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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023160640
(43)【公開日】2023-11-02
(54)【発明の名称】車速制御方法及び車速制御装置
(51)【国際特許分類】
B60W 30/045 20120101AFI20231026BHJP
B60W 40/114 20120101ALI20231026BHJP
B60W 40/105 20120101ALI20231026BHJP
B60W 40/072 20120101ALI20231026BHJP
B60W 30/14 20060101ALI20231026BHJP
【ＦＩ】
B60W30/045
B60W40/114
B60W40/105
B60W40/072
B60W30/14
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022071127
(22)【出願日】2022-04-22
(71)【出願人】
【識別番号】000003997
【氏名又は名称】日産自動車株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100103850
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼
(74)【代理人】
【識別番号】100114177
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 龍
(74)【代理人】
【識別番号】100066980
【弁理士】
【氏名又は名称】森 哲也
(72)【発明者】
【氏名】丹羽 雄哉
【テーマコード（参考）】
3D241
【Ｆターム（参考）】
3D241BA01
3D241BA10
3D241BA18
3D241BA51
3D241BB27
3D241BC01
3D241CE01
3D241CE02
3D241CE04
3D241CE05
3D241DB02Z
3D241DB12Z
3D241DC43Z
(57)【要約】
【課題】目標走行軌道上を走行する自車両の挙動がヨーレイトの周波数によって不安定になるのを抑制する。
【解決手段】車速制御方法では、自車両の目標走行軌道を設定し、自車両の運動特性値に基づいて自車両のヨーレイトの共振周波数を算出し、自車両が目標走行軌道上を走行する目標車速を、自車両が前記目標走行軌道上を走行中のヨーレイトの周波数が共振周波数未満となるように設定し（Ｓ２、Ｓ３、Ｓ１７、Ｓ１８）、目標車速に基づいて自車両の車速を制御する（Ｓ４）。
【選択図】図９
【解決手段】車速制御方法では、自車両の目標走行軌道を設定し、自車両の運動特性値に基づいて自車両のヨーレイトの共振周波数を算出し、自車両が目標走行軌道上を走行する目標車速を、自車両が前記目標走行軌道上を走行中のヨーレイトの周波数が共振周波数未満となるように設定し（Ｓ２、Ｓ３、Ｓ１７、Ｓ１８）、目標車速に基づいて自車両の車速を制御する（Ｓ４）。
【選択図】図９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
自車両の目標走行軌道を設定し、
前記自車両の運動特性値に基づいて前記自車両のヨーレイトの共振周波数を算出し、
前記自車両が前記目標走行軌道上を走行する目標車速を、前記自車両が前記目標走行軌道上を走行中のヨーレイトの周波数が前記共振周波数未満となるように設定し、
前記目標車速に基づいて前記自車両の車速を制御する、
ことを特徴とする車速制御方法。
前記自車両の運動特性値に基づいて前記自車両のヨーレイトの共振周波数を算出し、
前記自車両が前記目標走行軌道上を走行する目標車速を、前記自車両が前記目標走行軌道上を走行中のヨーレイトの周波数が前記共振周波数未満となるように設定し、
前記目標車速に基づいて前記自車両の車速を制御する、
ことを特徴とする車速制御方法。
【請求項2】
前記自車両の目標車速のプロファイルである第１車速プロファイルを、前記目標走行軌道上の各地点において前記自車両の重心の横加速度が所定値以下となり、且つ前記目標走行軌道上の各地点において前記自車両のヨーレイトが所定値以下となるように設定し、
前記各地点において、前記自車両のヨーレイトの周波数が前記共振周波数未満となるように加速度又は減速度のいずれか一方を制限したときの最大速度を、第１最大速度として算出し、
前記各地点の前記第１最大速度で前記第１車速プロファイルを制限することにより第２車速プロファイルを設定し、
前記各地点において、前記自車両のヨーレイトの周波数が前記共振周波数未満となるように加速度又は減速度のいずれか他方を制限したときの最大速度を、第２最大速度として算出し、
前記各地点の前記第２最大速度で前記第２車速プロファイルを制限することにより第３車速プロファイルを設定し、
前記第３車速プロファイルに基づいて前記自車両の車速を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車速制御方法。
前記各地点において、前記自車両のヨーレイトの周波数が前記共振周波数未満となるように加速度又は減速度のいずれか一方を制限したときの最大速度を、第１最大速度として算出し、
前記各地点の前記第１最大速度で前記第１車速プロファイルを制限することにより第２車速プロファイルを設定し、
前記各地点において、前記自車両のヨーレイトの周波数が前記共振周波数未満となるように加速度又は減速度のいずれか他方を制限したときの最大速度を、第２最大速度として算出し、
前記各地点の前記第２最大速度で前記第２車速プロファイルを制限することにより第３車速プロファイルを設定し、
前記第３車速プロファイルに基づいて前記自車両の車速を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車速制御方法。
【請求項3】
前記目標走行軌道上の前記各地点のうち前記自車両前方の前記自車両により近い地点とより遠い地点の何れか一方を第１地点、他方を第２地点として、前記第１地点における曲率と、前記第１地点における前記自車両の目標速度と、所定の最大許容ヨーレイトと、前記共振周波数と、に基づいて前記第１地点において前記自車両に許容される最大ヨーレイト変化量を算出し、
前記自車両のヨーレイト変化量が前記最大ヨーレイト変化量以下となる最大加減速度を算出し、
前記最大加減速度に基づいて前記第２地点における前記目標車速を設定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の車速制御方法。
前記自車両のヨーレイト変化量が前記最大ヨーレイト変化量以下となる最大加減速度を算出し、
前記最大加減速度に基づいて前記第２地点における前記目標車速を設定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の車速制御方法。
【請求項4】
前記最大ヨーレイト変化量と、前記第１地点における曲率及び曲率変化と、前記第１地点における前記自車両の目標速度とに基づいて、前記最大加減速度を算出することを特徴とする請求項３に記載の車速制御方法。
【請求項5】
前記第１地点における曲率と、前記第１地点における前記自車両の目標速度と、前記最大許容ヨーレイトと、前記共振周波数と１未満のゲインとの積と、に基づいて前記最大ヨーレイト変化量を算出することを特徴とする請求項３又は４に記載の車速制御方法。
【請求項6】
前記目標走行軌道上の前記各地点のうち前記自車両前方の前記自車両により近い地点とより遠い地点の何れか一方を第１地点、他方を第２地点として、前記第１地点における曲率と、前記第１地点における前記自車両の目標速度と、所定の最大許容横加速度と、前記共振周波数と、に基づいて前記第１地点において前記自車両に許容される最大横加加速度を算出し、
前記自車両の横加加速度が前記最大横加加速度以下となる最大加減速度を算出し、
前記最大加減速度に基づいて前記第２地点における前記目標車速を設定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の車速制御方法。
前記自車両の横加加速度が前記最大横加加速度以下となる最大加減速度を算出し、
前記最大加減速度に基づいて前記第２地点における前記目標車速を設定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の車速制御方法。
【請求項7】
前記最大横加加速度と、前記第１地点における曲率及び曲率変化と、前記第１地点における前記自車両の目標速度とに基づいて、前記最大加減速度を算出することを特徴とする請求項６に記載の車速制御方法。
【請求項8】
前記第１地点における曲率と、前記第１地点における前記自車両の目標速度と、前記最大許容横加速度と、前記共振周波数と１未満のゲインとの積と、に基づいて前記最大横加加速度を算出することを特徴とする請求項６又は７に記載の車速制御方法。
【請求項9】
自車両の駆動力を発生させる駆動装置と、
前記自車両の制動力を発生させる制動装置と、
前記自車両の目標走行軌道を設定し、前記自車両の運動特性値に基づいて前記自車両のヨーレイトの共振周波数を算出し、前記自車両が前記目標走行軌道上を走行する目標車速を、前記自車両が前記目標走行軌道上を走行中のヨーレイトの周波数が前記共振周波数未満となるように設定し、前記目標車速に基づいて前記駆動装置又は前記制動装置の少なくとも一方を制御するコントローラと
を備えることを特徴とする車速制御装置。
前記自車両の制動力を発生させる制動装置と、
前記自車両の目標走行軌道を設定し、前記自車両の運動特性値に基づいて前記自車両のヨーレイトの共振周波数を算出し、前記自車両が前記目標走行軌道上を走行する目標車速を、前記自車両が前記目標走行軌道上を走行中のヨーレイトの周波数が前記共振周波数未満となるように設定し、前記目標車速に基づいて前記駆動装置又は前記制動装置の少なくとも一方を制御するコントローラと
を備えることを特徴とする車速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車速制御方法及び車速制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、自動運転車両が目標走行軌道を自動走行中に、旋回加速度が路面摩擦係数を超えないように目標速度を設定する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１７－１２１８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
車両のヨー運動には共振周波数があるため、車両のヨーレイトの周波数が共振周波数に近づくと車両挙動が不安定になる虞がある。
本発明は、目標走行軌道上を走行する自車両の挙動がヨーレイトの周波数によって不安定になるのを抑制することを目的とする。
本発明は、目標走行軌道上を走行する自車両の挙動がヨーレイトの周波数によって不安定になるのを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の一態様による車速制御方法では、自車両の目標走行軌道を設定し、自車両の運動特性値に基づいて自車両のヨーレイトの共振周波数を算出し、自車両が目標走行軌道上を走行する目標車速を、自車両が目標走行軌道上を走行中のヨーレイトの周波数が共振周波数未満となるように設定し、目標車速に基づいて自車両の車速を制御する。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、目標走行軌道上を走行する自車両の挙動がヨーレイトの周波数によって不安定になるのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】実施形態の走行支援装置の概略構成図である。
【図2】実施形態の走行支援装置による自動運転制御のアーキテクチャの一例の説明図である。
【図3】実施形態の走行支援装置の自動運転制御部の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図5】（ａ）は第１車速プロファイルの一例の説明図であり、（ｂ）は第２車速プロファイルの一例の説明図であり、（ｃ）は第３車速プロファイルの一例の説明図である。
【図8】実施形態の車速制御方法の一例のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、各図面は模式的なものであって、現実のものとは異なる場合がある。また、以下に示す本発明の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の構造、配置等を下記のものに特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【0009】
図１を参照する。自車両１は、右前輪２ＦＲ及び左前輪２ＦＬを転舵可能な前輪操舵車両であるか、右前輪２ＦＲ、左前輪２ＦＬ、右後輪２ＲＲ及び左後輪２ＲＬを転舵可能な四輪操舵車両である。以下、右前輪２ＦＲ及び左前輪２ＦＬを総称して「前輪２Ｆ」と表記し、右後輪２ＲＲ及び左後輪２ＲＬを総称して「後輪２Ｒ」と表記し、前輪２Ｆ及び後輪２Ｒを総称して「車輪２」と表記することがある。
自車両１は、自車両１の走行支援を行う走行支援装置１０を備える。走行支援装置１０による走行支援には、自車両１の周辺の走行環境に基づいて、運転者が関与せずに自車両１を自動で運転する自動運転制御や、運転者による自車両１の運転を支援する運転支援制御を含んでよい。
運転支援制御には、自動操舵、自動ブレーキ、定速走行制御、車線維持制御、合流支援制御など、自車両１の転舵装置、駆動装置、制動装置の少なくとも一つを制御する走行制御を含んでよい。
自車両１は、自車両１の走行支援を行う走行支援装置１０を備える。走行支援装置１０による走行支援には、自車両１の周辺の走行環境に基づいて、運転者が関与せずに自車両１を自動で運転する自動運転制御や、運転者による自車両１の運転を支援する運転支援制御を含んでよい。
運転支援制御には、自動操舵、自動ブレーキ、定速走行制御、車線維持制御、合流支援制御など、自車両１の転舵装置、駆動装置、制動装置の少なくとも一つを制御する走行制御を含んでよい。
【0010】
走行支援装置１０は、物体センサ１１と、車両センサ１２と、測位装置１３と、地図データベース（地図ＤＢ）１４と、ナビゲーション装置１５と、コントローラ１７と、アクチュエータ１８とを備える。
物体センサ１１は、自車両の周囲の物体を検出する。物体センサ１１は、自車両１に搭載されたレーザレーダやミリ波レーダ、カメラ、LIDAR（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）など、自車両１の周辺の物体を検出する複数の異なる種類の物体検出センサを備える。
物体センサ１１は、自車両の周囲の物体を検出する。物体センサ１１は、自車両１に搭載されたレーザレーダやミリ波レーダ、カメラ、LIDAR（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）など、自車両１の周辺の物体を検出する複数の異なる種類の物体検出センサを備える。
【0011】
車両センサ１２は、自車両１に搭載され、自車両１から得られる様々な情報（車両信号）を検出する。車両センサ１２には、例えば、自車両１の車速（走行速度）Ｖを検出する車速センサ、車輪２の回転速度や回転量を検出する車輪センサ、自車両１の３軸方向の加速度（減速度を含む）を検出する３軸加速度センサ（Ｇセンサ）、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角センサ、転舵輪の転舵角を検出する転舵角センサ、自車両１に生じる角速度を検出するジャイロセンサ、ヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ、自車両１のアクセル開度を検出するアクセルセンサと、運転者によるブレーキ操作量を検出するブレーキセンサが含まれる。
【0012】
測位装置１３は、全地球型測位システム（ＧＮＳＳ）受信機を備え、複数の航法衛星から電波を受信して自車両１の現在位置を測定する。ＧＮＳＳ受信機は、例えば地球測位システム（ＧＰＳ）受信機等であってよい。測位装置１３は、例えば慣性航法装置であってもよい。
地図データベース１４は、自動運転用の地図として好適な高精度地図データ（以下、単に「高精度地図」という。）を記憶してよい。高精度地図は、ナビゲーション用の地図データ（以下、単に「ナビ地図」という。）よりも高精度の地図データであり、道路単位の情報よりも詳細な車線単位の情報を含む。
ナビゲーション装置１５は、測位装置１３等により自車両１の現在位置を認識する。ナビゲーション装置１５は、認識した現在位置に基づいて、自車両１の周囲の道路情報や交通情報を取得し、コントローラ１７に出力する。また、ナビゲーション装置１５は、乗員に対して経路案内を行い、また道路情報、交通情報を提供する。
地図データベース１４は、自動運転用の地図として好適な高精度地図データ（以下、単に「高精度地図」という。）を記憶してよい。高精度地図は、ナビゲーション用の地図データ（以下、単に「ナビ地図」という。）よりも高精度の地図データであり、道路単位の情報よりも詳細な車線単位の情報を含む。
ナビゲーション装置１５は、測位装置１３等により自車両１の現在位置を認識する。ナビゲーション装置１５は、認識した現在位置に基づいて、自車両１の周囲の道路情報や交通情報を取得し、コントローラ１７に出力する。また、ナビゲーション装置１５は、乗員に対して経路案内を行い、また道路情報、交通情報を提供する。
【0013】
コントローラ１７は、プロセッサと、記憶装置等の周辺部品とを含み、自車両１の走行支援制御を行う電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）である。プロセッサは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro-Processing Unit）であってよい。
記憶装置は、半導体記憶装置や、磁気記憶装置、光学記憶装置等を備えてよい。記憶装置は、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを含んでよい。
コントローラ１７のプロセッサが、記憶装置に格納されたコンピュータプログラムを実行することにより、コントローラ１７は、自動運転制御部２０、入力仲裁部２１及び車両制御部２２として機能する。これらの機能については後述する。
記憶装置は、半導体記憶装置や、磁気記憶装置、光学記憶装置等を備えてよい。記憶装置は、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを含んでよい。
コントローラ１７のプロセッサが、記憶装置に格納されたコンピュータプログラムを実行することにより、コントローラ１７は、自動運転制御部２０、入力仲裁部２１及び車両制御部２２として機能する。これらの機能については後述する。
【0014】
なお、コントローラ１７を、以下に説明する各情報処理を実行するための専用のハードウエアにより形成してもよい。
例えば、コントローラは、汎用の半導体集積回路中に設定される機能的な論理回路を備えてもよい。例えばコントローラはフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ：Field-Programmable Gate Array）等のプログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ：Programmable Logic Device）等を有していてもよい。
例えば、コントローラは、汎用の半導体集積回路中に設定される機能的な論理回路を備えてもよい。例えばコントローラはフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ：Field-Programmable Gate Array）等のプログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ：Programmable Logic Device）等を有していてもよい。
【0015】
アクチュエータ１８は、コントローラ１７からの制御信号に応じて、自車両１の転舵装置と、駆動装置と制動装置を操作して、自車両１の車両挙動を発生させる。アクチュエータ１８は、転舵アクチュエータと、アクセル開度アクチュエータと、ブレーキ制御アクチュエータを備える。
自車両１が前輪操舵車両である場合、転舵アクチュエータは、前輪２Ｆの転舵角である前輪転舵角δＦを制御する。自車両１が四輪操舵車両である場合、転舵アクチュエータは、前輪転舵角δＦに加えて後輪２Ｒの転舵角である後輪転舵角δＲを制御する。
自車両１が前輪操舵車両である場合、転舵アクチュエータは、前輪２Ｆの転舵角である前輪転舵角δＦを制御する。自車両１が四輪操舵車両である場合、転舵アクチュエータは、前輪転舵角δＦに加えて後輪２Ｒの転舵角である後輪転舵角δＲを制御する。
【0016】
転舵アクチュエータは、例えば、電動パワーステアリングシステムにおいて操舵補助力を付与する操舵補助モータであってもよく、ステアリングホイールと車輪２とが機械的に分離されたステアリングバイワイヤシステムにおいて車輪２を転舵する転舵モータであってもよい。
アクセル開度アクチュエータは、自車両１の駆動力を発生させる動力源である駆動装置（例えばエンジン、電動機）のアクセル開度を制御する。ブレーキ制御アクチュエータは、自車両１の制動装置の制動動作を制御する。
駆動装置、制動装置、コントローラ１７及びアクチュエータ１８の組合せは、特許請求の範囲に記載の「速度制御装置」の一例である。
アクセル開度アクチュエータは、自車両１の駆動力を発生させる動力源である駆動装置（例えばエンジン、電動機）のアクセル開度を制御する。ブレーキ制御アクチュエータは、自車両１の制動装置の制動動作を制御する。
駆動装置、制動装置、コントローラ１７及びアクチュエータ１８の組合せは、特許請求の範囲に記載の「速度制御装置」の一例である。
【0017】
次に、実施形態の走行支援装置１０による走行支援制御の一例を説明する。図２は、走行支援装置による自動運転制御のアーキテクチャの一例を示す。自動運転制御は、自動運転レイヤ（AD Layer）３０と、仲裁部（Arbitration）３１と、規範モデル部（Reference Model）３２と、車体挙動制御部（Body Motion Control）３３と、車輪挙動制御部（Wheel Motion Control）３４と、上述のアクチュエータ１８によって実行される。
自動運転レイヤ３０は、自車両１の目的地を設定し、自車両１の現在位置から目的地までの走行経路を設定する。なお、目的地とは運転者によって設定される最終目的地であってもよいし、自車両１の現在位置に対して予め定められた所定距離前方の地点（例えば自車両が走行中の車線上で、所定距離前方の車線中央位置等）であってもよい。
自動運転レイヤ３０は、走行経路を走行する自車両１の目標走行軌道、すなわち自車両１の現在位置から目的地までの道路上の走行軌道を、自動運転レイヤ３０からの指示入力である自動運転入力（ＡＤ入力）として生成する。
自動運転レイヤ３０は、自車両１の目的地を設定し、自車両１の現在位置から目的地までの走行経路を設定する。なお、目的地とは運転者によって設定される最終目的地であってもよいし、自車両１の現在位置に対して予め定められた所定距離前方の地点（例えば自車両が走行中の車線上で、所定距離前方の車線中央位置等）であってもよい。
自動運転レイヤ３０は、走行経路を走行する自車両１の目標走行軌道、すなわち自車両１の現在位置から目的地までの道路上の走行軌道を、自動運転レイヤ３０からの指示入力である自動運転入力（ＡＤ入力）として生成する。
【0018】
仲裁部３１は、運転者によるステアリングホイール、アクセル及びブレーキの操作入力である手動運転入力（ＭＤ入力）と、自動運転レイヤ３０からの自動運転入力とを仲裁し、自車両１が行うべき車両運動を設定する。
規範モデル部３２は、仲裁部３１が設定した車両運動を自車両１が実現するための自車両１の車体挙動を計算するために用いる車両運動モデルのパラメータ（例えばヨー慣性モーメント、車輪２のコーナリングスティフネス等）を設定する。
車体挙動制御部３３は、規範モデル部３２によって設定された車両運動モデルに基づいて、仲裁部３１が設定した車両運動を実現するための車体挙動（例えば、車速、加減速、ヨーレイト、ヨー角加速度、ヨーモーメント等）を算出する。
規範モデル部３２は、仲裁部３１が設定した車両運動を自車両１が実現するための自車両１の車体挙動を計算するために用いる車両運動モデルのパラメータ（例えばヨー慣性モーメント、車輪２のコーナリングスティフネス等）を設定する。
車体挙動制御部３３は、規範モデル部３２によって設定された車両運動モデルに基づいて、仲裁部３１が設定した車両運動を実現するための車体挙動（例えば、車速、加減速、ヨーレイト、ヨー角加速度、ヨーモーメント等）を算出する。
【0019】
車輪挙動制御部３４は、車体挙動制御部３３が算出した車体挙動を自車両１に発生させるための車輪２の制御量（転舵角、制動量、駆動量等）を算出し、アクチュエータ１８により車輪挙動を制御する。
例えば、自動運転レイヤ３０の機能は、図１に示す自動運転制御部２０が担い、仲裁部３１の機能は入力仲裁部２１が担い、規範モデル部３２、車体挙動制御部３３及び車輪挙動制御部３４の機能は、車両制御部２２が担ってよい。
例えば、自動運転レイヤ３０の機能は、図１に示す自動運転制御部２０が担い、仲裁部３１の機能は入力仲裁部２１が担い、規範モデル部３２、車体挙動制御部３３及び車輪挙動制御部３４の機能は、車両制御部２２が担ってよい。
【0020】
次に、図３を参照して自動運転制御部２０の機能構成の一例を説明する。自動運転制御部２０は、定位部（Localization）４０と、目的地設定部４１（Destination Setting）と、経路計画部（Route Planning）４２と、行動決定部（Decision Making）４３と、運転ゾーン計画部（Drive Zone Planning）４４と、軌道生成部（Trajectory）４５を備える。
【0021】
定位部４０は、物体センサ１１の検出信号に基づいて自車両１の周囲環境を認識する。定位部４０は、認識結果と地図データベース１４の高精度地図との間のマップマッチングにより、高精度地図上の自車両１の現在位置を判断する。
また、周囲環境の認識結果に基づいて、自車両１の周囲環境のモデルであるローカルモデル（Local Model）４７が生成される。さらに、ローカルモデル４７と、高精度地図と、ナビゲーション装置１５の道路情報や交通情報とを融合することによって、ワールドモデル（World Model）４６が生成される。
また、周囲環境の認識結果に基づいて、自車両１の周囲環境のモデルであるローカルモデル（Local Model）４７が生成される。さらに、ローカルモデル４７と、高精度地図と、ナビゲーション装置１５の道路情報や交通情報とを融合することによって、ワールドモデル（World Model）４６が生成される。
【0022】
目的地設定部４１は、ナビゲーション装置１５を介した運転者の操作入力に基づいて自車両１の目的地を設定する。
経路計画部４２は、ナビゲーション装置１５の道路情報に基づいて、現在位置から目的地までの予定走行経路を演算する。なお、予定走行経路はこれに限らず、例えば現在位置から自車両所定距離前方までの予定経路であってもよい。あるいは、ナビゲーション装置１５の道路情報を用いずに、自車両前方をカメラ等で撮像し、撮像した画像から検出した自車両所定距離前方までの予定経路であってもよい。
行動決定部４３は、周囲環境の認識結果と、自車両１の現在位置と、ワールドモデル４６と、予定走行経路とに基づいて、走行支援装置１０により実行する自車両１の運転行動計画を決定する。
経路計画部４２は、ナビゲーション装置１５の道路情報に基づいて、現在位置から目的地までの予定走行経路を演算する。なお、予定走行経路はこれに限らず、例えば現在位置から自車両所定距離前方までの予定経路であってもよい。あるいは、ナビゲーション装置１５の道路情報を用いずに、自車両前方をカメラ等で撮像し、撮像した画像から検出した自車両所定距離前方までの予定経路であってもよい。
行動決定部４３は、周囲環境の認識結果と、自車両１の現在位置と、ワールドモデル４６と、予定走行経路とに基づいて、走行支援装置１０により実行する自車両１の運転行動計画を決定する。
【0023】
運転行動には、例えば、自車両１の停止、一時停止、走行速度、減速、加速、進路変更、右折、左折、直進、合流区間や複数車線における車線変更、車線維持、追越、障害物への対応などの行動が含まれる。
行動決定部４３は、自車両１の現在位置及び姿勢と、自車両１の周囲環境と、ワールドモデル４６とに基づいて、自車両１の運転行動計画を生成する。
行動決定部４３は、自車両１の現在位置及び姿勢と、自車両１の周囲環境と、ワールドモデル４６とに基づいて、自車両１の運転行動計画を生成する。
【0024】
運転ゾーン計画部４４は、生成した運転行動計画と、自車両１の運動特性、ローカルモデル４７に基づいて、自車両１を走行させることができる領域である運転ゾーンを算出する。
軌道生成部４５は、運転ゾーン計画部４４が算出した運転ゾーン内を自車両１が走行するように、自車両１の目標走行軌道を生成する。
軌道生成部４５は、運転ゾーン計画部４４が算出した運転ゾーン内を自車両１が走行するように、自車両１の目標走行軌道を生成する。
【0025】
図１を参照する。入力仲裁部２１は、自動運転制御部２０が設定した目標走行軌道の自動運転入力と運転者による手動運転入力とを仲裁して、自車両１が行うべき車両運動を設定する。
車両制御部２２は、入力仲裁部２１により設定された車両運動を実現するように自車両１の挙動を制御する。
車両制御部２２は、入力仲裁部２１により設定された車両運動を実現するように自車両１の挙動を制御する。
【0026】
次に、車両制御部２２による車速制御について説明する。自車両１が目標走行軌道に追従して走行するには、自車両１の重心位置における横加速度によって、車輪２の摩擦力が摩擦限界を超えないように目標車速を設定する必要がある。
さらに、前輪２Ｆの摩擦限界と後輪２Ｒの摩擦限界の大きさは、自車両１の加減速に伴う荷重変動によって変化するため、前輪２Ｆ及び後輪２Ｒに発生する摩擦力が、前輪２Ｆ及び後輪２Ｒの摩擦限界をそれぞれ超えないよう目標車速を設定する必要がある。
例えば、減速しながら旋回する走行シーンの場合には、前輪２Ｆに大きな制動力が発生するとともに、前輪２Ｆに大きな横力を発生させて車両を旋回させる。このため前輪２Ｆの摩擦力が飽和し易くなり、目標走行軌道への追従性の低下を招く虞がある。
さらに、前輪２Ｆの摩擦限界と後輪２Ｒの摩擦限界の大きさは、自車両１の加減速に伴う荷重変動によって変化するため、前輪２Ｆ及び後輪２Ｒに発生する摩擦力が、前輪２Ｆ及び後輪２Ｒの摩擦限界をそれぞれ超えないよう目標車速を設定する必要がある。
例えば、減速しながら旋回する走行シーンの場合には、前輪２Ｆに大きな制動力が発生するとともに、前輪２Ｆに大きな横力を発生させて車両を旋回させる。このため前輪２Ｆの摩擦力が飽和し易くなり、目標走行軌道への追従性の低下を招く虞がある。
【0027】
そこで、車両制御部２２は、前輪２Ｆ及び後輪２Ｒの各々の制動力と横力との合力と、前輪２Ｆ及び後輪２Ｒの各々の駆動力と横力との合力と、が摩擦限界を超えないように目標車速を制限する。
これにより、前輪２Ｆの摩擦力と後輪２Ｒの摩擦力とが摩擦限界を超えないように目標車速を設定でき、目標走行軌道への追従性が向上する。
これにより、前輪２Ｆの摩擦力と後輪２Ｒの摩擦力とが摩擦限界を超えないように目標車速を設定でき、目標走行軌道への追従性が向上する。
【0028】
また、上記のとおり車両のヨー運動には共振周波数があるため、自車両１のヨーレイトの周波数が共振周波数に近づくと車両挙動が不安定になる虞がある。
ここで、目標走行軌道上のある地点において旋回するときのヨーレイトγは、自車両１の車速をＶ、旋回曲率をρとするとγ＝ρＶで表すことができる。したがってヨーレイトγの時間変化量γ’＝（ｄρ／ｄｔ）Ｖ＋ρ（ｄＶ／ｄｔ）は、自車両１の進行方向（すなわち縦方向）の加減速度をＡｘ、旋回曲率の単位距離当たりの曲率変化をρ’とするとγ’＝ρ’Ｖ２＋ρＡｘと表現できる。
すなわちヨーレイトの周波数は、曲率の変化量だけでなく進行方向の加減速度Ａｘによっても変化する。したがって、カーブ路の入口やＳ字カーブのような曲率変化が大きい走行シーンだけでなく、曲率変化が小さくても旋回中に強い加速度又は減速度が発生するシーンにおいて車両挙動が不安定になる虞がある。
そこで車両制御部２２は、摩擦限界に基づく上記制限に加えて、自車両１のヨーレイトの周波数が共振周波数未満となるように目標車速を制限する。
ここで、目標走行軌道上のある地点において旋回するときのヨーレイトγは、自車両１の車速をＶ、旋回曲率をρとするとγ＝ρＶで表すことができる。したがってヨーレイトγの時間変化量γ’＝（ｄρ／ｄｔ）Ｖ＋ρ（ｄＶ／ｄｔ）は、自車両１の進行方向（すなわち縦方向）の加減速度をＡｘ、旋回曲率の単位距離当たりの曲率変化をρ’とするとγ’＝ρ’Ｖ２＋ρＡｘと表現できる。
すなわちヨーレイトの周波数は、曲率の変化量だけでなく進行方向の加減速度Ａｘによっても変化する。したがって、カーブ路の入口やＳ字カーブのような曲率変化が大きい走行シーンだけでなく、曲率変化が小さくても旋回中に強い加速度又は減速度が発生するシーンにおいて車両挙動が不安定になる虞がある。
そこで車両制御部２２は、摩擦限界に基づく上記制限に加えて、自車両１のヨーレイトの周波数が共振周波数未満となるように目標車速を制限する。
【0029】
図４は、図１に示す車両制御部２２の機能構成の一例のブロック図である。車両制御部２２は、幾何学演算部５０と、バックワード演算部５１と、フォワード演算部５２を備える。
幾何学演算部５０は、図３の軌道生成部４５が生成した目標走行軌道の旋回曲率ρと、最大許容横加速度として予め設定された最大横加速度設定値ＡｙＭａｘと、最大許容ヨーレイトとして予め設定された最大ヨーレイト設定値γＭａｘとに基づいて、自車両１の重心の横加速度が最大横加速度設定値ＡｙＭａｘを超えず、且つ自車両１のヨーレイトが最大ヨーレイト設定値γＭａｘを超えないように、自車両の目標車速のプロファイルである第１車速プロファイルＶｉｎを算出する。
例えば、目標走行軌道上の地点ｉにおける旋回曲率をρｉとすると、幾何学演算部５０は、次式（１）に基づいて地点ｉにおける目標車速Ｖｉを設定してよい。
幾何学演算部５０は、図３の軌道生成部４５が生成した目標走行軌道の旋回曲率ρと、最大許容横加速度として予め設定された最大横加速度設定値ＡｙＭａｘと、最大許容ヨーレイトとして予め設定された最大ヨーレイト設定値γＭａｘとに基づいて、自車両１の重心の横加速度が最大横加速度設定値ＡｙＭａｘを超えず、且つ自車両１のヨーレイトが最大ヨーレイト設定値γＭａｘを超えないように、自車両の目標車速のプロファイルである第１車速プロファイルＶｉｎを算出する。
例えば、目標走行軌道上の地点ｉにおける旋回曲率をρｉとすると、幾何学演算部５０は、次式（１）に基づいて地点ｉにおける目標車速Ｖｉを設定してよい。
【数1】
【0030】
図５（ａ）に、第１車速プロファイルＶｉｎの一例を示す。図において、横軸は自車両１の現在位置から目標走行軌道上の自車両前方の各地点までの走行距離を示し、縦軸は各地点における目標車速を示している。
なお、図５（ａ）の横軸の紙面上最も左側の地点は、自車両１の現在位置であり、最も右側の地点は、第１車速プロファイルＶｉｎが生成された目標走行軌道上の地点のうち自車両１から最も遠い地点（以下「最遠点」と表記する）である。図５（ｂ）及び図５（ｃ）でも同様である。
なお、図５（ａ）の横軸の紙面上最も左側の地点は、自車両１の現在位置であり、最も右側の地点は、第１車速プロファイルＶｉｎが生成された目標走行軌道上の地点のうち自車両１から最も遠い地点（以下「最遠点」と表記する）である。図５（ｂ）及び図５（ｃ）でも同様である。
【0031】
図４を参照する。バックワード演算部５１は、目標走行軌道上の各地点において、自車両１の減速度に応じて前輪２Ｆ及び後輪２Ｒにかかる各々の荷重に基づいて、前輪２Ｆ及び後輪２Ｒの各々の制動力と横力との合力が摩擦限界を超えないようにバックワード最大速度を算出する。さらにバックワード演算部５１は、車速と旋回曲率とその曲率変化に基づいて、自車両１のヨーレイトの周波数が共振周波数未満となるようにバックワード最大速度を算出する。
バックワード演算部５１は、第１車速プロファイルＶｉｎをバックワード最大速度で制限することにより、第２車速プロファイルＶＢを設定する。
図５（ｂ）に、第２車速プロファイルＶＢの一例を示す。
バックワード演算部５１は、第１車速プロファイルＶｉｎをバックワード最大速度で制限することにより、第２車速プロファイルＶＢを設定する。
図５（ｂ）に、第２車速プロファイルＶＢの一例を示す。
【0032】
ここで、摩擦限界による制限によって地点ｉにおける第１車速プロファイルＶｉｎの目標車速Ｖｉｎ（ｉ）から、前方の地点（ｉ＋１）における目標車速Ｖｉｎ（ｉ＋１）まで減速できないと、車速が第１車速プロファイルＶｉｎを超えてしまい目標走行軌道に沿って走行できなくなる。
そこでバックワード演算部５１は、注目地点ｉより前方の地点（ｉ＋１）における目標車速Ｖｉｎ（ｉ＋１）に基づいて、注目地点ｉの目標車速Ｖｉｎ（ｉ）を制限する。
具体的には、地点（ｉ＋１）における目標車速Ｖｉｎ（ｉ＋１）と旋回曲率ρ（ｉ＋１）とに基づいて、地点（ｉ＋１）において自車両１に許容される最大減速度Ａｘ（ｉ＋１）を算出する。
そして、地点（ｉ＋１）における最大減速度Ａｘ（ｉ＋１）に応じて前輪２Ｆ及び後輪２Ｒにかかる各々の荷重に基づいて、注目地点ｉにおいて前輪２Ｆ及び後輪２Ｒの制動力と横力との合力が摩擦限界を超えないとして最大速度をバックワード最大速度として算出する。このとき、地点（ｉ＋１）における目標車速Ｖｉｎ（ｉ＋１）と、旋回曲率ρ（ｉ＋１）と、曲率変化ρ’（ｉ＋１）とに基づいて、自車両１のヨーレイトの周波数が共振周波数未満となるようにバックワード最大速度を算出する。そして、注目地点ｉにおける第１車速プロファイルＶｉｎの目標車速をバックワード最大速度で制限する。この演算を、最遠点から自車両１の現在位置に向かって注目地点ｉを後方に１つずつ移動させながら反復する。
そこでバックワード演算部５１は、注目地点ｉより前方の地点（ｉ＋１）における目標車速Ｖｉｎ（ｉ＋１）に基づいて、注目地点ｉの目標車速Ｖｉｎ（ｉ）を制限する。
具体的には、地点（ｉ＋１）における目標車速Ｖｉｎ（ｉ＋１）と旋回曲率ρ（ｉ＋１）とに基づいて、地点（ｉ＋１）において自車両１に許容される最大減速度Ａｘ（ｉ＋１）を算出する。
そして、地点（ｉ＋１）における最大減速度Ａｘ（ｉ＋１）に応じて前輪２Ｆ及び後輪２Ｒにかかる各々の荷重に基づいて、注目地点ｉにおいて前輪２Ｆ及び後輪２Ｒの制動力と横力との合力が摩擦限界を超えないとして最大速度をバックワード最大速度として算出する。このとき、地点（ｉ＋１）における目標車速Ｖｉｎ（ｉ＋１）と、旋回曲率ρ（ｉ＋１）と、曲率変化ρ’（ｉ＋１）とに基づいて、自車両１のヨーレイトの周波数が共振周波数未満となるようにバックワード最大速度を算出する。そして、注目地点ｉにおける第１車速プロファイルＶｉｎの目標車速をバックワード最大速度で制限する。この演算を、最遠点から自車両１の現在位置に向かって注目地点ｉを後方に１つずつ移動させながら反復する。
【0033】
図４を参照する。フォワード演算部５２は、目標走行軌道上の各地点において、自車両１の加速度に応じて前輪２Ｆ及び後輪２Ｒにかかる各々の荷重に基づいて、前輪２Ｆ及び後輪２Ｒの各々の駆動力と横力との合力が摩擦限界を超えないようにフォワード最大速度を算出する。フォワード演算部５２は、車速と旋回曲率とその曲率変化に基づいて、自車両１のヨーレイトの周波数が共振周波数未満となるようにフォワード最大速度を算出する。
フォワード演算部５２は、第２車速プロファイルＶＢをフォワード最大速度で制限することにより、第３車速プロファイルＶｏｕｔを設定する。
車両制御部２２は、第３車速プロファイルＶｏｕｔに基づいてアクチュエータ１８のアクセル開度アクチュエータと、ブレーキ制御アクチュエータとを駆動することにより、自車両１の速度を制御する。
フォワード演算部５２は、第２車速プロファイルＶＢをフォワード最大速度で制限することにより、第３車速プロファイルＶｏｕｔを設定する。
車両制御部２２は、第３車速プロファイルＶｏｕｔに基づいてアクチュエータ１８のアクセル開度アクチュエータと、ブレーキ制御アクチュエータとを駆動することにより、自車両１の速度を制御する。
【0034】
フォワード演算部５２は、バックワード演算部５１とは反対に自車両１の現在位置から最遠点に向かって、注目地点ｉを前方に１つずつ移動させながら演算する。すなわち、注目地点ｉより１つ後方の地点（ｉ－１）における目標車速Ｖｉｎ（ｉ－１）と旋回曲率ρ（ｉ－１）とに基づいて、地点（ｉ－１）において自車両１に許容される最大加速度Ａｘ（ｉ－１）を算出する。
そして、地点（ｉ－１）における最大加速度Ａｘ（ｉ－１）に応じて前輪２Ｆ及び後輪２Ｒにかかる各々の荷重に基づいて、注目地点ｉにおいて前輪２Ｆ及び後輪２Ｒの駆動力と横力との合力が摩擦限界を超えない最大速度をフォワード最大速度として算出する。このとき、地点（ｉ－１）における目標車速Ｖｉｎ（ｉ－１）と、旋回曲率ρ（ｉ－１）と、曲率変化ρ’（ｉ－１）とに基づいて、自車両１のヨーレイトの周波数が共振周波数未満となるようにフォワード最大速度を算出する。そして、注目地点ｉにおける第２車速プロファイルＶＢの目標車速をフォワード最大速度で制限する。この演算を、自車両１の現在位置から最遠点に向かって注目地点ｉを前方に１つずつ移動させながら反復する。
そして、地点（ｉ－１）における最大加速度Ａｘ（ｉ－１）に応じて前輪２Ｆ及び後輪２Ｒにかかる各々の荷重に基づいて、注目地点ｉにおいて前輪２Ｆ及び後輪２Ｒの駆動力と横力との合力が摩擦限界を超えない最大速度をフォワード最大速度として算出する。このとき、地点（ｉ－１）における目標車速Ｖｉｎ（ｉ－１）と、旋回曲率ρ（ｉ－１）と、曲率変化ρ’（ｉ－１）とに基づいて、自車両１のヨーレイトの周波数が共振周波数未満となるようにフォワード最大速度を算出する。そして、注目地点ｉにおける第２車速プロファイルＶＢの目標車速をフォワード最大速度で制限する。この演算を、自車両１の現在位置から最遠点に向かって注目地点ｉを前方に１つずつ移動させながら反復する。
【0035】
なお、図４及び図５（ａ）～図５（ｃ）の例では、バックワード演算部５１が、第１車速プロファイルＶｉｎを制限することにより第２車速プロファイルＶＢを設定し、フォワード演算部５２が、第２車速プロファイルＶＢを制限することにより第３車速プロファイルＶｏｕｔを設定したが、これに代えて、フォワード演算部５２が第１車速プロファイルＶｉｎを制限して第２車速プロファイルＶＢを設定し、バックワード演算部５１が第２車速プロファイルＶＢを制限して第３車速プロファイルＶｏｕｔを設定してもよい。
【0036】
次に、バックワード演算部５１及びフォワード演算部５２の詳細を説明する。図６は、バックワード演算部５１の機能構成の一例のブロック図である。
バックワード演算部５１は、最初の注目地点ｉとして、最遠点より一つ後方の地点を設定し、注目地点ｉを自車両１の現在位置まで後方に１つずつ順次移動させながら、注目地点ｉにおける最大減速度Ａｘ（ｉ）と目標車速ＶＴａｒ（ｉ）を各々算出する。
バックワード演算部５１は、最大速度演算部５１ａと、セレクタ５１ｂ、５１ｋ及び５１ｎと、荷重演算部５１ｃと、目標横力演算部５１ｄと、最大横力演算部５１ｅと、目標縦力演算部５１ｈと、最大縦力演算部５１ｉと、第１最大加減速度演算部５１ｊと、第２最大加減速度演算部５１ｍとを備える。
バックワード演算部５１は、最初の注目地点ｉとして、最遠点より一つ後方の地点を設定し、注目地点ｉを自車両１の現在位置まで後方に１つずつ順次移動させながら、注目地点ｉにおける最大減速度Ａｘ（ｉ）と目標車速ＶＴａｒ（ｉ）を各々算出する。
バックワード演算部５１は、最大速度演算部５１ａと、セレクタ５１ｂ、５１ｋ及び５１ｎと、荷重演算部５１ｃと、目標横力演算部５１ｄと、最大横力演算部５１ｅと、目標縦力演算部５１ｈと、最大縦力演算部５１ｉと、第１最大加減速度演算部５１ｊと、第２最大加減速度演算部５１ｍとを備える。
【0037】
最大速度演算部５１ａは、最初の注目地点ｉにおける演算では、注目地点ｉよりも一つ前方の地点（ｉ＋１）の目標車速ＶＴａｒ（ｉ＋１）として、最遠点の第１車速プロファイルＶｉｎの目標車速を設定し、地点（ｉ＋１）の最大減速度Ａｘ（ｉ＋１）として、最大許容減速度として予め設定された最大減速度設定値ＡｘＭａｘを設定する。
２個目以降の注目地点ｉにおける演算では、前回の注目地点（すなわち地点（ｉ＋１））で演算された、目標車速ＶＴａｒ（ｉ＋１）及び最大減速度Ａｘ（ｉ＋１）を入力する。
最大速度演算部５１ａは、前回の地点（ｉ＋１）の目標車速ＶＴａｒ（ｉ＋１）と最大減速度Ａｘ（ｉ＋１）に応じて、次式（２）の速度制限値を設定する。
式（２）のΔｓ（ｉ）は、注目地点ｉと地点（ｉ＋１）との間の距離である。
２個目以降の注目地点ｉにおける演算では、前回の注目地点（すなわち地点（ｉ＋１））で演算された、目標車速ＶＴａｒ（ｉ＋１）及び最大減速度Ａｘ（ｉ＋１）を入力する。
最大速度演算部５１ａは、前回の地点（ｉ＋１）の目標車速ＶＴａｒ（ｉ＋１）と最大減速度Ａｘ（ｉ＋１）に応じて、次式（２）の速度制限値を設定する。
【数2】
【0038】
セレクタ５１ｂは、注目地点ｉにおける第１車速プロファイルＶｉｎの目標車速Ｖｉｎ（ｉ）を、次式（３）に従って制限することにより、注目地点ｉにおける目標車速ＶＴａｒ（ｉ）を設定する。
バックワード演算部５１は、目標車速ＶＴａｒ（ｉ）を注目地点ｉにおける第２車速プロファイルＶＢの目標車速ＶＢ（ｉ）として出力する。
【数3】
【0039】
荷重演算部５１ｃは、次式（４）及び（５）に基づいて、一つ前方の地点（ｉ＋１）の最大減速度Ａｘ（ｉ＋１）に応じて、自車両１の車体のピッチ運動に基づく前輪２Ｆの荷重である前輪荷重ＦｚＦ（ｉ）と、後輪２Ｒの荷重である後輪荷重ＦｚＲ（ｉ）を算出する。
上式（４）及び（５）におけるｍは自車両１の質量であり、ｇは重力加速度であり、ｌはホイールベース長であり、ｌＦは車両重心から前輪軸までの長さであり、ｌＲは車両重心から後輪軸までの長さあり、κｐは、車両諸元に応じて定まる荷重パラメータであり、左辺第１項及び第２項は、それぞれ静荷重と動荷重を表す。
【数4】
【0040】
目標横力演算部５１ｄは、次式（６）及び（７）に基づいて、注目地点ｉにおける目標車速ＶＴａｒ（ｉ）と目標走行軌道の旋回曲率ρ（ｉ）とに応じて、前輪２Ｆに発生させるべき目標横力である前輪目標横力ＦｙＲｅｑＦ（ｉ）と、後輪２Ｒに発生させるべき目標横力である後輪目標横力ＦｙＲｅｑＲ（ｉ）をそれぞれ算出する。
上式（６）及び（７）におけるＩｚは自車両１の慣性モーメントであり、γ'（ｉ）は目標車速ＶＴａｒ（ｉ）と旋回曲率ρ（ｉ）とに応じたヨー角加速度である。
【数5】
【0041】
最大横力演算部５１ｅは、次式（８）及び（９）に基づいて、前輪荷重ＦｚＦ（ｉ）と、後輪荷重ＦｚＲ（ｉ）と、目標車速ＶＴａｒ（ｉ）と、最大横加速度設定値ＡｙＭａｘと、最大許容ヨーレイトとして予め設定された最大ヨーレイト設定値γＭａｘと、に基づいて、前輪２Ｆに発生させてよい最大横力である前輪最大横力ＦｙＭａｘＦ（ｉ）と、後輪２Ｒに発生させてよい最大横力である後輪最大横力ＦｙＭａｘＲ（ｉ）をそれぞれ算出する。
上式（８）及び（９）におけるμは路面の摩擦係数である。
【数6】
【0042】
目標縦力演算部５１ｈは、次式（１０）に基づいて、最大減速度設定値ＡｘＭａｘと、前輪目標横力ＦｙＲｅｑＦ（ｉ）と、後輪目標横力ＦｙＲｅｑＲ（ｉ）と、前輪最大横力ＦｙＭａｘＦ（ｉ）と、後輪最大横力ＦｙＭａｘＲ（ｉ）に応じて、自車両１に発生させるべき目標縦力ＦｘＲｅｑ（ｉ）を算出する。
上式（１０）における目標横力ＦｙＲｅｑは、自車両１の車体の重心の目標横力であり、ＦｙＲｅｑ＝ＦｙＲｅｑＦ（ｉ）＋ＦｙＲｅｑＲ（ｉ）である。同様に、最大横力ＦｙＭａｘは、自車両１の車体の重心に発生させてよい最大横力であり、ＦｙＭａｘ＝ＦｙＭａｘＦ（ｉ）＋ＦｙＭａｘＲ（ｉ）である。
上式（８）及び（９）に示すように、ＦｙＭａｘＦ（ｉ）、ＦｙＭａｘＲ（ｉ）は、前輪２Ｆ及び後輪２Ｒの摩擦円の大きさμＦｘＦ（ｉ）、μＦｘＲ（ｉ）で制限される。
したがって上式（１０）は、前輪荷重ＦｚＦ（ｉ）及び後輪荷重ＦｚＲ（ｉ）に応じた車体全体の摩擦円と、前輪目標横力ＦｙＲｅｑＦ（ｉ）及び後輪目標横力ＦｙＲｅｑＲ（ｉ）と、により最大減速度設定値ＡｘＭａｘに対応する縦力ｍＡｘＭａｘを制限することによって目標縦力ＦｘＲｅｑ（ｉ）を求めている。
【数7】
上式（８）及び（９）に示すように、ＦｙＭａｘＦ（ｉ）、ＦｙＭａｘＲ（ｉ）は、前輪２Ｆ及び後輪２Ｒの摩擦円の大きさμＦｘＦ（ｉ）、μＦｘＲ（ｉ）で制限される。
したがって上式（１０）は、前輪荷重ＦｚＦ（ｉ）及び後輪荷重ＦｚＲ（ｉ）に応じた車体全体の摩擦円と、前輪目標横力ＦｙＲｅｑＦ（ｉ）及び後輪目標横力ＦｙＲｅｑＲ（ｉ）と、により最大減速度設定値ＡｘＭａｘに対応する縦力ｍＡｘＭａｘを制限することによって目標縦力ＦｘＲｅｑ（ｉ）を求めている。
【0043】
目標縦力演算部５１ｈは、次式（１１）及び（１２）に基づいて、目標縦力ＦｘＲｅｑ（ｉ）を前輪２Ｆ及び後輪２Ｒのブレーキ配分比κＦ：（１－κＦ）に基づいて配分することにより、前輪２Ｆに発生させるべき目標縦力である前輪目標縦力ＦｘＲｅｑＦ（ｉ）と、後輪２Ｒに発生させるべき目標横力である後輪目標縦力ＦｘＲｅｑＲ（ｉ）をそれぞれ算出する。
【数8】
【0044】
最大縦力演算部５１ｉは、前輪荷重ＦｚＦ（ｉ）及び後輪荷重ＦｚＲ（ｉ）に応じた前輪２Ｆ及び後輪２Ｒのそれぞれの摩擦円と、前輪最大横力ＦｙＭａｘＦ（ｉ）と、後輪最大横力ＦｙＭａｘＲ（ｉ）に基づいて、前輪２Ｆに発生させてよい最大縦力である前輪最大縦力ＦｘＭａｘＦ（ｉ）と、後輪２Ｒに発生させてよい最大縦力である後輪最大縦力ＦｘＭａｘＲ（ｉ）とをそれぞれ算出する。
具体的には、最大縦力演算部５１ｉは、次式（１３）及び（１４）に基づいて、前輪最大縦力ＦｘＭａｘＦ（ｉ）と後輪最大縦力ＦｘＭａｘＲ（ｉ）を算出する。
具体的には、最大縦力演算部５１ｉは、次式（１３）及び（１４）に基づいて、前輪最大縦力ＦｘＭａｘＦ（ｉ）と後輪最大縦力ＦｘＭａｘＲ（ｉ）を算出する。
【数9】
【0045】
第１最大加減速度演算部５１ｊは、前輪目標縦力ＦｘＲｅｑＦ（ｉ）と前輪最大縦力ＦｘＭａｘＦ（ｉ）のうち小さい値ｍｉｎ（ＦｘＲｅｑＦ（ｉ），ＦｘＭａｘＦ（ｉ））と、後輪目標縦力ＦｘＲｅｑＲ（ｉ）と後輪最大縦力ＦｘＭａｘＲ（ｉ）のうち小さい値ｍｉｎ（ＦｘＲｅｑＲ（ｉ），ＦｘＭａｘＲ（ｉ））と、を最大横力に対する目標横力の比ＦｙＲｅｑＦ（ｉ）／ＦｙＭａｘＦ（ｉ）、ＦｙＲｅｑＲ（ｉ）／ＦｙＭａｘＲ（ｉ）でそれぞれ制限し、これらの和を、前輪２Ｆ及び後輪２Ｒの摩擦力が摩擦限界を超えない最大縦力ＦｘＭａｘ（ｉ）として算出する（次式（１５））。
第１最大加減速度演算部５１ｊは、最大縦力ＦｘＭａｘ（ｉ）により生じる減速度（ＦｘＭａｘ（ｉ）／ｍ）を第１最大減速度Ａｘ１（ｉ）としてセレクタ５１ｋに出力する。
セレクタ５１ｋは、第１最大減速度Ａｘ１（ｉ）と最大減速度設定値ＡｘＭａｘのうちいずれか小さい方を、最大減速度候補Ａｘｃとしてセレクタ５１ｎへ出力する。
【数10】
セレクタ５１ｋは、第１最大減速度Ａｘ１（ｉ）と最大減速度設定値ＡｘＭａｘのうちいずれか小さい方を、最大減速度候補Ａｘｃとしてセレクタ５１ｎへ出力する。
【0046】
第２最大加減速度演算部５１ｍは、注目地点ｉの目標車速ＶＴａｒ（ｉ）と、旋回曲率ρ（ｉ）と、曲率変化ρ’（ｉ）とに基づいて、自車両１のヨーレイトの周波数が共振周波数よりも低くなる最大の減速度を、第２最大減速度Ａｘ２（ｉ）として算出する。
具体的には、第２最大加減速度演算部５１ｍは、自車両１の運動特性値を用いて、次式（１６）に基づいて自車両１のヨーレイトの共振周波数ωｎを算出する。
式（１６）における自車両１の運動特性値である、ＣＦ及びＣＲはそれぞれ前輪２Ｆ及び後輪２Ｒの車輪１輪当たりのコーナリングスティフネスであり、ＩＺは車両のヨー慣性モーメントであり、Ａはスタビリティファクターである。
具体的には、第２最大加減速度演算部５１ｍは、自車両１の運動特性値を用いて、次式（１６）に基づいて自車両１のヨーレイトの共振周波数ωｎを算出する。
【数11】
【0047】
第２最大加減速度演算部５１ｍは、目標車速ＶＴａｒ（ｉ）と、旋回曲率ρ（ｉ）と、最大ヨーレイト設定値γＭａｘとに基づいて、次式（１７）にしたがって、自車両１に発生するヨーレイト変化量（すなわちヨー加速度）の上限値である最大ヨーレイト変化量γ’Ｍａｘを算出する。
上式（１７）の最大ヨーレイト変化量γ’Ｍａｘで自車両１のヨーレイト変化量を制限すると、自車両１に生じるヨーレイト周波数は、Ｋωｎ以下に制限される。例えばゲインＫは、整数ｎを分母とする分数（１／ｎ）に設定してよい。この場合、自車両１に生じるヨーレイト周波数をωｎ／ｎ以下に制限できる。
第２最大加減速度演算部５１ｍは、最大ヨーレイト変化量γ’Ｍａｘと、旋回曲率ρ（ｉ）と、曲率変化ρ’（ｉ）と、目標車速ＶＴａｒ（ｉ）とに基づいて、次式（１８）に従って第２最大減速度Ａｘ２（ｉ）を算出する。
【数12】
第２最大加減速度演算部５１ｍは、最大ヨーレイト変化量γ’Ｍａｘと、旋回曲率ρ（ｉ）と、曲率変化ρ’（ｉ）と、目標車速ＶＴａｒ（ｉ）とに基づいて、次式（１８）に従って第２最大減速度Ａｘ２（ｉ）を算出する。
【数13】
【0048】
第２最大加減速度演算部５１ｍは、自車両１に発生する横加加速度、すなわち横ジャーク（jerk）の上限値である最大横加加速度ＪｙＭａｘに基づいて、第２最大減速度Ａｘ２（ｉ）を算出してもよい。この場合、第２最大加減速度演算部５１ｍは、目標車速ＶＴａｒ（ｉ）と、旋回曲率ρ（ｉ）と、最大横加速度設定値ＡｙＭａｘとに基づいて、次式（１９）にしたがって、最大横加加速度ＪｙＭａｘを算出する。
第２最大加減速度演算部５１ｍは、最大横加加速度ＪｙＭａｘと、旋回曲率ρ（ｉ）と、曲率変化ρ’（ｉ）と、目標車速ＶＴａｒ（ｉ）とに基づいて、次式（２０）に従って第２最大減速度Ａｘ２（ｉ）を算出する。
【数14】
【数15】
【0049】
セレクタ５１ｎは、セレクタ５１ｋから出力された最大減速度候補Ａｘｃと第２最大減速度Ａｘ２（ｉ）のうちいずれか小さい方を、注目地点ｉにおける最大減速度Ａｘ（ｉ）として、最大速度演算部５１ａ及び荷重演算部５１ｃへ出力する。以上により注目地点ｉについての演算が完了する。
その後、注目地点ｉを１つ後方に移動させて、次の注目地点ｉについての演算を開始すると、前回の注目地点（すなわち地点（ｉ＋１））において演算された最大減速度Ａｘ（ｉ＋１）は、新しい注目地点ｉにおける目標車速ＶＴａｒ（ｉ）と最大減速度Ａｘ（ｉ）の演算に使用される。
その後、注目地点ｉを１つ後方に移動させて、次の注目地点ｉについての演算を開始すると、前回の注目地点（すなわち地点（ｉ＋１））において演算された最大減速度Ａｘ（ｉ＋１）は、新しい注目地点ｉにおける目標車速ＶＴａｒ（ｉ）と最大減速度Ａｘ（ｉ）の演算に使用される。
【0050】
図７は、フォワード演算部５２の機能構成の一例のブロック図である。
フォワード演算部５２は、最初の注目地点ｉとして、自車両１の現在位置より一つ前方の地点を設定し、注目地点ｉを最遠点まで前方に１つずつ順次移動させながら、注目地点ｉにおける最大加速度Ａｘ（ｉ）と目標車速ＶＴａｒ（ｉ）を各々算出する。
フォワード演算部５２は、最大速度演算部５２ａと、セレクタ５２ｂ、５２ｋ及び５２ｎと、荷重演算部５２ｃと、目標横力演算部５２ｄと、最大横力演算部５２ｅと、目標縦力演算部５２ｈと、最大縦力演算部５２ｉと、第１最大加減速度演算部５２ｊと、第２最大加減速度演算部５２ｍとを備える。
フォワード演算部５２は、最初の注目地点ｉとして、自車両１の現在位置より一つ前方の地点を設定し、注目地点ｉを最遠点まで前方に１つずつ順次移動させながら、注目地点ｉにおける最大加速度Ａｘ（ｉ）と目標車速ＶＴａｒ（ｉ）を各々算出する。
フォワード演算部５２は、最大速度演算部５２ａと、セレクタ５２ｂ、５２ｋ及び５２ｎと、荷重演算部５２ｃと、目標横力演算部５２ｄと、最大横力演算部５２ｅと、目標縦力演算部５２ｈと、最大縦力演算部５２ｉと、第１最大加減速度演算部５２ｊと、第２最大加減速度演算部５２ｍとを備える。
【0051】
最大速度演算部５２ａは、最初の注目地点ｉにおける演算では、注目地点ｉよりも一つ後方の地点（ｉ－１）の目標車速ＶＴａｒ（ｉ－１）として、自車両１の現在位置の第１車速プロファイルＶｉｎの目標車速を設定し、地点（ｉ－１）の最大加速度Ａｘ（ｉ－１）として、最大許容加速度として予め設定された最大加速度設定値ＡｘＭａｘを設定する。
２個目以降の注目地点ｉにおける演算では、前回の地点（すなわち地点（ｉ－１））で演算された、目標車速ＶＴａｒ（ｉ－１）及び最大加速度Ａｘ（ｉ－１）を入力する。
最大速度演算部５２ａは、前回の地点（ｉ－１）の目標車速ＶＴａｒ（ｉ－１）と最大加速度Ａｘ（ｉ－１）に応じて、次式（２１）の速度制限値を設定する。
式（２１）のΔｓ（ｉ）は、注目地点ｉと地点（ｉ－１）との間の距離である。
２個目以降の注目地点ｉにおける演算では、前回の地点（すなわち地点（ｉ－１））で演算された、目標車速ＶＴａｒ（ｉ－１）及び最大加速度Ａｘ（ｉ－１）を入力する。
最大速度演算部５２ａは、前回の地点（ｉ－１）の目標車速ＶＴａｒ（ｉ－１）と最大加速度Ａｘ（ｉ－１）に応じて、次式（２１）の速度制限値を設定する。
【数16】
【0052】
セレクタ５２ｂは、注目地点ｉにおける第１車速プロファイルＶｉｎの目標車速Ｖｉｎ（ｉ）を、次式（２２）に従って制限することにより、注目地点ｉにおける目標車速ＶＴａｒ（ｉ）を設定する。
フォワード演算部５２は、目標車速ＶＴａｒ（ｉ）を注目地点ｉにおける第３車速プロファイルＶｏｕｔの目標車速Ｖｏｕｔ（ｉ）として出力する。
【数17】
【0053】
荷重演算部５２ｃは、次式（２３）及び（２４）に基づいて、一つ前方の地点（ｉ－１）の最大加速度Ａｘ（ｉ－１）に応じて、自車両１の車体のピッチ運動に基づく前輪２Ｆの荷重である前輪荷重ＦｚＦ（ｉ）と、後輪２Ｒの荷重である後輪荷重ＦｚＲ（ｉ）を算出する。
【数18】
【0054】
フォワード演算部５２の目標横力演算部５２ｄ、最大横力演算部５２ｅ、目標縦力演算部５２ｈ、最大縦力演算部５２ｉ、第１最大加減速度演算部５２ｊ、セレクタ５２ｋ、第２最大加減速度演算部５２ｍ、セレクタ５２ｎの機能は、バックワード演算部５１の目標横力演算部５１ｄ、最大横力演算部５１ｅ、目標縦力演算部５１ｈ、最大縦力演算部５１ｉ、第１最大加減速度演算部５１ｊ、セレクタ５１ｋ、第２最大加減速度演算部５１ｍ、セレクタ５１ｎの機能と同様である。但しバックワード演算部５１の説明中の「最大減速度Ａｘ」、「第１最大減速度Ａｘ１」、「第２最大減速度Ａｘ２」、「最大減速度候補Ａｘｃ」、「最大減速度設定値ＡｘＭａｘ」、「ブレーキ配分比」を、それぞれ「最大加速度Ａｘ」、「第１最大加速度Ａｘ１」、「第２最大加速度Ａｘ２」、「最大加速度候補Ａｘｃ」、「最大加速度設定値ＡｘＭａｘ」、「駆動力配分比」、と読み替える。
【0055】
（動作）
図８は、実施形態の車速制御方法の一例の説明図である。ステップＳ１において幾何学演算部５０は、自車両１の目標車速のプロファイルである第１車速プロファイルＶｉｎを算出する。
ステップＳ２においてバックワード演算部５１は、減速時に摩擦限界を超えず、かつ自車両１のヨーレイト周波数が共振周波数未満となるように第１車速プロファイルＶｉｎを制限することにより、第２車速プロファイルＶＢを設定する。
図９は、図８のステップＳ２の処理の一例のフローチャートである。ここでは、最遠点の１つ後方の地点から自車両１の現在位置に向かって、注目地点ｉを後方に１つずつ移動させながら、ステップＳ１０～Ｓ１８の処理を反復する。
図８は、実施形態の車速制御方法の一例の説明図である。ステップＳ１において幾何学演算部５０は、自車両１の目標車速のプロファイルである第１車速プロファイルＶｉｎを算出する。
ステップＳ２においてバックワード演算部５１は、減速時に摩擦限界を超えず、かつ自車両１のヨーレイト周波数が共振周波数未満となるように第１車速プロファイルＶｉｎを制限することにより、第２車速プロファイルＶＢを設定する。
図９は、図８のステップＳ２の処理の一例のフローチャートである。ここでは、最遠点の１つ後方の地点から自車両１の現在位置に向かって、注目地点ｉを後方に１つずつ移動させながら、ステップＳ１０～Ｓ１８の処理を反復する。
【0056】
ステップＳ１０において最大速度演算部５１ａとセレクタ５１ｂは、注目地点ｉよりも一つ前方の地点（ｉ＋１）の最大減速度Ａｘ（ｉ＋１）に基づいて注目地点ｉにおける第１車速プロファイルＶｉｎの目標車速Ｖｉｎ（ｉ）を制限して、第２車速プロファイルＶＢの目標車速ＶＢ（ｉ）を算出する。
ステップＳ１１において目標横力演算部５１ｄは、前輪目標横力ＦｙＲｅｑＦ（ｉ）と後輪目標横力ＦｙＲｅｑＲ（ｉ）を算出する。
ステップＳ１１において目標横力演算部５１ｄは、前輪目標横力ＦｙＲｅｑＦ（ｉ）と後輪目標横力ＦｙＲｅｑＲ（ｉ）を算出する。
【0057】
ステップＳ１２において最大横力演算部５１ｅは、前輪最大横力ＦｙＭａｘＦ（ｉ）と後輪最大横力ＦｙＭａｘＲ（ｉ）を算出する。
ステップＳ１３において目標縦力演算部５１ｈは、前輪目標縦力ＦｘＲｅｑＦ（ｉ）と後輪目標縦力ＦｘＲｅｑＲ（ｉ）を算出する。
ステップＳ１４において最大縦力演算部５１ｉは、前輪最大縦力ＦｘＭａｘＦ（ｉ）と後輪最大縦力ＦｘＭａｘＲ（ｉ）とをそれぞれ算出する。
ステップＳ１３において目標縦力演算部５１ｈは、前輪目標縦力ＦｘＲｅｑＦ（ｉ）と後輪目標縦力ＦｘＲｅｑＲ（ｉ）を算出する。
ステップＳ１４において最大縦力演算部５１ｉは、前輪最大縦力ＦｘＭａｘＦ（ｉ）と後輪最大縦力ＦｘＭａｘＲ（ｉ）とをそれぞれ算出する。
【0058】
ステップＳ１５において第１最大加減速度演算部５１ｊは、前輪最大縦力ＦｘＭａｘＦ（ｉ）、後輪最大縦力ＦｘＭａｘＲ（ｉ）で前輪目標縦力ＦｘＲｅｑＦ（ｉ）、後輪目標縦力ＦｘＲｅｑＲ（ｉ）をそれぞれ制限して、前輪２Ｆ及び後輪２Ｒの摩擦力が摩擦限界を超えないで自車両１に発生できる最大縦力ＦｘＭａｘ（ｉ）を算出する。第１最大加減速度演算部５１ｊは、最大縦力ＦｘＭａｘ（ｉ）により生じる第１最大減速度Ａｘ１（ｉ）＝ＦｘＭａｘ（ｉ）／ｍを算出する。
ステップＳ１６においてセレクタ５１ｋは、第１最大減速度Ａｘ１（ｉ）と最大減速度設定値ＡｘＭａｘのうちいずれか小さい方を最大減速度候補Ａｘｃとして選択する。
ステップＳ１７において第２最大加減速度演算部５１ｍは、自車両１のヨーレイトの周波数が共振周波数よりも低くなる最大の減速度を、第２最大減速度Ａｘ２（ｉ）として算出する。
ステップＳ１８においてセレクタ５１ｎは、第２最大減速度Ａｘ２（ｉ）と最大減速度候補Ａｘｃのうちいずれか小さい方を最大減速度Ａｘ（ｉ）として選択する。
注目地点ｉが自車両１の現在位置に至るまで上記ステップＳ１０～Ｓ１８を繰り返すと、その後に処理は図８のステップＳ３へ進む。
ステップＳ１６においてセレクタ５１ｋは、第１最大減速度Ａｘ１（ｉ）と最大減速度設定値ＡｘＭａｘのうちいずれか小さい方を最大減速度候補Ａｘｃとして選択する。
ステップＳ１７において第２最大加減速度演算部５１ｍは、自車両１のヨーレイトの周波数が共振周波数よりも低くなる最大の減速度を、第２最大減速度Ａｘ２（ｉ）として算出する。
ステップＳ１８においてセレクタ５１ｎは、第２最大減速度Ａｘ２（ｉ）と最大減速度候補Ａｘｃのうちいずれか小さい方を最大減速度Ａｘ（ｉ）として選択する。
注目地点ｉが自車両１の現在位置に至るまで上記ステップＳ１０～Ｓ１８を繰り返すと、その後に処理は図８のステップＳ３へ進む。
【0059】
図８を参照する。ステップＳ３においてフォワード演算部５２は、加速時に摩擦限界を超えず、かつ自車両１のヨーレイト周波数が共振周波数未満となるように第２車速プロファイルＶＢを制限することにより、第３車速プロファイルＶｏｕｔを設定する。
フォワード演算部５２の処理は、ステップＳ２におけるバックワード演算部５１の処理と、下記の点（１）、（２）を除いて同様である。
（１）注目地点ｉを自車両１の現在位置の１つ前方の地点から最遠点まで前方に１つずつ移動させる。
（２）「最大減速度Ａｘ」、「第１最大減速度Ａｘ１」、「第２最大減速度Ａｘ２」、「最大減速度候補Ａｘｃ」、「最大減速度設定値ＡｘＭａｘ」、「ブレーキ配分比」を、それぞれ「最大加速度Ａｘ」、「第１最大加速度Ａｘ１」、「第２最大加速度Ａｘ２」、「最大加速度候補Ａｘｃ」、「最大加速度設定値ＡｘＭａｘ」、「駆動力配分比」と読み替える。
ステップＳ４において車両制御部２２は、第３車速プロファイルＶｏｕｔに基づいてアクチュエータ１８を駆動することにより、自車両１の速度を制御する。その後に処理は終了する。
フォワード演算部５２の処理は、ステップＳ２におけるバックワード演算部５１の処理と、下記の点（１）、（２）を除いて同様である。
（１）注目地点ｉを自車両１の現在位置の１つ前方の地点から最遠点まで前方に１つずつ移動させる。
（２）「最大減速度Ａｘ」、「第１最大減速度Ａｘ１」、「第２最大減速度Ａｘ２」、「最大減速度候補Ａｘｃ」、「最大減速度設定値ＡｘＭａｘ」、「ブレーキ配分比」を、それぞれ「最大加速度Ａｘ」、「第１最大加速度Ａｘ１」、「第２最大加速度Ａｘ２」、「最大加速度候補Ａｘｃ」、「最大加速度設定値ＡｘＭａｘ」、「駆動力配分比」と読み替える。
ステップＳ４において車両制御部２２は、第３車速プロファイルＶｏｕｔに基づいてアクチュエータ１８を駆動することにより、自車両１の速度を制御する。その後に処理は終了する。
【0060】
（実施形態の効果）
（１）コントローラ１７は、自車両１の目標走行軌道を設定し、自車両１の運動特性値に基づいて自車両１のヨーレイトの共振周波数を算出し、自車両１が目標走行軌道上を走行する目標車速を、自車両１が目標走行軌道上を走行中のヨーレイトの周波数が共振周波数未満となるように設定し、目標車速に基づいて自車両１の車速を制御する。
これにより、目標走行軌道上を走行する自車両１のヨーレイトの周波数が共振周波数以上にならないように目標車速を設定できるので、ヨーレイトの周波数によって自車両１の挙動が不安定になるのを抑制できる。
（１）コントローラ１７は、自車両１の目標走行軌道を設定し、自車両１の運動特性値に基づいて自車両１のヨーレイトの共振周波数を算出し、自車両１が目標走行軌道上を走行する目標車速を、自車両１が目標走行軌道上を走行中のヨーレイトの周波数が共振周波数未満となるように設定し、目標車速に基づいて自車両１の車速を制御する。
これにより、目標走行軌道上を走行する自車両１のヨーレイトの周波数が共振周波数以上にならないように目標車速を設定できるので、ヨーレイトの周波数によって自車両１の挙動が不安定になるのを抑制できる。
【0061】
（２）コントローラ１７は、自車両１の目標車速のプロファイルである第１車速プロファイルを、目標走行軌道上の各地点において自車両１の重心の横加速度が所定値以下となり、且つ目標走行軌道上の各地点において自車両１のヨーレイトが所定値以下となるように設定し、各地点において、自車両１のヨーレイトの周波数が共振周波数未満となるように加速度又は減速度のいずれか一方を制限したときの最大速度を、第１最大速度として算出し、各地点の第１最大速度で第１車速プロファイルを制限することにより第２車速プロファイルを設定し、各地点において、自車両１のヨーレイトの周波数が共振周波数未満となるように加速度又は減速度のいずれか他方を制限したときの最大速度を、第２最大速度として算出し、各地点の第２最大速度で第２車速プロファイルを制限することにより第３車速プロファイルを設定し、第３車速プロファイルに基づいて自車両１の車速を制御してもよい。
これにより、自車両に許容される減速度及び加速度の両方を超えないように車速を制御できる。
これにより、自車両に許容される減速度及び加速度の両方を超えないように車速を制御できる。
【0062】
（３）コントローラ１７は、目標走行軌道上の各地点のうち自車両１前方の自車両１により近い地点とより遠い地点の何れか一方を第１地点、他方を第２地点として、第１地点における曲率と、第１地点における自車両１の目標速度と、所定の最大許容ヨーレイトと、共振周波数と、に基づいて第１地点において自車両１に許容される最大ヨーレイト変化量を算出し、自車両１のヨーレイト変化量が最大ヨーレイト変化量以下となる最大加減速度を算出し、最大加減速度に基づいて第２地点における目標車速を設定してもよい。
この場合に、コントローラ１７は第１地点における曲率と、第１地点における自車両１の目標速度と、最大許容ヨーレイトと、共振周波数と１未満のゲインとの積と、に基づいて最大ヨーレイト変化量を算出してもよい。
そして、最大ヨーレイト変化量と、第１地点における曲率及び曲率変化と、第１地点における自車両１の目標速度とに基づいて、最大加減速度を算出してもよい。
これにより、自車両１のヨーレイトの周波数が共振周波数未満となる最大ヨーレイト変化量を算出し、最大ヨーレイト変化量に基づいて最大加減速を制限して目標車速を設定できる。
この場合に、コントローラ１７は第１地点における曲率と、第１地点における自車両１の目標速度と、最大許容ヨーレイトと、共振周波数と１未満のゲインとの積と、に基づいて最大ヨーレイト変化量を算出してもよい。
そして、最大ヨーレイト変化量と、第１地点における曲率及び曲率変化と、第１地点における自車両１の目標速度とに基づいて、最大加減速度を算出してもよい。
これにより、自車両１のヨーレイトの周波数が共振周波数未満となる最大ヨーレイト変化量を算出し、最大ヨーレイト変化量に基づいて最大加減速を制限して目標車速を設定できる。
【0063】
（４）コントローラ１７は、目標走行軌道上の各地点のうち自車両１前方の自車両１により近い地点とより遠い地点の何れか一方を第１地点、他方を第２地点として、第１地点における曲率と、第１地点における自車両１の目標速度と、所定の最大許容横加速度と、共振周波数と、に基づいて第１地点において自車両１に許容される最大横加加速度を算出し、自車両１の横加加速度が最大横加加速度以下となる最大加減速度を算出し、最大加減速度に基づいて第２地点における目標車速を設定してもよい。
この場合に、コントローラ１７は、第１地点における曲率と、第１地点における自車両１の目標速度と、最大許容横加速度と、共振周波数と１未満のゲインとの積と、に基づいて最大横加加速度を算出してもよい。
そして、最大横加加速度と、第１地点における曲率及び曲率変化と、第１地点における自車両１の目標速度とに基づいて、最大加減速度を算出してもよい。
これにより、自車両１のヨーレイトの周波数が共振周波数未満となる最大横加加速度を算出し、最大横加加速度に基づいて最大加減速を制限して目標車速を設定できる。
この場合に、コントローラ１７は、第１地点における曲率と、第１地点における自車両１の目標速度と、最大許容横加速度と、共振周波数と１未満のゲインとの積と、に基づいて最大横加加速度を算出してもよい。
そして、最大横加加速度と、第１地点における曲率及び曲率変化と、第１地点における自車両１の目標速度とに基づいて、最大加減速度を算出してもよい。
これにより、自車両１のヨーレイトの周波数が共振周波数未満となる最大横加加速度を算出し、最大横加加速度に基づいて最大加減速を制限して目標車速を設定できる。
【符号の説明】
【0064】
２２…車両制御部、５０…幾何学演算部、５１…バックワード演算部、５１ａ、５２２ａ…最大速度演算部、５１ｂ、５１ｋ、５１ｎ、５２ｂ、５２ｋ、５２ｎ…セレクタ、５１ｃ、５２ｃ…荷重演算部、５１ｄ、５２ｄ…目標横力演算部、５１ｅ、５２ｅ…最大横力演算部、５１ｆ、５２ｆ…最大転舵角演算部、５１ｇ、５２ｇ…最大横力制限部、５１ｈ、５２ｈ…目標縦力演算部、５１ｉ、５２ｉ…最大縦力演算部、５１ｊ、５２ｊ…第１最大加減速度演算部、５１ｍ、５２ｍ…第２最大加減速度演算部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】