JP2013014202A - 車両運動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両に横運動が発生していない状態においても、ドライバフィーリングよく車両を加減速する車両運動制御装置を提供する。
【解決手段】車両運動制御装置において、自車両前方のカーブ形状を取得するカーブ形状取得手段２と、自車両の位置を取得する自車位置取得手段３と、そのカーブ形状及びその自車両の位置に基づいて、車両に発生させる前後加速度指令値を演算する車両運動制御演算手段４と、を有し、車両運動制御演算手段４は、自車両がカーブ前からカーブ進入し、カーブ曲率が一定、もしくは最大になる地点まで走行する際に、複数の異なる負の前後加速度指令値を演算し、前記前後加速度指令値は、自車両前方のカーブ走行時に発生するであろう最大横加速度推定値、自車両前方の道路勾配、ドライバのペダル操作、旋回方向のうちの少なくともいずれか一つに基づいて変化する。
【選択図】図１７

Description

本発明は、車両運動制御装置に関し、特に車両の運動状態が好適になるよう車両を加減速する車両運動制御装置に関する。

従来、ナビゲーションシステムのカーブ情報や旋回時の横加速度から、車両に発生する横加速度が設定値よりも過大となる際に減速を行うシステムが知られている（例えば特許文献１）。

このような装置では、カーブを通過する際に発生する横加速度の大きさが設定値以上にならないように、予め設定された横加速度設定値と自車前方のカーブ曲率からカーブ走行時の目標車両速度を設定し、前記目標車両速度と実際の車両速度から、必要な減速度を作成している。このような減速度の作成方法は、車両がカーブを旋回走行可能な限界速度を超過してカーブに進入する場合、路外への逸脱を抑制する上で有効である。

しかし、この設定横加速度を旋回可能な限界横加速度ではなく、ドライバが通常旋回時に許容するであろう横加速度に設定してカーブ前での減速制御を実行した場合、必ずしもドライバの減速フィーリングにあった減速になるとは限らない。この一因として、上述の目標車両速度による減速度作成方法では、カーブ進入前の総減速量（減速度の積分値）は規定できるものの、減速度の時間変化を規定できないことが挙げられる。

仮にこのカーブ前の減速度が一定となるように減速制御をした場合、カーブや車両速度によってはドライバの減速フィーリングに合わない可能性がある。また、カーブ毎にこの減速度の時間変化を設定しようとした場合、莫大な適合工数と膨大なデータが必要となる。

ドライバの減速フィーリングにあった加減速度の時間変化を規定する方法として、ドライバ操作により発生する横加加速度に基づく加減速度の作成方法が提案されている（例えば特許文献２，非特許文献１）。この方法により、カーブ毎に減速度の時間変化を設定することなくスキルドライバと同様の加減速を行うことができる。

特開２００９−５１４８７号公報 特開２００８−２８５０６６号公報

自動車技術会論文集Ｖｏｌ３９，Ｎｏ．３，２００８

しかし、横加加速度に基づく加減速度の作成方法は、車両に横運動が発生した際に、その横運動と連係した加減速度の作成方法であり、例えばカーブ進入前、直線路での減速のような、車両に横運動が発生していない状態での減速度を設定することはできない。

本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、車両に横運動が発生していない状態においても、ドライバフィーリングよく車両を加減速する車両運動制御装置を提供することにある。

上記する課題を解決するために、本発明にかかる車両運動制御装置は、自車両前方のカーブ形状を取得するカーブ形状取得手段と、自車両の位置を取得する自車位置取得手段と、前記カーブ形状及び前記自車両の位置に基づいて、車両に発生させる前後加速度指令値を演算する車両運動制御演算手段と、を有し、前記車両運動制御演算手段は、自車両進行方向を正とする前後加速度指令値において、自車両がカーブ前からカーブに進入し、カーブ曲率が一定、もしくは最大になる地点まで走行する際に、負の前後加速度指令値を演算すると共に、該前後加速度指令値を、前記車両運動制御演算手段によって予め演算された自車両前方のカーブ走行時に発生するであろう最大横加速度推定値、自車両前方の道路勾配、ドライバのペダル操作、及び旋回方向のうちの少なくともいずれか一つに基づいて変化させることを特徴とする。

本発明によれば、車両に横運動が発生していない状態においても、ドライバフィーリングよく車両を加減速する車両運動制御装置を提供することができる。

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明に係る車両運動制御装置の車両のカーブ前の前後加速度変化と前後加加速度変化を示した概念図。 本発明に係る車両運動制御装置の自車両と前方注視点の関係を示した概念図。 本発明に係る車両運動制御装置の横加速度推定値とカーブ遠方での前後加速度指令値の関係を示す図。 本発明に係る車両運動制御装置の前方注視点までの距離と前方注視点の移動速度の関係を示す図。 本発明に係る車両運動制御装置のカーブ曲率，速度，前後加速度の時間変化を示す図。 本発明に係る車両運動制御装置の比例ゲイン補正方法を示すブロック図。 本発明に係る車両運動制御装置の最大カーブ曲率の作成方法を示す図。 本発明に係る車両運動制御装置の最大横加速度推定値と補正ゲインＣ_adjGyの関係を示す図。 本発明に係る車両運動制御装置の制御用縦断勾配の作成方法を示す図。 本発明に係る車両運動制御装置の縦断勾配と補正ゲインＣ_adjgradの関係を示す図。 本発明に係る車両運動制御装置の横勾配と補正ゲインＣ_adjgradの関係を示す図。 旋回方向によるカーブ半径の違いを示す図。 本発明に係る車両運動制御装置のカーブ曲率と補正ゲインＣ_adjdirの関係の一例を示す図。 本発明に係る車両運動制御装置のカーブ曲率と補正ゲインＣ_adjdirの関係の他例を示す図。 本発明に係る車両運動制御装置のドライバ要求加速度/減速度と補正ゲインＣ_adjdrvの関係を示す図。 本発明に係る車両運動制御装置の第１の実施形態を示す図。 図１６に示す車両運動制御装置の車両運動制御演算手段の一例を示す図。 図１６の車両運動制御装置のフローチャートを示す図。 図１６の車両運動制御装置の自車位置とノード点位置を示す概念図。 図１６の車両運動制御装置の距離とカーブ曲率，カーブ曲率変化の関係図。 図１６の車両運動制御装置のカーブ曲率，カーブ曲率変化と、前後加速度の時間変化を示す図。 本発明に係る車両運動制御装置の第２の実施形態を示す図。 図２２に示す車両運動制御装置の車両運動制御演算手段の一例を示す図。 図２２の車両運動制御装置のフローチャートを示す図。 図２２の車両運動制御装置の自車位置とノード点位置の関係を示す概念図。 図２２の車両運動制御装置の前後加速度の時間変化を示す図。 本発明に係る車両運動制御装置の第３の実施形態の一例を示す図。 本発明に係る車両運動制御装置の第３の実施形態の他例を示す図。 本発明に係る車両運動制御装置の第４の実施形態を示す図。 本発明に係る車両運動制御装置の第５の実施形態のフローチャートを示す図。 本発明に係る車両運動制御装置の第５の実施形態のカーブ曲率，カーブ曲率変化の関係図。 本発明に係る車両運動制御装置の第５の実施形態の前方注視点までの距離と前方注視点の移動速度の関係を示す図。 本発明に係る車両運動制御装置の第５の実施形態の前方注視点までの距離と前方注視点位置でのカーブ曲率の時間変化制限値の関係を示す図。 本発明に係る車両運動制御装置の第５の実施形態のカーブ曲率，速度，前後加速度，前後加加速度の時間変化を示す図。

以下、本発明に係る車両運動制御装置の実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態の車両運動制御装置による車両のカーブ前の前後加速度変化と前後加加速度変化の概念図を示したものである。

ここで、図１のｂおよびｂ′がそれぞれ本実施形態の車両運動制御装置による前後加速度変化，前後加加速度変化である。なお、図１のａおよびａ′はそれぞれ従来技術による前後加速度変化，前後加加速度変化である。

図１に示すように、従来技術では車両がカーブ前のある地点に達した時間Ａからカーブ進入開始の時間Ｂまでの間、一定の減速となる。その結果、車両速度が高い条件ではドライバがどの程度のカーブ曲率かを明確に認識する前に強い減速度が発生する可能性があり、結果、旋回時に所定の横加速度となっていたとしても、カーブ手前に過度に減速したという感じを受ける。

本実施形態では、前記時間Ａからカーブ曲率が一定になる時間Ｃまで前後加速度が変化し、自車位置がカーブ遠方である時の区間Ｄにおける、カーブ曲率に基づく減速から、自車位置がカーブ近傍である時の区間Ｅにおける、カーブ曲率の時間変化による減速へと移行する。その結果、減速開始から減速度が最大となるまでの区間Ｆのうち、減速開始直後の区間Ｇとカーブ近傍での減速へ移行する区間Ｈの２区間において、前後加加速度の増減が発生する。

これにより、カーブ遠方にてドライバが“カーブがあるから減速が必要”と認識したことによる減速から、カーブ近傍にてドライバがカーブの曲率変化を認識し、“曲率変化が大きいからもう少し減速が必要”といった、カーブ曲率の時間変化に応じた減速へと移行することができ、ドライバフィーリングにあった減速が可能となる。

（カーブ曲率およびカーブ曲率変化に基づく前後加速度指令値の演算方法）
実施形態の説明に先立ち、本発明の理解が容易になるよう、以下、図２〜図５を用いてカーブ曲率、およびカーブ曲率変化に基づく前後加速度指令値の演算方法について説明する。なお、本明細書において、前後加速度は加速側が正、減速側が負であり、減速度は減速側が正なる値である。図２に示すように、自車両が車両速度Ｖにて破線で示す走行コースを走行するシーンを考える。この時ドライバは自車前方の走行コースの形状を見て加減速を行うと考えられる。この時ドライバの見ている点を疑似的に表現した点として、自車両進行方向に前方注視点を設定し、この位置のカーブ曲率をκ_PP、カーブ曲率変化をｄκ_PP／ｄｘとする。ここで、前方注視点は、自車両前方のコース上にあって、自車両からある距離Ｌ_pp離れた点であり、Ｌ_ppは車両速度Ｖに予め設定される時間Ｔ_ppを積算して得られる値である。また、カーブ曲率κ_PPはカーブの方向によらず０以上の値とし、カーブ曲率半径が十分大きければ、カーブ曲率κ_PPを０とする。車両速度Ｖのままで前方注視点の位置へ進入すると考えた場合、発生するであろう横加速度推定値Ｇ_yESTおよび横加速度の時間変化である横加加速度推定値ｄＧ_yESTは、それぞれ以下の式（１）（２）で与えられる。ここで、横加速度推定値Ｇ_yESTは、式（１）からわかるように、右旋回，左旋回によらず、常に０以上の値となる。

ここで、自車位置がカーブ近傍にあり、車両から前方注視点までの距離が短い条件では、ドライバは上述の横加加速度に基づく加減速度の作成方法（特許文献２，非特許文献１）と同様のアルゴリズムで加減速すると仮定すると、横加加速度推定値ｄＧ_yESTに基づく前後加速度指令値Ｇ_xREQは以下の式（３）で与えられる。

ここで、Ｃ_xyは比例ゲインであり、最大横加速度推定値、前方注視点での道路勾配、ドライバのペダル操作等に応じて可変の値とし、その設定方法は後述する。ここで、式（２）の第二項（κ_PP・２Ｖ・ｄＶ／ｄｔ）の影響が第一項（ｄκ_PP／ｄｔ・Ｖ²）と比べて十分小さいとして式（２）を式（３）に代入すると、以下の式（４）が得られる。

このように前方注視点におけるカーブ曲率の時間変化（ｄκ_PP／ｄｔ）に基づいた前後加速度指令値が得られる。更に（ｄκ_PP／ｄｔ）は式（５）のように変形することができる。

ここで、（ｄｘ／ｄｔ）は前方注視点の移動速度Ｖ_PPであるため、式（４）はＶ_PPを用いて以下の式（６）で与えられる。

これにより、カーブ近傍における前後加速度指令値を作成することができる。

一方、自車位置がカーブ遠方にて、車両から前方注視点までの距離が長い条件では、ドライバはカーブ曲率変化のような詳細な情報を把握できず、漠然としたカーブ曲率に応じて減速を行っていると考えられる。この時の前後加速度指令値Ｇ_xREQfarは、例えば図３に示すように、上述の式（１）により得られた横加速度推定値Ｇ_yESTを用いて、横加速度推定値Ｇ_yESTに応じて_、ある横加速度設定値Ｇ_yLMT0からＧ_yLMT1まで前後加速度指令値Ｇ_xREQfarが最小値Ｇ_{xREQfar_min}となるように減少（減速度としては増加）するように作成してもよい。また、自車両から遠方の前方注視点までの距離をＬ_farとし、ある設定横加速度Ｇ_ySETを用いて、前後加速度指令値Ｇ_xREQfarを以下の式（７）で与えてもよい。ここで、ｍｉｎ（Ａ，Ｂ）はＡとＢのうちのどちらか小さい値を選択する関数であり、ｍａｘ（Ａ，Ｂ）はＡとＢのうちのどちら大きい方を選択する関数である。

ここで、Ｌ_farは、前記Ｌ_PP以上の値であれば、予め設定される値であっても、車両速度Ｖに予め設定される時間Ｔ_ppを積算して得られる値であってもよい。また、Ｇ_ySET、およびＧ_{xREQfar_min}は予め設定される値であっても、路面摩擦係数取得手段やドライバによる設定手段を備える構成であれば、路面摩擦係数やドライバによる設定値に応じて変化する値であってもよい。

また、Ｃ_xは予め設定される値であっても、最大横加速度推定値、前方注視点での道路勾配、ドライバのペダル操作等に応じて変化する値であってもよい。Ｇ_xREQfarの作成方法はこれらに限定するものではないが、前後加速度指令値Ｇ_xREQfarによる減速度は、カーブ近傍での前後加速度Ｇ_xREQによる減速度以下となるように作成する。

以上のようにして得られたカーブ近傍およびカーブ遠方の前後加速度指令に基づいて、最終的な前後加速度指令値を作成することで、図１ｂに示したようにカーブ遠方（区間Ｄ）のカーブ曲率による減速から、カーブ近傍（区間Ｅ）のカーブ曲率変化による減速へと減速度が増加する前後加速度を発生させることができる。

また、上述のように自車位置がカーブ近傍の場合とカーブ遠方の場合とで、前後加速度指令を別々に作成するのではなく、前記式（６）における前方注視点の移動速度Ｖ_PPをカーブまでの距離で変化させることにより、自車位置がカーブ遠方にある時の減速からカーブ近傍での減速へと変化させてもよい。例えば、前方注視点でのカーブ曲率κ_PPがある値κ_PPlmt以上となった場合、図４に示すように、前方注視距離Ｌ_ppκがＬ_{ppκ_lmt}よりも大きい領域では、前方注視点の移動速度Ｖ_PPをＶ_PPminとし、自車両がカーブに近づき、前方注視距離Ｌ_{ppκ_near}で車両速度Ｖとなるように、前方注視距離Ｌ_ppκが小さくなるに応じて前方注視点の移動速度Ｖ_PPを増加させる。

ここでＬ_{ppκ_lmt}，Ｌ_{ppκ_near}は、Ｌ_{ppκ_lmt}がＬ_{ppκ_near}以上となるように、またＶ_PPminは０以上、かつ車両速度Ｖ以下となるよう予め設定される値である。

これは、自車位置がカーブ遠方であり、ドライバが漠然とカーブを認識しているような状態では、ドライバの視線の移動速度が小さく、自車両がカーブに近づいた状態では、ドライバがカーブに沿って視線を移動させるようになるに応じて視線の移動速度が増加するという行動を、前方注視点の移動速度の形で表現したものである。

これにより、図５に示すような自車位置でのカーブ曲率がκ_vとなるコースを走行した場合、前方注視点でのカーブ曲率κ_pp、前方注視点の移動速度Ｖ_PPは図５に示すように変化し、この結果、カーブ遠方での小さな減速度から、カーブが近づくにつれて徐々に減速度を増加させることができる。

（前後加速度指令値における比例ゲインの設定）
上述の比例ゲインＣ_xy，Ｃ_xは、自車両前方のカーブ走行時に発生するであろう最大横加速度推定値、自車両前方の道路勾配、ドライバのペダル操作、旋回方向の少なくともいずれか一つに基づいて変化する。以下、図６〜図１５を用いて、その設定方法について説明する。

図６は、比例ゲインＣ_xy，Ｃ_xを演算するブロック図を示したものである。ここで、比例ゲインＣ_xy，Ｃ_xは、比例ゲイン初期値Ｃ_xy0，Ｃ_x0に各補正ゲインを積算することで演算する。以下、最大横加速度推定値、道路勾配、ペダル操作、旋回方向に基づく補正ゲインの演算方法について説明する。

まず、補正ゲイン演算部（最大横加速度推定値）２１では、最大横加速度推定値Ｇ_ymaxESTに基づく補正ゲインＣ_adjGyの演算を行う。上記最大横加速度推定値Ｇ_ymaxESTは、図７に示すような前方注視点のカーブ曲率と自車位置のカーブ曲率から作成されるカーブ曲率最大値κ_ppmaxと車両速度Ｖとを用いて、以下の式（８）で与えられる。

上記式（８）により得られた最大横加速度推定値Ｇ_ymaxESTに基づいて、補正ゲインＣ_adjGyは、図８に示す形態で与えられる。図８において、Ｇ_yset1，Ｇ_yset2，Ｇ_yset3，Ｇ_yset4，Ｇ_yset5、およびＣ_adjGy1，Ｃ_adjGy2は、０≦Ｇ_yset1＜Ｇ_yset2＜Ｇ_yset3＜Ｇ_yset4≦Ｇ_yset5，１＜Ｃ_adjGy1≦Ｃ_adjGy2となるように設定される値であり、予め設定される値であっても、ドライバ自身の入力に応じて設定される値であっても、車両に発生可能な最大横加速度を取得する手段を備える場合には、車両に発生可能な最大横加速度に応じて設定される値であってもよい。

これらＧ_yset1，Ｇ_yset2，Ｇ_yset3，Ｇ_yset4，Ｇ_yset5、およびＣ_adjGy1，Ｃ_adjGy2を適宜設定することで、最大横加速度推定値Ｇ_ymaxESTが小さい時は補正ゲインＣ_adjGyを０とする領域８Ａ、最大横加速度推定値Ｇ_ymaxESTの増加に応じて補正ゲインＣ_adjGyが増加する領域８Ｂ，８Ｄ，８Ｅ、最大横加速度推定値Ｇ_ymaxESTがある範囲の領域では補正ゲインＣ_adjGyを１とする領域８Ｃを作成することができる。これにより、最大横加速度推定値Ｇ_ymaxESTが小さい領域では、補正ゲインＣ_adjGyを１よりも小さくすることで、前後加速度指令値の絶対値が小さくなるように補正し、最大横加速度推定値Ｇ_ymaxESTがある範囲にある時は、補正を行わず、最大横加速度推定値Ｇ_ymaxESTが大きい領域では、補正ゲインＣ_adjGyを１よりも大きくすることで、前後加速度指令値の絶対値が大きくなるように補正することができる。また、最大横加速度推定値Ｇ_ymaxESTが非常に大きい領域（図８中の領域８Ｅ）では、最大横加速度推定値Ｇ_ymaxESTの増加に対して補正ゲインＣ_adjGyの増加をより大きくすることで、カーブ前の減速無しではカーブ進入後に道路を逸脱してしまうようなシーンで、前後加速度指令値の絶対値を更に大きくすることができる。

ここで、最大横加速度推定値Ｇ_ymaxESTに対する補正ゲインＣ_adjGyの設定方法は、図８に示した方法のみに限定されず、最大横加速度推定値Ｇ_ymaxESTの増加に対して、補正ゲインＣ_adjGyが０から１となる領域、１となる領域、さらに１よりも大きくなる領域を与える方法であればよい。これにより、上述の式（６）にて作成される前後加速度指令値の大きさを横加速度に応じて増減することができる。

次いで、補正ゲイン演算部（道路勾配）２２では、道路勾配に基づく補正ゲインＣ_adjgradの演算を行う。ここで、道路勾配として上り坂や下り坂のような縦断勾配を用いる場合、図９に示すように、前方注視点の縦断勾配θ_ppと自車位置の縦断勾配θ_vから、制御用縦断勾配θ_ctrlを作成して補正ゲインＣ_adjgradを演算する。ここで、θは上り勾配では正、下り勾配では負となる変数である。θ_ctrlの作成方法としては、前方注視点の縦断勾配θ_ppと自車位置の縦断勾配θ_vを用いて、以下の式（９）で演算された値にフィルタ処理を行う。ここで、ｋ_gradは前方注視点の縦断勾配θ_ppと自車位置の縦断勾配θ_vの重みを変更するため、０から１の範囲の値をとる定数である。なお、ｋ_gradは予め設定される値であっても、前方注視点の縦断勾配θ_ppと自車位置の縦断勾配θ_vに応じて変化する値であってもよい。例えば、θ_pp，θ_vが共に正である場合と、θ_ppが負、且つθ_vが正である場合とで、ｋ_gradを異なる値としてもよく、θ_ppが負の場合には、θ_ppが正の場合よりもその値を大きくしてもよい。

上記式（９）により得られたθ_ctrlを用いて、補正ゲインＣ_adjgradは図１０に示す形態で与えられる。図１０において、θ_seta1，θ_seta2，θ_seta3，θ_seta4，θ_setb1，θ_setb2，θ_setb3，θ_setb4、及びＣ_adjgrada1，Ｃ_adjgradb1は、θ_seta1＜θ_seta2＜０＜θ_seta3＜θ_seta4，０＜Ｃ_adjgrada1，θ_setb1＜θ_setb2＜０＜θ_setb3＜θ_setb4，０＜Ｃ_adjgradb1となるように設定される値であり、予め設定される値であっても、ドライバ自身の入力に応じて設定される値であってもよい。

これらθ_seta1，θ_seta2，θ_seta3，θ_seta4，θ_setb1，θ_setb2，θ_setb3，θ_setb4、およびＣ_adjgrada1，Ｃ_adjgradb1を適宜設定することで、図１０（ａ）に示す前後加速度指令値が負の場合には、制御用縦断勾配θ_ctrlがある負の値以下では補正ゲインＣ_adjgradをＣ_adjgrada1とする領域１０ａＡ、制御用縦断勾配θ_ctrlの増加に応じて補正ゲインＣ_adjgradが減少する領域１０ａＢ，１０ａＤ、制御用縦断勾配θ_ctrlの絶対値が小さい時は補正ゲインＣ_adjgradを１とする領域１０ａＣ、制御用縦断勾配θ_ctrlがある正の値以上では補正ゲインＣ_adjgradを０とする領域１０ａＥを作成することができる。同様に、図１０（ｂ）に示す前後加速度指令値が正の場合には、制御用縦断勾配θ_ctrlがある負の値以下では補正ゲインＣ_adjgradを０とする領域１０ｂＡ、制御用縦断勾配θ_ctrlの増加に応じて補正ゲインＣ_adjgradが増加する領域１０ｂＢ，１０ｂＤ、制御用縦断勾配θ_ctrlの絶対値が小さい時は補正ゲインＣ_adjgradを１とする領域１０ｂＣ、制御用縦断勾配θ_ctrlがある正の値以上では補正ゲインＣ_adjgradをＣ_adjgradb1とする領域１０ｂＥを作成することができる。

これにより、縦断勾配の絶対値が小さい領域では補正を行わず、負の前後加速度指令値による制御、すなわち減速制御では、下り勾配での減速度を大きくし、上り勾配での減速度を小さくすることができる。また、制御用縦断勾配θ_ctrlを前方注視点での縦断勾配に基づいて作成することにより、平坦路を走行中の自車両前方に下りカーブが存在する場合、自車位置が平坦路であっても、前方の下り勾配を考慮した減速制御を実現することができる。

ここで、縦断勾配に対する補正ゲインＣ_adjgradの設定方法は図１０に示した方法のみに限定されず、縦断勾配に対して、縦断勾配の絶対値が小さい時には補正ゲインＣ_adjgradが１となり、減速制御時（図１０（ａ）参照）は、下り勾配時に補正ゲインＣ_adjgraが１よりも大きく、上り勾配時に１よりも小さくなり、逆に加速制御時（図１０（ｂ）参照）には、下り勾配時に１よりも小さく、上り勾配時に１よりも大きくなるように与える方法であればよい。

また、上記においては道路勾配として縦断勾配による場合の補正方法について示したが、カント（cant）と呼ばれる横勾配を取得可能である場合には、横勾配に応じて補正ゲインＣ_adjgradを変更してもよい。例えば、カーブの旋回内側から外側への上り勾配を正とした場合、図１１に示すように、横勾配の絶対値がある値以下の領域１１Ｃでは上記補正ゲインＣ_adjgradを１とし、領域１１Ｃよりも横勾配が小さい値の領域１１Ａ，１１Ｂでは補正ゲインＣ_adjgradを１よりも大きくし、領域１１Ｃよりも横勾配が大きい値の領域１１Ｄ，１１Ｅでは補正ゲインＣ_adjgradを１よりも小さくする。これにより、旋回外側に向かって上り勾配となっているバンク路では横勾配が大きな値となるため、補正ゲインＣ_adjgradが小さな値となり、過度な減速を抑制することができる。また、旋回外側に向かって下り勾配となっている場合には横勾配が小さい値となるため、補正ゲインＣ_adjgradが大きな値となり、十分に減速することができる。

また、補正ゲイン演算部（旋回方向）２３では、旋回方向に基づく補正ゲインＣ_adjdirの演算を行う。図１２に示すように、同じカーブを走行する場合であっても、左旋回の車両１２Ａと右旋回の車両１２Ｂで旋回半径は異なり、例えば日本のような車両が左側車線を走行する場合には、一般的に右旋回時の旋回半径ρ_Rよりも左旋回の旋回半径ρ_Lの方が小さくなる。自車走行車線毎のカーブ曲率が精度良く得られる場合には旋回方向に関する補正ゲインは不要となるものの、例えば、カーブ曲率が道路中心位置の値ρ_Cで代表されている場合には、右旋回に対して左旋回では減速不足が発生する可能性がある。

そこで、右旋回時のカーブ曲率を正とし、左旋回時のカーブ曲率を負とした場合、カーブ曲率に対する補正ゲインＣ_adjdirを図１３に示す形態で与える。図１３に示すように、カーブ曲率が負、すなわち左旋回時には補正ゲインＣ_adjdirが１よりも大きな値となる領域１３Ａ，１３Ｂがあり、カーブ曲率が負であってもその絶対値が小さい領域、およびカーブ曲率が正となる領域１３Ｃでは、補正ゲインＣ_adjdirが１となるように与える。

これにより、カーブ曲率の絶対値が小さい領域、即ちカーブ半径が大きい領域では、カーブ半径に対して車線違いによる影響が小さくなるため、補正ゲインＣ_adjdirを１として補正を行わず、車線違いによる影響が大きくなるカーブ曲率の絶対値が大きい領域では、補正ゲインＣ_adjdirを１よりも大きな値とすることで、右旋回に対して左旋回の前後加速度制御を補正することができる。

図１３においては、右旋回を基準として左旋回時の前後加速度指令値を補正する方法について示したが、図１４に示すように、右旋回においても、カーブ曲率の絶対値が大きい領域１４Ｄ，１４Ｅでは、補正ゲインＣ_adjdirが１よりも小さくなるように与えてもよい。

また、補正ゲイン演算部（ペダル操作量）２４では、ドライバのアクセルペダル操作量、もしくはブレーキペダル操作量に基づく補正ゲインＣ_adjdrvの演算を行う。この補正ゲインＣ_adjdrvは、ドライバのアクセル操作量から作成されるドライバ要求加速度、もしくはドライバ要求減速度を用いて、図１５に示す形態で与えられる。

ここで、ドライバ要求加速度は、一定速度走行時のアクセル操作量の時にその値が０となり、アクセルペダル操作量の増加に応じて増加する値である。また、ドライバ要求減速度は、ブレーキペダル操作量が０の時にその値が０となり、ブレーキペダル操作量の増加に応じて増加する値である。図１５において、Ｇ_xdrvseta1，Ｇ_xdrvseta2，Ｇ_xdrvsetbは、Ｇ_xdrvseta1＜Ｇ_xdrvseta2，０≦Ｇ_xdrvsetbとなるように設定される値であり、予め設定される値であっても、ドライバ自身の入力に応じて設定される値であっても、車両に発生可能な最大横加速度を取得する手段を備える場合には、車両に発生可能な最大横加速度に応じて設定される値であってもよい。

これらＧ_xdrvseta1，Ｇ_xdrvseta2，Ｇ_xdrvsetbを適宜設定することで、図１５（ａ）に示す前後加速度指令値が負の場合、ドライバ要求加速度がＧ_xdrvseta1以下の領域１５ａＡでは補正ゲインＣ_adjdrvを１とし、ドライバ要求加速度がＧ_xdrvseta1よりも大きい領域１５ａＢでは、ドライバ要求加速度の増加に応じて補正ゲインＣ_adjdrvを減少させ、さらにドライバ要求加速度がＧ_xdrvseta2以上では補正ゲインＣ_adjdrvを０とする。また、図１５（ｂ）に示す前後加速度指令値が正の場合、ドライバ要求減速度が０以下の領域１５ｂＡでは補正ゲインＣ_adjdrvを１とし、ドライバ要求減速度が０よりも大きい領域１５ｂＢでは、ドライバ要求減速度の増加に応じて補正ゲインＣ_adjdrvを減少させ、ドライバ要求減速度がＧ_xdrvsetb以上では、補正ゲインＣ_adjdrvを０とする。

また、車両に発生可能な最大横加速度を取得する手段を備える場合には、上述の式（８）によって得られる最大横加速度推定値Ｇ_ymaxESTと発生可能な最大横加速度に基づいて、上記Ｇ_xdrvseta1，Ｇ_xdrvseta2を変更してもよい。例えば、最大横加速度推定値Ｇ_ymaxESTが発生可能な最大横加速度以上となっている場合には、Ｇ_xdrvseta1，Ｇ_xdrvseta2をドライバ要求加速度の最大値以上の値に設定することで、補正ゲインＣ_adjdrvはアクセルペダル操作量によらず常に１とすることができる。これにより、最大横加速度推定値Ｇ_ymaxESTが発生可能な最大横加速度を超えるような場合、ドライバのアクセルペダル操作によらず、減速制御を実施することが可能となる。

なお、既述するように、上記方法により得られた各補正ゲインＣ_adjGy，Ｃ_adjgrad，Ｃ_adjdir，Ｃ_adjdrvを比例ゲイン演算部２５で比例ゲイン初期値Ｃ_xy0，Ｃ_x0に積算することで、比例ゲインＣ_xy，Ｃ_xを得ることができる。

以上のように、最大横加速度推定値、道路勾配、旋回方向、ペダル操作量から補正ゲインを作成して比例ゲインＣ_xy，Ｃ_xを演算する方法を示したが、必ずしもこれら全ての補正ゲインを作成する必要はなく、前後加速度指令値に対して加算することで補正を行ってもよい。例えば、比例ゲインＣ_xy，Ｃ_xを演算する際の補正ゲインとして補正ゲインＣ_adjGyと補正ゲインＣ_adjdirのみを演算し、得られた前後加速度指令値に対して、前後加速度指令値が０以外の値の時に道路勾配により発生する前後加速度Ｇ_xgradを加算することで、勾配に対する補正を行ってもよい。同様に、前後加速度指令値が負の値の時に、ドライバのアクセルペダル操作による前後加速度Ｇ_xaccを加算し、前後加速度指令値が正の値の時に、ドライバのブレーキペダル操作による前後加速度Ｇ_xbrkを加算することで、ドライバのペダル操作による補正を行ってもよい。

（発明を実施するための第１の実施形態）
以下、図１６〜図２１を用いて、本発明の第１の実施形態による車両運動制御装置の構成及び動作について説明する。

最初に、図１６を用いて、本発明の第１の実施形態による車両運動制御装置の構成について説明する。

図１６は、本発明の第１の実施形態による車両運動制御装置の構成を示すシステムブロック図を示したものである。

本実施形態の車両運動制御装置１は車両に搭載されるものであり、自車両前方のカーブ形状を取得するカーブ形状取得手段２と、自車位置を取得する自車位置取得手段３と、前記カーブ形状取得手段２と前記自車位置取得手段３により得られた情報に基づいて車両に発生させる前後加速度を演算する車両運動制御演算手段４を備える。また、前記車両運動制御演算手段４の演算結果は、前後加速度発生手段５に送られ、車両に前後加速度を発生可能なアクチュエータの駆動を行う。

カーブ形状取得手段２は、自車両が走行するコースの地図情報からカーブ形状を取得する方法であっても、路車間通信により自車両進行方向のカーブ情報を取得する方法であっても、車車間通信により自車両進行方向の前方を走行する車両から、カーブ情報を取得する方法であっても、撮像手段により自車両前方のカーブ形状を取得する方法であってもよい。また、地図情報取得手段、路車間通信手段、もしくは車車間通信手段、もしくは撮像手段との通信によりカーブ形状情報を取得する方法であってもよい。

自車位置取得手段３は、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）により自車両の座標から自車両前方のカーブに対する自車位置を取得する方法であっても、路車間通信により自車両前方のカーブに対する自車位置を取得する方法であっても、撮像手段により自車両前方もしくは周囲、またはその両方の画像を取得し、自車両前方のカーブに対する自車位置を取得する方法であってもよい。また、ＧＰＳ、もしくは路車間通信手段、もしくは撮像手段との通信によりカーブに対する自車位置を取得する方法であってもよい。

ここで、カーブ形状取得手段２および自車位置取得手段３として、複数の方法を備えていてもよい。例えばカーブ形状取得手段２として地図情報および撮像手段によりカーブ形状情報を取得する手段を備え、自車位置取得手段３として、ＧＰＳおよび撮像手段により自車位置を取得する手段を備えていてもよい。複数の方法を組合せることで、カーブ遠方の情報として、地図情報、およびＧＰＳによるカーブ形状情報および自車位置情報を用い、カーブ近傍では前記地図情報、およびＧＰＳによるカーブ形状情報および自車位置情報に加え、撮像手段によるカーブ形状情報および自車位置情報を用いることで、より精度の良いカーブ形状情報および自車位置情報を得ることができる。

また、ＧＰＳによる自車位置情報の取得が困難である際に、撮像手段によりカーブ形状情報、および自車位置情報を取得することで、前後加速度制御に必要なカーブ形状情報、および自車位置情報を取得することができる。逆に、撮像手段ではカーブ形状情報、および自車位置情報の取得が困難な状況では、ＧＰＳおよび地図情報によりカーブ形状情報、および自車位置情報を取得することで、前後加速度制御に必要なカーブ形状情報、および自車位置情報を取得することができる。

前後加速度発生手段５は、例えば、エンジンのスロットル開度を制御することで前後加速度を発生させるエンジン、もしくはモータの駆動トルクを制御することで前後加速度を発生させるモータ、もしくは動力を各車輪に伝達する際の変速比を変えることで前後加速度を発生させる変速機、もしくは各車輪のブレーキパッドにブレーキディスクを押しつけることで前後加速度を発生させる摩擦ブレーキといった、前後加速度を発生可能な加減速アクチュエータを適用することができる。

車両運動制御演算手段４は、記憶領域、および演算処理能力、および信号の入出力手段を有する演算装置であり、前記カーブ形状取得手段２および前記自車位置取得手段３により得られたカーブ形状および自車位置から車両に発生させる前後加速度指令値を演算し、前記前後加速度指令値となる前後加速度を発生し得る前記加減速アクチュエータを前後加速度発生手段５として、前記加減速アクチュエータの駆動制御器へ前記前後加速度指令値を送る。

ここで、送る信号は前後加速度ではなく、前記加減速アクチュエータによって前記前後加速度指令値を実現し得る信号であればよい。

例えば、前記加減速アクチュエータが油圧によりブレーキパッドをブレーキディスクに押し付ける油圧式摩擦ブレーキである場合、前後加速度指令値を実現する油圧指令値を油圧式摩擦ブレーキ制御器へ送る。また、油圧式摩擦ブレーキ制御器を介さず、前後加速度指令値を実現する油圧式摩擦ブレーキ駆動アクチュエータの駆動信号を油圧式摩擦ブレーキ駆動アクチュエータに直接送ってもよい。

また、前後加速度指令値を実現する際に、前後加速度指令値に応じて駆動制御を行う前記加減速アクチュエータを変更してもよい。

例えば、自車位置がカーブ遠方での減速における前後加速度指令値を実現するために、前記変速機の変速比を変更する指令値を変速機制御器に送り、カーブ近傍での減速における前後加速度指令値を実現するために、油圧指令値を油圧式摩擦ブレーキ制御器へ送ってもよい。

以下、前記カーブ形状取得手段２として自車両が走行するコースの地図情報を用い、前記自車位置取得手段３としてＧＰＳを用いる場合における前後加速度指令値の作成方法について説明する。

ここで、前記車両運動制御演算手段４は、図１７に示すように、自車両の速度を算出する自車速度算出手段４１と、自車両の位置から前方注視点までの前方注視距離を算出する前方注視距離算出手段４２と、前記前方注視距離におけるカーブ曲率及びカーブ曲率の時間変化を算出するカーブ曲率算出手段４３と、前記前方注視距離におけるカーブ曲率及びカーブ曲率の時間変化と前記車両速度に基づいて前後加速度指令値を演算する前後加速度指令値演算手段４４と、を備える。また、前記車両運動制御演算手段４は、最大横加速度推定値や、自車両前方の道路勾配、ドライバのペダル操作、前記旋回方向のうちの少なくともいずれか一つに基づいて前後加速度指令値を変化させる比例ゲインを演算する比例ゲイン演算部２５を備える。

図１８は、第１の実施形態の前記車両運動制御装置１における演算フローチャートを示したものである。

Ｓ００１では、ＧＰＳによる自車位置データＰ_v（Ｘ_v，Ｙ_v）、および自車位置情報と地図情報からカーブ形状データとして自車両進行方向にあるノード点位置データＰ_n（Ｘ_n，Ｙ_n）を取得して演算を行う。ここで、ｎは、図１９に示すように、自車両進行方向と逆方向にある最初のノード点位置を０とし、自車両進行方向に向かって１，２・・・，ｎｍａｘと増加する整数である。また、ｎｍａｘは、取得可能なノード点位置データ番号ｎの最大値である。演算後Ｓ１００へ進む。

Ｓ１００では、ＧＰＳによる自車位置データＰ_v（Ｘ_v，Ｙ_v）が更新されたか否かの判定を行い、データが更新されていればデータ更新フラグＦ_GPSrefを１に、されていなければ０とする。演算後Ｓ２００へ進む。更新の判定方法として、自車位置データＰ_v（Ｘ_v，Ｙ_v）の前回値Ｐ_{v_z1}（Ｘ_{v_z1}，Ｙ_{v_z1}）との比較により更新されたか否かを判定しても、ＧＰＳから自車位置データの他に更新フラグを取得することで、更新されたか否かを判定してもよい。

Ｓ２００では、図１７に示す自車速度算出手段４１によって、自車位置の時間変化から、車両速度の算出を行う。ここで、データ更新フラグが０の時には、前回の車両速度算出結果を車両速度とする。データ更新フラグが１の時には、前回データ更新フラグが１になってから、今回データ更新フラグが１になるまでに要した時間Δｔ_Pと、前回データ更新フラグが１だった時の自車位置データＰ_{v_Pz1}（Ｘ_{v_Pz1}，Ｙ_{v_Pz1}）と今回の自車位置データＰ_v（Ｘ_v，Ｙ_v）から算出した自車両の移動距離ΔＬ_vから、自車両の移動速度である車両速度Ｖを算出する。

Ｓ３００では、図１７に示す前方注視距離算出手段４２によって、前方注視距離の演算を行う。図２０に示すように、自車両進行方向のコース上に自車両の極近傍から遠方まで前方注視点ＰＰ０，ＰＰ１，ＰＰ２という３つの前方注視点を設定し、自車両から前方注視点ＰＰ０，ＰＰ１，ＰＰ２までの前方注視距離Ｌ_PP0，Ｌ_PP1，Ｌ_PP2を算出する。

ここで、前方注視距離Ｌ_PP0，Ｌ_PP1，Ｌ_PP2は以下の式（１０）の関係を満たすように予め設定される値であっても、予め設定される前方注視時間Ｔ_PP0，Ｔ_PP1，Ｔ_PP2（ただしＴ_PP0＜Ｔ_PP1＜Ｔ_PP2）と車両速度Ｖを用いて、それぞれ式（１１）に示すように与えてもよい。ただし前方注視点ＰＰ０は自車両の極近傍の注視点とし、Ｌ_maxは自車位置からノード点位置Ｐ₁までの距離とノード点位置Ｐ₁からノード点位置Ｐ_nmaxまでの各ノード点間距離を合計した値である。演算後Ｓ４００へと進む。

Ｓ４００では、前後加速度制御許可フラグの演算を行う。前後加速度制御許可フラグは、その値が１の時に前後加速度制御を許可し、０の時に前後加速度制御を禁止するものとする。前後加速度制御許可フラグの作成方法としては、例えば前記データ更新フラグＦ_GPSrefが０となっている時間が所定時間以上となった場合、ＧＰＳによる自車位置データの取得が困難であるとして前後加速度制御許可フラグを０とする。

また、自車位置データによる走行軌跡と地図データ上で自車が走行していると想定しているコース形状との乖離が大きい場合、地図データ上の自車の走行コースが実際のコースと異なるとして、前後加速度制御許可フラグを０とする。

また、車両速度Ｖにより前後加速度制御許可フラグを０としてもよい。例えば、制御を開始する最低車両速度を予め設定しておき、最低車両速度よりも車両速度Ｖが小さければ、前後加速度制御許可フラグを０とする。

また、上述のように、複数のカーブ形状データの取得手段、および自車位置データの取得手段を備える場合、その全ての取得手段において、カーブ形状データ、および自車位置データの取得が困難であると判断された場合、前後加速度制御許可フラグを０とする。例えば、ＧＰＳの他に撮像手段によりカーブ形状データ、および自車位置データを取得している場合、上述のようにＧＰＳによる自車位置データの取得が困難と判定された上に、更に撮像手段によるカーブ形状データ、および自車位置データの取得が困難と判定された際に、前後加速度制御許可フラグを０とする。そして、これら以外の条件では１とする。演算後Ｓ５００へ進む。

Ｓ５００では、図１７に示すカーブ曲率算出手段４３によって、ノード点位置データＰ_n（Ｘ_n，Ｙ_n）からｎが１以上の点における各ノード点位置のカーブ曲率κ_n、および自車位置のカーブ曲率κ_vと、ノード点間のカーブ曲率変化ｄκ_n／ｄｘを算出し、前方注視距離Ｌ_PP0，Ｌ_PP1，Ｌ_PP2でのカーブ曲率κ_PP0，κ_PP1，κ_PP2、およびカーブ曲率変化ｄκ_PP0／ｄｘ，ｄκ_PP1／ｄｘ，ｄκ_PP2／ｄｘを算出する。ここで、カーブ曲率の算出方法としては、連続する３点のノード点Ｐ_n-1，Ｐ_n，Ｐ_n+1を通る円弧のカーブ曲率半径を求め、その逆数をとることでノード点Ｐ_nのカーブ曲率κ_nを求めることができる。

また、自車位置のカーブ曲率κ_vは、自車位置がノード点位置Ｐ₁と一致していれば、カーブ曲率κ_vはカーブ曲率κ₁となり、一致していなければ、ノード点Ｐ₀，Ｐ_v，Ｐ₁からカーブ曲率κ_vを算出することができる。ここで、カーブ曲率κ_nおよびカーブ曲率κ_vはカーブの方向によらず正の値とする。

また、カーブ曲率半径が十分大きければ、カーブ曲率κ_nを０としてもよい。これにより得られた各ノード点のカーブ曲率κ_nと各ノード点間距離からカーブ曲率変化ｄκ_n／ｄｘを算出する。図２０に示すように、ノード点間を線系補完し、ノード点Ｐ_n，Ｐ_n+1間の距離をＬ_nとすると、ノード点Ｐ_n，Ｐ_n+1間のカーブ曲率変化ｄκ_n／ｄｘは以下の式（１２）で与えられる。

同様に、自車位置Ｐ_vとノード点Ｐ₁間のカーブ曲率変化ｄκ_v／ｄｘは、自車位置Ｐ_vとノード点Ｐ₁間の距離をＬ_v1とすると、以下の式（１３）で与えられる。

各ノード点のカーブ曲率κ_n、およびカーブ曲率変化ｄκ_n／ｄｘを算出した後、前方注視距離Ｌ_PP0，Ｌ_PP1，Ｌ_PP2に対応したカーブ曲率κ_PP0，κ_PP1，κ_PP2、およびカーブ曲率変化ｄκ_PP0／ｄｘ、ｄκ_PP1／ｄｘ、ｄκ_PP2／ｄｘを算出する。例えば、図２０に示すように、ＰＰ０がＰ_vとＰ₁の間、ＰＰ１がＰ₂とＰ₃の間、ＰＰ２がＰ_nとＰ_n+1の間にある場合、カーブ曲率κ_PP0，κ_PP1，κ_PP2、及びカーブ曲率変化ｄκ_PP0／ｄｘ，ｄκ_PP1／ｄｘ，ｄκ_PP2／ｄｘは、以下の式（１４）〜（１９）で与えられる。

ここで、各ノード点のカーブ曲率κ_n、およびカーブ曲率変化ｄκ_n／ｄｘの算出方法は上記方法に限らず、各ノード点でのカーブ曲率、およびカーブ曲率変化を算出可能な方法であればよい。演算後Ｓ６００へと進む。

Ｓ６００では、図１７に示す前後加速度指令値演算手段４４によって前方注視距離Ｌ_PP0，Ｌ_PP1，Ｌ_PP2でのカーブ曲率κ_PP0，κ_PP1，κ_PP2、およびカーブ曲率変化ｄκ_PP0／ｄｘ，ｄκ_PP1／ｄｘ，ｄκ_PP2／ｄｘ、および車両速度Ｖに基づいて前後加速度指令値初期値を作成する。ここで、車両近傍のカーブ曲率変化ｄκ_PP0／ｄｘ、ｄκ_PP1／ｄｘによる前後加速度指令値Ｇ_xREQiniPP0，Ｇ_xREQiniPP1は上述の式（６）により算出し、車両遠方のカーブ曲率κ_PP2による前後加速度指令値Ｇ_xREQiniPP2は、上述の図３に示した方法で作成する。

ここで、前方注視距離Ｌ_PP0，Ｌ_PP1，Ｌ_PP2を上述の式（１１）で示した前方注視時間Ｔ_PP0，Ｔ_PP1，Ｔ_PP2で作成するとした場合、前方注視点ＰＰ０，ＰＰ１，ＰＰ２の移動速度Ｖ_PP0，Ｖ_PP1，Ｖ_PP2は、車両速度Ｖを微分して得られる車両前後加速度Ｇ_xを用いて、以下の式（２０）で与えられる。

ここで、他の制御器との通信や加速度センサによる直接測定により前後加速度を取得する手段を備える構成であれば、それにより得られた前後加速度から車両前後加速度Ｇ_xを作成してもよい。

式（６），（２０）から、前後加速度指令値Ｇ_xREQiniPP0，Ｇ_xREQiniPP1を以下の式（２１）により演算する。また、図３から前後加速度指令値Ｇ_xREQiniPP2を演算する。

ここで、Ｃ_xy0，Ｃ_xy1は、路面摩擦係数やドライバのアクセル操作といった他の情報を利用可能であれば、上述の図６にて示した補正ゲインのうち利用可能なもの（例えば、最大横加速度推定値による補正ゲインＣ_adjGy）を、予め設定される定数Ｃ_xy00，Ｃ_xy10に積算して得られる値である。ここで、定数Ｃ_xy00，Ｃ_xy10は、他の条件に応じて変更する値であってもよい。例えば、ｄκ_PPm／ｄｘが正の場合とｄκ_PPm／ｄｘが負の場合とで異なる値としてもよい。これらカーブ形状や自車位置以外の情報を利用する構成については、第２の実施形態にて説明する。演算後、Ｓ７００へと進む。

Ｓ７００では、前後加速度指令値初期値Ｇ_xREQiniPP0，Ｇ_xREQiniPP1，Ｇ_xREQiniPP2に前後加速度制御の介入閾値による処理や、フィルタ処理，セレクト処理，加算処理等を行い最終的な前後加速度指令値Ｇ_xREQfinを作成する。例えば、上記前後加速度指令値Ｇ_xREQiniPP0，Ｇ_xREQiniPP1，Ｇ_xREQiniPP2に対して、その符号や増減方向に応じた時定数をそれぞれ設定したフィルタ処理を行い、その値に応じたセレクト処理や加算処理を行う。

更に、減速側の前後加速度制御介入閾値Ｇ_xBRKs、および加速側の前後加速度制御介入閾値Ｇ_xACCsとし、これらの値による前後加速度制御の介入閾値による処理を行う。ここで、前記前後加速度制御介入閾値Ｇ_xBRKs，Ｇ_xACCsは予め設定される値である。

また、前後加速度指令値Ｇ_xREQiniPP0，Ｇ_xREQiniPP1，Ｇ_xREQiniPP2のうち、２つが同時に０以外の値となっている領域では、両者が同符号であれば、その絶対値が大きい方の値とし、異符合であれば、両者を加算した値とする。また、上記前後加速度指令値Ｇ_xREQiniPP0，Ｇ_xREQiniPP1，Ｇ_xREQiniPP2のうち、３つが同時に０以外の値となっている領域では、３つのうち同符号の２つの絶対値を比較して、その大きい方の値と、残る異符合の値を加算した値とする。これにより、Ｇ_xREQiniPP0が正でＧ_xREQiniPP2が負、すなわち自車両極近傍の位置ではカーブ曲率変化が負で、自車両前方にカーブ曲率変化が正となるカーブが存在する場合での減速度を小さくすることができ、連続カーブを走行している際の減速フィーリングを向上させることができる。

また、ここで加算をする際に、その符号に応じて重み付けをしてもよい。例えば、減速を優先したければ、正となっている値が小さくなるような係数を積算して加算し、逆に加速を優先するのであれば、負となっている値が小さくなるような係数を積算して加算してもよい。

これにより、図２１に示すようなカーブ曲率κ_PP0，κ_PP1，κ_PP2、およびカーブ曲率変化ｄκ_PP0／ｄｘ，ｄκ_PP1／ｄｘ，ｄκ_PP2／ｄｘとなるカーブを走行し、点線で示す前後加速度指令値Ｇ_xREQiniPP0，破線で示すＧ_xREQiniPP1，一点鎖線で示すＧ_xREQiniPP2が得られた場合には、実線で示したような前後加速度指令値Ｇ_xREQfinが得られる。ここで、上記前後加速度指令値Ｇ_xREQiniPP0，Ｇ_xREQiniPP1，Ｇ_xREQiniPP2からＧ_xREQfinを作成する方法は、上記内容に限ったものではないが、図２１のＴ２１で示した、負の前後加速度、すなわち減速している際のＧ_xREQiniPP2からＧ_xREQiniPP1へと遷移する区間において、減速度が過度に減少しないようにする。

同様に、図２１のＴ１０で示したＧ_xREQiniPP1からＧ_xREQiniPP0へと遷移する区間においても、負の前後加速度、すなわち減速している際のＧ_xREQiniPP1からＧ_xREQiniPP0へと遷移する区間において、減速度が過度に減少しないようにする。演算後Ｓ８００へと進む。

Ｓ８００では、前後加速度制御許可フラグが１であれば、前後加速度指令値Ｇ_xREQfinを実現する指令値を、前後加速度制御許可フラグが０であれば、前後加速度制御を行わないようにする指令値を図１６に示す前記前後加速度発生手段５へ送信する。

ここで、前後加速度制御許可フラグが１の時に送信する信号としては、上述の通り、前記前後加速度指令値Ｇ_xREQfinを送信することで前記前後加速度発生手段５により前後加速度指令値Ｇ_xREQfinを実現することができる場合には、前後加速度指令値Ｇ_xREQfinを制御指令値として送信する。

また、前記前後加速度発生手段５に応じた指令値にする必要がある場合には、前後加速度指令値Ｇ_xREQfinに基づいて前記前後加速度発生手段５を制御する指令値を作成して送信する。例えば、前記前後加速度発生手段５が油圧式摩擦ブレーキであり、油圧指令値を油圧式摩擦ブレーキ制御器に送ることで前後加速度制御を行う場合には、前後加速度指令値Ｇ_xREQfinに基づいて油圧指令値を作成し、作成した油圧指令値を制御指令値として送信する。

これにより、車両に前後加速度指令値Ｇ_xREQfinに基づく前後加速度を発生させる。

また、上述のように、前後加速度指令値を実現する指令を複数の前後加速度発生手段５に送信してもよい。例えば、カーブ遠方からの前後加速度指令値であるＧ_xREQiniPP2に基づいて作成された前後加速度を実現する前後加速度発生手段５を前記変速機もしくはエンジン、またはその両方とし、カーブ近傍での前後加速度指令値であるＧ_xREQiniPP1、およびＧ_xREQiniPP0に基づいて作成された前後加速度を実現する前後加速度発生手段５として更に前記油圧摩擦ブレーキを加えることができる。

これにより、カーブ遠方の比較的一定な減速を、エンジンのスロットル開度や変速機のギア比を変更することによりエンジンブレーキでの減速を行い、カーブ近傍の変化が大きい減速を、油圧摩擦ブレーキにより実現することができる。これにより、ドライバがカーブ遠方で進行方向にある程度カーブ曲率の大きいカーブを視認した際に、アクセルをオフにしてエンジンブレーキによる減速を行い、カーブ近傍にてカーブ曲率変化を明確に認識してからブレーキを操作して減速を行うことと同様の減速を実現することができる。

以上のように、本実施形態では、車両に発生する減速が、カーブ遠方の減速からカーブ近傍への減速へと減速パターンが変化することで、ドライバが前方のカーブを詳細に認識する前から過度の減速を行うことなく、ドライバフィーリングを向上させることができる。また、最大横加速度推定値やドライバのアクセル操作、道路勾配、旋回方向といった他の情報を利用して比例ゲインを補正することで、ドライバフィーリングをより一層向上させることができる。

（発明を実施するための第２の実施形態）
以下、図２２〜図２６を用いて、本発明の第２の実施形態による車両運動制御装置の構成及び動作について説明する。なお、第１の実施形態と同様の構成については同符号を付してその詳細な説明を省略する。

最初に、図２２を用いて、本発明の第２の実施形態による車両運動制御装置の構成について説明する。

図２２は、本発明の第２の実施形態による車両運動制御装置の構成を示すシステムブロック図を示したものである。

第２の実施形態の車両運動制御装置１′は車両に搭載されるものであり、自車両前方のカーブ形状を取得するカーブ形状取得手段２と、自車位置を取得する自車位置取得手段３と、車両運動情報取得手段６と、ドライバ入力情報取得手段７と、横運動連係前後加速度取得手段８と、路面情報取得手段９を備えると共に、前記カーブ形状取得手段２と前記自車位置取得手段３、および前記車両運動情報取得手段６、前記ドライバ入力情報取得手段７、前記横運動連係前後加速度取得手段８と、前記路面情報取得手段９とにより得られた情報に基づいて車両に発生させる前後加速度を演算する車両運動制御演算手段４′を備える。

また、前記車両運動制御演算手段４′の演算結果は、前後加速度発生手段５および情報提示器１０に送られ、車両に前後加速度を発生させることのできるアクチュエータの駆動、およびドライバへの情報提示を行う。

ここで、カーブ形状取得手段２、自車位置を取得する自車位置取得手段３、および前後加速度発生手段５は上述の第１の実施形態と同様であるため、その詳細な説明は省略する。

前記車両運動情報取得手段６では、車両の運動情報として、少なくとも車両速度Ｖもしくは前後加速度Ｇ_x、またはその両方を取得する。ここで、車両速度Ｖ及び前後加速度Ｇ_xはセンサ等により直接検出された値を取得しても、他の電子制御器が演算した結果を通信により取得してもよい。

また、車両速度Ｖおよび前後加速度Ｇ_xそのものが入力されなくとも、これらを推定可能な値であればよい。例えば、車両速度Ｖの代わりに各車輪の車輪速度Ｖｗ［ｗｈｅｅｌ］（ｗｈｅｅｌにはＦＬ（左前輪），ＦＲ（右前輪），ＲＬ（左後輪），ＲＲ（右前輪）がそれぞれ入る）を取得して、車両速度Ｖを推定してもよい。

ドライバ入力情報取得手段７では、ドライバからの入力情報として、少なくともドライバ要求前後加速度Ｇ_xDrvREQを取得する。ここで、ドライバ要求前後加速度Ｇ_xDrvREQは、ドライバが直接入力した値を取得しても、他の電子制御器が演算した結果を通信により取得してもよい。また、ドライバ要求加速度Ｇ_xDrvREQそのものが入力されなくとも、これを推定可能な値であればよい。例えば、ドライバ要求前後加速度Ｇ_xDrvREQの代わりに、アクセルペダル操作量やブレーキペダル操作量から、ドライバ要求前後加速度Ｇ_xDrvREQを推定してもよい。また、アクセルペダル操作量のみから、ブレーキ操作による減速を除いたドライバ要求前後加速度Ｇ_xDrvREQを推定してもよい。

また、エンジンを駆動源とした車両であれば、エンジントルク、およびシフトポジションの情報を取得し、ドライバ要求前後加速度Ｇ_xDrvREQを推定してもよい。また、ドライバ要求前後加速度Ｇ_xDrvREQの他に制御のＯＮ／ＯＦＦ情報や、ドライバが制御量を調整、もしくは選択した際の値を取得してもよい。

横運動連係前後加速度取得手段８では、例えば特許文献２や非特許文献１に示されている車両の横加加速度に基づく前後加速度Ｇ_xGVCを取得する。ここで、前後加速度Ｇ_xGVCそのものが入力されなくとも、これを推定可能な値であればよい。例えば、前後加速度Ｇ_xGVCの代わりに横加加速度を取得して前後加速度Ｇ_xGVCを演算してもよい。また、操舵角やヨーレイト、横加速度といった横運動情報を取得して前後加速度Ｇ_xGVCを演算してもよい。

路面情報取得手段９では、路面情報として、少なくとも路面摩擦係数μおよび路面縦断勾配Ｇｒａｄを取得する。ここで、路面摩擦係数μおよび路面縦断勾配Ｇｒａｄそのものが入力されなくとも、これを推定可能な値であればよい。例えば、路面摩擦係数μの代わりに前後加速度Ｇ_x、前記各車輪速Ｖｗ［ｗｈｅｅｌ］、前記車両速度Ｖ等を取得して路面摩擦係数μを推定する方法であってもよい。また、操舵により発生するセルフアライニングトルクを取得して路面摩擦係数μを推定する方法であってもよい。

また、各車輪の制駆動力Ｆ_wx［ｗｈｅｅｌ］、もしくはそれに代わる情報（例えばエンジントルクやブレーキ圧）を取得して路面摩擦係数μを推定する方法であってもよい。また、路面縦断勾配Ｇｒａｄの代わりに、各車輪の制駆動力Ｆ_wx［ｗｈｅｅｌ］、もしくはそれに代わる情報（例えばエンジントルクやブレーキ圧）と車両の前後加速度Ｇ_xを取得し、車輪で発生している力と実際に発生した前後加速度の差分から路面縦断勾配Ｇｒａｄを推定してもよい。また、平坦路での車両前後方向の加速度を測定するよう取り付けられた加速度センサによる値（情報）を取得し、車両速度Ｖを微分して得られた前後加速度の差分から路面縦断勾配Ｇｒａｄを推定してもよい。

車両運動制御演算手段４′は、記憶領域、および演算処理能力、および信号の入出力手段を有する演算装置であり、前記カーブ形状取得手段２と前記自車位置取得手段３、および前記車両運動情報取得手段６，前記ドライバ入力情報取得手段７，前記横運動連係前後加速度取得手段８と、前記路面情報取得手段９により得られた情報に基づいて車両に発生させる前後加速度、およびドライバへの情報提示を演算し、前後加速度発生手段５および情報提示器１０に指令値を送る。ここで、前後加速度発生手段５に送る指令値としては、上述の第１の実施形態と同様に対象とする加減速アクチュエータに応じた指令値とする。

また、情報提示器１０としては、ドライバが五感の少なくとも一つにより認識可能な情報を提示する情報提示器とし、情報提示器１０に送る指令値としては、前記情報提示器を駆動可能な指令値とする。例えば、表示ランプやディスプレイのようにドライバの視覚に情報を与える表示器を情報提示器１０とする場合、車両に発生させる前後加速度に基づいて表示ランプの点灯やディスプレイへの表示を行う指令値を送る。

また、ビープ音や音声のようにドライバの聴覚に情報を与える音発生器を情報提示器１０とする場合、車両に発生させる前後加速度に基づいてビープ音や音声による案内をする指令値を送る。

また、ハンドルやペダル，シートの振動等のようにドライバの触覚に情報を与える振動発生器を情報提示器１０とする場合、車両に発生させる前後加速度に基づいてハンドルやペダル、シートを振動する振動発生器に指令値を送る。また、情報提示器１０として、前記表示器，音発生器，振動発生器を組合せて用いてもよい。

以下、前記カーブ形状取得手段２として自車両が走行するコースの地図情報、前記自車位置取得手段３としてＧＰＳを用い、車両運動情報取得手段６，ドライバ入力情報取得手段７，横運動連係前後加速度取得手段８，路面情報取得手段９として、他の電子制御器との通信手段を用いて、車両速度Ｖ，前後加速度Ｇ_x，ドライバ要求前後加速度Ｇ_xDrvREQ，横運動連係前後加速度Ｇ_xGVC，路面摩擦係数μ，路面縦断勾配Ｇｒａｄを取得し、さらに他の電子制御器との通信手段、もしくはスイッチ等の入力手段を用いて、前後加速度制御スイッチＯＮ／ＯＦＦ情報Ｆ_ctrlsw，ドライバ設定値Ｇ_DrvSetを取得する場合での前後加速度指令値の作成方法について説明する。

ここで、前記車両運動制御演算手段４′は、図２３に示すように、自車両の位置から前方注視点までの前方注視距離を算出する前方注視距離算出手段４２′と、前後加速度制御スイッチＯＮ／ＯＦＦ情報と、自車両の速度と、カーブ形状と、自車両の位置と横運動連係前後加速度とに基づいて前後加速度制御モードを演算する前後加速度制御モード演算手段４５と、演算された前記前後加速度制御モードに基づいて前記前方注視距離におけるカーブ曲率及びカーブ曲率の時間変化を算出するカーブ曲率算出手段４３′と、前記前方注視距離におけるカーブ曲率及びカーブ曲率の時間変化と、前記車両速度とに基づいて前後加速度指令値を演算する前後加速度指令値演算手段４４′と、演算された前記前後加速度制御モードに基づいて演算された前記前後加速度指令値を実現する制御指令値を出力する制御指令値出力手段４６とを備える。また、前記車両運動制御演算手段４′は、最大横加速度推定値や、自車両前方の縦断勾配を除いた道路勾配、ドライバのペダル操作、前記旋回方向のうちの少なくともいずれか一つに基づいて前後加速度指令値を変化させる比例ゲインを演算する比例ゲイン演算部を備える。

図２４は、第２の実施形態の車両運動制御装置１′における演算フローチャートを示したものである。

Ｓ０１０では、第１の実施形態１と同様に、カーブ形状、および自車位置データを取得して演算を行う。演算後Ｓ０１１へと進む。

Ｓ０１１では、車両速度Ｖ，前後加速度Ｇ_x，ドライバ要求前後加速度Ｇ_xDrvREQ，横運動連係前後加速度Ｇ_xGVC，路面摩擦係数μ，路面縦断勾配Ｇｒａｄ，前後加速度制御スイッチＯＮ／ＯＦＦ情報Ｆ_ctrlsw，ドライバ設定値Ｇ_DrvSet等の車両運動情報，ドライバ入力情報，路面情報，横運動連係前後加速度を取得する。また、上述のように、これらの値を直接取得せずに推定を行う場合には、推定に必要なデータを取得して演算を行う。演算後Ｓ１１０へと進む。

Ｓ１１０では、第１の実施形態と同様にＧＰＳによる自車位置データＰ_v（Ｘ_v，Ｙ_v）が更新されたか否かの判定を行い、データが更新されていればデータ更新フラグＦ_GPSrefを１、されていなければ０とする。演算後Ｓ１１１へ進む。

Ｓ１１１では、Ｓ０１０で得られたカーブ形状・自車位置データの更新を行う。Ｓ１１０にて演算されたデータ更新フラグが０である場合、すなわちＳ０１０にて取得するＧＰＳによる自車位置データが更新されず、Ｓ０１１にて取得する車両運動情報等のデータのみが更新されている場合には、Ｓ０１０で得られたカーブ形状・自車位置データと車両運動情報により得られた車両速度Ｖから演算される自車両の移動距離に基づいて、カーブ形状・自車位置データを更新する。

例えば、ある時間ｔ０においてデータ更新フラグが１、すなわちＧＰＳによるデータ更新が行われたとし、この時に得られたカーブ形状データをＰ_{t0_n}（Ｘ_{t0_n}，Ｙ_{t0_n}）（ｎは０以上ｎｍａｘ_ｔ０以下の整数）、自車位置データをＰ_{t0_V}（Ｘ_{t0_V}，Ｙ_{t0_V}）とする。

また、図２５に示すように、この時のノード点Ｐ_{t0_n}，Ｐ_{t0_n+1}の距離をＤ_{t0_n+1}、自車位置Ｐ_{t0_V}とノード点Ｐ_{t0_1}の距離をＤ_{t0_V1}とする。ｔ０のΔｔ_v後であるｔ１での演算では、データ更新フラグが０、すなわちＧＰＳによるデータ更新が行われず、車両運動情報等の更新のみが行われた場合、車両速度ＶとΔｔ_vから自車両の移動距離Ｄ_{t1_V}を算出し、自車位置と各ノード点の位置関係を更新する。

本実施形態では、上述の通り、自車両の進行方向と逆方向にある最初のノード点をＰ₀と設定している。そのため、Ｄ_{t1_V}とＤ_{t0_V1}の大小関係により、各ノード点の番号ｎが変わることになる。Ｄ_{t1_V}がＤ_{t0_V1}以下の場合には、図２５（ａ）に示すように、ｔ１においても自車位置はノード点Ｐ_{t0_0}、Ｐ_{t0_1}の間にあるため、ｔ１における各ノード点および、ノード点間距離、ノード点番号の最大値ｎｍａｘ_ｔ１、およびＤ_{t1_V1}は以下の式（２２）〜（２５）で与えられる。

また、Ｄ_{t1_V}がＤ_{t0_V1}よりも大きい場合、ｔ１において自車位置がノード点Ｐ_{t0_1}よりも先にあるため、ｔ１における各ノード点および、ノード点間距離、およびＤ_{t1_V1}は以下の式（２６）〜（２９）で与えられる。

ここで、ｋは式（２９）で得られるＤ_{t1_V1}が０以上、かつｎｍａｘ_ｔ１が正となる最小の整数である。

例えば、図２５（ｂ）に示すように、自車位置がノード点Ｐ_{t0_1}，Ｐ_{t0_2}の間にある場合には、ｋは１となる。Ｓ０１０で得られたカーブ形状データのうち、上述の条件を満たすｋが存在しない場合には、ｎｍａｘ_ｔ０をｋとする。また、データ更新フラグが１であれば、Ｓ０１０で得られた各ノード点でのデータ、および自車位置データを、カーブ形状データ、および自車位置データとする。演算後Ｓ３１０へと進む。

Ｓ３１０では、図２３に示す前方注視距離算出手段４２′によって、前方注視距離の演算を行う。上述の第１の実施形態と同様に、自車両進行方向のコース上に自車両の極近傍から遠方まで前方注視点ＰＰ０，ＰＰ１，ＰＰ２という３つの前方注視点を設定し、自車両から前方注視点ＰＰ０，ＰＰ１，ＰＰ２までの前方注視距離Ｌ_PP0，Ｌ_PP1，Ｌ_PP2を算出する。

ここで、前方注視距離Ｌ_PP0，Ｌ_PP1，Ｌ_PP2は上述の式（１０）の関係を満たすように予め設定される値であっても、予め設定される前方注視時間Ｔ_PP0，Ｔ_PP1，Ｔ_PP2（ただしＴ_PP0＜Ｔ_PP1＜Ｔ_PP2）と車両速度Ｖを用いて、それぞれ上述の式（１１）に示すように与えてもよい。

また、路面摩擦係数μに応じて前方注視距離Ｌ_PP0，Ｌ_PP1，Ｌ_PP2を変更してもよい。例えば、路面摩擦係数μがある所定の値以下であれば、路面摩擦係数μが小さいほど前方注視距離Ｌ_PP0，Ｌ_PP1，Ｌ_PP2が長くなるように変更する。ただし、前方注視点ＰＰ０は自車両の極近傍の注視点とし、Ｌ_maxは自車位置からノード点位置Ｐ₁までの距離とノード点位置Ｐ₁からノード点位置Ｐ_nmaxまでの各ノード点間距離を合計した値である。演算後Ｓ４１０へと進む。

Ｓ４１０では、図２３に示す前後加速度制御モード演算手段４５によって、前後加速度制御モードＧ_xModeの演算を行う。前後加速度制御モードＧ_xModeは、その値が０の時には前後加速度制御を行わず、その値が１の時には横運動連係前後加速度Ｇ_xGVCに基づく前後加速度制御を行い、さらに２の時には横運動連係前後加速度Ｇ_xGVCおよび自車位置データ、およびカーブ形状データに基づく前後加速度制御を行うように設定される値である。

前後加速度制御モードＧ_xModeの作成方法としては、例えば前後加速度制御スイッチＯＮ／ＯＦＦ情報Ｆ_ctrlswにおいて、前後加速度制御スイッチＯＦＦの時のＦ_ctrlswが０、前後加速度制御スイッチＯＮの時のＦ_ctrlswが１とすると、Ｆ_ctrlswが０の時には前後加速度制御モードＧ_xModeを０とする。

また、車両速度Ｖにより前後加速度制御モードＧ_xModeを０としてもよい。

例えば、制御を開始する最低車両速度を予め設定しておき、最低車両速度よりも車両速度Ｖが小さければ、前後加速度制御モードＧ_xModeを０とする。

また、横運動連係前後加速度Ｇ_xGVCの取得が困難、かつ自車位置データ、およびカーブ形状データの取得が困難な際に前後加速度制御モードＧ_xModeを０とする。前後加速度制御モードＧ_xModeが０となる条件にない場合、カーブ形状データ、および自車位置データの状況に応じて、前後加速度制御モードＧ_xModeを１もしくは２とする。

例えば、前記データ更新フラグＦ_GPSrefが０となっている時間が所定時間以上となった場合、ＧＰＳによる自車位置データの取得が困難として前後加速度制御モードＧ_xModeを１とする。また、Ｓ１１１の式（２９）で演算されたＤ_{t1_V1}が０の場合には、前後加速度制御モードＧ_xModeを１とする。また、自車位置データによる走行軌跡と地図データ上で自車が走行していると想定しているコース形状との乖離が大きい場合には、地図データ上の自車の走行コースが実際のコースと異なるとして、前後加速度制御モードＧ_xModeを１とする。

また、車両運動として車両速度Ｖに加えて、操舵角やヨーレイト、横加速度といった横運動情報が取得可能である場合、これらから推定される走行軌跡とＧＰＳにより得られた自車位置軌跡をそれぞれ演算し、これらの乖離が大きければ、ＧＰＳの精度が低下しているとして、前後加速度制御モードＧ_xModeを１とする。また、これら以外の条件では前後加速度制御モードＧ_xModeを２とする。

これにより、ＧＰＳによるデータ取得が困難な状況においても、横運動連係前後加速度Ｇ_xGVCに基づく前後加速度制御を実施することができる。演算後Ｓ５１０へ進む。

Ｓ５１０では、図２３に示すカーブ曲率算出手段４３′によって、前記前後加速度制御モードＧ_xModeが２であれば、上述の第１の実施形態のＳ５００と同様に、カーブ曲率，カーブ曲率変化を演算し、それ以外であれば、カーブ曲率，カーブ曲率変化を共に０とする。演算後、Ｓ６１０へと進む。

Ｓ６１０では、図２３に示す前後加速度指令値演算手段４４′によって前方注視距離Ｌ_PP0，Ｌ_PP1，Ｌ_PP2でのカーブ曲率κ_PP0，κ_PP1，κ_PP2、およびカーブ曲率変化ｄκ_PP0／ｄｘ，ｄκ_PP1／ｄｘ，ｄκ_PP2／ｄｘ、および車両速度Ｖに基づいて前後加速度指令値初期値を作成する。ここで、車両近傍のカーブ曲率変化ｄκ_PP0／ｄｘ，ｄκ_PP1／ｄｘによる前後加速度指令値Ｇ_xREQiniPP0，Ｇ_xREQiniPP1は上述の式（６）により算出し、車両遠方のカーブ曲率κ_PP2による前後加速度指令値Ｇ_xREQiniPP2は、上述の式（７）により算出する。

ここで、前方注視距離Ｌ_PP0，Ｌ_PP1，Ｌ_PP2を上述の式（１１）で示した前方注視時間Ｔ_PP0，Ｔ_PP1，Ｔ_PP2で作成するとした場合、前方注視点ＰＰ０，ＰＰ１，ＰＰ２の移動速度Ｖ_PP0，Ｖ_PP1，Ｖ_PP2は、前後加速度Ｇ_xを用いて、上述の式（２０）で与えられる。また、これにより得られた値から、前後加速度指令値Ｇ_xREQiniPP0，Ｇ_xREQiniPP1を上述の式（２１）により演算する。また、上述の式（７）からＧ_xREQiniPP2を演算する。ここで、Ｃ_xy0，Ｃ_xy1、およびＣ_xは、路面摩擦係数μやドライバ要求前後加速度Ｇ_xDrvREQにより変化する値である。

その設定方法としては、例えばｄκ_PPm／ｄｘが正の場合の定数として予め設定された値Ｃ_{xy0_ini}，Ｃ_{xy1_ini}、およびＣ_{x_ini}と路面摩擦係数μよる補正係数ｋμ、およびドライバ要求前後加速度Ｇ_xDrvREQによる補正係数ｋＧ_xDrvを用いて以下の式（３０）〜（３１）で与える。

ここで、補正係数ｋμおよびｋＧ_xDrvは０から１の値であり、ｋμは路面摩擦係数μが小さい領域では大きい領域よりもその値が小さくなるように設定し、ｋＧ_xDrvはドライバ要求前後加速度Ｇ_xDrvREQがある値以上では、その増加に応じて減少し、最終的に０となるように設定する。また、Ｇ_xREQiniPP2を演算する際、式（７）におけるＧ_ySET、およびＧ_{xREQfar_min}は路面摩擦係数μに応じて値を変更する。例えば、路面摩擦係数μがある値以下では、Ｇ_ySETおよびＧ_{xREQfar_min}を小さな値に変更する。

また、第１の実施形態で述べたように、Ｃ_xy0，Ｃ_xy1、およびＣ_xは、上述の図６に示した補正ゲインのうち、縦断勾配による補正を除いた補正ゲインを、予め設定される定数Ｃ_xy00，Ｃ_xy10、およびＣ_x0に積算することで演算してもよい。ここで、定数Ｃ_xy00，Ｃ_xy10およびＣ_x0は、ｄκ_PPm／ｄｘが正の場合とｄκ_PPm／ｄｘが負の場合で異なる値としてもよい。演算後、Ｓ６１１へと進む。

Ｓ６１１では、前後加速度指令値初期値を路面縦断勾配Ｇｒａｄによって補正した、前後加速度指令値補正値Ｇ_xREQhoseiPPm（ｍ＝０，１，２）を作成する。ここで、路面縦断勾配Ｇｒａｄにより車両に発生する前後加速度Ｇ_xGradを用いて、前後加速度指令値補正値を以下の式（３２）で与える。

ここで、前後加速度Ｇ_xGradは上り勾配で負、下り勾配で正となる値である。

このように、本第２の実施形態では、縦断勾配による補正を加算することで補正する方法について示しているが、加算ではなく、上述の図６に示したように、縦断勾配に基づく補正ゲインを積算することで補正を行ってもよい。演算後Ｓ７１０へと進む。

Ｓ７１０では、前後加速度指令値補正値Ｇ_xREQhoseiPP0，Ｇ_xREQhoseiPP1，Ｇ_xREQhoseiPP2に前後加速度制御の介入閾値による処理や、フィルタ処理，セレクト処理，加算処理等を行って得られた値Ｇ_xREQfinに、更に横運動連係前後加速度Ｇ_xGVCを組合せることで、最終的な前後加速度指令値Ｇ_xREQfinGVCを作成する。ここで、Ｇ_xREQfinの演算は、上述の第１の実施形態に示したＳ７００での演算のＧ_xREQiniPP0，Ｇ_xREQiniPP1，Ｇ_xREQiniPP2を、それぞれＧ_xREQhoseiPP0，Ｇ_xREQhoseiPP1，Ｇ_xREQhoseiPP2として同様の演算を行う。前記Ｇ_xREQfinと横運動連係前後加速度Ｇ_xGVCの組合せ方法としては、例えば図２６に示すように、両者が同符合の場合にはその絶対値の大きい方をＧ_xREQfinGVCとし、異符合の場合には両者を加算した値をＧ_xREQfinGVCとする。

また、両者を加算する際に重み付けをして加算してもよい。

ここで、前後加速度指令値Ｇ_xREQfinGVCの演算方法として、Ｇ_xREQfinを演算してからＧ_xGVCと組合せる方法について説明したが、この方法に限ったものではない。例えば、Ｇ_xREQfinを演算する際の自車両の極近傍の前方注視点ＰＰ０による前後加速度指令値補正値Ｇ_xREQhoseiPP0の代わりに、Ｇ_xGVCを用いてＧ_xREQfinを演算し、この値を前後加速度指令値Ｇ_xREQfinGVCとしてもよい。演算後Ｓ８１０へと進む。

Ｓ８１０では、図２３に示す制御指令値出力手段４６によって、前後加速度制御モードが１もしくは２であれば、前後加速度指令値Ｇ_xREQfinGVCを実現する指令値を、前後加速度制御モードが０であれば、前後加速度制御を行わないようにする指令値を前記前後加速度発生手段５へ送信し、同時に前後加速度制御状態に応じた情報提示指令値を情報提示器１０へと送信する。

ここで、前後加速度制御モードが０以外の時に送信する信号としては、上述の通り、前後加速度指令値Ｇ_xREQfinGVCを送信することで前記前後加速度発生手段５により前後加速度指令値Ｇ_xREQfinGVCを実現することができる場合には、前後加速度指令値Ｇ_xREQfinGVCを制御指令値として送信する。

また、前記前後加速度発生手段５に応じた指令値にする必要がある場合には、前後加速度指令値Ｇ_xREQfinGVCに基づいて前記前後加速度発生手段５を制御する指令値を作成して送信する。例えば、前記前後加速度発生手段５が油圧式摩擦ブレーキであって、油圧指令値を油圧式摩擦ブレーキ制御器に送ることで前後加速度制御を行う場合、前後加速度指令値Ｇ_xREQfinGVCに基づいて油圧指令値を作成し、作成した油圧指令値を制御指令値として送信する。これにより、車両に前後加速度指令値Ｇ_xREQfinGVCに基づく前後加速度を発生させることができる。

また、上述のように、前後加速度指令値を実現する指令を複数の前後加速度発生手段５に送信してもよい。例えば、自車位置がカーブ遠方での前後加速度指令値であるＧ_xREQhoseiPP2に基づいて作成された前後加速度を実現する前後加速度発生手段５を、前記変速機もしくはエンジン、またはその両方とし、カーブ近傍での前後加速度指令値であるＧ_xREQhoseiPP1，Ｇ_xREQhoseiPP0およびＧ_xGVCに基づいて作成された前後加速度を実現する前後加速度発生手段５として更に前記油圧摩擦ブレーキを加えることができる。

これにより、カーブ遠方の比較的一定な減速をエンジンのスロットル開度や変速機のギア比を変更することでエンジンブレーキによる減速を行い、カーブ近傍の変化が大きい減速を油圧摩擦ブレーキにより実現することができる。これにより、ドライバがカーブ遠方で進行方向にある程度カーブ曲率の大きいカーブを視認した際に、アクセルをオフにしてエンジンブレーキによる減速を行い、カーブ近傍にてカーブ曲率変化を明確に認識してからブレーキを操作して減速を行うことと同様の減速を実現することができる。

情報提示器１０への指令値としては、例えば前後加速度制御中であることをドライバへ伝えるよう表示器、または音発生器への駆動指令値を送信する。また、前後加速度制御モードが１の時には、カーブ前での減速が行われないことと、その理由をドライバへ伝えるよう表示器、または音発生器への駆動指令値を送信する。

また、本第２の実施形態で用いた予め設定する値（例えば、前方注視時間Ｔ_PP0，Ｔ_PP1，Ｔ_PP2や横加速度設定値Ｇ_ySET）は、ドライバ設定値Ｇ_DrvSetに応じて変更してもよい。例えば、ドライバ設定値Ｇ_DrvSetが０〜１０の値を取るとし、ドライバ設定値Ｇ_DrvSetが０では、前方注視点によるカーブ前からの前後加速度制御を行わず、横運動連係前後加速度Ｇ_xGVCによる前後加速度制御のみを行うものとし、ドライバ設定値Ｇ_DrvSetが大きいほどカーブ遠方からの減速が大きくなるとした場合には、ドライバ設定値Ｇ_DrvSetが０では前方注視時間Ｔ_PP0、Ｔ_PP1、Ｔ_PP2を全て非常に小さな値とし、Ｇ_DrvSetの増加に応じてＴ_PP2を大きな値とし、横加速度設定値Ｇ_ySETを小さな値としてもよい。これにより、カーブ遠方からの減速度が変化するため、ドライバの嗜好に応じてカーブ前の減速開始タイミングやその減速量を変更することができる。ここで、ドライバ設定値Ｇ_DrvSetに応じて、前方注視時間Ｔ_PP0，Ｔ_PP1，Ｔ_PP2ではなく、上述の図８に示したＧ_yset1，Ｇ_yset2，Ｇ_yset3，Ｇ_yset4，Ｇ_yset5、およびＣ_adjGy1，Ｃ_adjGy2を変更することで、発生する減速量を変更してもよい。

以上のように、第２の実施形態では、自車位置がカーブ遠方にある時の減速からカーブ近傍に近づいた時の減速へと減速パターンを変化させるに当たり、車両運動情報や路面情報を用いることで、よりドライバフィーリングにあった前後加速度制御を実現することができる。また、最大横加速度推定値やドライバのアクセル操作、道路の横勾配、旋回方向といった他の情報を利用して比例ゲインを補正することで、ドライバフィーリングをより一層向上させることができる。

（発明を実施するための第３の実施形態）
以下、図２７及び図２８を用いて、本発明の第３の実施形態とその変形形態による車両運動制御装置の構成及び動作について説明する。なお、第１，２の実施形態と同様の構成については同符号を付してその詳細な説明を省略する。

最初に、図２７を用いて、本発明の第３の実施形態による車両運動制御装置の構成について説明する。

図２７は、本発明の第３の実施形態による車両運動制御装置の構成を示すシステムブロック図を示したものである。

第３の実施形態の車両運動制御装置１″は、自車両前方のカーブ形状を取得するカーブ形状取得手段２と、自車位置を取得する自車位置取得手段３と、車載電子制御器１２と通信する車両通信手段１１と、前記カーブ形状取得手段２と前記自車位置取得手段３、および前記車両通信手段１１により得られた情報に基づいて車両に発生させる前後加速度を演算する車両運動制御演算手段４″を備える。

また、前記車両運動制御演算手段４″の演算結果は、車両通信手段１１および車載電子制御器１２を介して前後加速度発生手段５および情報提示器１０に送られ、車両に前後加速度を発生させることのできるアクチュエータの駆動を行う。ここで、車載電子制御器１２は、車両運動制御装置１″と通信する手段であり、且つ前後加速度発生手段５および情報提示器１０を駆動制御可能な車載の電子制御器である。また、前後加速度発生手段５を駆動制御する際に、車両に前後加速度を発生させる加減速アクチュエータを車載電子制御器１２が直接駆動制御しても、加減速アクチュエータを制御する電子制御器との通信により、加減速アクチュエータを駆動制御してもよい。同様に、情報提示器１０を駆動制御する際に、情報提示器を車載電子制御器１２が直接駆動制御しても、情報提示器を制御する電子制御器との通信により、情報提示器を駆動制御してもよい。また、本第３の実施形態の車両運動制御装置１″は、必ずしも車両に組込まれている必要はなく、ドライバが容易に持ち出し可能な形状であってもよい。このように、車載電子制御器１２を設けることにより、車両運動制御装置１″の小型化を実現することができる。

ここで、カーブ形状取得手段２、自車位置を取得する自車位置取得手段３、および前後加速度発生手段５、情報提示器１０は上述の第１，２の実施形態と同様であるため、その説明は省略する。

車両運動制御演算手段４″は、前記カーブ形状取得手段２と前記自車位置取得手段３、前記車両通信手段１１により得られた情報に基づいて車両に発生させる前後加速度指令値を作成し、前記車両通信手段１１を介して、車載電子制御器１２と通信をすることで、車両の前後加速度制御を行う。ここで、本実施形態での前後加速度指令値の作成方法は、上述の第１の実施形態と同様であるため、その説明は省略する。

車両通信手段１１は、車両に搭載された車載電子制御器１２と通信する手段である。例えば、車両運動制御装置１″と車載電子制御器１２をコネクタにより結線することで、車両に搭載された電子制御器と通信する方法であっても、予め車両運動制御装置１″の識別符号を車両に搭載された車載電子制御器１２に登録しておき、無線通信により車載電子制御器１２と通信する方法であってもよい。

ここで、前後加速度発生手段５および情報提示器１０が車両通信手段１１と通信する手段を備える場合、図２８に示すように、第３の実施形態の変形形態として、車両運動制御装置１″が車両通信手段１１を介して、直接前後加速度発生手段５および情報提示器１０と通信して前後加速度発生手段５および情報提示器１０の駆動制御をしてもよい。

これにより、ＧＰＳ搭載の携帯電話、もしくは小型の携帯ナビゲーション機器等に本実施形態を組込むことが可能となり、ドライバは自分の携帯電話、もしくは小型の携帯ナビゲーション機器を車両に持ち込むことで、本実施形態の前後加速度制御を実現することができる。

（発明を実施するための第４の実施形態）
以下、図２９を用いて、本発明の第４の実施形態による車両運動制御装置の構成及び動作について説明する。なお、第１〜３の実施形態と同様の構成については同符号を付してその詳細な説明を省略する。

図２９は、本発明の第４の実施形態による車両運動制御装置の構成を示すシステムブロック図を示したものである。

第４の実施形態の車両運動制御装置１′′′は、自車両前方のカーブ形状を取得するカーブ形状取得手段２と、自車位置を取得する自車位置取得手段３と、車載電子制御器１２と通信する車両通信手段１１と、設定情報取得手段１３とを備え、前記カーブ形状取得手段２、前記自車位置取得手段３、前記設定情報取得手段１３、および前記車両通信手段１１により得られた情報に基づいて車両に発生させる前後加速度を演算する車両運動制御演算手段４′′′を備える。

また、前記車両運動制御演算手段４′′′の演算結果は、車両通信手段１１および車載電子制御器１２を介して前後加速度発生手段５および情報提示器１０に送られ、車両に前後加速度を発生させることのできるアクチュエータの駆動を行う。また、本第４の実施形態の車両運動制御装置１′′′は、必ずしも車両に組込まれている必要はなく、ドライバが容易に持ち出し可能な形状であってもよい。

ここで、カーブ形状取得手段２、自車位置を取得する自車位置取得手段３、および前後加速度発生手段５、情報提示器１０、車両通信手段１１、車載電子制御器１２は上述の第１，２，３の実施形態と同様であるため、その説明は省略する。

設定情報取得手段１３は、上述の前方注視時間Ｔ_PP0，Ｔ_PP1，Ｔ_PP2や横加速度設定値Ｇ_ySET等、ドライバが設定可能な定数の設定情報、もしくは予めいくつかの設定された定数の組合せにより、複数の制御モードを備える場合は、その制御モードの選択した設定情報を取得する。例えば、上記前方注視時間Ｔ_PP0，Ｔ_PP1，Ｔ_PP2や横加速度設定値Ｇ_ySETをある範囲内でドライバが直接入力し、その入力された値を設定情報としてもよい。

また、“スポーツモード”や“ノーマルモード”といったいくつかの定数の組合せによる制御モードを有し、ドライバが選択した制御モードに対応する定数を設定情報としてもよい。

車両運動制御演算手段４′′′は、前記設定情報取得手段１３により取得した設定情報を記憶する手段を備え、前記カーブ形状取得手段２と前記自車位置取得手段３、前記設定情報取得手段１３、前記車両通信手段１１により得られた情報に基づいて車両に発生させる前後加速度指令値を作成し、前記車両通信手段１１を介して車載電子制御器１２と通信をすることで車両の前後加速度制御を行う。ここで、本実施形態での前後加速度指令値の作成方法は、上述の実施形態１，２と同様であるため、その説明は省略する。

これにより、ＧＰＳ搭載の携帯電話、もしくは小型の携帯ナビゲーション機器等に本実施形態を組込むことが可能となり、更にドライバ毎にその設定を変更することが可能となる。これにより、一台の車両を複数人でシェアする状況にあっても、ドライバは自分で定数を設定した携帯電話、もしくは小型の携帯ナビゲーション機器を車両に持ち込むことで、自分で設定した本実施形態の前後加速度制御を実現することができる。

（発明を実施するための第５の実施形態）
以下、図３０〜３４を用いて、本発明の第５の実施形態による車両運動制御装置の構成及び動作について説明する。

第５の実施形態による車両運動制御装置の構成は、第１の実施形態による車両運動制御装置１の構成と同様であるものの、前後加速度指令値を演算する際の前方注視点の数が異なる。

図３０は、第５の実施形態による前記車両運動制御装置１における演算フローチャートを示したものである。

Ｓ０２０では、第１の実施形態と同様にカーブ形状、および自車位置データを取得して演算を行う。演算後Ｓ１２０へと進む。

Ｓ１２０でも、第１の実施形態と同様に、ＧＰＳによる自車位置データＰ_v（Ｘ_v，Ｙ_v）が更新されたか否かの判定を行い、データが更新されていればデータ更新フラグＦ_GPSrefを１、されていなければデータ更新フラグＦ_GPSrefを０とする。演算後Ｓ２２０へと進む。

Ｓ２２０でも、第１の実施形態と同様に、自車位置の時間変化から車両速度の算出を行う。演算後Ｓ３２０へと進む。

Ｓ３２０では、前方注視距離の演算を行う。図３１に示すように、自車両進行方向のコース上に自車両の極近傍から遠方まで前方注視点ＰＰ０，ＰＰ３という２つの前方注視点を設定し、自車両から前方注視点ＰＰ０、ＰＰ３までの前方注視距離Ｌ_PP0，Ｌ_PP3を算出する。

ここで、前方注視距離Ｌ_PP0，Ｌ_PP3は、予め設定される前方注視時間Ｔ_PP0，Ｔ_PP3（ただしＴ_PP0＜Ｔ_PP3）と車両速度Ｖ、および前方注視点の移動速度Ｖ_PP0，Ｖ_PP3を用いて、式（３３）により与えられる。

ここで、Ｌ_{PP0_z1}，Ｌ_{PP3_z1}は前方注視距離Ｌ_PP0，Ｌ_PP3それぞれの前回値、κ_{PP0_z1}，κ_{PP3_z1}はカーブ曲率κ_PP0，κ_PP3それぞれの前回値、Δｔは演算の単位ステップ時間であり、ｍｉｎ（Ａ，Ｂ）はＡとＢのうちの小さい方の値を選択する関数である。また、前方注視点の移動速度Ｖ_PP0、Ｖ_PP3は、車両速度Ｖを微分して得られる車両前後加速度Ｇ_x、および前方注視点の移動速度制限値Ｖ_PPlmt0，Ｖ_PPlmt3を用いて、以下の式（３４）で与えられる。ここで、他の制御器との通信や、加速度センサによる直接測定により前後加速度を取得する手段を備える構成であれば、それにより得られた前後加速度から車両前後加速度Ｇ_xを作成してもよい。

また、前方注視点の移動速度制限値Ｖ_PPlmt0，Ｖ_PPlmt3は、前方注視距離の前回値Ｌ_{PP0_z1}，Ｌ_{PP3_z1}に基づいて予め設定される値であり、図３２に示すように、Ｌ_{PP0_z1}，Ｌ_{PP3_z1}がＬ_{PP_near}より小さければＶ_ppmax、Ｌ_{PP_near}以上Ｌ_{PP_lmt}以下では、Ｌ_{PP0_z1}，Ｌ_{PP3_z1}の増加に応じて下に凸の曲線でその値が減少し、Ｌ_{PP_lmt}より大きければＶ_PPminとなるように設定してもよい。

また、図３３に示すように、前方注視点位置でのカーブ曲率の時間変化制限値ｄκ_PPlmt0／ｄｔ，ｄκ_PPlmt3／ｄｔを、Ｌ_{PP0_z1}，Ｌ_{PP3_z1}がＬ_{PP_near}より小さければｄκ_PPmax／ｄｔ、Ｌ_{PP_near}以上Ｌ_{PP_lmt}以下ではＬ_{PP0_z1}，Ｌ_{PP3_z1}の増加に応じて下に凸の曲線でその値が減少し、Ｌ_{PP_lmt}より大きければ０となるように設定し、前方注視点の移動速度制限値Ｖ_PPlmt0，Ｖ_PPlmt3を、それぞれｄκ_PPlmt0／ｄｔ，ｄκ_PPlmt3／ｄｔおよび前方注視点位置でのカーブ曲率変化の前回値ｄκ_{PP0_z1}／ｄｘ，ｄκ_{PP3_z1}／ｄｘを用いて以下の式（３５）で与えてもよい。演算後Ｓ４２０へと進む。

Ｓ４２０では、第１の実施形態と同様に前後加速度制御許可フラグの演算を行う。演算後Ｓ５２０へと進む。

Ｓ５２０では、ノード点位置データＰ_n（Ｘ_n，Ｙ_n）からｎが１以上の点における各ノード点位置のカーブ曲率κ_n、および自車位置のカーブ曲率κ_vと、ノード点間のカーブ曲率変化ｄκ_n／ｄｘを算出し、前方注視距離Ｌ_PP0，Ｌ_PP3でのカーブ曲率κ_PP0，κ_PP3、およびカーブ曲率変化ｄκ_PP0／ｄｘ，ｄκ_PP3／ｄｘを算出する。ここで、カーブ曲率の算出方法としては、連続する３点のノード点Ｐ_n-1，Ｐ_n，Ｐ_n+1を通る円弧のカーブ曲率半径を求め、その逆数をとることでノード点Ｐ_nのカーブ曲率κ_nを求めることができる。

上述の第１の実施形態と同様に、各ノード点のカーブ曲率κ_n及びカーブ曲率変化ｄκ_n／ｄｘを算出した後、前方注視距離Ｌ_PP0，Ｌ_PP3に対応したカーブ曲率κ_PP0，κ_PP3及びカーブ曲率変化ｄκ_PP0／ｄｘ，ｄκ_PP3／ｄｘを算出する。例えば、図３１に示すように、前方注視点ＰＰ０がＰ_vとＰ₁の間、ＰＰ３がＰ_nとＰ_n+1の間にある場合には、カーブ曲率κ_PP0，κ_PP3及びカーブ曲率変化ｄκ_PP0／ｄｘ，ｄκ_PP3／ｄｘは、以下の式（３６）〜（３９）で与えられる。

ここで、各ノード点のカーブ曲率κ_n、およびカーブ曲率変化ｄκ_n／ｄｘの算出方法は上記方法に限らず、各ノード点でのカーブ曲率、およびカーブ曲率変化を算出可能な方法であればよい。演算後Ｓ６２０へと進む。

Ｓ６２０では、上述の式（４）に示したように、前方注視距離Ｌ_PP0，Ｌ_PP3でのカーブ曲率の時間変化および車両速度Ｖに基づいて前後加速度指令値初期値を作成する。ここで、上述の式（５）で示したように、前方注視点でのカーブ曲率の時間変化は、前方注視点でのカーブ曲率変化ｄκ_PP／ｄｘ、および前方注視点の移動速度Ｖ_PPにより表わすことができ、前後加速度指令値初期値Ｇ_xREQiniPP0，Ｇ_xREQiniPP3は、上述の式（４）〜（６），（３３）〜（３９）を用いて以下の式（４０）により演算することができる。

ここで、Ｃ_xy0，Ｃ_xy3は、予め設定される定数Ｃ_xy00，Ｃ_xy30に上述の図６に示した補正ゲインのうち、利用可能なもの（例えば最大横加速度推定値による補正ゲインＣ_adjGy）を積算することで得られる値である。ここで、Ｃ_xy00，Ｃ_xy30は他の条件に応じて変更する値であってもよい。例えば、ｄκ_PPm／ｄｘが正の場合とｄκ_PPm／ｄｘが負の場合とで異なる値としてもよい。演算後、Ｓ７２０へと進む。

Ｓ７２０では、前後加速度指令値初期値Ｇ_xREQiniPP0，Ｇ_xREQiniPP3に前後加速度制御の介入閾値による処理や、フィルタ処理，セレクト処理，加算処理等を行い、最終的な前後加速度指令値Ｇ_xREQfinを作成する。例えば、前後加速度指令値初期値Ｇ_xREQiniPP0，Ｇ_xREQiniPP3に対して、その符号や増減方向に応じた時定数をそれぞれ設定したフィルタ処理を行い、その値に応じたセレクト処理や加算処理を行う。

更に、減速側の前後加速度制御介入閾値Ｇ_xBRKs、および加速側の前後加速度制御介入閾値Ｇ_xACCsとし、これらの値による前後加速度制御の介入閾値による処理を行う。ここで、前後加速度制御介入閾値Ｇ_xBRKs，Ｇ_xACCsは予め設定される値である。

また、前後加速度指令値初期値Ｇ_xREQiniPP0，Ｇ_xREQiniPP3が同時に０以外の値となっている領域では、両者が同符号である場合には、その絶対値が大きい方の値とし、異符合である場合には、両者を加算した値とする。これにより、Ｇ_xREQiniPP0が正でＧ_xREQiniPP3が負、すなわち自車両極近傍の位置ではカーブ曲率変化が負で、自車両前方にカーブ曲率変化が正となるカーブが存在する場合での減速度を小さくすることができ、連続カーブを走行している際の減速フィーリングを向上させることができる。

また、ここで加算をする際に、その符号に応じて重み付けをしてもよい。例えば、減速を優先したければ、正となっている値が小さくなるような係数を積算して加算し、逆に加速を優先するのであれば、負となっている値が小さくなるような係数を積算して加算してもよい。

これにより、図３４に示すようなカーブ曲率κ_PP0，κ_PP3、およびカーブ曲率変化ｄκ_PP0／ｄｘ，ｄκ_PP3／ｄｘとなるカーブを走行し、点線で示すＧ_xREQiniPP0、および一点鎖線で示すＧ_xREQiniPP3が得られた場合には、実線で示したような前後加速度指令値Ｇ_xREQfinが得られる。また、この時の前後加加速度は、負の前後加速度指令値が最初に演算された際の増減に加えて、カーブ進入前からカーブ曲率最大値となる前に再度前後加加速度の増減が発生している。ここで、Ｇ_xREQiniPP0，Ｇ_xREQiniPP3からＧ_xREQfinを作成する方法は上記内容に限ったものではないが、図３４のＴ３０に示した負の前後加速度、すなわち減速している際のＧ_xREQiniPP3からＧ_xREQiniPP0へと遷移する区間において、減速度が過度に減少しないようにする。演算後Ｓ８２０へと進む。

Ｓ８２０では、第１の実施形態と同様に、前後加速度制御許可フラグが１であれば、前後加速度指令値Ｇ_xREQfinを実現する指令値を、前後加速度制御許可フラグが０であれば、前後加速度制御を行わないようにする指令値を前記前後加速度発生手段５へ送信する。

ここで、前後加速度制御許可フラグが１の時に送信する信号としては、第１の実施形態と同様に、前後加速度指令値Ｇ_xREQfinを送信することで前記前後加速度発生手段５により前後加速度指令値Ｇ_xREQfinを実現することができる場合には、前後加速度指令値Ｇ_xREQfinを制御指令値として送信する。

以上のように、前方注視点の移動速度をカーブまでの距離に応じて変化させることで、ドライバがカーブ曲率の時間変化を詳細に認識できないと考えられるカーブ遠方において過度の減速を行うことなく、ドライバがカーブ曲率の時間変化を詳細に認識し始めるカーブ近傍において減速度を増加させることができ、ドライバの期待した減速を実現してドライバフィーリングを向上させることができる。また、最大横加速度推定値やドライバのアクセル操作、道路勾配、旋回方向といった他の情報を利用して比例ゲインを補正することで、ドライバフィーリングをより一層向上させることができる。また、本第５の実施形態を上述の第２〜４の実施形態の構成において実現することも可能である。

なお、本発明は上記した第１〜５の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形形態が含まれる。例えば、上記した第１〜５の実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各第１〜５の実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

１ 車両運動制御装置
２ カーブ形状取得手段
３ 自車位置取得手段
４ 車両運動制御演算手段
５ 前後加速度発生手段
６ 車両運動情報取得手段
７ ドライバ入力情報取得手段
８ 横運動連係前後加速度取得手段
９ 路面情報取得手段
１０ 情報提示器
１１ 車両通信手段
１２ 車載電子制御器
１３ 設定情報取得手段
２１ 補正ゲイン演算部（最大横加速度推定値）
２２ 補正ゲイン演算部（道路勾配）
２３ 補正ゲイン演算部（旋回方向）
２４ 補正ゲイン演算部（ペダル操作量）
２５ 比例ゲイン演算部

Claims (14)

1. 自車両前方のカーブ形状を取得するカーブ形状取得手段と、
   自車両の位置を取得する自車位置取得手段と、
   前記カーブ形状及び前記自車両の位置に基づいて、車両に発生させる前後加速度指令値を演算する車両運動制御演算手段と、を有し、
   前記車両運動制御演算手段は、自車両進行方向を正とする前後加速度指令値において、自車両がカーブ前からカーブに進入し、カーブ曲率が一定、もしくは最大になる地点まで走行する際に、負の前後加速度指令値を演算すると共に、該前後加速度指令値は、前記車両運動制御演算手段によって予め演算された自車両前方のカーブ走行時に発生するであろう最大横加速度推定値、自車両前方の道路勾配、ドライバのペダル操作、及び旋回方向のうちの少なくとも一つに基づいて変化することを特徴とする車両運動制御装置。
2. 前記車両運動制御演算手段は、複数の異なる負の前後加速度指令値を演算することを特徴とする請求項１に記載の車両運動制御装置。
3. 前記車両運動制御演算手段は、前後加速度の時間変化である前後加加速度が、減速開始直後以外にカーブ進入前からカーブ曲率が一定、もしくは最大になる期間において増減される負の前後加速度指令値を演算することを特徴とする請求項１に記載の車両運動制御装置。
4. 前記複数の異なる前後加速度指令値は、前記カーブ前に自車両に最初の減速度を発生させ、その後略一定となる第１の前後加速度指令値と、前記カーブ進入開始前に自車両に発生する減速度が増加するよう変化する第２の前後加速度指令値と、を有し、
   前記第１の前後加速度指令値の絶対値最大値は、前記第２の前後加速度指令値の絶対値最大値以下となることを特徴とする請求項２に記載の車両運動制御装置。
5. 前記負の前後加速度指令値は、カーブ進入前からカーブ曲率が一定、もしくは最大になる期間において、前後加速度の時間変化である前後加加速度の増減前よりも、前後加加速度の増減後の前記負の前後加速度指令値の絶対値が増加することを特徴とする請求項３に記載の車両運動制御装置。
6. 前記カーブ前での前後加速度指令値は、自車両の位置のカーブ曲率の時間変化によって異なり、
   前記自車両の位置のカーブ曲率の時間変化が負の場合には、自車両の位置のカーブ曲率の時間変化が０以上の場合と比較して、前記カーブ前の前後加速度指令値の絶対値を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の車両運動制御装置。
7. 前記車両運動制御演算手段は、自車両の位置を原点として、前記自車両の位置から予め定めた距離、もしくは車両速度と予め定めた時間の積により得られる距離の位置におけるカーブ曲率の時間変化に基づいて、前後加速度の時間変化である前後加加速度の増減を発生させる前後加速度指令値の減少を生成することを特徴とする請求項１に記載の車両運動制御装置。
8. 前記車両運動制御演算手段は、前記自車両の前方のカーブ曲率又はカーブ曲率の時間変化割合と車両速度に基づいて、前後加速度の時間変化である前後加加速度の増減を発生させる前後加速度指令値の減少を生成することを特徴とする請求項１に記載の車両運動制御装置。
9. 前記車両運動制御演算手段は、
   自車両の速度を算出する自車速度算出手段と、
   自車両進行方向のコース上に複数の予め定めた前方注視点を設定し、前記自車両の位置から前記前方注視点までの前方注視距離を算出する前方注視距離算出手段と、
   前記前方注視距離におけるカーブ曲率及びカーブ曲率の時間変化を算出するカーブ曲率算出手段と、
   前記最大横加速度推定値、前記自車両前方の道路勾配、前記ドライバのペダル操作、及び前記旋回方向のうちの少なくとも一つに基づいて前記前後加速度指令値を変化させる比例ゲインを演算する比例ゲイン演算部と、
   前記前方注視距離におけるカーブ曲率及びカーブ曲率の時間変化と、前記車両速度と、前記比例ゲインと、に基づいて前後加速度指令値を演算する前後加速度指令値演算手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両運動制御装置。
10. 自車両の速度と前後加速度の少なくとも一つの車両運動情報を取得する車両運動情報取得手段と、
    ドライバから要求するドライバ要求前後加速度を取得するドライバ入力情報取得手段と、
    車両の横加加速度に基づく横運動連係前後加速度を取得する横運動連係前後加速度取得手段と、
    自車両が走行する路面の路面摩擦係数及び路面縦断勾配の路面情報を取得する路面情報取得手段と、を有し、
    前記車両運動制御演算手段は、前記カーブ形状と、前記自車両の位置と、前記車両運動情報と、前記ドライバ要求前後加速度と、前記横運動連係前後加速度と、前記路面情報と、に基づいて、車両に発生させる前後加速度指令値を演算することを特徴とする請求項１に記載の車両運動制御装置。
11. 前記ドライバ入力情報取得手段は、前後加速度制御スイッチのＯＮ又はＯＦＦを検知し、前後加速度制御スイッチＯＮ／ＯＦＦ情報を出力し、
    前記車両運動制御演算手段は、
    自車両進行方向のコース上に複数の予め定めた前方注視点を設定し、前記自車両の位置から前記前方注視点までの前方注視距離を算出する前方注視距離算出手段と、
    前記前後加速度制御スイッチＯＮ／ＯＦＦ情報と、前記自車両の速度と、前記カーブ形状と、前記自車両の位置と、前記横運動連係前後加速度と、に基づいて前後加速度制御モードを演算する前後加速度制御モード演算手段と、
    演算された前記前後加速度制御モードに基づいて、前記前方注視距離におけるカーブ曲率及びカーブ曲率の時間変化を算出するカーブ曲率算出手段と、
    前記最大横加速度推定値、前記自車両前方の道路勾配、前記ドライバのペダル操作、及び前記旋回方向のうちの少なくとも一つに基づいて前記前後加速度指令値を変化させる比例ゲインを演算する比例ゲイン演算部と、
    前記前方注視距離におけるカーブ曲率及びカーブ曲率の時間変化と、前記車両速度と、前記比例ゲインと、に基づいて前後加速度指令値を演算する前後加速度指令値演算手段と、
    演算された前記前後加速度制御モードに基づいて、演算された前記前後加速度指令値を実現する制御指令値を出力する制御指令値出力手段と、を備えることを特徴とする請求項１０に記載の車両運動制御装置。
12. 前記車両運動制御装置は、前記車両運動制御演算手段と前記車両運動制御装置外の車載電子制御器とで情報の通信をする車両通信手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両運動制御装置。
13. 前方注視点は、車両速度と予め設定される前方注視時間の積により得られる距離、もしくは、車両の前後加速度と前記前方注視時間の積に車両速度を加算して得られた第１の前方注視点速度と、前方注視点位置におけるカーブ曲率および前方注視距離に基づいて作成される第２の前方注視点速度と、のいずれか小さい方の値を前方注視点速度として該前方注視点速度の積分により得られる距離、に基づいて設定されることを特徴とする請求項９または１１に記載の車両運動制御装置。
14. 前記道路勾配は、縦断勾配及び横勾配の少なくともいずれか一方から構成されることを特徴とする請求項１に記載の車両運動制御装置。

Images