(57)【要約】      （修正有）【課題】先行車両の停止及び出発に応じて自車が停止及び出発する時、運転士の乗車感を低下させないようにスムーズに停車でき、運転士が求める正確な距離に停車できる、車間距離制御システムの自動停止及び出発制御方法を提供する。【解決手段】減速制御領域で、先行車両が減速するに伴い自車の前記先行車両との相対加速度、相対速度、相対距離を考慮して減速を制御する段階Ａ、停止速度制御領域で、減速制御領域進入前まで自車の停車なく接近速度が一定になるよう停止速度を制御する段階Ｂ、停止制御領域で、自車の先行車両との停止距離を正確に合わせてスムーズに自車を停止させるように制御する段階Ｃ、及び出発制御領域で、自車の出発制御のために先行車両が出発するのか、または前方へ移動したのかを判断して自車の出発を制御する段階Ｄ、を含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
減速制御領域、停止速度制御領域、停止制御領域及び出発制御領域に区分して車間距離制御システムの自動停止及び出発を制御する方法であって、
前記減速制御領域で、先行車両が減速するに伴い自車の前記先行車両との相対加速度、相対速度、相対距離を考慮して減速を制御する段階Ａ、
前記停止速度制御領域で、前記減速制御領域進入前まで前記自車の停車なく接近速度が一定になるよう停止速度を制御する段階Ｂ、
前記停止制御領域で、前記自車の前記先行車両との停止距離を正確に合わせてスムーズに前記自車を停止させるように制御する段階Ｃ、及び
前記出発制御領域で、前記自車の出発制御のために前記先行車両が出発するのか、または前方へ移動したのかを判断して前記自車の出発を制御する段階Ｄ、
を含むことを特徴とする車間距離制御システムの自動停止及び出発制御方法。
【請求項２】
前記段階Ｂは、
前記先行車両の速度が既設定された低速走行速度よりも小さいかを確認する段階Ｂ１、
前記先行車両の速度が既設定された低速走行速度よりも小さくない場合、前記段階Ａへ戻る段階Ｂ２、及び
前記先行車両の速度が既設定された低速走行速度よりも小さい場合、前記先行車両の車速を前記低速走行速度に設定する段階Ｂ３、
を含むことを特徴とする請求項１記載の車間距離制御システムの自動停止及び出発制御方法。
【請求項３】
前記段階Ｂは、
前記先行車両が停止し、前記自車が要求停止距離よりも遠い地点で停止しようとする場合、前記自車の相対速度に対する相対距離値を任意に調節し、前記自車が要求停止距離まで停止せず移動できるように制御する停止防止制御段階を追加して含むことを特徴とする請求項２記載の車間距離制御システムの自動停止及び出発制御方法。
【請求項４】
前記停止防止制御段階は、
前記自車が要求停止距離よりも遠い地点で停止しようとする場合、前記相対距離が要求停止距離よりも大きく前記自車が停止したのかの可否を判断する段階、
前記相対距離が要求停止距離よりも大きく前記自車が停止した場合、前記自車の相対速度に対する相対距離値を任意に調節する段階、及び
前記相対距離が要求停止距離よりも大きくないか、前記自車が停止しない場合、前記段階Ｃへ進む段階、
を含むことを特徴とする請求項３記載の車間距離制御システムの自動停止及び出発制御方法。
【請求項５】
前記段階Ｃは、
前記先行車両の停止可否、相対距離、自車速度に対応する前記自車の既設定された停止条件を満足するかを判断する段階Ｃ１、
前記自車が既設定された停止条件を満足しない場合、前記ｂ）段階へ戻る段階Ｃ２、
前記自車が既設定された停止条件を満足する場合、加速度、速度及び距離の制御ゲインを変更する段階Ｃ３、
前記変更された制御ゲインに従って必要な減加速度を変更する段階Ｃ４、及び
前記変更された減加速度に従って前記自車を安定に停止させる段階Ｃ５、
を含むことを特徴とする請求項１記載の車間距離制御システムの自動停止及び出発制御方法。
【請求項６】
前記段階Ｃ１の停止条件判断段階は、
前記先行車両が停止を維持するか否か、前記自車速度が停止速度よりも小さいか否か、及び前記相対距離が前記要求停止距離よりも小さいか否かを含む既設定停止条件を判断する段階、
前記既設定停止条件を満足する場合、満足された停止条件に決める段階、及び
前記既設定停止条件を満足しない場合、満足されない停止条件に決める段階を含むことを特徴とする請求項５記載の車間距離制御システムの自動停止及び出発制御方法。
【請求項７】
前記段階Ｄは、
前記相対距離が前記出発制御領域よりも大きいか否か、または前記先行車両の先行車速が既設定先行車速よりも大きいか否かを判断する段階Ｄ１、
前記相対距離が前記出発制御領域よりも大きくないか、前記先行車両の先行車速が既設定先行車速よりも大きくない場合、前記自車の停止を維持させる段階Ｄ２、及び
前記相対距離が前記出発制御領域より大きいか、または前記先行車両の先行車速が既設定先行車速よりも大きい場合、前記自車を出発させる段階Ｄ３、
を含むことを特徴とする請求項１記載の車間距離制御システムの自動停止及び出発制御方法。
【請求項８】
前記出発制御領域の範囲はチューニングにより決められ、少なくとも要求停止距離＋任意の追加値（α）の範囲を満足することを特徴とする請求項７記載の車間距離制御システムの自動停止及び出発制御方法。
【請求項９】
前記出発制御領域で、前記先行車両の小さな動きには反応せず、小さい距離誤差による要求加速度を制限するよう、前記距離誤差に対するデッドゾーンを適用することを特徴とする請求項７記載の車間距離制御システムの自動停止及び出発制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車間距離制御システムの自動停止及び出発制御方法に係り、より詳しくは、先行車両の停止及び出発に応じて自車が停止及び出発する時、スムーズ、かつ正確に停車できる車間距離制御システムの自動停止及び出発制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、車間距離（ＡＣＣ）制御システムは、制御可能な速度領域が漸次拡大されており、先行企業では、停止及び出発（ｓｔｏｐ  ＆  ｇｏ）機能まで含む全区間車間距離制御（Ｆｕｌｌ  ｓｐｅｅｄ  ｒａｎｇｅ  ＡＣＣ）システムを発売している。
このような全区間車間距離制御システムは、低速近距離領域での障害物感知及び制御信頼性を確保し、さらに、制御車両の近くに割り込む車両を早期に認識し、適切な車両制御を行うものである。
さらに、一部企業では近距離で広角領域を検知することのできる近距離広角レーダを取り付けることにより、同じ車路を走行する先行車両だけでなく、近距離の隣接車路を走行する側前方の車両も広範囲に認識できるようにしている。
【０００３】
一方、前述の車間距離制御システムと関連した先行技術として、日本公開特許第２００４−３２２７２９号には「走行制御装置」に関する発明が開示されている。この走行制御装置は、車両停止操作時に運転士が運転する感覚に近い制御を行うことに関するものである。
他の先行技術として、日本公開特許第２００２−０６７７３３号には「車両用走行制御装置」に関する発明が開示されている。この車両用走行制御装置は、目標車間距離を維持する推定制御モード、先行車両の停止に伴い車両を停止状態に維持する自動停止モードを含むものである。
【０００４】
前述の車間距離制御システムと関連したさらに他の先行技術として、日本公開特許第２０００−０４３６１８号には「追従制御装置」に関する発明が開示されている。この追従制御装置は目標車間距離になるように制御する走行制御装置、停止時の車間距離が広くなったとき、クリープ発進させる構造に関するものである。
しかし、前述の第一及び第二の先行技術は、先行車両の停止に伴い車両を停止状態に維持させることはできるが、先行車両の出発に伴い車両の出発制御ができない問題点があり、第三の先行技術は、出発及び停止制御は可能であるものの、減速制御及び停止速度制御ができない問題点がある。
【０００５】
図１は、一般の車間距離制御において先行車両と自車との間の相対距離、及び要求停止距離の関係を説明するための図である。
車間距離制御システムは、先行車両の停止、出発に伴い自車が停止、出発を行うとき、運転士の乗車感を低下させないようスムーズに停車させ、さらに運転士の求める正確な距離に停車させると言う２つの条件を満足させなければならない。
しかし、従来の車間距離システムでは、図１に示す通り、走行中の自車２００の前方に先行車両１００が停止している場合、大きい間隔があるにも拘らず相対速度を合わせるために自車２００が先行車両１００に接近する以前に停止する問題点が発生していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３２２７２９号公報
【特許文献２】特開２００２−０６７７３３号公報
【特許文献３】特開２０００−０４３６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述の問題点を解決するため、本発明は、先行車両の停止及び出発に応じて自車が停止及び出発する時、運転士の乗車感を低下させないようにスムーズに停車でき、運転士が求める正確な距離に停車できる車間距離制御システムの自動停止及び出発制御方法の提供を目的とする。。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、減速制御領域、停止速度制御領域、停止制御領域及び出発制御領域に区分して車間距離制御システムの自動停止及び出発を制御する方法であって、前記減速制御領域で、先行車両が減速するに伴い自車の前記先行車両との相対加速度、相対速度、相対距離を考慮して減速を制御する段階Ａ、前記停止速度制御領域で、前記減速制御領域進入前まで前記自車の停車なく接近速度が一定になるよう停止速度を制御する段階Ｂ、前記停止制御領域で、前記自車の前記先行車両との停止距離を正確に合わせてスムーズに前記自車を停止させるように制御する段階Ｃ、及び  前記出発制御領域で、前記自車の出発制御のために前記先行車両が出発するのか、または前方へ移動したのかを判断して前記自車の出発を制御する段階Ｄ、を含むことを特徴とする。
【０００９】
ここで、前記段階Ｂは、前記先行車両の速度が既設定された低速走行速度よりも小さいかを確認する段階Ｂ１、前記先行車両の速度が既設定された低速走行速度より小さくない場合、前記段階Ａへ戻る段階Ｂ２、  及び前記先行車両の速度が既設定された低速走行速度より小さい場合、前記先行車両の車速を前記低速走行速度に設定する段階Ｂ３、を含むことを特徴とする。
【００１０】
前記段階Ｂは、前記先行車両が停止し前記自車が要求停止距離より遠い地点で停止しようとする場合、前記自車の相対速度に対する相対距離値を任意に調節して前記自車が要求停止距離まで停止せず移動できるように制御する停止防止制御段階を追加して含むことを特徴とする。
【００１１】
前記停止防止制御段階は、前記自車が要求停止距離よりも遠い地点で停止しようとする場合、前記相対距離が要求停止距離よりも大きく、前記自車が停止したか否かを判断する段階、  前記相対距離が要求停止距離よりも大きく前記自車が停止した場合、前記自車の相対速度に対する相対距離値を任意に調節する段階、  及び前記相対距離が要求停止距離よりも大きくないか、前記自車が停止しない場合、前記段階Ｃに進行する段階を含むことを特徴とする。
【００１２】
前記段階Ｃは、前記先行車両の停止可否、相対距離、自車速度に対応する前記自車の既設定された停止条件を満足するかを判断する段階Ｃ１、前記自車が既設定された停止条件を満足しない場合、前記ｂ）段階へ戻る段階Ｃ２、前記自車が既設定された停止条件を満足する場合、加速度、速度及び距離の制御ゲインを変更する段階Ｃ３、前記変更された制御ゲインに従って必要な減加速度を変更する段階Ｃ４、及び  前記変更された減加速度に伴い前記自車を安定に停止させる段階Ｃ５、を含むことを特徴とする。
【００１３】
前記  Ｃ１の停止条件判断段階は、前記先行車両が停止を維持するか否か、前記自車速度が停止速度よりも小さいか否か、及び前記相対距離が前記要求停止距離よりも小さいか否かを含む既設定停止条件を判断する段階、  前記既設定された停止条件を満足する場合、満足された停止条件に決める段階、  及び前記既設定された停止条件を満足しない場合、満足されない停止条件に決める段階を含むことを特徴とする。
【００１４】
前記段階Ｄは、前記相対距離が前記出発制御領域よりも大きいか否か、または前記先行車両の先行車速が既設定先行車速よりも大きいか否かを判断する段階Ｄ１、前記相対距離が前記出発制御領域よりも大きくないか、前記先行車両の先行車速が既設定先行車速よりも大きくない場合、前記自車の停止を維持させる段階Ｄ２、及び前記相対距離が前記出発制御領域よりも大きいか、または前記先行車両の先行車速が既設定先行車速よりも大きい場合、前記自車を出発させる段階Ｄ３、を含むことを特徴とする。
【００１５】
前記出発制御領域の範囲はチューニングにより決められ、少なくとも要求停止距離＋任意の追加値（α）の範囲を満足することを特徴とする。
【００１６】
前記出発制御領域で、前記先行車両の小さな動きには反応せず、小さな距離誤差（Ｄｉｓｔａｎｃｅ  Ｅｒｒｏｒ）による要求加速度を制限するように前記距離誤差に対するデッドゾーン（Ｄｅａｄ  ｚｏｎｅ）を適用することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、車間距離制御システムの自動停止及び出発制御方法で先行車両の停止及び出発に伴い自車が停止及び出発する時、運転士の乗車感を低下させないようにスムーズに停車することができ、さらに運転士が求める正確な距離に停車することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一般の車間距離制御システムで先行車両と自車との間の相対距離、及び要求停止距離の関係を説明するための図である。
【図２】本発明の実施例に係る車間距離制御システムが４つの領域に区分して制御されることを説明するための図である。
【図３】本発明の実施例に係る車間距離制御システムにおける自動停止及び出発制御方法の動作フロー図である。
【図４】図３に示す停止速度制御段階及び停止防止制御段階の具体的な動作フロー図である。
【図５】図３に示す停止制御段階の具体的な動作フロー図である。
【図６】図５に示す停止条件判断段階の具体的な動作フロー図である。
【図７】図３に示す出発制御段階の具体的な動作フロー図である。
【図８】本発明の実施例に係る最適の自動停止及び出発制御時の先行車両、相対距離、自車速度を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図を参照しながら、本発明の実施例を詳しく説明する。図２は、本発明の実施例に係る車間距離制御システムが４つの領域に区分して制御されることを説明するための図であり、乗車感向上と正確な停止距離及び出発のため、減速制御領域（Ｄｅｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ａｒｅａ）、停止速度制御領域（Ｓｔｏｐ  Ｓｐｅｅｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ａｒｅａ）、停止制御領域（Ｓｔｏｐ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ａｒｅａ）及び出発制御領域（Ｓｔａｒｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ａｒｅａ）に区分された４つの領域に区分して停止及び出発が制御される。
【００２０】
減速制御領域は、先行車両１００が減速するに伴い自車２００の先行車両１００との相対加速度、相対速度、相対距離を考慮した減速制御領域を意味する。
停止速度制御領域は、減速制御領域進入前まで自車２００の停車なく接近速度を一定になるよう制御する領域を意味する。
停止制御領域は、自車２００の先行車両１００との停止距離を正確に合わせ、スムーズに自車２００を停止するように制御する領域を意味する。
出発制御領域は、自車２００の出発制御のため先行車両１００が出発したのか、あるいは、少し前方へ移動したのかを判断するための領域を意味する。
【００２１】
図３は、本発明の車間距離制御システムにおける自動停止及び出発制御方法の動作フロー図である。
図３に示す通り、本発明の車間距離制御システムにおける最適の自動停止及び出発制御方法は、大きく減速制御段階（Ｓ１００）、停止速度制御段階（Ｓ２００）、停止防止制御段階（Ｓ３００）、停止制御段階（Ｓ４００）及び出発制御段階（Ｓ５００）からなる。
減速制御段階（Ｓ１００）では、先行車両１００が減速するに伴い自車２００の先行車両１００との相対加速度、相対速度、相対距離を考慮して減速制御領域で減速を制御する。
停止速度制御段階（Ｓ２００）では、減速制御領域進入前まで自車２００の停車なく接近速度が一定になるよう停止速度を制御する。
【００２２】
停止防止制御段階（Ｓ３００）では、先行車両１００が停止し自車２００が要求停止距離よりも遠い地点で停止しようとする場合、自車２００の相対速度に対する相対距離値を任意に調節して自車２００が要求停止距離まで停止せず移動できるように制御する。
停止制御段階（Ｓ４００）では、自車２００の先行車両１００との停止距離を正確に合わせてスムーズに自車２００を停止させるように制御する。
出発制御段階（Ｓ５００）では、自車２００の出発制御のために先行車両１００が出発したのか、あるいは、少し前方へ移動したのかを判断するように出発を制御する。
【００２３】
以下、図４ないし図７を参照して、Ｓ１００ないしＳ５００段階について、より具体的に説明する。
図４は、図３に示した停止速度制御段階及び停止防止制御段階の具体的な動作フロー図である。
先ず、（ＴＪＡの説明がないため削除）減速制御は、先行車両との相対距離、相対速度、先行車加速度を考慮して必要な減速量を計算する。図１のように自車前方で先行車両が停止している場合には大きい距離間隔にも拘らず、相対速度を合わせるために自車が先行車両に接近する以前に停止する問題が発生する。この問題を解決するため、このような現象が発生する区間を停止速度制御領域（Ｓｔｏｐ  Ｓｐｅｅｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ａｒｅａ）と定義し、次のような対応を行う。
図４に示す通り、停止速度制御（Ｓｔｏｐ  Ｓｐｅｅｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）段階（Ｓ２００）は、先ず先行車両の速度が既設定低速走行速度より小さいかを確認する（Ｓ２１０）。
先行車両の速度が既設定低速走行速度より小さくない場合、減速制御段階（Ｓ１００）へ戻る（Ｓ２２０）。
【００２４】
先行車両の速度が既設定低速走行速度より小さい場合、先行車両の車速を低速走行速度に設定する（Ｓ２３０）。
停止速度制御段階（Ｓ２００）は、先行車両の停止可否を判断するため先行車速が低速走行速度より小さいかを判断し、若し小さければ先行車速を低速走行速度に割り当てて自車が低速走行速度で走行するようにする。これにより、自車が要求停止距離よりも遠い地点で停止することを防止できる。
一方、停止速度制御段階（Ｓ２００）を行ったにも拘らず、自車が要求停止距離よりも遠い地点で停止する場合、停止防止制御（Ｓｔｏｐ  Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）段階（Ｓ３００）をさらに行う。すなわち、先行車両が停止し、自車が要求停止距離よりも遠い地点で停止しようとする場合、自車の相対速度に対する相対距離値を任意に調節し、自車が要求停止距離まで停止せず移動できるよう制御する。
【００２５】
具体的に、停止防止制御段階（Ｓ３００）は、先ず、自車が要求停止距離よりも遠い地点で停止しようとする場合、要求停止距離よりも大きい相対距離で自車が停止したか否かを判断する（Ｓ３１０）。
要求停止距離よりも大きい相対距離で自車が停止した場合、自車の相対速度に対する相対距離値を任意に調節する（Ｓ３２０）。  相対距離が要求停止距離よりも大きくないか、自車が停止しない場合、または自車の相対速度に対する相対距離値を任意に調節した場合、停止制御段階（Ｓ４００）へ進む。
【００２６】
図５は、図３に示した停止制御段階の具体的な動作フロー図であり、図６は、図５に示した停止条件判断段階の具体的な動作フロー図である。
通常、車両が安定的に停止して停止を維持するためには、一般的な減速制御時より大きい減速量を要する。
図５に示す通り、停止制御段階（Ｓ４００）は先ず、先行車両停止の可否、相対距離、自車速度に対応する自車の既設定停止条件を満足するか否かを判断する（Ｓ４１０）。停止条件判断段階（Ｓ４１０）は、図６に示す通り、先行車両が停止を維持するか否か、自車速度が停止速度よりも小さいか否か、及び相対距離が要求停止距離よりも小さいか否かを含む既設定停止条件を判断し（Ｓ４１１）する。既設定された停止条件を満足する場合、満足する停止条件に決め（Ｓ４１２）、既設定停止条件を満足しない場合、満足しない停止条件に決める（Ｓ４１３）。
【００２７】
自車が既設定停止条件を満足しない場合、停止速度制御段階（Ｓ２００）へ戻る。
自車が既設定停止条件を満足する場合、加速度、速度及び距離の制御ゲインを変更し（Ｓ４２０）、変更された制御ゲインに従って必要な減加速度を変更し（Ｓ４３０）、
変更された減加速度に従って自車を安定的に停止させる（Ｓ４４０）。従って、本発明の実施例では自車の停止条件を判断し、判断された条件に基づいて自車の加速度，速度，距離による必要減加速度量計算時の制御ゲインを変更し、必要減加速度を制御して自車を安定的に停止させることができる。この際、重要なことは自車を停止させるかを判断する停止条件判断であるが、図６に示す通り、停止条件は先行車両の停止可否、相対距離、自車速度などに基づいて判断することになる。
【００２８】
一方、図７は、図３に示す出発制御段階の具体的な動作フロー図である。
一般に、車間距離制御システムは、先行車が停止すると自車も共に停止し、出発すると自車も共に出発しなければならない。よって、先行車両が動けば、自車との相対距離が変化して自車は要求停止距離を合わせるために動くことになる。しかし、先行車両の動いた距離が小さい値であれば（例えば、１ｍ内外）、アクチュエーターの応答速度などの理由のためこのような動いた距離ほど自車を制御することが容易でないだけでなく、制御動作のため時にはひどい吐き気を催すことになる。
【００２９】
これを防止するため、出発制御領域（Ｓｔａｒｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ａｒｅａ）を設け、先行車両がこの出発制御領域の外へ出た時だけ自車を出発させることになる。
図７に示す通り、出発制御段階（Ｓ５００）は、先ず相対距離が出発制御領域よりも大きいか否か、または先行車両の先行車速が既設定先行車速よりも大きいか否かを判断する（Ｓ５１０）。
相対距離が出発制御領域よりも大きくないか、先行車両の先行車速が既設定先行車速よりも大きくない場合、自車の停止を維持させる（Ｓ５２０）。
【００３０】
相対距離が出発制御領域よりも大きいか、または先行車両の先行車速が既設定先行車両速よりも大きい場合、自車を出発させる（Ｓ５３０）。
このとき、出発制御領域の範囲はチューニングにより決められ、少なくとも要求停止距離＋任意の追加値（α）の範囲を満足しなければならない。
さらに、このような方法の外にも出発制御領域で、先行車両の小さい動きには反応せず、小さい距離誤差（Ｄｉｓｔａｎｃｅ  Ｅｒｒｏｒ）による要求加速度を制限するよう距離誤差に対するデッドゾーン（Ｄｅａｄ  ｚｏｎｅ）を適用することもある。
【００３１】
図８は、本発明の実施例に係る最適の自動停止、及び出発制御時の先行車両、相対距離、自車速度を示す図である。
図８に示す通り、本発明の実施例に係る最適の自動停止及び出発制御時、先行車両が低速走行速度以下となれば、自車は先行車両との特定距離内で一定の速度で接近し、自車の停止条件を判断してスムーズに停止して停止を維持する。さらに、先行車両の小さな動きに反応せず、先行車両の出発を判断してスムーズに出発することができる。
結局、本発明の実施例によれば、車間距離制御システムで先行車両の停止及び出発に伴い自車が停止及び出発する時、運転士の乗車感を低下させないようにスムーズに停車することができ、さらに運転士が求める正確な距離に停車することができる。
【００３２】
以上、本発明に関する好ましい実施例を説明したが、本発明は前記実施例に限定されず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００３３】
１００    先行車両
２００    自車
【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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