JP4000996B2

JP4000996B2 - Stable traveling speed calculation device, vehicle speed control device, and program for vehicle

Info

Publication number: JP4000996B2
Application number: JP2002342462A
Authority: JP
Inventors: 文博玉置; 正和香川; 晃磯貝
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-11-26
Filing date: 2002-11-26
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2022-11-26
Also published as: JP2004178192A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両を安定して走行させるための速度を算出する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、運転者の操作負担を軽減するための技術として、例えば運転者が設定した目標車速などに基づいて車両の速度を制御する車速制御装置が知られている。そして、このような車速制御装置による走行をより安全なものとするため種々の提案がなされている。例えば、地図データベースの複数のノードからカーブ曲率半径を求め、この曲率半径からカーブに対する許容進入速度を設定して制御するものがある（例えば、特許文献１参照。）
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２５２８号公報（第７頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のように算出されたカーブの曲率半径は、次のような理由により実際のカーブの円弧の形状とは乖離していることが多かった。すなわち、カーブの中にはコンパスで描いたような一様な円弧状ではなく、幾つかの曲率半径の円弧を組み合わせたような形状を有しているものがある。そのため、上述のように地図データベースのノードに基づいて曲率半径を算出した場合、その曲率半径によって描かれる円弧と実際のカーブの形状とは必ずしも一致しない。このことは、カーブの形状が複雑であるほど顕著となる。また、曲率半径を算出する基となる地図データベースのノードは、その全てが道路の中央を表示しているとは限らず、道路幅方向にある程度のばらつきを有しており、その曲率半径によって描かれる円弧と実際のカーブの形状とが乖離する要因となっている。そのため、曲率半径からカーブに対する許容進入速度を設定する従来の車速制御装置は、実際のカーブ形状とは乖離している曲率半径に基づいて車速制御を実行することとなる。
【０００５】
一方、一般的な運転者は、実際のカーブの形状や車両の現在の速度、路面状態、車両・カーブ周辺の状態、車両の性能など入手できる情報を考慮してそのカーブを安全に走行するための車両の速度や走行軌跡などをすばやく予測し、車両の速度を制御する。したがって、曲率半径からカーブに対する許容進入速度を設定する従来の車速制御装置は、一般的な運転者が行う車速制御とは異なる場合があり、運転者に違和感を持たせることがあった。
【０００６】
本発明は、このような不具合に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、車両を安定して走行させるための速度を実際のカーブ形状に合わせて算出する技術を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の目標車速算出装置によれば、位置検出手段（５：この欄においては、発明への理解の容易化のため、必要に応じて実施の形態中で用いた符号を付すが、この符号によって請求の範囲を限定することを意味するものではない。）が自車両の位置を検出する。続いて、通過予定ノード検出手段（５）が、車両の位置および地図情報記憶手段（５）の地図情報に基づいて、車両が通過する予定のノードである通過予定ノードを一つ以上検出する。さらに、基準ノード角度算出手段（２）が、地図情報に基づいて、通過予定ノード検出手段によって検出された通過予定ノードのうちの一つである「基準ノード」を端点に持ちその手前側に存在するセグメントである「手前側セグメント」を基準ノードとは反対側に延長した線分である「手前側セグメント延長線分」と、基準ノードに対して手前側セグメントとは反対側にあるセグメントである「基準セグメント」とがなす角度である基準ノード角度を算出する。ここで、「基準ノード角度」は、図３で例示するように、車両が手前側セグメント（図３のＬ_n-1が相当する。）および基準セグメント（図３のＬ_nが相当する。）を順に走行していく際に、基準ノード近辺で旋回する場合の角度（図３のｄθが相当する。）を想定している。しかし、多くのカーブの形状は、図３に例示するようなセグメント同士をノードでつないだような形状ではなく、複数の円弧を組み合わせたような形状をしている。したがって、実際のカーブを走行する車両は、手前側セグメントを直線状に走行して基準ノードを基準ノード角度（ｄθ）で旋回して基準セグメントを走行するのではなく、そのカーブの形状に沿って略円弧を描きながら走行することとなる。そこで、基準ノード角度補正手段（２）が、地図情報に基づいた手前側セグメントの長さおよび基準セグメントの長さに基づいて基準ノードにおける基準ノード角度を補正する。具体的には、基準ノード角度補正手段が、「手前側セグメントの長さ（Ｌ_n-1）および基準セグメントの長さ（Ｌ_n）を加えたもので基準セグメントの長さ（Ｌ_n）を割った値」と「基準ノード角度の値（ｄθ）」とを掛け合わせることにより基準ノード角度を補正する（請求項２、図３のｄθ₁が相当する。以下、補正基準ノード角度と称す。）。この補正基準ノード角度（ｄθ₁）に基づいて、図３に例示するように、基準ノードにおいて基準セグメントと補正基準ノード角度（ｄθ₁）をなす線分Ｆｎを考えると、この線分Ｆｎにおける基準ノード付近の部分が、実際のカーブの形状に沿って走行する車両が基準ノードを通過する場合の軌跡を表すこととなる。
【０００８】
さらに、距離算出手段（２）が、地図情報に基づいて、「基準セグメントの両端点のうち基準ノードとは異なる方の端点（図３の点Ａが相当する。）」と、「基準ノードを中心にして補正基準ノード角度だけ手前側セグメント延長線分の方へ回転させた基準セグメントの両端点のうち基準ノードとは異なる方の端点（図３の点Ｂが相当する。）」との間の距離である「点間距離（Ｓ）」を算出する。そして、安定走行速度算出手段（２）が、「補正基準ノード角度（ｄθ₁）」および「点間距離（Ｓ）」に基づいて、車両が基準ノードを通過する際に安定して走行するための速度である「安定走行速度（Ｖ_T）」を算出する。
【０００９】
このように、本発明の車両の安定走行速度算出装置は、手前側セグメントおよび基準セグメントによって描かれる軌跡を実際の車両が走行する略円弧の軌跡に近づけるように基準ノード角度を補正し、さらに、その補正後の補正基準ノード角度に基づいて安定走行速度を算出する。つまり、従来のように実際のカーブの形状からは乖離することが多い曲率半径に基づいて安定走行速度を算出していたのに比べて、本発明の車両の安定走行速度算出装置は、実際のカーブの形状に合わせて安定走行速度を算出できる。
【００１０】
ところで、上述の通過予定ノードの検出は、次のような基準で行うことが考えられる。すなわち、（イ）車両の位置からの距離が例えば５００ｍなど、現在の車両の位置から一定範囲内に存在するノードを地図情報から選択することが考えられる。（ロ）また、車両が基準減速度で減速した場合に現在の車両の位置から停車する地点までの間に存在するノードを地図情報から選択することが考えられる。ここで、「基準減速度」とは、その減速度で車両を減速させた際に運転者など車両の搭乗者が不快と感じない程度の減速度を云い、予め実験等によって規定しておくことが考えられる。
【００１１】
ところで、上述の地図情報に設定されているノードは、その全てが実際の道路の中央線上に設定されているとは限らず、通常その道路の幅方向にばらつきを有している。したがって、各ノードにおける安定走行速度にもばらつきが生じ、その安定走行速度に基づいて車速制御を実行した場合に、不必要な加減速を行うなど運転者に違和感を持たれるおそれがある。そこで、各ノードにおける安定走行速度を補正することが考えられる。具体的には、請求項３のように、安定走行速度補正手段（２）が、ノードが複数存在する場合、ノードのうちの何れか一つである「特定ノード」の前後に存在するノードを選択し、これら選択されたノードにおける安定走行速度の値および特定ノードにおける安定走行速度の値を平均し、その平均した値を特定ノードにおける安定走行速度の値に設定し直すことが考えられる。この場合、特定ノードの例えば前後３０ｍなど所定範囲内に存在するノードを選択してもよいし、また、例えば前後各１つのノードを選択してもよい。このようにすれば、各ノードにおける安定走行速度のばらつきを抑えることができる。また、このような安定走行速度に基づいて車速制御を実行した場合には、不必要な加減速を行う可能性が低減するなど車速変化が滑らかで運転者に違和感を持たれない車速制御を実現できる。なお、上述のような安定走行速度補正手段による安定走行速度の補正を全てのノードに対して実行すれば、不必要な加減速を行う可能性がさらに低減するなど車速変化が滑らかで運転者に違和感を持たれない車速制御を実現できる。
【００１２】
また、上述のようなノードのばらつきなどによりノードにおける安定走行速度の値がその前後のノードの安定走行速度の値と比較して例えば次のように不自然な場合がある。すなわち、（イ）特定ノードの２つ前のノードにおける安定走行速度の値よりも特定ノードの１つ前のノードにおける安定走行速度の値のほうが小さく、且つ特定ノードの前後のノードにおける安定走行速度の値が、特定ノードにおける安定走行速度の値より小さい場合であり、（ロ）また、特定ノードの２つ前のノードにおける安定走行速度の値よりも特定ノードの１つ前のノードにおける安定走行速度の値のほうが大きく、且つ特定ノードの前後のノードにおける安定走行速度の値が、特定ノードにおける安定走行速度の値より大きい場合である。このような不自然な安定走行速度に基づいて車速制御を行った場合、その不自然な安定走行速度に関連付けられたノードを車両が通過する際に、不必要な加減速を行うなど運転者に違和感を持たれるおそれがある。そこで、請求項４のように、安定走行速度補正手段が、ノードが複数存在する場合、前記ノードのうちの何れか一つである「特定ノード」における安定走行速度の値がその特定ノードの前後に存在するノードである「比較ノード」における安定走行速度の値と比較して、特定ノードの２つ前の比較ノードにおける安定走行速度の値よりも特定ノードの１つ前の比較ノードにおける安定走行速度の値のほうが小さく且つ特定ノードの前後の比較ノードにおける安定走行速度の値が特定ノードにおける安定走行速度の値より小さい場合、または、特定ノードの２つ前の比較ノードにおける安定走行速度の値よりも特定ノードの１つ前の比較ノードにおける安定走行速度の値のほうが大きく且つ特定ノードの前後の比較ノードにおける安定走行速度の値が特定ノードにおける安定走行速度の値より大きいと判断する場合には、特定ノードにおける安定走行速度の値を含めずに比較ノードにおける安定走行速度の値を平均し、その平均した値を特定ノードにおける安定走行速度の値に設定し直すことが考えられる。この場合、特定ノードの例えば前後３０ｍなど所定範囲内に存在するノードを選択してもよいし、また、例えば前後各１つのノードを選択してもよい。このように不自然な値である安定走行速度の値を除くことにより、不必要な減速を行う可能性が低減するなど車速変化が滑らかで運転者に違和感を持たれない車速制御を実現できる。
【００１３】
以上のように各ノードにおける安定走行速度を補正する場合、各ノードにおける安定走行速度に対して請求項３記載の安定走行速度補正手段が実行する処理である平均処理を行い、さらに、その平均処理後の安定走行速度に対して請求項４記載の安定走行速度補正手段が実行する処理である補正処理を行うようにしてもよい。また、安定走行速度に対して請求項４記載の安定走行速度補正手段が実行する補正を行い、さらに、補正処理後の安定走行速度に対して請求項３記載の平均処理を行うようにしてもよい。
【００１４】
また、請求項５のように、以上に説明した車両の安定走行速度算出装置を備え、制御手段が、加速手段および減速手段を制御して、車両の安定走行速度算出装置から得られた安定走行速度になるよう車両の速度を制御する車速制御装置として実現することができる。
【００１５】
なお、請求項６に示すように、車両の安定走行速度算出装置における通過予定ノード検出手段、基準ノード角度算出手段、基準ノード角度補正手段、距離算出手段、安定走行速度算出手段および安定走行速度補正手段は、コンピュータを機能させるプログラムとして実現できる。したがって、本発明は、プログラムの発明として実現できる。また、このようなプログラムの場合、例えば、ＦＤ、ＭＯ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、必要に応じてコンピュータにロードして起動することにより用いることができる。この他、ＲＯＭやバックアップＲＡＭをコンピュータ読み取り可能な記録媒体として本プログラムを記録しておき、ＲＯＭあるいはバックアップＲＡＭをコンピュータに組み込んで用いてもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用された実施例について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施例に何ら限定されることなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうることは言うまでもない。
【００１７】
図１は、上述した発明が適用されたクルーズ制御装置のシステム構成を概略的に示すブロック図であり、車間制御用電子制御装置（以下、「車間ＥＣＵ」と称す。）２およびエンジン制御用電子制御装置（以下、「エンジンＥＣＵ」と称す。）６を中心に構成されている。
【００１８】
[車間ＥＣＵ２等の構成の説明]
車間ＥＣＵ２は、マイクロコンピュータを中心として構成されている電子回路であり、現車速（Ｖｎ）信号、操舵角信号、ヨーレート信号、目標車間時間信号、ワイパスイッチ情報、アイドル制御やブレーキ制御の制御状態信号等をエンジンＥＣＵ６から受信する。また、車間制御ＥＣＵ２は、後述するナビゲーション装置５からの走行路情報も受信する。さらに、車間ＥＣＵ２は、この受信したデータに基づいて、車間制御演算、後述する各ノードにおける車両を安定して走行させるための速度（以下、安定走行速度と称す。）の算出、車速制御などをしている。なお、この車間ＥＣＵ２は、基準ノード角度算出手段、基準ノード角度補正手段、距離算出手段、安定走行速度算出手段および安定走行速度補正手段に該当する。
【００１９】
レーザレーダセンサ３は、レーザによるスキャニング測距器とマイクロコンピュータとを中心として構成されている電子回路であり、スキャニング測距器にて検出した先行車の角度や相対速度等、及び車間ＥＣＵ２から受信する現車速（Ｖｎ）信号等に基づいて、車間制御装置の一部の機能として先行車の自車線確率を演算し、相対速度等の情報も含めた先行車情報として車間ＥＣＵ２に送信する。また、レーザレーダセンサ３自身のダイアグノーシス信号も車間ＥＣＵ２に送信する。
【００２０】
なお、前記スキャニング測距器は、車幅方向の所定角度範囲に送信波あるいはレーザ光をスキャン照射し、物体からの反射波あるいは反射光に基づいて、自車と前方物体との距離をスキャン角度に対応して検出可能な測距手段として機能している。
【００２１】
さらに、車間ＥＣＵ２は、レーザレーダセンサ３から受信した先行車情報に含まれる自車線確率等に基づいて、車間制御すべき先行車を決定し、先行車との車間を適切に調節するための制御指令値として、エンジンＥＣＵ６に、目標加減速度信号、フューエルカット要求信号、ＯＤカット要求信号、３速シフトダウン要求信号、ブレーキ要求信号を送信している。また警報発生の判定をして警報吹鳴要求信号を送信したり、あるいは警報吹鳴解除要求信号を送信したりする。さらに、ダイアグノーシス信号、表示データ信号等を送信している。
【００２２】
[ナビゲーション装置５の構成の説明]
また、ナビゲーション装置５は、ナビゲーションＥＣＵ、位置検出手段としてのＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）センサ、地図データベースを記録した地図情報記憶手段としてのＤＶＤ−ＲＯＭ等を中心に構成されている。
【００２３】
このうち地図データベースには、リンク情報、ノード情報、セグメント情報、及びリンク間接続情報などの走行路に関する情報が記憶されている。
リンク情報としては、リンクを特定するための固有の番号である「リンクＩＤ」や、例えば高速道路、有料道路、一般道あるいは取付道などを識別するための「リンククラス」や、リンクの「始端座標」および「終端座標」や、リンクの長さを示す「リンク長」などのリンク自体に関する情報がある。
【００２４】
ノード情報としては、リンクを結ぶノード固有の番号である「ノードＩＤ」や、ノード緯度、ノード経度、交差点での右左折禁止、信号機有無などの情報がある。また、セグメント情報としては、セグメントＩＤ、始点（ノード）緯度(度)、始点（ノード）経度（度）、セグメントの方角（dir）、セグメントの長さ（ノード間距離、len）などの情報がある。なお、始点緯度および始点経度の値は、小数点以下を含み、「分」、「秒」を「度」に換算したものである。また、セグメントの方角（dir）は、地図上の真東方向を基準（dir＝０）に左回りとし、一単位（dir＝１）を、一周３６０°を１０２４分割したものと設定されている。例えば「dir＝３０」とは、地図上の真東方向から左回りに（３０×３６０／１０２４）度回転した方向を表している。また、セグメントの長さ（ノード間距離、len）は、一単位（len＝１）を実際の１０ｃｍと設定している。
【００２５】
リンク間接続情報には、例えば一方通行などの理由で通行が可か不可かを示すデータなどが設定されている。なお、同じリンクであっても、例えば一方通行の場合には、あるリンクからは通行可であるが別のリンクからは通行不可ということとなる。したがって、あくまでリンク間の接続態様によって通行可や通行不可が決定される。なお、このナビゲーション装置５は、通過予定ノード検出手段に該当する。
【００２６】
このように構成されたナビゲーション装置５は、車両の前方にあるノードの情報を検出し、そのノード情報を一定間隔（本実施例では約１秒毎）で車間ＥＣＵ２に出力する。具体的には、ナビゲーション装置５が車両の位置を演算し、後述するエンジンＥＣＵ６の車速センサが現在の車両の速度を検出する。続いてナビゲーション装置５が車両の位置から基準減速度α₀で減速した場合に停車するポイントまでの停車距離Ｌ₀を、下式（１）を用いて算出する。
【００２７】
Ｌ₀＝Ｖ₀ｔ―α₀ｔ²／２＝Ｖ₀ ²／（２×０．７８４）・・・（１）
Ｌ₀：停車距離（ｍ）
Ｖ₀：車両の現在の速度（ｍ／ｓ）
α₀：基準減速度（ｍ／ｓ²）
ｔ：経過時間（ｓ）
ここで、「基準減速度α₀」とは、その減速度で車両を減速させた際に運転者など車両の搭乗者が不快と感じない程度の減速度を云い、予め実験等によって規定しておくことが考えられる。本実施例では０．０８Ｇ（＝０．７８４ｍ／ｓ²）に設定されている。そして、ナビゲーション装置５が、図２に示すように、地図データベースより、車両の位置から停車距離Ｌ₀先にあるポイント、すなわち車両が現在の位置から基準減速度α₀で減速した場合に停車するポイントまでの間に存在する通過予定のノード（以下、ノード群と称す。）を検出し、そのノード群の情報を一定間隔（本実施例では約１秒毎）で車間ＥＣＵ２に出力する。
【００２８】
[エンジンＥＣＵ６の構成の説明]
エンジンＥＣＵ６は、マイクロコンピュータを中心として構成されている電子回路であり、スロットル開度センサ、車両速度を検出する車速センサ、ブレーキの踏み込み有無を検出するブレーキスイッチ、クルーズコントロールスイッチ、クルーズメインスイッチ、及びその他のセンサやスイッチ類からの検出信号、あるいはボデーＬＡＮなどの公知の通信ラインを介して受信するワイパスイッチ情報やテールスイッチ情報を受信する。さらに、図示しないブレーキＥＣＵからの操舵角信号やヨーレート信号、あるいは車間ＥＣＵ２からの目標加速度信号、フューエルカット要求信号、ＯＤカット要求信号、３速シフトダウン要求信号、警報要求信号、ダイアグノーシス信号、表示データ信号等を受信している。
【００２９】
また、エンジンＥＣＵ６は、必要な表示情報を、ボデーＬＡＮを介して、メータクラスタに備えられているＬＣＤ等の表示器に送信して表示させたり、あるいは現車速（Ｖｎ）信号、操舵角信号、ヨーレート信号、目標車間時間信号、ワイパスイッチ情報信号、アイドル制御やブレーキ制御の制御状態信号を、車間ＥＣＵ２に送信したりしている。
【００３０】
[安定走行速度算出処理の説明およびその効果]
次に、上述の車間ＥＣＵ２が実行する安定走行速度算出処理について、図３の安定走行速度算出処理の説明図、および図６の安定走行速度算出処理を説明するフローチャートを参照して説明する。
【００３１】
図６のフローチャートにおける最初のステップ３１０（以下、「ステップ」を単に「Ｓ」と記す。）では、ナビゲーション装置５から一定間隔（本実施例では約１秒毎）で送られるノード群の情報に基づき、ノード群の各ノードを車両が通過する際に安定して走行するための速度である安定走行速度Ｖ_Tが、各ノードに対して算出されているかを判断する。ここで、安定走行速度Ｖ_Tが各ノードに対して算出されていなければ（Ｓ３１０：ＮＯ）、安定走行速度Ｖ_Tが算出されていないノードの中から通過順に一つを選択して基準ノードとする（Ｓ３２０）。
【００３２】
続いてＳ３２０で選択された基準ノードの情報に基づき、この基準ノードにおける安定走行速度Ｖ_TをＳ３３０〜Ｓ３６０のように算出する。まず、図６のＳ３３０では、図３に示すように、検出したノードのうちの一つである基準ノードとその基準ノードの手前側にあるノードとを結ぶセグメントＬ_n-1と、基準ノードと基準ノードの手前側とは反対側にあるノードとを結ぶセグメントＬ_n との間の角度ｄθを、下式（２）または（２´）を用いて算出する。
【００３３】
ｄθ＝（dir_n―dir_n-1）×３６０／１０２４・・・（２）
ｄθ＝｛１０２４−（dir_n―dir_n-1）｝×３６０／１０２４・・・（２´）
ｄθ:セグメントl_n-1とセグメントl_nとの間の角度（度）
dir_n：セグメントＬ_nの方角
dir_n-1：セグメントＬ_n-1の方角
この場合、（dir_n―dir_n-1）の絶対値が数値５１２未満である場合には式（２）を用い、（dir_n―dir_n-1）の絶対値が数値５１２以上である場合には、式（２´）を用いることとする。また、（dir_n―dir_n-1）の値が負の値となる場合には、その絶対値を計算に用いることとする。
【００３４】
ここで、角度ｄθは、図３で示すように、車両がセグメントＬ_n-1およびセグメントＬ_nを順に走行していく際に、基準ノード近辺で旋回する場合の角度を想定している。しかし、多くのカーブの形状は、図３に示すようなセグメント同士をノードでつないだような形状ではなく、複数の円弧を組み合わせたような形状をしている。したがって、実際のカーブを走行する車両は、セグメントＬ_n-1を直線状に走行して基準ノードを角度ｄθで旋回してセグメントＬ_nを走行するのではなく、そのカーブの形状に沿って略円弧を描きながら走行することとなる。そこで、Ｓ３３０に続くＳ３４０では、その角度ｄθを、下式（３）を用いて補正する。
【００３５】
ｄθ₁＝（l_n／（l_n-1＋l_n））×ｄθ・・・（３）
ｄθ₁：補正後の角度ｄθ
なお、l_nおよびl_n-1は、ここではセグメントＬ_n-1、Ｌ_nの長さを表す。この場合、地図データベース上における各セグメントの長さは、lenを用いて表されているため、ここでは計算式len×０．１（ｍ）を用いて算出した値を用いる。
【００３６】
この補正後の角度ｄθ₁に基づいて、図３に示すように、基準ノードにおいてセグメントＬ_nと補正後の角度ｄθ₁をなす線分Ｆｎを考えると、この線分Ｆｎにおける基準ノード付近の部分が、実際のカーブの形状に沿って走行する車両が基準ノードを通過する場合の軌跡を表すこととなる。
【００３７】
続くＳ３５０では、セグメントＬ_nの端点Ａと、基準ノードを中心にして補正後の角度ｄθ₁だけセグメントＬ_n-1を延長した線分の方へ回転させたセグメントＬ_nの端点Ｂとの間の距離Ｓ（ｍ）を、下式（４）を用いて算出する。
Ｓ＝l_n×sinｄθ₁・・・（４）
続くＳ３６０では、各ノードを車両が通過する際に安定して走行するための車速である安定走行速度Ｖ_T（ｍ／ｓ）を、下式（５）を用いて算出する。
【００３８】
Ｖ_T＝l_n×(Ｎ／２Ｓ)^1/2・・・・・（５）
Ｎ：規定値（ｍ／ｓ²）
なお、この規定値Ｎは、本実施例では０．３Ｇ（＝２．９４ｍ／ｓ²）に設定されている。
【００３９】
その後Ｓ３１０に戻り、ノード群の各ノードにおける安定走行速度Ｖ_Tが算出されるまで上述の各ステップを繰り返す。そして、ノード群の各ノードにおける安定走行速度Ｖ_Tが算出されたならば（Ｓ３１０：ＹＥＳ）本処理を終了する。
このように、本実施例のクルーズ制御装置によれば、基準ノードにおける安定走行速度Ｖ_Tを実際のカーブ形状に基づいて算出するので、安定走行速度Ｖ_Tを利用すれば、運転者に違和感を持たせない車速制御を実現できる。
【００４０】
[安定走行速度Ｖ_Tの平均処理の説明およびその効果]
次に、上述の車間ＥＣＵ２が実行する安定走行速度Ｖ_Tの平均処理について、図４の安定走行速度の平均処理の説明図および図７（ａ）の安定走行速度の平均処理を説明するフローチャートを参照して説明する。この平均処理は、地図データベースに設定されているノードのばらつきに起因する各ノードにおける安定走行速度Ｖ_Tのばらつきを是正することを目的とする。なお、図４では、車両の現在の位置からの距離Ｌを横軸に、車両の速度（図では目標車速ｖと記す。）を横軸にそれぞれ設定し、各ノードの位置および安定走行速度Ｖ_Tなどをプロットしてこれらプロットした点を結んだ略曲線を表している。
【００４１】
まず、Ｓ４１０では、既に安定走行速度Ｖ_Tが算出されているノード群の各ノードに対して後述する平均処理が終了したかを判断する。ここで、ノード群の各ノードに対して平均処理が終了していなければ（Ｓ４１０：ＮＯ）、平均処理が終了していないノードのうちの一つ（以下、特定ノードと称す、図４における「基礎目標車速演算結果」が相当する。）を選択する（Ｓ４２０）。
【００４２】
続くＳ４３０では、その特定ノードの前後（本実施例では、前後３０ｍ以内）に存在する他のノードを検出する。ここで他のノードが無ければ（Ｓ４３０：ＮＯ）本特定ノードに対する平均処理を終了してＳ４１０に戻る。一方、他のノードがあれば（Ｓ４３０：ＹＥＳ）、その他のノードを選択してＳ４４０に移行する。
【００４３】
Ｓ４４０では、選択されたノードにおける安定走行速度Ｖ_Tの値および特定ノードおける安定走行速度Ｖ_Tの値を平均した値を特定ノードにおける安定走行速度Ｖ_Tに設定し直すことにより補正処理する。
その後Ｓ４１０に戻り、上述のような平均処理がノード群の各ノードに対して行われるまで各ステップを繰り返す。そして、ノード群の各ノードに対して平均処理が行われたならば（Ｓ４１０：ＹＥＳ）本処理を終了する。
【００４４】
以上のような安定走行速度Ｖ_Tの平均処理によれば、安定走行速度Ｖ_Tのばらつきを是正するので、平均処理後の安定走行速度Ｖ_Tを利用すれば、不必要な加減速を行う可能性が低減するなど車速変化が滑らかで運転者に違和感を持たれない車速制御を実現できる。
【００４５】
[安定走行速度Ｖ_Tの補正処理の説明およびその効果]
次に、上述の車間ＥＣＵ２が実行する安定走行速度Ｖ_Tの補正処理について、図５の安定走行速度の補正処理の説明図および図７（ｂ）の安定走行速度の補正処理を説明するフローチャートを参照して説明する。この補正処理は、地図データベースに設定されているノードのばらつきに起因する各ノードにおける不自然な値の安定走行速度Ｖ_Tを補正することを目的とする。なお、図５では、車両の現在の位置からの距離Ｌを横軸に、車両の速度（図では目標車速ｖと記す。）を横軸にそれぞれ設定し、各ノードの位置および安定走行速度Ｖ_Tなどをプロットしてこれらプロットした点を結んだ略曲線を表している。
【００４６】
まず、Ｓ５１０では、既に安定走行速度Ｖ_Tが算出されているノード群の各ノードに対して後述する補正処理が終了したかを判断する。ここで、ノード群の各ノードに対して補正処理が終了していなければ（Ｓ５１０：ＮＯ）、補正処理が終了していないノードのうちの一つ（以下、特定ノードと称す、図５における「基礎目標車速演算結果」が相当する。）を選択する（Ｓ５２０）。
【００４７】
続くＳ５３０では、その特定ノードの安定走行速度Ｖ_Tが不自然か否かを次のように判断する。すなわち、（イ）特定ノードの２つ前のノードにおける安定走行速度Ｖ_Tの値よりも特定ノードの１つ前のノードにおける安定走行速度Ｖ_Tの値のほうが小さく、且つ特定ノードの前後のノードにおける安定走行速度Ｖ_Tの値が、特定ノードにおける安定走行速度Ｖ_Tの値より小さい場合、（ロ）または、特定ノードの２つ前のノードにおける安定走行速度Ｖ_Tの値よりも特定ノードの１つ前のノードにおける安定走行速度Ｖ_Tの値のほうが大きく、且つ特定ノードの前後のノードにおける安定走行速度Ｖ_Tの値が、特定ノードにおける安定走行速度Ｖ_Tの値より大きい場合には、その特定ノードの安定走行速度Ｖ_Tが不自然であると判断する。ここで特定ノードにおける安定走行速度Ｖ_Tが不自然でなければ（Ｓ５３０：ＮＯ）、本特定ノードに対する補正処理を終了してＳ５１０に戻る。一方、特定ノードにおける安定走行速度Ｖ_Tが不自然であれば（Ｓ５２０：ＹＥＳ）、特定ノードの前後に存在するノード（本実施例では、前後各１つ）を選択してＳ５４０に移行する。
【００４８】
Ｓ５４０では、これら選択されたノードにおける安定走行速度Ｖ_Tの値を、特定ノードにおける安定走行速度Ｖ_Tの値を含めずに平均し、その値を、特定ノードにおける安定走行速度Ｖ_Tの値に設定し直すことにより補正処理する。
その後Ｓ５１０に戻り、上述のような補正処理がノード群の各ノードに対して行われるまで各ステップを繰り返す。そして、ノード群の各ノードに対して補正処理が行われたならば（Ｓ５１０：ＹＥＳ）本処理を終了する。
【００４９】
以上のような安定走行速度Ｖ_Tの補正処理によれば、不自然な値である安定走行速度Ｖ_Tの値を除くので、補正処理後の安定走行速度Ｖ_Tを利用すれば、不必要な減速を行う可能性が低減するなど車速変化が滑らかで運転者に違和感を持たれない車速制御を実現できる。
【００５０】
[別実施例]
（１）上述のように算出された安定走行速度Ｖ_Tを、上述のようなクルーズ制御装置による車速制御の他にも例えば制動力制御などに利用してもよい。
（２）車両の現在の速度が、（イ）車両に最も近いノードにおける安定走行速度Ｖ_Tを超えている場合や、（ロ）車両が通過予定のノードにおける安定走行速度Ｖ_Tを超えると予想される場合には、その旨を運転者に警告するようにしてもよい。この場合、運転者に警告する手段としては、例えばナビゲーション装置５などによる表示や音声、ブザー音、ランプの点灯などが考えられる。また、減速の必要度合いにより例えば複数の表示内容や音量の大小など警告のレベルを変更するようにしてもよい。
（３）上記実施例では、車間ＥＣＵ２が安定走行速度算出処理、安定走行速度Ｖ_Tの平均処理および安定走行速度Ｖ_Tの補正処理を実行するよう構成しているが、これには限られず、他のＥＣＵが各処理を実行するよう構成してもよい。また、各処理を専用に実行するＥＣＵを備えるよう構成してもよい。
（４）上記実施例のクルーズ制御装置では、安定走行速度ＶＴの算出を、ナビゲーション装置５が地図データベースより検出したノード情報に基づいて行っているがこれに限られず、レーザレーダセンサ３からの受信情報や図示しない画像処理装置からの画像情報などに基づいて設定するようにしてもよい。
（５）車間ＥＣＵ２が算出した安定走行速度Ｖ_Tを、その安定走行速度Ｖ_Tと対応するノード情報とともにナビゲーション装置５が記憶するようにしてもよい。このようにすれば、例えば以前走行したことがある道路を再び走行する際には、以前算出した安定走行速度Ｖ_Tを車間ＥＣＵ２がナビゲーション装置５から読み出して利用できるので、車間ＥＣＵ２の負担を低減できる。また、ナビゲーション装置５が安定走行速度Ｖ_Tを算出するようにしてもよい。このようにすれば、車間ＥＣＵ２の負担を低減できる。
（６）上記実施例の減速制御処理では、ナビゲーション装置５が、車両が現在の位置から基準減速度α₀で減速した場合に停車するポイントまでの間に存在するノードを検出し、それらノードを安定走行速度Ｖ_Tの算出対象としているが、車両の位置からの距離が例えば５００ｍ以内に存在するノードを地図データベースから検出するようにしてもよい。このようにすれば、その処理が上記実施例の場合に比べて少なくて済み、ナビゲーション装置５の負担を低減できる。
（７）上記実施例では、安定走行速度Ｖ_Tの平均処理および安定走行速度Ｖ_Tの補正処理をそれぞれ独立した処理としているが、安定走行速度Ｖ_Tの平均処理を実行したのちに安定走行速度Ｖ_Tの補正処理を実行するようにしてもよいし、安定走行速度Ｖ_Tの補正処理を実行したのちに安定走行速度Ｖ_Tの平均処理を実行するようにしてもよい。
（８）上記実施例の安定走行速度Ｖ_Tの平均処理では、特定ノードの前後（本実施例では、前後３０ｍ以内）に存在する他のノードを選択しているが（Ｓ４２０）、例えば前後各１つのノードを選択してもよい。
（９）上記実施例の安定走行速度Ｖ_Tの補正処理では、特定ノードの前後に存在するノードを各１つ選択しているが（Ｓ５２０）、特定ノードの例えば前後３０ｍなど所定範囲内に存在するノードを選択してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のクルーズ制御装置のシステム構成を示す概略ブロック図である。
【図２】実施例のクルーズ制御装置が実行する車速制御の説明図である。
【図３】実施例のクルーズ制御装置が実行する安定走行速度算出処理の説明図である。
【図４】実施例のクルーズ制御装置が実行する安定走行速度の平均処理の説明図である。
【図５】実施例のクルーズ制御装置が実行する安定走行速度の補正処理の説明図３である。
【図６】実施例のクルーズ制御装置が実行する安定走行速度算出処理のフローチャートである。
【図７】（ａ）は実施例のクルーズ制御装置が実行する安定走行速度の平均処理のフローチャートであり、（ｂ）は実施例のクルーズ制御装置が実行する安定走行速度の補正処理のフローチャートである。
【符号の説明】
２…車間制御用電子制御装置（車間ＥＣＵ）、３…レーザレーダセンサ、
５…ナビゲーション装置、６…エンジン制御用電子制御装置（エンジンＥＣＵ）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for calculating a speed for causing a vehicle to travel stably.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a technique for reducing a driver's operation burden, for example, a vehicle speed control device that controls the speed of a vehicle based on a target vehicle speed set by the driver or the like is known. Various proposals have been made to make traveling by such a vehicle speed control device safer. For example, a curve curvature radius is obtained from a plurality of nodes in a map database, and an allowable approach speed for the curve is set and controlled from the curvature radius (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-2528 (page 7, FIG. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the curvature radius of the curve calculated as described above often deviates from the arc shape of the actual curve for the following reason. That is, some curves have a shape that is not a uniform arc shape drawn with a compass, but a combination of arcs of several radii of curvature. Therefore, when the curvature radius is calculated based on the nodes of the map database as described above, the arc drawn by the curvature radius does not necessarily match the actual curve shape. This becomes more prominent as the shape of the curve becomes more complicated. In addition, the map database nodes that are the basis for calculating the radius of curvature do not all display the center of the road, but have some variation in the width direction of the road, and are drawn according to the radius of curvature. This is a factor that causes the arc to deviate from the actual curve shape. Therefore, the conventional vehicle speed control device that sets the allowable approach speed for the curve from the curvature radius executes the vehicle speed control based on the curvature radius that deviates from the actual curve shape.
[0005]
On the other hand, in order for a general driver to travel safely on a curve in consideration of available information such as the actual curve shape, the current speed of the vehicle, the road surface condition, the condition of the vehicle / curve, and the performance of the vehicle. The vehicle speed and travel trajectory are predicted quickly to control the vehicle speed. Therefore, the conventional vehicle speed control device that sets the allowable approach speed for the curve from the radius of curvature may be different from the vehicle speed control performed by a general driver, and may make the driver feel uncomfortable.
[0006]
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a technique for calculating a speed for stably running a vehicle in accordance with an actual curve shape. And
[0007]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
According to the target vehicle speed calculation apparatus according to claim 1 made to solve the above-mentioned problems, the position detection means (5: In this section, in order to facilitate understanding of the invention, the embodiment is made as necessary. The reference numeral used in the above description is attached, but it does not mean that the scope of the claims is limited by this reference numeral). Subsequently, the scheduled passage node detection means (5) detects one or more scheduled passage nodes, which are nodes that the vehicle is scheduled to pass, based on the position of the vehicle and the map information stored in the map information storage means (5). Further, the reference node angle calculation means (2) has a “reference node” which is one of the scheduled passage nodes detected by the scheduled passage node detection means based on the map information at the end point, and exists on the near side. The “front segment extension line segment” that is a line segment that extends the “front segment” that is the segment to be extended to the opposite side of the reference node, and the segment that is on the opposite side of the front segment with respect to the reference node A reference node angle that is an angle formed by the “reference segment” is calculated. Here, as illustrated in FIG. 3, the “reference node angle” indicates that the vehicle has a front segment (L in FIG. 3)._n-1Corresponds. ) And the reference segment (L in FIG. 3)_nCorresponds. ) Is assumed to be an angle (corresponding to dθ in FIG. 3) when turning around the reference node. However, the shape of many curves is not a shape in which segments are connected by nodes as illustrated in FIG. 3, but a shape in which a plurality of arcs are combined. Therefore, a vehicle traveling on an actual curve does not travel straight on the front segment and turns the reference node at the reference node angle (dθ) to travel on the reference segment, but follows the shape of the curve. It will run while drawing a general arc. Therefore, the reference node angle correcting means (2) corrects the reference node angle at the reference node based on the length of the near segment and the length of the reference segment based on the map information. Specifically, the reference node angle correcting means performs “the length of the near side segment (L_n-1) And the length of the reference segment (L_n) Plus the length of the reference segment (L_n) Divided by “value of reference node angle (dθ)” to correct the reference node angle.₁Corresponds. Hereinafter, the correction reference node angle is referred to. ). This correction reference node angle (dθ₁) Based on the reference segment and the corrected reference node angle (dθ) at the reference node as illustrated in FIG.₁), The portion near the reference node in the line segment Fn represents a trajectory when a vehicle traveling along the actual curve shape passes through the reference node.
[0008]
Further, the distance calculation means (2) determines, based on the map information, “the end point of the reference segment that is different from the reference node (corresponding to the point A in FIG. 3)” and “the reference node. Between the two end points of the reference segment rotated about the corrected reference node angle toward the near segment extension line from the center (the point B in FIG. 3 corresponds to the end point different from the reference node). The “point distance (S)” is calculated. Then, the stable traveling speed calculation means (2) displays the “correction reference node angle (dθ₁) ”And“ Point-to-point distance (S) ”, which is the speed at which the vehicle travels stably when passing through the reference node._T) ”Is calculated.
[0009]
As described above, the vehicle stable traveling speed calculation device according to the present invention corrects the reference node angle so that the trajectory drawn by the front segment and the reference segment approaches the trajectory of the substantially arc traveled by the actual vehicle, A stable travel speed is calculated based on the corrected reference node angle after correction. That is, compared with the conventional case where the stable traveling speed is calculated based on the radius of curvature that often deviates from the actual curve shape, the vehicle stable traveling speed calculating device of the present invention is The stable traveling speed can be calculated according to the shape of the curve.
[0010]
By the way, it is conceivable to perform the above-described detection of a scheduled passage node based on the following criteria. That is, (a) It is conceivable to select from the map information a node that exists within a certain range from the current vehicle position, such as a distance from the vehicle position of 500 m, for example. (B) When the vehicle decelerates at the reference deceleration, it is conceivable to select a node existing from the current vehicle position to the stop point from the map information. Here, the “reference deceleration” refers to a deceleration at which the driver or other vehicle occupant does not feel uncomfortable when the vehicle is decelerated at that deceleration, and is defined in advance through experiments or the like. Can be considered.
[0011]
By the way, not all of the nodes set in the above-described map information are set on the center line of the actual road, and usually have variations in the width direction of the road. Therefore, variations occur in the stable traveling speed at each node, and when the vehicle speed control is executed based on the stable traveling speed, the driver may feel uncomfortable such as unnecessary acceleration / deceleration. Therefore, it is conceivable to correct the stable traveling speed at each node. Specifically, as in claim 3, when there are a plurality of nodes, the stable traveling speed correction means (2) selects nodes existing before and after a “specific node” that is one of the nodes. It is conceivable that the values of the stable traveling speeds at the selected nodes and the values of the stable traveling speeds at the specific nodes are averaged, and the average value is reset to the value of the stable traveling speed at the specific nodes. In this case, a node existing within a predetermined range such as 30 m before and after the specific node may be selected, or one node before and after, for example, may be selected. In this way, it is possible to suppress variations in stable traveling speed at each node. In addition, when vehicle speed control is executed based on such a stable running speed, the vehicle speed control is smooth and the driver's sense of incongruity is not felt, such as the possibility of unnecessary acceleration / deceleration is reduced. it can. If the stable travel speed correction by the stable travel speed correction means as described above is executed for all nodes, the possibility of unnecessary acceleration / deceleration is further reduced. It is possible to achieve vehicle speed control that does not give a sense of discomfort.
[0012]
In addition, due to the above-described variations in nodes, there are cases where the value of the stable traveling speed at the node is unnatural as follows, for example, compared with the values of the stable traveling speeds of the nodes before and after the node. (A) The value of the stable traveling speed at the node immediately before the specific node is smaller than the value of the stable traveling speed at the node immediately before the specific node, and the stable traveling speed at the nodes before and after the specific node. Is smaller than the value of the stable traveling speed at the specific node, and (b) the stable traveling at the node immediately before the specific node than the value of the stable traveling speed at the node two nodes before the specific node. This is a case where the value of the speed is larger and the value of the stable traveling speed at the nodes before and after the specific node is larger than the value of the stable traveling speed at the specific node. When vehicle speed control is performed based on such an unnatural stable traveling speed, when the vehicle passes a node associated with the unnatural stable traveling speed, unnecessary acceleration / deceleration is performed to the driver. There is a risk of being uncomfortable. Therefore, as in claim 4, when there are a plurality of nodes, the stable traveling speed correction means has a value of the stable traveling speed in the “specific node” that is one of the nodes before and after the specific node. Compared to the value of the stable traveling speed in the “comparison node” which is a node existing inThe value of the stable travel speed at the comparison node immediately before the specific node is smaller than the value of the stable travel speed at the comparison node two times before the specific node, and the value of the stable travel speed at the comparison nodes before and after the specific node is smaller. If the value is smaller than the value of the stable traveling speed at the specific node, or the value of the stable traveling speed at the comparison node immediately before the specific node is larger than the value of the stable traveling speed at the comparison node two times before the specific node, and The value of the stable traveling speed at the comparison node before and after the specific node is larger than the value of the stable traveling speed at the specific node.JudgmentDoIn this case, it is conceivable to average the values of the stable traveling speed at the comparison node without including the value of the stable traveling speed at the specific node, and to reset the averaged value to the value of the stable traveling speed at the specific node. In this case, a node existing within a predetermined range such as 30 m before and after the specific node may be selected, or one node before and after, for example, may be selected. By removing the value of the stable traveling speed that is an unnatural value in this way, it is possible to realize vehicle speed control in which the change in the vehicle speed is smooth and the driver does not feel uncomfortable, for example, the possibility of unnecessary deceleration is reduced.
[0013]
As described above, when the stable travel speed at each node is corrected, the average process which is the process executed by the stable travel speed correcting means according to claim 3 is performed on the stable travel speed at each node, and the average process is further performed. You may make it perform the correction process which is a process which the stable running speed correction means of Claim 4 performs with respect to a later stable running speed. Further, the correction performed by the stable travel speed correcting means according to claim 4 is performed on the stable travel speed, and the averaging process according to claim 3 is performed on the stable travel speed after the correction processing. Good.
[0014]
According to another aspect of the present invention, the vehicle is provided with the vehicle stable travel speed calculation device described above, and the control means controls the acceleration means and the deceleration means to obtain the stable travel obtained from the vehicle stable travel speed calculation device. The present invention can be realized as a vehicle speed control device that controls the speed of the vehicle so as to achieve the speed.
[0015]
According to a sixth aspect of the present invention, the scheduled node detection means, the reference node angle calculation means, the reference node angle correction means, the distance calculation means, the stable travel speed calculation means, and the stable travel speed correction in the stable travel speed calculation device for a vehicle. The means can be realized as a program that causes a computer to function. Therefore, the present invention can be realized as a program invention. In the case of such a program, for example, the program is recorded on a computer-readable recording medium such as an FD, MO, DVD-ROM, CD-ROM, or hard disk, and is used by being loaded into a computer and started up as necessary. be able to. In addition, the ROM or backup RAM may be recorded as a computer-readable recording medium, and the ROM or backup RAM may be incorporated into the computer and used.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings. Needless to say, the embodiments of the present invention are not limited to the following examples, and can take various forms as long as they belong to the technical scope of the present invention.
[0017]
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a system configuration of a cruise control device to which the above-described invention is applied, and an inter-vehicle control electronic control device (hereinafter referred to as “inter-vehicle ECU”) 2 and an engine control electronic device. A control device (hereinafter referred to as “engine ECU”) 6 is mainly configured.
[0018]
[Description of configuration of inter-vehicle ECU 2 etc.]
The inter-vehicle ECU 2 is an electronic circuit mainly composed of a microcomputer, and includes a current vehicle speed (Vn) signal, a steering angle signal, a yaw rate signal, a target inter-vehicle time signal, wiper switch information, control status signals for idle control and brake control. Are received from the engine ECU 6. The inter-vehicle control ECU 2 also receives travel route information from the navigation device 5 described later. Further, based on the received data, the inter-vehicle ECU 2 performs inter-vehicle control calculation, calculation of a speed for causing the vehicle to stably travel at each node (to be described later) (hereinafter referred to as “stable travel speed”), vehicle speed control, and the like. is doing. The inter-vehicle ECU 2 corresponds to reference node angle calculation means, reference node angle correction means, distance calculation means, stable travel speed calculation means, and stable travel speed correction means.
[0019]
The laser radar sensor 3 is an electronic circuit mainly composed of a laser scanning range finder and a microcomputer, and receives from the inter-vehicle ECU 2 the angle and relative speed of the preceding vehicle detected by the scanning range finder. Based on the current vehicle speed (Vn) signal and the like, the own lane probability of the preceding vehicle is calculated as a partial function of the inter-vehicle control device, and is transmitted to the inter-vehicle ECU 2 as preceding vehicle information including information such as relative speed. The diagnostic signal of the laser radar sensor 3 itself is also transmitted to the inter-vehicle ECU 2.
[0020]
The scanning rangefinder scans and radiates a transmission wave or laser light within a predetermined angle range in the vehicle width direction, and determines the distance between the vehicle and the front object based on the reflected wave or reflected light from the object at the scan angle. It functions as a distance measuring means that can be detected corresponding to
[0021]
Further, the inter-vehicle ECU 2 determines a preceding vehicle to be subjected to the inter-vehicle distance control based on the own lane probability included in the preceding vehicle information received from the laser radar sensor 3, and controls for appropriately adjusting the inter-vehicle distance with the preceding vehicle. As command values, a target acceleration / deceleration signal, a fuel cut request signal, an OD cut request signal, a third speed downshift request signal, and a brake request signal are transmitted to the engine ECU 6. Further, it determines whether an alarm has occurred and transmits an alarm sound request signal or transmits an alarm sound release request signal. Further, a diagnosis signal, a display data signal, and the like are transmitted.
[0022]
[Description of Configuration of Navigation Device 5]
The navigation device 5 is mainly composed of a navigation ECU, a GPS (Global Positioning System) sensor as a position detection means, a DVD-ROM as a map information storage means for recording a map database, and the like.
[0023]
Among these, the map database stores information relating to the travel route such as link information, node information, segment information, and link connection information.
The link information includes a “link ID” that is a unique number for identifying a link, a “link class” for identifying an expressway, a toll road, a general road, an attachment road, and the like, There is information about the link itself such as “coordinates” and “end coordinates” and “link length” indicating the length of the link.
[0024]
The node information includes “node ID” that is a unique number of nodes connecting the links, node latitude, node longitude, right / left turn prohibition at intersections, presence / absence of traffic lights, and the like. The segment information includes information such as segment ID, start point (node) latitude (degrees), start point (node) longitude (degrees), segment direction (dir), and segment length (internode distance, len). is there. Note that the values of the starting point latitude and starting point longitude include decimal places and are converted from “minutes” and “seconds” to “degrees”. In addition, the direction of the segment (dir) is set to be counterclockwise with the true east direction on the map as a reference (dir = 0), and one unit (dir = 1) is divided into 360 ° rounds by 1024 times. . For example, “dir = 30” represents a direction rotated counterclockwise (30 × 360/1024) degrees from the true east direction on the map. In addition, as for the length of the segment (distance between nodes, len), one unit (len = 1) is set to the actual 10 cm.
[0025]
In the link connection information, for example, data indicating whether or not traffic is allowed for one-way traffic is set. Even in the case of the same link, for example, in the case of one-way traffic, it is possible to pass from one link but not from another link. Therefore, whether or not traffic is allowed is determined depending on the connection mode between the links. The navigation device 5 corresponds to a scheduled node detection unit.
[0026]
The navigation device 5 configured in this way detects information on a node in front of the vehicle, and outputs the node information to the inter-vehicle ECU 2 at regular intervals (about every 1 second in this embodiment). Specifically, the navigation device 5 calculates the position of the vehicle, and a vehicle speed sensor of an engine ECU 6 described later detects the current vehicle speed. Subsequently, the navigation device 5 determines the reference deceleration rate α from the vehicle position.₀Stop distance L to the point to stop when decelerating at₀Is calculated using the following equation (1).
[0027]
L₀= V₀t-α₀t²/ 2 = V₀ ²/(2×0.784) (1)
L₀: Stop distance (m)
V₀: Current speed of vehicle (m / s)
α₀: Standard deceleration (m / s²)
t: Elapsed time (s)
Here, “reference deceleration α₀"" Refers to a deceleration that does not cause the driver or other passengers of the vehicle to feel uncomfortable when the vehicle is decelerated at that deceleration, and may be defined in advance by experiments or the like. In this embodiment, 0.08 G (= 0.784 m / s²) Is set. Then, as shown in FIG. 2, the navigation device 5 determines the stop distance L from the position of the vehicle based on the map database.₀The first point, that is, the vehicle is the reference deceleration α from the current position₀When the vehicle decelerates, it detects a node that is scheduled to pass (hereinafter referred to as a node group) that exists until the vehicle stops, and the information of the node group is detected at regular intervals (about every 1 second in this embodiment). Output to the inter-vehicle ECU 2.
[0028]
[Description of Configuration of Engine ECU 6]
The engine ECU 6 is an electronic circuit mainly composed of a microcomputer, and includes a throttle opening sensor, a vehicle speed sensor for detecting the vehicle speed, a brake switch for detecting whether or not the brake is depressed, a cruise control switch, a cruise main switch, Detection signals from other sensors and switches, or wiper switch information and tail switch information received via a known communication line such as a body LAN are received. Further, a steering angle signal and a yaw rate signal from a brake ECU (not shown), a target acceleration signal from the inter-vehicle ECU 2, a fuel cut request signal, an OD cut request signal, a third speed shift down request signal, an alarm request signal, a diagnosis signal, a display A data signal or the like is being received.
[0029]
Further, the engine ECU 6 transmits necessary display information to a display device such as an LCD provided in the meter cluster via the body LAN for display, or displays the current vehicle speed (Vn) signal, steering angle signal, A yaw rate signal, a target inter-vehicle time signal, a wiper switch information signal, and a control state signal for idle control and brake control are transmitted to the inter-vehicle ECU 2.
[0030]
[Description of stable running speed calculation process and its effect]
Next, the stable travel speed calculation process executed by the inter-vehicle ECU 2 will be described with reference to the explanatory diagram of the stable travel speed calculation process in FIG. 3 and the flowchart for explaining the stable travel speed calculation process in FIG.
[0031]
In the first step 310 (hereinafter, “step” is simply referred to as “S”) in the flowchart of FIG. 6, node group information sent from the navigation device 5 at regular intervals (about every 1 second in this embodiment) is included. Based on the stable travel speed V that is a speed for traveling stably when the vehicle passes through each node of the node group._TIs calculated for each node. Here, stable running speed V_TIs not calculated for each node (S310: NO), stable running speed V_TOne node is selected in the order of passage from the nodes for which is not calculated as a reference node (S320).
[0032]
Subsequently, based on the information of the reference node selected in S320, the stable traveling speed V at this reference node._TIs calculated as in S330 to S360. First, in S330 of FIG. 6, as shown in FIG. 3, a segment L that connects a reference node that is one of the detected nodes and a node on the front side of the reference node._n-1And a segment L that connects the reference node and a node on the opposite side of the reference node_n Is calculated by using the following expression (2) or (2 ′).
[0033]
dθ = (dir_n―Dir_n-1) × 360/1024 (2)
dθ = {1024- (dir_n―Dir_n-1)} × 360/1024 (2 ′)
dθ: Segment l_n-1And segment l_nAngle between and (degrees)
dir_n: Segment L_nDirection
dir_n-1: Segment L_n-1Direction
In this case, (dir_n―Dir_n-1) Is less than the numerical value 512, equation (2) is used and (dir_n―Dir_n-1When the absolute value of) is greater than or equal to 512, Equation (2 ′) is used. Also, (dir_n―Dir_n-1) Is a negative value, its absolute value is used in the calculation.
[0034]
Here, as shown in FIG. 3, the angle d.theta._n-1And segment L_nWhen traveling in order, the angle when turning around the reference node is assumed. However, the shape of many curves is not a shape in which segments are connected by nodes as shown in FIG. 3, but a shape in which a plurality of arcs are combined. Therefore, the vehicle traveling on the actual curve is segment L_n-1Travel straight and turn the reference node at angle dθ to segment L_nInstead of traveling, the vehicle travels while drawing a substantially arc along the shape of the curve. Therefore, in S340 following S330, the angle dθ is corrected using the following equation (3).
[0035]
dθ₁= (L_n/ (L_n-1+ L_n)) × dθ (3)
dθ₁: Angle dθ after correction
L_nAnd l_n-1Is segment L here_n-1, L_nRepresents the length of. In this case, since the length of each segment on the map database is expressed using len, a value calculated using the calculation formula len × 0.1 (m) is used here.
[0036]
This corrected angle dθ₁Based on the segment L at the reference node as shown in FIG._nAnd the corrected angle dθ₁When the line segment Fn forming the following is considered, a portion near the reference node in the line segment Fn represents a trajectory when a vehicle traveling along the actual curve shape passes through the reference node.
[0037]
In subsequent S350, segment L_nEnd point A and the angle dθ after correction around the reference node₁Only segment L_n-1Segment L rotated to the extended line segment_nThe distance S (m) between the terminal point B and the end point B is calculated using the following equation (4).
S = l_n× sindθ₁... (4)
In subsequent S360, the stable traveling speed V, which is the vehicle speed for traveling stably when the vehicle passes through each node._T(M / s) is calculated using the following equation (5).
[0038]
V_T= L_n× (N / 2S)^1/2(5)
N: Specified value (m / s²)
The specified value N is 0.3 G (= 2.94 m / s) in this embodiment.²) Is set.
[0039]
Thereafter, the process returns to S310 and the stable traveling speed V at each node of the node group._TThe above steps are repeated until is calculated. And stable running speed V in each node of the node group_TIs calculated (S310: YES), this process ends.
Thus, according to the cruise control apparatus of the present embodiment, the stable traveling speed V at the reference node._TIs calculated based on the actual curve shape._TCan be used to achieve vehicle speed control without causing the driver to feel uncomfortable.
[0040]
[Stable travel speed V_TDescription of average processing and its effect]
Next, the stable travel speed V executed by the inter-vehicle ECU 2 described above._TThe average processing will be described with reference to the explanatory diagram of the average processing of the stable traveling speed in FIG. 4 and the flowchart for explaining the average processing of the stable traveling speed in FIG. This average processing is performed by the stable traveling speed V at each node due to the variation of the nodes set in the map database._TThe purpose is to correct the variability. In FIG. 4, the distance L from the current position of the vehicle is set on the horizontal axis, and the speed of the vehicle (target vehicle speed v in the figure) is set on the horizontal axis, and the position of each node and the stable travel speed V are set._TEtc. are plotted, and the approximate curve connecting these plotted points is represented.
[0041]
First, in S410, the stable running speed V_TIt is determined whether the averaging process described later has been completed for each node of the node group for which the is calculated. Here, if the averaging process has not been completed for each node in the node group (S410: NO), one of the nodes for which the averaging process has not been completed (hereinafter referred to as a specific node, “ "Basic target vehicle speed calculation result" corresponds) (S420).
[0042]
In subsequent S430, other nodes existing before and after the specific node (in the present embodiment, within 30 m before and after) are detected. If there is no other node (S430: NO), the averaging process for the specific node is terminated and the process returns to S410. On the other hand, if there is another node (S430: YES), the other node is selected and the process proceeds to S440.
[0043]
In S440, the stable travel speed V at the selected node._TValue and stable running speed V at a specific node_TThe average value of the values is the stable traveling speed V at a specific node._TCorrection processing is performed by resetting to.
Thereafter, the process returns to S410, and each step is repeated until the above-described averaging process is performed on each node of the node group. If the averaging process is performed on each node in the node group (S410: YES), this process ends.
[0044]
Stable running speed V as above_TAccording to the average processing, the stable traveling speed V_TSo that the stable running speed V after the average processing is corrected._TCan be used to realize vehicle speed control in which the speed change is smooth and the driver does not feel uncomfortable, such as reducing the possibility of unnecessary acceleration / deceleration.
[0045]
[Stable travel speed V_TDescription of correction processing and its effect]
Next, the stable travel speed V executed by the inter-vehicle ECU 2 described above._TThe correction process will be described with reference to the explanatory diagram of the stable travel speed correction process in FIG. 5 and the flowchart for explaining the stable travel speed correction process in FIG. This correction processing is performed with an unnatural value of the stable travel speed V at each node due to variations in the nodes set in the map database._TIt aims at correcting. In FIG. 5, the distance L from the current position of the vehicle is set on the horizontal axis, and the speed of the vehicle (target vehicle speed v in the figure) is set on the horizontal axis._TEtc. are plotted, and the approximate curve connecting these plotted points is represented.
[0046]
First, in S510, the stable running speed V is already set._TIt is determined whether or not correction processing described later has been completed for each node in the node group for which is calculated. Here, if the correction process has not been completed for each node in the node group (S510: NO), one of the nodes for which the correction process has not been completed (hereinafter referred to as a specific node, “ Corresponds to “basic target vehicle speed calculation result”) (S520).
[0047]
In subsequent S530, the stable traveling speed V of the specific node._TWhether or not is unnatural is determined as follows. That is, (a) the stable traveling speed V at the node immediately before the specific node_TStable travel speed V at a node immediately before a specific node than the value of_TIs smaller and the stable traveling speed V at the nodes before and after the specific node._TIs the stable running speed V at a specific node_T(B) or the stable traveling speed V at the node immediately before the specific node_TStable travel speed V at a node immediately before a specific node than the value of_TIs larger and the stable traveling speed V at the nodes before and after the specific node._TIs the stable running speed V at a specific node_TIf the value is greater than the value of, the stable traveling speed V of that particular node_TIs unnatural. Here, stable running speed V at a specific node_TIs not unnatural (S530: NO), the correction process for the specific node is terminated and the process returns to S510. On the other hand, stable running speed V at a specific node_TIs unnatural (S520: YES), the nodes existing before and after the specific node (one in each example before and after in this embodiment) are selected and the process proceeds to S540.
[0048]
In S540, the stable traveling speed V at these selected nodes._TIs the stable running speed V at a specific node._TIs not included, and the value is calculated as the stable traveling speed V at a specific node._TCorrection processing is performed by resetting the value to.
Thereafter, the process returns to S510, and each step is repeated until the above-described correction processing is performed on each node of the node group. If correction processing has been performed on each node in the node group (S510: YES), this processing ends.
[0049]
Stable running speed V as above_TAccording to the correction process, the stable travel speed V which is an unnatural value_TBecause the value of_TCan be used to realize vehicle speed control in which the change in the vehicle speed is smooth and the driver does not feel uncomfortable, for example, the possibility of unnecessary deceleration is reduced.
[0050]
[Another example]
(1) Stable travel speed V calculated as described above_TMay be used for, for example, braking force control in addition to vehicle speed control by the cruise control device as described above.
(2) The current speed of the vehicle is (a) the stable travel speed V at the node closest to the vehicle._TOr (b) the stable travel speed V at the node where the vehicle is scheduled to pass_TIf it is predicted that the value will be exceeded, the driver may be warned to that effect. In this case, as means for warning the driver, for example, display by the navigation device 5 or the like, sound, buzzer sound, lamp lighting, or the like can be considered. Further, depending on the degree of necessity of deceleration, for example, a warning level such as a plurality of display contents and a volume level may be changed.
(3) In the above embodiment, the inter-vehicle ECU 2 performs the stable travel speed calculation process, the stable travel speed V_TAverage processing and stable running speed V_THowever, the present invention is not limited to this, and other ECUs may be configured to execute each process. Moreover, you may comprise so that ECU which performs each process exclusively may be provided.
(4) In the cruise control device of the above embodiment, the stable travel speed VT is calculated based on the node information detected by the navigation device 5 from the map database. However, the present invention is not limited to this, and reception from the laser radar sensor 3 is performed. The setting may be made based on information or image information from an image processing apparatus (not shown).
(5) Stable travel speed V calculated by the inter-vehicle ECU 2_T, Its stable running speed V_TThe navigation device 5 may store the information together with corresponding node information. In this way, for example, when traveling again on a road that has traveled before, the previously calculated stable travel speed V_TCan be read and used from the navigation device 5, so that the burden on the inter-vehicle ECU 2 can be reduced. In addition, the navigation device 5 has a stable running speed V_TMay be calculated. In this way, the burden on the inter-vehicle ECU 2 can be reduced.
(6) In the deceleration control process of the above embodiment, the navigation device 5 determines that the vehicle is at the reference deceleration α from the current position.₀Detects nodes that exist up to the point where the vehicle stops when decelerating at_THowever, a node having a distance from the vehicle position within 500 m, for example, may be detected from the map database. In this way, the processing is less than in the case of the above embodiment, and the burden on the navigation device 5 can be reduced.
(7) In the above embodiment, the stable travel speed V_TAverage processing and stable running speed V_TThe correction processing is independent processing, but stable running speed V_TAfter running the average processing, stable running speed V_TMay be executed, or the stable traveling speed V_TAfter running the correction process, stable running speed V_TThe averaging process may be executed.
(8) Stable running speed V of the above embodiment_TIn the average processing, other nodes existing before and after the specific node (in the present embodiment, within 30 m before and after) are selected (S420). For example, one node before and after each may be selected.
(9) Stable travel speed V of the above embodiment_TIn the correction process, one node existing before and after the specific node is selected (S520), but a node existing within a predetermined range such as 30 m before and after the specific node may be selected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating a system configuration of a cruise control apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram of vehicle speed control executed by the cruise control device according to the embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a stable travel speed calculation process executed by the cruise control apparatus according to the embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram of an average process of stable traveling speed executed by the cruise control device according to the embodiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram 3 of a stable travel speed correction process executed by the cruise control apparatus according to the embodiment.
FIG. 6 is a flowchart of a stable traveling speed calculation process executed by the cruise control apparatus according to the embodiment.
FIG. 7A is a flowchart of an average process of stable running speed executed by the cruise control device of the embodiment, and FIG. 7B is a flowchart of a correction process of stable running speed executed by the cruise control device of the embodiment. is there.
[Explanation of symbols]
2 ... Electronic controller for inter-vehicle distance control (inter-vehicle ECU), 3 ... Laser radar sensor,
5 ... navigation device, 6 ... electronic control device for engine control (engine ECU)

Claims

Position detecting means for detecting a position where the vehicle exists;
Map information storage means for storing map information including node information and segment information;
Based on the position of the vehicle and the map information, a scheduled passage node detecting means for detecting one or more nodes that the vehicle is scheduled to pass (hereinafter referred to as a scheduled passage node);
Based on the map information, a segment (hereinafter referred to as the front side) having one of the scheduled nodes (hereinafter referred to as a reference node) detected by the planned passage node detection means at the end point. A segment extending to the opposite side of the reference node (hereinafter referred to as a front segment extension line segment) and a segment on the opposite side of the front segment with respect to the reference node. A reference node angle calculating means for calculating an angle (hereinafter referred to as a reference node angle) formed by (hereinafter referred to as a reference segment);
Reference node angle correction means for correcting the reference node angle in the reference node based on the length of the near side segment and the length of the reference segment based on the map information;
Based on the map information, a reference node angle corrected by the reference node angle correction means centering on the reference node and an end point that is different from the reference node among both end points of the reference segment (hereinafter referred to as a correction reference) A distance calculation means for calculating a point-to-point distance between the end points different from the reference node among the two end points of the reference segment rotated to the near segment extension line segment by only the node angle;
Based on the corrected reference node angle corrected by the reference node angle correction means and the point-to-point distance calculated by the distance calculation means, a speed for the vehicle to travel stably when passing the reference node ( Hereinafter, the stable traveling speed calculation means for calculating the stable traveling speed.)
An apparatus for calculating a stable traveling speed of a vehicle, comprising:

The stable traveling speed calculation device for a vehicle according to claim 1,
The reference node angle correction means multiplies the value obtained by dividing the length of the reference segment by adding the length of the front segment and the length of the reference segment, and the value of the reference node angle. The vehicle stable traveling speed calculation device, wherein the reference node angle is corrected by:

In the stable traveling speed calculation device for a vehicle according to claim 1 or 2,
When there are a plurality of the nodes, the nodes existing before and after any one of the nodes (hereinafter referred to as specific nodes) are selected, and the value of the stable traveling speed and the specifics at the selected nodes are selected. A stable traveling speed calculation device for a vehicle, comprising: a stable traveling speed correction unit that averages a value of a stable traveling speed at a node and resets the averaged value to a value of a stable traveling speed at the specific node.

In the stable traveling speed calculation device for a vehicle according to claim 1 or 2,
When there are a plurality of the nodes, a node (hereinafter referred to as a comparison node) in which the value of the stable traveling speed at any one of the nodes (hereinafter referred to as a specific node) exists before and after the specific node. ), The value of the stable traveling speed at the comparison node immediately before the specific node is smaller than the value of the stable traveling speed at the comparison node two previous to the specific node, and If the value of the stable travel speed at the comparison node before and after the specific node is smaller than the value of the stable travel speed at the specific node, or the specific travel speed is greater than the value of the stable travel speed at the comparison node immediately before the specific node. The value of the stable traveling speed at the comparison node immediately before the node is larger and the stable traveling speed at the comparison nodes before and after the specific node is larger. There When determined to be larger than the value of the stable running speed in the particular node, the average value of the stable running speed in the comparison node without including the value of the stable running speed at a particular node, said average value A stable running speed calculation device for a vehicle, comprising: a stable running speed correction unit that resets the value of the stable running speed at a specific node.

A stable running speed calculation device for a vehicle according to any one of claims 1 to 4,
Accelerating means for accelerating the vehicle;
Deceleration means for decelerating the vehicle;
Control means for controlling the speed of the vehicle to control the acceleration means and the deceleration means so as to achieve the stable travel speed calculated by the stable travel speed calculation device of the vehicle;
A vehicle speed control device comprising:

5. A scheduled passage node detection means, a reference node angle calculation means, a reference node angle correction means, a distance calculation means, a stable travel speed calculation means, and a stable travel speed in the stable travel speed calculation device for a vehicle according to claim 1. A program for causing a computer to function as correction means.