特許 6971833 走行速度算出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6971833

(24)【登録日】2021年11月5日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】走行速度算出装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 40/06 20120101AFI20211111BHJP

   B60W 30/04 20060101ALI20211111BHJP

   B60W 40/112 20120101ALI20211111BHJP

   B60W 40/114 20120101ALI20211111BHJP

   B60W 40/072 20120101ALI20211111BHJP

   F02D 29/02 20060101ALI20211111BHJP

【ＦＩ】

   B60W40/06

   B60W30/04

   B60W40/112

   B60W40/114

   B60W40/072

   F02D29/02 301Z

【請求項の数】5

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2017-248274(P2017-248274)

(22)【出願日】2017年12月25日

(65)【公開番号】特開2019-111988(P2019-111988A)

(43)【公開日】2019年7月11日

【審査請求日】2020年2月18日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003166

【氏名又は名称】特許業務法人山王内外特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】菅原 直人

【審査官】 菅家 裕輔

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−３００４８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０７４９８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１９３３２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１７０８４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２７３６３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｗ １０／００−１０／３０

Ｂ６０Ｗ ３０／００−６０／００

Ｇ０８Ｇ １／００−９９／００

Ｆ０２Ｄ ２９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に搭載されたナビゲーション装置により前記車両の走行予定経路が探索されたとき、高精度３次元地図データを用いて算出された、前記走行予定経路に含まれるカーブの曲率半径を示す情報を取得する曲率半径取得部と、
前記ナビゲーション装置により前記車両の走行予定経路が探索されたとき、前記高精度３次元地図データを用いて算出された、前記走行予定経路に含まれるカーブのバンク角を示す情報を取得するバンク角取得部と、
前記曲率半径取得部及び前記バンク角取得部により取得された情報を用いて、前記車両が自動運転により前記走行予定経路に含まれるカーブを走行するときの走行速度を算出する走行速度算出部と、
を備え、
前記走行速度算出部は、
前記ナビゲーション装置により前記車両の走行予定経路が探索されたとき、前記カーブにおける前記車両の転倒を回避するための第１走行速度及び前記カーブにおける前記車両のスリップ量を許容スリップ量以下に抑制するための第２走行速度を算出し、前記第１走行速度及び前記第２走行速度のうちの最低値を前記車両が前記カーブを走行するときの走行速度に設定し、
前記車両が前記カーブに接近したとき、当該カーブにおける前記第１走行速度及び前記第２走行速度を再度算出し、当該再度算出した前記第１走行速度及び前記第２走行速度のうちの最低値を前記車両が当該カーブを走行するときの走行速度に設定することを特徴とする走行速度算出装置。

【請求項2】

車両に搭載されたナビゲーション装置により前記車両の走行予定経路が探索されたとき、高精度３次元地図データを用いて算出された、前記走行予定経路に含まれるカーブの曲率半径を示す情報を取得する曲率半径取得部と、
前記ナビゲーション装置により前記車両の走行予定経路が探索されたとき、前記高精度３次元地図データを用いて算出された、前記走行予定経路に含まれるカーブのバンク角を示す情報を取得するバンク角取得部と、
前記曲率半径取得部及び前記バンク角取得部により取得された情報を用いて、前記車両が自動運転により前記走行予定経路に含まれるカーブを走行するときの走行速度を算出する走行速度算出部と、
前記ナビゲーション装置により前記車両の走行予定経路が探索されたとき、前記車両が前記走行予定経路に含まれるカーブに進入したときのロールレートの予測値を算出するロールレート算出部と、
を備え、
前記走行速度算出部は、
前記ナビゲーション装置により前記車両の走行予定経路が探索されたとき、前記カーブにおける前記車両の転倒を回避するための第１走行速度及び前記カーブにおける前記車両のスリップ量を許容スリップ量以下に抑制するための第２走行速度を算出し、
前記車両が前記カーブに進入したときのロールレートの検出値を取得して、当該取得された検出値が前記ロールレート算出部により算出された予測値よりも大きい場合、前記第１走行速度よりも低い第３走行速度を算出し、
前記第１走行速度、前記第２走行速度及び前記第３走行速度のうちの最低値を前記車両が前記カーブを走行するときの走行速度に設定し、
前記車両が前記カーブに接近したとき、当該カーブにおける前記第１走行速度及び前記第２走行速度を再度算出するとともに、前記ロールレート算出部により再度算出された、前記車両が前記カーブに接近したときのロールレートの予測値に基づいて、前記第３走行速度を再度算出し、
当該再度算出した前記第１走行速度、前記第２走行速度及び前記第３走行速度のうちの最低値を前記車両が当該カーブを走行するときの走行速度に設定することを特徴とする走行速度算出装置。

【請求項3】

車両に搭載されたナビゲーション装置により前記車両の走行予定経路が探索されたとき、高精度３次元地図データを用いて算出された、前記走行予定経路に含まれるカーブの曲率半径を示す情報を取得する曲率半径取得部と、
前記ナビゲーション装置により前記車両の走行予定経路が探索されたとき、前記高精度３次元地図データを用いて算出された、前記走行予定経路に含まれるカーブのバンク角を示す情報を取得するバンク角取得部と、
前記曲率半径取得部及び前記バンク角取得部により取得された情報を用いて、前記車両が自動運転により前記走行予定経路に含まれるカーブを走行するときの走行速度を算出する走行速度算出部と、
前記ナビゲーション装置により前記車両の走行予定経路が探索されたとき、前記車両が前記走行予定経路に含まれるカーブに進入したときのヨーレートの予測値を算出するヨーレート算出部と、
を備え、
前記走行速度算出部は、
前記ナビゲーション装置により前記車両の走行予定経路が探索されたとき、前記カーブにおける前記車両の転倒を回避するための第１走行速度及び前記カーブにおける前記車両のスリップ量を許容スリップ量以下に抑制するための第２走行速度を算出し、
前記車両が前記カーブに進入したときのヨーレートの検出値を取得して、当該取得された検出値が前記ヨーレート算出部により算出された予測値よりも大きい場合、前記第２走行速度よりも低い第４走行速度を算出し、
前記第１走行速度、前記第２走行速度及び前記第４走行速度のうちの最低値を前記車両が前記カーブを走行するときの走行速度に設定し、
前記車両が前記カーブに接近したとき、当該カーブにおける前記第１走行速度及び前記第２走行速度を再度算出するとともに、前記ヨーレート算出部により再度算出された、前記車両が前記カーブに接近したときのヨーレートの予測値に基づいて、前記第４走行速度を再度算出し、
当該再度算出した前記第１走行速度、前記第２走行速度及び前記第４走行速度のうちの最低値を前記車両が当該カーブを走行するときの走行速度に設定することを特徴とする走行速度算出装置。

【請求項4】

車両に搭載されたナビゲーション装置により前記車両の走行予定経路が探索されたとき、高精度３次元地図データを用いて算出された、前記走行予定経路に含まれるカーブの曲率半径を示す情報を取得する曲率半径取得部と、
前記ナビゲーション装置により前記車両の走行予定経路が探索されたとき、前記高精度３次元地図データを用いて算出された、前記走行予定経路に含まれるカーブのバンク角を示す情報を取得するバンク角取得部と、
前記曲率半径取得部及び前記バンク角取得部により取得された情報を用いて、前記車両が自動運転により前記走行予定経路に含まれるカーブを走行するときの走行速度を算出する走行速度算出部と、
前記ナビゲーション装置により前記車両の走行予定経路が探索されたとき、前記車両が前記走行予定経路に含まれるカーブに進入したときのロールレートの予測値を算出するロールレート算出部と、
前記ナビゲーション装置により前記車両の走行予定経路が探索されたとき、前記車両が前記走行予定経路に含まれるカーブに進入したときのヨーレートの予測値を算出するヨーレート算出部と、
を備え、
前記走行速度算出部は、
前記ナビゲーション装置により前記車両の走行予定経路が探索されたとき、前記カーブにおける前記車両の転倒を回避するための第１走行速度及び前記カーブにおける前記車両のスリップ量を許容スリップ量以下に抑制するための第２走行速度を算出し、
前記車両が前記カーブに進入したときのロールレートの検出値を取得して、当該取得された検出値が前記ロールレート算出部により算出された予測値よりも大きい場合、前記第１走行速度よりも低い第３走行速度を算出し、
前記車両が前記カーブに進入したときのヨーレートの検出値を取得して、当該取得された検出値が前記ヨーレート算出部により算出された予測値よりも大きい場合、前記第２走行速度よりも低い第４走行速度を算出し、
前記第１走行速度、前記第２走行速度、前記第３走行速度及び前記第４走行速度のうちの最低値を前記車両が前記カーブを走行するときの走行速度に設定し、
前記車両が前記カーブに接近したとき、当該カーブにおける前記第１走行速度及び前記第２走行速度を再度算出するとともに、前記ロールレート算出部により再度算出された、前記車両が前記カーブに接近したときのロールレートの予測値に基づいて、前記第３走行速度を再度算出し、前記ヨーレート算出部により再度算出された、前記車両が前記カーブに接近したときのヨーレートの予測値に基づいて、前記第４走行速度を再度算出し、
当該再度算出した前記第１走行速度、前記第２走行速度、前記第３走行速度及び前記第４走行速度のうちの最低値を前記車両が当該カーブを走行するときの走行速度に設定することを特徴とする走行速度算出装置。

【請求項5】

前記高精度３次元地図データは、各道路の路面に沿う複数本のベクトルデータを含むものであることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか１項に記載の走行速度算出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、走行速度算出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両がカーブを走行するとき、カーブの曲率半径などに応じて車両を自動的に減速させる技術が開発されている。これにより、いわゆる「スリップ」などの発生を抑制することができる（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７−２１６８３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１記載の運転支援装置は、カーブの曲率半径を３段階（急カーブ、中ぐらいのカーブ、緩いカーブ）に分類しており、車両前方のカーブが３段階のうちのいずれの曲率半径に対応するものであるかを判断して、当該判断の結果を減速量の算出に用いている（特許文献１の段落［００２２］、図３等参照）。すなわち、車両前方のカーブにおける具体的な曲率半径の値を減速量の算出に用いるものではないため、減速量の算出精度が低いという問題があった。

【0005】

また、特許文献１記載の運転支援装置は、車両前方のカーブにおける水平面に対する路面のロール方向の傾斜角度（以下「バンク角」という。）の値を減速量の算出に用いていない。このため、減速量の算出精度が低いという問題があった。

【0006】

また、特許文献１記載の運転支援装置は、運転者の健康状態、疲労状態及び精神状態などを判断して、当該判断の結果を減速量の算出に用いている（特許文献１の段落［００２７］等参照）。このため、いわゆる「自動運転」に対応していないという問題があった。

【0007】

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、自動運転車両をカーブにて減速させる場合における走行速度の算出精度を向上することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の走行速度算出装置は、車両に搭載されたナビゲーション装置により車両の走行予定経路が探索されたとき、高精度３次元地図データを用いて算出された、走行予定経路に含まれるカーブの曲率半径を示す情報を取得する曲率半径取得部と、ナビゲーション装置により車両の走行予定経路が探索されたとき、高精度３次元地図データを用いて算出された、走行予定経路に含まれるカーブのバンク角を示す情報を取得するバンク角取得部と、曲率半径取得部及びバンク角取得部により取得された情報を用いて、車両が自動運転によりカーブを走行するときの走行速度を算出する走行速度算出部と、を備え、走行速度算出部は、ナビゲーション装置により車両の走行予定経路が探索されたとき、カーブにおける車両の転倒を回避するための第１走行速度及びカーブにおける車両のスリップ量を許容スリップ量以下に抑制するための第２走行速度を算出し、第１走行速度及び第２走行速度のうちの最低値を車両がカーブを走行するときの走行速度に設定し、車両がカーブに接近したとき、当該カーブにおける第１走行速度及び第２走行速度を再度算出し、当該再度算出した第１走行速度及び第２走行速度のうちの最低値を車両が当該カーブを走行するときの走行速度に設定するものである。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、上記のように構成したので、自動運転車両をカーブにて減速させる場合における走行速度の算出精度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施の形態１に係る走行速度算出装置が車両に設けられている状態を示すブロック図である。

【図2】カーブの曲率半径などの一例を示す説明図である。

【図3】カーブのバンク角などの一例を示す説明図である。

【図4】本発明の実施の形態１に係る走行速度算出装置及び高精度測位装置の要部のハードウェア構成を示す説明図である。

【図5A】本発明の実施の形態１に係る走行速度算出装置の動作を示すフローチャートである。

【図5B】本発明の実施の形態１に係る走行速度算出装置の他の動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る走行速度算出装置が車両に設けられている状態を示すブロック図である。図１を参照して、実施の形態１の走行速度算出装置１００について説明する。

【0012】

地図データ記憶部１１は、いわゆる「ダイナミックマップ」などの高精度３次元地図データを記憶するものでる。高精度３次元地図データは、例えば、モービルマッピングシステム（Ｍｏｂｉｌｅ Ｍａｐｐｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ，ＭＭＳ）などにより収集された３次元点群データに基づき生成されたベクトルデータにより構成されている。高精度３次元地図データは、少なくとも、各道路の路面に沿う複数本のベクトルデータを含むものである。

【0013】

ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機１２は、アンテナ２を用いて、図示しない人工衛星により送信された複数種類のＧＮＳＳ信号を受信するものである。具体的には、例えば、ＧＮＳＳ受信機１２は、民間用のＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）信号を受信するのに加えて、準天頂衛星システム（Ｑｕａｓｉ−Ｚｅｎｉｔｈ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ，ＱＺＳＳ）によるＣＬＡＳ（Ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒ Ｌｅｖｅｌ Ａｕｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ）信号を受信するものである。

【0014】

ジャイロセンサ１３は、例えば、２軸のジャイロセンサにより構成されている。ジャイロセンサ１３は、車両１の車体のロール方向の角速度（以下「ロールレート」という。）ωｒ及び車両１の車体のヨー方向の角速度（以下「ヨーレート」という。）ωｙを検出するものである。ジャイロセンサ１３は、これらの検出値ωｒ，ωｙを所定の時間間隔にて出力するものである。

【0015】

自車位置算出部１４は、ＧＮＳＳ受信機１２により受信されたＧＮＳＳ信号を用いて、いわゆる「衛星航法」により車両１の現在位置（以下「自車位置」という。）を算出するものである。または、自車位置算出部１４は、ジャイロセンサ１３を含むセンサ類による検出値を用いて、いわゆる「自立航法」により自車位置を算出するものである。または、自車位置算出部１４は、衛星航法と自立航法とを組み合わせて実行することにより自車位置を算出するものである。なお、自車位置算出部１４は、地図データ記憶部１１に記憶されている高精度３次元地図データを用いて、いわゆる「マップマッチング」により、当該算出された自車位置を補正するものであっても良い。

【0016】

ナビゲーション装置３は、例えば、車両１のダッシュボードに取り付けられた専用の車載情報機器、又は、車両１に持ち込まれたスマートフォン、タブレットＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）若しくはＰＮＤ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ）などの携帯情報端末により構成されている。

【0017】

ナビゲーション装置３は、地図データ記憶部１１に記憶されている高精度３次元地図データなどを用いて、いわゆる「ダイクストラ法」などの公知の方法により、自車位置から目的地までの走行予定経路を探索するものである。この自車位置は、自車位置算出部１４により算出されたものである。この目的地は、表示装置４に設定用の画面が表示された状態にて、操作入力装置５の操作により設定されたものである。

【0018】

ここで、車両１は、いわゆる「手動運転」により走行する動作モード（以下「手動運転モード」という。）に加えて、自動運転により走行する動作モード（以下「自動運転モード」という。）を有している。ナビゲーション装置３は、車両１が手動運転モードに設定されている場合、車両１が当該探索された走行予定経路を走行するように、車両１の運転者を案内する制御を実行するものである。具体的には、例えば、ナビゲーション装置３は、案内用の画像を表示装置４に表示させたり、又は案内用の音声を音声出力装置６に出力させたりするものである。

【0019】

表示装置４は、例えば、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどのディスプレイにより構成されている。操作入力装置５は、例えば、表示装置４と一体型のタッチパネル、ナビゲーション装置３と一体型のハードウェアキー、車両１のハンドルと一体型のリモートコントローラー、又は音声認識装置などにより構成されている。音声出力装置６は、例えば、複数個のスピーカーにより構成されている。

【0020】

自動運転制御装置７は、車両１が自動運転モードに設定されている場合、車両１がナビゲーション装置３により探索された走行予定経路を自動的に走行するように、車両１のステアリング、アクセル及びエンジンブレーキなどを制御するものである。これらの制御には、ジャイロセンサ１３を含むセンサ類による検出値に加えて、図示しない車外撮像用のカメラによる撮像画像に対する画像認識処理の結果なども用いられる。自動運転制御装置７は、例えば、車両１に搭載されたＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）などにより構成されている。

【0021】

曲率半径算出部１５は、車両１が自動運転モードに設定されている場合において、ナビゲーション装置３により車両１の走行予定経路が探索されたとき、走行予定経路に含まれる各カーブの曲率半径Ｒを算出するものである。バンク角算出部１６は、車両１が自動運転モードに設定されている場合において、ナビゲーション装置３により車両１の走行予定経路が探索されたとき、走行予定経路に含まれる各カーブのバンク角θを算出するものである。

【0022】

すなわち、地図データ記憶部１１に記憶されている高精度３次元地図データには、各道路の路面に沿う複数本のベクトルデータが含まれている。これらのベクトルデータは、各道路の路面に沿う複数列の３次元位置座標群により表されるものである。曲率半径算出部１５は、これらの３次元位置座標に基づき各カーブの曲率半径Ｒを算出する。バンク角算出部１６は、これらの３次元位置座標に基づき各カーブのバンク角θを算出する。

【0023】

地図データ記憶部１１、ＧＮＳＳ受信機１２、ジャイロセンサ１３、自車位置算出部１４、曲率半径算出部１５、バンク角算出部１６及び図示しない電源部などにより、高精度測位装置８の要部が構成されている。

【0024】

図２に、曲率半径Ｒの一例を示す。以下、走行予定経路に含まれるカーブＣの入口部に対する所定距離（例えば１０メートル）手前の地点Ｐａを「第１地点」といい、カーブＣの入口部に対応する地点Ｐｂを「第２地点」といい、カーブＣの中央部に対応する地点Ｐｃを「第３地点」といい、カーブＣの出口部に対応する地点Ｐｄを「第４地点」という。

【0025】

図中、Ｖａは車両１が第１地点Ｐａを通過するときの走行速度を示しており、Ｖｂは車両１が第２地点Ｐｂを通過するときの走行速度を示しており、Ｖｃは車両１が第３地点Ｐｃを通過するときの走行速度を示しており、Ｖｄは車両１が第４地点Ｐｄを通過するときの走行速度を示している。また、ＲはカーブＣの曲率半径を示しており、ωは車両１がカーブＣを走行するときの角速度を示しており、ＷはカーブＣの内側から外側に向かう横風を示している。

【0026】

図３に、バンク角θの一例を示す。図３に示す如く、カーブＣの路面はカーブＣの内側から外側に向かうにつれて次第に低くなるものであり、バンク角θを有している。図中、Ｍは車両１の車両重量を示しており、Ｏは車両１の重心位置を示しており、Ｈは路面から重心位置Ｏまでの高さを示しており、Ｂは重心位置Ｏから車両１の左端部までの幅を示しており、ｇは重力加速度を示している。また、Ｆは車両１がカーブＣを走行するときの遠心力を示しており、Ｆ＝Ｍ・Ｒ・ω^２により表されるものである。また、Ｆｗは横風Ｗにより車両１に作用する遠心力方向の力を示しており、ωｒはロールレートを示している。

【0027】

なお、図３においては、簡単のために車両１が剛体であるとみなしており（すなわち車体と車輪が一体であるとみなしており）、サスペンションの伸縮などによる路面に対する車体の傾きは図示を省略している。

【0028】

ナビゲーション装置３は、車両１が第１地点Ｐａを通過したタイミング（すなわち車両１がカーブＣに接近したタイミング）、車両１が第２地点Ｐｂを通過したタイミング（すなわち車両１がカーブＣに進入したタイミング）、及び車両１が第３地点Ｐｃを通過したタイミングを走行速度算出装置１００に通知する機能を有している。以下、走行速度算出装置１００の要部について説明する。

【0029】

曲率半径取得部２１は、車両１が第１地点Ｐａを通過したとき、カーブＣの曲率半径Ｒを示す情報（以下「曲率半径情報」という。）を高精度測位装置８から取得するものである。この曲率半径Ｒは、曲率半径算出部１５により算出されたものである。

【0030】

バンク角取得部２２は、車両１が第１地点Ｐａを通過したとき、カーブＣのバンク角θを示す情報（以下「バンク角情報」という。）を高精度測位装置８から取得するものである。このバンク角θは、バンク角算出部１６により算出されたものである。

【0031】

車両重量算出部２３は、車両１が第１地点Ｐａを通過したとき、車両１の車両重量Ｍを算出するものである。

【0032】

すなわち、車両重量算出部２３には、車両１の乾燥重量を示す情報が予め記憶されている。また、車両重量算出部２３は、車両１の各座席に設けられている体重計９による計測値を用いて、車両１内の搭乗者の体重を算出する。また、車両重量算出部２３は、車両１内の積載物の重量を示す情報をナビゲーション装置３などから取得する。この情報は、表示装置４に入力用の画面が表示された状態にて、操作入力装置５の操作により入力されたものである。また、車両重量算出部２３は、燃料計１０による燃料残量の計測値を用いて、車両１内の燃料の重量を算出する。車両重量算出部２３は、これらの情報を用いて、車両１の乾燥重量、車両１内の搭乗者の体重、車両１内の積載物の重量及び車両１内の燃料の重量を合計することにより、車両重量Ｍを算出する。

【0033】

重心位置算出部２４は、車両１が第１地点Ｐａを通過したとき、車両１の重心位置Ｏを算出するものである。

【0034】

すなわち、重心位置算出部２４には、車両１の寸法及び乾燥重量を示す情報、車両１における各座席の位置を示す情報、車両１におけるトランクの位置を示す情報、並びに、車両１における燃料タンクの位置を示す情報などが予め記憶されている。重心位置算出部２４は、車両１内の積載物の寸法（より具体的には縦横高さの寸法）、重量及び積載位置を示す情報をナビゲーション装置３などから取得する。この情報は、表示装置４に入力用の画面が表示された状態にて、操作入力装置５の操作により入力されたものである。また、重心位置算出部２４は、体重計９による計測値を用いて、車両１内の各座席における搭乗者の有無を示す情報、及び、車両１内の各搭乗者の体重を示す情報を生成する。重心位置算出部２４は、燃料計１０による計測値を用いて、車両１内の燃料の重量を示す情報を生成する。重心位置算出部２４は、これらの情報を用いて車両１の重心位置Ｏを算出する。

【0035】

走行速度算出部２５は、車両１が第１地点Ｐａを通過したとき、車両１が第３地点Ｐｃを通過するときの走行速度であって、横風Ｗが吹いていない状態（すなわちＦｗ≒０の状態）にてカーブＣにおける車両１の転倒を回避可能な走行速度（以下「第１走行速度」という。）Ｖｃ１を算出するものである。

【0036】

具体的には、例えば、走行速度算出部２５には、第１走行速度算出用の所定の関数が予め記憶されている。当該関数は、曲率半径Ｒ、バンク角θ、車両重量Ｍ及び重心位置Ｏなどに基づく複数個の変数を含むものである。走行速度算出部２５は、曲率半径情報が示す曲率半径Ｒ、バンク角情報が示すバンク角θ、車両重量算出部２３により算出された車両重量Ｍ及び重心位置算出部２４により算出された重心位置Ｏなどに基づく複数個の値を当該複数個の変数に代入することによりＶｃ１を算出する。

【0037】

または、例えば、走行速度算出部２５には、第１走行速度算出用の所定のテーブルが予め記憶されている。当該テーブルは、曲率半径Ｒ、バンク角θ、車両重量Ｍ及び重心位置Ｏなどに基づく複数個の値と第１走行速度Ｖｃ１との対応関係を示すものである。走行速度算出部２５は、曲率半径情報が示す曲率半径Ｒ、バンク角情報が示すバンク角θ、車両重量算出部２３により算出された車両重量Ｍ及び重心位置算出部２４により算出された重心位置Ｏなどに基づく複数個の値に対応するＶｃ１を当該テーブルから選択する。

【0038】

また、走行速度算出部２５は、車両１が第１地点Ｐａを通過したとき、車両１が第３地点Ｐｃを通過するときの走行速度であって、カーブＣの路面が乾燥している状態（すなわち、車両１のタイヤと乾燥路面との間の摩擦係数をμ０、車両１のタイヤとカーブＣの路面との間の摩擦係数をμとして、μ≒μ０の状態）にてカーブＣにおける車両１のスリップ量を所定量（以下「許容スリップ量」という。）以下に抑制可能な走行速度（以下「第２走行速度」という。）Ｖｃ２を算出するものである。

【0039】

具体的には、例えば、走行速度算出部２５には、第２走行速度算出用の所定の関数が予め記憶されている。当該関数は、第１走行速度算出用の関数と異なるものであり、かつ、曲率半径Ｒ、バンク角θ、車両重量Ｍ及び重心位置Ｏなどに基づく複数個の変数を含むものである。走行速度算出部２５は、曲率半径情報が示す曲率半径Ｒ、バンク角情報が示すバンク角θ、車両重量算出部２３により算出された車両重量Ｍ及び重心位置算出部２４により算出された重心位置Ｏなどに基づく複数個の値を当該複数個の変数に代入することによりＶｃ２を算出する。

【0040】

または、例えば、走行速度算出部２５には、第２走行速度算出用の所定のテーブルが予め記憶されている。当該テーブルは、第１走行速度算出用のテーブルと異なるものであり、かつ、曲率半径Ｒ、バンク角θ、車両重量Ｍ及び重心位置Ｏなどに基づく複数個の値と第２走行速度Ｖｃ２との対応関係を示すものである。走行速度算出部２５は、曲率半径情報が示す曲率半径Ｒ、バンク角情報が示すバンク角θ、車両重量算出部２３により算出された車両重量Ｍ及び重心位置算出部２４により算出された重心位置Ｏなどに基づく複数個の値に対応するＶｃ２を当該テーブルから選択する。

【0041】

走行速度算出部２５は、第１走行速度Ｖｃ１及び第２走行速度Ｖｃ２のうちの最低値を車両１が第３地点Ｐｃを通過するときの走行速度Ｖｃの初期値Ｖｃ０に設定するものである。また、走行速度算出部２５は、車両１が第２地点Ｐｂを通過するときの走行速度Ｖｂを算出するものである。具体的には、例えば、走行速度算出部２５は、第２地点Ｐｂから第３地点Ｐｃまでの距離などに基づき、第３地点Ｐｃにて車両１をＶｃ０に減速可能なＶｂを算出する。また、走行速度算出部２５は、車両１が第４地点Ｐｄを通過するときの走行速度Ｖｄを、車両１が第１地点Ｐａを通過したときの走行速度Ｖａと同等の値に設定するものである。

【0042】

走行速度算出部２５は、Ｖｂ、Ｖｃ０及びＶｄの値を自動運転制御装置７に出力するものである。自動運転制御装置７は、走行速度算出部２５からＶｂ、Ｖｃ０及びＶｄの値が出力されたとき、車両１が第２地点Ｐｂを通過するときの走行速度をＶｂとし、かつ、車両１が第３地点Ｐｃを通過するときの走行速度をＶｃ０とし、かつ、車両１が第４地点Ｐｄを通過するときの走行速度をＶｄとするための制御を開始するようになっている。

【0043】

ロールレート算出部２６は、車両１が第２地点ＰｂをＶｂにて通過し、かつ、車両１が第３地点ＰｃをＶｃ０にて通過する場合における、当該２地点Ｐｂ，Ｐｃ間にて発生するロールレートの予測値ωｒ０を算出するものである。

【0044】

具体的には、例えば、ロールレート算出部２６には、車両１のサスペンションの性能などを示す情報が予め記憶されている。ロールレート算出部２６は、曲率半径情報が示す曲率半径Ｒ、バンク角情報が示すバンク角θ、車両重量算出部２３により算出された車両重量Ｍ、重心位置算出部２４により算出された重心位置Ｏ及び予め記憶されている情報が示すサスペンションの性能などに基づき、横風Ｗが吹いていない状態（すなわちＦｗ≒０の状態）におけるロールレートの予測値ωｒ０を算出する。

【0045】

ヨーレート算出部２７は、車両１が第２地点ＰｂをＶｂにて通過し、かつ、車両１が第３地点ＰｃをＶｃ０にて通過する場合における、当該２地点Ｐｂ，Ｐｃ間にて発生するヨーレートの予測値ωｙ０を算出するものである。

【0046】

具体的には、例えば、ヨーレート算出部２７には、車両１のタイヤと乾燥路面との間の摩擦係数μ０などを示す情報が予め記憶されている。ヨーレート算出部２７は、曲率半径情報が示す曲率半径Ｒ、バンク角情報が示すバンク角θ、車両重量算出部２３により算出された車両重量Ｍ、重心位置算出部２４により算出された重心位置Ｏ及び予め記憶されている情報が示す摩擦係数μ０などに基づき、カーブＣの路面が乾燥している状態（すなわちμ≒μ０の状態）におけるヨーレートの予測値ωｙ０を算出する。

【0047】

車両１が第２地点Ｐｂを通過してから第３地点Ｐｃを通過するまでの間に、走行速度算出部２５は、ジャイロセンサ１３によるロールレートの検出値ωｒを取得する。走行速度算出部２５は、検出値ωｒが予測値ωｒ０よりも大きい場合、第１走行速度Ｖｃ１よりも低い走行速度（以下「第３走行速度」という。）Ｖｃ３を算出する。第１走行速度Ｖｃ１に対する第３走行速度Ｖｃ３の低下量は、予測値ωｒ０に対する検出値ωｒの差分値に応じた値となる。

【0048】

すなわち、検出値ωｒが予測値ωｒ０よりも大きい場合、横風Ｗが吹いており、横風Ｗによる力Ｆｗが車両１に作用している蓋然性が高い。この場合、横風Ｗが吹いていない状態に比して車両１が転倒し易くなる。そこで、走行速度算出部２５は、第１走行速度Ｖｃ１よりも更に低い第３走行速度Ｖｃ３を算出することにより、横風Ｗが吹いている状態（すなわちＦｗ＞０の状態）であっても車両１の転倒を回避可能な第３走行速度Ｖｃ３を算出するのである。

【0049】

また、車両１が第２地点Ｐｂを通過してから第３地点Ｐｃを通過するまでの間に、走行速度算出部２５は、ジャイロセンサ１３によるヨーレートの検出値ωｙを取得する。走行速度算出部２５は、検出値ωｙが予測値ωｙ０よりも大きい場合、第２走行速度Ｖｃ２よりも低い走行速度（以下「第４走行速度」という。）Ｖｃ４を算出する。第２走行速度Ｖｃ２に対する第４走行速度Ｖｃ４の低下量は、予測値ωｙ０に対する検出値ωｙの差分値に応じた値となる。

【0050】

すなわち、検出値ωｙが予測値ωｙ０よりも大きい場合、雨又は雪などの影響により、カーブＣの路面における摩擦係数μが乾燥路面における摩擦係数μ０よりも小さい値になっている蓋然性が高い。この場合、カーブＣの路面が乾燥している状態に比して車両１のスリップ量が大きくなる。そこで、走行速度算出部２５は、第２走行速度Ｖｃ２よりも更に低い第４走行速度Ｖｃ４を算出することにより、カーブＣの路面における摩擦係数μが乾燥路面における摩擦係数μ０よりも小さい状態（すなわちμ＜μ０の状態）であっても車両１のスリップ量を許容スリップ量以下に抑制可能な第４走行速度Ｖｃ４を算出するのである。

【0051】

走行速度算出部２５は、Ｖｃ０、Ｖｃ３及びＶｃ４のうちの最低値を車両１が第３地点Ｐｃを通過するときの走行速度Ｖｃに設定する。すなわち、Ｖｃ０はＶｃ１及びＶｃ２のうちの最低値であるところ、Ｖｃ３及びＶｃ４の両方が算出された場合はＶｃ１、Ｖｃ２、Ｖｃ３及びＶｃ４のうちの最低値がＶｃに設定されるものであり、Ｖｃ３のみが算出された場合はＶｃ１、Ｖｃ２及びＶｃ３のうちの最低値がＶｃに設定されるものであり、Ｖｃ４のみが算出された場合はＶｃ１、Ｖｃ２及びＶｃ４のうちの最低値がＶｃに設定されるものであり、Ｖｃ３及びＶｃ４のいずれも算出されなかった場合はＶｃ１及びＶｃ２のうちの最低値（すなわちＶｃ０と同等の値）がＶｃに設定されるものである。

【0052】

走行速度算出部２５は、当該設定されたＶｃの値を自動運転制御装置７に出力する。自動運転制御装置７は、走行速度算出部２５からＶｃの値が出力されたとき、ＶｃがＶｃ０と同等の値である場合は実行中の制御を継続する一方、ＶｃがＶｃ０と異なる値である場合はＶｃ０に対するＶｃの差分値に応じて制御を変更するようになっている。

【0053】

曲率半径取得部２１、バンク角取得部２２、車両重量算出部２３、重心位置算出部２４、走行速度算出部２５、ロールレート算出部２６及びヨーレート算出部２７により、走行速度算出装置１００の要部が構成されている。

【0054】

次に、図４を参照して、高精度測位装置８及び走行速度算出装置１００の要部のハードウェア構成について説明する。

【0055】

地図データ記憶部１１の機能は、メモリ３１により実現される。メモリ３１は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）又はＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの半導体メモリを用いたものや、ハードディスクドライブであっても構わない。

【0056】

自車位置算出部１４、曲率半径算出部１５及びバンク角算出部１６の機能は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３２により実現される。ＣＰＵ３２は、１個のＣＰＵを用いたものであっても良く、又は複数個のＣＰＵを用いたものであっても良い。

【0057】

曲率半径取得部２１、バンク角取得部２２、車両重量算出部２３、重心位置算出部２４、走行速度算出部２５、ロールレート算出部２６及びヨーレート算出部２７の機能は、例えば、ＥＣＵ４１により実現される。ＥＣＵ４１は、１個のＥＣＵを用いたものであっても良く、又は複数個のＥＣＵを用いたものであっても良い。

【0058】

高精度測位装置８と走行速度算出装置１００間は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）規格に基づく車両１内のネットワークを介して通信自在である。これにより、曲率半径取得部２１は高精度測位装置８から曲率半径情報を取得することができ、かつ、バンク角取得部２２は高精度測位装置８からバンク角情報を取得することができる。

【0059】

次に、図５のフローチャートを参照して、走行速度算出装置１００の動作について説明する。

【0060】

車両１が第１地点Ｐａを通過したこと（すなわち車両１がカーブＣに接近したこと）がナビゲーション装置３から走行速度算出装置１００に通知されたとき（ステップＳＴ１“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ２にて、車両重量算出部２３が車両１の車両重量Ｍを算出する。車両重量Ｍの算出方法の具体例は上記のとおりであるため、再度の説明は省略する。

【0061】

次いで、ステップＳＴ３にて、重心位置算出部２４が車両１の重心位置Ｏを算出する。重心位置Ｏの算出方法の具体例は上記のとおりであるため、再度の説明は省略する。

【0062】

次いで、ステップＳＴ４にて、バンク角取得部２２が高精度測位装置８からカーブＣのバンク角θを示すバンク角情報を取得する。バンク角算出部１６によるバンク角θの算出方法の具体例は上記のとおりであるため、再度の説明は省略する。

【0063】

次いで、ステップＳＴ５にて、曲率半径取得部２１が高精度測位装置８からカーブＣの曲率半径Ｒを示す曲率半径情報を取得する。曲率半径算出部１５による曲率半径Ｒの算出方法の具体例は上記のとおりであるため、再度の説明は省略する。

【0064】

次いで、ステップＳＴ６にて、走行速度算出部２５は、ステップＳＴ２で算出された車両重量Ｍ、ステップＳＴ３で算出された重心位置Ｏ、ステップＳＴ４で取得されたバンク角情報が示すバンク角θ及びステップＳＴ５で取得された曲率半径情報が示す曲率半径Ｒなどに基づき、第１走行速度算出用の関数又はテーブルを用いて第１走行速度Ｖｃ１を算出する。この第１走行速度Ｖｃ１は、横風Ｗが吹いていない状態（すなわちＦｗ≒０の状態）にてカーブＣにおける車両１の転倒を回避可能な値である。

【0065】

また、走行速度算出部２５は、ステップＳＴ２で算出された車両重量Ｍ、ステップＳＴ３で算出された重心位置Ｏ、ステップＳＴ４で取得されたバンク角情報が示すバンク角θ及びステップＳＴ５で取得された曲率半径情報が示す曲率半径Ｒなどに基づき、第２走行速度算出用の関数又はテーブルを用いて第２走行速度Ｖｃ２を算出する。この第２走行速度Ｖｃ２は、カーブＣの路面が乾燥している状態（すなわちμ≒μ０の状態）にてカーブＣにおける車両１のスリップ量を許容スリップ量以下に抑制可能な値である。

【0066】

また、走行速度算出部２５は、これらの走行速度Ｖｃ１，Ｖｃ２のうちの最低値をＶｃの初期値Ｖｃ０に設定する。走行速度算出部２５は、当該設定されたＶｃ０の値を自動運転制御装置７に出力する。

【0067】

次いで、ステップＳＴ７にて、走行速度算出部２５は、ステップＳＴ６で設定されたＶｃ０の値に応じたＶｂを算出する。また、走行速度算出部２５は、ＶｄをＶａと同等の値に設定する。走行速度算出部２５は、これらの走行速度Ｖｂ，Ｖｄの値を自動運転制御装置７に出力する。

【0068】

次いで、ステップＳＴ８にて、ロールレート算出部２６は、ステップＳＴ２で算出された車両重量Ｍ、ステップＳＴ３で算出された重心位置Ｏ、ステップＳＴ４で取得されたバンク角情報が示すバンク角θ、ステップＳＴ５で取得された曲率半径情報が示す曲率半径Ｒ及び予め記憶されている情報が示すサスペンションの性能などに基づき、横風Ｗが吹いていない状態（すなわちＦｗ≒０の状態）における２地点Ｐｂ，Ｐｃ間のロールレートの予測値ωｒ０を算出する。

【0069】

次いで、ステップＳＴ９にて、ヨーレート算出部２７は、ステップＳＴ２で算出された車両重量Ｍ、ステップＳＴ３で算出された重心位置Ｏ、ステップＳＴ４で取得されたバンク角情報が示すバンク角θ、ステップＳＴ５で取得された曲率半径情報が示す曲率半径Ｒ及び予め記憶されている情報が示す乾燥路面における摩擦係数μ０などに基づき、カーブＣの路面が乾燥している状態（すなわちμ≒μ０の状態）における２地点Ｐｂ，Ｐｃ間のヨーレートの予測値ωｙ０を算出する。

【0070】

ステップＳＴ９の後、車両１は、自動運転制御装置７による制御の下、ステップＳＴ７で算出されたＶｂにて第２地点Ｐｂを通過する。これにより、車両１はカーブＣに進入する。

【0071】

次いで、車両１が第２地点Ｐｂを通過したこと（すなわち車両１がカーブＣに進入したこと）がナビゲーション装置３から走行速度算出装置１００に通知された後（ステップＳＴ１０“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ１１にて、走行速度算出部２５は、ジャイロセンサ１３によるロールレートの検出値ωｒを取得する。次いで、ステップＳＴ１２にて、走行速度算出部２５は、ステップＳＴ１１で取得された検出値ωｒをステップＳＴ８で算出された予測値ωｒ０と比較する。

【0072】

ロールレートの検出値ωｒが予測値ωｒ０よりも大きい場合（ステップＳＴ１２“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ１３にて、走行速度算出部２５は、ステップＳＴ６で算出された第１走行速度Ｖｃ１よりも低い第３走行速度Ｖｃ３を算出する。第１走行速度Ｖｃ１に対する第３走行速度Ｖｃ３の低下量は、予測値ωｒ０に対する検出値ωｒの差分値に応じた値となる。これにより、横風Ｗが吹いている状態（すなわちＦｗ＞０の状態）にて車両１の転倒を回避可能な第３走行速度Ｖｃ３が算出される。

【0073】

また、ステップＳＴ１４にて、走行速度算出部２５は、ジャイロセンサ１３によるヨーレートの検出値ωｙを取得する。次いで、ステップＳＴ１５にて、走行速度算出部２５は、ステップＳＴ１４で取得された検出値ωｙをステップＳＴ９で算出された予測値ωｙ０と比較する。

【0074】

ヨーレートの検出値ωｙが予測値ωｙ０よりも大きい場合（ステップＳＴ１５“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ１６にて、走行速度算出部２５は、ステップＳＴ６で算出された第２走行速度Ｖｃ２よりも低い第４走行速度Ｖｃ４を算出する。第２走行速度Ｖｃ２に対する第４走行速度Ｖｃ４の低下量は、予測値ωｙ０に対する検出値ωｙの差分値に応じた値となる。これにより、カーブＣの路面における摩擦係数μが乾燥路面における摩擦係数μ０よりも小さい状態（すなわちμ＜μ０の状態）にて車両１のスリップ量を許容スリップ量以下に抑制可能な第４走行速度Ｖｃ４が算出される。

【0075】

次いで、ステップＳＴ１７にて、走行速度算出部２５は、Ｖｃ０、Ｖｃ３及びＶｃ４のうちの最低値をＶｃに設定する。すなわち、Ｖｃ０はＶｃ１及びＶｃ２のうちの最低値であるところ、Ｖｃ３及びＶｃ４の両方が算出された場合はＶｃ１、Ｖｃ２、Ｖｃ３及びＶｃ４のうちの最低値がＶｃに設定され、Ｖｃ３のみが算出された場合はＶｃ１、Ｖｃ２及びＶｃ３のうちの最低値がＶｃに設定され、Ｖｃ４のみが算出された場合はＶｃ１、Ｖｃ２及びＶｃ４のうちの最低値がＶｃに設定され、Ｖｃ３及びＶｃ４のいずれも算出されなかった場合はＶｃ１及びＶｃ２のうちの最低値（すなわちＶｃ０と同等の値）がＶｃに設定される。走行速度算出部２５は、当該設定されたＶｃの値を自動運転制御装置７に出力する。

【0076】

ステップＳＴ１７の後、車両１は、自動運転制御装置７による制御の下、ステップＳＴ１７で設定されたＶｃにて第３地点Ｐｃを通過し、次いで、ステップＳＴ７で設定されたＶｄにて第４地点Ｐｄを通過する。これにより、車両１はカーブＣを脱出する。

【0077】

次に、Ｖｃを適切な値に設定することにより、カーブＣにおける車両１の転倒を回避することができる原理について説明する。

【0078】

図２及び図３に示す例において、車両１が第３地点Ｐｃを通過するときのロール方向の運動方程式は以下の式（１）により表される。ここで、Ｉｒは車両１の車体のロール方向の慣性モーメントを示している。

【0079】

【0080】

したがって、カーブＣにて車両１が転倒する条件は以下の式（２）により表される。

【0081】

【0082】

ここで、上記のとおりＦ＝Ｍ・Ｒ・ω^２であるため、μ＝ｔａｎθとすると、式（２）を変形することにより以下の式（３）が得られる。

【0083】

【0084】

このように、カーブＣにて車両１が転倒する条件を示す数式は、Ｖｃの項を含むものとなる。したがって、Ｖｃを適切な値に設定することにより、カーブＣにおける車両１の転倒を回避することができる。

【0085】

なお、式（１）〜式（３）は、第１走行速度算出用の関数又はテーブルの生成に用いることができる。第１走行速度算出用の関数の生成に式（１）〜式（３）を用いた場合、当該関数が摩擦係数μに基づく変数を含むものとなる可能性がある。この場合、走行速度算出部２５は、当該関数を用いて第１走行速度Ｖｃ１を算出するとき、ヨーレート算出部２７に記憶されている摩擦係数μ０を示す情報を取得して、このμ０の値を当該変数に代入するものであっても良い。第１走行速度算出用のテーブルに摩擦係数μに基づく値が含まれている場合も同様である。

【0086】

また、第１走行速度算出用の関数の生成に式（１）〜式（３）を用いた場合、当該関数が慣性モーメントＩｒに基づく変数を含むものとなる可能性がある。この場合、車両重量算出部２３が車両重量Ｍを算出し、次いで、重心位置算出部２４が重心位置Ｏを算出した後、重心位置算出部２４が当該算出された車両重量Ｍ及び重心位置Ｏなどに基づき慣性モーメントＩｒを算出するものであっても良い。第１走行速度算出用のテーブルに慣性モーメントＩｒに基づく値が含まれている場合も同様である。

【0087】

次に、Ｖｃを適切な値に設定することにより、カーブＣにおける車両１のスリップ量を許容スリップ量以下に抑制することができる原理について説明する。

【0088】

車両１が第３地点Ｐｃを通過するときの横方向の運動方程式は、車両旋回時の２輪モデルに基づき、以下の式（４）により表される。また、車両１が第３地点Ｐｃを通過するときのヨー方向の運動方程式は、車両旋回時の２輪モデルに基づき、以下の式（５）により表される。ここで、βは重心位置Ｏのスリップ角を示しており、Ｙｆは車両１の前輪１輪当たりのコーナリングフォースを示しており、Ｙｒは車両１の後輪１輪当たりのコーナリングフォースを示しており、Ｉｙは車両１の車体のヨー方向の慣性モーメントを示しており、Ｌｆは車両１の前輪軸と重心位置Ｏ間の距離を示しており、Ｌｒは車両１の後輪軸と重心位置Ｏ間の距離を示している。

【0089】

【0090】

また、車両１が第３地点Ｐｃを通過するときの前輪のタイヤスリップ角βｆは、車両旋回時の２輪モデルに基づき、以下の式（６）により表される。また、車両１が第３地点Ｐｃを通過するときの後輪のタイヤスリップ角βｆは、車両旋回時の２輪モデルに基づき、以下の式（７）により表される。ここで、δは車両１の前輪の舵角を示している。

【0091】

【0092】

このように、車両１が第３地点Ｐｃを通過するときのタイヤスリップ角βｆ，βｒを示す数式は、Ｖｃの項を含むものとなる。したがって、Ｖｃを適切な値に設定することにより、カーブＣにおける車両１のスリップ量を許容スリップ量以下に抑制することができる。

【0093】

なお、式（４）〜式（７）は、第２走行速度算出用の関数又はテーブルの生成に用いることができる。第２走行速度算出用の関数の生成に式（４）〜式（７）を用いた場合、当該関数は重心位置Ｏと輪軸間の距離Ｌｆ，Ｌｒに基づく変数を含むものとなる可能性がある。この場合、車両１における輪軸の位置を示す情報が重心位置算出部２４に予め記憶されており、重心位置算出部２４が重心位置Ｏを算出した後、重心位置算出部２４が重心位置Ｏと輪軸間の距離Ｌｆ，Ｌｒを算出するものであっても良い。第２走行速度算出用のテーブルに距離Ｌｆ，Ｌｒに基づく値が含まれている場合も同様である。

【0094】

また、第２走行速度算出用の関数の生成に式（４）〜式（７）を用いた場合、当該関数は慣性モーメントＩｙに基づく変数を含むものとなる可能性がある。この場合、車両重量算出部２３が車両重量Ｍを算出し、次いで、重心位置算出部２４が重心位置Ｏを算出した後、重心位置算出部２４が当該算出された車両重量Ｍ及び重心位置Ｏなどに基づき慣性モーメントＩｙを算出するものであっても良い。第２走行速度算出用のテーブルに慣性モーメントＩｙに基づく値が含まれている場合も同様である。

【0095】

なお、走行速度算出部２５の機能は、ＥＣＵ４１に代えて、高精度測位装置８内のＣＰＵ３２により実現されるものであっても良い。

【0096】

また、車両重量Ｍの算出タイミング、重心位置Ｏの算出タイミング、バンク角情報の取得タイミング、曲率半径情報の取得タイミング、走行速度Ｖｂ，Ｖｃ１，Ｖｃ２及び予測値ωｒ０，ωｙ０の算出タイミングは、車両１が第２地点Ｐｂを通過するよりも先のタイミング（すなわち車両１がカーブＣに進入するよりも先のタイミング）であれば良く、車両１が第１地点Ｐａを通過したタイミングに限定されるものではない。

【0097】

例えば、車両１が自動運転による走行を開始したとき、車両重量算出部２３が車両重量Ｍを算出し、重心位置算出部２４が重心位置Ｏを算出するものであっても良い。次いで、ナビゲーション装置３により車両１の走行予定経路が探索されたとき、バンク角取得部２２が走行予定経路に含まれる各カーブのバンク角θを示すバンク角情報を取得し、曲率半径取得部２１が走行予定経路に含まれる各カーブの曲率半径Ｒを示す曲率半径情報を取得し、走行速度算出部２５が当該各カーブにおける走行速度Ｖｂ，Ｖｃ１，Ｖｃ２を算出し、ロールレート算出部２６が当該各カーブにおける予測値ωｒ０を算出し、ヨーレート算出部２７が当該各カーブにおける予測値ωｙ０を算出するものであっても良い。次いで、車両１が個々のカーブに接近したとき、車両重量算出部２３が車両重量Ｍを再度算出し、重心位置算出部２４が重心位置Ｏを再度算出し、走行速度算出部２５が当該カーブにおける走行速度Ｖｂ，Ｖｃ１，Ｖｃ２を再度算出し、ロールレート算出部２６が当該カーブにおける予測値ωｒ０を再度算出し、ヨーレート算出部２７が当該カーブにおける予測値ωｙ０を再度算出するものであっても良い。

【0098】

すなわち、車両１が出発地から個々のカーブまで走行することにより、車両１内の燃料残量が減少して車両重量Ｍ及び重心位置Ｏが変化する。これに対して、車両１が個々のカーブに接近したタイミングにて車両重量Ｍ、重心位置Ｏ、走行速度Ｖｂ，Ｖｃ１，Ｖｃ２及び予測値ωｒ０，ωｙ０を再度算出することにより、燃料残量の減少による車両重量Ｍ及び重心位置Ｏの変化に対応することができる。

【0099】

また、通常、カーブＣにおける車両１のスリップ量に対するバンク角θの影響は小さい（タイヤスリップ角βｆ，βｒを示す式（６）及び式（７）においても、バンク角θの項は含まれていない。）。このため、第２走行速度算出用の関数は、バンク角θに基づく変数を含まないものであっても良い。同様に、第２走行速度算出用のテーブルは、バンク角θに基づく値を含まないものであっても良い。

【0100】

以上のように、実施の形態１の走行速度算出装置１００は、車両１がカーブＣに進入するよりも先に、高精度３次元地図データを用いて算出されたカーブＣの曲率半径Ｒを示す情報（曲率半径情報）を取得する曲率半径取得部２１と、車両１がカーブＣに進入するよりも先に、高精度３次元地図データを用いて算出されたカーブＣのバンク角θを示す情報（バンク角情報）を取得するバンク角取得部２２と、曲率半径取得部２１及びバンク角取得部２２により取得された情報を用いて、車両１が自動運転によりカーブＣを走行するときの走行速度Ｖｃを算出する走行速度算出部２５と、を備える。高精度３次元地図データを用いることにより、自動運転により走行中の車両１をカーブＣにて減速させる場合における走行速度Ｖｃの算出精度を向上することができる。

【0101】

また、高精度３次元地図データは、各道路の路面に沿う複数本のベクトルデータを含むものである。これらのベクトルデータは、各道路の路面に沿う複数列の３次元位置座標群により表されるものである。これらの３次元位置座標に基づき、カーブＣの曲率半径Ｒを算出することができ、かつ、カーブＣのバンク角θを算出することができる。

【0102】

また、走行速度算出部２５は、車両１がカーブＣに進入するよりも先に、カーブＣにおける車両１の転倒を回避するための第１走行速度Ｖｃ１及びカーブＣにおける車両１のスリップ量を許容スリップ量以下に抑制するための第２走行速度Ｖｃ２を算出する。これにより、横風Ｗが吹いていない状態（すなわちＦＷ≒０の状態）にて車両１の転倒を回避可能な第１走行速度Ｖｃ１を算出することができる。また、カーブＣの路面が乾燥している状態（すなわちμ≒μ０の状態）にて車両１のスリップ量を許容スリップ量以下に抑制可能な第２走行速度Ｖｃ２を算出することができる。

【0103】

また、走行速度算出部２５は、第１走行速度Ｖｃ１及び第２走行速度Ｖｃ２のうちの最低値を車両１がカーブＣを走行するときの走行速度Ｖｃに設定する。これにより、横風Ｗが吹いておらず、かつ、カーブＣの路面が乾燥している場合に、車両１の転倒を回避することができ、かつ、車両１のスリップ量を許容スリップ量以下に抑制することができる。

【0104】

また、走行速度算出装置１００は、車両１がカーブＣに進入するよりも先に、車両１がカーブＣに進入したときのロールレートの予測値ωｒ０を算出するロールレート算出部２６を備え、走行速度算出部２５は、車両１がカーブＣに進入したときのロールレートの検出値ωｒを取得して、当該取得された検出値ωｒがロールレート算出部２６により算出された予測値ωｒ０よりも大きい場合、第１走行速度Ｖｃ１よりも低い第３走行速度Ｖｃ３を算出する。これにより、横風Ｗが吹いている状態（すなわちＦｗ＞０の状態）にて車両１の転倒を回避可能な第３走行速度Ｖｃ３を算出することができる。

【0105】

また、走行速度算出部２５は、第１走行速度Ｖｃ１、第２走行速度Ｖｃ２及び第３走行速度Ｖｃ３のうちの最低値を車両１がカーブＣを走行するときの走行速度Ｖｃに設定する。これにより、横風Ｗが吹いており、かつ、カーブＣの路面が乾燥している場合に、車両１の転倒を回避することができ、かつ、車両１のスリップ量を許容スリップ量以下に抑制することができる。

【0106】

また、走行速度算出装置１００は、車両１がカーブＣに進入するよりも先に、車両１がカーブＣに進入したときのヨーレートの予測値ωｙ０を算出するヨーレート算出部２７を備え、走行速度算出部２５は、車両１がカーブＣに進入したときのヨーレートの検出値ωｙを取得して、当該取得された検出値ωｙがヨーレート算出部２７により算出された予測値ωｙ０よりも大きい場合、第２走行速度Ｖｃ２よりも低い第４走行速度Ｖｃ４を算出する。これにより、カーブＣの路面が乾燥していない状態（すなわちμ＜μ０の状態）にて車両１のスリップ量を許容スリップ量以下に抑制可能な第４走行速度Ｖｃ４を算出することができる。

【0107】

また、走行速度算出部２５は、第１走行速度Ｖｃ１、第２走行速度Ｖｃ２及び第４走行速度Ｖｃ４のうちの最低値を車両１がカーブＣを走行するときの走行速度Ｖｃに設定する。これにより、横風Ｗが吹いておらず、かつ、カーブＣの路面が乾燥していない場合に、車両１の転倒を回避することができ、かつ、車両１のスリップ量を許容スリップ量以下に抑制することができる。

【0108】

また、走行速度算出装置１００は、車両１がカーブＣに進入するよりも先に、車両１がカーブＣに進入したときのロールレートの予測値ωｒ０を算出するロールレート算出部２６と、車両１がカーブＣに進入するよりも先に、車両１がカーブＣに進入したときのヨーレートの予測値ωｙ０を算出するヨーレート算出部２７と、を備え、走行速度算出部２５は、車両１がカーブＣに進入したときのロールレートの検出値ωｒを取得して、当該取得された検出値ωｒがロールレート算出部２６により算出された予測値ωｒ０よりも大きい場合、第１走行速度Ｖｃ１よりも低い第３走行速度Ｖｃ３を算出し、車両１がカーブＣに進入したときのヨーレートの検出値ωｙを取得して、当該取得された検出値ωｙがヨーレート算出部２７により算出された予測値ωｙ０よりも大きい場合、第２走行速度Ｖｃ２よりも低い第４走行速度Ｖｃ４を算出する。これにより、横風Ｗが吹いている状態（すなわちＦｗ＞０の状態）にて車両１の転倒を回避可能な第３走行速度Ｖｃ３を算出することができる。また、カーブＣの路面が乾燥していない状態（すなわちμ＜μ０の状態）にて車両１のスリップ量を許容スリップ量以下に抑制可能な第４走行速度Ｖｃ４を算出することができる。

【0109】

また、走行速度算出部２５は、第１走行速度Ｖｃ１、第２走行速度Ｖｃ２、第３走行速度Ｖｃ３及び第４走行速度Ｖｃ４のうちの最低値を車両１がカーブＣを走行するときの走行速度Ｖｃに設定する。これにより、横風Ｗが吹いており、かつ、カーブＣの路面が乾燥してない場合に、車両１の転倒を回避することができ、かつ、車両１のスリップ量を許容スリップ量以下に抑制することができる。

【0110】

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

【符号の説明】

【0111】

１ 車両、２ アンテナ、３ ナビゲーション装置、４ 表示装置、５ 操作入力装置、６ 音声出力装置、７ 自動運転制御装置、８ 高精度測位装置、９ 体重計、１０ 燃料計、１１ 地図データ記憶部、１２ ＧＮＳＳ受信機、１３ ジャイロセンサ、１４ 自車位置算出部、１５ 曲率半径算出部、１６ バンク角算出部、２１ 曲率半径取得部、２２ バンク角取得部、２３ 車両重量算出部、２４ 重心位置算出部、２５ 走行速度算出部、２６ ロールレート算出部、２７ ヨーレート算出部、３１ メモリ、３２ ＣＰＵ、４１ ＥＣＵ、１００ 走行速度算出装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】