JP4501966B2 - 加速度制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の加速度を制御する加速度制御装置に関し、特に、運転者の感覚に合った加速制御を行うことができる加速度制御装置に関する。

目標速度が設定されると、その目標速度となるように車両の加速制御を実行する加速度制御装置が知られている（たとえば、特許文献１）。特許文献１の装置では、制御開始直後に実車速から所定値だけ高い値に目標速度を設定し、その後は、目標速度を直線的に増加させている。このように目標速度を直線的に増加させる場合、加速度は略一定となる。

また、運転者の加速感覚に合わせた加速を実現するために、運転者の個々の能力や運転感覚に応じた加速曲線を選択し、選択した加速曲線に基づいて加速制御を実行する装置も知られている（たとえば、特許文献２）。
特公平３−７６２４７号公報 特開平６−２５５３９３号公報

しかし、特許文献１のように、目標速度まで一定加速度で加速させる場合、運転者は、いかにも制御が入っており怖いという印象を受けたり、加速感に違和感を覚えたりすることがあった。

また、特許文献２のように、運転者の個々の能力や運転感覚に応じた加速曲線を選択して加速制御を実行する場合、運転者の個々の能力や運転感覚に適合するように加速曲線を事前に調整しておく必要がある。しかし、この調整作業は面倒であり、また、多数の加速曲線を用意しておかなければならないという問題もある。

本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、運転者の感覚に合った加速制御を簡易に行うことができる加速度制御装置を提供することにある。

本発明者らは、上記目的を達成するために検討を重ねた結果、運転者自身がアクセル操作して車両を加速させる場合、運転者の運転技能によらず、また、加速の程度がどの程度であっても、加速初期は加速度一定で車両を加速させ、ある切り替え速度以降は、速度２乗微分値が一定となる加速度で車両を加速させていることを見出した。さらに、加速度一定で加速させている期間は比較的短く、加速中の大半の期間は速度２乗微分値が一定となる加速度で加速させていることも見出した。本発明は、かかる知見に基づいて成された発明である。

前述の目的を達成するための請求項１記載の発明は、速度２乗微分値が一定値となるように車両の加速度を制御する加速度制御装置である。

前述のように、運転者自身がアクセル操作して車両を加速させる場合、加速中の大半の期間は速度２乗微分値が一定となる加速度で加速させている。従って、請求項１のように、速度２乗微分値が一定値となるように車両の加速度を制御すれば、運転者の感覚に合った加速制御を行うことができる。しかも、事前に加速曲線を調整しておく必要がないことから、簡易に制御を行うことができる。

請求項２は、加速度が一定値となるように車両の加速度を制御する一次制御の後に、速度２乗微分値が一定値となるように車両の加速度を制御する二次制御を実行する加速度制御装置である。

前述のように、運転者自身がアクセル操作して車両を加速させる場合、加速度一定で車両を加速させた後に、速度２乗微分値が一定となる加速度で車両を加速させている。そのため、請求項２のように車両の加速度を制御すれば、運転者の感覚に合った加速制御となる。

請求項３は、請求項２記載の加速度制御装置において、前記一次制御において目標値とする目標加速度と、前記二次制御において目標値とする目標速度２乗微分値との間の関係を記憶しており、その関係を用いて、前記目標加速度および前記目標速度２乗微分値のいずれか一方を入力として他方を決定することを特徴とする。

運転者自身がアクセル操作して車両を加速させる場合、前述のように、加速度一定で車両を加速させた後に、速度２乗微分値が一定となる加速度で車両を加速させるが、速度２乗微分値が一定となっているときの加速度は、加速度一定の状態と無関係ではない。そのため、請求項３のように、両者の間の関係を用いて、目標加速度および目標速度２乗微分値のいずれか一方から他方を決定するようにすれば、より運転者の感覚に合った加速制御となる。

請求項４は前記関係が線形関係であることを特徴とする。後に詳述するように、運転者自身がアクセル操作して車両を加速させる場合、加速度一定となっているときのその加速度と、速度２乗微分値が一定となっているときのその速度２乗微分値との間に、一般的には線形関係があることを見出した。従って、請求項４のように、目標加速度と目標速度２乗微分値との間の関係を線形関係とすれば、より一層、運転者の感覚に合った加速制御となる。

請求項５は、加速強さを決定する加速強さ決定手段をさらに備え、その加速強さを入力として、前記速度２乗微分値を一定とするための目標値となる目標速度２乗微分値を決定することを特徴とする。このようにすれば、運転者の要求する加速強さに応じた加速感となる加速制御を実行することができる。

請求項６は、加速強さを決定する加速強さ決定手段をさらに備え、その加速強さに基づいて目標加速度および目標速度２乗微分値を決定し、前記一次制御においては前記目標加速度となるように車両の加速度を制御し、前記二次制御においては前記目標速度２乗微分値となるように車両の加速度を制御することを特徴とする。

この請求項６によれば、運転者自身がアクセル操作して車両を加速させる場合と同様に、加速度一定で車両を加速させた後に、速度２乗微分値が一定となる加速度で車両を加速させることになるので、運転者の感覚にあった加速制御となり、しかも、運転者に与える加速感を、加速強さ決定手段で決定した加速強さに応じた加速感とすることができる。

請求項７は、前記目標加速度と前記目標速度２乗微分値とに基づいて切り替え速度を算出し、その切り替え速度において前記一次制御から前記二次制御へ切り替えることを特徴とする。

一次制御から二次制御へ切り替える切り替え速度においては、加速度が一定であるという状態と、速度２乗微分値が一定であるという状態とが同時に成立する。この２つの状態が同時に成立することを式で表すことにより、後に詳述するように、切り替え速度は計算によって算出することができる。従って、請求項７のように切り替え速度を計算によって算出し、その算出した切り替え速度において一次制御から二次制御に切り替えると、より運転者の感覚に合った加速制御となる。

請求項８は、目標速度を設定し、その目標速度までの加速制御中であって車両の現在速度が前記切り替え速度よりも低い場合に前記一次制御を実行し、前記目標速度までの加速制御中であって車両の現在速度が前記切り替え速度以上の場合に前記二次制御を実行することを特徴とする。このようにすれば、目標速度まで自動で加速させる加速制御を、運転者の感覚に合った制御とすることができる。

請求項９は、前記加速強さ決定手段は、アクセル開度に基づいて前記加速強さを決定することを特徴とする。アクセルペダルは運転者が操作するものであるので、アクセル開度は運転者が望む加速強さに応じた開度となっている。従って、請求項９のようにすれば、運転者の望む加速強さで車両を加速させることができる。

請求項１０は、前記加速強さ決定手段は、前記目標速度と車両の現在速度との速度差に基づいて前記加速強さを決定することを特徴とする。運転者自身がアクセル操作して車両を加速させる場合、目標とする速度と現在の速度との速度差に応じて加速度を変化させることが一般的である。従って、請求項１０のようにしても、運転者の望む加速強さで車両を加速させることができる。

請求項１１は、運転者が加速強さを設定するための加速強さ設定スイッチをさらに備え、
前記加速強さ決定手段は、前記加速強さ設定スイッチからの信号に基づいて前記加速強さを決定することを特徴とする。このようにすれば、運転者は、自分の好みに応じた加速強さで目標速度まで車両を加速させることができる。

上記加速強さ設定スイッチは、請求項１２のように加速の強さ自体を設定するものであってもよいが、それに限られず、請求項１３、１４のように、時間や距離など、加速度と対応関係にある変数を設定するものであってもよい。

請求項１５は、前記車両が走行している道路の道路幅員を検出する道路幅員検出手段を備え、前記加速強さ決定手段は、前記道路幅員検出手段によって検出された道路幅員を前記加速強さとして決定することを特徴とする。

運転者自らが運転操作する場合には、道路幅員が狭いほど加速度を小さくすることが通常であると考えられるので、この請求項１５のようにしても、運転者の感覚にあった加速度で目標速度まで加速制御を行うことができる。

請求項１６は、前記車両が走行している道路の曲率を検出する道路曲率検出手段を備え、
前記加速強さ決定手段は、前記道路曲率検出手段によって検出された道路の曲率を前記加速強さとして決定することを特徴とする。

運転者自らが運転操作する場合には、道路の曲率が大きいほど、すなわち、直線に近いほど加速度を大きくすることが通常であると考えられるので、この請求項１６のようにしても、運転者の感覚にあった加速度で目標速度まで加速制御を行うことができる。

請求項１７は、前記加速強さ決定手段は、現在の車両の加速度に基づいて前記加速強さを決定することを特徴とする。現在の車両の加速度も運転者の望む加速感を表しているので、この請求項１７のようにしても、運転者の感覚にあった加速強さで車両を加速させることができる。

請求項１７のように、現在の車両の加速度に基づいて加速強さを決定する場合、たとえば、請求項１８のように、前記車両の加速度を検出する加速度センサをさらに備え、前記加速強さ決定手段は、前記加速度センサによって検出された現在の車両の加速度に基づいて前記加速強さを決定することができる。

本発明の加速度制御装置の構成を説明する前に、まず、前述した知見について詳細に説明する。図１は、（Ａ）、（Ｂ）ともに、加速感の強さが中程度で一定となるように運転者が自分でアクセル操作した実験の結果を示すグラフであり、（Ａ）はその実験における時間と加速度との間の関係を示すグラフ、（Ｂ）はその実験における時間と速度２乗微分値との間の関係を示すグラフである。

図１（Ａ）、（Ｂ）から、加速初期は加速度が略一定となっており、ある時間以降は、加速度は漸減する代わりに、速度２乗微分値が略一定となっていることが分かる。また、図１には、３回分の実験結果が示されているが、３本の線はほぼ重なっていることから、実験は再現性があることも分かる。

この図１に示した実験結果は、加速感を中程度で一定となるようにアクセル操作した場合であるが、大きい加速感が得られるようにアクセル操作した場合にも、また、小さい加速感となるようにアクセル操作した場合にも、加速中の加速感が一定となるようにアクセル操作した場合には、加速初期は加速度が略一定となり、ある時間以降は、加速度は漸減する代わりに、速度２乗微分値が略一定となった。

そこで、加速初期において一定値を示したときの加速度をＧ_０とし、その後に、速度２乗微分値が一定値を示したときのその速度２乗微分値をＣ_０として、Ｇ_０とＣ_０との相関を調べた。その結果、図２に示すように、Ｇ_０とＣ_０との間には線形関係があることが分かった。

次に、加速度一定の状態から速度２乗微分値一定の状態へ切り替わる速度（以下、切り替え速度Ｖcという）は、Ｇ_０とＣ_０とから定まることを説明する。

加速度一定の状態では下記式１が成立する。一方、速度２乗微分値一定の状態では下記式２が成立する。また、式２の左辺は、式３のように変形することができる。

そして、加速度一定の状態から速度２乗微分値一定の状態へ切り替わるときの速度、すなわち、切り替え速度Ｖcでは、式１および式２がともに成立する。従って、式３を考慮すると、下記式４が成立する。この式４を変形すると式５になる。式５から分かるように、切り替え速度ＶcはＧ_０とＣ_０とから定まる。なお、式５において、Ｃ_０／Ｇ_０は前述の線形関係の傾きであることから、切り替え速度ＶcはＧ_０とＣ_０との間の関係から定まるとも言える。

次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図３は、本発明の実施形態となる加速度制御装置１００の構成を示すブロック図である。制御スイッチ１０２は、クルーズコントロールのオンおよびオフを指示するために運転者が操作するスイッチである。このクルーズコントロールとは、目標速度Ｖeまで自動的に加速させ、目標速度Ｖeに到達後は、その速度を維持する制御である。上記制御スイッチ１０２が操作された場合には、目標加速度生成部１１４および走行制御部１２０へ、クルーズコントロールのオンまたはオフを指示する制御信号が出力される。

加速強さ設定スイッチ１０３は、運転者が所望の加速強さを設定するために操作するスイッチである。この加速強さ設定スイッチ１０３は、たとえば、加速強さ大・中・小が設定できるようになっており、加速強さ設定スイッチ１０３の設定値は目標加速度生成部１１４へ供給される。目標速度設定デバイス１０４は、運転者が目標速度Ｖeを設定するために操作するものであり、設定された目標速度Ｖeを示す信号を目標加速度生成部１１４へ供給する。

車両運動検出装置１１２は、車両１０の現在速度Ｖcurを検出する装置であり、車輪速センサや、ＧＰＳを用いて位置を逐次検出して、位置の時間変化から車速を検出する装置等を用いることができる。この車両運動検出装置１１２が検出した現在速度Ｖcurは目標加速度生成部１１４および走行制御部１２０へ出力される。

目標加速度生成部１１４は、制御スイッチ１０２からクルーズコントロールのオンを指示する制御信号（制御開始信号）が供給されてから、クルーズコントロールのオフを指示する制御信号（制御停止信号）が供給されるまでの間、目標加速度ａ_refの生成を行う。

生成する目標加速度ａ_refは、現在速度Ｖcurが切り替え速度Ｖcよりも低い場合には目標初期加速度ａ_ref１であり、現在速度Ｖcurが切り替え速度Ｖc以上且つ目標速度Ｖe以下である場合には目標二次加速度ａ_ref２である。この目標二次加速度ａ_ref２を決定するために、前述の図２に示したＧ_０とＣ_０との間の線形関係を記憶している。そして、現在速度Ｖcurが目標速度Ｖeに到達した後は、定速制御（本実施形態ではＰＩＤ制御）のための目標加速度ａ_ref３を逐次決定する。また、目標加速度生成部１１４は、生成する目標加速度ａ_refを目標初期加速度ａ_ref１から目標二次加速度ａ_ref２へ切り替える上記切り替え速度Ｖcも決定する。

目標初期加速度ａ_ref１は、加速強さ設定スイッチ１０３によって設定された加速強さに応じて決定し、設定された加速強さが大きいほど大きな加速度に決定する。一方、目標二次加速度ａ_ref２は、上記目標初期加速度ａ_ref１をＧ_０として、そのＧ_０と上記線形関係とからＣ_０（すなわち目標速度２乗微分値）を決定し、そのＣ_０と現在速度Ｖcurとを下記式６に代入することによって決定する。この下記式６は、式２と式３とを組み合わせた下記式７において、中辺と右辺との等式を変形することによって得られる式である。

走行制御部１２０は、制御スイッチ１０２からクルーズコントロールのオンを指示する制御信号（制御開始信号）が供給されてから、クルーズコントロールのオフを指示する制御信号（制御停止信号）が供給されるまでの間、目標加速度生成部１１４にて生成された目標加速度ａ_refに従ってトルク指令値を演算する。そして、演算したトルク指令値に基づいて原動機（エンジンやモータ）のトルクを制御する。

図４は、この走行制御部１２０を具体的に示すブロック線図である。図４に示されるように、目標加速度ａ_refは乗算部１２１に入力され、そこでゲインＫFが乗算されて目標パワーＦ_refが算出される。なお、ゲインＫFは車両重量等を考慮して予め設定された値である。また、実パワー算出部１２２では、現在速度Ｖcurと伝達関数ｓ・ＫFとを用いて車両１０の実際のパワーを算出する。そして、前述の目標パワーＦ_refと実パワーとの差が推定外乱として算出される。算出された推定外乱はローパスフィルタ１２３によって高周波成分が除去された後に目標パワーＦ_refに加算される。この加算後の値がトルク指令値として出力される。

次に、本実施形態の加速度制御装置１００における制御内容の要部を図５に示すフローチャートを用いて説明する。なお、図５において、ステップＳ１１０乃至Ｓ１２０は走行制御部１２０における処理であり、その他のステップは目標加速度生成部１１４における処理である。

まず、ステップＳ１０では、制御信号を監視し、加速指令があったか否かを判断する。制御開始信号が供給された場合には、クルーズコントロールをオンにして目標速度Ｖeまで加速することになる。従って、制御開始信号が制御スイッチ１０２から目標加速度生成部１１４へ供給された場合に加速指令ありと判断する。加速指令ありと判断した場合には、ステップＳ２０へ進み、加速指令なしと判断した場合にはステップＳ１０の判断を繰り返し実行する。

ステップＳ２０では、目標速度設定デバイス１０４から目標速度Ｖeを取得する。次のステップＳ３０では、加速強さ設定スイッチ１０３の操作によって設定された加速強さの設定値を取得する。

続くステップＳ４０では、ステップＳ３０で取得した加速強さの設定値に基づいて目標初期加速度ａ_ref１を決定するとともに、その目標初期加速度ａ_ref１をＧ_０として、前述の線形関係からＣ_０を決定する。さらに、ステップＳ４０では、それらＧ_０とＣ_０とを式５に代入することにより切り替え速度Ｖcも決定する。

続くステップＳ５０では、車両運動検出装置１１２から現在速度Ｖcurを取得する。そして、ステップＳ６０では、ステップＳ５０で取得した現在速度Ｖcurが、ステップＳ２０で取得した目標速度Ｖe以下であるか否かを判断する。この判断が肯定判断である場合にはステップＳ７０へ進んで、定速制御のための目標加速度ａ_ref（＝ａ_ref３）を算出する。前述のように、本実施形態では、この定速制御はＰＩＤ制御であり、下記式８によって目標加速度ａ_ref３を算出する。なお、式８において、ＫＰ、ＫＤ、ＫＩは、予め設定されたゲインである。

ステップＳ６０が否定判断である場合にはステップＳ８０へ進んで、ステップＳ５０で取得した現在速度Ｖcurが、ステップＳ４０で算出した切り替え速度Ｖcよりも低いか否かをさらに判断する。この判断が肯定判断である場合にはステップＳ９０へ進む。ステップＳ９０では、目標加速度ａ_refを初期加速度ａ_ref１すなわちステップＳ４０で決定したＧ_０に設定する。一方、ステップＳ８０が否定判断である場合にはステップＳ１００へ進む。ステップＳ１００では、ステップＳ４０で決定したＣ_０とステップＳ５０で取得した現在速度Ｖcurとを式６に代入することによって得られる目標二次加速度ａ_ref２を目標加速度ａ_refに設定する。

ステップＳ６０またはＳ９０またはＳ１００を実行した後はステップＳ１１０を実行する。ステップＳ１１０は、走行制御部１２０の処理であり、前述のように、目標加速度ａ_refから目標パワーパワーＦ_refを算出するとともに、現在速度Ｖcurから実パワーを算出して、その差を推定外乱とし、この推定外乱を加味してトルク指令値を演算する。そして、ステップＳ１２０では、ステップＳ１１０で演算したトルク指令値を原動機へ出力する。

ステップＳ１３０では、制御停止指令があったか否か、すなわち、制御停止信号が制御スイッチ１０２から目標加速度生成部１１４へ供給されか否かを判断する。この判断が否定判断である場合には前述のステップＳ５０に戻る。従って、この場合には、現在速度Ｖcurを再取得して、その再取得した現在速度Ｖcurを用いて目標加速度ａ_refを再算出することになる。一方、ステップＳ１００が肯定判断である場合には、本ルーチンを終了する。この場合には、クルーズコントロールが終了することになる。

以上、説明したように、本実施形態の加速度制御装置１００は、初期加速度と切り替え速度以降における速度２乗微分値との間の線形関係を記憶しており、その線形関係と目標初期加速度ａ_ref１（＝Ｇ_０）とを用いて目標速度２乗微分値Ｃ_０を決定し、その目標速度２乗微分値Ｃ_０から切り替え速度Ｖc以降の目標加速度（目標二次加速度）ａ_ref２を決定している。そのため、切り替え速度Ｖc以降における目標加速度が、運転者自身がアクセル操作する場合と同様の加速度に設定されることになる。また、目標初期加速度ａ_ref１から目標二次加速度ａ_ref２による加速制御に切り替える切り替え速度Ｖcを目標速度２乗微分値Ｃ_０と初期加速度Ｇ_０とから算出しているので、運転者自身がアクセル操作する場合と同様のタイミングで目標二次加速度ａ_ref２による加速制御を開始することになる。従って、運転者の感覚に合った加速制御を行うことができる。しかも、事前に加速曲線を調整しておく必要がないことから、簡易に制御を行うことができる。

また、本実施形態の加速度制御装置１００では、運転者が加速強さを設定するための加速強さ設定スイッチ１０３を備えており、目標初期加速度ａ_ref１はその加速強さ設定スイッチ１０３からの信号に基づいて決定されるようになっている。そのため、運転者は、自分の好みに応じた加速強さで目標速度Ｖeまで加速させることが可能となる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

たとえば、前述の実施形態の加速度制御装置１００は、予め目標速度Ｖeを設定しておき、加速指令があった場合には、加速強さ設定スイッチ１０３によって定まる目標初期加速度ａ_ref１で切り替え速度Ｖcまで加速させ、切り替え速度Ｖcから目標速度Ｖeまでは、目標二次加速度ａ_ref２で車両を加速させていた。しかし、本発明はこの態様に限定されず、目標速度Ｖeが設定されていない状態において、運転者のアクセル操作による加速初期の加速度を検出し、それを初期加速度として用いて切り替え速度Ｖcおよび目標二次加速度ａ_ref２を決定して、切り替え速度Ｖc以降の加速制御を実行するようになっていてもよい。この場合、加速初期の加速度は、加速度センサを備えて、その加速度センサを用いて検出することができる。また、アクセル開度と初期加速度との間の関係を予め設定しておき、加速初期のアクセル開度を検出して、検出したアクセル開度と上記関係とから初期加速度を決定してもよい。

また、前述の実施形態では、加速強さ設定スイッチ１０３によって加速強さの大きさを設定し、それに基づいて目標初期加速度ａ_ref１を生成していた。しかし、この態様に限られず、上記加速強さ設定スイッチ１０３によって、目標速度Ｖeに到達するまでの到達時間を設定し、到達時間と図２に示した線形関係とから、目標初期加速度ａ_ref１および目標二次加速度ａ_ref２を生成してもよい。Ｇ_０とＣ_０との間に図２の関係がある場合、目標速度Ｖeとその目標速度Ｖeに到達するまでの到達時間が定まると、目標初期加速度ａ_ref１および目標二次加速度ａ_ref２は一つに定まることになるからである。

また、目標速度Ｖeに到達するまでの到達時間と目標速度Ｖeに到達するまでの到達距離とは一対一に対応することから、加速強さ設定スイッチ１０３によって、目標速度Ｖeに到達するまでの到達距離を設定し、到達距離と図２に示した線形関係とから、目標初期加速度ａ_ref１および目標二次加速度ａ_ref２を生成してもよい。

また、加速強さ設定スイッチ１０３を備えずに、自動的に目標初期加速度ａ_ref１を決定してもよい。自動的に目標初期加速度ａ_ref１を決定する態様としては、たとえば、現在速度Ｖcurと目標速度Ｖeとの速度差を算出し、その速度差が大きいほど目標初期加速度ａ_ref１を大きい値に設定する態様がある。また、上記速度差に基づいて大・中・小などの加速強さを決定し、その後は、前述の実施形態と同様の処理を実行してもよい。現在速度Ｖcurから目標速度Ｖeまでの加速操作を運転者が自分で行う場合、目標速度Ｖeと現在速度Ｖcurとの速度差が大きいほど加速度を大きくすることが通常であると考えられるので、これらのようにしても、運転者の感覚にあった加速度で目標速度Ｖeまで加速制御を行うことができる。

また、加速強さ設定スイッチ１０３を備えずに、加速強さを一定値としてもよい。この場合、運転者が加速強さを設定することはできないが、予め設定された一定の加速強さにおいて、運転者にとって違和感のない加速制御を実行することができる。

また、次のようにして自動的に目標初期加速度ａ_ref１を決定してもよい。すなわち、現在走行中の道路の道路幅員を検出する道路幅員検出手段を備えるとともに、道路幅員が狭いほど目標初期加速度ａ_ref１が小さくなる関係を予め記憶しておき、道路幅員検出手段によって検出された道路幅員と上記関係とから目標初期加速度ａ_ref１を決定してもよい。また、上記道路幅員に基づいて大・中・小などの加速強さを決定し、その後は、前述の実施形態と同様の処理を実行してもよい。運転者自らが運転操作する場合には、道路幅員が狭いほど加速度を小さくすることが通常であると考えられるので、これらのようにしても、運転者の感覚にあった加速度で目標速度Ｖeまで加速制御を行うことができる。なお、道路幅員検出手段としては、走行中の道路を撮像する車載カメラと、その車載カメラによって撮像された画像を解析して、車線区画線等の道路幅員に応じて画像内の位置が変化する物体を検出して、その物体の位置から道路幅員を決定する画像解析手段とからなる手段を用いることができる。また、現在位置を検出して、道路幅員を記憶した道路地図データから現在位置の道路幅員を決定する手段を用いることもできる。

また、次のようにして自動的に目標初期加速度ａ_ref１を決定してもよい。すなわち、現在走行中の道路の曲率を検出する道路曲率検出手段を備えるとともに、道路の曲率が大きいほど目標初期加速度ａ_ref１が大きくなる関係を予め記憶しておき、道路曲率検出手段によって検出された道路の曲率と上記関係とから目標初期加速度ａ_ref１を決定してもよい。また、上記道路の曲率に基づいて大・中・小などの加速強さを決定し、その後は、前述の実施形態と同様の処理を実行してもよい。運転者自らが運転操作する場合には、道路の曲率が大きいほど、すなわち、直線に近いほど加速度を大きくすることが通常であると考えられるので、これらのようにしても、運転者の感覚にあった加速度で目標速度Ｖeまで加速制御を行うことができる。なお、道路曲率検出手段としては、前述の道路幅員検出手段と同様に、車載カメラによって撮像された画像を解析する手段や、現在位置の道路の曲率を道路地図データから決定する手段を用いることができる。

また、前述の実施形態では、速度２乗微分値が一定となる制御（二次制御）の前に、加速度が一定となる制御（一次制御）を実行していた。しかし、図１から分かるように、運転者が自分でアクセル操作して車両を加速させる場合、加速中の大半の期間は速度２乗微分値が一定の期間であり、加速度が一定の期間は比較的短い。従って、加速度が一定となる制御を実行せず、速度２乗微分値が一定となる制御のみを実行してもよい。このようにしても、加速制御中ずっと一定加速度で加速させる従来の制御に比べ、運転者が自分で車両を加速させる場合に近い加速制御となる。

また、速度２乗微分値が一定となる制御を実行してさえいれば、加速制御中ずっと一定加速度で加速させる従来の制御に比べ、運転者が自分で車両を加速させる場合に近い加速制御となるのであるから、切り替え速度Ｖcは式５によって定まる速度とする必要はなく、その速度よりも低い速度であっても、逆に、その速度よりも高い速度であってもよい。また、一次制御と二次制御との間に他の加速制御を実行してもよい。また、一次制御の前に他の加速制御を実行してもよい。また、一次制御は実行しないが、他の加速制御を二次制御の前に実行してもよい。また、二次制御を目標速度に到達する前に終了してもよい。また、二次制御の後に他の加速制御を実行してもよい。

また、前述の実施形態では、加速強さからまずＧ_０を決定し、次いで、そのＧ_０と図２の線形関係とからＣ_０を決定していたが、加速強さからまずＣ_０を決定し、次いで、そのＣ_０と図２の線形関係とからＧ_０を決定してもよい。

加速感の強さが中程度で一定となるように運転者が自分でアクセル操作した実験の結果を示すグラフであり、（Ａ）はその実験における時間と加速度との間の関係を示すグラフ、（Ｂ）はその実験における時間と速度２乗微分値との間の関係を示すグラフである。 加速初期において一定値を示したときの加速度Ｇ_０と、速度２乗微分値が一定値を示したときのその速度２乗微分値Ｃ_０との間の線形関係を示すグラフである。 本発明の実施形態となる加速度制御装置１００の構成を示すブロック図である。 図３の走行制御部１２０を具体的に示すブロック線図である。 本実施形態の加速度制御装置１００における制御内容の要部を示すフローチャートである。

符号の説明

１００：加速度制御装置、 １０２：制御スイッチ、 １０３：加速強さ設定スイッチ、 １０４：目標速度設定デバイス、 １１２：車両運動検出装置、 １１４：目標加速度生成部、 １２０：走行制御部、 １２１：乗算部、 １２２：実パワー算出部、 １２３：ローパスフィルタ

Claims (18)

1. 速度２乗微分値が一定値となるように車両の加速度を制御する加速度制御装置。
2. 加速度が一定値となるように車両の加速度を制御する一次制御の後に、速度２乗微分値が一定値となるように車両の加速度を制御する二次制御を実行する加速度制御装置。
3. 前記一次制御において目標値とする目標加速度と、前記二次制御において目標値とする目標速度２乗微分値との間の関係を記憶しており、
   その関係を用いて、前記目標加速度および前記目標速度２乗微分値のいずれか一方を入力として他方を決定することを特徴とする請求項２記載の加速度制御装置。
4. 前記関係が線形関係であることを特徴とする請求項３記載の加速度制御装置。
5. 加速強さを決定する加速強さ決定手段をさらに備え、
   その加速強さを入力として、前記速度２乗微分値を一定とするための目標値となる目標速度２乗微分値を決定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の加速度制御装置。
6. 加速強さを決定する加速強さ決定手段をさらに備え、
   その加速強さに基づいて目標加速度および目標速度２乗微分値を決定し、
   前記一次制御においては前記目標加速度となるように車両の加速度を制御し、前記二次制御においては前記目標速度２乗微分値となるように車両の加速度を制御することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか1項に記載の加速度制御装置。
7. 前記目標加速度と前記目標速度２乗微分値とに基づいて切り替え速度を算出し、
   その切り替え速度において前記一次制御から前記二次制御へ切り替えることを特徴とする請求項６記載の加速度制御装置。
8. 目標速度を設定し、
   その目標速度までの加速制御中であって車両の現在速度が前記切り替え速度よりも低い場合に前記一次制御を実行し、前記目標速度までの加速制御中であって車両の現在速度が前記切り替え速度以上の場合に前記二次制御を実行することを特徴とする請求項７記載の加速度制御装置。
9. 前記加速強さ決定手段は、アクセル開度に基づいて前記加速強さを決定することを特徴とする請求項５乃至８のいずれか1項に記載の加速度制御装置。
10. 前記加速強さ決定手段は、前記目標速度と車両の現在速度との速度差に基づいて前記加速強さを決定することを特徴とする請求項８記載の加速度制御装置。
11. 運転者が加速強さを設定するための加速強さ設定スイッチをさらに備え、
    前記加速強さ決定手段は、前記加速強さ設定スイッチからの信号に基づいて前記加速強さを決定することを特徴とする請求項８に記載の加速度制御装置。
12. 前記加速強さ設定スイッチは加速の強さ自体を設定するものであり、
    前記加速強さ決定手段は、前記加速強さ設定スイッチの設定値に基づいて前記加速強さを決定することを特徴とする請求項１１記載の加速度制御装置。
13. 前記加速強さ設定スイッチは前記目標速度に到達するまでの到達時間を設定するものであり、
    前記加速強さ決定手段は、前記加速強さ設定スイッチによって設定された到達時間に基づいて前記加速強さを決定することを特徴とする請求項１１記載の加速度制御装置。
14. 前記加速強さ設定スイッチは前記目標速度に到達するまでの到達距離を設定するものであり、
    前記加速強さ決定手段は、前記加速強さ設定スイッチによって設定された到達距離に基づいて前記加速強さを決定することを特徴とする請求項１１記載の加速度制御装置。
15. 前記車両が走行している道路の道路幅員を検出する道路幅員検出手段を備え、
    前記加速強さ決定手段は、前記道路幅員検出手段によって検出された道路幅員を前記加速強さとして決定することを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の加速度制御装置。
16. 前記車両が走行している道路の曲率を検出する道路曲率検出手段を備え、
    前記加速強さ決定手段は、前記道路曲率検出手段によって検出された道路の曲率を前記加速強さとして決定することを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の加速度制御装置。
17. 前記加速強さ決定手段は、現在の車両の加速度に基づいて前記加速強さを決定することを特徴とする請求項５乃至７のいずれか1項に記載の加速度制御装置。
18. 前記車両の加速度を検出する加速度センサをさらに備えており、
    前記加速強さ決定手段は、前記加速度センサによって検出された現在の車両の加速度に基づいて前記加速強さを決定することを特徴とする請求項１７記載の加速度制御装置。

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