(57)【要約】【課題】車両の可動域を越えるような走行が車両に対して要求されることを抑制できる車両の走行制御装置を提供すること。【解決手段】走行制御装置１００は、目標軌跡から車両が逸脱しているときに、アクチュエータ３２，４２，５２を駆動させることにより、目標軌跡からの車両の逸脱を解消させる装置である。走行制御装置１００は、車両の走行状態を基に、アクチュエータ３２，４２，５２の駆動によって車両が到達可能な範囲である可動範囲を導出する可動範囲導出部１３と、目標軌跡のうち、可動範囲に含まれる点を目標位置として設定する目標設定部１４と、目標位置に車両を向かわせる駆動をアクチュエータ３２，４２，５２に指示する指示部２２とを備えている。【選択図】図１
2020179780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標軌跡から車両が逸脱しているときに、車両のアクチュエータを駆動させることにより、前記目標軌跡からの車両の逸脱を解消させる車両の走行制御装置であって、
車両の走行状態を基に、前記アクチュエータの駆動によって車両が到達可能な範囲である可動範囲を導出する可動範囲導出部と、
前記目標軌跡のうち、前記可動範囲に含まれる点を目標位置として設定する目標設定部と、
前記目標位置に車両を向かわせる駆動を前記アクチュエータに指示する指示部と、を備える
車両の走行制御装置。
【請求項２】
前記可動範囲導出部は、前記アクチュエータの駆動に伴う車両の走行状態、車両の走行する路面の状態、及び、車両の乗員が感じる乗り心地に関する指標を基に、前記可動範囲を導出する
請求項１に記載の車両の走行制御装置。
【請求項３】
前記目標位置に車両が到達した際の当該車両の姿勢角の目標を目標姿勢角とした場合、
前記可動範囲導出部は、
車両の旋回方向を変更させない場合の可動範囲である一方向旋回時可動範囲を導出する処理と、
車両の右方向及び左方向のうちの一方に車両を旋回させた後に他方に車両を旋回させる場合の可動範囲である双方向旋回時可動範囲を導出する処理と、
前記目標軌跡のうち、前記一方向旋回時可動範囲に含まれる点を仮目標位置とした場合、車両の現在位置、前記仮目標位置、及び、前記目標姿勢角を基に、前記一方向旋回時可動範囲及び前記双方向旋回時可動範囲のうちの一方を前記可動範囲として選択する処理と、を実行し、
前記指示部は、前記目標位置に車両を向かわせ、且つ、車両が前記目標位置に到達した際の当該車両の姿勢角を前記目標姿勢角とする駆動を前記アクチュエータに指示する
請求項１又は請求項２に記載の車両の走行制御装置。
【請求項４】
前記走行制御装置は、互いに情報の送受信が可能な複数の電子制御装置を備えるものであり、
複数の前記電子制御装置のうち、第１電子制御装置は前記目標設定部及び前記可動範囲導出部を含み、第２電子制御装置は前記指示部を含んでおり、
前記可動範囲導出部は、前記第２電子制御装置と前記第１電子制御装置との間での情報の送受信に要する時間を加味して前記可動範囲を導出する
請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の車両の走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、設定されている目標軌道に追随して車両を走行させる走行制御装置の一例が記載されている。目標軌道に追随して走行する車両に外乱が入力されると、車両が目標軌道から逸脱することがある。ここでいう「外乱の入力」としては、例えば、車両が横風を受けること、及び、路面上の轍を車輪が通過することを挙げることができる。
【０００３】
目標軌道から車両が逸脱している場合、特許文献１に記載の装置では、車両の現在位置よりも前方の目標軌道上の複数の点のうち、当該現在位置に最も近い点が目標位置として設定される。そして、当該目標位置に向かうように車両走行が制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−１３１０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように目標軌道上の複数の点のうちの車両の現在位置に最も近い点を目標位置として設定する場合、車両の現在位置と当該目標位置とが近すぎると、車両の可動域を越えるような走行が車両に対して要求されるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための車両の走行制御装置は、目標軌跡から車両が逸脱しているときに、車両のアクチュエータを駆動させることにより、前記目標軌跡からの車両の逸脱を解消させる装置である。この走行制御装置は、車両の走行状態を基に、前記アクチュエータの駆動によって車両が到達可能な範囲である可動範囲を導出する可動範囲導出部と、前記目標軌跡のうち、前記可動範囲に含まれる点を目標位置として設定する目標設定部と、前記目標位置に車両を向かわせる駆動を前記アクチュエータに指示する指示部と、を備える。
【０００７】
上記構成によれば、目標軌跡のうち、アクチュエータの駆動によって車両に到達させることのできる点が目標位置として設定される。すなわち、アクチュエータを最大限駆動させても車両が到達できないような点が目標位置として設定されることを抑制できる。そのため、車両の可動域を越えるような走行が車両に対して要求されることを抑制できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態の走行制御装置を備える車両の概略構成を示すブロック図。
【図２】（ａ），（ｂ）は、車両の可動範囲の一例を示す模式図。
【図３】車両の可動範囲の一例を示す模式図。
【図４】可動範囲を導出する際に実行される処理ルーチンを説明するフローチャート。
【図５】目標軌跡と可動範囲とを基に目標位置を設定する様子を説明する模式図。
【図６】第２実施形態の走行制御装置を示すブロック図。
【図７】変更例において、車両の可動範囲の一例を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態）
以下、車両の走行制御装置の第１実施形態を図１〜図５に従って説明する。
図１に示すように、走行制御装置１００には、周辺監視装置１１１及びナビゲーション装置１１２から情報が入力される。また、走行制御装置１００には、車両の運動量を検出する各種のセンサ１２１，１２２，１２３，１２４から検出信号が入力される。
【００１０】
周辺監視装置１１１は、例えば、カメラなどの撮像装置、及びレーダーを有している。周辺監視装置１１１は、車両周辺に存在する障害物の大きさや位置に関する情報である障害物情報を取得する。ここでいう障害物とは、車両との接触の回避が必要な大きさのものをいう。こうした障害物としては、例えば、他の車両、歩行者、ガードレール及び壁を挙げることができる。そして、周辺監視装置１１１は、取得した障害物情報を走行制御装置１００に送信する。
【００１１】
ナビゲーション装置１１２は、車両が走行する地域の地図に関する情報である地図情報、及び、地図上での車両の位置を特定する情報である車両位置情報を走行制御装置１００に送信する。ここでいうナビゲーション装置１１２は、走行制御装置１００に地図情報及び車両位置情報を送信可能な装置であれば、車載のナビゲーション装置であってもよいし、車外に設置されているサーバであってもよいし、車両の乗員が所有する携帯端末であってもよい。
【００１２】
各種のセンサとして、例えば、ヨーレートセンサ１２１、前後加速度センサ１２２、横加速度センサ１２３及び車輪速度センサ１２４を挙げることができる。ヨーレートセンサ１２１は、車両のヨーレートＹｒを車両の運動量として検出し、ヨーレートＹｒに応じた信号を検出信号として出力する。前後加速度センサ１２２は、車両の前後加速度Ｇｘを車両の運動量として検出し、前後加速度Ｇｘに応じた信号を検出信号として出力する。横加速度センサ１２３は、車両の横加速度Ｇｙを車両の運動量として検出し、横加速度Ｇｙに応じた信号を検出信号として出力する。車輪速度センサ１２４は、車両の車輪毎に設けられている。そして、車輪速度センサ１２４は、対応する車輪の車輪速度ＶＷを車両の運動量として検出し、車輪速度ＶＷに応じた信号を検出信号として出力する。そして、走行制御装置１００では、各車輪の車輪速度ＶＷを基に車両の車体速度ＶＳが導出される。
【００１３】
本実施形態の走行制御装置１００は、第１電子制御装置としての運転計画生成ＥＣＵ１０と、第２電子制御装置としての運転制御ＥＣＵ２０とを備えている。「ＥＣＵ」とは、「Electronic Control Unit」の略記である。各ＥＣＵ１０，２０は、互いに各種の情報の送受信が可能である。運転計画生成ＥＣＵ１０には、周辺監視装置１１１及びナビゲーション装置１１２から情報が入力される。運転制御ＥＣＵ２０には、上記各種のセンサ１２１〜１２４からの検出信号が入力される。
【００１４】
詳しくは後述するが、運転計画生成ＥＣＵ１０は、入力された情報を基に、車両を自動運転させる際の車両の走行軌跡の指標を目標軌跡ＴＴＬとして生成し、生成した目標軌跡ＴＴＬ上の点を目標位置ＰＴｒとして運転制御ＥＣＵ２０に送信する。運転制御ＥＣＵ２０は、上記各種のセンサ１２１〜１２４からの検出信号、及び、運転計画生成ＥＣＵ１０から送信された各種の情報を基に、車載の各種のアクチュエータ３２，４２，５２を駆動させる。本実施形態では、運転制御ＥＣＵ２０は、各種のアクチュエータ３２，４２，５２のうちの制動アクチュエータ３２を制御する機能も有している。また、運転制御ＥＣＵ２０は、車両の駆動装置４０の駆動制御部４１、及び、車両の転舵装置５０の転舵制御部５１と通信可能である。
【００１５】
駆動装置４０は、各種のアクチュエータ３２，４２，５２のうちのパワーユニット４２を有している。パワーユニット４２は、エンジンや電気モータなどの車両の動力源を有している。パワーユニット４２は、駆動制御部４１によって制御される。つまり、運転制御ＥＣＵ２０は、パワーユニット４２の駆動を駆動制御部４１に指示することによって、パワーユニット４２を駆動させることができる、すなわち車両の駆動力を調整することができる。
【００１６】
転舵装置５０は、各種のアクチュエータ３２，４２，５２のうちの転舵アクチュエータ５２を有しており、転舵アクチュエータ５２の駆動は転舵制御部５１によって制御される。つまり、運転制御ＥＣＵ２０は、転舵アクチュエータ５２の駆動を転舵制御部５１に指示することによって、転舵アクチュエータ５２を駆動させることができる、すなわち車輪の転舵角を調整することができる。
【００１７】
次に、運転計画生成ＥＣＵ１０の機能構成について説明する。
運転計画生成ＥＣＵ１０は、機能部として、目標軌跡生成部１１、状態推定部１２、可動範囲導出部１３及び目標設定部１４を有している。
【００１８】
目標軌跡生成部１１は、目標軌跡ＴＴＬを生成する。走行レーン内を車両に走行させる場合、目標軌跡生成部１１は、例えば、走行レーンの幅方向における中心を車両が通るような軌跡を目標軌跡ＴＴＬとして生成する。また、目標軌跡生成部１１は、車両の前方に障害物が存在する場合、障害物を迂回する軌跡を目標軌跡ＴＴＬとして生成する。
【００１９】
状態推定部１２は、運転制御ＥＣＵ２０で把握されている車両の運動状態に関する情報を受信することにより、車両の走行状態及び車両の走行する路面の状態を推定する。車両の運転状態に関する情報としては、車両のヨーレートＹｒ、横加速度Ｇｙ、前後加速度Ｇｘ及び車体速度ＶＳなどの車両の運動量を挙げることができる。これらの運動量は、各種のアクチュエータ３２，４２，５２の駆動に伴う車両の走行状態を表している。そして、状態推定部１２は、車両の走行状態として、例えば、車両が直進しているか否か、車両が旋回している場合には左旋回であるのか右旋回であるのか、及び、所定以上のスリップが発生している車輪があるか否かを推定する。また、状態推定部１２は、路面の状態として、例えば、路面のμ値及び路面の勾配を推定する。
【００２０】
また、状態推定部１２は、運転制御ＥＣＵ２０から受信した情報を基に、各種のアクチュエータ３２，４２，５２の駆動状態を取得する。状態推定部１２は、制動アクチュエータ３２の駆動量ＤＢＰ、パワーユニット４２の駆動量ＤＰＵ、及び転舵アクチュエータ５２の駆動量ＤＳＴを駆動状態として取得する。
【００２１】
可動範囲導出部１３は、各種のアクチュエータ３２，４２，５２の駆動によって車両が到達可能な範囲である可動範囲ＲＴを導出する。すなわち、可動範囲導出部１３は、状態推定部１２によって推定された車両の走行状態及び路面の状態、状態推定部１２によって取得された各種のアクチュエータ３２，４２，５２の駆動状態、及び、車両の乗員が感じる乗り心地に関する指標Ｚを基に、可動範囲ＲＴを導出する。可動範囲ＲＴの導出処理については後述する。
【００２２】
車両の横加速度Ｇｙなどの車両の運動量が大きくなったり、運動量の変化速度でもあるジャークが大きくなったりすると、車両の乗員が不快に感じやすい。そこで、目標軌跡ＴＴＬに車両を追従させる走行制御を実施する上で、車両の乗員が感じる不快さを数値化したものが指標Ｚに相当する。本実施形態では、当該指標Ｚは、予め設定されている。
【００２３】
目標設定部１４は、目標軌跡生成部１１によって生成された目標軌跡ＴＴＬから車両が逸脱しているか否かを判定する。例えば、目標設定部１４は、上記車両位置情報を基に、目標軌跡ＴＴＬからの車両の逸脱量を導出する。この場合、目標軌跡ＴＴＬと車両の現在位置との最短距離を、目標軌跡ＴＴＬからの車両の逸脱量として導出することができる。そして、目標設定部１４は、導出した逸脱量が判定逸脱量未満であるときには目標軌跡ＴＴＬから車両が逸脱しているとの判定をなさない一方で、逸脱量が判定逸脱量以上であるときには目標軌跡ＴＴＬから車両が逸脱しているとの判定をなす。
【００２４】
目標設定部１４は、目標軌跡ＴＴＬから車両が逸脱しているとの判定をなしていないときには、車両の現在位置よりも前方における目標軌跡ＴＴＬ上の複数の点のうち、車両に最も近い点を目標位置ＰＴｒとして設定する。
【００２５】
一方、目標設定部１４は、目標軌跡ＴＴＬから車両が逸脱しているとの判定をなしているときには、車両の現在位置よりも前方における目標軌跡ＴＴＬ上の複数の点のうち、可動範囲導出部１３によって導出された可動範囲ＲＴに含まれる点を目標位置ＰＴｒとして設定する。
【００２６】
なお、目標設定部１４は、車両が目標位置ＰＴｒに到達した際における車両の姿勢角の目標である目標姿勢角θＴｇｔも設定する。ここでいう「姿勢角θ」とは、現時点での車両の前後方向と、車両が目標位置ＰＴｒに到達した時点での当該車両の前後方向とのなす角である。目標軌跡ＴＴＬから車両が逸脱しているとの判定をなしているときにおける目標位置ＰＴｒ及び目標姿勢角θＴｇｔの設定処理については後述する。
【００２７】
そして、運転計画生成ＥＣＵ１０は、目標設定部１４で目標位置ＰＴｒ及び目標姿勢角θＴｇｔを設定すると、当該目標位置ＰＴｒ及び目標姿勢角θＴｇｔを運転制御ＥＣＵ２０に送信する。
【００２８】
次に、運転制御ＥＣＵ２０の機能構成について説明する。
運転制御ＥＣＵ２０は、機能部として、制御量導出部２１、指示部２２及び制動制御部２３を有している。
【００２９】
制御量導出部２１は、運転計画生成ＥＣＵ１０から受信した目標位置ＰＴｒまで車両を走行させるための経路を目標走行経路ＴＴＲとして導出する。目標走行経路ＴＴＲの導出処理については後述する。そして、制御量導出部２１は、導出した目標走行経路ＴＴＲ上を車両に走行させるための各種のアクチュエータ３２，４２，５２の制御量ＤＢＰｃ，ＤＰＵｃ，ＤＳＴｃを導出する。この際、制御量導出部２１は、目標姿勢角θＴｇｔも考慮して各種のアクチュエータ３２，４２，５２の制御量ＤＢＰｃ，ＤＰＵｃ，ＤＳＴｃを導出する。
【００３０】
なお、ここで導出された各種のアクチュエータ３２，４２，５２の制御量ＤＢＰｃ，ＤＰＵｃ，ＤＳＴｃは、運転計画生成ＥＣＵ１０に送信される。運転計画生成ＥＣＵ１０の状態推定部１２では、当該制御量ＤＢＰｃ，ＤＰＵｃ，ＤＳＴｃがアクチュエータ３２，４２，５２の駆動量ＤＢＰ，ＤＰＵ，ＤＳＴとして取得される。
【００３１】
指示部２２は、目標位置ＰＴｒに車両を向かわせる駆動を各種のアクチュエータ３２，４２，５２に指示する。すなわち、指示部２２は、制御量導出部２１によって導出された制動アクチュエータ３２の制御量ＤＢＰｃで制動アクチュエータ３２を駆動させることを制動制御部２３に指示する。また、指示部２２は、制御量導出部２１によって導出されたパワーユニット４２の制御量ＤＰＵｃでパワーユニット４２を駆動させることを駆動制御部４１に指示する。指示部２２は、制御量導出部２１によって導出された転舵アクチュエータ５２の制御量ＤＳＴｃで転舵アクチュエータ５２を駆動させることを転舵制御部５１に指示する。
【００３２】
制動制御部２３は、指示部２２で導出された制御量ＤＢＰｃを基に制動アクチュエータ３２を制御する。すなわち、指示部２２で導出された制御量ＤＢＰｃでの制動アクチュエータ３２の駆動を制動制御部２３に指示することが、目標位置ＰＴｒに車両を向かわせる駆動を制動アクチュエータ３２に指示することに該当する。
【００３３】
なお、運転制御ＥＣＵ２０からパワーユニット４２の制御量ＤＰＵｃが駆動制御部４１に送信されると、駆動制御部４１は、受信した制御量ＤＰＵｃを基にパワーユニット４２を制御する。すなわち、指示部２２で導出された制御量ＤＰＵｃでのパワーユニット４２の駆動を駆動制御部４１に指示することが、目標位置ＰＴｒに車両を向かわせる駆動をパワーユニット４２に指示することに該当する。
【００３４】
また、運転制御ＥＣＵ２０から転舵アクチュエータ５２の制御量ＤＳＴｃが転舵制御部５１に送信されると、転舵制御部５１は、受信した制御量ＤＳＴｃを基に転舵アクチュエータ５２を制御する。すなわち、指示部２２で導出された制御量ＤＳＴｃでの転舵アクチュエータ５２の駆動を転舵制御部５１に指示することが、目標位置ＰＴｒに車両を向かわせる駆動を転舵アクチュエータ５２に指示することに該当する。
【００３５】
次に、可動範囲導出部１３によって実行される可動範囲ＲＴの導出処理について説明する。なお、図２及び図３において、「前後方向Ｘ」とは現時点での車両の前後方向であり、「横方向Ｙ」とは現時点での車両の横方向である。
【００３６】
可動範囲導出部１３は、車両の旋回方向を変更させない場合の可動範囲である一方向旋回時可動範囲ＲＴＡを導出する処理と、車両の右方向及び左方向のうちの一方に車両を旋回させた後に他方に車両を旋回させる場合の可動範囲である双方向旋回時可動範囲ＲＴＢを導出する処理とを実行する。また、可動範囲導出部１３は、一方向旋回時可動範囲ＲＴＡ及び双方向旋回時可動範囲ＲＴＢのうちの一方を可動範囲ＲＴとして選択する処理を実行する。
【００３７】
はじめに、図２（ａ），（ｂ）を参照し、一方向旋回時可動範囲ＲＴＡの導出処理について説明する。
図２（ａ）には、車両６０が直進走行している状況下で導出された一方向旋回時可動範囲ＲＴＡの一例が図示されている。図２（ａ）において実線で示す右旋回時限界線ＬＴＲは、車両６０の横滑りの発生を抑制できる範囲において、車両６０の右方向への旋回量を最大とした際の車両６０の旋回軌跡の予測結果である。同様に、図２（ａ）において実線で示す左旋回時限界線ＬＴＬは、車両６０の横滑りの発生を抑制できる範囲において、車両６０の左方向への旋回量を最大とした際の車両６０の旋回軌跡の予測結果である。右旋回時限界線ＬＴＲ及び左旋回時限界線ＬＴＬは、車両６０の重量、車両６０の走行する路面のμ値、車両６０の車輪６１のコーナーリングパワー、及び、車輪６１の横すべり角を基にそれぞれ導出される。コーナーリングパワーは、車両６０の車体速度ＶＳ、横加速度Ｇｙ及びヨーレートＹｒなどを基に導出することができる。
【００３８】
図２（ａ）に一点鎖線で示す車両中心線ＬＣは、前後方向Ｘに延び、且つ車両の重心位置６０ａを通過する直線である。横方向Ｙにおいて、車両中心線ＬＣと右旋回時限界線ＬＴＲとの間隔、及び、車両中心線ＬＣと左旋回時限界線ＬＴＬとの間隔は、車両６０の現在位置から前後方向Ｘに離間するにつれて広くなるものの、右旋回時限界線ＬＴＲと左旋回時限界線ＬＴＬとの中心は車両中心線ＬＣ上に位置する。また、当該間隔は、路面のμ値が低いほど、車両６０の現在位置から前後方向Ｘに離間しても広がりにくい。また、当該間隔は、車両６０の重量が小さいほど、車両６０の現在位置から前後方向Ｘに離間しても広がりにくい。また、当該間隔は、コーナーリングパワーが小さいほど、車両６０の現在位置から前後方向Ｘに離間しても広がりにくい。また、当該間隔は、車輪６１の横すべり角が小さいほど、車両６０の現在位置から前後方向Ｘに離間しても広がりにくい。
【００３９】
図２（ａ）には、車両の乗員が感じる乗り心地に関する指標Ｚを考慮した車両６０の旋回軌跡の予測結果として、制限右旋回時限界線ＬＴＲＬ及び制限左旋回時限界線ＬＴＬＬが図示されている。車両６０の旋回軌跡が、制限右旋回時限界線ＬＴＲＬと制限左旋回時限界線ＬＴＬＬとによって囲まれる領域よりも横方向Ｙにおける外側になる場合、車両６０の乗員が不快に感じるおそれがある。
【００４０】
そして、右旋回時限界線ＬＴＲ、左旋回時限界線ＬＴＬ、制限右旋回時限界線ＬＴＲＬ及び制限左旋回時限界線ＬＴＬＬを基に、可動範囲ＲＴが導出される。すなわち、右旋回時限界線ＬＴＲ及び制限右旋回時限界線ＬＴＲＬのうち、横方向Ｙにおいて車両中心線ＬＣに近い方が右側限界線ＬＴＲａとして選択される。同様に、左旋回時限界線ＬＴＬ及び制限左旋回時限界線ＬＴＬＬのうち、横方向Ｙにおいて車両中心線ＬＣに近い方が左側限界線ＬＴＬａとして選択される。そして、右側限界線ＬＴＲａと左側限界線ＬＴＬａとの間の領域が可動範囲ＲＴとして導出される。すなわち、右旋回時限界線ＬＴＲと左旋回時限界線ＬＴＬとによって囲まれる領域を最大可動範囲とし、制限右旋回時限界線ＬＴＲＬと制限左旋回時限界線ＬＴＬＬとによって囲まれる領域を制限可動範囲とした場合、最大可動範囲及び制限可動範囲のうち、狭い方が可動範囲ＲＴとして選択される。
【００４１】
なお、図２（ａ）では、横方向Ｙにおいて右旋回時限界線ＬＴＲが制限右旋回時限界線ＬＴＲＬよりも外側に位置し、横方向Ｙにおいて左旋回時限界線ＬＴＬが制限左旋回時限界線ＬＴＬＬよりも外側に位置する場合の一例が図示されている。そのため、制限右旋回時限界線ＬＴＲＬが右側限界線ＬＴＲａとして選択され、制限左旋回時限界線ＬＴＬＬが左側限界線ＬＴＬａとして選択される。すなわち、制限可動範囲が、可動範囲ＲＴとして選択される。しかし、車両の走行状態や路面の状態によっては、横方向Ｙにおいて右旋回時限界線ＬＴＲが制限右旋回時限界線ＬＴＲＬよりも内側に位置し、横方向Ｙにおいて左旋回時限界線ＬＴＬが制限左旋回時限界線ＬＴＬＬよりも内側に位置することもある。この場合、右旋回時限界線ＬＴＲが右側限界線ＬＴＲａとして選択され、左旋回時限界線ＬＴＬが左側限界線ＬＴＬａとして選択される。すなわち、最大可動範囲が、可動範囲ＲＴとして選択される。
【００４２】
図２（ｂ）には、転舵アクチュエータ５２の駆動による車輪６１の転舵によって車両６０が右旋回している状況下で導出された一方向旋回時可動範囲ＲＴＡの一例が図示されている。車両６０が既に右旋回している場合、車両６０の右方向への旋回量をさらに大きくしやすい一方で、車両６０を左旋回させにくい。そのため、図２（ｂ）に示すように、車両中心線ＬＣと右旋回時限界線ＬＴＲとの間隔、及び、車両中心線ＬＣと左旋回時限界線ＬＴＬとの間隔は、車両６０の現在位置から前後方向Ｘに離間するにつれて広くなるものの、右旋回時限界線ＬＴＲと左旋回時限界線ＬＴＬとの中心は、車両中心線ＬＣよりも右側に位置する。
【００４３】
転舵アクチュエータ５２の駆動による車輪６１の転舵によって車両６０が左旋回している状況下にあっては、車両６０の左方向への旋回量をさらに大きくしやすい一方で、車両６０を右旋回させにくい。そのため、車両中心線ＬＣと右旋回時限界線ＬＴＲとの間隔、及び、車両中心線ＬＣと左旋回時限界線ＬＴＬとの間隔は、車両６０の現在位置から前後方向Ｘに離間するにつれて広くなるものの、右旋回時限界線ＬＴＲと左旋回時限界線ＬＴＬとの中心は、車両中心線ＬＣよりも左側に位置する。
【００４４】
なお、指標Ｚを考慮した制限右旋回時限界線ＬＴＲＬ及び制限左旋回時限界線ＬＴＬＬの横方向Ｙにおける外側への広がり方についても、図２（ｂ）に示すように、右旋回時限界線ＬＴＲ及び左旋回時限界線ＬＴＬの横方向Ｙにおける外側への広がり方と同様である。
【００４５】
次に、図３を参照し、双方向旋回時可動範囲ＲＴＢの導出処理について説明する。図３において、「前後方向Ｘ」とは現時点での車両６０の前後方向であり、「横方向Ｙ」とは現時点での車両６０の横方向である。
【００４６】
図３に示す右側限界線ＬＴＲＬｂは、車両６０を右旋回させた後、車両６０を左旋回させた場合の線である。右側限界線ＬＴＲＬｂの前半部分は、図２を用いて説明した右側限界線ＬＴＲａと同じ方法で導出される前半右側限界線ＬＴＲＬｂ１である。右側限界線ＬＴＲＬｂの後半部分は、前半右側限界線ＬＴＲＬｂ１の終点ＳＲに車両６０が位置するという仮定の下、図２を用いて説明した左側限界線ＬＴＬａと同じ方法で導出される後半右側限界線ＬＴＲＬｂ２である。
【００４７】
一方、図３に示す左側限界線ＬＴＬＬｂは、車両６０を左旋回させた後、車両６０を右旋回させた場合の線である。左側限界線ＬＴＬＬｂの前半部分は、図２を用いて説明した左側限界線ＬＴＬａと同じ方法で導出される前半左側限界線ＬＴＬＬｂ１である。左側限界線ＬＴＬＬｂの後半部分は、前半左側限界線ＬＴＬＬｂ１の終点ＳＬに車両６０が位置するという仮定の下、図２を用いて説明した右側限界線ＬＴＲａと同じ方法で導出される後半左側限界線ＬＴＬＬｂ２である。
【００４８】
次に、図４及び図５を参照し、一方向旋回時可動範囲ＲＴＡ及び双方向旋回時可動範囲ＲＴＢのうちの一方を可動範囲ＲＴとして選択する処理について説明する。本処理ルーチンは、一方向旋回時可動範囲ＲＴＡ及び双方向旋回時可動範囲ＲＴＢの導出が完了すると実行される。
【００４９】
本処理ルーチンにおいて、ステップＳ１１では、車両６０よりも前方の目標軌跡ＴＴＬのうち、一方向旋回時可動範囲ＲＴＡに含まれる点が仮目標位置ＰＴｒＡとして設定される。すなわち、図５に示すように、一方向旋回時可動範囲ＲＴＡに含まれる目標軌跡ＴＴＬ上の複数の点のうち、前後方向Ｘで車両６０に最も近い点が仮目標位置ＰＴｒＡとして設定される。
【００５０】
図４に戻り、次のステップＳ１２では、目標姿勢角θＴｇｔが設定される。例えば、車両６０の走行レーンに応じた姿勢角θが目標姿勢角θＴｇｔとして設定される。この場合、車両６０の走行レーンがカーブ路である場合、カーブ路の曲率半径に応じた姿勢角θが目標姿勢角θＴｇｔとして設定される。すなわち、「０（零）」とは異なる値が目標姿勢角θＴｇｔとして設定される。一方、車両６０の走行レーンが直線路である場合、目標姿勢角θＴｇｔとして「０（零）」又は「０（零）」に近い値が設定される。
【００５１】
続いて、ステップＳ１３において、車両６０の旋回方向を変えずに仮目標位置ＰＴｒＡまで車両６０を走行させた際に仮目標位置ＰＴｒＡでの姿勢角θを目標姿勢角θＴｇｔとすることが可能であるか否かの判定が行われる。本実施形態では、以下の関係式（式１）及び（式２）を用い、当該判定が行われる。関係式（式１）において、「ＹＴｇｔ」とは、車両６０の現在位置と仮目標位置ＰＴｒＡとの横方向Ｙにおけるずれ量である横ずれ量である。「ＸＴｇｔ」とは、車両６０の現在位置と仮目標位置ＰＴｒＡとの前後方向Ｘにおけるずれ量である前後ずれ量である。
【００５２】
α＝ａｒｃｔａｎ（ＹＴｇｔ／ＸＴｇｔ）  ・・・（式１）
｜θＴｇｔ｜≧２・α  ・・・（式２）
関係式（式１）を用いて算出した角度である算出角度αと「２」との積が目標姿勢角θＴｇｔの絶対値以下である場合、車両６０の旋回方向を変えずに仮目標位置ＰＴｒＡまで車両６０を走行させた際に仮目標位置ＰＴｒＡでの姿勢角θを目標姿勢角θＴｇｔとすることが可能との判定がなされる。一方、算出角度αと「２」との積が目標姿勢角θＴｇｔの絶対値よりも大きい場合、可能との判定がなされない。そのため、算出角度αと「２」との積が目標姿勢角θＴｇｔの絶対値以下である場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、処理が次のステップＳ１４に移行される。ステップＳ１４において、可動範囲ＲＴとして一方向旋回時可動範囲ＲＴＡが選択される。そして、本処理ルーチンが終了される。一方、算出角度αと「２」との積が目標姿勢角θＴｇｔの絶対値よりも大きい場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、処理が次のステップＳ１５に移行される。ステップＳ１５において、可動範囲ＲＴとして双方向旋回時可動範囲ＲＴＢが選択される。そして、本処理ルーチンが終了される。すなわち、本実施形態では、車両の現在位置、仮目標位置ＰＴｒＡ、及び、目標姿勢角θＴｇｔを基に、一方向旋回時可動範囲ＲＴＡ及び双方向旋回時可動範囲ＲＴＢのうちの一方が可動範囲ＲＴとして選択される。
【００５３】
次に、図５を参照し、可動範囲ＲＴを基に目標位置ＰＴｒを設定する際に目標設定部１４が実行する処理について説明する。
図５に示すように、車両６０よりも前方の目標軌跡ＴＴＬのうち、可動範囲ＲＴに含まれる点が目標位置ＰＴｒとして設定される。本実施形態では、可動範囲ＲＴに含まれる目標軌跡ＴＴＬ上の複数の点のうち、前後方向Ｘで車両６０に最も近い点が目標位置ＰＴｒとして設定される。そして、目標位置ＰＴｒの設定処理が終了される。
【００５４】
なお、図５では、可動範囲ＲＴとして一方向旋回時可動範囲ＲＴＡが選択されている場合の一例が図示されている。可動範囲ＲＴとして双方向旋回時可動範囲ＲＴＢが選択されている場合の目標位置ＰＴｒの設定については、可動範囲ＲＴとして一方向旋回時可動範囲ＲＴＡが選択されている場合と同様である。
【００５５】
そして、目標位置ＰＴｒが設定されると、運転計画生成ＥＣＵ１０は、目標位置ＰＴｒと目標姿勢角θＴｇｔを運転制御ＥＣＵ２０に送信する。この際、可動範囲ＲＴとして一方向旋回時可動範囲ＲＴＡが選択されたのか又は双方向旋回時可動範囲ＲＴＢが選択されたのかに関する情報も、運転制御ＥＣＵ２０に送信される。
【００５６】
次に、目標走行経路ＴＴＲを導出する際に制御量導出部２１が実行する処理について説明する。
運転計画生成ＥＣＵ１０から運転制御ＥＣＵ２０が目標位置ＰＴｒ及び目標姿勢角θＴｇｔを受信すると、制御量導出部２１によって、目標走行経路ＴＴＲが導出される。この際、目標位置ＰＴｒに車両６０が到達した際の姿勢角θが目標姿勢角θＴｇｔと等しくなるような経路が目標走行経路ＴＴＲとして導出される。具体的には、目標位置ＰＴｒの設定の際に選択された可動範囲ＲＴが一方向旋回時可動範囲ＲＴＡであるのか双方向旋回時可動範囲ＲＴＢであるのかに基づき、目標走行経路ＴＴＲが導出される。一方向旋回時可動範囲ＲＴＡが選択されているときには、車両６０が目標位置ＰＴｒに到達するまでの間に車両６０の旋回方向が変更されないような経路が目標走行経路ＴＴＲとして導出される。一方、双方向旋回時可動範囲ＲＴＢが選択されているときには、車両６０が目標位置ＰＴｒに到達するまでの途中で車両６０の旋回方向を切り替えるような経路が目標走行経路ＴＴＲとして導出される。このように目標走行経路ＴＴＲが導出されると、目標走行経路ＴＴＲの導出処理が終了される。
【００５７】
本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１）目標軌跡ＴＴＬのうち、アクチュエータ３２，４２，５２の駆動によって車両６０に到達させることのできる点が目標位置ＰＴｒとして設定される。すなわち、アクチュエータ３２，４２，５２を最大限駆動させても車両６０が到達できないような点が目標位置ＰＴｒとして設定されることがない。そのため、目標軌跡ＴＴＬからの車両６０の逸脱を解消させる際に、車両６０の可動域を越えるような走行が車両６０に対して要求されることを抑制できる。
【００５８】
（２）本実施形態では、車両６０の走行状態を考慮して可動範囲ＲＴが導出される。例えば、車両６０が右旋回している場合、車両６０の右側には大きく広がる一方で、車両６０の左側にはあまり広がらない態様の可動範囲ＲＴが導出される。そして、目標軌跡ＴＴＬのうち、こうした可動範囲ＲＴに含まれる点が目標位置ＰＴｒとして設定される。すなわち、目標軌跡ＴＴＬのうち、アクチュエータ３２，４２，５２の駆動によって車両６０に到達させることのできない点が目標位置ＰＴｒとして設定されることの抑制効果を高めることができる。
【００５９】
（３）本実施形態では、車両６０の走行する路面の状態も考慮して可動範囲ＲＴが導出される。例えば、路面のμ値が小さいほど、車両６０の左側にも右側にもあまり広がらない態様の可動範囲ＲＴが導出される。そして、目標軌跡ＴＴＬのうち、こうした可動範囲ＲＴに含まれる点が目標位置ＰＴｒとして設定される。すなわち、目標軌跡ＴＴＬのうち、アクチュエータ３２，４２，５２の駆動によって車両６０に到達させることのできない点が目標位置ＰＴｒとして設定されることの抑制効果を高めることができる。
【００６０】
（４）本実施形態では、上記指標Ｚを考慮して可動範囲ＲＴが導出される。指標Ｚは、車両の乗員が感じる乗り心地を数値化したものである。目標軌跡ＴＴＬのうち、こうした可動範囲ＲＴに含まれる点が目標位置ＰＴｒとして設定され、目標位置ＰＴｒに向けて車両６０の走行が制御される。そのため、目標位置ＰＴｒに向けて車両６０を走行させる際に、車両の運動量が急変することを抑制できる。したがって、目標位置ＰＴｒに向けて車両６０を走行させる際に、車両６０の乗員が不快に感じることを抑制できる。
【００６１】
（５）本実施形態では、一方向旋回時可動範囲ＲＴＡ及び双方向旋回時可動範囲ＲＴＢがそれぞれ導出される。そして、目標姿勢角θＴｇｔを考慮して、一方向旋回時可動範囲ＲＴＡ及び双方向旋回時可動範囲ＲＴＢのうちの一方が可動範囲ＲＴとして選択され、目標軌跡ＴＴＬのうち、こうした可動範囲ＲＴに含まれる点が目標位置ＰＴｒとして設定される。すると、目標位置ＰＴｒに向かう目標走行経路ＴＴＲが導出される。この際、可動範囲ＲＴとして、一方向旋回時可動範囲ＲＴＡが選択されたのか、又は双方向旋回時可動範囲ＲＴＢが選択されたのかを考慮し、目標走行経路ＴＴＲとして導出される。そして、こうした目標走行経路ＴＴＲに沿って車両６０が走行される。その結果、目標位置ＰＴｒに車両６０が到達した時点では、その姿勢角θを目標姿勢角θＴｇｔとほぼ等しくすることができる。そのため、車両６０が目標位置ＰＴｒに到達した以降においては、目標軌跡ＴＴＬから車両６０が逸脱しにくくなる。
【００６２】
（第２実施形態）
次に、車両の走行制御装置の第２実施形態を図６に従って説明する。第２実施形態では、可動範囲ＲＴの導出及び目標位置ＰＴｒの設定が運転制御ＥＣＵで実行される点が第１実施形態と相違している。そこで、以下の説明においては、第１実施形態と相違している部分について主に説明するものとし、第１実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
【００６３】
図６に示すように、走行制御装置１００Ａは、第１電子制御装置としての運転計画生成ＥＣＵ１０Ａと、第２電子制御装置としての運転制御ＥＣＵ２０Ａとを備えている。運転計画生成ＥＣＵ１０Ａは、機能部として、目標軌跡生成部１１を有している。運転計画生成ＥＣＵ１０Ａは、目標軌跡生成部１１によって生成された目標軌跡ＴＴＬから車両６０が逸脱しているか否かの判定を行う。そして、運転計画生成ＥＣＵ１０Ａは、目標軌跡ＴＴＬから車両６０が逸脱しているとの判定をなしたときには、その旨を運転制御ＥＣＵ２０Ａに送信する。
【００６４】
運転制御ＥＣＵ２０Ａは、機能部として、可動範囲導出部１３、軌跡記憶部２５、目標設定部１４、制御量導出部２１、指示部２２及び制動制御部２３を有している。
可動範囲導出部１３は、上記第１実施形態の場合と同様に可動範囲ＲＴを導出する。運転制御ＥＣＵ２０Ａは、制動アクチュエータ３２を制御する機能も有している。そのため、運転制御ＥＣＵ２０Ａは、車両６０のヨーレートＹｒ、横加速度Ｇｙ、車輪６１のコーナーリングパワー及び車輪６１の横すべり角などの車両の運動量を把握しているとともに、車両６０の走行する路面の情報も把握している。そのため、可動範囲導出部１３は、運転制御ＥＣＵ２０Ａが把握している車両の運動量、路面の情報、及び各種のアクチュエータ３２，４２，５２の駆動量ＤＢＰ，ＤＰＵ，ＤＳＴを基に、可動範囲ＲＴを導出する。
【００６５】
軌跡記憶部２５は、運転制御ＥＣＵ２０Ａが受信した目標軌跡ＴＴＬを記憶する。
目標設定部１４は、目標軌跡ＴＴＬから車両６０が逸脱しているとの判定をなした旨を運転計画生成ＥＣＵ１０Ａから受信していないときには、車両６０の現在位置よりも前方における目標軌跡ＴＴＬのうち、車両６０に最も近い点を目標位置ＰＴｒとして設定する。一方、目標設定部１４は、目標軌跡ＴＴＬから車両６０が逸脱しているとの判定をなした旨を運転計画生成ＥＣＵ１０Ａから受信しているときには、車両６０の現在位置よりも前方における目標軌跡ＴＴＬのうち、可動範囲導出部１３によって導出された可動範囲ＲＴに含まれる点を目標位置ＰＴｒとして設定する。なお、目標位置ＰＴｒの設定に用いられる目標軌跡ＴＴＬは、軌跡記憶部２５に記憶されている目標軌跡ＴＴＬの最新版である。
【００６６】
また、目標設定部１４は、車両６０が目標位置ＰＴｒに到達した際における車両６０の姿勢角の目標である目標姿勢角θＴｇｔも設定する。
制御量導出部２１は、目標設定部１４によって目標位置ＰＴｒが設定されると、当該目標位置ＰＴｒまで車両６０を走行させるための経路を目標走行経路ＴＴＲとして導出する。そして、制御量導出部２１は、上記第１実施形態と同様に、各種のアクチュエータ３２，４２，５２の制御量ＤＢＰｃ，ＤＰＵｃ，ＤＳＴｃを導出する。
【００６７】
指示部２２は、上記第１実施形態と同様に、目標位置ＰＴｒに車両６０を向かわせる駆動を各種のアクチュエータ３２，４２，５２に指示する。
制動制御部２３は、上記第１実施形態と同様に、指示部２２で導出された制御量ＤＢＰｃを基に制動アクチュエータ３２を制御する。
【００６８】
本実施形態では、上記第１実施形態と同等の作用及び効果を得ることができる。
（変更例）
上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
【００６９】
・第１実施形態では、可動範囲導出部１３は、車両の走行状態、路面の状態、各種のアクチュエータ３２，４２，５２の駆動状態、及び、車両の乗員が感じる乗り心地に関する指標Ｚを基に可動範囲ＲＴを導出する。車両の走行状態、路面の状態、及び、各種のアクチュエータ３２，４２，５２の駆動状態は、運転制御ＥＣＵ２０から受信した情報に基づいたものである。そのため、可動範囲ＲＴの導出に際して用いられる車両の走行状態、路面の状態、各種のアクチュエータ３２，４２，５２の駆動状態は、通信に要する時間分だけ前の状態である。そこで、可動範囲導出部１３は、通信に要する時間を考慮して可動範囲ＲＴを導出するようにしてもよい。
【００７０】
図７には、通信に要する時間を考慮して導出された可動範囲ＲＴの一例が図示されている。通信に要する時間ＴＭは、予め把握している。そこで、当該時間ＴＭが経過した時点での車両６０の位置が予測され、当該位置を基準として右側限界線ＬＴＲａ及び左側限界線ＬＴＬａが導出される。なお、図７に二点鎖線で示す車両６０Ａが、時間ＴＭの経過後における車両６０の予測位置である。このように右側限界線ＬＴＲａと左側限界線ＬＴＬａとによって囲まれた領域を、通信に要する時間ＴＭを考慮した可動範囲ＲＴとして導出することができる。そして、目標軌跡ＴＴＬのうち、こうした可動範囲ＲＴに含まれる点を目標位置ＰＴｒとすることにより、車両６０の可動域を越えるような走行を車両６０に対して要求されることの抑制効果をより高めることができる。
【００７１】
・各実施形態では、上記各関係式（式１）及び（式２）を用い、可動範囲ＲＴとして一方向旋回時可動範囲ＲＴＡを選択するのか双方向旋回時可動範囲ＲＴＢを選択するのかを決めている。しかし、別の方法を用いて当該選択を行うようにしてもよい。例えば、目標軌跡ＴＴＬの形状を基に当該選択を行うようにしてもよい。この場合、目標軌跡ＴＴＬが湾曲しているときには一方向旋回時可動範囲ＲＴＡを可動範囲ＲＴとして選択し、目標軌跡ＴＴＬが湾曲していないときには双方向旋回時可動範囲ＲＴＢを可動範囲ＲＴとして選択するようにしてもよい。
【００７２】
・上記指標Ｚを可変させるようにしてもよい。例えば、車両６０の周辺に障害物が存在するときには、障害物が存在しないときよりも指標Ｚを小さくするようにしてもよい。また、車両６０の周辺に存在する障害物の数が多いほど指標Ｚを小さくするようにしてもよい。また、車両６０と障害物との距離が短いほど指標Ｚを小さくするようにしてもよい。この場合、指標Ｚが小さいほど、制限右旋回時限界線ＬＴＲＬと制限左旋回時限界線ＬＴＬＬとの間隔を、車両６０の現在位置から前後方向Ｘに離間するにつれて広がりやすくすることが好ましい。
【００７３】
・障害物と車両６０との衝突の回避が必要であるときには、上記指標Ｚを考慮することなく、可動範囲ＲＴを導出するようにしてもよい。
・上記各実施形態では、一方向旋回時可動範囲ＲＴＡに含まれる目標軌跡ＴＴＬ上の複数の点のうち、前後方向Ｘで車両６０に最も近い点を仮目標位置ＰＴｒＡとしている。しかし、前後方向Ｘで車両６０に最も近い点以外の点を仮目標位置ＰＴｒＡとするようにしてもよい。
【００７４】
・上記各実施形態では、目標位置ＰＴｒの導出に際し、可動範囲ＲＴに含まれる目標軌跡ＴＴＬ上の複数の点のうち、前後方向Ｘで車両６０に最も近い点を目標位置ＰＴｒとしている。しかし、前後方向Ｘで車両６０に最も近い点以外の点を目標位置ＰＴｒとするようにしてもよい。
【００７５】
・運転制御ＥＣＵに可動範囲導出部１３を設け、運転計画生成ＥＣＵに目標設定部１４を設けるようにしてもよい。この場合、可動範囲導出部１３によって可動範囲ＲＴが導出されると、当該可動範囲ＲＴが運転計画生成ＥＣＵに送信される。そして、目標設定部１４では、目標軌跡ＴＴＬから車両６０が逸脱しているとの判定をなしているときには、受信した可動範囲ＲＴを基に目標位置ＰＴｒが設定されることとなる。
【００７６】
・上記各実施形態では、運転制御ＥＣＵが、制動アクチュエータ３２の制御する機能も有していた。しかし、制動制御部２３を、運転制御ＥＣＵとは別の電子制御装置に設けるようにしてもよい。
【００７７】
・目標軌跡生成部１１、可動範囲導出部１３、目標設定部１４、制御量導出部２１及び指示部２２を１つの電子制御装置に設けるようにしてもよい。
・上記各実施形態では、２つの電子制御装置によって走行制御装置が構成されているが、これに限らず、３つ以上の電子制御装置によって走行制御装置を構成するようにしてもよい。
【００７８】
次に、上記各実施形態及び変更例から把握できる技術的思想について記載する。
（イ）前記可動範囲導出部は、車両の走行状態及び車両の走行する路面の状態のうち、少なくとも車両の走行状態を基に最大可動範囲を導出し、車両の乗員が感じる乗り心地に関する指標を基に制限可動範囲を導出し、前記最大可動範囲及び前記制限可動範囲のうち、狭い方を前記可動範囲とすることが好ましい。
【００７９】
（ロ）前記指示部は、
前記一方向旋回時可動範囲が前記可動範囲として選択されているときには、車両の旋回方向を変更させない駆動を前記アクチュエータに指示する一方、
前記双方向旋回時可動範囲が前記可動範囲として選択されているときには、車両の右方向及び左方向のうち、一方に当該車両を旋回させた後で他方に当該車両を旋回させる駆動を前記アクチュエータに指示することが好ましい。
【符号の説明】
【００８０】
１０，１０Ａ…第１電子制御装置としての運転計画生成ＥＣＵ、１３…可動範囲導出部、１４…目標設定部、２２…指示部、２０，２０Ａ…第２電子制御装置としての運転制御ＥＣＵ、３２…アクチュエータの一例である制動アクチュエータ、４２…アクチュエータの一例であるパワーユニット、５２…アクチュエータの一例である転舵アクチュエータ、６０，６０Ａ…車両、１００，１００Ａ…走行制御装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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