(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両が追従すべき目標コースを媒介変数を用いて車両挙動のパラメータで制限自在に設定する目標コース設定手段と、
上記自車両が到達した移動距離における上記目標コースの傾き角と該自車両の前回の目標ヨー角に基づき、予め設定した上記自車両の車両特性の上記車両挙動のパラメータに応じて前回設定した前回の目標ヨー角速度を制限して今回の目標ヨー角速度を算出設定する目標制御量設定手段と、
上記目標制御量設定手段で算出した上記今回の目標ヨー角速度に基づいて上記自車両を上記目標コースに追従制御させる追従制御手段と、
を備えた車両の走行制御装置において、
上記目標制御量設定手段は、
上記自車両が到達した移動距離における上記目標コースの傾き角を算出し、今回の該目標コースの傾き角と上記自車両の前回の目標ヨー角に基づいて予め設定した上記自車両の車両特性の上記車両挙動のパラメータに応じてヨー角の変化量であるヨー角偏差を制限し、制限された上記ヨー角偏差をヨー角偏差制限値として算出する制限制御量算出手段と、
上記ヨー角偏差制限値と上記前回の目標ヨー角速度とに基づいて予め設定した上記自車両の車両特性の上記車両挙動のパラメータに応じてヨー角速度の変化量であるヨー角速度偏差を制限し、制限された上記ヨー角速度偏差をヨー角速度偏差制限値として算出する制限制御量変化量算出手段と、
上記前回の目標ヨー角速度と上記ヨー角速度偏差制限値に基づいて上記今回の目標ヨー角速度を算出する今回の目標制御量算出手段と、
を備えたことを特徴とする車両の走行制御装置。
【請求項２】
上記目標制御量設定手段は、
上記前回の目標ヨー角と上記前回の目標ヨー角速度に基づいて今回の目標ヨー角を算出する目標ヨー角算出手段を更に有し、
上記今回の目標ヨー角を次回のプログラム実行時に上記前回の目標ヨー角として読み込むことを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
【請求項３】
上記制限制御量算出手段は、上記今回の目標コースの傾き角と上記自車両の前回の目標ヨー角に基づいてヨー角の変化量であるヨー角偏差を算出し、該ヨー角偏差を予め設定した上記自車両の車両特性の上記車両挙動のパラメータに応じて制限し、上記ヨー角偏差制限値を算出することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の走行制御装置。
【請求項４】
上記制限制御量変化量算出手段は、上記ヨー角偏差制限値と上記前回の目標ヨー角速度とに基づいてヨー角速度の変化量であるヨー角速度偏差を算出し、該ヨー角速度偏差を予め設定した上記自車両の車両特性の上記車両挙動のパラメータに応じて制限し、上記ヨー角速度偏差制限値を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の車両の走行制御装置。
【請求項５】
上記車両挙動のパラメータは上記自車両のヨー運動に係るパラメータであることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一つ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、車両を目標コースに沿って追従制御させる車両の走行制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両においては、運転をより快適に安全に行えるように自動運転の技術を利用した様々な技術が開発され実用化されている。例えば、特開２０００−３３８６０号公報（以下、特許文献１）では、走行車線の基準位置からの車両の走行位置の横ずれ状態を検出し、検出した横ずれ状態に基づいて自車両の逸脱方向を判定し、自車両が走行車線から逸脱しそうになると、これを防止する方向のヨーモーメントが車両に作用するように車輪に制動力を付加する車線逸脱防止装置の技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３３８６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献１で開示されるような車線逸脱防止装置の技術では、ただ１つの車線逸脱防止手段を使い、車線逸脱防止手段を開始するタイミング、および開始後の自車左右中央位置と車線中央位置との位置偏差に基づき、逸脱防止手段に利用される制御アクチュエータの出力、例えば前後左右それぞれのブレーキ制動力やハンドルの操作量などが決められる。しかしながら、実際の走行環境では、走行環境の変化（タイヤのグリップ力の変化、路面μの変化、車両重量分布の変化による荷重変化など）と複数の制御アクチュエータを組み合わせた逸脱防止手段を考慮し、車線逸脱を防止すべく自車両を追従させる目標コースを設定する際に、想定される多くの上記条件の変化全て（走行環境の変化、制御アクチュエータの変化等）を満足するような目標コースを設定することは困難で、精度の良い目標コースを設定することができないという課題があった。このため、目標コースに追従制御する際に条件の変化（例えば、走行環境の変化、制御アクチュエータの変化等）が生じた場合には対応が困難となり、新たな目標コースの設定や、新たな目標制御量の設定を行わなければ対応できない場合がある。また、上述のような多くの条件変化を考慮して目標コースを設定することも考えられるが膨大なデータや計算が必要となり実用的ではないという課題もある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、目標コースも容易に設定することができ、たとえ追従制御する際に条件の変化が生じたとしても適切な目標制御量を設定して目標コースに沿った精度の良いスムーズな追従制御ができる車両の走行制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両の走行制御装置の一態様は、自車両が追従すべき目標コースを媒介変数を用いて車両挙動のパラメータで制限自在に設定する目標コース設定手段と、上記自車両が到達した移動距離における上記目標コースの傾き角と該自車両の前回の目標ヨー角に基づき、予め設定した上記自車両の車両特性の上記車両挙動のパラメータに応じて前回設定した前回の目標ヨー角速度を制限して今回の目標ヨー角速度を算出設定する目標制御量設定手段と、上記目標制御量設定手段で算出した上記今回の目標ヨー角速度に基づいて上記自車両を上記目標コースに追従制御させる追従制御手段とを備えた車両の走行制御装置において、上記目標制御量設定手段は、上記自車両が到達した移動距離における上記目標コースの傾き角を算出し、今回の該目標コースの傾き角と上記自車両の前回の目標ヨー角に基づいて予め設定した上記自車両の車両特性の上記車両挙動のパラメータに応じてヨー角の変化量であるヨー角偏差を制限し、制限された上記ヨー角偏差をヨー角偏差制限値として算出する制限制御量算出手段と、上記ヨー角偏差制限値と上記前回の目標ヨー角速度とに基づいて予め設定した上記自車両の車両特性の上記車両挙動のパラメータに応じてヨー角速度の変化量であるヨー角速度偏差を制限し、制限された上記ヨー角速度偏差をヨー角速度偏差制限値として算出する制限制御量変化量算出手段と、上記前回の目標ヨー角速度と上記ヨー角速度偏差制限値に基づいて上記今回の目標ヨー角速度を算出する今回の目標制御量算出手段とを備えた。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による車両の走行制御装置によれば、目標コースも容易に設定することができ、たとえ追従制御する際に条件の変化が生じたとしても適切な目標制御量を設定して目標コースに沿った精度の良いスムーズな追従制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の一形態に係る、車両に搭載した走行制御装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の一形態に係る、走行制御プログラムのフローチャートである。
【図３】本発明の実施の一形態に係る、目標ヨー角、目標ヨー角速度算出・出力ルーチンのフローチャートである。
【図４】本発明の実施の一形態に係る、目標コースの座標系の説明図で、図４（ａ）はＸ−Ｙ平面上に示す目標コースの説明図を示し、図４（ｂ）は目標コースの傾き角の説明図である。
【図５】本発明の実施の一形態に係る、ヨー角速度最大値とヨー角速度最小値の特性の一例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００１０】
図１において、符号１は自動車等の車両（自車両）で、この車両１には、走行制御装置２が搭載されている。この走行制御装置２は、例えば、車室内の天井前方に一定の間隔をもって取り付けられ、車外の対象を異なる視点からステレオ撮像する１組のカメラ３と、このカメラ３からの画像データを処理する画像認識装置４と、制御ユニット５等を有して主要に構成されている。
【００１１】
また、車両１には、車速Ｖを検出して制御ユニット５に出力する車速センサ６、実際のヨー角速度（実ヨーレート）υを検出して制御ユニット５に出力するヨーレートセンサ７等が設けられている。
【００１２】
更に、車両１には、通常のブレーキ制御、アンチロックブレーキ制御、横滑り防止制御等のブレーキ制御に加えて、制御ユニット５からの制御信号により目標コースに沿った追従制御を実行するブレーキ制御装置１０と、通常のパワーステアリング制御等に加えて制御ユニット５からの制御信号により目標コースに沿った追従制御を実行するステアリング制御装置１１が設けられている。尚、目標コースに沿った追従制御を実行させるアクチュエータは、例えば、推測される車線からの逸脱量や設定される制御量等により可変され、より具体的には、推測される車線からの逸脱量が設定値以下の小さい領域ではステアリング制御装置１１のみが作動され、推測される車線からの逸脱量が設定値よりも大きい領域では、ステアリング制御装置１１とブレーキ制御装置１０の両方が作動されて車両１にヨーモーメントが付加される。また、本実施の形態では、目標コースに沿った追従制御をステアリング制御装置１１による操舵トルクとブレーキ制御装置１０による制動力により車両にヨーモーメントを発生させて行う例を示しているが、これに限ることなく、従来より周知の、操舵トルク、制駆動力等を制御することにより車両にヨーモーメントを発生させて目標コースに沿った追従制御が行われるようにしても良い。
【００１３】
画像認識装置４における、カメラ３からの画像データの処理は、例えば以下のように行われる。まず、カメラ３で撮像した車両１の進行方向の１組の画像対に対し、対応する位置のずれ量から距離情報を求め、距離画像を生成する。
【００１４】
白線等の車線区画線のデータの認識では、白線は道路面と比較して高輝度であるという知得に基づき、道路の幅方向の輝度変化を評価して、画像平面における左右の車線区画線の位置を画像平面上で特定する。この車線区画線の実空間上の位置（ｘ，ｙ，ｚ）は、画像平面上の位置（ｉ，ｊ）とこの位置に関して算出された視差とに基づいて、すなわち、距離情報に基づいて、周知の座標変換式より算出される。車両１の位置を基準に設定された実空間の座標系は、本実施の形態では、例えば、カメラ３の中央真下の道路面を原点として、車長方向（距離方向）をＸ軸、車幅方向をＹ軸、車高方向をＺ軸とする。このとき、Ｘ−Ｙ平面（Ｚ＝０）は、道路が平坦な場合、道路面と一致する。道路モデルは、道路上の自車両１の走行レーンを距離方向に複数区間に分割し、各区間における左右の車線区画線を所定に近似して連結することによって表現される。
【００１５】
また、画像認識装置４は、三次元の距離分布を表す距離画像のデータを基に、周知のグルーピング処理や、予め記憶しておいた三次元的な道路形状データ、立体物データ等と比較し、道路に沿って存在するガードレール、縁石、中央分離帯等の側壁データ、車両等の立体物データを抽出する。立体物データでは、立体物までの距離と、この距離の時間的変化（自車両１に対する相対速度）が求められ、特に自車進行路上にあるもっとも近い車両で、自車両１と略同じ方向に所定の速度（例えば、０km/h以上）で走行するものが先行車として抽出される。尚、先行車の中で速度が略０km/hである車両は、停止した先行車として認識される。また、本実施の形態では、走行路の形状を１組のカメラ３からの画像を基に認識する例で説明したが、他に、単眼カメラ、カラーカメラからの画像情報を基に求めるものであっても良い。
【００１６】
そして、制御ユニット５は、上述の車線情報や、車速Ｖ、実ヨーレートυ等の入力信号に基づき、図２の走行制御プログラムに従って、自車両１が追従すべき目標コースを媒介変数ｓを用いて車両挙動のパラメータ（本実施の形態では、ヨー角速度υ、および、ヨー角加速度υａ）で制限自在に設定し、自車両１が到達した移動距離における目標コースの傾き角θref[k+1]と自車両１の前回の目標ヨー角θT[k]に基づき、予め設定した自車両１の車両特性の車両挙動のパラメータ（ヨー角速度υ、および、ヨー角加速度υａ）に応じて前回設定した目標制御量υ[k]を制限して今回の目標制御量υ[k+1]を算出設定し、該算出設定した目標制御量υ[k+1]に基づいてステアリング制御装置１１、或いは、ステアリング制御装置１１とブレーキ制御装置１０の両方を作動させて自車両１を目標コースに追従制御させる。すなわち、制御ユニット５は、目標コース設定手段、目標制御量設定手段、追従制御手段としての機能を有している。
【００１７】
次に、制御ユニット５で実行される走行制御プログラムを、図２のフローチャートで説明する。
【００１８】
まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）１０１では、自車両が追従すべき目標コースの生成を実行する。本実施の形態において、目標コースとは、車線からの逸脱を防止すべく、車線の中央に車両１を移動させる、或いは、画像認識装置４で認識した車線の形状に沿って走行させる目標コースである。
【００１９】
この目標コースを設定する際に、車両挙動のパラメータ（本実施の形態では、ヨー角速度υ、および、ヨー角加速度υａ）で制限できるように、媒介変数ｓを用い、以下の３つの前提条件の下に目標コースを設定する。
・前提条件１：５次の曲線近似とする。
・前提条件２：始点（ｓ＝０）から終点（ｓ＝１）までの速度Ｖは一定とする。
・前提条件３：曲線の２回微分は０とする。
【００２０】
そして、図４（ａ）に示すように、目標コースの始点Ｐｓと終点Ｐｅの座標は、以下のように設定する。
【００２１】
始点Ｐｓ（ｘ（０），ｙ（０），θｓ）＝（０，０，θｓ）
終点Ｐｅ（ｘ（１），ｙ（１），θｅ）＝（ｘｅ，ｙｅ，θｅ）
ここで、θは目標コースの接線の傾きであり、例えば、θｓは画像認識装置４で認識した目標コース設定時の自車両１の車線に対するヨー角で、θｅは予め設定する車線に対する目標ヨー角ある。
【００２２】
上述の前提条件１により、目標コースは、以下の（１）式、（２）式により示される。
【００２３】
ｘ（ｓ）＝Ａｘ・ｓ５＋Ｂｘ・ｓ４＋Ｃｘ・ｓ３
＋Ｄｘ・ｓ２＋Ｅｘ・ｓ＋Ｆｘ・・・（１）
ｙ（ｓ）＝Ａｙ・ｓ５＋Ｂｙ・ｓ４＋Ｃｙ・ｓ３
＋Ｄｙ・ｓ２＋Ｅｙ・ｓ＋Ｆｙ・・・（２）
ここで、Ａｘ，Ｂｘ，Ｃｘ，Ｄｘ，Ｅｘ，Ｆｘ，Ａｙ，Ｂｙ，Ｃｙ，Ｄｙ，Ｅｙ，Ｆｙは後述のように算出される変数パラメータである。
【００２４】
以上の（１）式、（２）式より、目標コースの１次微分は、以下の（３）式、（４）式により表され、２次微分は、以下の（５）式、（６）式により表される。
【００２５】
ｄｘ（ｓ）／ｄｓ＝５・Ａｘ・ｓ４＋４・Ｂｘ・ｓ３＋３・Ｃｘ・ｓ２
＋２・Ｄｘ・ｓ＋Ｅｘ    ・・・（３）
ｄｙ（ｓ）／ｄｓ＝５・Ａｙ・ｓ４＋４・Ｂｙ・ｓ３＋３・Ｃｙ・ｓ２
＋２・Ｄｙ・ｓ＋Ｅｙ    ・・・（４）
ｄ２ｘ（ｓ）／ｄｓ２＝２０・Ａｘ・ｓ３＋１２・Ｂｘ・ｓ２
＋６・Ｃｘ・ｓ＋２・Ｄｘ・・・（５）
ｄ２ｙ（ｓ）／ｄｓ２＝２０・Ａｙ・ｓ３＋１２・Ｂｙ・ｓ２
＋６・Ｃｙ・ｓ＋２・Ｄｙ・・・（６）
本実施の形態では、媒介変数ｓは、ｓ＝０のときを始点、ｓ＝１のときを終点として、上述の（１）式、（２）式により、以下の（７）式〜（１０）式の関係が得られる。
【００２６】
ｘ（０）＝ｘｓ＝Ｆｘ                            ・・・（７）
ｙ（０）＝ｙｓ＝Ｆｙ                            ・・・（８）
ｘ（１）＝ｘｅ＝Ａｘ＋Ｂｘ＋Ｃｘ＋Ｄｘ＋Ｅｘ＋Ｆｘ・・・（９）
ｙ（１）＝ｙｅ＝Ａｙ＋Ｂｙ＋Ｃｙ＋Ｄｙ＋Ｅｙ＋Ｆｙ・・・（１０）
次いで、前提条件２により、前述の（３）式、（４）式は、以下の（１１）式〜（１４）式に展開される。
【００２７】
ｄｘ（０）／ｄｓ＝Ｖ・cos（θｓ）＝Ｅｘ              ・・・（１１）
ｄｙ（０）／ｄｓ＝Ｖ・sin（θｓ）＝Ｅｙ              ・・・（１２）
ｄｘ（１）／ｄｓ＝Ｖ・cos（θｅ）＝５・Ａｘ＋４・Ｂｘ
＋３・Ｃｘ＋２・Ｄｘ＋Ｅｘ・・・（１３）
ｄｙ（１）／ｄｓ＝Ｖ・sin（θｅ）＝５・Ａｙ＋４・Ｂｙ
＋３・Ｃｙ＋２・Ｄｙ＋Ｅｙ・・・（１４）
また、前提条件３により、前述の（５）式、（６）式は、以下の（１５）式〜（１８）式に展開される。
【００２８】
ｄ２ｘ（０）／ｄｓ２＝０＝２・Ｄｘ          ・・・（１５）
ｄ２ｙ（０）／ｄｓ２＝０＝２・Ｄｙ          ・・・（１６）
ｄ２ｘ（１）／ｄｓ２＝０＝２０・Ａｘ＋１２・Ｂｘ
＋６・Ｃｘ＋２・Ｄｘ・・・（１７）
ｄ２ｙ（１）／ｄｓ２＝０＝２０・Ａｙ＋１２・Ｂｙ
＋６・Ｃｙ＋２・Ｄｙ・・・（１８）
以上を整理すると、以下の（１９）式〜（２１）式、および、（２２）式〜（２４）式が得られる。
【００２９】
Ａｘ＋Ｂｘ＋Ｃｘ＝ｘｅ−Ｖ・cos（θｓ）−ｘｓ    ・・・（１９）
５・Ａｘ＋４・Ｂｘ＋３・Ｃｘ＝Ｖ・cos（θｅ）−Ｖ・cos（θｓ）
・・・（２０）
２０・Ａｘ＋１２・Ｂｘ＋６・Ｃｘ＝０            ・・・（２１）
Ａｙ＋Ｂｙ＋Ｃｙ＝ｙｅ−Ｖ・sin（θｓ）−ｙｓ    ・・・（２２）
５・Ａｙ＋４・Ｂｙ＋３・Ｃｙ＝Ｖ・sin（θｅ）−Ｖ・sin（θｓ）
・・・（２３）
２０・Ａｙ＋１２・Ｂｙ＋６・Ｃｙ＝０            ・・・（２４）
従って、上述の各変数パラメータＡｘ，Ｂｘ，Ｃｘ，Ｄｘ，Ｅｘ，Ｆｘ，Ａｙ，Ｂｙ，Ｃｙ，Ｄｙ，Ｅｙ，Ｆｙは、以下の（２５）式〜（３２）式を計算することにより算出される。
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【００３０】
このように、本発明の実施の形態によれば、自車両が追従すべき目標コースを媒介変数ｓを用いて目標コースのＸ軸方向の位置と様々な変化量、Ｙ軸方向の位置と様々な変化量、及び、目標コースの傾き（図４（ｂ）のθref参照）を共に表現して設定するようにした。このため、目標コースの媒介変数ｓで決定される目標コース上の位置と様々な変化量と傾きと、車両１の様々な車両挙動のパラメータとを容易に比較することができ、これらの比較結果を基に、車両１を制御（例えば、フィードバック制御）して車両１を目標コースに追従制御させることが精度良く行えるようになっている。
【００３１】
上述のＳ１０１で目標コースを生成した後は、以下のＳ１０２に進み、車両１を制御する目標値となる目標ヨー角θＴ、目標制御量としての目標ヨー角速度υＴを算出・出力する。
【００３２】
この目標ヨー角θＴ、目標ヨー角速度υＴの算出・出力を、図３のフローチャートで説明する。
【００３３】
まず、Ｓ２０１で、媒介変数ｓ、自車両１の移動距離Ｌcar、目標コース上の位置Ｌcurveを初期化する（ｓ＝０、Ｌcar＝０、Ｌcurve＝０）。
【００３４】
次に、Ｓ２０２に進み、自車両１の移動距離Ｌcar[k+1]を、以下の（３３）式により、算出する。
【００３５】
Ｌcar[k+1]＝Ｌcar[k]＋Ｖ・ｔcontrol    ・・・（３３）
ここで、ｔcontrolは制御周期を示し、添字[k+1]は今回の値であることを示し、添字[k]は前回の値であることを示す。
【００３６】
次いで、Ｓ２０３に進み、前述の（３）式、（４）式を基に（ｄｘ（ｓ）／ｄｓ＝ｄｘ（ｓ）、ｄｙ（ｓ）／ｄｓ＝ｄｙ（ｓ））として、ｄｘ（ｓ）とｄｙ（ｓ）を算出する。
【００３７】
次に、Ｓ２０４に進んで、目標コース上の位置Ｌcurve[k+1]を、以下の（３４）式により、算出する。
【００３８】
Ｌcurve[k+1]＝Ｌcurve[k]＋Δｓ・（ｄｘ（ｓ）２＋ｄｙ（ｓ）２）
・・・（３４）
ここで、Δｓは、目標コースの始点Ｐｓから終点Ｐｅまでの媒介変数ｓ（＝０〜１）を、等分に分割して設定した値である（例えば、０．０１等）。
【００３９】
そして、Ｓ２０５に進むと、自車両１の移動距離Ｌcar[k+1]が目標コース上の位置Ｌcurve[k+1]よりも長くなった（Ｌcar[k+1]＞Ｌcurve[k+1]）か否か判定される。
【００４０】
このＳ２０５の判定の結果、Ｌcar[k+1]＞Ｌcurve[k+1]の場合は、Ｓ２０６に進み、現在設定されている媒介変数ｓに、Δｓを加算する（ｓ＝ｓ＋Δｓ）。
【００４１】
次いで、Ｓ２０７に進み、Ｓ２０６で加算された媒介変数ｓが１に到達した（すなわち、目標コースの終点Ｐｅに到達した）か否か判定し、媒介変数ｓが１に到達した場合にはルーチンを抜ける。
【００４２】
逆に、媒介変数ｓが１に到達していない場合は、Ｓ２０３からの処理を繰り返す。
【００４３】
一方、上述のＳ２０５の判定で、Ｌcar[k+1]≦Ｌcurve[k+1]と判定された場合は、Ｓ２０８以降の処理を行って、目標ヨー角θＴ、目標ヨー角速度υＴの設定を行う。
【００４４】
まず、Ｓ２０８では、目標コースの接線の傾き（ヨー角参照値）θref[k+1]を、例えば、以下の（３５）式により、算出する。すなわち、図４（ｂ）に示すように、
θref[k+1]＝tan−１（ｄｙ（ｓ）／ｄｘ（ｓ））    ・・・（３５）
次いで、Ｓ２０９に進み、前回の目標ヨー角をθＴ[k]として読み込む。尚、この前回の目標ヨー角θＴ[k]は、初回は、画像認識装置４で認識した目標コース設定時の自車両１の車線に対するヨー角が設定される。
【００４５】
次に、Ｓ２１０に進み、ヨー角偏差Ｄrefを、以下の（３６）式により算出する。
【００４６】
Ｄref＝θref[k+1]−θＴ[k]              ・・・（３６）
次いで、Ｓ２１１に進み、これらヨー角速度最大値υmaxとヨー角速度最小値υminは、本実施の形態では、例えば、車速Ｖに応じて可変設定（車速Ｖが高くなるほど小さく設定）される。
【００４７】
次に、Ｓ２１２に進んで、例えば、以下の（３７）式により、ヨー角の変化量であるヨー角偏差Ｄrefの最大最小制限処理（すなわち、制限制御量の算出）を行って、ヨー角偏差制限値ＬＤrefを算出する。
【００４８】
ＬＤref＝Min（υmax，Max（υmin，Ｄref））      ・・・（３７）
ここで、Max（α，β）はαとβのMax関数、Min（α，β）はαとβのMin関数である。
【００４９】
次いで、Ｓ２１３に進み、前回の目標制御量である目標ヨー角速度をυＴ[k]として読み込む。尚、この前回の目標ヨー角θＴ[k]は、初回は、ヨーレートセンサ７で検出された実ヨーレートυが設定される。
【００５０】
次に、Ｓ２１４に進んで、目標ヨー角速度偏差Ｄrateを、以下の（３８）式により算出する。
【００５１】
Ｄrate＝ＬＤref−υＴ[k]                      ・・・（３８）
次いで、Ｓ２１５に進んで、予め実験・計算等により設定しておいたマップに基づいて（図示せず）、ヨー角加速度最大値υamaxとヨー角加速度最小値υaminを読み込む。尚、これらヨー角加速度最大値υamaxとヨー角加速度最小値υaminは、例えば、車両１にヨーモーメントを付加するために、現在作動されているアクチュエータによって値が変化され、ステアリング制御装置１１のみが作動されている場合は、ステアリング制御装置１１とブレーキ制御装置１０の両方が作動されている場合よりも絶対値が小さく設定される。また、走行環境（具体的には、路面μ等）によっても値が可変設定されるようになっている。
【００５２】
次に、Ｓ２１６に進み、例えば、以下の（３９）式により、ヨー角速度の変化量であるヨー角速度偏差Ｄrateの最大最小制限処理（すなわち、制限制御量変化量の算出）を行って、ヨー角速度偏差制限値ＬＤrateを算出する。
【００５３】
ＬＤrate＝Min（υamax，Max（υamin，Ｄrate））      ・・・（３９）
次いで、Ｓ２１７に進んで、以下の（４０）式により、今回の目標ヨー角θＴ[k+1]を算出する。
【００５４】
θＴ[k+1]＝θＴ[k]＋υＴ[k] ・ｔcontrol      ・・・（４０）
そして、Ｓ２１８に進み、以下の（４１）式により、今回の目標ヨー角速度をυＴ[k+1]を算出し、出力してＳ２０２からの処理を繰り返す。
【００５５】
υＴ[k+1]＝υＴ[k]＋ＬＤrate・ｔcontrol      ・・・（４１）
このように、本発明の実施の形態では、自車両１が到達した移動距離における目標コースの傾き角θrefを算出し、今回の目標コースの傾き角θrefと自車両１の前回の目標ヨー角θＴ[k]に基づいて予め設定した自車両１の車両特性の車両挙動のパラメータ（ヨー角速度最大値υmaxとヨー角速度最小値υmin）に応じて制限制御量ＬＤrefを算出する。また、制限制御量ＬＤrefと前回の目標制御量υＴ[k]とに基づいて予め設定した自車両１の車両特性の車両挙動のパラメータ（ヨー角加速度最大値υamaxとヨー角加速度最小値υamin）に応じて制限して制限制御量変化量ＬＤrateを算出する。そして、前回の目標ヨー角θＴ[k]と前回の目標制御量υＴ[k]に基づいて今回の目標ヨー角θＴ[k+1]を算出し、前回の目標制御量υＴ[k]と制限制御量変化量ＬＤrateに基づいて今回の目標制御量υＴ[k+1]を算出する。すなわち、制御ユニット５は、目標制御量設定手段を構成する、制限制御量算出手段、制限制御量変化量算出手段、目標ヨー角算出手段、今回の目標制御量算出手段の機能を備えて構成されている。目標コースに沿って追従制御する際に、たとえ条件の変化（走行環境の変化や、作動アクチュエータの変化）が生じたとしても、当該の目標コース上に適切な目標制御量を設定して目標コースに沿った精度の良いスムーズな追従制御ができる。また、設定する制限値も、走行環境や車両特性に応じた値が設定できるので無理のないスムーズな追従制御が可能となる。
【００５６】
そして、Ｓ１０２で、車両１を制御する目標値となる目標ヨー角θＴ、目標制御量としての目標ヨー角速度υＴを設定した後は、Ｓ１０３に進んで、設定された目標ヨー角速度υＴを用いて、フィードバック制御等により、所定のアクチュエータ（前述のステアリング制御装置１１、或いは、ステアリング制御装置１１とブレーキ制御装置１０の両方等）を作動して目標コースに沿った追従制御を実行させる。
【００５７】
このように本発明の実施の形態によれば、自車両が追従すべき目標コースを媒介変数ｓを用いて目標コースのＸ軸方向の位置と様々な変化量、Ｙ軸方向の位置と様々な変化量、及び、目標コースの傾きを共に表現して設定するようにした。このため、目標コースの媒介変数ｓで決定される目標コース上の位置と様々な変化量と傾きと、車両１の様々な車両挙動のパラメータとを容易に比較することができ、これらの比較結果を基に、車両１を制御（例えば、フィードバック制御）して車両１を目標コースに追従制御させることが精度良く行えるようになっている。従って、目標コースに沿って追従制御する際に、たとえ条件の変化（走行環境の変化や、作動アクチュエータの変化）が生じたとしても、当該の目標コース上に適切な目標制御量を設定して目標コースに沿った精度の良いスムーズな追従制御ができる。また、設定する制限値も、走行環境や車両特性に応じた値が設定できるので無理のないスムーズな追従制御が可能となる。
【符号の説明】
【００５８】
１    車両
２    走行制御装置
３    カメラ
４    画像認識装置
５    制御ユニット（目標コース設定手段、目標制御量設定手段（制限制御量算出手段、制限制御量変化量算出手段、目標ヨー角算出手段、今回の目標制御量算出手段）、追従制御手段）
６    車速センサ
７    ヨーレートセンサ
１０    ブレーキ制御装置
１１    ステアリング制御装置
【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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