JP7433363B2 - 車両制御装置、及び車両制御方法 - Google Patents

Description

この本願は、車両制御装置、及び車両制御方法に関するものである。

近年、安全性、快適性の向上を目的として車両の自動運転技術が盛んに開発されている。道路には、雨水の排水のための横勾配、曲率が大きいカーブにおいて横方向の加速度を低減するための横勾配、及び地形的な理由で発生した縦勾配又は横勾配が存在する。勾配がある場合に、自動運転中、又はドライバーによる操舵中に適切に車両を制御するために、勾配の大きさを推定する手法、及び外部から得られた勾配情報を車両制御に用いる手法が提案されている。

特許第５２５７９２３号 特開２０１１－２３２１２８号公報

特許文献１の技術では、自車前方の勾配情報を用い、勾配の大きさに応じて、カーブでの適正車速を演算することで、カーブ進入時の運転者の安心感を向上させている。しかし、この技術では、自車前方の勾配情報を用いて車両制御を行っているものの、自車前方の勾配情報が正しいかどうかを判定しておらず、勾配情報が誤っている場合に、車両制御に誤差が生じ、運転者に違和感を与える。

また、特許文献２の技術では、ＧＰＳの受信感度が所定のレベル以上であって標高に変化が検出された場合に、標高等のデータを用いて道路勾配を検出している。しかし、この技術では、ＧＰＳの受信感度による監視はあるものの、標高データ自体の確度が判定されておらず、標高データが誤っている場合に、誤った勾配情報に基づいて車両制御が行われ、運転者に違和感を与える。

そこで、本願は、取得した道路の勾配が誤っている可能性がある場合に、誤っている可能性がある勾配を用いて車両制御が行われることを抑制できる車両制御装置及び車両制御方法を提供することを目的とする。

本願に係る車両制御装置は、
自車の走行状態を取得する走行状態取得部と、
自車が走行中の道路の地図情報を取得する道路情報取得部と、
前記走行状態に基づいて自車位置の道路の勾配である走行状態勾配を推定し、前記地図情報から自車前方を含む道路の勾配である地図勾配を算出し、前記走行状態勾配及び前記地図勾配に基づいて、制御用の勾配を演算する勾配演算部と、
前記走行状態、及び前記制御用の勾配に基づいて、自車の車両制御量の目標値を演算する車両制御量演算部と、を備え、
前記勾配演算部は、前記走行状態に基づいて自車位置の道路の縦勾配である走行状態縦勾配及び横勾配である走行状態横勾配を推定し、前記地図情報から自車前方を含む道路の縦勾配である地図縦勾配及び横勾配である地図横勾配を算出し、前記走行状態縦勾配及び前記地図縦勾配に基づいて、制御用の縦勾配を演算し、前記走行状態横勾配及び前記地図横勾配に基づいて、制御用の横勾配を演算し、
前記車両制御量演算部は、前記走行状態、前記制御用の縦勾配、及び前記制御用の横勾配に基づいて、自車の前記車両制御量の目標値を演算し、
前記勾配演算部は、前記地図縦勾配の確度が低いか否かを判定し、前記地図横勾配の確度が低いか否かを判定し、
前記地図縦勾配の確度が低いと判定している場合に、前記制御用の縦勾配の演算に、前記地図縦勾配を用いない、
前記地図横勾配の確度が低いと判定している場合に、前記制御用の横勾配の演算に、前記地図横勾配を用いないものである。

本願に係る車両制御方法は、
自車の走行状態を取得する走行状態取得ステップと、
自車が走行中の道路の地図情報を取得する道路情報取得ステップと、
前記走行状態に基づいて自車位置の道路の勾配である走行状態勾配を推定し、前記地図情報から自車前方を含む道路の勾配である地図勾配を算出し、前記走行状態勾配及び前記地図勾配に基づいて、制御用の勾配を演算する勾配演算ステップと、
前記走行状態、及び前記制御用の勾配に基づいて、自車の車両制御量の目標値を演算する車両制御量演算ステップと、を備え、
前記勾配演算ステップでは、前記走行状態に基づいて自車位置の道路の縦勾配である走行状態縦勾配及び横勾配である走行状態横勾配を推定し、前記地図情報から自車前方を含む道路の縦勾配である地図縦勾配及び横勾配である地図横勾配を算出し、前記走行状態縦勾配及び前記地図縦勾配に基づいて、制御用の縦勾配を演算し、前記走行状態横勾配及び前記地図横勾配に基づいて、制御用の横勾配を演算し、
前記車両制御量演算ステップでは、前記走行状態、前記制御用の縦勾配、及び前記制御用の横勾配に基づいて、自車の前記車両制御量の目標値を演算し、
前記勾配演算ステップでは、前記地図縦勾配の確度が低いか否かを判定し、前記地図横勾配の確度が低いか否かを判定し、
前記地図縦勾配の確度が低いと判定している場合に、前記制御用の縦勾配の演算に、前記地図縦勾配を用いない、
前記地図横勾配の確度が低いと判定している場合に、前記制御用の横勾配の演算に、前記地図横勾配を用いないものである。

本願に係る車両制御装置及び車両制御方法によれば、走行状態に基づいて自車位置の道路の勾配である走行状態勾配が推定され、地図情報から自車前方を含む道路の勾配である地図勾配が算出され、走行状態勾配及び地図勾配に基づいて、制御用の勾配を演算される。そして、走行状態、及び制御用の勾配に基づいて、自車の車両制御量の目標値が演算される。よって、道路の勾配に基づいて、車両制御が行われるので、車両制御の精度を向上させることができる。そして、地図勾配の確度が低いか否かが判定され、地図勾配の確度が低いと判定されている場合は、制御用の勾配の演算に、地図勾配が用いられないので、地図勾配が誤っている可能性がある場合に、誤っている可能性がある地図勾配を用いて車両制御が行われることを抑制し、車両制御の精度が悪化することを抑制できる。

実施の形態１に係る車両システム及び車両制御装置の概略構成図である。 実施の形態１に係る車両システム及び車両制御装置の概略ブロック図である。 実施の形態１に係る車両制御装置の概略ハードウェア構成図である。 実施の形態１に係る車両制御装置の別例の概略ハードウェア構成図である。 実施の形態１に係る走行状態縦勾配の算出を説明するための図である。 実施の形態１に係る走行状態横勾配の算出を説明するための図である。 実施の形態１に係る地図勾配の算出を説明するための図である。 実施の形態１に係る状態方程式を説明するための図である。 実施の形態１に係る車両制御装置の処理を説明するためのフローチャートである。

１．実施の形態１
実施の形態１に係る車両システム１及び車両制御装置５０について図面を参照して説明する。本実施の形態では、車両システム１及び車両制御装置５０は、自車に搭載されている。

図１及び図２に示すように、車両システム１は、車両状態検出装置３１、周辺監視装置３２、位置検出装置３３、地図情報データベース３４、無線通信装置３５、車両制御装置５０、及び駆動制御装置３７等を備えている。

車両状態検出装置３１は、自車の走行状態を検出する検出装置である。自車の走行状態として、自車の車両速度Ｖ、自車のロール角速度、ピッチ角速度、及びヨー角速度γ、及び縦方向の加速度αｘ、上下方向の加速度αｚ、及び横方向の加速度αｙが検出される。例えば、車両状態検出装置３１として、自車に働くロール角速度、ピッチ角速度、及びヨー角速度を検出する３軸の角速度センサ、縦方向の加速度、上下方向の加速度、及び横方向の加速度を検出する３軸の加速度センサ、及び車輪の回転速度を検出する速度センサ１０が設けられる。

周辺監視装置３２は、車両の周辺を監視するカメラ、レーダ等の装置である。レーダには、ミリ波レーダ、レーザレーダ、超音波レーダ等が用いられる。無線通信装置３５は、４Ｇ、５Ｇ等のセルラー方式の無線通信の規格を用いて、基地局と無線通信を行う。

位置検出装置３３は、自車の現在位置（緯度、経度、標高）を検出する装置であり、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）等の人工衛星から出力される信号を受信するＧＰＳアンテナ等が用いられる。通常は複数の人工衛星の信号が用いられるが、図１では１つの人工衛星３のみに簡略化している。なお、自車の現在位置の検出には、自車の走行車線番号を用いた方法、マップマッチング法、デッドレコニング法、自車の周辺の検出情報を用いた方法等の各種の方法が用いられてもよい。

地図情報データベース３４には、道路形状（例えば、道路位置、車線数、各車線の形状、道路種別、制限速度等）、道路の各地点の縦勾配及び横勾配の道路勾配（以下、地図縦勾配、地図横勾配、地図勾配と称す）、標識、信号等の道路情報が記憶されている。地図情報データベース３４には、各地点の位置（緯度、経度、標高）も記憶されている。地図情報データベース３４は、記憶装置を主体として構成されている。なお、地図情報データベース３４は、ネットワーク網に接続された車外のサーバに設けられてもよく、車両制御装置５０は、必要な道路情報を、無線通信装置３５を介して車外のサーバから取得してもよい。

駆動制御装置３７として、動力制御装置、ブレーキ制御装置、自動操舵制御装置、及びライト制御装置等が備えられている。動力制御装置は、内燃機関、モータ等の動力機８の出力を制御する。ブレーキ制御装置は、電動ブレーキ装置のブレーキ動作を制御する。自動操舵制御装置は、電動操舵装置７を制御する。ライト制御装置は、方向指示器、ハザードランプ等を制御する。

１－１．車両制御装置５０
車両制御装置５０は、周辺状況取得部５１、走行状態取得部５２、道路情報取得部５３、勾配演算部５４、目標走行軌道生成部５５、車両制御量演算部５６、及び車両制御部５７等の機能部を備えている。車両制御装置５０の各機能は、車両制御装置５０が備えた処理回路により実現される。具体的には、図３に示すように、車両制御装置５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置９０、記憶装置９１、演算処理装置９０に外部の信号を入出力する入出力装置９２等を備えている。

演算処理装置９０として、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＡＩ（Artificial Intelligence）チップ、各種の論理回路、及び各種の信号処理回路等が備えられてもよい。また、演算処理装置９０として、同じ種類のもの又は異なる種類のものが複数備えられ、各処理が分担して実行されてもよい。記憶装置９１として、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、ハードディスク、ＤＶＤ装置等の各種の記憶装置が用いられる。

入出力装置９２には、通信装置、Ａ／Ｄ変換器、入出力ポート、駆動回路等が備えられる。入出力装置９２は、車両状態検出装置３１、周辺監視装置３２、位置検出装置３３、地図情報データベース３４、無線通信装置３５、及び駆動制御装置３７等に接続され、これらの装置と通信を行う。

そして、車両制御装置５０が備える各機能部５１～５７等の各機能は、演算処理装置９０が、記憶装置９１に記憶されたソフトウェア（プログラム）を実行し、記憶装置９１及び入出力装置９２等の車両制御装置５０の他のハードウェアと協働することにより実現される。なお、各機能部５１～５７等が用いる判定値等の設定データは、ソフトウェア（プログラム）の一部として、ＲＯＭ等の記憶装置９１に記憶されている。

或いは、車両制御装置５０は、処理回路として、図４に示すように、専用のハードウェア９３、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＧＰＵ、ＡＩチップ、又はこれらを組み合わせた回路等が備えられてもよい。以下、車両制御装置５０の各機能について詳細に説明する。

１－１－１．周辺状況取得部５１
周辺状況取得部５１は、自車の周辺状況を取得する。例えば、周辺状況取得部５１は、自車の周囲に存在する他車両等を検知する。周辺状況取得部５１は、周辺監視装置３２から取得した検知情報、及び位置検出装置３３から取得した自車の位置情報に基づいて、他車両の位置、移動方向、移動速度などを検知する。また、周辺状況取得部５１は、他車両以外にも、障害物、歩行者、標識なども検知する。

１－１－２．走行状態取得部５２
走行状態取得部５２は、自車の走行状態を取得する。走行状態取得部５２は、車両状態検出装置３１から、自車の走行状態として、自車の車両速度Ｖ、自車のロール角速度、ピッチ角速度、及びヨー角速度γ、及び縦方向の加速度αｘ、上下方向の加速度αｚ、及び横方向の加速度αｙを取得する。また、走行状態取得部５２は、位置検出装置３３から取得した自車の位置情報に基づいて、自車の位置、移動方向などを取得する。また、走行状態取得部５２は、周辺状況取得部５１から取得した車線の形状に基づいて、車線に対する自車の走行位置の情報を取得する。また、走行状態取得部５２は、車両制御部５７から操舵角、内燃機関等の動力機の出力、及びブレーキの動作状態などの運転操作状態を取得する。

１－１－３．道路情報取得部５３
道路情報取得部５３は、自車が走行中の道路の地図情報を取得する。道路情報取得部５３は、位置検出装置３３から取得した自車の位置情報に基づいて、地図情報データベース３４から自車が走行中の道路の地図情報を取得する。ここで、自車が走行中の道路は、後述する目標走行軌道に対応する道路である。本実施の形態では、道路情報取得部５３は、地図情報データベース３４から、自車が走行中の道路の道路形状（例えば、道路位置（緯度、経度、標高）、車線数、各車線の形状、道路種別、制限速度等）、自車が走行中の道路の各地点の縦勾配（地図縦勾配）及び横勾配（地図横勾配）の勾配（地図勾配）を取得する。

また、道路情報取得部５３は、周辺状況取得部５１が検知した自車の周辺の道路情報を取得する。例えば、道路情報取得部５３は、周辺監視装置３２から取得した白線、路肩等の区画線の検知情報に基づいて、道路の区画線等の形状を検知し、検知した道路の区画線等の形状に基づいて、車線の形状、数等を検知する。例えば、道路の区画線は、複数次数（例えば、３次）の多項式により表される。

１－１－４．勾配演算部５４
勾配演算部５４は、走行状態勾配推定部５４ａ、地図勾配算出部５４ｂ、勾配確度判定部５４ｃ、及び制御用勾配演算部５４ｄを備えている。

＜走行状態勾配推定部５４ａ＞
走行状態勾配推定部５４ａは、走行状態取得部５２が取得した走行状態に基づいて自車位置の道路の勾配である走行状態勾配を推定する。本実施の形態では、走行状態勾配推定部５４ａは、走行状態に基づいて自車位置の道路の縦勾配である走行状態縦勾配Ｓｌｏｐｅｅｓｔ及び横勾配である走行状態横勾配Ｃａｎｔｅｓｔを推定する。

図５の模式図及び次式に示すように、自車に働く縦方向の加速度αｘは、自車の運動による縦加速度αｓｐｅｅｄと、道路の縦勾配により自車に働く縦加速度αｓｌｏｐｅの２つの成分を含んでいる。次式に示すように、走行状態勾配推定部５４ａは、走行状態取得部５２により取得した車両速度Ｖの時間変化速度により車両運動による縦加速度αｓｐｅｅｄを算出する。そして、走行状態勾配推定部５４ａは、車両運動による縦加速度αｓｐｅｅｄから、走行状態取得部５２により取得した自車に働く縦加速度αｘを減算した値に基づいて、自車位置の道路の縦勾配である走行状態縦勾配Ｓｌｏｐｅｅｓｔを推定する。縦勾配は、水平面に対する道路面の縦方向の傾斜角度である。ここで、ｇは、重力加速度である。なお、走行状態縦勾配Ｓｌｏｐｅｅｓｔの推定には、公知の他の方法が用いられてもよい。

図６の模式図、及び次式に示すように、自車に働く横方向の加速度αｙは、自車の旋回運動による横加速度αｙａｗと、道路の横勾配により自車に働く横加速度αｃａｎｔの２つの成分を含んでいる。次式に示すように、走行状態勾配推定部５４ａは、走行状態取得部５２により取得したヨー角速度γに車両速度Ｖを乗算して、旋回運動による横加速度αｙａｗを算出する。そして、走行状態勾配推定部５４ａは、旋回運動による横加速度αｙａｗから、走行状態取得部５２により取得した自車に働く横加速度αｙを減算した値に基づいて、自車位置の道路の横勾配である走行状態横勾配Ｃａｎｔｅｓｔを推定する。横勾配は、水平面に対する道路面の横方向の傾斜角度である。なお、走行状態横勾配Ｃａｎｔｅｓｔの推定には、公知の他の方法が用いられてもよい。

＜地図勾配算出部５４ｂ＞
地図勾配算出部５４ｂは、道路情報取得部５３が取得した地図情報から自車前方を含む道路の勾配である地図勾配を算出する。本実施の形態では、地図勾配算出部５４ｂは、地図情報から自車前方を含む道路の縦勾配である地図縦勾配Ｓｌｏｐｅｍａｐ及び横勾配である地図横勾配Ｃａｎｔｍａｐを算出する。また、地図勾配算出部５４ｂは、地図縦勾配及び地図横勾配を合成した地図合成勾配Ｓｙｎｔｈｅｍａｐを算出する。

図７に地図勾配の算出例を示す。地図勾配算出部５４ｂは、自車位置から自車前方のあるＥ点までの一定間隔毎の各地点ｉ（ｉ＝０、１、・・・、Ｅ－１、Ｅ）の地図縦勾配Ｓｌｏｐｅｍａｐ（ｉ）及び地図横勾配Ｃａｎｔｍａｐ（ｉ）を算出する。また、地図勾配算出部５４ｂは、次式を用い、各地点ｉの地図縦勾配Ｓｌｏｐｅｍａｐ（ｉ）及び地図横勾配Ｃａｎｔｍａｐ（ｉ）に基づいて、各地点ｉの地図合成勾配Ｓｙｎｔｈｅｍａｐ（ｉ）を算出する。

＜勾配確度判定部５４ｃ＞
勾配確度判定部５４ｃは、地図勾配の確度が低いか否かを判定する。本実施の形態では、勾配確度判定部５４ｃは、地図縦勾配Ｓｌｏｐｅｍａｐの確度が低いか否かを判定し、地図横勾配Ｃａｎｔｍａｐの確度が低いか否かを判定する。

＜自車前方の地図縦勾配の確度の判定＞
勾配確度判定部５４ｃは、自車前方の地図縦勾配Ｓｌｏｐｅｍａｐの絶対値及び変化量の一方又は双方に基づいて、自車前方の地図縦勾配の確度が低いか否かを判定する。

勾配確度判定部５４ｃは、自車位置から前方のＥ点までのいずれかの地点ｉの地図縦勾配Ｓｌｏｐｅｍａｐ（ｉ）の絶対値が、縦用の絶対値閾値を超えた場合に、自車前方の地図縦勾配の確度が低いと判定する。

また、勾配確度判定部５４ｃは、自車位置から前方のＥ点までの各地点ｉについて、各地点ｉの地図縦勾配Ｓｌｏｐｅｍａｐ（ｉ）と、各地点ｉと所定間隔離れた地点ｉ＋ｍの地図縦勾配Ｓｌｏｐｅｍａｐ（ｉ＋ｍ）との間の変化量を算出し、いずれかの地点ｉの変化量の絶対値が、縦用の変化量閾値を超えた場合に、自車前方の地図縦勾配の確度が低いと判定する。

縦用の絶対値閾値及び縦用の変化量閾値は、道路構造令等の法令により定められた縦勾配の設計基準値に基づいて設定される。

また、勾配確度判定部５４ｃは、地図情報に含まれる自車前方の道路の標高に基づいて自車前方の縦勾配である標高縦勾配推定値Ｓｌｏｐｅａｌｔを算出し、自車前方の地図縦勾配Ｓｌｏｐｅｍａｐ、及び標高縦勾配推定値Ｓｌｏｐｅａｌｔに基づいて、自車前方の地図縦勾配の確度が低いか否かを判定する。例えば、勾配確度判定部５４ｃは、自車位置から前方のＥ点までの各地点ｉについて、各地点ｉの標高Ａｌｔｉ（ｉ）と、各地点ｉと所定間隔離れた地点ｉ＋ｍの標高Ａｌｔｉ（ｉ＋ｍ）との間の偏差に基づいて、各地点ｉの標高縦勾配推定値Ｓｌｏｐｅａｌｔ（ｉ）を算出する。そして、勾配確度判定部５４ｃは、各地点ｉについて、地図縦勾配Ｓｌｏｐｅｍａｐ（ｉ）と標高縦勾配推定値Ｓｌｏｐｅａｌｔ（ｉ）との偏差の絶対値を算出し、いずれかの地点ｉの偏差の絶対値が、縦用の偏差閾値を超えた場合に、自車前方の地図縦勾配の確度が低いと判定する。

勾配確度判定部５４ｃは、地図縦勾配の絶対値の判定、地図縦勾配の変化量の判定、及び標高縦勾配推定値との比較判定のいずれかで、自車前方の地図縦勾配の確度が低いと判定された場合は、自車前方の地図縦勾配の確度が低いと判定する。一方、勾配確度判定部５４ｃは、地図縦勾配の絶対値の判定、地図縦勾配の変化量の判定、及び標高縦勾配推定値との比較判定のいずれにおいても、自車前方の地図縦勾配の確度が低いと判定されていない場合は、これらの判定については、自車前方の地図縦勾配の確度が低くない（高い）と判定する。

なお、地図縦勾配の絶対値の判定、地図縦勾配の変化量の判定、及び標高縦勾配推定値との比較判定の全てが実行されなくてもよく、地図縦勾配の絶対値の判定、地図縦勾配の変化量の判定、及び標高縦勾配推定値との比較判定のいずれか一つ以上が実行されてもよい。

＜自車前方の地図横勾配の確度の判定＞
勾配確度判定部５４ｃは、自車前方の地図横勾配Ｃａｎｔｍａｐの絶対値及び変化量の一方又は双方に基づいて、自車前方の地図横勾配の確度が低いか否かを判定する。

勾配確度判定部５４ｃは、自車位置から前方のＥ点までのいずれかの地点ｉの地図横勾配Ｃａｎｔｍａｐ（ｉ）の絶対値が、横用の絶対値閾値を超えた場合に、自車前方の地図横勾配の確度が低いと判定する。

また、勾配確度判定部５４ｃは、自車位置から前方のＥ点までの各地点ｉについて、各地点ｉの地図横勾配Ｃａｎｔｍａｐ（ｉ）と、各地点ｉと所定間隔離れた地点ｉ＋ｍの地図横勾配Ｃａｎｔｍａｐ（ｉ＋ｍ）との間の変化量を算出し、いずれかの地点ｉの変化量の絶対値が、横用の変化量閾値を超えた場合に、自車前方の地図横勾配の確度が低いと判定する。

横用の絶対値閾値及び横用の変化量閾値は、道路構造令等の法令により定められた横勾配の設計基準値に基づいて設定される。

また、勾配確度判定部５４ｃは、地図情報に含まれる自車前方の道路の曲率Ｃｕｒｖ及び自車前方の道路の制限速度Ｖｍａｘに基づいて自車前方の横勾配である曲率横勾配推定値Ｃａｎｔｃｕｒｖを算出し、自車前方の地図横勾配Ｃａｎｔｍａｐ、及び自車前方の曲率横勾配推定値Ｃａｎｔｃｕｒｖに基づいて、自車前方の地図横勾配の確度が低いか否かを判定する。例えば、曲率Ｃｕｒｖ、制限速度Ｖｍａｘ、及び曲率横勾配推定値Ｃａｎｔｃｕｒｖの間の関係が予め設定された曲率横勾配推定用データを参照し、勾配確度判定部５４ｃは、自車位置から前方のＥ点までの各地点ｉについて、各地点ｉの曲率Ｃｕｒｖ（ｉ）及び制限速度Ｖｍａｘ（ｉ）に対応する各地点ｉの曲率横勾配推定値Ｃａｎｔｃｕｒｖ（ｉ）を算出する。曲率横勾配推定用データは、道路構造令等の法令により定められた道路の設計基準値に基づいて予め設定される。そして、勾配確度判定部５４ｃは、各地点ｉについて、地図横勾配Ｃａｎｔｍａｐ（ｉ）と曲率横勾配推定値Ｃａｎｔｃｕｒｖ（ｉ）との偏差の絶対値を算出し、いずれかの地点ｉの偏差の絶対値が、横用の偏差閾値を超えた場合に、自車前方の地図横勾配の確度が低いと判定する。

勾配確度判定部５４ｃは、地図横勾配の絶対値の判定、地図横勾配の変化量の判定、及び曲率横勾配推定値との比較判定のいずれかで、自車前方の地図横勾配の確度が低いと判定された場合は、自車前方の地図横勾配の確度が低いと判定する。一方、勾配確度判定部５４ｃは、地図横勾配の絶対値の判定、地図横勾配の変化量の判定、及び曲率横勾配推定値との比較判定のいずれにおいても、自車前方の地図横勾配の確度が低いと判定されていない場合は、これらの判定については、自車前方の地図横勾配の確度が低くない（高い）と判定する。

なお、地図横勾配の絶対値の判定、地図横勾配の変化量の判定、及び曲率横勾配推定値との比較判定の全てが実行されなくてもよく、地図横勾配の絶対値の判定、地図横勾配の変化量の判定、及び曲率横勾配推定値との比較判定のいずれか一つ以上が実行されてもよい。

＜確度の２段階判定＞
勾配確度判定部５４ｃは、自車前方の地図縦勾配の確度が、縦用の第１状態よりも低く、縦用の第１状態よりも確度が低い縦用の第２状態よりも高いと判定した場合は、自車前方の地図縦勾配の確度が低いと判定し、自車前方の地図縦勾配の確度が、縦用の第２状態よりも低いと判定した場合は、自車前方の地図縦勾配の確度及び自車前方の地図横勾配の確度の双方が低いと判定してもよい。例えば、勾配確度判定部５４ｃは、いずれかの地点ｉの自車前方の地図縦勾配Ｓｌｏｐｅｍａｐ（ｉ）の絶対値が、縦用の第１状態に対応する第１の縦用の絶対値閾値を超えたが、縦用の第２状態に対応する第２の縦用の絶対値閾値を超えていない場合に、自車前方の地図縦勾配の確度が低いと判定する。第２の縦用の絶対値閾値は、第１の縦用の絶対値閾値よりも大きい値に設定される。一方、勾配確度判定部５４ｃは、いずれかの地点ｉの自車前方の地図縦勾配Ｓｌｏｐｅｍａｐ（ｉ）の絶対値が、第２の縦用の閾値を超えた場合に、自車前方の地図縦勾配の確度及び自車前方の地図横勾配の確度の双方が低いと判定する。自車前方の地図縦勾配Ｓｌｏｐｅｍａｐの変化量の判定、及び標高縦勾配推定値との比較判定についても、同様に二つの閾値が設定され、２段階に判定される。

また、勾配確度判定部５４ｃは、自車前方の地図横勾配の確度が、横用の第１状態よりも低く、横用の第１状態よりも確度が低い横用の第２状態よりも高いと判定した場合は、自車前方の地図横勾配の確度が低いと判定し、自車前方の地図横勾配の確度が、横用の第２状態よりも低いと判定した場合は、自車前方の地図縦勾配の確度及び自車前方の地図横勾配の確度の双方が低いと判定してもよい。例えば、勾配確度判定部５４ｃは、いずれかの地点ｉの自車前方の地図横勾配Ｃａｎｔｍａｐ（ｉ）の絶対値が、横用の第１状態に対応する第１の横用の絶対値閾値を超えたが、横用の第２状態に対応する第２の横用の絶対値閾値を超えていない場合に、自車前方の地図横勾配の確度が低いと判定する。第２の横用の絶対値閾値は、第１の横用の絶対値閾値よりも大きい値に設定される。一方、勾配確度判定部５４ｃは、いずれかの地点ｉの自車前方の地図横勾配Ｃａｎｔｍａｐ（ｉ）の絶対値が、第２の横用の閾値を超えた場合に、自車前方の地図縦勾配の確度及び自車前方の地図横勾配の確度の双方が低いと判定する。自車前方の地図横勾配の変化量の判定、及び曲率横勾配推定値との比較判定についても、同様に二つの閾値が設定され、２段階に判定される。

＜地図合成勾配による確度の判定＞
勾配確度判定部５４ｃは、地図合成勾配Ｓｙｎｔｈｅｍａｐに基づいて、地図勾配の確度が低いか否かを判定する。勾配確度判定部５４ｃは、自車位置から前方のＥ点までの各地点ｉについて、いずれかの地点ｉの地図合成勾配Ｓｙｎｔｈｅｍａｐ（ｉ）の絶対値が、合成用の絶対値閾値を超えた場合に、自車前方の地図縦勾配の確度及び自車前方の地図横勾配の確度の双方が低いと判定する。合成用の絶対値閾値は、道路構造令等の法令により定められた縦勾配及び横勾配の設計基準値に基づいて設定される。

＜閾値の変化＞
勾配確度判定部５４ｃは、縦用の絶対値閾値及び縦用の変化量閾値、横用の絶対値閾値及び横用の変化量閾値、及び合成用の絶対値閾値を、道路の種別に応じて変化させてもよい。勾配の設計基準値は道路の種別に応じて変化するため、これに合わせて、各閾値が変化されるとよい。道路の種別は、高速道路、一般道路、都市部の道路、地方部の道路、農道、林道などがある。また、勾配確度判定部５４ｃは、縦用の絶対値閾値及び縦用の変化量閾値、横用の絶対値閾値及び横用の変化量閾値、及び合成用の絶対値閾値を、道路の制限速度に応じて変化させてもよい。勾配の設計基準値は道路の制限速度に応じて変化するため、これに合わせて、各閾値が変化されるとよい。例えば、制限速度が低いほど、許容される縦勾配が大きくなるため、縦用の絶対値閾値及び縦用の変化量閾値等が大きくされる。

＜自車位置の勾配の確度の判定＞
勾配確度判定部５４ｃは、走行状態縦勾配Ｓｌｏｐｅｅｓｔと自車位置の地図縦勾配Ｓｌｏｐｅｍａｐ（０）との差である縦勾配差を算出し、縦勾配差に基づいて、自車位置の地図縦勾配の確度が低いか否かを判定する。勾配確度判定部５４ｃは、縦勾配差の絶対値が、縦用の勾配差閾値を超えた場合に、自車位置の地図縦勾配の確度が低いと判定する。

勾配確度判定部５４ｃは、走行状態横勾配Ｃａｎｔｅｓｔと自車位置の地図横勾配Ｃａｎｔｍａｐ（０）との差である横勾配差を算出し、横勾配差に基づいて、自車位置の地図横勾配の確度が低いか否かを判定する。勾配確度判定部５４ｃは、横勾配差の絶対値が、横用の勾配差閾値を超えた場合に、自車位置の地図横勾配の確度が低いと判定する。

＜制御用勾配演算部５４ｄ＞
制御用勾配演算部５４ｄは、走行状態勾配及び地図勾配に基づいて、制御用の勾配を演算する。制御用勾配演算部５４ｄは、地図勾配の確度が低いと判定している場合は、制御用の勾配の演算に、地図勾配を用いない。

本実施の形態では、制御用勾配演算部５４ｄは、走行状態縦勾配Ｓｌｏｐｅｅｓｔ及び地図縦勾配Ｓｌｏｐｅｍａｐに基づいて、制御用の縦勾配Ｓｌｏｐｅｃｎｔを演算し、走行状態横勾配Ｃａｎｔｅｓｔ及び地図横勾配Ｃａｎｔｍａｐに基づいて、制御用の横勾配Ｃａｎｔｃｎｔを演算する。

制御用勾配演算部５４ｄは、自車前方の地図縦勾配の確度及び自車位置の地図縦勾配の確度が低いと判定されていない場合は、自車位置から自車前方のＥ点までの各地点（ｉ）の制御用の縦勾配Ｓｌｏｐｅｃｎｔ（ｉ）に、自車前方及び自車位置の各地点ｉの地図縦勾配Ｓｌｏｐｅｍａｐ（ｉ）を設定する。

制御用勾配演算部５４ｄは、自車前方の地図縦勾配の確度が低いと判定され、自車位置の地図縦勾配の確度が低いと判定されていない場合は、自車位置から自車前方のＥ点までの各地点（ｉ）の制御用の縦勾配Ｓｌｏｐｅｃｎｔ（ｉ）に、同じ走行状態縦勾配Ｓｌｏｐｅｅｓｔ又は同じ自車位置の地図縦勾配Ｓｌｏｐｅｍａｐ（０）を設定する。制御用勾配演算部５４ｄは、自車前方の地図縦勾配の確度及び自車位置の地図縦勾配の確度が低いと判定されている場合は、自車位置から自車前方のＥ点までの各地点（ｉ）の制御用の縦勾配Ｓｌｏｐｅｃｎｔ（ｉ）に、同じ０又は同じ走行状態縦勾配Ｓｌｏｐｅｅｓｔを設定する。

制御用勾配演算部５４ｄは、自車前方の地図横勾配の確度及び自車位置の地図横勾配の確度が低いと判定されていない場合は、自車位置から自車前方のＥ点までの各地点（ｉ）の制御用の横勾配Ｃａｎｔｃｎｔ（ｉ）に、自車前方及び自車位置の各地点ｉの地図横勾配Ｃａｎｔｍａｐ（ｉ）を設定する。

制御用勾配演算部５４ｄは、自車前方の地図横勾配の確度が低いと判定され、自車位置の地図横勾配の確度が低いと判定されていない場合は、自車位置から自車前方のＥ点までの各地点（ｉ）の制御用の横勾配Ｃａｎｔｃｎｔ（ｉ）に、同じ走行状態横勾配Ｃａｎｔｅｓｔ又は同じ自車位置の地図横勾配Ｃａｎｔｍａｐ（０）を設定する。制御用勾配演算部５４ｄは、自車前方の地図横勾配の確度及び自車位置の地図横勾配の確度が低いと判定されている場合は、自車位置から自車前方のＥ点までの各地点（ｉ）の制御用の横勾配Ｃａｎｔｃｎｔ（ｉ）に、同じ０又は同じ走行状態横勾配Ｃａｎｔｅｓｔを設定する。

これ以外にも、確度が低いと判定された種類の地図勾配が、制御用の勾配の設定に用いられなければ、他の設定方法により、制御用の勾配が設定されてもよい。

＜切替時間＞
自車前方の地図勾配の確度が低くなったと判定された後、確度低下の要因になった前方の地点に自車が到達するまでには時間遅れがある。そのため、縦勾配及び横勾配のそれぞれについて、制御用勾配演算部５４ｄは、自車前方の地図勾配の確度が低くないと判定されている状態から、自車前方の地図勾配の確度が低くなったと判定された後、確度が低くない場合の制御用の勾配から、確度が低い場合の制御用の勾配に次第に切り替えてもよい。これにより、制御用の勾配の急変を抑制できる。一方、自車位置の地図勾配の確度が低くなったと判定された場合は、時間遅れがない。そのため、縦勾配及び横勾配のそれぞれについて、制御用勾配演算部５４ｄは、自車位置の地図勾配の確度が低くないと判定されている状態から、自車位置の地図勾配の確度が低くなったと判定された後、確度が低くない場合の制御用の勾配から、確度が低い場合の制御用の勾配に直ちに切り替える。すなわち、制御用勾配演算部５４ｄは、自車前方の地図勾配の確度が低くなったと判定された後、制御用の勾配の演算に地図勾配を用いないように切り替える時間よりも、自車位置の地図勾配の確度が低くなったと判定された後、制御用の勾配の演算に地図勾配を用いないように切り替える時間を短くする。

１－１－５．目標走行軌道生成部５５
目標走行軌道生成部５５は、周辺状況取得部５１により検知された自車の周辺の他車両、障害物、及び歩行者の状態、並びに道路情報取得部５３により検知された自車の周辺の道路形状に合わせた、目標走行軌道を生成する。目標走行軌道は、将来の各時点における自車の位置、自車の進行方向、及び自車の速度等の時系列の走行計画である。目標走行軌道の生成には、公知の各種の方法が用いられる。

１－１－６．車両制御量演算部５６
車両制御量演算部５６は、自車の走行状態、及び制御用の勾配に基づいて、自車の車両制御量の目標値を演算する。本実施の形態では、制御用の勾配として、制御用の縦勾配Ｓｌｏｐｅｃｎｔ及び制御用の横勾配Ｃａｎｔｃｎｔが用いられる。車両制御量演算部５６は、自車の走行状態、及び制御用の勾配に基づいて、自車の将来の車両挙動を予測し、予測結果に基づいて、自車の車両制御量の目標値を演算する。

本実施の形態では、車両制御量演算部５６は、車両モデルとして車両の挙動を表す複数の状態変数の状態方程式を用い、自車の走行状態、制御用の勾配、及び将来の時系列の車両制御量の目標値に基づいて、自車の将来の時系列の車両挙動を予測する。そして、車両制御量演算部５６は、予測された将来の時系列の車両挙動の望ましさを評価する評価関数の値が最小（又は最大）になる将来の時系列の車両制御量の目標値を算出する最適制御を行う。状態方程式は、各状態変数の微分方程式である。本実施の形態では、車両制御量の目標値は、各時点における自車の操舵角δの目標値、及び各時点における自車の縦方向の加速度αの目標値に設定されている。

道路の勾配を考慮して将来の車両挙動を予測するため、車両挙動の予測精度を向上することができ、勾配に適した車両制御量を算出することができる。よって、勾配がある道路において、車両制御の精度を向上させ、運転者への違和感を低減できる。

車両制御量演算部５６は、自車位置から自車前方のＥ点までの各地点ｉの制御用の縦勾配Ｓｌｏｐｅｃｎｔ（ｉ）に基づいて、各時点ｋの制御用の縦勾配Ｓｌｏｐｅｃｎｔ（ｋ）を設定し、自車位置から自車前方のＥ点までの各地点ｉの制御用の横勾配Ｃａｎｔｃｎｔ（ｉ）に基づいて、各時点ｋの制御用の横勾配Ｃａｎｔｃｎｔ（ｋ）を設定する。

＜車両モデル＞
本実施の形態では、車両モデルに、二輪モデルを用いる。車両モデルの状態方程式は、次式に示すように、車両の挙動を表す各状態変数の微分方程式で表せられる。なお、車両モデルの状態方程式として、公知の各種の状態方程式が用いられてもよい。ただし、横滑り角βの状態方程式には、制御用の横勾配Ｃａｎｔｃｎｔを用いた項が含まれ、速度Ｖの状態方程式には、制御用の縦勾配Ｓｌｏｐｅｃｎｔを用いた項が含まれるように変更されている。

ここで、左辺の各変数の上部のドット符号は、各状態変数の時間微分値であることを示す。状態変数として、Ｌは、各時点における目標走行軌道の位置に対する自車の縦方向の位置を示し、Ｗは、各時点における目標走行軌道の位置に対する自車の横方向の位置を示し、θは、各時点における目標走行軌道の延出方向に対する自車の縦方向の傾きであり、γは、各時点における自車のヨー角速度であり、βは、各時点における自車の重心の横滑り角であり、Ｖは、各時点における自車の速度であり、δは、各時点における自車の車輪の操舵角であり、αは、各時点における自車の縦方向の加速度である。

また、Ｃａｎｔｃｎｔは、各時点において自車が位置する道路の制御用の横勾配であり、Ｓｌｏｐｅｃｎｔは、各時点において自車が位置する道路の制御用の縦勾配であり、ωは、各時点における自車の操舵角速度であり、ｊは、各時点における自車の縦方向の加加速度である。また、予め設定される車両パラメータとして、Ｍは、車両の質量であり、ｇは、重力加速度であり、Ｌｆは、車両重心と前輪の車軸との間の距離であり、Ｌｒは、車両重心と後輪の車軸との間の距離であり、Ｙｆは、前輪のコーナーリングフォースであり、Ｙｒは、後輪のコーナーリングフォースであり、Ｋｆは、前輪タイヤのコーナーリングスティフネスであり、Ｋｒは、後輪タイヤのコーナーリングスティフネスである。

状態方程式は自車の座標系Ｘ、Ｙ、Ｚにおいて表せられている。図８に示すように、Ｘは、自車の横方向であり、Ｙは、自車の縦方向であり、Ｚは、自車の上下方向である。なお、自車の座標系に代えて、目標走行軌道を基準にした座標系が用いられもよい。

式（４）の第１式の５行に示すように、横滑り角βの状態方程式（微分方程式）には、制御用の横勾配Ｃａｎｔｃｎｔを用いた項が含まれている。式（４）の第１式の６行に示すように、速度Ｖの状態方程式（微分方程式）には、制御用の縦勾配Ｓｌｏｐｅｃｎｔを用いた項が含まれている。よって、制御用の横勾配Ｃａｎｔｃｎｔ及び制御用の縦勾配Ｓｌｏｐｅｃｎｔを考慮した自車の挙動を予測し、予測結果に基づいて車両制御量の目標値を算出することができる。

＜評価関数＞
本実施の形態では、予測された車両挙動の望ましさを評価する評価関数Ｊとして次式が用いられる。なお、評価関数Ｊには、式（５）から変形されたものが用いられてもよい。

ここで、ｋ（ｋ＝０、１、・・・、Ｎ－１、Ｎ）は、現在及び将来の各時点を表す時点番号であり、ｋ＝０が現在であり、ｋ＝Ｎが、最終の予測時点を表す。時点番号ｋは、時間間隔ΔＴｓｔｅｐ毎に０からＮまで１つずつ増加される。よって、ｋ×ΔＴｓｔｅｐが、各時点ｋの現在からの経過時間である。ｙｋは、各時点ｋにおける状態方程式の出力変数のベクトルであり、ｕｋは、各時点ｋにおける状態方程式の入力変数のベクトルである。ｙｒｅｆｋは、各時点ｋにおける出力変数のベクトルの目標値であり、各時点において自車が目標走行軌道に一致している状態の値が設定されている。Ｐは、最終の予測時点（ｋ＝Ｎ）における出力変数の目標値からの偏差に対する重みであり、Ｑは、最終の予測時点を除く将来の各時点（ｋ＝１、・・・、Ｎ－１）における出力変数の目標値からの偏差に対する重みである。この重みＰ、Ｑの項により、各時点における目標走行軌道からの車両の走行状態のズレが評価される。Ｒは、最終の予測時点を除く将来の各時点（ｋ＝１、・・・、Ｎ－１）における入力変数の目標値からの偏差に対する重みである。この重みＲの項により、自車の加加速度ｊ及び操舵角速度ωが大きくなり過ぎないように評価される。よって、各重みＰ、Ｑ、Ｒの設定により、操舵角度の変動及び車両加速度の変動と、目標走行軌道への追従性とがバランスされ、運転者にとって違和感の少ない車両制御が行われる。

車両制御量演算部５６は、最適化問題を解き、各時点ｋの状態変数の最適値及び入力変数を演算する。具体的には、車両制御量演算部５６は、式（４）の状態方程式を用い、現在時点（ｋ＝０）の各状態変数の初期値から、設定されている各時点の入力変数、各時点ｋの目標走行軌道、及び制御用の縦勾配及び横勾配に基づいて、将来の各時点（ｋ＝１、・・・、Ｎ）の状態変数を算出する。そして、車両制御量演算部５６は、演算した各時点ｋの状態変数及び入力変数に基づいて、評価関数Ｊの値を演算し、評価関数Ｊの値が減少するように、各時点ｋの入力変数を変更する。この変更には、公知の各種の最適制御の手法が用いられる。その後、車両制御量演算部５６は、再び、変更された各時点ｋの入力変数、及び式（４）の状態方程式等を用い、各時点ｋの状態変数を演算し、評価関数Ｊの値を演算し、評価関数Ｊの値が減少するように、各時点の入力変数を変更する。評価関数Ｊの値が十分に小さくなり、最適化問題が解かれたと判定されるまで、入力変数の変更が継続される。

各時点ｋの車両制御量の目標値は、最適化問題が解かれた後の各時点ｋの状態変数の最適値及び入力変数に基づいて設定される。本実施の形態では、各時点ｋの車両制御量の目標値は、各時点ｋの状態変数の最適値に含まれる各時点ｋの操舵角δｋ及び縦方向の加速度αｋに設定される。

１－１－７．車両制御部５７
車両制御部５７は、車両制御量の目標値に基づいて、車両を制御する。本実施の形態では、車両制御量の目標値は、各時点の操舵角δの目標値、各時点の縦方向の加速度αの目標値である。

車両制御部５７は、各時点の操舵角δの目標値、及び各時点の縦方向の加速度αに基づいて、動力制御装置への指令値、ブレーキ制御装置への指令値、自動操舵制御装置への指令値を算出し、各装置に伝達する。

動力制御装置は、指令値に従って、内燃機関、モータ等の動力機の出力を制御する。ブレーキ制御装置は、指令値に従って、電動ブレーキ装置のブレーキ動作を制御する。自動操舵制御装置は、指令値に従って、電動操舵装置を制御する。

１－１－８．フローチャート
以上で説明した処理を、図９に示すフローチャートのように構成できる。図９の処理は、例えば、所定の演算周期毎に実行される。

ステップＳ１１で、上述したように、周辺状況取得部５１は、自車の周辺状況を取得する周辺状況取得処理（周辺状況取得ステップ）を実行する。ステップＳ１２で、上述したように、走行状態取得部５２は、自車の走行状態を取得する走行状態取得処理（走行状態取得ステップ）を実行する。ステップＳ１３で、上述したように、道路情報取得部５３は、自車が走行中の道路の地図情報を取得する道路情報取得処理（道路情報取得ステップ）を実行する。

ステップＳ１４で、上述したように、勾配演算部５４は、走行状態に基づいて自車位置の道路の勾配である走行状態勾配を推定し、地図情報から自車前方を含む道路の勾配である地図勾配を算出し、走行状態勾配及び地図勾配に基づいて、制御用の勾配を演算する勾配演算処理（勾配演算ステップ）を実行する。上述したように、勾配演算部５４は、地図勾配の確度が低いか否かを判定し、地図勾配の確度が低いと判定している場合は、制御用の勾配の演算に、地図勾配を用いない。本実施の形態では、上述したように、縦勾配及び横勾配が演算され、それぞれについて確度が判定され、制御用の縦勾配及び横勾配が演算される。

ステップＳ１５で、上述したように、車両制御量演算部５６は、自車の走行状態、及び制御用の勾配に基づいて、自車の車両制御量の目標値を演算する車両制御量演算処理（車両制御量演算ステップ）を実行する。

ステップＳ１６で、上述したように、車両制御部５７は、車両制御量の目標値に基づいて、車両を制御する車両制御処理（車両制御ステップ）を実行する。

＜その他の実施の形態＞
上記の実施の形態では、勾配として、縦勾配及び横勾配の双方が演算される場合を例に説明した。しかし、勾配として、縦勾配及び横勾配の一方のみが演算されてもよい。すなわち、勾配として縦勾配のみが演算される場合は、勾配演算部５４は、走行状態縦勾配を推定し、地図縦勾配を算出し、走行状態縦勾配及び地図縦勾配に基づいて、制御用の縦勾配を演算し、地図縦勾配の確度が低いか否かを判定し、地図縦勾配の確度が低いと判定している場合は、制御用の縦勾配の演算に、地図縦勾配を用いない。車両制御量演算部５６は、自車の走行状態、及び制御用の縦勾配に基づいて、自車の車両制御量の目標値を演算する。一方、勾配として横勾配のみが演算される場合は、勾配演算部５４は、走行状態横勾配を推定し、地図横勾配を算出し、走行状態横勾配及び地図横勾配に基づいて、制御用の横勾配を演算し、地図横勾配の確度が低いか否かを判定し、地図横勾配の確度が低いと判定している場合は、制御用の横勾配の演算に、地図横勾配を用いない。車両制御量演算部５６は、自車の走行状態、及び制御用の横勾配に基づいて、自車の車両制御量の目標値を演算する。

＜本願の諸態様のまとめ＞
以下、本願の諸態様を付記としてまとめて記載する。

（付記１）
自車の走行状態を取得する走行状態取得部と、
自車が走行中の道路の地図情報を取得する道路情報取得部と、
前記走行状態に基づいて自車位置の道路の勾配である走行状態勾配を推定し、前記地図情報から自車前方を含む道路の勾配である地図勾配を算出し、前記走行状態勾配及び前記地図勾配に基づいて、制御用の勾配を演算する勾配演算部と、
前記走行状態、及び前記制御用の勾配に基づいて、自車の車両制御量の目標値を演算する車両制御量演算部と、を備え、
前記勾配演算部は、前記地図勾配の確度が低いか否かを判定し、前記地図勾配の確度が低いと判定している場合は、前記制御用の勾配の演算に、前記地図勾配を用いない車両制御装置。

（付記２）
前記勾配演算部は、前記走行状態に基づいて自車位置の道路の縦勾配である走行状態縦勾配及び横勾配である走行状態横勾配を推定し、前記地図情報から自車前方を含む道路の縦勾配である地図縦勾配及び横勾配である地図横勾配を算出し、前記走行状態縦勾配及び前記地図縦勾配に基づいて、制御用の縦勾配を演算し、前記走行状態横勾配及び前記地図横勾配に基づいて、制御用の横勾配を演算し、
前記車両制御量演算部は、前記走行状態、前記制御用の縦勾配、及び前記制御用の横勾配に基づいて、自車の前記車両制御量の目標値を演算する付記１に記載の車両制御装置。

（付記３）
前記勾配演算部は、自車前方の前記地図縦勾配の絶対値及び変化量の一方又は双方に基づいて、自車前方の前記地図縦勾配の確度が低いか否かを判定し、自車前方の前記地図横勾配の絶対値及び変化量の一方又は双方に基づいて、自車前方の前記地図横勾配の確度が低いか否かを判定し、
自車前方の前記地図縦勾配の確度が低いと判定している場合に、前記制御用の縦勾配の演算に、自車前方の前記地図縦勾配を用いない、
自車前方の前記地図横勾配の確度が低いと判定している場合に、前記制御用の横勾配の演算に、自車前方の前記地図横勾配を用いない付記２に記載の車両制御装置。

（付記４）
前記勾配演算部は、前記地図情報に含まれる自車前方の道路の曲率及び自車前方の道路の制限速度に基づいて自車前方の横勾配である曲率横勾配推定値を算出し、自車前方の前記地図横勾配、及び自車前方の前記曲率横勾配推定値に基づいて、自車前方の前記地図横勾配の確度が低いか否かを判定し、
自車前方の前記地図横勾配の確度が低いと判定している場合に、前記制御用の横勾配の演算に、自車前方の前記地図横勾配を用いない付記２又は３のいずれか一項に記載の車両制御装置。

（付記５）
前記勾配演算部は、前記地図情報に含まれる自車前方の道路の標高に基づいて自車前方の縦勾配である標高縦勾配推定値を算出し、自車前方の前記地図縦勾配、及び自車前方の前記標高縦勾配推定値に基づいて、自車前方の前記地図縦勾配の確度が低いか否かを判定し、
自車前方の前記地図縦勾配の確度が低いと判定している場合に、前記制御用の縦勾配の演算に、自車前方の前記地図縦勾配を用いない付記２から４のいずれか一項に記載の車両制御装置。

（付記６）
前記勾配演算部は、自車前方の前記地図縦勾配の確度が、縦用の第１状態よりも低く、前記縦用の第１状態よりも確度が低い縦用の第２状態よりも高いと判定した場合は、自車前方の前記地図縦勾配の確度が低いと判定し、自車前方の前記地図縦勾配の確度が、前記縦用の第２状態よりも低いと判定した場合は、自車前方の前記地図縦勾配の確度及び自車前方の前記地図横勾配の確度の双方が低いと判定し、
自車前方の前記地図横勾配の確度が、横用の第１状態よりも低く、前記横用の第１状態よりも確度が低い横用の第２状態よりも高いと判定した場合は、自車前方の前記地図横勾配の確度が低いと判定し、自車前方の前記地図横勾配の確度が、前記横用の第２状態よりも低いと判定した場合は、自車前方の前記地図縦勾配の確度及び自車前方の前記地図横勾配の確度の双方が低いと判定し、
自車前方の前記地図縦勾配の確度が低いと判定している場合に、前記制御用の縦勾配の演算に、自車前方の前記地図縦勾配を用いない、自車前方の前記地図横勾配の確度が低いと判定している場合に、前記制御用の横勾配の演算に、自車前方の前記地図横勾配を用いない付記２から５のいずれか一項に記載の車両制御装置。

（付記７）
前記勾配演算部は、前記走行状態縦勾配と自車位置の前記地図縦勾配との差である縦勾配差を算出し、前記縦勾配差に基づいて、自車位置の前記地図縦勾配の確度が低いか否かを判定し、
前記走行状態横勾配と自車位置の前記地図横勾配との差である横勾配差を算出し、前記横勾配差に基づいて、自車位置の前記地図横勾配の確度が低いか否かを判定し、
自車位置の前記地図縦勾配の確度が低いと判定している場合に、前記制御用の縦勾配の演算に、自車位置の前記地図縦勾配を用いない、
自車位置の前記地図横勾配の確度が低いと判定している場合に、前記制御用の横勾配の演算に、自車位置の前記地図横勾配を用いない付記２から６のいずれか一項に記載の車両制御装置。

（付記８）
前記勾配演算部は、自車前方の前記地図縦勾配及び自車前方の前記地図横勾配を合成した自車前方の地図合成勾配を算出し、前記自車前方の地図合成勾配に基づいて、自車前方の前記地図勾配の確度が低いか否かを判定する付記２に記載の車両制御装置。

（付記９）
前記勾配演算部は、前記地図勾配の確度が低いか否かを判定する際に用いる閾値を、道路の種別に応じて変化させる付記１から８のいずれか一項に記載の車両制御装置。

（付記１０）
前記勾配演算部は、前記地図勾配の確度が低いか否かを判定する際に用いる閾値を、道路の制限速度に応じて変化させる付記１から９のいずれか一項に記載の車両制御装置。

（付記１１）
前記勾配演算部は、自車前方の前記地図勾配の確度が低いか否かを判定し、自車位置の前記地図勾配の確度が低いか否かを判定し、
自車前方の前記地図勾配の確度が低くなったと判定された後、前記制御用の勾配の演算に前記地図勾配を用いないように切り替える時間よりも、自車位置の前記地図勾配の確度が低くなったと判定された後、前記制御用の勾配の演算に前記地図勾配を用いないように切り替える時間を短くする付記１から１０のいずれか一項に記載の車両制御装置。

（付記１２）
自車の走行状態を取得する走行状態取得ステップと、
自車が走行中の道路の地図情報を取得する道路情報取得ステップと、
前記走行状態に基づいて自車位置の道路の勾配である走行状態勾配を推定し、前記地図情報から自車前方を含む道路の勾配である地図勾配を算出し、前記走行状態勾配及び前記地図勾配に基づいて、制御用の勾配を演算する勾配演算ステップと、
前記走行状態、及び前記制御用の勾配に基づいて、自車の車両制御量の目標値を演算する車両制御量演算ステップと、を備え、
前記勾配演算ステップでは、前記地図勾配の確度が低いか否かを判定し、前記地図勾配の確度が低いと判定している場合は、前記制御用の勾配の演算に、前記地図勾配を用いない車両制御方法。

本願は、例示的な実施の形態が記載されているが、実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合が含まれるものとする。

５０ 車両制御装置、５２ 走行状態取得部、５３ 道路情報取得部、５４ 勾配演算部、５６ 車両制御量演算部、Ｃａｎｔｃｎｔ 制御用の横勾配、Ｃａｎｔｃｕｒｖ 曲率横勾配推定値、Ｃａｎｔｅｓｔ 走行状態横勾配、Ｃａｎｔｍａｐ 地図横勾配、Ｓｌｏｐｅａｌｔ 標高縦勾配推定値、Ｓｌｏｐｅｃｎｔ 制御用の縦勾配、Ｓｌｏｐｅｅｓｔ 走行状態縦勾配、Ｓｌｏｐｅｍａｐ 地図縦勾配、Ｓｙｎｔｈｅｍａｐ 地図合成勾配

Claims (11)

1. 自車の走行状態を取得する走行状態取得部と、
   自車が走行中の道路の地図情報を取得する道路情報取得部と、
   前記走行状態に基づいて自車位置の道路の勾配である走行状態勾配を推定し、前記地図情報から自車前方を含む道路の勾配である地図勾配を算出し、前記走行状態勾配及び前記地図勾配に基づいて、制御用の勾配を演算する勾配演算部と、
   前記走行状態、及び前記制御用の勾配に基づいて、自車の車両制御量の目標値を演算する車両制御量演算部と、を備え、
   前記勾配演算部は、前記走行状態に基づいて自車位置の道路の縦勾配である走行状態縦勾配及び横勾配である走行状態横勾配を推定し、前記地図情報から自車前方を含む道路の縦勾配である地図縦勾配及び横勾配である地図横勾配を算出し、前記走行状態縦勾配及び前記地図縦勾配に基づいて、制御用の縦勾配を演算し、前記走行状態横勾配及び前記地図横勾配に基づいて、制御用の横勾配を演算し、
   前記車両制御量演算部は、前記走行状態、前記制御用の縦勾配、及び前記制御用の横勾配に基づいて、自車の前記車両制御量の目標値を演算し、
   前記勾配演算部は、前記地図縦勾配の確度が低いか否かを判定し、前記地図横勾配の確度が低いか否かを判定し、
   前記地図縦勾配の確度が低いと判定している場合に、前記制御用の縦勾配の演算に、前記地図縦勾配を用いない、
   前記地図横勾配の確度が低いと判定している場合に、前記制御用の横勾配の演算に、前記地図横勾配を用いない車両制御装置。
2. 前記勾配演算部は、自車前方の前記地図縦勾配の絶対値及び変化量の一方又は双方に基づいて、自車前方の前記地図縦勾配の確度が低いか否かを判定し、自車前方の前記地図横勾配の絶対値及び変化量の一方又は双方に基づいて、自車前方の前記地図横勾配の確度が低いか否かを判定し、
   自車前方の前記地図縦勾配の確度が低いと判定している場合に、前記制御用の縦勾配の演算に、自車前方の前記地図縦勾配を用いない、
   自車前方の前記地図横勾配の確度が低いと判定している場合に、前記制御用の横勾配の演算に、自車前方の前記地図横勾配を用いない請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記勾配演算部は、前記地図情報に含まれる自車前方の道路の曲率及び自車前方の道路の制限速度に基づいて自車前方の横勾配である曲率横勾配推定値を算出し、自車前方の前記地図横勾配、及び自車前方の前記曲率横勾配推定値に基づいて、自車前方の前記地図横勾配の確度が低いか否かを判定し、
   自車前方の前記地図横勾配の確度が低いと判定している場合に、前記制御用の横勾配の演算に、自車前方の前記地図横勾配を用いない請求項１に記載の車両制御装置。
4. 前記勾配演算部は、前記地図情報に含まれる自車前方の道路の標高に基づいて自車前方の縦勾配である標高縦勾配推定値を算出し、自車前方の前記地図縦勾配、及び自車前方の前記標高縦勾配推定値に基づいて、自車前方の前記地図縦勾配の確度が低いか否かを判定し、
   自車前方の前記地図縦勾配の確度が低いと判定している場合に、前記制御用の縦勾配の演算に、自車前方の前記地図縦勾配を用いない請求項１に記載の車両制御装置。
5. 前記勾配演算部は、自車前方の前記地図縦勾配の確度が、縦用の第１状態よりも低く、前記縦用の第１状態よりも確度が低い縦用の第２状態よりも高いと判定した場合は、自車前方の前記地図縦勾配の確度が低いと判定し、自車前方の前記地図縦勾配の確度が、前記縦用の第２状態よりも低いと判定した場合は、自車前方の前記地図縦勾配の確度及び自車前方の前記地図横勾配の確度の双方が低いと判定し、
   自車前方の前記地図横勾配の確度が、横用の第１状態よりも低く、前記横用の第１状態よりも確度が低い横用の第２状態よりも高いと判定した場合は、自車前方の前記地図横勾配の確度が低いと判定し、自車前方の前記地図横勾配の確度が、前記横用の第２状態よりも低いと判定した場合は、自車前方の前記地図縦勾配の確度及び自車前方の前記地図横勾配の確度の双方が低いと判定し、
   自車前方の前記地図縦勾配の確度が低いと判定している場合に、前記制御用の縦勾配の演算に、自車前方の前記地図縦勾配を用いない、自車前方の前記地図横勾配の確度が低いと判定している場合に、前記制御用の横勾配の演算に、自車前方の前記地図横勾配を用いない請求項１に記載の車両制御装置。
6. 前記勾配演算部は、前記走行状態縦勾配と自車位置の前記地図縦勾配との差である縦勾配差を算出し、前記縦勾配差に基づいて、自車位置の前記地図縦勾配の確度が低いか否かを判定し、
   前記走行状態横勾配と自車位置の前記地図横勾配との差である横勾配差を算出し、前記横勾配差に基づいて、自車位置の前記地図横勾配の確度が低いか否かを判定し、
   自車位置の前記地図縦勾配の確度が低いと判定している場合に、前記制御用の縦勾配の演算に、自車位置の前記地図縦勾配を用いない、
   自車位置の前記地図横勾配の確度が低いと判定している場合に、前記制御用の横勾配の演算に、自車位置の前記地図横勾配を用いない請求項１に記載の車両制御装置。
7. 前記勾配演算部は、自車前方の前記地図縦勾配及び自車前方の前記地図横勾配を合成した自車前方の地図合成勾配を算出し、前記自車前方の地図合成勾配に基づいて、自車前方の前記地図縦勾配及び前記地図横勾配の確度が低いか否かを判定し、
   自車前方の前記地図縦勾配及び前記地図横勾配の確度が低いと判定している場合に、前記制御用の縦勾配の演算に、自車前方の前記地図縦勾配を用いず、前記制御用の横勾配の演算に、自車前方の前記地図横勾配を用いない請求項１に記載の車両制御装置。
8. 前記勾配演算部は、前記地図勾配の確度が低いか否かを判定する際に用いる閾値を、道路の種別に応じて変化させる請求項１から７のいずれか一項に記載の車両制御装置。
9. 前記勾配演算部は、前記地図勾配の確度が低いか否かを判定する際に用いる閾値を、道路の制限速度に応じて変化させる請求項１から７のいずれか一項に記載の車両制御装置。
10. 前記勾配演算部は、自車前方の前記地図勾配の確度が低いか否かを判定し、自車位置の前記地図勾配の確度が低いか否かを判定し、
    自車前方の前記地図勾配の確度が低くなったと判定された後、前記制御用の勾配の演算に前記地図勾配を用いないように切り替える時間よりも、自車位置の前記地図勾配の確度が低くなったと判定された後、前記制御用の勾配の演算に前記地図勾配を用いないように切り替える時間を短くする請求項１から７のいずれか一項に記載の車両制御装置。
11. 自車の走行状態を取得する走行状態取得ステップと、
    自車が走行中の道路の地図情報を取得する道路情報取得ステップと、
    前記走行状態に基づいて自車位置の道路の勾配である走行状態勾配を推定し、前記地図情報から自車前方を含む道路の勾配である地図勾配を算出し、前記走行状態勾配及び前記地図勾配に基づいて、制御用の勾配を演算する勾配演算ステップと、
    前記走行状態、及び前記制御用の勾配に基づいて、自車の車両制御量の目標値を演算する車両制御量演算ステップと、を備え、
    前記勾配演算ステップでは、前記走行状態に基づいて自車位置の道路の縦勾配である走行状態縦勾配及び横勾配である走行状態横勾配を推定し、前記地図情報から自車前方を含む道路の縦勾配である地図縦勾配及び横勾配である地図横勾配を算出し、前記走行状態縦勾配及び前記地図縦勾配に基づいて、制御用の縦勾配を演算し、前記走行状態横勾配及び前記地図横勾配に基づいて、制御用の横勾配を演算し、
    前記車両制御量演算ステップでは、前記走行状態、前記制御用の縦勾配、及び前記制御用の横勾配に基づいて、自車の前記車両制御量の目標値を演算し、
    前記勾配演算ステップでは、前記地図縦勾配の確度が低いか否かを判定し、前記地図横勾配の確度が低いか否かを判定し、
    前記地図縦勾配の確度が低いと判定している場合に、前記制御用の縦勾配の演算に、前記地図縦勾配を用いない、
    前記地図横勾配の確度が低いと判定している場合に、前記制御用の横勾配の演算に、前記地図横勾配を用いない車両制御方法。

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