(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の速度を検出する自車速検出手段と、
先行車両の速度を検出する先行車速検出手段と、
先行車両と自車両との間の実車間距離を検出する車間距離検出手段と、
先行車両と自車両との間の目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、
自車両の制動力及び駆動力を調整する制駆動力制御手段と、
前記車間距離検出手段で検出した実車間距離が前記目標車間距離設定手段で設定した目標車間距離と一致するように前記自車速検出手段で検出した自車速に応じて前記制駆動力制御手段を制御する制御手段と、を備えた車両用追従走行制御装置において、
前記目標車間距離設定手段は、少なくとも前記先行車速検出手段で検出した先行車速に基づいて前記目標車間距離を算出する目標車間距離算出手段と、
前記先行車両の変更を検出する先行車両変更検出手段と、
前記先行車両の停止を検出する先行車両停止検出手段と、
前記先行車両変更検出手段で前記先行車両が変更したことを検出したときには前記実車間距離が前記目標車間距離に徐々に一致するように前記目標車間距離を補正し、且つ前記目標車間距離を補正中に前記先行車両が停止したことを検出したときには前記実車間距離が前記目標車間距離に速やかに一致するように前記目標車間距離を補正する補正手段と、を備えることを特徴とする車両用追従走行制御装置。
【請求項２】
自車両の速度を検出する自車速検出手段と、
先行車両の速度を検出する先行車速検出手段と、
先行車両と自車両との間の実車間距離を検出する車間距離検出手段と、
少なくとも前記先行車速検出手段で検出した先行車速に基づいて目標車間距離最終値を算出する目標車間距離最終値算出手段と、
前記先行車両の変更を検出する先行車両変更検出手段と、
前記先行車両の停止を検出する先行車両停止検出手段と、
当該先行車両変更手段で前記先行車両の変更を検出した時点での前記実車間距離に基づいて前記目標車間距離最終値に徐々に収束する過渡目標車間距離を算出する過渡目標車間距離算出手段と、
定常追従時には前記目標車間距離最終値を前記目標車間距離として設定し、前記先行車両が変更したことを検出したときには前記目標車間距離最終値に代えて前記過渡目標車間距離を前記目標車間距離として設定する目標車間距離設定手段と、
自車両の制動力及び駆動力を調整する制駆動力制御手段と、
前記車間距離検出手段で検出した実車間距離が前記目標車間距離設定手段で設定した目標車間距離と一致するように前記自車速検出手段で検出した自車速に応じて前記制駆動力制御手段を制御する制御手段と、を備えた車両用追従走行制御装置であって、
前記過渡目標車間距離算出手段は、前記先行車両停止検出手段で前記先行車両が停止したことを検出したときには前記過渡目標車間距離を速やかに前記目標車間距離最終値に収束させるようになっていることを特徴とする車両用追従走行制御装置。
【請求項３】
前記過渡目標車間距離算出手段は、前記先行車両の停止を検出し且つ少なくとも前記自車速が所定値以下又は前記実車間距離が所定値以下となったときに、前記過渡目標車間距離を前記目標車間距離最終値に速やかに収束させるようになっていることを特徴とする請求項２記載の車両用追従走行制御装置。
【請求項４】
前記過渡目標車間距離算出手段は、前記過渡目標車間距離を収束ゲインに基づいて算出し、前記先行車両の停止を検出したときには、当該収束ゲインを先行車両の非停止時よりも大きくすることにより前記収束度合を大きくするようになっていることを特徴とする請求項２又は３記載の車両用追従走行制御装置。
【請求項５】
前記収束ゲインを、前記先行車両の変更を検出した時点での、前記目標車間距離最終値と前記実車間距離との偏差及び前記先行車両と自車両との相対車速に基づいて設定することを特徴とする請求項４記載の車両用追従走行制御装置。
【請求項６】
前記先行車両停止検出手段は、前記先行車速検出手段で検出した先行車速が所定値以下であるとき、前記先行車両が停止していると判定するようになっていることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の車両用追従走行制御装置。
【請求項７】
自車両の速度を検出する自車速検出手段と、
先行車両の速度を検出する先行車速検出手段と、
先行車両と自車両との間の実車間距離を検出する車間距離検出手段と、
先行車両の変更を検出する先行車両変更検出手段と、
少なくとも前記先行車速検出手段で検出した先行車速に基づいて目標車間距離最終値を算出する目標車間距離最終値算出手段と、
前記先行車両変更検出手段で前記先行車両の変更を検出した時点での前記実車間距離及び前記目標車間距離最終値の偏差に基づいて徐々に零に収束する目標車間距離過渡値を算出する目標車間距離過渡値算出手段と、
前記目標車間距離最終値と前記目標車間距離過渡値との和に基づいて先行車両と自車両との間の目標車間距離を算出する目標車間距離算出手段と、
自車両の制動力及び駆動力を調整する制駆動力制御手段と、
前記車間距離検出手段で検出した実車間距離が前記目標車間距離算出手段で算出した目標車間距離と一致するように前記自車速検出手段で検出した自車速に応じて前記制駆動力制御手段を制御する制御手段と、を備えた車両用追従走行制御装置であって、
前記目標車間距離算出手段は、自車両の前記目標車間距離最終値に対する応答特性が前記目標車間距離過渡値に対する応答特性よりも速くなるように前記目標車間距離を算出することを特徴とする車両用追従走行制御装置。
【請求項８】
前記先行車両変更検出手段は、先行車両の有無を検出する先行車両有無検出手段で先行車両を検出しない状態から検出する状態となったとき、前記車間距離検出手段で検出される実車間距離の変化量が基準値以上となったとき、先行車両と自車量との相対車速を検出する相対車速検出手段で検出される相対車速の変化量が基準値以上となったとき、先行車両と自車両との横方向の距離を検出する横方向距離検出手段で検出する横方向距離の変化量が基準値以上となったとき、の少なくとも何れか一つが成立したとき、前記先行車両が変更したと判定するようになっていることを特徴とする請求項７記載の車両用追従走行制御装置。
【請求項９】
自車両の速度を検出する自車速検出手段と、
先行車両と自車両との間の実車間距離を検出する車間距離検出手段と、
先行車両と自車両との間の目標車間距離を算出する目標車間距離算出手段と、
自車両の制動力及び駆動力を調整する制駆動力制御手段と、
前記車間距離検出手段で検出した実車間距離が前記目標車間距離算出手段で算出した目標車間距離と一致するように前記自車速検出手段で検出した自車速に応じて前記制駆動力制御手段を制御する制御手段と、を備えた車両用追従走行制御装置であって、
前記目標車間距離算出手段は、先行車両の変更を検出する先行車両変更検出手段と、
先行車両の減速を検出する先行車両減速検出手段と、
少なくとも前記先行車速検出手段で検出した先行車速に基づき目標車間距離最終値を算出する目標車間距離最終値算出手段と、
前記先行車両変更検出手段で前記先行車両の変更を検出した時点での前記実車間距離及び前記目標車間距離最終値の偏差に基づいて徐々に零に収束する目標車間距離過渡値を算出する目標車間距離過渡値算出手段と、を有し、
前記目標車間距離最終値及び前記目標車間距離過渡値の和に基づいて前記目標車間距離を算出し、且つ前記先行車両減速検出手段で前記先行車両の減速を検出したときには前記目標車間距離を前記目標車間距離最終値に速やかに収束させることを特徴とする車両用追従走行制御装置。
【請求項１０】
前記目標車間距離算出手段は、前記先行車両の減速を検出し且つ前記実車間距離が前記目標車間距離最終値よりも所定値以上大きいときに前記目標車間距離を前記目標車間距離最終値に速やかに収束させることを特徴とする請求項９記載の車両用追従走行制御装置。
【請求項１１】
前記目標車間距離過渡値算出手段は、前記目標車間距離過渡値を収束ゲインに基づいて算出し、前記先行車両の減速を検出したときには前記収束ゲインの収束度合を先行車両の非減速時よりも大きくするようになっていることを特徴とする請求項９又は１０記載の車両用追従走行制御装置。
【請求項１２】
前記収束ゲインを、前記先行車両の変更を検出した時点での、前記目標車間距離最終値と前記実車間距離との偏差及び前記先行車両と自車両との相対車速に基づいて設定することを特徴とする請求項１１記載の車両用追従走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、先行車両との車間距離を保ちつつ先行車両に追従して走行するようにした車両用追従走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の車両用追従走行制御装置としては、数々のものが提案されている。
ところで、このように、先行車両に追従して走行している状態で例えば車速制御中、或いは車間距離制御中に車両が割り込んできたときには、目標車間距離を先行車速に所定の車間時間を乗じて算出する方法を用いている場合、この目標車間距離に対してフィードバック制御を行うと、急減速や急加速することになり、運転者に違和感を与えることになる。
【０００３】
これを回避するために、例えば特開平１１−２０５０３号公報に記載されているように、例えば割り込みが行われ、自車両よりも早い車両を目標車間距離よりも短い車間距離で新たに先行車両として認識した場合等、先行車両と自車両との間の実車間距離が目標車間距離よりも急激に減少し減速が必要になると、目標車速算出に用いる先行車追従制御の応答特性を決定する制御ゲインを、応答特性が遅くなるように設定して、これと割り込んできた車両との相対速度、車間距離に基づいて目標車速を算出している。これによって、結果的に先行車速に応じた目標車間距離とは別の目標車間距離を算出しこれに対してフィードバック制御を行うことによって、自車両が急減速することなく、加減速度変動の小さい滑らかな制御で定常追従走行に移行させるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載の車両用追従走行制御装置においては、定常追従時の車間距離である、先行車速に応じた目標車間距離最終値に対し、割り込み時の車間距離から前記目標車間距離最終値に徐々に収束させていくように構成されているため、この徐々に収束させている緩加減速制御中に、先行車両が加減速を行った場合や先行車両が停車した場合には、このまま緩加減速制御を継続すると、先行車両の加減速に対する車速応答性が低下したり、停止した先行車両に対して自車両が極低速で接近したり、逆に、減速度が足りずに車間距離が詰まったりしてしまい、運転者に違和感を与えることになる。
【０００５】
これを回避するために、例えば先行車両が加減速を行った場合や先行車両が停止した時点で緩加減速制御を終了すると、目標車間距離がステップ状に変化してしまうため、やはり運転者に違和感を与えることになる。
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題に着目してなされたものであり、最終的な目標車間距離、すなわち、先行車両の加減速により変化した先行車速に応じた目標車間距離や、先行車両の停止時の車間距離にスムーズに近づくようにすることによって、運転者に与える違和感を低減することの可能な車両用追従走行制御装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る車両用追従走行制御装置は、自車両の速度を検出する自車速検出手段と、先行車両の速度を検出する先行車速検出手段と、先行車両と自車両との間の実車間距離を検出する車間距離検出手段と、先行車両と自車両との間の目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、自車両の制動力及び駆動力を調整する制駆動力制御手段と、前記車間距離検出手段で検出した実車間距離が前記目標車間距離設定手段で設定した目標車間距離と一致するように前記自車速検出手段で検出した自車速に応じて前記制駆動力制御手段を制御する制御手段と、を備えた車両用追従走行制御装置において、前記目標車間距離設定手段は、少なくとも前記先行車速検出手段で検出した先行車速に基づいて前記目標車間距離を算出する目標車間距離算出手段と、前記先行車両の変更を検出する先行車両変更検出手段と、前記先行車両の停止を検出する先行車両停止検出手段と、前記先行車両変更検出手段で前記先行車両が変更したことを検出したときには前記実車間距離が前記目標車間距離に徐々に一致するように前記目標車間距離を補正し、且つ前記目標車間距離を補正中に前記先行車両が停止したことを検出したときには前記実車間距離が前記目標車間距離に速やかに一致するように前記目標車間距離を補正する補正手段と、を備えることを特徴としている。
【０００７】
この請求項１に係る発明では、目標車間距離設定手段で設定された目標車間距離と、先行車両と自車両との間の実車間距離とが一致するように、自車速に応じて制駆動力制御手段が制御されて車間距離が制御される。このとき、目標車間距離設定手段では、少なくとも先行車速に基づいて目標車間距離を算出しており、先行車両と所定の車間距離を保って追従走行する定常追従を行っている場合には、目標車間距離と実車間距離とが一致するように制御が行われるが、先行車両の変更を検出したときには、前記先行車速に基づく目標車間距離は、この目標車間距離に前記実車間距離が徐々に近づくように補正され、この補正された目標車間距離に基づいて制御が行われる。すなわち、他車両の割り込みや自車両の車線変更等によって先行車両が変更したときには目標車間距離と実車間距離との差が変化することからこれに伴って自車速が急変することになるが、実車間距離が目標車間距離に徐々に一致するように目標車間距離を補正するから、自車速の急変が回避される。
【０００８】
そして、この補正を行っている状態で先行車両が停止したことを検出したときには、前記先行車速に基づく目標車間距離は、この目標車間距離に前記実車間距離が速やかに一致するように目標車間距離が補正され、この補正された目標車間距離に基づいて制御が行われる。すなわち、目標車間距離を補正している状態では実車間距離が徐々に先行車速に基づく目標車間距離に一致するように制御が行われており、この状態で先行車両が停止した場合には引き続き緩やかに先行車両に接近していくことになり、停止している先行車両に対して自車両は極低速で接近していくことになる。しかしながら、先行車両の停止を検出したときには、先行車速に基づく目標車間距離は、実車間距離が目標車間距離に速やかに一致するように補正されるから、停止している先行車両にのろのろと接近していくことはなく速やかに接近することになる。
【０００９】
また、請求項２に係る車両用追従走行制御装置は、自車両の速度を検出する自車速検出手段と、先行車両の速度を検出する先行車速検出手段と、先行車両と自車両との間の実車間距離を検出する車間距離検出手段と、少なくとも前記先行車速検出手段で検出した先行車速に基づいて目標車間距離最終値を算出する目標車間距離最終値算出手段と、前記先行車両の変更を検出する先行車両変更検出手段と、前記先行車両の停止を検出する先行車両停止検出手段と、当該先行車両変更手段で前記先行車両の変更を検出した時点での前記実車間距離に基づいて前記目標車間距離最終値に徐々に収束する過渡目標車間距離を算出する過渡目標車間距離算出手段と、定常追従時には前記目標車間距離最終値を前記目標車間距離として設定し、前記先行車両が変更したことを検出したときには前記目標車間距離最終値に代えて前記過渡目標車間距離を前記目標車間距離として設定する目標車間距離設定手段と、自車両の制動力及び駆動力を調整する制駆動力制御手段と、前記車間距離検出手段で検出した実車間距離が前記目標車間距離設定手段で設定した目標車間距離と一致するように前記自車速検出手段で検出した自車速に応じて前記制駆動力制御手段を制御する制御手段と、を備えた車両用追従走行制御装置であって、前記過渡目標車間距離算出手段は、前記先行車両停止検出手段で前記先行車両が停止したことを検出したときには前記過渡目標車間距離を速やかに前記目標車間距離最終値に収束させるようになっていることを特徴としている。
【００１０】
この請求項２に係る発明では、目標車間距離設定手段で設定された目標車間距離と、先行車両と自車両との間の実車間距離とが一致するように、自車速に応じて制駆動力制御手段が制御されて車間距離が制御される。このとき、目標車間距離設定手段では、少なくとも先行車速に基づいて目標車間距離最終値を算出しており、先行車両と所定の車間距離を保って追従走行する定常追従を行っているときにはこの目標車間距離最終値が目標車間距離として設定されて、この目標車間距離最終値と実車間距離とが一致するように制御が行われるが、先行車両の変更を検出したときには、目標車間距離最終値に代えて過渡目標車間距離が目標車間距離として設定される。この過渡目標車間距離は、先行車両が変更したことを検出した時点の実車間距離に基づいて設定され、目標車間距離最終値に徐々に収束するよう設定される。
【００１１】
したがって、割り込み等によって先行車両が変更したときには目標車間距離と実車間距離との差が変化することから自車速が急変することになるが、先行車両が変更したときには目標車間距離最終値に代えて過渡目標車間距離が目標車間距離として設定され、この過渡目標車間距離は徐々に目標車間距離最終値に収束するから、この過渡目標車間距離に基づいて制御を行うことによって自車速の急変が回避される。
【００１２】
そして、この過渡目標車間距離が目標車間距離最終値に収束していない状態で先行車両が停止したことを検出したときには、過渡目標車間距離の目標車間距離最終値への収束度合がこれまでよりも大きな値に変更され、その結果、速やかに目標車間距離最終値に収束することになる。すなわち、過渡目標車間距離が目標車間距離最終値に収束していない状態では、実車間距離が徐々に目標車間距離最終値に一致するように制御が行われており、この状態で先行車両が停止した場合には引き続き緩やかに先行車両に接近していくことになって、極低速で先行車両に接近することになる。しかしながら、先行車両の停止を検出したときには、実車間距離が目標車間距離最終値に速やかに一致するように制御されるから、停止している先行車両にのろのろと接近することはなく、速やかに接近することになる。
【００１３】
また、請求項３に係る車両用追従走行制御装置は、請求項２記載の車両用追従走行制御装置において、前記過渡目標車間距離算出手段は、前記先行車両の停止を検出し且つ少なくとも前記自車速が所定値以下又は前記実車間距離が所定値以下となったときに、前記過渡目標車間距離を前記目標車間距離最終値に速やかに収束させるようになっていることを特徴としている。
【００１４】
この請求項３に係る発明では、過渡目標車間距離算出手段は、先行車両の停止が検出され、且つ、自車速が所定値以下又は実車間距離が所定値以下となったときに収束度合が大きな値に変更される。
ここで、先行車両の停止が検出されたときに収束度合が大きな値に変更されると、自車両が比較的高速で走行している場合には、目標車間距離を速やかに目標車間距離最終値に収束させるために自車速がさらに高速になり、停止している先行車両に高速で接近することになる。しかしながら、自車速が所定値以下となったときに収束度合を変更することによって、停止している先行車両に高速で接近することが回避される。
【００１５】
同様に、先行車両の停止が検出されたときに収束度合が大きな値に変更されると、自車両よりも遠方で先行車両が停止した場合には、目標車間距離を速やかに目標車間距離最終値に収束させると、先行車両が遠方にあるほど自車速は増加し、急加減速が生じることになる。しかしながら、車間距離が所定値以下となったときに収束度合を変更することによって、停止している先行車両に高速で接近することが回避される。
【００１６】
また、請求項４に係る車両用追従走行制御装置は、請求項２又は３記載の車両用追従走行制御装置において、前記過渡目標車間距離算出手段は、前記過渡目標車間距離を収束ゲインに基づいて算出し、前記先行車両の停止を検出したときには、当該収束ゲインを先行車両の非停止時よりも大きくすることにより前記収束度合を大きくするようになっていることを特徴としている。
【００１７】
この請求項４に係る発明では、過渡目標車間距離を収束ゲインに基づいて算出しており、先行車両が停止したことを検出したときには、収束ゲインを、先行車両が停止していないときよりも大きくしている。
したがって、停止時には収束ゲインがより大きく設定されるから、過渡目標車間距離は、より速やかに目標車間距離最終値に収束することになる。
【００１８】
また、請求項５に係る車両用追従走行制御装置は、請求項４記載の車両用追従走行制御装置において、前記収束ゲインを、前記先行車両の変更を検出した時点での、前記目標車間距離最終値と前記実車間距離との偏差及び前記先行車両と自車両との相対車速に基づいて設定することを特徴としている。
この請求項５に係る発明では、先行車両の変更を検出した時点での目標車間距離最終値と実車間距離との偏差と、先行車両の変更を検出した時点での、先行車両と自車両との相対車速とに基づいて、収束ゲインが設定されるから、先行車両の変更を検出した時点での、先行車両と自車両との状態に適した収束ゲインが設定されることになる。
【００１９】
また、請求項６に係る車両用追従走行制御装置は、請求項１乃至５の何れかに記載の車両用追従走行制御装置において、前記先行車両停止検出手段は、前記先行車速検出手段で検出した先行車速が所定値以下であるとき、前記先行車両が停止していると判定するようになっていることを特徴としている。
この請求項６に係る発明では、先行車両停止検出手段では、先行車速検出手段で検出した先行車速が、予め設定した先行車両が停止したとみなすことの可能な所定値以下であるときに先行車両が停止していると判定する。よって、例えば、先行車両の車速を高精度に検出することができないような場合等には、先行車速と先行車両の実際の状態とが一致しない場合があるが、先行車速がある程度小さくなったときには先行車両は停止していると判定するから、先行車速の精度が悪い場合でも的確に制御を行うことが可能となる。
【００２０】
また、請求項７に係る車両用追従走行制御装置は、自車両の速度を検出する自車速検出手段と、先行車両の速度を検出する先行車速検出手段と、先行車両と自車両との間の実車間距離を検出する車間距離検出手段と、先行車両の変更を検出する先行車両変更検出手段と、少なくとも前記先行車速検出手段で検出した先行車速に基づいて目標車間距離最終値を算出する目標車間距離最終値算出手段と、前記先行車両変更検出手段で前記先行車両の変更を検出した時点での前記実車間距離及び前記目標車間距離最終値の偏差に基づいて徐々に零に収束する目標車間距離過渡値を算出する目標車間距離過渡値算出手段と、前記目標車間距離最終値と前記目標車間距離過渡値との和に基づいて先行車両と自車両との間の目標車間距離を算出する目標車間距離算出手段と、自車両の制動力及び駆動力を調整する制駆動力制御手段と、前記車間距離検出手段で検出した実車間距離が前記目標車間距離算出手段で算出した目標車間距離と一致するように前記自車速検出手段で検出した自車速に応じて前記制駆動力制御手段を制御する制御手段と、を備えた車両用追従走行制御装置であって、前記目標車間距離算出手段は、自車両の前記目標車間距離最終値に対する応答特性が前記目標車間距離過渡値に対する応答特性よりも速くなるように前記目標車間距離を算出することを特徴としている。
【００２１】
この請求項７に係る発明では、目標車間距離算出手段で算出された目標車間距離と、先行車両と自車両との間の実車間距離とが一致するように、自車速に応じて制駆動力制御手段が制御された車間距離が制御される。このとき、目標車間距離算出手段では、先行車両変更検出手段で先行車両の変更、つまり、割り込みによる先行車両の切り替わり、追いつきによる先行車両の新規検出、車線変更等による先行車両がなくなること、等を検出したときの実車間距離と目標車間距離最終値との偏差に基づいて算出される目標車間距離過渡値と、少なくとも先行車速に基づいて算出される目標車間距離最終値との和に基づいて目標車間距離を算出するが、目標車間距離最終値に対する応答特性は、目標車間距離過渡値に対する応答特性よりも速くなるように算出される。
【００２２】
したがって、割り込み等先行車両の変更が生じた場合には、目標車間距離最終値に対する応答特性は目標車間距離過渡値に対する応答特性よりも速くなるように設定されるから、目標車間距離は、目標車間距離過渡値の応答特性に応じて緩やかに目標車間距離最終値に収束することになり、実際の車間距離は緩やかに目標車間距離最終値へと移行する。一方、先行車両が減速或いは加速した場合には、目標車間距離最終値が変化するが、目標車間距離最終値に対する応答特性は、目標車間距離過渡値に対する応答特性よりも速いから、目標車間距離は速やかに目標車間距離最終値に収束することになり、速やかに目標車間距離最終値が確保されることになる。
【００２３】
また、請求項８に係る車両用追従走行制御装置は、請求項７記載の車両用追従走行制御装置において、前記先行車両変更検出手段は、先行車両の有無を検出する先行車両有無検出手段で先行車両を検出しない状態から検出する状態となったとき、前記車間距離検出手段で検出される実車間距離の変化量が基準値以上となったとき、先行車両と自車量との相対車速を検出する相対車速検出手段で検出される相対車速の変化量が基準値以上となったとき、先行車両と自車両との横方向の距離を検出する横方向距離検出手段で検出する横方向距離の変化量が基準値以上となったとき、の少なくとも何れか一つが成立したとき、前記先行車両が変更したと判定するようになっていることを特徴としている。
【００２４】
この請求項８に係る発明では、先行車両を検出しない状態から先行車両を検出する状態となったとき、先行車両と自車両との間の実車間距離の変化量が基準値以上となったとき、先行車両と自車両との相対車速の変化量が基準値以上となったとき、先行車両と自車両との間の横方向の距離の変化量が基準値以上となったとき、の何れか一つが成立したときに、先行車両が変更したと判定するから、先行車両の変更、つまり、割り込みによる先行車両の切り替わり、追いつきによる先行車両の新規検出、車線変更等による先行車両がなくなること、等を容易に検出することが可能となる。
【００２５】
また、請求項９に係る車両用追従走行制御装置は、自車両の速度を検出する自車速検出手段と、先行車両と自車両との間の実車間距離を検出する車間距離検出手段と、先行車両と自車両との間の目標車間距離を算出する目標車間距離算出手段と、自車両の制動力及び駆動力を調整する制駆動力制御手段と、前記車間距離検出手段で検出した実車間距離が前記目標車間距離算出手段で算出した目標車間距離と一致するように前記自車速検出手段で検出した自車速に応じて前記制駆動力制御手段を制御する制御手段と、を備えた車両用追従走行制御装置であって、前記目標車間距離算出手段は、先行車両の変更を検出する先行車両変更検出手段と、先行車両の減速を検出する先行車両減速検出手段と、少なくとも前記先行車速検出手段で検出した先行車速に基づき目標車間距離最終値を算出する目標車間距離最終値算出手段と、前記先行車両変更検出手段で前記先行車両の変更を検出した時点での前記実車間距離及び前記目標車間距離最終値の偏差に基づいて徐々に零に収束する目標車間距離過渡値を算出する目標車間距離過渡値算出手段と、を有し、前記目標車間距離最終値及び前記目標車間距離過渡値の和に基づいて前記目標車間距離を算出し、且つ前記先行車両減速検出手段で前記先行車両の減速を検出したときには前記目標車間距離を前記目標車間距離最終値に速やかに収束させることを特徴としている。
【００２６】
この請求項９に係る発明では、目標車間距離算出手段で算出された目標車間距離と、先行車両と自車両との間の実車間距離とが一致するように、自車速に応じて制駆動力制御手段が制御された車間距離が制御される。このとき、目標車間距離算出手段では、先行車両変更検出手段で先行車両の変更、つまり、割り込みによる先行車両の切り替わり、追いつきによる先行車両の新規検出、車線変更等による先行車両がなくなること、等を検出したときの実車間距離と目標車間距離最終値との偏差に基づいて算出される目標車間距離過渡値と、少なくとも先行車速に基づいて算出される目標車間距離最終値との和に基づいて目標車間距離を算出する。
【００２７】
したがって、割り込み等先行車両の変更が生じた場合には、目標車間距離は、緩やかに目標車間距離最終値に収束することになり、急激な加減速が生じることはなく、実車間距離は、緩やかに目標車間距離最終値に移行することになる。さらにこの緩やかに目標車間距離が目標車間距離最終値に収束しているときに、前記先行車両減速検出手段で先行車両の減速を検出したときには、目標車間距離を速やかに目標車間距離最終値に収束させる。つまり、先行車両が減速すると、実車間距離が短くなるため目標車間距離を下回る場合があり、この状態で、目標車間距離を緩やかに目標車間距離最終値に収束させる制御を継続して行うと、先行車両が遠方にいるにも係わらず、自車両は減速してしまうことになって運転者に違和感を与えることになる。しかしながら、先行車両の減速を検出した場合には、目標車間距離を目標車間距離最終値に速やかに収束させるから、自車両が不自然な減速を行うことが回避される。
【００２８】
また、請求項１０に係る車両用追従走行制御装置は、請求項９記載の車両用追従走行制御装置において、前記目標車間距離算出手段は、前記先行車両の減速を検出し且つ前記実車間距離が前記目標車間距離最終値よりも所定値以上大きいときに前記目標車間距離を前記目標車間距離最終値に速やかに収束させることを特徴としている。
【００２９】
この請求項１０に係る発明では、目標車間距離算出手段では、先行車両減速検出手段で先行車両の減速を検出し、且つ実車間距離と目標車間距離最終値との偏差が予め設定した所定値以上のときに、目標車間距離を目標車間距離最終値に速やかに収束させる。したがって、先行車両が減速した場合、実車間距離が目標車間距離最終値よりも大きい場合、つまり先行車両が遠方にいる状態では速やかに目標車間距離最終値に収束させるから、車間距離は目標車間距離最終値に速やかに収束することになって必要以上の減速を行うことがない。
【００３０】
また、請求項１１に係る車両用追従走行制御装置は、請求項９又は１０に記載の車両用追従走行制御装置において、前記目標車間距離過渡値算出手段は、前記目標車間距離過渡値を収束ゲインに基づいて算出し、前記先行車両の減速を検出したときには前記収束ゲインの収束度合を先行車両の非減速時よりも大きくするようになっていることを特徴としている。
【００３１】
この請求項１１に係る発明では、目標車間距離過渡値を収束ゲインに基づいて算出しており、先行車両が減速したことを検出したときには、収束ゲインを先行車両が減速していないときよりも大きくしている。
したがって、減速時には収束ゲインがより大きく設定されるから、目標車間距離過渡値は、より速やかに目標車間距離最終値に収束することになる。
【００３２】
さらに、請求項１２に係る車両用追従走行制御装置は、請求項１１記載の車両用追従走行制御装置において、前記収束ゲインを、前記先行車両の変更を検出した時点での、前記目標車間距離最終値と前記実車間距離との偏差及び前記先行車両と自車両との相対車速に基づいて設定することを特徴としている。
この請求項１２に係る発明では、先行車両の変更を検出した時点での目標車間距離最終値と実車間距離との偏差と、先行車両の変更を検出した時点での先行車両と自車両との相対速度とに基づいて、収束ゲインが設定されるから、先行車両の変更を検出した時点での、先行車両と自車両との状態に適した収束ゲインが設定されることになる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る車両用追従走行制御装置によれば、目標車間距離を設定する際に、定常追従時には先行車速に基づいて目標車間距離を算出するが、先行車両の変更を検出したときには、前記目標車間距離を、この目標車間距離に実車間距離が徐々に近づくように補正して、割り込み等による先行車両の変更に伴って自車速が急変することを回避し、さらに目標車間距離を補正している状態で先行車両が停止したときには、目標車間距離を、この目標車間距離に実車間距離が速やかに一致するように補正するから、自車両が、停止している先行車両に極低速で接近していくことを回避することができる。
【００３４】
また、請求項２に係る車両用追従走行制御装置によれば、定常追従時には目標車間距離最終値を目標車間距離として設定し、先行車両の変更を検出したときには、目標車間距離最終値に代えて過渡目標車間距離が目標車間距離として設定し、この過渡目標車間距離を、先行車両が変更したことを検出した時点の実車間距離に基づいて設定し目標車間距離最終値に徐々に収束するように設定したから、割り込み時等に目標車間距離と実車間距離との差が変化することに起因して自車速が急変することを回避することができる。また、過渡目標車間距離が目標車間距離最終値に収束していない状態で先行車両が停止したことを検出したときには、過渡目標車間距離の目標車間距離最終値への収束度合を大きくし速やかに目標車間距離最終値に収束するようにしたから、自車両が停止している先行車両に極低速で接近していくことを回避することができる。
【００３５】
また、請求項３に係る車両用追従走行制御装置によれば、先行車両の停止を検出し且つ少なくとも自車速が所定値以下又は実車間距離が所定値以下となったときに、収束度合を大きくするようにしたから、収束度合を変更することに起因して自車両が停止している先行車両に高速で接近することを回避することができる。
【００３６】
また、請求項４に係る車両用追従走行制御装置によれば、過渡目標車間距離を収束ゲインに基づいて算出し、先行車両が停止した時には収束ゲインを先行車両の非停止時よりも大きくすることにより収束度合を大きくするようにしたから、過渡目標車間距離の収束度合を容易に変更することができる。
また、請求項５に係る車両用追従走行制御装置によれば、収束ゲインを、先行車両の変更を検出した時点での、目標車間距離最終値と実車間距離との偏差及び先行車両と自車両との相対車速に基づいて設定するから、先行車両の変更を検出した時点での、先行車両と自車両との状態に応じて適切な収束ゲインを設定することができる。
【００３７】
また、請求項６に係る車両用追従走行制御装置によれば、先行車速検出手段で検出した先行車速が所定値以下であるときに、先行車両が停止していると判定するようにしたから、先行車速検出手段の検出精度に係わらず的確に先行車両の停止を検出することができる。
また、請求項７に係る車両用追従走行制御装置によれば、少なくとも先行車速に基づいて算出される目標車間距離最終値と先行車両の変更を検出したときの実車間距離と目標車間距離最終値との偏差に基づいて算出される目標車間距離過渡値との和に基づいて目標車間距離を算出し、このとき、目標車間距離最終値に対する応答特性は、目標車間距離過渡値に対する応答特性よりも速くなるように目標車間距離を算出しているから、先行車両の変更時には急な加減速を回避し、目標車間距離最終値に緩やかに移行させることができると共に、先行車両が減速或いは加速した場合には、速やかに目標車間距離最終値に収束させることができる。
【００３８】
また、請求項８に係る車両用追従走行制御装置によれば、先行車両の検出状態の変化、先行車両と自車両との実車間距離、相対車速或いは横方向の距離の変化量に基づいて先行車両の変更を容易に検出することができる。
また、請求項９に係る車両用追従走行制御装置によれば、少なくとも先行車速に基づいて算出される目標車間距離最終値と先行車両の変更を検出したときの実車間距離と目標車間距離最終値との偏差に基づいて算出される目標車間距離過渡値との和に基づいて目標車間距離を算出するが、先行車両の減速を検出したときには目標車間距離を目標車間距離最終値に速やかに収束させるから、先行車両が遠方にいる状態でその減速に伴って自車両が減速することを回避することができ、運転者に違和感を与えることを回避することができる。
【００３９】
また、請求項１０に係る車両用追従走行制御装置によれば、先行車両の減速を検出し且つ実車間距離と目標車間距離最終値との偏差が所定値以上とのきにのみ、目標車間距離を目標車間距離最終値に速やかに収束させるから、実車間距離が目標距離最終値にほぼ一致している場合等に、不必要に減速を行うことを回避することができる。
【００４０】
また、請求項１１に係る車両用追従走行制御装置によれば、目標車間距離過渡値を収束ゲインに基づいて算出し、先行車両の減速を検出したときにはこの収束ゲインの収束度合を先行車両の非減速時よりも大きくするようにしたから、目標車間距離過渡値の収束度合を容易に変更することができる。
さらに、請求項１２に係る車両用追従走行制御装置によれば、収束ゲインを、先行車両の変更を検出した時点での、目標車間距離最終値と実車間距離との偏差及び先行車両と自車両との相対車速に基づいて設定するから、先行車両の変更を検出した時点での、先行車両と自車両との状態に応じて適切な収束ゲインを設定することができる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明を後輪駆動車に適用した場合の第１の実施の形態を示す概略構成図である。
図中、１ＦＬ，１ＦＲは従動輪としての左右の前輪、１ＲＬ，１ＲＲは駆動輪としての後輪であって、後輪１ＲＬ，１ＲＲは、エンジン２の駆動力が自動変速機３、プロペラシャフト４、最終減速装置５、及びドライブシャフト６を介して伝達されて回転駆動される。
【００４２】
前輪１ＦＬ，１ＦＲ及び後輪１ＲＬ，１ＲＲには、それぞれ制動力を発生するディスクブレーキ７が設けられ、これらディスクブレーキ７の制動油圧が制動制御装置８によって制御される。
この制動制御装置８は、ブレーキペダル８ａの踏み込みに応じて制動油圧を発生すると共に、追従制御用コントローラ２０からの目標制動圧ＰB * に応じた制動油圧を発生するように構成されている。
【００４３】
また、エンジン２には、その出力を制御するエンジン出力制御装置９が設けられている。このエンジン出力制御装置９は、例えば、エンジン出力の制御方法として、スロットルバルブの開度ＴＨを調整してエンジン回転数を制御する方法と、アイドルコントロールバルブの開度ＴＨを調整してエンジン回転数を制御する方法と、アイドルコントロールバルブの開度を調整してエンジン２のアイドル回転数を制御する方法とが考えられるが、この実施の形態では、スロットルバルブ１１の開度を調整する方法が採用されている。
【００４４】
また、自動変速機３には、その変速位置を制御する変速機制御装置１０が設けられている。
一方、車両の前方側の車体下部には、先行車両との間の車間距離Ｌを検出する車間距離センサ１２が設けられている。このら車間距離センサ１２は、例えばレーザー光を前方に掃射して先行車両からの反射光を受光するレーザ方式で構成され、先行車両からの反射光を受光することにより、先行車両と自車両との車間距離Ｌを計測するようになっている。そして、車間距離センサ１２は、前方の先行車両を捕捉可能に設定されている。
【００４５】
なお、前記車間距離センサ１２としては、例えばミリ波や超音波を利用して計測する距離センサを適用することもできる。
また、車両には、プロペラシャフト４の回転速度を検出することにより、自車速Ｖｓを検出する車速センサ１３が配設されている。さらに、追従制御を行うか否かを選択するセットスイッチ１４と、追従制御における希望車速を設定するための車速設定装置１５とが設けられている。
【００４６】
さらに、スロットルバルブ１１の開度を検出するスロットル開度センサ１６、エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度センサ１７、トルクコンバータの出力回転速度を検出するトルクコンバータ出力回転速度センサ１８、ブレーキペダル８ａの踏み込み時にオン状態となるブレーキスイッチ１９が設けられている。
【００４７】
そして、車間距離センサ１２、車速センサ１３、スロットル開度センサ１６、エンジン回転速度センサ１７、トルクコンバータ出力回転速度センサ１８、ブレーキスイッチ１９の各検出信号並びに追従制御を行うか否かを選択するセットスイッチ１４のスイッチ信号及び車速設定装置１５の車速設定信号が追従制御用コントローラ２０に入力される。
【００４８】
そして、追従制御用コントローラ２０では、各種センサからの検出信号及びスイッチ信号等といった各種センサからの検出信号とに基づいて、制動制御装置８、エンジン出力制御装置９及び変速機制御装置１０を制御することにより、先行車両及び後続車両との間に適正な車間距離を維持しながら追従走行する追従走行制御を行う。
【００４９】
前記追従制御用コントローラ２０は、例えばマイクロコンピュータと、記憶装置等といった周辺装置とを含んで構成されている。
そして、図２のブロック図に示すように、自車両と先行車両との間の車間距離Ｌは車間距離センサ１２で計測され、車間距離検出部２１に入力されて車間距離Ｌが算出されると共に、この車間距離Ｌが微分されて相対速度Ｖｒが算出される。そして、前記相対速度Ｖｒは目標車間距離最終値算出部２２に入力され、また、前記車間距離Ｌ及び相対速度Ｖｒは目標車間距離及び目標相対車速算出部２３と車間距離Ｆ／Ｂ制御部２４とに入力される。
【００５０】
前記目標車間距離最終値算出部２２では、前記相対速度Ｖｒと車速センサ１３で検出した自車速Ｖｓとをもとに次式（１）にしたがって先行車速Ｖｔを算出して目標車間距離最終値Ｌ0 * を算出し、これを前記目標車間距離及び目標相対車速算出部２３に出力する。なお、式（１）中のＴは、確保したい車間時間、Ｌｓは停車時に確保したい車間距離（例えば４ｍ程度）である。
【００５１】
Ｌ0 * ＝Ｖｔ×Ｔ＋Ｌｓ                                ……（１）
Ｖｔ＝Ｖｓ＋Ｖｒ
前記目標車間距離及び目標相対車速算出部２３は、前記目標車間距離最終値算出部２２からの目標車間距離最終値Ｌ0 * と前記相対車速Ｖｒ及び車間距離Ｌと自車速Ｖｓとを入力し、これらに基づいて、次式（２）に基づいて目標車間距離Ｌ* を算出し、さらにこの目標車間距離Ｌ* を１階微分して目標相対車速Ｖｒ* を算出する。そして、これらを前記車間距離Ｆ／Ｂ制御演算部２４に出力する。なお、式（２）中のＬERR0は、先行車両が割り込んだ時点での前記目標車間距離最終値Ｌ0 * とこの時点における車間距離Ｌとの差（＝Ｌ−Ｌ0 * ）である。
【００５２】
Ｌ* ＝（１−ａ0 ／（ｓ2 ＋ａ1 ｓ＋ａ0 ））・ＬERR0＋Ｌ0 * 
ａ0 ＝ωτ2 
ａ1 ＝２ζωτ                                      ……（２）
前記車間距離Ｆ／Ｂ制御部２４は、前記目標車間距離Ｌ* 及び目標相対車速Ｖｒ* と、前記車間距離検出部２１からの相対車速Ｖｒ及び車間距離Ｌと、自車速Ｖｓとを入力し、これらをもとに、車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ* に応じた値とするための目標車速Ｖｓ* を算出する。
【００５３】
この目標車速Ｖｓ* は車速制御部２５に入力され、車速制御部２５では、自車速Ｖｓを目標車速Ｖｓ* に応じた値とするための駆動軸トルクの指令値Ｔｑ* を算出する。
駆動軸トルク制御部２６では、駆動軸トルク指令値Ｔｑ* をもとに目標制動圧ＰB * 又は、スロットル開度指令値θ* を算出し、これらを、制御対象としての制動制御装置８又はエンジン出力制御装置９に、制動圧指令値ＰB * 又はスロットル開度指令値θ* として出力する。
【００５４】
図３は、前記目標車間距離及び目標相対車速算出部２３の詳細を表すブロック図であって、目標車間距離及び目標相対車速算出部２３は、自車速Ｖｓと相対車速Ｖｒとから先行車速Ｖｔを推定する先行車速推定部２３ａと、先行車速Ｖｔをもとに先行車が停止したかどうかを判定する先行車停止判断部２３ｂと、自車速Ｖｓ、相対車速Ｖｒ、車間距離Ｌ、目標車間距離最終値Ｌ0 * と、前記先行車停止判断部２３ｂの判断結果とをもとに、前記式（２）中のωτ及びζであるＦ／Ｆゲインを算出するＦ／Ｆゲイン算出部２３ｃと、自車速Ｖｓ、相対車速Ｖｒ、車間距離Ｌ、目標車間距離最終値Ｌ0 * と、前記Ｆ／Ｆゲイン算出部２３ｃからのＦ／Ｆゲインωτ及びζをもとに、目標車間距離Ｌ* 及び目標相対車速Ｖｒ* を算出する目標車間距離及び目標相対車速演算部２３ｄとから構成されている。
【００５５】
図４は、車速制御系を表したものであって、図４中の走行抵抗推定部は、目標駆動軸トルク指令値Ｔｑ* と自車速Ｖｓとから次式（３）を用いて走行抵抗ＴDHを推定し、これをフィードバックすることで勾配、空気抵抗及び転がり抵抗等の外乱の影響を除去する。なお、式（３）中のＭV は車重、ｓはラプラス演算子、Ｈ（ｓ）はフィルタである。
【００５６】
ＴDH＝Ｈ（ｓ）・（ＭV ・ｓ・Ｖｓ−Ｔｑ* ）            ……（３）
このように走行抵抗を推定することによって、車速制御系への外乱が除去されたとすると、目標車速Ｖｓ* から自車速Ｖｓまでの伝達特性は、次式（４）で表すことができる。
0003649108.tif 000002
これにより、制御ゲインＫspを適当な値に設定することにより、車速制御系の応答特性を、所望の応答特性に一致させることができる。
【００５７】
したがって、目標車速Ｖｓ* と自車速Ｖｓとの偏差に制御ゲインＫSPを乗算した値と走行抵抗ＴDHとの偏差から、駆動軸トルク指令値Ｔｑ* を算出することができる。
図５は、前記駆動軸トルク制御部２６の詳細を示すブロック図である。図中、２６ａは、駆動軸トルク指令値Ｔｑ* に基づいて、自動変速機３の状態やその変速比等を考慮してエンジントルク指令値ＴE * を算出するエンジントルク指令値演算部、２６ｂは、エンジントルク指令値演算部２６ａで算出したエンジントルク指令値ＴE * とエンジン出力制御装置９からのエンジン回転数ＮE とをもとに、例えばエンジントルクとスロットル開度とエンジン回転数との対応を表すエンジンマップを参照すること等によって、エンジントルク指令値ＴE * を出力させるためのスロットル開度指令値θ* を演算するスロットル開度演算部である。
【００５８】
このスロットル開度演算部２６ｂで演算されたスロットル開度指令値θ* は、エンジントルク演算部２６ｃに入力され、エンジントルク演算部２６ｃでは、スロットル開度指令値θ* とエンジン回転数ＮE とをもとに、例えば予め設定されたエンジン回転数ＮE に対するエンジントルクを表すテーブルマップを参照して、スロットル開度が全閉状態である場合のエンジントルクＴELIMを演算する。
【００５９】
前記エンジントルク演算部２６ｃで算出されたスロットル開度が全閉状態である場合のエンジントルクＴELIMは、制駆動力補正値演算部２６ｄに入力され、この制駆動力補正値演算部２６ｄでは、このエンジントルクＴELIMに基づいてスロットル開度が全閉状態であるときにエンジン２が発生する駆動軸トルクＴｑ0 を算出し、制動力演算部２６ｅは、駆動軸トルク指令値Ｔｑ* とスロットル開度が全閉状態であるときにエンジン２が発生する駆動軸トルクＴｑ0 との差から、ブレーキ液圧サーボ系に入力するブレーキ操作量、すなわち制動圧指令値ＰB * を算出する。
【００６０】
つまり、トルクコンバータのトルク増幅率をＲT 、自動変速機３の変速比をＲAT、ディファレンシャルギヤ比をＲDEF 、エンジンイナーシャをＪE 、エンジン回転数をＮE とすると、駆動軸トルクＴｑとエンジントルクＴE との関係は、次式（５）で表すことができる。
Ｔｑ＝ＲT ・ＲAT・ＲDEF ・ＴE −ＪE ・（ｄＮE ／ｄｔ）……（５）
したがって、駆動軸トルク指令値Ｔｑ* に対し、次式（６）に基づいてエンジントルク指令値ＴE * を算出し、このエンジントルク指令値ＴE * を発生させるスロットル開度θをエンジンマップを用いて算出し、このスロットル開度θが全閉であるか否かを判断する。
【００６１】
ＴE * ＝ＪE ・（ｄＮE ／ｄｔ）＋Ｔｑ* ／（ＲT ・ＲAT・ＲDEF ）……（６）
このエンジントルク指令値ＴE * に基づき算出されるスロットル開度θが、θ＞０であれば、ブレーキを使わずにエンジントルクのみで駆動軸トルク指令値Ｔｑ* で指定されたトルクを実現することができる。一方、θ＝０であれば、スロットル開度を全閉とし、このときのエンジン２によって出力される駆動軸トルクを考慮して駆動軸トルクを指令値に一致させるためのブレーキ操作量を演算する。
【００６２】
以上によって、前記エンジントルク指令値ＴE * とブレーキトルク指令値ＴBR* との分配制御則は次のようになる。すなわち、前記エンジントルク指令値ＴE * に基づき算出されるスロットル開度指令値θ* がθ* ＞０であるときには、次式（７）となり、駆動軸トルク指令値Ｔｑ* に対して（８）式に示すエンジントルクを発生させればよい。
【００６３】
ＴBR＝０
Ｔｑ＝ＲT ・ＲAT・ＲDEF ・ＴE −ＪE ・（ｄＮE ／ｄｔ）……（７）
ＴE ＝ＪE ・（ｄＮE ／ｄｔ）＋Ｔｑ* ／（ＲT ・ＲAT・ＲDEF ）……（８）
一方、スロットル開度指令値θ* がθ* ＝０であるときには、スロットル開度が零のときのエンジントルクをＴELIMとすると、前記（５）式は、次式（９）となるから、駆動軸トルク指令値Ｔｑ* に対して（１０）式のブレーキトルクを発生させればよい。
【００６４】
Ｔｑ＝ＲT ・ＲAT・ＲDEF ・ＴELIM−ＪE ・（ｄＮE ／ｄｔ）−ＴBR……（９）
ＴBR＝−Ｔｑ＋ＲT ・ＲAT・ＲDEF ・ＴELIM−ＪE ・（ｄＮE ／ｄｔ）  ……（１０）
そして、ブレーキシリンダ面積をＳB 、ブレーキロータ半径をＲB 、ブレーキパッド摩擦係数をμB とすると、ブレーキトルク指令値ＴBRに対してブレーキ操作量である制動圧指令値ＰB * は、次式（１１）となる。
【００６５】
ＰB * ＝ＴBR／（８・ＳB ・ＲB ・μB ）                ……（１１）
次に、上記第１の実施の形態の動作を、追従制御用コントローラ２０で実行する追従走行制御処理の処理手順を示す図６のフローチャートを伴って説明する。追従制御用コントローラ２０では、図６に示す追従走行制御処理を例えば１０ｍｓｅｃ毎のタイマ割り込み処理として実行する。なお、この処理は、セットスイッチ１４のスイッチ信号がオフ、つまり追従走行指示が行われていないとき、また、ブレーキスイッチ１９がオン状態、つまりブレーキペダル８ａが踏み込まれていると判定されるときには行わない。また、処理中で使用されるフラグＦ1 〜Ｆ3 は起動時には初期値として零に設定されている。
【００６６】
前記追従制御用コントローラ２０では、まず、ステップＳ１で、車間距離センサ１２、車速センサ１３の各検出信号、また、セットスイッチ１４のスイッチ信号、車速設定装置１５の設定信号等を読み込み、自車速Ｖｓ、車間距離Ｌを算出する。次いで、ステップＳ２に移行し、ステップＳ１で算出した車間距離Ｌを微分して自車両と先行車両との相対車速Ｖｒを算出する。
【００６７】
次いで、ステップＳ３に移行して、先行車両を検出したか否かを判定する。この判定は、例えば、車間距離センサ１２の検出信号から車間距離Ｌを算出し、この車間距離Ｌが車間距離センサ１２の検出限界値以内であるかどうかを判定することにより行う。そして、車間距離Ｌが検出限界値よりも大きいときには先行車がないものと判断して、ステップＳ４でフラグＦ1 及びＦ2 及びＦ3 をＦ1 ＝０、Ｆ2 ＝０、Ｆ3 ＝０に設定した後、後述のステップＳ２２に移行する。一方、車間距離Ｌが検出限界値以内であるときには先行車があるものと判断してステップＳ５に移行する。
【００６８】
このステップＳ５では、一定車間時間で走行中であるかどうかを判定する。この判定は、例えば、相対車速Ｖｒの絶対値が所定値未満ＶｒS （｜Ｖｒ｜＜ＶｒS ）であり、且つ車間距離Ｌと予め設定された定常時における目標車間距離ＬU * との偏差の絶対値が所定値ΔＬS 未満（｜ＬU * −Ｌ｜＜ΔＬS ）であるという判定条件を満足するか否かによって行う。
【００６９】
そして、一定車間時間で走行中でないと判定されるときにはステップＳ６に移行し、フラグＦ1 がＦ1 ＝１であるかどうかを判定する。そして、フラグＦ1 がＦ1 ＝１でないときにはステップＳ７に移行し、次式（１２）に基づいて割り込み時の車間距離偏差ＬERR0を算出する。そして、この割り込み時車間距離偏差ＬERR0と前記ステップＳ２で算出した相対速度Ｖｒを所定の記憶領域に保存する。そして、ステップＳ８に移行する。フラグＦ1 がＦ1 ＝１でないときにはそのままステップＳ８に移行する。
【００７０】
ＬERR0＝Ｌ−Ｌ0 *                                   ……（１２）
前記ステップＳ８では、前記（１）式で算出される先行車両の車速Ｖｔが、予め設定した前記先行車両が停止したとみなすことの可能なしきい値Ｖ1 （例えば、１ｋｍ／ｈ程度）を下回るかどうかを判定し、Ｖｔ＜Ｖ1 であるときには、ステップＳ９に移行する。このステップＳ９では、自車速Ｖｓが、予め設定した自車両が低速走行状態にあるとみなすことの可能なしきい値Ｖ2 （例えば、１２ｋｍ／ｈ程度）を下回るかどうかを判定する。
【００７１】
そして、Ｖｓ＜Ｖ2 であるときには、ステップＳ１０に移行してフラグＦ2 がＦ2 ＝１であるかどうかを判定し、フラグＦ2 がＦ2 ＝１でないときにはステップＳ１１に移行して、前記ステップＳ７で算出した割り込み時車間距離偏差ＬERR0とステップＳ２で算出した相対速度Ｖｒとに対応するＦ／Ｆゲインζ及びωτを、後述の図７及び図８に示すゲインマップにしたがって設定する。そして、フラグＦをＦ2 ＝１に設定した後、後述のステップＳ１２に移行する。前記ステップＳ１０でフラグＦ2 がＦ2 ＝１であるときにはそのままステップＳ１２に移行する。
【００７２】
一方、前記ステップＳ８で先行車速Ｖｔがしきい値Ｖ1 を下回らないとき、またステップＳ９で自車速Ｖｓがしきい値Ｖ2 を下回らないときにはステップＳ１３に移行してフラグＦ3 がＦ3 ＝１であるかどうかを判定し、フラグＦ3 がＦ3 ＝１でないときにはステップＳ１４に移行し、ステップＳ７で算出した割り込み時車間距離偏差ＬERR0とステップＳ２で算出した相対速度Ｖｒとに対応するＦ／Ｆゲインζ及びωτを、後述の図７及び図９に示すゲインマップにしたがって設定する。そして、フラグＦ3 をＦ3 ＝１に設定した後、ステップＳ１５に移行する。前記ステップＳ１３でフラグＦ3 がＦ3 ＝１であるときにはそのままステップＳ１５に移行する。
【００７３】
また、前記ステップＳ５で一定車間時間で走行中であると判定されるときには、ステップＳ１６に移行し、各フラグＦ1 〜Ｆ3 をＦ1 ＝０、Ｆ2 ＝０、Ｆ3 ＝０に設定した後、ステップＳ１７に移行する。
そして、前記ステップＳ１２では、ステップＳ１１の処理で図７及び図８に示すゲインマップから設定したＦ／Ｆゲインζ及びωτと、ステップＳ７で算出した割り込み時車間距離偏差ＬERR0と、先行車速Ｖｔに基づき前記（１）式で算出される目標車間距離最終値Ｌ0 * とをもとに、前記（２）式にしたがって目標車間距離Ｌ* を算出する。また、算出した目標車間距離Ｌ* を微分して目標相対車速Ｖｒ* を算出する。
【００７４】
前記ステップＳ１５では、ステップＳ１４の処理で図７及び図９に示すゲインマップから設定したＦ／Ｆゲインζ及びωτと、ステップＳ７で算出した割り込み時車間距離偏差ＬERR0と、先行車速Ｖｔに基づき前記（１）式で算出される目標車間距離最終値Ｌ0 * とをもとに、前記（２）式にしたがって目標車間距離Ｌ* を算出する。また、算出した目標車間距離Ｌ* を微分して目標相対車速Ｖｒ* を算出する。
【００７５】
前記ステップＳ１７では、前記（１）式に基づき目標車間距離最終値Ｌ0 * を算出し、これを目標車間距離Ｌ* として設定する。また、目標相対車速Ｖｒ* を零として設定する。
ここで前記図７は、Ｆ／Ｆゲインζを設定するためのゲインマップであって、割り込み時車間距離偏差ＬERR0と相対速度Ｖｒとに応じて設定される。そして、Ｆ／Ｆゲインζは、割り込み時車間距離偏差ＬERR0が零から負方向に増加するほど、つまり先行車両と自車両とが近づくほど大きくなる傾向に設定され、また零から正方向に増加するほど、つまり先行車両と自車両とが遠ざかる傾向にあるほど、小さくなる傾向に設定される。また、相対速度Ｖｒが零から負方向に増加し、すなわち自車両と先行車両とが近づくほど小さくなる傾向に設定され、また、相対速度Ｖｒが零から正方向に増加し、すなわち自車両と先行車両とが遠ざかる傾向にあるほど小さくなる傾向に設定される。
【００７６】
また、前記図８及び図９は、Ｆ／Ｆゲインωτを設定するためのゲインマップであって、割り込み時車間距離偏差ＬERR0と相対速度Ｖｒとに応じて設定される。そして、Ｆ／Ｆゲインωτは、割り込み時車間距離偏差ＬERR0が零から負方向に増加し、すなわち先行車両と自車両とが近づくほど大きくなる傾向に設定され、また零から正方向に増加するほど、つまり先行車両と自車両とが遠ざかるほど小さくなる傾向に設定される。また、相対速度Ｖｒが零から負方向に増加し、自車両と先行車両とが近づく傾向にあるほど大きくなる傾向に設定され、また、相対速度Ｖｒが零から正方向に増加し、自車両と先行車両とが遠ざかる傾向にあるほど小さくなる傾向に設定される。さらに、前記図８におけるＦ／Ｆゲインωτは、図９の同一条件におけるＦ／Ｆゲインωτよりも大きな値となるように設定されている。
【００７７】
なお、図７、図８、図９においては、割り込み時車間距離偏差ＬERR0及び相対速度Ｖｒを段階的に複数設定し、この割り込み時車間距離偏差及び相対速度の代表値に対してＦ／Ｆゲインを設定しているため、実際の割り込み時車間距離偏差ＬERR0及び相対速度Ｖｒに最も近い、割り込み時車間距離偏差及び相対速度の代表値に対応するＦ／Ｆゲインを、実際の割り込み時車間距離偏差ＬERR0及び相対速度Ｖｒに対応するＦ／Ｆゲインとして設定すればよい。
【００７８】
なお、前記Ｆ／Ｆゲインは段階的に変化させるのではなく、連続的に変化させるようにしてもよい。
また、ゲインマップとして所定の記憶領域に保存するようにした場合について説明しているが、割り込み時車間距離偏差及び相対速度と、Ｆ／Ｆゲインζとの関係、また、割り込み時車間距離偏差及び相対速度と、Ｆ／Ｆゲインωτとの関係を表す関数式として記憶しておき、この関数式に基づいてＦ／Ｆゲインζ及びωτを設定するようにしてもよい。
【００７９】
このようにして、前記ステップＳ１２、Ｓ１５、Ｓ１７において、目標車間距離Ｌ* 及び目標相対車速Ｖｒ* が算出されると、ステップＳ２１に移行する。そして、目標車間距離Ｌ* 及び目標相対車速Ｖｒ* で走行するための目標加減速度ＧD を算出する。
この目標加減速度ＧD の算出は次のように行う。すなわち、まず、実際の車間距離Ｌから目標車間距離Ｌ* を減算して車間距離偏差ΔＬ（＝Ｌ−Ｌ* ）を算出する。そして、相対速度Ｖｒから目標相対車速Ｖｒ* を減算して相対車速偏差ΔＶｒ（＝Ｖｒ−Ｖｒ* ）を算出する。
【００８０】
そして、次式（１３）にしたがって目標加減速度ＧD を算出する。
ＧD ＝Ｋ1 ・ΔＬ＋Ｋ2 ・ΔＶｒ                      ……（１３）
なお、式中のＦ1 及びＦ2 は、予め設定された制御ゲインである。
次いで、ステップＳ２２に移行し、ステップＳ２１で算出した目標加減速度ＧD から目標車速Ｖｓ* を算出する。この目標車速Ｖｓ* の算出は、例えば、次式（１４）に従って行う。なお、式（１４）中のΔｔは、タイマ割り込み処理におけるサンプリング時間である。また、Ｖｓ* （ｎ−１）は前回の目標車速Ｖｓ* である。
【００８１】
Ｖｓ* （ｎ）＝Ｖｓ* （ｎ−１）＋ＧD ×Δｔ          ……（１４）
なお、算出した目標車速Ｖｓ* が車速設定装置１５で設定された設定車速Ｖｃよりも大きい場合、また、先行車両を検出していないときには、設定車速Ｖｃを目標車速Ｖｓ* とする。
次いで、ステップＳ２３に移行し、目標車速Ｖｓ* に基づいて上述のようにして駆動軸トルク指令値すなわち目標トルクＴｑ* を算出する。
【００８２】
次いで、ステップＳ２４に移行し、ステップＳ２３で算出した目標トルクＴｑ* を発生し得るスロットル開度指令値θ* 及び制動圧指令値ＰB * を演算して、これをエンジン出力制御装置９又は制動制御装置８に出力し、制動トルク又は駆動トルクを発生させ、タイマ割り込み処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
【００８３】
したがって、今、追従走行制御状態で走行車線を走行しているものとし、この状態で自車両の走行車線と同一車線に先行車両を検出することができないときには、図６の処理が実行されたときに、各種センサ等からの検出信号を読み込み（ステップＳ１）、また相対速度Ｖｒを算出するが（ステップＳ２）、先行車両を検出することができないためステップＳ３からＳ４を経てそのままステップＳ２２に移行し、運転者が予め設定した設定車速Ｖｃを目標車速Ｖｓ* とし、ステップＳ２３に移行して、この目標車速Ｖｓ* と現在の自車速Ｖｓとの車速偏差ΔＶに基づいて目標トルクＴｑ* を算出し、これを発生し得るスロットル開度指令値又はブレーキ液圧指令値を算出し、制動制御装置８又はエンジン出力制御装置９を制御して、加減速制御を行う（ステップＳ２４）。
【００８４】
すなわち、目標トルクＴｑ* が正であるならば加速要求であると判断してエンジン出力制御装置９でスロットル開度を大きくして加速することにより、自車速Ｖｓを目標車速Ｖｓ* に一致させ、逆に目標トルクＴｑ* が負であるならば制動制御装置８でディスクブレーキ７で制動力を発生させることにより自車速Ｖｓを目標車速Ｖｓ* に一致させる。
【００８５】
この先行車両がいない走行状態から、自車両の走行車線に車両が割り込むことによって、先行車両を検出する状態となると、図６において、ステップＳ３からステップＳ５に移行し、一定車間時間で走行中ではないのでステップＳ６に移行するが、フラグＦ1 はＦ1 ＝０であるからステップＳ７に移行して、（１２）式に基づいて割り込み時車間距離偏差ＬERR0を算出する。また、算出した割り込み時車間距離偏差ＬERR0とステップＳ２で算出した相対速度Ｖｒとを所定の記憶領域に記憶する。
【００８６】
そして、ステップＳ８に移行して、割り込み時車間距離偏差ＬERR0を算出する際に演算した先行車速Ｖｔが予め設定したしきい値Ｖ1 よりも小さいかどうかを判定する。
このとき先行車両は割り込み走行しており、しきい値Ｖ1 を上回る速度で走行しているからステップＳ８からステップＳ１３に移行し、フラグＦ3 はＦ3 ＝０であるからステップＳ１４に移行し、前記ステップＳ７で算出した割り込み時車間距離偏差ＬERR0と相対車速Ｖｒとをもとに、前記図７及び図９のゲインマップに基づいてＦ／Ｆゲインζ及びωτを設定する。そして、フラグＦ3 をＦ3 ＝１に設定する。
【００８７】
そして、設定したＦ／Ｆゲインζ及びωτに基づいて目標車間距離Ｌ* 及び目標相対車速Ｖｒ* を算出し（ステップＳ１５）、これらに基づいて目標加減速度ＧD を算出し、この目標加減速度ＧD に基づいて目標車速Ｖｓ* を算出し、この目標車速Ｖｓ* と自車速Ｖｓとに基づきこれらを一致し得る目標トルクＴｑ* を算出し、これに基づいて制動制御装置８又はエンジン出力制御装置９を制御することによって、ブレーキ制御又はエンジン制御が行われる（ステップＳ２１〜Ｓ２４）。
【００８８】
そして、先行車両を捕捉し一定車間時間で走行していない状態であり且つ先行車両が停止していない状態では、ステップＳ３、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ８、Ｓ１３を経てステップＳ１５に移行し、先行車両が割り込んだ時点の割り込み時車間距離偏差ＬERR0と相対車速Ｖｒと、ステップＳ１４の処理で設定したＦ／Ｆゲインζ，ωτとに基づいて前記（２）式に基づいて目標車間距離Ｌ* を算出し、車間距離Ｌが前記目標車間距離Ｌ* となるように制御が行われる。
【００８９】
ここで、割り込みが行われたときには、先行車両の車速Ｖｔに基づく目標車間距離最終値Ｌ0 * と割り込み時車間距離偏差ＬERR0に基づく加算量との和からなる目標車間距離Ｌ* が算出され、この目標車間距離Ｌ* となるように車間距離制御が行われる。
また、前記割り込み時車間距離偏差ＬERR0に基づく加算量は、前記（２）式に示すように、割り込み時車間距離偏差ＬERR0に係数（１−（ａ0 ／（ｓ2 ＋ａ1 ｓ＋ａ0 ））を乗算しており、つまり、割り込み時車間距離偏差ＬERR0を初期値としてフィルタ処理をしていることになるから、割り込み時車間距離偏差ＬERR0に基づく加算量すなわち前記（２）式の第１項は徐々に零に収束し、よって、目標車間距離Ｌ* は徐々に目標車間距離最終値Ｌ0 * に収束し最終的に目標車間距離Ｌ* は目標車間距離最終値Ｌ0 * に収束することになる。
【００９０】
そして、自車両が一定車間時間で走行する状態となると、ステップＳ５からＳ１６を経てステップＳ１７に移行し、目標車間距離最終値Ｌ0 * が目標車間距離Ｌ* として設定され、また目標相対車速Ｖｒ* が零に設定され、車間距離が先行車速Ｖｔに基づく目標車間距離Ｌ* となるように車間距離制御が行われて、一定車間時間走行状態が継続される。
【００９１】
したがって、先行車両が割り込んだ時には、直ちに先行車両の車速Ｖｔに基づく目標車間距離最終値Ｌ0 * となるように制御を行うのではなく、この目標車間距離最終値Ｌ0 * に割り込み時車間距離偏差ＬERR0に基づく加算量を加算し、自車両の理想的な車両挙動として二次関数で近似した目標車間距離Ｌ* となるように制御を行っているから、割り込んだ先行車両への追従を開始することに起因して自車両が急減速したり或いは急加速したりすることを回避することができる。
【００９２】
また、このとき、目標車間距離Ｌ* は目標車間距離最終値Ｌ0 * に収束していくことになるから、割り込み時車間距離偏差ＬERR0に基づく加算量が目標車間距離最終値Ｌ0 * に加算された状態から緩やかに目標車間距離最終値Ｌ0 * に移行することになり、運転者に違和感を与えることはない。
一方、このように割り込み時車間距離偏差ＬERR0に基づく加算量を目標車間距離最終値Ｌ0 * に加算して車間距離制御を行っている状態で、先行車両が停車した場合には、先行車両が減速しその先行車速Ｖｔがしきい値Ｖ1 を下回った時点で、ステップＳ８からステップＳ９に移行する。
【００９３】
このとき、自車速Ｖｓが前記しきい値Ｖ2 を下回らない状態で走行している間は、ステップＳ９からステップＳ１３を経てステップＳ１５に移行し、引き続き、目標車間距離最終値Ｌ0 * に割り込み時車間距離偏差ＬERR0に基づく加算量を加算した値が目標車間距離Ｌ* として設定され、車間距離が、緩やかに目標車間距離最終値Ｌ0 * に移行するように制御が行われる。
【００９４】
この状態から、先行車両の停止に伴って目標車間距離最終値Ｌ0 * が減少し、これに伴って自車両が減速して自車速Ｖｓがしきい値Ｖ2 を下回ると、ステップＳ９からステップＳ１０に移行する。このとき、フラグＦ2 はＦ2 ＝０であるからそのままステップＳ１１に移行し、今度は、図８のゲインマップに基づいて、ステップＳ７の処理で所定の記憶領域に記憶した割り込み時車間距離偏差ＬERR0と相対車速Ｖｒに対応するＦ／Ｆゲインωτを検索し、フラグＦ2 をＦ2 ＝１に設定する。そして、式（２）中のＦ／Ｆゲインωτを、図８のゲインマップから新たに検索したＦ／Ｆゲインωτに変更し、引き続いて上記と同様にして式（２）から目標車間距離Ｌ* を算出し、上記と同様にして車間距離制御を行う。
【００９５】
ここで、図８は、図９に比較してＦ／Ｆゲインωτの値が大きく設定されているから、このＦ／Ｆゲインωτに基づいて算出される（２）式の第１項は、これまでに比較して速やかに零に収束することになる。
したがって、先行車両が停止するまでの間は、比較的緩やかに目標車間距離最終値Ｌ0 * に収束している状態から、先行車両の停止を検出するとこの時点で速やかに目標車間距離最終値Ｌ0 * に収束することになり、よって、自車両は停止した先行車両に速やかに接近することになる。
【００９６】
つまり、図１０に示すように、先行車両が割り込みを行った時点ｔ0 で、Ｆ／Ｆゲインωτとして、割り込み時車間距離偏差ＬERR0とこのときの相対車速Ｖｒとに基づいてωτL が設定され（図１０（ｂ））、先行車両が時点ｔ1 で減速を開始し、時点ｔ2 で停止すると、時点ｔ2 でＦ／ＦゲインωτはωτL よりも大きなωτH に設定される。
【００９７】
このとき、図１０（ｃ）に示すように、目標車間距離最終値Ｌ0 * は、先行車両の車速Ｖｔに比例して変化する。そして、この目標車間距離最終値Ｌ0 * に、割り込み時車間距離偏差ＬERR0に基づく加算量が加算された値が目標車間距離Ｌ* として設定され、この加算量はまずＦ／ＦゲインωτL に応じた割合で徐々に減少するから、目標車間距離Ｌ* は徐々に目標車間距離最終値Ｌ0 * に収束する。
【００９８】
そして、時点ｔ2 で先行車両が停止し、Ｆ／Ｆゲインωτが大きな値ωτH に変更されると、割り込み時車間距離偏差に基づく加算量の収束割合が大きくなり、目標車間距離Ｌ* は速やかに目標車間距離最終値Ｌ0 * に収束する。
目標車速Ｖｓ* は、図１０（ｄ）に示すように、目標車間距離Ｌ* に応じて変化するから、時点ｔ2 で先行車両が停止した以後、目標車速Ｖ* も速やかに零に収束しすなわち自車両は速やかに目標車間距離Ｌ* の位置に達して停止することになる。
【００９９】
これに対し、図１１に示すように、従来は、時点ｔ2 で先行車両が停止した場合であっても、Ｆ／Ｆゲインωτは一定値に設定されている（図１１（ｂ））。したがって、図１１（ｃ）に示すように、目標車間距離Ｌ* は、時点ｔ2 で先行車両が停止した後も、緩やかに減少することになり、目標車速Ｖｓ* も緩やかに減少することになって、すなわち停止した先行車両に対して極低速で接近することになる（図１１（ｄ））。
【０１００】
しかしながら、上記第１の実施の形態によれば、図１０に示すように、先行車両が停止した場合には、Ｆ／Ｆゲインωτを大きな値に設定し目標車間距離Ｌ* を速やかに目標車間距離最終値Ｌ0 * に収束させているから、目標車速Ｖｓ* も速やかに減少し、停止した先行車両に対して極低速で接近することなく、停止した先行車両に速やかに接近させることができる。
【０１０１】
また、先行車両が遠方にある状態で停止した場合には、目標車速Ｖｓ* は割り込み時車間距離偏差ＬERR0が大きくなるほど大きくなりステップＳ９からステップＳ１３に移行することになって、Ｆ／Ｆゲインωτの変更は行わない。したがって、引き続き、緩やかに車間距離制御が行われることになり、遠方で停止した先行車両に対し急速に接近することを回避することができる。
【０１０２】
また、先行車速Ｖｔがしきい値Ｖ1 を下回ったときに、目標車間距離Ｌ* を速やかに目標車間距離最終値Ｌ0 * に収束させるようにしているから、先行車速Ｖｔの精度が低い場合であっても、的確に先行車両の停止を検出することができ、目標車間距離Ｌ* を速やかに目標車間距離最終値Ｌ0 * に収束させることができる。
【０１０３】
また、先行車速Ｖｔがしきい値Ｖ1 を下回った場合であり且つ、自車速Ｖｓがしきい値Ｖ2 を下回ったときに、目標車間距離Ｌ* を速やかに目標車間距離最終値Ｌ0 * に収束させるようにしているから、自車速Ｖｓが大きく自車両を先行車両に急速に接近させたくない状態で、自車両が加速するようなことはない。
また、Ｆ／Ｆゲインωτを変更することにより、目標車間距離Ｌ* を目標車間距離最終値Ｌ0 * に速やかに収束させることができるから、追従制御装置の構成を大幅に変更することなく容易に実現することができる。
【０１０４】
また、割り込みによる先行車両の変更を検出したときには、割り込み時点における、目標車間距離最終値Ｌ0 * と車間距離Ｌとの偏差である割り込み時車間距離偏差ＬERR0に基づいて割り込み時の自車両の車両挙動を二次系の伝達関数で近似し、これに基づいて、目標車間距離最終値Ｌ0 * を補正して目標車間距離Ｌ* を設定するようにしたから、実際の車両挙動を考慮した適切な目標車間距離Ｌ* を設定することができる。
【０１０５】
また、Ｆ／Ｆゲインζ及びωτを、前記先行車両の割り込みを検出した時点での、目標車間距離最終値Ｌ0 * と車間距離Ｌとの偏差ＬERR0及び相対車速Ｖｒとに基づいて設定しているから、割り込み時点における自車両と先行車両との相対関係に応じて適切な目標車間距離Ｌ* を設定することができる。
また、先行車速Ｖｔがしきい値Ｖ1 を下回るときにＦ／Ｆゲインζ及びωτを変更するかどうかを判定するようにしたから、先行車速Ｖｔを、相対車速Ｖｒと自車速Ｖｓとに基づいて算出して求める場合等のように先行車速Ｖｔの精度が低い場合であっても、先行車両の走行状況を的確に検出し、これに応じてＦ／Ｆゲインζ及びωτを変更することができる。
【０１０６】
ここで、車間距離センサ１２が車間距離検出手段に対応し、車速センサ１３が自車速検出手段に対応し、制動制御装置８及びエンジン出力制御装置９が制駆動力制御手段に対応し、図６のステップＳ３及びＳ５の処理が先行車両変更検出手段に対応し、ステップＳ８の処理で前記（１）式から先行車速Ｖｔを算出する処理が先行車速検出手段に対応し、ステップＳ８の処理で先行車速ＶｔがＶｔ＜Ｖ1 であるかどうかを判定する処理が先行車両停止検出手段に対応し、ステップＳ１２，Ｓ１５，Ｓ１７の処理が目標車間距離設定手段に対応し、ステップＳ１２，Ｓ１５，Ｓ１７の処理で目標車間距離Ｌ* を算出する処理が目標車間距離算出手段に対応し、ステップＳ１２及びＳ１５の処理が補正手段及び過渡目標車間距離算出手段に対応し、ステップＳ１２及びＳ１５の処理で目標車間距離最終値Ｌ0 * を算出する処理が目標車間距離最終値算出手段に対応し、ステップＳ２１〜Ｓ２４の処理が制御手段に対応している。
【０１０７】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
この第２の実施の形態は、上記第１の実施の形態において、追従制御用コントローラ２０での処理手順が異なること以外は同様であるので、同一部には同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
すなわち、この第２の実施の形態では、図１２のフローチャートに示すように、前記図６の第１の実施の形態におけるフローチャートにおいて、ステップＳ９の処理に代えてステップＳ９ａの処理を実行している。つまり、ステップＳ８で先行車速Ｖｔがしきい値Ｖ1 を下回ることを判定したときには、ステップＳ９ａに移行し、今度は、車間距離センサ１２で検出される車間距離Ｌが、しきい値Ｌ0 を下回るかどうかを判定する。そして、車間距離Ｌがしきい値Ｌ0 を下回るときにはステップＳ１０、Ｓ１１を経てＳ１２に移行して、比較的大きなＦ／Ｆゲインωτに基づいて目標車間距離Ｌ* を算出し、車間距離Ｌがしきい値Ｌ0 を下回らないときには、ステップＳ１３、Ｓ１４を経てＳ１５に移行して、比較的小さなＦ／Ｆゲインωτに基づいて目標車間距離Ｌ* を算出する。
【０１０８】
したがって、前記しきい値Ｌ0 を適切に（例えば１４ｍ程度）設定することによって、自車両よりもはるか遠方において先行車両が停止し、車間距離Ｌが大きくすなわち目標車速Ｖ* が大きい状態でＦ／Ｆゲインωτを大きくすることによりさらに目標車間距離Ｌ* が大きくなり、目標車速Ｖ* がより大きな値に制御された状態で停止している先行車両に急接近することを回避することができる。
【０１０９】
なお、上記第１の実施の形態と同等の作用効果を得ることができることはいうまでもない。
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。
この第３の実施の形態は、上記第１の実施の形態と第２の実施の形態とを組み合わせたものである。上記第１の実施の形態において、追従制御用コントローラ２０での処理手順が異なること以外は同様であるので、同一部には同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
【０１１０】
すなわち、この第３の実施の形態では、図１３のフローチャートに示すように、前記図６に示す第１の実施の形態におけるフローチャートにおいて、ステップＳ９ａの処理を追加している。つまり、ステップＳ９で自車速Ｖｓがしきい値Ｖ2 を下回ることを検出したときにはステップＳ９ａに移行し、さらに、車間距離Ｌがしきい値Ｌ0 を下回るかどうかを判定している。そして、車間距離Ｌがしきい値Ｌ0 を下回るときには、ステップＳ１０、Ｓ１１を経てＳ１２に移行して、比較的大きなＦ／Ｆゲインωτに基づいて目標車間距離Ｌ* を算出し、車間距離Ｌがしきい値Ｌ0 を下回らないときには、ステップＳ１３、Ｓ１４を経てＳ１５に移行して、比較的小さなＦ／Ｆゲインωτに基づいて目標車間距離Ｌ* を算出する。
【０１１１】
したがって、先行車両が停止し、且つ自車速Ｖｓが比較的小さく、且つ車間距離Ｌが短いとき、つまり、停止している先行車両に比較的接近している場合にのみ、Ｆ／Ｆゲインωτを大きく変更するようにしているから、自車速Ｖｓがさらに高速となった状態で停止している先行車両に接近することはなく、また、先行車両が遠方にある状態でＦ／Ｆゲインωτを大きく変更することによって、高速で先行車両に接近することを回避することができる。
【０１１２】
次に、本発明の第４の実施の形態を説明する。
この第４の実施の形態は、車間距離センサ１２及び追従制御用コントローラ２０での処理手順が異なること以外は同様であるので、同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
この第４の実施の形態における車間距離センサ１２は、いわゆる公知のスキャニング測距器で構成され、レーザ光を例えば中心から左右６°ずつ計１２°程度の角度範囲でスキャンして車両前方へ出力すると共にその反射光を検出し、反射光を捉えるまでの時間に基づき自車両と前方物体との距離をレーザ光のスキャン角度に対応して検出し、これを追従制御用コントローラ２０に出力する。
【０１１３】
一方、追従制御用コントローラ２０は、図１４の機能ブロック図に示すように構成され、車間距離センサ１２のスキャン角度及びこれに対応する車間距離からなる検出信号は車間距離検出部３０に入力され、この車間距離検出部３０では、スキャン角度及び車間距離を、公知の手順によって自車を中心とするＸＹ座標に変換し、自車中心における車間距離Ｌを算出すると共に、前方物体の中心位置を検出する。そして、前回検出時に記憶していた前方物体の中心位置と今回検出時の前方物体の中心位置との偏差Δｙを検出する。また、車間距離Ｌを微分して相対速度Ｖｒを算出する。
【０１１４】
先行車変化検出部３１では、車間距離検出部３０で算出された車間距離Ｌ、相対速度Ｖｒ及び横方向偏差Δｙをもとに、先行車両が切り換わったかどうか、つまり、先行車両が割り込んだか、先行車両に追いついたか、或いは先行車両が車線変更を行ったことによって先行車両が切り換わったかどうかを判定する。この判定は、例えば車間距離Ｌの変化量が所定値以上であるか、或いは相対速度Ｖｒの変化量が所定値以上であるか、横方向偏差Δｙが所定値以上であるかどうか等に基づいて行う。そして、その結果を割込／追いつき時の目標車間距離算出部３４に出力する。
【０１１５】
一方、目標車間距離最終値算出部３３では、車間距離検出部３０で算出された相対速度Ｖｒと車速センサ１３で検出した自車速Ｖｓとをもとに前記（１）式にしたがって目標車間距離最終値Ｌ0 * を算出し、これを前記演算部３２及び追従中の目標車間距離算出部３５に出力する。
前記演算部３２は、車間距離Ｌと目標車間距離最終値Ｌ0 * との偏差Ｌ−Ｌ0 * を算出しこれを前記割込／追いつき時の目標車間距離算出部３４に出力する。この割込／追いつき時の目標車間距離算出部３４は、前記偏差Ｌ−Ｌ0 * と前記相対速度Ｖｒと前記先行車変化検出部３１での判定結果とに基づいて、割込／追いつき時の目標車間距離Ｌ1 * 及び目標相対車速Ｖｒ* を算出する。具体的には、先行車変化検出部３１で先行車変化を検出したときの、偏差Ｌ−Ｌ0 * 及び相対速度Ｖｒを初期値とし、次式（１５）に基づいて、割込／追いつき時の目標車間距離Ｌ1 * 及び目標相対車速Ｖｒ* を算出しこれらを車間距離Ｆ／Ｂ制御部３７に出力する。
【０１１６】
Ｌ1 * ＝Ｆ1 （ｓ）・（Ｌ−Ｌ0 * ）                  ……（１５）
Ｖｒ* ＝Ｆ1 （ｓ）・Ｌ0 * 
0003649108.tif 000003
一方、追従中の目標車間距離算出部３５では、目標車間距離最終値算出部３３で算出される目標車間距離最終値Ｌ0 * に基づいて次式（１６）にしたがって、追従中の目標車間距離Ｌ2 * を算出し、これを演算部３６に出力する。
【０１１７】
Ｌ2 * ＝Ｆ2 （ｓ）・Ｌ0 *                           ……（１６）
0003649108.tif 000004
前記演算部３６では、前記割込／追いつき時の目標車間距離Ｌ1 * と追従中の目標車間距離Ｌ2 * とを加算しこれを目標車間距離Ｌ* として車間距離Ｆ／Ｂ制御部３７に出力する。
【０１１８】
この車間距離Ｆ／Ｂ制御部３７では、目標相対車速Ｖｒ* 及び目標車間距離Ｌ* 、相対車速Ｖｒ及び車間距離Ｌ、自車速Ｖｓをもとに次式（１７）にしたがって、車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ* に応じた値とするための目標車速Ｖｓ* を算出する。なお、式中のＫL 及びＫV は、車間距離Ｆ／Ｂゲインである。
Ｖｓ* ＝ＫL （Ｌ−Ｌ* ）＋ＫV （Ｖｒ−Ｖｒ* ）＋Ｖｔ
Ｖｔ＝Ｖｓ＋Ｖｒ                                  ……（１７）
前記車間距離Ｆ／Ｂ制御部３７で算出された目標車速Ｖｓ* は車速制御部３８に入力され、車速制御部３８では、自車速Ｖｓを目標車速Ｖｓ* に応じた値とするための駆動軸トルクの指令値Ｔｑ* を上記第１の実施の形態と同様にして算出する。そして、駆動軸トルク制御部３９では、駆動軸トルクＴｑ* をもとに上記第１の実施の形態と同様にして制動圧指令値ＰB * 又は、スロットル開度指令値θ* を算出し、これらを、制御対象としての制動制御装置８又はエンジン出力制御装置９に出力する。
【０１１９】
次に、上記第４の実施の形態の動作を、追従制御用コントローラ２０で実行する追従走行制御処理の処理手順を示す図１５のフローチャートを伴って説明する。なお、この場合も追従走行制御処理は例えば１０ｍｓｅｃ毎のタイマ割り込み処理として実行される。また、セットスイッチ１４のスイッチ信号がオフであるとき、また、ブレーキスイッチ１９がオン状態であるときには、追従走行制御処理を行わない。
【０１２０】
前記追従制御用コントローラ２０では、まず、ステップＳ３１で上記第１の実施の形態と同様に、車間距離センサ１２、車速センサ１３の各検出信号、また、セットスイッチ１４のスイッチ信号、車速設定装置１５の設定信号等を読み込み、自車速Ｖｓ、車間距離Ｌを算出する。次いで、ステップＳ３２に移行し、ステップＳ３１で算出した車間距離Ｌを微分して自車両と先行車両との相対車速Ｖｒを算出する。
【０１２１】
次いで、ステップＳ３３に移行して、上記第１の実施の形態と同様にして先行車両を検出したか否かを判定する。そして、先行車両を検出しないときには、ステップＳ３４に移行して、運転者が車速設定装置１５で予め設定した設定車速Ｖｃを目標車速Ｖｓ* とした後、後述のステップＳ４２に移行する。
一方、ステップＳ３３で先行車両を検出したときにはステップＳ３５に移行し、前記（１）式に基づいて目標車間距離最終値Ｌ0 * を算出する。
【０１２２】
続いて、ステップＳ３６に移行し、先行車両が入れ代わったかどうか、つまり、先行車両が割り込んだか、先行車両に追いついたか、或いは先行車両が車線変更することによって先行車両が切り換わったかどうかを判定する。この判定は、前回先行車両を検出していない状態から今回先行車両を検出する状態となったかどうか、車間距離Ｌの前回値と今回値との差が所定値以上であるかどうか、相対車速Ｖｒの前回値と今回値との差が所定値以上であるかどうか、先行車両との横方向の偏差Δｙの前回値と今回値の差が所定値（例えば車両の横幅相当の２ｍ程度）以上であるかどうか、の何れか一つの条件が成立したときに、先行車両が切り換わったと判定する。なお、各パラメータの前回値は前回処理実行時に所定の記憶領域に記憶しておく。
【０１２３】
そして、ステップＳ３６で先行車両が切り換わったと判定されるときにはステップＳ３７に移行し、ステップＳ３６で先行車両が切り換わったと判定した時点における車間距離Ｌと目標車間距離最終値Ｌ0 * との偏差Ｌ−Ｌ0 * 及び相対車速Ｖｒ0 を、前記（１５）式に示す二次フィルタＦ1 （ｓ）の初期値として更新設定した後ステップＳ３８に移行する。一方、ステップＳ３６で先行車両が切り換わっていないと判定したときには、そのままステップＳ３８に移行する。
【０１２４】
このステップＳ３８では、前記（１５）式にしたがって、割込／追いつき時の目標車間距離Ｌ1 * 及び目標相対車速Ｖｒ* を算出し、続いてステップＳ３９に移行して、前記（１６）式にしたがって追従時の目標車間距離Ｌ2 * を算出する。次いで、ステップＳ４０に移行し、割込／追いつき時の目標車間距離Ｌ1 * 及び追従時の目標車間距離Ｌ2 * の和から目標車間距離Ｌ* を算出する。
【０１２５】
次いで、ステップＳ４１に移行し、前記（１７）式にしたがって、目標車速Ｖｓ* を算出した後、ステップＳ４２に移行する。なお、このとき、前記（１７）式から算出される目標車速Ｖｓ* が、車速設定装置１５で運転車が予め設定した設定車速Ｖｃを越えるときには、この設定車速Ｖｃを目標車速Ｖｓ* として設定する。
【０１２６】
前記ステップＳ４２では、上記第１の実施の形態と同様にして、目標車速Ｖｓ* から自車速Ｖｓを減算した値に制御ゲインを乗算し、これから走行抵抗を減算し、これを目標トルクＴｑ* とする。
次いで、ステップＳ４３に移行し、ステップＳ４２で算出した目標トルクＴｑ* を発生し得るスロットル開度指令値θ* 及び制動圧指令値ＰB * を演算して、これをエンジン出力制御装置９又は制動制御装置８に出力し、制動トルク又は駆動トルクを発生させ、タイマ割り込み処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
【０１２７】
したがって、今、追従走行制御状態で走行車線を走行しているものとし、この状態で自車両の走行車線と同一車線に先行車両を検出することができないときには、図１５の処理が実行されたときに、各種センサ等からの検出信号を読み込み（ステップＳ３１）、また相対速度Ｖｒを算出する（ステップＳ３２）が、先行車両を検出することができないため、ステップＳ３３からステップＳ３４に移行し、運転者が予め車速設定装置１５で設定した設定車速Ｖｃを目標車速Ｖｓ* とし、ステップＳ４２に移行して、上記第１の実施の形態と同様にして目標車速Ｖｓ* と現在の自車速Ｖｓとの車速偏差ΔＶに基づいて目標トルクＴｑ* を算出し、これを発生し得るスロットル開度指令値θ* 又は制動圧指令値Ｐｂ* を算出し、制動制御装置８又はエンジン出力制御装置９を制御して、加減速制御を行う（ステップＳ４３）。
【０１２８】
この先行車両がいない走行状態から、自車両が自車両の走行車線の遠くの先行車両に追いつくことによって、先行車両を検出する状態となると、図１５において、ステップＳ３３からステップＳ３５に移行し、前記（１）式から目標車間距離最終値Ｌ0 * を算出し、先行車両が入れ替わったかどうかを検出する（ステップＳ３６）。この場合、先行車両に追いつき、車両が検出されていない状態から検出されている状態に変化したから、先行車両が入れ替わったことが検出され、ステップＳ３７に移行して、この時点における、目標車間距離最終値Ｌ0 * と実際の目標車間距離Ｌとの偏差Ｌ−Ｌ0 * が算出され、これが割込／追いつき時の目標車間距離Ｌ1 * のフィルタ演算における初期値として設定される。また、この時点における相対車速Ｖｒが目標相対車速Ｖｒ* のフィルタ演算における初期値として設定される。
【０１２９】
そして、設定された初期値に基づいて前記（１５）式に基づいてフィルタ演算が行われて、割込／追いつき時の目標車間距離Ｌ1 * 及び目標相対車速Ｖｒ* が算出され（ステップＳ３８）、さらに、前記（１６）式に基づいて追従時の目標車間距離Ｌ2 * を算出し（ステップＳ３９）、これらを加算して目標車間距離Ｌ* を算出する（ステップＳ４０）。
【０１３０】
そして、この目標車間距離Ｌ* と、フィルタ演算で算出される目標相対車速Ｖｒ* と、実際の車間距離Ｌ及び相対車速Ｖｒ、また先行車速Ｖｔに基づいて前記（１７）式から目標車速Ｖｓ* を算出し（ステップＳ４１）、この目標車速Ｖｓ* と自車速Ｖｓとに基づきこれらを一致し得る目標トルクＴｑ* を算出し、これに基づいて制動制御装置８又はエンジン出力制御装置９を制御することによって、ブレーキ制御又はエンジン制御が行われる（ステップＳ４２，Ｓ４３）。
【０１３１】
そして、先行車両を捕捉し、先行車両を検出し先行車両の入れ代わりが行われない状態では、ステップＳ３３，Ｓ３５，Ｓ３６，Ｓ３８〜４３の処理を繰り返し行い、割り込みがあった時点における目標車間距離最終値Ｌ0 * とこの時の実際の車間距離Ｌとの偏差Ｌ−Ｌ0 * を初期値とするフィルタ演算により算出される割込／追いつき時の目標車間距離Ｌ1 * と追従時の目標車間距離Ｌ2 * との和から算出された目標車間距離Ｌ* と、実際の車間距離Ｌと、が一致するように、且つ、割り込みがあった時点の相対車速Ｖｒを初期値とするフィルタ演算により算出される目標相対車速Ｖｒ* と実際の相対車速Ｖｒとが一致するように制御が行われる。
【０１３２】
ここで、先行車両を捕捉する状態となった時点からの前記（１５）式に基づいて算出される割込／追いつき時の目標車間距離Ｌ1 * は、例えば図１６（ａ）に示すように、車間距離と目標車間距離最終値との偏差Ｌ−Ｌ0 * は正値であるから、二次遅れで正値から負値に緩やかに移行した後、零に収束することになる。同様に、目標相対車速Ｖｒ* は、図１６（ｂ）に示すように、自車両が先行車両よりも速度が速く、相対車速Ｖｒが負値であるから、負値から正値に緩やかに移行した後、零に収束することになる。
【０１３３】
一方、追従時の目標車間距離Ｌ2 * は、先行車速Ｖｔに基づいて前記（１６）式にしたがって算出されるから、図１６（ｃ）に示すように、目標車間距離最終値Ｌ0 * の変化に応じて一時遅れで変化することになる。
したがって、これ目標車間距離Ｌ1 * 及びＬ2 * の和から算出される目標車間距離Ｌ* は、例えば図１７（ｂ）に示すように、先行車両を検出していない状態から時点ｔ11で先行車両を捕捉する状態となり、このとき先行車両が定速走行をしている状態では、割込／追いつき時の目標車間距離Ｌ1 * は、割り込み時の車間距離Ｌと割り込み時の目標車間距離最終値Ｌ0 * との偏差Ｌ−Ｌ0 * を初期値として、前記図１６（ａ）に示すように緩やかに減少するが、先行車両は割り込み後一定車速で走行しているから、追従時の目標車間距離Ｌ2 * は、先行車速Ｖｔに応じた一定値となる。よって、目標車間距離Ｌ* は、図１７（ａ）に示すように、割り込み時の目標車間距離Ｌ* から緩やかに減少し、やがて追従時の目標車間距離Ｌ2 * に収束する（時点ｔ12）。
【０１３４】
一方、目標相対車速Ｖｒ* は、時点ｔ11で先行車両を捕捉する状態となった時点の相対車速Ｖｒを初期値として、前記図１６（ｂ）に示すように緩やかに減少する。そして、このようにして設定された、目標車間距離Ｌ* 及び目標相対車速Ｖｒ* と実際の車間距離Ｌ及び相対車速Ｖｒとが一致するように目標トルクＴｑ* が設定されてこれに応じた制駆動力が発生する。したがって、先行車両との車間距離は、緩やかに目標車間距離最終値Ｌ0 * に収束することになる。
【０１３５】
そして、この状態から時点ｔ13で先行車速Ｖｔが減速すると、割込／追いつき時の目標車間距離Ｌ1 * は零に収束しているから、目標車間距離Ｌ* は追従時の目標車間距離Ｌ2 * によって決定される。このとき、追従時の目標車間距離Ｌ2 * は目標車間距離最終値Ｌ0 * つまり先行車速Ｖｔの減少に応じて一次遅れで減少し、時点ｔ14で先行車速Ｖｔが一定となると、追従時の目標車間距離Ｌ2 * も速やかに一定値に収束することになる。また、このとき、目標相対車速Ｖｒ* は零に収束しているから、相対車速Ｖｒが零となるように制御が行われることになり、車間距離は速やかに目標車間距離最終値Ｌ0 * に収束することになる。
【０１３６】
また、例えば時点ｔ11で先行車両を捕捉する状態となり、時点ｔ12で割込／追いつき時の目標車間距離Ｌ1 * が零に収束する前に、先行車速Ｖｔが減速或いは停止すると、追従時の目標車間距離Ｌ2 * は先行車速Ｖｔの変化に対して一次遅れで変化し割込／追いつき時の目標車間距離Ｌ1 * の応答よりも速やかに減速後の先行車速Ｖｔに応じた目標車間距離最終値Ｌ0 * に収束するから、目標車間距離Ｌ0 は速やかに減少し、減速後の先行車速Ｖｔに応じた目標車間距離最終値Ｌ0 * に速やかに収束することになるが、目標相対車速Ｖｒ* が零に収束していない状態では、相対車速Ｖｒが目標相対車速Ｖｒ* となるように車速制御が行われるから、急加減速することはない。
【０１３７】
このように、先行車両が切り替わったときには、切り替わり時点における偏差Ｌ−Ｌ0 * に基づく割込／追いつき時の目標車間距離Ｌ1 * によって目標車間距離Ｌ0 を緩やかに目標車間距離最終値Ｌ0 * に収束させることができるから、切り替わった後の先行車両に追従することに起因して自車両が急減速したり或いは急加速したりすることを回避することができる。また、先行車速Ｖｔが変化したときには、追従時の目標車間距離Ｌ2 * によって目標車間距離Ｌ0 を、割込／追いつき時の目標車間距離Ｌ1 * の応答特性よりも比較的速やかに応答させ、変化後の先行車速Ｖｔに応じた目標車間距離最終値Ｌ0 * に追従させることができるから、割り込み或いは追いつき等によって車間距離Ｌが緩やかに目標車間距離最終値Ｌ0 * に収束している状態であっても先行車速Ｖｔの変化に対して速やかに応答することができる。したがって、先行車両の走行状態に応じて、運転者の期待する車間距離Ｌを確保することができ、運転者に違和感を与えることなく先行車両に追従することができる。
【０１３８】
また、目標車間距離Ｌ* を割込／追いつき時の目標車間距離Ｌ1 * と追従時の目標車間距離Ｌ2 * との和によって算出しているから割り込み或いは追いつき等の先行車両が変化したときと、追従時とで、制御定数を切り換える必要はなく、このため、不連続感を与えることなく制御を行うことができる。
また、目標車間距離Ｌ* を割込／追いつき時の目標車間距離Ｌ1 * と追従時の目標車間距離Ｌ2 * との和から算出しているから、先行車両に遠くから追いつきつつ先行車両が減速するというような複合条件においても、運転者の期待値通りの目標車間距離を算出することができ、運転者に違和感を与えることはない。
【０１３９】
ここで、車間距離センサ１２が車間距離検出手段に対応し、車速センサ１３が自車速検出手段に対応し、制動制御装置８及びエンジン出力制御装置９が制駆動力制御手段に対応し、図１５のステップＳ３３の処理が先行車両有無検出手段に対応し、ステップＳ３４，Ｓ４１〜Ｓ４３の処理が制御手段に対応し、ステップＳ３５の処理で前記（１）式から先行車速Ｖｔを算出する処理が先行車速検出手段に対応し、ステップＳ３５の処理で目標車間距離最終値Ｌ0 * を算出する処理が目標車間距離最終値算出手段に対応し、ステップＳ３６の処理が先行車両変更検出手段に対応し、ステップＳ３６の処理で横方向偏差Δｙを算出する処理が横方向距離検出手段に対応し、ステップＳ３８の処理で割込／追いつき時の目標車間距離Ｌ1 * を算出する処理が目標車間距離過渡値算出手段に対応し、ステップＳ４０の処理が目標車間距離算出手段に対応している。
【０１４０】
次に、本発明の第５の実施の形態を説明する。
この第５の実施の形態は、上記第１の実施の形態において、追従制御用コントローラ２０での処理手順が異なること以外は同様であるので、同一部には同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
図１８は、第５の実施の形態における追従制御用コントローラ２０の機能ブロック図であって、図１８のブロック図に示すように、自車両と先行車両との間の車間距離Ｌは車間距離センサ１２で計測され、車間距離検出部４１に入力されて車間距離Ｌが算出されると共に、この車間距離Ｌが微分されて相対速度Ｖｒが算出される。そして、車間距離Ｌ及び相対速度Ｖｒは目標車間距離及び目標相対車速算出部４２と車間距離Ｆ／Ｂ制御部４３とに入力される。
【０１４１】
前記目標車間距離及び目標相対車速算出部４２では、前記相対速度Ｖｒ、車速センサ１３で検出した自車速Ｖｓ、車間距離センサ１２で検出した車間距離Ｌをもとに、後述の手順にしたがって目標車間距離Ｌ及び目標相対車速Ｖｒ* を算出する。そして、これらを前記車間距離Ｆ／Ｂ制御演算部４３に出力する。
前記車間距離Ｆ／Ｂ制御部４３は、前記目標車間距離Ｌ* 及び目標相対車速Ｖｒ* と、前記車間距離検出部４１からの相対車速Ｖｒ及び車間距離Ｌと、自車速Ｖｓとを入力し、これらをもとに、車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ* に応じた値とするための目標車速Ｖｓ* を算出する。
【０１４２】
この目標車速Ｖｓ* は車速制御部４４に入力され、車速制御部４４では、上記第１の実施の形態と同様にして自車速Ｖｓを目標車速Ｖｓ* に応じた値とするための駆動軸トルクの指令値Ｔｑ* を算出する。
この駆動軸トルク指令値Ｔｑ* をもとに、駆動軸トルク制御部４５では、上記第１の実施の形態と同様にして駆動目標制動圧ＰB * 又は、スロットル開度指令値θ* を算出し、これらを、制御対象としての制動制御装置８又はエンジン出力制御装置９に、制動圧指令値ＰB * 又はスロットル開度指令値θ* として出力する。
【０１４３】
図１９は、前記目標車間距離及び目標相対車速算出部４２の詳細を表すブロック図であって、目標車間距離及び目標相対車速算出部４２は、自車速Ｖｓと相対車速Ｖｒとから先行車両の加減速度αを算出する先行車加減速度算出部４２ａと、先行車加減速度αをもとに先行車が減速したかどうかを判定する先行車減速判断部４２ｂと、自車速Ｖｓ、相対車速Ｖｒ、車間距離Ｌ、目標車間距離最終値Ｌ0 * と、前記先行車減速判断部４２ｂの判断結果をもとに、後述のωτ及びζからなるＦ／Ｆゲインを決定するＦ／Ｆゲイン算出部４２ｃと、自車速Ｖｓ、相対車速Ｖｒ、車間距離Ｌ、目標車間距離最終値Ｌ0 * と、前記Ｆ／Ｆゲイン算出部４２ｃからのＦ／Ｆゲインωτ及びζをもとに、上記第４の実施の形態と同様にして前記（１５）式に基づいて、先行車の入れ替わりが発生したときの車間距離偏差Ｌ−Ｌ0 * 及び相対速度Ｖｒを初期値として、前記図１６に示すようにゆっくりと零に収束するような割込／追いつき時の目標車間距離Ｌ1 * 及び目標相対車速Ｖｒ* を算出する目標車間距離及び目標相対車速演算部４２ｄとから構成されている。
【０１４４】
前記先行車加減速度算出部４２ａでは、自車速Ｖｓ及び相対速度Ｖｒから先行車速Ｖｔを算出し、次式（１８）に基づいて、先行車加減速度αを算出する。
0003649108.tif 000005
Ｖｔ＝Ｖｓ＋Ｖｒ
前記Ｆ／Ｆゲイン算出部４２ｃでは、自車速Ｖｓ、相対車速Ｖｒ、車間距離Ｌ、前記（１）式と同様にして算出される目標車間距離最終値Ｌ0 * と、前記先行車減速判断部４２ｂの判断結果をもとに、割込／追いつき時の目標車間距離Ｌ1 * 及び目標相対車速Ｖｒ* を算出するための前記式（１５）中のζ及びωτであるＦ／Ｆゲインを設定する。すなわち、前記前記先行車減速判断部４２ｂにおいて、先行車両の入れ替わりが発生したときの目標車間距離最終値Ｌ0 * と車間距離Ｌとの偏差Ｌ−Ｌ0 * （＝ＬERR0）に該当するＦ／Ｆゲインζ及びωτを、例えば前記図７，図９及び図２０に基づいて算出する。なお、Ｆ／Ｆゲインζ及びωτは、前記図７，図９及び図２０に限るものではなく、任意に設定することができる。
【０１４５】
前記図２０は、前記図７と同様に、Ｆ／Ｆゲインωτを設定するためのゲインマップであって、車間距離偏差ＬERR0と相対速度Ｖｒとに応じて設定される。そして、Ｆ／Ｆゲインωは、車間距離偏差ＬERR0が零から負方向に増加し、すなわち先行車両と自車両とが近づくほど大きくなる傾向に設定され、また零から正方向に増加するほど、つまり先行車両と自車両とが遠ざかるほど小さくなる傾向に設定される。また、相対速度Ｖｒが零から負方向に増加し、自車両と先行車両とが近づく傾向にあるほど大きくなる傾向に設定され、また、相対速度Ｖｒが零から正方向に増加し、自車両と先行車両とが遠ざかる傾向にあるほど小さくなる傾向に設定される。さらに、この図２０におけるＦ／Ｆゲインωτは、前記図９の同一条件におけるＦ／Ｆゲインωτよりも大きな値となるように設定されている。
【０１４６】
なお、この図２０においても、車間距離偏差ＬERR0及び相対速度Ｖｒを段階的に複数設定し、この車間距離偏差及び相対速度の代表値に対してＦ／Ｆゲインを設定しているため、実際の車間距離偏差ＬERR0及び相対速度Ｖｒに最も近い、車間距離偏差及び相対速度の代表値に対応するＦ／Ｆゲインを、実際の車間距離偏差ＬERR0及び相対速度Ｖｒに対応するＦ／Ｆゲインとして設定すればよい。
【０１４７】
なお、前記Ｆ／Ｆゲインは段階的に変化させるのではなく、連続的に変化させるようにしてもよい。
また、ゲインマップとして所定の記憶領域に保存するようにした場合について説明しているが、車間距離偏差及び相対速度と、Ｆ／Ｆゲインζとの関係、また、車間距離偏差及び相対速度と、Ｆ／Ｆゲインωτとの関係を表す関数式として記憶しておき、この関数式に基づいてＦ／Ｆゲインζ及びωτを設定するようにしてもよい。
【０１４８】
前記目標車間距離目標相対車速演算部４２ｄでは、Ｆ／Ｆゲインζ，ωτ、自車速Ｖｓ、相対車速Ｖｒ、車間距離Ｌ、目標車間距離最終値Ｌ0 * をもとに、上記第４の実施の形態と同様にして前記（１５）式に基づいて、割込／追いつき時の目標車間距離Ｌ1 * 及び目標相対車速Ｖｒ* を算出し、割込／追いつき時の目標車間距離Ｌ1 * と目標車間距離最終値Ｌ0 * との和から次式（１９）にしたがって、目標車間距離Ｌ* を算出する。
【０１４９】
Ｌ* ＝Ｌ0 * ＋Ｌ1 *                                 ……（１９）
そして、この目標車間距離Ｌ* と目標相対車速Ｖｒ* と、車間距離Ｌ及び相対車速Ｖｒとをもとに前記（１７）式にしたがって、目標車速Ｖｓ* を算出する。次に、上記第５の実施の形態の動作を、追従制御用コントローラ２０で実行する追従走行制御処理の処理手順を示す図２１のフローチャートを伴って説明する。なお、この場合も追従走行制御処理は例えば１０ｍｓｅｃ毎のタイマ割り込み処理として実行される。また、セットスイッチ１４のスイッチ信号がオフであるとき、また、ブレーキスイッチ１９がオン状態、つまりブレーキペダル８ａが踏み込まれていると判定されるときには行わない。また、処理中で使用されるフラグＦ1 〜Ｆ3 は起動時には初期値として零に設定されている。
【０１５０】
前記追従制御用コントローラ２０では、まず、ステップＳ５１で上記第１の実施の形態と同様に、車間距離センサ１２、車速センサ１３の各検出信号、また、セットスイッチ１４のスイッチ信号、車速設定装置１５の設定信号等を読み込み、自車速Ｖｓ、車間距離Ｌを算出する。次いで、ステップＳ５２に移行し、ステップＳ５１で算出した車間距離Ｌを微分して自車両と先行車両との相対車速Ｖｒを算出する。
【０１５１】
次いで、ステップＳ５３に移行して、上記第１の実施の形態と同様にして先行車両を検出したか否かを判定する。そして、先行車両を検出しないときには、ステップＳ５４に移行して、フラグＦ1 及びＦ2 及びＦ3 をＦ1 ＝０、Ｆ2 ＝０、Ｆ3 ＝０に設定した後、後述のステップＳ７２に移行する。一方、先行車があるときにはステップＳ５５に移行する。
【０１５２】
このステップＳ５５では、上記第１の実施の形態と同様にして一定車間時間で走行中であるかどうかを判定し、一定車間時間で走行中でないと判定されるときにはステップＳ５６に移行し、フラグＦ1 がＦ1 ＝１でないと判定されるときにはステップＳ５７に移行し、車間距離Ｌと目標車間距離最終値Ｌ0 * とから車間距離偏差ＬERR0を算出する。そして、この車間距離偏差ＬERR0と前記ステップＳ５２で算出した相対速度Ｖｒを所定の記憶領域に保存した後ステップＳ５８に移行する。前記ステップＳ５６で、フラグＦ1 がＦ1 ＝１でないときにはそのままステップＳ５８に移行する。
【０１５３】
このステップＳ５８では、前記（１８）式に基づいて先行車加減速度αを算出し、続いてステップＳ５９に移行して、先行車加減速度αが、先行車が急減速しているとみなすことの可能なしきい値α1 （例えば−１．０ｍ／ｓ2 程度）を下回ると判定されるときには、ステップＳ６０に移行し、フラグＦ2 がＦ2 ＝１であるかどうかを判定する。そして、フラグＦ2 がＦ2 ＝１でないときにはステップＳ６１に移行して、前記ステップＳ５７で算出した車間距離偏差ＬERR0とステップＳ５２で算出した相対速度Ｖｒとに対応するＦ／Ｆゲインζ及びωτを、例えば前記図７及び図２０に示すゲインマップにしたがって設定する。そして、フラグＦをＦ2 ＝１に設定した後、後述のステップＳ６２に移行する。前記ステップＳ６０でフラグＦ2 がＦ2 ＝１であるときにはそのままステップＳ６２に移行する。
【０１５４】
一方、前記ステップＳ５９で先行車加減速度αがしきい値α1 を下回らないと判定されるときにはステップＳ６３に移行してフラグＦ3 がＦ3 ＝１であるかどうかを判定し、フラグＦ3 がＦ3 ＝１でないときにはステップＳ６４に移行し、ステップＳ５７で算出した車間距離偏差ＬERR0とステップＳ２で算出した相対速度Ｖｒとに対応するＦ／Ｆゲインζ及びωτを、例えば前記図７及び図９に示すゲインマップにしたがって設定する。そして、フラグＦ3 をＦ3 ＝１に設定した後、ステップＳ６５に移行する。前記ステップＳ６３でフラグＦ3 がＦ3 ＝１であるときにはそのままステップＳ６５に移行する。
【０１５５】
また、前記ステップＳ５５で一定車間時間で走行中であると判定されるときには、ステップＳ６６に移行し、各フラグＦ1 〜Ｆ3 をＦ1 ＝０、Ｆ2 ＝０、Ｆ3 ＝０に設定した後、ステップＳ６７に移行する。
そして、前記ステップＳ６２では、ステップＳ６１の処理で図７及び図２０に示すゲインマップから設定したＦ／Ｆゲインζ及びωτと、ステップＳ５７で算出した車間距離偏差ＬERR0と、先行車速Ｖｔに基づき前記（２）式で算出される目標車間距離最終値Ｌ0 * とをもとに、前記（１５）及び（１９）式にしたがって目標車間距離Ｌ* 及び目標相対車速Ｖｒ* を算出する。
【０１５６】
前記ステップＳ６５では、ステップＳ６４の処理で図７及び図９に示すゲインマップから設定したＦ／Ｆゲインζ及びωτと、ステップＳ５７で算出した車間距離偏差ＬERR0と、先行車速Ｖｔに基づき前記（１）式で算出される目標車間距離最終値Ｌ0 * とをもとに、前記（１５）及び（１９）式にしたがって目標車間距離Ｌ* 及び目標相対車速Ｖｒ* を算出する。
【０１５７】
前記ステップＳ６７では、前記（１）式に基づき目標車間距離最終値Ｌ0 * を算出し、これを目標車間距離Ｌ* として設定する。また、目標相対車速Ｖｒ* を零として設定する。
このようにして、前記ステップＳ６２、Ｓ６５、Ｓ６７において、目標車間距離Ｌ* 及び目標相対車速Ｖｒ* が算出されると、ステップＳ７２に移行する。そして、前記（１７）式にしたがって、目標車速Ｖｓ* を算出する。
【０１５８】
なお、算出した目標車速Ｖｓ* が車速設定装置１５で設定された設定車速Ｖｃよりも大きい場合には、設定車速Ｖｃを目標車速Ｖｓ* とする。
次いで、ステップＳ７３に移行し、目標車速Ｖｓ* に基づいて上述のようにして目標トルクＴｑ* を算出し、次いで、ステップＳ７４に移行して、ステップＳ７３で算出した目標トルクＴｑ* を発生し得るスロットル開度指令値θ* 及び制動圧指令値ＰB * を演算してこれをエンジン出力制御装置９又は制動制御装置８に出力し、制動トルク又は駆動トルクを発生させ、タイマ割り込み処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
【０１５９】
したがって、今、追従走行制御状態で走行車線を走行しているものとし、この状態で自車両の走行車線と同一車線に先行車両を検出することができないときには、図２１の処理が実行されたときに、各種センサ等からの検出信号を読み込み（ステップＳ５１）、また相対速度Ｖｒを算出する（ステップＳ５２）が、先行車両を検出することができないため、ステップＳ５３からステップＳ５４を経てＳ５５に移行し、運転者が予め車速設定装置１５で設定した設定車速Ｖｃを目標車速Ｖｓ* とし、ステップＳ７２に移行して、上記第１の実施の形態と同様にして目標車速Ｖｓ* と現在の自車速Ｖｓとの車速偏差ΔＶに基づいて目標トルクＴｑ* を算出し、これを発生し得るスロットル開度指令値θ* 又は制動圧指令値Ｐｂ* を算出し、制動制御装置８又はエンジン出力制御装置９を制御して、加減速制御を行う（ステップＳ７３，Ｓ７４）。
【０１６０】
この先行車両がいない走行状態から、自車両が自車両の走行車線の遠くの先行車両に追いつくことによって、先行車両を検出する状態となると、図２１において、ステップＳ５３からステップＳ５５に移行し、前記（１）式から目標車間距離最終値Ｌ0 * を算出し、一定車間時間で走行中であるかつまり、先行車両が切り替わったかどうかを検出する。この場合、先行車両に追いついたため一定車間時間で走行中でないから、ステップＳ５５からＳ５６を経てステップＳ５７に移行し、この時点における目標車間距離最終値Ｌ0 * と車間距離Ｌとの偏差である車間距離偏差ＬERR0を算出し、さらに、前記（１８）式にしたがって先行車両の加減速度αを算出する（ステップＳ５８）。
【０１６１】
このとき、先行車両が減速していないときには、先行車加減速度αがしきい値α1 よりも大きいからステップＳ５９からステップＳ６３を経てステップＳ６４に移行し、ステップＳ５７で算出した車間距離偏差ＬERR0とステップＳ５２で算出した相対速度Ｖｒとをもとに、前記図７及び図９から該当するＦ／Ｆゲインζ及びωτを検出する。そして、このＦ／Ｆゲインζ及びωτを、前記（１５）式に当てはめ、先行車両の入れ替わりを検出した時点での車間距離偏差ＬERR0を割込／追いつき時の目標車間距離Ｌ1 * のフィルタ演算における初期値として割込／追いつき時の目標車間距離Ｌ1 * を算出し、これと目標車間距離最終値Ｌ0 * とから前記（１９）式にしたがって目標車間距離Ｌ* を算出する。
【０１６２】
そして、この目標車間距離Ｌ* と、フィルタ演算で算出される目標相対車速Ｖｒ* と、実際の車間距離Ｌ及び相対車速Ｖｒ、また先行車速Ｖｔに基づいて前記（１７）式から目標車速Ｖｓ* を算出し（ステップＳ７２）、この目標車速Ｖｓ* と自車速Ｖｓとに基づきこれらを一致し得る目標トルクＴｑ* を算出し、これに基づいて制動制御装置８又はエンジン出力制御装置９を制御することによって、ブレーキ制御又はエンジン制御を行う（ステップＳ７３，Ｓ７４）。
【０１６３】
そして、先行車両を捕捉し、先行車両を検出し先行車両の入れ替わりが行われずまた先行車両が減速をしない状態では、ステップＳ５３，Ｓ５５，Ｓ５６，Ｓ５８，Ｓ５９，Ｓ６３，Ｓ６５，Ｓ７２〜Ｓ７４の処理を繰り返し行い、割り込みがあった時点における目標車間距離最終値Ｌ0 * とこの時の実際の車間距離Ｌとの偏差Ｌ−Ｌ0 * を初期値とするフィルタ演算により算出される割込／追いつき時の目標車間距離Ｌ1 * との和から算出された目標車間距離Ｌ* と、実際の車間距離Ｌと、が一致するように、且つ、割り込みがあった時点の相対車速Ｖｒを初期値とするフィルタ演算により算出される目標相対車速Ｖｒ* と実際の相対車速Ｖｒとが一致するように制御が行われる。
【０１６４】
したがって、図２２（ｂ）に示すように定速走行している先行車両に、時点ｔ21で追いついたときには、この追いついた時点における目標車間距離最終値Ｌ0 * と車間距離Ｌとの偏差に基づき算出された割込／追いつき時の目標車間距離Ｌ1 * は前記図１６（ａ）に示すように徐々に零に収束するから目標車間距離Ｌ* は、図２２（ａ）に示すように、緩やかに目標車間距離最終値Ｌ0 * に収束することになり、また、図１６（ｂ）に示すように、目標相対車速Ｖｒ* も緩やかに零に収束するから、自車両は急な加減速を伴うことなく緩やかに先行車両に追いつくことになる。
【０１６５】
そして、時点ｔ22で自車両が先行車両に追いつき所定の車間距離を保った状態での走行状態となると、ステップＳ５５からステップＳ６６に移行して、先行車両の車速Ｖｔに応じた目標車間距離最終値Ｌ0 * を目標車間距離Ｌ* とする一定車間時間での走行状態に移行する。
そして、この一定車間時間での走行状態から、時点ｔ23で先行車両が減速し、ステップＳ５５からＳ５６を経てステップＳ５８に移行し、ここで算出される先行車両の加減速度αがしきい値α1 よりも小さくなると、ステップＳ５９からステップＳ６０に移行し、先行車両が切り替わった時点における車間距離偏差ＬERR0を初期値とするフィルタ処理演算における前記（１５）式のＦ／Ｆゲインζ及びωτを、所定の記憶領域に記憶していた入れ替わり時のＬERR0及び相対速度Ｖｒをもとに前記図７及び図２０から特定したＦ／Ｆゲインζ及びωτに更新し、引き続き更新後のＦ／Ｆゲインに基づいて目標車間距離Ｌ1 * 及び目標相対速度Ｖｒ* を算出する。そしてこの目標車間距離Ｌ1 * に基づいて目標車間距離Ｌ* を算出し、これと目標相対速度Ｖｒ* とに基づいて制御を行う。
【０１６６】
このとき、図２０におけるＦ／Ｆゲインωτは、図８の車間距離偏差ＬERR0及び相対速度Ｖｒ* が同一条件におけるＦ／Ｆゲインよりも大きいから、先行車両が減速した時点ｔ23で、割込／追いつき時の目標車間距離Ｌ1 * の零への収束度合がより大きくなることになる。したがって、図２２（ａ）に示すように、目標車間距離Ｌ* は先行車両の減速に対して速やかに収束することになる。
【０１６７】
つまり、車間距離が大きく変化し、一定車間時間で走行しない状態となった場合であっても、先行車両が切り替わったことによって車間距離が変化したときにはこの先行車両に対して緩やかに追いつくが、先行車両が減速したことによって車間距離が変化したときには、Ｆ／Ｆゲインをより大きくし、目標車間距離Ｌ1 * の収束度合をより大きくしたから、減速した先行車両に速やかに追従させることができる。
【０１６８】
また、図２３に示すように、一定車速で走行している先行車両（図２３（ａ））に追いついて時点ｔ31でこれを検出し、この時点ｔ31における車間距離偏差ＬERR0を初期値としてフィルタ処理した目標車間距離Ｌ1 * と目標車間距離最終値Ｌ0 * との和からなる目標車間距離Ｌ* （図２３（ｂ））に基づいて制御を行い、自車両が図２３（ｃ）に示すように急な加減速を伴うことなく先行車両に緩やかに追いつきつつある状態で、時点ｔ32で先行車両が減速しその加減速度αがしきい値α1 よりも小さいと、目標車間距離Ｌ1 * の算出式におけるＦ／Ｆゲインωτがそれまでよりも大きな値に設定されすなわち割込／追いつき時の目標車間距離Ｌ1 * の収束度合がより大きくなる。したがって、図２３（ｂ）に示すように、目標車間距離Ｌ* は、より速やかに目標車間距離最終値Ｌ0 * に収束することになって、車間距離Ｌは急な加減速を伴うことなく速やかに目標車間距離最終値Ｌ0 * に収束することになる。
【０１６９】
これに対し、先行車両が減速した場合であってもこれまでと同様のＦ／Ｆゲインに基づいて目標車間距離Ｌ1 * を算出するようにした場合、図２４に示すように先行車両が減速した場合であっても（図２４（ａ））、目標車間距離Ｌ1 * はこれまでと同様の収束度合で収束する（図２４（ｂ））。したがって、先行車両の減速に伴って車間距離Ｌが減少し、目標車間距離Ｌ1 * が零に収束する前に目標車間距離Ｌ* を下回ってしまうと（時点ｔ41）、自車両が急減速することになるが、この時点では車間距離Ｌは、まだ目標車間距離Ｌ0 * に到達していないため、不要の減速を行うことになり、特に先行車両が遠方にある状態で減速すると運転者の意図にあわない車速制御が行われ違和感を与えることになる。
【０１７０】
しかしながら、先行車両が減速した場合には目標車間距離Ｌ1 * の算出のためのＦ／Ｆゲインをより大きな値に変更し応答特性を高めることによって、車間距離Ｌが目標車間距離最終値Ｌ0 * に到達する前に、不要な減速が行われることはなく、運転者に違和感を与えることがない。
また、Ｆ／Ｆゲインωτを変更することにより、目標車間距離Ｌ* を目標車間距離最終値Ｌ0 * に速やかに収束させることができるから、追従制御装置の構成を大幅に変更することなく容易に実現することができる。
【０１７１】
また、先行車両の切り替わりを検出したときには、切り替わり時点における、目標車間距離最終値Ｌ0 * と車間距離Ｌとの偏差ＬERR0に基づいて切り替わり時の自車両の車両挙動を二次系の伝達関数で近似し、これと目標車間距離最終値Ｌ0 * とをもとに目標車間距離Ｌ* を設定するようにしたから、実際の車両挙動を考慮した適切な目標車間距離Ｌ* を設定することができる。
【０１７２】
また、Ｆ／Ｆゲインζ及びωτを、前記先行車両の入れ替わり検出した時点での、目標車間距離最終値Ｌ0 * と車間距離Ｌとの偏差ＬERR0及び相対車速Ｖｒとに基づいて設定しているから、入れ替わり時点における自車両と先行車両との相対関係に応じて適切な目標車間距離Ｌ* を設定することができる。
ここで、車間距離センサ１２が車間距離検出手段に対応し、車速センサ１３が自車速検出手段に対応し、制動制御装置８及びエンジン出力制御装置９が制駆動力制御手段に対応し、図２１のステップＳ５５の処理が先行車両変更検出手段に対応し、ステップＳ５７の処理で目標車間距離最終値Ｌ0 * を算出する処理が目標車間距離最終値算出手段に対応し、ステップＳ５９の処理が先行車両減速検出手段に対応し、Ｓ６２，Ｓ６５の処理において割込／追いつき時の目標車間距離Ｌ1 * を算出する処理が目標車間距離過渡値算出手段に対応し、ステップＳ７２〜Ｓ７４の処理が制御手段に対応し、ステップＳ６２，Ｓ６５，Ｓ６７の処理において目標車間距離Ｌ* を算出する処理が目標車間距離算出手段に対応している。
【０１７３】
次に、本発明の第６の実施の形態を説明する。
この第６の実施の形態は、上記第４の実施の形態において、追従制御用コントローラ２０での処理手順が異なること以外は同様であるので、同一部には同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
すなわち、この第６の実施の形態では、図２５のフローチャートに示すように、前記図２１の第５の実施の形態におけるフローチャートにおいて、ステップＳ５９ａの処理が追加されている。すなわち、ステップＳ５９の処理で先行車加減速度αがしきい値α1 よりも小さくないときにはステップＳ６３に移行するが、先行車加減速度αがしきい値α1 よりも小さいときにはステップＳ５９ａに移行し、車間距離Ｌから目標車間距離最終値Ｌ0 * を減算した値がしきい値ΔＬよりも大きいかどうかを判定している。前記しきい値ΔＬは、先行車両が遠方にあって目標車間距離Ｌ* を目標車間距離最終値Ｌ0 * に収束させることによって減速が生じないとみなすことの可能な値であり、例えば１０ｍ程度である。
【０１７４】
そして、Ｌ−Ｌ0 * ＞ΔＬであるときにはステップＳ６０に移行してＦ／Ｆゲインを大きな値に変更するが、Ｌ−Ｌ0 * ＞ΔＬでないときにはステップＳ６３に移行してＦ／Ｆゲインの変更は行わない。
ここで、先行車加減速度αがしきい値α1 を下回るときに目標車間距離Ｌ* を目標車間距離最終値Ｌ0 * に収束させた場合、車間距離Ｌが目標車間距離最終値0 * よりも十分大きいときには、先行車両が減速し車間距離Ｌが減少した場合には、Ｆ／Ｆゲインをより大きな値に設定し、目標車間距離Ｌ* を目標車間距離最終値Ｌ0 * に速やかに収束させすなわち目標車間距離Ｌ* を減少させれば、自車両が減速することはない。これに対し、車間距離Ｌが目標車間距離最終値Ｌ0 * よりも十分大きくないとき、つまり比較的接近しており、車間距離Ｌから目標車間距離最終値Ｌ0 * を減算した値がしきい値ΔＬよりも大きくないときには、ステップＳ５９ａからステップＳ６３に移行してＦ／Ｆゲインの変更は行わない。よって、先行車両の減速に伴って車間距離Ｌが減少し自車両も減速することになるから、比較的接近している先行車両が減速した場合には、自車両も減速することになり、運転者に違和感を与えることはない。
【０１７５】
なお、上記第５の実施の形態と同等の作用効果を得ることができることはいうまでもない。
なお、上記各実施の形態においては、車間距離Ｌと目標車間距離Ｌ* とが一致するように追従制御を行うようにした場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば、車間距離Ｌを自車速Ｖｓで除算することにより得られる車間時間が、先行車両と自車両との走行状態に応じた目標車間時間となるように自車両の車速を制御して先行車両に追従するように追従制御を行う場合であっても適用することが可能である。この場合、割り込み時、追い付き時等先行車両が入れ替わるときには、前記車間時間が緩やかに目標車間時間に収束するように目標車間時間を補正し、先行車両が停止したときには前記車間時間を、目標車間時間に速やかに収束させるようにすればよい。
【０１７６】
また、上記各実施の形態においては、後輪駆動車両に適用した場合について説明したが、これに限るものではなく、前輪駆動車両或いは四輪駆動車両に適用することも可能である。
また、上記各実施の形態においては、追従制御用コントローラ２０でソフトウェアによる演算処理を行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、関数発生器、比較器、演算器等を組み合わせて構成した電子回路でなるハードウェアを適用して構成するようにしてもよい。
【０１７７】
また、ブレーキアクチュエータとしてディスクブレーキ７を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ドラムブレーキ等の他のアクチュエータを適用することができることは勿論、制動圧以外に電気的に制御されるブレーキアクチュエータを適用することもでき、この場合には、目標制動圧ＰB * に替えて、目標電流等の指令値を演算し、これを指令値に基づいてブレーキアクチュエータを制御する制動制御装置８に出力するようにすればよい。
【０１７８】
また、回転駆動源としてエンジン２を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、電動モータを適用することもでき、さらには、エンジンと電動モータとを使用するハイブリッド仕様車に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】追従制御用コントローラの機能構成を示すブロック図である。
【図３】図２の目標車間距離及び目標相対車速算出部２３の機能構成を示すブロック図である。
【図４】車速制御系の構成を示すブロック図である。
【図５】図２の駆動軸トルク制御部２６の機能構成を示すブロック図である。
【図６】追従制御用コントローラにおける追従走行制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】Ｆ／Ｆゲインζを設定するためのゲインマップである。
【図８】Ｆ／Ｆゲインωτを設定するためのゲインマップである。
【図９】Ｆ／Ｆゲインωτを設定するためのゲインマップである。
【図１０】第１の実施の形態の動作を説明するための説明図である。
【図１１】従来の動作を説明するための説明図である。
【図１２】第２の実施の形態における追従走行制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１３】第３の実施の形態における追従走行制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１４】第４の実施の形態における追従制御用コントローラの機能構成を示すブロック図である。
【図１５】第４の実施の形態における追従走行制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１６】第４の実施の形態の動作を説明するための説明図である。
【図１７】第４の実施の形態の動作を説明するための説明図である。
【図１８】第５の実施の形態における追従制御用コントローラの機能構成を示すブロック図である。
【図１９】図１８の目標車間距離及び目標相対車速算出部４２の機能構成を示すブロック図である。
【図２０】第５の実施の形態における、Ｆ／Ｆゲインωτを設定するためのゲインマップである。
【図２１】第５の実施の形態における追従走行制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図２２】第５の実施の形態の動作を説明するための説明図である。
【図２３】第５の実施の形態の動作を説明するための説明図である。
【図２４】従来の動作を説明するための説明図である。
【図２５】第６の実施の形態における追従走行制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２  エンジン
７  ディスクブレーキ
８  制動制御装置
９  エンジン出力制御装置
１１  スロットルバルブ
１２  車間距離センサ
１３  車速センサ
１４  セットスイッチ
１５  車速設定装置
１６  スロットル開度センサ
１７  エンジン回転速度センサ
１８  トルクコンバータ出力回転速度センサ
１９  ブレーキスイッチ
２０  追従制御用コントローラ
【図１】
0003649108.tif 000006
【図２】
0003649108.tif 000007
【図３】
0003649108.tif 000008
【図４】
0003649108.tif 000009
【図５】
0003649108.tif 000010
【図６】
0003649108.tif 000011
【図７】
0003649108.tif 000012
【図８】
0003649108.tif 000013
【図９】
0003649108.tif 000014
【図１０】
0003649108.tif 000015
【図１１】
0003649108.tif 000016
【図１２】
0003649108.tif 000017
【図１３】
0003649108.tif 000018
【図１４】
0003649108.tif 000019
【図１５】
0003649108.tif 000020
【図１６】
0003649108.tif 000021
【図１７】
0003649108.tif 000022
【図１８】
0003649108.tif 000023
【図１９】
0003649108.tif 000024
【図２０】
0003649108.tif 000025
【図２１】
0003649108.tif 000026
【図２２】
0003649108.tif 000027
【図２３】
0003649108.tif 000028
【図２４】
0003649108.tif 000029
【図２５】
0003649108.tif 000030