JP2019166881A - 車両運動制御装置、車両運動制御方法、及び車両運動制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】カーブ走行時の乗員の乗り心地を向上でき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１１は、横運動量取得部１１ａ、横運動量補正部１１ｂ及び出力部１１ｃを備えている。横運動量取得部１１ａで、車両が進入するカーブの曲率半径と車両がカーブを走行する前後方向の速度に基づいて、カーブを走行中に車両に作用する横加速度及び横加加速度を求め、横加速度と横加加速度を横運動量補正部１１ｂで所定の最低横加加速度以上かつ所定の最高横加加速度以下の範囲の値に補正する。そして、出力部１１ｃから補正後横加速度と補正後横加加速度に車両を制御するための指令を車両の操舵制御又は制動制御を行なう車両運動制御部１０に出力する。カーブ進入時の車両の横加速度が最大値に達するまでの間、横加加速度を制御することで乗員の乗り心地を向上できる。【選択図】図２

Description

本発明は、カーブ走行時の車両の走行支援制御を行なう車両運動制御装置、車両運動制御方法、及び車両運動制御システムに関する。

従来、車両乗車時におけるドライバや同乗者に対する負荷を軽減する技術として、例えば特許文献１の車両運動制御装置が知られている。この特許文献１に記載された技術は、車両の横加加速度に応じてカーブ走行中の車両の前後加減速度を算出し、この加減速度を考慮してカーブ進入前の加減速度を算出して、コーナリング時（カーブ走行時）に加減速制御を行なう。これにより、カーブ進入時とカーブ走行時における前後加減速の段差を抑え、カーブ進入時における運転者の違和感が少ない減速制御を可能としている。

特開２０１１−８８５７６号公報

上記特許文献１に記載された技術では、カーブを走行中に前後方向の速度を落とすことで、カーブ走行時における横加速度が下がり、乗員に対する負荷を抑えることができる。しかしながら、乗員に対する負荷を軽減しても、乗員の乗り心地を向上できるとは限らない。例えば、極端に前後方向の速度を落として走行した場合、乗員に対する負荷は抑制されるが、乗員が想定する以上にカーブの走行に時間がかかるため、乗員に負荷がかかる時間が増大し、乗員への違和感や乗り心地が低下する恐れがある。従って、車両乗員の乗り心地を向上させるためには、乗員に対して違和感の少ない大きさと持続時間で横向きの力が発生するように制御することが望ましい。

本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、カーブ走行時の乗員の乗り心地を向上できる車両運動制御装置、車両運動制御方法、及び車両運動制御システムを提供することにある。

本発明の車両運動制御装置では、カーブ進入時の車両の横加速度が最大値に達するまでの間、横加加速度を制御するようにしている。
そして、本発明の車両運動制御装置は、その一つの態様において、車両が進入するカーブの曲率半径が入力される外界情報入力部と、前記曲率半径に基づいて定められた、前記車両が前記カーブを走行する前後方向の速度が入力される前後車速入力部と、前記外界情報入力部から得られた前記曲率半径及び前記前後車速入力部で得られた前記前後方向の速度に基づいて前記カーブを走行中に前記車両に作用する横加速度及び横加加速度を求める横運動量取得部と、前記横運動量取得部で得られた前記横加速度及び前記横加加速度を、所定の最低横加速度以上かつ所定の最高横加速度以下の任意の基準横加速度における、所定の最低横加加速度以上かつ所定の最高横加加速度以下の範囲の値に補正した補正後横加速度及び補正後横加加速度を求める横運動量補正部と、前記横運動量補正部で補正された前記補正後横加速度及び前記補正後横加加速度に車両を制御するための指令を前記車両の操舵制御又は制動制御を行なう車両運動制御部に出力する出力部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、カーブ走行時の車両の走行支援制御を行なう車両運動制御装置において、横加速度、横加加速度、及び乗り心地に着目し、横加速度と横加加速度を制御することで、カーブ進入時における車両乗員の乗り心地を向上させることが可能になる。

本発明の車両運動制御装置が適用される車両の概略構成図である。 本発明の第１の実施形態に係る車両運動制御装置を示す機能ブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る車両運動制御方法を示すフローチャートである。 横加速度と横加加速度の関係から条件を設定し、モニタ試乗による各条件の乗り心地評価を行った結果を示す模式図である。 横加速度と横加加速度を条件とした乗り心地適正範囲について説明するための模式図である。 乗り心地適正マップを使用した補正後目標横加加速度の算出について説明するための模式図である。 目標横加加速度の補正前と補正後の目標走行軌跡について説明するための図である。 図７における各目標走行軌跡の詳細とその評価について説明するための図である。 本発明の第２の実施形態に係る車両運動制御装置を示す機能ブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る車両運動制御方法を示すフローチャートである。 目標横加速度の補正前と補正後の目標走行軌跡について説明するための図である。 乗り心地適正マップを使用した補正後目標横加速度の算出について説明するための模式図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の車両運動制御装置が適用される車両の概略構成を示しており、横加速度と横加加速度の制御に関係する要部を抽出して示している。車両運動制御装置として機能する制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１１には、外界認識装置１２、自車位置認識装置１３及び前後車速検出装置１４で取得した情報が入力される。外界認識装置１２は、外界情報からカメラ、レーダ、地図を使い前方車両情報及び地図情報を取得して出力する。この前方経路情報には、前方注視点と車両が進入するカーブの曲率半径に関する情報が含まれている。自車位置認識装置１３は、検出した自車位置から現在座標を算出して出力する。また、前後車速検出装置１４は、車両の前後方向の速度を検出して出力する。

車両の車輪１５ａ〜１５ｄ（左前輪１５ａ、右前輪１５ｂ、左後輪１５ｃ及び右後輪１５ｄ）にはそれぞれ、ホイールシリンダ１６ａ〜１６ｄが設けられており、マスタシリンダからの油圧をピストンカップで受けてピストンを動かし、ブレーキシューを左右に押し開いてブレーキを効かせるようになっている。これらホイールシリンダ１６ａ〜１６ｄに掛かるブレーキ液圧は、ブレーキ油圧制御装置１７によって制御される。ブレーキ油圧制御装置１７は、横滑り防止装置に代表されるように各ホイールシリンダ１６ａ〜１６ｄの液圧を調整可能になっている。
そして、外界認識装置１２から入力される前方注視点と車両が進入するカーブの曲率半径、自車位置認識装置１３から入力される現在座標、及び前後車速検出装置１４から入力される車両の前後方向の速度等に基づき制御装置１１により行動計画（曲率）を算出し、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）を介してステアリング装置１８及びブレーキ油圧制御装置１７と通信を行って目標走行軌跡を制御（補正）する。

図２は、本発明の第１の実施形態に係る車両運動制御装置を示す機能ブロック図であり、図１における制御装置１１の構成例を示している。制御装置１１は、横運動量取得部１１ａ、横運動量補正部１１ｂ、及び出力部１１ｃを備えている。横運動量取得部１１ａは、カーブの曲率半径と前後方向の速度に基づいてカーブを走行中に車両に作用する横加速度及び横加加速度を求めるものである。カーブを走行する車両の横加速度と横加加速度は、カーブの曲率から次式により算出できる。
横加速度＝車速の二乗×曲率
横加加速度＝横加速度÷カーブを走行する間における操舵時間
ここで、横加速度とは乗員にかかる横力であり、横加加速度とは乗員にかかる横力のかかり方（単位時間あたりの加速度の変化率）を意味する。横運動量取得部１１ａは、次経路行動計画算出装置２１、目標横加速度算出装置２２、及び目標横加加速度算出装置２３を含んでいる。

次経路行動計画算出装置２１は、外界認識装置１２から車両が進入するカーブの曲率半径が入力される外界情報入力部、自車位置認識装置１３から現在座標が入力される現在座標入力部、及び前後車速検出装置１４から車両がカーブを走行する前後方向の速度が入力される前後車速入力部を備えている。この次経路行動計画算出装置２１は、入力された外界情報、現在座標及び車両の前後方向の速度を基に、次に取らなければいけない行動を算出する。具体的には、車両の前後速度とカーブの半径とを算出して出力する。

目標横加速度算出装置２２は、次経路行動計画算出装置２１から出力される車両の前後速度とカーブの半径とから、目標横加速度を算出する。この目標横加速度算出装置２２は、前後方向の速度に基づいて横加速度を取得する横運動量取得部として働く。また、この目標横加速度から目標横加加速度算出装置２３により、乗り心地適正マップにより乗り心地を適正化した目標横加加速度を算出する。換言すれば、乗り心地適正マップの適正範囲内に収まる範囲内の横運動量に制御する。この目標横加加速度算出装置２３は、横運動量取得部で得られた横加速度に基づいて横加加速度を求める横加加速度演算部として働く。

横運動量補正部１１ｂは、横運動量取得部１１ａで得られた横加速度及び横加加速度を、所定の最低横加速度以上かつ所定の最高横加速度以下の任意の基準横加速度における、所定の最低横加加速度以上かつ所定の最高横加加速度以下の範囲の値に補正した補正後横加速度及び補正後横加加速度を求めるものである。横運動量補正部１１ｂは、乗り心地適正マップ２４と補正後横加加速度算出装置２５を含んでいる。ここで、最高横加加速度は基準横加速度が大きいほど小さく、最低横加加速度は基準横加速度が大きいほど大きくなる。

横加加速度の補正は、横運動量取得部で取得した横加速度における所定の最低横加加速度以上かつ所定の最高横加加速度以上の値に横加加速度を補正する。この場合には、車速を変えることなく（ブレーキを掛けることなく）走行制御できるので、エネルギーロスが少ない制御が可能となる。
また、横加速度の補正は、横加加速度における所定の最低横加速度以上かつ所定の最高横加速度以下の値に横加速度を補正する。この場合には、車速を落として走行することになるので、事故があった場合に被害を小さく抑えることができる。

出力部１１ｃは、横運動量補正部１１ｂで補正された補正後横加速度及び補正後横加加速度を達成するための指令を、車両の操舵制御及び制動制御を行なう車両運動制御部１０に出力する。出力部１１ｃは、目標操舵速度算出装置２６を含んでいる。目標操舵速度算出装置２６は、目標横加加速度から目標操舵速度を算出し、操舵開始タイミングを考慮してステアリングの操舵角を設定する。

制御対象となる車両運動制御部１０は、本例ではステアリング装置１８である。ステアリング装置１８の操舵制御部１８ａは、目標操舵速度算出装置２６の出力で制御される。
出力部１１ｃは、補正後横加速度及び前記補正後横加加速度で走行した際のカーブ退出時の車両位置が、横加速度及び横加加速度で車両が走行した際のカーブ退出時の車両位置に一致するように、車両運動制御部１０の制御開始時を設定する指令を当該車両運動制御部１０に出力する。

カーブ退出時の車両の位置が補正前と変わらないように制御開始（操舵タイミング）を早めることで、走行可能領域から逸脱する可能性を抑えることができる。補正前の横運動量で走行した場合、車両の目標とする軌道に沿って走行するはずであるが、横加加速度を補正したことで操舵の操作量が補正前と比べて変化し、元の目標軌道から外れて走行することとなる。従って、目標軌道とのずれを少なくするために、制御の開始を変更して走行することが望ましい。

次に、上記のような構成において図３のフローチャートにより制御装置（車両運動制御装置）１１の動作を詳しく説明する。以下の説明では目標横加速度を「ＹＧＴＧＴ」と定義し、目標横加加速度を「ＹＪＴＧＴ」と定義する。
まず、自車位置認識装置１３で検出した自車位置と、外界認識装置１２で取得した前方車両情報及び地図情報から、自車両の現在座標と前方注視点を算出する（ステップＳ１）。
続いて、外界認識装置１２、自車位置認識装置１３及び前後車速検出装置１４により取得した情報から、次経路の行動計画（カーブの半径、車体速度）を算出する（ステップＳ２）。
その後、前方注視点から算出されたカーブの半径と車体速度から下式（１）により、目標横加速度ＹＧＴＧＴを算出する（ステップＳ３）。
但し、下式（１）において、ＹＧＴＧＴ＝目標横加速度（ｍ／ｓ^２）、Ｒ＝カーブの半径（ｍ）、Ｖ＝車体速度（ｍ／ｓ）である。

次に、算出した目標横加速度ＹＧＴＧＴを微分して目標横加加速度ＹＪＴＧＴを算出する（ステップＳ４）。
その後、ステップＳ３で算出した目標横加速度ＹＧＴＧＴ、ステップＳ４で算出した目標横加加速度ＹＪＴＧＴを乗り心地適正マップ２４に入力してマップのデータを参照する（ステップＳ５）。
次に、目標横加速度と目標横加加速度が、所定の範囲内に入っているか否か判断する（ステップＳ６）。所定の範囲内に入っている場合には、適正化された横加加速度から舵角速度を算出し、操舵開始タイミングを決定する（ステップＳ７）。より詳しくは、目標操舵速度算出装置２６で目標操舵速度を算出し、操舵開始タイミングを決定してステアリング装置１８の操舵制御部１８ａを制御して操舵角を設定する。
一方、ステップＳ６で、所定の範囲内に入っていないと判断された場合には、目標横加加速度を補正し（ステップＳ８）、補正された横加加速度から舵角速度を算出し、車両運動制御部１０を制御する（ステップＳ９）。すなわち、補正された横加加速度を用いてステップＳ７と同様な制御を行う。

ここで、乗り心地適正マップ２４の説明を行う。乗り心地適正マップ２４とは、カーブ進入時、車両から発生する横加速度と横加加速度との関係から乗り心地の良し悪しを表した、乗り心地の指標となるマップである。この乗り心地適正マップ２４は、乗り心地の良いカーブ走行についてニーズがあり、実験を繰り返す中で見出した実測結果に基づき作成した。
図４は、横軸に横加速度、縦軸に横加加速度を取り、これら横加速度と横加加速度の関係から条件を設定し、モニタ試乗による各条件の乗り心地評価を行った結果を表したものである。この乗り心地評価結果をマップ化し、評価スケールにより乗り心地が良好と感じられる部分を層別した結果、下記（ａ），（ｂ）の傾向を見ることができた。
（ａ）横加速度が低い方が乗り心地の評価点は高い。
（ｂ）横加速度が高まるにつれて横加加速度は低すぎても、また高すぎても乗り心地は良好に感じない。

このような結果となる理由として、横加速度が低いと乗員の体に掛かる負荷は小さくなるため、乗員が感じるフィーリングとしては丁寧、優しい運転と感じ、乗り心地は良好に感じるものと思われる。横加速度が高まるにつれて横加加速度は低すぎても、また高すぎても乗り心地は良好に感じないという評価については、次のような理由が考えられる。
まず、ある程度の横加速度（負荷）が掛かっている状態で、横加加速度が低い場合は、その横加速度を実現するためにある程度長めの操舵時間が必要となり、その分体に負荷が掛かかる時間が長くなり、乗員として乗り心地が良いとは感じにくいと考えられる。
また、操舵時間が長いため、自分がイメージしている軌道とのギャップに違和感を覚えるということが考えられる。
更に、横加速度が高くなると乗員の体に掛かる負荷が大きくなり、負荷が大きいほど乗車時の乗り心地（快適度）は低下するものと考える。

このように、乗員にかかる横力が大きすぎる（横加速度が大きい）、あるいは乗員にかかる横力が急に増加する（横加加速度が大きい）と、乗員にかかる負荷が大きくなり乗り心地が悪化する。また、乗員にかかる横力が小さすぎる（横加速度が小さい）とカーブを走行する時間が長くなり、乗員のイメージする軌道とのギャップに違和感が生じ乗り心地が悪化する。乗員にかかる横力が非常にゆっくりと増加する（横加加速度が小さい）と、横加速度を実現するために操舵の時間が長くなり、その分体に負荷がかかる時間が増加するため、やはり乗り心地が悪化する。特に、横加速度が大きい範囲については、横加加速度は大きくても小さくても乗り心地を減少させる結果となる。

次に、乗り心地適正範囲の設定方法について説明する。図５に示す乗り心地評価マップを基に適正範囲を設定し、目標横加速度ＹＧＴＧＴ、目標横加加速度ＹＪＴＧＴが適正か否かを判断する。
すなわち、横軸に横加速度、縦軸に横加加速度を取り、横軸の横加速度の最小値ＹＧｍｉｎと最大値ＹＧｍａｘを、縦軸の横加加速度の最小値ＹＪｍｉｎと最大値ＹＪｍａｘを定数で設定する。定数設定の考え方としては、横加速度の最大値は任意で設定して良い。
但し、通常走行時に掛かる最大値や車両の特性等を考慮して設定することが望ましい。また、最小値は通常走行時の横加速度、横加加速度の値から考えて、基本的に０ｍ／ｓ^２で良い。

次に、横軸上の横加速度の最小値ＹＧｍｉｎにおける横加加速度の最小値ＹＪｍｉｎ（点Ａ）と最大値ＹＪｍａｘ（点Ｂ）、横軸上の横加速度の最大値ＹＧｍａｘにおける横加加速度の点Ｃで３角形を形成する。
点Ａと点Ｃを結ぶ直線は、次式（２）で表される。
点Ｂ、点Ｃを結ぶ直線は、次式（３）で表される。
但し、ＦｍＡＣ（ＹＧＴＧＴ）は、点Ａと点Ｃを結ぶ直線、ＦｍＢＣ（ＹＧＴＧＴ）は、点Ｂと点Ｃを結ぶ直線である。

そして、ステップＳ５で照合した目標横加加速度ＹＪＴＧＴが適正か否かを次式（４）によって判断する。
算出された目標横加加速度ＹＪＴＧＴが上式（４）を満足している場合は、舵角速度を算出しその算出された舵角速度を考慮した操舵開始タイミングを決定する。一方、算出された目標横加加速度ＹＪＴＧＴが上式（４）を満足しなかった場合には、目標横加加速度ＹＪＴＧＴに補正値を設定し、積算して乗り心地が適正となる値へ調整する。このようにして、適正化された目標横加加速度ＹＪＴＧＴから舵角速度を算出し、操舵開始タイミングを補正する。

次に、乗り心地適正マップ２４を使用し、補正後ＹＪＴＧＴを算出する方法について、図６により説明する。ここでは、一例としてＹＧＴＧＴが４．０ｍ／ｓ^２、ＹＪＴＧＴが１．５ｍ／ｓ^３の車両状態で走行する行動計画を立てた場合で説明する。
上記の車両状態で行動計画を立てた場合、図６に点Ｐ（４．０，１．５）で示すように、目標横加速度ＹＧＴＧＴと目標横加加速度ＹＪＴＧＴは乗り心地の適正範囲から外れている。そこで、最初にパラメータの設定を行い、横加速度の最大値ＹＧｍａｘを５．０ｍ／ｓ^２、最小値ＹＧｍｉｎを０ｍ／ｓ^２、横加加速度の最大値ＹＪｍａｘを２．０ｍ／ｓ^３、最小値ＹＪｍｉｎを０ｍ／ｓ^３に設定する。

次に前式（２），（３）を用いて適正範囲を算出する。上記の値を適正範囲内に収めるには、「ＹＪＴＧＴ≦ＦｍＢＣ（ＹＧ）」となるように補正値を設定することで、乗り心地適正範囲に収めることができる。例えば、上記車両状態から補正後目標横加加速度ＹＪＴＧＴを求めてみる。前式（３）を使用し、各パラメータを代入して計算することで、上記車両状態時の乗り心地適正範囲の上限値１．２ｍ／ｓ^３を得ることができる。適正外となっている目標横加加速度ＹＪＴＧＴ１．５ｍ／ｓ^３に、補正値０．８を積算して調整することで、補正後目標横加加速度ＹＪＴＧＴを１．２ｍ／ｓ^３とし、矢印で示すように点Ｐ（４．０，１．２）に補正して適正範囲内に収める。適正範囲内に収めるための補正値は、次式（５）から算出する。
補正値＝適正範囲内に収まるＹＪＴＧＴ÷ＹＪＴＧＴ …（５）
すなわち、目標横加加速度ＹＪＴＧＴを１．５ｍ／ｓ^３から乗り心地適正範囲内である１．２ｍ／ｓ^３に調整するということは、目標横加速度ＹＧＴＧＴ４．０ｍ／ｓ^２に到達するまでの操舵時間２．７ｓｅｃを補正値の逆数である１．２５倍長くすることにより３．３ｓｅｃとなり、より緩やかな軌道を取ることになる。

しかし、ただ単に操舵速度を遅くするだけでは補正前の走行軌跡より旋回半径が大きくなり規定コース幅を逸脱するリスクが発生する。そのため、操舵速度を遅らせた分、操舵開始タイミングを早める等の制御を行うことで、コース逸脱のリスクを回避し、快適な乗り心地を実現することが可能となる。

図７（ａ）は、目標横加加速度の補正前と補正後の目標走行軌跡を示しており、図７（ｂ）は、図７（ａ）における操舵開始ポイント近傍の領域ＳＰの拡大図である。また、図８は図７における各目標走行軌跡の詳細とその評価を示している。
目標横加加速度の補正前の目標走行軌跡は、破線ＢＬ１に示すように、操舵開始ポイントが地点Ｐ１であり、ターゲット舵角到達ポイントが地点Ｐ３であり、コーナーへの侵入から目標舵角に到達するまでにコーナーの深くまで侵入し、コーナー出口付近に向かって急激に曲がる軌跡となる。この目標走行軌跡の場合には、図８に示すように横加速度は４．０ｍ／ｓ^２、横加加速度は１．５ｍ／ｓ^３、操舵速度は２．６ｓｅｃとなる。この結果、規定横加速度に到達するまでがやや唐突に感じるラインとなり、横加加速度が大きめとなる。

一方、操舵タイミングは考慮せず（制御せず）に、操舵速度のみを変化させた場合には、破線ＢＬ２に示すように、操舵開始ポイントは地点Ｐ１であり、ターゲット舵角到達ポイントが地点Ｐ３で既に大きく曲がり始め、コーナー出口付近に向かって緩やかに曲がる軌跡となる。この目標走行軌跡の場合には、図８に示すように横加速度は４．０ｍ／ｓ^２、横加加速度は１．０ｍ／ｓ^３、操舵速度は３．９ｓｅｃとなる。このように、操舵速度を変化させることで、目標走行軌跡は大きめの半径を描くが、コーナーへの進入速度が高いと規定コースから外れるリスクが発生する。

これに対し、操舵タイミングと操舵速度の両方を制御した場合には、実線ＢＬ３に示すように、操舵開始ポイントがコーナーの入り口付近（あるいは手前）の地点Ｐ２であり、ターゲット舵角到達ポイントの地点Ｐ３で既に大きく曲がり始め、コーナー出口付近に向かって破線ＢＬ２よりも更に緩やかに曲がる軌跡となる。この目標走行軌跡の場合には、図８に示すように横加速度は４．０ｍ／ｓ^２、横加加速度は１．０ｍ／ｓ^３、操舵速度は３．９ｓｅｃとなる。このように、操舵速度だけでなく、操舵速度の変化に応じて操舵ポイントも制御することで、規定加速度への到達の仕方が穏やかになるコース軌跡を描ける。これによって、乗り心地も良好となる。

図９は、本発明の第２の実施形態に係る車両運動制御装置を示す機能ブロック図であり、図１における制御装置１１の他の構成例を示している。上述した第１の実施形態では、横加加速度から舵角速度を算出し、操舵開始タイミングを決定したのに対し、本第２の実施形態では、ブレーキ開始タイミングを決定して車速を制御する。
乗り心地適正マップ２４に目標横加加速度と目標横加速度を入力し、補正後横加速度算出装置２８で乗り心地を適正化した目標横加速度を算出する。この補正後横加速度算出装置２８の出力を目標車体速度算出装置２７に供給し、補正された横加速度から車体速度を算出して、カーブの半径と車体速度とに基づいてブレーキ開始タイミングを設定する。そして、ブレーキ油圧制御装置１７のオイルポンプを駆動するアクチュエータ１７ａを目標車体速度算出装置２７の出力で制御するようになっている。

図１０は、本発明の第２の実施形態に係る車両運動制御方法を示すフローチャートである。ステップＳ１１〜Ｓ１６は、図３におけるステップＳ１〜Ｓ６と同じであるので、詳細な説明は省略する。目標横加速度と目標横加加速度が、所定の範囲内に入っているか否か判断し（ステップＳ１６）、所定の範囲内に入っている場合には、適正化された横加速度から車体速度を算出し、ブレーキ開始タイミングを設定する（ステップＳ７１）。より詳しくは、目標車体速度算出装置２７でブレーキ開始タイミングを決定して、ブレーキ油圧制御装置１７のアクチュエータ１７ａを制御する。ブレーキ開始タイミングは、例えば、補正後横加速度及び補正後横加加速度で走行した際のカーブ退出時の車両位置が、横加速度及び横加加速度で車両が走行した際のカーブ退出時の車両位置に一致するように設定する。
一方、ステップＳ１６で、所定の範囲内に入っていないと判断された場合には、目標横加速度を補正し（ステップＳ１８）、補正された横加速度から車体速度を算出し、ブレーキ開始タイミングを設定する（ステップＳ１９）。

図１１（ａ）は、目標横加加速度を一定にして目標横加速度を変えて走行した場合の補正前と補正後の目標走行軌跡を示しており、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）における操舵開始ポイント近傍の領域ＳＰの拡大図である。本例では、操舵開始ポイントを変えずに制動開始ポイントを変化させて車速を制御している。
目標横加速度ＹＧＴＧＴは、次式（６），（７），（８）で算出できる。

目標横加速度の補正前の目標走行軌跡は、破線ＢＬ１’に示すように、操舵開始ポイントが地点Ｓ２、ターゲット舵角到達ポイントが地点Ｓ３である。この目標走行軌跡は、補正前の横加速度が３．０ｍ／ｓ^２で一定になっている。
これに対し、操舵開始ポイントは地点Ｓ２で補正前と同じに設定し、制動開始ポイントを地点Ｓ１に設定して横加速度を２．０ｍ／ｓ^２に設定した補正後の目標走行軌跡は、実線ＢＬ３’に示すように、横加速度が減少することでやや緩やかになる。
すなわち、図１２に示すように、例えば目標横加加速度ＹＪＴＧＴが１．５ｍ／ｓ^３の車両状態で走行する行動計画を立てた場合に、点Ｐ（３．０，１．５）で示すように、目標横加速度ＹＧＴＧＴと目標横加加速度ＹＪＴＧＴは乗り心地の適正範囲から外れている。しかし、制動開始ポイントを制御して横加速度を２．０ｍ／ｓ^２に設定することで、適正範囲内に収めることができる。

従って、上記のような構成並びに方法によれば、カーブ走行時の車両の走行支援制御を行なう車両運動制御装置、車両運動制御方法、及び車両運動制御システムにおいて、横加速度、横加加速度、及び乗り心地に着目し、カーブ進入時の車両の横加速度が最大値に達するまでの間、横加加速度を制御することで、カーブ走行時の乗員の乗り心地の良い横加速度と横加加速度で走行できる。

なお、本発明は上述した実施形態に限られるものではなく、種々変形して実施可能である。例えば、上述した実施形態では、横運動量補正部１１ｂでカーブ走行時の横加速度と横加加速度を、乗り心地適正マップを用いて補正したが、所定の範囲内の横運動量に制御できれば他の様々な手法が適用でき、計算式によって補正することもできる。
また、上述した実施形態では、最低横加速度＝０とした場合について説明したが、最低横加速度は０以外の値でもよい。元々補正の範囲に各横運動量が含まれていた場合は、補正値＝０とする。
更に、乗り心地適正マップの適正範囲が三角形状の場合を例に取ったが、乗り心地は横加速度と横加加速度の組み合わせで決まり、三角形状に限られるものではないのは勿論である。
更にまた、第１の実施形態のような操舵開始タイミングの制御と第２の実施形態のようなブレーキ開始タイミングの制御とを組み合わせた制御を行っても良い。

１０…車両運動制御部、１１…制御装置（車両運動制御装置）、１１ａ…横運動量取得部、１１ｂ…横運動量補正部、１１ｃ…出力部、１２…外界認識装置、１３…自車位置認識装置、１４…前後車速検出装置、１５ａ〜１５ｄ…車輪、１６ａ〜１６ｄ…ホイールシリンダ、１７…ブレーキ油圧制御装置、１７ａ…アクチュエータ、１８…ステアリング装置、１８ａ…操舵制御部、２１…次経路行動計画算出装置、２２…目標横加速度算出装置、２３…目標横加加速度算出装置、２４…乗り心地適正マップ、２５…補正後横加加速度算出装置、２６…目標操舵速度算出装置、２７…目標車体速度算出装置、２８…補正後横加速度算出装置

Claims (7)

1. 車両が進入するカーブの曲率半径が入力される外界情報入力部と、
   前記曲率半径に基づいて定められた、前記車両が前記カーブを走行する前後方向の速度が入力される前後車速入力部と、
   前記外界情報入力部から得られた前記曲率半径及び前記前後車速入力部で得られた前記前後方向の速度に基づいて前記カーブを走行中に前記車両に作用する横加速度及び横加加速度を求める横運動量取得部と、
   前記横運動量取得部で得られた前記横加速度及び前記横加加速度を、所定の最低横加速度以上かつ所定の最高横加速度以下の任意の基準横加速度における、所定の最低横加加速度以上かつ所定の最高横加加速度以下の範囲の値に補正した補正後横加速度及び補正後横加加速度を求める横運動量補正部と、
   前記横運動量補正部で補正された前記補正後横加速度及び前記補正後横加加速度に車両を制御するための指令を前記車両の操舵制御又は制動制御を行なう車両運動制御部に出力する出力部と、
   を備えることを特徴とする車両運動制御装置。
2. 請求項１に記載の車両運動制御装置において、
   前記最高横加加速度は前記基準横加速度が大きいほど小さく、
   前記最低横加加速度は前記基準横加速度が大きいほど大きいことを特徴とする車両運動制御装置。
3. 請求項１に記載の車両運動制御装置において、
   前記横運動量取得部は、前記前後方向の速度に基づいて前記横加速度を取得する横加速度取得部と、前記横加速度取得部で得られた前記横加速度に基づいて前記横加加速度を求める横加加速度演算部とで構成され、
   前記横運動量補正部は前記横加速度における前記所定の最低横加加速度以上かつ前記所定の最高横加加速度以上の値に前記横加加速度を補正し、
   前記車両運動制御部は、車両の操舵制御を行なうことを特徴とすることを特徴とする車両運動制御装置。
4. 請求項３に記載の車両運動制御装置において、
   前記補正後横加速度及び前記補正後横加加速度で走行した際のカーブ退出時の車両位置が、前記横加速度及び横加加速度で車両が走行した際のカーブ退出時の車両位置に一致するように、前記出力部は、前記車両運動制御部の制御開始時を設定する指令を前記車両運動制御部に出力することを特徴とする車両運動制御装置。
5. 請求項１に記載の車両運転制御装置において、
   前記横運動量取得部は、前記前後方向の速度に基づいて前記横加速度を取得する横加速度取得部と、前記横加速度取得部で得られた前記横加速度に基づいて前記横加加速度を演算する横加加速度演算部とで構成され、
   前記横運動量補正部は前記横加加速度における前記所定の最低横加速度以上かつ前記所定の最高横加速度以下の値に前記横加速度を補正し、
   前記車両運動制御部は、前記車両の前後加減速の制御を行なうことを特徴とする車両運動制御装置。
6. 車両が進入するカーブの曲率半径が入力される外界情報入力段階と、
   前記曲率半径に基づいて定められた、前記車両が前記カーブを走行する前後方向の速度が入力される前後車速入力段階と、
   前記外界情報入力段階から得られた前記曲率半径及び前記前後車速入力段階でから得られた前記前後方向の速度に基づいて前記カーブの走行中に前記車両に作用する横加速度及び横加加速度を求める横運動量取得段階と、
   前記横運動量取得段階で得られた前記横加速度及び前記横加加速度を、所定の最低横加速度以上かつ所定の最高横加速度以下の任意の基準横加速度における、所定の最低横加加速度以上かつ所定の最高横加加速度以下の範囲の値に補正した補正後横加速度及び補正後横加加速度を求める横運動量補正段階と、
   前記横運動量補正段階で補正された前記補正後横加速度及び前記補正後横加加速度に車両を制御するための指令を前記車両の操舵制御又は制動制御を行なう車両運動制御部に出力する出力段階と、
   を備えることを特徴とする車両運動制御方法。
7. 車両が進入するカーブの曲率半径が入力される外界情報入力部と、
   前記曲率半径に基づいて定められた、前記車両が前記カーブを走行する前後方向の速度が入力される前後車速入力部と、
   前記外界情報入力部から得られた前記曲率半径及び前記前後車速入力部で得られた前記前後方向の速度に基づいて前記カーブの走行中に前記車両に作用する横加速度及び横加加速度を求める横運動量取得部と、
   前記横運動量取得部で得られた前記横加速度及び前記横加加速度を、所定の最低横加速度以上かつ所定の最高横加速度以下の任意の基準横加速度における、所定の最低横加加速度以上かつ所定の最高横加加速度以下の範囲の値に補正した補正後横加速度及び補正後横加加速度を求める横運動量補正部と、
   前記横運動量補正部で補正された前記補正後横加速度及び前記補正後横加加速度に車両を制御するための指令を出力する出力部と、
   車両運動制御指令部から得た前記指令に基づいて前記車両の操舵制御又は制動制御を行なう車両運動制御部と、
   を備えることを特徴とする車両運動制御システム。