(57)【要約】【課題】走行安全性、またはドライバ操作に対する車両応答性を考慮して、自由度の高い運転計画の生成や車両制御を行うことが可能な車両制御装置を提供することを目的とする。【解決手段】運転計画生成ＥＣＵ１８は、自車または他車両の走行実績のある前後Ｇｘおよび横Ｇｙに基づいて、路面μの上限および下限を設定し、路面μの上限以下の範囲で、または、下限以上の範囲で路面μを算出することにより、走行安全性、またはドライバ操作に対する車両応答性を考慮して、自由度の高い運転計画の生成や車両制御を行う。【選択図】図１
2011063105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車または他車両の走行実績のある前後Ｇｘおよび横Ｇｙを入力する入力手段と、
前記入力手段から入力される前後Ｇｘおよび横Ｇｙに基づいて、路面摩擦係数（以下、「摩擦係数」をμとする）の上限および下限を設定する範囲設定手段と、
前記範囲設定手段で設定された路面μの上限以下の範囲で、または下限以上の範囲で路面μを算出する路面μ算出手段と、
を備えたことを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記範囲設定手段は、前記路面μの下限を、前記入力手段から入力される前後Ｇｘおよび横Ｇｙに基づいて算出し、前記路面μの上限を、前記入力手段から入力される前後Ｇｘおよび横Ｇｙのうち、グリップ限界の際の前後Ｇｘおよび横Ｇｙに基づいて算出することを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記範囲設定手段は、前記路面μの下限を、（前後Ｇｘ２＋横Ｇｙ２）１／２とし、前記路面μの上限を、グリップ限界の際の（前後Ｇｘ２＋横Ｇｙ２）１／２としたことを特徴とする請求項２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記範囲設定手段は、前記路面μの上限を複数段階に設定することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記路面μ算出手段は、前記路面μの上限と下限を、自動運転の割合を示す運転自動化率に応じた重み付けを行って加算することにより、前記路面μを算出することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の車両制御装置。
【請求項６】
前記路面μ算出手段は、自動運転の割合を示す運転自動化率が高いほど前記路面μの下限に近い値を路面μとして算出することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の車両制御装置。
【請求項７】
前記路面μ算出手段で算出した路面μに基づいて、運転計画の生成または車両制御を行うことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置に関し、詳細には、ドライバ操作に対する車両応答性と走行安全性を考慮して、自由度の高い運転計画の生成や車両制御を行うことが可能な車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の車両の知能化技術、情報化技術の進歩により、車両の運転・走行を支援する車両の制御技術は、従前に比して高度に発展し、車両の運転者の操縦負担は軽減され、車両の安全性が向上されている。例えば、車載レーダ、車車間通信技術等を用いて、自車の進行方向に存在する先行車両や障害物を自動的に発見し、それらを適切に回避し又は適正な車間距離を維持するよう運転者に警告を発し或いは自車の走行・運動を制御する技術や、ＧＰＳ（Global  Positioning  System）によるカーナビゲーションシステムを用いることにより、自車両の現在位置の情報や周辺の道路状況に関する情報を取得し、それらの情報と運転者の長期希望（目的地、到着時刻など）とを参照して運転計画（将来の走行軌跡）を生成する技術が提案されている。運転計画の生成や車両挙動の制御には、路面状態を表す路面摩擦係数（以下、摩擦係数を「μ」と略す）を把握する必要がある。
【０００３】
例えば、特許文献１では、制御ユニットは、主に自車両に対するドライバ操作から推定される目標挙動（目標前後力Ｆｘ、目標ヨーモーメントＭｚ）を演算し、予め設定したΔｔ秒後の自車両１の摩擦円利用率μｒ（Δｔ）と判定対象とする全立体物に対する接触確率の総計Ｒｔ（Δｔ）と目標挙動の修正量δＦｖとを含んで最小値を現出する目的関数Ｌを予め設定し、この目的関数Ｌを最小とする目標挙動修正量δＦｖを演算し、目標挙動と目標挙動修正量δＦｖとを基に制御量を決定し、この制御量により、自動ブレーキ制御を実行させる技術が提案されている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、路面μ＝１に固定して車両制御を行っているため、実際の路面μが１を下回る場合の安全性を考慮した制御が必要となる。他方、路面μを低い側に設定すると、ドライバ操作に対する車両応答性が悪くなるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−９９１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、走行安定性、またはドライバ操作に対する車両応答性を考慮して、自由度の高い運転計画の生成や車両制御を行うことが可能な車両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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、自車または他車両の走行実績のある前後Ｇｘおよび横Ｇｙを入力する入力手段と、前記入力手段から入力される前後Ｇｘおよび横Ｇｙに基づいて、路面摩擦係数（以下、「摩擦係数」をμとする）の上限および下限を設定する範囲設定手段と、前記範囲設定手段で設定された路面μの上限以下の範囲で、または下限以上の範囲で路面μを算出する路面μ算出手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記範囲設定手段は、前記路面μの下限を、前記入力手段から入力される前後Ｇｘおよび横Ｇｙに基づいて算出し、前記路面μの上限を、前記入力手段から入力される前後Ｇｘおよび横Ｇｙのうち、グリップ限界の際の前後Ｇｘおよび横Ｇｙに基づいて算出することが望ましい。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記範囲設定手段は、前記路面μの下限を、（前後Ｇｘ２＋横Ｇｙ２）１／２とし、前記路面μの上限を、グリップ限界の際の（前後Ｇｘ２＋横Ｇｙ２）１／２とすることが望ましい。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記範囲設定手段は、前記路面μの上限を複数段階に設定することが望ましい。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記路面μ算出手段は、前記路面μの上限と下限を、自動運転の割合を示す運転自動化率に応じた重み付けを行って加算することにより、前記路面μを算出することが望ましい。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記路面μ算出手段は、自動運転の割合を示す運転自動化率が高いほど前記路面μの下限に近い値を路面μとして算出することが望ましい。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記路面μ算出手段で算出した路面μに基づいて、運転計画の生成または車両制御を行うことが望ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、自車または他車両の走行実績のある前後Ｇｘおよび横Ｇｙを入力する入力手段と、前記入力手段から入力される前後Ｇｘおよび横Ｇｙに基づいて、路面摩擦係数（以下、「摩擦係数」をμとする）の上限および下限を設定する範囲設定手段と、前記範囲設定手段で設定された路面μの上限および下限の範囲内で路面μを算出する路面μ算出手段と、を備えているので、ドライバ操作に対する車両応答性と走行安全性を考慮して、自由度の高い運転計画の生成や車両制御を行うことが可能な車両制御装置を提供することが可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る車両制御装置の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、前後Ｇｘ、横Ｇｙおよび路面μの下限の関係を説明するための図である。
【図３】図３は、前後Ｇｘ、横Ｇｙおよび路面μの下限の関係を説明するための図である。
【図４】図４は、路面μの上限と下限を設定する方法を説明するための図である。
【図５】図５は、重み係数マップの一例を示す図である。
【図６】図６は、運転計画生成ＥＣＵの路面μの算出処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】図７は、上限μを２段階（上限μ上側、上限μ下側）に設定する方法を説明するための図である。
【図８】図８は、グリップ限界とスリップ回復時の一例を説明するためのμ−Ｓカーブを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、この発明にかかる車両制御装置の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものまたは実質的に同一のものが含まれる。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る車両に搭載される車両制御装置の概略構成の一例を示すブロック図である。実施の形態１に係る車両は、自動運転（自律運転）が可能に構成されている。実施の形態１に係る車両制御装置１は、図１に示すように、カメラ装置１１と、レーダ装置１２と、自車両走行情報入力部１４と、道路情報記憶部１５と、カーナビゲーション装置１６と、通信部（他車走行情報入力部）１７と、運転計画生成ＥＣＵ１８と、車両運動制御ＥＣＵ１９と、ＥＰＳ（電動パワステ）２０と、ＥＣＢ（電子ブレーキ装置）２１と、エンジン装置２２とを備えている。
【００１８】
カメラ装置１１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）を運転計画生成ＥＣＵ１８に出力する。運転計画生成ＥＣＵ１８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。
【００１９】
レーダ装置１２は、ミリ波レーダを使用して、自車両と知覚対象物との間の相対距離を検出して、運転計画生成ＥＣＵ１８に出力する。ミリ波レーダは、自車両の前面から進行方向の所定の範囲でミリ波を出射し、自車両の進行方向に存在する知覚対象物ＴＡにより反射したミリ波を受信するものである。そして、ミリ波レーダは、出射から受信までの時間を計測することによって、ミリ波レーダから自車両の知覚対象物までの距離を算出することで実相対距離を検出し、運転計画生成ＥＣＵ１８に出力する。なお、距離センサは、ミリ波レーダに限定されるものではなく、例えばレーザや赤外線などを用いたレーダ、ＣＣＤカメラなどの撮像装置により自車両の進行方向を撮像した画像データに基づいて実相対距離Ｄｒを算出する画像認識装置などであっても良い。
【００２０】
自車両走行情報入力部１４は、自車両の走行情報として、例えば、車両の前後Ｇｘおよび横Ｇｙを検出するＧセンサ、自車両の走行速度（車速）を検出する車速センサ、右側車輪および左側車輪（前輪および／または後輪）の車輪速を検出する車輪速センサ、ヨーレート（車両重心の上下方向軸回りの回転角速度）を検出するヨーレートセンサ、操舵角を検出する操舵角センサ、例えば人工衛星を利用して車両の位置を測定するためのＧＰＳ（Global  Positioning  System）信号等の測位信号を受信し、自車両の絶対位置座標である位置情報を検出するＧＰＳ受信機などを備えて構成されており、検出した自車両の走行情報を運転計画生成ＥＣＵ１８へ出力する。走行情報には、前後Ｇｘ、横Ｇｙ、車速、車輪速、ヨーレート、操舵角、位置情報等が含まれる。
【００２１】
道路情報記憶部１５は、地図データ、道路に係るノード情報およびカーブ情報を道路データとして記憶しており、ノード情報は、例えば道路形状を把握するための座標点のデータであり、カーブ情報は、例えばリンク（つまり、各ノード間を結ぶ線）上に設定されたカーブの開始点および終了点に加えて、カーブの曲率に係る情報（例えば、カーブの曲率や半径Ｒおよび極性）と、カーブの深さに係る情報（例えば、カーブの通過に要する旋回角θやカーブの長さ等）とから構成されている。
【００２２】
カーナビゲーション装置１６は、ＧＰＳ受信器から入力した自車両の現在位置情報に基づいて、自車両の現在位置および進行方向を検知し、この検知結果に基づき、道路情報記憶部１５に格納された道路情報に対してマップマッチングを行い、表示画面上での自車両の現在位置の表示位置を制御すると共に、検出された自車両の現在位置あるいは各種スイッチやキーボード等を介して操作者により入力された適宜の車両位置に対して、表示画面上での地図表示を制御する。
【００２３】
通信部１７は、他車両の走行情報を受信可能に構成されている。例えば、通信部１７は、基地局３１を介してサービスセンタ３２と通信可能に構成されており、また、車車間通信で他の車両と通信可能に構成されている。サービスセンタ３２は、車両の走行情報を収集する。通信部１７は、自車両の走行情報を他車両４１や基地局３１に送信するとともに、他車両４１や基地局３１から送信された他車両４１の走行情報を受信し、受信した走行情報を運転計画生成ＥＣＵ１８へ出力する。
【００２４】
運転計画生成ＥＣＵ１８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器、およびポート等で構成されており、路面μの上限μおよび下限μと対応する位置情報とを関連づけて格納する路面μマップ１８ａと、路面μを算出する場合に使用する重み係数マップ１８ｂ（図５参照）とを備えている。運転計画生成ＥＣＵ１８は、通信部１７で受信した走行実績のある他車両の走行情報や自走行情報検出部１４で検出した走行実績のある自車両の走行情報に基づいて、対象道路の路面μを推定し、推定した路面μに基づいてタイヤ発生力（＝路面μ×接地荷重）を算出し、算出したタイヤ発生力の範囲内で運転計画（速度、操舵角を含む）を生成して、車両運転制御ＥＣＵ１９に出力する。
【００２５】
車両運動制御ＥＣＵ１９は、ＥＰＳ（電動パワステ）２０、ＥＣＢ（ブレーキ装置）２１、およびエンジン装置２２等の車両運動装置が接続されており、これらの車両運動装置のアクチュエータの動作を制御する。車両運動制御ＥＣＵ１９は、運転計画生成ＥＣＵ１８から入力される運転計画に基づいて、車両運動装置のアクチュエータを制御する。
【００２６】
例えば、エンジン装置２２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スロットルアクチュエータを備え、車両運転制御ＥＣＵ１９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を作動し、スロットル弁の開度を調整する。また、例えば、ＥＣＢ（ブレーキ装置）２１は、ホイールシリンダへの制御油圧を調整するブレーキアクチュエータを備え、車両運転制御ＥＣＵ１９は、ブレーキ制御信号を出力して、ブレーキアクチュエータ２２を作動させ、ホイールシリンダのブレーキ油圧を調整する。また、例えば、ＥＰＳ（電動パワステ）２０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操舵アクチュエータを備え、車両運転制御ＥＣＵ１９は、操舵制御信号を出力して、操舵アクチュエータを作動させ、モータにより操舵トルクを調整する。
【００２７】
つぎに、図２〜図５を参照して、運転計画生成ＥＣＵ１８の路面μの算出処理について詳細に説明する。車両の運転計画を作成する場合には、路面μが必要である。しかしながら、路面μを確実に推定する方法は存在しておらず、従来は、限界路面μまたは高路面μ（例えば、「１」）を固定として車両制御に使用している。限界路面μに固定する方法では、一般路においては検出頻度が非常に少なく実用的ではない。また、高路面μに固定する方法では、安全上問題がある。
【００２８】
上述したように、ドライバ主体で考えて、ドライバの操作に違和感を与えないようにするためには、路面μを高い側に設定することが望ましい。他方、自動運転の場合は、安全性が重視されるため、路面μを低い側に設定することが望ましい。そこで、本実施の形態では、ドライバ主権とシステム主権が共存できるように、路面μの上限と下限を設定し、その範囲内で状況に応じて、路面μを設定して適切な運転計画の作成や車両制御を実現する。
【００２９】
具体的には、運転計画生成ＥＣＵ１８は、自車または他車の実走行において路面で検出した前後Ｇｘおよび横Ｇｙに基づいて、路面μの上限と下限を算出する。そして、運転計画生成ＥＣＵ１８は、路面μの上限および下限の範囲内で、運転自動化率に応じて路面μを算出する。
【００３０】
運転計画は、位置、速度パターン、加速度パターン、操舵角パターン、ヨー角、ヨーレートなどの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。このような運転計画を生成する場合は、道路の所定の区間をブロック単位とし、各ブロックでの走行軌跡を、走行路を分割した区間であるメッシュ単位で生成することにしてもよい。また、運転計画を生成する場合は、評価関数を使用することにしてもよい。
【００３１】
走行実績のある走行情報（前後Ｇｘ、横Ｇｙ、およびその位置情報等）を収集する方法としては、例えば、他車両（例えば、先行車）４１から車車間通信で走行情報を取得する方法、走行する頻度が高い道路等で自車の走行情報を収集する方法、対象となる道路区間について、サービスセンタ３２から他車両４１の走行情報を収集する方法等がある。
【００３２】
図２および図３は、横Ｇｙ、前後Ｇｘ、および路面μの下限を説明するための図である。図３は、図２に示すような道路において、直線部のＡ〜Ｂ区間を加速し、カーブのＢ〜Ｃ区間を定常旋回し、直線のＣ区間を定常速度で走行し、直線の区間Ｄを減速走行した場合の横Ｇｘおよび前後Ｇｙの実測値と、（前後Ｇｘ２＋横Ｇｙ２）１／２の一例を示す図である。ここで、（前後Ｇｘ２＋横Ｇｙ２）１／２を下限μに設定する。
【００３３】
図４は、路面μの上限と下限を設定する方法を説明するための図である。同図において、横軸は地点、縦軸は、路面μの大きさの一例を示しており、Ａは下限μ＝（前後Ｇｘ２＋横Ｇｙ２）１／２、Ｂは上限μを示している。上限μは、（前後Ｇｘ２＋横Ｇｙ２）１／２のうち、タイヤのグリップ限界域での（前後Ｇｘ２＋横Ｇｙ２）１／２を使用することができる。ここで、タイヤのグリップ限界域は、タイヤのスリップ率Ｓ＝［（車速Ｖ−車輪速Ｖｗ）／車速Ｖ］×１００で判断することができる。車輪速Ｖｗは、例えば、Ｒ側前輪とＬ側前輪の車輪速の平均値や４輪の平均値とすることができる。
【００３４】
同図において、Ｐ１点とＰ２点は、タイヤのグリップ限界域での（前後Ｇｘ２＋横Ｇｙ２）１／２を示している。タイヤのグリップ限界域での前後Ｇｘおよび横Ｇｙは、常時検出できるわけではないので、検出できない間は、検出できた（前後Ｇｘ２＋横Ｇｙ２）１／２を使用して補間する。この補間には、例えば、エルミート補間を使用することができる。同図においては、Ｐ１点とＰ２点を使用して上限μを算出している。
【００３５】
運転計画生成ＥＣＵ１８は、自車または他車の走行実績のある前後Ｇｘおよび横Ｇｙに基づいて、上限μおよび下限μを算出し、対応する位置情報と関連づけて、路面μマップ１８ａに登録する。
【００３６】
運転計画生成ＥＣＵ１８は、上限μと下限μの範囲内で運転自動化率に応じて、路面μを算出する。具体的には、路面μ＝下限μ×下限μ重み係数ｋ＋上限μ×（１−下限μ重み係数ｋ）・・・式（１）により算出する。
【００３７】
図５は、図１の重み係数マップ１８ｂの一例を示す図である。同図において、横軸は運転自動化率、縦軸は下限μの重み係数を示している。下限μの重み係数は、運転自動化率が０〜Ｔ１の区間では０，Ｔ１〜Ｔ２の区間では線形的に上昇、Ｔ２より大の区間では、１となり、運転自動化率は、上限μと下限μの割合を決定するためのものであり、運転自動化率が大きいほど下限μの重み係数ｋが大きくなる。このため、上記式（１）により算出される路面μは、運転自動化率が大きいほど路面μは小さくなる一方、運転自動化率が小さいほど路面μが大きくなる。
【００３８】
運転計画生成ＥＣＵ１８は重み係数マップ１８ｂを参照して、設定される運転自動化率に対応する下限μ重み係数ｋを算出する。この算出した下限μ重み係数ｋを上記式（１）に代入して、路面μを算出する。
【００３９】
運転自動化率は、任意に設定可能であるが、車両の走行が自動走行に依存する割合の大きい場合ほど、運転自動化率を高く設定し、路面μを低い側に設定するのが望ましい。例えば、ドライバ走行モードと自動走行モードとを設け、ドライバ走行モードでは、ドライバの責任で車を走行させるため、運転自動化率＝０を設定して路面μを上限μに設定し、自動走行モードでは、安全性を重視して、運転自動化率＝１を設定し、路面μを下限μに設定することができる。なお、ドライバの生理状態を検出可能なドライバ観察装置を搭載した車両では、ドライバの睡眠を検出した場合には、自動走行モードを自動的に実行して、運転自動化率＝１を設定し、路面μを下限μに設定することにしてもよい。
【００４０】
また、ドライバ走行モードを、アグレッシブモード、リラックスモード、アシストモードの３つに分類し、アグレッシブモードでは、運転自動化率＝０を設定して路面μを上限μに設定し、リラックスモードでは、運転自動化率を「１」付近に設定して路面μを下限μに付近に設定し、アシストモードの場合は、アシストとドライバ操作の度合いに応じて、運転自動化率を設定して（アシストの度合いが大の場合は運転自動化率を大、ドライバ操作の度合いが大きい場合は運転自動化率を小とする）路面μを設定することにしてもよい。
【００４１】
図６は、図１の運転計画生成ＥＣＵ１８の路面μの算出処理を説明するためのフローチャートである。まず、運転計画生成ＥＣＵ１８は、対象となる道路の各地点について、自車または他車から走行実績のある走行情報（前後Ｇｘ、横Ｇｙ、位置情報等）を収集して、メモリに格納する。
【００４２】
図６において、運転計画生成ＥＣＵ１８は、メモリに格納した前後Ｇｘおよび横Ｇｙに基づいて、（Ｇｘ２＋Ｇｙ２）１／２を下限μとして算出し（ステップＳ１１）、位置情報と算出した下限μとを関連づけて、路面μマップ１８ａに登録する（ステップＳ１２）。
【００４３】
つぎに、運転計画生成ＥＣＵ１８は、タイヤのグリップ限界域での（前後Ｇｘ２＋横Ｇｙ２）１／２を上限μとして算出し（ステップＳ３）、タイヤのグリップ限界域での前後Ｇｘおよび横Ｇｙを検出できない区間は、算出した上限μを使用して補間する（ステップＳ１４）。そして、位置情報と算出した上限μとを関連づけて、路面μマップ１８ａに登録する（ステップＳ１５）。
【００４４】
運転計画生成ＥＣＵ１８は、運転自動化率を設定し（ステップＳ１６）、重み係数マップ１８ｂを参照して、設定した運転自動化率に応じた下限μの重み係数ｋの値を算出する（ステップＳ１７）。運転計画生成ＥＣＵ１８は、算出した重み係数ｋの値を上記式（１）に代入して、路面μを算出する（ステップＳ１８）。
【００４５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、運転計画生成ＥＣＵ１８は、自車または他車両の走行実績のある前後Ｇｘおよび横Ｇｙに基づいて、路面μの上限および下限を設定し、路面μの上限および下限の範囲内で路面μを算出することとしたので、ドライバ操作に対する車両応答性と走行安全性を考慮して、自由度の高い運転計画の生成や車両制御を行うことが可能となる。
【００４６】
また、本実施の形態によれば、路面μの下限を、（前後Ｇｘ２＋横Ｇｙ２）１／２とし、面μの上限を、グリップ限界の際の（前後Ｇｘ２＋横Ｇｙ２）１／２としたので、路面μの上限および下限を簡単かつ高精度に設定することが可能となる。
【００４７】
また、本実施の形態では、運転計画生成ＥＣＵ１８は、路面μの上限と下限を、自動運転の割合を示す運転自動化率に応じた重み付けを行って加算することにより、路面μを算出することとしたので、運転自動化率が高いほど路面μの下限に近い値を路面μとして算出して、安全性を確保でき、運転自動化率が低いほど路面μの上限に近い値を路面μとして算出して、ドライバ操作に対する車両応答性を向上させることが可能となる。
【００４８】
なお、本実施の形態では、設定した路面μの上限および下限の範囲内で路面μを算出することとしたが、設定した路面μの上限以下の範囲で、または、設定した路面μの下限以上の範囲で路面μを算出することにしてもよい。設定した路面μの上限以下の範囲で路面μを算出することにより、実際の路面μが１を下回る場合の安全性を確保することができ、また、設定した路面μの下限以上の範囲で路面μを算出することにより、ドライバ操作に対する車両応答性を向上させることが可能となる。
【００４９】
（実施の形態２）
実施の形態２では、実施の形態１において、運転計画生成ＥＣＵ１８が、下限μ重み係数ｋが０に近い条件の場合（運転自動化率が０に近い場合）に、上限μを上側と下側の２段階に設定し、モードに応じていずれか一方を選択する場合について説明する。例えば、ドライバがアグレッシブに走行するモードの場合は、上限μの下側を選択し、ドライバがよりアグレッシブに走行するモードの場合は、上限μの上側を選択することができる。
【００５０】
図７は、２段階の上限μ（上限μ上側、上限μ下側）を説明するための図である。同図において、横軸は各地点を示しており、Ａは下限μ＝（前後Ｇｘ２＋横Ｇｙ２）１／２、Ｂは上限μの上側、Ｃは上限μの下側を示している。上限μの上側Ｂは、実施の形態１の上限μと同様に、タイヤのグリップ限界時（スリップ時）の（前後Ｇｘ２＋横Ｇｙ２）１／２とすることができる。また、上限μの下側Ｃは、スリップから回復する時（戻り側）の（前後Ｇｘ２＋横Ｇｙ２）１／２とすることができる。
【００５１】
図８は、グリップ限界とスリップ回復時の一例を説明するためのμ−Ｓカーブを示す図である。同図において、横軸はスリップ率Ｓ、縦軸はタイヤと路面とのμを示している。同図に示すように、車両がＤに示すような挙動でスリップし、Ｅに示すような挙動でスリップから回復した場合は、Ｐ３のタイヤのグリップ限界時（スリップ発生時）の（前後Ｇｘ２＋横Ｇｙ２）１／２を上限μの上側、Ｐ４のスリップ回復時（戻り側）の（前後Ｇｘ２＋横Ｇｙ２）１／２を上限μの下側とすることができる。上述したように、タイヤのグリップ限界時やスリップ回復時の前後Ｇｘおよび横Ｇｙを常時検出できるわけではないので、検出できない区間は、検出できた場合の上限μの上側、下側を使用してそれぞれ補間する。この補間には、例えば、エルミート（Ｈｅｒｍｉｔｅ）補間を使用することができる。
【００５２】
実施の形態２によれば、路面μの上限を２段階に設定することとしたので、運転自動化率が０に近い場合に、ドライバ意思を反映させたより精密な制御を行うことが可能となる。
【００５３】
なお、上記した実施の形態では、推定した路面μに基づいて運転計画を生成する場合について説明したが、推定した路面μに基づいて車両制御を行う構成としてもよい。また、
上記した実施の形態では、路面μの上限を２段階に設定することとしにしたが、３段階以上に設定してもよく、また、路面μの下限を複数段階設定することにしてもよい。また、路面μマップ１８ａとして、二次元（道路進行方向および道路幅方向）の路面μマップを生成することにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上のように、本発明にかかる車両制御装置および車両制御方法は、ドライバ操作に対する車両応答性と走行安全性を考慮して、自由度の高い運転計画の生成や車両制御を行う場合に有用である。
【符号の説明】
【００５５】
１  車両制御装置
１１  カメラ装置
１２  レーダ装置
１４  自車両走行情報入力部
１５  道路情報記憶部
１６  カーナビゲーション装置
１７  通信部（他車走行情報入力部）
１８  運転計画生成ＥＣＵ
１８ａ  路面μマップ
１８ｂ  重み係数マップ
１９  車両運動制御ＥＣＵ
２０  ＥＰＳ（電動パワステ）
２１  ＥＣＢ（電子ブレーキ装置）
２２  エンジン装置
３１  基地局
３２  サービスセンタ
４１  他車両
【図１】
2011063105.tif 000003
【図２】
2011063105.tif 000004
【図３】
2011063105.tif 000005
【図４】
2011063105.tif 000006
【図５】
2011063105.tif 000007
【図６】
2011063105.tif 000008
【図７】
2011063105.tif 000009
【図８】
2011063105.tif 000010