JP2018058494A - 車両制御装置、車両制御方法、および車両制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】進入するカーブに適した減速度でカーブ走行時の減速制御をすることができる車両制御装置、車両制御方法、および車両制御プログラムを提供することを目的の一つとする。【解決手段】本発明は、車両の進行方向に存在するカーブの形状を取得するカーブ情報取得部と、前記カーブ情報取得部により取得された前記カーブの形状に基づいて、前記カーブを走行する際の目標速度を導出する目標速度導出部と、入力された前記車両の速度と、前記目標速度導出部により導出された前記目標速度との差分に基づいて、前記カーブを走行する際の目標減速度を導出する減速度導出部と、を備える車両制御装置である。【選択図】図１

Description

本発明は、車両制御装置、車両制御方法、および車両制御プログラムに関する。

従来、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）と称される技術が知られている。これに関連し、ＡＣＣ制御中にカーブを走行する際、車両の横加速度に応じて車両の発生ヨーモーメントが規範ヨーモーメントに近づくように車両に前後加速度を付与して自車速を制御する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
また、カーブまでの距離とカーブ進入時の目標速度から目標減速度を演算し、カーブまでの距離が短い場合、求めた目標減速度をリミッタで制限する技術がある（例えば、特許文献２参照）。この技術では、カーブの旋回半径と設定された旋回Ｇとから目標カーブ進入速度である終速を演算している。

特開２０１２−１２６１４８号公報 特開２０１０−２６９７９７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、速度によってはカーブへ進入するときの減速度がカーブの間、頻繁に変動する可能性があり、運転者に不安を与えるおそれがあった。

また、特許文献２に記載の技術では、自車両の速度と終速との差分を考慮していないため、自車両の速度を目標とする速度に合わせることができない場合がある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、進入するカーブに適した減速度でカーブ走行時の減速制御をすることができる車両制御装置、車両制御方法、および車両制御プログラムを提供することを目的の一つとする。

請求項１に記載の発明は、車両の進行方向に存在するカーブの形状を取得するカーブ情報取得部と、前記カーブ情報取得部により取得された前記カーブの形状に基づいて、前記カーブを走行する際の目標速度を導出する目標速度導出部と、前記車両の速度と、前記目標速度導出部により導出された前記目標速度との差分に基づいて、前記カーブを走行する際の目標減速度を導出する減速度導出部と、を備える車両制御装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両制御装置において、前記目標速度導出部は、前記カーブの形状と前記目標速度との関係とを表す第１定義情報を用いて、前記目標速度を導出するものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の車両制御装置において、前記減速度導出部は、前記車両の速度が第１速度以上の場合は、前記車両の速度が大きくなるのに応じて前記目標減速度が小さくなる傾向で前記目標減速度を導出するものである。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の車両制御装置において、前記車両の速度が前記第１速度よりも小さい第２速度未満の場合は、前記車両の速度が小さくなるのに応じて前記目標速度が小さくなる傾向で前記目標減速度を導出ものである。

請求項５に記載の発明は、請求項１または２に記載の車両制御装置において、前記減速度導出部が、前記車両の速度と前記目標速度導出部により導出された前記目標速度との差分に基づいて、前記車両の速度に対する前記目標減速度の関係を表す複数の第２定義情報の中から一つの第２定義情報を選択し、前記選択した第２定義情報と前記車両の速度とに基づいて、前記目標減速度を導出するものである。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の車両制御装置において、前記車両の速度が第１速度以上の場合は、前記車両の速度が大きくなるのに応じて前記目標減速度が小さくなる傾向を示すものである。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の車両制御装置において、前記第２定義情報が、前記速度が前記第１速度以下である第２速度未満の場合は、前記速度が小さくなるのに応じて前記目標減速度が小さくなる傾向を示すものである。

請求項８に記載の発明は、請求項１から７のうちいずれか一項に記載の車両制御装置において、前記目標速度導出部が、さらに、前記カーブ情報取得部により取得された前記カーブの形状に基づいて、前記カーブを走行する際の目標横加速度を導出し、前記減速度導出部が、前記車両の横加速度と前記目標速度導出部により導出された前記目標横加速度との差分に基づいて、前記目標減速度を補正するものである。

請求項９に記載の発明は、車載コンピュータが、車両の進行方向に存在するカーブの形状を取得し、前記カーブの形状に基づいて、前記カーブを走行する際の目標速度を導出し、前記車両の速度と、導出された前記目標速度との差分に基づいて、前記カーブを走行する際の目標減速度を導出する、車両制御方法である。

請求項１０に記載の発明は、車載コンピュータに、車両の進行方向に存在するカーブの形状を取得する処理と、前記カーブの形状に基づいて、前記カーブを走行する際の目標速度を導出する処理と、前記車両の速度と、導出された前記目標速度との差分に基づいて、前記カーブを走行する際の目標減速度を導出する処理と、を実行させる車両制御プログラムである。

請求項１，２，９，１０に記載の発明によれば、進入するカーブの形状に適した減速度を導出することができ、カーブに対して減速度が大きすぎ又は小さすぎるといった事態を回避することができる。よって、カーブの間、減速度が頻繁に変動することを防止し、運転者が感じる不安を軽減することができる。また、オーバースピードが過大になることを防止し、減速による車両挙動の乱れにより運転者が感じる不安を軽減することができる。

請求項３，６に記載の発明によれば、自車両の速度が大きい場合には減速度を減らすことができるため、車両の挙動の乱れを防止することができる。

請求項４，７に記載の発明によれば、自車両の速度が小さい場合には減速度を小さくすることができるため、カーブを徐行で進入するような場合、無駄な減速を抑制することができる。

請求項５−７に記載の発明によれば、速度とカーブを走行する際の目標速度との差分に応じて定義された目標速度定義情報を用いて目標速度を導出するため、速度と目標速度との差分に応じて異なる傾向を示す定義情報を用いて、曲率半径と速度とに適した減速度を導出することができる。

請求項８に記載の発明によれば、車両センサにより検出される車速の精度が不十分な場合や、走行している道路の勾配の影響を受けて横加速度が想定よりも大きくまたは小さくなる場合等であっても、カーブの形状に応じた目標減速度を導出することができる。

自車両の機能構成図である。 目標速度定義情報１２２の一例を説明するための図である。 減速度定義情報１２３の一例を説明するための図である。 車両制御装置１００により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。 カーブを走行する自車両の速度の変化の一例を示す図である。 カーブの一例を示す図である。 目標速度定義情報１２２の他の例を説明するための図である。 減速度定義情報１２３の他の例を説明するための図である。

以下、図面を参照し、本発明の車両制御装置、車両制御方法、および車両制御プログラムの実施形態について説明する。
＜構成＞
図１は、実施形態に係る車両制御装置１００を搭載した車両（以下、自車両と称する）の機能構成図である。車両制御装置１００が搭載される車両は、例えば、二輪や三輪、四輪等の自動車であり、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関を動力源とした自動車や、電動機を動力源とした電気自動車、内燃機関および電動機を兼ね備えたハイブリッド自動車等を含む。電気自動車は、例えば、二次電池、水素燃料電池、金属燃料電池、アルコール燃料電池等の電池により放電される電力を使用して駆動される。

自車両には、例えば、レーダ１０と、カメラ２０と、ナビゲーション装置３０と、車両センサ４０と、追従定速スイッチ５０と、定速設定スイッチ５５と、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー（或いはパドルシフト）、ステアリングホイールなどの操作デバイス（操作子）６０と、アクセル開度センサ、ブレーキ踏量センサ（ブレーキスイッチ）、シフト位置センサ、ステアリング操舵角センサ（またはステアリングトルクセンサ）などの操作検出センサ７０と、走行駆動力出力装置８０と、ブレーキ装置９０とが搭載される。これらの装置や機器は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。例示した操作デバイスはあくまで一例であり、ジョイスティック、ボタン、ダイヤルスイッチ、ＧＵＩ（Graphical User Interface）スイッチなどが自車両に搭載されても構わない。なお、特許請求の範囲における車両制御装置は、車両制御装置１００だけでなく、図１に示した構成のうち、車両制御装置１００以外の構成（ナビゲーション装置３０など）を含んでもよい。

レーダ１０は、例えば、奥行き方向の検出領域が他のレーダよりも広い長距離ミリ波レーダと、奥行き方向の検出領域が狭い中距離ミリ波レーダとを含む。レーダ１０は、例えば、ＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式によって物体を検出する。

カメラ２０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ２０は、フロントウィンドシールド上部やルームミラー裏面等に取り付けられる。カメラ２０は、例えば、周期的に繰り返し自車両の前方を撮像する。カメラ２０は、複数のカメラを含むステレオカメラであってもよい。

ナビゲーション装置３０は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機や地図情報（ナビ地図）、ユーザインターフェースとして機能するタッチパネル式表示装置、スピーカ、マイク等を有する。ナビゲーション装置３０は、ＧＮＳＳ受信機によって自車両の位置を特定し、その位置からユーザによって指定された目的地までの経路を導出する。ナビゲーション装置３０により導出された経路は、車両制御装置１００に提供される。自車両の位置は、車両センサ４０の出力を利用したＩＮＳ（Inertial Navigation System）によって特定または補完されてもよい。また、ナビゲーション装置３０は、車両制御装置１００が手動運転モードを実行している際に、目的地に至る経路について音声やナビ表示によって案内を行う。手動運転モードとは、自車両の速度制御及び操舵制御を運転者による操作で行う運転モードである。なお、自車両の位置を特定するための構成は、ナビゲーション装置３０とは独立して設けられてもよい。また、ナビゲーション装置３０は、例えば、ユーザの保有するスマートフォンやタブレット端末等の端末装置の機能によって実現されてもよい。この場合、端末装置と車両制御装置１００との間で、無線または有線による通信によって情報の送受信が行われる。

車両センサ４０は、車速を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、鉛直軸回りの角速度を検出するヨーレートセンサ、自車両の向きを検出する方位センサ等を含む。車両センサ４０は、検出した自車両の速度Ｖや、検出した自車両の加速度ａなどを車両制御装置１００に出力する。加速度ａは、例えば、方向成分を含む加速度ベクトルである。

追従定速スイッチ５０は、車両乗員によって操作されるスイッチである。追従定速スイッチ５０は、車両乗員の操作を受け付け、自車両の運転モードを追従定速運転モードに設定するための運転モード指定信号を生成し、車両制御装置１００に出力する。追従定速スイッチ５０は、ＧＵＩスイッチ、機械式スイッチのいずれであってもよい。追従定速運転モードとは、前走車両が存在しない場合に、定速設定スイッチ５５を用いて設定された速度（以下、設定速度Ｖｓｅｔという）で走行し、前走車両が存在する場合に、前走車両との車間距離を一定に維持して追従走行する運転モードである。前走車両とは、自車両と同じ車線を自車両と同じ方向に走行する車両であって、自車両の直前且つ自車両から所定距離以内を走行する車両である。以下、設定速度Ｖｓｅｔで走行するよう制御することを、定速走行制御といい、前走車両に追従して走行するよう制御することを、追従走行制御という。

定速設定スイッチ５５は、車両乗員によって操作されるスイッチである。定速設定スイッチ５５は、車両乗員の操作を受け付け、定速走行制御における設定速度Ｖｓｅｔを指示する情報を、車両制御装置１００に出力する。定速設定スイッチ５５は、ＧＵＩスイッチ、機械式スイッチのいずれであってもよい。

操作検出センサ７０は、操作デバイス６０に対する操作量を検出するセンサである。例えば、操作検出センサ７０は、検出結果としてのアクセル開度、ブレーキ踏量、シフト位置、ステアリング操舵角、ステアリングトルクなどを車両制御装置１００に出力し、その検出結果を、車両制御装置１００に出力する。なお、これに代えて、運転モードによっては操作検出センサ７０の検出結果が、直接的に走行駆動力出力装置８０、ステアリング装置（図示は省略）、またはブレーキ装置９０に出力されてもよい。

走行駆動力出力装置８０は、車両が走行するための走行駆動力（トルク）を駆動輪に出力する。走行駆動力出力装置８０は、例えば、自車両が内燃機関を動力源とした自動車である場合、エンジン、変速機、およびエンジンを制御するエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）を備える。自車両が電動機を動力源とした電気自動車である場合、走行駆動力出力装置８０は、走行用モータおよび走行用モータを制御するモータＥＣＵを備える。自車両がハイブリッド自動車である場合、走行駆動力出力装置８０は、エンジン、変速機、およびエンジンＥＣＵと走行用モータおよびモータＥＣＵとを備える。走行駆動力出力装置８０がエンジンのみを含む場合、エンジンＥＣＵは、車両制御装置１００から入力される情報に従って、エンジンのスロットル開度やシフト段等を調整する。走行駆動力出力装置８０が走行用モータのみを含む場合、モータＥＣＵは、車両制御装置１００から入力される情報に従って、走行用モータに与えるＰＷＭ信号のデューティ比を調整する。走行駆動力出力装置８０がエンジンおよび走行用モータを含む場合、エンジンＥＣＵおよびモータＥＣＵは、車両制御装置１００から入力される情報に従って、互いに協調して走行駆動力を制御する。

ブレーキ装置９０は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、ブレーキＥＣＵとを備える電動サーボブレーキ装置である。電動サーボブレーキ装置のブレーキＥＣＵは、車両制御装置１００から入力される情報に従って電動モータを制御し、制動操作に応じたブレーキトルクが各車輪に出力されるようにする。電動サーボブレーキ装置は、ブレーキペダルの操作によって発生させた油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置９０は、上記説明した電動サーボブレーキ装置に限らず、電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。電子制御式油圧ブレーキ装置は、車両制御装置１００から入力される情報に従ってアクチュエータを制御して、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する。また、ブレーキ装置９０は、走行駆動力出力装置８０に含まれ得る走行用モータによる回生ブレーキを含んでもよい。

なお、図１に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に別の構成が追加されてもよい。

＜車両制御装置＞
以下、車両制御装置１００について説明する。車両制御装置１００は、例えば、一以上のプロセッサまたは同等の機能を有するハードウェアにより実現される。車両制御装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサ、記憶装置、および通信インターフェースが内部バスによって接続されたＥＣＵ、或いはＭＰＵなどが組み合わされた構成であってよい。

車両制御装置１００は、例えば、周辺認識部１１０と、追従走行制御部１１１と、定速走行制御部１１２と、カーブ情報取得部１１３と、目標速度導出部１１４と、減速度導出部１１５と、記憶部１２０とを備える。

記憶部１２０には、高精度地図情報１２１、目標速度定義情報１２２（第１定義情報の一例）、及び、減速度定義情報１２３（第２定義情報の一例）が格納されている。記憶部１２０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ等で実現される。高精度地図情報１２１、目標速度定義情報１２２、減速度定義情報１２３、プロセッサが実行するプログラム等は、予め記憶部１２０に格納されていてもよいし、車載インターネット設備等を介して外部装置からダウンロードされてもよい。また、これらの情報は、その情報を格納した可搬型記憶媒体が図示しないドライブ装置に装着されることで記憶部１２０にインストールされてもよい。また、車両制御装置１００は、複数のコンピュータ装置によって分散化されたものであってもよい。

高精度地図情報１２１は、ナビゲーション装置３０が有するナビ地図よりも高精度な地図情報である。高精度地図情報１２１は、例えば、道路の地図上の位置を示す情報や、道路のカーブの形状を示す情報等を含む。カーブの形状には、車線ごとのカーブの曲率および／または曲率半径、カーブの長さ、Ｓ字カーブであるか否かなどの情報が含まれる。また、高精度地図情報１２１には、道路情報、交通規制情報、住所情報（住所・郵便番号）、施設情報、電話番号情報などが含まれてよい。道路情報には、高速道路、有料道路、国道、都道府県道といった道路の種別を表す情報や、道路の車線数、各車線の幅員、道路の勾配、道路の位置（経度、緯度、高さを含む３次元座標）、車線の合流および分岐ポイントの位置、道路に設けられた標識等の情報が含まれる。交通規制情報には、工事や交通事故、渋滞等によって車線が封鎖されているといった情報が含まれる。

周辺認識部１１０は、レーダ１０、カメラ２０等の検出結果に基づいて、少なくとも前走車両の位置および状態を認識する。この「状態」には、例えば、前走車両の速度や加速度等が含まれる。

追従走行制御部１１１は、追従定速スイッチ５０により運転者等の操作が受け付けられた場合、周辺認識部１１０による検出結果に基づいて、追従走行制御を実行するか否かを判定する。周辺認識部１１０により前走車両が認識された場合、追従走行制御部１１１は、追従走行制御を実行し、前走車両が認識されなかった場合、定速走行制御部１１２に対して定速走行制御を実行するよう指示する制御信号を出力する。追従走行制御において、追従走行制御部１１１は、前走車両の位置や速度等の状態に基づいて、前走車両と自車両との車間距離を一定に維持するための速度を、追従目標速度に決定する。なお、追従走行制御部１１１は、自車両が走行する道路の法定速度を超えないように追従目標速度を決定してもよい。追従走行制御部１１１は、決定した追従目標速度を走行駆動力出力装置８０に出力する。

定速走行制御部１１２は、周辺認識部１１０により前走車両が認識されない場合、定速走行制御を実行する。定速走行制御において、定速走行制御部１１２は、定速設定スイッチ５５を介してユーザにより設定された設定速度Ｖｓｅｔを定速目標速度に設定する。なお、設定速度Ｖｓｅｔが法定速度を超える場合、定速走行制御部１１２は、法定速度を定速目標速度に設定してもよい。定速走行制御部１１２は、決定した定速目標速度で走行するよう指示する制御信号を、走行駆動力出力装置８０に出力する。

カーブ情報取得部１１３は、自車両の進行方向に存在するカーブの形状を求める。カーブの形状は、カーブの曲り度合を示す曲率や曲率半径、カーブの長さ、幅員、Ｓ字カーブであるか否か、等で示される。実施形態において、カーブの形状は、曲率半径Ｒ［ｍ］で表されるものとする。カーブ情報取得部１１３は、曲率半径に代えて曲率を取得してもよい。その場合、後述する図２の目標速度定義情報１２２は、左右を逆にした傾向を示す。

カーブ情報取得部１１３は、ナビゲーション装置３０により特定された自車両の位置に基づいて、高精度地図情報１２１を参照して、自車両の進行方向にカーブが存在するか否かを判定する。また、カーブ情報取得部１１３は、レーダ１０による路側物の検知結果に基づいてカーブを検出してもよく、車両センサ４０の加速度センサによる検出結果に基づいてカーブを検出してもよい。カーブが存在すると判定した場合、カーブ情報取得部１１３は、高精度地図情報１２１を参照して、カーブの曲率半径Ｒを示す情報を取得する。また、カーブ情報取得部１１３は、ナビゲーション装置３０により特定された自車両の位置に基づいて、高精度地図情報１２１を参照して、自車両がカーブを抜けたか否かを判定する。カーブを抜けたと判定した場合、カーブ情報取得部１１３は、カーブを抜けたことを示す情報を減速度導出部１１５に出力する。これに限られず、カーブ情報取得部１１３は、カメラ２０により撮像された画像を画像処理することにより、進行方向にカーブが存在するか否かを判定し、更に、カーブの形状を取得し、カーブを抜けたか否かを判定してもよい。また、カーブ情報取得部１１３は、路側に設置された無線装置との通信結果に基づいて、上述したようなカーブに関する情報を取得してもよい。

目標速度導出部１１４は、カーブ情報取得部１１３により取得されたカーブの形状に基づいて、カーブを走行する際の目標速度Ｖｔｇｔを導出する。例えば、目標速度導出部１１４は、目標速度定義情報１２２を用いて目標速度Ｖｔｇｔを導出する。図２は、目標速度定義情報１２２の一例を説明するための図である。図２に示す通り、目標速度定義情報１２２は、曲率半径Ｒ［ｍ］が大きくなるのに応じて目標速度Ｖｔｇｔ［ｋｍ／ｈ］が大きくなる傾向を示す。目標速度定義情報１２２は、図２に示したように、入力された曲率半径Ｒに基づいて目標速度Ｖｔｇｔを演算する関数であってもよく、図２に示したような曲率半径Ｒと目標速度Ｖｔｇｔとの対応関係を示すマップまたはテーブルであってもよい。なお、目標速度定義情報１２２において、曲率半径Ｒと目標速度Ｖｔｇｔとの対応関係は、図２に示すような比例関係に限られない。例えば、目標速度定義情報１２２は、曲率半径Ｒが大きくなるのに応じて目標速度Ｖｔｇｔが段階的または曲線的に大きくなる傾向を示すものであってもよい。

減速度導出部１１５は、車両センサ４０から入力された自車両の速度Ｖと、目標速度導出部１１４により導出された目標速度Ｖｔｇｔとの差分に基づいて、カーブを走行する際の目標減速度αｔｇｔを導出する。例えば、減速度導出部１１５は、減速度定義情報１２３を用いて、目標減速度αｔｇｔを導出する。図３は、減速度定義情報１２３の一例を説明するための図である。図３に示す通り、減速度定義情報１２３は、速度Ｖから目標速度Ｖｔｇｔを差し引いた差分ΔＶに応じて選択される複数の関数ｆ１〜ｆ３を含む。関数ｆ１は、差分ΔＶが第１閾値以上である場合に適用される演算式である。関数ｆ２は、差分ΔＶが第１閾値未満かつ第２閾値以上である場合に適用される演算式である。関数ｆ３は、差分ΔＶが第２閾値未満かつ第３閾値以上である場合に適用される演算式である。なお、各閾値同士は、第１閾値＞第２閾値＞第３閾値の関係である。また、関数ｆ１〜ｆ３は、導出される目標減速度αｔｇｔの最大値が０．１［Ｇ］を超えない範囲で定義されることが好ましい。また、関数ｆ１〜ｆ３は、導出される目標減速度αｔｇｔの最大値が、カーブ走行中のブレーキ操作により車両挙動の乱れが少ない範囲で定義されてもよい。

減速度定義情報１２３における各関数は、速度Ｖが第１速度Ｖ１以上の場合は、速度Ｖが大きくなるのに応じて目標減速度αｔｇｔが小さくなる傾向を示す。また、減速度定義情報１２３における各関数は、速度Ｖが第２速度Ｖ２未満の場合は速度Ｖが小さくなるのに応じて目標減速度αｔｇｔが小さくなる傾向を示す。図示において、第１速度Ｖ１は第２速度Ｖ２よりも大きいが、第１速度Ｖ１と第２速度Ｖ２は同じ値であってもよい。減速度定義情報１２３は、複数の関数で表されてもよいし、同等の性質を有するマップまたはテーブルで表されてもよい。なお、減速度定義情報１２３において、速度Ｖと目標減速度αｔｇｔとの対応関係は、図３に示すような直線的な関数ｆ１〜ｆ３に限られない。例えば、減速度定義情報１２３は、速度Ｖが第１速度Ｖ１以上の場合は速度Ｖが大きくなるのに応じて目標減速度αｔｇｔが段階的または曲線的に小さくなる傾向を示し、速度Ｖが第２速度Ｖ２未満の場合は速度Ｖが小さくなるのに応じて目標減速度αｔｇｔが段階的または曲線的に小さくなる傾向を示すものであってもよい。

減速度導出部１１５は、導出した目標減速度αｔｇｔをブレーキ装置９０に出力する。また、減速度導出部１１５は、カーブ情報取得部１１３によりカーブを抜けたと判定されるまで、速度Ｖに応じて目標減速度αｔｇｔを導出する処理を繰り返し、導出した目標減速度αｔｇｔをブレーキ装置９０に出力してよい。

＜処理＞
図４は、車両制御装置１００により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。本図および図５を参照しながら処理について説明する。図５は、カーブを走行する自車両の速度Ｖの変化の一例を示す図である。図５において、地点Ｐ０から地点Ｐ２は直線道路上の地点であり、地点Ｐ３から地点Ｐ４はカーブ上の地点である。ここでは、定速走行制御部１１２による定速走行制御に従って直線道路を走行している自車両がその先のカーブを走行する例について説明する。

自車両が直線道路上を走行しているとき、カーブ情報取得部１１３は、自車両の進行方向にカーブが存在するか否かを判定する（ステップＳ１００）。例えば、地点Ｐ１において、カーブ情報取得部１１３は、進行方向にカーブが存在すると判定し、カーブの形状（例えば曲率半径Ｒ）を取得する（ステップＳ１０１）。

次いで、目標速度導出部１１４は、カーブ情報取得部１１３により取得されたカーブの形状に基づいて、目標速度定義情報１２２を用いて、カーブを走行する際の目標速度Ｖｔｇｔを導出する（ステップＳ１０２）。目標速度導出部１１４は、導出した目標速度Ｖｔｇｔを減速度導出部１１５に出力する。

減速度導出部１１５は、車両センサ４０から入力された自車両の速度Ｖから目標速度導出部１１４により導出された目標速度Ｖｔｇｔを差し引いた差分ΔＶを求め、差分ΔＶと速度Ｖとに基づいて、減速度定義情報１２３を用いて目標減速度αｔｇｔを導出する（ステップＳ１０３）。ここで、ΔＶが負値の場合、減速は不要であると判断し、図４のフローチャートの処理を終了してよい。減速度導出部１１５は、導出した目標減速度αｔｇｔをブレーキ装置９０に出力する（ステップＳ１０４）。ブレーキ装置９０は、入力される目標減速度αｔｇｔに従って電動モータを制御し、制動力を出力する（ステップＳ１０５）。これにより、地点Ｐ２において、自車両は減速し始める。

続けて、カーブ情報取得部１１３は、自車両がカーブを抜けたか否かを判定する（ステップＳ１０６）。まだカーブを抜けていないと判定した場合、減速度導出部１１５は、ステップＳ１０３に戻って、ステップＳ１０３〜Ｓ１０５の処理を繰り返す。このようにして、ステップＳ１０３〜Ｓ１０５の処理を繰り返すことにより、地点Ｐ２から地点Ｐ３において、自車両は緩やかに減速していく。

一方、ステップＳ１０６において、カーブを抜けたと判定された場合、減速度導出部１１５は、処理を終了する（ステップＳ１０７）。これにより、制御目標となる速度が、目標速度Ｖｔｇｔから設定速度Ｖｓｅｔに移行するため、地点Ｐ３から地点Ｐ４において、自車両は徐々に加速していく。

以上説明した実施形態によれば、車両制御装置１００が、自車両の進行方向に存在するカーブの形状に基づいて、カーブを走行する際の目標速度を導出し、導出した目標速度を用いてカーブを走行する際の目標減速度を導出する。これにより、進入するカーブの形状に適した減速度を導出することができ、カーブに対して減速度が大きすぎ又は小さすぎるといった事態を回避することができる。よって、カーブの間、減速度が頻繁に変動することを防止し、運転者が感じる不安を軽減することができる。また、オーバースピードが過大になることを防止し、減速による車両挙動の乱れにより運転者が感じる不安を軽減することができる。

また、本実施形態によれば、車両制御装置１００は、カーブに進入する際の速度Ｖと、カーブを走行する際の目標速度Ｖｔｇｔとの差分に応じた目標減速度αｔｇｔを導出する。これにより、カーブに進入する際の速度Ｖに応じた目標減速度αｔｇｔを導出することができる。例えば、カーブに進入する際の速度Ｖが目標速度Ｖｔｇｔを超えている場合、目標速度Ｖｔｇｔを超えている超過分の速度に応じて目標減速度αｔｇｔを導出する。このため、自車両は必要な制動力を出力することができる。また、自車両は、スムーズに減速しながらカーブに進入し、カーブの間も滑らかに減速することができる。

また、本実施形態によれば、減速度導出部１１５は、速度Ｖとカーブを走行する際の目標速度Ｖｔｇｔとの差分ΔＶに応じて定義された目標速度定義情報１２２を用いて目標速度を導出する。例えば、差分ΔＶが小さい場合は減速度が小さくても十分であるため、他の定義情報と比べて、導出される減速度が全体的に小さくなる傾向を示す定義情報が選択される。一方、差分ΔＶが大きい場合は減速度を大きくする必要があるため、他の定義情報と比べて、導出される減速度が全体的に大きくなる傾向を示す定義情報が選択される。これにより、速度Ｖと目標速度Ｖｔｇｔとの差分ΔＶに応じて異なる傾向を示す定義情報を用いて、曲率半径Ｒと速度Ｖとに適した減速度を導出することができる。

また、本実施形態によれば、減速度定義情報１２３は、速度Ｖが第１速度Ｖ１以上の場合に速度Ｖが大きくなるのに応じて目標減速度αｔｇｔが小さくなる傾向を示す。これにより、自車両の速度Ｖが大きい場合には減速度を減らすことができるため、高速時に急ブレーキをかけることにより生じ得る、車両の挙動の乱れを防止することができる。この結果、運転者が感じる不安を軽減することができる。

また、本実施形態によれば、減速度定義情報１２３は、速度Ｖが第２速度Ｖ２未満の場合に速度Ｖが小さくなるのに応じて目標減速度が小さくなる傾向を示す。これにより、自車両の速度Ｖが小さい場合には減速度を小さくすることができるため、カーブを徐行で進入するような場合、無駄な減速を抑制することができる。

また、本実施形態によれば、追従走行制御部１１１および定速走行制御部１１２は、カーブを抜けたと判定された場合、追従目標速度または定速目標速度（設定速度Ｖｓｅｔ）に速やかに復帰するよう走行駆動力出力装置８０を制御する。これにより、カーブを抜けた後に運転者が感じる加速の遅れ感を軽減することができる。

なお、上述した実施形態において、車両制御装置１００は、追従走行制御および定速走行制御を実行する例について説明したがこれに限られない。例えば、車両制御装置１００は、自車両の加減速または操舵のうち少なくとも一方を自動的に制御する自動運転制御を行うものであってもよい。そして、車両制御装置１００は、自動運転制御の一つとして、上述した実施形態と同様のカーブ走行制御を行ってもよい。

また、車両制御装置１００は、単に、手動運転が行われている最中に自車両がカーブに差し掛かったときに、上述した実施形態と同様の自動減速制御を行う運転支援装置であってもよい。

また、目標速度定義情報１２２は、曲率半径Ｒと目標速度との関係を示す情報であったが、これに限られない。例えば、曲率半径Ｒに替えて、遠心加速度、舵角、操舵速度であってもよい。この場合も、目標速度定義情報１２２は、遠心加速度、舵角、操舵速度が大きくなるのに応じて目標速度が大きくなる傾向を示す。

また、カーブの曲率半径Ｒが一定でなく、カーブ情報取得部１１３がカーブにおける各地点の曲率半径Ｒを取得可能である場合、目標速度導出部１１４は、カーブ情報取得部１１３により取得された曲率半径Ｒのうち最も小さい値に基づいて、目標速度を導出してもよい。これにより、より安全側で制御を行うことができる。また、カーブごとにカーブの形状を一つに定めるのではなく、カーブ内の複数の地点で曲率半径Ｒを取得し、目標速度導出部１１４が、例えば、所定距離向こう側の曲率半径Ｒに基づいて、カーブ内で動的に目標速度Ｖｔｇｔを導出してもよい。これによって、長いカーブにおいて曲率半径Ｒが大きく変わるような場面にも対応することができる。

また、カーブ情報取得部１１３は、カーブに進入する自車両が、カーブにおける内側の車線を走行するか、外側の車線を走行するかに基づいて、曲率半径Ｒを補正してもよい。地図情報などに含まれる曲率半径Ｒは、道路中央、すなわちある方向に走行する車線と、反対の方向に走行する車線との境界線の曲率半径である可能性がある。そこで、カーブ情報取得部１１３は、カーブにおける内側の車線を走行する場合は、典型的な一車線の幅の半分（例えば２［ｍ］程度）を取得した曲率半径Ｒから減算し、カーブにおける外側の車線を走行する場合は、典型的な一車線の幅の半分を取得した曲率半径Ｒに加算することで補正を行ってもよい。

図６を参照して、曲率半径Ｒの補正について説明する。図６は、片側２車線のカーブを示す図である。高精度地図情報１２１には、車線ごとのカーブの形状が含まれていると説明したが、車両制御装置１００が参照する地図情報には、例えば、曲率半径Ｒとして、車道中央線を基準とした値（以下、曲率半径Ｒｓと記す）が登録されている場合がある。この場合、カーブ情報取得部１１３は、車道中央線の曲率半径Ｒｓに基づき、各車線の曲率半径Ｒを、外側から順に、左車線外側Ｒｓ＋６［ｍ］、左車線内側Ｒｓ＋２［ｍ］、右車線外側Ｒｓ−２［ｍ］、右車線内側Ｒｓ−６［ｍ］と補正してもよい。なお、図は、左側通行を前提としている。

また、目標速度定義情報１２２は、図２に示した例に限られず、図７に示すような情報であってもよい。図７は、目標速度定義情報１２２の他の例（目標速度定義情報１２２Ａ）を説明するための図である。図７に示す通り、目標速度定義情報１２２Ａは、第１曲率半径Ｒ１以上の場合は、図２に示した傾向と同じであり、第１曲率半径Ｒ１未満の場合は、目標速度が概ね一定となる傾向を示す。この目標速度定義情報１２２Ａを採用する場合、減速度定義情報１２３として、図８に示すものを採用してよい。図８は、減速度定義情報１２３の他の例（減速度定義情報１２３Ａ）を説明するための図である。図８に示す減速度定義情報１２３Ａ（ｆ１１，ｆ１２，ｆ１３）は、図３に示すものと異なり、第１速度Ｖ１以下で目標減速度αｔｇｔが一定となっている。図７に示す目標速度定義情報１２２Ａと図８に示す減速度定義情報１２３Ａとを採用することで、低速域における減速度の緩和を、減速度定義情報１２３Ａでなく目標速度定義情報１２２Ａの方で実現することができる。

また、目標速度導出部１１４は、カーブ情報取得部１１３により取得されたカーブの形状に基づいて、カーブを走行する際の目標横加速度ａ_ｙｔｇｔを導出してもよい。例えば、目標速度導出部１１４は、図２に例示した目標速度定義情報１２２において、目標速度Ｖｔｇｔを目標横加速度ａ_ｙｔｇｔに置き換えた目標横加速度定義情報（図示を省略する）を用いて、カーブの形状に応じた目標横加速度ａ_ｙｔｇｔを導出してもよい。

この場合、減速度導出部１１５は、車両センサ４０から入力された自車両の加速度ａに基づいて導出された横加速度ａ_ｙと、目標速度導出部１１４により導出された目標横加速度ａ_ｙｔｇｔとの差分に基づいて、カーブを走行する際の目標減速度α_ｙｔｇｔを導出してもよい。例えば、減速度導出部１１５は、図３に例示した減速度定義情報１２３において、自車両の速度Ｖを自車両の横加速度ａ_ｙに置き換えた減速度定義情報（図示を省略する）を用いて、目標減速度αｔｇｔを導出してもよい。この減速度定義情報は、減速度定義情報１２３に含まれる関数ｆ１〜ｆ３と同じ傾向を示す関数であって、横加速度ａ_ｙから目標横加速度ａ_ｙｔｇｔを差し引いた差分Δａ_ｙに応じて選択される複数の関数ｆ１１〜ｆ１３（図示を省略する）を含んでもよい。このようにして、車両制御装置１００は、目標速度導出部１１４により導出される目標横加速度ａ_ｙｔｇｔと、車両センサ４０から入力された自車両の加速度ａに基づいて導出される横加速度ａ_ｙとに基づいて導出される目標減速度α_ｙｔｇｔを導出することにより、横加速度に応じた目標加速度を導出することができる。

また、車両制御装置１００は、カーブでの実際の挙動に応じて、カーブ走行時の横加速度で目標減速度を補正してもよい。すなわち、車両制御装置１００は、原則的には、目標速度定義情報１２２および減速度定義情報１２３を用いて目標減速度αｔｇｔを導出して速度制御を行い、カーブ進入後には、実際の横加速度ａ_ｙに基づいて目標速度Ｖｔｇｔを補正し、上記した目標横加速度ａ_ｙｔｇｔと実際の横加速度ａ_ｙとの差分に基づいて目標減速度α_ｙｔｇｔを補正してもよい。

また、車両制御装置１００は、目標減速度αｔｇｔと目標減速度α_ｙｔｇｔとを両方導出し、両者の差分が閾値未満の場合は目標減速度αｔｇｔによりブレーキ装置９０を制御し、両者の差分が閾値以上の場合には目標減速度α_ｙｔｇｔによりブレーキ装置９０を制御するようにしてもよい。また、車両制御装置１００は、横加速度ａ_ｙが閾値未満の場合は目標減速度αｔｇｔによりブレーキ装置９０を制御し、横加速度ａ_ｙが閾値以上の場合は、上述したように目標減速度αｔｇｔと目標減速度α_ｙｔｇｔと差分に応じて決定された目標減速度αｔｇｔあるいは目標減速度α_ｙｔｇｔによりブレーキ装置９０を制御するようにしてもよい。これにより、車両センサ４０から入力された車速Ｖの精度が不十分な場合や、走行している道路の勾配の影響を受けて横加速度が想定よりも大きくまたは小さくなる場合等であっても、カーブの形状に応じた目標減速度を導出することができる。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

１０…レーダ、２０…カメラ、３０…ナビゲーション装置、４０…車両センサ、５０…追従定速スイッチ、５５…定速設定スイッチ、６０…操作デバイス、７０…操作検出センサ、８０…走行駆動力出力装置、９０…ブレーキ装置、１００…車両制御装置、１１０…周辺認識部、１１１…追従走行制御部、１１２…定速走行制御部、１１３…カーブ情報取得部、１１４…目標速度導出部、１１５…減速度導出部、１２０…記憶部、１２１…高精度地図情報、１２２…目標速度定義情報、１２３…減速度定義情報

Claims (10)

1. 車両の進行方向に存在するカーブの形状を取得するカーブ情報取得部と、
   前記カーブ情報取得部により取得された前記カーブの形状に基づいて、前記カーブを走行する際の目標速度を導出する目標速度導出部と、
   前記車両の速度と前記目標速度導出部により導出された前記目標速度との差分に基づいて、前記カーブを走行する際の目標減速度を導出する減速度導出部と、
   を備える車両制御装置。
2. 前記目標速度導出部は、前記カーブの形状と前記目標速度との関係を表す第１定義情報を用いて、前記目標減速度を導出する、
   請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記減速度導出部は、前記車両の速度が第１速度以上の場合は、前記車両の速度が大きくなるのに応じて前記目標減速度が小さくなる傾向で前記目標減速度を導出する、
   請求項１または２に記載の車両制御装置。
4. 前記減速度導出部は、前記車両の速度が前記第１速度よりも小さい第２速度未満の場合は、前記車両の速度が小さくなるのに応じて前記目標減速度が小さくなる傾向で前記目標減速度を導出する、
   請求項３に記載の車両制御装置。
5. 前記減速度導出部は、前記車両の速度と前記目標速度導出部により導出された前記目標速度との差分に基づいて、前記車両の速度に対する前記目標減速度の関係を表す複数の第２定義情報の中から一つの第２定義情報を選択し、前記選択した第２定義情報と前記車両の速度とに基づいて、前記目標減速度を導出する、
   請求項１または２に記載の車両制御装置。
6. 前記第２定義情報は、前記車両の速度が第１速度以上の場合は、前記車両の速度が大きくなるのに応じて前記目標減速度が小さくなる傾向を示す、
   請求項５に記載の車両制御装置。
7. 前記第２定義情報は、前記速度が前記第１速度以下である第２速度未満の場合は、前記速度が小さくなるのに応じて前記目標減速度が小さくなる傾向を示す、
   請求項６に記載の車両制御装置。
8. 前記目標速度導出部は、
   さらに、前記カーブ情報取得部により取得された前記カーブの形状に基づいて、前記カーブを走行する際の目標横加速度を導出し、
   前記減速度導出部は、
   前記車両の横加速度と前記目標速度導出部により導出された前記目標横加速度との差分に基づいて、前記目標減速度を補正する、
   請求項１から７のうちいずれか一項に記載の車両制御装置。
9. 車載コンピュータが、
   車両の進行方向に存在するカーブの形状を取得し、
   前記カーブの形状に基づいて、前記カーブを走行する際の目標速度を導出し、
   前記車両の速度と、導出された前記目標速度との差分に基づいて、前記カーブを走行する際の目標減速度を導出する、
   車両制御方法。
10. 車載コンピュータに、
    車両の進行方向に存在するカーブの形状を取得する処理と、
    前記カーブの形状に基づいて、前記カーブを走行する際の目標速度を導出する処理と、
    前記車両の速度と、導出された前記目標速度との差分に基づいて、前記カーブを走行する際の目標減速度を導出する処理と、
    を実行させる車両制御プログラム。

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