車両の速度制御装置
【課題】カーブを通過する際、運転者の車両を加速させたいという意志に応じて、運転者の違和感が少なく且つ円滑な速度制御を達成できる車両の速度制御装置を提供すること。
【解決手段】カーブ車速制御において、運転者が加速操作を行わない場合(加速操作量Ap=0)に対応する目標車速Vtoが、第1、第2、第3目標車速Vto1,Vto2,Vto3で構成される特性に従って決定される。Vto1は、地点Pcrまで減少して地点Pcrにて適性車速Vqoとなり、Vto2は、地点Pcrから地点Pcaまで適正車速Vqoに維持され、Vto3は、地点Pcaから地点Pcsまで増大する特性に決定される。運転者による加速操作量Apに基づいて修正車速Vzが演算され、制御中に亘ってVtoにVzが加算されて目標車速Vt(=Vto+Vz)が決定される。そして、車速が目標車速Vtを超えないように調整される。
【解決手段】カーブ車速制御において、運転者が加速操作を行わない場合(加速操作量Ap=0)に対応する目標車速Vtoが、第1、第2、第3目標車速Vto1,Vto2,Vto3で構成される特性に従って決定される。Vto1は、地点Pcrまで減少して地点Pcrにて適性車速Vqoとなり、Vto2は、地点Pcrから地点Pcaまで適正車速Vqoに維持され、Vto3は、地点Pcaから地点Pcsまで増大する特性に決定される。運転者による加速操作量Apに基づいて修正車速Vzが演算され、制御中に亘ってVtoにVzが加算されて目標車速Vt(=Vto+Vz)が決定される。そして、車速が目標車速Vtを超えないように調整される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両の速度制御装置に関し、特に、カーブを走行する際の速度制御を行うものに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、カーブ走行時に減速制御を行うことに起因して、カーブ出口付近で加速不良感等の違和感を運転者に与えることを回避するため、車両がカーブ出口手前を走行していると判定されるとき、減速制御の制御量を減少させて車両の減速度合いを減少させることが記載されている。これにより、カーブ出口手前での円滑な加速を実現できると記載されている。
【特許文献1】特開2005−170152号公報
【0003】
ところで、運転者の違和感は、運転者が車両を加速させようとしているにもかかわらず減速制御によって車両が減速させられた場合など、運転者が希望する加速が得られない場合に生じ得る。即ち、上述の加速不良感等の違和感は、カーブ出口付近についてのみならず、カーブ内の何れの区間を走行している場合でも生じ得る。
【発明の開示】
【0004】
本発明の目的は、カーブを通過する際において、運転者の車両を加速させたいという意志に応じて、運転者の違和感が少なく且つ円滑な速度制御を達成できる車両の速度制御装置を提供することである。
【0005】
本発明に係る車両の速度制御装置は、車両の速度(Vx)を取得する車速取得手段と、前記車両の前方にあるカーブの形状(Rc,Rm)を取得する形状取得手段と、前記カーブと前記車両との位置関係(Pc,Pvh)を取得する位置取得手段と、前記カーブ形状(Rc,Rm)と前記位置関係(Pc,Pvh)とに基づいて、前記車両が前記カーブ内を走行する際の目標車速(特性)(Vqo,Vto,Vt)を決定する目標車速決定手段とを備える。
【0006】
本発明に係る車両の速度制御装置は、前記位置取得手段に代えて、前記カーブの形状(Rc,Rm)に基づいて前記カーブ内を前記車両が適正に通過するための適正車速(Vqo)と前記カーブの途中の地点であって前記車両の速度を前記適正車速(Vqo)まで減少させるべき地点の基準となる基準地点(Pcr)とを決定する基準決定手段、並びに、前記基準地点(Pcr)と前記車両との間の区間の相対距離(Lvhr)を取得する距離取得手段を備えることもできる。前記適正車速(Vqo)は、例えば、カーブの最小曲率半径に基づいて決定され得る。前記基準地点(Pcr)は、例えば、車速(Vx)を前記適正車速(Vqo)に維持すべき区間の入口地点である。この場合、前記目標車速決定手段は、前記基準地点(Pcr)と前記適正車速(Vqo)と前記相対距離(Lvhr)とに基づいて前記車両の速度(Vx)を前記適正車速(Vqo)まで減少させるための目標車速(特性)(Vto,Vt)を決定するように構成される。
【0007】
本発明に係る車両の速度制御装置は、前記目標車速(特性)(Vto,Vt)と前記車両速度(Vx)とに基づいて、前記車両の速度(Vx)を制御する車速制御手段を備える。ここにおいて、車両速度(Vx)は、前記目標車速(特性)(Vto,Vt)と一致するように制御されても、前記目標車速(特性)(Vto,Vt)を超えないように(前記目標車速を上限値として)制御されてもよい。
【0008】
本発明に係る車両の速度制御装置の特徴は、前記車両の運転者により操作される加速操作部材(AP)の操作量(Ap)を取得する加速操作量取得手段を備え、前記目標車速決定手段は、前記操作量(Ap)に基づいて、前記操作量(Ap)がゼロより大きい場合に前記操作量(Ap)がゼロの場合よりも前記目標車速(Vt)がより大きい値となるように前記目標車速(Vt)を調整する調整手段を備えたことにある。
【0009】
この場合、前記操作量(Ap)が大きいほど、前記目標車速(Vt)がより大きい値に決定され得る。また、前記調整手段は、前記カーブの全区間(速度制御の開始から終了までの区間、カーブ入口からカーブ出口までの区間)に亘って、前記操作量(Ap)がゼロより大きい場合に前記操作量(Ap)がゼロの場合よりも前記目標車速(Vt)がより大きい値となるように前記目標車速(Vt)を調整するよう構成されることが好ましい。
【0010】
上記構成によれば、車両がカーブを走行する際において運転者の加速操作がなされた場合、加速操作がなされない場合に比して目標車速(従って、実際の車速)を大きくすることができる。加えて、カーブの全区間に亘って運転者の加速操作が車速制御に反映され得る。従って、運転者の車両を加速させたいという意志に応じて、カーブの全区間に亘って、運転者の違和感が少なく且つ円滑な速度制御を達成することができる。
【0011】
上記本発明に係る速度制御装置においては、前記カーブにおいて曲率半径が次第に減少する区間(Zci)に対して前記目標車速(Vt)が増大していくことが許容されるように、前記操作量(Ap)に基づいて前記目標車速(Vt)を決定するよう構成されることが好適である。前記カーブにおいて曲率半径が次第に減少する区間とは、例えば、前記基準地点よりもカーブ入口側の区間である。
【0012】
一般に、カーブ入口付近からカーブの曲率半径が次第に減少する区間内を車両が走行中において、状況によっては、運転者が車両を加速させたいと希望する区間が発生し得る。上記構成によれば、このような状況において、車両の加速度は制限され得る一方で車両の減速でなく加速を得ることができる。従って、カーブの曲率半径が次第に減少する区間内を車両が走行中において、運転者の違和感をより一層少なくすることができる。
【0013】
また、上記本発明に係る速度制御装置においては、前記目標車速の前記操作量(Ap)がゼロの場合における値からの増大量が、予め定められた上限(Vz1,Vz4,Kz6,Vy1)を超えないように前記目標車速(Vt)を決定するよう構成されることが好適である。これによれば、車両がカーブを走行する際において、車両が不必要に加速されることが抑制され、車両がカーブを安定して通過することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、本発明による車両の速度制御装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【0015】
(構成)
図1は、本発明の実施形態に係る速度制御装置(以下、「本装置」と称呼する。)を搭載した車両の概略構成を示している。本装置は、車両の動力源であるエンジンEGと、自動変速機TMと、ブレーキアクチュエータBRKと、電子制御ユニットECUと、ナビゲーション装置NAVとを備えている。
【0016】
エンジンEGは、例えば、内燃機関である。即ち、運転者によるアクセルペダル(加速操作部材)APの操作に応じてスロットルアクチュエータTHによりスロットル弁TVの開度が調整される。スロットル弁TVの開度に応じて調整される吸入空気量に比例した量の燃料が燃料噴射アクチュエータFI(インジェクタ)により噴射される。これにより、運転者によるアクセルペダルAPの操作に応じた出力トルクが得られるようになっている。
【0017】
自動変速機TMは、複数の変速段を有する多段自動変速機、或いは、変速段を有さない無段自動変速機である。自動変速機TMは、エンジンEGの運転状態、及びシフトレバー(変速操作部材)SFの位置に応じて、減速比(EG出力軸(=TM入力軸)の回転速度/TM出力軸の回転速度)を自動的に(運転者によるシフトレバーSFの操作によることなく)変更可能となっている。
【0018】
ブレーキアクチュエータBRKは、複数の電磁弁、液圧ポンプ、モータ等を備えた周知の構成を有している。ブレーキアクチュエータBRKは、非制御時では、運転者によるブレーキペダル(制動操作部材)BPの操作に応じた制動圧力(ブレーキ液圧)を車輪WH**のホイールシリンダWC**にそれぞれ供給し、制御時では、ブレーキペダルBPの操作(及びアクセルペダルAPの操作)とは独立してホイールシリンダWC**内の制動圧力を車輪毎に調整できるようになっている。
【0019】
なお、各種記号等の末尾に付された「**」は、各種記号等が何れの車輪に関するものであるかを示していて、「fl」は左前輪、「fr」は右前輪、「rl」は左後輪、「rr」は右後輪を示している。例えば、ホイールシリンダWC**は、左前輪ホイールシリンダWCfl, 右前輪ホイールシリンダWCfr, 左後輪ホイールシリンダWCrl, 右後輪ホイールシリンダWCrrを包括的に示している。
【0020】
本装置は、車輪WH**の車輪速度を検出する車輪速度センサWS**と、ホイールシリンダWC**内の制動圧力を検出する制動圧力センサPW**と、ステアリングホイールSWの(中立位置からの)回転角度を検出するステアリングホイール角度センサSAと、車体のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサYRと、車体前後方向の加速度(減速度)を検出する前後加速度センサGXと、車体横方向の加速度を検出する横加速度センサGYと、エンジンEGの出力軸の回転速度を検出するエンジン回転速度センサNEと、アクセルペダル(加速操作部材)APの操作量を検出する加速操作量センサASと、ブレーキペダルBPの操作量を検出する制動操作量センサBSと、シフトレバーSFの位置を検出するシフト位置センサHSと、スロットル弁TVの開度を検出するスロットル弁開度センサTSを備えている。
【0021】
電子制御ユニットECUは、パワートレイン系及びシャシー系を電子制御するマイクロコンピュータである。電子制御ユニットECUは、上述の各種アクチュエータ、上述の各種センサ、及び自動変速機TMと、電気的に接続され、又はネットワークで通信可能となっている。電子制御ユニットECUは、互いに通信バスCBで接続された複数の制御ユニット(ECU1〜ECU3)から構成される。
【0022】
電子制御ユニットECU内のECU1は、車輪ブレーキ制御ユニットであり、車輪速度センサWS**、前後加速度センサGX、横加速度センサGY、ヨーレイトセンサYR等からの信号に基づいてブレーキアクチュエータBRKを制御することで、周知の車両安定性制御(ESC制御)、アンチスキッド制御(ABS制御)、トラクション制御(TCS制御)等の制動圧力制御(車輪ブレーキ制御)を実行するようになっている。また、ECU1は、車輪速度センサWS**の検出結果(車輪速度Vw**)に基づいて車両速度Vxを演算するようになっている。
【0023】
電子制御ユニットECU内のECU2は、エンジン制御ユニットであり、加速操作量センサAS等からの信号に基づいてスロットルアクチュエータTH及び燃料噴射アクチュエータFIを制御することでエンジンEGの出力トルク制御(エンジン制御)を実行するようになっている。
【0024】
電子制御ユニットECU内のECU3は、自動変速機制御ユニットであり、シフト位置センサHS等からの信号に基づいて自動変速機TMを制御することで減速比制御(変速機制御)を実行するようになっている。
【0025】
ナビゲーション装置NAVは、ナビゲーション処理装置PRCを備えていて、ナビゲーション処理装置PRCは、車両位置検出手段(グローバル・ポジショニング・システム)GPS、ヨーレイトジャイロGYR、入力部INP、記憶部MAP、及び表示部(ディスプレー)MTRと電気的に接続されている。ナビゲーション装置NAVは、電子制御ユニットECUと、電気的に接続され、又は無線で通信可能となっている。
【0026】
車両位置検出手段GPSは、人工衛星からの測位信号を利用した周知の手法の一つにより車両の位置(緯度、経度等)を検出可能となっている。ヨーレイトジャイロGYRは、車体の角速度(ヨーレイト)を検出可能となっている。入力部INPは、運転者によるナビゲーション機能に係わる操作を入力するようになっている。記憶部MAPは、地図情報、道路情報等の各種情報を記憶している。
【0027】
ナビゲーション処理装置PRCは、車両位置検出手段GPS、ヨーレイトジャイロGYR、入力部INP、及び記憶部MAPからの信号を総合的に処理し、その処理結果(ナビゲーション機能に係わる情報)を表示部MTRに表示するようになっている。
【0028】
(本装置による速度制御の概要)
以下、図2を参照しながら、上記のように構成された本装置による速度制御の概要について説明する。以下の説明において、車両が走行するカーブとして、図3に示すカーブを想定する。図3に示すカーブは、カーブ開始地点Ci(カーブ入口)からカーブ終了地点Cd(カーブ出口)に向けて順に、進入緩和曲線区間Zci(車両の進行に伴い曲率半径が徐々に小さくなる)、一定曲率半径区間Zit、及び退出緩和曲線区間Zcd(車両の進行に伴い曲率半径が徐々に大きくなる)から構成されている。緩和曲線は、例えば、クロソイド曲線で構成される。緩和曲線区間が設けられているのは、運転者に急激なステアリングホイール操作を要求することなく、運転者がステアリングホイールを徐々に切り込み、その後徐々に切り戻すことで車両がカーブを円滑に通過できるようにするためである。
【0029】
先ず、ナビゲーション装置NAV(形状取得手段)によって、車両の進行方向前方にある1つのカーブの形状Rc、及び最小曲率半径Rmが取得される。また、ナビゲーション装置NAV(位置取得手段)によって、カーブと車両との位置関係(車両に対するカーブの位置、或いは、車両とカーブ間の距離)が取得される。この場合、ナビゲーション装置NAV(自車位置取得手段)によって自車位置Pvhを取得するとともに、ナビゲーション装置NAV(カーブ位置取得手段)によってカーブ位置Pcを取得し、自車位置Pvhとカーブ位置Pcとに基づいてカーブと車両との位置関係を取得することもできる。
【0030】
目標車速決定手段A1では、カーブ形状(Rc,Rm)と位置関係(Pc,Pvh)とに基づいて、車両が1つのカーブ内を安定して走行できる目標車速Vtoが決定される。具体的には、カーブ形状(Rc,Rm)に基づいて、目標車速特性Vtoを規定する演算マップが決定される。この演算マップに位置関係(Pc,Pvh)を入力することによって、自車位置における目標車速Vtoが決定される。
【0031】
修正値演算手段A2では、加速操作量センサAS(加速操作量取得手段)によって取得された、車両の運転者による加速操作部材APの操作量(加速操作量)に基づいて、目標車速Vtoを調整するための修正値(具体的には、後述する修正車速Vz,Vy、修正係数Kvz)が演算される。
【0032】
調整手段A3では、この修正値に基づいて、目標車速Vtoを増加する方向に調整して目標車速Vt(≧Vto)が得られる。ここで、目標車速Vtは、加速操作量Apが大きいほどより大きい値になるように調整される。また、加速操作量Apとは独立して、目標車速Vtの調整には、上限特性(後述するVz1,Vz4,Kz6,Vy1)を設けることができる。
【0033】
更には、車両がカーブの曲率半径が順次減少する区間(図3において、進入緩和曲線区間Zciであって、速度制御によって減速を行う区間(減速区間))を走行している場合においても、車両が加速することが許容されるように目標車速Vtを調整することができる。
【0034】
車速制御手段A4では、この目標車速Vtと、車速取得手段A5によって取得される実際の車速Vxとに基づいて、車両の速度が制御される。具体的には、図4に示すように、先ず、比較手段A41にて、車速Vxと目標車速Vtとの差(速度偏差ΔVx)が演算され、車速制御量演算手段A42にて、速度偏差ΔVxと図中に示すマップとに基づいて車速制御量Gstが演算される。
【0035】
この車速制御量Gstに基づいて、エンジン出力低減手段A43によるエンジン出力の低減制御、変速機制御手段A44による減速比の制御、車輪ブレーキ制御手段A45による車輪ブレーキ(制動圧力)の制御のうちの少なくとも1つを用いて、車速Vxが目標車速Vtを超えないように制御される。なお、エンジン出力低減制御では、例えば、スロットル弁TVの開度、点火時期、及び燃料噴射量のうち少なくとも1つが調整される。
【0036】
また、ブレーキ入力手段A46により運転者によるブレーキペダルBPの操作が検出される場合、最大値選択手段A47により、車輪ブレーキ制御手段A45による制動トルク(制動圧力)と運転者の操作による制動トルク(制動圧力)との大きい方が選択され、車輪ブレーキ手段A48により、選択された方の制動トルク(制動圧力)が付与される。これは、カーブ車速制御において、運転者の制動操作による制動トルクのオーバライドを可能にするためである。
【0037】
このように、加速操作量Apに基づいて目標車速Vtが調整されることで、カーブの全区間(速度制御の開始から終了までの区間)において運転者の加速操作が速度制御に反映され得る。この結果、カーブ出口だけでなく、カーブの全区間において運転者の違和感を低減できる。更に、この目標車速Vtの調整に対して、加速操作量Apにかかわらず上限を設けることで、不必要な加速操作を抑制して、安定してカーブを通過することができる。
【0038】
加えて、上記減速区間において、車両の加速度は制限される一方で車両の減速ではなく加速が得られる。このため、運転者の違和感が更に抑制される。以上、図2に示した目標車速決定手段A1、修正値演算手段A2、及び調整手段A3は、本発明における「目標車速決定手段」に対応する。
【0039】
(カーブ車速制御)
以下、図5を参照しながら、本装置による速度制御の具体的な実施態様の1つであるカーブ車速制御について説明する。カーブ車速制御では、車両がカーブを安定して適正に通過できるように、車速Vx、車両前方直近のカーブの形状Rc、及び、そのカーブと車両との相対距離(カーブと車両との距離)に基づいて車両の速度が制御される。カーブ車速制御は、上述した車速制御手段A4により、エンジン出力の制御、減速比の制御、車輪ブレーキの制御のうちの少なくとも1つを用いて車速を調整することで達成される。
【0040】
先ず、ステップ505では、車両前方のカーブの存在を認識するための処理が行われる。カーブの認識は、ナビゲーション装置NAVによって行われる。ステップ510では、車両前方にカーブが存在するか否かが判定される。この判定により、カーブが存在すると判定されると、ステップ515以降に示すカーブ車速制御のための処理が開始される。
【0041】
ステップ515では、車速Vxが取得される。ステップ520では、自車位置Pvhが取得される。自車位置Pvhは、ナビゲーション装置NAVのグローバル・ポジショニング・システムGPSから求められる。
【0042】
次に、ステップ525では、車両前方直近のカーブの位置Pcが取得され、続くステップ530では、カーブ形状Rcが取得される。カーブ位置Pc、及び、カーブ形状Rc(カーブの曲率半径など)は、ナビゲーション装置NAVの地図情報に記憶されたカーブ情報から読み出される。また、道路上の点(ノード点)の位置を記憶しておき、それらを幾何学的に滑らかに繋げる線に基づいてカーブの曲率半径を推定することができる(例えば、特許3378490号を参照)。
【0043】
次いで、ステップ535では、加速操作量センサAS(加速操作量取得手段)の出力に基づいて、運転者によるアクセルペダルAPの操作量(加速操作量Ap)が取得される。
【0044】
次に、ステップ540では、車両がカーブを安定して適正に通過することができる車速である適正車速Vqoが、カーブの曲率半径に基づいて演算される。具体的には、例えば、カーブ内の曲率半径が一定となる区間(図3では、一定曲率半径区間Zit)の曲率半径に基づいて適正車速Vqoが演算される。また、適正車速Vqoは、カーブ内の最小曲率半径Rmに基づいて演算され得る。
【0045】
図6に示すように、カーブの曲率半径(最小曲率半径Rm)が大きいほど適正車速Vqoはより大きい値に演算される。図6に示した例では、曲率半径にかかわらず概ね同一の横加速度をもって車両がカーブを通過できるように適正車速Vqoが決定される。
【0046】
更に、適正車速Vqoは、登降坂勾配Kud道幅(幅員)Wrd、前方の見通しMsk、及び、車速Vxのうちの少なくとも1つ以上に基づいて調整され得る。ここにおいて、登降坂勾配Kudが降り坂の場合、平坦路の場合に比較して適正車速Vqoが小さい値に調整され、登降坂勾配Kudが登り坂の場合、平坦路の場合に比較して適正車速Vqoが大きい値に調整される。道幅Wrdが狭いほど適正車速Vqoがより小さい値に調整される。前方の見通しMskが悪いほど適正車速Vqoがより小さい値に調整される。また、車速Vxが高いほど適正車速Vqoより小さい値に調整される。
【0047】
次に、ステップ545にて基準地点が演算される。基準地点とは、カーブ車速制御によって達成すべき車速特性を規定するための基準となる地点である。基準地点としては、車速を適正車速Vqoに維持すべき区間の入口地点の目標となる減速基準地点Pcr、車速を適正車速Vqoに維持すべき区間の出口地点の目標となる維持基準地点Pca、及び、加速を制限すべき区間の出口地点の目標となる加速基準地点Pcsがある(後述する図9等を参照)。
【0048】
以下、図7を参照しながら、ステップ545での具体的な処理について詳細に説明する。先ず、ブロックB1では、減速基準地点Pcrを決定するための距離Lpr(図3を参照)が適正車速Vqoに基づいて演算される。具体的には、Vqoが所定値Vq1以下ではLpr=0となり、Vqo>Vq1ではVqoの増加に従ってLprが大きくなるように、Lprが演算される。
【0049】
ブロックB2では、カーブ位置Pc、カーブ形状Rc、及び、距離Lprに基づいて、減速基準地点Pcrが決定される。減速基準地点Pcrは、地点Cs(図3を参照、カーブ内の曲率半径が一定となる区間の入口地点(曲率半径一定の区間で、車両に最も近い地点)、或いは、カーブ内の曲率半径が最小となる地点で車両に最も近い地点)から距離Lprだけカーブ入口Ciに近いカーブ上の地点に設定される。従って、Pcrは、カーブ形状Rc、距離Lpr、及び地点Csに基づいて決定されるということもできる。
【0050】
このように減速基準地点Pcrを設定するのは、地図情報等に誤差が含まれる場合を考慮するためである。即ち、車速を適正車速Vqoに維持すべき区間の入口地点に対応するPcrを地点Csよりもカーブ入口Ciに距離Lprだけ近い地点とすることで、カーブ車速制御による減速が早めに開始され得る。この結果、上記誤差の存在に起因して車速が適正車速Vqoに維持開始される実際の地点が地点Csよりも奥側(車両から遠い側)となる事態の発生を抑制できる。
【0051】
なお、距離Lprは一定値とすることができる。また、減速基準地点Pcrは、地点Cs(カーブ内の曲率半径が一定となる区間の入口地点、或いは、カーブ内の曲率半径が最小となる地点)に設定され得る。地点Csは、カーブ形状Rc、及びカーブ位置Pcに基づいて決定される。
【0052】
ブロックB3では、維持基準地点Pcaを決定するための距離Lpa(図3を参照)が、適正車速Vqo及び一定曲率半径区間の距離Lit(図3を参照)に基づいて演算される。具体的には、Litが所定値Li1以下ではLpa=0となり、Lit>Li1では、Litの増加に従ってLpaが大きくなるように、Lpaが演算される。加えて、Vqoが大きいほどLpaがより小さい値に演算される。なお、カーブ形状によっては、区間Zitが存在しない場合(Lit=0)もある。この場合、地点Csと地点Ceとが一致する。
【0053】
ブロックB4では、カーブ位置Pc、カーブ形状Rc、及び、距離Lpaに基づいて、維持基準地点Pcaが決定される。維持基準地点Pcaは、地点Ce(図3を参照、カーブ内の曲率半径が一定となる区間の出口地点(曲率半径一定の区間で、車両に最も遠い地点))から距離Lpaだけカーブ入口Ciに近いカーブ上の地点に設定される。従って、Pcaは、カーブ形状Rc、距離Lpa、及び地点Ceに基づいて決定されるということもできる。
【0054】
このように維持基準地点Pcaを設定するのは、車速が適正車速Vqoに維持された後においてカーブ出口に向けて早めに加速したいという運転者の意志を反映するためである。加えて、適正車速Vqoが大きい場合、距離Lpaが小さい値に演算されて、車両の加速が早期に開始されることが抑制される。この結果、車速が大きい場合において車両の安定した走行が確保される。
【0055】
なお、距離Lpaは、一定曲率半径区間の距離Lit及び適正車速Vqoの何れか一方のみに基づいて演算され得る。また、距離Lpaは、一定値とすることができる。また、維持基準地点Pcaは、地点Ce(カーブ内の曲率半径が一定となる区間の出口地点)に設定され得る。地点Ceは、カーブ形状Rc、及びカーブ位置Pcに基づいて決定される。
【0056】
ブロックB5では、加速基準地点Pcsを決定するための距離Lps(図3を参照)が、適正車速Vqo及び距離Ledに基づいて演算される。距離Ledとは、退出緩和曲線区間(図3を参照)の距離である。具体的には、Vqoの増加に従ってLpsが大きくなるように、Lpsが演算される。加えて、Ledが大きいほどLpsがより大きい値に演算される。
【0057】
ブロックB6では、カーブ位置Pc、カーブ形状Rc、及び、距離Lpsに基づいて、加速基準地点Pcsが決定される。加速基準地点Pcsは、地点Ce(図3を参照、カーブ内の曲率半径が一定となる区間の出口地点(曲率半径一定の区間で、車両に最も遠い地点))から距離Lpsだけカーブ出口Cdに近いカーブ上の地点に設定される。従って、Pcsは、カーブ形状Rc、距離Lps、及び地点Ceに基づいて決定されるということもできる。
【0058】
このように加速基準地点Pcsを設定するのは、カーブ出口に向けて加速が許可された直後の所定区間内(即ち、基準地点Pca以降の所定区間内)では、過大な加速度の発生を抑制して車両の安定した走行を確保するためである。加えて、適正車速Vqoが大きい場合、距離Lpsが大きい値に演算されて、加速が制限される距離が長くされる。この結果、車速が大きい場合において車両の安定した走行が確保される。更には、距離Ledが大きいほど、距離Lpsがより大きい値に演算される。この結果、退出緩和曲線区間における入口側の所定割合の区間では、加速が制限されて車両の安定した走行が保証され得る。
【0059】
なお、距離Lpsは、退出緩和曲線区間の距離Led及び適正車速Vqoの何れか一方のみに基づいて演算され得る。また、距離Lpsは、一定値とすることができる。また、維持基準地点Pcaは、地点Ce(カーブ内の曲率半径が一定となる区間の出口地点)に設定され得る。地点Ceは、カーブ形状Rc、及びカーブ位置Pcに基づいて決定される。以上、図5のステップ545における基準地点の演算について説明した。
【0060】
再び、図5を参照すると、次に、ステップ550にて、相対距離が演算され、続くステップ555にて目標車速が演算される。相対距離とは、カーブと車両との間の区間の相対距離である。相対距離としては、自車位置Pvhと基準地点Pc#との間の区間の相対距離Lvh#がそれぞれ演算される。また、目標車速とは、カーブ車速制御により制限すべき車速(車速の上限)の目標であり、自車位置Pvhにおける目標車速Vtが演算される。
【0061】
各種記号等の末尾に付された「#」は、各種記号等が基準地点Pcr,Pca,Pcsのうち何れの地点に係わるものであるかを示していて、「r」は減速基準地点、「a」は維持基準地点、「s」は加速基準地点を示している。例えば、相対距離Lvhrは、自車位置Pvhと減速基準地点Pcrとの間の区間の距離を表す。
【0062】
以下、図8を参照しながら、ステップ550、555での具体的な処理について詳細に説明する。先ず、ブロックB7では、自車位置Pvh、及び減速基準地点Pcrに基づいて、自車位置Pvhと基準地点Pcrとの間の区間の距離である相対距離Lvhrが演算される。
【0063】
ブロックB8では、距離Lvhrに対する第1目標車速Vto1の特性マップに基づいて自車位置Pvhにおける第1目標車速Vto1が演算される。第1目標車速Vto1とは、車両が地点Pcrに到達するまでの期間に対するカーブ車速制御の目標車速である。第1目標車速Vto1は、Lvhrの減少に従って目標車速Vto1が減少し、Lvhr=0にてVto1=Vqoとなる(即ち、地点Pcrで適正車速Vqoとなる)ように設定される。
【0064】
ここで、このような目標車速Vto1の位置(距離)に対する減速度が一定値Giとなるように、第1目標車速Vto1の特性が設定され得る。なお、加速度一定の場合、位置(距離)に対する速度の変化特性は曲線で表されるが、図8では、説明を簡略化するため、速度変化が直線で表わされている。以下の図についても同様である。
【0065】
ブロックB9では、自車位置Pvh、及び維持基準地点Pcaに基づいて、自車位置Pvhと基準地点Pcaとの間の区間の距離である相対距離Lvhaが演算される。ブロックB10では、距離Lvhaに対する第2目標車速Vto2の特性マップに基づいて自車位置Pvhにおける第2目標車速Vto2が演算される。第2目標車速Vto2とは、車両が地点Pcrを通過後且つ地点Pcaに到達するまでの期間に対するカーブ車速制御の目標車速である。第2目標車速Vto2は、距離Lvhaにかかわらず一定(Vto2=Vqo)となるように設定される。
【0066】
ブロックB11では、自車位置Pvh、及び加速基準地点Pcsに基づいて、自車位置Pvhと基準地点Pcsとの間の区間の距離である相対距離Lvhsが演算される。ブロックB12では、距離Lvhsに対する第3目標車速Vto3の特性マップに基づいて自車位置Pvhにおける第3目標車速Vto3が演算される。第3目標車速Vto3とは、車両が地点Pcaを通過後且つ地点Pcsに到達するまでの期間に対するカーブ車速制御の目標車速である。
【0067】
第3目標車速Vto3は、Lvhs=LpsにてVto3=Vqoとなり(即ち、地点Pcaで適正車速Vqoとなり)、Lvhsの減少に従って目標車速Vto3が増大するように設定される。ここで、このような目標車速Vto3の位置(距離)に対する加速度が一定値Goとなるように、第3目標車速Vto3の特性が設定され得る。
【0068】
ブロックB13(切替手段)では、自車位置Pvhと地点Pc#とに基づいて、目標車速Vto1、Vto2、Vto3の何れかが選択的に目標車速Vtoとして決定される。具体的には、自車位置Pvhが、地点Pcrよりもカーブ入口側にあるときには目標車速VtoがVto1に決定され、地点Pcrと地点Pcaとの間にあるときには目標車速VtoがVto2に決定され、地点Pcaと地点Pcsとの間にあるときには目標車速VtoがVto3に決定される。換言すれば、車両の進行に従って、目標車速Vtoが、Vto1からVto2へ、Vto2からVto3へと順次切り替えられていく。即ち、車両の位置に従って、カーブ車速制御の基準とする地点(基準地点)が地点PcrからPcaへ、地点PcaからPcsへと順次切り替えられていく。
【0069】
ブロックB14では、加速操作量センサAS(加速操作量取得手段)によって取得される運転者の加速操作部材APの操作量Apに基づいて、修正車速Vzが演算される。修正車速Vzは、加速操作量ApがAp1(所定値)以下のときには「0」となり、Ap>Ap1のときにはApの増加に従って増大するように演算される。更に、修正車速VzにはApがAp2(所定値)以上でVz=Vz1(所定値)となるように上限値Vz1を設けることができる。
【0070】
ブロックB15(加算手段)では、上記のように選択・決定された目標車速Vtoに修正車速Vzが加えられることで、自車位置Pvhにおける目標車速Vt(=Vto+Vz)が演算される。このように、加速操作量Apに基づく修正車速Vzだけ目標車速Vtoを増大させて目標車速Vtが演算されることにより、運転者の加速意志をカーブ車速制御に反映することができる。また、上限値Vz1を設けることで、不必要な車両の加速を抑制することができる。
【0071】
以下、図9を参照しながら、位置(距離)に対する目標車速Vtの推移の一例について説明する。図9に示す例では、減速基準地点Pcr(第1地点)が、カーブの最小曲率半径区間における車両に最も近い側の地点Csから距離Lprだけカーブ入口側に設定され、維持基準地点Pca(第2地点)が、カーブの最小曲率半径区間における車両に最も遠い側の地点Ceから距離Lpaだけカーブ入口側に設定され、更に、加速基準地点Pcs(第3地点)が、地点Ceから距離Lpsだけカーブ出口側に設定されている。
【0072】
カーブの最小曲率半径Rmに基づいて適正車速Vqoが演算される。地点Pcrと適正車速Vqoとを基点(図中の点X)として、地点Pcrの手前側において、車両が地点Pcrに接近していく場合における目標車速である目標車速Vto1が設定される。目標車速Vto1は、位置(距離)に対して一定の減速度(減速度Gi)をもって減少するように設定することができる。
【0073】
地点Pcrと地点Pcaとの間において、車両が地点Pcrを通過後且つ地点Pcaに接近していく場合における目標車速である目標車速Vto2が設定される。目標車速Vto2は、位置(距離)にかかわらず一定(Vto2=適正車速Vqo)となるように設定される。
【0074】
更に、地点Pca、地点Pcs及び適正車速Vqoに基づいて、地点Pcaと地点Pcsとの間において、車両が地点Pcaを通過後且つ地点Pcsに接近していく場合における目標車速である目標車速Vto3が設定される。目標車速Vto3は、位置(距離)に対して一定の加速度(減速度Go)をもって増大するように設定することができる。以上、目標車速Vto1、Vto2、Vto3で構成される目標車速Vtoの特性は、運転者の加速操作が行われない場合(Ap=0)における目標車速Vtの特性である。
【0075】
目標車速Vtoは運転者の加速操作に基づいて調整される。即ち、加速操作量Apに基づいて演算される修正車速Vzが目標車速Vto(目標車速Vto1、Vto2、Vto3)に加算され、目標車速Vt(=Vto+Vz)が加速操作量Apの増加に応じて増加するように調整される。このとき、修正車速Vzには、運転者の加速操作量Apにかかわらず、上限値Vz1が設けられて、目標車速Vtに上限ガード(図9にて一点鎖線で表す上限特性Vtm)が設定される。
【0076】
運転者が加速操作を行わない場合(Ap=0)、修正車速Vz=0となる。従って、目標車速Vtは、目標車速Vto1、Vto2、Vto3で構成される特性に従って、自車位置Pvhに応じて決定されていく。一方、運転者が加速操作量Apが一定に維持される加速操作を行う場合(Apによる修正車速VzがVzaで一定)、目標車速Vtは、図9に太い実線で示した特性(即ち、Vto1、Vto2、Vto3で構成される特性をVzaだけ上方にシフトして得られる特性)に従って、自車位置Pvhに応じて決定されていく。このように、目標車速Vtは、図9にて微細なドットで示す領域内で調整され得る。以上、図5のステップ550、555における相対距離の演算、及び目標車速の演算について説明した。
【0077】
再び、図5を参照すると、次に、ステップ560にて、カーブ車速制御が実行中であるか否かが判定され、カーブ車速制御が実行中でない場合、ステップ565にて、制御開始条件が成立したか否かが判定される。制御開始条件は、車両の現在の車速Vxが、(目標車速Vto1に基づいて演算される)自車位置Pvhにおける目標車速Vtを超えたときに成立する。換言すれば、制御開始条件は、位置(距離)に対する目標車速Vtの特性に対して実際の車速が大きくなったときに成立する。
【0078】
例えば、図9に示した例では、加速操作が行なわれない場合(Ap=0)、点Aに対応する地点Pcsにてカーブ車速制御が開始される。また、加速操作量Apが一定に維持される場合(Vz=Vzaで一定)、点Bに対応する地点Pcs’にてカーブ車速制御が開始される。
【0079】
この制御開始条件が成立すると、ステップ570にて、カーブ車速制御が開始・実行される。カーブ車速制御では、現在の車速Vxが自車位置Pvhにおける目標車速Vtを超えないように制御される。
【0080】
即ち、先ず、車両が目標車速Vto1に基づいて演算される目標車速Vt(=Vto1+Vz)に従って減速させられる。そして、自車位置Pvhが地点Pcrに達する(車両が地点Pcrを通過する)と、目標車速Vto2に基づいて演算される目標車速Vt(=Vto2+Vz)に従って、車速が調整される(Vz=0の場合、適正車速Vqoに維持される)。自車位置Pvhが地点Pcaに達する(車両が地点Pcaを通過する)と、カーブの出口に向けて、目標車速Vto3に基づいて演算される目標車速Vt(=Vto3+Vz)に従って、車両の加速が制限される。
【0081】
このようにカーブ減速制御実行中において、ステップ575では、制御終了条件が成立したか否かが判定される。制御終了条件は、自車位置Pvhが地点Pcsに達したとき(車両が地点Pcsを通過したとき)に成立する。この制御終了条件が成立すると、カーブ車速制御は終了する。即ち、加速の制限が解除されて、通常の走行状態(加減速操作に応じて車両が加減速する状態)が開始される。
【0082】
以下、図10を参照しながら、運転者による種々の加速操作がなされた場合における車速変化の一例について説明する。
<運転者が制御中に加速操作量Apを増減する場合>
先ず、加速操作特性Apaで表されるように、運転者がカーブ走行中において加速操作量Apを増減させる場合について説明する。この場合における車速の変化は、車速Vxaに対応する。
【0083】
具体的には、地点e1において、自車位置における車速Vxが目標車速Vt(加速操作がなされていないためVtoと等しい)を超えたことで、カーブ車速制御が開始される。車両は目標車速Vt(=Vto)の特性に従って減速させられる。運転者が加速操作を開始したことで、地点e2において加速操作量ApがAp1を超えると、目標車速Vtが加速操作量Ap(従って、修正車速Vz)に基づいてVtoに対して増加するように調整される。この目標車速Vtの減少度合いの低下に伴って車速Vxaの減少度合いも低下する。
【0084】
運転者がアクセルペダルAPを戻し始めると、修正車速Vzが小さく演算され、目標車速VtもVtoに近づくように調整される。地点e3において、加速操作量ApがAp1を下回ると、目標車速VtがVtoに再び一致する。この結果、車速Vxaは、目標車速Vt(=Vto)の特性に従って再び調整される。
【0085】
地点Pcrと地点Pcaとの間(車速維持区間)において、運転者が加速操作を開始したことで、地点e4において加速操作量ApがAp1を再び超えると、目標車速Vtが加速操作量Ap(従って、修正車速Vz)に基づいてVtoに対して再び増加するように調整される。この目標車速Vtの増加に伴って車速の増加が許可され、車速Vxaは増加する。
【0086】
<運転者が制御開始前に加速操作を行っている場合>
加速操作特性Apbで表されるように、カーブ車速制御の開始前に運転者が加速操作を行って加速操作量Apが「0」より大きい値になっている場合について説明する。この場合における車速の変化は、車速Vxbに対応する。
【0087】
この場合、加速操作量Apに基づいて目標車速VtはVtoから修正車速Vzだけ増大されて目標車速Vtbに調整される。車速Vxbが目標車速Vtbを超える地点e5においてカーブ車速制御が開始される。カーブ加速制御が開始されると、目標車速Vtbの特性に従って車速Vxbが減少する。
【0088】
<運転者が大きな加速操作を行った場合>
加速操作特性Apc(破線)で表されるように、カーブ車速制御の実行中に、運転者が大きな加速操作を行った場合について説明する。この場合における車速の変化は、車速Vxc(破線)に対応する。
【0089】
加速操作特性Apcで示すように、加速操作量Apが極めて大きい場合、修正車速Vzが上限値Vz1(図8を参照)に制限される。このように修正車速Vzが上限値Vz1に制限されている間、目標車速Vtの特性は上限特性Vtmに維持される。目標車速Vtが上限特性Vtmに達する地点e6までの区間において、目標車速Vtの増加に伴って車速の増加が許可され、車速Vxcは増加する。即ち、カーブ車速制御の減速区間(制御開始から地点Pcrに到達するまで)であっても車両の加速が許容される。加えて、加速操作量Apが極めて大きい場合であっても、加速操作量Apにかかわらず上限特性Vtmが設定されるため、車速が上限特性Vtmを超えることはない。
【0090】
以上、本発明の実施形態に係る車両の速度制御装置によれば、カーブ車速制御において、運転者が加速操作を行わない場合(加速操作量Ap=0)での目標車速Vtoが、第1、第2、第3目標車速Vto1,Vto2,Vto3で構成される特性に従って決定される。Vto1は、地点Pcrまで減速度Gi(例えば、一定値)をもって減少して地点Pcrにて適性車速Vqoとなり、Vto2は、地点Pcrから地点Pcaまで適正車速Vqoに維持され、Vto3は、地点Pcaから地点Pcsまで加速度Go(例えば、一定値)をもって増大する特性に決定される。運転者による加速操作量Apに基づいて修正車速Vzが演算され、VtoにVzが加算されて目標車速Vt(=Vto+Vz)が決定される。そして、車速が自車位置における目標車速Vtを超えないように調整される。
【0091】
これにより、目標車速Vtの演算に際して加速操作量Apが考慮されるため、運転者の加速意志がカーブの全区間(カーブ車速制御の開始から終了までの区間)に亘ってカーブ車速制御に反映される。従って、運転者の違和感が低減される。特に、カーブ車速制御の減速区間(制御開始地点から地点Pcrまで)、或いは、車速維持区間(地点Pcrから地点Pcaまで)であっても車両の加速が許容される。従って、カーブ車速制御が運転者のフィーリングに合致する。更には、目標車速Vtに上限特性Vtmが設けられるため、不必要な車両の加速が抑制されて、安定してカーブを通過することができる。
【0092】
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態では、上述の図8に示すように、加速操作量Apに基づいて加速操作時の修正車速Vzが演算され、修正車速Vzを目標車速Vto(Ap=0のときの目標車速Vt)に加算して目標車速Vtが調整されるが、この目標車速Vtの調整を、適正車速Vqoに修正車速Vqzを加算することによって行うことができる。
【0093】
即ち、図11に示すように、修正車速Vqzが、運転者のアクセルペダルAPの加速操作量Apに基づいて演算される。加速操作量ApがAp3(所定値)以下ではVqz=0とされ、加速操作量ApがAp3より大きいとき、Vqzは、加速操作量Apの増加に従ってVqzが大きくなるように演算される。更に、Vqzには、加速操作量ApがAp4(所定値)以上でVqzがVz4(所定値)に維持されるように上限を設けることができる。このように演算された修正車速Vqzが適正車速Vqoに加算されて適正車速Vq(=Vqo+Vqz)が算出される。
【0094】
上述の実施形態では、図9に示すように、目標車速Vtoが適正車速Vqoに基づいて設定される。これに対し、この場合、適正車速Vqoに代えて加速操作が考慮されたVq(=Vqo+Vqz)に基づいて目標車速Vtが設定される。即ち、加速操作量Apに応じて適正車速VqがVqoから増大して調整されるため、上述と同様の効果が得られる。また、修正車速Vqzに上限値Vz4を設けることによって、上述と同様に、不必要な車両の加速を抑制することができる。
【0095】
また、上記実施形態、及び上記変形例では、図8、及び図11に示すように、修正車速Vz、Vqzを加算することで加速操作量Apが考慮されるが、修正車速Vz、Vqzの加算に代えて、修正係数Kvzを乗算することで加速操作量Apを考慮することができる。
【0096】
即ち、図12に示すように、加速操作量Apに基づいて加速操作時の修正係数Kvz(≧1)が演算される。修正係数Kvzは、加速操作量ApがAp5(所定値)以下の場合には「1」に演算され、Ap>Ap5では加速操作量Apの増加に従って増加するように演算される。更に、Ap>Ap6(所定値)ではKvzを上限値Kz6に維持することで、目標車速Vtに上述の同様の上限特性Vtmを設けることができる。これによっても、修正車速Vz、Vqzを加算して加速操作量Apが考慮される場合と同様の作用・効果が奏され得る。
【0097】
加速操作量Apに基づいて適正車速Vqoが修正される場合(適正車速Vqoに対して修正車速Vqzが加算される場合、或いは、修正係数Kvzが乗算される場合)においては、修正後の適正車速Vqと距離Lvh#とに基づいて目標車速Vt1,Vt2,Vt3が演算され、これらの何れかが、目標車速Vtとして選択的に決定され得る。このとき、目標車速Vt1,Vt2,Vt3の何れかが、自車位置Pvhと地点Pc#とに基づいて、切替手段によって目標車速Vtとされる。
【0098】
また、上記実施形態においては、図8に示すように、自車位置Pvhと基準地点Pc#の位置とから、その間の距離Lvh#がそれぞれ演算され、自車位置Pvhの進行に基づいて基準地点Pc#を順次切り替えながら、距離Lvh#に基づいてカーブ車速制御が行われる。これに対し、距離Lvh#を演算することなく、図9に示すように、基準地点Pc#を用いてカーブ上の位置(地点)に対する目標車速Vtの特性を設定し、自車位置Pvhにおける目標車速Vtに基づいてカーブ速度制御が実行されてもよい。
【0099】
また、自車位置Pvhと或る地点との間の距離(位置関係)Lvh#は、車速Vxを用いて時間(到達時間)Tvh#に変換できる。そこで、上述の説明において用いられる特性(図8及び9)を、距離Lvh#に代えて時間Tvh#についての特性に置き換えることができる。例えば、目標車速Vtoを自車位置Pvhから基準地点Pc#に達するまでの時間Tvh#に対する特性とすることができる。この場合、カーブ車速制御は、自車位置Pvhとカーブ位置Pcとの相対的な位置関係(距離)と車速Vxとに基づいて演算される到達時間Tvh#に基づいて実行される。なお、上述したように、各種記号等の末尾に付された「#」は、各種記号等が基準地点Pcr,Pca,Pcsのうち何れの地点に係わるものであるかを示していて、「r」は減速基準地点、「a」は維持基準地点、「s」は加速基準地点を示している。
【0100】
また、上述の説明では、ナビゲーション装置を用いた場合について説明したが、車載のカメラ映像から、車両とカーブとの相対的な位置、及び、カーブの曲率半径を取得することができる。例えば、車載のステレオカメラの画像に基づいて、道路上の白線、或いは道路端等が検出される。そして、ステレオ画像内における同じ対象物の位置の間のズレ量と、三角測量の原理とに基づいて、画像全体における距離分布が演算され得る。この結果に基づいて、車両からカーブまでの距離、及びカーブの曲率半径を求めることができる。
【0101】
また、本発明は、定速制御(オートクルーズ制御)に用いることができる。この場合、運転者によって設定された設定車速Vsをもって車両は定速走行を行う。車両前方にカーブが認識されると、車速Vxが自車位置における目標車速Vto1を超えた地点から基準地点Pcrまでは目標車速Vto1の特性に基づいて車両が自動的に減速される。車両が基準地点Pcrを通過すると、目標車速Vto2の特性に基づいてカーブ内を走行するのに適した一定車速(適正車速Vqo)に車速Vxが維持される。車両が基準地点Pcaを通過すると、目標車速Vto3の特性に基づいて車速Vxが設定車速Vsに達するまで車両が再加速される。このように、本発明が定速制御に用いられる場合、上述の加速制限制御(地点Pcaから地点Pcsまでの制御)に代えて、設定車速Vsにまで車両を再加速する加速制御が実行される。
【0102】
このように、本発明が定速制御に用いられる場合において、運転者の加速操作があった場合、上述と同じ方法によって、目標車速Vto(Vto1,Vto2,Vto3)が加速操作量Apに応じて増大するように調整され、調整された後の目標車速Vtに基づいて車速が制御される。この結果、運転者の加速操作が定速制御にも考慮されるため、運転者の違和感が抑制される。
【0103】
なお、定速制御(オートクルーズ制御)を備える場合、車速制御手段A4は、車速Vxが目標車速Vtと一致するように車速Vxを制御する。また、定速制御(オートクルーズ制御)を備えない場合には、車速制御手段A4は、車速Vxが目標車速Vtを超えないように(目標車速を上限値として)車速Vxを制御する。
【0104】
また、図13に示すように、運転者が要求する車両に作用する駆動力を推定し、これを車速に変換して修正車速Vyを演算することができる。即ち、加速操作量Ap、及び、ブロックB16(エンジン回転数取得手段、エンジン回転速度センサNE)によって取得されるエンジン回転速度Neに基づいて、ブロックB17にて、エンジン出力(運転者が要求しているエンジン出力)Tegが演算される。このエンジン出力Tegに、ブロックB18(変速比(減速比)取得手段)によって取得される減速比Gtmを乗算することで、運転者が要求する駆動力Dfが演算される。この駆動力DfがブロックB19にて積分処理される。その積分結果ΣDfに基づいて、ブロックB20にて、図8に示した修正車速Vzと同様の演算マップを用いて修正車速Vyが演算される。修正車速Vzと同様、修正車速Vyには上限値Vy1が設けられる。ブロックB21(加算手段)にて、目標車速Vtoに修正車速Vyが加算されて、目標車速Vt(Vto+Vy)が演算される。
【0105】
これに対し、上述のように駆動力を推定演算することなく、加速操作量Apを直接積分処理して、この積分結果ΣApに基づいて修正車速Vyを演算することができる。これは、加速操作量Apが運転者の加速意志を表す状態量であることに基づく。
【0106】
図14に示すように、駆動力Df(或いは、加速操作量Ap)に対して、走行抵抗を相殺して(走行抵抗とつりあって)車両を一定速度で維持できる駆動力Dfo(或いは、加速操作量Apo)が決定される。駆動力Dfo、加速操作量Apoは実験的に予め求めることができる。駆動力Df(或いは、加速操作量Ap)が駆動力Dfo(或いは、加速操作量Apo)を越えると上記の積分演算が開始される(地点d2を参照)。駆動力積分値ΣDf(或いは、加速操作量積分値ΣAp)に基づいて目標車速Vyが演算され、目標車速Vtoに加えられる。目標車速Vt(=Vto+Vy、図14ではVtd)は目標車速Vtoに対して増大されるため、加速操作量Apに応じて車両の減速が弱められ、或いは加速が許容されるなどにより、運転者の違和感が低減される。加えて、上限値Vy1(図13を参照)によって上限特性Vtmが設定される。上限特性Vtmによって、車速Vxがガードされ、加速操作が行われたとしてもカーブ内での安定した走行が確保される。
【0107】
図8等では、加速操作量Apに基づく目標車速の修正(修正車速Vz、Vyの加算、修正係数Kvzの乗算)が、ブロックB13(切替手段)によって選択された目標車速Vtoに対して行われるが、目標車速Vto1,Vto2,Vto3に対して加速操作量Apを考慮して目標車速Vt1,Vt2,Vt3が演算され、これらの修正後の目標車速Vt1,Vt2,Vt3の何れかが、目標車速Vtとして選択的に決定され得る。即ち、目標車速Vto1,Vto2,Vto3に修正車速Vz,Vyが加算、或いは、修正係数Kvzが乗算されて、目標車速Vt1,Vt2,Vt3が演算される。このとき、切替手段は、自車位置Pvhと地点Pc#とに基づいて、目標車速Vt1,Vt2,Vt3の何れかを、目標車速Vtとして決定する。
【図面の簡単な説明】
【0108】
【図1】本発明の実施形態に係る車両の速度制御装置を搭載した車両の概略構成図である。
【図2】図1に示した装置が実行する速度制御の概要を説明するための機能ブロック図である。
【図3】カーブの形状の一例を示した図である。
【図4】図2に示した車速制御手段が実行する速度制御を説明するための機能ブロック図である。
【図5】図1に示した装置により実行されるカーブ車速制御についてのフローチャートである。
【図6】カーブの適正車速を演算する際に参照される演算マップを示したグラフである。
【図7】図1に示した装置により実行される基準地点の演算についての具体的な処理を説明するための機能ブロック図である。
【図8】図1に示した装置により実行される、相対距離の演算及び目標車速の演算についての具体的な処理を説明するための機能ブロック図である。
【図9】位置(距離)に対する目標車速の推移の一例を示した図である。
【図10】運転者による種々の加速操作がなされた場合におけるカーブ車速制御による車速変化の一例を示した図である。
【図11】本発明の実施形態の変形例に係る車両の速度制御装置により、適正車速を修正して運転者による加速操作が考慮された目標車速を決定する場合の演算処理を説明するための機能ブロック図である。
【図12】本発明の実施形態の他の変形例に係る車両の速度制御装置により、加速操作時の修正係数を利用して運転者による加速操作が考慮された目標車速を決定する場合の演算処理を説明するための機能ブロック図である。
【図13】本発明の実施形態の他の変形例に係る車両の速度制御装置により、運転者が要求する車両の駆動力を車速に変換して修正車速を演算することで、運転者による加速操作が考慮された目標車速を決定する場合の演算処理を説明するための機能ブロック図である。
【図14】図13に示した演算処理に基づいて実行されるカーブ車速制御による車速変化の一例を示した図である。
【符号の説明】
【0109】
AP…アクセルペダル、BP…ブレーキペダル、WS**…車輪速度センサ、PW**…制動圧力センサ、EG…エンジン、TM…変速機、BRK…ブレーキアクチュエータ、ECU…電子制御ユニット、NAV…ナビゲーション装置、GPS…グローバル・ポジショニング・システム、MAP…記憶部
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両の速度制御装置に関し、特に、カーブを走行する際の速度制御を行うものに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、カーブ走行時に減速制御を行うことに起因して、カーブ出口付近で加速不良感等の違和感を運転者に与えることを回避するため、車両がカーブ出口手前を走行していると判定されるとき、減速制御の制御量を減少させて車両の減速度合いを減少させることが記載されている。これにより、カーブ出口手前での円滑な加速を実現できると記載されている。
【特許文献1】特開2005−170152号公報
【0003】
ところで、運転者の違和感は、運転者が車両を加速させようとしているにもかかわらず減速制御によって車両が減速させられた場合など、運転者が希望する加速が得られない場合に生じ得る。即ち、上述の加速不良感等の違和感は、カーブ出口付近についてのみならず、カーブ内の何れの区間を走行している場合でも生じ得る。
【発明の開示】
【0004】
本発明の目的は、カーブを通過する際において、運転者の車両を加速させたいという意志に応じて、運転者の違和感が少なく且つ円滑な速度制御を達成できる車両の速度制御装置を提供することである。
【0005】
本発明に係る車両の速度制御装置は、車両の速度(Vx)を取得する車速取得手段と、前記車両の前方にあるカーブの形状(Rc,Rm)を取得する形状取得手段と、前記カーブと前記車両との位置関係(Pc,Pvh)を取得する位置取得手段と、前記カーブ形状(Rc,Rm)と前記位置関係(Pc,Pvh)とに基づいて、前記車両が前記カーブ内を走行する際の目標車速(特性)(Vqo,Vto,Vt)を決定する目標車速決定手段とを備える。
【0006】
本発明に係る車両の速度制御装置は、前記位置取得手段に代えて、前記カーブの形状(Rc,Rm)に基づいて前記カーブ内を前記車両が適正に通過するための適正車速(Vqo)と前記カーブの途中の地点であって前記車両の速度を前記適正車速(Vqo)まで減少させるべき地点の基準となる基準地点(Pcr)とを決定する基準決定手段、並びに、前記基準地点(Pcr)と前記車両との間の区間の相対距離(Lvhr)を取得する距離取得手段を備えることもできる。前記適正車速(Vqo)は、例えば、カーブの最小曲率半径に基づいて決定され得る。前記基準地点(Pcr)は、例えば、車速(Vx)を前記適正車速(Vqo)に維持すべき区間の入口地点である。この場合、前記目標車速決定手段は、前記基準地点(Pcr)と前記適正車速(Vqo)と前記相対距離(Lvhr)とに基づいて前記車両の速度(Vx)を前記適正車速(Vqo)まで減少させるための目標車速(特性)(Vto,Vt)を決定するように構成される。
【0007】
本発明に係る車両の速度制御装置は、前記目標車速(特性)(Vto,Vt)と前記車両速度(Vx)とに基づいて、前記車両の速度(Vx)を制御する車速制御手段を備える。ここにおいて、車両速度(Vx)は、前記目標車速(特性)(Vto,Vt)と一致するように制御されても、前記目標車速(特性)(Vto,Vt)を超えないように(前記目標車速を上限値として)制御されてもよい。
【0008】
本発明に係る車両の速度制御装置の特徴は、前記車両の運転者により操作される加速操作部材(AP)の操作量(Ap)を取得する加速操作量取得手段を備え、前記目標車速決定手段は、前記操作量(Ap)に基づいて、前記操作量(Ap)がゼロより大きい場合に前記操作量(Ap)がゼロの場合よりも前記目標車速(Vt)がより大きい値となるように前記目標車速(Vt)を調整する調整手段を備えたことにある。
【0009】
この場合、前記操作量(Ap)が大きいほど、前記目標車速(Vt)がより大きい値に決定され得る。また、前記調整手段は、前記カーブの全区間(速度制御の開始から終了までの区間、カーブ入口からカーブ出口までの区間)に亘って、前記操作量(Ap)がゼロより大きい場合に前記操作量(Ap)がゼロの場合よりも前記目標車速(Vt)がより大きい値となるように前記目標車速(Vt)を調整するよう構成されることが好ましい。
【0010】
上記構成によれば、車両がカーブを走行する際において運転者の加速操作がなされた場合、加速操作がなされない場合に比して目標車速(従って、実際の車速)を大きくすることができる。加えて、カーブの全区間に亘って運転者の加速操作が車速制御に反映され得る。従って、運転者の車両を加速させたいという意志に応じて、カーブの全区間に亘って、運転者の違和感が少なく且つ円滑な速度制御を達成することができる。
【0011】
上記本発明に係る速度制御装置においては、前記カーブにおいて曲率半径が次第に減少する区間(Zci)に対して前記目標車速(Vt)が増大していくことが許容されるように、前記操作量(Ap)に基づいて前記目標車速(Vt)を決定するよう構成されることが好適である。前記カーブにおいて曲率半径が次第に減少する区間とは、例えば、前記基準地点よりもカーブ入口側の区間である。
【0012】
一般に、カーブ入口付近からカーブの曲率半径が次第に減少する区間内を車両が走行中において、状況によっては、運転者が車両を加速させたいと希望する区間が発生し得る。上記構成によれば、このような状況において、車両の加速度は制限され得る一方で車両の減速でなく加速を得ることができる。従って、カーブの曲率半径が次第に減少する区間内を車両が走行中において、運転者の違和感をより一層少なくすることができる。
【0013】
また、上記本発明に係る速度制御装置においては、前記目標車速の前記操作量(Ap)がゼロの場合における値からの増大量が、予め定められた上限(Vz1,Vz4,Kz6,Vy1)を超えないように前記目標車速(Vt)を決定するよう構成されることが好適である。これによれば、車両がカーブを走行する際において、車両が不必要に加速されることが抑制され、車両がカーブを安定して通過することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、本発明による車両の速度制御装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【0015】
(構成)
図1は、本発明の実施形態に係る速度制御装置(以下、「本装置」と称呼する。)を搭載した車両の概略構成を示している。本装置は、車両の動力源であるエンジンEGと、自動変速機TMと、ブレーキアクチュエータBRKと、電子制御ユニットECUと、ナビゲーション装置NAVとを備えている。
【0016】
エンジンEGは、例えば、内燃機関である。即ち、運転者によるアクセルペダル(加速操作部材)APの操作に応じてスロットルアクチュエータTHによりスロットル弁TVの開度が調整される。スロットル弁TVの開度に応じて調整される吸入空気量に比例した量の燃料が燃料噴射アクチュエータFI(インジェクタ)により噴射される。これにより、運転者によるアクセルペダルAPの操作に応じた出力トルクが得られるようになっている。
【0017】
自動変速機TMは、複数の変速段を有する多段自動変速機、或いは、変速段を有さない無段自動変速機である。自動変速機TMは、エンジンEGの運転状態、及びシフトレバー(変速操作部材)SFの位置に応じて、減速比(EG出力軸(=TM入力軸)の回転速度/TM出力軸の回転速度)を自動的に(運転者によるシフトレバーSFの操作によることなく)変更可能となっている。
【0018】
ブレーキアクチュエータBRKは、複数の電磁弁、液圧ポンプ、モータ等を備えた周知の構成を有している。ブレーキアクチュエータBRKは、非制御時では、運転者によるブレーキペダル(制動操作部材)BPの操作に応じた制動圧力(ブレーキ液圧)を車輪WH**のホイールシリンダWC**にそれぞれ供給し、制御時では、ブレーキペダルBPの操作(及びアクセルペダルAPの操作)とは独立してホイールシリンダWC**内の制動圧力を車輪毎に調整できるようになっている。
【0019】
なお、各種記号等の末尾に付された「**」は、各種記号等が何れの車輪に関するものであるかを示していて、「fl」は左前輪、「fr」は右前輪、「rl」は左後輪、「rr」は右後輪を示している。例えば、ホイールシリンダWC**は、左前輪ホイールシリンダWCfl, 右前輪ホイールシリンダWCfr, 左後輪ホイールシリンダWCrl, 右後輪ホイールシリンダWCrrを包括的に示している。
【0020】
本装置は、車輪WH**の車輪速度を検出する車輪速度センサWS**と、ホイールシリンダWC**内の制動圧力を検出する制動圧力センサPW**と、ステアリングホイールSWの(中立位置からの)回転角度を検出するステアリングホイール角度センサSAと、車体のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサYRと、車体前後方向の加速度(減速度)を検出する前後加速度センサGXと、車体横方向の加速度を検出する横加速度センサGYと、エンジンEGの出力軸の回転速度を検出するエンジン回転速度センサNEと、アクセルペダル(加速操作部材)APの操作量を検出する加速操作量センサASと、ブレーキペダルBPの操作量を検出する制動操作量センサBSと、シフトレバーSFの位置を検出するシフト位置センサHSと、スロットル弁TVの開度を検出するスロットル弁開度センサTSを備えている。
【0021】
電子制御ユニットECUは、パワートレイン系及びシャシー系を電子制御するマイクロコンピュータである。電子制御ユニットECUは、上述の各種アクチュエータ、上述の各種センサ、及び自動変速機TMと、電気的に接続され、又はネットワークで通信可能となっている。電子制御ユニットECUは、互いに通信バスCBで接続された複数の制御ユニット(ECU1〜ECU3)から構成される。
【0022】
電子制御ユニットECU内のECU1は、車輪ブレーキ制御ユニットであり、車輪速度センサWS**、前後加速度センサGX、横加速度センサGY、ヨーレイトセンサYR等からの信号に基づいてブレーキアクチュエータBRKを制御することで、周知の車両安定性制御(ESC制御)、アンチスキッド制御(ABS制御)、トラクション制御(TCS制御)等の制動圧力制御(車輪ブレーキ制御)を実行するようになっている。また、ECU1は、車輪速度センサWS**の検出結果(車輪速度Vw**)に基づいて車両速度Vxを演算するようになっている。
【0023】
電子制御ユニットECU内のECU2は、エンジン制御ユニットであり、加速操作量センサAS等からの信号に基づいてスロットルアクチュエータTH及び燃料噴射アクチュエータFIを制御することでエンジンEGの出力トルク制御(エンジン制御)を実行するようになっている。
【0024】
電子制御ユニットECU内のECU3は、自動変速機制御ユニットであり、シフト位置センサHS等からの信号に基づいて自動変速機TMを制御することで減速比制御(変速機制御)を実行するようになっている。
【0025】
ナビゲーション装置NAVは、ナビゲーション処理装置PRCを備えていて、ナビゲーション処理装置PRCは、車両位置検出手段(グローバル・ポジショニング・システム)GPS、ヨーレイトジャイロGYR、入力部INP、記憶部MAP、及び表示部(ディスプレー)MTRと電気的に接続されている。ナビゲーション装置NAVは、電子制御ユニットECUと、電気的に接続され、又は無線で通信可能となっている。
【0026】
車両位置検出手段GPSは、人工衛星からの測位信号を利用した周知の手法の一つにより車両の位置(緯度、経度等)を検出可能となっている。ヨーレイトジャイロGYRは、車体の角速度(ヨーレイト)を検出可能となっている。入力部INPは、運転者によるナビゲーション機能に係わる操作を入力するようになっている。記憶部MAPは、地図情報、道路情報等の各種情報を記憶している。
【0027】
ナビゲーション処理装置PRCは、車両位置検出手段GPS、ヨーレイトジャイロGYR、入力部INP、及び記憶部MAPからの信号を総合的に処理し、その処理結果(ナビゲーション機能に係わる情報)を表示部MTRに表示するようになっている。
【0028】
(本装置による速度制御の概要)
以下、図2を参照しながら、上記のように構成された本装置による速度制御の概要について説明する。以下の説明において、車両が走行するカーブとして、図3に示すカーブを想定する。図3に示すカーブは、カーブ開始地点Ci(カーブ入口)からカーブ終了地点Cd(カーブ出口)に向けて順に、進入緩和曲線区間Zci(車両の進行に伴い曲率半径が徐々に小さくなる)、一定曲率半径区間Zit、及び退出緩和曲線区間Zcd(車両の進行に伴い曲率半径が徐々に大きくなる)から構成されている。緩和曲線は、例えば、クロソイド曲線で構成される。緩和曲線区間が設けられているのは、運転者に急激なステアリングホイール操作を要求することなく、運転者がステアリングホイールを徐々に切り込み、その後徐々に切り戻すことで車両がカーブを円滑に通過できるようにするためである。
【0029】
先ず、ナビゲーション装置NAV(形状取得手段)によって、車両の進行方向前方にある1つのカーブの形状Rc、及び最小曲率半径Rmが取得される。また、ナビゲーション装置NAV(位置取得手段)によって、カーブと車両との位置関係(車両に対するカーブの位置、或いは、車両とカーブ間の距離)が取得される。この場合、ナビゲーション装置NAV(自車位置取得手段)によって自車位置Pvhを取得するとともに、ナビゲーション装置NAV(カーブ位置取得手段)によってカーブ位置Pcを取得し、自車位置Pvhとカーブ位置Pcとに基づいてカーブと車両との位置関係を取得することもできる。
【0030】
目標車速決定手段A1では、カーブ形状(Rc,Rm)と位置関係(Pc,Pvh)とに基づいて、車両が1つのカーブ内を安定して走行できる目標車速Vtoが決定される。具体的には、カーブ形状(Rc,Rm)に基づいて、目標車速特性Vtoを規定する演算マップが決定される。この演算マップに位置関係(Pc,Pvh)を入力することによって、自車位置における目標車速Vtoが決定される。
【0031】
修正値演算手段A2では、加速操作量センサAS(加速操作量取得手段)によって取得された、車両の運転者による加速操作部材APの操作量(加速操作量)に基づいて、目標車速Vtoを調整するための修正値(具体的には、後述する修正車速Vz,Vy、修正係数Kvz)が演算される。
【0032】
調整手段A3では、この修正値に基づいて、目標車速Vtoを増加する方向に調整して目標車速Vt(≧Vto)が得られる。ここで、目標車速Vtは、加速操作量Apが大きいほどより大きい値になるように調整される。また、加速操作量Apとは独立して、目標車速Vtの調整には、上限特性(後述するVz1,Vz4,Kz6,Vy1)を設けることができる。
【0033】
更には、車両がカーブの曲率半径が順次減少する区間(図3において、進入緩和曲線区間Zciであって、速度制御によって減速を行う区間(減速区間))を走行している場合においても、車両が加速することが許容されるように目標車速Vtを調整することができる。
【0034】
車速制御手段A4では、この目標車速Vtと、車速取得手段A5によって取得される実際の車速Vxとに基づいて、車両の速度が制御される。具体的には、図4に示すように、先ず、比較手段A41にて、車速Vxと目標車速Vtとの差(速度偏差ΔVx)が演算され、車速制御量演算手段A42にて、速度偏差ΔVxと図中に示すマップとに基づいて車速制御量Gstが演算される。
【0035】
この車速制御量Gstに基づいて、エンジン出力低減手段A43によるエンジン出力の低減制御、変速機制御手段A44による減速比の制御、車輪ブレーキ制御手段A45による車輪ブレーキ(制動圧力)の制御のうちの少なくとも1つを用いて、車速Vxが目標車速Vtを超えないように制御される。なお、エンジン出力低減制御では、例えば、スロットル弁TVの開度、点火時期、及び燃料噴射量のうち少なくとも1つが調整される。
【0036】
また、ブレーキ入力手段A46により運転者によるブレーキペダルBPの操作が検出される場合、最大値選択手段A47により、車輪ブレーキ制御手段A45による制動トルク(制動圧力)と運転者の操作による制動トルク(制動圧力)との大きい方が選択され、車輪ブレーキ手段A48により、選択された方の制動トルク(制動圧力)が付与される。これは、カーブ車速制御において、運転者の制動操作による制動トルクのオーバライドを可能にするためである。
【0037】
このように、加速操作量Apに基づいて目標車速Vtが調整されることで、カーブの全区間(速度制御の開始から終了までの区間)において運転者の加速操作が速度制御に反映され得る。この結果、カーブ出口だけでなく、カーブの全区間において運転者の違和感を低減できる。更に、この目標車速Vtの調整に対して、加速操作量Apにかかわらず上限を設けることで、不必要な加速操作を抑制して、安定してカーブを通過することができる。
【0038】
加えて、上記減速区間において、車両の加速度は制限される一方で車両の減速ではなく加速が得られる。このため、運転者の違和感が更に抑制される。以上、図2に示した目標車速決定手段A1、修正値演算手段A2、及び調整手段A3は、本発明における「目標車速決定手段」に対応する。
【0039】
(カーブ車速制御)
以下、図5を参照しながら、本装置による速度制御の具体的な実施態様の1つであるカーブ車速制御について説明する。カーブ車速制御では、車両がカーブを安定して適正に通過できるように、車速Vx、車両前方直近のカーブの形状Rc、及び、そのカーブと車両との相対距離(カーブと車両との距離)に基づいて車両の速度が制御される。カーブ車速制御は、上述した車速制御手段A4により、エンジン出力の制御、減速比の制御、車輪ブレーキの制御のうちの少なくとも1つを用いて車速を調整することで達成される。
【0040】
先ず、ステップ505では、車両前方のカーブの存在を認識するための処理が行われる。カーブの認識は、ナビゲーション装置NAVによって行われる。ステップ510では、車両前方にカーブが存在するか否かが判定される。この判定により、カーブが存在すると判定されると、ステップ515以降に示すカーブ車速制御のための処理が開始される。
【0041】
ステップ515では、車速Vxが取得される。ステップ520では、自車位置Pvhが取得される。自車位置Pvhは、ナビゲーション装置NAVのグローバル・ポジショニング・システムGPSから求められる。
【0042】
次に、ステップ525では、車両前方直近のカーブの位置Pcが取得され、続くステップ530では、カーブ形状Rcが取得される。カーブ位置Pc、及び、カーブ形状Rc(カーブの曲率半径など)は、ナビゲーション装置NAVの地図情報に記憶されたカーブ情報から読み出される。また、道路上の点(ノード点)の位置を記憶しておき、それらを幾何学的に滑らかに繋げる線に基づいてカーブの曲率半径を推定することができる(例えば、特許3378490号を参照)。
【0043】
次いで、ステップ535では、加速操作量センサAS(加速操作量取得手段)の出力に基づいて、運転者によるアクセルペダルAPの操作量(加速操作量Ap)が取得される。
【0044】
次に、ステップ540では、車両がカーブを安定して適正に通過することができる車速である適正車速Vqoが、カーブの曲率半径に基づいて演算される。具体的には、例えば、カーブ内の曲率半径が一定となる区間(図3では、一定曲率半径区間Zit)の曲率半径に基づいて適正車速Vqoが演算される。また、適正車速Vqoは、カーブ内の最小曲率半径Rmに基づいて演算され得る。
【0045】
図6に示すように、カーブの曲率半径(最小曲率半径Rm)が大きいほど適正車速Vqoはより大きい値に演算される。図6に示した例では、曲率半径にかかわらず概ね同一の横加速度をもって車両がカーブを通過できるように適正車速Vqoが決定される。
【0046】
更に、適正車速Vqoは、登降坂勾配Kud道幅(幅員)Wrd、前方の見通しMsk、及び、車速Vxのうちの少なくとも1つ以上に基づいて調整され得る。ここにおいて、登降坂勾配Kudが降り坂の場合、平坦路の場合に比較して適正車速Vqoが小さい値に調整され、登降坂勾配Kudが登り坂の場合、平坦路の場合に比較して適正車速Vqoが大きい値に調整される。道幅Wrdが狭いほど適正車速Vqoがより小さい値に調整される。前方の見通しMskが悪いほど適正車速Vqoがより小さい値に調整される。また、車速Vxが高いほど適正車速Vqoより小さい値に調整される。
【0047】
次に、ステップ545にて基準地点が演算される。基準地点とは、カーブ車速制御によって達成すべき車速特性を規定するための基準となる地点である。基準地点としては、車速を適正車速Vqoに維持すべき区間の入口地点の目標となる減速基準地点Pcr、車速を適正車速Vqoに維持すべき区間の出口地点の目標となる維持基準地点Pca、及び、加速を制限すべき区間の出口地点の目標となる加速基準地点Pcsがある(後述する図9等を参照)。
【0048】
以下、図7を参照しながら、ステップ545での具体的な処理について詳細に説明する。先ず、ブロックB1では、減速基準地点Pcrを決定するための距離Lpr(図3を参照)が適正車速Vqoに基づいて演算される。具体的には、Vqoが所定値Vq1以下ではLpr=0となり、Vqo>Vq1ではVqoの増加に従ってLprが大きくなるように、Lprが演算される。
【0049】
ブロックB2では、カーブ位置Pc、カーブ形状Rc、及び、距離Lprに基づいて、減速基準地点Pcrが決定される。減速基準地点Pcrは、地点Cs(図3を参照、カーブ内の曲率半径が一定となる区間の入口地点(曲率半径一定の区間で、車両に最も近い地点)、或いは、カーブ内の曲率半径が最小となる地点で車両に最も近い地点)から距離Lprだけカーブ入口Ciに近いカーブ上の地点に設定される。従って、Pcrは、カーブ形状Rc、距離Lpr、及び地点Csに基づいて決定されるということもできる。
【0050】
このように減速基準地点Pcrを設定するのは、地図情報等に誤差が含まれる場合を考慮するためである。即ち、車速を適正車速Vqoに維持すべき区間の入口地点に対応するPcrを地点Csよりもカーブ入口Ciに距離Lprだけ近い地点とすることで、カーブ車速制御による減速が早めに開始され得る。この結果、上記誤差の存在に起因して車速が適正車速Vqoに維持開始される実際の地点が地点Csよりも奥側(車両から遠い側)となる事態の発生を抑制できる。
【0051】
なお、距離Lprは一定値とすることができる。また、減速基準地点Pcrは、地点Cs(カーブ内の曲率半径が一定となる区間の入口地点、或いは、カーブ内の曲率半径が最小となる地点)に設定され得る。地点Csは、カーブ形状Rc、及びカーブ位置Pcに基づいて決定される。
【0052】
ブロックB3では、維持基準地点Pcaを決定するための距離Lpa(図3を参照)が、適正車速Vqo及び一定曲率半径区間の距離Lit(図3を参照)に基づいて演算される。具体的には、Litが所定値Li1以下ではLpa=0となり、Lit>Li1では、Litの増加に従ってLpaが大きくなるように、Lpaが演算される。加えて、Vqoが大きいほどLpaがより小さい値に演算される。なお、カーブ形状によっては、区間Zitが存在しない場合(Lit=0)もある。この場合、地点Csと地点Ceとが一致する。
【0053】
ブロックB4では、カーブ位置Pc、カーブ形状Rc、及び、距離Lpaに基づいて、維持基準地点Pcaが決定される。維持基準地点Pcaは、地点Ce(図3を参照、カーブ内の曲率半径が一定となる区間の出口地点(曲率半径一定の区間で、車両に最も遠い地点))から距離Lpaだけカーブ入口Ciに近いカーブ上の地点に設定される。従って、Pcaは、カーブ形状Rc、距離Lpa、及び地点Ceに基づいて決定されるということもできる。
【0054】
このように維持基準地点Pcaを設定するのは、車速が適正車速Vqoに維持された後においてカーブ出口に向けて早めに加速したいという運転者の意志を反映するためである。加えて、適正車速Vqoが大きい場合、距離Lpaが小さい値に演算されて、車両の加速が早期に開始されることが抑制される。この結果、車速が大きい場合において車両の安定した走行が確保される。
【0055】
なお、距離Lpaは、一定曲率半径区間の距離Lit及び適正車速Vqoの何れか一方のみに基づいて演算され得る。また、距離Lpaは、一定値とすることができる。また、維持基準地点Pcaは、地点Ce(カーブ内の曲率半径が一定となる区間の出口地点)に設定され得る。地点Ceは、カーブ形状Rc、及びカーブ位置Pcに基づいて決定される。
【0056】
ブロックB5では、加速基準地点Pcsを決定するための距離Lps(図3を参照)が、適正車速Vqo及び距離Ledに基づいて演算される。距離Ledとは、退出緩和曲線区間(図3を参照)の距離である。具体的には、Vqoの増加に従ってLpsが大きくなるように、Lpsが演算される。加えて、Ledが大きいほどLpsがより大きい値に演算される。
【0057】
ブロックB6では、カーブ位置Pc、カーブ形状Rc、及び、距離Lpsに基づいて、加速基準地点Pcsが決定される。加速基準地点Pcsは、地点Ce(図3を参照、カーブ内の曲率半径が一定となる区間の出口地点(曲率半径一定の区間で、車両に最も遠い地点))から距離Lpsだけカーブ出口Cdに近いカーブ上の地点に設定される。従って、Pcsは、カーブ形状Rc、距離Lps、及び地点Ceに基づいて決定されるということもできる。
【0058】
このように加速基準地点Pcsを設定するのは、カーブ出口に向けて加速が許可された直後の所定区間内(即ち、基準地点Pca以降の所定区間内)では、過大な加速度の発生を抑制して車両の安定した走行を確保するためである。加えて、適正車速Vqoが大きい場合、距離Lpsが大きい値に演算されて、加速が制限される距離が長くされる。この結果、車速が大きい場合において車両の安定した走行が確保される。更には、距離Ledが大きいほど、距離Lpsがより大きい値に演算される。この結果、退出緩和曲線区間における入口側の所定割合の区間では、加速が制限されて車両の安定した走行が保証され得る。
【0059】
なお、距離Lpsは、退出緩和曲線区間の距離Led及び適正車速Vqoの何れか一方のみに基づいて演算され得る。また、距離Lpsは、一定値とすることができる。また、維持基準地点Pcaは、地点Ce(カーブ内の曲率半径が一定となる区間の出口地点)に設定され得る。地点Ceは、カーブ形状Rc、及びカーブ位置Pcに基づいて決定される。以上、図5のステップ545における基準地点の演算について説明した。
【0060】
再び、図5を参照すると、次に、ステップ550にて、相対距離が演算され、続くステップ555にて目標車速が演算される。相対距離とは、カーブと車両との間の区間の相対距離である。相対距離としては、自車位置Pvhと基準地点Pc#との間の区間の相対距離Lvh#がそれぞれ演算される。また、目標車速とは、カーブ車速制御により制限すべき車速(車速の上限)の目標であり、自車位置Pvhにおける目標車速Vtが演算される。
【0061】
各種記号等の末尾に付された「#」は、各種記号等が基準地点Pcr,Pca,Pcsのうち何れの地点に係わるものであるかを示していて、「r」は減速基準地点、「a」は維持基準地点、「s」は加速基準地点を示している。例えば、相対距離Lvhrは、自車位置Pvhと減速基準地点Pcrとの間の区間の距離を表す。
【0062】
以下、図8を参照しながら、ステップ550、555での具体的な処理について詳細に説明する。先ず、ブロックB7では、自車位置Pvh、及び減速基準地点Pcrに基づいて、自車位置Pvhと基準地点Pcrとの間の区間の距離である相対距離Lvhrが演算される。
【0063】
ブロックB8では、距離Lvhrに対する第1目標車速Vto1の特性マップに基づいて自車位置Pvhにおける第1目標車速Vto1が演算される。第1目標車速Vto1とは、車両が地点Pcrに到達するまでの期間に対するカーブ車速制御の目標車速である。第1目標車速Vto1は、Lvhrの減少に従って目標車速Vto1が減少し、Lvhr=0にてVto1=Vqoとなる(即ち、地点Pcrで適正車速Vqoとなる)ように設定される。
【0064】
ここで、このような目標車速Vto1の位置(距離)に対する減速度が一定値Giとなるように、第1目標車速Vto1の特性が設定され得る。なお、加速度一定の場合、位置(距離)に対する速度の変化特性は曲線で表されるが、図8では、説明を簡略化するため、速度変化が直線で表わされている。以下の図についても同様である。
【0065】
ブロックB9では、自車位置Pvh、及び維持基準地点Pcaに基づいて、自車位置Pvhと基準地点Pcaとの間の区間の距離である相対距離Lvhaが演算される。ブロックB10では、距離Lvhaに対する第2目標車速Vto2の特性マップに基づいて自車位置Pvhにおける第2目標車速Vto2が演算される。第2目標車速Vto2とは、車両が地点Pcrを通過後且つ地点Pcaに到達するまでの期間に対するカーブ車速制御の目標車速である。第2目標車速Vto2は、距離Lvhaにかかわらず一定(Vto2=Vqo)となるように設定される。
【0066】
ブロックB11では、自車位置Pvh、及び加速基準地点Pcsに基づいて、自車位置Pvhと基準地点Pcsとの間の区間の距離である相対距離Lvhsが演算される。ブロックB12では、距離Lvhsに対する第3目標車速Vto3の特性マップに基づいて自車位置Pvhにおける第3目標車速Vto3が演算される。第3目標車速Vto3とは、車両が地点Pcaを通過後且つ地点Pcsに到達するまでの期間に対するカーブ車速制御の目標車速である。
【0067】
第3目標車速Vto3は、Lvhs=LpsにてVto3=Vqoとなり(即ち、地点Pcaで適正車速Vqoとなり)、Lvhsの減少に従って目標車速Vto3が増大するように設定される。ここで、このような目標車速Vto3の位置(距離)に対する加速度が一定値Goとなるように、第3目標車速Vto3の特性が設定され得る。
【0068】
ブロックB13(切替手段)では、自車位置Pvhと地点Pc#とに基づいて、目標車速Vto1、Vto2、Vto3の何れかが選択的に目標車速Vtoとして決定される。具体的には、自車位置Pvhが、地点Pcrよりもカーブ入口側にあるときには目標車速VtoがVto1に決定され、地点Pcrと地点Pcaとの間にあるときには目標車速VtoがVto2に決定され、地点Pcaと地点Pcsとの間にあるときには目標車速VtoがVto3に決定される。換言すれば、車両の進行に従って、目標車速Vtoが、Vto1からVto2へ、Vto2からVto3へと順次切り替えられていく。即ち、車両の位置に従って、カーブ車速制御の基準とする地点(基準地点)が地点PcrからPcaへ、地点PcaからPcsへと順次切り替えられていく。
【0069】
ブロックB14では、加速操作量センサAS(加速操作量取得手段)によって取得される運転者の加速操作部材APの操作量Apに基づいて、修正車速Vzが演算される。修正車速Vzは、加速操作量ApがAp1(所定値)以下のときには「0」となり、Ap>Ap1のときにはApの増加に従って増大するように演算される。更に、修正車速VzにはApがAp2(所定値)以上でVz=Vz1(所定値)となるように上限値Vz1を設けることができる。
【0070】
ブロックB15(加算手段)では、上記のように選択・決定された目標車速Vtoに修正車速Vzが加えられることで、自車位置Pvhにおける目標車速Vt(=Vto+Vz)が演算される。このように、加速操作量Apに基づく修正車速Vzだけ目標車速Vtoを増大させて目標車速Vtが演算されることにより、運転者の加速意志をカーブ車速制御に反映することができる。また、上限値Vz1を設けることで、不必要な車両の加速を抑制することができる。
【0071】
以下、図9を参照しながら、位置(距離)に対する目標車速Vtの推移の一例について説明する。図9に示す例では、減速基準地点Pcr(第1地点)が、カーブの最小曲率半径区間における車両に最も近い側の地点Csから距離Lprだけカーブ入口側に設定され、維持基準地点Pca(第2地点)が、カーブの最小曲率半径区間における車両に最も遠い側の地点Ceから距離Lpaだけカーブ入口側に設定され、更に、加速基準地点Pcs(第3地点)が、地点Ceから距離Lpsだけカーブ出口側に設定されている。
【0072】
カーブの最小曲率半径Rmに基づいて適正車速Vqoが演算される。地点Pcrと適正車速Vqoとを基点(図中の点X)として、地点Pcrの手前側において、車両が地点Pcrに接近していく場合における目標車速である目標車速Vto1が設定される。目標車速Vto1は、位置(距離)に対して一定の減速度(減速度Gi)をもって減少するように設定することができる。
【0073】
地点Pcrと地点Pcaとの間において、車両が地点Pcrを通過後且つ地点Pcaに接近していく場合における目標車速である目標車速Vto2が設定される。目標車速Vto2は、位置(距離)にかかわらず一定(Vto2=適正車速Vqo)となるように設定される。
【0074】
更に、地点Pca、地点Pcs及び適正車速Vqoに基づいて、地点Pcaと地点Pcsとの間において、車両が地点Pcaを通過後且つ地点Pcsに接近していく場合における目標車速である目標車速Vto3が設定される。目標車速Vto3は、位置(距離)に対して一定の加速度(減速度Go)をもって増大するように設定することができる。以上、目標車速Vto1、Vto2、Vto3で構成される目標車速Vtoの特性は、運転者の加速操作が行われない場合(Ap=0)における目標車速Vtの特性である。
【0075】
目標車速Vtoは運転者の加速操作に基づいて調整される。即ち、加速操作量Apに基づいて演算される修正車速Vzが目標車速Vto(目標車速Vto1、Vto2、Vto3)に加算され、目標車速Vt(=Vto+Vz)が加速操作量Apの増加に応じて増加するように調整される。このとき、修正車速Vzには、運転者の加速操作量Apにかかわらず、上限値Vz1が設けられて、目標車速Vtに上限ガード(図9にて一点鎖線で表す上限特性Vtm)が設定される。
【0076】
運転者が加速操作を行わない場合(Ap=0)、修正車速Vz=0となる。従って、目標車速Vtは、目標車速Vto1、Vto2、Vto3で構成される特性に従って、自車位置Pvhに応じて決定されていく。一方、運転者が加速操作量Apが一定に維持される加速操作を行う場合(Apによる修正車速VzがVzaで一定)、目標車速Vtは、図9に太い実線で示した特性(即ち、Vto1、Vto2、Vto3で構成される特性をVzaだけ上方にシフトして得られる特性)に従って、自車位置Pvhに応じて決定されていく。このように、目標車速Vtは、図9にて微細なドットで示す領域内で調整され得る。以上、図5のステップ550、555における相対距離の演算、及び目標車速の演算について説明した。
【0077】
再び、図5を参照すると、次に、ステップ560にて、カーブ車速制御が実行中であるか否かが判定され、カーブ車速制御が実行中でない場合、ステップ565にて、制御開始条件が成立したか否かが判定される。制御開始条件は、車両の現在の車速Vxが、(目標車速Vto1に基づいて演算される)自車位置Pvhにおける目標車速Vtを超えたときに成立する。換言すれば、制御開始条件は、位置(距離)に対する目標車速Vtの特性に対して実際の車速が大きくなったときに成立する。
【0078】
例えば、図9に示した例では、加速操作が行なわれない場合(Ap=0)、点Aに対応する地点Pcsにてカーブ車速制御が開始される。また、加速操作量Apが一定に維持される場合(Vz=Vzaで一定)、点Bに対応する地点Pcs’にてカーブ車速制御が開始される。
【0079】
この制御開始条件が成立すると、ステップ570にて、カーブ車速制御が開始・実行される。カーブ車速制御では、現在の車速Vxが自車位置Pvhにおける目標車速Vtを超えないように制御される。
【0080】
即ち、先ず、車両が目標車速Vto1に基づいて演算される目標車速Vt(=Vto1+Vz)に従って減速させられる。そして、自車位置Pvhが地点Pcrに達する(車両が地点Pcrを通過する)と、目標車速Vto2に基づいて演算される目標車速Vt(=Vto2+Vz)に従って、車速が調整される(Vz=0の場合、適正車速Vqoに維持される)。自車位置Pvhが地点Pcaに達する(車両が地点Pcaを通過する)と、カーブの出口に向けて、目標車速Vto3に基づいて演算される目標車速Vt(=Vto3+Vz)に従って、車両の加速が制限される。
【0081】
このようにカーブ減速制御実行中において、ステップ575では、制御終了条件が成立したか否かが判定される。制御終了条件は、自車位置Pvhが地点Pcsに達したとき(車両が地点Pcsを通過したとき)に成立する。この制御終了条件が成立すると、カーブ車速制御は終了する。即ち、加速の制限が解除されて、通常の走行状態(加減速操作に応じて車両が加減速する状態)が開始される。
【0082】
以下、図10を参照しながら、運転者による種々の加速操作がなされた場合における車速変化の一例について説明する。
<運転者が制御中に加速操作量Apを増減する場合>
先ず、加速操作特性Apaで表されるように、運転者がカーブ走行中において加速操作量Apを増減させる場合について説明する。この場合における車速の変化は、車速Vxaに対応する。
【0083】
具体的には、地点e1において、自車位置における車速Vxが目標車速Vt(加速操作がなされていないためVtoと等しい)を超えたことで、カーブ車速制御が開始される。車両は目標車速Vt(=Vto)の特性に従って減速させられる。運転者が加速操作を開始したことで、地点e2において加速操作量ApがAp1を超えると、目標車速Vtが加速操作量Ap(従って、修正車速Vz)に基づいてVtoに対して増加するように調整される。この目標車速Vtの減少度合いの低下に伴って車速Vxaの減少度合いも低下する。
【0084】
運転者がアクセルペダルAPを戻し始めると、修正車速Vzが小さく演算され、目標車速VtもVtoに近づくように調整される。地点e3において、加速操作量ApがAp1を下回ると、目標車速VtがVtoに再び一致する。この結果、車速Vxaは、目標車速Vt(=Vto)の特性に従って再び調整される。
【0085】
地点Pcrと地点Pcaとの間(車速維持区間)において、運転者が加速操作を開始したことで、地点e4において加速操作量ApがAp1を再び超えると、目標車速Vtが加速操作量Ap(従って、修正車速Vz)に基づいてVtoに対して再び増加するように調整される。この目標車速Vtの増加に伴って車速の増加が許可され、車速Vxaは増加する。
【0086】
<運転者が制御開始前に加速操作を行っている場合>
加速操作特性Apbで表されるように、カーブ車速制御の開始前に運転者が加速操作を行って加速操作量Apが「0」より大きい値になっている場合について説明する。この場合における車速の変化は、車速Vxbに対応する。
【0087】
この場合、加速操作量Apに基づいて目標車速VtはVtoから修正車速Vzだけ増大されて目標車速Vtbに調整される。車速Vxbが目標車速Vtbを超える地点e5においてカーブ車速制御が開始される。カーブ加速制御が開始されると、目標車速Vtbの特性に従って車速Vxbが減少する。
【0088】
<運転者が大きな加速操作を行った場合>
加速操作特性Apc(破線)で表されるように、カーブ車速制御の実行中に、運転者が大きな加速操作を行った場合について説明する。この場合における車速の変化は、車速Vxc(破線)に対応する。
【0089】
加速操作特性Apcで示すように、加速操作量Apが極めて大きい場合、修正車速Vzが上限値Vz1(図8を参照)に制限される。このように修正車速Vzが上限値Vz1に制限されている間、目標車速Vtの特性は上限特性Vtmに維持される。目標車速Vtが上限特性Vtmに達する地点e6までの区間において、目標車速Vtの増加に伴って車速の増加が許可され、車速Vxcは増加する。即ち、カーブ車速制御の減速区間(制御開始から地点Pcrに到達するまで)であっても車両の加速が許容される。加えて、加速操作量Apが極めて大きい場合であっても、加速操作量Apにかかわらず上限特性Vtmが設定されるため、車速が上限特性Vtmを超えることはない。
【0090】
以上、本発明の実施形態に係る車両の速度制御装置によれば、カーブ車速制御において、運転者が加速操作を行わない場合(加速操作量Ap=0)での目標車速Vtoが、第1、第2、第3目標車速Vto1,Vto2,Vto3で構成される特性に従って決定される。Vto1は、地点Pcrまで減速度Gi(例えば、一定値)をもって減少して地点Pcrにて適性車速Vqoとなり、Vto2は、地点Pcrから地点Pcaまで適正車速Vqoに維持され、Vto3は、地点Pcaから地点Pcsまで加速度Go(例えば、一定値)をもって増大する特性に決定される。運転者による加速操作量Apに基づいて修正車速Vzが演算され、VtoにVzが加算されて目標車速Vt(=Vto+Vz)が決定される。そして、車速が自車位置における目標車速Vtを超えないように調整される。
【0091】
これにより、目標車速Vtの演算に際して加速操作量Apが考慮されるため、運転者の加速意志がカーブの全区間(カーブ車速制御の開始から終了までの区間)に亘ってカーブ車速制御に反映される。従って、運転者の違和感が低減される。特に、カーブ車速制御の減速区間(制御開始地点から地点Pcrまで)、或いは、車速維持区間(地点Pcrから地点Pcaまで)であっても車両の加速が許容される。従って、カーブ車速制御が運転者のフィーリングに合致する。更には、目標車速Vtに上限特性Vtmが設けられるため、不必要な車両の加速が抑制されて、安定してカーブを通過することができる。
【0092】
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態では、上述の図8に示すように、加速操作量Apに基づいて加速操作時の修正車速Vzが演算され、修正車速Vzを目標車速Vto(Ap=0のときの目標車速Vt)に加算して目標車速Vtが調整されるが、この目標車速Vtの調整を、適正車速Vqoに修正車速Vqzを加算することによって行うことができる。
【0093】
即ち、図11に示すように、修正車速Vqzが、運転者のアクセルペダルAPの加速操作量Apに基づいて演算される。加速操作量ApがAp3(所定値)以下ではVqz=0とされ、加速操作量ApがAp3より大きいとき、Vqzは、加速操作量Apの増加に従ってVqzが大きくなるように演算される。更に、Vqzには、加速操作量ApがAp4(所定値)以上でVqzがVz4(所定値)に維持されるように上限を設けることができる。このように演算された修正車速Vqzが適正車速Vqoに加算されて適正車速Vq(=Vqo+Vqz)が算出される。
【0094】
上述の実施形態では、図9に示すように、目標車速Vtoが適正車速Vqoに基づいて設定される。これに対し、この場合、適正車速Vqoに代えて加速操作が考慮されたVq(=Vqo+Vqz)に基づいて目標車速Vtが設定される。即ち、加速操作量Apに応じて適正車速VqがVqoから増大して調整されるため、上述と同様の効果が得られる。また、修正車速Vqzに上限値Vz4を設けることによって、上述と同様に、不必要な車両の加速を抑制することができる。
【0095】
また、上記実施形態、及び上記変形例では、図8、及び図11に示すように、修正車速Vz、Vqzを加算することで加速操作量Apが考慮されるが、修正車速Vz、Vqzの加算に代えて、修正係数Kvzを乗算することで加速操作量Apを考慮することができる。
【0096】
即ち、図12に示すように、加速操作量Apに基づいて加速操作時の修正係数Kvz(≧1)が演算される。修正係数Kvzは、加速操作量ApがAp5(所定値)以下の場合には「1」に演算され、Ap>Ap5では加速操作量Apの増加に従って増加するように演算される。更に、Ap>Ap6(所定値)ではKvzを上限値Kz6に維持することで、目標車速Vtに上述の同様の上限特性Vtmを設けることができる。これによっても、修正車速Vz、Vqzを加算して加速操作量Apが考慮される場合と同様の作用・効果が奏され得る。
【0097】
加速操作量Apに基づいて適正車速Vqoが修正される場合(適正車速Vqoに対して修正車速Vqzが加算される場合、或いは、修正係数Kvzが乗算される場合)においては、修正後の適正車速Vqと距離Lvh#とに基づいて目標車速Vt1,Vt2,Vt3が演算され、これらの何れかが、目標車速Vtとして選択的に決定され得る。このとき、目標車速Vt1,Vt2,Vt3の何れかが、自車位置Pvhと地点Pc#とに基づいて、切替手段によって目標車速Vtとされる。
【0098】
また、上記実施形態においては、図8に示すように、自車位置Pvhと基準地点Pc#の位置とから、その間の距離Lvh#がそれぞれ演算され、自車位置Pvhの進行に基づいて基準地点Pc#を順次切り替えながら、距離Lvh#に基づいてカーブ車速制御が行われる。これに対し、距離Lvh#を演算することなく、図9に示すように、基準地点Pc#を用いてカーブ上の位置(地点)に対する目標車速Vtの特性を設定し、自車位置Pvhにおける目標車速Vtに基づいてカーブ速度制御が実行されてもよい。
【0099】
また、自車位置Pvhと或る地点との間の距離(位置関係)Lvh#は、車速Vxを用いて時間(到達時間)Tvh#に変換できる。そこで、上述の説明において用いられる特性(図8及び9)を、距離Lvh#に代えて時間Tvh#についての特性に置き換えることができる。例えば、目標車速Vtoを自車位置Pvhから基準地点Pc#に達するまでの時間Tvh#に対する特性とすることができる。この場合、カーブ車速制御は、自車位置Pvhとカーブ位置Pcとの相対的な位置関係(距離)と車速Vxとに基づいて演算される到達時間Tvh#に基づいて実行される。なお、上述したように、各種記号等の末尾に付された「#」は、各種記号等が基準地点Pcr,Pca,Pcsのうち何れの地点に係わるものであるかを示していて、「r」は減速基準地点、「a」は維持基準地点、「s」は加速基準地点を示している。
【0100】
また、上述の説明では、ナビゲーション装置を用いた場合について説明したが、車載のカメラ映像から、車両とカーブとの相対的な位置、及び、カーブの曲率半径を取得することができる。例えば、車載のステレオカメラの画像に基づいて、道路上の白線、或いは道路端等が検出される。そして、ステレオ画像内における同じ対象物の位置の間のズレ量と、三角測量の原理とに基づいて、画像全体における距離分布が演算され得る。この結果に基づいて、車両からカーブまでの距離、及びカーブの曲率半径を求めることができる。
【0101】
また、本発明は、定速制御(オートクルーズ制御)に用いることができる。この場合、運転者によって設定された設定車速Vsをもって車両は定速走行を行う。車両前方にカーブが認識されると、車速Vxが自車位置における目標車速Vto1を超えた地点から基準地点Pcrまでは目標車速Vto1の特性に基づいて車両が自動的に減速される。車両が基準地点Pcrを通過すると、目標車速Vto2の特性に基づいてカーブ内を走行するのに適した一定車速(適正車速Vqo)に車速Vxが維持される。車両が基準地点Pcaを通過すると、目標車速Vto3の特性に基づいて車速Vxが設定車速Vsに達するまで車両が再加速される。このように、本発明が定速制御に用いられる場合、上述の加速制限制御(地点Pcaから地点Pcsまでの制御)に代えて、設定車速Vsにまで車両を再加速する加速制御が実行される。
【0102】
このように、本発明が定速制御に用いられる場合において、運転者の加速操作があった場合、上述と同じ方法によって、目標車速Vto(Vto1,Vto2,Vto3)が加速操作量Apに応じて増大するように調整され、調整された後の目標車速Vtに基づいて車速が制御される。この結果、運転者の加速操作が定速制御にも考慮されるため、運転者の違和感が抑制される。
【0103】
なお、定速制御(オートクルーズ制御)を備える場合、車速制御手段A4は、車速Vxが目標車速Vtと一致するように車速Vxを制御する。また、定速制御(オートクルーズ制御)を備えない場合には、車速制御手段A4は、車速Vxが目標車速Vtを超えないように(目標車速を上限値として)車速Vxを制御する。
【0104】
また、図13に示すように、運転者が要求する車両に作用する駆動力を推定し、これを車速に変換して修正車速Vyを演算することができる。即ち、加速操作量Ap、及び、ブロックB16(エンジン回転数取得手段、エンジン回転速度センサNE)によって取得されるエンジン回転速度Neに基づいて、ブロックB17にて、エンジン出力(運転者が要求しているエンジン出力)Tegが演算される。このエンジン出力Tegに、ブロックB18(変速比(減速比)取得手段)によって取得される減速比Gtmを乗算することで、運転者が要求する駆動力Dfが演算される。この駆動力DfがブロックB19にて積分処理される。その積分結果ΣDfに基づいて、ブロックB20にて、図8に示した修正車速Vzと同様の演算マップを用いて修正車速Vyが演算される。修正車速Vzと同様、修正車速Vyには上限値Vy1が設けられる。ブロックB21(加算手段)にて、目標車速Vtoに修正車速Vyが加算されて、目標車速Vt(Vto+Vy)が演算される。
【0105】
これに対し、上述のように駆動力を推定演算することなく、加速操作量Apを直接積分処理して、この積分結果ΣApに基づいて修正車速Vyを演算することができる。これは、加速操作量Apが運転者の加速意志を表す状態量であることに基づく。
【0106】
図14に示すように、駆動力Df(或いは、加速操作量Ap)に対して、走行抵抗を相殺して(走行抵抗とつりあって)車両を一定速度で維持できる駆動力Dfo(或いは、加速操作量Apo)が決定される。駆動力Dfo、加速操作量Apoは実験的に予め求めることができる。駆動力Df(或いは、加速操作量Ap)が駆動力Dfo(或いは、加速操作量Apo)を越えると上記の積分演算が開始される(地点d2を参照)。駆動力積分値ΣDf(或いは、加速操作量積分値ΣAp)に基づいて目標車速Vyが演算され、目標車速Vtoに加えられる。目標車速Vt(=Vto+Vy、図14ではVtd)は目標車速Vtoに対して増大されるため、加速操作量Apに応じて車両の減速が弱められ、或いは加速が許容されるなどにより、運転者の違和感が低減される。加えて、上限値Vy1(図13を参照)によって上限特性Vtmが設定される。上限特性Vtmによって、車速Vxがガードされ、加速操作が行われたとしてもカーブ内での安定した走行が確保される。
【0107】
図8等では、加速操作量Apに基づく目標車速の修正(修正車速Vz、Vyの加算、修正係数Kvzの乗算)が、ブロックB13(切替手段)によって選択された目標車速Vtoに対して行われるが、目標車速Vto1,Vto2,Vto3に対して加速操作量Apを考慮して目標車速Vt1,Vt2,Vt3が演算され、これらの修正後の目標車速Vt1,Vt2,Vt3の何れかが、目標車速Vtとして選択的に決定され得る。即ち、目標車速Vto1,Vto2,Vto3に修正車速Vz,Vyが加算、或いは、修正係数Kvzが乗算されて、目標車速Vt1,Vt2,Vt3が演算される。このとき、切替手段は、自車位置Pvhと地点Pc#とに基づいて、目標車速Vt1,Vt2,Vt3の何れかを、目標車速Vtとして決定する。
【図面の簡単な説明】
【0108】
【図1】本発明の実施形態に係る車両の速度制御装置を搭載した車両の概略構成図である。
【図2】図1に示した装置が実行する速度制御の概要を説明するための機能ブロック図である。
【図3】カーブの形状の一例を示した図である。
【図4】図2に示した車速制御手段が実行する速度制御を説明するための機能ブロック図である。
【図5】図1に示した装置により実行されるカーブ車速制御についてのフローチャートである。
【図6】カーブの適正車速を演算する際に参照される演算マップを示したグラフである。
【図7】図1に示した装置により実行される基準地点の演算についての具体的な処理を説明するための機能ブロック図である。
【図8】図1に示した装置により実行される、相対距離の演算及び目標車速の演算についての具体的な処理を説明するための機能ブロック図である。
【図9】位置(距離)に対する目標車速の推移の一例を示した図である。
【図10】運転者による種々の加速操作がなされた場合におけるカーブ車速制御による車速変化の一例を示した図である。
【図11】本発明の実施形態の変形例に係る車両の速度制御装置により、適正車速を修正して運転者による加速操作が考慮された目標車速を決定する場合の演算処理を説明するための機能ブロック図である。
【図12】本発明の実施形態の他の変形例に係る車両の速度制御装置により、加速操作時の修正係数を利用して運転者による加速操作が考慮された目標車速を決定する場合の演算処理を説明するための機能ブロック図である。
【図13】本発明の実施形態の他の変形例に係る車両の速度制御装置により、運転者が要求する車両の駆動力を車速に変換して修正車速を演算することで、運転者による加速操作が考慮された目標車速を決定する場合の演算処理を説明するための機能ブロック図である。
【図14】図13に示した演算処理に基づいて実行されるカーブ車速制御による車速変化の一例を示した図である。
【符号の説明】
【0109】
AP…アクセルペダル、BP…ブレーキペダル、WS**…車輪速度センサ、PW**…制動圧力センサ、EG…エンジン、TM…変速機、BRK…ブレーキアクチュエータ、ECU…電子制御ユニット、NAV…ナビゲーション装置、GPS…グローバル・ポジショニング・システム、MAP…記憶部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の速度を取得する車速取得手段と、
前記車両の前方にあるカーブの形状を取得する形状取得手段と、
前記カーブと前記車両との位置関係を取得する位置取得手段と、
前記カーブ形状と前記位置関係とに基づいて、前記車両が前記カーブ内を走行する際の目標車速を決定する目標車速決定手段と、
前記目標車速と前記車両速度とに基づいて、前記車両の速度を制御する車速制御手段と、
を備えた車両の速度制御装置であって、
前記車両の運転者により操作される加速操作部材の操作量を取得する加速操作量取得手段を備え、
前記目標車速決定手段は、
前記操作量に基づいて、前記操作量がゼロより大きい場合に前記操作量がゼロの場合よりも前記目標車速がより大きい値となるように前記目標車速を調整する調整手段を備えた、車両の速度制御装置。
【請求項2】
請求項1に記載の車両の速度制御装置において、
前記目標車速決定手段は、
前記カーブにおいて曲率半径が次第に減少する区間に対して前記目標車速が増大していくことが許容されるように、前記操作量に基づいて前記目標車速を決定するよう構成された車両の速度制御装置。
【請求項3】
車両の速度を取得する車速取得手段と、
前記車両の前方にあるカーブの形状を取得する形状取得手段と、
前記カーブの形状に基づいて、前記カーブ内を前記車両が適正に通過するための適正車速と、前記カーブの途中の地点であって前記車両の速度を前記適正車速まで減少させるべき地点の基準となる基準地点とを決定する基準決定手段と、
前記基準地点と前記車両との間の区間の相対距離を取得する距離取得手段と、
前記基準地点と前記適正車速と前記相対距離とに基づいて、前記車両の速度を前記適正車速まで減少させるための目標車速を決定する目標車速決定手段と、
前記目標車速と前記車両速度とに基づいて、前記車両の速度を制御する車速制御手段と、
を備えた車両の速度制御装置であって、
前記車両の運転者により操作される加速操作部材の操作量を取得する加速操作量取得手段を備え、
前記目標車速決定手段は、
前記操作量に基づいて、前記操作量がゼロより大きい場合に前記操作量がゼロの場合よりも前記目標車速がより大きい値となるように前記目標車速を調整する調整手段を備えた、車両の速度制御装置。
【請求項4】
請求項3に記載の車両の速度制御装置において、
前記目標車速決定手段は、
前記カーブにおける前記基準地点よりもカーブ入口側であって曲率半径が次第に減少する区間に対して前記目標車速が増大していくことが許容されるように、前記操作量に基づいて前記目標車速を決定するよう構成された車両の速度制御装置。
【請求項5】
請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の車両の速度制御装置において、
前記目標車速決定手段は、
前記操作量が大きいほど、前記目標車速をより大きい値に決定するように構成された車両の速度制御装置。
【請求項6】
請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載の車両の速度制御装置において、
前記目標車速決定手段は、
前記目標車速の前記操作量がゼロの場合における値からの増大量が予め定められた上限を超えないように前記目標車速を決定するよう構成された車両の速度制御装置。
【請求項1】
車両の速度を取得する車速取得手段と、
前記車両の前方にあるカーブの形状を取得する形状取得手段と、
前記カーブと前記車両との位置関係を取得する位置取得手段と、
前記カーブ形状と前記位置関係とに基づいて、前記車両が前記カーブ内を走行する際の目標車速を決定する目標車速決定手段と、
前記目標車速と前記車両速度とに基づいて、前記車両の速度を制御する車速制御手段と、
を備えた車両の速度制御装置であって、
前記車両の運転者により操作される加速操作部材の操作量を取得する加速操作量取得手段を備え、
前記目標車速決定手段は、
前記操作量に基づいて、前記操作量がゼロより大きい場合に前記操作量がゼロの場合よりも前記目標車速がより大きい値となるように前記目標車速を調整する調整手段を備えた、車両の速度制御装置。
【請求項2】
請求項1に記載の車両の速度制御装置において、
前記目標車速決定手段は、
前記カーブにおいて曲率半径が次第に減少する区間に対して前記目標車速が増大していくことが許容されるように、前記操作量に基づいて前記目標車速を決定するよう構成された車両の速度制御装置。
【請求項3】
車両の速度を取得する車速取得手段と、
前記車両の前方にあるカーブの形状を取得する形状取得手段と、
前記カーブの形状に基づいて、前記カーブ内を前記車両が適正に通過するための適正車速と、前記カーブの途中の地点であって前記車両の速度を前記適正車速まで減少させるべき地点の基準となる基準地点とを決定する基準決定手段と、
前記基準地点と前記車両との間の区間の相対距離を取得する距離取得手段と、
前記基準地点と前記適正車速と前記相対距離とに基づいて、前記車両の速度を前記適正車速まで減少させるための目標車速を決定する目標車速決定手段と、
前記目標車速と前記車両速度とに基づいて、前記車両の速度を制御する車速制御手段と、
を備えた車両の速度制御装置であって、
前記車両の運転者により操作される加速操作部材の操作量を取得する加速操作量取得手段を備え、
前記目標車速決定手段は、
前記操作量に基づいて、前記操作量がゼロより大きい場合に前記操作量がゼロの場合よりも前記目標車速がより大きい値となるように前記目標車速を調整する調整手段を備えた、車両の速度制御装置。
【請求項4】
請求項3に記載の車両の速度制御装置において、
前記目標車速決定手段は、
前記カーブにおける前記基準地点よりもカーブ入口側であって曲率半径が次第に減少する区間に対して前記目標車速が増大していくことが許容されるように、前記操作量に基づいて前記目標車速を決定するよう構成された車両の速度制御装置。
【請求項5】
請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の車両の速度制御装置において、
前記目標車速決定手段は、
前記操作量が大きいほど、前記目標車速をより大きい値に決定するように構成された車両の速度制御装置。
【請求項6】
請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載の車両の速度制御装置において、
前記目標車速決定手段は、
前記目標車速の前記操作量がゼロの場合における値からの増大量が予め定められた上限を超えないように前記目標車速を決定するよう構成された車両の速度制御装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【公開番号】特開2010−76695(P2010−76695A)
【公開日】平成22年4月8日(2010.4.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−249568(P2008−249568)
【出願日】平成20年9月29日(2008.9.29)
【出願人】(301065892)株式会社アドヴィックス (1,291)
【出願人】(000100768)アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年4月8日(2010.4.8)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年9月29日(2008.9.29)
【出願人】(301065892)株式会社アドヴィックス (1,291)
【出願人】(000100768)アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Fターム(参考)】
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