CN102101474A - 驾驶辅助装置、方法以及程序 - Google Patents

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Abstract

本发明提供驾驶辅助装置、方法以及程序，提供了一种在抑制制动力的大小过度上升的同时回收能量的技术。确定车辆前方的目标位置和该目标位置上的目标车速，将上述车辆开始减速的开始减速位置与上述目标位置之间分割成多个区间，在构成上述多个区间的各区间内将为了产生在上述开始减速位置和上述目标位置之间使车速减速至上述目标车速的再生制动而应该对蓄电池充电的目标充电功率设定成不同的值，在构成上述多个区间的各区间内控制搭载于上述车辆的发电机以产生对上述蓄电池以上述目标充电功率充电的再生制动。

Description

驾驶辅助装置、方法以及程序
技术领域
本发明涉及进行辅助处理以使在抑制乘车舒适度降低的同时以较高的充电效率对蓄电池进行充电的驾驶辅助装置、方法以及程序。
背景技术
以往，已知有一种在车辆中通过再生制动进行减速并将制动能量回收到蓄电池的技术。例如在专利文献1中，公开了蓄电池能够接受的功率Win(相当于充电功率)为制动力Fbr×速度V(×效率)。另外，通常周知，为了在防止蓄电池的发热和性能劣化的同时对该蓄电池补充最大电力，使充电功率固定比较有效。
[专利文献1]日本特开2007-221889号公报
根据上述的现有技术，在通过再生制动进行减速时，比较有效的是产生利用固定的充电功率对蓄电池充电的再生制动。根据该构成，在进行基于再生制动的制动的情况下，作用于车辆的制动力的大小和车速成反比关系。因此，在该构成中，若通过再生制动进行制动来降低了车速，则作用于车辆的制动力的大小会急剧增大。因此，车速越降低，则乘车舒适度越会急剧恶化。
发明内容
本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于，提供一种在抑制制动力的大小过度上升的同时回收能量的技术。
为了实现上述的目的，在本发明中，将车辆的开始减速位置和目标位置之间分割成多个区间，在构成多个区间的各区间内设定不同值的目标充电功率，在构成多个区间的各区间内产生以目标充电功率对蓄电池充电的再生制动来使车辆减速至目标车速。
在设定特定的目标充电功率的再生制动中，如上述那样可以认为蓄电池的充电功率与作用于车辆的制动力的大小和车速的乘积相等(或者成比例)。所以，若从开始减速位置到目标位置为止产生以单一的充电功率充电的再生制动来进行制动，则制动力的大小与车速成反比地增大，会导致在降低车速的过程中制动力的大小过度变大。因此构成为，将车辆的开始减速位置与目标位置之间分割成多个区间，在各区间内设定不同的目标充电功率来使车速降低至目标车速。所以，与上述的产生以单一的目标充电功率充电的再生制动的构成相比，能够在抑制制动力的大小过度上升的同时回收能量。
这里，目标确定单元只要能够确定车辆的前方的目标位置和目标位置上的目标车速即可。即、能够定义应该达到目标车速(或者目标车速以下)的道路上的位置作为目标位置，并且与目标车速建立对应关系来进行确定即可。对于目标位置，可以与如目标车速为0km/h的停止线的位置或者应该以特定的车速以下行驶的缓行区间的开始位置那样的道路上的地上物建立对应关系，也可以构成为根据信号灯表示的信号确定目标车速并且在应该停止的情况下将与信号灯相对应的停止线作为目标位置，可以采用各种构成。
目标充电功率设定单元能够以使得在开始减速位置和目标位置之间能够使车速减速至目标车速的方式设定多个区间和各区间内的目标充电功率即可。即、与上述的产生以单一的目标充电功率充电的再生制动的构成相比，能够以使得能够在制动力的大小的最大值变小的状态下使车速减速至目标车速的方式设定各区间的长度和各区间内的目标充电功率的值即可。开始减速位置是车辆中开始基于再生制动的减速的位置即可，可以采用根据与目标位置的距离来决定的构成、或者根据驾驶者对车辆的操作(例如为了进行开始减速指示而针对踏板进行的操作)来决定的构成等各种构成。另外，区间的个数是多个即可，能够通过对各区间设定目标充电功率来抑制制动力的大小的上限即可。所以，可以采用分割成预先决定的数量的构成，或者开始减速位置与目标位置之间的距离越长则越增加分割数的构成，或者在不超过预先决定的制动力的大小的上限值的范围内按尽可能少的数量进行分割的构成等各种构成
减速控制单元能够进行如下减速控制即可，即产生以对各区间设定的目标充电功率对蓄电池进行充电的再生制动来使目标位置上的车速成为目标车速那样的减速控制。即、由于以使得目标位置上的车速成为目标车速的方式设定了各区间的目标充电功率，所以在各区间行驶的过程中以使得产生以与各区间相对应的目标充电功率对蓄电池进行充电的再生制动的方式控制发电机。
另外，再生制动能够通过对搭载于车辆的发电机进行控制来实现即可。即、再生制动是将车轮的旋转传递到发电机对与该发电机连接的蓄电池充电的同时使制动力作用于车辆的控制即可。只要是这样，发电机和发动机之间的关系、或者车辆的驱动方式可以采用各种方式，本发明可以应用于利用发动机和作为电动机的发电机中的任意一个或双方来进行驱动的混合动力车，也可以应用于不具备发动机的电动汽车。
并且，也可以构成为，以使得构成多个区间的各区间越靠近开始减速位置则对应的目标充电功率越大的方式设定该目标充电功率。即、以使得越是车速较大的区间则目标充电功率越大的方式设定该目标充电功率。如上所述，在产生以特定的目标充电功率对蓄电池充电的再生制动的情况下，可以认为充电功率与作用于车辆的制动力的大小和车速的乘积相等(或成比例)。因此，在假设了特定的车速的情况下，目标充电功率越大则能够产生越大的制动力。另外，在作用于车辆的制动力的大小较大的情况下，与制动力的大小较小的情况相比，直到使车速降低为止所需要的距离变短。因此，通过以使得构成多个区间的各区间越靠近开始减速位置则对应的目标充电功率越大的方式设定目标充电功率，能够在较早的阶段有效地使车速降低而不会使将车辆减速所需要的距离过度变长。
并且，在车速较大的情况下，与车速较小的情况相比，因空气阻力等造成的能量损失较大，因此车速较大的期间越长则无法通过再生制动回收的能量越大。但是，如果以使得越是车速较大的期间目标充电功率越大的方式设定目标充电功率，则由于能够使车速较大的期间变短，因此能够减少因空气阻力等造成的能量损失，从而能够增大能通过再生制动回收的能量。
并且，也可以设定与蓄电池的性能相关联的目标充电功率。例如可以采用如下构成，即将车辆的开始减速位置与目标位置之间分割成第一区间和在该第一区间之后的第二区间，将第一区间的目标充电功率设为蓄电池能够充电的最大充电功率，将第二区间的目标充电功率设为能够连续进行充电而不会降低蓄电池性能的连续充电功率。即、在刚开始减速后的区间内产生以最大限度的功率对蓄电池进行充电的再生制动，在下一个区间内产生以用于维持蓄电池性能的连续充电功率对蓄电池充电的再生制动。
在控制发电机以产生以规定功率对蓄电池充电的再生制动的构成中，可以定义能够连续充电而不降低蓄电池性能的连续充电功率。该连续充电功率，通常是小于对蓄电池能够充电的最大充电功率，构成为，通过将针对蓄电池的充电功率限制为防止蓄电池的温度上升的那样的功率来维持蓄电池的性能。
在该构成中，通过将与第二区间相比车速相对较大的第一区间的目标充电功率设为最大充电功率，能够在车速较大的第一区间内提前使车速降低，并且能够将能量损失较多的状态抑制在尽可能短的期间内。而且，通过将车速降低后的第二区间的目标充电功率设为连续充电功率，能够在车速降低后抑制蓄电池的性能劣化。
另外，根据从开始减速位置到目标位置之间的距离来决定第一区间和第二区间的长度即可。例如可以采用如下构成，即在从开始减速位置到目标位置之间的距离比利用只是基于以连续充电功率充电的再生制动产生的制动使车速减速至目标车速所需的距离短的情况下，根据最低限度的长度来定义第一区间的长度，该最低限度的长度是需要进行基于以最大充电功率充电的再生制动产生的制动的长度，将其余的区间设为第二区间。另外，如果是在以连续充电功率充电的过程中能够使蓄电池冷却的构成，则也可以构成为，以使得能够在连续充电功率的充电过程中降低因以最大充电功率充电而上升的温度上升部分的方式设定第二区间的长度。
并且，对于如本发明那样，对构成多个区间的各区间设定不同的目标充电功率并在各区间内通过再生制动进行制动的手段，也可以作为程序和方法来应用。另外，对于以上那样的装置、程序、方法，既可以作为单独的装置来实现，也可以利用与车辆上装备的各部分共用的部件来实现，包括各种各样的方式。例如，能够提供具备了以上那样的装置的导航装置和方法、程序。另外，例如使一部分是软件一部分是硬件等，能够进行适当的变更。进而，作为用于控制装置的程序的记录介质，本发明也成立。当然，该软件的记录介质可以是磁记录介质，也可以是光磁记录介质，对于今后开发的任何记录介质也可以完全同样地考虑。
附图说明
图1是包含驾驶辅助装置的导航装置的框图。
图2是表示驾驶辅助处理的流程图。
图3的(3A)是示意性地表示车速的推移的图，(3B)是示意性地表示充电功率的推移的图。
图4的(4A)是示意性地表示车速的推移的图，(4B)是示意性地表示充电功率的推移的图。
图5的(5A)是示意性地表示车速的推移的图，(5B)是示意性地表示充电功率的推移的图。
图6的(6A)是示意性地表示车速的推移的图，(6B)是示意性地表示充电功率的推移的图。
图中符号说明
10...导航装置、20...控制部、21...驾驶辅助程序、21a...目标确定部、21b...目标充电功率设定部、21c...减速控制部、30...记录介质、30a...地图信息、41...GPS接收部、42...车速传感器、43...陀螺仪传感器、44...发电机、45...蓄电池
具体实施方式
这里，按照下面的顺序对本发明的实施方式进行说明。
(1)导航装置的构成：
(2)驾驶辅助处理：
(3)其他的实施方式：
(1)导航装置的构成：
图1是表示包含本发明涉及的驾驶辅助装置的导航装置10的构成的框图。导航装置10具备具有CPU、RAM、ROM等的控制部20和记录介质30，能够由控制部20执行存储在记录介质30和ROM中的程序。在本实施方式中，作为该程序能够执行驾驶辅助程序21。在控制部20正在执行导航处理的状态下执行驾驶辅助程序21。
本实施方式中的车辆具备GPS接收部41、车速传感器42、陀螺仪传感器43、发电机44和蓄电池45，控制部20根据需要利用各部来实现基于驾驶辅助程序21的功能。
GPS接收部41接收来自GPS卫星的电波，经由未图示的接口输出用于计算车辆的当前位置的信息。控制部20通过取得该信号来取得车辆的当前位置。车速传感器42输出与车辆所具备的车轮的旋转速度相对应的信号。控制部20经由未图示的接口取得该信号从而取得车辆的当前车速。陀螺仪传感器43输出与作用于车辆的角速度相对应的信号。控制部20经由未图示的接口取得该信号从而取得车辆的行驶方向。车速传感器42和陀螺仪传感器43被用于对根据GPS接收部41的输出信号确定的车辆的当前位置进行修正等。另外，根据该车辆的行驶轨迹对该车辆的当前位置进行适当修正。
发电机44具备转子，并且该转子经由未图示的齿轮与驱动车轮的车轴连接，通过发电机44的转子与车轮的旋转相应而旋转来进行发电，并利用发电得到的电力对蓄电池45充电。发电机44经由未图示的接口与控制部20连接，控制部20通过向发电机44输出控制信号来控制其发电状态，从而产生再生制动，并能够调整其制动力。
蓄电池45与发电机44连接，利用发电机44发电的电力被进行充电，并向发电机44供给蓄积的电力以使该发电机44作为电动机发挥功能。即、本实施方式中的发电机44也具有作为驱动车辆的电动机的功能，若发电机44从蓄电池45接受电力的供给而旋转，则该旋转经由未图示的齿轮传递到车轮使车辆前进或者后退。另外，本实施方式涉及的车辆是还具备未图示的发动机并被发动机和作为电动机的发电机44中的任意一个或双方驱动的混合动力车，但是本发明也当然可以应用于不具备发动机的电动汽车。
另外，蓄电池45经由未图示的接口与控制部20连接，若控制部20向蓄电池45输出了控制信号，则从蓄电池45输出表示蓄电池45的状态(温度和电压)的信号。控制部20根据该信号确定蓄电池45的状态。
驾驶辅助程序21在使车速减速至目标车速的期间设定多个目标充电功率，为了实现产生以各目标充电功率充电的再生制动的功能，其具备目标确定部21a、目标充电功率设定部21b和减速控制部21c。另外，地图信息30a被预先记录在记录介质30中。
地图信息30a包括表示车辆行驶的道路上所设定的节点的节点数据、用于确定节点间的道路形状的形状插补点数据、表示各节点之间的连结的路段数据、表示道路和其周边存在的地上物(道路上的停止线或白线、人行横道等)的数据等。在本实施方式中，在需要使车辆在紧挨着地上物之前停止的情况下，将使车辆停止的位置定义为目标位置，将表示目标位置的数据与表示地上物的数据建立对应关系。另外，在本实施方式中，由于目标位置是需要使车辆停止的位置，所以目标车速是0km/h。
目标确定部21a是使控制部20实现确定车辆前方的目标位置和该目标位置处的目标车速的功能的模块。即、控制部20通过目标确定部21a的处理，根据GPS接收部41、车速传感器42和陀螺仪传感器43等的输出信号确定车辆的当前位置，并参照地图信息30a确定该当前位置的前方的规定范围内存在的目标位置。目标车速固定为0km/h。
目标充电功率设定部21b是使控制部20实现如下功能的模块，即将车辆的开始减速位置与目标位置之间分割成多个区间，并将为了在开始减速位置与目标位置之间产生使车速减速至目标车速的再生制动而应该对蓄电池充电的目标充电功率在构成多个区间的各区间内设定成不同的值的功能。在本实施方式中，控制部20通过目标充电功率设定部21b的处理，设定能够通过再生制动使车辆从当前车速减速至目标车速的、开始减速位置与目标位置之间的多个区间的长度和在各区间内应该对蓄电池充电的目标功率的大小的组合。
另外，在本实施方式中，控制部20采用如下构成：以使得构成多个区间的各区间的位置越接近开始减速位置则对应的目标充电功率越大的方式设定该目标充电功率。具体来讲，控制部20将车辆的开始减速位置和目标位置之间分割成第一区间和该第一区间之后的第二区间，并以使得第一区间的目标充电功率大于第二区间的目标充电功率的方式设定功率。
减速控制部21c是使控制部20实现如下功能的模块，即通过在构成多个区间的各区间内产生以目标充电功率对蓄电池进行充电的再生制动来使车辆减速以使得目标位置处的车速成为目标车速的功能。即、当在第一区间和第二区间的各区间中行驶的过程中，控制部20向发电机44输出控制信号，以产生以目标充电功率对蓄电池45充电的再生制动。其结果是，当在各区间行驶的过程中，对车辆作用在从开始减速位置到目标位置之间应该产生的制动力，以使得目标位置处的车速成为目标车速的方式车辆被减速。根据上面的构成，在第一区间和第二区间的各区间内以不同的目标充电功率对蓄电池45充电。
通常可以认为蓄电池的充电功率和作用于车辆的制动力的大小与车速的乘积相等(或者成比例)。所以，若产生以特定的目标充电功率进行充电的再生制动进行了制动，则制动力的大小与车速成反比地增大，因此在使车速降低的过程中制动力的大小会过度地变大。
但是在本实施方式中，将车辆的开始减速位置和目标位置之间分割成第一区间和第二区间，在各区间设定不同的目标充电功率来使车速减速至目标车速。所以，与上述的产生以单一的目标充电功率进行充电的再生制动的构成相比，能够在抑制制动力的大小过度上升的同时回收能量。
并且，在本实施方式中，在车速较大的第一区间内，以与第二区间相比增大目标充电功率的方式设定该目标充电功率。在假定了特定的车速的情况下，目标充电功率越大则能够产生越大的制动力。另外，在作用于车辆的制动力的大小较大的情况下，与制动力的大小较小的情况相比，直到使车速降低为止所需的距离变短。所以，通过将目标充电功率设定为第一区间的目标充电功率大于第二区间的目标充电功率，能够在较早的阶段有效地使车速降低而不会使将车辆减速所需要的距离过度变长。
并且，在车速较大的情况下，与车速较小的情况相比，因空气阻力等造成的能量损失较大，因此车速较大的期间越长则无法通过再生制动回收的能量越多。但是，如果将目标充电功率设定为车速较大的区间、即第一区间的目标充电功率比第二区间大，则能够缩短车速较大的期间，因此能够减少因空气阻力等造成的能量损失，从而能够增大通过再生制动能回收的能量。
(2)驾驶辅助处理：
接着对本实施方式涉及的驾驶辅助处理进行详细说明。图2是表示驾驶辅助处理的流程图，在车辆行驶的过程中在规定期间(例如每隔100ms)执行该驾驶辅助处理。
在驾驶辅助处理中，首先控制部20判定制动器是否为关闭(步骤S100)。即、控制部20向未图示的制动部输出控制信号，确定基于制动力调整踏板的操作量，并在制动力调整踏板没有被操作的情况下判定为制动器关闭。当在步骤S100中没有判定为制动器关闭的情况下，跳过步骤S105以后的处理。即不进行本发明的驾驶辅助。
当在步骤S100中判定为制动器关闭的情况下，控制部20通过目标确定部21a的处理来判定在车辆前方的规定范围内是否存在目标位置(步骤S105)。即、控制部20根据GPS接收部41、车速传感器42、陀螺仪传感器43的输出信号确定车辆的当前位置，参照地图信息30a提取表示车辆前方的规定范围内的地上物的数据，在表示目标位置的数据与表示地上物的数据具有对应关系的情况下，判定为在车辆前方的规定范围内存在目标位置。当在步骤S105中没有判定为目标位置存在的情况下，跳过步骤S110以后的处理。即不进行本发明的驾驶辅助。
接着，控制部20判定节气门是否关闭(步骤S110)。即、控制部20向用于调整未图示的节气门阀的开度的节气门控制部输出控制信号，确定节气门阀的开度，并在节气门阀的开度为0的情况下判定为节气门关闭。当在步骤S110中没有判定为节气门关闭的情况下，跳过步骤S115以后的处理。即不进行本发明的驾驶辅助。
接着，控制部20确定针对蓄电池45的最大充电功率和连续充电功率(步骤S115)。这里，最大充电功率是根据蓄电池45的性能或状态等决定的、能够对蓄电池45充电的功率的最大值，控制部20通过向蓄电池45输出控制信号来确定蓄电池45的状态，并确定该最大充电功率。另外，连续充电功率是能够连续充电而不会降低蓄电池的性能的功率，预先决定的值由控制部20来确定。另外，最大充电功率大于连续充电功率。
接着，控制部20确定通过产生在第一区间以最大充电功率充电、在第二区间以连续充电功率充电的再生制动从而在目标位置成为目标车速的情况下的车速作为参照车速(步骤S120)。即、在本实施方式中，假定在第一区间以最大充电功率对蓄电池45充电、在第二区间以连续充电功率对蓄电池45充电的状态，来确定车速的推移作为参照车速。并且，在后述的步骤S135或S145中采用如下的构成，一边比较该参照车速和当前车速一边对第一区间及第二区间的长度和各区间内的目标充电功率进行调整。
图3A是示例参照车速的确定的图。在该图3A中，横轴表示位置，纵轴表示车速和制动力的大小，用实线表示参照车速，用单点划线表示制动力的大小。另外，在本例中，原点O为车辆的当前位置，原点O～位置Z1e的区间为第一区间，位置Z1e～位置Z2e的区间为第二区间。另外，在图3B中，相对于与图3A同样的横轴，将纵轴表示为充电功率，最大充电功率为Pm(W)，连续充电功率为Pc(W)。
如图3A所示那样的参照车速和制动力的大小是通过反复执行以下处理而决定的，即确定与以各区间的充电功率对蓄电池45进行充电的状态相对应的、每单位时间的参照车速和加速度的推移的处理。首先，控制部20根据连续充电功率Pc确定目标位置的制动力。在本实施方式中，认为作为针对蓄电池的充电功率的连续充电功率Pc与作用于车辆的制动力的大小和车速的乘积相等，但是为了避免直接处理0km/h的目标车速，将目标位置上的车速设为基本等于0的规定的车速V2e(例如1km/h)。并且，通过将连续充电功率Pc除以该规定的车速V2e来确定目标位置Z2e上的制动力F2e。其结果，目标位置Z2e上的制动力被设定为F2e，参照车速被设定为规定的车速V2e。另外，对于这里的制动力，将车辆的前方定义为正方向，制动力F2e为负数。
接着，控制部20确定为了在目标位置Z2e达到这些参照车速和制动力所需要的过去单位时间之前的时间点上的参照车速。即，将目标位置上的制动力F2e除以车辆的重量而得到的值是作用于车辆的加速度(将车辆的前方作为正方向的情况下的负的加速度)，所以如果将该加速度和表示向过去追溯的负数的单位时间之间的乘积与相当于目标车速的规定的车速V2e相加，则能够确定过去的单位时间前的时间点上的参照车速。另外，将前进方向后方的距离是该参照车速和单位时间相乘所得的距离的位置设为过去单位时间之前的时间点上的车辆的位置。
并且，如上所述，若设为作用于车辆的制动力的大小和车速的乘积与连续充电功率相等，则能够利用将连续充电功率除以车速而得到的值来定义作用于车辆的制动力的大小。因此，如上所述，能够在计算出过去单位时间之前的时间点上的参照车速之后，通过将连续充电功率除以该参照车速来确定过去单位时间之前的时间点上的制动力的大小。通过反复进行该处理，能够确定各位置上的参照车速和制动力的大小。
例如，为了在利用发电机44以连续充电功率Pc对蓄电池45进行充电的状态下实现目标位置Z2e的目标车速为V2e、制动力为F2e的状态，控制部20将过去单位时间之前的时间点上的参照车速V21计算为V2e+(-T)×(F2e/M)(km/h)。这里，T是单位时间的长度。另外，控制部20将过去单位时间之前的时间点上的车辆的位置设定为与目标位置Z2e相距V21×T(m)距离的前进方向后方的位置Z21(未图示)。其结果，位置Z21上的参照车速成为V21，控制部20将该位置Z21上的制动力F21确定为(-Pc/V21)(N)。
并且，控制部20将在位置Z21上作用于车辆的加速度a21确定为(-Pc/V21·M)(m/s2)，将相对于位置Z21的状态是过去单位时间之前的时间点上的车辆的参照车速V22确定为V21+(-T)×(-Pc/(V21·M))。进而，将过去单位时间之前的时间点上的车辆的位置设为与位置Z21相距V22×T距离的前进方向后方的位置Z22。控制部20反复进行以上的处理，直至参照车速成为中间目标车速Vt(km/h)，并将参照车速成为该中间目标车速Vt的位置设为位置Z1e。这里，中间目标车速Vt是作为即使是在制动力的大小不连续地变化的情况下驾驶者也没有不舒适感的车速而被预先确定的车速范围的最大值。因此，即使是在位置Z1e上制动力的大小发生了不连续的变化的情况下，也不会令驾驶者感到不舒适。另外，通过将中间目标车速Vt设为作为使驾驶者没有不舒适感的车速而被预先确定的车速范围的最大值，能够使连续充电功率Pc成为目标功率的期间较长。另外，中间目标车速Vt可以通过各种手段来确定，例如能够采用设定为作为以下的范围而被确定的车速范围的最大值以下的构成等，该范围是指预先对足够多的总数的驾驶员进行实验，而在规定的概率以上驾驶员没有不舒适感的范围。
接着，控制部20确定在利用发电机44以最大充电功率Pm对蓄电池45进行充电的状态下从位置Z1e向过去追溯的情况下的参照车速和制动力的大小的推移。即、控制部20以位置Z1e为基点，将过去单位时间之前的时间点上的参照车速V11计算为Vt+(-T)×(F1e/M)(km/h)。这里，F1e是通过将最大充电功率Pm除以中间目标车速Vt来确定的位置Z1e上的制动力。另外，控制部20将以位置Z1e为基点过去单位时间之前的时间点上的车辆的位置设为与位置Z1e相距V11×T(m)距离的前进方向后方的位置Z11(未图示)。其结果，位置Z11上的参照车速成为V11，控制部20将该位置Z11上的制动力F11确定为(-Pm/V11)(N)。
并且，控制部20将在位置Z11上作用于车辆的加速度a11设为(-Pm/(V11·M))，将相对于位置Z11上的状态是过去单位时间之前的时间点上的车辆的参照车速V12设为V11+(-T)×(-Pm/(V11·M))进行确定。进而，将过去单位时间之前的时间点上的车辆的位置确定为与位置Z11相距V12×T距离的前进方向后方的位置Z12。控制部20反复执行以上的处理，直至位置与当前位置一致或者位于当前位置的后方。另外，在图3A中，将当前位置(或者与当前位置最近的位置)上的参照车速表示为V0。
如上所述，若在步骤S120中确定了参照车速，则控制部20判定当前车速是否在当前位置的参照车速以下(步骤S130)，当在步骤S130中没有判定为当前车速在当前位置的参照车速以下的情况下，控制部20以使第一区间的长度变长的方式进行变更，并且将第一区间的目标充电功率设定为最大充电功率，将第二区间的目标充电功率设定为连续充电功率(步骤S135)。即，在没有判定为当前车速在当前位置的参照车速以下的情况下，即使产生了将在步骤S120中确定的第一区间的目标充电功率设定为最大充电功率、将第二区间的目标充电功率设定为连续充电功率的再生制动，也无法在目标位置减速至目标车速。
因此，在本实施方式中构成为，通过增加将目标充电功率设为最大充电功率的第一区间的长度设定能够在目标位置减速至目标车速的目标充电功率。具体来讲，控制部20确定通过产生以最大充电功率对蓄电池45充电的再生制动从而在当前位置使当前车速的车辆减速了的情况下的车速的推移，并将车速与参照车速一致的位置或者成为参照车速以下的位置设为第一区间的结束位置Z1e。
图4A是对确定当前位置和目标位置的关系是与图3A同样的关系的情况下的第一区间的长度的方式进行说明的图。如图4A所示那样，当前位置上的当前车速为Vc，在当前位置以后产生以最大充电功率Pm充电的再生制动的情况下，当前位置上的制动力成为(-Pm/Vc)。控制部20在该状态下设为作用于车辆的加速度ac是(-Pm/(Vc·M))(N)。并且，控制部20设为单位时间后的车辆的位置是与当前位置相距(Vc×T)(m)的前方的位置Z01(未图示)，并且该位置Z01上的车速Vc1是(Vc+((-Pm/(Vc·M)×T))(km/h)。根据这样的处理，能够将与当前位置相距(Vc×T)(m)的前方的位置Z01上的制动力设为(-Pm/Vc1)，将加速度ac1设为(-Pm/(Vc1·M)来进行确定。控制部20反复执行以上的处理，直至车速与图3A所示的第二区间的参照车速一致(或在第二区间的参照车速以下)。
在图4A中，将从当前位置开始产生以最大充电功率Pm充电的再生制动而进行了减速的情况下的车速与第二区间的参照车速一致的位置作为第一区间的结束位置，表示为位置Z1e。另外，在图4A中，用双点划线表示位置Z1e后方的参照车速，用实线表示位置Z1e前方的参照车速，用单点划线表示制动力的大小。如上所述，在步骤S135中，控制部20通过变更由步骤S120确定的第一区间的长度同时缩短第二区间的长度来决定第一区间和第二区间的长度，如图4B所示那样，将第一区间的目标充电功率设定为最大充电功率Pm，将第二区间的目标充电功率设定为连续充电功率Pc。
并且，控制部20通过减速控制部21c的处理，输出用于控制发电机44的控制信号以使得在第一区间行驶的过程中以最大充电功率对蓄电池45充电，并且输出用于控制发电机44的控制信号以使得在第二区间行驶的过程中以连续充电功率对蓄电池45充电，来进行减速控制(步骤S140)。其结果，在车辆从当前位置行驶到目标位置的过程中，能够以如图4A的实线所示那样使车速减速从而在目标位置成为目标车速的方式进行控制。如上所述，根据步骤S135、S140所示的处理，在步骤S110中判定为节气门关闭的情况下的车辆的当前位置成为开始减速位置。并且，在将从开始减速位置到目标位置为止的区间分割成第一区间和第二区间的状态下，以将各区间内的目标充电功率设定为不同的功率的状态进行减速控制。因此，与产生以单一的目标充电功率充电的再生制动来减速至目标车速的构成相比，能够在抑制制动力的大小过度上升的同时回收能量。
另一方面，当在步骤S130中判定为当前车速在当前位置的参照车速以下的情况下，控制部20变更第一区间内的目标充电功率，将用于使当前车速减速至中间目标车速的功率设定为第一区间内的新的目标充电功率，将第二区间的目标充电功率设定为连续充电功率(步骤S145)。即、在判定为当前车速在当前位置的参照车速以下的情况下，即使将步骤S120中确定的第一区间的目标充电功率设定为最大充电功率以下并产生了再生制动，也能在目标位置减速至目标车速。
因此，在本实施方式中构成为，将第一区间的目标充电功率重新设定为最大充电功率以下。具体来讲，控制部20确定用于在第一区间内使当前车速减速至中间目标车速Vt的功率。为了确定该功率，在本实施方式中，参照预先定义的映射。即、在本实施方式中，按照每个从当前位置到第一区间的结束位置为止的距离和当前车速Vd的值预先确定为了使当前车速减速至特定的中间目标车速Vt所需要的充电功率，并作为映射定义。
图5A是对确定当前位置和目标位置的关系是与图3A同样的关系的情况下的第一区间的目标充电功率的方式进行说明的图。图5B是对与图5A相对应的目标充电功率进行说明的图。在步骤S145中，控制部20确定当前位置和在步骤S120中确定的第一区间的结束位置Z1e之间的距离，确定当前车速Vd，并参照映射确定与该距离和当前车速Vd相对应的充电功率Pd。并且，将该确定的充电功率Pd设定为第一区间的目标充电功率。另外，将当前位置设定为开始减速位置，并将第二区间的目标充电功率设定为连续充电功率Pc。
接着，控制部20通过减速控制部21c的处理，在开始减速位置以后输出用于控制发电机44的控制信号以使得在第一区间行驶的过程中以功率Pd对蓄电池45充电，并输出用于控制发电机44的控制信号以使得在第二区间行驶的过程中以连续充电功率Pc对蓄电池45充电，从而进行减速控制(步骤S150)。其结果，在车辆从当前位置行驶到目标位置的过程中，能够以如图5A的实线所示那样使车辆减速从而在目标位置成为目标车速的方式进行控制。如上所述，根据步骤S145、S150所示的处理，以使得在第一区间内将开始减速位置的车速减速至中间目标车速的方式设定目标充电功率，并且以使得在第二区间内将中间目标车速减速至目标车速的方式设定目标充电功率。因此，与产生以单一的目标充电功率充电的再生制动从而减速至目标车速的构成相比，能够在抑制制动力的大小过度上升的同时回收能量。
(3)其他的实施方式：
以上的实施方式是用于实施本发明的一个例子，只要是在构成多个区间的各区间设定不同的目标充电功率并在各区间通过再生制动进行制动，也可以采用其他各种实施方式。例如，目标车速不局限于0km/h，可以是大于0km/h的车速。另外，目标位置是应该成为目标车速或目标车速以下的道路上的位置即可，也可以是应该以特定的车速以下行驶的缓行区间的开始位置等，可以采用各种构成。而且，也可以是目标位置动态变动的构成。例如能够采用根据信号灯表示的信号确定目标车速并且在应当停止的情况下将与信号灯相对应的停止线作为目标位置的构成等。
并且，只要在开始减速位置与目标位置之间设定了多个区间即可，与产生以单一的目标充电功率充电的再生制动的构成相比，只要能够以使得能够在制动力的大小的最大值变小的状态下使车速减速至目标车速的方式设定各区间的长度和各区间内的目标充电功率即可。开始减速位置是车辆开始基于再生制动的减速的位置即可，也可以根据与目标位置的距离来决定。另外，区间的数量为多个即可，可以采用，分割成预先决定的数量的构成，或者开始减速位置与目标位置之间的距离越长则越增加分割数的构成，或者在不超过预先决定的制动力的大小的上限值的范围内按尽可能少的数量进行分割的构成等各种构成。
另外，对于第一区间和第二区间的长度，根据从开始减速位置到目标位置之间的距离决定即可，除了上述的构成以外，也可以通过其他各种构成来实现。例如可以采用如下构成，即在从开始减速位置到目标位置之间的距离比利用只是基于以连续充电功率充电的再生制动产生的制动使车速减速至目标车速所需的距离短的情况下，根据最低限度的长度来定义第一区间的长度，该最低限度的长度是需要进行基于以最大充电功率充电的再生制动产生的制动的长度，将其余的区间设为第二区间。另外，如果是在以连续充电功率充电的过程中能够使蓄电池冷却的构成，则也可以构成为，以使得能够在连续充电功率的充电过程中降低因以最大充电功率充电而上升的温度上升部分的方式设定第二区间的长度。
并且，可以将第二区间的目标充电功率设定为，在目标位置作用于车辆的制动力成为即使在制动动作的结束位置作用于车辆也不会使驾驶者有不舒适感的制动力的大小的上限值那样的充电功率。即、车速成为目标车速的目标位置是通过基于再生制动的制动而使车速成为最小的、制动动作的结束位置。由于与制动动作的过程中作用于车辆的制动力相比，在制动动作的结束位置作用于车辆的制动力容易使驾驶者感到不舒适，所以对于为了成为乘车舒适度较好的车辆而被允许的制动力的大小的上限，制动动作的结束位置比制动动作的过程中小。因此构成为，将即使在制动动作的结束位置作用于车辆也不会使驾驶者感到不舒适的制动力的大小的上限值设为目标制动力，在目标位置以制动力的大小成为该目标制动力的大小的状态下结束制动动作。
这样的构成例如可以采用如下的构成，将目标位置上的目标制动力Ft设为不会使驾驶者感到不舒适的制动力的大小的上限值，将目标位置上的车速设为基本等于0的规定的车速V2e(例如1km/h)，并根据Ft和V2e的乘积来确定第二区间内的目标充电功率。根据该构成，能够提供乘车舒适度较好的车辆。另外，目标制动力Ft的大小也可以是小于不会使驾驶者感到不舒适的制动力的大小的上限值的值。另外，可以预先通过对足够多的总数的驾驶员进行实验等来确定该上限值。
并且，在上述的实施方式中，由于在第一区间和第二区间之间的边界制动力非连续地变化，所以为了不会由于产生该非连续的变化而使驾驶员感到不舒适，可以设定为，在第一区间的结束位置上作用于车辆的制动力成为规定的值Fmax(N)。该构成例如可以通过进行以下处理代替图2的步骤S120～S150来实现。
在该处理中，首先控制部20取得规定的值Fmax，通过与步骤S120同样的处理确定位置Z1e，并将Fmax设为该位置Z1e上的制动力。但是在本例中，虽然将第二区间内的目标充电功率设为连续充电功率Pc进行了说明，但是也可以是预先决定的值，还可以是根据目标位置上的目标制动力Ft设定的充电功率。由于作为与位置Z1e相对应的车速而计算出的车速是中间目标车速Vt，所以控制部20将该位置Z1e上的充电功率Pe确定为(Vt×Fmax的绝对值)(W)。在本实施方式中，将该充电功率Pe设为用于使当前车速减速至中间目标车速Vt的功率，如图6B所示那样设定为第一区间内的目标充电功率。
接着，控制部20设为在位置Z1e上作用于车辆的加速度ae是Fmax/M(N)。而且，控制部20在以目标充电功率Pe进行充电的状态下，将相对于位置Z1e是过去单位时间之前的时间点上的车速Ve1计算为Vt+(-T)×(Fmax/M)(km/h)。另外，控制部20将以位置Z1e为基点过去单位时间之前的时间点上的车辆的位置设为与位置Z1e相距Ve1×T(m)距离的前进方向后方的位置Ze1(未图示)。其结果，位置Ze1上的车速成为Ve1，控制部20将该位置Ze1上的制动力Fe1确定为(-Pe/Ve1)(N)。
并且，控制部20设为在位置Ze1作用于车辆的加速度ae1是(-Pe/(Ve1·M))，将相对于位置Ze1的状态是过去单位时间之前的时间点上的车辆的车速Ve2确定为Ve1+(-T)×(-Pe/(Ve1·M))。并且，将过去单位时间之前的时间点上的车辆的位置设为与位置Ze1相距Ve2×T距离的前进方向后方的位置Ze2。控制部20反复执行以上处理，直至作为过去单位时间之前的时间点上的车辆的位置而计算出的位置与车辆的当前位置即原点O一致或者位于车辆的当前位置即原点O的后方。另外，在图6A中，将通过以上的处理计算出的车速与当前车速Ve一致(或者成为当前车速Ve以上)的位置表示为Z1s，将过去单位时间之前的时间点上的车辆的位置与车辆的当前位置即原点O一致(或者位于车辆的当前位置即原点O的后方)的情况下的车速表示为Vmax。
另外，在图6A中，用实线表示通过以上的处理计算出的车速(Ve2等)和关于位置Z1e的前方通过与步骤S120同样的处理而确定的车速，用单点划线表示制动力的大小。如上所述，若确定了车速Vmax和位置Z1s，则控制部20判定是否应该进行减速控制。即、在车辆的当前位置上的当前车速Ve在Vmax以上的情况下，由于无法在当前位置的前方设定位置Z1s，所以控制部20不执行减速控制。另一方面，在当前车速Ve小于Vmax的情况下，控制部20将如上述那样计算出的车速与当前车速Ve一致的位置、即位置Z1s设定为第一区间的开始位置，即设定为开始减速位置，并且将第一区间的目标充电功率设定为Pe。另外，将第二区间的目标充电功率设定为连续充电功率Pc。
并且，控制部20通过减速控制部21c的处理，在行驶至开始减速位置之前的过程中维持车速，在开始减速位置以后，输出用于控制发电机44的控制信号以使得在第一区间行驶的过程中以功率Pe对蓄电池45充电，并输出用于控制发电机44的控制信号以使得在第二区间行驶的过程中以连续充电功率Pc对蓄电池45充电，从而进行减速控制。
在以上的处理中，以使得车速成为中间目标车速Vt的时间点的制动力的大小与规定值Fmax的大小一致的方式设定第一区间内的目标充电功率。所以，根据该构成，能够将车速成为中间目标车速的时间点上的制动力的大小抑制在规定值Fmax的大小以下，从而能够提供乘车舒适度较好的车辆。另外，这里，规定值Fmax的大小是不会使驾驶者感到不舒适的、成为中间目标车速的时间点的制动力的大小即可，可以通过预先对足够多的总数的驾驶者进行实验等来确定。另外，成为中间目标车速Vt的时间点上的制动力的大小是规定值Fmax的大小以下即可，也可以以使得成为该规定值Fmax以下的方式设定第一区间内的目标充电功率。

Claims (5)

1.一种驾驶辅助装置，其中，具备：
目标确定单元，确定车辆前方的目标位置和该目标位置上的目标车速；
目标充电功率设定单元，将上述车辆开始减速的开始减速位置与上述目标位置之间分割成多个区间，在构成上述多个区间的各区间内将为了产生在上述开始减速位置和上述目标位置之间使车速减速至上述目标车速的再生制动而应该对蓄电池充电的目标充电功率设定成不同的值；
减速控制单元，在构成上述多个区间的各区间内控制搭载于上述车辆的发电机以产生对上述蓄电池以上述目标充电功率充电的再生制动。
2.根据权利要求1所述的驾驶辅助装置，其中，
上述目标充电功率设定单元，以使得构成上述多个区间的各区间的位置越接近上述开始减速位置则对应的上述目标充电功率越大的方式设定该目标充电功率。
3.根据权利要求2所述的驾驶辅助装置，其中，
上述目标充电功率设定单元，将上述开始减速位置和上述目标位置之间分割成第一区间和该第一区间之后的第二区间，将上述第一区间的上述目标充电功率设为能够对蓄电池充电的最大充电功率，将上述第二区间的上述目标充电功率设为能够连续充电而不会降低上述蓄电池的性能的连续充电功率。
4.一种驾驶辅助方法，其中，包括：
目标确定步骤，确定车辆前方的目标位置和该目标位置上的目标车速；
目标充电功率设定步骤，将上述车辆开始减速的开始减速位置与上述目标位置之间分割成多个区间，在构成上述多个区间的各区间内将为了产生在上述开始减速位置和上述目标位置之间使车速减速至上述目标车速的再生制动而应该对蓄电池充电的目标充电功率设定成不同的值；
减速控制步骤，在构成上述多个区间的各区间内控制搭载于上述车辆的发电机以产生对上述蓄电池以上述目标充电功率充电的再生制动。
5.一种驾驶辅助程序，使计算机实现以下功能：
目标确定功能，确定车辆前方的目标位置和该目标位置上的目标车速；
目标充电功率设定功能，将上述车辆开始减速的开始减速位置与上述目标位置之间分割成多个区间，在构成上述多个区间的各区间内将为了产生在上述开始减速位置和上述目标位置之间使车速减速至上述目标车速的再生制动而应该对蓄电池充电的目标充电功率设定成不同的值；
减速控制功能，在构成上述多个区间的各区间内控制搭载于上述车辆的发电机以产生对上述蓄电池以上述目标充电功率充电的再生制动。
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