JP4274269B2 - 加速度制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両の加速度を制御する加速度制御装置に関し、特に、運転者の感覚にあった加速制御を行うことができる加速度制御装置に関する。
目標速度が設定されると、その目標速度となるように車両の加速制御を実行する加速度制御装置が知られている(たとえば、特許文献1)。特許文献1の装置では、制御開始直後に実車速から所定値だけ高い値に目標速度を設定し、その後は、目標速度を直線的に増加させている。このように目標速度を直線的に増加させる場合、加速度は略一定となる。
また、運転者の加速感覚に合わせた加速を実現するために、運転者の個々の能力や運転感覚に応じた加速曲線を選択し、選択した加速曲線に基づいて加速制御を実行する装置も知られている(たとえば、特許文献2)。
特公平3−76247号公報 特開平6−255393号公報
しかし、特許文献1のように、目標速度まで一定加速度で加速させる場合、運転者は、いかにも制御が入っており怖いという印象を受けたり、加速感に違和感を覚えたりすることがあった。
また、特許文献2のように、運転者の個々の能力や運転感覚に応じた加速曲線を選択して加速制御を実行する場合、運転者の個々の能力や運転感覚に適合するように加速曲線を事前に調整しておく必要がある。しかし、この調整作業は面倒であり、また、多数の加速曲線を用意しておかなければならないという問題もある。
本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、運転者の感覚にあった加速制御を簡易に行うことができる加速度制御装置を提供することにある。
本発明者らは、上記目的を達成するために検討を重ね、視覚によって認識した車両周辺の物体の位置変化が、運転者が知覚する加速感に対して支配的に影響していることを見出した。そこで、網膜像の変化に基づいて対象となる物体の運動を特定するタウ理論を用いて、運転者が感じる加速感の定量化を検討した。その結果、運転者が感じる加速感が変化すると、通過時間を示す視覚性情報τ(以下、単にτという)の2乗分の1の微分値も変化し、運転者が感じる加速感が一定の時はτの2乗分の1の微分値も一定となることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて成された発明である。
前述の目的を達成するための請求項1記載の発明は、目標速度を設定して、目標速度と現在速度とに基づいて車両の加速制御を実行する加速度制御装置において、
前記車両の前方において車両周辺に存在する周辺物体の車両に対する相対位置を逐次検出する周辺物体検出装置と、
次の(1)〜(5)に基づいて目標加速度を決定する目標加速度決定手段、すなわち、(1)車両前方に存在する周辺物体が運転者に接触するまでの時間を視覚情報に基づいて表すτsと、運転者を基準とした周辺物体の角速度uと、周辺物体が車両側方を通過するまでの通過時間を視覚情報に基づいて表すτとの間の関係を示す下記式1
(2)1/τの微分と運転者の加速感を数値化した加速感覚値εとの間の下記式2に示す等式、
(3)τsと車両から前記周辺物体までの距離rとその距離rの微分値との間の関係を示す下記式3、
(4)前記周辺物体検出装置によって検出された前記周辺物体の相対位置、
(5)前記式2のεの入力値として用いる予め設定された目標加速感覚値ε
に基づいて目標加速度を決定する目標加速度決定手段と、
その目標加速度決定手段によって決定された目標加速度となるように前記車両の原動機のトルクを制御する原動機制御手段とを含むことを特徴とする。
Figure 0004274269
Figure 0004274269
Figure 0004274269
前述のように、運転者が感じる加速感が変化すると、τの2乗分の1の微分値が変化する。従って、運転者に所望の加速感を与えるためには、τの2乗分の1の微分値が所定の値となるように加速制御すればよいことになる。そこで、請求項1記載の発明では、運転者の加速感覚値をεとして数値化しており、そのεとτの2乗分の1の微分値との等式(式2)を目標加速度の決定に用いている。また、このτは、式1に示すように、τと、周辺物体の角速度uとによって表すことができ、そのτは式3に示すように、周辺物体までの距離rとその距離rの微分値(すなわち周辺物体の相対速度)とによって表すことができる。そのため、目標加速度決定手段では、周辺物体検出装置によって検出された周辺物体の車両に対する相対位置と、上記式1乃至3と、目標加速感覚値εとを用いて目標加速度を決定している。そして、原動機制御手段では、この目標加速度となるように原動機のトルクを制御しているので、運転者の感覚にあった加速を行うことができる。しかも、事前に加速曲線を調整しておく必要がないことから、簡易に制御を行うことができる。
本発明者らは、前述した知見に加えて、さらに、幾何的計算により、式2の左辺すなわちτの2乗分の1の微分値は、下記式4に示すように、速度2乗微分値に環境因子を乗じた値に等しいことを見出した。次の請求項2記載の発明は、この知見に基づいて、上述した請求項1記載の発明をより制御しやすくした発明である。
その請求項2記載の発明は、目標速度を設定して、目標速度と現在速度とに基づいて車両の加速制御を実行する加速度制御装置において、
前記車両の前方において車両周辺に存在する周辺物体の位置を、前記車両を中心とし車両前後方向線を原線とする極座標系において検出する周辺物体検出装置と、
車両前方に存在する周辺物体が車両側方を通過するまでの通過時間を視覚情報に基づいて表した値をτとしたとき、τの2乗分の1の微分値と速度2乗微分との間の下記式4に示す式において、速度2乗微分項の係数となる環境因子を、前記周辺環境検出装置によって検出された前記周辺物体の位置に基づいて決定する環境因子決定手段と、
前記式4の右辺と運転者の加速感を数値化した加速感覚値εとの間の下記式5に示す等式またはその式5を変形して得られる式を目標加速度算出式として記憶しており、前記環境因子決定手段によって決定された環境因子と、予め設定された目標加速感覚値εと、現在の前記車両の車速とを前記目標加速度算出式に代入することによって目標加速度を決定する目標加速度決定手段と、
その目標加速度となるように前記車両の原動機のトルクを制御する原動機制御手段とを含むことを特徴とする。
Figure 0004274269
式4において、rは車両から周辺物体までの距離、φは前記極座標系における周辺物体の角度、vは前記周辺物体の速度、tは時間である。
Figure 0004274269
上述したように、式4の右辺は、左辺を幾何的計算により変形した式である。そして、式5は、式2と式4から得られる式である。そのため、この請求項2のようにしても、目標加速感覚値εを種々の値に設定することにより、運転者が感じる加速感に応じた目標加速度を設定することができ、この目標加速度に基づいて原動機のトルクを制御しているので、運転者の感覚にあった加速を行うことができる。また、請求項2の場合にも、事前に加速曲線を調整しておく必要がないことから、簡易に制御を行うことができる。
請求項3記載の発明は、請求項2記載の加速度制御装置において、前記周辺物体検出装置は、前記車両の前方において車両周辺に存在する周辺物体の位置を複数検出し、前記環境因子決定手段は、前記式4の環境因子を、前記周辺環境検出装置によって検出された複数の前記周辺物体の位置に基づいて決定することを特徴とする。
運転者は通常、運転中にある一点を見ているのではなく、車両周辺の多数の位置を見ている。従って、車両周辺に存在する多数の周辺物体の位置変化が加速感に影響していることになる。そのため、上記請求項3記載のように、周辺物体の位置を複数検出して、環境因子を複数の周辺物体の位置に基づいて決定すれば、より運転者の感覚にあった加速を行うことができる。
ここで、目標加速感覚値εの値を種々の値に設定することにより、運転者が感じる加速感に応じた目標加速度を設定することができる。その一例として、請求項4のように、目標加速度決定手段が、目標加速感覚値εを一定として目標加速度を逐次決定するようにすれば、運転者に一定の加速感を与えることができる。
本発明の加速度制御装置の構成を説明する前に、まず、請求項記載の式について説明する。
<式1および式3の説明>
図1は、車両10を中心とし車両前後方向線を原線(X軸)とする極座標系(R、θ)において、ある物体12を示した図である。この図1を用いて式1、3を説明する。式1のτ(タウ)は、物体12が車両側方を通過するまでの時間を視覚情報に基づいて表した値であり、τと区別するために、適宜、通過のτということもある。他方のτは、物体12が車両10を運転している運転者に接触するまでの時間を視覚情報に基づいて表した値であり、通過のτと区別するために接触のτということもある。なお、視覚情報とは、通過のτおよび接触のτ(=τ)とも、網膜上に写像された物体12の光学的流動を意味する。
前述の式3は、物体12を通る軸をR軸としてτを表したものである。また、そのτと物体12の角速度uとによって通過のτを表した前述の式1は、図1に示す幾何学的関係から定めることができる公知の関係式である。なお、図2は、車両10の側方から見たときの極座標系(R、θ)を示している。この図2と図1とから分かるように、極軸であるR軸は立体空間における軸である。
<式4の説明>
図1より、τおよび角速度uは、距離rと速度Vと角度φを用いて、それぞれ式6、式7に示すように表現できる。
Figure 0004274269
Figure 0004274269
式1に式6、7を代入すると、通過のτは式8のように表現できる。
Figure 0004274269
従って、通過のτの2乗分の1は式9で表すことができる。
Figure 0004274269
上記式9を用いて通過のτの2乗分の1の微分値を計算すると、図3に示すように順次変形でき、その結果、前述の式4が得られる。
Figure 0004274269
この式4において、速度2乗微分項の係数が環境因子αenvである。すなわち、環境因子αenvは式10に示すように表すことができ、式4に示されるように、τの2乗分の1の微分値は環境因子αenvによって変動する値である。
Figure 0004274269
<式2の説明>
次に、加速感を加速感覚値εとして数値化した場合に、式2が成立することを説明する。 図4は、加速感の強さが一定となるように、運転者が自分でアクセル操作したときの時間と1/τの微分値との間の関係を示すグラフである。図4に示すように、加速感が一定となるようにアクセル操作した状態では、加速初期の立ち上がり期間を除き、1/τの変化率が略一定となっていることが分かる。
図5は、図4と同様に加速感が一定となるように運転操作した場合の時間と1/τの変化率との関係を、加速感大・中・小について概念的に示す図である。図5に示すように、加速感が異なっても、加速感が一定であれば1/τの変化率は一定であることが分かる。また、加速感の大きさに応じて1/τの変化率も変化することも分かる。
<加速度制御装置の説明>
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図6は、本発明の実施形態となる加速度制御装置100の構成を示すブロック図である。制御スイッチ102は、クルーズコントロールのオンおよびオフを指示するために運転者が操作するスイッチである。このクルーズコントロールとは、目標速度まで自動的に加速させ、目標速度に到達後はその速度を維持する制御である。上記制御スイッチ102が操作された場合には、目標加速度生成部114および走行制御部120へ、クルーズコントロールのオンまたはオフを指示する制御信号が出力される。
加速感設定スイッチ103は、運転者が所望の加速感の大きさを設定するためのスイッチであり、たとえば、加速感大・中・小が設定できるようになっている。この加速感設定スイッチ103の設定値は目標加速度生成部114へ供給される。目標速度設定デバイス104は、運転者が目標速度Veを設定するために操作するものであり、設定された目標速度Veを示す信号を目標加速度生成部114へ供給する。
周辺環境監視装置106は、車両10の前方において車両周辺に存在する物体の信号を取得する信号取得装置であり、その信号を所定周期で逐次取得する。本実施形態ではカメラを用いるが、他に、ミリ波レーダ等のレーダを用いることもできる。この周辺監視装置106の信号取得範囲は、車両前方の一部の領域を含んでいればよいが、運転者の視野と略等しくなっていることが好ましい。
極座標系位置演算部108は、周辺環境監視装置106が取得した信号を解析して、車両10の前方において車両周辺に存在する周辺物体の位置を演算する。なお、この演算する位置は、車両10を中心とし車両前後方向線を原線とする極座標系(R、θ)における位置となっている。
この極座標系位置演算部108によって、道路やその周辺に存在する立体的な物体の位置が演算される。さらに、本実施形態では、平面的な物体の位置も演算されるようになっている。平面的な物体としては、たとえば、道路面に描かれている道路標示の一部分またはその全体がある。また、道路面の肌理の一部分またはその肌理の全体を物体としてもよい。
どのような物体に対して位置を演算するかは種々設定可能であるが、本実施形態では、信号取得範囲(すなわち撮像範囲)の一部を複数個所、予め位置演算領域として設定しておき、その複数の位置演算領域に存在する物体の位置を演算する。また、複数の位置演算領域は、運転者の視野において均等に分散するように設定されている。
環境因子算出部110は、式10に示す環境因子αenvを逐次算出し、算出した環境因子αenvを目標加速度生成部114へ出力する。ただし、本実施形態では、まず、極座標系位置演算部108にて位置を演算した複数の物体12に対して、式10からそれぞれ環境因子α(nは位置演算領域の数、すなわち、検出する物体の数)を算出する。そして、環境因子αの平均値、すなわち、下記式11を目標加速度生成部114へ出力する環境因子αenvとする。
Figure 0004274269
ここで、環境因子αの平均値を環境因子αenvとしている理由を説明する。図7は、車両前方の種々の領域に対して1/τの微分値の大きさを計算した結果を示す図である。図7において、四角枠は1/τの微分値の計算位置を示しており、その四角枠から延びる線分は、各計算位置において算出した1/τの微分値の大きさを長さで示したものである。この図7から分かるように、車両の正面領域においては1/τの微分値は小さく、周辺へ向かうほど1/τの微分値は大きくなる。一方、運転者は視界の全体的な流れから加速感を得ていると考えられる。そこで、本実施形態では、環境因子αの平均値を環境因子αenvとしているのである。
車両運動検出装置112は、車両10の現在速度Vcurを検出する装置であり、車輪速センサや、GPSを用いて位置を逐次検出して、位置の時間変化から車速を検出する装置等を用いることができる。この車両運動検出装置112が検出した現在速度Vcurは目標加速度生成部114および走行制御部120へ出力される。
目標加速度生成部114は、下記式12を目標加速度算出式として記憶しており、制御スイッチ102からクルーズコントロールのオンを指示する制御信号(制御開始信号)が供給されてから、クルーズコントロールのオフを指示する制御信号(制御停止信号)が供給されるまでの間、目標加速度arefの生成を行う。
まず、現在速度Vcurが目標速度設定デバイス104によって設定された目標速度Veとなるまでは、式12を用いて目標加速度arefを逐次決定する。そして、現在速度Vcurが目標速度Veとなった後は、定速制御(本実施形態ではPID制御)のための目標加速度arefを逐次決定する。
Figure 0004274269
ここで、式12が成立する理由を説明する。式2と式4とから下記式5が得られる。この式5を展開すると式13となる。式13のvドットは加速度であるので、式13をvドットの式に変形すると式12が得られる。
Figure 0004274269
Figure 0004274269
目標加速度arefの決定の方法は、具体的には、予め記憶してある加速感覚値設定マップを用いて、目標加速感覚値εを加速感設定スイッチ103からの信号に応じた値に決定する。そして、決定した目標加速感覚値εと、環境因子算出部110から供給される環境因子αenvと、車両運動検出装置112から供給される現在速度Vcurとを式12に代入することにより、目標加速度arefを決定する。
走行制御部120は、制御スイッチ102からクルーズコントロールのオンを指示する制御信号(制御開始信号)が供給されてから、クルーズコントロールのオフを指示する制御信号(制御停止信号)が供給されるまでの間、目標加速度生成部114にて生成された目標加速度arefに従ってトルク指令値を演算する。そして、演算したトルク指令値に基づいて原動機(エンジンやモータ)のトルクを制御する。
図8は、この走行制御部120を具体的に示すブロック線図である。図8に示されるように、目標加速度arefは乗算部121に入力され、そこでゲインKFが乗算されて目標パワーFrefが算出される。なお、ゲインKFは車両重量等を考慮して予め設定された値である。また、実パワー算出部122では、現在速度Vcurと伝達関数s・KFとを用いて車両10の実際のパワー(実パワー)が算出される。そして、前述の目標パワーFrefと実パワーとの差が推定外乱として算出される。算出された推定外乱はローパスフィルタ123によって高周波成分が除去された後に目標パワーFrefに加算される。この加算後の値がトルク指令値として出力される。
次に、本実施形態の加速度制御装置100における制御内容の要部を図9に示すフローチャートを用いて説明する。なお、図9において、ステップS30は環境因子算出部110における処理、ステップS80乃至S90は走行制御部120における処理であり、その他のステップは目標加速度生成部114における処理である。
まず、ステップS10では、制御信号を監視し、加速指令があったか否かを判断する。制御開始信号が供給された場合には、クルーズコントロールをオンにして目標速度Veまで加速することになる。従って、制御開始信号が制御スイッチ102から目標加速度生成部114へ供給された場合に加速指令ありと判断する。加速指令ありと判断した場合には、ステップS20へ進み、加速指令なしと判断した場合にはステップS10の判断を繰り返し実行する。
ステップS20では、目標速度設定デバイス104から目標速度Veを取得する。次のステップS30は、前述したように環境因子算出部110の処理であり、極座標系位置演算部108にて演算された複数の物体12の位置から、前述の式11に示す環境因子αenvを算出する。
続くステップS40では、車両運動検出装置112から現在速度Vcurを取得する。そして、ステップS50では、ステップS40で取得した現在速度Vcurが、ステップS20で取得した目標速度Ve以下であるか否かを判断する。この判断が肯定判断である場合にはステップS60へ進んで、定速制御のための目標加速度arefを算出する。前述のように、本実施形態では、この定速制御はPID制御であり、下記式14によって目標加速度arefを算出する。なお、式14において、K、K、Kは、予め設定されたゲインである。
Figure 0004274269
一方、ステップS50が否定判断である場合にはステップS70へ進んで、加速制御のための目標加速度arefを算出する。すなわち、加速感設定スイッチ103からの信号に応じた値に目標加速感覚値εを決定し、前述の式12に、その決定した目標加速感覚値εと、ステップS30で算出した環境因子αenvと、ステップS40で取得した現在速度Vcurとを代入することによって目標加速度arefを算出する。
ステップS60またはS70を実行した後はステップS80を実行する。ステップS80は、走行制御部120の処理であり、前述のように、目標加速度arefから目標パワーパワーFrefを算出するとともに、現在速度Vcurから実パワーを算出して、その差を推定外乱とし、この推定外乱を加味してトルク指令値を演算する。そして、ステップS90では、ステップS80で演算したトルク指令値を原動機へ出力する。
ステップS100では、制御停止指令があったか否か、すなわち、制御停止信号が制御スイッチ102から目標加速度生成部114へ供給されか否かを判断する。この判断が否定判断である場合には前述のステップS40に戻る。従って、この場合には、現在速度Vcurを再取得して、その再取得した現在速度Vcurを用いて目標加速度arefを再算出することになる。一方、ステップS100が肯定判断である場合には、本ルーチンを終了する。この場合には、クルーズコントロールが終了することになる。
以上、説明したように、本実施形態の加速度制御装置100は、速度2乗微分と環境因子αenvとの積が加速感覚値εとなることを示す式5を変形することによって得られる目標加速度算出式(式12)を記憶している。そして、車両前方において車両周辺に存在する周辺物体12を実際に検出して、その検出した周辺物体12の位置から環境因子αenvを算出し、算出した環境因子αenvを用いて目標加速度算出式(式12)から目標加速度arefを逐次生成している。そのため、運転者の感覚にあった加速を行うことができ、しかも、事前に加速曲線を調整しておく必要がないことから、簡易に制御を行うことができる。
また、本実施形態の加速度制御装置100では、周辺物体12の位置を複数検出して、環境因子αenvを複数の周辺物体12の位置に基づいて決定している。そのため、より運転者の感覚にあった加速を行うことができる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
たとえば、前述の実施形態の加速度制御装置100は、クルーズコントロールを開始する毎に1回のみ環境因子αenvを算出していたが、クルーズコントロールの加速制御中に所定周期で繰り返し環境因子αenvを算出し、目標加速度arefを最新の環境因子αenvを用いて算出するようにしてもよい。
また、前述の実施形態の加速度制御装置100は、加速指令ありと判断した場合には、すぐに、式12を用いて算出した目標加速度arefによる加速制御を実行していたが、加速初期は上記目標加速度arefによる加速制御を実行せず、別の目標加速度(たとえば、従来のように一定の加速度)による加速制御を実行してもよい。この場合、上記目標加速度arefによる加速制御は、たとえば、加速開始から所定時間後に実行する。
また、前述の実施形態の加速度制御装置100は、複数の周辺物体12の位置から環境因子αenvを算出していたが、1つの周辺物体12の位置のみから環境因子αenvを算出してもよい。
また、前述の実施形態の加速度制御装置100は、目標加速感覚値εを一定として加速制御を実行していてが、加速中に目標加速感覚値εを変化させてもよい。たとえば、加速後半に目標加速感覚値εをそれまでよりも大きくすれば、後半に延びのある加速感を運転者に与えることができるなど、加速中に目標加速感覚値εを変化させることにより、運転者の好みに合わせた種々の加速感を与えることが可能となる。
車両10を中心とし車両前後方向線を原線(X軸)とする極座標系(R、θ)において、ある物体12を示した図である。 車両10の側方から見たときの極座標系(R、θ)を示している。 τの2乗分の1の微分値を、速度2乗微分の式に変形する過程の式を示す図である。 加速感の強さが一定となるように、運転者が自分でアクセル操作したときの時間と1/τの微分値との間の関係を示すグラフである。 加速感が一定となるように運転操作した場合の時間と1/τの変化率との関係を、加速感大・中・小について概念的に示す図である。 本発明の実施形態となる加速度制御装置100の構成を示すブロック図である。 車両前方の種々の領域に対して1/τの微分値の大きさを計算した結果を示す図である。 図6の走行制御部120を具体的に示すブロック線図である。 本実施形態の加速度制御装置100における制御内容の要部を示すフローチャートである。
符号の説明
10:車両、 12:物体、 100:加速度制御装置、 102:制御スイッチ、 103:加速感設定スイッチ、 104:目標速度設定デバイス、 106:周辺環境監視装置、 108:極座標系位置演算部、 110:環境因子算出部、 112:車両運動検出装置、 114:目標加速度生成部、 120:走行制御部

Claims (4)

  1. 目標速度を設定して、目標速度と現在速度とに基づいて車両の加速制御を実行する加速度制御装置において、
    前記車両の前方において車両周辺に存在する周辺物体の車両に対する相対位置を逐次検出する周辺物体検出装置と、
    車両前方に存在する周辺物体が運転者に接触するまでの時間を視覚情報に基づいて表すτsと、運転者を基準とした周辺物体の角速度uと、周辺物体が車両側方を通過するまでの通過時間を視覚情報に基づいて表すτとの間の関係を示す下記式1と、1/τの微分と運転者の加速感を数値化した加速感覚値εとの間の下記式2に示す等式と、τsと車両から前記周辺物体までの距離rとその距離rの微分値との間の関係を示す下記式3とに基づいて、前記周辺物体検出装置によって検出された前記周辺物体の相対位置と、前記式2のεの入力値として用いる予め設定された目標加速感覚値εとから目標加速度を決定する目標加速度決定手段と、
    その目標加速度決定手段によって決定された目標加速度となるように前記車両の原動機のトルクを制御する原動機制御手段と
    を含むことを特徴とする加速度制御装置。
    Figure 0004274269
    Figure 0004274269
    Figure 0004274269
  2. 目標速度を設定して、目標速度と現在速度とに基づいて車両の加速制御を実行する加速度制御装置において、
    前記車両の前方において車両周辺に存在する周辺物体の位置を、前記車両を中心とし車両前後方向線を原線とする極座標系において検出する周辺物体検出装置と、
    車両前方に存在する周辺物体が車両側方を通過するまでの通過時間を視覚情報に基づいて表した値をτとしたとき、τの2乗分の1の微分値と速度2乗微分との間の下記式4に示す式において、速度2乗微分項の係数となる環境因子を、前記周辺環境検出装置によって検出された前記周辺物体の位置に基づいて決定する環境因子決定手段と、
    前記式4の右辺と運転者の加速感を数値化した加速感覚値εとの間の下記式5に示す等式またはその式5を変形して得られる式を目標加速度算出式として記憶しており、前記環境因子決定手段によって決定された環境因子と、予め設定された目標加速感覚値εと、現在の前記車両の車速とを前記目標加速度算出式に代入することによって目標加速度を決定する目標加速度決定手段と、
    その目標加速度となるように前記車両の原動機のトルクを制御する原動機制御手段と
    を含むことを特徴とする加速度制御装置。
    Figure 0004274269
    式4において、rは車両から周辺物体までの距離、φは前記極座標系における周辺物体の角度、vは前記周辺物体の速度、tは時間である。
    Figure 0004274269
  3. 請求項2記載の加速度制御装置において、
    前記周辺物体検出装置は、前記車両の前方において車両周辺に存在する周辺物体の位置を複数検出し、
    前記環境因子決定手段は、前記式4の環境因子を、前記周辺環境検出装置によって検出された複数の前記周辺物体の位置に基づいて決定することを特徴とする加速度制御装置。
  4. 前記目標加速度決定手段が、前記目標加速感覚値εを一定として目標加速度を逐次決定することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の加速度制御装置。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5113020B2 (ja) * 2008-11-10 2013-01-09 株式会社デンソー 加速度制御装置及び加速度制御プログラム
WO2013095242A1 (en) * 2011-12-22 2013-06-27 Scania Cv Ab Method and module for determining of at least one reference value
CN103587526B (zh) * 2012-08-17 2016-08-03 北汽福田汽车股份有限公司 电动汽车的巡航控制方法
JP5590511B2 (ja) * 2012-09-19 2014-09-17 カシオ計算機株式会社 機能駆動装置、機能駆動方法および機能駆動プログラム
FR2997913B1 (fr) * 2012-11-13 2015-01-02 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede et dispositif de controle des couples de moteurs thermique et auxiliaire(s) d'un vehicule hybride, en presence d'un increment de consigne
KR102007247B1 (ko) * 2012-12-05 2019-08-06 현대모비스 주식회사 지능형 순항 제어 시스템 및 그 제어방법
DE102013203698B4 (de) * 2013-03-05 2019-05-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Geschwindigkeits- und/oder Abstandsregelung bei Kraftfahrzeugen
GB2511829B (en) * 2013-03-14 2015-11-25 Jaguar Land Rover Ltd Vehicle speed control system
GB2511828B (en) * 2013-03-14 2015-06-10 Jaguar Land Rover Ltd Vehicle speed control system
GB2519533B (en) 2013-10-23 2018-04-04 Jaguar Land Rover Ltd Vehicle speed control system
GB2523195B (en) 2014-02-18 2017-10-25 Jaguar Land Rover Ltd Control system and method
US10166985B2 (en) * 2017-02-27 2019-01-01 GM Global Technology Operations LLC Methods and systems for autonomous vehicle performance capability
US10427682B2 (en) * 2017-12-12 2019-10-01 Automotive Research & Testing Center Adaptive method for controlling a vehicle speed and adaptive device for using the same
CN108482351B (zh) * 2018-03-16 2020-10-30 吉林大学 一种自动制动系统低速紧急制动控制方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS611549A (ja) 1984-06-13 1986-01-07 Nippon Denso Co Ltd 自動車用車速制御装置
JPH0376247A (ja) 1989-08-18 1991-04-02 Nitto Denko Corp ウエハの移し替え方法
US5646850A (en) * 1990-06-13 1997-07-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Auto-drive control apparatus for use in vehicle apparatus
JP2827591B2 (ja) 1990-07-19 1998-11-25 松下電器産業株式会社 車両用定速走行制御装置
JPH05221254A (ja) 1992-02-13 1993-08-31 Nissan Motor Co Ltd 車両用定速走行装置
JPH06255393A (ja) 1993-03-08 1994-09-13 Fujitsu Ten Ltd 定速走行装置
JP3272520B2 (ja) 1993-12-28 2002-04-08 マツダ株式会社 車両の制御装置
JP3468001B2 (ja) * 1996-12-16 2003-11-17 日産自動車株式会社 車両用走行制御装置
JP3927640B2 (ja) 1997-03-11 2007-06-13 本田技研工業株式会社 車両用定速走行装置の制御方法
US6792344B2 (en) * 1997-04-25 2004-09-14 Hitachi, Ltd. Automotive control apparatus and method
EP0874149B1 (en) * 1997-04-25 2005-09-21 Hitachi, Ltd. Automotive control apparatus and method
JP2000043611A (ja) 1998-07-31 2000-02-15 Mazda Motor Corp 車両用定速走行装置
JP2000052809A (ja) 1998-08-13 2000-02-22 Mitsubishi Electric Corp 異常接近防止装置
JP2000301965A (ja) 1999-04-16 2000-10-31 Mitsubishi Motors Corp 車両の走行制御装置
DE10118903A1 (de) * 2001-04-18 2002-11-14 Bosch Gmbh Robert Mehrzweck-Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug
DE10131198A1 (de) * 2001-06-28 2003-01-16 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Beeinflussung wenigstens eines Parameters eines Fahrzeugs
JP3918686B2 (ja) * 2002-08-30 2007-05-23 株式会社日立製作所 自動車の走行制御装置及び制御方法
JP3861818B2 (ja) 2003-01-28 2006-12-27 株式会社日立製作所 車間距離制御装置
JP2005113734A (ja) * 2003-10-06 2005-04-28 Hino Motors Ltd アクセル制御装置
JP3960317B2 (ja) * 2004-03-03 2007-08-15 日産自動車株式会社 車両用運転操作補助装置および車両用運転操作補助装置を備えた車両
DE102004029369B4 (de) * 2004-06-17 2016-09-15 Robert Bosch Gmbh Spurwechselassistent für Kraftfahrzeuge
JP4543908B2 (ja) * 2004-12-07 2010-09-15 日産自動車株式会社 車両用運転操作補助装置および車両用運転操作補助装置を備えた車両
ITBO20050025A1 (it) * 2005-01-19 2006-07-20 Magneti Marelli Powertrain Spa Metodo e dispositivo di gestione della crociera di un veicolo stradale
DE102006036921A1 (de) * 2005-08-05 2007-04-12 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zum Stabilisieren eines Kraftfahrzeugs und Fahrdynamikregelsystem
CN1877105B (zh) * 2006-06-30 2012-02-08 清华大学 一种汽车纵向加速度跟踪控制方法

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