JP3758586B2

JP3758586B2 - 車両用走行制御装置

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Publication number: JP3758586B2
Application number: JP2002051772A
Authority: JP
Inventors: 真次松本; 原平内藤; 智田家
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-02-27
Filing date: 2002-02-27
Publication date: 2006-03-22
Anticipated expiration: 2022-02-27
Also published as: US20030163238A1; JP2003256999A; US6868324B2; DE10307947A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カーナビゲーションシステム等を利用して、車両前方にある道路情報を検出し、その道路情報に基づいて車両の走行制御を行う車両用走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の車両用走行制御装置としては、特開平４−２３６６９９号公報に記載されているものが知られている。
この従来例では、カーナビゲーションシステムに記憶されている道路情報を利用して、車両前方にある道路のカーブ形状を検出し、車両がカーブしている道路に進入するときには、前記カーブ形状に基づいて車両を減速する技術が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術にあっては、車両前方にある道路のカーブ形状をカーナビゲーションシステムで検出するようになっているため、カーナビゲーションシステムによる自車位置の推定誤差が大きく、車両がカーブしている道路に近づいたときに、当該車両のカーブ進入度合が実際よりも大きく誤検出された場合、通常時よりも早いタイミングで大きな減速が行われて、乗員に違和感を与える恐れがあるので、一般的に減速度は小さく制限されており、十分な制御効果を得ることができなかった。
【０００４】
そこで本発明は上記従来の技術の未解決の問題点に着目してなされたものであって、乗員の違和感を抑制防止しつつ、十分な制御効果を得ることができる車両用走行制御装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る車両用走行制御装置は、乗員による運転状態に基づいてカーブ進入度合を検出する手段と、車両前方にある道路のカーブ情報を検出する手段と、車速を検出する手段と、それらの検出結果に基づいて車両を減速する制動力制御を行う手段とを有することを特徴とする。
【０００６】
【発明の効果】
したがって、本発明に係る車両用走行制御装置にあっては、例えば乗員による操舵量等に基づいてカーブ進入度合を検出すると共に、車両前方にある道路のカーブ情報をカーナビゲーションシステムで検出し、車速を車速センサ等で検出して、例えば当該車両のカーブ進入が検出されてからは、前記カーブ進入度合と前記カーブ情報とに基づいて車両を大きく減速することができ、乗員の違和感を抑制防止しつつ、十分な制御効果を得ることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両用走行制御装置の第１実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態の車両用走行制御装置の一例を示す車両概略構成図である。この車両は、自動変速機及びコンベンショナルディファレンシャルギヤを搭載した後輪駆動車両であり、制動装置は、前後輪とも、左右輪の制動力を独立に制御可能としている。
【０００８】
図中の符号１はブレーキペダル、２はブースタ、３はマスタシリンダ、４はリザーバであり、通常は、乗員によるブレーキペダル１の踏込み量に応じ、マスタシリンダ３で昇圧された制動流体圧が、各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲに供給されるようになっている。また、このマスタシリンダ３と各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲとの間には制動流体圧制御回路７が介装されており、この制動流体圧制御回路７内で、各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲの制動流体圧を個別に制御することも可能となっている。
【０００９】
前記制動流体圧制御回路７は、例えばアンチスキッド制御やトラクション制御に用いられる制動流体圧制御回路を利用したものであり、この実施形態では、各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲの制動流体圧を、単独で増減圧することができるように構成されている。この制動流体圧制御回路７は、後述する制駆動力コントロールユニット８からの制動流体圧指令値に応じて各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲの制動流体圧を制御する。
【００１０】
また、この車両は、エンジン９の運転状態、自動変速機１０の選択変速比、並びにスロットルバルブ１１のスロットル開度を制御することにより、駆動輪である後輪５ＲＬ、５ＲＲへの駆動トルクを制御する駆動トルクコントロールユニット１２が設けられている。エンジン９の運転状態制御は、例えば燃料噴射量や点火時期を制御することによって制御することができるし、同時にスロットル開度を制御することによっても制御することができる。なお、この駆動トルクコントロールユニット１２は、単独で、駆動輪である後輪５ＲＬ、５ＲＲの駆動トルクを制御することも可能であるが、前述した制駆動力コントロールユニット８から駆動トルクの指令値が入力されたときには、その駆動トルク指令値を参照しながら駆動輪トルクを制御する。このように、本実施形態では、少なくともエンジン９の出力低下、自動変速機１０のギヤ比変更、及びホイールシリンダ６の出力増加のいずれか１つを用いて車両を減速することができるため、車両を容易に減速することができる。
【００１１】
また、この車両には、車両の位置情報（Ｘo、Ｙo）を検出するためのＧＰS１３と、道路形状等の地図情報を記憶した記憶媒体１４と、を有するカーナビゲーションシステム１５を備えている。このカーナビゲーションシステム１５では、前記ＧＰS１３で検出した位置情報（Ｘo、Ｙo）に基づいて前記記憶媒体１４に記憶されている地図情報を参照し、車両前方の道路上にあるノード地点までの距離Ｌn、及びそのノード地点の絶対座標（Ｘn、Ｙn）からなるノード情報（Ｘn、Ｙn、Ｌn）を算出するように構成されている。このように、本実施形態では、カーナビゲーションシステム１５を用いてノード情報を検出するため、ノード情報が記憶されている道路であれば、特別な外部装置によらず、車両単独で制動力制御を行うことができる。
【００１２】
また、この車両には、前記マスタシリンダ３の出力圧、所謂マスタシリンダ圧Ｐmを検出するマスタシリンダ圧センサ１６、アクセルペダルの踏込み量、即ちアクセル開度Ａccを検出するアクセル開度センサ１７、ステアリングホイール１８の操舵角θを検出する操舵角センサ１９、各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの回転速度、所謂車輪速度Ｖwi （ｉ＝ＦＬ〜ＲR）を検出する車輪速度センサ２０ＦＬ〜２０ＲＲ、それらの検出信号は前記制駆動力コントロールユニット８に出力される。なお、検出された車両の走行状態データに左右の方向性がある場合には、何れも左方向を正方向とする。即ち、操舵角θ等は左旋回時に正値となる。
【００１３】
さらに、この車両には、ディスプレイやスピーカを備えた警報装置２１が備えられ、前記制駆動力コントロールユニット８からの指令に応じて制動力制御の開始等を乗員に提示する。
次に、前記制駆動力コントロールユニット８で行われる演算処理のロジックについて、図２のフローチャートに従って説明する。この演算処理は、例えば１０msec. 毎の所定サンプリング時間ΔＴ毎にタイマ割込によって実行される。なお、このフローチャートでは通信のためのステップを設けていないが、演算処理によって得られた情報は随時記憶装置に更新記憶されると共に、必要な情報は随時記憶装置から読み出される。
【００１４】
この演算処理では、まずステップＳ１で、前記各センサやコントローラ、コントロールユニットから各種データを読み込む。具体的には、前記各センサで検出された各車輪速度Ｖwi、アクセル開度Ａcc、マスタシリンダ圧Ｐm、操舵角θ、また駆動トルクコントロールユニット１２から駆動トルクＴw、カーナビゲーションシステム１５から車両の位置情報（Ｘo、Ｙo）及び、ノード地点のノード情報（Ｘn、Ｙn、Ｌn）を読み込む。
【００１５】
次にステップＳ２に移行して、前記ステップＳ１で読み込んだ各車輪速度Ｖwiのうち、非駆動輪である前左右輪速度ＶwFL、ＶwFRの平均値から車両の走行速度Ｖを算出する。なお、ＡＢＳ制御装置等が作動しているときには、そのＡＢＳ制御装置内で推定された推定車体速を車両の走行速度Ｖとしてもよい。
次にステップＳ３に移行して、前記ステップＳ１で読み込んだノード情報（Ｘn、Ｙn、Ｌn）に基づいて、各ノード地点における道路の曲率半径Ｒnを算出する。具体的には、まず自車位置からn-1番目にあるノード地点のノード情報を（Ｘn-1、Ｙn-1、Ｌn-1）、n番目にあるノード地点のノード情報を（Ｘn、Ｙn、Ｌn）、n+1番目にあるノード地点のノード情報を（Ｘn+1、Ｙn+1、Ｌn+1）とし、下記（１）式に従って変数ｘa、ｙa、ｘb、ｙbを算出する。
【００１６】
ｘa＝Ｋ・（ｘn−ｘn-1）
ｙa＝Ｋ・（ｙn−ｙn-1）
ｘb＝Ｋ・（ｘn+1−ｘn-1）
ｙb＝Ｋ・（ｙn+1−ｙn-1） ………（１）
但し、Ｋo＝（Ｘn−Ｘn-1）²＋（Ｙn−Ｙn-1）²
Ｋ＝（Ｌn−Ｌn-1）／（Ｋo）^1/2
次いで、上記（１）式で算出された変数ｘa、ｙa、ｘb、ｙbに基づき、下記（２）式に従って変数ＸR、ＹR、Ｒ_R、Ａを算出する。
【００１７】
ＸR＝（Ｃa・ｙb−Ｃb・ｙa）／Ａ
ＹR＝（Ｃa・ｘa−Ｃb・ｘb）／Ａ
Ｒ_R＝ＸR²＋ＹR² ………（２）
但し、Ｃa＝（ｘa²＋ｙa²）／２
Ｃb＝（ｘb²＋ｙb²）／２
Ａ＝ｘb・ｙb−ｘb・ｙa
そして、上記（２）式で算出された変数Ａが０．０１より小さい場合、又は変数Ｒ_Rが４００００００ｍより大きい場合には、自車位置からn番目にあるノード地点において道路の曲率半径Ｒnが２０００ｍであると算出し、そうでない場合には下記（３）式に従って当該曲率半径Ｒnを算出する。なお、道路の曲率半径Ｒnは左旋回時に負値となる。
【００１８】
Ｒn＝Ａ／｜Ａ｜・（Ｒ_R）^1/2 ………（３）
なお、ここでは３つのノード情報から道路の曲率半径Ｒ_Rを算出する方法を示したが、曲率半径Ｒ_Rの算出方法を限定するものではなく、例えば曲率半径Ｒ_Rを算出しようとする地点に対して、前後にあるノード地点を結ぶ直線を算出し、その直線の傾きに基づいて当該曲率半径Ｒ_Rを算出するようにしてもよい。また、ノード地点の座標等をカーナビゲーションシステム１５から読み込み、その座標等に基づいて曲率半径Ｒ_Rを算出する方法を示したが、カーナビゲーションシステム１５にノード情報として曲率半径Ｒ_Rを予め記憶させておいて、その値を当該カーナビゲーションシステム１５から直接に読み込むようにしてもよい。
【００１９】
次にステップＳ４に移行して、前記ステップＳ１でノード情報を読み込んだノード地点のうちから、車両を最も減速すべき地点である目標ノード地点を算出する。具体的には、図３に示すように、自車両前方にあるノード地点のうちから、前記ステップＳ３で算出した曲率半径Ｒ_Rが極小となるノード地点であって、自車位置から最も近くにあるものを算出する。このように、本実施形態においては、車両前方にある道路の曲率半径が最小となるノード地点を検出するため、適切な制動力制御を行うことができる。
【００２０】
次にステップＳ５では、道路の路面摩擦係数Ｋμを算出する。具体的には、特開２００１−１７１５０４号公報に記載されているように、各車輪５ＦＬ〜５ＲＲに作用する制駆動力と当該車輪５ＦＬ〜５ＲＲのスリップ状態との関係に基づいて路面摩擦係数Ｋμを算出する。
なお、路面摩擦係数Ｋμの算出方法は、上記方法に限定されるものではなく、路面摩擦係数Ｋμを検出するインフラ機器、又は路面摩擦係数Ｋμを記憶したインフラ機器をカーブ入口に設置して、そのインフラ機器から路面摩擦係数Ｋμの情報を取得するようにしてもよい。また乗員に手動スイッチ等で入力させるようにしてもよく、例えば０．８ｇ相当であるときに操作させる「高ｇスイッチ」、０．６ｇ相当であるときに操作させる「中ｇスイッチ」、０．４ｇ相当であるときに操作させる「低ｇスイッチ」等を設け、大まかに設定することで、乗員に入力させやすくすることができる。
【００２１】
次にステップＳ６では、前記ステップＳ５で算出した路面摩擦係数Ｋμに基づいて許容横加速度Ｙｇlmitを算出する。具体的には、前記ステップＳ５で算出した路面摩擦係数Ｋμに許容横加速度算出係数Ｋｓ（例えば“０．８”）を乗じて当該許容横加速度Ｙｇlmitを算出する。なお、許容横加速度算出係数Ｋｓは固定値に限定されるものではなく、図４に示すように、走行速度Ｖが所定値以上であるときには、当該走行速度Ｖが大きくなるにつれて小さくなる関数値であってもよい。
【００２２】
次にステップＳ７では、前記ステップＳ６で算出した許容横加速度Ｙｇlmit等に基づいて目標減速度Ｘgsを算出する。具体的には、図５に示すように、前記ステップＳ２で算出した走行速度Ｖ、前記ステップＳ４で算出した目標ノード地点の曲率半径Ｒn並びに当該目標ノード地点までの距離Ｌn、及び前記ステップＳ６で算出した許容横加速度Ｙｇlmitに基づき、下記（４）式に従って目標減速度Ｘgsを算出する。
【００２３】

但し、Ｖｒ（＝（Ｙｇlmit・｜Ｒn｜）^1/2）は目標ノード地点での目標車速であり、また目標減速度Ｘgsは減速時に正値となる。このように、本実施形態においては、車両前方にある道路の曲率半径が最小となる目標ノード地点までの距離Ｌn、及び当該目標ノード地点での曲率半径Ｒnを検出し、それらに応じて目標減速度Ｘgsを算出するため、適切な目標減速度を算出することができる。
【００２４】
次にステップＳ８では、前記ステップＳ４で算出された目標ノード地点を過ぎてからの制動力制御を停止するために、当該制動力制御の開始を許可する制御開始許可フラグｆlgokを設定する。具体的には、まず車両がカーブしている道路から直線路に進入したか、つまり自車位置の道路の曲率半径Ｒoの大きさが判断しきい値Ｒa（＝２０００ｍ）より大きくなったか否かを判定し、判断しきい値より大きくなった場合には制御開始許可フラグｆlgokを“１”のセット状態とする。
【００２５】
次いで、Ｓ字カーブ等を走行している車両が新たなカーブに進入したか、つまり前記ステップＳ４で目標ノード地点として新たなノード地点が算出され、以前の目標ノード地点の曲率半径Ｒnに対して、新たな目標ノード地点の曲率半径Ｒnの符号が正負反転したか否かを判定し、符号が正負反転した場合には制御開始許可フラグｆlgokを“１”のセット状態とする。
【００２６】
これに対して、道路の曲率半径Ｒoの大きさが判断しきい値Ｒa以下であり、且つ、曲率半径Ｒnの符号の正負が変わらない場合には制御開始許可フラグｆlgokを現状維持し、また制動力制御が行われていて、後述の作動状態フラグｆlggensokuが“１”のセット状態である場合には制御開始許可フラグｆlgokを“０”のリセット状態とする。
【００２７】
次に、ステップＳ９では、制動力制御が開始されることを乗員に知らせる警報の開始判断をする警報作動開始判断を行う。具体的には、まず前記ステップＳ８で算出した制御開始許可フラグｆlgokが“１”のセット状態であり、且つ、この演算処理が前回実行されたときに設定された警報作動フラグｆlgwarnが“０”のリセット状態である場合、前記ステップＳ７で算出した目標減速度Ｘgsが所定のしきい値Ｘgswarn（例えば０．０８ｇ）以上であるときには、警報作動フラグｆlgwarnを“１”のセット状態とする。
【００２８】
次いで、前記ステップＳ８で算出した制御開始許可フラグｆlgokが“１”のセット状態であり、且つ、この演算処理が前回実行されたときに設定された警報作動フラグｆlgwarnが“０”のリセット状態である場合、目標減速度Ｘgsが（Ｘgswarn−Ｋhwarn）以上であるときには、警報作動フラグｆlgwarnを“１”のセット状態とする。ここで、Ｋhwarnは警報のハンチングを防ぐための定数であり、例えば０．０３ｇ等に設定される。
【００２９】
これに対して、前記ステップＳ８で算出した制御開始許可フラグｆlgokが“０”のリセット状態である場合等、上記条件を満たさない場合には警報作動フラグｆlgwarnを“０”のリセット状態とする。
次にステップＳ１０では、前記ステップＳ７で算出した目標減速度Ｘgsや、前記ステップＳ８で設定した制御開始許可フラグｆlgok等に基づいて制動力制御の開始判断をする制御開始判断を行う。具体的には、まず前記ステップＳ８で算出した制御開始許可フラグｆlgokが“１”のセット状態であり、且つ、この演算処理が前回実行されたときに設定された作動状態フラグｆlggensokuが“０”のリセット状態である場合、前記ステップＳ７で算出された目標減速度Ｘgsが制御作動判断しきい値Ｘgsgensoku（例えば０．１ｇ）以上であるときには、制動力制御が行われていることを示す作動状態フラグｆlggensokuを“１”のセット状態とする。
【００３０】
次いで、前記ステップＳ８で算出した制御開始許可フラグｆlgokが“１”のセット状態であり、且つ、この演算処理が前回実行されたときに設定された作動状態フラグｆlggensokuが“１”のセット状態である場合、前記ステップＳ７で算出した目標減速度Ｘgsが（Ｘgsgensoku−Ｋh）以上であるときには、作動状態フラグｆlggensokuを“１”のセット状態とする。ここで、Ｋhは制動力制御のハンチングを防ぐための定数である。
【００３１】
これに対して、前記ステップＳ８で算出した制御開始許可フラグｆlgokが“０”のリセット状態である場合等、上記条件を満たさない場合には作動状態フラグｆlggensokuが“０”のリセット状態とされる。このように、本実施形態では、制御開始許可フラグｆlgokが“０”のリセット状態であって、車両が目標ノード地点を通過したことが検出されてからは制動力制御を停止するため、乗員の違和感を抑制防止することができる。
【００３２】
なお、前記ステップＳ９やＳ１０で用いられるしきい値Ｘgswarn、Ｘgsgensokuは、固定値に限られるものではなく、例えばヘッドライトの作動状態等に基づいて車両周辺の明るさを判断するようにして、車両周辺が暗く乗員がスピード感を大きく感じるときには、当該明るさに応じて変わる変動値を用いてもよい。
次にステップＳ１１では、前記ステップＳ１で読み込んだ操舵角θに基づいて、前記ステップＳ７で算出された目標減速度Ｘgsを制限する制御量制限値Ｘgslimtを算出する。具体的には、図６に示すように、前記ステップＳ１で読み込んだ操舵角θが所定値θ１以下であるときには一定値をとり、所定値θ１より大きいときには当該操舵角θが大きくなるにつれて大きくなる関数を用いて当該制御量制限値Ｘgslimtを算出する。
【００３３】
このように、本実施形態では、カーブ進入度合が大きく、操舵角θが大きくなるにつれて制御量制限値Ｘgslimtを大きくするため、車両を大きく減速させることができ、十分な制御効果が得られる。また、操舵角θに基づいて制御量制限値Ｘgslimtを検出するため、操舵角θが一定であるときには減速度が変化せず、乗員に違和感を与えずに済む。
【００３４】
なお、制御量制限値Ｘgslimtを算出するための関数としては、操舵角θだけに応じて変化する関数に限られるものではなく、例えば図７に示すように、走行速度Ｖが大きくなるにつれて、制御量制限値Ｘgslimtの増加率が大きくなる関数を用いてもよい。
次にステップＳ１２では、前記ステップＳ７で算出した目標減速度Ｘgsを、前記ステップＳ１１で算出した制御量制限値Ｘgslimtで制限して補正した目標減速度補正値Ｘgshを算出する。
【００３５】
次にステップＳ１３では、各車輪５ＦＬ〜５ＲＲのホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲに供給する制動流体圧を算出する。具体的には、作動状態フラグｆlggensokuｇが“１”のセット状態であるか否かを判定し、セット状態である場合には制動力制御を実行するようになっており、先ず前記ステップＳ１２で算出した目標減速度補正値Ｘgshにブレーキ諸元等から定まる定数Ｋｂを乗じて目標制動流体圧Ｐcを算出し、当該目標制動流体圧Ｐcと乗員の制動操作によるマスタシリンダ圧Ｐmとのうち、大きい方を前輪用目標制動流体圧Ｐsfとすると共に、その前輪用目標制動流体圧Ｐsfに基づいて、最適な前後制動力配分となるように後輪用目標制動流体圧Ｐsrを算出する。このように、本実施形態では、目標減速度補正値Ｘgshに基づいて車両を減速するため、ノード情報に応じた減速度を容易に設定することができる。
【００３６】
これに対して、作動状態フラグｆlggensokuｇが“０”のリセット状態である場合には制動力制御を実行しないようになっており、乗員の制動操作によるマスタシリンダ圧Ｐmを前輪用目標制動流体圧Ｐsfとすると共に、その前輪用目標制動流体圧Ｐsfに基づいて、最適な前後制動力配分となるように後輪用目標制動流体圧Ｐsrを算出する。
【００３７】
次にステップＳ１４では、駆動輪５ＲＬ、５ＲＲを駆動する駆動トルクを算出する。具体的には、作動状態フラグｆlggensokuが“１”のセット状態である場合には、前記ステップＳ１で読み込んだアクセル開度Ａccに応じて算出される目標駆動トルクｆ（Ａcc）から、前記ステップＳ１４で算出した目標制動流体圧Ｐcによって発生が予測される制動トルクｇ（Ｐc）を差し引いて目標駆動トルクＴrqdsを算出する。
【００３８】
これに対して、作動状態フラグｆlggensokuが“０”のリセット状態である場合には、アクセル開度Ａccに応じて算出される目標駆動トルクｆ（Ａcc）を目標駆動トルクＴrqdsとする。
次にステップＳ１５では、前記ステップＳ１４で算出した各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの目標制動流体圧Ｐsf、Ｐsrを前記制動流体圧制御回路７に向けて出力すると共に、前記ステップＳ１４で算出した駆動輪５ＲＬ、５ＲＲの目標駆動トルクＴrqdsを前記駆動トルクコントロールユニット１２に向けて出力し、また警報作動フラグｆlgwarnが“１”のセット状態であるときには警報装置２１のディスプレイやスピーカで警報してからメインプログラムに復帰する。
【００３９】
この演算処理によれば、車両がカーブしている道路に近づいたときに、各センサから情報が読み込まれ、それらの情報に基づいて目標減速度Ｘgsが算出され、当該目標減速度Ｘgsが０．１ｇ以上であるときには作動状態フラグｆlggensokuがセットされ、また操舵角θに基づいて制御量制限値Ｘgslimtが算出され、当該制御量制限値Ｘgslimtで前記目標減速度Ｘgsを制限して目標減速度補正値Ｘgshが算出され、その目標減速度補正値Ｘgshが達成されるように制動力が発生される。これにより、図８（ａ）に示すように、車両のカーブ進入度が大きく、操舵角θが大きいときには、目標減速度補正値Ｘgshが大きくなり、車両の走行速度Ｖが大幅に小さくなるため、十分な制御効果を得ることができる。
【００４０】
また、例えば自車位置の誤差が大きく、カーナビゲーションシステム１５で検出された情報の誤差が大きいときには、目標減速度Ｘgsが大きく検出されたとしても、操舵角θが小さいときには、目標減速度補正値Ｘgshが小さくなり、車両の減速度が小さくなるため、乗員の違和感を抑制防止することができる。ちなみに、図８（ｂ）は、目標減速度Ｘgsを制限する制御量制限値Ｘgslimtが一定値である場合の例であり、このような構成であると、目標減速度Ｘgsが常に小さく制限されので、十分な制御効果を得ることができない。
【００４１】
なお、本実施形態においては、カーナビゲーションシステム１５は特許請求の範囲に記載のカーブ情報検出手段及び前方カーブ情報検出手段に対応し、以下同様に、操舵角センサ１９は運転状態検出手段に対応し、ステップＳ１１はカーブ進入度合検出手段に対応し、車輪速センサ２２は車速検出手段に対応し、ステップＳ７及びＳ１１〜Ｓ１５は制動力制御手段に対応し、ステップＳ７は目標減速度算出手段に対応し、ステップＳ１１〜Ｓ１５は目標減速度発生手段に対応し、ＧＰS１３は自車位置検出手段に対応し、記憶媒体１４は道路情報記憶手段に対応する。
【００４２】
したがって、本実施形態においては、請求項１に記載されているように、車両前方にある道路のカーブ情報と車両のカーブ進入度合と車速とを検出し、車両のカーブ進入が検出されてからは、前記カーブ情報と車速とに基づいて当該車両を大きく減速するため、乗員の違和感を抑制防止しつつ、十分な制御効果を得ることができる。
【００４３】
また、例えば、乗員による操舵量等に基づいてカーブ進入度合を検出すると共に、車両前方にある道路のカーブ情報をカーナビゲーションシステムで検出し、車速を車速センサ等で検出して、例えば当該車両のカーブ進入が検出されてからは、前記カーブ情報と前記車速とに基づいて車両を大きく減速することもでき、乗員の違和感を抑制防止しつつ、十分な制御効果を得ることができる。
【００４４】
さらに、カーブ進入度合が大きくなるにつれて、車両を大きく減速する制動力制御を行うため、車両をより大きく減速させることができ、十分な制御効果を得ることができる。
また、請求項２に記載されているように、乗員による操舵量に基づいてカーブ進入度合を検出するため、操舵量が一定であるときには減速度が変化せず、乗員に違和感を与えずに済む。
【００４５】
さらに、請求項３に記載されているように、カーブ情報と車速とに基づいて目標減速度を算出し、その目標減速度とカーブ進入度合とに基づいて車両を減速するため、カーブ情報に応じて減速度を容易に設定できる。
また、請求項６に記載されているように、カーブ中の所定地点までの残距離及び当該所定地点での目標車速を算出すると共に、それら残距離、目標車速及び車速に応じて目標減速度を算出するため、適切な目標減速度を算出することができる。なお、本実施形態においては、前記所定地点として目標ノード地点を用いた例を示したが、当該所定地点を限定するものではなく、他の基準で設定された任意の地点であってもよい。
【００４６】
さらに、請求項７に記載されているように、道路情報を記憶した道路情報記憶手段を参照し、自車位置の情報に基づいて、車両前方にある道路のカーブ情報を検出するため、道路情報が記憶されているところであれば、特別な外部装置によらず、車両単独で制動力制御を行うことができる。
また、請求項９に記載されているように、車両前方にある道路の曲率半径が最小となる旋回困難地点又は最も減速すべき旋回困難地点までの距離、及び当該旋回困難地点での曲率半径を検出するため、適切な制動力制御を行うことができる。
【００４７】
さらに、請求項１０に記載されているように、カーブ情報に基づいて、車両が前記旋回困難地点を通過したことが検出されてからは前記制動力制御を停止するため、乗員の違和感を抑制防止することができる。
さらに、請求項１１に記載されているように、少なくとも駆動力発生装置の出力低下、変速機のギヤ比変更、及び制動力発生装置の出力増加のいずれか１つを用いて車両を減速するため、車両を容易に減速することができる。
【００４８】
次に、本発明の車両用走行制御装置の第２実施形態について説明する。この実施形態は、カーナビゲーションシステム１５で検出された情報の信頼度に基づいて制動力制御を行うものであり、前記第１実施形態の制駆動力コントロールユニット８で行われる演算処理が、前記第１実施形態の図２のものから、図９のものに変更されている。
【００４９】
この図９の演算処理は、前記第１実施形態の図２の演算処理と同等のステップを多く含んでおり、同等のステップには同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。この図９の演算処理では、前記図２の演算処理のステップＳ１１に代えてステップＳ１６、Ｓ１７及びＳ１８が設けられている。
このうち、まずステップＳ１６では、自車両位置のノード情報等に基づいて乗員の操舵角θの推定値として推定操舵角θrを算出する。具体的には、自車両位置の曲率半径Ｒo、走行速度Ｖ、ステアリングギア比Ｎ、スタビリティファクタ（車両諸元から定まる定数）Ａ、ホイルベースＬwに基づき、下記（５）式に従って推定操舵角θrを算出する。
【００５０】
θr＝Ｒo・Ｌw・Ｎ・（１＋Ａ・Ｖ²） ………（５）
次にステップＳ１７では、カーナビゲーションシステム１５から読み込んだノード情報の信頼性判断を行う。具体的には、前記ステップＳ１６で算出した推定操舵角θrと前記ステップＳ１で読み込んだ実際の操舵角θとの差の大きさが予め設定された所定の信頼性しきい値θL以下であり、且つ、操舵角θが所定の最小しきい値θmin以上であるか否かを判断し、前記差の大きさが信頼性しきい値θL以下であり且つ操舵角θが所定の最小しきい値θmin以上である場合には、カーナビゲーションシステム１５によるノード情報の信頼性が高いことを示す信頼性判断フラグflgconfを“１”のセット状態とし、そうでない場合には信頼性判断フラグflgconfを“０”のリセット状態とする。なお、信頼性しきい値θLは固定値としてもよいし、車両の走行速度Ｖが大きくなるにつれて大きくなる関数値としてもよい。
【００５１】
次にステップＳ１８では、前記ステップＳ１７で設定した信頼性判断フラグflgconfに基づいて制御量制限値Ｘgslimtを設定する。具体的には、前記ステップＳ１７で設定した信頼性判断フラグflgconfが“０”のリセット状態である場合には制御量制限値Ｘgslimtとして所定の第１制限値Ｘgslimt1を設定し、そうでない場合には制御量制限値Ｘgslimtとして所定の第２制限値Ｘgslimt2（＞Ｘgslimt1）を設定する。なお、前記制限値Ｘgslimt1及びＸgslimt2は固定値であってもよいし、前記第１実施形態と同様に、操舵角θが大きくなるにつれて大きくなる関数値であってもよい。
【００５２】
この演算処理によれば、前記第１実施形態と同様に、車両がカーブしている道路に近づいたときに、各センサから情報が読み込まれ、それらの情報に基づいて目標減速度Ｘgsが算出され、当該目標減速度Ｘgsが０．１ｇ以上であるときには作動状態フラグｆlggensokuがセットされ、また車両が走行している地点のノード情報等に基づいて推定操舵角θrが推定され、その推定操舵角θrと実際の操舵角θとがほぼ等しいときには信頼性判断フラグflgconfがセットされ、その信頼性判断フラグflgconfのセット状態に基づいて制御量制限値Ｘgslimtが設定され、当該制御量制限値Ｘgslimtで前記目標減速度Ｘgsを制限して補正した目標減速度補正値Ｘgshを算出し、その目標減速度補正値Ｘgshが達成されるように制動力が発生される。これにより、カーナビゲーションシステム１５から取得したノード情報の信頼性が高いときには、目標減速度補正値Ｘgshが大きくなり、車両の走行速度Ｖが大幅に小さくなるため、十分な制御効果を得ることができる。また、カーナビゲーションシステム１５の誤差が大きく、ノード情報の信頼性が低いときには、目標減速度Ｘgsが大きく検出されたとしても、目標減速度補正値Ｘgshが小さくなり、車両の減速度が小さくなるため、乗員の違和感を抑制防止することができる。
【００５３】
なお、本実施形態においては、カーナビゲーションシステム１５は特許請求の範囲に記載のカーブ情報検出手段に対応し、以下同様に、車輪速センサ２２は車速検出手段に対応し、ステップＳ７は目標減速度算出手段に対応し、ステップＳ７及びＳ１１〜Ｓ１５は制動力制御手段に対応し、操舵角センサ１９は運転状態検出手段に対応し、ステップＳ１６及びＳ１７は信頼度検出手段に対応し、ステップＳ１６は運転状態推定手段に対応し、ステップＳ１７は比較手段に対応し、ステップＳ１２及びＳ１８は目標減速度補正手段に対応する。
【００５４】
したがって、本実施形態においては、請求項４に記載されているように、例えば、車両前方にある道路のカーブ情報をナビゲーション装置で検出して、そのカーブ情報と車速とに基づいて目標減速度を算出すると共に、乗員による操舵量等と前記カーブ情報とに基づいて当該カーブ情報の信頼度を検出して、その信頼度に基づいて前記目標減速度を補正し、当該補正後の目標減速度に基づいて車両を減速する制動力制御を行うため、例えば、前記信頼度が大きいときには、前記カーブ情報と前記車速とに基づいて車両を大きく減速することができ、乗員の違和感を抑制防止しつつ、十分な制御効果を得ることができる。
【００５５】
また、請求項５に記載されているように、カーブ情報の信頼度に応じて制限値を設定し、目標減速度を前記制限値で制限して補正するため、例えば信頼度が大きいときには大きな制限値を設定して、車両を大きく減速する制動力制御を行うことができ、十分な制御効果を得ることができる。
さらに、請求項４に記載されているように、カーブ情報に基づいて乗員による運転状態を推定し、その推定された運転状態と実際の運転状態とに基づいて前記カーブ情報の信頼度を検出するため、前記カーブ情報の信頼度を精度よく検出することができる。
【００５６】
次に、本発明の車両用走行制御装置の第３実施形態について説明する。この実施形態は、前記第１実施形態の図１のカーナビゲーションシステム１５から、図１０の通信機器２２に変更されている。
この通信機器２２は、車両前方にあるカーブ入口に設置されてノード情報（Ｘn、Ｙn、Ｌn）を検出するインフラ機器、やノード情報（Ｘn、Ｙn、Ｌn）を予め記憶したインフラ機器と通信して当該ノード情報を取得するものであり、精度良いカーブ情報に基づいて制動力制御を行うことができる。
【００５７】
なお、本実施形態においては、通信機器２２は特許請求の範囲に記載のカーブ情報検出手段に対応する。
したがって、本実施形態にあっては、請求項８に記載されているように、車両前方にあるカーブ近傍に設置されてカーブ情報を検出するインフラ機器、又はカーブ情報を記憶したインフラ機器から当該カーブ情報を取得して、車両前方にある道路のカーブ情報を検出するため、精度良いカーブ情報に基づいて制動力制御を行うことができる。
【００５８】
また、上記実施の形態は本発明の車両用走行制御装置の一例を示したものであり、装置の構成等を限定するものではない。
例えば上記第２実施形態では、乗員による操舵角θと推定操舵角θrとに基づいて前記ノード情報の信頼性を判断する方法を示したが、例えばカメラやレーザ等の車両前方の道路環境を検出する手段を設け、それらの検出結果に基づいて道路の曲率半径を推定し、その推定結果と前記ノード情報における道路の曲率半径との差の大きさが所定値以下である場合に、前記ノード情報の信頼性が高いと判断するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用走行制御装置を搭載した車両の一例を示す概略構成図である。
【図２】図１の制駆動力コントロールユニット内で実行される情報演算処理の第１実施形態を示すフローチャートである。
【図３】目標ノード地点を説明するための説明図である。
【図４】走行速度と許容横加速度算出係数との関係を説明するためのグラフである。
【図５】目標減速度の算出方法を説明するための説明図である。
【図６】操舵角と制御量制限値との関係を説明するためのグラフである。
【図７】操舵角と制御量制限値と走行速度との関係を説明するためのグラフである。
【図８】本発明の車両用走行制御装置を搭載した車両の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図９】図１の制駆動力コントロールユニット内で実行される情報演算処理の第２実施形態を示すフローチャートである。
【図１０】第３実施形態の車両用走行制御装置を搭載した車両の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
６ＦＬ〜６ＲＲはホイールシリンダ
７は制動流体圧制御回路
８は制駆動力コントロールユニット
９はエンジン
１０は自動変速機
１１はスロットルバルブ
１２は駆動トルクコントロールユニット
１３はＧＰＳ
１４は記憶媒体
１５はカーナビゲーションシステム
１６はマスタシリンダ圧センサ
１７はアクセル開度センサ
１８はステアリングホイール
１９は操舵角センサ
２０ＦＬ〜２０ＲＲは車輪速度センサ
２１は警報装置
２２は通信機器

Claims

車両前方にある道路のカーブ情報を検出するカーブ情報検出手段と、乗員による運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段で検出された運転状態に基づいてカーブ進入度合を検出するカーブ進入度合検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、前記カーブ情報検出手段で検出されたカーブ情報と前記カーブ進入度合検出手段で検出されたカーブ進入度合と前記車速検出手段で検出された車速とに基づいて車両を減速する制動力制御を行う制動力制御手段とを備え、
前記制動力制御手段は、前記カーブ進入度合検出手段で検出されたカーブ進入度合が大きくなるにつれて車両を大きく減速する制動力制御を行うことを特徴とする車両用走行制御装置。
前記運転状態検出手段は、乗員による操舵量を検出し、前記カーブ進入度合検出手段は、前記運転状態検出手段で検出された操舵量に基づいてカーブ進入度合を検出することを特徴とする請求項１に記載の車両用走行制御装置。
前記制動力制御手段は、前記カーブ情報検出手段で検出されたカーブ情報と前記車速検出手段で検出された車速とに基づいて目標減速度を算出する目標減速度算出手段と、前記目標減速度算出手段で算出された目標減速度と前記カーブ進入度合検出手段で検出されたカーブ進入度合とに基づいて車両を減速する目標減速度発生手段とを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用走行制御装置。
車両前方にある道路のカーブ情報を検出するカーブ情報検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、前記カーブ情報検出手段で検出されたカーブ情報と前記車速検出手段で検出された車速とに基づいて目標減速度を算出する目標減速度算出手段と、前記目標減速度算出手段で算出された目標減速度に基づいて車両を減速する制動力制御を行う制動力制御手段と、乗員による運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段で検出された運転状態と前記カーブ情報検出手段で検出されたカーブ情報とに基づいて当該カーブ情報の信頼度を検出する信頼度検出手段と、前記信頼度検出手段で検出された信頼度に基づいて前記目標減速度算出手段で算出された目標減速度を補正する目標減速度補正手段とを備え、
前記信頼度検出手段は、前記カーブ情報検出手段で検出されたカーブ情報に基づいて乗員による運転状態を推定する運転状態推定手段と、前記運転状態推定手段で推定された運転状態と前記運転状態検出手段で検出された運転状態とに基づいて前記カーブ情報検出手段で検出されたカーブ情報の信頼度を検出する比較手段と、を有することを特徴とする車両用走行制御装置。
前記目標減速度補正手段は、前記信頼度検出手段で検出された信頼度に応じて制限値を設定し、前記目標減速度算出手段で算出された目標減速度を前記制限値で制限して補正することを特徴とする請求項４に記載の車両用走行制御装置。
前記目標減速度算出手段は、前記カーブ情報検出手段で検出されたカーブ情報に基づいて、そのカーブ中の所定地点までの残距離及び当該所定地点での目標車速を算出し、且つ、前記車速検出手段で検出された車速、前記残距離及び目標車速に応じて目標減速度を算出することを特徴とする請求項４乃至請求項５のいずれかに記載の車両用走行制御装置。
前記カーブ情報検出手段は、自車位置を検出する自車位置検出手段と、道路情報を記憶した道路情報記憶手段と、前記自車位置検出手段で検出された自車位置と前記道路情報記憶手段に記憶されている道路情報とに基づいて、車両前方にある道路のカーブ情報を検出する前方カーブ情報検出手段と、を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の車両用走行制御装置。
前記カーブ情報検出手段は、車両前方にあるカーブ近傍に設置されてカーブ情報を検出するインフラ機器、又はカーブ情報を記憶したインフラ機器から当該カーブ情報を取得して、車両前方にある道路のカーブ情報を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の車両用走行制御装置。
前記カーブ情報検出手段は、車両前方にある道路の曲率半径が最小となる旋回困難地点又は最も減速すべき旋回困難地点までの距離、及び当該旋回困難地点での曲率半径を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の車両用走行制御装置。
前記制動力制御手段は、前記カーブ情報検出手段で検出されたカーブ情報に基づいて、車両が前記旋回困難地点を通過したことが検出されてからは前記制動力制御を停止することを特徴とする請求項９に記載の車両用走行制御装置。
前記制動力制御手段は、少なくとも駆動力発生装置の出力低下、変速機のギヤ比変更、及び制動力発生装置の出力増加のいずれか１つを用いて、車両を減速することを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の車両用走行制御装置。