WO2022239388A1 - 車両制御装置 - Google Patents

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大揮 内藤
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Hitachi Astemo Ltd
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Definitions

  • the present invention relates to a vehicle control device.
  • the target vehicle speed in autonomous driving is a value arbitrarily set by the driver or the legal speed limit, and it is assumed that the vehicle will travel on paved roads at the specified target vehicle speed. Furthermore, in order to improve the running stability during cornering, a method of limiting the vehicle speed V based on the road friction force ⁇ and the curvature r (formula (1) in FIG. 9), and a method of limiting the vehicle speed V based on the preset maximum lateral acceleration Yg_t There is a method of limiting the vehicle speed V (equation (2) in FIG. 10). By generating the target vehicle speed by the method described above, it is possible to ensure the followability to the target trajectory when traveling in a general urban area or the like.
  • Patent Document 1 discloses a technology that suppresses acceleration of the vehicle and suppresses deviation of the vehicle when it is predicted that the vehicle will deviate from the lane during autonomous driving or when it is determined that the vehicle has deviated. Further, in Patent Document 2, when the vehicle speed after the operation of the departure prevention device mounted on the own vehicle during autonomous driving is lower than the preset target vehicle speed, the target vehicle speed is set to the vehicle speed after the lane departure prevention control. to prevent the vehicle from being accelerated again.
  • Patent Document 1 the vehicle speed is suppressed and acceleration is limited during the departure prevention control operation, but if the control is stopped after that, the vehicle may accelerate again and deviate again, or the acceleration and deceleration may be repeated by the departure prevention control. be.
  • Patent Document 2 it is not always possible to return to the target lane at the vehicle speed after the control is activated, and no method of restoring the target vehicle speed is considered. It may make people feel uncomfortable.
  • an object of the present invention is to appropriately reduce the target vehicle speed and to promptly reduce the possibility of re-departure in order to encourage the vehicle to return to the target trajectory when the vehicle deviates from the target trajectory.
  • a vehicle control apparatus for solving the above-described problems is a vehicle control apparatus that performs control for causing a vehicle to travel along a target locus at a target vehicle speed, determining whether or not the vehicle is in a deviation state in which the vehicle deviates from the target trajectory; calculating a suppression amount for lowering the target vehicle speed based on the deviation amount indicating the deviation state when it is determined that the vehicle is in the deviation state; holding the maximum value of the suppression amount, and suppressing the target vehicle speed using the held value; The holding value of the suppression amount is decreased at a predetermined speed when the vehicle returns to the target trajectory from the deviation state and satisfies a preset cancellation condition.
  • the vehicle speed when the vehicle deviates from the target trajectory, the vehicle speed is appropriately suppressed, and if the suppression is unnecessary, the vehicle speed is gradually restored to enable safe driving. Further features related to the present invention will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings. Further, problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.
  • the figure explaining the structure of the target vehicle speed suppression amount calculation part. 4 is a flowchart showing the processing contents of a control necessity determination unit; 4 is a flowchart showing conditions for a suppression amount gradual reduction process;
  • the figure which shows the example which the vehicle deviated from the target locus. 4 is a time chart showing an operation example in the embodiment; 4 is a time chart showing another operation example in the embodiment; 4 is a time chart showing still another operation example in the embodiment;
  • the figure which shows Formula (6) The figure explaining the structure of the system which concerns on this embodiment.
  • the figure explaining the structure of the target vehicle speed suppression amount calculation part. 4 is a flowchart showing the processing contents of a control necessity determination unit; 4 is a flowchart showing conditions for a suppression amount gradual reduction process;
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a vehicle control system according to this embodiment.
  • the vehicle system is a system for autonomous or automatic driving of the vehicle along the target trajectory at the target vehicle speed, and manages the target vehicle speed when the target trajectory deviates.
  • the vehicle system includes various information acquisition units 12 that acquire information such as the surrounding environment and the state of the vehicle, an ECU 11 mounted on the vehicle, and various actuators 13 that control the vehicle based on control signals output from the ECU 11. and
  • the information acquisition unit 12 includes a vehicle information acquisition unit 101 such as a wheel speed sensor, an acceleration sensor, and a yaw rate sensor, a vehicle position acquisition unit 102 such as GPS and HD-MAP, and a route information acquisition unit such as NAVI and C2X. 103.
  • vehicle information acquisition unit 101 such as a wheel speed sensor, an acceleration sensor, and a yaw rate sensor
  • vehicle position acquisition unit 102 such as GPS and HD-MAP
  • a route information acquisition unit such as NAVI and C2X. 103.
  • the vehicle information acquisition unit 101 acquires information on vehicle motion such as yaw rate and acceleration, information on whether or not behavior control such as ABS and ESC is executed, etc., and outputs this information to the ECU 11 .
  • the own vehicle position acquisition unit 102 acquires the position information of the own vehicle in an absolute coordinate system such as the world geodetic system, and outputs it to the own vehicle position estimation unit 104 and the route calculation unit 105 .
  • an absolute coordinate system such as the world geodetic system
  • the own vehicle position estimation unit 104 and the route calculation unit 105 In addition, when it becomes impossible to obtain the information of the vehicle position from the outside, it behaves so that it can be judged that the vehicle position can not be obtained, such as by holding the previous value or outputting a specific value. Outputs a signal indicating whether or not the vehicle position can be obtained.
  • the route information acquisition unit 103 acquires the destination of the vehicle, the route to the destination, and traffic information and surrounding information associated therewith, and outputs the information to the route calculation unit 105 and the target vehicle speed calculation unit 108. .
  • the ECU 11 constitutes a vehicle control device, and has internal functions such as a vehicle position estimation unit 104, a route calculation unit 105, a target trajectory calculation unit 106, a deviation amount calculation unit 107, and a target vehicle speed calculation unit 108. , a target vehicle speed suppression amount calculation unit 109 , a target vehicle speed subtraction unit 110 , and an operation amount calculation unit 111 .
  • Each of these configurations is a specific expression of a part of a software program executed by a microcomputer built in the ECU 11 using functional blocks.
  • the ECU 11 includes hardware such as a CPU and memory, and software programs executed by the hardware, and implements these functions through cooperation between the hardware and the software programs.
  • the vehicle position estimation unit 104 uses the output of the vehicle information acquisition unit 101 and the output of the vehicle position acquisition unit 102 to estimate the vehicle position with higher precision than the vehicle position acquisition unit 102 .
  • the route calculation unit 105 uses the output of the vehicle position acquisition unit 102 and the output of the route information acquisition unit 103 to calculate the travel route to the destination.
  • the target trajectory calculation unit 106 calculates the target trajectory based on the output of the vehicle position estimation unit 104 and the output of the route calculation unit 105 .
  • the target trajectory calculation unit 106 calculates detailed and continuous position information in the vicinity of the vehicle to be traveled as a target trajectory.
  • the deviation calculation unit 107 determines whether or not the vehicle is in a deviation state from the target trajectory based on the output of the vehicle position estimation unit 104 and the output of the target trajectory calculation unit 106. When determined, the deviation amount indicating the deviation state is calculated.
  • the amount of deviation is the separation distance between the vehicle center and the target trajectory, such as the distance in the road width direction from the target trajectory, or the distance of the vehicle from the target trajectory calculated by differentiating the separation distance with respect to time. Escape velocity can be used.
  • the target vehicle speed calculation unit 108 calculates the target vehicle speed based on map information such as the regulations of the road on which the vehicle is traveling, arbitrary limit values, and the shape of the target trajectory.
  • the target vehicle speed calculation unit 108 can acquire map information from, for example, a map database of an in-vehicle navigation device or an external server through road-to-vehicle communication.
  • the target vehicle speed suppression amount calculation unit 109 calculates a suppression amount for suppressing the target vehicle speed when the vehicle deviates from the target trajectory based on the target trajectory, the target vehicle speed, and the deviation amount. At least one of a speed amount and a rate by which the target vehicle speed of the vehicle is reduced can be used as the suppression amount.
  • the target vehicle speed subtraction unit 110 calculates the target vehicle speed during departure using the target vehicle speed before departure and the suppression amount.
  • the amount of suppression is speed
  • the amount of suppression is subtracted from the target vehicle speed before departure to calculate the target vehicle speed at the time of departure, and the amount of suppression lowers the target vehicle speed instead of the speed amount. If it is a ratio, the target vehicle speed before departure is multiplied by the ratio to calculate the target vehicle speed at departure.
  • the target vehicle speed subtraction unit 110 subtracts the target vehicle speed calculated by the target vehicle speed calculation unit 108. is output to the manipulated variable calculation unit 111 as it is.
  • the operation amount calculation unit 111 calculates operation amounts of the actuators 13 such as the steering control unit 112 , the braking control unit 113 and the drive control unit 114 according to the target vehicle speed calculated by the target vehicle speed subtraction unit 110 .
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the target vehicle speed suppression amount calculation unit 109.
  • Target vehicle speed suppression amount calculation unit 109 has reference vehicle speed calculation unit 201 , control necessity determination unit 202 , suppression amount calculation unit 203 , suppression amount storage unit 204 , suppression amount conversion unit 205 , and gradual decrease amount calculation unit 206 .
  • a reference vehicle speed calculation unit 201 calculates a reference vehicle speed VSP R from the actual vehicle speed, curvature, and deviation amount of the vehicle.
  • the reference vehicle speed VSP R is the maximum vehicle speed at which the target trajectory can be passed without deviating.
  • Equation (3) shown in FIG. 11 is used as one method of calculating the reference vehicle speed VSPR during turning.
  • VSP R reference vehicle speed
  • VSP cur actual vehicle speed
  • r cur turning radius during running
  • r tgt turning radius of the target locus.
  • the turning radius r_cur during running is calculated by the equation (4) shown in FIG. 12 using the turning radius r_tgt of the target locus and the deviation amount eY.
  • threshold values may be provided for the turning radius rtgt of the target trajectory and the amount of deviation eY, respectively, to prevent the target vehicle speed from being suppressed due to malfunction while the vehicle is traveling on a straight line.
  • a dead zone for the deviation amount eY may be provided to prevent the vehicle from being overly sensitive due to vehicle control, thereby preventing the passenger's ride comfort from deteriorating.
  • the turning radius r tgt of the target trajectory becomes larger than the turning radius r cur during travel (r tgt >r cur ), and the reference vehicle speed VSP R is greater than the actual vehicle speed VSP cur (VSP R >VSP cur ), there is a possibility that the target vehicle speed will be controlled to increase. Therefore, a limit is set such that the reference vehicle speed VSP R is smaller than the actual vehicle speed VSP cur (VSP R ⁇ VSP cur ), or if the vehicle deviates from the target trajectory on the inner side of the turn, a deviation amount eY is generated. You may take preventive measures such as not doing so.
  • a suppression amount calculation unit 203 calculates a suppression amount S from the reference vehicle speed VSP R and the target vehicle speed VSP tgt .
  • the suppression amount S can be calculated by subtracting from 1 the ratio obtained by dividing the reference vehicle speed VSP R by the target vehicle speed VSP tgt , as shown in equation (5) in FIG.
  • a suppression amount calculated using a certain standard according to the deviation speed may be used instead of the suppression amount S described above. In this case, the amount of suppression increases as the deviation speed increases.
  • the suppression amount may be calculated based on each of the deviation amount and the deviation speed, and the larger value may be used.
  • the control necessity determination unit 202 determines whether or not this control is necessary, that is, whether or not control to suppress the target vehicle speed is necessary based on the target vehicle speed, curvature, and amount of deviation from the target trajectory.
  • the curvature c in this embodiment is the curvature of the trajectory of the vehicle during turning, and can be easily converted to an arbitrary turning radius r by equation (6) in FIG.
  • the suppression amount holding unit 204 compares the suppression amount S with the suppression amount holding value Sh, and holds a larger value (maximum value). In the case of no control, the holding value Sh is gradually decreased to zero.
  • the gradual reduction amount calculation unit 206 calculates the gradual reduction amount by which the holding value Sh is gradually reduced based on the holding value Sh, the target vehicle speed, and the determination of whether or not control is necessary. For example, when the suppression amount S is held as a percentage, when it is desired to restore the suppressed target vehicle speed at an arbitrary acceleration, it is necessary to calculate the gradual decrease amount according to an arbitrary acceleration and target vehicle speed. A gradual decrease calculation unit 206 is provided.
  • the suppression amount conversion unit 205 converts the held value into the vehicle speed dimension based on the held value and the target vehicle speed.
  • the hold value converted into the vehicle speed dimension by the suppression amount conversion unit 205 is output from the target vehicle speed suppression amount calculation unit 109 to the target vehicle speed subtraction unit 110 .
  • FIG. 3 is a flow chart showing the processing contents of the control necessity determination unit in FIG.
  • the control necessity determination unit 202 executes the determination process shown in the flowchart of FIG. 3, for example, in a predetermined program cycle set in advance.
  • the suppression amount is held (S303).
  • processing for holding the maximum value of the suppression amount is performed. Specifically, the amount of suppression calculated based on the amount of deviation eY is compared with the value of the amount of suppression that is held, and the larger value is held as the hold value Sh.
  • a suppression amount gradual decrease process for gradually decreasing the hold value Sh is performed (S304).
  • the deviation amount is determined based on the separation distance. Both may be used to provide inhibitory control if either exceeds the criteria.
  • the deviation speed can be calculated, for example, by differentiating the separation distance with respect to time.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the content of the suppression amount gradual reduction process shown in S304 of FIG.
  • the gradual decrease process is a portion for selecting a gradual decrease speed according to the situation, and the present embodiment is as follows.
  • S401 to S404 are cancellation conditions for gradually decreasing the suppression amount to release the suppression control of the target vehicle speed.
  • the vehicle is not turning or is about to escape from the turn.
  • the vehicle is less likely to deviate or re-deviate. Therefore, it is determined that suppression of the target vehicle speed is not necessary, and processing for gradually decreasing the hold value Sh is performed (S405). That is, when the curvature of the target trajectory is less than a certain value, or when the curvature of the target trajectory gradually decreases as the vehicle travels in the direction of travel, the holding value Sh of the suppression amount is set at the first speed.
  • a gradual decrease process is performed. The gradual decrease of the hold value Sh is performed using the gradual decrease amount calculated by the gradual decrease amount calculation unit 206, and the hold value Sh is decreased at a predetermined first speed.
  • the process of gradually decreasing the hold value Sh at a second speed slower than that in S405 is performed (S406). That is, when the curvature of the vehicle during turning is constant, or when the target vehicle speed is reduced by a predetermined value or more due to suppression of the target vehicle speed, the hold value of the suppression amount is set at a second speed slower than the first speed. Decrease processing is performed.
  • the vehicle is accelerated more slowly than in S405, and the hold value Sh is gradually decreased while ensuring safety by observing the amount of deviation, thereby reducing the sense of discomfort felt by the passenger.
  • the second speed of S406 has a lower speed of gradually decreasing the hold value than the first speed of S405, and the second speed of S406 is set to decrease the hold value Sh at a slower rate.
  • Departure is suppressed (S407). That is, the curvature of the target trajectory is greater than a certain value (NO in S401), the curvature of the target trajectory has not decreased (NO in S402), and the curvature increases while the vehicle is turning (NO in S403). And, if the target vehicle speed has not decreased by a predetermined value or more due to suppression of the target vehicle speed (NO in S404), processing for continuing suppression of the target vehicle speed using the hold value Sh is performed (S407).
  • FIG. 5 is a diagram showing an example in which the vehicle deviates from the target trajectory
  • FIG. 6 is a time chart showing an operation example in this embodiment.
  • FIG. 5 and 6 show, as a basic operation of this embodiment, a vehicle 501 given a constant target vehicle speed deviates from the target trajectory 502 due to disturbance during turning, deviates from the target trajectory 502, and deviates from the target locus 502. It shows a case where the target locus 502 is restored by vehicle speed suppression control.
  • the vehicle control system causes the vehicle 501 to travel along the target trajectory 502 at the target vehicle speed. Then, when the condition that the turning radius of the target locus is smaller than the turning determination threshold value N is satisfied (YES in S301), the vehicle 501 deviates from the target locus 502 due to disturbances, as indicated by t1 and t2 in FIG. , the traveling position begins to change to the outside of the turn.
  • the control necessity determination unit 202 determines that control is necessary, and the determination in S302 shown in the flowchart of FIG. , the process of holding the suppression amount is started.
  • the holding unit 204 holds it as a holding value Sh. That is, the reference vehicle speed calculation unit 201 calculates the reference vehicle speed, the suppression amount calculation unit 203 calculates the suppression amount S using the reference vehicle speed and the target vehicle speed, and the suppression amount storage unit 204 holds the suppression amount S as the storage value Sh. be done.
  • the vehicle 501 is affected by the disturbance and the deviation eY further increases.
  • the hold value Sh of the suppression amount S also increases.
  • the target vehicle speed VSP tgt is reduced from the value V before suppression to the value V′ after suppression by subtracting the suppression amount S.
  • the vehicle 501 performs control to return to the target trajectory 502.
  • the flow chart of FIG. The determination in S302 shown remains YES, and in S303, processing is performed to hold the suppression amount at the hold value Sh.
  • the determination in S302 is not NO, and the control amount gradual reduction process in S304 is not performed.
  • the suppression amount S calculated by the suppression amount calculation unit 203 decreases according to the deviation amount eY, but the hold value Sh The value (maximum value) of the suppression amount S at t3 is held by the unit 204 . Therefore, the target vehicle speed VSP tgt is also held at the suppressed value V'.
  • the process proceeds to S407, where the same control as in the previous period is executed. Therefore, as shown between t4 and t5 in FIG. 6, the hold value Sh continues to be held at the maximum value of the suppression amount S, and the target vehicle speed VSP tgt also continues to be held at the suppressed value V'.
  • the target vehicle speed VSP tgt is suppressed and reduced by this control when deviating from the target trajectory 502, so that the vehicle 501 can quickly return to the target trajectory 502 by suppressing the actual vehicle speed and acceleration. becomes.
  • target vehicle speed VSP tgt since the amount of suppression of target vehicle speed VSP tgt is held at the maximum hold value Sh, target vehicle speed VSP tgt can be appropriately suppressed, and vehicle 501 can be quickly returned to target trajectory 502 . Even if the vehicle 501 returns to the target trajectory 502, if the predetermined canceling conditions S401 to S404 are not satisfied, the suppression amount continues to be held at the maximum holding value Sh. It can prevent re-deviation after
  • FIG. 7 is a time chart showing another operation example in this embodiment. As shown in FIG. 6, this time chart shows the case where a vehicle given a constant target vehicle speed deviates from the target trajectory while turning, then temporarily returns to the target trajectory, but deviates again due to the influence of a further disturbance. is assumed.
  • the suppression amount calculated by the suppression amount calculation unit 203 increases to S1, and the target vehicle speed is suppressed from V1 to V1'.
  • the suppression amount holding unit 204 holds the suppression amount at S1 from t2, and at t3, the deviation amount eY falls within the deviation determination threshold value M, and the vehicle returns to the target trajectory.
  • the hold value Sh is gradually decreased from S1 to gradually restore the target vehicle speed.
  • the suppression amount S calculated by the suppression amount calculation unit 203 increases in accordance with the increase in the deviation amount eY of the vehicle. It is updated so as to gradually increase, and the target vehicle speed decreases again from V2'. Then, at t7, the deviation amount eY becomes maximum, so S3 of the suppression amount S is held as the holding value Sh.
  • the gradual decrease is immediately stopped and the hold of the suppression amount is restarted. If the deviation amount eY further increases and the calculated suppression amount exceeds the previously held value, a larger suppression amount is held to suppress the vehicle from re-departing and reduce the time required for recovery. .
  • FIG. 8 is a time chart showing still another operation example in this embodiment.
  • the vehicle given a constant target vehicle speed deviates from the target trajectory while turning, and then temporarily returns to the target trajectory. is assumed to change.
  • the vehicle From t1 to t2, the vehicle deviates from the target trajectory, the calculated suppression amount S increases to S1, the target vehicle speed is suppressed from V1 to V1′, and at t3, the vehicle deviation eY falls within the deviation determination threshold value M. , and the vehicle returns to the target trajectory.
  • the target vehicle speed V decreases from V1 to V2, and the target vehicle speed V' after suppression also decreases from V'1 to V'2. Further, between t6 and t7, the target vehicle speed V increases from V2 to V1, and the target vehicle speed V' after suppression also increases from V'2 to V'1.
  • V2 10 km/h at t5
  • V'2 7.5 km/h and the vehicle does not stop.
  • the automatic driving is terminated at an arbitrary timing, and the subject of driving is handed over to the passenger's manual driving. may be processed.
  • the vehicle control system maintains the amount of suppression, continues to suppress the target vehicle speed, informs the passenger that automatic driving will end, and prepares for the passenger to start driving. In that case, the vehicle is immediately switched to manual operation, and the subject of driving is transferred to the passenger.
  • the vehicle control system of the present embodiment described above determines whether or not the vehicle 501 is in a deviation state in which the vehicle 501 deviates from the target trajectory 502. to calculate the suppression amount for lowering the target vehicle speed. Then, the maximum value of the suppression amount is held, and the held value is used to suppress the target vehicle speed, and when the vehicle returns to the target trajectory from the deviation state and the preset release condition is satisfied, the suppression amount is satisfied. is decreased at a predetermined rate.
  • the amount of suppression for lowering the target vehicle speed is calculated based on the amount of deviation. Then, the target vehicle speed is reduced using the suppression amount to suppress acceleration and vehicle speed of the vehicle. Further, by holding the suppression amount as a ratio to the target vehicle speed, even if the target vehicle speed changes, it is possible to respond without requiring complicated calculations, and it is possible to prevent the target vehicle speed from becoming zero. .
  • the target vehicle speed is appropriately reduced and the target trajectory is restored in order to prompt the vehicle 501 to return to the target trajectory 502.
  • the target vehicle speed can be kept suppressed appropriately so as not to deviate again later. If the possibility of the vehicle deviating again is low, the target vehicle speed is quickly restored, and when the target vehicle speed changes, excessive acceleration/deceleration and stopping of the vehicle are prevented. can be secured.

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Abstract

本発明の課題は、車両が目標軌跡から逸脱した際に車両の目標軌跡への復帰を促すため、適切に目標車速を低下させると共に、再逸脱の可能性が低い場合は速やかに目標車速を元に戻し、搭乗者に違和感を与えず安全を確保する車両制御装置を得ることである。本発明の車両制御装置は、目標車速で目標軌跡に沿って車両を走行させるための制御を行う車両制御装置であって、車両５０１が目標軌跡５０２から逸脱した逸脱状態であるか否かを判定し、逸脱状態であると判定された場合に、逸脱状態を示す逸脱量に基づいて目標車速を下げる抑制量を算出し、抑制量の最大値を保持し、その保持した保持値を用いて目標車速を抑制し、車両が逸脱状態から目標軌跡に復帰し、かつ予め設定された解除条件を満たす場合に、抑制量の保持値を所定の速さで減少させることを特徴とする。

Description

車両制御装置
　本発明は、車両制御装置に関する。
　一般的に自動運転において目標車速はドライバが任意に設定した値や法規の制限速度であり、定められた目標車速で舗装された路面を走行することを前提としている。さらに旋回時の走行安定性を向上するため、路面摩擦力μと曲率rに基づいて車速Ｖを制限する方法(図９の式（１）)や、予め設定された最大横加速度Yg_tに基づいて車速Ｖを制限する方法（図１０の式（２））などが存在する。上記のような方法によって、目標車速を生成することで一般的な市街地等における走行時の目標軌跡への追従性を確保している。
　しかし、上記の方法においても予測するのが困難な外乱の影響により、目標軌跡から逸脱する場合がある。その様な場合に逸脱を防止抑制する方法として、例えば下記の特許文献１、２の技術が開示されている。
　特許文献１には、自律走行時に自車が車線から逸脱することを予測、または逸脱したと判断した場合に、車両の加速を抑制し、車両の逸脱を抑制する技術が開示されている。また、特許文献２には、自律走行時に自車両に搭載された逸脱防止装置が動作した後の車速が、予め設定されている目標車速より低い場合は、目標車速を車線逸脱防止制御後の車速に変更し、再び車両が加速されるのを防止する技術が開示されている。
特開2003‐327011号公報 特開2007‐8332号公報
　カーブ走行中に車両が目標軌跡の外へ逸脱するような外乱は、主に路面摩擦力が自律走行システムの想定以上に低い場合が主であり、外乱の影響で車両が目標軌跡から逸脱した際に、特許文献１、２に記載された発明の適用により逸脱の防止、抑制を行おうとすると、各々以下のような問題を持つ。
　特許文献１においては、逸脱防止制御動作時に車速を抑制・加速を制限するが、その後、制御が停止した場合には再度加速し、再び逸脱する、もしくは逸脱防止制御により加減速を繰り返す可能性がある。
　一方、特許文献２においては、制御作動後の車速で目標とする車線に復帰可能であるとは限らず、また目標車速の復元方法が考慮されておらず、目標を低く設定し続けると、搭乗者に違和感を与えるおそれがある。
　以上を鑑み、本発明の目的は、車両が目標軌跡から逸脱した際に車両の目標軌跡への復帰を促すため、適切に目標車速を低下させると共に、再逸脱の可能性が低い場合は速やかに目標車速を元に戻し、搭乗者に違和感を与えず安全を確保する車両制御装置を提供することにある。
　上記課題を解決する本発明の車両制御装置は、目標車速で目標軌跡に沿って車両を走行させるための制御を行う車両制御装置であって、
　前記車両が前記目標軌跡から逸脱した逸脱状態であるか否かを判定し、
　前記逸脱状態であると判定された場合に、前記逸脱状態を示す逸脱量に基づいて目標車速を下げる抑制量を算出し、
　前記抑制量の最大値を保持し、該保持した保持値を用いて前記目標車速を抑制し、
　前記車両が前記逸脱状態から前記目標軌跡に復帰し、かつ予め設定された解除条件を満たす場合に、前記抑制量の保持値を所定の速さで減少させることを特徴とする。
　本発明によれば目標軌跡から逸脱した場合、適宜、車速を抑制し、抑制が不要であれば緩やかに車速を回復することで安全な走行を可能とする。本発明に関連する更なる特徴は、本明細書の記述、添付図面から明らかになるものである。また、上記した以外の、課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
本実施形態に係るシステムの構成を説明する図。 目標車速抑制量算出部の構成を説明する図。 制御要否判断部の処理内容を示すフローチャート。 抑制量漸減処理の条件を示したフローチャート。 目標軌跡から車両が逸脱した例を示す図。 本実施形態における動作例を示したタイムチャート。 本実施形態における他の動作例を示したタイムチャート。 本実施形態におけるさらに他の動作例を示したタイムチャート。 式（１）を示す図。 式（２）を示す図。 式（３）を示す図。 式（４）を示す図。 式（５）を示す図。 式（６）を示す図。
　以下、本発明に係る車両制御装置の一実施形態について図面に基づいて説明する。
　図１は、本実施形態に係る車両制御システムの概略構成を示す図である。
　車両システムは、目標車速で目標軌跡に沿って車両を自律走行または自動走行させるためのシステムであり、目標軌跡の逸脱時における目標車速を管理するものである。車両システムは、周囲環境や車両の状態などの情報を取得する各種の情報取得部１２と、車両に搭載されるＥＣＵ１１と、ＥＣＵ１１から出力される制御信号に基づいて車両の制御を行う各種アクチュエータ１３とを備えている。
　情報取得部１２は、例えば車輪速センサや加速度センサ、ヨーレートセンサ等の車両情報取得部１０１と、例えばGPS、HD-MAP等の自車位置取得部１０２と、NAVIやC2X等の経路情報取得部１０３とを有する。
　車両情報取得部１０１は、ヨーレートや加速度などの車両の運動に関する情報やABS、ESCなどの挙動制御の実行有無の情報等について取得し、これらの情報をＥＣＵ１１に出力する。
　自車位置取得部１０２は、世界測地系などの絶対座標系における自車の位置情報を取得し、自車位置推定部１０４および経路算出部１０５に出力する。また、自車位置の情報を外部より取得できなくなった場合は、前回値保持、特定の値を出力するなど自車位置を取得できなくなった旨が判断可能となるような振る舞いをする、あるいは自車位置取得の可否を示す信号を出力する。
　経路情報取得部１０３は、NAVIやC2Xを用いて、車両の目的地と目的地までの経路やそれに紐づく交通情報や周辺情報を取得し、経路算出部１０５および目標車速算出部１０８に出力する。
　ＥＣＵ１１は、車両制御装置を構成するものであり、内部機能として、自車位置推定部１０４と、経路算出部１０５と、目標軌跡算出部１０６と、逸脱量算出部１０７と、目標車速算出部１０８と、目標車速抑制量算出部１０９と、目標車速減算部１１０と、操作量算出部１１１を備えている。これらの各構成は、ＥＣＵ１１に内蔵されるマイクロコンピュータが実行するソフトウエアプログラムの一部を機能ブロックにより具体的に表現したものである。ＥＣＵ１１は、ＣＰＵやメモリなどのハードウエアと、ハードウエアで実行されるソフトウエアプログラムとを備えており、ハードウエアとソフトウエアプログラムとの協働によりこれらの各機能を具現化する。
　自車位置推定部１０４は、車両情報取得部１０１の出力と自車位置取得部１０２の出力を用いて、自車位置取得部１０２よりも高い精度の自車位置を推定する。経路算出部１０５は、自車位置取得部１０２の出力と経路情報取得部１０３の出力を用いて、目的地までの移動経路を算出する。
　目標軌跡算出部１０６は、自車位置推定部１０４の出力と経路算出部１０５の出力に基づいて目標軌跡を算出する。目標軌跡算出部１０６は、自車近傍における詳細かつ連続的な走行するべき位置情報を目標軌跡として算出する。
　逸脱量算出部１０７は、自車位置推定部１０４の出力と目標軌跡算出部１０６の出力に基づいて、車両が目標軌跡から逸脱した逸脱状態であるか否かを判定し、逸脱状態であると判定された場合には、その逸脱状態を示す逸脱量を算出する。逸脱量は、例えば目標軌跡から路幅方向に離れた距離などの車両中心と目標軌跡との間の離間距離、または、その離間距離を時間で微分することによって算出した、目標軌跡からの車両の逸脱速度を用いることができる。
　目標車速算出部１０８は、走行中の道路の法規や任意の制限値、目標軌跡の形状等の地図情報に基づいて目標車速を算出する。目標車速算出部１０８は、例えば車載のナビゲーション装置が有する地図データベースや、外部サーバから路車間通信により、地図情報を取得することができる。
　目標車速抑制量算出部１０９は、目標軌跡と目標車速と逸脱量とに基づいて、車両が目標軌跡から逸脱した際に、目標車速を抑制する抑制量を算出する。抑制量は、車両の目標車速を下げる速度量、もしくは、割合の少なくとも一方を用いることができる。
　目標車速減算部１１０は、目標車速抑制量算出部１０９によって抑制量が算出された場合に、逸脱前の目標車速と抑制量とを用いて逸脱時の目標車速を算出する。目標車速減算部１１０では、抑制量が速度である場合には、逸脱前の目標車速から抑制量を減算して、逸脱時の目標車速を算出し、抑制量が速度量ではなく目標車速を下げる割合である場合には、逸脱前の目標車速に対してその割合を乗算して、逸脱時の目標車速を算出する。
　目標車速減算部１１０は、車両が目標軌跡から逸脱しなかった場合、つまり、目標車速抑制量算出部１０９によって抑制量が算出されなかった場合には、目標車速算出部１０８によって算出された目標車速を、そのまま操作量算出部１１１に出力する。操作量算出部１１１は、目標車速減算部１１０によって算出された目標車速に応じて、操舵制御部１１２、制動制御部１１３、駆動制御部１１４等の各アクチュエータ１３の操作量を算出する。
　図２は、目標車速抑制量算出部１０９の構成を説明する図である。
　目標車速抑制量算出部１０９は、規範車速算出部２０１、制御要否判断部２０２、抑制量算出部２０３、抑制量保持部２０４、抑制量変換部２０５、および漸減量算出部２０６を有する。
　規範車速算出部２０１は、車両の実車速、曲率、逸脱量より規範車速ＶＳＰＲを算出する。規範車速ＶＳＰＲとは、目標軌跡を逸脱せずに通過できる最大の車速である。
　本実施例では旋回中の規範車速ＶＳＰＲの算出方法の一つとして、図１１に示す式（３）を用いる。
　式（３）において、ＶＳＰＲ：規範車速、ＶＳＰｃｕｒ：実車速、ｒｃｕｒ：走行中の旋回半径、ｒｔｇｔ：目標軌跡の旋回半径となる。
　このとき、走行中の旋回半径ｒｃｕｒは、目標軌跡の旋回半径ｒｔｇｔと逸脱量ｅＹを用いて、図１２に示す式（４）により算出される。
　また、目標軌跡の旋回半径ｒｔｇｔと逸脱量ｅＹにそれぞれ閾値を設けて、車両が直線を走行中に誤動作して目標車速の抑制制御が行われてしまうのを防止してもよい。また、逸脱量ｅＹに対する不感帯を設けて、車両制御によって車両が過敏に動作するのを防いで、搭乗者の乗り心地が悪くなるのを防止しても良い。
　また、目標軌跡に対して旋回内側に車両が逸脱した場合、目標軌跡の旋回半径ｒｔｇｔの方が走行中の旋回半径ｒｃｕｒよりも大きくなり（ｒｔｇｔ＞ｒｃｕｒ）、規範車速ＶＳＰＲの方が実車速ＶＳＰｃｕｒよりも大きくなる（ＶＳＰＲ＞ＶＳＰｃｕｒ）ことから、目標車速を増加させる側に制御する可能性がある。したがって、規範車速ＶＳＰＲの方が実車速ＶＳＰｃｕｒよりも小さくなる（ＶＳＰＲ＜ＶＳＰｃｕｒ）という制限を設ける、もしくは目標軌跡に対して旋回内側に車両が逸脱した場合は、逸脱量ｅＹが発生していないこととする等の防止手段を講じてもよい。
　抑制量算出部２０３は、規範車速ＶＳＰＲと目標車速ＶＳＰｔｇｔから抑制量Ｓを算出する。抑制量Ｓは、図１３の式（５）に示すように、規範車速ＶＳＰＲを目標車速ＶＳＰｔｇｔで除算した割合を１から減算することによって算出することができる。もしくは、上記の抑制量Ｓの代わりに、逸脱速度に応じて一定の基準を用いて算出した抑制量を使用してもよい。この場合、逸脱速度が大きくなるに応じて抑制量も多くなる。また、逸脱量と逸脱速度の各々に基づいて抑制量を算出し、より大きい値を使用してもよい。
　制御要否判断部２０２は、車両の目標車速と、曲率と、目標軌跡からの逸脱量に基づいて本制御の要否、つまり目標車速を抑制する制御が必要か否かを判断する。本実施例における曲率ｃは、旋回中の車両軌跡の曲率であり、図１４の式（６）によって任意の旋回半径ｒに簡単に変換できるものであるとする。
　抑制量保持部２０４は、制御要否判断部２０２により制御要と判断された場合、抑制量Ｓと、抑制量の保持値Ｓｈとを比較し、より大きな値（最大値）を保持するとともに、制御否の場合は保持値Ｓｈを０へと漸減させる。
　漸減量算出部２０６は、保持値Ｓｈと、目標車速と、制御要否の判断とに基づいて、保持値Ｓｈを漸減させる漸減量を算出する。例えば、抑制量Ｓが割合で保持されている場合、任意の加速度で抑制された目標車速を回復させたいときに、任意の加速度と目標車速に応じて、漸減量を算出する必要があるため、漸減量算出部２０６を設けている。
　抑制量変換部２０５は、保持値と目標車速とに基づいて、保持値を車速次元に変換する。抑制量変換部２０５により車速次元に変換された保持値は、目標車速抑制量算出部１０９から目標車速減算部１１０に出力される。
　図３は、図２の制御要否判断部の処理内容を示すフローチャートである。
　制御要否判断部２０２は、例えば予め設定された所定周期のプログラムサイクルで図３のフローチャートに示す判断処理を実行する。
　まず、現在走行中の道路における目標軌跡の旋回半径ｒｔｇｔが任意の閾値Ｎ未満か否かを判断する（Ｓ３０１）。旋回半径ｒｔｇｔが閾値Ｎ未満である場合（ＹＥＳ）、車両が旋回中であると判断し、つぎに逸脱量ｅＹが任意の逸脱判定閾値Ｍよりも大きいか否かを判断する（Ｓ３０２）。
　逸脱量ｅＹが逸脱判定閾値Ｍよりも大きい場合（ＹＥＳ）は、抑制量を保持する（Ｓ３０３）。ここでは、抑制量の最大値を保持する処理が行われる。具体的には、逸脱量ｅＹに基づいて算出された抑制量と、保持されている抑制量の値とを比較し、より大きな値が保持値Ｓｈとして保持される。一方で、Ｓ３０１及びＳ３０２のどちらかの条件を満たさない時、例えば旋回中でない場合や、逸脱量ｅＹが閾値Ｍ以下の場合は、保持値Ｓｈを漸減させる抑制量漸減処理を行う（Ｓ３０４）。
　なお、本実施例では、逸脱量として、離間距離を基準にして抑制制御の要否判断を行っているが、逸脱量として逸脱速度を基準に判断してもよく、もしくは離間距離と逸脱速度の両方を使用して、どちらかが基準を上回った場合に抑制制御を行ってもよい。逸脱速度は、例えば離間距離を時間で微分することによって算出することができる。
　次に、Ｓ３０４の処理内容について詳細に説明する。
　図４は、図３のＳ３０４に示す抑制量漸減処理の内容を示したフローチャートである。漸減処理は、状況に応じた漸減速度を選択する部位であり、本実施例としては以下の通りである。Ｓ４０１～Ｓ４０４は、抑制量を漸減させて目標車速の抑制制御を解除する解除条件となる。
　目標軌跡の曲率が一定値以下である（Ｓ４０１でＹＥＳ）、または曲率が減少している（Ｓ４０２でＹＥＳ）の場合は、車両が旋回中でない、あるいは旋回から脱出する状況であり、目標軌跡から車両が逸脱する可能性や再逸脱する可能性が低い。したがって、目標車速の抑制は不要であると判断し、保持値Ｓｈを漸減させる処理を行う（Ｓ４０５）。つまり、目標軌跡の曲率が一定値以下、もしくは、目標軌跡の曲率が車両の進行方向に移行するにしたがって漸次減少している場合には、抑制量の保持値Ｓｈを、第１の速さで減少させる漸減処理が行われる。保持値Ｓｈの漸減は、漸減量算出部２０６において算出された漸減量を用いて行われ、所定の第１の速さで保持値Ｓｈを減少させることが行われる。
　一方で、車両の旋回中の曲率が一定（Ｓ４０３でＹＥＳ）、または、目標車速が低下している（Ｓ４０４でＹＥＳ）場合は、Ｓ４０１やＳ４０２の条件ほどではないが、目標軌跡から車両が逸脱する可能性や再逸脱する可能性が低いので、Ｓ４０５よりも緩やかな第２の速さで保持値Ｓｈを漸減させる処理を行う（Ｓ４０６）。つまり、車両の旋回中の曲率が一定、もしくは、目標車速の抑制により目標車速が所定値以上低下しているときは、抑制量の保持値を第１の速さよりも遅い第２の速さで減少させる処理を行う。
　これにより、Ｓ４０５と比較してゆっくりと車両を加速させて、逸脱量の様子を見て安全を確保しながら保持値Ｓｈを漸減させる処理を行い、搭乗者の違和感を低減させる。Ｓ４０５の第１の速さとＳ４０６の第２の速さとでは、Ｓ４０６の第２の速さの方がＳ４０５の第１の速さよりも保持値を漸減させる速さが低く、Ｓ４０６の第２の速さの方が保持値Ｓｈをゆっくりした速さで減少させるように設定されている。
　また、Ｓ３０２の条件を満たさなくなったが、Ｓ４０１～Ｓ４０４の条件を満たしていない場合は（Ｓ４０４でＮＯ）、再逸脱の可能性があると判断して、抑制量の保持を続行することで再逸脱を抑制する（Ｓ４０７）。つまり、目標軌跡の曲率が一定値よりも大きく（Ｓ４０１でＮＯ）、かつ目標軌跡の曲率が減少しておらず（Ｓ４０２でＮＯ）、かつ車両の旋回中の曲率が増加し（Ｓ４０３でＮＯ）、かつ目標車速の抑制により目標車速が所定値以上低下していない（Ｓ４０４でＮＯ）場合には、保持値Ｓｈを用いた目標車速の抑制を継続する処理（Ｓ４０７）が行われる。
　図５は、目標軌跡から車両が逸脱した例を示す図、図６は、本実施形態における動作例を示したタイムチャートである。
　図５および図６は、本実施例の基本的な動作として、一定の目標車速を与えられた車両５０１が、旋回中に外乱によって旋回外側に走行位置がずれ、目標軌跡５０２から逸脱し、目標車速の抑制制御により目標軌跡５０２に復帰する場合について示している。
　車両制御システムは、目標車速で目標軌跡５０２に沿って車両５０１を走行させる。そして、目標軌跡の旋回半径が旋回中判定閾値Ｎよりも小さいという条件を満たす場合（Ｓ３０１でＹＥＳ）において、図５にｔ１およびｔ２で示すように、外乱により車両５０１が目標軌跡５０２から逸脱し、旋回外側へ走行位置が変化し始める。そして、逸脱量ｅＹが、許容値として設けた不感帯の逸脱判定閾値Ｍを超えると、制御要否判断部２０２において制御要と判断され、図３のフローチャートに示したＳ３０２の判断がＹＥＳとなり、Ｓ３０３において抑制量を保持する処理が開始される。
　そして、図１１の式（３）と図１２の式（４）を用いて算出した規範車速を元に、図１３の式（５）を用いて算出した値（抑制量Ｓ）を、抑制量保持部２０４が保持値Ｓｈとして保持する。つまり、規範車速算出部２０１により規範車速が算出され、抑制量算出部２０３により規範車速と目標車速を用いて抑制量Ｓが算出され、抑制量保持部２０４によって抑制量Ｓが保持値Ｓｈとして保持される。
　そして、図５および図６においてｔ２およびｔ３で示すように、車両５０１が外乱の影響を受け、逸脱量ｅＹがさらに増大すると、その間、逸脱量ｅＹに応じて抑制量Ｓも増加し、抑制量Ｓの増加に応じて抑制量Ｓの保持値Ｓｈも増加する。そして、目標車速ＶＳＰｔｇｔは、抑制量Ｓが減算され、抑制前の値Ｖから抑制された値Ｖ’まで低下する。
　また、車両５０１は、図５のｔ３とｔ４に示すように、目標軌跡５０２に復帰する制御を行うが、目標軌跡からの逸脱量ｅＹが逸脱判定閾値Ｍよりも大きいので、図３のフローチャートに示したＳ３０２の判断がＹＥＳのままとなっており、Ｓ３０３において抑制量を保持値Ｓｈに保持する処理がなされる。つまり、逸脱量ｅＹが逸脱判定閾値Ｍよりも大きい状態では、Ｓ３０２においてＮＯとはならず、Ｓ３０４の抑制量漸減処理に移行しない。
　したがって、図６（ｂ）のｔ３とｔ４の間に示すように、抑制量算出部２０３において算出される抑制量Ｓは、逸脱量ｅＹに応じて減少するが、保持値Ｓｈは、抑制量保持部２０４によってｔ３における抑制量Ｓの値（最大値）に保持される。したがって、目標車速ＶＳＰｔｇｔも、抑制された値Ｖ’に保持される。
　そして、図５のｔ４に示す状態では、車両５０１の逸脱量ｅＹは、逸脱判定閾値Ｍの中に収まるので、Ｓ３０２の判断はＮＯとなる。しかし、この時点で図４に示したＳ４０１～Ｓ４０４のどの条件も満たされない場合は、Ｓ４０７に移行し、Ｓ４０７において前周期と同様の制御が実行される。したがって、図６のｔ４とｔ５の間に示すように、保持値Ｓｈは、抑制量Ｓの最大値に保持され続け、目標車速ＶＳＰｔｇｔも、抑制された値Ｖ’に保持され続ける。
　そして、最後に、図５のｔ５に示すように、図４に示したＳ４０１～Ｓ４０４のいずれかの判断がＹＥＳとなった場合に、車両５０１の再逸脱の可能性が低いとして、保持値Ｓｈを漸減し、徐々に目標車速を抑制前の目標車速へ回復させる。
　このように、目標軌跡５０２からの逸脱時に、本制御によって目標車速ＶＳＰｔｇｔが抑制されて低減されるので、車両５０１は、実車速や加速が抑制され、速やかに目標軌跡５０２への復帰が可能となる。特に、目標車速ＶＳＰｔｇｔの抑制量が、最大値である保持値Ｓｈに保持されるので、目標車速ＶＳＰｔｇｔを適切に抑制して、車両５０１を目標軌跡５０２まで迅速に復帰させることできる。そして、車両５０１が目標軌跡５０２に復帰しても、所定の解除条件Ｓ４０１～Ｓ４０４を満たさない場合には、抑制量を、最大値である保持値Ｓｈに保持し続けるので、目標軌跡５０２に復帰した後に再逸脱するのを防ぐことができる。
　図７は、本実施形態における他の動作例を示したタイムチャートである。
　本タイムチャートは、図６のように一定の目標車速を与えられた車両が旋回中に目標軌跡から逸脱し、その後に一時的に目標軌跡に復帰したが、さらなる外乱の影響で再度逸脱した場合を想定している。車両が外乱により目標軌跡から逸脱すると、図７のｔ１からｔ２に示すように、抑制量算出部２０３において算出される抑制量がＳ１まで増加し、目標車速はＶ１からＶ１’に抑制される。そして、抑制量保持部２０４によってｔ２から抑制量がＳ１に保持され、ｔ３において逸脱量ｅＹが逸脱判定閾値Ｍ内へと収まり、車両が目標軌跡へ復帰する。次に、ｔ４において、図４のＳ４０１～Ｓ４０４の解除条件の何れかが満たされると、保持値ＳｈがＳ１から漸減され、徐々に目標車速を回復させる。
　ここまでは、図６と同様の逸脱から復帰までの流れであるが、図７においては、ｔ５において、保持値Ｓｈの漸減中に、逸脱量ｅＹが再び増加に転じ、再度、車両が目標軌跡から逸脱したとする。このとき、抑制量ＳはＳ２、車速ＶはＶ２’となっている。
　ｔ５において車両の逸脱量ｅＹが逸脱判定閾値Ｍよりも大きくなると、図３のＳ３０２における判断がＹＥＳとなるため、Ｓ３０４による抑制量漸減処理は直ちに停止される。そして、図７に示したとおり、漸減中の保持値Ｓｈは、漸減が停止されてＳ２に保持され、車両は目標車速がＶ２’に保持される。
　その後、車両の逸脱量ｅＹの増加に応じて抑制量算出部２０３で算出される抑制量Ｓが増加し、ｔ６においてＳ２よりも大きくなると（Ｓ２＜Ｓ）、ｔ６からｔ７において再び保持値Ｓｈが漸次増加するように更新され、再び目標車速がＶ２’から低下する。そして、ｔ７において、逸脱量ｅＹが最大となったため抑制量ＳのＳ３が保持値Ｓｈとして保持される。
　以上のように、保持値Ｓｈの漸減中に、再度、車両が逸脱した場合は、漸減を直ちに停止し、抑制量の保持を再開する。さらに逸脱量ｅＹが増大し、算出される抑制量がそれまでの保持値を超過した場合は、より大きな抑制量を保持することで、車両の再逸脱の抑制や復帰までにかかる時間を低減する。
　図８は、本実施形態におけるさらに他の動作例を示したタイムチャートである。
　本タイムチャートは、図６のように一定の目標車速を与えられた車両が旋回中に目標軌跡から逸脱し、その後に一時的に目標軌跡に復帰したが、保持値の漸減開始前に目標車速が変化した場合を想定している。
　ｔ１からｔ２において、車両が目標軌跡から逸脱し、算出される抑制量ＳがＳ１まで増加し、目標車速がＶ１からＶ１’に抑制され、ｔ３において、車両の逸脱量ｅＹは逸脱判定閾値Ｍ内へと収まり、車両は目標軌跡に復帰する。
　しかし、ｔ４とｔ５の間において、目標車速ＶがＶ１からＶ２へ低下し、抑制後の目標車速Ｖ’もＶ’１からＶ’２へ低下する。さらにｔ６とｔ７の間において、目標車速ＶはＶ２からＶ１へ上昇し、抑制後の目標車速Ｖ’もＶ’２からＶ’１へ上昇する。
　この時、Ｖ１＝４０ｋｍ／ｈ、Ｖ２＝１０ｋｍ／ｈだとする。仮に抑制量ＳのＳ１は割合ではなく、Ｓ１＝１０ｋｍ／ｈであるとすると、ｔ４とｔ５の間において抑制後の目標車速Ｖ’はＶ’１＝３０ｋｍ／ｈからＶ’２＝０ｋｍ／ｈへと低下してしまい、車両が停止してしまう。そのため、抑制量が車速次元で保持されている場合は上記のように目標車速が低下した場合の停車や極低速化を回避するため、目標車速に合わせ保持値を減算するなど対処する制御が必要となる。一方で抑制量が割合で保持されている場合は、Ｖ１＝４０ｋｍ／ｈ、Ｖ’１＝３０ｋｍ／ｈであるとき、Ｓ１＝０．２５である。したがって、ｔ５において、Ｖ２＝１０ｋｍ／ｈとなった場合でも、Ｖ’２＝７．５ｋｍ／ｈとなり車両は停車しない。
　以上のように抑制量を割合で算出し保持することで、目標車速が変化した場合でも複雑な計算を要さず、スムーズな走行が可能となる。
　なお、上記図６から図８のタイムチャートにおいて、車両が逸脱し、目標車速を抑制した後に、任意のタイミングで、自動運転を終了し、運転の主体を搭乗者の手動運転へと切り替えるハンドオーバー処理を行っても良い。ハンドオーバーを行う場合は、車両制御システムは、抑制量を保持し、目標車速の抑制をし続け、搭乗者に自動運転が終了する旨を報知し、搭乗者が運転を開始する準備ができた場合、直ちに手動運転へと切り替えて、運転の主体を搭乗者に移行させる。
　上記した本実施形態の車両制御システムは、車両５０１が目標軌跡５０２から逸脱した逸脱状態であるか否かを判定し、逸脱状態であると判定された場合に、逸脱状態を示す逸脱量に基づいて目標車速を下げる抑制量を算出する。そして、抑制量の最大値を保持し、その保持した保持値を用いて目標車速を抑制し、車両が逸脱状態から目標軌跡に復帰し、かつ予め設定された解除条件を満たす場合に、抑制量の保持値を所定速度で減少させる。
　本実施形態の車両制御システムによれば、車両が目標軌跡から逸脱した場合に、逸脱量を元に目標車速を下げる抑制量を算出する。そして、その抑制量を用いて目標車速を低下させ、車両の加速と車速を抑制する。また、抑制量を、目標車速に対する割合として保持することで、目標車速が変化した場合でも、複雑な計算を必要とせず対応することが可能となり、目標車速が０となるのを防ぐことができる。
　ただし、そのまま抑制を続けた場合、逸脱の可能性が低く、抑制が不要な場合においても車速が低下したままであるため、搭乗者に違和感を与えることになる。そのため、条件を設定し、抑制制御を停止しなければならないが、その際に、抑制制御をON/OFFしてOFFで抑制量を０とするのではなく、抑制量を漸減し、緩やかに車速を回復するものとする。また、図４のＳ４０１～Ｓ４０４に示すように、抑制量の漸減を開始する条件を複数設定し、各々の条件に合わせ漸減する速度を変化させ、Ｓ４０５の第１の速さと、Ｓ４０６の第２の速さを切り替えることにより、安全に車速を回復するものとする。
　本実施形態の車両制御システムによれば、車両５０１が目標軌跡５０２から逸脱した際に、車両５０１の目標軌跡５０２への復帰を促すため、適切に目標車速を低下させると共に、目標軌跡に復帰した後も再度逸脱しないように、適宜、目標車速を抑制し続けることができる。そして、車両が再逸脱する可能性が低い場合は速やかに目標車速を元に戻し、目標車速が変化した際に過剰な加減速や車両の停止などを防ぎ、搭乗者に違和感を与えず安全を確保することができる。
　以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、前記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。さらに、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
１１・・・ＥＣＵ（車両制御装置）、１２・・・情報取得部、１３・・・アクチュエータ、１０９・・・目標車速抑制量算出部、１１０・・・目標車速減算部、２０１・・・規範車速算出部、２０２・・・制御要否判断部、２０３・・・抑制量算出部、２０４・・・抑制量保持部、２０５・・・抑制量変換部、２０６・・・漸減量算出部

Claims (7)

  1. 　目標車速で目標軌跡に沿って車両を走行させるための制御を行う車両制御装置であって、
    　前記車両が前記目標軌跡から逸脱した逸脱状態であるか否かを判定し、
    　前記逸脱状態であると判定された場合に、前記逸脱状態を示す逸脱量に基づいて目標車速を下げる抑制量を算出し、
    　前記抑制量の最大値を保持し、該保持した保持値を用いて前記目標車速を抑制し、
    　前記車両が前記逸脱状態から前記目標軌跡に復帰し、かつ予め設定された解除条件を満たす場合に、前記抑制量の保持値を所定の速さで減少させることを特徴とする車両制御装置。
  2. 　前記逸脱量は、前記車両と前記目標軌跡との間の離間距離、または、前記目標軌跡から逸脱する逸脱速度であることを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
  3. 　前記抑制量は、前記車両の目標車速を低下させる速度量、もしくは、前記目標車速を低下させる割合の少なくとも一方であることを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
  4. 　前記抑制量の保持値を所定の速さで減少させている途中で、前記車両が再び前記逸脱状態であると判定された場合に、前記抑制量の保持値の漸減を停止し、前記抑制量の最大値の保持と、前記保持値を用いた前記目標車速の抑制を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
  5. 　前記目標軌跡の曲率が一定値以下、もしくは、前記目標軌跡の曲率が前記車両の進行方向に移行するにしたがって漸次減少している場合には、前記抑制量の保持値を第１の速さで減少させ、
    　前記目標軌跡の曲率が一定値よりも大きく、かつ前記目標軌跡の曲率が前記車両の進行方向に移行するにしたがって漸次減少していない場合であって、前記車両の旋回中の曲率が一定、もしくは、前記目標車速の抑制により前記目標車速が所定値以上低下しているときは、前記抑制量の保持値を前記第１の速さよりも遅い第２の速さで減少させることを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
  6. 　前記目標軌跡の曲率が一定値よりも大きく、かつ前記目標軌跡の曲率が減少しておらず、かつ前記車両の旋回中の曲率が増加し、かつ前記目標車速の抑制により前記目標車速が所定値以上低下していない場合に、前記保持値を用いた前記目標車速の抑制を継続することを特徴とする請求項５に記載の車両制御装置。
  7. 　前記車両の前記目標軌跡からの逸脱により前記保持値を用いて前記目標車速を抑制した後に、前記車両の運転を自動運転から手動運転へと切り替えるハンドオーバー処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
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