JP4039241B2 - 車両用走行制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両前方にある道路情報を検出し、その道路情報に基づいて車両の走行制御を行う車両用走行制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、このような車両用走行制御装置としては、自車前方の道路情報を検出し、その道路情報に基づいて適正速度を算出し、自車のカーブ進入速度が当該適正速度より大きいときには、カーブ進入時に減速制御を行う技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開平4−236699号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、通常、カーブ進入時に先行車があるときには、運転者は先行車の走行状態に応じて自車を減速させる傾向にある。しかしながら、上記従来の技術にあっては、自車前方の道路情報のみに応じて減速制御を行うため、例えば、自車のカーブ進入時に、減速を開始していない先行車があるときには、前記減速制御が行われると、先行車との車間距離が徐々に大きくなっていき、当該先行車から取り残されるように感じさせ、運転者に違和感を与えてしまう恐れがあった。
そこで、本発明は、上記従来の技術の未解決の問題点に着目してなされたものであって、運転者に違和感を与えてしまうことを防止できる車両用走行制御装置を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る車両用走行制御装置は、自車前方の道路のカーブ情報と自車速とに基づいて減速制御を行う車両用走行制御装置であって、走行中で且つ減速を開始していない先行車があるときには、前記減速制御の開始タイミングを遅らせることを特徴とするものである。
【0006】
【発明の効果】
したがって、本発明に係る車両用走行制御装置にあっては、走行中で且つ減速を開始していない先行車があるときには、前記減速制御の開始タイミングを遅らせるため、例えば、自車のカーブ進入時に、減速を開始していない先行車があるときには、前記減速制御の開始タイミングが遅くなることで、自車が先に減速してしまうことを防止でき、先行車から取り残されるように感じさせることなく、運転者に違和感を与えてしまうことを防止できる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両用走行制御装置の第1実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態の車両用走行制御装置の一例を示す車両概略構成図である。この車両は、自動変速機及びコンベンショナルディファレンシャルギヤを搭載した後輪駆動車両であり、制動装置は、前後輪とも、左右輪の制動力を独立に制御可能としている。
【0008】
図中の符号1はブレーキペダル、2はブースタ、3はマスタシリンダ、4はリザーバであり、通常は、運転者によるブレーキペダル1の踏込み量に応じ、マスタシリンダ3で昇圧された制動流体圧が、各車輪5FL〜5RRの各ホイールシリンダ6FL〜6RRに供給されるようになっている。また、このマスタシリンダ3と各ホイールシリンダ6FL〜6RRとの間には制動流体圧制御回路7が介装されており、この制動流体圧制御回路7内で、各ホイールシリンダ6FL〜6RRの制動流体圧を個別に制御することも可能となっている。
【0009】
前記制動流体圧制御回路7は、例えばアンチスキッド制御やトラクション制御に用いられる制動流体圧制御回路を利用したものであり、この実施形態では、各ホイールシリンダ6FL〜6RRの制動流体圧を、単独で増減圧することができるように構成されている。この制動流体圧制御回路7は、後述する制駆動力コントロールユニット8からの制動流体圧指令値に応じて各ホイールシリンダ6FL〜6RRの制動流体圧を制御する。
【0010】
また、この車両は、エンジン9の運転状態、自動変速機10の選択変速比、並びにスロットルバルブ11のスロットル開度を制御することにより、駆動輪である後輪5RL、5RRへの駆動トルクを制御する駆動トルクコントロールユニット12が設けられている。エンジン9の運転状態制御は、例えば燃料噴射量や点火時期を制御することによって制御することができ、また同時にスロットル開度を制御することによっても制御することができる。なお、この駆動トルクコントロールユニット12は、単独で、駆動輪である後輪5RL、5RRの駆動トルクを制御することも可能であるが、前述した制駆動力コントロールユニット8から駆動トルクの指令値が入力されたときには、その駆動トルク指令値を参照しながら駆動輪トルクを制御する。
【0011】
このように、本実施形態では、少なくともエンジン9の出力低下、自動変速機10のギヤ比変更、及びホイールシリンダ6の出力増加のいずれか1つを用いて、車両を減速させるようにしたため、車両を適切に減速させることができる。
また、この車両には、車両の位置情報(Xo、Yo)を検出するためのGPS13と、道路形状等の地図情報を記憶した記憶媒体14とを有するカーナビゲーションシステム15を備えている。このカーナビゲーションシステム15では、前記GPS13で検出した位置情報(Xo、Yo)に基づいて前記記憶媒体14に記憶されている地図情報を参照し、車両前方の道路上にあるノード地点までの車間距離Ln、及びそのノード地点の絶対座標(Xn、Yn)からなるノード情報(Xn、Yn、Ln)を算出するように構成されている。
【0012】
このように、本実施形態では、カーナビゲーションシステム15を用いてノード情報を検出するため、ノード情報が記憶されている道路であれば、特別な外部装置によらず、ノード情報を容易に取得できる。
また、この車両の前方下部には、先行車候補との車間距離Lx及び相対速度dLy、自車の前後方向軸から先行車候補までの横距離Lyを検出する車間距離センサ22が設けられている。この車間距離センサ22としては、例えばレーザ光を掃射してから先行車の反射光を受光するまでの時間とレーザ光の掃射方向とを検出して、先行車との車間距離Lxと横距離Lyとを検出すると共に、その車間距離Lxの検出値を微分して先行車との相対速度dLxを算出するレーザーレーダやミリ波レーダ、先行車の画像から車間距離Lxと横距離Lyとを算出する画像処理装置を適用する。また、車間距離センサ22としては、それらレーザーレーダ、ミリ波レーダ及び画像処理装置等を組み合わせて適用してもよく、そのようにすれば、さらに精度を向上したり、検出領域を広げたりすることができる。
【0013】
さらに、この車両には、前記マスタシリンダ3の出力圧、所謂マスタシリンダ圧Pmを検出するマスタシリンダ圧センサ16、アクセルペダルの踏込み量、即ちアクセル開度Accを検出するアクセル開度センサ17、ステアリングホイール18の操舵角θを検出する操舵角センサ19、各車輪5FL〜5RRの回転速度、所謂車輪速度Vwi (i=FL〜RR)を検出する車輪速度センサ20FL〜20RRが配され、それらの検出信号は前記制駆動力コントロールユニット8に出力される。なお、車両の走行状態データに左右の方向性がある場合には、何れも左方向を正方向とする。即ち、操舵角θ等は左旋回時に正値となる。
【0014】
また、この車両のステアリングホイール18には、運転者に旋回横加速度設定値Ygselectを選択させる選択スイッチ23が配され、また車室内には、減速制御が開始される旨を報知するディスプレイやスピーカを備えた警報装置21が配され、前記制駆動力コントロールユニット8からの指令に応じて、制動力制御の開始等を運転者に提示する。
【0015】
次に、前記制駆動力コントロールユニット8で行われる演算処理のロジックについて、図2のフローチャートに従って説明する。この演算処理は、例えば10msec. 毎の所定サンプリング時間ΔT毎にタイマ割込によって実行される。なお、このフローチャートでは通信のためのステップを設けていないが、演算処理によって得られた情報は随時記憶装置に更新記憶されると共に、必要な情報は随時記憶装置から読み出される。
【0016】
この演算処理では、まずステップS1で、前記各センサやコントローラ、コントロールユニットから各種データを読み込む。具体的には、前記各センサで検出された各車輪速度Vwi、アクセル開度Acc、マスタシリンダ圧Pm、操舵角θ、また駆動トルクコントロールユニット12から駆動トルクTw、車間距離センサ22から車間距離Lx、相対速度dLx、横距離Ly、カーナビゲーションシステム15から車両の位置情報(Xo、Yo)及び、ノード地点のノード情報(Xn、Yn、Ln)を読み込む。
【0017】
次にステップS2に移行して、前記ステップS1で読み込んだ各車輪速度Vwiのうち、非駆動輪である前左右輪速度VwFL、VwFRの平均値から車両の走行速度Vを算出する。なお、ABS制御装置等が作動しているときには、そのABS制御装置内で推定された推定車体速を車両の走行速度Vとしてもよい。
次にステップS3に移行して、前記ステップS1で読み込んだノード情報(Xn、Yn、Ln)に基づいて、各ノード地点における道路の曲率半径Rnを算出する。具体的には、まず自車位置からn-1番目にあるノード地点のノード情報を(Xn-1、Yn-1、Ln-1)、n番目にあるノード地点のノード情報を(Xn、Yn、Ln)、n+1番目にあるノード地点のノード情報を(Xn+1、Yn+1、Ln+1)とし、下記(1)式に従って変数xa、ya、xb、ybを算出する。
【0018】
xa=K・(xn−xn-1)
ya=K・(yn−yn-1)
xb=K・(xn+1−xn-1)
yb=K・(yn+1−yn-1) ………(1)
但し、Ko=(Xn−Xn-1)2+(Yn−Yn-1)2
K=(Ln−Ln-1)/(Ko)1/2
次いで、上記(1)式で算出された変数xa、ya、xb、ybに基づき、下記(2)式に従って変数XR、YR、RR、Aを算出する。
【0019】
XR=(Ca・yb−Cb・ya)/A
YR=(Ca・xa−Cb・xb)/A
RR=XR2+YR2 ………(2)
但し、Ca=(xa2+ya2)/2
Cb=(xb2+yb2)/2
A=xb・yb−xb・ya
そして、上記(2)式で算出された変数Aが0.01より小さい場合、又は変数RRが4000000mより大きい場合には、自車位置からn番目にあるノード地点において道路の曲率半径Rnが2000mであると算出し、そうでない場合には下記(3)式に従って当該曲率半径Rnを算出する。なお、道路の曲率半径Rnは左旋回時に負値となる。
【0020】
Rn=A/|A|・(RR)1/2 ………(3)
なお、ここでは3つのノード情報から道路の曲率半径RRを算出する方法を示したが、曲率半径RRの算出方法を限定するものではなく、例えば曲率半径RRを算出しようとする地点に対して、前後にあるノード地点を結ぶ直線を算出し、その直線の傾きに基づいて当該曲率半径RRを算出するようにしてもよい。また、ノード地点の座標等をカーナビゲーションシステム15から読み込み、その座標等に基づいて曲率半径RRを算出する方法を示したが、カーナビゲーションシステム15にノード情報として曲率半径RRを予め記憶させておいて、その値を当該カーナビゲーションシステム15から直接に読み込むようにしてもよい。
【0021】
次にステップS4に移行して、前記ステップS1でノード情報を読み込んだノード地点のうちから、車両を最も減速すべき地点である目標ノード地点を算出する。具体的には、図3に示すように、自車両前方にあるノード地点のうちから、前記ステップS3で算出した曲率半径RRが極小となるノード地点であって、自車位置から最も近くにあるものを算出する。このように、本実施形態においては、車両前方にある道路の曲率半径が最小となるノード地点を検出するため、適切な制動力制御を行うことができる。
【0022】
次にステップS5に移行して、道路の路面摩擦係数Kμを算出する。具体的には、特開2001−171504号公報に記載されているように、各車輪5FL〜5RRに作用する制駆動力と当該車輪5FL〜5RRのスリップ状態との関係に基づいて路面摩擦係数Kμを算出する。
なお、路面摩擦係数Kμの算出方法は、上記方法に限定されるものではなく、路面摩擦係数Kμを検出するインフラ機器、又は路面摩擦係数Kμを記憶したインフラ機器をカーブ入口に設置して、そのインフラ機器から路面摩擦係数Kμの情報を取得するようにしてもよい。また運転者に手動スイッチ等で入力させるようにしてもよく、例えば0.8g相当であるときに操作させる「高gスイッチ」、0.6g相当であるときに操作させる「中gスイッチ」、0.4g相当であるときに操作させる「低gスイッチ」等を設け、大まかに設定することで、運転者に入力させやすくすることができる。
【0023】
次にステップS6に移行して、前記ステップS5で算出した路面摩擦係数Kμに基づいて許容横加速度Yglimtを算出する。具体的には、前記ステップS5で算出した路面摩擦係数Kμに許容横加速度算出係数Ks(例えば“0.8”)を乗じて当該許容横加速度Yglimtを算出する。なお、許容横加速度算出係数Ksは固定値に限定されるものではなく、図4に示すように、走行速度Vが所定値以上であるときには、当該走行速度Vが大きくなるにつれて小さくなる関数値であってもよい。
【0024】
次にステップS7に移行して、前記ステップS6で算出した許容横加速度Yglimt等に基づいて目標車速Vrを算出する。具体的には、前記ステップS4で算出した目標ノード地点の曲率半径Rn及び前記ステップS6で算出した許容横加速度Yglimtに基づき、下記(4)式に従って目標車速Vrを算出する。
Vr=(Yglimt・|Rn|)1/2 ………(4)
このように、本実施形態においては、自車前方の道路の路面摩擦係数Kμに基づいて許容横加速度Yglimtを算出し、その許容横加速度Yglimtと、自車前方の道路の曲率半径Rnと基づいて目標車速Vrを算出するため、適切な目標車速Vrを算出することができる。
【0025】
次にステップS8に移行して、前記ステップS7で算出した目標車速Vr等に基づいて目標減速度Xgsを算出する。具体的には、図5に示すように、前記ステップS2で算出した走行速度V、及び前記ステップS4で算出した目標ノード地点までの車間距離Lnに基づき、下記(5)式に従って目標減速度Xgsを算出する。
【0026】
なお、目標減速度Xgsは減速時に正値となる。
このように、本実施形態においては、車両前方にある道路の曲率半径が最小となる目標ノード地点までの車間距離Ln、及び当該目標ノード地点での曲率半径Rnを検出し、それらに応じて目標減速度Xgsを算出するため、適切な目標減速度を設定することができる。
【0027】
次にステップS9に移行して、前記車間距離センサ22で検出される先行車候補との車間距離Lx及び相対速度dLx等に基づいて、その先行車候補は運転者の減速操作に影響を与える先行車であるか否かを判定する。具体的には、まず、車間距離センサ22で検出された車間距離Lx及び横距離Lyと、操舵角センサ19で検出された操舵角θと、前記ステップS2で算出された走行速度Vとに基づいて、先行車候補が自車線内にあるか否かを判定する。先行車候補が自車線内にある場合、先行車候補との車間距離Lx及び相対速度dLxに基づき、下記(6)式に従って先行車候補との接近傾向の大きさを示す存在判断指数Asを算出し、その存在判断指数Asが判断しきい値Aso(例えば、“0”)より小さいときには、先行車候補は運転者の減速操作に影響を与える先行車である、つまり運転者は先行車の走行状態に応じて自車を減速させていると判定し、後述する制御開始判断閾値Xgsstartを大きく補正することを示す先行車判断フラグFpcarを“1”のセット状態とする。なお、存在判断指数Asは、先行車との接近傾向が大きいほど小さく、つまり負の方向へ大きくなり、逆に先行車との接近傾向が小さいほど大きく、つまり正の方向へ大きくなる。また、判断しきい値Asoは、定数に限られるものではなく、例えば路面μに応じて変化させてもよい。
【0028】
As= Kap・(Lx ― Lc) + Kad・dLx ………(6)
ここで、Kap、Kadは重み係数である。また、Lcは車間距離基準値であり、前記ステップS2で算出された走行速度Vに定数Kv1を乗じ、その乗算結果に定数Kv2を加えて算出される。
このように、本実施形態では、少なくともレーザーレーダ、ミリ波レーダ、画像処理装置のいずれか1つを用いて、先行車候補との相対速度dLxや車間距離Lxを検出し、その検出結果に基づいて先行車を検出するため、先行車を精度よく安価に検出することができる。
【0029】
次いで、先行車候補が自車線内にある状態で、存在判断指数Asが判断しきい値Aso以上であるときには、先行車候補は運転者の減速操作に影響を与える先行車でない、つまり運転者は先行車の走行状態と関係なくカーブ状態に応じて自車を減速させていると判定し、先行車判断フラグFpcarを“0”のリセット状態とする。
【0030】
このように、本実施形態においては、先行車候補との接近傾向の大きさを示す存在判断指数Asを算出し、存在判断指数Asが判断しきい値Asoより小さいとき、つまり先行車候補との接近傾向が大きいときだけ、先行車判断フラグFpcarを“1”のセット状態として、後述する制御開始判断閾値Xgsstartを大きく補正するため、運転者が先行車の走行状態に応じて自車を減速させているときだけ、減速制御の開始タイミングが遅くされ、運転者がカーブ状態に応じて自車を減速させているときまで、減速制御の開始タイミングが遅くされてしまうことはなく、運転者の違和感が抑制防止される。
【0031】
これに対して、他車線に先行車候補がある場合等、上記条件を満たさない場合には先行車判断フラグFpcarが“0”のリセット状態とされる。
このように、本実施形態にあっては、先行車候補が自車線内にあることが検出されているときだけ、制御開始判断閾値Xgsstart大きく設定することを示す先行車判断フラグFpcarをセット状態とするため、例えば、他車線に先行車候補があるとき等、運転者が先行車の走行状態に応じて自車を減速させていないとき、つまり運転者がカーブ状態に応じて自車を減速させているときまで、減速制御の開始タイミングが遅くされてしまうことはなく、運転者の違和感が効果的に防止される。
【0032】
次にステップS10に移行して、運転者の減速操作に影響を与える先行車があるときには、制動力制御の開始タイミングが遅くなるように制御開始判断閾値Xgsstartを大きく設定する。具体的には、前記ステップS9で設定された先行車判断フラグが“1”のセット状態であるときには、( Xgsstarto、Xgsstarto− As、Xgsstartmax )の中間値を制御開始判断閾値Xgsstartとする。ここで、Xgsmaxはリミット値であり、制動力制御の開始タイミングを遅くすることに起因して、制動力制御の効果が損なわれることがない範囲に設定する。なお、存在判断指数Asは負値であるため、通常、Xgsstartoが最小値、Xgsstartmaxが最大値、Xgsstarto−Asが中間値となる。
【0033】
これに対して、前記ステップS9で設定された先行車判断フラグFpcarが“0”のリセット状態であるときには、補正前制御開始判断閾値Xgsstartoを制御開始判断閾値Xgsstartとする。
次にステップS11に移行して、制動力制御の開始タイミングを遅くするときには、警報の開始タイミングが遅くなるように警報開始判断閾値Xgswarnを大きく設定し、その警報開始判断閾値Xgswarnに基づいて警報作動フラグflgwarnを設定する。具体的には、まずこの演算処理が前回実行されたときに設定された警報作動フラグflgwarnが“0”のリセット状態である場合、前記ステップS8で算出した目標減速度Xgsが所定のしきい値(以下、警報開始判断閾値とも呼ぶ。)Xgswarn以上であるときには、警報作動フラグflgwarnを“1”のセット状態とする。
【0034】
ここで、警報開始判断閾値Xgswarnとしては、先行車判断フラグFpcarが“0”のリセット状態であるときには、所定の警報開始判断閾値Xgswarnoとされ、先行車判断フラグFpcarが“1”のセット状態であるときには、( Xgswarno、Xgswarno− As、Xgswarnmax )の中間値とされる。ここで、Xgswarnmaxはリミット値であり、警報の開始タイミングを遅くすることに起因して、警報の効果が損なわれることがない範囲に設定する。
【0035】
このように、本実施形態では、運転者の減速操作に影響を与える先行車があるとき、つまり減速制御の開始タイミングを遅らせるときには、警報の開始タイミングも遅らせるため、警報が適切なタイミングで行われる。
次いで、この演算処理が前回実行されたときに設定された警報作動フラグflgwarnが“1”のセット状態である場合、目標減速度Xgsが(Xgswarn−Khwarn)以上であるときには、警報作動フラグflgwarnを“1”のセット状態とする。ここで、Khwarnは警報のハンチングを防ぐための定数であり、例えば0.03g等に設定される。
【0036】
これに対して、前記ステップS8で算出した目標減速度Xgsが(Xgswarn−Khwarn)より小さい場合等、上記条件を満たさない場合には警報作動フラグflgwarnを“0”のリセット状態とする。
次にステップS12に移行して、前記ステップS8で算出した目標減速度Xgs等に基づいて制動力制御の開始判断をする制御開始判断を行う。具体的には、この演算処理が前回実行されたときに設定された作動状態フラグflggensokuが“0”のリセット状態である場合、前記ステップS8で算出された目標減速度Xgsが前記ステップS10で設定された制御開始判断閾値Xgsstart以上であるときには、制動力制御が行われていることを示す作動状態フラグflggensokuを“1”のセット状態とする。
【0037】
次いで、この演算処理が前回実行されたときに設定された作動状態フラグflggensokuが“1”のセット状態である場合、前記ステップS8で算出した目標減速度Xgsが(Xgsstart−Kh)以上であるときには、作動状態フラグflggensokuを“1”のセット状態とする。ここで、Khは制動力制御のハンチングを防ぐための定数である。
【0038】
これに対して、前記ステップS8で算出した目標減速度Xgsが(Xgsstart−Kh)より小さいとき場合等、上記条件を満たさない場合には作動状態フラグflggensokuが“0”のリセット状態とされる。
なお、前記ステップS10やS11で用いられるしきい値Xgswarn、Xgsgensokuは、固定値に限られるものではなく、例えばヘッドライトの作動状態等に基づいて車両周辺の明るさを判断するようにして、車両周辺が暗く運転者がスピード感を大きく感じるときには、当該明るさに応じて変わる変動値を用いてもよい。
【0039】
次にステップS13に移行して、各車輪5FL〜5RRのホイールシリンダ6FL〜6RRに供給する制動流体圧を算出する。具体的には、作動状態フラグflggensokuが“1”のセット状態であるか否かを判定し、セット状態である場合には制動力制御を実行するようになっており、先ず前記ステップS12で算出した目標減速度Xgsにブレーキ諸元等から定まる定数Kbを乗じて目標制動流体圧Pcを算出し、当該目標制動流体圧Pcと運転者の制動操作によるマスタシリンダ圧Pmとのうち、大きい方を前輪用目標制動流体圧Psfとすると共に、その前輪用目標制動流体圧Psfに基づいて、最適な前後制動力配分となるように後輪用目標制動流体圧Psrを算出する。
【0040】
これに対して、作動状態フラグflggensokuが“0”のリセット状態である場合には制動力制御を実行しないようになっており、運転者の制動操作によるマスタシリンダ圧Pmを前輪用目標制動流体圧Psfとすると共に、その前輪用目標制動流体圧Psfに基づいて、最適な前後制動力配分となるように後輪用目標制動流体圧Psrを算出する。
【0041】
次にステップS14に移行して、駆動輪5RL、5RRを駆動する駆動トルクを算出する。具体的には、作動状態フラグflggensokuが“1”のセット状態である場合には、前記ステップS1で読み込んだアクセル開度Accに応じて算出される目標駆動トルクf(Acc)から、前記ステップS14で算出した目標制動流体圧Pcによって発生が予測される制動トルクg(Pc)を差し引いて目標駆動トルクTrqdsを算出する。
【0042】
これに対して、作動状態フラグflggensokuが“0”のリセット状態である場合には、アクセル開度Accに応じて算出される目標駆動トルクf(Acc)を目標駆動トルクTrqdsとする。
次にステップS15に移行して、前記ステップS14で算出した各車輪5FL〜5RRの目標制動流体圧Psf、Psrを前記制動流体圧制御回路7に向けて出力すると共に、前記ステップS14で算出した駆動輪5RL、5RRの目標駆動トルクTrqdsを前記駆動トルクコントロールユニット12に向けて出力し、また警報作動フラグflgwarnが“1”のセット状態であるときには、ディスプレイやスピーカで警報動作を行わせる制御信号を警報装置21に向けて出力してから、メインプログラムに復帰する。
【0043】
次に、本実施形態の動作について具体的状況に基づいて説明する。
まず、図8(a)に示すように、自車がカーブに進入したときに、減速を開始していない先行車が自車線内の自車近傍にあったとする。すると、制駆動力コントロールユニット8で行われる演算処理では、まずステップS1で、前記各センサ等から各種データが読み込まれ、ステップS2で、車両の走行速度Vが算出され、ステップS3で、自車前方の各ノード地点における道路の曲率半径Rnが算出され、ステップS4で、自車を最も減速すべき地点である目標ノード地点が算出され、ステップS5で、道路の路面摩擦係数Kμが算出され、ステップS6で、当該路面摩擦係数Kμに基づいて目標ノード地点における許容横加速度Yglimtが算出され、ステップS7で、当該許容横加速度Yglimtを超えないように目標車速Vrが算出される。ここで、自車から目標ノード地点までの距離が十分に大きいとすると、ステップS8で、当該目標車速Vr等に基づいて目標減速度Xgsが小さく算出され、またステップS9で、先行車が運転者の減速操作に影響を与えると判定されると、先行車判断フラグFpcarが“1”のセット状態とされ、ステップS10で、制御開始判断閾値Xgsstartが大きく設定され、またステップS11で、警報開始判断閾値Xgswarnが大きく設定され、当該警報開始判断閾値Xgswarnが前記目標減速度Xgsより大きいと、警報作動フラグflgwarnが“0”のリセット状態とされ、また前記制御開始判断閾値Xgsstartが目標減速度Xgsより大きいと、ステップS12で、作動状態フラグflggensokuが“0”のリセット状態とされ、ステップS13で、運転者の制動操作によるマスタシリンダ圧Pmが前輪用目標制動流体圧Psfとされ、その前輪用目標制動流体圧Psfに基づいて、最適な前後制動力配分となるように後輪用目標制動流体圧Psrが算出され、ステップS14で、アクセル開度Accに応じて算出される目標駆動トルクf(Acc)が目標駆動トルクTrqdsとされ、ステップS15で、目標制動流体圧Psf、Psrが前記制動流体圧制御回路7に向けて出力され、目標駆動トルクTrqdsが前記駆動トルクコントロールユニット12に向けて出力される。
【0044】
このように、本実施形態にあっては、自車のカーブ進入時に、減速を開始していない先行車があるときには、減速制御の開始タイミングを遅くするため、自車が先に減速してしまうことが防止され、先行車から取り残されるように感じさせることなく、運転者に違和感を与えてしまうことが防止される。
ちなみに、自車前方の道路のカーブ情報のみに応じて減速制御を行う従来の方法では、自車のカーブ進入時に、減速を開始していない先行車があるときには、自車の減速制御が行われると、先行車との車間距離が徐々に大きくなっていき、当該先行車から取り残されるように感じさせ、運転者に違和感を与えてしまう。
【0045】
上記フローが繰り返されるうちに、図8(b)に示すように、先行車が減速を開始して、先行車との車間距離等が減少傾向にあるとする。すると、制駆動力コントロールユニット8で行われる演算処理では、前記ステップS1〜S7を経て、前記ステップS8で、目標減速度Xgsが大きく算出され、前記ステップS9及びS10を経て、前記ステップS11で、再び警報開始判断閾値Xgswarnが大きく設定されるが、前記目標減速度Xgsが当該警報開始判断閾値Xgswarnより大きいと、警報作動フラグflgwarnが“1”のセット状態とされ、また前記目標減速度Xgsが制御開始判断閾値Xgsstartより大きいと、ステップS12で、作動状態フラグflggensokuが“1”のセット状態とされ、ステップS13で、前記目標減速度Xgsにブレーキ諸元等から定まる定数Kbを乗じて目標制動流体圧Pcが算出され、当該目標制動流体圧Pcと運転者の制動操作によるマスタシリンダ圧Pmとのうち、大きい方が前輪用目標制動流体圧Psfとされ、その前輪用目標制動流体圧Psfに基づいて、最適な前後制動力配分となるように後輪用目標制動流体圧Psrが算出され、ステップS14で、前記アクセル開度Accに応じて算出される目標駆動トルクf(Acc)から、前記目標制動流体圧Pcによって発生が予測される制動トルクg(Pc)を差し引いて目標駆動トルクTrqdsが算出され、ステップS15で、目標制動流体圧Psf、Psrが前記制動流体圧制御回路7に向けて出力され、目標駆動トルクTrqdsが前記駆動トルクコントロールユニット12に向けて出力され、またディスプレイやスピーカで警報動作を行わせる制御信号が警報装置21に向けて出力される。
【0046】
このように、本実施形態にあっては、制御開始判断閾値Xgsstartを大きく設定することで、減速制御の開始タイミングだけを変えるため、減速制御が開始されてからは、安全性が損なわれない範囲で目標減速度Xgsが大きく算出され、自車が適切に減速されて、減速制御の制御効果は維持される。
ちなみに、カーブ進入時に、先行車から取り残される感じを与えないように追従走行制御に切り換える方法では、先行車の運転者が脇見運転等でカーブの存在に気づかないとき等、先行車が十分な減速をせずにカーブに進入したときに自車の安全性が損なわれる恐れがある。
【0047】
次に、本発明の車両用走行制御装置の第2実施形態について説明する。
この実施形態は、目標車速Vrを大きく補正することで、減速制御の開始タイミングを変えるものであり、前記第1実施形態の制駆動力コントロールユニット8で行われる演算処理が、前記第1実施形態の図2のものから、図9のものに変更されている。
【0048】
この図9の演算処理は、前記第1実施形態の図2の演算処理と同等のステップを多く含んでおり、同等のステップには同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。この図9の演算処理では、図2の演算処理のステップS6〜S10に代えてステップS16〜S20が設けられている。
このうち、まずステップS16では、前記ステップS5で設定した路面摩擦係数Kμと選択スイッチ23で設定された旋回横加速度設定値Ygselectとに基づいて許容横加速度Yglimtを設定する。具体的には、路面摩擦係数Kμに旋回横加速度設定値Ygselectを乗じて許容横加速度Yglimtを設定する。ここで、旋回横加速度設定値Ygselectとしては、0.3g〜0.8gまで、0.05g刻みで設定させるものや、0.4g相当である「長」、0.6g相当である「中」、0.8g相当である「短」の三段階で設定させるものを適用する。
【0049】
このように、本実施形態にあっては、運転者が選択した許容横加速度Yglimtと道路の曲率半径Rnとに基づいて、当該許容横加速度Yglimtを超えないように目標車速Vrを算出するため、路面状態から定まる限界旋回速度に制限するだけでなく、運転者の意図に応じた限界速度に制限することができる。
次にステップS17に移行して、前記第1実施形態のステップS9と同様の処理を行う。なお、本実施形態においては、第1実施形態と同様に、先行車候補との接近傾向の大きさを示す存在判断指数Asを算出し、存在判断指数Asが判断しきい値Asoより小さいとき、、つまり先行車候補との接近傾向が大きいときだけ、先行車判断フラグFpcarを“1”のセット状態として、後述する許容横加速度Yglimtを大きく補正するため、運転者が先行車の走行状態に応じて自車を減速させているときだけ、減速制御の開始タイミングが遅くされ、運転者がカーブ状態に応じて自車を減速させているときまで、減速制御の開始タイミングが遅くされてしまうことはなく、運転者の違和感が抑制防止される。
【0050】
また、第1実施形態と同様に、先行車候補が自車線内にあることが検出されているときだけ、許容横加速度Yglimt大きく設定することを示す先行車判断フラグFpcarをセット状態とするため、例えば、他車線に先行車候補があるとき等、運転者が先行車の走行状態に応じて自車を減速させていないとき、つまり運転者がカーブ状態に応じて自車を減速させているときまで、減速制御の開始タイミングが遅くされてしまうことはなく、運転者の違和感が効果的に防止される。
【0051】
次にステップS18に移行して、運転者の減速操作に影響を与える先行車があるときには、制動力制御の開始タイミングが遅くなるように許容横加速度Yglimtを大きく補正する。具体的には、先行車判断フラグFpcarが“1”のセット状態であるときには、(Yglimt、Yglimt―Ky・As、Yglilmtmax)の中間値を新たな許容横加速度Yglimtとする。ここで、Yglimtmaxはリミット値であり、許容横加速度Yglimtを大きくすることに起因して、安全性が損なわれることがない範囲に設定する。なお、存在判断指数Asは負値であるため、通常、Yglimtが最小値、Yglimtmaxが最大値、Yglimt−Ky*Asが中間値となる。また、Kyは定数である。
【0052】
このように、本実施形態にあっては、目標車速Vrの算出に用いる許容横加速度Yglimtを大きくすることで目標車速Vrを大きく補正するため、目標車速Vrの補正量に物理的な意味を持たせて、目標車速Vrを適切に補正することができる。
これに対して、前記ステップS17で設定された先行車判断フラグFpcarが“0”のリセット状態であるときには、前記ステップS16で設定された許容横加速度Yglimtを新たな許容横加速度Yglimtとする。
【0053】
次にステップS19に移行して、前記第1実施形態のステップS7と同様の処理を行う。
次にステップS20に移行して、前記第1実施形態のステップS8と同様の処理を行う。
次に、本実施形態の動作について具体的状況に基づいて説明する。
【0054】
まず、図8(a)に示すように、自車がカーブに進入したときに、減速を開始していない先行車が自車線内の自車近傍にあったとする。すると、制駆動力コントロールユニット8で行われる演算処理では、第1実施形態と同様に、まずステップS1〜S5を経て、ステップS16で、前記路面摩擦係数Kμと旋回横加速度設定値Ygselectとに基づいて許容横加速度Yglimtが設定され、ステップS17で、先行車が運転者の減速操作に影響を与えると判定されると、先行車判断フラグFpcarが“1”のセット状態とされ、ステップS18で、許容横加速度Yglimtが大きく補正され、またステップS19で、当該許容横加速度Yglimtを超えないように目標車速Vrが大きく算出される。ここで、自車から目標ノード地点までの距離が十分に大きいとすると、ステップS20で、当該目標車速Vr等に基づいて目標減速度Xgsが小さく算出され、またステップS11で、警報開始判断閾値Xgswarnが大きく設定され、当該警報開始判断閾値Xgswarnが前記目標減速度Xgsより大きいと、警報作動フラグflgwarnが“0”のリセット状態とされ、また前記制御開始判断閾値Xgsstartが目標減速度Xgsより大きいと、ステップS12で、作動状態フラグflggensokuが“0”のリセット状態とされ、ステップS13で、運転者の制動操作によるマスタシリンダ圧Pmが前輪用目標制動流体圧Psfとされ、その前輪用目標制動流体圧Psfに基づいて、最適な前後制動力配分となるように後輪用目標制動流体圧Psrが算出され、ステップS14で、アクセル開度Accに応じて算出される目標駆動トルクf(Acc)が目標駆動トルクTrqdsとされ、ステップS15で、目標制動流体圧Psf、Psrが前記制動流体圧制御回路7に向けて出力され、目標駆動トルクTrqdsが前記駆動トルクコントロールユニット12に向けて出力される。
【0055】
このように、本実施形態にあっては、第1実施形態と同様に、自車のカーブ進入時に、減速を開始していない先行車があるときには、減速制御の開始タイミングを遅くするため、自車が先に減速してしまうことが防止され、先行車から取り残されるように感じさせることなく、運転者に違和感を与えてしまうことが防止される。
【0056】
上記フローが繰り返されるうちに、図8(b)に示すように、先行車が減速を開始して、先行車との車間距離等が減少傾向にあるとする。すると、制駆動力コントロールユニット8で行われる演算処理では、前記ステップS1〜S19を経て、ステップS20で、当該目標車速Vr等に基づいて目標減速度Xgsが大きく算出され、前記ステップS11で、再び警報開始判断閾値Xgswarnが大きく設定されるが、前記目標減速度Xgsが当該警報開始判断閾値Xgswarnより大きいと、警報作動フラグflgwarnが“1”のセット状態とされ、また前記目標減速度Xgsが制御開始判断閾値Xgsstartより大きいと、ステップS12で、作動状態フラグflggensokuが“1”のセット状態とされ、ステップS13で、前記目標減速度Xgsにブレーキ諸元等から定まる定数Kbを乗じて目標制動流体圧Pcが算出され、当該目標制動流体圧Pcと運転者の制動操作によるマスタシリンダ圧Pmとのうち、大きい方が前輪用目標制動流体圧Psfとされ、その前輪用目標制動流体圧Psfに基づいて、最適な前後制動力配分となるように後輪用目標制動流体圧Psrが算出され、ステップS14で、前記アクセル開度Accに応じて算出される目標駆動トルクf(Acc)から、前記目標制動流体圧Pcによって発生が予測される制動トルクg(Pc)を差し引いて目標駆動トルクTrqdsが算出され、ステップS15で、目標制動流体圧Psf、Psrが前記制動流体圧制御回路7に向けて出力され、目標駆動トルクTrqdsが前記駆動トルクコントロールユニット12に向けて出力され、またディスプレイやスピーカで警報動作を行わせる制御信号が警報装置21に向けて出力される。
【0057】
このように、本実施形態にあっては、許容横加速度Yglimtを大きく補正して目標車速Vrを大きく設定することで、減速制御の開始タイミングを変えるため、カーブに進入してからの走行速度Vが、安全性が損なわれない範囲で大きくなり、カーブ走行中も先行車から取り残されるように感じさせることなく、運転者に違和感を与えてしまうことが防止される。
【0058】
ちなみに、自車前方の道路のカーブ情報のみに応じて減速制御を行う従来の方法では、カーブに進入してからも減速を開始せず、安全性が損なわれない範囲の速度で走行している先行車があるときには、自車の減速制御が行われると、先行車との車間距離が徐々に大きくなっていき、当該先行車から取り残されるように感じさせ、運転者に違和感を与えてしまう。
【0059】
なお、上記実施の形態にあっては、カーナビゲーションシステム15及びステップS3はカーブ情報検出手段及び前方カーブ情報検出手段に対応し、車輪速度センサ20FL〜20RR及びステップS2は車速検出手段に対応し、制駆動力コントロールユニット8、ステップS8及びS20は減速手段に対応し、車間距離センサ22、ステップS9及びS17は先行車検出手段に対応し、ステップS10及びS19は減速制御開始遅延手段に対応し、ステップS7及びS17は目標車速設定手段に対応し、ステップS8及びS20は目標減速度設定手段に対応し、ステップS10は減速制御開始閾値設定手段に対応し、ステップS9及びS17は接近傾向検出手段及び先行車位置検出手段に対応し、操舵角センサ19は操舵角検出手段に対応し、ステップS5は摩擦係数検出手段に対応し、選択スイッチ23は許容横加速度設定手段に対応し、警報装置21は報知手段に対応し、ステップS15は報知開始遅延手段に対応する。
【0060】
また、上記実施の形態は本発明の車両用走行制御装置の一例を示したものであり、装置の構成等を限定するものではない。
上記実施の形態では、目標減速度Xgsを目標車速Vr等に基づいて算出する例を示したが、これに限られるものではなく、例えば目標減速度Xgsを道路の勾配に基づいて補正するようにしてもよく、そのようにすれば、道路が上り勾配であるときに、目標減速度Xgsを小さく補正して減速度が大きくなりすぎることが防止でき、また、道路が下り勾配であるときに、目標減速度Xgsを大きく補正して減速度が不十分になることを防止できる。
【0061】
また、目標減速度Xgsが(Xgsstart−Kh)より小さくなったときに減速制御を停止する例を示したが、これに限られるものではなく、例えばカーナビゲーションシステム15で検出されたノード情報に基づいて、車両が目標ノード地点を通過したことが検出されてからは減速制御を停止するようにしてもよく、そのようにすれば、旋回が困難な地点に到達するまでの間だけ減速制御が継続されることとなり、運転者の意図に調和しやすく、乗員の違和感を抑制防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の車両用走行制御装置を搭載した車両の一例を示す概略構成図である。
【図2】図1の制駆動力コントロールユニット内で実行される情報演算処理の第1実施形態を示すフローチャートである。
【図3】目標ノード地点を説明するための説明図である。
【図4】走行速度と許容横加速度算出係数との関係を説明するためのグラフである。
【図5】目標減速度の算出方法を説明するための説明図である。
【図6】操舵角と制御量制限値との関係を説明するためのグラフである。
【図7】操舵角と制御量制限値と走行速度との関係を説明するためのグラフである。
【図8】本発明の車両用走行制御装置を搭載した車両の動作を説明するための図である。
【図9】図9の制駆動力コントロールユニット内で実行される情報演算処理の第2実施形態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
6FL〜6RRはホイールシリンダ
7は制動流体圧制御回路
8は制駆動力コントロールユニット
9はエンジン
10は自動変速機
11はスロットルバルブ
12は駆動トルクコントロールユニット
13はGPS
14は記憶媒体
15はカーナビゲーションシステム
16はマスタシリンダ圧センサ
17はアクセル開度センサ
18はステアリングホイール
19は操舵角センサ
20FL〜20RRは車輪速度センサ
21は警報装置
22は車間距離センサ
23は選択スイッチ
Claims (18)
- 自車前方の道路のカーブ情報と自車速とに基づいて減速制御を行う車両用走行制御装置であって、
走行中で且つ減速を開始していない先行車があるときには、前記減速制御の開始タイミングを遅らせることを特徴とする車両用走行制御装置。 - 自車前方の道路のカーブ情報を検出するカーブ情報検出手段と、自車速を検出する車速検出手段と、前記カーブ情報検出手段で検出されたカーブ情報と前記車速検出手段で検出された自車速とに基づいて減速制御を行う減速手段と、先行車を検出する先行車検出手段と、前記先行車検出手段によって走行中で且つ減速を開始していない先行車が検出されているときに、前記減速手段による減速制御の開始タイミングを遅らせる減速制御開始遅延手段とを備えたことを特徴とする車両用走行制御装置。
- 自車前方の道路のカーブ情報を検出するカーブ情報検出手段と、自車速を検出する車速検出手段と、前記カーブ情報検出手段で検出されたカーブ情報に基づいて目標車速を設定する目標車速設定手段と、前記目標車速設定手段で設定された目標車速と前記車速検出手段で検出された自車速と前記カーブ情報検出手段で検出されたカーブ情報とに基づいて目標減速度を設定する目標減速度設定手段と、
前記目標減速度設定手段で設定された目標減速度の絶対値が所定の減速制御開始閾値より大きいときに、当該目標減速度が達成されるように自車を減速させる減速手段と、先行車を検出する先行車検出手段と、前記先行車検出手段によって走行中で且つ減速を開始していない先行車が検出されているときに、前記減速制御開始閾値を大きく設定する減速制御開始閾値設定手段とを備えたことを特徴とする車両用走行制御装置。 - 前記先行車検出手段で先行車が検出されているときに、当該先行車との接近傾向の大きさを検出する接近傾向検出手段を備え、
前記減速制御開始閾値設定手段は、前記接近傾向検出手段で検出された接近傾向の大きさが大きいときだけ、前記減速制御開始閾値を大きく設定することを特徴とする請求項3に記載の車両用走行制御装置。 - 操舵角を検出する操舵角検出手段と、自車前方の道路状況を撮像する撮像手段と、前記操舵角検出手段で検出された操舵角と前記撮像手段で撮像された画像とに基づいて、前記先行車検出手段で検出された先行車が自車線内にあることを検出する先行車位置検出手段とを備え、
前記減速制御開始閾値設定手段は、前記先行車位置判断手段によって走行中で且つ減速を開始していない先行車が自車線内にあることが検出されているときだけ、前記減速制御開始閾値を大きく設定することを特徴とする請求項3又は4に記載の車両用走行制御装置。 - 自車前方の道路のカーブ情報を検出するカーブ情報検出手段と、自車速を検出する車速検出手段と、前記カーブ情報検出手段で検出されたカーブ情報に基づいて目標車速を設定する目標車速設定手段と、前記目標車速設定手段で設定された目標車速と前記車速検出手段で検出された自車速とに基づいて目標減速度を設定する目標減速度設定手段と、前記目標減速度設定手段で設定された目標減速度が達成されるように自車を減速させる減速手段と、先行車を検出する先行車検出手段とを備え、
前記目標車速設定手段は、前記先行車検出手段によって走行中で且つ減速を開始していない先行車が検出されているときに、前記目標車速を大きく設定することを特徴とする車両用走行制御装置。 - 前記先行車検出手段で検出された先行車との接近傾向の大きさを検出する接近傾向検出手段を備え、
前記目標車速設定手段は、前記接近傾向検出手段で検出された接近傾向の大きさが大きいときだけ、前記目標車速を大きく設定することを特徴とする請求項6に記載の車両用走行制御装置。 - 操舵角を検出する操舵角検出手段と、自車前方の道路状況を撮像する撮像手段と、前記操舵角検出手段で検出された操舵角と前記撮像手段で撮像された画像とに基づいて、前記先行車検出手段で検出された先行車が自車線内にあることを検出する先行車位置検出手段とを備え、
前記目標車速設定手段は、前記先行車位置判断手段によって走行中で且つ減速を開始していない先行車が自車線内にあることが検出されているときだけ、前記目標車速を大きく設定することを特徴とする請求項6又は7に記載の車両用走行制御装置。 - 前記目標車速設定手段は、前記カーブ情報検出手段で検出されたカーブ情報に基づいて許容横加速度を設定すると共に、当該許容横加速度を超えないように目標車速を設定し、
前記目標車速設定手段は、前記目標車速設定手段で設定された許容横加速度を大きく補正して、前記目標車速を大きく設定することを特徴とする請求項6から8のいずれか1項に記載の車両用走行制御装置。 - 自車前方の道路の摩擦係数を検出する摩擦係数検出手段を備え、
前記カーブ情報検出手段は、自車前方の道路の曲率半径を検出し、
前記目標車速設定手段は、前記摩擦係数手段で算出された摩擦係数と前記カーブ情報検出手段で検出された曲率半径とに基づいて目標車速を設定することを特徴とする請求項3から9のいずれか1項に記載の車両用走行制御装置。 - 運転者に許容横加速度を設定させる許容横加速度設定手段を備え、
前記カーブ情報検出手段は、自車前方の道路の曲率半径を検出し、前記目標車速設定手段は前記カーブ情報検出手段で検出された曲率半径と前記許容横加速度設定手段で設定させた許容横加速度とに基づいて、当該許容横加速度を超えないように目標車速を設定することを特徴とする請求項3から10のいずれか1項に記載の車両用走行制御装置。 - 前記目標減速度設定手段で設定された目標減速度を道路の勾配に基づいて補正する目標減速度補正手段を備えたことを特徴とする請求項3から11のいずれか1項に記載の車両用走行制御装置。
- 前記カーブ情報検出手段は、自車位置を検出する自車位置検出手段と、道路情報を記憶した道路情報記憶手段と、前記自車位置検出手段で検出された自車位置と前記道路情報記憶手段に記憶されている道路情報とに基づいて、車両前方にある道路のカーブ情報を検出する前方カーブ情報検出手段とを有することを特徴とする請求項2から12のいずれか1項に記載の車両用走行制御装置。
- 前記先行車検出手段は、少なくともレーザーレーダ、ミリ波レーダ、画像処理装置のいずれか1つを用いて、自車前方の先行車候補との相対速度又は車間距離を検出し、その検出結果に基づいて先行車を検出することを特徴とする請求項2から13のいずれか1項に記載の車両用走行制御装置。
- 前記カーブ情報検出手段は、車両前方にある道路の曲率半径が最小となる旋回困難地点又は最も減速すべき旋回困難地点までの距離、及び当該旋回困難地点での曲率半径を検出することを特徴とする請求項2から14のいずれか1項に記載の車両用走行制御装置。
- 前記減速手段は、前記カーブ情報検出手段で検出されたカーブ情報に基づいて、車両が前記旋回困難地点を通過したことが検出されてからは前記減速制御を停止することを特徴とする請求項2から15のいずれか1項に記載の車両用走行制御装置。
- 前記減速手段は、少なくとも駆動力発生装置の出力低下、変速機のギヤ比変更、及び制動力発生装置の出力増加のいずれか1つを用いて、車両を減速させることを特徴とする請求項2から16のいずれか1項に記載の車両用走行制御装置。
- 前記減速手段で減速制御が開始される旨を報知する報知手段と、前記先行車検出手段で先行車が検出されているときに、前記報知手段による報知の開始タイミングを遅らせる報知開始遅延手段とを備えたことを特徴とする請求項2から17のいずれか1項に記載の車両用走行制御装置。
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