JP3651171B2 - Deceleration assist device and alternative deceleration device using vehicle running state prediction device - Google Patents

Deceleration assist device and alternative deceleration device using vehicle running state prediction device Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用走行状態予測装置、特に複合コーナ等において車両の走行状態を正確に予測できる車両用走行状態予測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より道路形状を利用した車両の走行制御システムが種々提案されている。特開平６−３６１８７号公報にもこのような走行制御システムの例として、車両の走行経路に存在するコーナを適正に通過するための自動車の車速制御装置が開示されている。
【０００３】
本従来例においては、走行中の走行経路のある一点において、タイヤのグリップ限界である許容合成加速度と、その点における横方向加速度とから、自車に与えてよい前後方向加速度の最大値を求め、この最大値から、前後方向加速度に関する所定のしきい値を求めるものである。次に、その前後方向加速度のしきい値により自車を減速していった場合に、停止するまでに要する走行距離の範囲内の区間に存在するコーナについて通過可能な車両速度を求める。更に、現在車速からそのコーナを通過できる車速まで減速するための前後方向加速度が、前述した前後方向加速度のしきい値より大きいか小さいかにより警報手段を作動させ、あるいは車速調整手段を作動させるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来例においては、実際に運転しているドライバの感覚とは合わない警報、減速動作が行われる可能性がある。
【０００５】
例えば、図１１に示されるように、ノードａ，ｂ，ｃまでが直線部であり、ノードｄ，ｅでカーブとなっているような走行経路を想定した場合、直線部であるノードａ，ｂ，ｃにおいて上述したしきい値を算出すると、コーナの情報が考慮されないことになる。このため、カーブであるノードｄにおいて発生する横加速度が考慮されず、直線部で求められたしきい値を基準として減速の可否が決定される。しかし、ノードｄはカーブであるために、横加速度が発生する分許容合成加速度が一定値の場合には、自車に与えてよい前後方向加速度は相対的に小さくなるはずである。従って、横加速度を考慮せずにもとめられた前後方向加速度のしきい値と同じ大きさの減速を行ったと仮定した場合には、コーナ部であるノードｅを通過するための速度まで減速できるとしても、ノードｄでは、その減速度を自車に与えることができず、結果としてノードｅにおいて減速感が不足する可能性がある。
【０００６】
図１１において、自車の進入速度が７０ｋｍ／ｈとし、ノードｅにおいてコーナを回ることができる速度を２０ｋｍ／ｈとした場合、破線で示されたタイミングで減速を開始した場合には、ノードｅにおける適正な速度である２０ｋｍ／ｈまでの減速は可能となる。しかし、この場合には、ノードｄを通過するための適正な速度である５０ｋｍ／ｈよりも、ノードｄを通過する時点ではるかに小さな速度でノードｄを通過することになる。一方、ノードｄにおける通過速度を、なるべく適正速度である５０ｋｍ／ｈに近づけようとして、減速の開始を遅らせた場合には、ノードｄにおいて横加速度が発生する分前後方向加速度を小さくせざるをえなくなり、図１１の実線に示されるように、ノードｅにおいて減速不足が生じる可能性がある。
【０００７】
以上の問題は、自車に与えてよい前後方向加速度のしきい値を一度決定すると、所定の演算区間中これを一定のものとして扱うために、その区間中に存在する他のコーナ部における横加速度が考慮されないために発生する。このため、ドライバの感覚には必ずしも合わない警報、減速制御となり、ドライブフィーリングを悪化させる可能性がある。
【０００８】
本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、複合コーナ等においても、適正な警報発生及び車速制御を可能とする車両用走行状態予測装置及びこれを用いた警報装置、減速補助装置、代替減速装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明は、車速を検出する手段と、地図データベースと、道路状態を取得する手段と、この道路状態から、横加速度及び前後方向加速度の許容合成加速度を求める手段と、前記許容合成加速度及び現在車速及び前記地図データベースから得られる所定地点毎の曲率情報から、自車に与えてよい前後方向加速度と、この前後方向加速度により減速された後の推定車速とを所定地点毎に順次求める演算手段と、を含み、前記演算手段は、所定地点毎の曲率情報と推定車速とから、所定地点毎の推定横加速度を求める車両用走行状態予測装置を使用し、前記所定地点毎の推定横加速度の中に所定の閾値を超えるものがある場合に、ドライバの減速操作を補助して減速制御を実施する減速補助装置であって、過去所定時間のドライバ操作の高周波レベルと、過去所定時間の横加速度レベル及び前後方向加速度レベルと、の少なくとも一方からドライバの操作レベルを判断し、ドライバの操作レベルに応じて減速制御の中止、続行、復帰を決定することを特徴とする。
【００１０】
また、第２の発明は、車速を検出する手段と、地図データベースと、道路状態を取得する手段と、この道路状態から、横加速度及び前後方向加速度の許容合成加速度を求める手段と、前記許容合成加速度及び現在車速及び前記地図データベースから得られる所定地点毎の曲率情報から、自車に与えてよい前後方向加速度と、この前後方向加速度により減速された後の推定車速とを所定地点毎に順次求める演算手段と、を含み、前記演算手段は、所定地点毎の曲率情報と推定車速とから、所定地点毎の推定横加速度を求める車両用走行状態予測装置を使用し、前記所定地点毎の推定横加速度の中に所定の閾値を超えるものがある場合に、ドライバの減速操作を補助して減速制御を実施する減速補助装置であって、ドライバの減速操作と減速制御のタイミングの比較に基づいて減速制御の中止、続行、復帰を決定することを特徴とする。
【００１１】
また、第３の発明は、車速を検出する手段と、地図データベースと、道路状態を取得する手段と、この道路状態から、横加速度及び前後方向加速度の許容合成加速度を求める手段と、前記許容合成加速度及び現在車速及び前記地図データベースから得られる所定地点毎の曲率情報から、自車に与えてよい前後方向加速度と、この前後方向加速度により減速された後の推定車速とを所定地点毎に順次求める演算手段と、を含み、前記演算手段は、所定地点毎の曲率情報と推定車速とから、所定地点毎の推定横加速度を求める車両用走行状態予測装置を使用し、前記所定地点毎の推定横加速度の中に所定の閾値を超えるものがある場合に、ドライバの減速操作を補助して減速制御を実施する減速補助装置であって、減速制御中にアクセル開度を大きくしている場合は減速制御を中止することを特徴とする。
【００１２】
また、第４の発明は、車速を検出する手段と、地図データベースと、道路状態を取得する手段と、この道路状態から、横加速度及び前後方向加速度の許容合成加速度を求める手段と、前記許容合成加速度及び現在車速及び前記地図データベースから得られる所定地点毎の曲率情報から、自車に与えてよい前後方向加速度と、この前後方向加速度により減速された後の推定車速とを所定地点毎に順次求める演算手段と、を含み、前記演算手段は、所定地点毎の曲率情報と推定車速とから、所定地点毎の推定横加速度を求める車両用走行状態予測装置を使用し、前記所定地点毎の推定横加速度の中に所定のしきい値を超えるものがある場合に、ドライバの減速操作に代わって減速制御を実施する代替減速装置であって、ドライバの減速操作と減速制御のタイミングの比較に基づいて減速制御の変数を変更することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の参考例は、道路状態を取得する手段は、路面の摩擦度を取得する手段であることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の参考例は、所定地点毎の推定横加速度の中に所定の閾値を超えるものがある場合に警報を発することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１には、本発明にかかる車両用走行状態予測装置の構成のブロック図が示される。図１において、車輪速センサ１０により車速が検出される。また、現在位置取得装置１２により取得された車両の現在位置に応じて地図データベース１４に記憶された道路形状等のデータが読み出される。この現在位置取得装置１２は、例えばＧＰＳ等から現在位置を取得している。また、路面μ取得装置１６により、走行経路の路面の摩擦係数μが取得される。この路面μ取得装置１６は、例えばインフラ等の情報網や予め保有しているデータベースあるいは種々のセンサからの演算等により路面の摩擦係数μを得る装置であり、本発明にかかる道路状態を取得する手段に相当する。更に、横加速度取得装置１８により車両に加わる実際の横加速度も取得される。前後加速度取得装置２０では、車両にかかっている実際の前後方向加速度が取得される。これらの各装置により取得されたデータは演算処理装置２２に入力され、所定の演算が行われる。
【００１７】
この演算としては、路面μ取得装置１６によって取得された道路の摩擦係数μにより、横加速度及び前後方向加速度の合力の最大値である許容合成加速度すなわちタイヤのグリップ限界が算出される。また、算出された許容合成加速度及び車輪速センサ１０によって取得された現在車速及び地図データベース１４から得られる所定地点毎の曲率情報に基づき、自車に与えてよい前後方向加速度も算出される。更に、この自車に与えてよい前後方向加速度により減速された後の推定車速も所定地点毎に順次算出される。
【００１８】
なお、上記演算処理装置２２には所定の減速装置２４を接続するのも好適である。これにより、演算処理装置２２で算出した車両の推定速度が所定の限界を超えると予測された場合には、減速装置２４によって減速する構成が可能となる。また、演算処理装置２２には警報装置２６を接続するのも好適である。これにより、上述した推定車速が所定の限界を超えると予測された場合には、警報装置２６により警報を発することが可能となる。
【００１９】
次に、図１に示された車両用走行状態予測装置の動作について説明する。図２にはこの動作のフローチャートが示され、図３には動作を説明するための具体例が示される。以後図２及び図３に基づいて説明する。
【００２０】
車両が現在位置を時刻ｔ0において、車速Ｖ（ｔ0）で走行している。この時、路面μ取得装置１６が路面の摩擦係数μを取得する（Ｓ１０１）。この摩擦係数μに基づいて、演算処理装置２２が発生可能なタイヤのグリップ力すなわち許容合成加速度Ｇｍａｘを算出する。この場合の許容合成加速度Ｇｍａｘは、
【数１】

Figure 0003651171
となる（Ｓ１０２）。なお、上記第１式において、許容合成加速度Ｇｍａｘを算出する際に係数Ｋｄがかけられているが、これはドライバのレベル等に応じた補正係数であり、Ｋｄ＜１である。また、ｇは重力加速度である。
【００２１】
また同時に、車輪速センサ１０により現在の車速Ｖ（ｔ0）及び現在位置取得装置１２により現在位置を取得する（Ｓ１０３）。現在位置取得装置１２によって取得された現在位置に基づき、地図データベース１４から現在位置に関するデータを読み出し（Ｓ１０４）、初期値として車両の位置に対応する番号ｉ＝０、基準位置としての現在位置からの距離Ｓ（ｔ0）＝０、現在車速Ｖ（ｔ0）＝Ｖをセットする（Ｓ１０５）。
【００２２】
次に、上述のようにして取得されたデータから、将来通過する地点ｔ1、ｔ2、ｔ3・・・ｔi毎に推定横加速度Ｇｙ（ｔi）及び推定減速度すなわち前後方向加速度Ｇｘ（ｔi）を順次演算していく。この手順は以下の通りである。なお、ｔiは、時刻及び通過地点の両方を表すものとする。
【００２３】
地図データベース１４から読み出した現在位置ｔ0における曲率情報Ｃｕｒｖ（ｔ0）と、現在車速Ｖ（ｔ0）とから以下に示す第２式により、現在位置における横加速度Ｇｙ（ｔ0）を算出する。
【００２４】
【数２】
Figure 0003651171
次いで、算出した横加速度Ｇｙ（ｔ0）と許容合成加速度Ｇｍａｘとから想定減速度Ｇｘ（ｔ0）を以下に示す第３式により算出する。
【００２５】
【数３】
Figure 0003651171
次に、時刻ｔ0からｔlsb経過した時間ｔ1までに車両が走行する距離Ｓ（ｔ1）及びその時の推定車速Ｖ（ｔ1）を以下の第４式及び第５式から算出する。
【００２６】
【数４】
Figure 0003651171
【数５】
Figure 0003651171
なお、時間はこれ以後ｔlsb毎に増加してゆく。すなわちｔi＝ｉ＊ｔlsb（ｉ＝０，１，２・・・）となる。
【００２７】
上記第４式により求めた走行距離Ｓ（ｔ1）によって定まる位置の曲率Ｃｕｒｖ（Ｓ（ｔ1）） を地図データベース１４から取得し、この点における推定横加速度Ｇｙ（ｔ1）及び想定減速度Ｇｘ（ｔ1）を第６式及び第７式から算出する。
【００２８】
【数６】
Figure 0003651171
【数７】
Figure 0003651171
この時、将来位置Ｓ（ｔ1）における曲率Ｃｕｒｖ（Ｓ（ｔ1））が直接読みとれない場合には、前後のデータから線形補間等により求めることも可能である。
【００２９】
以下同様にしてｔi秒後の状態を以下に示す第８式、第９式、第１０式、第１１式
【数８】
Figure 0003651171
【数９】
Figure 0003651171
【数１０】
Figure 0003651171
【数１１】
Figure 0003651171
から演算する（Ｓ１０６、Ｓ１０７、Ｓ１０８、Ｓ１０９、Ｓ１１０）。
【００３０】
以上の演算をｔi秒後における車速Ｖ（ｔi）が０以下となるまで繰り返す（Ｓ１１１）。以上の各ステップにより、車両が将来走行する各地点における適正な減速度を用いて推定した推定横加速度列Ｇｙ（ｔi）（ｉ＝０、１、・・・ｔend）が求められる。ただしｔendは車速が最初に０以下となる時間である。
【００３１】
このようにして求められた各地点における推定横加速度Ｇｙ（ｔi）及び想定減速度Ｇｘ（ｔi）の時系列（ｔi、ｉ＝０、１、２、３、４、５）のうち、推定横加速度列Ｇｙ（ｔi）の最大値ａｙｈｍａｘが算出される（Ｓ１１２）。次に、上述した最大値ａｙｈｍａｘを摩擦係数μで割った値すなわち摩擦係数μに対する余裕度が所定のしきい値Ｔｈｒｅｓｈj（ｊ＝０、１、２、３・・・）より大きいか小さいかを以下の第１２式
【数１２】
Figure 0003651171
によって判定する（Ｓ１１３）。
【００３２】
Ｓ１１３において、｜ａｙｈｍａｘ／μ｜が所定のしきい値を超えていない場合には、Ｓ１０１からＳ１１３までのステップが繰り返される。また、所定のしきい値を超えている場合には、これをトリガとして所定の警報あるいは減速制御が実行される（Ｓ１１４）。この場合、許容合成加速度を求める際に用いた係数Ｋｄあるいはしきい値Ｔｈｒｅｓｈj（ｊ＝０、１、２、３・・・）については、以上に述べたアルゴリズムの使用目的により適宜その値を変更することが可能であり、応用する際の自由度を高くすることができる。なお、以上の演算を実行する場合、図３に示されるような、各地点ごとの道路の縦断勾配Ｇｒａｄ（ｔi）、横断勾配Ｃａｎｔ（ｔi）を考慮してもよい。
【００３３】
次に、上述したようなアルゴリズムにより、減速制御が必要と判定された場合の減速制御の方法が、図４にフローチャートとして示される。図４において、図２のＳ１１３で第１２式が成立していない場合すなわち｜ａｙｈｍａｘ／μ｜が所定のしきい値Ｔｈｒｅｓｈjよりも小さい場合には減速制御は行わない（Ｓ２０１、Ｓ２０２）。
【００３４】
一方、Ｓ２０１において、第１２式が成立している場合には、演算処理装置が許容合成加速度Ｇｍａｘを演算する（Ｓ２０３）。次に横加速度取得装置１８から現在の横加速度を取得するかあるいは演算処理装置２２において、現在の車速と地図データベース１４から得た道路の曲率より横加速度Ｇｙ０を取得する（Ｓ２０４）。
【００３５】
以上のデータより、減速制御に使用する減速指令値Ｇｘを、以下の第１３式
【数１３】
Figure 0003651171
により演算算出する（Ｓ２０５）。次にＳ２０５において算出した減速指令値Ｇｘにより車両の減速制御を実行する（Ｓ２０６）。
【００３６】
以上のステップにより図２に示されたアルゴリズムを使用した車両の減速制御を実行することができる。
【００３７】
図２及び図４に示された減速制御アルゴリズムを使用して車両の減速制御を行う場合、その利用目的は大きく２種類考えられる。１つはオーバースピード時の警報あるいは減速制御等の、ドライバの判断ミス時の減速補助装置である。また他方として、自動運転に代表されるような、ドライバの減速装置に代わる代替減速装置がある。以下これらへの応用について説明する。
【００３８】
減速補助装置について．
この場合の車両の操作の主体はドライバであって、ドライバよりも早いタイミングで減速制御を実施することは、ドライバの通常の減速操作に緩衝することになり、ドライバに煩わしさを与えてしまう。ただし、ドライバの操作レベルは、各人各様であり、ドライバに煩わしさを与えるか否かも、各人の操作レベルによって異なってくる。従って、ドライバの操作レベルに応じた減速制御を実施することが望ましい。
【００３９】
例えば、操作レベルの高いすなわち上手なドライバの場合、減速制御は旋回限界すなわちタイヤのグリップ限界ぎりぎりのレベルで実施されるのが望ましい。一方、操作レベルのさほど高くない、一般レベルのドライバの場合は、旋回限界付近で減速制御を行うとかえって過剰な操作をしてしまい、車両が不安定になる可能性もある。この場合には、減速制御は、旋回限界よりも若干余裕をもった値で実施するのが望ましい。
【００４０】
そこで、過去所定時間の走行から、ドライバレベル、走行レベルを推定し、ドライバレベル、走行レベルとも高いときは旋回限界ぎりぎりの減速制御を行い、あまり高くない場合には、旋回限界よりも若干余裕をもった減速制御を行う。このような制御を行うための減速補助装置の構成のブロック図が図５に示される。図５においては、図１の構成にドライバ操作取得装置２８が追加されたものとなっている。ドライバ操作取得装置２８では、ハンドル角度、アクセル開度、ブレーキ等のドライバ操作を常時モニタしている。それらの操作の高周波レベルをハイパスフィルタあるいはＦＦＴ等で演算する。過去所定時間内の高周波レベルの平均値が高いときには、ドライバレベルがあまり高くないと判断し、逆に高周波レベルが低いときはドライバレベルの高い上手なドライバであると判断する。これは、ドライバレベルが高くなるほど操作が滑らかになり、急な操作が減っていくという事実に基づいている。
【００４１】
また、横加速度取得装置１８及び前後加速度取得装置２０により、過去所定時間の横加速度レベル及び前後加速度レベルが大きいか否かを判断し、これが大きい場合には走行レベルが高いすなわちスポーティー走行であると判断する。以上より上手なドライバがスポーティー走行である場合には、許容合成加速度を求める際の第１式における係数Ｋｄの値を最大値（＝１）とし、あわせて図２及び図４のアルゴリズムで使用されたしきい値Ｔｈｒｅｓｈjの値も大きくする。これにより、上手なドライバがスポーティー走行する際に、煩わしさを感じないようにすることができる。
【００４２】
図６には、以上の動作のフローが示される。図６において、ドライバ操作取得装置２８によりドライバ操作の高周波レベルが取り出され（Ｓ３０１）、ドライバレベルが高いか否かが判定される（Ｓ３０２）。
【００４３】
Ｓ３０２においてドライバレベルが高いと判定された場合には、横加速度取得装置１８及び前後加速度取得装置２０により横加速度及び前後加速度が取得され、それらの平均加速度が算出される（Ｓ３０３）。この結果からドライバの操作がスポーティー走行であるか否かが判定される（Ｓ３０４）。
【００４４】
Ｓ３０２及びＳ３０４においてドライバレベルが高くしかもスポーティー走行であると判断された場合には、係数Ｋｄを１とし、しきい値Ｔｈｒｅｓｈjを増加させる。また以降の制御に使用する各種カウンタＣｍ、Ｃｓもリセットする（Ｓ３０５）。
【００４５】
なお、Ｓ３０２、Ｓ３０４においてドライバレベルが高くないかあるいはスポーティー走行でない場合にはＳ３０５の操作は行われずに次のステップに進む。
【００４６】
図７には、図６においてドライバレベルが高いか否か及びスポーティー走行か否かが判断された後の制御アルゴリズムのフローが示される。図７において、補正係数Ｋｄが１であり、しきい値Ｔｈｒｅｓｈjが最大であるか否かが判断される（Ｓ４０１）。Ｓ４０１においてＫｄが１ではなくかつＴｈｒｅｓｈjが最大でもない場合には、かかる補正係数及びしきい値に基づいて減速制御が実行される（Ｓ４０２）。
【００４７】
一方、Ｓ４０１においてＫｄが１であり、Ｔｈｒｅｓｈjが最大である場合には、減速制御がアクティブであるか否かすなわち減速制御に中止指令が出ていないか否かが判定される（Ｓ４０３）。Ｓ４０３において減速制御が中止されていない場合には、減速制御が実行される（Ｓ４０４）。
【００４８】
次のＢについては図８以降で説明する動作を追加する場合の挿入点を示すものであり、今回の説明では省略する。
【００４９】
次に、ドライバの操作よりも減速制御のタイミングの方が早いか否かが判断される（Ｓ４０５）。ここで、補正係数Ｋｄ＝１、Ｔｈｒｅｓｈjが最大の条件で、なおドライバの減速操作よりも減速制御の方がタイミングが早い場合には、かかる制御がドライバにとって煩わしく不必要であると判断される。Ｓ４０５において減速制御のタイミングの方が早いと判定された場合には、カウンタＣｍをインクリメントする（Ｓ４０６）。
【００５０】
次に、このカウンタＣｍの値が、所定の最大値Ｃｍ＿ｍａｘより大きいか否かが判定される（Ｓ４０７）。Ｓ４０７においてＣｍの方が大きいと判定された場合には、ドライバに煩わしさを感じさせないために減速制御を中止し、Ｃｍをリセットする（Ｓ４０８）。同時に減速制御の中止をドライバに知らせ（Ｓ４０９）、Ｓ４０３のステップに戻る。なお、ドライバへは、警報装置２６等を利用して上記知らせを行う。
【００５１】
一方、Ｓ４０５においてドライバの操作よりも減速制御のタイミングが遅いと判定された場合には、減速制御を中止する必要がないので、カウンタＣｍをリセットし（Ｓ４１０）、減速制御を続行して（Ｓ４１１）、Ｓ４０３のステップに戻る。またＳ４０７のステップにおいてカウンタＣｍが所定値Ｃｍ＿ｍａｘよりも大きくない場合にも減速制御が続行され（Ｓ４１１）、Ｓ４０３のステップに戻る。
【００５２】
以上の各ステップにより、ドライバの操作よりも早いタイミングで減速制御を行った回数が所定回数以上になった場合には、以後減速制御を中止し、ドライバの操作のみで車両の走行が行われる。これにより、ドライバレベルが高いドライバがスポーティー走行を行う際に、煩わしさを感じさせることを防止できる。なお、図６のＳ３０２、３０４において、いずれか一方の条件が充たされた場合に補正係数Ｋｄ及びしきい値Ｔｈｒｅｓｈjの値を変更してもよい。
【００５３】
次に、Ｓ４０８において、減速制御が中止された場合にも、減速制御の演算だけは続行される。このため、あるコーナにおいて、横加速度取得装置１８及び前後加速度取得装置２０によって取得された各加速度の合成加速度の最大値が前述した許容合成加速度Ｇｍａｘよりも小さいか否かが判定される（Ｓ４１２）。ここで、そのコーナで実際に測定された加速度から求めた合成加速度の最大値が許容合成加速度Ｇｍａｘよりも大きい場合には、減速制御は行わず、車両の走行はドライバの操作のみに任せる方が好適であるので、カウンタＣｓをリセットし（Ｓ４１３）、減速制御中止の状態を続行する（Ｓ４１４）。
【００５４】
一方、Ｓ４１２において合成加速度の最大値がＧｍａｘよりも小さい場合には、減速制御タイミングよりもドライバの操作が早いか否かが判定される（Ｓ４１５）。ここで減速制御タイミングよりもドライバ操作が早くない場合すなわちドライバの操作の方が遅く実行されている場合には、やはり減速制御を再開する必要は無いので、前記Ｓ４１３、Ｓ４１４のステップを繰り返す。これに対し、Ｓ４１５において減速制御タイミングよりもドライバの操作の方が早い場合には、カウンタＣｓをインクリメントする（Ｓ４１６）。
【００５５】
次に、カウンタＣｓの値が所定値Ｃｓ＿ｍａｘよりも大きいか否かが判定される（Ｓ４１７）。Ｓ４１７においてＣｓが所定値Ｃｓ＿ｍａｘよりも大きくない場合には、まだ減速制御を再開する必要がないのでＳ４１４のステップが実行される。一方、Ｓ４１７において、カウンタＣｓの値が所定値Ｃｓ＿ｍａｘよりも大きくなった場合には、ドライバの操作タイミングよりも減速制御のタイミングが遅い場合が連続していることを意味するので、減速制御を復帰させ、カウンタＣｓをリセットする（Ｓ４１８）。同時に減速制御が復帰されたことをドライバに知らせる（Ｓ４１９）。以上のステップが終了した後Ｓ４０３のステップに戻る。
【００５６】
以上の各ステップにより、ドライバ操作と減速制御タイミングとを比較しつつ減速制御の中止続行再開について適切な制御を実行することができる。
【００５７】
以上のような制御により、補正係数Ｋｄ及びしきい値Ｔｈｒｅｓｈjが最大値である場合には、前述したように旋回限界ぎりぎりの走行も可能となる。従って、かかる状況ではドライバが常に適切な操作を行う必要が強く求められる。そこで、ドライバに減速の意思がなく、減速制御に依存した状態で限界走行を行っていると判断されるような場合、例えば減速制御中もアクセル開度を大きくしているような場合には、警報装置を利用して、音声、光等でドライバに警告し、減速制御を中止することが望ましい。このような制御の例が図８に示される。図８に示されたステップは、図７においてＢ点に挿入される。図８において、減速制御が実施されており、この減速制御に基づいて減速指令が出された場合に、ドライバが減速操作をしたか否かが判定される（Ｓ５０１）。ドライバが減速操作をした場合には、ドライバが減速制御に依存した限界走行を行っていないと判定し、カウンタＣｃをリセットする（Ｓ５０２）。
【００５８】
一方、Ｓ５０１において減速制御に基づいて減速操作がされている時に、ドライバが減速操作をしていない場合には、ドライバが減速制御に依存し、減速の意思がないものと判定し、カウンタＣｃをインクリメントする（Ｓ５０３）。
【００５９】
Ｃｃの値が所定値Ｃｃ＿ｍａｘよりも大きいか否かが判定され（Ｓ５０４）、Ｃｃが所定値を超えた場合に減速制御を中止しカウンタＣｃをリセットするとともにドライバにもその旨連絡する（Ｓ５０５）。一方、Ｓ５０４においてＣｃが所定値を超えていない場合には、まだ減速制御を中止する必要はないので次のステップに進む。
【００６０】
なお、Ｓ５０１においてドライバが減速操作をしたか否かについては、減速制御時のドライバのアクセル、ブレーキ操作をドライバ操作取得装置２８によりモニタして演算処理装置２２が判定する。また、Ｓ５０５において減速制御を中止する代わりに、補正値Ｋｄ及びしきい値Ｔｈｒｅｓｈjの値を小さくする操作としてもよい。また、減速制御の復帰は、中止時から一定時間経過後に行ってもよく、あるいは実際の合成加速度が許容加速度Ｇｍａｘより小さくなった時点で復帰させるのもよい。
【００６１】
代替減速装置について．
図９には代替減速装置のブロック図が示される。これは、図５に示される減速補助装置の警報装置２６の代わりに制御レベル選択装置３０を備えるものである。
【００６２】
本例の減速操作の主体は代替減速装置であり、図２及び図４のフローで示された減速制御に基づいて、図９に示された代替減速装置が主体となって減速制御を実行する。この代替減速装置による減速制御のタイミングが、ドライバの減速タイミングよりも遅い場合には、ドライバに恐怖感を与えることになる。たとえ的確に減速してスムーズにカーブを通過できる制御であっても、減速の度にすなわちコーナを通過する度にドライバが恐怖感を感じてブレーキ操作をする場合には、適切な制御とは言えないので、減速制御をドライバに合わせて適宜修正していく必要がある。そこで、ドライバ操作取得装置２８により取得されたドライバの減速操作が、代替減速装置の減速制御のタイミングよりも早い場合には、減速指令値Ｇｘあるいは制御のしきい値Ｔｈｒｅｓｈj等の変数の値を適宜低下させる必要がある。
【００６３】
また、補正係数Ｋｄ及びしきい値Ｔｈｒｅｓｈjの変更は、制御レベル選択装置３０によって行われる。制御レベル選択装置３０は、補正係数Ｋｄ及びしきい値Ｔｈｒｅｓｈjを予め設定された数レベルの中から適宜選択するものである。
【００６４】
図１０には、図９に示された代替減速装置の動作のフローが示される。図１０において、ドライバは制御レベル選択装置３０を介して、制御レベルを変更することができる。制御レベル選択値が変更された場合には（Ｓ６０１）、それに応じて補正係数Ｋｄ及びしきい値Ｔｈｒｅｓｈjが変更される（Ｓ６０２）。次いで制御不適カウンタＣｏがリセットされ（Ｓ６０３）、再びステップＳ６０１に戻る。
【００６５】
次に、ドライバが選択した制御レベルで減速制御が行われている場合に、ドライバ操作取得装置２８により減速制御時のドライバのブレーキ操作をモニタし、減速制御のタイミングよりもドライバのブレーキ操作が早いか否かが判定される（Ｓ６０４）。減速制御タイミングよりもドライバのブレーキ操作が早くない場合には、ドライバは恐怖感を感じていないと考えられるので、操作不適カウンタＣｏをリセットし（Ｓ６０５）、現状の補正係数Ｋｄ及びしきい値Ｔｈｒｅｓｈjを変更せずに（Ｓ６０６）、再びＳ６０１に戻る。
【００６６】
一方、Ｓ６０４において、減速制御タイミングよりもドライバのブレーキ操作が早い場合には、ドライバが早めのブレーキを望んでいると判定し、制御不適カウンタＣｏをインクリメントする（Ｓ６０７）。
【００６７】
次に、Ｃｏの値が所定値Ｃｏ＿ｍａｘよりも大きいか否かが判定される（Ｓ６０８）。制御不適カウンタＣｏの値が所定値Ｃｏ＿ｍａｘよりも大きくない場合には、補正係数Ｋｄ及びしきい値Ｔｈｒｅｓｈjを変更する必要がないと判断し、Ｓ６０６からＳ６０１に戻る。
【００６８】
一方、Ｓ６０８において、制御不適カウンタＣｏの値が、所定値Ｃｏ＿ｍａｘよりも大きい場合には、ドライバのドライブフィーリングの悪化を放置できないと判断し、補正係数Ｋｄ及びしきい値Ｔｈｒｅｓｈjを所定レベルだけ小さくする（Ｓ６０９）。従って、これ以後変更された補正係数Ｋｄ及びしきい値Ｔｈｒｅｓｈjに基づいて減速制御が行われる。また同時に、これらの値が変更されたことをドライバに知らせる（Ｓ６１０）。
【００６９】
以上の各ステップにより、代替減速装置によって車両の減速制御を行う場合に、ドライバの感覚に合った制御を実現することができる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、将来通過する各点毎に許容合成加速度及び横方向加速度を考慮して自車に与えてよい前後方向加速度を演算していくので、カーブが複数連続する複合コーナにおいても、適切な車両の走行状態の予測が可能となる。
【００７１】
また、ドライバレベル及び走行レベルに応じて許容合成加速度を算出する場合の補正係数及び減速制御をする際の減速指令を出すしきい値を変更していくので、ドライバにあわせた減速制御を実施することができる。
【００７２】
さらに、代替減速装置により車両の減速制御を行う場合にも、ドライバの感覚に合った制御を実施することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかる車両用走行状態予測装置の構成のブロック図である。
【図２】 図１に示された車両用走行状態予測装置により走行状態予測を行う場合の動作を示すフロー図である。
【図３】 図２に示された走行状態予測動作の説明図である。
【図４】 図２に示された走行状態予測動作に基づいて車両の減速制御を行う場合のフロー図である。
【図５】 図１に示された車両用走行状態予測装置を使用した減速補助装置の構成を示すブロック図である。
【図６】 図５に示された減速補助装置により、ドライバレベル及び走行レベルに基づいて減速制御の条件を変更する場合のフロー図である。
【図７】 図５に示された減速補助装置において、ドライバレベル及び走行レベルに基づいて減速制御の実行、中止、復帰を制御するためのフロー図である。
【図８】 図５に示された減速補助装置において、ドライバの減速補助装置への依存度に基づいて減速制御を中止する際のフロー図である。
【図９】 本発明にかかる車両用走行状態予測装置を使用した代替減速装置の構成のブロック図である。
【図１０】 図９に示された代替減速装置の減速制御の条件を変更するためのフロー図である。
【図１１】 従来における車速制御装置の制御方法の説明図である。
【符号の説明】
１０ 車輪速センサ、１２ 現在位置取得装置、１４ 地図データベース、１６ 路面μ取得装置、１８ 横加速度取得装置、２０ 前後加速度取得装置、２２ 演算処理装置、２４ 減速装置、２６ 警報装置、２８ ドライバ操作取得装置、３０ 制御レベル選択装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicular running state prediction device, and more particularly to a vehicular running state prediction device that can accurately predict the running state of a vehicle in a composite corner or the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various vehicle travel control systems using road shapes have been proposed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-36187 also discloses a vehicle speed control device for an automobile for appropriately passing through a corner existing in a travel route of the vehicle as an example of such a travel control system.
[0003]
In this conventional example, the maximum value of the longitudinal acceleration that can be given to the host vehicle is obtained from the allowable combined acceleration, which is the grip limit of the tire, and the lateral acceleration at that point at a certain point on the running route. From this maximum value, a predetermined threshold value relating to the longitudinal acceleration is obtained. Next, when the host vehicle is decelerated by the threshold value of the longitudinal acceleration, a vehicle speed that can pass through a corner existing in a section within a range of a travel distance required until the vehicle stops is obtained. Further, the alarm means is activated or the vehicle speed adjustment means is activated depending on whether the longitudinal acceleration for decelerating from the current vehicle speed to a vehicle speed that can pass through the corner is larger or smaller than the aforementioned threshold value of the longitudinal acceleration. It is.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional example, there is a possibility that an alarm or deceleration operation that does not match the feeling of the driver actually driving is performed.
[0005]
For example, as shown in FIG. 11, assuming a travel route where nodes a, b, and c are straight portions and curves at nodes d and e, nodes a and b that are straight portions. , C, the corner information is not taken into account. For this reason, the lateral acceleration generated at the node d which is a curve is not taken into consideration, and whether to decelerate is determined based on the threshold value obtained in the straight line portion. However, since the node d is a curve, the longitudinal acceleration that can be given to the host vehicle should be relatively small when the allowable combined acceleration is a constant value due to the occurrence of lateral acceleration. Therefore, when it is assumed that the deceleration of the same magnitude as the threshold value of the longitudinal acceleration, which is determined without considering the lateral acceleration, can be decelerated to the speed for passing through the node e which is a corner portion. However, at node d, the deceleration cannot be given to the vehicle, and as a result, there is a possibility that the feeling of deceleration is insufficient at node e.
[0006]
In FIG. 11, when the approach speed of the host vehicle is 70 km / h and the speed at which the vehicle can go around the corner at node e is 20 km / h, when deceleration is started at the timing indicated by the broken line, node e It is possible to decelerate to 20 km / h, which is an appropriate speed. However, in this case, it passes through the node d at a much lower speed at the time of passing through the node d than 50 km / h which is an appropriate speed for passing through the node d. On the other hand, when the start of deceleration is delayed so as to make the passing speed at node d as close as possible to 50 km / h, the longitudinal acceleration must be reduced by the amount of lateral acceleration generated at node d. As shown by the solid line in FIG. 11, there is a possibility of insufficient deceleration at the node e.
[0007]
The problem described above is that once the threshold value of the longitudinal acceleration that can be given to the vehicle is determined, it is treated as a constant value during a predetermined calculation interval. Occurs because acceleration is not taken into account. For this reason, it becomes an alarm and deceleration control that do not necessarily match the driver's feeling, and may deteriorate the drive feeling.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and the object thereof is a vehicle traveling state prediction device that enables appropriate alarm generation and vehicle speed control even in a composite corner and the like, and an alarm device using the same. It is to provide a speed reduction assisting device and an alternative speed reduction device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided a means for detecting a vehicle speed, a map database, a means for acquiring a road condition, and an allowable combined acceleration of lateral acceleration and longitudinal acceleration from the road condition. Means, the allowable combined acceleration, the current vehicle speed, and the curvature information for each predetermined point obtained from the map database, the longitudinal acceleration that may be given to the vehicle, and the estimated vehicle speed after being decelerated by the longitudinal acceleration. Calculating means for sequentially obtaining each predetermined point. The calculation means uses a vehicular running state prediction device for obtaining an estimated lateral acceleration for each predetermined point from the curvature information for each predetermined point and the estimated vehicle speed, and the predetermined lateral acceleration for each predetermined point is predetermined. A deceleration assist device that performs deceleration control by assisting the driver's deceleration operation when there is an object that exceeds the threshold value of the driver, the high frequency level of the driver operation for the past predetermined time, the lateral acceleration level for the past predetermined time, and the front and rear Judge the driver's operation level from at least one of the direction acceleration level and decide whether to stop, continue or return deceleration control according to the driver's operation level It is characterized by that.
[0010]
In addition, the second invention, Means for detecting vehicle speed, map database, means for acquiring road condition, means for obtaining allowable combined acceleration of lateral acceleration and longitudinal acceleration from the road condition, allowable composite acceleration, current vehicle speed, and map database From the curvature information for each predetermined point obtained from the calculation means for sequentially obtaining for each predetermined point the longitudinal acceleration that may be given to the vehicle and the estimated vehicle speed after being decelerated by this longitudinal acceleration, The calculation means uses a vehicle traveling state prediction device that obtains an estimated lateral acceleration for each predetermined point from curvature information for each predetermined point and an estimated vehicle speed, and sets a predetermined threshold in the estimated lateral acceleration for each predetermined point. This is a deceleration assist device that performs deceleration control by assisting the driver's deceleration operation when there is an excess, and for comparing the timing of the driver's deceleration operation and deceleration control. Discontinuation of deceleration control Zui, is determined to continue, the return It is characterized by that.
[0011]
In addition, the third invention, Means for detecting vehicle speed, map database, means for acquiring road condition, means for obtaining allowable combined acceleration of lateral acceleration and longitudinal acceleration from the road condition, allowable composite acceleration, current vehicle speed, and map database From the curvature information for each predetermined point obtained from the calculation means for sequentially obtaining for each predetermined point the longitudinal acceleration that may be given to the vehicle and the estimated vehicle speed after being decelerated by this longitudinal acceleration, The calculation means uses a vehicle traveling state prediction device that obtains an estimated lateral acceleration for each predetermined point from curvature information for each predetermined point and an estimated vehicle speed, and sets a predetermined threshold in the estimated lateral acceleration for each predetermined point. This is a deceleration assist device that performs deceleration control by assisting the driver's deceleration operation when there is an excess, and decreases if the accelerator opening is increased during deceleration control. To cancel the control It is characterized by that.
[0012]
In addition, the fourth invention is Means for detecting vehicle speed, map database, means for acquiring road condition, means for obtaining allowable combined acceleration of lateral acceleration and longitudinal acceleration from the road condition, allowable composite acceleration, current vehicle speed, and map database From the curvature information for each predetermined point obtained from the calculation means for sequentially obtaining for each predetermined point the longitudinal acceleration that may be given to the vehicle and the estimated vehicle speed after being decelerated by this longitudinal acceleration, The calculation means uses a vehicle travel state prediction device that obtains an estimated lateral acceleration for each predetermined point from the curvature information for each predetermined point and the estimated vehicle speed, and has a predetermined threshold in the estimated lateral acceleration for each predetermined point. This is an alternative reduction device that performs deceleration control instead of the driver's deceleration operation when there is a value exceeding the value, and the ratio between the driver's deceleration operation and the timing of the deceleration control Changing the speed reduction control variable on the basis of It is characterized by that.
[0013]
Also, Book invention Reference example Is The means for acquiring the road condition is a means for acquiring the degree of friction of the road surface. It is characterized by that.
[0014]
Also, Book invention Reference example Is , Place When some of the estimated lateral accelerations at each fixed point exceed a predetermined threshold Alarm It is characterized by that.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 1 shows a block diagram of a configuration of a vehicular running state prediction apparatus according to the present invention. In FIG. 1, the vehicle speed is detected by a wheel speed sensor 10. In addition, data such as a road shape stored in the map database 14 is read according to the current position of the vehicle acquired by the current position acquisition device 12. The current position acquisition device 12 acquires the current position from, for example, GPS. Further, the road surface μ acquisition device 16 acquires the friction coefficient μ of the road surface of the travel route. This road surface μ acquisition device 16 is a device that obtains a road surface friction coefficient μ by, for example, calculation from an information network such as an infrastructure, a database stored in advance or various sensors, and acquires the road condition according to the present invention. Corresponds to means. Further, the actual lateral acceleration applied to the vehicle is also acquired by the lateral acceleration acquisition device 18. The longitudinal acceleration acquisition device 20 acquires the actual longitudinal acceleration applied to the vehicle. The data acquired by each of these devices is input to the arithmetic processing device 22, and a predetermined calculation is performed.
[0017]
As this calculation, the allowable composite acceleration, that is, the tire grip limit, which is the maximum value of the resultant force of the lateral acceleration and the longitudinal acceleration, is calculated from the road friction coefficient μ acquired by the road surface μ acquisition device 16. Further, based on the calculated allowable combined acceleration, the current vehicle speed acquired by the wheel speed sensor 10 and the curvature information for each predetermined point obtained from the map database 14, the longitudinal acceleration that may be given to the host vehicle is also calculated. Further, the estimated vehicle speed after being decelerated by the longitudinal acceleration that may be given to the host vehicle is also calculated sequentially for each predetermined point.
[0018]
It is also preferable to connect a predetermined reduction device 24 to the arithmetic processing unit 22. As a result, when it is predicted that the estimated speed of the vehicle calculated by the arithmetic processing device 22 exceeds a predetermined limit, the speed reduction device 24 can be configured to decelerate. It is also preferable to connect an alarm device 26 to the arithmetic processing unit 22. Thereby, when it is predicted that the estimated vehicle speed described above exceeds a predetermined limit, the warning device 26 can issue a warning.
[0019]
Next, the operation of the vehicular running state prediction apparatus shown in FIG. 1 will be described. FIG. 2 shows a flowchart of this operation, and FIG. 3 shows a specific example for explaining the operation. Hereinafter, description will be made with reference to FIGS.
[0020]
The current position of the vehicle 0 Vehicle speed V (t 0 ). At this time, the road surface μ acquisition device 16 acquires the friction coefficient μ of the road surface (S101). Based on the friction coefficient μ, the tire grip force that can be generated by the arithmetic processing unit 22, that is, the allowable combined acceleration Gmax is calculated. In this case, the allowable combined acceleration Gmax is
[Expression 1]
Figure 0003651171
(S102). In the first equation, a coefficient Kd is applied when calculating the allowable combined acceleration Gmax. This is a correction coefficient corresponding to the driver level and the like, and Kd <1. Moreover, g is a gravitational acceleration.
[0021]
At the same time, the vehicle speed V (t 0 ) And the current position is acquired by the current position acquisition device 12 (S103). Based on the current position acquired by the current position acquisition device 12, data relating to the current position is read from the map database 14 (S104), the initial value is a number i = 0 corresponding to the position of the vehicle, and the current position as the reference position is determined from the current position. Distance S (t 0 ) = 0, current vehicle speed V (t 0 ) = V is set (S105).
[0022]
Next, from the data acquired as described above, a point t that will pass in the future. 1 , T 2 , T Three ... t i Estimated lateral acceleration Gy (t i ) And estimated deceleration, that is, longitudinal acceleration Gx (t i ) Are calculated sequentially. This procedure is as follows. T i Represents both the time and the passing point.
[0023]
Current position t read from the map database 14 0 Curvature information Curv (t 0 ) And current vehicle speed V (t 0 ) And lateral acceleration Gy (t 0 ) Is calculated.
[0024]
[Expression 2]
Figure 0003651171
Next, the calculated lateral acceleration Gy (t 0 ) And the allowable combined acceleration Gmax, the assumed deceleration Gx (t 0 ) Is calculated by the following third equation.
[0025]
[Equation 3]
Figure 0003651171
Next, time t 0 To t lsb Elapsed time t 1 Distance S (t 1 ) And estimated vehicle speed V (t at that time) 1 ) Is calculated from the following fourth and fifth equations.
[0026]
[Expression 4]
Figure 0003651171
[Equation 5]
Figure 0003651171
The time will be t lsb It increases every time. Ie t i = I * t lsb (I = 0, 1, 2,...)
[0027]
Travel distance S (t 1 ) Curvature Curv (S (t 1 )) From the map database 14 and the estimated lateral acceleration Gy (t 1 ) And assumed deceleration Gx (t 1 ) Is calculated from the sixth and seventh equations.
[0028]
[Formula 6]
Figure 0003651171
[Expression 7]
Figure 0003651171
At this time, the future position S (t 1 ) Curvature Curv (S (t 1 )) Cannot be read directly, it can be obtained by linear interpolation or the like from the preceding and following data.
[0029]
Similarly, t i 8th, 9th, 10th, and 11th formulas after 2 seconds
[Equation 8]
Figure 0003651171
[Equation 9]
Figure 0003651171
[Expression 10]
Figure 0003651171
[Expression 11]
Figure 0003651171
(S106, S107, S108, S109, S110).
[0030]
The above operation is t i Vehicle speed V (t i ) Is repeated until it becomes 0 or less (S111). Through the above steps, the estimated lateral acceleration train Gy (t estimated using the appropriate deceleration at each point where the vehicle will travel in the future i ) (I = 0, 1,... T end ) Is required. Where t end Is the time when the vehicle speed is initially 0 or less.
[0031]
The estimated lateral acceleration Gy (t at each point determined in this way i ) And assumed deceleration Gx (t i ) Time series (t i , I = 0, 1, 2, 3, 4, 5), the estimated lateral acceleration train Gy (t i ) Is calculated (S112). Next, a value obtained by dividing the above-mentioned maximum value ayhmax by the friction coefficient μ, that is, a margin with respect to the friction coefficient μ is a predetermined threshold value Thresh. j (J = 0, 1, 2, 3,...)
[Expression 12]
Figure 0003651171
(S113).
[0032]
In S113, if | ayhmax / μ | does not exceed a predetermined threshold value, the steps from S101 to S113 are repeated. If the predetermined threshold value is exceeded, a predetermined alarm or deceleration control is executed using this as a trigger (S114). In this case, the coefficient Kd or threshold value Thresh used to determine the allowable composite acceleration j (J = 0, 1, 2, 3,...) Can be changed as appropriate according to the purpose of use of the algorithm described above, and the degree of freedom in application can be increased. . In addition, when performing the above calculation, as shown in FIG. 3, the longitudinal gradient Grad (t i ), Transverse slope Cant (t i ) May be considered.
[0033]
Next, FIG. 4 shows a flowchart of the deceleration control method when it is determined that the deceleration control is necessary by the algorithm as described above. In FIG. 4, when the twelfth equation is not satisfied in S113 of FIG. 2, that is, | ayhmax / μ | is a predetermined threshold value Thresh. j If it is smaller than this, the deceleration control is not performed (S201, S202).
[0034]
On the other hand, when the twelfth equation is established in S201, the arithmetic processing unit calculates the allowable combined acceleration Gmax (S203). Next, the current lateral acceleration is acquired from the lateral acceleration acquisition device 18, or the arithmetic processing device 22 acquires the lateral acceleration Gy0 from the current vehicle speed and the road curvature obtained from the map database 14 (S204).
[0035]
From the above data, the deceleration command value Gx used for deceleration control is expressed by the following equation (13)
[Formula 13]
Figure 0003651171
(S205). Next, vehicle deceleration control is executed based on the deceleration command value Gx calculated in S205 (S206).
[0036]
Through the above steps, the vehicle deceleration control using the algorithm shown in FIG. 2 can be executed.
[0037]
When the vehicle deceleration control is performed using the deceleration control algorithm shown in FIGS. 2 and 4, there are two main purposes of use. One is an assist device for deceleration at the time of a driver's judgment mistake, such as an alarm at the time of overspeed or deceleration control. On the other hand, there is an alternative speed reducer that replaces the driver speed reducer as represented by automatic driving. The application to these will be described below.
[0038]
About the deceleration assist device .
The subject of the vehicle operation in this case is the driver, and performing the deceleration control at an earlier timing than the driver buffers the driver's normal deceleration operation, which causes trouble for the driver. However, the operation level of the driver is different for each person, and whether or not the driver is bothered depends on the operation level of each person. Therefore, it is desirable to implement deceleration control according to the driver's operation level.
[0039]
For example, in the case of a driver with a high operation level, that is, a good driver, it is desirable that the deceleration control is performed at a level that is just below the turning limit, that is, the tire grip limit. On the other hand, in the case of a general level driver who is not so high in the operation level, if the deceleration control is performed in the vicinity of the turning limit, an excessive operation may be performed and the vehicle may become unstable. In this case, it is desirable that the deceleration control be performed with a value having a margin slightly beyond the turning limit.
[0040]
Therefore, the driver level and the driving level are estimated from the driving for the predetermined time in the past, and when the driver level and the driving level are both high, the deceleration control is performed to the limit of the turning limit. Perform deceleration control. FIG. 5 shows a block diagram of the configuration of the deceleration assist device for performing such control. In FIG. 5, a driver operation acquisition device 28 is added to the configuration of FIG. The driver operation acquisition device 28 constantly monitors driver operations such as a handle angle, an accelerator opening, and a brake. The high frequency level of these operations is calculated with a high-pass filter or FFT. When the average value of the high frequency level in the past predetermined time is high, it is determined that the driver level is not very high, and conversely, when the high frequency level is low, it is determined that the driver is a good driver with a high driver level. This is based on the fact that the higher the driver level, the smoother the operation and the fewer sudden operations.
[0041]
Further, the lateral acceleration acquisition device 18 and the longitudinal acceleration acquisition device 20 determine whether or not the lateral acceleration level and the longitudinal acceleration level in the past predetermined time are large, and if these are large, the traveling level is high, that is, the sporty traveling. to decide. When a driver who is better than the above is sporty, the value of the coefficient Kd in the first equation for obtaining the allowable composite acceleration is set to the maximum value (= 1) and is used in the algorithm of FIGS. 2 and 4 together. Threshold Threshold j Increase the value of. As a result, it is possible to avoid annoyance when a good driver travels sporty.
[0042]
FIG. 6 shows a flow of the above operation. In FIG. 6, the high frequency level of the driver operation is extracted by the driver operation acquisition device 28 (S301), and it is determined whether or not the driver level is high (S302).
[0043]
When it is determined that the driver level is high in S302, the lateral acceleration and the longitudinal acceleration are acquired by the lateral acceleration acquisition device 18 and the longitudinal acceleration acquisition device 20, and the average acceleration thereof is calculated (S303). From this result, it is determined whether or not the driver's operation is a sporty run (S304).
[0044]
If it is determined in S302 and S304 that the driver level is high and the vehicle is running sporty, the coefficient Kd is set to 1 and the threshold value Thresh is set. j Increase. Also, various counters Cm and Cs used for subsequent control are reset (S305).
[0045]
In S302 and S304, if the driver level is not high or the vehicle is not sporty, the operation of S305 is not performed and the process proceeds to the next step.
[0046]
FIG. 7 shows a flow of the control algorithm after it is determined in FIG. 6 whether the driver level is high and whether the driving is sporty. In FIG. 7, the correction coefficient Kd is 1, and the threshold value Thresh j Is determined to be maximum (S401). In S401, Kd is not 1 and Thresh j Is not the maximum, deceleration control is executed based on the correction coefficient and the threshold value (S402).
[0047]
On the other hand, in S401, Kd is 1, and Thresh j Is the maximum, it is determined whether or not the deceleration control is active, that is, whether or not a stop command is issued for the deceleration control (S403). If the deceleration control is not stopped in S403, the deceleration control is executed (S404).
[0048]
The next B indicates an insertion point when an operation described in FIG. 8 and subsequent figures is added, and is omitted in this description.
[0049]
Next, it is determined whether or not the deceleration control timing is earlier than the driver's operation (S405). Here, the correction coefficient Kd = 1, Thresh j If the timing of deceleration control is earlier than that of the driver's deceleration operation under the maximum conditions, it is determined that such control is bothersome and unnecessary for the driver. If it is determined in S405 that the deceleration control timing is earlier, the counter Cm is incremented (S406).
[0050]
Next, it is determined whether or not the value of the counter Cm is greater than a predetermined maximum value Cm_max (S407). If it is determined in S407 that Cm is larger, the deceleration control is stopped and Cm is reset so that the driver does not feel bothered (S408). At the same time, the driver is informed of the suspension of deceleration control (S409) and the process returns to step S403. The driver is notified using the alarm device 26 or the like.
[0051]
On the other hand, if it is determined in S405 that the deceleration control timing is later than the driver's operation, it is not necessary to stop the deceleration control, so the counter Cm is reset (S410) and the deceleration control is continued (S411). ), The process returns to step S403. Further, when the counter Cm is not larger than the predetermined value Cm_max in the step of S407, the deceleration control is continued (S411), and the process returns to the step of S403.
[0052]
If the number of times that the deceleration control is performed at a timing earlier than the driver's operation becomes a predetermined number or more by the above steps, then the deceleration control is stopped and the vehicle travels only by the driver's operation. Thereby, it is possible to prevent a driver having a high driver level from feeling bothered when performing sporty travel. Note that in S302 and 304 in FIG. 6, the correction coefficient Kd and the threshold value Thresh when either one of the conditions is satisfied. j The value of may be changed.
[0053]
Next, in S408, even when the deceleration control is stopped, only the calculation of the deceleration control is continued. Therefore, it is determined whether or not the maximum value of the combined acceleration of each acceleration acquired by the lateral acceleration acquisition device 18 and the longitudinal acceleration acquisition device 20 is smaller than the above-described allowable combined acceleration Gmax at a certain corner (S412). . Here, when the maximum value of the combined acceleration obtained from the acceleration actually measured at the corner is larger than the allowable combined acceleration Gmax, the deceleration control is not performed, and it is better to leave the vehicle traveling only to the driver's operation. Since it is preferable, the counter Cs is reset (S413), and the deceleration control stop state is continued (S414).
[0054]
On the other hand, if the maximum value of the combined acceleration is smaller than Gmax in S412, it is determined whether or not the driver's operation is earlier than the deceleration control timing (S415). Here, when the driver operation is not earlier than the deceleration control timing, that is, when the driver operation is executed later, it is not necessary to restart the deceleration control, so the steps of S413 and S414 are repeated. On the other hand, if the driver's operation is earlier than the deceleration control timing in S415, the counter Cs is incremented (S416).
[0055]
Next, it is determined whether or not the value of the counter Cs is larger than a predetermined value Cs_max (S417). If Cs is not larger than the predetermined value Cs_max in S417, it is not necessary to restart the deceleration control yet, so the step of S414 is executed. On the other hand, when the value of the counter Cs becomes larger than the predetermined value Cs_max in S417, it means that the case where the timing of the deceleration control is later than the operation timing of the driver continues, so the deceleration control is returned. The counter Cs is reset (S418). At the same time, the driver is notified that the deceleration control has been restored (S419). After the above steps are completed, the process returns to step S403.
[0056]
Through the above steps, it is possible to execute appropriate control for stopping and resuming deceleration control while comparing the driver operation with the deceleration control timing.
[0057]
Through the control as described above, the correction coefficient Kd and the threshold value Thresh. j When is the maximum value, as described above, it is possible to travel to the limit of the turning limit. Therefore, in such a situation, it is strongly required that the driver always perform an appropriate operation. Therefore, when it is determined that the driver does not intend to decelerate and is traveling marginally while relying on deceleration control, for example, when the accelerator opening is increased even during deceleration control, It is desirable to use a warning device to warn the driver with voice, light, etc. and stop the deceleration control. An example of such control is shown in FIG. The steps shown in FIG. 8 are inserted at point B in FIG. In FIG. 8, when deceleration control is performed and a deceleration command is issued based on this deceleration control, it is determined whether or not the driver has performed a deceleration operation (S501). When the driver performs a deceleration operation, it is determined that the driver is not performing limit travel depending on the deceleration control, and the counter Cc is reset (S502).
[0058]
On the other hand, if the driver does not perform the deceleration operation when the deceleration operation is performed based on the deceleration control in S501, it is determined that the driver depends on the deceleration control and there is no intention of deceleration, and the counter Cc is set. Increment (S503).
[0059]
It is determined whether or not the value of Cc is larger than the predetermined value Cc_max (S504). When Cc exceeds the predetermined value, the deceleration control is stopped, the counter Cc is reset, and the driver is notified accordingly (S505). . On the other hand, if Cc does not exceed the predetermined value in S504, it is not necessary to stop the deceleration control yet, so the process proceeds to the next step.
[0060]
Whether or not the driver performs a deceleration operation in S501 is determined by the arithmetic processing unit 22 by monitoring the driver's accelerator and brake operations during the deceleration control by the driver operation acquisition device 28. Also, instead of stopping the deceleration control in S505, the correction value Kd and the threshold value Thresh j It is good also as operation to make the value of. The deceleration control may be returned after a fixed time has elapsed from the time of suspension, or may be returned when the actual combined acceleration becomes smaller than the allowable acceleration Gmax.
[0061]
Alternative speed reducer .
FIG. 9 shows a block diagram of an alternative speed reducer. This includes a control level selection device 30 instead of the alarm device 26 of the deceleration assist device shown in FIG.
[0062]
The main body of the deceleration operation of this example is an alternative speed reducer, and based on the speed reduction control shown in the flow of FIGS. 2 and 4, the speed reduction control is executed mainly by the speed reduction control device shown in FIG. . When the timing of the deceleration control by the alternative deceleration device is later than the timing of the driver's deceleration, the driver is intimidated. Even if it is a control that can decelerate accurately and pass smoothly through the curve, it is an appropriate control if the driver feels a fear every time the vehicle decelerates, that is, every time it passes through a corner. Therefore, it is necessary to modify the deceleration control appropriately according to the driver. Therefore, when the driver's deceleration operation acquired by the driver operation acquisition device 28 is earlier than the timing of the deceleration control of the alternative reduction device, the deceleration command value Gx or the control threshold value Thresh. j It is necessary to appropriately reduce the value of such variables.
[0063]
Further, the correction coefficient Kd and the threshold value Thresh j Is changed by the control level selection device 30. The control level selection device 30 includes a correction coefficient Kd and a threshold value Thresh. j Is appropriately selected from a preset number of levels.
[0064]
FIG. 10 shows a flow of the operation of the alternative speed reducer shown in FIG. In FIG. 10, the driver can change the control level via the control level selection device 30. When the control level selection value is changed (S601), the correction coefficient Kd and the threshold value Threshold are changed accordingly. j Is changed (S602). Next, the control inappropriate counter Co is reset (S603), and the process returns to step S601 again.
[0065]
Next, when the deceleration control is performed at the control level selected by the driver, the driver's brake operation at the time of the deceleration control is monitored by the driver operation acquisition device 28, and the driver's brake operation is earlier than the timing of the deceleration control. It is determined whether or not (S604). If the driver's brake operation is not earlier than the deceleration control timing, it is considered that the driver does not feel fear. Therefore, the operation inappropriate counter Co is reset (S605), and the current correction coefficient Kd and threshold value Thresh are reset. j Without changing (S606), the process returns to S601 again.
[0066]
On the other hand, if the driver's brake operation is earlier than the deceleration control timing in S604, it is determined that the driver desires an earlier brake and the control inappropriate counter Co is incremented (S607).
[0067]
Next, it is determined whether the value of Co is larger than a predetermined value Co_max (S608). When the value of the control inappropriate counter Co is not larger than the predetermined value Co_max, the correction coefficient Kd and the threshold value Thresh j Is determined to be unnecessary, and the process returns from S606 to S601.
[0068]
On the other hand, if the value of the control inappropriate counter Co is larger than the predetermined value Co_max in S608, it is determined that the driver's drive feeling cannot be deteriorated, and the correction coefficient Kd and the threshold value Thresh are determined. j Is reduced by a predetermined level (S609). Accordingly, the correction coefficient Kd and the threshold value Thresh that have been changed thereafter. j The deceleration control is performed based on the above. At the same time, the driver is notified that these values have been changed (S610).
[0069]
Through the above steps, when the vehicle deceleration control is performed by the alternative deceleration device, it is possible to realize the control suitable for the driver's feeling.
[0070]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the longitudinal acceleration that can be given to the own vehicle is calculated for each point that passes in the future in consideration of the allowable combined acceleration and the lateral acceleration. Even in such a composite corner, it is possible to predict an appropriate traveling state of the vehicle.
[0071]
In addition, since the correction coefficient for calculating the allowable combined acceleration according to the driver level and the driving level and the threshold value for issuing a deceleration command when performing the deceleration control are changed, the deceleration control according to the driver is performed. be able to.
[0072]
Furthermore, even when vehicle deceleration control is performed using an alternative deceleration device, it is possible to perform control that matches the driver's feeling.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a configuration of a vehicular running state prediction apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing an operation when a running state prediction is performed by the vehicular running state prediction device shown in FIG. 1;
3 is an explanatory diagram of a running state prediction operation shown in FIG. 2. FIG.
4 is a flowchart in the case where vehicle deceleration control is performed based on the running state prediction operation shown in FIG. 2; FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a deceleration assist device that uses the vehicular running state prediction device shown in FIG. 1;
FIG. 6 is a flowchart in the case where the deceleration control conditions are changed based on the driver level and the traveling level by the deceleration assist device shown in FIG. 5;
7 is a flowchart for controlling execution, suspension, and return of deceleration control based on a driver level and a travel level in the deceleration assisting device shown in FIG.
FIG. 8 is a flowchart when stopping deceleration control based on the degree of dependence of the driver on the deceleration assisting device in the deceleration assisting device shown in FIG. 5;
FIG. 9 is a block diagram of a configuration of an alternative speed reducer using the vehicular running state prediction apparatus according to the present invention.
FIG. 10 is a flowchart for changing conditions for deceleration control of the alternative reduction gear shown in FIG. 9;
FIG. 11 is an explanatory diagram of a control method of a conventional vehicle speed control device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Wheel speed sensor, 12 Current position acquisition device, 14 Map database, 16 Road surface micro acquisition device, 18 Lateral acceleration acquisition device, 20 Longitudinal acceleration acquisition device, 22 Arithmetic processing device, 24 Deceleration device, 26 Alarm device, 28 Driver operation acquisition Device, 30 Control level selection device.

Claims (4)

車速を検出する手段と、
地図データベースと、
道路状態を取得する手段と、
この道路状態から、横加速度及び前後方向加速度の許容合成加速度を求める手段と、
前記許容合成加速度及び現在車速及び前記地図データベースから得られる所定地点毎の曲率情報から、自車に与えてよい前後方向加速度と、この前後方向加速度により減速された後の推定車速とを所定地点毎に順次求める演算手段と、
を含み、
前記演算手段は、所定地点毎の曲率情報と推定車速とから、所定地点毎の推定横加速度を求める車両用走行状態予測装置を使用し、
前記所定地点毎の推定横加速度の中に所定の閾値を超えるものがある場合に、ドライバの減速操作を補助して減速制御を実施する減速補助装置であって、
過去所定時間のドライバ操作の高周波レベルと、過去所定時間の横加速度レベル及び前後方向加速度レベルと、の少なくとも一方からドライバの操作レベルを判断し、
ドライバの操作レベルに応じて減速制御の中止、続行、復帰を決定することを特徴とする減速補助装置。Means for detecting the vehicle speed;
A map database,
Means for obtaining road conditions;
Means for obtaining an allowable combined acceleration of lateral acceleration and longitudinal acceleration from the road state;
From the allowable combined acceleration, the current vehicle speed, and the curvature information for each predetermined point obtained from the map database, the longitudinal acceleration that may be given to the vehicle and the estimated vehicle speed after being decelerated by the longitudinal acceleration are determined for each predetermined point. Computing means for sequentially obtaining,
Only including,
The calculation means uses a vehicle traveling state prediction device for obtaining an estimated lateral acceleration for each predetermined point from the curvature information for each predetermined point and the estimated vehicle speed,
A deceleration assist device that performs deceleration control by assisting a driver's deceleration operation when there is an estimated lateral acceleration that exceeds a predetermined threshold among the predetermined lateral accelerations,
Determining the operation level of the driver from at least one of the high frequency level of the driver operation in the past predetermined time, the lateral acceleration level and the longitudinal acceleration level in the past predetermined time,
A deceleration assisting device that decides to cancel, continue, or return deceleration control according to the driver's operation level . 車速を検出する手段と、
地図データベースと、
道路状態を取得する手段と、
この道路状態から、横加速度及び前後方向加速度の許容合成加速度を求める手段と、
前記許容合成加速度及び現在車速及び前記地図データベースから得られる所定地点毎の曲率情報から、自車に与えてよい前後方向加速度と、この前後方向加速度により減速された後の推定車速とを所定地点毎に順次求める演算手段と、
を含み、
前記演算手段は、所定地点毎の曲率情報と推定車速とから、所定地点毎の推定横加速度を求める車両用走行状態予測装置を使用し、
前記所定地点毎の推定横加速度の中に所定の閾値を超えるものがある場合に、ドライバの減速操作を補助して減速制御を実施する減速補助装置であって、
ドライバの減速操作と減速制御のタイミングの比較に基づいて減速制御の中止、続行、復帰を決定することを特徴とする減速補助装置。 Means for detecting the vehicle speed;
A map database,
Means for obtaining road conditions;
Means for obtaining an allowable combined acceleration of lateral acceleration and longitudinal acceleration from this road state;
From the allowable combined acceleration, the current vehicle speed, and the curvature information for each predetermined point obtained from the map database, the longitudinal acceleration that may be given to the vehicle and the estimated vehicle speed after being decelerated by the longitudinal acceleration are determined for each predetermined point. Computing means for sequentially obtaining,
Including
The calculation means uses a vehicle traveling state prediction device for obtaining an estimated lateral acceleration for each predetermined point from the curvature information for each predetermined point and the estimated vehicle speed,
A deceleration assist device that performs deceleration control by assisting a driver's deceleration operation when there is an estimated lateral acceleration that exceeds a predetermined threshold among the predetermined lateral accelerations,
A speed reduction assisting device that determines whether to stop, continue, or return the deceleration control based on a comparison between the deceleration operation of the driver and the timing of the deceleration control . 車速を検出する手段と、
地図データベースと、
道路状態を取得する手段と、
この道路状態から、横加速度及び前後方向加速度の許容合成加速度を求める手段と、
前記許容合成加速度及び現在車速及び前記地図データベースから得られる所定地点毎の曲率情報から、自車に与えてよい前後方向加速度と、この前後方向加速度により減速された後の推定車速とを所定地点毎に順次求める演算手段と、
を含み、
前記演算手段は、所定地点毎の曲率情報と推定車速とから、所定地点毎の推定横加速度を求める車両用走行状態予測装置を使用し、
前記所定地点毎の推定横加速度の中に所定の閾値を超えるものがある場合に、ドライバの減速操作を補助して減速制御を実施する減速補助装置であって、
減速制御中にアクセル開度を大きくしている場合は減速制御を中止することを特徴とする減速補助装置。 Means for detecting the vehicle speed;
A map database,
Means for obtaining road conditions;
Means for obtaining an allowable combined acceleration of lateral acceleration and longitudinal acceleration from this road state;
From the allowable combined acceleration, the current vehicle speed, and the curvature information for each predetermined point obtained from the map database, the longitudinal acceleration that may be given to the vehicle and the estimated vehicle speed after being decelerated by the longitudinal acceleration are determined for each predetermined point. Computing means for sequentially obtaining,
Including
The calculation means uses a vehicle traveling state prediction device for obtaining an estimated lateral acceleration for each predetermined point from the curvature information for each predetermined point and the estimated vehicle speed,
A deceleration assist device that performs deceleration control by assisting a driver's deceleration operation when there is an estimated lateral acceleration that exceeds a predetermined threshold among the predetermined lateral accelerations,
A deceleration assisting device that stops deceleration control when the accelerator opening is increased during deceleration control . 車速を検出する手段と、
地図データベースと、
道路状態を取得する手段と、
この道路状態から、横加速度及び前後方向加速度の許容合成加速度を求める手段と、
前記許容合成加速度及び現在車速及び前記地図データベースから得られる所定地点毎の 曲率情報から、自車に与えてよい前後方向加速度と、この前後方向加速度により減速された後の推定車速とを所定地点毎に順次求める演算手段と、
を含み、
前記演算手段は、所定地点毎の曲率情報と推定車速とから、所定地点毎の推定横加速度を求める車両用走行状態予測装置を使用し、
前記所定地点毎の推定横加速度の中に所定のしきい値を超えるものがある場合に、ドライバの減速操作に代わって減速制御を実施する代替減速装置であって、
ドライバの減速操作と減速制御のタイミングの比較に基づいて減速制御の変数を変更することを特徴とする代替減速装置。 Means for detecting the vehicle speed;
A map database,
Means for obtaining road conditions;
Means for obtaining an allowable combined acceleration of lateral acceleration and longitudinal acceleration from this road state;
From the allowable combined acceleration, the current vehicle speed, and the curvature information for each predetermined point obtained from the map database, the longitudinal acceleration that may be given to the vehicle and the estimated vehicle speed after being decelerated by the longitudinal acceleration are determined for each predetermined point. Computing means for sequentially obtaining,
Including
The calculation means uses a vehicle traveling state prediction device for obtaining an estimated lateral acceleration for each predetermined point from the curvature information for each predetermined point and the estimated vehicle speed,
When there is an estimated lateral acceleration that exceeds a predetermined threshold value among the estimated lateral accelerations for each predetermined point, an alternative reduction device that performs deceleration control instead of the driver's deceleration operation,
An alternative decelerating device characterized in that a variable of deceleration control is changed based on a comparison between timing of deceleration operation of the driver and timing of deceleration control .
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