(57)【要約】【課題】ドライバがアクセルペダルを踏んだままの状態で、自動で追従制御を開始し、ドライバがアクセルペダルを踏み込むと追従制御が解除される車両走行制御装置。【解決手段】アクセルペダルの操作の変化量が、所定の範囲内に所定の時間以上、留まる場合、通常制御から追従制御へ切替え、先行車との車間距離を所定の距離に保つ自動制御を開始し、アクセルペダルの操作の変化量が、所定値以上増加した場合には、追従制御から通常制御へ復帰する、アクセル操作反力演算部からの指令値に応じて操作反力を前記アクセルペダルに発生させる、また、追従制御から通常制御に切り替わった時に、前記追従制御部のトルク指令値から前記通常制御部のトルク指令値へ所定の傾きをもって切替えること。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライバが操作するアクセルペダルと、
先行車に対する車間距離を検出するセンサと、
前記アクセルペダルの操作量に応じてトルク指令値を演算する通常制御部と、
前記車間距離を一定とするようなトルク指令値又は液圧指令値を演算する追従制御部と、
前記アクセルペダルの操作の変化量が、所定の範囲内に所定の時間以上、留まる場合、通常制御から追従制御へ切替えを指令し、前記変化量が、所定値以上増加した場合には、追従制御から通常制御への復帰を指令する判断部と、
前記判断部の指令に応じて、出力するトルク指令値を切替える切替部と、
前記アクセルペダルに発生させる操作反力を指令するアクセル操作反力演算部と、
前記アクセル操作反力演算部からの指令値に応じて操作反力を前記アクセルペダルに発生させる操作反力発生部と、
を備える車両走行制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載された車両走行制御装置において、
前記追従制御部は、通常制御から追従制御に切り替わった時の車間距離を一定に保つように、トルク指令値又は液圧指令値を演算して出力することを特徴とする車両走行制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載された車両走行制御装置において、
前記切替部は、通常制御中は、前記通常制御部のトルク指令値を出力し、追従制御中は、前記追従制御部のトルク指令値を出力することを特徴とする車両走行制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載された車両走行制御装置において、
追従制御から通常制御に切り替わった時に、前記追従制御部のトルク指令値から前記通常制御部のトルク指令値へ所定の傾きをもって切替えることを特徴とする車両走行制御装置。
【請求項５】
請求項２に記載された車両走行制御装置において、
前記追従制御部は、追従制御から通常制御に切り替わった時に、自車両を減速させることのない液圧指令値を演算し出力することを特徴とする車両走行制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載された車両走行制御装置において、
前記アクセル操作反力演算部は、追従制御モード中に先行車との車間距離が所定の距離以下となった場合、前記アクセルペダルを振動させるアクセル操作反力を演算し出力することを特徴とする車両走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両と先行車との車間距離を制御するための車両走行制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、レーダ等のセンサで先行車との車間距離を計測し、この車間距離が所定の距離以下になると、ドライバが踏んでいるアクセルペダルの反力を増大させることにより、アクセルペダルを戻すようドライバに注意を喚起し、ペダルが戻ると自動でブレーキがかかり、車間距離を適切な距離に保つ装置が、例えば、特許文献１に開示されているように、知られている。
【０００３】
また、特許文献２は、緩速走行モード設定スイッチをＯＮにすると、その時のアクセルペダルの踏み込み量に応じた車速で、限界車間距離以上に車間距離を保つように緩速走行を行ない、車間距離が限界車間距離以下の場合には、ブレーキをかけて車両を停止させるように制御する走行制御装置が開示されている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された装置では、ドライバがアクセルペダルを戻さなければ、ブレーキが作動しないため、先行車に接近する度に、アクセルペダルから足を離し、再び加速する時には、アクセルペダルを踏み込むため、頻繁にアクセルペダルを踏み離す操作が必要となり、ドライバにとって煩わしい。
【０００５】
また、特許文献２に記載された装置では、緩速走行モードにおいて、ドライバがアクセルペダルを踏んだ状態でも、車間距離を保つように加速や減速を自動で行う手段を有するが、先行車を追い越す時等の一時的に緩速走行モードを解除したい場合には、ターンシグナルをＯＮして追い越し加速の意思を装置に伝えるか、緩速走行モード設定スイッチをＯＦＦにする必要があり、速やかに加速に移ることができない。また、再び緩速走行モードに戻るには、緩速走行モード設定スイッチをＯＮする必要があり、ドライバにとって煩わしさが残る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上のような従来技術の問題点を解決し、ドライバに操作負担が軽減された快適な安全運転を提供することを課題とするものである。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−８１４７号公報
【特許文献２】特開平２−１２８９３１号公報
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ドライバが操作するアクセルペダルと、先行車に対する車間距離を検出するセンサと、前記アクセルペダルの操作量に応じてトルク指令値を演算する通常制御部と、前記車間距離を一定とするようなトルク指令値又は液圧指令値を演算する追従制御部と、前記アクセルペダルの操作の変化量が、所定の範囲内に所定の時間以上、留まる場合、通常制御から追従制御へ切替えを指令し、前記変化量が、所定値以上増加した場合には、追従制御から通常制御への復帰を指令する判断部と、前記判断部の指令に応じて、出力するトルク指令値を切替える切替部と、前記アクセルペダルに発生させる操作反力を指令するアクセル操作反力演算部と、前記アクセル操作反力演算部からの指令値に応じて操作反力を前記アクセルペダルに発生させる操作反力発生部と、を備える車両走行制御装置。
【０００９】
本発明では、ドライバがアクセルペダルを踏んだ状態で、その操作量が所定の期間以上、所定の範囲内に留まる場合、先行車との車間距離を所定の距離に保つ追従制御を自動的に開始すると共に、ドライバがアクセルペダルを踏み込み、その操作量が所定値以上増加した場合、ドライバに加速の意思があると判断して、上記追従制御を解除するものである。
【発明の効果】
【００１０】
車両のアクセルペダルやスイッチをドライバが頻繁に細かく操作することを要さずに、車両を快適かつ安全に走行することができる利便性の高い自動運転を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施するための最良の形態である実施例について、以下、図面を用いて説明する。
図１は、車両走行制御装置のコントローラ内部及びその周辺の構成を示す図である。
【００１２】
センサ20は、自車両と先行車との車間距離を計測するためのセンサであり、例えばレーザレーダ装置又はミリ波レーダ装置などが用いられる。検出した車間距離は、コントローラ50に出力される。
【００１３】
メインスイッチ30は、車両走行制御装置による追従制御を行うために、ドライバにより操作される。メインスイッチ30からの信号は、コントローラ50に出力される。
【００１４】
アクセルペダル40は、ドライバによって操作され、その操作量は、コントローラ50に出力される。また、コントローラ50のアクセル操作反力演算部55は、アクセル操作反力指令値をアクセルペダル40の操作反力発生部45に出力し、押し戻すような反力を発生させる。
【００１５】
スロットルアクチュエータ10は、コントローラ50からのトルク指令値に応じて、エンジン吸気管に設けられたスロットルバルブの開度を調節し、エンジントルク、すなわち自車両の駆動力を制御する。
【００１６】
ブレーキアクチュエータ60は、例えば負圧式ブースターを備え、コントローラ50からの液圧指令値に応じて、ブレーキ液圧を調節することにより自車両の制動力を制御する。
【００１７】
コントローラ50は、ＣＰＵ及びＲＯＭ、ＲＡＭ等のＣＰＵ周辺部品とから構成されており、車両走行制御装置の全体の制御を行うものであり、ＣＰＵのソフトウェア形態により、通常制御部51、追従制御部52、判断部53、切替部54及びアクセル操作反力演算部55を有する。
【００１８】
通常制御部51は、アクセル操作量に応じてドライバが意図する駆動力が自車両に発生するようトルク指令値を出力する。
追従制御部52は、車間距離が設定された目標車間距離を保つように、トルク指令値と液圧指令値を出力する。
【００１９】
判断部53は、アクセル操作量に応じて、通常制御部51のトルク指令値と追従制御部52のトルク指令値のどちらか一方を選択するか判断する。
切替部54は、判断部53の判断結果に基づいて通常制御部51のトルク指令値と追従制御部52のトルク指令値のいずれかを選択して切替えるが、この切替時に、トルク指令値が急激に変化しないように、所定の傾きをもって切替えるのである。
【００２０】
アクセル操作反力演算部55は、アクセルペダル40を踏んだ状態で、車間距離が所定の距離以下になった場合、アクセルペダル40を振動させる反力を発生させることにより、ドライバにアクセルペダル40を離すように注意を与える。
【００２１】
図２は、本発明の処理手順を示すフローチャートである。図２に示された処理手順は、コントローラ50において、走行中一定の制御周期、例えば0.01秒間隔で実行される。
【００２２】
ステップＳ１０１では、メインスイッチ30がドライバによりオン操作されているか否かを判定する。
【００２３】
ステップＳ１０２では、センサ20から出力された車間距離を読み込み、先行車が所定の車間距離内にあるか否かを判断する。
【００２４】
ステップＳ１０３では、アクセル操作量に基づいてドライバがアクセルペダル40を踏んでいるか否かを判断する。
【００２５】
ステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０３の全ての条件が満足された（ＹＥＳの）時、ステップS１０４へ進む。
【００２６】
ステップＳ１０４では、制御周期が一つ前の時のアクセル操作量（前回値）と今回のアクセル操作量から変化量を算出する。この変化量は、ドライバがアクセルペダル40を踏み込むと正の値になり、緩めると負の値になる。
【００２７】
ステップＳ１０５では、その変化量に基づき、通常制御か追従制御のどちらへ切替えるか、又は切替えないかを判定する。
【００２８】
ステップＳ１０６では、切替部54に対し、追従制御に切替えるように指示する。
【００２９】
ステップＳ１０７では、切替部54に対し、通常制御に切替えることを指示する。
【００３０】
ステップＳ１０８では、今回のアクセル操作量をコントローラ50内のRAMに保存し、次の制御周期のステップＳ１０４において、アクセル操作量(前回値)として参照する。
【００３１】
図３は、ステップＳ１０５の判定処理について、更に詳しいフローチャートを示す。
【００３２】
ステップＳ２０１では、現在、追従制御中であるのか又は通常制御中なのであるかを判定する。通常制御中の場合、ステップＳ２０２へ進み、追従制御に入るか否かの判定を行う。
【００３３】
ステップＳ２０２では、ステップＳ１０４で算出した変化量が所定の閾値の条件である−A以上であってA未満であるか否かを判定し、肯定（ＹＥＳ）と判定された場合は、ステップＳ２０３でタイマーを作動し、ステップＳ２０２が肯定判定されてからの経過時間を計測する。
【００３４】
ステップＳ２０４で、経過時間が所定のＴ秒を超えたか否かを判定し、超えた場合は、ドライバがアクセルペダル40を一定に保っていると判断し、ステップＳ１０６へ進み、追従制御へと切り換えられる。こうして、ドライバがアクセルペダルを踏んでいる状態で、追従制御に入り、加速又は減速が自動的に行われるため、先行車に接近した場合に、アクセルペダルから足を離すような操作を要することなく、また先行車が加速した場合には、アクセルペダルを踏み込むような操作を要することなく、所定の車間距離を保つように加速するように自動制御されるので、ドライバの負担が軽減する。
【００３５】
ステップＳ２０２で否定（ＮＯ）と判定された場合は、ドライバがアクセルペダル40を踏む込み又は戻す操作を行っていると判断し、ステップＳ１０７へ進み、通常制御を継続する。この時、ステップＳ２０３で作動させたタイマーを初期化し、ステップＳ２０２が肯定判定されてからの経過時間が正しく計測できるようにしておく。
【００３６】
ステップＳ２０１において追従制御中と判断される（ＹＥＳの）場合、ステップＳ２０５へ進み、通常制御に復帰するか否かの判定を行う。
【００３７】
ステップＳ２０５では、ステップＳ１０４で算出した変化量がＡを超えた場合、ドライバがアクセルペダル40を踏み込んだと判定し、ステップＳ１０７へ進み、通常制御へ復帰する。そのため、ドライバが加速したい時には、アクセルペダルを更に踏み込むだけで、追従制御が解除され、アクセルペダル操作量に応じた加速制御に速やかに移ることができる。なお、ステップＳ２０５では、算出した変化量がＡを超える場合を除いて、ステップＳ１０１へ進み、追従制御を継続する。また、ステップＳ２０５からステップＳ１０７へ進んで通常制御へ復帰し、ドライバの望むような加速を実現した後、アクセルペダルを一定に保つと、再び追従制御に入ることとなる。
【００３８】
図４は、アクセルペダルの変化量の変化と制御モードの切替え及びタイマーの動作の関係を示しており、これを用いて、上記の判定処理を更に詳しく説明する。
【００３９】
図４の上側のグラフは、ステップＳ１０４で算出される変化量を示し、正の値はドライバがアクセルペダル40を踏み込み動作をしていること、負の値はドライバがアクセルペダル40を戻す動作をしていることを示している。
【００４０】
図４の下側のグラフは、ステップＳ２０３で作動を開始するタイマーであり、変化量が切替判断上限Aと切替判断下限−Ａに入っている場合に、カウントアップする。
【００４１】
ドライバがアクセルペダル40の踏み戻しを繰り返している時は、タイマーが切替判断時間Ｔを超えないため、通常制御を選択し、アクセルペダル40の操作量に応じて、自車両は加速する（以上、区間Ｋ１０１の動作）。
【００４２】
ドライバがアクセルペダル40を一定に保ち、その変化量が切替判断の閾値内である状態において、切替判断時間Ｔが経過すると、通常制御から追従制御へ切り替わり、その切り替わった時の車間距離を目標車間距離に設定し、追従制御を開始する（以上、区間Ｋ１０２の動作）。
【００４３】
追従制御中は、ドライバによるアクセルペダル40の操作量に関係なく、車間距離が目標車間距離になるように自動で加速又は減速の制御を行う。この時、ドライバがアクセルペダル40を踏み増して、変化量が切替判断上限Ａを超えない限りは、追従制御を継続する（以上、区間Ｋ１０３の動作）。
【００４４】
ドライバが自車両を加速させるためにアクセルペダル40を踏み込み、変化量が切替判断上限Ａを超える場合には、通常制御に復帰して、アクセル操作量に応じた加速を行う（以上、区間Ｋ１０４の動作）。
【００４５】
次に、切替部54の処理について説明する。
判断部53において、追従制御に切替えると判断された場合、切替部54において、追従制御部52の出力のトルク指令値を選択し、これをスロットルアクチュエータ10に出力する。逆に、通常制御に切替えると判断された場合には、通常制御部51の出力のトルク指令値を出力する。さらに、切替えた時の加速の衝撃を和らげるため、切替部54の出力のトルク指令値には、所定の傾きＸ以上の大きさで変化しないように制限をかける。
【００４６】
図５は、以上の動作におけるトルク指令値と液圧指令値の変化について、追従制御から通常制御に切替わる場合を例として説明する。ここで、
Ｔ１：通常制御部51の出力であるトルク指令値、
Ｔ２：追従制御部52の出力であるトルク指令値、
Ｔ３：切替部54の出力であるトルク指令値、
Ｔ３_Ｚ１：切替部54の出力であるトルク指令値（前回値）、
とすると、
区間Ｋ２０１においては、Ｔ３＝Ｔ２
区間Ｋ２０２においては、Ｔ３＝Ｔ３_Ｚ１＋Ｘ
区間Ｋ２０３においては、Ｔ３＝Ｔ１
となる。
【００４７】
また、追従制御において減速中の状態から通常制御に切替わる場合には、ドライバが意図する加速を妨害しないように、追従制御部52が出力する液圧指令値を、自車両にブレーキがかからない値、例えば実質的に０とする。
【００４８】
図６は、コントローラ50が備えるアクセル操作反力演算部55の処理について説明するためのアクセル操作の一例を示す。
【００４９】
通常制御であるか追従制御であるかに関わらず、車間距離が所定の距離Ｄ以下になった場合、アクセル操作反力演算部55は、図６に示されているように、アクセルペダル40が戻される方向へと振動するように、アクセル操作反力指令値を出力する。これにより、従来のアクセルペダル40を押し戻すだけの反力を発生させるものと比較し、アクセルペダル40を足先だけで踏んでいる場合、低速走行時でアクセルペダルの踏み込みが浅いような場合でも、ドライバに確実に注意を与えることができるという効果を奏するのである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】車両走行制御装置のコントローラ内部及びその周辺の構成を示す図
【図２】車両走行制御装置の処理を表すフローチャート1
【図３】車両走行制御装置の処理を表すフローチャート1の詳細
【図４】通常制御と追従制御の切替方法を説明する図
【図５】切替部の処理を説明する図
【図６】アクセル操作反力演算部の処理を説明する図
【符号の説明】
【００５１】
10  スロットルアクチュエータ、20  センサ、30  メインスイッチ、40  アクセルペダル、50  コントローラ、51  通常制御部、52  追従制御部、53  判断部、54  切替部、55  アクセル操作反力演算部、60  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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