(57)【要約】【課題】車両走行制御装置において、走行経路に応じた速度パターンを短時間で生成し、この速度パターンに基づいて車両の適正な走行制御可能とする。【解決手段】目標走行経路に沿って速度パターンを生成し、この速度パターンに基づいて車両の走行を制御するように構成し、目標走行経路における走行制御の開始位置から走行制御の終了位置に向けて速度状態の修正処理を実行する第１速度状態修正手段と、目標走行経路における走行制御の終了位置から走行制御の開始位置に向けて速度状態の修正処理を実行する第２速度状態修正手段とを設ける。【選択図】        図２
2010264820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標走行経路に沿って速度パターンを生成し、この速度パターンに基づいて車両の走行を制御する車両走行制御装置において、
前記目標走行経路における走行制御の開始位置から走行制御の終了位置に向けて速度状態の修正処理を実行する第１速度状態修正手段と、
前記目標走行経路における走行制御の終了位置から走行制御の開始位置に向けて速度状態の修正処理を実行する第２速度状態修正手段と、
を設けることを特徴とする車両走行制御装置。
【請求項２】
前記第１速度状態修正手段は、加速側の速度状態を修正処理し、前記第２速度状態修正手段は、減速側の速度状態を修正処理することを特徴とする請求項１に記載の車両走行制御装置。
【請求項３】
前記第１速度状態修正手段及び前記第２速度状態修正手段は、速度状態を低速側に修正処理することを特徴とする請求項１または２に記載の車両走行制御装置。
【請求項４】
前記目標走行経路を一定の間隔に分割する走行経路分割手段を設け、前記第１速度状態修正手段及び前記第２速度状態修正手段は、分割された領域ごとに速度状態を修正処理し、隣接する領域の速度状態を比較し、速度が高い領域の速度状態を低速側に修正処理することを特徴とする請求項３に記載の車両走行制御装置。
【請求項５】
前記目標走行経路を一定の間隔に分割する走行経路分割手段を設け、前記第１速度状態修正手段及び前記第２速度状態修正手段は、分割された領域ごとに速度状態を修正処理し、隣接する領域の加速度または減速度を比較し、加速度超過または減速度超過を抑制するように修正処理することを特徴とする請求項３に記載の車両走行制御装置。
【請求項６】
前記第１速度状態修正手段及び前記第２速度状態修正手段は、隣接する領域の加速度または減速度を低速側に修正処理することを特徴とする請求項５に記載の車両走行制御装置。
【請求項７】
前記第１速度状態修正手段及び前記第２速度状態修正手段は、隣接する領域の加速度または減速度と横加速度との加算ベクトルを算出し、この加算ベクトルと各領域における摩擦円とに基づいて速度を修正処理することを特徴とする請求項４から６のいずれか一つに記載の車両走行制御装置。
【請求項８】
前記第１速度状態修正手段及び前記第２速度状態修正手段は、加算ベクトルが各領域における摩擦円を超えないように、隣接する領域の速度を低速側に修正処理することを特徴とする請求項７に記載の車両走行制御装置。
【請求項９】
前記第１速度状態修正手段及び前記第２速度状態修正手段は、隣接する領域の加加速度を算出し、この加加速度と予め設定された制限値とを比較して速度を修正処理することを特徴とする請求項４から６のいずれか一つに記載の車両走行制御装置。
【請求項１０】
前記第１速度状態修正手段及び前記第２速度状態修正手段は、隣接する領域の速度変化が凹形状をなすときには、速度が高く且つ修正処理進行方向側の領域の速度状態を低速側に修正処理することを特徴とする請求項９に記載の車両走行制御装置。
【請求項１１】
前記第１速度状態修正手段及び前記第２速度状態修正手段は、隣接する領域の速度変化が凸形状をなすときには、速度が高く且つ中間領域の速度状態を低速側に修正処理することを特徴とする請求項９に記載の車両走行制御装置。
【請求項１２】
前記制限値は、目標走行経路の形状に応じて設定されることを特徴とする請求項９から１１のいずれか一つに記載の車両走行制御装置。
【請求項１３】
前記第１速度状態修正手段及び前記第２速度状態修正手段は、車両を質点モデルとして速度状態を修正処理することを特徴とする請求項１から１２のいずれか一つに記載の車両走行制御装置。
【請求項１４】
前記第１速度状態修正手段及び前記第２速度状態修正手段は、分割された領域ごとの速度状態の修正処理が完了した後、車両を剛体モデルとして横力状態を修正処理することを特徴とする請求項１３に記載の車両走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両がこれから走行する走行経路を生成すると共に、この走行経路に応じて速度パターンを生成し、この走行経路及び速度パターンに基づいて車両の走行を制御する車両走行制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の最適な走行軌跡を生成し、この走行軌跡を利用して車両を自動走行させる技術が開発されている。例えば、下記非特許文献１に記載された最短時間コーナーリング法に関する理論的研究の論文がある。この論文では、最適化手法を用いた理想軌跡の演算方法であって、コーナーの通過時間を評価関数として設定し、この評価関数が最小となるように最適化手法を用い、時々刻々と変化する車両の位置と速度を算出し、車両がコーナーを最短で通過するための走行軌跡と速度パターンを生成するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】藤岡建彦、江守大昌：自動車技術会論文集  Ｖｏｌ．２４，Ｎｏ．３，Ｊｕｌｙ  １９９３，Ｐ１０６〜Ｐ１１１「最短時間コーナーリング法に関する理論的研究」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の技術にあっては、車両の位置（軌跡）や速度を変更し、評価式としてその増減を観察しながら繰り返し演算を行う収束演算が基本となることから、高精度な車両の走行軌跡と速度パターンを生成する場合には、計算回数が多くなり、演算時間が長時間となってしまう。そのため、車両に搭載するには、高精度で高価な制御装置が必要となってしまう。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためのものであって、走行経路に応じた速度パターンを短時間で生成し、この速度パターンに基づいて車両の適正な走行制御を可能とする車両走行制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の車両走行制御装置は、目標走行経路に沿って速度パターンを生成し、この速度パターンに基づいて車両の走行を制御する車両走行制御装置において、前記目標走行経路における走行制御の開始位置から走行制御の終了位置に向けて速度状態の修正処理を実行する第１速度状態修正手段と、前記目標走行経路における走行制御の終了位置から走行制御の開始位置に向けて速度状態の修正処理を実行する第２速度状態修正手段と、を設けることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の車両走行制御装置では、前記第１速度状態修正手段は、加速側の速度状態を修正処理し、前記第２速度状態修正手段は、減速側の速度状態を修正処理することを特徴としている。
【０００８】
本発明の車両走行制御装置では、前記第１速度状態修正手段及び前記第２速度状態修正手段は、速度状態を低速側に修正処理することを特徴としている。
【０００９】
本発明の車両走行制御装置では、前記目標走行経路を一定の間隔に分割する走行経路分割手段を設け、前記第１速度状態修正手段及び前記第２速度状態修正手段は、分割された領域ごとに速度状態を修正処理し、隣接する領域の速度状態を比較し、速度が高い領域の速度状態を低速側に修正処理することを特徴としている。
【００１０】
本発明の車両走行制御装置では、前記目標走行経路を一定の間隔に分割する走行経路分割手段を設け、前記第１速度状態修正手段及び前記第２速度状態修正手段は、分割された領域ごとに速度状態を修正処理し、隣接する領域の加速度または減速度を比較し、加速度超過または減速度超過を抑制するように修正処理することを特徴としている。
【００１１】
本発明の車両走行制御装置では、前記第１速度状態修正手段及び前記第２速度状態修正手段は、隣接する領域の加速度または減速度を低速側に修正処理することを特徴としている。
【００１２】
本発明の車両走行制御装置では、前記第１速度状態修正手段及び前記第２速度状態修正手段は、隣接する領域の加速度または減速度と横加速度との加算ベクトルを算出し、この加算ベクトルと各領域における摩擦円とに基づいて速度を修正処理することを特徴としている。
【００１３】
本発明の車両走行制御装置では、前記第１速度状態修正手段及び前記第２速度状態修正手段は、加算ベクトルが各領域における摩擦円を超えないように、隣接する領域の速度を低速側に修正処理することを特徴としている。
【００１４】
本発明の車両走行制御装置では、前記第１速度状態修正手段及び前記第２速度状態修正手段は、隣接する領域の加加速度を算出し、この加加速度と予め設定された制限値とを比較して速度を修正処理することを特徴としている。
【００１５】
本発明の車両走行制御装置では、前記第１速度状態修正手段及び前記第２速度状態修正手段は、隣接する領域の速度変化が凹形状をなすときには、速度が高く且つ修正処理進行方向側の領域の速度状態を低速側に修正処理することを特徴としている。
【００１６】
本発明の車両走行制御装置では、前記第１速度状態修正手段及び前記第２速度状態修正手段は、隣接する領域の速度変化が凸形状をなすときには、速度が高く且つ中間領域の速度状態を低速側に修正処理することを特徴としている。
【００１７】
本発明の車両走行制御装置では、前記制限値は、目標走行経路の形状に応じて設定されることを特徴としている。
【００１８】
本発明の車両走行制御装置では、前記第１速度状態修正手段及び前記第２速度状態修正手段は、車両を質点モデルとして速度状態を修正処理することを特徴としている。
【００１９】
本発明の車両走行制御装置では、前記第１速度状態修正手段及び前記第２速度状態修正手段は、分割された領域ごとの速度状態の修正処理が完了した後、車両を剛体モデルとして横力状態を修正処理することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の車両走行制御装置によれば、目標走行経路における走行制御の開始位置から走行制御の終了位置に向けて速度状態の修正処理を実行する第１速度状態修正手段と、目標走行経路における走行制御の終了位置から走行制御の開始位置に向けて速度状態の修正処理を実行する第２速度状態修正手段とを設けるので、走行経路に応じた速度パターンを短時間で生成し、この速度パターンに基づいて車両の適正な走行制御を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の実施例１に係る車両走行制御装置を表す概略構成図である。
【図２】図２は、実施例１の車両走行制御装置における走行経路に応じた速度パターンを生成するためのフローチャートである。
【図３】図３は、速度パターンの生成処理を説明するための概略図である。
【図４】図４は、車両の走行コースを表す概略図である。
【図５】図５は、走行コースにおける定常円旋回における速度パターンを表すグラフである。
【図６】図６は、走行コースにおける定常円旋回に加速度補正を加えた速度パターンを表すグラフである。
【図７】図７は、走行コースにおける定常円旋回に加速度補正及び減速度補正を加えた速度パターンを表すグラフである。
【図８−１】図８−１は、定常円旋回の速度パターンに対する加速度補正を表す説明図である。
【図８−２】図８−２は、加速度補正を実施した前後の速度パターンを表す説明図である。
【図９】図９は、本発明の実施例２に係る車両走行制御装置における走行経路に応じた速度パターンを生成するためのフローチャートである。
【図１０−１】図１０−１は、本発明の実施例３に係る車両走行制御装置における走行経路に応じた速度パターンを生成するためのフローチャートである。
【図１０−２】図１０−２は、本発明の実施例３に係る車両走行制御装置における走行経路に応じた速度パターンを生成するためのフローチャートである。
【図１１】図１１は、走行コースにおけるジャーク補正を加えた速度パターンを表すグラフである。
【図１２−１】図１２−１は、速度パターンに対するジャーク補正を表す説明図である。
【図１２−２】図１２−２は、速度パターンに対するジャーク補正を表す説明図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施例４に係る車両走行制御装置における走行経路に応じた速度パターンを生成するためのフローチャートである。
【図１４】図１４は、本発明の実施例５に係る車両走行制御装置における走行経路に応じた速度パターンを生成するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明に係る車両走行制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２３】
図１は、本発明の実施例１に係る車両走行制御装置を表す概略構成図、図２は、実施例１の車両走行制御装置における走行経路に応じた速度パターンを生成するためのフローチャート、図３は、速度パターンの生成処理を説明するための概略図、図４は、車両の走行コースを表す概略図、図５は、走行コースにおける定常円旋回における速度パターンを表すグラフ、図６は、走行コースにおける定常円旋回に加速度補正を加えた速度パターンを表すグラフ、図７は、走行コースにおける定常円旋回に加速度補正及び減速度補正を加えた速度パターンを表すグラフ、図８−１は、定常円旋回の速度パターンに対する加速度補正を表す説明図、図８−２は、加速度補正を実施した前後の速度パターンを表す説明図である。
【００２４】
本実施例の車両走行制御装置において、図１に示すように、電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０には、ブレーキペダルセンサ１１と、アクセルペダルセンサ１２と、舵角センサ１３と、Ｇ（加速度）センサ１４と、ヨーレイトセンサ１５と、車輪速センサ１６と、白線認識センサ１７と、ナビゲーションシステム１８が接続されている。
【００２５】
ブレーキペダルセンサ１１は、ドライバにより踏み込まれたブレーキペダルの踏み込み量（ブレーキペダルストロークまたは踏力）を検出するものであり、検出したブレーキペダルの踏み込み量をＥＣＵ１０に出力する。アクセルペダルセンサ１２は、ドライバにより踏み込まれたアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するものであり、検出したアクセルペダルの踏み込み量をＥＣＵ１０に出力する。舵角センサ１３は、ドライバにより操舵されたハンドルの操舵角を検出するものであり、検出した操舵角をＥＣＵ１０に出力する。
【００２６】
Ｇ（加速度）センサ１４は、車両に作用する前後加速度と横加速度を検出するものであり、検出した各加速度をＥＣＵ１０に出力する。ヨーレイトセンサ１５は、車両に発生しているヨーレイト（横旋回速度）を検出するものであり、検出したヨーレイトをＥＣＵ１０に出力する。車輪速センサ１６は、車両の四輪にそれぞれ設けられ、各車輪の回転速度を検出するものであり、検出した各車輪の回転速度をＥＣＵ１０に出力する。ＥＣＵ１０は、各車輪の回転速度に基づいて車速を算出する。
【００２７】
白線認識センサ１７は、カメラと画像処理装置を有しており、走行車線の両側にある左右の白線を検出するものであり、検出した左右の白線の位置（座標）をＥＣＵ１０に出力する。ＥＣＵ１０は、この左右の白線の位置から車両の中心を通る線（中心線）、この中心線のカーブ半径などを算出する。ナビゲーションシステム１８は、車両の現在位置の検出、目的地までの経路案内などを行うシステムである。特に、このナビゲーションシステム１８は、地図データベースから現在走行中の道路形状を読み出し、その道路形状情報をＥＣＵ１０に出力する。
【００２８】
また、ＥＣＵ１０には、スロットルアクチュエータ２１、ブレーキアクチュエータ２２、操舵アクチュエータ２３が接続されている。
【００２９】
スロットルアクチュエータ２１は、電子スロットル装置におけるスロットル弁を開閉すると共に、このスロットル開度を調整するものであり、ＥＣＵ１０は、エンジン制御信号に応じてスロットルアクチュエータ２１を作動し、スロットル弁の開度を調整する。ブレーキアクチュエータ２２は、ブレーキ装置に設けられるホイールシリンダへの制御油圧を調整するものであり、ＥＣＵ１０は、ブレーキ制御信号に応じてブレーキアクチュエータ２２を作動し、ホイールシリンダのブレーキ油圧を調整する。操舵アクチュエータ２３は、モータによる回転駆動力を減速機構を介してステアリング機構に操舵トルクとして付与するものであり、ＥＣＵ１０は、操舵制御信号に応じて操舵アクチュエータ２３を作動し、モータにより操舵トルクを調整する。
【００３０】
ところで、車両をある形状の道路に沿って自動走行させる場合、道路形状に応じ、燃費、通過時間、安全性などを考慮して目標走行経路を設定すると共に速度パターンを設定する必要がある。この場合、目標走行経路は、車両がこれから将来走行する走行経路であり、曲線部分（目標曲線走行経路）を有するものである。そして、この目標走行経路には、車両の位置、車速、加速度、ヨーレイトなど車両の走行に必要な多数のパラメータから構成されている。
【００３１】
実施例１の車両走行制御装置は、標準的に生成された速度パターン（定常円最高速度パターン）を生成する標準速度パターンを生成手段と、目標走行経路における走行制御を実行する開始位置から走行制御を実行する終了位置に向けて速度パターンにおける速度状態の修正処理を実行する第１速度状態修正手段と、目標走行経路における走行制御を実行する終了位置から走行制御を実行する開始位置に向けて速度パターンにおける速度状態の修正処理を実行する第２速度状態修正手段とを有している。即ち、第１速度状態修正手段は、修正処理を実行するとき、目標走行経路にて、その処理の開始位置から終了位置に向けて順番に順次速度パターンにおける速度状態を修正する。また、第２速度状態修正手段は、修正処理を実行するとき、目標走行経路にて、その処理の終了位置から開始位置に向けて順番に速度パターンにおける速度状態を修正する。
【００３２】
この第１速度状態修正手段は、加速側の速度状態を修正処理し、第２速度状態修正手段は、減速側の速度状態を修正処理するものである。この場合、第１速度状態修正手段及び第２速度状態修正手段は、速度状態を低速側に修正処理する。
【００３３】
また、実施例１の車両走行制御装置は、目標走行経路を一定の間隔（距離または時間）に分割する走行経路分割手段を設け、第１速度状態修正手段及び第２速度状態修正手段は、分割された領域ごとに速度状態を修正処理し、隣接する領域の速度状態を比較し、速度が高い領域の速度状態を低速側に修正処理する。
【００３４】
具体的には、第１速度状態修正手段は、分割された領域ごとに速度状態を修正処理し、隣接する領域の加速度を比較し、加速度超過を抑制するように低速側に修正処理する一方、第２速度状態修正手段は、分割された領域ごとに速度状態を修正処理し、隣接する領域の減速度を比較し、減速度超過を抑制するように低速側に修正処理する。
【００３５】
なお、本実施例にて、上述した標準速度パターンを生成手段、第１速度状態修正手段、第２速度状態修正手段は、ＥＣＵ１０が機能し、各種の処理を実行する。
【００３６】
実施例１の車両走行制御装置を具体的に説明すると、車両の走行制御力学の分野において、車両の速度Ｖ、車両の最高速度Ｖ２、車両の横加速度Ａｙ、重力加速度ｇ、タイヤと路面との摩擦係数μ、道路の旋回半径Ｒとすると、下記の一般式（運動方程式）が設立する。
Ｖ２＝Ａｙ×Ｒ
＝μ×ｇ×Ｒ
【００３７】
実施例１の車両走行制御装置では、この運動方程式を前提とし、タイヤ摩擦円内の安全維持を目的として、車両がこれから走行する走行経路を生成すると共に、この走行経路に応じた速度パターンを生成する。
【００３８】
まず、ナビゲーションシステム１８により、地図データベースからこれから走行するコースの道路形状を読み出し、目標走行経路を設定する。そして、目標走行経路を一定の微小間隔（距離）に分割する。この場合、一度、走行経路に応じた速度パターンを生成した後、目標走行経路を一定の微小間隔（時間）に分割し、後述する処理を実行するとよい。
【００３９】
次に、目標走行経路が一定の微小間隔に分割された複数の領域にて、道路の旋回半径Ｒを算出し、この旋回半径Ｒとタイヤと路面との摩擦係数μを用い、上述した前提条件（運動方程式）により各分割領域における車両の最高速度を算出し、各分割領域における複数の最高速度を用いて定常円最高速度パターンを生成する。この場合、摩擦係数μは、ナビゲーションシステム１８から得られる情報に基づいて推定すればよい。
【００４０】
目標走行経路における定常円最高速度パターンが生成されると、走行開始点から走行終了点に向けて隣接点同士の加速度を算出する。ここで、加速度超過がある場合には、速度の高く、且つ、走行終了点に近い点の速度が上限加速度以下となるように、低速側に修正する。この場合、上限加速度は、車両の走行性能から求められる値と摩擦円からはみ出る値のうちの低い値に設定する。
【００４１】
また、走行終了点から走行開始点に向けて隣接点同士の減速度を算出する。ここで、減速度超過がある場合には、速度の高く、且つ、走行開始点に近い点の速度が上限減速度以下となるように、低速側に修正する。この場合、上限減速度は、車両の走行性能から求められる値と摩擦円からはみ出る値のうちの低い値に設定する。
【００４２】
このように定常円最高速度パターンに対し、走行開始点と走行終了点との間で、加速度と減速度に応じて最高速度を修正することで、目標走行経路に応じた速度パターンが生成される。
【００４３】
ここで、実施例１の車両走行制御装置における走行経路に応じた速度パターンの生成処理について、図２のフローチャートを用いて詳細に説明する。
【００４４】
実施例１の車両走行制御装置における走行経路に応じた速度パターンの生成処理において、図２に示すように、ステップＳ１１にて、設定された目標走行経路に対して、車両の仕様により速度に対する上限加速度マップを生成する。ステップＳ１２では、タイヤと路面との摩擦係数μを設定する。この場合、通常の道路の路面では、例えば、μ＝０．６を設定し、ステップＳ１３にて、道路に積雪があったり、凍結している低μ路であると判定されたときには、ステップＳ１４にて、例えば、μ＝０．２に設定する。
【００４５】
ステップＳ１５では、目標走行経路を一定の微小距離間隔（例えば、１ｍ）に分割する。そして、目標走行経路が分割された複数の領域にて、各点の座標の配列を作成する。この場合、走行開始点の座標（０，０）とし、北にｘ（ｍ）、東にｙ（ｍ）離れると座標（ｘ，ｙ）として表現する。そして、分割された各領域における代表点、例えば、各領域における中心点または複数の点の平均点などを座標上の点とする。目標走行経路は、不均一な間隔の座標（ｘ，ｙ）の羅列として離散的に用意されることが想定されるが、その場合は、距離間隔ごとに一般的な線形補間処理を行う。この線形補間処理は、隣接点処理を行うに当たって、隣接区間の距離が大きく異なると計算がずれてしまうためであり、近傍の点の間隔がほぼ等しければ、遠い距離（例えば、１０ｍ）に離れた区間の距離間隔が違うことは大きな問題ではない。
【００４６】
具体的には、図３に示すように、あるカーブ走行路Ａに対して目標走行経路Ｂが設定され、この目標走行経路Ｂをカーブ走行路Ａに長手方向に沿って一定の微小間隔に分割し、複数の領域Ｃを区画する。この場合、目標走行経路Ｂと最初の分割ラインとの交点を走行開始点とし、目標走行経路Ｂと最後の分割ラインとの交点を走行終了点し、走行開始点と走行終了点の間で分割された各領域の中心位置の点との間隔を後述する２点間の距離Ｌとする。
【００４７】
続いて、ステップＳ１６にて、目標走行経路が分割された複数の領域にて、走行開始点からの距離に対する旋回半径Ｒとその距離間隔という複数の配列を作成する。この場合、旋回半径Ｒは、一般的な３点を通る円の半径を求める数学的な演算方法により算出可能であるが、車両のからナビゲーションシステム１８を用いて取得したデータにはノイズが含まれていることから、演算により使用する３点は、隣接するものではなく適度に離れた距離（例えば、１０ｍ）のものを使用することが望ましい。
【００４８】
そして、ステップＳ１７では、道路の旋回半径Ｒ、タイヤと路面との摩擦係数μを用いて、運動方程式により各分割領域における車両の最高速度Ｖを算出する。ここで、走行開始点と走行終了点では、初速と終速として設定する。ステップＳ１８にて、目標走行経路における全ての分割領域における車両の最高速度Ｖが算出されたと判定されたら、ステップＳ１９にて、定常円最高速度パターンを生成する。
【００４９】
即ち、図４に示すような走行コースに対して、図５に示すような定常円最高速度パターンが生成される。この定常円最高速度パターンは、走行距離（横軸）に対する最高速度を表すものである。
【００５０】
ステップＳ２０〜Ｓ２６では、生成された目標走行経路における定常円最高速度パターンに対して、走行開始点から走行終了点に向けて隣接点同士の加速度に基づいて最高速度を修正する。即ち、ステップＳ２０にて、走行開始点から走行終了点側に１区間前進した領域を設定し、ステップＳ２１では、この領域（走行開始点＋１）の最高速度Ｖｎと手前の領域の最高速度Ｖｎ−１の２点間の距離Ｌｎから通過時間ｄｔｎを算出する。
ｄｔｎ＝Ｌｎ／（（Ｖｎ−１＋Ｖｎ）／２）
続いて、このときの加速度Ａｎを算出する。
Ａｎ＝（Ｖｎ−Ｖｎ−１）／ｄｔｎ
【００５１】
ステップＳ２２にて、最高速度Ｖｎ−１に対応する上限加速度Ａｍａｘ１をマップ（車両性能に応じて設定される最高速度−上限加速度マップ）から抽出すると共に、摩擦係数μに対応する最大加速度Ａｍａｘ２（摩擦係数μ×重力加速度ｇ）を算出する。ここでは、上限加速度Ａｍａｘ１と最大加速度Ａｍａｘ２の低い数値を上限加速度Ａｍａｘに設定する。
Ａｍａｘ＝ｍｉｎ（Ａｍａｘ１，Ａｍａｘ２）
【００５２】
ステップＳ２３では、加速度Ａｎがこの上限加速度Ａｍａｘ以下であるかどうかを判定する。ここで、加速度Ａｎが上限加速度Ａｍａｘ以下であると判定されたれ、ステップＳ２５に移行し、加速度Ａｎが上限加速度Ａｍａｘより大きいと判定されたら、ステップＳ２４にて、最高速度Ｖｎを修正する。
Ｖｎ＝（Ｖｎ−１＋Ａｍａｘ×ｄｔｎ）
つまり、加速度超過がある場合には、加速度の高く、且つ、走行終了点に近い点の加速度が上限加速度以下となるように、速度を低速側に修正する。
【００５３】
ステップＳ２５では、走行開始点の次点から走行終了点の前点まで最高速度Ｖｎの修正処理が完了したかどうかを判定する。ここで、全ての領域で最高速度Ｖｎの修正処理が完了していないと判定されたら、ステップＳ２６にて、処理した領域（点）から走行終了点側に１区間前進した領域を設定した後、ステップＳ２１〜Ｓ２４の処理を繰り返す。そして、ステップＳ２５にて、走行開始点の次点から走行終了点の前点まで最高速度Ｖｎの修正処理が完了したと判定されたら、ステップＳ２７に移行する。
【００５４】
この走行開始点から走行終了点に向けての最高速度の修正処理を詳細に説明すると、図８−１に示すように、最高速度Ｖｎの地点とその手前の地点の最高速度Ｖｎ−１が設定されているとき、この２点間の距離Ｌｎとなっている。このとき、最高速度Ｖｎの地点と最高速度Ｖｎ−１の２点間の距離Ｌｎの通過時間ｄｔｎを求め、このときの車両の加速度Ａｎを算出する。そして、この加速度Ａｍａｘが上限加速度Ａｍａｘより大きければ、最高速度Ｖｎを修正する。この場合、速度の高く、且つ、走行終了点に近い点、つまり、最高速度Ｖｎの速度を低速側に修正する。この最高速度の修正処理を各分割区間で繰り返し行うことで、図８−２に示すように、最高速度パターンが滑らかなものとなる。
【００５５】
定常円最高速度パターンに対して、走行開始点から走行終了点に向けて最高速度Ｖｎの修正処理を行うと、図６に示す太線のように、各カーブ走路にて、各分割区間における加速側の車両速度が適正に修正されることとなる。
【００５６】
ステップＳ２７〜Ｓ３３では、目標走行経路における定常円最高速度パターンに対して、走行終了点から走行開始点に向けて隣接点同士の減速度に基づいて最高速度を修正する。即ち、ステップＳ２７にて、走行終了点から走行開始点側に１区間後退した領域を設定し、ステップＳ２８では、この領域（走行終了−１）の最高速度Ｖｎと手前の領域の最高速度Ｖｎ＋１の２点間の距離Ｌｎから通過時間を算出する。
ｄｔｎ＝Ｌｎ／（（Ｖｎ＋Ｖｎ＋１）／２）
続いて、このときの減速度Ａｎを算出する。
Ａｎ＝（Ｖｎ＋１−Ｖｎ）／ｄｔｎ
【００５７】
ステップＳ２９にて、摩擦係数μに対応する最大減速度Ａｍａｘ（摩擦係数μ×重力加速度ｇ）を算出する。
【００５８】
ステップＳ３０では、加速度Ａｎがこの上限減速度Ａｍａｘ以上であるかどうかを判定する。ここで、加速度Ａｎが上限減速度Ａｍａｘ以上であると判定されたら、ステップＳ３２に移行し、減速度Ａｎが上限減速度Ａｍａｘより小さいと判定されたら、ステップＳ３１にて、最高速度Ｖｎを修正する。
Ｖｎ＝（Ｖｎ＋１＋Ａｍａｘ×ｄｔｎ）
つまり、減速度超過がある場合には、減速度の高く、且つ、走行開始点に近い点の減速度が上限減速度以下となるように、速度を低速側に修正する。
【００５９】
ステップＳ３２では、走行終了点の前点から走行開始点の次点まで最高速度Ｖｎの修正処理が完了したかどうかを判定する。ここで、全ての区間で最高速度Ｖｎの修正処理が完了していないと判定されたら、ステップＳ３３にて、処理した区間（点）から走行開始点側に１区間後退した区間を設定した後、ステップＳ２８〜Ｓ３１の処理を繰り返す。そして、ステップＳ３２にて、走行終了点の前点から走行開始点の次点まで最高速度Ｖｎの修正処理が完了したと判定されたら、ステップＳ３４に移行する。
【００６０】
定常円最高速度パターンに対して、走行終了点から走行開始点に向けて最高速度Ｖｎの修正処理を行うと、図７に示す太線のように、各カーブ走路にて、各分割区間における減速側の車両速度が適正に修正されることとなる。
【００６１】
ステップＳ３４では、一定時間間隔処理を終了しているかどうかを判定する。ここで、一定時間間隔処理が終了していないと判定されたら、ステップＳ３５にて、目標走行経路を一定の微小時間間隔に分割する。そして、目標走行経路が分割された複数の領域にて、各点の座標の配列を作成する。続いて、ステップＳ３６にて、目標走行経路が分割された複数の領域にて、走行開始点からの時間に対する旋回半径Ｒとその時間間隔という複数の配列を作成する。
【００６２】
そして、前述したステップＳ１７移行の処理と同様に、道路の旋回半径Ｒ、タイヤと路面との摩擦係数μを用いて、運動方程式により各分割領域における車両の最高速度Ｖを算出し、ステップＳ１８にて、目標走行経路における全ての分割領域における車両の最高速度Ｖが算出されたと判定されたら、ステップＳ１９にて、定常円最高速度パターンを生成する。
【００６３】
続いて、ステップＳ２０〜Ｓ２６にて、生成された目標走行経路における定常円最高速度パターンに対して、走行開始点から走行終了点に向けて隣接点同士の加速度を算出する。そして、ステップＳ２７〜Ｓ３３にて、目標走行経路における定常円最高速度パターンに対して、走行終了点から走行開始点に向けて隣接点同士の減速度を算出する。
【００６４】
その後、ステップＳ３４にて、一定時間間隔処理を終了しているかどうかを判定し、一定時間間隔処理が終了していると判定されたら、処理を終了する。なお、必要に応じて、一定時間間隔処理を複数回繰り返し行ってもよい。
【００６５】
このように実施例１の車両走行制御装置にあっては、目標走行経路に沿って速度パターンを生成し、この速度パターンに基づいて車両の走行を制御するように構成し、目標走行経路における走行制御の開始位置から走行制御の終了位置に向けて速度状態の修正処理を実行する第１速度状態修正手段と、目標走行経路における走行制御の終了位置から走行制御の開始位置に向けて速度状態の修正処理を実行する第２速度状態修正手段とを設けている。
【００６６】
従って、最適化手法を用いることなく、目標走行経路における走行制御の開始位置から終了位置に向けて速度状態の修正処理を実行すると共に、走行制御の終了位置から開始位置に向けて速度状態の修正処理を実行することで、走行経路に応じた速度パターンを短時間で生成し、この速度パターンに基づいて車両の適正な走行制御可能とする。
【００６７】
また、実施例１の車両走行制御装置では、第１速度状態修正手段及び第２速度状態修正手段としてのＥＣＵ１０は、加速側の速度状態を修正処理すると共に、減速側の速度状態を修正処理している。この場合、ＥＣＵ１０は、速度状態を低速側に修正処理している。従って、加速側の速度状態を修正処理と減速側の速度状態を修正処理を別々に行い、且つ、低速側に修正処理することで、処理を簡素化することができる。
【００６８】
また、実施例１の車両走行制御装置では、目標走行経路を一定の間隔に分割する走行経路分割手段を設け、ＥＣＵ１０は、分割された領域ごとに速度状態を修正処理し、隣接する領域の速度状態を比較し、速度が高い領域の速度状態を低速側に修正処理している。この場合、ＥＣＵ１０は、隣接する領域の加速度または減速度を比較し、加速度超過または減速度超過を抑制するように修正処理している。従って、目標走行経路を一定の間隔に分割し、各領域ごとに速度状態を低速側に修正処理することで、高精度な速度状態の修正処理を行うことができる。
【００６９】
なお、上述した実施例１では、目標走行経路における定常円最高速度パターンに対して、走行開始点から走行終了点に向けて隣接点同士の加速度を算出してから、走行終了点から走行開始点に向けて隣接点同士の減速度を算出したが、目標走行経路における定常円最高速度パターンに対して、走行終了点から走行開始点に向けて隣接点同士の減速度を算出してから、走行開始点から走行終了点に向けて隣接点同士の加速度を算出してもよい。
【実施例２】
【００７０】
図９は、本発明の実施例２に係る車両走行制御装置における走行経路に応じた速度パターンを生成するためのフローチャートである。なお、本実施例の車両走行制御装置における全体構成は、上述した実施例１とほぼ同様であり、図１を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００７１】
実施例２の車両走行制御装置にて、第１速度状態修正手段及び第２速度状態修正手段は、隣接する領域の加速度または減速度と横加速度との加算ベクトルを算出し、この加算ベクトルと各領域における摩擦円とに基づいて速度を修正処理する。具体的に、第１速度状態修正手段及び第２速度状態修正手段は、加算ベクトルが各領域における摩擦円を超えないように、隣接する領域の速度を低速側に修正処理している。
【００７２】
実施例２の車両走行制御装置を具体的に説明すると、この実施例２の車両走行制御装置は、上述した実施例１における速度パターンの生成処理に継続して実行する処理を有している。即ち、実施例１における速度パターンの生成処理では、目標走行経路が、例えば、高速道路のように、緩やかに旋回半径Ｒが変化する曲線走行経路であれば、適正に速度パターンを生成することができる。ところが、この場合、速度パターンにて、最高速度がゆっくりと変化するものであることから、急激に旋回半径Ｒが変化する曲線走行経路に対しては、カーブを走行中の加速度や減速度が大きくなり、前後加速度と横加速度のベクトルを加算すると、摩擦円を破綻してしまうおそれがある。そこで、実施例２の車両走行制御装置では、加速度または減速度のベクトルと横加速度のベクトルの和が摩擦円を超えていたときには、ベクトルの和が摩擦円に収まるように加速度または減速度を低下させる。
【００７３】
実施例１のように、目標走行経路における速度パターンが生成されると、まず、走行開始点から走行終了点に向けて隣接点同士の加速度（ベクトル）と横加速度（ベクトル）とを加算する。ここで、摩擦円が破綻する場合には、速度の高く、且つ、走行終了点に近い点の加速度の加算ベクトルが摩擦円内に入るように、低速側に修正する。
【００７４】
また、走行終了点から走行開始点に向けて隣接点同士の減速度（ベクトル）と横加速度（ベクトル）とを加算する。ここで、摩擦円が破綻する場合には、速度の高く、且つ、走行開始点に近い点の加速度の加算ベクトルが摩擦円内に入るように、低速側に修正する。
【００７５】
本来、加速度と横加速度のどちらかをどの程度減少することで、摩擦円の破綻を回避することが最適であるかは、車両が走行する詳細な状況に依存し、特別なケースによっては、上述した処理が最適でない場合がある。しかし、この実施例では、加速度や減速度が抑制された隣接点においては、結果的に速度が減少して横ベクトルが減少することに着目し、結果的に隣接点において、加速度または減速度を低下させることが可能となるため、高速な処理であるにもかかわらず、急激に旋回半径Ｒが変化する目標走行経路に対しても、ほぼ最適な速度パターンが生成される。
【００７６】
ここで、実施例２の車両走行制御装置における走行経路に応じた速度パターンの生成処理について、図９のフローチャートを用いて詳細に説明する。
【００７７】
実施例２の車両走行制御装置における走行経路に応じた速度パターンを生成処理において、実施例１の速度パターンを生成処理（図２のフローチャート）が終了したら、図９に示すように、ステップＳ４１〜Ｓ４８では、目標走行経路における速度パターンに対して、走行開始点から走行終了点に向けて隣接点同士の加算ベクトルに基づいて最高速度を修正する。即ち、ステップＳ４１にて、走行開始点から走行終了点側に１区間前進した領域を設定し、ステップＳ４２では、この領域（走行開始点＋１）の最高速度Ｖｎと手前の領域の最高速度Ｖｎ−１の２点間の距離Ｌｎから通過時間ｄｔｎを算出する。
ｄｔｎ＝Ｌｎ／（（Ｖｎ−１＋Ｖｎ）／２）
続いて、このときの加速度Ａｘｎを算出する。
Ａｘｎ＝（Ｖｎ−Ｖｎ−１）／ｄｔｎ
【００７８】
ステップＳ４３では、加速度Ａｘｎが０以下であるかどうかを判定する。ここで、加速度Ａｘｎが０以下であると判定されたら、ステップＳ４７に移行する。一方、加速度Ａｘｎが０より大きいと判定されたら、ステップＳ４４にて、各点における旋回半径Ｒを抽出し、横加速度Ａｙｎを算出する。
Ａｙｎ＝（（Ｖｎ−１＋Ｖｎ）／２）２／Ｒ
続いて、加速度Ａｘｎと横加速度Ａｙｎをベクトル加算し、加速度加算ベクトルの絶対値｜Ａ｜を算出する。なお、ｓｑｒｔは平方根である。
｜Ａ｜＝ｓｑｒｔ（Ａｘｎ２＋Ａｙｎ２）
【００７９】
ステップＳ４５では、加速度加算ベクトルの絶対値｜Ａ｜が摩擦円の上限最大加速度Ａｍａｘ（摩擦係数μ×重力加速度ｇ）以下であるかどうかを判定する。ここで、加速度加算ベクトルの絶対値｜Ａ｜が摩擦円の上限最大加速度Ａｍａｘ以下であると判定されたら、摩擦円が破綻していないと推定され、ステップＳ４７に移行する。一方、加速度加算ベクトルの絶対値｜Ａ｜が摩擦円の上限最大加速度Ａｍａｘより大きいと判定されたら、摩擦円が破綻していると推定され、ステップＳ４６にて、加速度Ａｘｎと最高速度Ｖｎを修正する。
Ａｘｎ＝ｓｑｒｔ（μ×ｇ）２−Ａｙｎ２）
Ｖｎ＝（Ｖｎ−１＋Ａｘｎ×ｄｔｎ）
つまり、加算ベクトルが摩擦円を破綻する場合には、速度の高く、且つ、走行終了点に近い点の速度が摩擦円を超えないように、低速側に修正する。
【００８０】
ステップＳ４７では、走行開始点の次点から走行終了点の前点まで最高速度Ｖｎの修正処理が完了したかどうかを判定する。ここで、全ての領域で最高速度Ｖｎの修正処理が完了していないと判定されたら、ステップＳ４８にて、処理した領域（点）から走行終了点側に１区間前進した領域を設定した後、ステップＳ４２〜Ｓ４７の処理を繰り返す。そして、ステップＳ４７にて、走行開始点の次点から走行終了点の前点まで最高速度Ｖｎの修正処理が完了したと判定されたら、ステップＳ４９に移行する。
【００８１】
ステップＳ４９〜Ｓ５６では、目標走行経路における定常円最高速度パターンに対して、走行終了点から走行開始点に向けて隣接点同士の加算ベクトルに基づいて最高速度を修正する。即ち、ステップＳ４９にて、走行終了点から走行開始点側に１区間後退した領域を設定し、ステップＳ５０では、この領域（走行終了−１）の最高速度Ｖｎと手前の領域の最高速度Ｖｎ＋１の２点間の距離Ｌｎから通過時間を算出する。
ｄｔｎ＝Ｌｎ／（（Ｖｎ＋Ｖｎ＋１）／２）
続いて、このときの減速度Ａｘｎを算出する。
Ａｘｎ＝（Ｖｎ＋１−Ｖｎ）／ｄｔｎ
【００８２】
ステップＳ５１では、減速度Ａｘｎが０以上であるかどうかを判定する。ここで、減速度Ａｘｎが０以上であると判定されたら、ステップＳ５５に移行する。一方、減速度Ａｘｎが０より小さいと判定されたら、ステップＳ５２にて、各点における旋回半径Ｒを抽出し、横加速度Ａｙｎを算出する。
Ａｙｎ＝（（Ｖｎ−１＋Ｖｎ）／２）２／Ｒ
続いて、減速度Ａｘｎと横加速度Ａｙｎをベクトル加算し、減速度加算ベクトルの絶対値｜Ａ｜を算出する。
｜Ａ｜＝ｓｑｒｔ（Ａｘｎ２＋Ａｙｎ２）
【００８３】
ステップＳ５３では、減速度加算ベクトルの絶対値｜Ａ｜が摩擦円の上限最大減速度Ａｍａｘ（摩擦係数μ×重力加速度ｇ）以下であるかどうかを判定する。ここで、減速度加算ベクトルの絶対値｜Ａ｜が摩擦円の上限最大減速度Ａｍａｘ以下であると判定されたら、摩擦円が破綻していないと推定され、ステップＳ５５に移行する。一方、減速度加算ベクトルの絶対値｜Ａ｜が摩擦円の上限最大減速度Ａｍａｘより大きいと判定されたら、摩擦円が破綻していると推定され、ステップＳ５４にて、減速度Ａｘｎと最高速度Ｖｎを修正する。
Ａｘｎ＝ｓｑｒｔ（μ×ｇ）２−Ａｙｎ２）
Ｖｎ＝（Ｖｎ−１＋Ａｘｎ×ｄｔｎ）
つまり、加算ベクトルが摩擦円を破綻する場合には、速度の高く、且つ、走行開始点に近い点の速度が摩擦円を超えないように、低速側に修正する。
【００８４】
ステップＳ５５では、走行終了点の前点から走行開始点の次点まで最高速度Ｖｎの修正処理が完了したかどうかを判定する。ここで、全ての区間で最高速度Ｖｎの修正処理が完了していないと判定されたら、ステップＳ５６にて、処理した区間（点）から走行開始点側に１区間後退した区間を設定した後、ステップＳ５０〜Ｓ５５の処理を繰り返す。そして、ステップＳ５５にて、走行終了点の前点から走行開始点の次点まで最高速度Ｖｎの修正処理が完了したと判定されたら、処理を終了する。
【００８５】
このように実施例２の車両走行制御装置にあっては、ＥＣＵ１０は、隣接する領域の加速度または減速度と横加速度との加算ベクトルを算出し、この加算ベクトルと各領域における摩擦円とに基づいて速度を修正処理している。具体的には、加算ベクトルが各領域における摩擦円を超えないように隣接する領域の速度を低速側に修正処理している。
【００８６】
従って、目標走行経路における旋回半径の変化が大きい領域であっても、摩擦円が破綻しない最高速度を設定することで、安全性を向上することができる。
【実施例３】
【００８７】
図１０−１及び図１０−２は、本発明の実施例３に係る車両走行制御装置における走行経路に応じた速度パターンを生成するためのフローチャート、図１１は、走行コースにおけるジャーク補正を加えた速度パターンを表すグラフ、図１２−１は、速度パターンに対するジャーク補正を表す説明図、図１２−２は、速度パターンに対するジャーク補正を表す説明図である。なお、本実施例の車両走行制御装置における全体構成は、上述した実施例１とほぼ同様であり、図１を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００８８】
実施例３の車両走行制御装置にて、第１速度状態修正手段及び第２速度状態修正手段は、隣接する領域のジャーク（加加速度）を算出し、このジャークと予め設定された上限値及び下限値（制限値）とを比較して速度を修正処理する。
【００８９】
この場合、隣接する３つの領域の速度変化が凹形状（下に凸形状）をなすときには、速度が高く、且つ、修正処理進行方向側の領域の速度状態を低速側に修正処理する。また、隣接する３つの領域の速度変化が凸形状（上に凸形状）をなすときには、速度が高く且つ中間領域の速度状態を低速側に修正処理する。
【００９０】
実施例３の車両走行制御装置を具体的に説明すると、この実施例３の車両走行制御装置は、上述した実施例１または実施例２における速度パターンの生成処理に継続して実行する処理を有している。即ち、実施例１または実施例２における速度パターンの生成処理では、車両を一つの質点として考えているために、カーブ走路の手前でフル加速からフル減速を行うとき、最大加速度から最大減速度へ瞬時に目標最高速度が変化する速度パターンが生成される。しかし、実際の車両が走行しているとき、このような走行制御を実行すると、車両がピッチングしてしまい、車両の姿勢が乱れてしまう。
【００９１】
そこで、実施例３の車両走行制御装置では、車両における最大応答速度や乗心地などを考慮するために、ジャーク（加加速度）を演算し、且つ、ジャーク上限値及びジャーク下限値を設定し、ジャークがジャーク上限値及びジャーク下限値の間に収まるように速度パターンを補正する。
【００９２】
実施例１のように、目標走行経路における速度パターンが生成されると、まず、走行開始点から走行終了点に向けて隣接する３点内でのジャーク（加加速度）を算出する。ここで、ジャークがジャーク上限値を超えている場合には、３点の中で最も走行終了点に近い点の速度を、３点のジャークがジャーク上限値より小さくなるように、低速側に修正する。この処理は、３点の速度変化が凹形状をなす領域で、近傍加速度がプラス（＋）の領域を効率良く修正できる。
【００９３】
また、走行終了点から走行開始点に向けて隣接する３点内でのジャーク（加加速度）を算出する。ここで、ジャークがジャーク上限値を超えている場合には、３点の中で最も走行開始点に近い点の速度を、３点のジャークがジャーク上限値より小さくなるように、低速側に修正する。この処理は、３点の速度変化が凹形状をなす領域で、近傍加速度がマイナス（−）の領域を効率良く修正できる。
【００９４】
続いて、再度、走行開始点から走行終了点に向けて隣接する３点内でのジャーク（加加速度）を算出する。ここで、ジャークがジャーク下限値を下回っている場合には、３点の中で中心点にある速度を、３点のジャークがジャークした下限値より大きくなるように、低速側に修正する。この処理は、３点の速度変化が凸形状をなす領域で、近傍加速度がプラス（＋）の領域を効率良く修正できる。
【００９５】
また、走行終了点から走行開始点に向けて隣接する３点内でのジャーク（加加速度）を算出する。ここで、ジャークがジャーク下限値を下回っている場合には、３点の中で中心点にある速度を、３点のジャークがジャーク下限値より大きくなるように、低速側に修正する。この処理は、３点の速度変化が凸形状をなす領域で、近傍加速度がマイナス（−）の領域を効率良く修正できる。
【００９６】
上述した２回目の走行開始点から走行終了点への走査と走行終了点から走行開始点への走査では、隣接する３点の中心点にある速度を修正する。そのため、３点の中で進行方向における先頭の１点、つまり、走行開始点から走行終了点への走査では走行開始点側の点、走行終了点から走行開始点への走査では走行終了点側の点は、修正されていない。この場合、１度の走査でジャーク下限値を満たすことができないおそれがある。そこで、この収束を高速化するため、ジャーク下限値にマージンα（例えば、１０％）を加えるとよい。マージンαは、大きいほど精度の良い値に対して誤差が発生することから、処理時間や制御精度により適正に設定する必要がある。なお、この修正処理により実施例１で用いた上限加速度を超えてしまうおそれがあることから、本実施例のジャークにより修正処理に対しても、この実施例１で用いた上限加速度を考慮する必要がある。
【００９７】
ここで、実施例３の車両走行制御装置における走行経路に応じた速度パターンの生成処理について、図１０−１及び図１０−２のフローチャートを用いて詳細に説明する。
【００９８】
実施例３の車両走行制御装置における走行経路に応じた速度パターンを生成処理において、実施例１の速度パターンを生成処理（図２のフローチャート）が終了したら、図１０−１に示すように、ステップＳ６１〜Ｓ６９では、目標走行経路における速度パターンに対して、走行開始点から走行終了点に向けて隣接する３点のジャークに基づいて最高速度を修正する。この処理は、３点の速度変化が凹形状をなす領域で、近傍加速度がマイナス（−）の領域を効率良く修正できる。
【００９９】
即ち、ステップＳ６１にて、走行開始点から走行終了点側に１区間前進した領域を設定し、ステップＳ６２では、この領域（走行開始点＋１）の最高速度Ｖｎと手前の領域の最高速度Ｖｎ−１と先の領域の最高速度Ｖｎ＋１との各点間の距離Ｌ１，Ｌ２から通過時間ｄｔ１，ｄｔ２を算出する。
ｄｔ１＝Ｌ１／（（Ｖｎ−１＋Ｖｎ）／２）
ｄｔ２＝Ｌ２／（（Ｖｎ＋Ｖｎ＋１）／２）
続いて、このときの加速度Ａ１，Ａ２を算出する。
Ａ１＝（Ｖｎ−Ｖｎ−１）／ｄｔ１
Ａ２＝（Ｖｎ＋１−Ｖｎ）／ｄｔ２
更に、このときのジャーク（加加速度）Ｊを算出する。
Ｊ＝（Ａ２−Ａ１）／（ｄｔ１＋ｄｔ２）／２）
【０１００】
ステップＳ６３では、ジャークＪが上限ジャークＪｍａｘ１（例えば、６ｍ／ｓ３）以下であるかどうかを判定する。ここで、ジャークＪが上限ジャークＪｍａｘ１以下であると判定されたら、ジャーク制限条件を満たしているため、ステップＳ６５に移行する。一方、ジャークＪが上限ジャークＪｍａｘ１より大きいと判定されたら、ステップＳ６４にて、ジャーク制限条件を満たすように、加速度Ａ２を修正する。
Ａ２＝Ａ１＋Ｊｍａｘ１×（（ｄｔ１＋ｄｔ２）／２）
【０１０１】
ステップＳ６５では、加速度Ａ２がマップ（車両性能に応じて設定される最高速度−上限加速度マップ）から抽出した上限加速度Ａｍａｘ１以下であるかを判定する。ここで、加速度Ａ２が上限加速度Ａｍａｘ１以下であるかと判定されたら、ステップＳ６７に移行する。一方、加速度Ａ２が上限加速度Ａｍａｘ１より大きいと判定されたら、ステップＳ６６にて、上限加速度Ａｍａｘ１を加速度Ａ２と再修正する。ここでは、車両性能により設定された加速が不可能であるときがあり、この場合は、ジャークから設定した加速度Ａ２よりも車両性能に応じた上限加速度Ａｍａｘ１を優先させる。
【０１０２】
ステップＳ６７にて、最高速度Ｖｎ＋１を修正する。
Ｖｎ＋１＝Ｖｎ＋Ａ２×ｄｔ２
つまり、ジャークの超過がある場合には、速度の高く、且つ、走行終了点に近い点の速度を低速側に修正する。
【０１０３】
ステップＳ６８では、走行開始点の次点から走行終了点の前２点まで最高速度Ｖｎの修正処理が完了したかどうかを判定する。ここで、全ての領域で最高速度Ｖｎの修正処理が完了していないと判定されたら、ステップＳ６９にて、処理した領域（点）から走行終了点側に１区間前進した領域を設定した後、ステップＳ６２〜Ｓ６８の処理を繰り返す。そして、ステップＳ６８にて、走行開始点の次点から走行終了点の前２点まで最高速度Ｖｎの修正処理が完了したと判定されたら、ステップＳ７０に移行する。
【０１０４】
この走行開始点から走行終了点に向けてのジャークを用いた最高速度の修正処理を詳細に説明すると、図１２−１に示すように、最高速度Ｖｎの地点とその手前の地点の最高速度Ｖｎ−１とその先の地点の最高速度Ｖｎ＋１が設定されているとき、この３点間におけるジャークＪを算出する。そして、このジャークＪが上限ジャークＪｍａｘ１より大きければ、最高速度ＶＮ＋１を修正する。この場合、速度の高く、且つ、走行終了点に近い点、つまり、最高速度Ｖｎ＋１の速度を低速側に修正する。
【０１０５】
ステップＳ７０〜Ｓ７７では、目標走行経路における速度パターンに対して、走行終了点から走行開始点に向けて隣接する３点のジャークに基づいて最高速度を修正する。この処理は、３点の速度変化が凹形状をなす領域で、近傍加速度がマイナス（−）の領域を効率良く修正できる。
【０１０６】
即ち、ステップＳ７０にて、走行終了点から走行開始点側に１区間後退した領域を設定し、ステップＳ７１では、この領域（走行終了点−１）の最高速度Ｖｎと手前の領域の最高速度Ｖｎ＋１と先の領域の最高速度Ｖｎ−１との各点間の距離Ｌ１，Ｌ２から通過時間ｄｔ１，ｄｔ２を算出する。
ｄｔ１＝Ｌ１／（（Ｖｎ−１＋Ｖｎ）／２）
ｄｔ２＝Ｌ２／（（Ｖｎ＋Ｖｎ＋１）／２）
続いて、このときの加速度Ａ１，Ａ２を算出する。
Ａ１＝（Ｖｎ−Ｖｎ−１）／ｄｔ１
Ａ２＝（Ｖｎ＋１−Ｖｎ）／ｄｔ２
更に、このときのジャーク（加加速度）Ｊを算出する。
Ｊ＝（Ａ２−Ａ１）／（ｄｔ１＋ｄｔ２）／２）
【０１０７】
ステップＳ７２では、ジャークＪが上限ジャークＪｍａｘ１以下であるかどうかを判定する。ここで、ジャークＪが上限ジャークＪｍａｘ１以下であると判定されたら、ジャーク制限条件を満たしているため、ステップＳ７４に移行する。一方、ジャークＪが上限ジャークＪｍａｘ１より大きいと判定されたら、ステップＳ７３にて、ジャーク制限条件を満たすように、加速度Ａ１を修正する。
Ａ１＝Ａ２−Ｊｍａｘ１×（（ｄｔ１＋ｄｔ２）／２）
【０１０８】
ステップＳ７４では、加速度Ａ１が上限加速度Ａｍａｘ１以下であるかを判定する。ここで、加速度Ａ１が上限加速度Ａｍａｘ１以下であるかと判定されたら、ステップＳ７６に移行する。一方、加速度Ａ１が上限加速度Ａｍａｘ１より大きいと判定されたら、ステップＳ７５にて、上限加速度Ａｍａｘ１を加速度Ａ１と再修正する。ここでは、車両性能により設定された加速が不可能であるときがあり、この場合は、ジャークから設定した加速度Ａ１よりも車両性能に応じた上限加速度Ａｍａｘ１を優先させる。
【０１０９】
ステップＳ７６にて、最高速度Ｖｎ−１を修正する。
Ｖｎ−１＝Ｖｎ−Ａ１×ｄｔ１
つまり、ジャークの超過がある場合には、速度の高く、且つ、走行開始点に近い点の速度を低速側に修正する。
【０１１０】
ステップＳ７７では、走行終了点の前点から走行開始点の次２点まで最高速度Ｖｎの修正処理が完了したかどうかを判定する。ここで、全ての領域で最高速度Ｖｎの修正処理が完了していないと判定されたら、ステップＳ７８にて、処理した領域（点）から走行開始点側に１区間前進した領域を設定した後、ステップＳ７０〜Ｓ７７の処理を繰り返す。そして、ステップＳ７７にて、走行終了点の前点から走行開始点の次２点まで最高速度Ｖｎの修正処理が完了したと判定されたら、ステップＳ７９に移行する。
【０１１１】
図１０−２に示すように、ステップＳ７８〜Ｓ８３では、目標走行経路における速度パターンに対して、走行開始点から走行終了点に向けて隣接する３点のジャークに基づいて最高速度を修正する。この処理は、３点の速度変化が凸形状をなす領域で、近傍加速度がプラス（＋）の領域を効率良く修正できる。
【０１１２】
即ち、ステップＳ７９にて、走行開始点から走行終了点側に１区間前進した領域を設定し、ステップＳ８０では、この領域（走行開始点＋１）の最高速度Ｖｎと手前の領域の最高速度Ｖｎ−１と先の領域の最高速度Ｖｎ＋１との各点間の距離Ｌ１，Ｌ２から通過時間ｄｔ１，ｄｔ２を算出する。
ｄｔ１＝Ｌ１／（（Ｖｎ−１＋Ｖｎ）／２）
ｄｔ２＝Ｌ２／（（Ｖｎ＋Ｖｎ＋１）／２）
続いて、このときの加速度Ａ１，Ａ２を算出する。
Ａ１＝（Ｖｎ−Ｖｎ−１）／ｄｔ１
Ａ２＝（Ｖｎ＋１−Ｖｎ）／ｄｔ２
更に、このときのジャーク（加加速度）Ｊを算出する。
Ｊ＝（Ａ２−Ａ１）／（ｄｔ１＋ｄｔ２）／２）
【０１１３】
ステップＳ８１では、ジャークＪが下限ジャークＪｍａｘ２（例えば、−６ｍ／ｓ３）以上であるかどうかを判定する。ここで、ジャークＪが下限ジャークＪｍａｘ２以上であると判定されたら、ジャーク制限条件を満たしているため、ステップＳ８３に移行する。一方、ジャークＪが下限ジャークＪｍａｘ２より小さいと判定されたら、ステップＳ８２にて、収束を高速化するために、ジャーク下限マージン係数ｋ（例えば、０．９）を設定する。そして、ジャーク制限条件を満たすように、加速度Ａ１、最高速度Ｖｎを修正する。
Ａ１＝（Ｖｎ＋１−Ｖｎ−１）／（ｄｔ１＋ｄｔ２）＋Ｊｍａｘ２×ｄｔ１／２×ｋ
Ｖｎ＝Ｖｎ−１＋Ａ１×ｄｔ１
つまり、ジャークの超過がある場合には、速度の高く、且つ、中間点の速度を低速側に修正する。
【０１１４】
ステップＳ８３では、走行開始点の次点から走行終了点の前２点まで最高速度Ｖｎの修正処理が完了したかどうかを判定する。ここで、全ての領域で最高速度Ｖｎの修正処理が完了していないと判定されたら、ステップＳ８４にて、処理した領域（点）から走行終了点側に１区間前進した領域を設定した後、ステップＳ７９〜Ｓ８２の処理を繰り返す。そして、ステップＳ８３にて、走行開始点の次点から走行終了点の前２点まで最高速度Ｖｎの修正処理が完了したと判定されたら、ステップＳ８５に移行する。
【０１１５】
この走行開始点から走行終了点に向けてのジャークを用いた最高速度の修正処理を詳細に説明すると、図１２−２に示すように、最高速度Ｖｎの地点とその手前の地点の最高速度Ｖｎ−１とその先の地点の最高速度Ｖｎ＋１が設定されているとき、この３点間におけるジャークＪを算出する。そして、このジャークＪが上限ジャークＪｍａｘ２より大きければ、最高速度ＶＮを修正する。この場合、速度の高く、且つ、中間点、つまり、最高速度Ｖｎ＋１の速度を低速側に修正する。
【０１１６】
ステップＳ８５〜Ｓ８９では、目標走行経路における速度パターンに対して、走行終了点から走行開始点に向けて隣接する３点のジャークに基づいて最高速度を修正する。この処理は、３点の速度変化が凸形状をなす領域で、近傍加速度がプラス（＋）の領域を効率良く修正できる。
【０１１７】
即ち、ステップＳ８５にて、走行終了点から走行開始点側に１区間後退した領域を設定し、ステップＳ８６では、この領域（走行終了点−１）の最高速度Ｖｎと手前の領域の最高速度Ｖｎ＋１と先の領域の最高速度Ｖｎ−１との各点間の距離Ｌ１，Ｌ２から通過時間ｄｔ１，ｄｔ２を算出する。
ｄｔ１＝Ｌ１／（（Ｖｎ−１＋Ｖｎ）／２）
ｄｔ２＝Ｌ２／（（Ｖｎ＋Ｖｎ＋１）／２）
続いて、このときの加速度Ａ１，Ａ２を算出する。
Ａ１＝（Ｖｎ−Ｖｎ−１）／ｄｔ１
Ａ２＝（Ｖｎ＋１−Ｖｎ）／ｄｔ２
更に、このときのジャーク（加加速度）Ｊを算出する。
Ｊ＝（Ａ２−Ａ１）／（ｄｔ１＋ｄｔ２）／２）
【０１１８】
ステップＳ８７では、ジャークＪが下限ジャークＪｍａｘ２以上であるかどうかを判定する。ここで、ジャークＪが下限ジャークＪｍａｘ２以上であると判定されたら、ジャーク制限条件を満たしているため、ステップＳ８９に移行する。一方、ジャークＪが下限ジャークＪｍａｘ２より小さいと判定されたら、ステップＳ８８にて、収束を高速化するために、ジャーク下限マージン係数ｋ（例えば、０．９）を設定する。そして、ジャーク制限条件を満たすように、加速度Ａ２、最高速度Ｖｎを修正する。
Ａ２＝（Ｖｎ＋１−Ｖｎ−１）／（ｄｔ１＋ｄｔ２）＋Ｊｍａｘ２×ｄｔ２／２×ｋ
Ｖｎ＝Ｖｎ＋１＋Ａ２×ｄｔ２
つまり、ジャークの超過がある場合には、速度の高く、且つ、中間点の速度を低速側に修正する。
【０１１９】
ステップＳ８９では、走行終了点の前点から走行開始点の次２点まで最高速度Ｖｎの修正処理が完了したかどうかを判定する。ここで、全ての領域で最高速度Ｖｎの修正処理が完了していないと判定されたら、ステップＳ８９にて、処理した領域（点）から走行開始点側に１区間前進した領域を設定した後、ステップＳ８６〜Ｓ８９の処理を繰り返す。そして、ステップＳ８８にて、走行終了点の前点から走行開始点の次２点まで最高速度Ｖｎの修正処理が完了したと判定されたら、処理を終了する。
【０１２０】
速度パターンに対して、走行終了点と走行開始点との間でジャークを用いて最高速度Ｖｎの修正処理を行うと、図１１に示す太線のように、各カーブ走路にて、各分割区間における減速から加速に変更される点での車両速度が適正に修正されることとなる。
【０１２１】
このように実施例３の車両走行制御装置にあっては、ＥＣＵ１０は、隣接する領域のジャーク（加加速度）を算出し、このジャークと予め設定された制限値（上限値及び下限値）とを比較して速度を修正処理している。
【０１２２】
従って、車両のピッチングに対して、姿勢を乱すことなく安定した速度パターンを生成することができ、車両の乗心地を向上することができる。
【０１２３】
また、実施例３の車両走行制御装置では、隣接する領域の速度変化が凹形状をなすときには、速度が高く且つ修正処理進行方向側の領域の速度状態を低速側に修正処理する一方、隣接する領域の速度変化が凸形状をなすときには、速度が高く且つ中間領域の速度状態を低速側に修正処理する。従って、隣接する領域の速度変化に応じて最適に速度修正を行うことができる。
【実施例４】
【０１２４】
図１３は、本発明の実施例４に係る車両走行制御装置における走行経路に応じた速度パターンを生成するためのフローチャートである。なお、本実施例の車両走行制御装置における全体構成は、上述した実施例１とほぼ同様であり、図１を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【０１２５】
実施例４の車両走行制御装置にて、第１速度状態修正手段及び第２速度状態修正手段は、ジャークと予め設定された上限値及び下限値（制限値）とを比較して速度を修正処理するが、この上限値及び下限値を、目標走行経路の形状に応じて設定する。
【０１２６】
実施例４の車両走行制御装置を具体的に説明すると、この実施例４の車両走行制御装置は、上述した実施例３における速度パターンの生成処理中に実行する処理を有している。即ち、実施例３における速度パターンの生成処理では、車両のピッチングによる車両の姿勢が乱れを防止するために、ジャークの制限値を用いて速度パターンを修正するものであるが、この場合、走行ラインが直線からカーブに変位するとき、旋回半径Ｒの変化が大きいと、フル制動から減速度を０に戻して操舵を行うような速度パターンとなってしまう。この速度パターンは、車両を一つの質点とみなしている範囲では最適解となるが、実際理車両においては、車両のヨーレイトを発生されるための前輪の荷重が抜けてしまい、車両を速く安全に走行することが不適切な速度パターンとなるおそれがある。
【０１２７】
そこで、実施例４の車両走行制御装置では、走行ラインが直線からカーブに変位するとき、加速度が大きく負（例えば、−０．２Ｇ以下）で、ジャークが正の状態、即ち、ブレーキを弱めながらコーナーリングを開始している状態では、ジャークの制限値を小さく（例えば、３ｍ／ｓ３）設定することで、前輪の荷重抜けを防止している。上述した実施例３における速度パターンの生成処理中に、ジャークの制限値を変更するだけで流用可能であり、カーブ進入時に、ジャークの上限値を厳しくしたとしても、単純に減速しすぎた状態で進入することにはならず、その範囲内で速度調整が最適化されるように、減速開始点が調整される。直線からカーブにかけて走行する車両は、ヨーレイトの変化が大きいカーブほど前輪の荷重によりヨー方向に旋回し始める力を必要とするため、ヨーレイトの変化（ヨーレイトの微分値）が大きいカーブほどジャーク制限値を低く設定する。
【０１２８】
ここで、実施例４の車両走行制御装置における走行経路に応じた速度パターンの生成処理について、図１３のフローチャートを用いて詳細に説明する。
【０１２９】
実施例４の車両走行制御装置における走行経路に応じた速度パターンを生成処理は、実施例３の速度パターンを生成処理（図１０−１、図１０−２のフローチャート）中に実行する。即ち、図１３に示すように、ステップＳ１０１にて、走行開始点の領域を設定し、ステップＳ１０２では、車両の加速度が−０．２Ｇより小さいかどうかを判定する。ここで、車両の加速度が−０．２Ｇ以上であると判定されたら、ステップＳ１０９に移行する。
【０１３０】
一方、ステップＳ１０２にて、車両の加速度が−０．２Ｇより小さいと判定されたら、ステップＳ１０３にて、ジャークが１ｍ／ｓ３より大きいかどうかを判定する。この場合、ジャークが正であるかどうかを判定するものであるが、誤差等を加味して１ｍ／ｓ３と比較する。ここで、ジャークが１ｍ／ｓ３以下であると判定されたら、ステップＳ１０９に移行する。一方、ステップＳ１０３にて、ジャークが１ｍ／ｓ３より大きいと判定されたら、ステップＳ１０４にて、車両がカーブを走行中であるかどうか、つまり、車両の旋回半径Ｒが３００ｍより大きいかどうかを判定する。ここで、車両の旋回半径Ｒが３００ｍ以下であると判定されたら、ステップＳ１０９に移行する。
【０１３１】
一方、車両の旋回半径Ｒが３００ｍより大きいと判定されたら、ステップＳ１０５にて、上限ジャークＪｍａｘ１を小さく設定する。この場合、上述した実施例３では、上限ジャークＪｍａｘ１＝６ｍ／ｓ３と設定したが、この実施例４では、上限ジャークＪｍａｘ１＝３ｍ／ｓ３に設定する。ステップＳ１０６では、処理する領域における点の速度と旋回半径Ｒとの関係からヨーレイトγ１を算出すると共に、その隣接点のヨーレイトγ２を算出し、その変化量からヨーレイト微分値を算出する。
ヨーレイト微分値＝（γ２−γ１）ｄｔ
【０１３２】
そして、ステップＳ１０７にて、ヨーレイト微分値が予め設定された設定値より大きいかどうかを判定し、大きいときには、ステップＳ１０８にて、上限ジャークＪｍａｘ１を更に低く、例えば、上限ジャークＪｍａｘ１＝２ｍ／ｓ３に設定する。
【０１３３】
ステップＳ１０９では、走行開始点から走行終了点まで上限ジャークの修正処理が完了したかどうかを判定する。ここで、修正処理が完了していないと判定されたら、次の領域の修正処理をするために、ステップＳ１０２〜Ｓ１０９の処理を繰り返す。そして、ステップＳ１０９にて、走行開始点から走行終了点まで上限ジャークの修正処理が完了したと判定されたら、処理を終了する。
【０１３４】
このように実施例４の車両走行制御装置にあっては、ＥＣＵ１０は、ジャークと予め設定された上限値及び下限値とを比較して速度を修正処理するが、この上限値及び下限値を、目標走行経路の形状に応じて設定している。
【０１３５】
従って、車両がカーブ走路に進入するとき、前輪荷重を確保して適正なヨー旋回を可能とし、安全性が高く、且つ、乗心地のよい速度パターンを生成することができる。
【実施例５】
【０１３６】
図１４は、本発明の実施例５に係る車両走行制御装置における走行経路に応じた速度パターンを生成するためのフローチャートである。なお、本実施例の車両走行制御装置における全体構成は、上述した実施例１とほぼ同様であり、図１を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【０１３７】
実施例５の車両走行制御装置にて、第１速度状態修正手段及び第２速度状態修正手段は、車両を質点モデルとして速度状態を修正処理しているが、分割された領域ごとの速度状態の修正処理が完了した後、車両を剛体モデルとして横力状態を修正処理する。
【０１３８】
実施例５の車両走行制御装置を具体的に説明すると、この実施例５の車両走行制御装置は、上述した実施例１における速度パターンの生成処理中に実行する処理を有している。即ち、実施例１における速度パターンの生成処理では、車両を一つの質点とみなしていることから、車両がスラローム走行するときに、ヨーレイトが頻繁に変化するような状況では、車両のヨーレイトに打ち勝ってヨー方向の自転を行うための横力が発生できず、タイヤがスリップしてしまうおそれがある。上述した実施例３、４では、ジャークを用いて速度を修正することで、車両の姿勢を安定させる効果があるが、本質的に、オーバースピードでカーブに進入した車両を無理やりに自転させることは物理的に硬軟であり、車両の速度を適正に低下させる必要がある。
【０１３９】
そこで、実施例５の車両走行制御装置では、車両を一つの質点とみなすだけでなく、ヨーレイトの慣性モーメントをもった剛体として取り扱って減速させる。即ち、車両が直線走路からカーブ走路に進入して曲がるとき、ヨーレイトを増加させるために前輪の負担が増加する。ヨーレイトにこの増加した負担分が加わっても、タイヤの摩擦円内に納まるように速度を低下させる。具体的には、ヨーレイトの絶対値が増加し、且つ、ヨーレイトの変化度合（ヨーレイト微分値）が設定値より大きいときには、車両を前輪だけで自転させる場合の横力を車両全体に必要な横力（ヨーレイトの慣性モーメント×ヨーレイト微分値／車両重心位置からフロンとアクスルまでの距離）に加えて車両の速度を低下させる。一方、ヨーレイトの絶対値が減少し、且つ、ヨーレイトの変化度合（ヨーレイト微分値）が設定値より大きいときには、前輪が後輪より横力を低下すればよいため、この処理は行わない。
【０１４０】
ここで、実施例５の車両走行制御装置における走行経路に応じた速度パターンの生成処理について、図１４のフローチャートを用いて詳細に説明する。
【０１４１】
実施例５の車両走行制御装置における走行経路に応じた速度パターンを生成処理は、実施例１の速度パターンを生成処理（図２のフローチャート）中に実行する。即ち、図１４に示すように、ステップＳ１１１にて、走行開始点の領域を設定し、ステップＳ１１２では、処理する領域における点の速度と旋回半径Ｒとの関係からヨーレイトγ１を算出すると共に、その隣接点のヨーレイトγ２を算出する。そして、ステップＳ１１３にて、ヨーレイトγ１の絶対値がヨーレイトγ２の絶対値より小さいかどうかを判定する。
【０１４２】
ここで、ヨーレイトγ１の絶対値がヨーレイトγ２の絶対値以上であると判定されたら、ステップＳ１１７に移行する。一方、ヨーレイトγ１の絶対値がヨーレイトγ２の絶対値より小さいと判定されたら、ステップＳ１１４にて、ヨーレイトγ１、γ２の変化量からヨーレイト微分値を算出する。
ヨーレイト微分値＝（γ２−γ１）ｄｔ
【０１４３】
そして、ステップＳ１１５にて、ヨーレイト微分値が予め設定された設定値（例えば、１０ｄｅｇ／ｓ２）より大きいかどうかを判定する。ここで、ヨーレイト微分値が設定値以下であると判定されたら、ステップＳ１１７に移行する。一方、ヨーレイト微分値が設定値より大きいと判定されたら、ステップＳ１１６にて、車両のヨーレイト微分値を発生させるために必要な横力Ａｙ２を算出する。なお、Ｉは、ヨーレイトの慣性モーメント、Ｌｆは、で車両重心位置からフロンとアクスルまでの距離ある。
Ａｙ２＝Ｉ×γ／Ｌｆ
【０１４４】
また、道路の摩擦係数μと重力加速度ｇを用いて横力Ａｙ１を算出する。
Ａｙ１＝μ×ｇ
そして、道路の摩擦係数μを、ヨーレイトの慣性モーメントを考慮して見なし摩擦係数μに変更する。
見なし摩擦係数μ＝μ×Ａｙ１／（Ａｙ１＋Ａｙ２）
【０１４５】
ステップＳ１１７では、走行開始点から走行終了点まで見なし摩擦係数μの修正処理が完了したかどうかを判定する。ここで、修正処理が完了していないと判定されたら、次の領域の修正処理をするために、ステップＳ１１２〜Ｓ１１７の処理を繰り返す。そして、ステップＳ１１７にて、走行開始点から走行終了点まで見なし摩擦係数μの修正処理が完了したと判定されたら、処理を終了する。
【０１４６】
このように実施例５の車両走行制御装置にあっては、ＥＣＵ１０は、分割された領域ごとの速度状態の修正処理を行うとき、車両を質点モデルとして速度状態を修正処理が完了した後、車両を剛体モデルとして横力状態の修正処理を行っている。
【０１４７】
従って、車両がスラローム走行するようなヨーレイトが頻繁に変化する走行状態にて、車両が自転しながら走行する適正な速度パターンを生成することができる。
【０１４８】
なお、上述した実施例では、本発明に係る車両走行制御装置を車両の自動走行制御に適用して説明したが、自動走行制御と手動走行制御が可能なものに適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４９】
以上のように、本発明に係る車両走行制御装置は、目標走行経路における走行制御の開始位置から終了位置に向けて速度状態を修正処理すると共に、走行制御の終了位置から開始位置に向けて速度状態を修正処理することで、走行経路に応じた速度パターンを短時間で生成し、この速度パターンに基づいて車両の走行を制御可能とするものであり、いずれの車両に適用しても有用である。
【符号の説明】
【０１５０】
１０  電子制御ユニット、ＥＣＵ（パターンを生成手段、第１速度状態修正手段、第２速度状態修正手段）
１１  ブレーキペダルセンサ
１２  アクセルペダルセンサ
１３  舵角センサ
１４  Ｇ（加速度）センサ
１５  ヨーレイトセンサ
１６  車輪速センサ
１７  白線認識センサ
１８  ナビゲーションシステム
２１  スロットルアクチュエータ
２２  ブレーキアクチュエータ
２３  操舵アクチュエータ
【図１】
2010264820.tif 000003
【図２】
2010264820.tif 000004
【図３】
2010264820.tif 000005
【図４】
2010264820.tif 000006
【図５】
2010264820.tif 000007
【図６】
2010264820.tif 000008
【図７】
2010264820.tif 000009
【図８−１】
2010264820.tif 000010
【図８−２】
2010264820.tif 000011
【図９】
2010264820.tif 000012
【図１０−１】
2010264820.tif 000013
【図１０−２】
2010264820.tif 000014
【図１１】
2010264820.tif 000015
【図１２−１】
2010264820.tif 000016
【図１２−２】
2010264820.tif 000017
【図１３】
2010264820.tif 000018
【図１４】
2010264820.tif 000019