(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行車速を目標車速に保つように車両の駆動系を制御する定速走行制御装置において、
操作者の操作により希望走行車速を指定するための操作手段と、
道路情報に基づく推薦車速を算出する推薦車速算出手段と、
前記操作手段により希望走行車速が指定された時、該希望走行車速が、前記推薦車速算出手段が算出した推薦車速より第１所定速度以上高速の場合、目標車速として該推薦車速に第２所定速度を加えた速度を設定する目標車速設定手段と、
前記目標車速設定手段により目標車速が設定された後、時間経過とともに該目標車速を前記推薦車速まで逓減させる目標車速逓減手段とを有することを特徴とする定速走行制御装置。
【請求項２】
前記第１所定速度と第２所定速度とを、前記操作手段により希望走行車速が指定された時点の車速に応じた速度とする所定速度設定手段を有することを特徴とする請求項１記載の定速制御装置。
【請求項３】
前記第１所定速度と第２所定速度とを、走行道路の勾配に応じた速度とする所定速度設定手段を有することを特徴とする請求項１記載の定速走行制御。
【請求項４】
走行車速を目標車速に保つように車両の駆動系を制御する定速走行制御装置において、
操作者の操作により希望走行車速を指定するための操作手段と、
道路情報に基づく推薦車速を算出する推薦車速算出手段と、
前記操作手段により希望走行車速が指定された時、該希望走行車速が前記推薦車速算出手段が算出した推薦車速より高速の場合には、前記目標車速として該希望走行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により前記希望走行車速が目標車速として設定された後、時間経過とともに該目標車速を前記推薦車速まで、前記推薦車速の変化量に応じた逓減速度で逓減させる目標車速逓減手段とを有することを特徴とする定速走行制御装置。
【請求項５】
前記目標車速の逓減速度を、前記推薦車速が増加中の時、前記推薦車速が減少中に比べて、緩やかな逓減速度とすることを特徴とする請求項４記載の定速走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、定速走行の車速を設定した場合に生じる乗り心地の劣化を回避する定速走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高速道路等での走行時等に便利な制御装置として定速走行制御装置がある。この定速走行制御装置は、車速を所望の速度に保って走行を行う。また、高度の定速走行制御装置としてナビゲーション装置等からの道路情報（地図データベースや、ビーコン等の路車間通信受信による）を用いて、予め速度制限が必要な地点を検出し適度の減速操作を行う定速走行制御装置が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような定速走行制御装置では、例えば、図８（従来の車速制御の状況を示す説明図）に示すように、定速走行制御中に前方道路に速度制限条件（制限速度や安全上好ましい速度等の推薦車速Ｖｍａｘと速度制限地点Ｘ）を検知すると、推薦車速Ｖｍａｘと自車の車速Ｖｎに基づいて、速度制限地点Ｘで適切な車速Ｖｎとなるよう減速するようにしている。
【０００４】
ところが、場合によっては速度制限条件検出時の車速Ｖｎが推薦速度Ｖｍａｘとかなりの速度差（図８に示したＶｎとＶｍａｘのギャップ）を有している場合がある。このような場合でも、推薦速度Ｖｍａｘを目標車速Ｖｍとして制御を始めるため、実際の車速Ｖｎと目標車速Ｖｍとの差が大きくスロットルバルブが急激に閉じる制御となる。このため、図８に示した加減速度の落ち込み（Ｄ点）のように、減速ショックを感じさせる減速作用が働き乗り心地が悪くなる問題がある。
【０００５】
本発明はこのような課題を解決するもので、車速の変化が滑らかになるような制御を行い、乗り心地等が良好な定速走行制御装置を実現することを特徴とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
走行車速を目標車速に保つように車両の駆動系を制御する定速走行制御装置において、操作者の操作により希望走行車速を指定するための操作手段と、道路情報に基づく推薦車速を算出する推薦車速算出手段と、前記操作手段により希望走行車速が指定された時、該希望走行車速が、前記推薦車速算出手段が算出した推薦車速より第１所定速度以上高速の場合、目標車速として該推薦車速に第２所定速度を加えた速度を設定する目標車速設定手段と、前記目標車速設定手段により目標車速が設定された後、時間経過とともに該目標車速を前記推薦車速まで逓減させる目標車速逓減手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
また、前記第１所定速度と第２所定速度とを、前記操作手段により希望走行車速が指定された時点の車速に応じたとする所定速度設定手段を有することを特徴とする。
【０００８】
また、前記第１所定速度と第２所定速度とを、走行道路の勾配に応じた速度とする所定速度設定手段を有することを特徴とする。
【０００９】
走行車速を目標車速に保つように車両の駆動系を制御する定速走行制御装置において、操作者の操作により希望走行車速を指定するための操作手段と、道路情報に基づく推薦車速を算出する推薦車速算出手段と、前記操作手段により希望走行車速が指定された時、該希望走行車速が前記推薦車速算出手段が算出した推薦車速より高速の場合には、前記目標車速として該希望走行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により前記希望走行車速が目標車速として設定された後、時間経過とともに該目標車速を前記推薦車速まで、前記推薦車速の変化量に応じた逓減速度で逓減させる目標車速逓減手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
また、前記目標車速の逓減速度を、前記推薦車速が増加中の時、前記推薦車速が減少中に比べて、緩やかな逓減速度とすることを特徴とする。
【００１１】
次に、定速走行制御に関し制御部８の行う処理を説明する。図２は制御部８の行う処理を示すフローチャートである。この処理は、車両走行中に他の走行制御処理等の車両制御処理と共に繰り返し行われる。
ステップａ１では、クルーズセットタイミング（定速走行制御開始タイミング：操作者が定速走行制御装置を起動する操作を行った時出力される信号を入力した時点）か判断し、そのタイミングであればステップａ２に移り、そうでなければステップａ９に移る。なお、定速走行制御装置を、運転者がその起動スイッチを操作して起動した時点で、定速走行制御が開始され、併せてその時の車速（セット時の車速Ｖｃ）が操作者の希望する定速走行速度（希望目標車速）として記憶される。ステップａ２では、現地点の推薦車速Ｖｍａｘを演算、記憶しステップａ３に移る。この推薦車速Ｖｍａｘは、現在の位置において車両の進行方向前方に存在する速度制限域へ適切な減速度で移行できる上限の速度値であって、地図データに記憶された、或いは通信により入手した制限速度、速度制限域までの距離データや、車両特性に応じて演算する。ステップａ３では、現車速Ｖｎが推薦車速Ｖｍａｘより高速か判断し、高速であればステップａ４に移り、高速でなければステップａ７に移る。ステップａ４では、第１の所定値α、第２の所定値βを演算、記憶し、ステップａ５に移る。
【００１２】
ステップａ５では、（現車速Ｖｎ−推薦車速Ｖｍａｘ）が、第１の所定値αより大きいか判断し、大きければステップａ６に移り、大きくなければステップａ７に移る。ステップａ６では、目標車速Ｖｍを推薦車速Ｖｍａｘに第２の所定値βを加算した値に設定し、ステップａ８に移る。ステップａ７では、目標車速Ｖｍを現車速Ｖｎに設定し、ステップａ８に移る。第１の所定値αは、目標車速Ｖｍを現車速Ｖｎとして設定して適切な制御が行われるかどうかを、現車速Ｖｎと推薦車速Ｖｍａｘとの差から判定するための判定閾値であって、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、現車速Ｖｎや、道路の勾配θに応じた値として求められる。この道路の勾配θは、道路の進行方向への勾配値であって、地図データに記憶され、或いは通信により入手されている。また、第２の所定値βは、目標車速Ｖｍを現車速Ｖｎとしたら都合が悪い場合に、推薦車速Ｖｍａｘに加算して目標車速Ｖｍとしたら適切な制御が行える値であって、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、現車速Ｖｎや、道路の勾配θに応じた値として求められる。なお、これらの値α、βを求めるのに必要なデータは、例えば速度や勾配に関連付けられたマップ形式で予めメモリに記憶されている。ステップａ８では、目標車速Ｖｍが新規に設定された時点からの時間を計測するためのタイマの計時を開始し、ステップａ１８に移る。
【００１３】
次に、ステップａ９では、クルーズ中（定速走行制御装置が作動中）か判断し、クルーズ中であればステップａ１０に移り、そうでなければ本処理を終わる。ステップａ１０では、現時点の推薦車速Ｖｍａｘを演算、記憶し、ステップａ１１に移る。ステップａ１１では、推薦車速Ｖｍａｘの変化量の絶対値△Ｖｍａｘ（前回の処理で求めた推薦車速Ｖｍａｘ−今回の処理での推薦車速Ｖｍａｘの絶対値△Ｖｍａｘ）を求め、ステップａ１２に移る。ステップａ１２では、推薦車速の変化量の絶対値△Ｖｍａｘが第３の所定値κより大きいか判断し、大きければステップａ３に移り、大きくなければステップａ１３に移る。なお、第３の所定値κは、定速走行開始時と同じ制御を行った方が良いほど推薦車速Ｖｍａｘが急変したかどうかを判断するための閾値で、予め記憶された所定値、或いは現車速Ｖｎや推薦車速Ｖｍａｘに応じた値として求めた値が用いられる。ステップａ１３では、目標車速Ｖｍが推薦車速Ｖｍａｘより高速か判断し、高速であればステップａ１４に移り、高速でなければステップａ１６に移る。ステップａ１４では、目標車速Ｖｍの逓減速度γを演算、記憶し、ステップａ１５に移る。逓減速度γは、図７（Ａ）に示すような推薦車速の変化量の絶対値△Ｖｍａｘに応じた所定値、或いはクルーズセットタイミング、或いは推薦車速Ｖｍａｘの急変時からの経過時間（タイマの計測時間ｔ）に応じた値（図７（Ｂ）：経過時間ｔ1 を境に値が増加、図７（Ｃ）：所定経過時間ｔに応じて値が徐々に増加）として求められる。ステップａ１５では、目標車速Ｖｍから逓減速度γを減算して、新たな目標車速Ｖｍとして記憶し、ステップａ１８に移る。ステップａ１６では、目標車速Ｖｍがセット時車速Ｖｃより低速か判断し、低速であればステップａ１７に移り、低速でなれば本処理を終わる。ステップａ１７では、目標車速Ｖｍをセット時車速Ｖｃに徐々に近づけるように目標車速Ｖｍに所定速度δ（現車速Ｖｎ等に応じた値等でも良い）を加算し、ステップａ１８に移る。ステップａ１８では、目標車速Ｖｍと現車速Ｖｎの差に基づいて、スロットルアクチュエータ９への信号（スロットル開度を加減して車速を加減速する信号）を演算、出力し、本処理を終わる。
【００１４】
以上の処理による車速制御の状況を図３、図４を用いて説明する。図３は、車速制御の状況を示す第１の説明図であって、クルーズセット（定速走行開始）時点において、前方に速度制限地点Ｘがあり、地点Ｘまでの距離と制限速度に基づいて演算された推薦車速Ｖｍａｘに対して、車速Ｖｎが第１の所定値α以内の範囲で速度超過している場合を示している。なお、クルーズセット以前では、運転者自身によるアクセル等の操作により速度が制御されている。推薦車速Ｖｍａｘを有する地点において、定速走行制御が開始されるとその時の車速Ｖｎがセット車速Ｖｃとして記憶される。そして、車速Ｖｎは推薦車速Ｖｍａｘを超えているが、第１の所定値α以内の速度超過であるので、目標車速Ｖｍは現在の車速Ｖｎ（即ちセット時の車速Ｖｃ）に設定される。この場合、速度制御の目標値は現在の車速Ｖｎであるので設定時点では急激な速度変化（減速）は生じないことになる。つまり、従来例で説明した減速ショック（図８のＤ点で示した）が回避されることになる。なお、以上の判断に用いる第１の所定値αは、現在の車速Ｖｎ、或いは道路勾配θに基づき与えられる定数として与えている。例えば、図５（Ａ）車速Ｖｎと第１の所定値αの関係図に示すように、車速Ｖｎが大きいほど所定値αを大きく与え、目標車速Ｖｍを現在の車速Ｖｎ（即ちセット時の車速Ｖｃ）に設定する方法を適用する判定閾値を大きくしている。これは、減速ショックの感じ方の強さは、「（現在の車速Ｖｎと目標車速Ｖｍとの差）÷車速Ｖｎ」に概ね比例しており、（例えば車速Ｖｎが９６km/hで目標車速Ｖｍが８０km/hの場合（差１６km/h）の減速制御の強さは、車速Ｖｎが６０km/hで目標車速Ｖｍが５０km/hの場合（差１０km/h）のそれとほぼ同等である。つまり同じ減速ショックの感じ方を前提とすると、車速Ｖｎが大きいほど（現在の車速Ｖｎと目標車速Ｖｍとの差）も大きいことに配慮したものである。また、図５（Ｂ）道路勾配θと第１の所定値αの関係図に示すように、道路勾配θが大きいほど所定値αを大きく与え、目標車速Ｖｍを現在の車速Ｖｎ（即ちセット時の車速Ｖｃ）に設定する方法を適用する判定閾値を大きくしている。これは、道路の登り勾配が大きいほど、位置エネルギーに基づく減速が大きく存在し、目標車速Ｖｍへむけた減速制御が効き易くなり、目標車速Ｖｍ設定後の減速制御が強めに働くことに配慮したものである。そして、その後は目標車速Ｖｍが推薦車速Ｖｍａｘに達するまで目標車速Ｖｍは逓減速度γづつ逓減される。従ってこの間、車速Ｖｎは目標車速Ｖｍの逓減に追随して制御されるので、急な加減速は生じない。なお、目標車速Ｖｍの逓減に用いる逓減速度γは、推薦車速の変化量△Ｖｍａｘ、或いは定速走行セット時からの経過時間ｔに基づき与えられる定数として与えている。その例として次のようなものがある。
【００１５】
▲１▼  図７（Ａ）の推薦車速変化量△Ｖｍａｘと逓減速度γの関係図に示すように、推薦車速の変化量の絶対値△Ｖｍａｘが大きいほど逓減速度γを小さくしている。つまり推薦車速Ｖｍａｘが増加していくような場合には急激な減速は必要なく、逆に推薦車速Ｖｍａｘが減少していくような場合には車速を急激に下げないと減速が間に合わないために、推薦車速変化量△Ｖｍａｘが大きいほど逓減速度γを小さくしている。
【００１６】
▲２▼  図７（Ｂ）の経過時間ｔと逓減速度γの関係図（その１）に示すように、定速走行セット時からの経過時間ｔが所定時間ｔ1 までは逓減速度γをγ1 に抑え、所定時間ｔ1 を超えると逓減速度γをγ1 より大きいγ2 とする。これは、セット時から所定時間ｔ1 までは逓減速度γを小さめにとり、運転者の減速感を軽減するようにし、ｔ1 時間経過しても目標車速Ｖｍが推薦車速Ｖｍａｘに達しない場合には、逓減速度γが小さすぎ目標車速Ｖｍが推薦車速Ｖｍａｘに達しないことを考慮して、目標車速Ｖｍが早く推薦車速Ｖｍａｘに達するよう配慮したものである。
【００１７】
▲３▼  図７（Ｃ）の経過時間ｔと逓減速度γの関係図（その２）に示すように、経過時間ｔがｔ2 までは逓減速度γをγ1 にし、ｔ2 時間を経過後は逓減速度γを徐々に増加させる。これは、図７（Ｂ）と同様、ｔ2 時間経過までは逓減速度γを小さく抑えて運転者の減速感を軽減し、ｔ2 時間経過後は逓減速度γを漸次増大して早く推薦車速Ｖｍａｘに達するよう配慮したものである。
【００１８】
更に、速度制限地点Ｘ以降において、推薦車速Ｖｍａｘが上昇に移り、目標車速Ｖｍが推薦車速Ｖｍａｘより小さくなると、目標車速Ｖｍがセット時車速Ｖｃ以下である間は、目標車速Ｖｍがセット時車速Ｖｃに到達するまで目標車速Ｖｍには所定値δが加算され逓増される。この所定値δは、セット時車速Ｖｃに到達するまで目標車速Ｖｍを徐々に増加する所定値であって、例えば現車速Ｖｎに基づいて与える値であってもよい。この処理の最終段階（推薦車速Ｖｍａｘがセット時車速Ｖｃを超える状態）では、車速Ｖｎがセット時車速Ｖｃに戻り、一定のセット時車速Ｖｃを保つ定速走行制御が行われる。なお、車両の加減速は、目標車速Ｖｍと現車速Ｖｎの偏差に基づきスロットルアクチュエータ９へ信号が出力され、この信号に応じてスロットル開度を調整（即ち、エンジン回転数を調整）して、制御される。そして、加減速度△Ｖｎは、図３に示すようにほぼ一定の減速、ゆるやかな加減速の変化、ほぼ一定の加速と制限速度地点Ｘの前後にわたって安定し、従来例で説明した減速ショックは生じないため、乗り心地の劣化を防止できる。
【００１９】
また、図４は車速制御の状況を示す第２の説明図であって、クルーズセット（定速走行開始）時点において、前方に速度制限地点Ｘがあり、地点Ｘまでの距離と制限速度に基づいて演算された推薦車速Ｖｍａｘに対して、車速Ｖｎが第１の所定値αを超えて速度超過している場合を示している。なお、クルーズセット以前では、運転者自身によるアクセル等の操作により速度が制御されている。次に、推薦車速Ｖｍａｘを有する地点において、定速走行制御が開始されるとその時の車速Ｖｎがセット車速Ｖｃとして記憶される。そして、車速Ｖｎが推薦車速Ｖｍａｘを第１の所定値αを超えた速度超過であるので、目標車速Ｖｍは（推薦車速Ｖｍａｘ＋第２の所定値β）に設定される。この場合、速度制御の目標値は現在の車速Ｖｎ（即ちセット時の車速Ｖｃ）より低い値であるが、従来の方法で設定していた目標車速Ｖｍである推薦車速Ｖｍａｘよりは所定値βだけ高く設定されるので、設定時点では急激な速度変化（減速）は緩和される。つまり、従来例で説明した減速ショック（図８のＤ点で示した）が緩和されることになる。なお、以上の判断に用いる第２の所定値βは、現在の車速Ｖｎ、或いは道路勾配θに基づき与えられる定数として与えている。例えば、図６（Ａ）の車速Ｖｎと第２の所定値βの関係図に示すように、車速Ｖｎが大きいほど所定値βを大きく与え、（推薦車速Ｖｍａｘ＋第２の所定値β）に基づき設定される目標車速Ｖｍを大きくしている。これは、減速ショックの感じ方が、実車速Ｖｎと目標車速Ｖｍの差が同じであっても実車速Ｖｎが遅いほど強く感じられるためで、制御の開始時に推薦車速Ｖｍａｘに上積みする第２の所定値βを車速Ｖｎに略比例した値とすることで、制御の開始時の減速ショックの感じ方を車速Ｖｎに係わらず一定にするようにしたものである。また、図６（Ｂ）の道路勾配θと第２の所定値βの関係図に示すように、道路勾配θが大きいほど所定値βを大きく与え、目標車速Ｖｍを現在の車速Ｖｎ（即ちセット時の車速Ｖｃ）に設定する方法を適用する判定閾値を大きくしている。これは、道路の登り勾配が大きいほど、位置エネルギーに基づく減速が大きく存在し、目標車速Ｖｍへむけた減速制御が効き易くなり、目標車速Ｖｍ設定後の減速制御が強めに働くので、所定値βを道路勾配θに比例して設け、制御の開始時の減速制御の強さを車速Ｖｎに係わらず一定にするようにしたものである。そして、その後は目標車速Ｖｍが推薦車速Ｖｍａｘに達するまで目標車速Ｖｍは逓減速度γづつ逓減される。従ってこの間、車速Ｖｎは目標車速Ｖｍの逓減に追随して制御されるので、急な加減速は生じない。更に、速度制限地点Ｘ以降において、推薦車速Ｖｍａｘが上昇に移り、目標車速Ｖｍが推薦車速Ｖｍａｘより小さくなると、目標車速Ｖｍがセット時車速Ｖｃ以下である間は、目標車速Ｖｍがセット時車速Ｖｃに到達するまで目標車速Ｖｍには所定値δが加算され逓増される。この処理の最終段階（推薦車速Ｖｍａｘがセット時車速Ｖｃを超える状態）では、車速Ｖｎがセット時車速Ｖｃに戻り、一定のセット時車速Ｖｃを保つ定速走行制御が行われる。
【００２０】
また、道路交通情報の受信等により、通常の定速走行制御中に、進行前方の速度制限地点が突然検出され、速度制限条件が急変（第３の所定値κより大きい状況）する場合がある。この状況の下では、車速Ｖｎと目標車速Ｖｍ（推薦車速Ｖｍａｘに基づく）との差が突然出現して、定速走行セット時に生じたと同様に減速ショックが発生するが、本実施例による制御によれば推薦車速Ｖｍａｘの変化量△Ｖｍａｘ（前回の処理での推薦車速Ｖｍａｘ−今回の処理での推薦車速Ｖｍａｘ）が第３の所定値κを超える場合には、つまり推薦車速Ｖｍａｘの急変が検出されれば、前述の定速走行セット時に前方に速度制限地点があり、車速Ｖｎが推薦車速Ｖｍａｘを超えている場合と同じ処理で、目標車速Ｖｍが設定されるので、同様に減速ショックが回避あるいは緩和できる。なお、第３の所定値κは、固定の値としてもよく、第１の所定値αと同様に車速Ｖｎや道路勾配θに関係した値としてもよい。
【００２１】
以上のように、本実施例によれば、推薦車速Ｖｍａｘを有する地点で、定速走行制御を開始した時に、車速Ｖｎが推薦車速Ｖｍａｘを超過している場合であっても、目標車速Ｖｍが適切な値に設定されるので、この制御による減速ショックを回避あるいは緩和できる。また、推薦車速Ｖｍａｘがセット時車速Ｖｃを超えた時には目標車速Ｖｍがセット時車速Ｖｃに徐々に近づくように変更されるので、希望車速に円滑に達することができる。また、道路交通情報を受信した時等、車速Ｖｎと推薦車速Ｖｍａｘの差が急増した場合にも、目標車速Ｖｍが適切に設定されるので、減速ショックが回避あるいは緩和される。
【００２２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明による定速走行制御装置によれば、速度制限情報に基づく定速走行制御時に発生する減速ショックを回避あるいは緩和でき、乗り心地の劣化等を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の定速走行制御装置の構成を示す構成図である。
【図２】制御部８の行う処理を示すフローチャートである。
【図３】車速制御の状況を示す第１の説明図である。
【図４】車速制御の状況を示す第２の説明図である。
【図５】所定値αの算出方法を示す説明図である。
【図６】所定値βの算出方法を示す説明図である。
【図７】逓減速度γの算出方法を示す説明図である。
【図８】従来の車速制御の状況を示す説明図である。
【符号の説明】
１・・・ナビゲーション装置
２・・・ＶＩＣＳ受信機
３・・・車速センサ
４・・・アクセルスイッチ
５・・・コーストスイッチ
６・・・セットスイッチ
８・・・制御部
９・・・スロットルアクチュエータ
１０・・ブレーキアクチュエータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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