JP2008074229A - 車両用走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トライバの好みに応じた横加速度に設定する。
【解決手段】前方道路のカーブ状態と横加速度設定値とに基づいて前方道路のカーブにおける目標車速を演算し、この目標車速に基づいて目標減速度を演算して車両の減速制御を行う車両用走行制御装置において、横加速度設定値を切り換える横加速度切り換え手段を設け、横加速度設定値を横加速度切り換え手段により切り換えられた値に変更する。
【選択図】図１

Description

本発明は車両用走行制御装置に関する。

前方カーブでの目標車速を算出し、目標車速と自車速から目標減速度を算出し、目標減速度がある所定値を上回ったときに減速制御を作動させるようにした車両用走行制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
特開平０６−０３６１８７号公報

しかしながら、上述した従来の車両用走行制御装置では、前方カーブを走行する際の横加速度設定値を固定値としているので、横加速度設定値を小さくした場合はカーブ走行までに十分減速でき、減速効果は大きいが運転者の早期作動感が大きくなる。逆に、横加速度設定値を大きくした場合は運転者の不作動感が大きくなる。

前方道路のカーブ状態と横加速度設定値とに基づいて前方道路のカーブにおける目標車速を演算し、この目標車速に基づいて目標減速度を演算して車両の減速制御を行う車両用走行制御装置において、横加速度設定値を切り換える横加速度切り換え手段を設け、横加速度設定値を横加速度切り換え手段により切り換えられた値に変更する。

本発明によれば、トライバの好みに応じた横加速度に設定することができる。

図１は一実施の形態の概略構成図である。ナビゲーションシステム１はＧＰＳを利用して自車両位置を検出し、ナビゲーション装置が持つ地図情報や走行経路情報に基づいて自車両が走行している走行路のノード情報（前方道路情報）を検索し、後述するコントローラ３へ出力する。車輪速センサ２は自車速を計測し、後述するコントローラ４へ出力する。横加速度切り換えスイッチ３は横加速度設定値を切り換えるための操作部材であり、ドライバがこの横加速度切り換えスイッチ３を押すと後述するコントローラ４へ横加速度切り換え指令が出力される。

コントローラ４は図示しないマイクロコンピューターやメモリなどから構成され、ナビゲーションシステム１からの自車両位置と前方ノード情報とに基づいて前方コーナの旋回半径を算出し、旋回半径と横加速度切り換えスイッチ３によりドライバが設定した横加速度設定値とに基づいて目標車速を設定し、目標車速と自車速とに基づいて目標減速度を算出する。そして、目標減速度を発生させるためのブレーキ液圧指令値をブレーキ制御装置５へ出力する。ブレーキ制御装置５は、コントローラ４から受信したブレーキ液圧指令値にしたがって自動制動を行う。

図２は、図１に示すコントローラ４内部で実施される判断ロジックの構成を示す。コントローラ４は、自車両状態、ナビゲーションシステム１から得られた前方コーナ旋回半径、およびドライバが設定した横加速度設定値とに基づいて、コーナ旋回時の目標車速と目標減速度を設定する。そして、減速制御を作動させるか否かを判断し作動させると判断したときは、目標減速度を発生させるためのブレーキ液圧指令値を算出する。

ナビゲーション情報処理部4_1は、ナビゲーションシステム１から得られた前方ノードの旋回半径と旋回方向を算出し、設定横加速度検出部4_2へ出力する。設定横加速度検出部4_2は、ドライバが設定横加速度切り換えスイッチ３により設定した横加速度設定値を検出し、ナビ目標車速算出部4_3へ出力する。この一実施の形態では、車間設定を“長”、“中”、“短”に切り換えるためのＡＣＣ車間設定スイッチ（不図示）を、設定横加速度切り換えスイッチ３として用いる例を示す。ここで、ＡＣＣとは、先行車が検出される場合は先行車との車間制御を行い、先行車が検出されない場合は車速制御を行う先行車追従制御装置である。なお、ＡＣＣ車間設定スイッチが付いていない車両の場合には、新たに設定横加速度切り換えスイッチを設けてもよいし、あるいはナビ画面上に切り換えスイッチを設けてもよい。

ナビ目標車速算出部4_3は、ナビゲーション情報処理部4_1で演算された前方コーナの旋回半径と、設定横加速度検出部4_2で検出された横加速度とに基づいて自車両のコーナにおける目標車速を設定し、目標減速度算出部4_4へ出力する。目標減速度算出部4_4は、ナビ目標車速算出部4_3から得た目標車速と車輪速センサ２から得た自車速とに基づいて、コーナにおける目標車速を満たすための目標減速度を算出し、ブレーキ液圧指令部4_5へ出力する。ブレーキ液圧指令部4_5は、目標減速度算出部4_4で算出された目標減速度を発生させるためのブレーキ液圧指令値を生成してブレーキ制御装置5へ出力する。

図３は一実施の形態の動作を示すフローチャートである。コントローラー４は所定時間ごとに図３に示す動作を実行する。ステップ１において、各センサおよび外部コントローラからの各種データを読み込む。これらのデータには、前後加速度Ｘｇ、各車輪速Ｖｗｉ（ｉ＝１〜４）、アクセル開度Ａ、マスターシリンダ液圧Ｐｍ、横加速度設定値Ｙｇ^＊、自車両位置（Ｘ，Ｙ）および自車両前方の各ノードＮｊ（ｊ＝１〜ｎ、ｎは整数）のノード情報（Ｘｊ，Ｙｊ，Ｌｊ）、ＡＣＣ車間設定スイッチ（不図示）により設定された設定車間SET_DISTなどが含まれる。ここで、（Ｘｊ，Ｙｊ）はノードの座標であり、Ｌｊは自車両位置（Ｘ，Ｙ）からそのノード位置（Ｘｊ，Ｙｊ）までの距離情報である。また、各ノードＮｊ（ｊ＝１〜ｎ）の間の関係は、ｊの値が大きいノードＮｊほど自車両から遠くなる。

ステップ２で自車速Ｖを算出する。この一実施の形態では後輪駆動車両を例に上げて説明し、通常走行時は下記（１）式により前輪の車輪速Ｖｗ１、Ｖｗ２の平均値として自車速Ｖを算出する。
Ｖ＝（Ｖｗ１＋Ｖｗ２）／２ ・・・（１）
なお、ＡＢＳ制御などの車速を用いたシステムが作動している場合には、そのようなシステムで使用している自車速（推定車速）を用いるようにする。続くステップ３ではノード情報に基づいて各ノードＮｊの旋回半径Ｒｊを算出する。ここで、旋回半径の算出方法は種々の方法があるが、この一実施の形態では例えば一般的に利用される３点法に基づいて旋回半径を算出する。

ステップ４において、複数のノードＮｊ（ｊ＝１〜ｎ）の中から旋回半径Ｒｊを参照して制御の対象とする目標ノードを選択する。例えば、旋回半径Ｒｊが極小になるか、またはコーナ起点のノードであって、自車両に最も近いノードを目標ノードに選択する。なお、例えば自車両から最も近いノードから順番に目標ノードとして選択してもよい。

次に、ステップ５〜７において横加速度設定値Ｙｇ^＊の変更処理を行う。まず、ステップ５において横加速度の設定を変更するためにＡＣＣ車間設定スイッチ（３）が押されたかどうかを検出する。ＡＣＣ車間設定スイッチ（３）が押された場合は、横加速度設定値変更フラグSET_DISTをセット（＝１）する。続くステップ６で横加速度設定値変更フラグSET_DISTを読み込み、フラグSET_DISTがセット（＝１）されている場合はさらにＡＣＣ車間設定フラグflg_set_distを読み込む。例えば、車間設定が長、中、短の３段階に切り替わるとすると、“長”に設定した場合はflg_set_dist＝３、“中”に設定した場合はflg_set_dist＝２、“短”に設定した場合はflg_set_dist＝１のようにフラグをセットする。

ステップ７ではＡＣＣ車間設定フラグflg_set_distの値に応じて横加速度設定値Ｙｇ^＊を変更する。例えば、図６に示すように、車間設定が長flg_set_dist＝３の場合は横加速度設定値Ｙｇ^＊に小さい値、例えば０．３ｇを設定し、車間設定が中flg_set_dist＝２の場合は横加速度設定値Ｙｇ^＊に中間の値、例えば０．５ｇを設定し、車間設定が短flg_set_dist＝１の場合は横加速度設定値Ｙｇ^＊に大きい値、例えば０．７ｇを設定する。

このように、ドライバがゆったりと走行したいときは、車間設定を“長”とすることによって横加速度設定値Ｙｇ^＊に小さい値が設定されて目標車速が低くなり、早めに減速制御が作動してゆったりとカーブを通過することができる。逆に、ドライバがカーブを速い速度でキビキビと通過したいときは、車間設定を“短”とすることによって横加速度設定値Ｙｇ^＊に大きい値が設定されて目標車速が大きくなり、車間設定が長のときと比較して減速制御が作動しない方向になり、比較的速い速度でキビキビとカーブを通過することが可能となる。

ステップ８では目標車速を算出する。横加速度設定値Ｙｇ^＊と目標ノードの旋回半径Ｒｊの絶対値｜Ｒｊ｜とを用いて下記（２）式により目標車速Ｖｒを算出する。
Ｖｒ^２＝ Ｙｇ^＊×｜Ｒｊ｜ ・・・（２）
（３）式によれば、旋回半径Ｒｊが大きくなると目標車速Ｖｒも大きくなり、横加速度設定値Ｙｇ^＊が大きくなると目標車速Ｖｒも大きくなる。

ステップ９において目標減速度を算出する。自車速Ｖ、目標車速Ｖｒおよび現在位置から目標ノードまでの距離Ｌｊを用い、下記（３）式により目標ノードにおける目標減速度Ｘｇｓを算出する。
Ｘｇｓ＝（Ｖ^２−Ｖｒ^２）／（２×Ｌｊ）
＝（Ｖ^２−Ｙｇ^＊×｜Ｒｊ｜）／（２×Ｌｊ） ・・・（３）
ここで、目標減速度Ｘｇｓは減速側をプラスとする。このように、目標減速度Ｘｇｓは自車速Ｖ、目標車速Ｖｒおよび現在位置から目標ノードまでの距離Ｌｊに基づいて算出され、目標車速Ｖｒが小さいほど、旋回半径Ｒｊが小さいほど、あるいは距離Ｌｊが小さいほど、目標減速度Ｘｇｓは大きくなる。

ステップ１０では目標減速度Ｘｇｓを用いて警報作動開始判断を行う。例えば、図４に示すように、Ｘｇｓ＞ｗ１（ｗ１はある所定値とし、例えば０．０５Ｇとする）となったときに警報フラグをセットする。続くステップ１１で目標減速度Ｘｇｓを用いて減速制御作動開始判断を行う。例えば、図５に示すように、Ｘｇｓ＞ｗ２（Ｗ２はある所定値とし、例えば０．１Ｇとする。）となったときに減速制御を作動させるとともに、減速制御フラグflg_brをセット（＝１）する。

ステップ１２において目標減速度Ｘｇｓに基づいてブレーキ液圧を算出する。ブレーキ液圧Ｐｓは下記（４）式により算出する。
Ｐｓ＝Ｘｇｓ×Ｋ（Ｋはゲインで減速度から液圧に変換する値である） ・・・（４）
ここで最大値としてＸｇ_maxを設け、例えば０．１Ｇとする。そして、（４）式で算出したブレーキ液圧Ｐｓにあるフィルタ処理を施してブレーキ液圧Ｐ^＊を設定する。
Ｐ^＊＝ｆ（Ｐｓ） ・・・（５）
ステップ１３でブレーキ液圧Ｐ^＊をブレーキ制御装置５へ出力して減速制御を行うとともに、警報フラグにしたがって警報を行う。なお、警報は、例えばスピーカーやブザーによる音声やヘッドアップディスプレイによる表示などで実施する。

このように、一実施の形態によれば、前方道路のカーブ状態と横加速度設定値とに基づいて前方道路のカーブにおける目標車速を演算し、この目標車速に基づいて目標減速度を演算して車両の減速制御を行う車両用走行制御装置において、横加速度設定値を横加速度切り換えスイッチにより切り換えられた値に変更するようにしたので、安全にカーブを通過できる範囲内においてトライバの好みに応じた横加速度に設定することができる。

また、一実施の形態によれば、先行車追従制御装置の車間設定スイッチを用いて横加速度設定値を切り換え、車間設定スイッチにより長い車間が設定されるほど横加速度設定値を小さい値に切り換えるようにしたので、特別な操作スイッチを設けることなく、車間設定におけるドライバの好みの走行感覚に合致した横加速度設定値に切り換えることができる。

なお、上述した一実施の形態では、先行車追従制御装置の車間設定スイッチを用いて横加速度設定値を切り換える例を示したが、先行車追従制御装置の制御ゲインに比例して連続的もしくは段階的に横加速度設定値を切り換えるようにしてもよい。先行車追従制御ゲインが高い設定のときには横加速度設定値を大きくし、逆に低い設定のときには横加速度設定値を小さくする。これにより、先行車追従制御装置の応答特性に合致した横加速度設定値に自動的に切り換えることができ、操作性と利便性を向上させることができる。

また、自動変速装置のスポーツモードまたはノーマルモードの設定状態に応じて横加速度設定値を切り換えるようにしてもよいし、サスペンション装置のスポーツモードまたはノーマルモードの設定状態に応じて横加速度設定値を切り換えるようにしてもよい。すなわち、スポーツモード設定時は、横加速度設定値にノーマルモード設定時よりも大きな値を設定する。これにより、ドライバの好みの走行モードに合った横加速度設定値に自動的に切り換えることができ、操作性と利便性を向上させることができる。

特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、ナビゲーションシステム１がカーブ検出手段を、コントローラー４が車速演算手段、減速度演算手段および減速制御手段を、横加速度切り換えスイッチ３が横加速度切り換え手段をそれぞれ構成する。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記の実施の形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項との対応関係になんら限定も拘束もされない。

一実施の形態の構成を示す図 一実施の形態の動作を示すフローチャート 一実施の形態の動作を示すフローチャート 警報作動開始判断を示す図 減速制御作動開始判断を示す図 車間設定スイッチの状態に対する横加速度設定値を示す図

符号の説明

１ ナビゲーションシステム
２ 車輪速センサ
３ 横加速度切り換えスイッチ
４ コントローラー
５ ブレーキ制御装置

Claims (6)

1. 前方道路のカーブ状態を検出するカーブ検出手段と、
   前記前方道路のカーブ状態と横加速度設定値とに基づいて、前方道路のカーブにおける目標車速を演算する車速演算手段と、
   前記目標車速に基づいて目標減速度を演算する減速度演算手段と、
   前記目標減速度にしたがって車両の減速制御を行う減速制御手段とを備えた車両用走行制御装置において、
   前記横加速度設定値を切り換える横加速度切り換え手段を備え、
   前記車速演算手段は、前記横加速度切り換え手段により切り換えられた横加速度設定値を用いて前方道路のカーブにおける目標車速を演算することを特徴とする車両用走行制御装置。
2. 請求項１に記載の車両用走行制御装置において、
   前記横加速度切り換え手段は、先行車が検出される場合は先行車との車間制御を行い、先行車が検出されない場合は車速制御を行う先行車追従制御装置の制御ゲインに比例して、連続的もしくは段階的に前記横加速度設定値を切り換えることを特徴とする車両用走行制御装置。
3. 請求項１に記載の車両用走行制御装置において、
   前記横加速度切り換え手段は、自動変速装置のスポーツモードまたはノーマルモードの設定状態に応じて前記横加速度設定値を切り換えることを特徴とする車両用走行制御装置。
4. 請求項１に記載の車両用走行制御装置において、
   前記横加速度切り換え手段は、サスペンション装置のスポーツモードまたはノーマルモードの設定状態に応じて前記横加速度設定値を切り換えることを特徴とする車両用走行制御装置。
5. 請求項１に記載の車両用走行制御装置において、
   前記横加速度切り換え手段は、先行車が検出される場合は先行車との車間制御を行い、先行車が検出されない場合は車速制御を行う先行車追従制御装置の車間設定スイッチを用いて前記横加速度設定値を切り換えることを特徴とする車両用走行制御装置。
6. 請求項５に記載の車両用走行制御装置において、
   前記横加速度切り換え手段は、前記車間設定スイッチにより長い車間が設定されるほど前記横加速度設定値を小さい値に切り換えることを特徴とする車両用走行制御装置。

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