、走行制御装置１００は、要求縦力補正値ＦｘＦＦを、自車両の走行モードに応じて決定する。これにより、ドライバや自車両が求める挙動の実現が可能となる。

また、運動制御器９は、要求横力ＦｙＡＤ又は要求横力ＦｙＡＤの時間的変化量が所定以上の大きさになったタイミングで、要求縦力ＦｘＡＤの補正が必要であると判断し、要求縦力ＦｘＡＤの補正を行い、自車両を減速させる。これにより、自車両の旋回のタイミングに合わせて、自車両の目標軌道への追従性をより高めることができる。

１００…走行制御装置
８…軌道制御器
９…運動制御器
１０…補正器
１１…駆動アクチュエータ
１２…制動アクチュエータ
Ｆｘ…縦力
Ｆｙ…横力
ＦｘＡＤ…要求縦力
ＦｙＡＤ…要求横力
ＦｘＦＦ…要求縦力補正値
Ｋ…自車両
Ｔ…目標軌道

Claims (13)

1. 現在地から目的地までの走行車線において、前記走行車線内での自車両の目標軌道を決定し、前記自車両が前記目標軌道に沿って自律走行するための指令値としての要求縦力及び要求横力を演算する軌道制御器と、前記要求縦力及び前記要求横力に基づいて、前記自車両に加える駆動力又は制動力の少なくとも一方を演算し、駆動アクチュエータ又は制動アクチュエータの少なくとも一方を制御する運動制御器と、前記指令値としての前記要求縦力を補正して又は補正しないで前記運動制御器へ出力する補正器と、を備える自律走行制御装置を用い、前記自車両の走行を自律制御する方法において、
   前記補正器を用いて、
   前記軌道制御器により前記指令値として出力された前記要求縦力及び前記要求横力を入力し、
   前記指令値として入力された前記要求横力に基づいて、前記自車両に前荷重姿勢の付与が必要か否かを判断し、
   前記自車両に前荷重姿勢の付与が必要であると判断した場合に、前記要求横力又は前記要求横力の時間的変化量が所定以上の大きさになったタイミングで前記指令値として入力された前記要求縦力の補正を行い、前記要求縦力を補正した要求縦力補正値を前記運動制御器へ出力する、車両の走行制御方法。
2. 現在地から目的地までの走行車線において、前記走行車線内での自車両の目標軌道を決定し、前記自車両が前記目標軌道に沿って走行するための要求縦力及び要求横力を演算する軌道制御器と、前記要求縦力及び前記要求横力に基づいて、前記自車両に加える駆動力又は制動力の少なくとも一方を演算し、駆動アクチュエータ又は制動アクチュエータの少なくとも一方を制御し、前記要求縦力及び前記要求横力に対する前記駆動アクチュエータの応答性が異なる複数の走行モードが設定可能な運動制御器と、前記要求縦力を補正して又は補正しないで前記運動制御器へ出力する補正器と、を備える自律走行制御装置を用い、前記自車両の走行を自律制御する方法において、
   前記補正器を用いて、
   前記軌道制御器により出力された前記要求縦力及び前記要求横力を入力し、
   前記要求横力に基づいて、前記自車両に前荷重姿勢の付与が必要か否かを判断し、
   前記自車両に前荷重姿勢の付与が必要であると判断した場合に、前記要求縦力を補正した要求縦力補正値を前記自車両の前記走行モードに応じて決定して前記運動制御器へ出力する、車両の走行制御方法。
3. 前記補正器は、前記自車両に前荷重姿勢の付与が必要であると判断した場合、前記要求横力又は前記要求横力の時間的変化量が所定以上の大きさになったタイミングで、前記要求縦力の補正を行う請求項２に記載の車両の走行制御方法。
4. 前記補正器を用いて、前記自車両に前荷重姿勢の付与が必要ないと判断した場合には、前記要求縦力を補正した要求縦力補正値を前記運動制御器へ出力しない、請求項１～３の何れか一項に記載の車両の走行制御方法。
5. 前記補正器を用いて、前記自車両に前荷重姿勢の付与が必要ないと判断した場合に、前記要求縦力を補正せずに前記運動制御器へ出力する、請求項４に記載の車両の走行制御方法。
6. 前記軌道制御器を用いて、前記要求縦力を繰り返し演算し、
   前記補正器を用いて、前記自車両に前荷重姿勢の付与が必要か否かを判断し、必要であると判断した場合に、前記要求縦力又は前記要求縦力補正値のうちいずれか小さい値を選択し、前記運動制御器へ出力する、請求項１～５のいずれか一項に記載の車両の走行制御方法。
7. 前記補正器を用いて、前記要求横力の時間的変化量に基づいて、前記自車両に前荷重姿勢の付与が必要か否かを判断する、請求項１～６のいずれか一項に記載の車両の走行制御方法。
8. 前記補正器は、前記要求横力又は前記要求横力の時間的変化量が所定の閾値を超えた場合に、前記自車両に前荷重姿勢の付与が必要であると判断する、請求項１～７のいずれか一項に記載の車両の走行制御方法。
9. 前記閾値は、前記自車両の走行速度及び前記自車両が走行する路面状態のうち少なくともいずれか一方の条件に応じて決定される、請求項８に車両の走行制御方法。
10. 前記補正器は、
    前記要求横力又は前記要求横力の時間的変化量が前記閾値以下となった場合、又は、ドライバによるアクセル操作が検出された場合、前記自車両に前荷重姿勢の付与が不要と判断し、
    前記軌道制御器により出力された前記要求縦力を前記運動制御器へ出力する、請求項８又は９に記載の車両の走行制御方法。
11. 前記補正器は、前記要求縦力補正値を、前記要求横力又は前記要求横力の時間的変化量に応じて決定する、請求項１～１０のいずれか一項に記載の車両の走行制御方法。
12. 現在地から目的地までの走行車線において、前記走行車線内での自車両の目標軌道を決定し、前記目標軌道に沿って自律走行するための指令値としての要求縦力及び要求横力を演算する軌道制御器と、
    前記要求縦力及び前記要求横力に基づいて、前記自車両に加える駆動力又は制動力の少なくとも一方を演算し、駆動アクチュエータ又は制動アクチュエータの少なくとも一方を制御する運動制御器と、
    前記指令値としての前記要求縦力を補正して又は補正しないで前記運動制御器へ出力する補正器と、
    を備え、
    前記補正器は、
    前記軌道制御器により前記指令値として出力された前記要求縦力及び前記要求横力を入力し、
    前記指令値として入力された前記要求横力に基づいて、前記自車両に前荷重姿勢の付与が必要か否かを判断し、
    前記自車両に前荷重姿勢の付与が必要であると判断した場合に、前記要求横力又は前記要求横力の時間的変化量が所定以上の大きさになったタイミングで前記指令値として入力された前記要求縦力の補正を行い、前記要求縦力を補正した要求縦力補正値を前記運動制御器へ出力する、車両の走行制御装置。
13. 現在地から目的地までの走行車線において、前記走行車線内での自車両の目標軌道を決定し、前記目標軌道に沿って走行するための要求縦力及び要求横力を演算する軌道制御器と、
    前記要求縦力及び前記要求横力に基づいて、前記自車両に加える駆動力又は制動力の少なくとも一方を演算し、駆動アクチュエータ又は制動アクチュエータの少なくとも一方を制御し、前記要求縦力及び前記要求横力に対する前記駆動アクチュエータの応答性が異なる複数の走行モードが設定可能な運動制御器と、
    前記要求縦力を補正して又は補正しないで前記運動制御器へ出力する補正器と、
    を備え、
    前記補正器は、
    前記軌道制御器により出力された前記要求縦力及び前記要求横力を入力し、
    前記要求横力に基づいて、前記自車両に前荷重姿勢の付与が必要か否かを判断し、
    前記自車両に前荷重姿勢の付与が必要であると判断した場合に、前記要求縦力を補正した要求縦力補正値を前記自車両の前記走行モードに応じて決定して前記運動制御器へ出力する、車両の走行制御装置。

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