(57)【要約】【課題】先行車両追従中の車両がハンチングを起こすことを抑制する。【解決手段】本発明は、自車両前方を走行する先行車両の車速を測定する先行車車速測定手段を有し、前記先行車車速測定手段が測定した車速に基づいて自車両と先行車両との間の車間距離を予め設定された設定車間距離と略同一になるように該自車両を加減速制御する車両の走行制御装置であって、前記先行車車速測定手段が測定した車速の規定時間あたりの変化の程度を算出する車速変化算出手段を有し、前記車速変化算出手段が算出した規定時間あたりの車速の変化程度が所定の変化程度に比べて大きいとき、先行車両との間の車間距離を設定車間距離と略同一になるために必要な加速量または減速量に比べて小さい加速量または減速量で自車両の走行を制御することを特徴とする。【選択図】    図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両前方を走行する先行車両の車速を測定する先行車車速測定手段を有し、前記先行車車速測定手段が測定した車速に基づいて自車両と先行車両との間の車間距離を予め設定された設定車間距離と略同一になるように該自車両を加減速制御する車両の走行制御装置であって、
前記先行車車速測定手段が測定した車速の規定時間あたりの変化の程度を算出する車速変化算出手段を有し、
前記車速変化算出手段が算出した規定時間あたりの車速の変化程度が所定の変化程度に比べて大きいとき、先行車両との間の車間距離を設定車間距離と略同一になるために必要な加速量または減速量に比べて小さい加速量または減速量で自車両の走行を制御することを特徴とする車両の走行制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の走行制御装置において、
前記車速変化算出手段が算出した規定時間あたりの車速の変化程度が所定の変化程度に比べて大きいとき、設定車間距離を延長することを特徴とする車両の走行制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両の走行制御装置において、
設定車間距離は、それぞれ予め決められている、長距離、中距離、短距離の三種類であって、
運転者が設定車間距離を変更するための車間距離変更手段を有することを特徴とする車両の走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行制御装置に関し、先行車両との距離を略一定に維持しながら該先行車両に追従するように自車両の走行を制御する車両の走行制御の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自車両の前方を先行車両が走行している場合に、先行車両との車間距離を略一定に維持しつつ自車両を該先行車両に対して追従走行させるための車両の走行制御装置が用いられつつある。このような装置として、例えば特許文献１に記載のものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１７０３１０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、先行車両の車速の変化の程度が大きい場合、具体的に言うと、短時間の間に先行車両が加速または減速し、その加速や減速が異なるまたは同一の加速量（減速量）で不規則または周期的に行われている場合、先行車両との車間距離を略一定に維持することを優先すると、自車両の車速の変化の程度も先行車両と同様に大きくなる。そのために、先行車両の追従中に自車両がハンチングを起こすことがある。
【０００５】
そこで、本発明は、先行車両の車速の変化の程度が大きい場合であっても、先行車両を追従している自車両がハンチングを起こすことを抑制することができる車両の走行制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本願の請求項１に記載の発明は、自車両前方を走行する先行車両の車速を測定する先行車車速測定手段を有し、前記先行車車速測定手段が測定した車速に基づいて自車両と先行車両との間の車間距離を予め設定された設定車間距離と略同一になるように該自車両を加減速制御する車両の走行制御装置であって、前記先行車車速測定手段が測定した車速の規定時間あたりの変化の程度を算出する車速変化算出手段を有し、前記車速変化算出手段が算出した規定時間あたりの車速の変化程度が所定の変化程度に比べて大きいとき、先行車両との間の車間距離を設定車間距離と略同一になるために必要な加速量または減速量に比べて小さい加速量または減速量で自車両の走行を制御することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両の走行制御装置において、前記車速変化算出手段が算出した規定時間あたりの車速の変化程度が所定の変化程度に比べて大きいとき、設定車間距離を延長することを特徴とする。
【０００８】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の車両の走行制御装置において、設定車間距離は、それぞれ予め決められている、長距離、中距離、短距離の三種類であって、運転者が設定車間距離を変更するための車間距離変更手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の請求項１に記載の車両の走行制御装置によれば、自車両は、先行車両の規定時間あたりの車速の変化程度が所定の変化程度に比べて大きいとき、この先行車両との間の車間距離を設定車間距離と略同一になるために必要な加速量または減速量に比べて小さい加速量または減速量で走行制御される。したがって、先行車両に追従する自車両の車速の変化の程度は、先行車両に比べて小さくなる。その結果、先行車両との車間距離と設定車間距離との同一性は低下するが、自車両がハンチングを起こすことを抑制することができる。
【００１０】
また、本発明の請求項２に記載の車両の走行制御装置によれば、設定車間距離は、先行車両の規定時間あたりの車速の変化程度が所定の変化程度に比べて大きいとき延長される。これにより、規定時間あたりの車速の変化程度が所定の変化程度に比べて大きい先行車両によって生じる該先行車両との車間距離の変化によって運転者が感じる先行車両までの距離に対する違和感を抑えることができる。これは、先行車両の車速の変化の程度が同じならば、先行車両から離れれば離れるほど自車両の運転者は変化する該先行車両までの距離に関して違和感を持つことが抑えられるためである。
【００１１】
さらに、請求項３に記載の車両の走行制御装置によれば、設定車間距離は、それぞれ予め決められている、長距離、中距離、短距離の三種類であって、運転者が設定車間距離を変更するための車間距離変更手段を有する。これにより、運転者は先行車両との車間距離の変更設定を簡単に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係る、自車両の前方の先行車両との車間距離を設定した車間距離に略維持する走行制御（以下、「ＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｃｒｕｉｓｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御」と称する。）を行う走行制御装置を備える車両Ｗの概略的な構成が示されている。
【００１３】
車両Ｗには、ＡＣＣの必要構成要素として、すなわち車両Ｗの走行制御装置１０の構成要素として、車両Ｗの前方を走行する先行車両（車間距離を維持される対象の車両）を認識するＣＣＤカメラ１２と、車両Ｗと先行車両との間の車間距離を測定するレーダ１４と、車両Ｗの車速を検出する車速センサ１６と、ハンドルに設けられた車間距離を設定するための操作部１８と、車両Ｗの走行をＡＣＣ制御するためのオートアクチュエータ２０と、車間距離をドライバー(運転者)に示す表示部２２と、これらを用いてＡＣＣ制御を実行するための制御ユニット２４とが搭載されている。
【００１４】
ＣＣＤカメラ１２は、先行車両を認識するためのものであって、ＣＣＤカメラ１２が先行車両を撮像している場合に車両ＷのＡＣＣ制御が可能になる。ＣＣＤカメラ１２は、先行車両を撮像して認識しているとき、認識信号を制御ユニット２４に出力するように構成されている。
【００１５】
レーダ１４は、ＣＣＤカメラ１２が撮像している先行車両と車両Ｗとの間の車間距離を測定し続けるように構成されている。また、レーダ１４は測定した車間距離に対応する信号を制御ユニット２４に出力するように構成されている。
【００１６】
車速センサ１６は、車両Ｗの車速を検出するものであって、検出した車速に対応する信号を制御ユニット２４に出力するように構成されている。
【００１７】
操作部１８は、ドライバーがＡＣＣ制御を実行するとき、また、ＡＣＣ制御中に先行車両との車間距離を設定変更するときに使用するものである。操作部１８からの信号に基づいて制御ユニット２４はＡＣＣ制御を実行したり、ＡＣＣ制御内容を変更する。
【００１８】
図２に操作部１８を示す。操作部１８は、図２（ａ）に示すようにハンドルＨに設けられている。また、操作部１８は、図２（ｂ）に示すように、２つのボタンスイッチ３０、３２を有する。
【００１９】
ボタンスイッチ（「ＯＮ  ＯＦＦ」と記載されているボタンスイッチ）３０は、制御ユニット２４にＡＣＣ制御を開始させるまたは実行しているＡＣＣ制御を停止させるときにドライバーによって入力されるスイッチである。
【００２０】
一方、ボタンスイッチ（「ＤＩＳＴＡＮＣＥ」と記載されているボタンスイッチで以下「車間距離変更スイッチ」と称する。）３２は、ＡＣＣ制御中において設定されている車間距離を変更するときにドライバーによって入力されるスイッチである。本実施形態において、設定できる車間距離（距離値）は、「短距離」（例えば、４０ｍ）、「中距離」（例えば、５５ｍ）、「長距離」（例えば、７０ｍ）の三種類である。車間距離変更スイッチ３２が入力される度に、車間距離は、順に、「長距離」、「中距離」、「短長距離」と設定変更されるようにされている。車間距離が「短距離」設定されている場合に車間距離変更スイッチ３２が入力されると、「長距離」に設定変更されるようにしてある。このように、設定できる車間距離が三種類であるため、ドライバーは車間距離の設定変更を簡単にできる。
【００２１】
オートアクチュエータ２０は、制御ユニット２４からの制御信号に基づいて、ＡＣＣ制御に基づく走行を実行するためにブレーキ、スロットル、ステアリング等を制御するように構成されている。
【００２２】
表示部２２は、その画面がインスツルメントパネルに組み込まれており、ＡＣＣ制御が実行されていることや、ＡＣＣ実行中においては設定されている車間距離をドライバーに示すものである。表示部２２が表示する画面を図３に示す。
【００２３】
ＡＣＣ制御中において、車間距離が「長距離」に設定されている場合、表示部２２には、図３（ａ）に示す画像が表示される。先行車両を示す車マーク４０ａが小さく画面上方に表示されるとともに、現在「長距離」設定であることを示すコメント４２ａ（ＬＯＮＧ）が表示されている。
【００２４】
同様に、ＡＣＣ制御中において、車間距離が「中距離」に設定されている場合は図３（ｂ）に示す画像が、「短距離」に設定されている場合は、図３（ｃ）に示す画像が表示部２２に表示される。先行車両マーク４０ａ〜４０ｃは４０ａ、４０ｂ、４０ｃの順に大きくなり、その表示位置は４０ａ、４０ｂ、４０ｃの順に画面下方に位置する。
【００２５】
なお、表示部２２の画面（図３（ａ）〜（ｃ））において、「１００」は車速センサ１６が検出した車両Ｗの車速を示している。
【００２６】
制御ユニット２４は、図４に示すように、他の走行制御装置１０の構成要素と通信可能に接続されている。
【００２７】
制御ユニット２４は、以下のようにＡＣＣ制御を実行するように構成されている。
【００２８】
まず、制御ユニット２４は、ドライバーの操作部１８を介するＡＣＣ制御の開始指令により、ＣＣＤカメラ１２からの先行車両の撮像信号に基づきレーダ１４を制御し、レーダ１４に先行車両と車両Ｗの間の車間距離を測定させる。そして、レーダ１４から車間距離に対応する信号を受け取るとともに車速センサ１６からの車両Ｗの車速に対応した信号を受け取る。
【００２９】
次に、制御ユニット２４は、レーダ１４と車速センサ１６それぞれからの信号に基づいて、ドライバーが操作部１８を介して設定した車間距離を維持するような制御信号をオートアクチュエータ２０に出力する。制御信号を受け取ったオートアクチュエータ２０は、設定されている車間距離に基づいたＡＣＣ制御に従って車両Ｗの走行を制御する。また、制御ユニット２４は、表示部２２を制御して該表示部２２に現在設定されている車間距離と車両Ｗの車速を表示させる。
【００３０】
以上が、基本のＡＣＣ制御の内容である。
【００３１】
上述の基本のＡＣＣ制御、すなわち先行車両と自車両Ｗとの車間距離をドライバーが設定した車間距離に維持する制御は、異なる観点から見れば、先行車両の車速と車両Ｗの車速を略同一にするために必要な該車両Ｗの加減速量を算出し、算出した加減速量に基づいて車両Ｗの走行を制御するものと言える。以下、先行車両の車速と車両Ｗの車速を略同一にするために必要な該車両Ｗの加減速量を「距離維持加減速量」と称する。
【００３２】
上述の基本のＡＣＣ制御は、先行車両の車速が略一定に維持されている場合はよいが、先行車両の車速の変化の程度が大きい場合に車両Ｗがハンチングを起こすことがある。
【００３３】
具体的に言うと、先行車両の車速の変化の程度が大きい場合、先行車両との車間距離を略一定に維持するように制御すると（距離維持加減速量で走行を制御すると）、自車両の車速の変化の程度も先行車両と同様に大きくなる。そのために、車両Ｗがハンチングを起こすことがある。
【００３４】
なお、本明細書において、「車速の変化」とは、短時間の間に車両が加速または減速し、その加速や減速が異なるまたは同一の加速量（減速量）で不規則または周期的に行われているときの車速の変化を言う。後述する車速のバラツキも「車速の変化」に含まれる（言葉の意味として、バラツキは不規則な変化を示す。）。
【００３５】
車両Ｗのハンチングの対処として、制御ユニット２４は、基本のＡＣＣ制御と異なる内容のＡＣＣ制御を実行できるように構成されている。
【００３６】
まず、制御ユニット２４は、先行車両の車速の変化の程度を検知するために、レーダ１４と車速センサ１６それぞれからの信号に基づいて、言い換えると先行車両との車間距離と車両Ｗの車速から先行車両の車速を算出するように構成されている。（すなわち、制御ユニット２４は、特許請求の範囲の先行車車速測定手段として機能している。）。
【００３７】
また、制御ユニット２４は、先行車両の予め規定した規定時間あたりの車速の変化程度が所定の変化程度（車両Ｗがハンチングを起こす可能性がある変化程度）に比べて大きいとき、先行車両との間の車間距離をドライバーに設定された車間距離と略同一になるために必要な加速量または減速量に比べて小さい加速量または減速量で自車両Ｗの走行を制御する。
【００３８】
以下、車速のバラツキの程度を車速の変化の程度とする場合を例に挙げて、制御ユニット２４が実行する制御内容を具体的に説明する。
【００３９】
先行車両の規定時間あたり車速のバラツキの程度が所定のバラツキ程度（車両Ｗがハンチングを起こす可能性があるバラツキ程度）に比べて大きい場合、先行車両との間の車間距離をドライバーに設定された車間距離と略同一になるために必要な加速量または減速量に比べて小さい加速量または減速量で自車両Ｗの走行を制御する。
【００４０】
車速のバラツキの程度を車速の変化の程度とする場合、制御ユニット２４は、算出した先行車両の車速から予め規定した規定時間あたりの該先行車両の車速のバラツキの程度(バラツキ値)を算出するように構成されている(制御ユニット２４は、特許請求の範囲に記載の車速変化手段として機能する。)。すなわち規定時間経過毎に先行車両の車速のバラツキの程度を算出する。
【００４１】
車速のバラツキの程度（バラツキ値）について図５を用いて説明する。
【００４２】
図５は、時間軸（ｔ）を示している。ある時刻ｔｎにおける先行車両の車速のバラツキ値Ｕ（ｔｎ）を表す式を数１に示す。
【数１】
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【００４３】
数１に示す車速のバラツキの式において、Ｕ（ｔｎ−１）はＵ（ｔｎ）の前に算出されたバラツキ値を示し、Ｖ（ｔｎ−２．８）はｔｎから２．８秒前の時刻における先行車両の車速を、Ｖａｖｅ｛ｔｎ，（ｔｎ−５．６）｝はｔｎとｔｎから５．６秒前の時刻との間の期間における先行車両の平均車速を示している。またＡＢＳ［  ］は、括弧内の絶対値を示す。
【００４４】
数１に示す式から算出される先行車両の車速のバラツキ値と、先行車両の車速と、先行車両の平均車速を図６に示す。図６において、左側の縦軸は先行車両の車速を示し、右側の縦軸は先行車両の車速のバラツキ値を示す。
【００４５】
例えば、図６に示すように、先行車両の車速が約４９．４〜５０．６ｋｐｈの間で変化すると、車速のバラツキ値は、数１に示す式に基づくと、約０〜０．４ｋｐｈの間の値になる。
【００４６】
また、例えば、図７に示すように、車速の変化の程度（範囲）が比較的大きい車両Ａと車速の変化が比較的小さい車両Ｂにおいて、車速のバラツキの程度（範囲）は、車両Ａの方が車両Ｂに比べて大きいことがわかる。
【００４７】
図６、図７からわかるように、車速の変化の程度と車速のバラツキの程度は対応していることがわかる。
【００４８】
走行ユニット２４は、算出した車速のバラツキの程度に基づいて、車両Ｗの加速量または減速量を算出する。具体的には、まず、車速のバラツキ程度が所定のバラツキ程度に比べて大きい（数１のバラツキを求める式を用いて算出した値が所定値に比べて大きい）先行車両との車間距離がドライバーが設定した車間距離と略同一になるための距離維持加減速量が求められる。続いて、走行ユニット２４は、求めた距離維持加減速量に比べて小さい実際に車両Ｗの走行制御を実行するための加減速量（以下、「実行加減測量」と称する。）を算出する。例えば、実行加減速量は、距離維持加減速量の０．５倍の値にされる。
【００４９】
最終的に、制御ユニット２４は、算出した実行加減速量で車両Ｗの加減速を制御する。
【００５０】
まとめると、制御ユニット２４は、先行車両の車速のバラツキの程度が所定のバラツキ程度に比べて大きいとき、距離維持加減速量ではなくこれより小さい量の実行加減速量で車両Ｗの加減速を制御する。それにより、車両Ｗの車速は、先行車両の車速と同様に変化することが抑制される。その結果、車両Ｗが先行車両を追従しているときに、車両Ｗがハンチングを起こすことが抑制される。
【００５１】
次に、これらの内容を踏まえた制御ユニット２４が行う制御フローの一例を図８に示す。
【００５２】
まず、ステップ１００において、先行車両との車間距離がドライバーが設定した設定車間距離と略同一になるための距離維持加減速量が求められる。
【００５３】
次に、ステップ１１０において、先行車両の車速に基づき、先行車両の車速のバラツキ値を算出する。
【００５４】
続いて、ステップ１２０において、ステップ１１０で算出したバラツキ値が所定のバラツキ値以下か否かが判定される。算出したバラツキ値が所定のバラツキ値以下である場合ステップ１４０に進む。そうでない場合ステップ１５０に進む。
【００５５】
ステップ１４０において、実行加減速量は距離維持加減速量と同量にされ、ステップ１６０に進む。
【００５６】
ステップ１５０において、実行加減速量は距離維持加減速量の０．５倍の量にされ、ステップ１６０に進む。
【００５７】
ステップ１６０において、制御ユニット２４は、ステップ１４０またはステップ１５０で決定された実行加減速量で車両Ｗの走行を制御する。そして、制御フローは終了する。
【００５８】
図８に示すフローは、先行車両のバラツキ値が算出される度に、すなわち規定時間経過毎に実行される。
【００５９】
以上、一実施形態を挙げて本発明を説明したが本発明はこれに限定されない。
【００６０】
例えば、先行車両の規定時間あたりの車速の変化程度が所定の変化程度に比べて大きい場合、ドライバーに設定された設定車間距離を延長するようにしてもよい。
【００６１】
ドライバーに設定された設定車間距離と略同一の距離だけ離れた先行車両の車速の変化の程度が大きいと、ドライバーが変化する先行車両までの距離に違和感を持つことがあり、特に設定車間距離が短距離であるほど違和感を持つことがある。したがって、先行車両の規定時間あたりの車速の変化程度が所定の変化程度に比べて大きい場合、ドライバーに設定された設定車間距離を延長する、すなわち、先行車両との車間距離を延長することにより、ドライバーが感じる先行車両までの距離に対する違和感を抑えることができる。これは、先行車両の車速の変化の程度が同じならば、先行車両から離れれば離れるほどドライバーは変化する該先行車両までの距離に関して違和感を持つことが抑えられるためである。
【００６２】
設定車間距離を延長する方法としては、例えば、上述の実施形態において、設定されている車間距離が短距離である場合、中距離または長距離に設定変更する方法がある。または、先行車両の規定時間あたりの車速の変化程度が所定の変化程度に比べて大きいときの設定車間距離を、例えば１．５倍にする方法もある。
【００６３】
また、「車速の変化」は、上述の実施形態の「車速のバラツキ」に限定されない。車速の変化とは、広義には、先行車両の車速の変化の程度が大きくなると、先行車両を追従走行している車両がハンチングを起こすような変化を言う。
【００６４】
さらに、車速の変化の程度を表す方法は、上述の実施形態の「バラツキ値」に限定されない。例えば、先行車両の規定時間あたりの平均車速と規定時間内におけるの最大車速（または最小車速）との差や、規定時間内における車速の偏差で車速の変化の程度を表してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態に係る走行制御装置を搭載した車両の概略的構成図である。
【図２】図１に示す走行制御装置の操作部を拡大した図である。
【図３】図１に示す走行制御装置の表示部の複数の表示例を示した図である。
【図４】走行制御装置の構成と信号の流れを示す図である。
【図５】車速の変化の程度を示す車速のバラツキ値を説明するための図である。
【図６】先行車両において、車速や平均車速と車速のバラツキ値の関係を示すグラフ図である。
【図７】車速の変化の程度が異なる２つの先行車両における車速と車速のバラツキを示すグラフ図である。
【図８】先行車両の車速の変化の程度に応じて該先行車両に追従する車両の加減速量を変更するための制御フローの図である。
【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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