(57)【要約】【課題】目標車間距離の長さに関連して設定された複数の制御モードのうち選択されたものの種類にかかわらず、目標車間距離実現のための減速制御中に、自車両の運転者が違和感を感じないようにする。【解決手段】車間時間の実際値を長めに制御する長時間制御モードの選択時には、車間時間の実際値を短めに制御する短時間制御モードの選択時より、自車両が先行車両に接近する側に行過ぎる現象であるオーバーシュートが許容されるように自車両の減速制御を実行する。その結果、長時間制御モードの選択時に、余裕のある車間距離に対して自車両の減速が強すぎるために運転者が違和感を感じてしまう傾向が抑制されるとともに、短時間制御モードの選択時に、自車両が先行車両に接近し過ぎてしまう傾向が抑制される。【選択図】  図６
2004217175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の走行を制御することにより自車両とそれの先行車両との車間距離を制御する車間距離制御装置であって、
自車両に設けられて先行車両を検出するセンサと、
自車両を減速させる減速装置と、
前記センサの出力信号に基づき、かつ、前記車間距離の実際値を短めに制御する短距離制御モードと長めに制御する長距離制御モードとのうち選択されたものに従って前記減速装置を制御するコントローラであって、前記長距離制御モードの選択時には、前記短距離制御モードの選択時より、自車両が先行車両に接近する側に行過ぎる現象であるオーバーシュートが許容されるように前記減速装置を制御するものと
を含む車間距離制御装置。
【請求項２】
前記短距離制御モードおよび長距離制御モードが、ある瞬間に先行車両が通過した位置と同じ位置をそのある瞬間から自車両が通過するまでに経過することが予想される時間である車間時間の目標値に関連して設定されており、
前記短距離制御モードが、前記車間時間の目標値を小さい値に決定して前記車間距離を制御する短時間制御モードを含み、
前記長距離制御モードが、前記車間時間の目標値を大きい値に決定して前記車間距離を制御する長時間制御モードを含む請求項１に記載の車間距離制御装置。
【請求項３】
前記コントローラが、自車両の減速度勾配を、前記長距離制御モードの選択時には緩やかな勾配の傾向を有するように制御する一方、前記短距離制御モードの選択時には急な勾配の傾向を有するように制御する勾配制御手段を含む請求項１または２に記載の車間距離制御装置。
【請求項４】
前記勾配制御手段が、
前記減速度勾配の目標値である目標勾配を、ある瞬間に先行車両が通過した位置と同じ位置をそのある瞬間から自車両が通過するまでに経過することが予想される時間である車間時間の実際値のそれの目標値からの偏差に関連する車間時間偏差関連量に基づき、自車両が先行車両から離間する傾向が強いほど小さくなり、自車両が先行車両に接近する傾向が強いほど大きくなるように決定する目標勾配決定手段と、
その目標勾配決定手段による目標勾配の決定に先立ち、前記長距離制御モードの選択時に、前記車間時間偏差関連量の実際値を自車両がみかけ上先行車両から離間する向きにシフトさせることと、前記短距離制御モードの選択時に、前記車間時間偏差関連量の実際値を自車両がみかけ上先行車両に接近する向きにシフトさせることとの少なくとも一方を行うシフト手段と
を含む請求項３に記載の車間距離制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自車両の走行を制御することにより自車両とそれの先行車両との車間距離を制御する技術に関するものであり、特に、自車両の走行を制御する技術の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自車両の走行を制御することにより自車両とそれの先行車両との車間距離を制御する車間距離制御装置が既に知られている。この車間距離制御装置は、一般に、（ａ）自車両に設けられて先行車両を検出するセンサと、（ｂ）自車両を減速させる減速装置と、（ｃ）上記センサの出力信号に基づいて減速装置を制御することにより、自車両の減速制御を行うコントローラとを含むように構成される。
【０００３】
この種の車間距離制御装置の一従来例が存在する（特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−７９８４６
この従来例においては、自車両の走行モードが、合流モードと追従モードとを含む複数のモードに分類されている。
【０００５】
ここに「合流モード」は、前記センサが先行車両を捕捉しているが、車間距離の実際値のそれの目標値からの偏差や、自車両と先行車両との間の相対速度が大きい状態において、車間距離の実際値をそれの目標値に到達させるために車間距離を制御するモードである。これに対し、「追従モード」は、車間距離の実際値がすでにそれの目標値の近傍にある状態において車間距離を制御するモードである。
【０００６】
この従来例によれば、合流モードにおいては、車間距離の制御特性を自車両の運転者の運転操作感覚に合致させることが望ましいとされている。その運転操作感覚について説明するに、この従来例によれば、一般の運転者は、先行車両を発見してから車間距離の実際値をそれの目標値に到達させるまでの過程を自らの運転操作により行う場合には、自車両が目標車間距離位置を超えて先行車両に接近するように車間距離の実際値を目標値より減少させた後に、自車両が目標車間距離位置に戻るように徐々に車間距離の実際値を目標値まで増加させる傾向があるとされている。
【０００７】
これに対し、追従モードにおいては、自車両の運転者の運転操作感覚への合致よりもむしろ、自車両および先行車両を含む複数台の車両が一列に並んで走行する際における各車両の走行安定性（例えば、みだりに車速が変動しないこと）を重視することが望ましいとされている。
【０００８】
それらの知見に基づき、この従来例によれば、追従モードにおいては、自車両の走行制御が、車間距離の実際値が目標値より減少しないように、すなわち、オーバーシュートしないように実行される。これに対して、合流モードにおいては、自車両の走行制御が、車間距離の実際値が目標値より減少した時期を経て、すなわち、オーバーシュートした後に、車間距離の実際値が目標値に到達するように実行される。
【０００９】
すなわち、車間距離の実際値が目標値から外れた状態から目標値に到達する状態までの過渡期間において、追従モードにおいては、オーバーシュートが禁止されるのに対し、合流モードにおいては、オーバーシュートが意図的に実現されるのである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、車間距離の実際値を短めに制御する短距離制御モードと長めに制御する長距離制御モードとのうち選択されたものに従って減速装置を制御する形式の車間距離制御装置について研究を行い、その結果、次のような知見を得た。
【００１１】
自車両が先行車両に追従するために自車両を減速させることが必要である場合には、減速装置による自車両の減速制御によって実現される自車両の走行状態が自車両の運転者に違和感を与えないものであることが望ましい。
【００１２】
減速制御が短距離制御モードに従って行われる場合には、長距離制御モードに従って行われる場合ほどには車間距離に余裕がない。そのため、減速制御が、自車両が先行車両に接近する側に行過ぎる現象であるオーバーシュートが許容されるように実行されると、自車両が先行車両に接近し過ぎる傾向が生じる。
【００１３】
したがって、減速制御が短距離制御モードに従って行われる場合には、オーバーシュートしないように減速制御が行われることが運転者の観点から望ましい。
【００１４】
これに対し、減速制御が長距離制御モードに従って行われる場合には、短距離制御モードに従って行われる場合より車間距離に余裕がある。そのため、減速制御が、自車両が先行車両に接近する側に行過ぎる現象であるオーバーシュートが起らないように実行されると、車間距離に余裕があるにもかかわらず自車両が減速させられる傾向が強いことから、自車両の減速度が必要以上に大きいという認識を運転者に与え易い。
【００１５】
したがって、減速制御が長距離制御モードに従って行われる場合には、オーバーシュートが許容されるように減速制御が行われることが運転者の観点から望ましい。
【００１６】
すなわち、本発明者らは、目標車間距離の長さに関連して設定された複数の制御モードのうち選択されたものの種類に応じて減速制御の特性（例えば、走行環境の変化に対して敏感であるか鈍感であるか）を変化させることが運転者の観点から望ましいという知見を得たのであり、この知見は前記特許文献１に開示されていない。
【００１７】
以上説明した知見に基づき、本発明は、目標車間距離の長さに関連して設定された複数の制御モードのうち選択されたものの種類にかかわらず、目標車間距離実現のための減速制御中に、自車両の運転者が違和感を感じないようにすることを課題としてなされたものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
本発明によって下記の各態様が得られる。各態様は、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、本明細書に記載の技術的特徴のいくつかおよびそれらの組合せのいくつかの理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴やそれらの組合せが以下の態様に限定されると解釈されるべきではない。
（１）  自車両の走行を制御することにより自車両とそれの先行車両との車間距離を制御する車間距離制御装置であって、
自車両に設けられて先行車両を検出するセンサと、
自車両を減速させる減速装置と、
前記センサの出力信号に基づき、かつ、前記車間距離の実際値を短めに制御する短距離制御モードと長めに制御する長距離制御モードとのうち選択されたものに従って前記減速装置を制御するコントローラであって、前記長距離制御モードの選択時には、前記短距離制御モードの選択時より、自車両が先行車両に接近する側に行過ぎる現象であるオーバーシュートが許容されるように前記減速装置を制御するものと
を含む車間距離制御装置。
【００１９】
この装置によれば、車間距離の実際値を長めに制御する長距離制御モードの選択時には、車間距離の実際値を短めに制御する短距離制御モードの選択時より、自車両が先行車両に接近する側に行過ぎる現象であるオーバーシュートが許容されるように自車両の減速制御が実行される。
【００２０】
したがって、この装置によれば、長距離制御モードの選択時には、余裕のある車間距離に対して自車両の減速が強すぎるために運転者が違和感を感じてしまう傾向が抑制される。例えば、車間距離の余裕度と自車両の減速度の出し方（減速度勾配）との関係が運転者にとって自然に感じられるものに近づき、その結果、運転者が減速制御に対して感ずる違和感が軽減される。
【００２１】
さらに、この装置によれば、長距離制御モードの選択時には、自車両の減速が緩和されるため、乗り心地が向上する。
【００２２】
これに対し、短距離制御モードの選択時には、自車両が先行車両に接近し過ぎてしまう傾向が抑制され、その結果、運転者の安心感が向上する。
（２）  前記減速装置が、自車両の制動力を増加させる制動力増加装置と、自車両の駆動力を減少させる駆動力減少装置との少なくとも一方を含む（１）項に記載の車間距離制御装置。
（３）  前記制動力増加装置が、自車両の車輪の回転を抑制するブレーキを含む（２）項に記載の車間距離制御装置。
【００２３】
ここに「ブレーキ」は、例えば、摩擦式としたり、空力式としたり、回生式とすることが可能である。
（４）  自車両が、
動力源としてのエンジンであってそれへの吸入空気量がスロットルバルブの開度に応じて制御されるものと、
そのエンジンの出力を自車両の駆動車輪に伝達するトランスミッションであってそれの変速比が可変であるものと
を備えており、
前記駆動力減少装置が、前記スロットルバルブの開度を減少させる手段と、前記変速比を前記エンジンによるブレーキ作用が増加する向きに変化させる手段との少なくとも一方を含む（２）項に記載の車間距離制御装置。
【００２４】
ここに「エンジンによるブレーキ作用」は、例えば、エンジンの燃焼室が吸気通路から遮断された状態でピストンが往復させられることによるエンジンのポンピングロスを利用して車輪の回転を抑制する作用を意味する。
（５）  前記短距離制御モードおよび長距離制御モードが、ある瞬間に先行車両が通過した位置と同じ位置をそのある瞬間から自車両が通過するまでに経過することが予想される時間である車間時間の目標値に関連して設定されており、
前記短距離制御モードが、前記車間時間の目標値を小さい値に決定して前記車間距離を制御する短時間制御モードを含み、
前記長距離制御モードが、前記車間時間の目標値を大きい値に決定して前記車間距離を制御する長時間制御モードを含む（１）ないし（４）項のいずれかに記載の車間距離制御装置。
【００２５】
車間距離は、自車両の先行車両からの隔たりを距離という次元によって表現する物理量であるのに対し、車間時間は、時間という次元によって表現する物理量である。車間時間は、例えば、車間距離を自車両の車速で割り算することによって取得することが可能である。車間時間の目標値は、自車両の車速の変化可能範囲全域について共通に使用できる物理量であり、よって、自車両の車速に応じて目標車間距離を変化させることが必要である場合には車速ごとに目標値を設定しなければならない車間距離より利用性・汎用性が高い。
（６）  前記コントローラが、自車両の減速度勾配を、前記長距離制御モードの選択時には緩やかな勾配の傾向を有するように制御する一方、前記短距離制御モードの選択時には急な勾配の傾向を有するように制御する勾配制御手段を含む（１）ないし（５）項のいずれかに記載の車間距離制御装置。
【００２６】
車間距離または車間時間の実際値のそれの目標値からの偏差、すなわち、制御偏差に基づいて自車両の減速装置を制御する際、制御偏差に対して敏感に自車両を減速させること、すなわち、制御偏差に対して大きな減速度勾配で自車両を減速させると、オーバーシュートが制限されて減速制御が実行されることとなる。これに対し、制御偏差に対して鈍感に自車両を減速させること、すなわち、制御偏差に対して小さな減速度勾配で自車両を減速させると、オーバーシュートが誘発されて減速制御が実行されることとなる。
【００２７】
このような知見に基づき、本項に係る装置においては、自車両の減速度勾配が、長距離制御モードの選択時には緩やかな勾配の傾向を有するように制御される一方、短距離制御モードの選択時には急な勾配の傾向を有するように制御される。
（７）  前記勾配制御手段が、
前記減速度勾配の目標値である目標勾配を、ある瞬間に先行車両が通過した位置と同じ位置をそのある瞬間から自車両が通過するまでに経過することが予想される時間である車間時間の実際値のそれの目標値からの偏差に関連する車間時間偏差関連量に基づき、自車両が先行車両から離間する傾向が強いほど小さくなり、自車両が先行車両に接近する傾向が強いほど大きくなるように決定する目標勾配決定手段と、
その目標勾配決定手段による目標勾配の決定に先立ち、前記長距離制御モードの選択時に、前記車間時間偏差関連量の実際値を自車両がみかけ上先行車両から離間する向きにシフトさせることと、前記短距離制御モードの選択時に、前記車間時間偏差関連量の実際値を自車両がみかけ上先行車両に接近する向きにシフトさせることとの少なくとも一方を行うシフト手段と
を含む（６）項に記載の車間距離制御装置。
【００２８】
この装置によれば、車間時間偏差関連量に基づく目標勾配の決定に先立ち、長距離制御モードの選択時に、車間時間偏差関連量の実際値を自車両がみかけ上先行車両から離間する向きにシフトさせることと、短距離制御モードの選択時に、車間時間偏差関連量の実際値を自車両がみかけ上先行車両に接近する向きにシフトさせることとの少なくとも一方が行われる。
【００２９】
自車両の減速度勾配の目標値である目標勾配は、車間時間偏差関連量に基づき、自車両が先行車両から離間する傾向が強いほど小さくなり、自車両が先行車両に接近する傾向が強いほど大きくなるように決定される。
【００３０】
したがって、車間時間偏差関連量の実際値を自車両がみかけ上先行車両から離間する向きにシフトさせることは、目標勾配が、もとの値より小さい値として決定されることを意味する。逆に、車間時間偏差関連量の実際値を自車両がみかけ上先行車両に接近する向きにシフトさせることは、目標勾配が、もとの値より大きい値として決定されることを意味する。
【００３１】
したがって、本項に係る装置によれば、結局、長距離制御モードの選択時に、目標勾配がもとの値より小さい値として決定されることと、短距離制御モードの選択時に、目標勾配がもとの値より大きい値として決定されることとの少なくとも一方が行われることとなる。
（８）  前記車間時間偏差関連量が、前記車間時間の実際値のそれの目標値からの偏差量を含む（７）項に記載の車間距離制御装置。
（９）  前記車間時間偏差関連量が、前記車間時間の実際値のそれの目標値からの偏差量の、その目標値に対する比である車間時間偏差比を含む（７）項に記載の車間距離制御装置。
（１０）  さらに、車間距離の制御を、自車両が先行車両から離間する側に行過ぎる現象であるアンダーシュートが許容されないように行う手段を含む（１）ないし（９）項のいずれかに記載の車間距離制御装置。
【００３２】
車間距離の制御時に車間距離のアンダーシュートが起ると、自車両と先行車両との間に必要以上の車間距離が存在してしまう。そのため、例えば、自車両にとっては、別の車両が自車両と先行車両との間に割り込む可能性が増加するという不都合が招来される。また、自車両に後続する後続車両にとっては、自車両（後続車両にとっての先行車両）が接近し過ぎる傾向があるという不都合が招来される。
【００３３】
このような知見に基づき、本項に係る装置によれば、車間距離のアンダーシュートが許容されないように車間距離制御が実行される。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のさらに具体的な実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明する。
【００３５】
図１には、本発明の第１実施形態に従う車間距離制御装置のハードウエア構成がブロック図で概念的に示されている。
【００３６】
この車間距離制御装置は車両に搭載されている。その車両は、動力源としてのエンジン（モータでも可。）の駆動力がトランスミッション（有段式でも無段式でも可。）を経て複数の駆動車輪に伝達されることによって駆動される。
【００３７】
この車両は、それら複数の駆動車輪を含む複数の車輪をそれぞれ制動するブレーキ（例えば、摩擦式、回生制動式等）１０を備えている。それら複数の車輪は、左右の前輪と左右の後輪とを含むように構成されている。図１において「ＦＬ」は左前輪、「ＦＲ」は右前輪、「ＲＬ」は左後輪、「ＲＲ」は右後輪をそれぞれ意味している。車両は、各車輪のブレーキ１０を電気的に制御するブレーキ・アクチュエータ１２（例えば、モータ駆動式、電磁圧力制御式等）を備えている。
【００３８】
エンジンは、それの吸気マニホールド内においてスロットルを備えており、そのスロットルの開度に応じてエンジンの出力が変化させられる。スロットルの開度は、スロットル・アクチュエータ２０（例えば、電動モータ）によって電気的に制御可能となっている。
【００３９】
トランスミッションにおいては、それの入力シャフトと出力シャフトとの変速比が変化させられる。その変速比を電気的に制御するために、トランスミッション・アクチュエータ２２（例えば、ソレノイド）が設けられている。
【００４０】
この車両は、さらに、ブレーキ・アクチュエータ１２によってブレーキ１０を制御するブレーキＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）３０を備えるとともに、スロットル・アクチュエータ２０およびトランスミッション・アクチュエータ２２によってエンジンおよびトランスミッションをそれぞれ制御するエンジンＥＣＵ３２を備えている。それらブレーキＥＣＵ３０およびエンジンＥＣＵ３２は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを含むコンピュータを主体として構成されている。このことは、後述の他のＥＣＵについても同様である。
【００４１】
図１に示すように、本実施形態に従う車間距離制御装置は、自車両に先行する先行車両を検出するセンサとしてレーダ４０を備えている。レーダ４０は、電磁波（光、音等を含む）を放射し、その放射された電磁波のうち、レーダ４０の検出ゾーン内の目標物によって反射した電磁波を受けることにより、目標物の自車両からの距離と、目標物の自車両に対する相対的な方向とを探知する装置である。レーダ４０は、例えば、電磁波のビームをそれの進行方向と交差する方向に設定角度範囲内で往復揺動させてレーダ４０の前方をスキャンすることにより、概して扇状を成す検出ゾーンの全域をカバーする。
【００４２】
レーダ４０により探知される目標物が先行車両である場合には、レーダ４０は、先行車両の自車両からの距離である車間距離と、先行車両の自車両に対する相対的な方位とを探知することとなる。図２には、自車両のレーダ４０の検出ゾーン内に１台の先行車両が存在する様子の一例が示されている。
【００４３】
レーダ４０が放射する電磁波としては、例えば、レーザ光（例えば、レーザビーム）やミリ波を選ぶことができる。ところで、あらゆる車両は、一般に、それの後面に、左右に隔たった一対のリフレクタを有している。各車両における一対のリフレクタからの反射波を利用することにより、レーダ４０は、それの検出ゾーン内において各車両を他の車両から識別することが可能である。
【００４４】
このレーダ４０の出力信号に基づき、自車両と先行車両との車間距離が目標距離に近づくように自車両の走行を制御する車間距離ＥＣＵ５０（これが前記コントローラの一例である。）が、図１に示すように、車間距離制御装置に設けられている。
【００４５】
この車間距離ＥＣＵ５０は、自車両の減速のためには、基本的には、ブレーキＥＣＵ３０およびブレーキ・アクチュエータ１２を介してブレーキ作動力を制御し、一方、自車両の加速のためには、エンジンＥＣＵ３２、スロットル・アクチュエータ２０およびトランスミッション・アクチュエータ２２を介してスロットル開度および変速比を制御する。
【００４６】
図１に示すように、本実施形態に従う車間距離制御装置は、さらに、車速センサ６０と、ヨーレートセンサ６２と、操舵角センサ６４とを備えている。
【００４７】
車速センサ６０は、自車両の車速を実測または推定によって検出するセンサである。この車速センサ６０は、例えば、各車輪ごとに車輪速度を検出する複数の車輪速度センサを有し、それらの出力信号を用いて自車両の車速を推定する形式とすることが可能である。
【００４８】
ヨーレートセンサ６２は、自車両に実際に発生したヨーレートを検出するセンサである。このヨーレートセンサ６２は、音叉型の振動子を有し、自車両のヨーモーメントに基づいて振動子に生じた歪を検出することによって自車両のヨーレートを検出する形式とすることが可能である。
【００４９】
操舵角センサ６４は、自車両の運転者により自車両のステアリングホイールが回転操作された角度を操舵角として検出するセンサである。
【００５０】
図１に示すように、本実施形態に従う車間距離制御装置は、さらに、制御許可スイッチ７０と、モード選択スイッチ７２とを備えている。
【００５１】
制御許可スイッチ７０は、車間距離制御を許可するか否かに関する運転者の意思表示を車間距離ＥＣＵ５０に入力するために運転者により操作されるスイッチである。
【００５２】
モード選択スイッチ７２は、車間距離を制御するために予め用意された複数の制御モードの中から、運転者が希望する制御モードを選択するために運転者による操作されるスイッチである。
【００５３】
それら複数の制御モードは、例えば、ある瞬間に先行車両が通過した位置と同じ位置をそのある瞬間から自車両が通過するまでに経過することが予想される時間である車間時間に関して用意される。この場合、それら複数の制御モードは、例えば、長い車間時間を実現すべく、先行車両との間に長い車間距離が維持されるように車間距離を制御する長時間制御モードと、短い車間時間を実現すべく、先行車両との間に短い車間距離が維持されるように車間距離を制御する短時間制御モードと、それら２つのモードの中間に位置する中時間制御モードとを含むように定義することが可能である。
【００５４】
次に、本実施形態に従う車間距離制御装置のソフトウエア構成を説明する。
【００５５】
車間距離ＥＣＵ５０のコンピュータのＲＯＭには、上述の車間距離制御を実施するために各種プログラムが予め格納されている。図３には、そのうちの一つである減速制御プログラムの内容が概念的にフローチャートで表されている。ただし、図３においては、その減速制御プログラムのうち、本発明を理解するために不可欠ではない部分については、図示が省略されている。
【００５６】
この減速制御プログラムにおいては、まず、ステップＳ１（以下、単に「Ｓ１」で表す。他のステップについても同じとする。）において、車間距離情報に基づいて自車両の目標減速度ＧＴ０が算出される。車間距離情報と目標減速度ＧＴ０との関係がマップ、テーブル等の形式で前記ＲＯＭに予め格納されており、その関係に従い、今回の車間距離情報に対応する目標減速度ＧＴ０が今回の目標減速度ＧＴ０として決定される。
【００５７】
ここに「車間距離情報」は、例えば、自車両に対する先行車両の相対速度Ｖｒと前述の車間時間Ｔとの双方を含むように定義することが可能である。
【００５８】
ここに「相対速度Ｖｒ」は、それの符号が正であれば、自車両が先行車両から離間して車間距離が増加する離間傾向があることを示し、一方、それの符号が負であれば、自車両が先行車両に接近して車間距離が減少する傾向があることを示す。
【００５９】
換言すれば、相対速度Ｖｒは、自車両の先行車両に対する現在の相対位置が前回の相対位置に対して、自車両が先行車両に接近する向きにずれているのか、先行車両から離間する向きにずれているのか、すなわち、自車両の先行車両に対する相対移動の向きを表すとともに、その程度を表す物理量の一例である。
【００６０】
これに対して、「車間時間Ｔ」は、同じ車速のもとに車間時間Ｔが長い場合と短い場合とを互いに比較すると、車間時間Ｔが長いほど車間距離が長いことを意味する。適正車間距離は、一定値とするのではなくむしろ、車速に応じて決まる可変値とするのが望ましく、そうすると、適正車間距離が長いか短いかを判断するためにはいちいちそのときの車速を参照しなければならない。それに対し、車間時間Ｔを採用すれば、それ単独で、自車両が先行車両に追突しないようにするために自車両の運転者が払うべき注意の程度を表現することが可能となる。このように、車間時間Ｔは、運転者の感覚をより忠実に表現するパラメータなのである。
【００６１】
換言すれば、車間時間Ｔは、自車両の先行車両に対する実際の相対位置が目標の相対位置に対して、自車両が先行車両に接近する向きにずれているのか、先行車両から離間する向きにずれているのか、すなわち、自車両の先行車両に対する相対位置の偏差（誤差）の向きを表すとともに、その程度を表す物理量の一例である。
【００６２】
次に、Ｓ２において、自車両の減速制御のためにブレーキ制御を許可すべきであるか否かが判定される。この判定は、例えば、（ａ）レーダ４０が先行車両を捕捉しているという条件、すなわち、自車両が追従すべき先行車両が存在するという条件と、（ｂ）レーダ４０により捕捉されたその先行車両が自車両と同じ車線上を走行している確率が設定値以上であるという条件と、（ｃ）レーダ４０により検出された車間距離が、ブレーキ制御を許可するために下回らなければならないように設定されたブレーキ制御許可距離以下であるという条件とが一緒に成立した場合に、ブレーキ制御を許可するように設計することが可能である。
【００６３】
続いて、Ｓ３ないしＳ８の実行により、自車両が目標とする減速度勾配ｄＧが決定される。概略的に説明すれば、減速度勾配ｄＧは、相対速度Ｖｒと最終車間時間偏差比ＧＴｄｅｐとに基づき、図４にグラフで表される如き関係に従い、減速度勾配ｄＧが決定される。その関係は前記ＲＯＭに予め格納されている。
【００６４】
ただし、図４は、相対速度Ｖｒのある値について、最終車間時間偏差比ＧＴｄｅｐと減速度勾配ｄＧとの関係を右下がりのグラフとして表している。相対速度Ｖｒが増加して車間距離の離間傾向が増加すれば、そのグラフは図４の座標面上において減速度勾配ｄＧが減少する向きにシフトする。これに対し、相対速度Ｖｒが減少して車間距離の接近傾向が増加すれば、そのグラフは図４の座標面上において減速度勾配ｄＧが増加する向きにシフトする。
【００６５】
ここに「最終車間時間偏差比ＧＴｄｅｐ」は、元車間時間偏差比Ｔｄｅｐに偏差比シフト量Ｄｌｅｖｅｌを加算することによって算出される。
【００６６】
元車間時間偏差比Ｔｄｅｐは、実車間時間ＴＲから目標車間時間ＴＴを差し引いた値を目標車間時間ＴＴで割り算して取得される。元車間時間偏差比Ｔｄｅｐは、０であるときには、目標車間距離がちょうど達成されていることを意味し、負であるときには、自車両が先行車両に対し、目標車間距離が達成されるべき位置より接近していることを意味し、そして、正であるときには、自車両が先行車両に対し、目標車間距離が達成されるべき位置より離間していることを意味する。
【００６７】
ここに、「実車間時間ＴＲ」は、実車間距離Ｄを自車両の実車速Ｖｎで割り算して取得される。これに対し、「目標車間時間ＴＴ」は、自車両の運転者によってモード選択スイッチ７２を介して選択された制御モードに応じて決まる。結局、元車間時間偏差比Ｔｄｅｐは、実車間時間ＴＲが目標車間時間ＴＴを達成できない比率を表しているのである。なお、偏差比シフト量Ｄｌｅｖｅｌの機能については後述する。
【００６８】
図５には、目標減速度ＧＴ０と減速度勾配ｄＧとのそれぞれの意味がグラフで表されている。目標減速度ＧＴ０は、ブレーキ制御による減速度の定常値の目標値であるのに対し、減速度勾配ｄＧは、実減速度ＧＲが０から増加して目標減速度ＧＴ０に到達するまでの過渡期間における目標減速度ＧＴ、すなわち、目標減速度ＧＴの過渡値を規定するために使用される値である。
【００６９】
図５には、減速度勾配ｄＧが制限されない場合、すなわち、目標減速度ＧＴ０が設定されたならば、実減速度ＧＲが直ちに増加することが許容される場合における目標減速度ＧＴの時間的推移が二点鎖線のグラフで表されている。さらに、図５には、本実施形態に従って減速度勾配ｄＧが制限される場合、すなわち、減速度勾配ｄＧが上述のように、相対速度Ｖｒと車間時間偏差比Ｔｄｅｐとに依存して変化することが許容される場合における目標減速度ＧＴの時間的推移が実線のグラフで表されている。
【００７０】
したがって、本実施形態によれば、自車両の減速制御中、自車両の実減速度ＧＲを滑らかに変化させることが容易となる。
【００７１】
ここで、偏差比シフト量Ｄｌｅｖｅｌの意味を説明する。
【００７２】
自車両の運転者によって選択された制御モードが短時間制御モードである場合には、元車間時間偏差比Ｔｄｅｐの変化に対して敏感に応答するように減速度勾配ｄＧを決定することが望ましい。このようにして減速度勾配ｄＧを決定すると、車間距離Ｄがオーバーシュート（減速制御量の実際値が理想値をオーバーするために実車間距離が目標車間距離に対して不足する側に行過ぎる現象）を伴わずに制御される傾向が増す。
【００７３】
図６の左側には、自車両Ａの減速が先行車両との関係において、短時間制御モードで実施される様子が概念的に例示されている。この例においては、それら自車両Ａと先行車両との車間距離がオーバーシュートを伴わずに制御される。
【００７４】
これに対し、自車両の運転者によって選択された制御モードが長時間制御モードである場合には、元車間時間偏差比Ｔｄｅｐの変化に対して鈍感に応答するように減速度勾配ｄＧを決定することが望ましい。このようにして減速度勾配ｄＧを決定すると、車間距離Ｄがオーバーシュートを伴って制御される傾向が増す。
【００７５】
図６の右側には、自車両Ｂの減速が先行車両との関係において、長時間制御モードで実施される様子が概念的に例示されている。この例においては、それら自車両Ｂと先行車両との車間距離がオーバーシュートを伴って制御される。
【００７６】
以上説明したように、車間距離の制御特性を制御モードの種類に応じて変化させることが望ましく、このことを実現するために、本実施形態においては、偏差比シフト量Ｄｌｅｖｅｌが設けられている。
【００７７】
図７には、右下がりのグラフが２つ、互いに平行に示されており、上側のグラフによれば、同じ元車間時間偏差比Ｔｄｅｐについて大きい減速度勾配ｄＧが対応させられるのに対し、下側のグラフによれば、同じ元車間時間偏差比Ｔｄｅｐについて小さい減速度勾配ｄＧが対応させられる。
【００７８】
したがって、同じ元車間時間偏差比Ｔｄｅｐにつき、短時間制御モードの選択時には上側のグラフが選択され、長時間制御モードの選択時には下側のグラフが選択されるようにすれば、制御モードの種類に車間距離の制御特性をフレキシブルに適合させることが可能となる。
【００７９】
そこで、本実施形態においては、上側のグラフを基準にして、最終車間時間偏差比ＧＴｄｅｐと減速度勾配ｄＧとの関係（図４に示す。）を規定するとともに、その最終車間時間偏差比ＧＴｄｅｐを、元車間時間偏差比Ｔｄｅｐに偏差比シフト量Ｄｌｅｖｅｌを加算して取得することにより、下側のグラフが仮想的に実現される。
【００８０】
以上説明した処理を実現するため、図３のＳ３においては、モード選択スイッチ７２を介して運転者により選択された制御モードが読み込まれる。
【００８１】
続いて、Ｓ４において、図８にグラフで概念的に表される関係であって前記ＲＯＭに予め格納されたものに従い、今回選択された制御モードに応じて偏差比シフト量Ｄｌｅｖｅｌが決定される。偏差比シフト量Ｄｌｅｖｅｌは、短時間制御モードの選択時には０、中時間制御モードの選択時には中間値、長時間制御モードの選択時には最大値となるように決定される。
【００８２】
その後、図３のＳ５において、レーダ４０により検出された実車間距離Ｄが、車速センサ６０により検出された実車速Ｖｎで割り算されることにより、実車間時間ＴＲが算出され、それと目標車間時間ＴＴとの関係から今回の元車間時間偏差比Ｔｄｅｐが算出される。
【００８３】
続いて、Ｓ６において、その算出された元車間時間偏差比Ｔｄｅｐに前記決定された偏差比シフト量Ｄｌｅｖｅｌが加算されることにより、最終車間時間偏差比ＧＴｄｅｐが算出される。
【００８４】
その後、Ｓ７において、実車間距離Ｄの今回値から前回値が引き算された値を制御周期（制御サイクル）の長さで割り算することにより、相対速度Ｖｒが算出される。ただし、相対速度Ｖｒは、制御周期の長さが複数回の制御周期の間において一定である場合には、計算の便宜上、その引き算された値をそのまま相対速度Ｖｒとして使用することが可能である。
【００８５】
続いて、Ｓ８において、前記算出された最終車間時間偏差比ＧＴｄｅｐと、上記算出された相対速度Ｖｒとに応じて今回の減速度勾配ｄＧが、前述のようにして決定される。
【００８６】
その後、Ｓ９において、その決定された減速度勾配ｄＧと、前記算出された今回の目標減速度ＧＴ０とがエンジンＥＣＵ３２を経てブレーキＥＣＵ３０に送信される。ブレーキＥＣＵ３０は、受信した減速度勾配ｄＧと目標減速度ＧＴ０とに基づき、各制御周期においてブレーキ１０によって実現すべき減速度を算出し、それが実現されるようにブレーキ１０を制御する。
【００８７】
以上で、この減速制御プログラムの一回の実行周期、すなわち、減速制御の一回の制御周期が終了し、その後、次回の制御周期が開始される。
【００８８】
本実施形態においては、車間距離制御中に自車両を減速させることが必要であると判定されると、エンジンブレーキの効果を高めるためにトランスミッションの変速比を増加させる処理を伴うことなく、最初からブレーキ１０によって減速制御が行われる。減速装置としてブレーキ１０を用いるにもかかわらず、減速制御中に減速度勾配を自車両の走行状態や運転者の運転感覚に適合するようにフレキシブルに変化させることが可能であるからである。
【００８９】
ただし、本実施形態においては、ブレーキ１０による減速がエンジンによる出力によって阻害されないようにするため、必要に応じ、スロットル開度が最小開度に低下させられる。このスロットル開度の低下は、エンジンＥＣＵ３２によりスロットル・アクチュエータ２０を用いて行われる。
【００９０】
ところで、本実施形態においては、自車両が先行車両に対し、目標車間距離をちょうど達成する位置より離間し、自車両の加速が必要である場合（相対速度Ｖｒが負である場合）には、先行車両に追いつこうとするために自車両が加速される。この加速は、自車両を加速させるための加速制御量として例えばスロットル開度を制御することによって行われる。前記車間距離ＥＣＵ５０には、その加速制御のためのプログラムも格納されている。
【００９１】
そして、この加速制御プログラムにおいては、図３におけるＳ１と同様にして、目標加速度ＡＴ０が決定される。この目標加速度ＡＴ０の符号については、正で自車両の実加速度ＡＲを増加させることを意味し、負で減少させることを意味する。この目標加速度ＡＴ０の絶対値については、前記目標減速度ＧＴ０と同様にして決定される。そのようにして決定された目標加速度ＡＴ０に基づき、自車両の加速制御量が決定されるが、この際、目標加速度ＡＴ０と実加速度ＡＲとの偏差に基づき、選択された制御モードの如何を問わず、実車間距離のアンダーシュートを実質的に許容しない規則に従って、加速制御量が決定される。
【００９２】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態に対してハードウエア構成については共通し、ソフトウエア構成については減速制御プログラムにおいて少なくとも相違するため、減速制御プログラムを詳細に説明し、他の要素については同一の符号または名称を使用して既述の説明を引用することにより、詳細な説明を省略する。
【００９３】
図９には、本実施形態に従う車間距離制御装置における車間距離ＥＣＵ５０のコンピュータにより実行される減速制御プログラムの内容がフローチャートで概念的に表されている。
【００９４】
この減速制御プログラムにおいては、まず、Ｓ３１において、前記Ｓ１と同様にして、目標減速度ＧＴ０が算出される。次に、Ｓ３２において、車間距離制御中であるか否かが判定される。例えば、運転者により制御許可スイッチ７０が、車間距離制御を許可するために操作されたか否かが判定される。
【００９５】
続いて、Ｓ３３において、前記Ｓ２と同様にして、ブレーキ制御を許可すべきか否かが判定される。自車両をブレーキ１０によって減速させることが車間距離を適正化するために必要であるか否かが判定されるのである。
【００９６】
本実施形態においては、ブレーキ１０による減速制御の初期には、それ以降の期間におけるより小さくなるように減速度勾配ｄＧの設定が制限される。すなわち、減速制御の初期は、減速度勾配ｄＧが抑制される時間なのであり、その時間を勾配抑制時間ＴＬと称する。
【００９７】
その後、Ｓ３４において、その勾配抑制時間ＴＬの長さが、前記算出された目標減速度ＧＴ０が大きいほど短くなるように設定される。勾配抑制時間ＴＬの長さは、例えば、係数Ｋと、目標減速度ＧＴ０の逆数との積を用いて算出される。
【００９８】
続いて、Ｓ３５において、ブレーキ制御の開始時期から、その算出された勾配抑制時間ＴＬが経過したか否かが判定される。
【００９９】
今回は、勾配抑制時間ＴＬが経過してはいないと仮定すれば、Ｓ３５の判定がＮＯとなり、Ｓ３６において、減速度勾配ｄＧが予め定められた規則に従って決定される。その規則は、例えば、勾配抑制時間ＴＬの経過後に取り得る減速度勾配ｄＧを超えない範囲内において、例えば、車両状態量（例えば、自車両の車速）や車間距離情報（例えば、相対速度Ｖｒ、車間時間偏差比Ｔｄｅｐ（前述の元車間時間偏差比Ｔｄｅｐと等しい））に基づいて変化するように減速度勾配ｄＧを決定するように定義される。
【０１００】
その後、Ｓ３７において、前記算出された目標減速度ＧＴ０と、その決定された減速度勾配ｄＧとがエンジンＥＣＵ３２を経てブレーキＥＣＵ３０に送信される。
【０１０１】
以上で、この減速制御プログラムによる一回の制御周期が終了する。
【０１０２】
これに対し、今回は、勾配抑制時間ＴＬが経過していると仮定すれば、Ｓ３５の判定がＹＥＳとなり、Ｓ３８において、前記Ｓ５と同様にして、車間時間偏差比Ｔｄｅｐが算出される。その後、Ｓ３９において、前記Ｓ７と同様にして、相対速度Ｖｒが算出される。続いて、Ｓ４０において、前記Ｓ８と同様にして、それら算出された車間時間偏差比Ｔｄｅｐと相対速度Ｖｒとに基づいて減速度勾配ｄＧが決定される。その後、Ｓ３７に移行する。
【０１０３】
以上で、この減速制御プログラムによる一回の制御周期が終了する。
【０１０４】
図１０には、その減速制御プログラムの実行による一連の減速制御の実施中における減速度勾配ｄＧの時間的推移の一例がグラフで概念的に表されている。この例においては、勾配抑制時間ＴＬの経過前にあっては、減速度勾配ｄＧが、小さな減速度勾配ｄＧ１として決定される。さらに、勾配抑制時間ＴＬの経過後にあっては、各制御周期ごとに、そのときの車間時間偏差比Ｔｄｅｐと相対速度Ｖｒとの双方に適合した減速度勾配ｄＧが決定される。この例においては、減速度勾配ｄＧが、まず、ｄＧ１より大きな減速度勾配ｄＧ２、次に、そのｄＧ２より大きな減速度勾配ｄＧ３というように変化するように決定される。
【０１０５】
次に、本発明の第３実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態および第２実施形態に対してハードウエア構成については共通し、ソフトウエア構成については減速制御プログラムにおいて少なくとも相違するため、減速制御プログラムを詳細に説明し、他の要素については同一の符号または名称を使用して既述の説明を引用することにより、詳細な説明を省略する。
【０１０６】
図１１には、本実施形態に従う車間距離制御装置における車間距離ＥＣＵ５０のコンピュータにより実行される減速制御プログラムの内容がフローチャートで概念的に表されている。
【０１０７】
この減速制御プログラムにおいては、まず、Ｓ６１において、前記Ｓ３１と同様にして、目標減速度ＧＴ０が算出される。次に、Ｓ６２において、前記Ｓ３２と同様にして、車間距離制御中であるか否かが判定される。
【０１０８】
続いて、Ｓ６３において、車間距離制御中に運転者によってアクセルペダル（これは自車両を加速させるために操作される部材の一例である。）が踏み込まれることにより、車間距離制御より運転者の操作に従う加速を優先させるべきか否かが判定される。すなわち、アクセルオーバーライドが行われたか否かが判定されるのである。
【０１０９】
今回は、アクセルオーバーライドが行われてはいないと仮定すると、Ｓ６３の判定がＮＯとなり、Ｓ６４に移行する。このＳ６４においては、前記Ｓ３３と同様にして、ブレーキ制御を許可すべきか否かが判定される。自車両をブレーキ１０によって減速させることが車間距離を適正化するために必要であるか否かが判定されるのである。
【０１１０】
今回は、ブレーキ制御を許可すべきではない、すなわち、自車両を減速させるべきではないと仮定すれば、Ｓ６４の判定がＮＯとなり、この減速制御プログラムによる一回の制御周期が終了する。これに対し、今回は、ブレーキ制御を許可すべきである、すなわち、自車両を減速させるべきであると仮定すれば、Ｓ６４の判定がＹＥＳとなる。この場合には、その後、Ｓ６５以下のステップに移行する。
【０１１１】
Ｓ６５においては、前記Ｓ３８と同様にして、車間時間偏差比Ｔｄｅｐが算出される。その後、Ｓ６６において、前記Ｓ３９と同様にして、相対速度Ｖｒが算出される。続いて、Ｓ６７において、前記Ｓ４０と同様にして、それら算出された車間時間偏差比Ｔｄｅｐと相対速度Ｖｒとに基づいて減速度勾配ｄＧが決定される。その後、Ｓ６８において、前記Ｓ３７と同様にして、前記算出された目標減速度ＧＴ０と、その決定された減速度勾配ｄＧとがエンジンＥＣＵ３２を経てブレーキＥＣＵ３０に送信される。
【０１１２】
以上で、この減速制御プログラムによる一回の制御周期が終了する。
【０１１３】
以上、アクセルオーバーライドが開始されなかった場合を説明したが、開始された場合には、Ｓ６３の判定がＹＥＳとなり、Ｓ６９に移行する。このＳ６９においては、その開始されたアクセルオーバーライドが終了したか否か、すなわち、運転者によるアクセルペダルの踏込みが解除されたか否かが判定される。
【０１１４】
今回は、アクセルオーバーライドが終了してはいないと仮定すれば、Ｓ６９の判定がＮＯとなり、以上で、この減速制御プログラムによる一回の制御周期が終了する。これに対し、今回は、アクセルオーバーライドが終了したと仮定すれば、Ｓ６９の判定がＹＥＳとなり、Ｓ７０において、前記Ｓ６４と同様にして、ブレーキ制御を許可すべきか否かが判定される。
【０１１５】
今回は、ブレーキ制御を許可すべきではないと仮定すれば、Ｓ７０の判定がＮＯとなり、この減速制御プログラムによる一回の制御周期が終了する。これに対し、今回は、ブレーキ制御を許可すべきであると仮定すれば、Ｓ７０の判定がＹＥＳとなる。この場合には、その後、Ｓ７１において、アクセルオーバーライドの終了後、設定時間ＴＡが経過するのが待たれる。したがって、この間、ブレーキ制御が許可された後であるにもかかわらず、ブレーキ制御が実際に行われることが阻止される。よって、アクセルオーバーライドの終了直後に、自車両が急に減速することも、急に加速することも回避され、その結果、自車両の加減速ショックが回避される。
【０１１６】
設定時間ＴＡが経過すれば、Ｓ７１の判定がＹＥＳとなり、Ｓ６５以下のステップに移行する。その結果、車間時間偏差比Ｔｄｅｐと相対速度Ｖｒとに適合した減速度勾配ｄＧのもとに自車両が減速させられることとなる。
【０１１７】
以上で、この減速制御プログラムによる一回の制御周期が終了する。
【０１１８】
次に、本発明の第４実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態および第２実施形態に対してハードウエア構成については共通し、ソフトウエア構成については減速制御プログラムにおいて少なくとも相違するため、減速制御プログラムを詳細に説明し、他の要素については同一の符号または名称を使用して既述の説明を引用することにより、詳細な説明を省略する。
【０１１９】
図１２には、本実施形態に従う車間距離制御装置における車間距離ＥＣＵ５０のコンピュータにより実行される減速制御プログラムの内容がフローチャートで概念的に表されている。
【０１２０】
この減速制御プログラムにおいては、まず、Ｓ９１において、前記Ｓ３１と同様にして、目標減速度ＧＴ０が暫定目標減速度ＧＴＰとして算出される。次に、Ｓ９２において、自車両の実減速度ＧＲが算出される。実減速度ＧＲは、車速センサ６０により検出された車速Ｖの今回値Ｖｎから前回値Ｖｎ−１を引き算することによって取得したり、減速度センサによって直接に検出することによって取得することが可能である。
【０１２１】
その後、Ｓ９３において、前記Ｓ３２と同様にして、車間距離制御中であるか否かが判定される。続いて、Ｓ９４において、前記Ｓ３３と同様にして、ブレーキ制御を許可すべきか否かが判定される。
【０１２２】
その後、Ｓ９５において、前記算出された実減速度ＧＲをフィードバックすることにより、最終減速度ＧＴＦが算出される。具体的には、例えば、実減速度ＧＲと暫定目標減速度ＧＴＰとの関係に基づき、自車両の次の実減速度ＧＲをＰＤ制御またはＰＩＤ制御するために適当な減速度として最終目標減速度ＧＴＦが算出される。
【０１２３】
例えば、次の実減速度ＧＲをＰＤ制御するためには、最終目標減速度ＧＴＦが、実減速度ＧＲから暫定目標減速度ＧＴＰを引き算した値と比例係数Ｋｐとの積で表される比例項と、実減速度ＧＲから暫定目標減速度ＧＴＰを引き算した値の時間微分値と微分係数Ｋｄとの積で表される微分項との和を用いて算出される。
【０１２４】
これに対し、次の実減速度ＧＲをＰＩＤ制御するためには、上述の比例項と、上述の微分項と、実減速度ＧＲから暫定目標減速度ＧＴＰを引き算した値の時間積分値と積分係数Ｋｉとの積で表される積分項との和を用いて算出される。
【０１２５】
続いて、Ｓ９６において、そのようにして算出された最終目標減速度ＧＴＦがエンジンＥＣＵ３２を経てブレーキＥＣＵ３０に送信される。
【０１２６】
以上で、この減速制御プログラムによる一回の制御周期が終了する。
【０１２７】
ところで、図１３および図１４には、一連の減速制御（ブレーキ制御）を、それの初回の制御周期のための目標減速度ＧＴを実減速度ＧＲが０であると仮定して算出することによって行う場合に実減速度ＧＲがその後に示す時間的推移の２つの例がそれぞれグラフで概念的に表されている。
【０１２８】
図１３に示す例は、ブレーキ制御に対する自車両の挙動の応答に大きな遅れがある場合に、実減速度ＧＲが目標減速度ＧＴに追従できずに大きく不足する長い期間が存在してしまう可能性を示している。これに対し、図１４に示す例は、ブレーキ制御に対する自車両の挙動の応答に大きな遅れがない場合に、実減速度ＧＲが目標減速度ＧＴを中心にして上下に素早く変動してしまう可能性を示している。後者の例においては、減速中に実減速度ＧＲの変動によって自車両の乗員がショックを感じてしまう可能性がある。
【０１２９】
それら２つの例に対し、本実施形態によれば、一連の減速制御（ブレーキ制御）が、それの初回の制御周期のための目標減速度ＧＴを実減速度ＧＲが０であると仮定しないで算出することによって行われる。したがって、本実施形態によれば、図１５にグラフで概念的に表すように、減速制御の初期から実減速度ＧＲが精度よく目標減速度ＧＴに追従し、それにより、実減速度ＧＲの応答遅れも減速中のショック感も回避することが容易となる。
【０１３０】
次に、本発明の第５実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態および第２実施形態に対してハードウエア構成については共通し、ソフトウエア構成については減速制御プログラムのうちのブレーキ制御許可判定プログラムにおいて少なくとも相違するため、ブレーキ制御許可判定プログラムを詳細に説明し、他の要素については同一の符号または名称を使用して既述の説明を引用することにより、詳細な説明を省略する。
【０１３１】
図１６には、本実施形態に従う車間距離制御装置における車間距離ＥＣＵ５０のコンピュータにより実行されるブレーキ制御許可判定プログラムの内容がフローチャートで概念的に表されている。
【０１３２】
このブレーキ制御許可判定プログラムにおいては、まず、Ｓ１２１において、前記Ｓ３１と同様にして、目標減速度ＧＴが決定される。次に、Ｓ１２２において、レーダ４０の出力信号に基づき、自車両にとっての先行車両（移動物体）が存在するか否かが判定される。今回は、先行車両が存在しないと仮定すれば、Ｓ１２２の判定がＮＯとなり、Ｓ１２１に戻るが、今回は、先行車両が存在すると仮定すれば、Ｓ１２２の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１２３に移行する。
【０１３３】
このＳ１２３においては、先行車両が自車両と同じ車線上に存在する確率である自車線確率Ｐｉが算出される。この自車線確率Ｐｉは、レーダ４０によって捕捉された先行車両の位置が上記車線から車幅方向に外れる距離に応じ、その距離と上記自車線確率Ｐｉとの間に予め定められた関係に従って算出される。
【０１３４】
その後、Ｓ１２４において、その算出された自車線確率Ｐｉがしきい値Ｐｉ０以上であるか否かが判定される。今回は、しきい値Ｐｉ０以上ではないと仮定すると、Ｓ１２４の判定がＮＯとなり、Ｓ１２１に戻るが、今回は、しきい値Ｐｉ０以上であると仮定すると、Ｓ１２４の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１２５に移行する。
【０１３５】
このＳ１２５においては、レーダ４０により検出された車間距離Ｄが、ブレーキ制御許可距離Ｄ０以下であるか否かが判定される。ブレーキ制御許可距離Ｄ０は、車間距離Ｄがそれより長い場合にはブレーキ制御によって自車両を減速させることは不要であるが、それ以下である場合にはブレーキ制御によって自車両を減速させることが必要であることを前提に設定されている。
【０１３６】
今回は、車間距離Ｄがブレーキ制御許可距離Ｄ０以下ではないと仮定すると、Ｓ１２５の判定がＮＯとなり、Ｓ１２１に戻るが、ブレーキ制御許可距離Ｄ０以下であると仮定すると、Ｓ１２５の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１２６に移行する。
【０１３７】
このＳ１２６においては、回数Ｎが１に初期化される。その後、Ｓ１２７において、減速度偏差ΔＧが算出される。減速度偏差ΔＧは、実減速度ＧＲから目標減速度ＧＴを差し引くことによって算出される。続いて、Ｓ１２８において、その算出された減速度偏差ΔＧがしきい値ΔＧ０より大きいか否かが判定される。今回は、しきい値ΔＧ０より大きくはないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ１２６に戻り、次回の制御周期に移行する。これに対し、今回は、減速度偏差ΔＧがしきい値ΔＧ０より大きいと仮定すれば、Ｓ１２８の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１２９において、回数Ｎが１だけインクリメントされる。
【０１３８】
その後、Ｓ１３０において、先行車両の入れ替わりがあったか否か、すなわち、今回の制御周期においてレーダ４０により捕捉された先行車両が、前回の制御周期においてレーダ４０により捕捉された先行車両とは別の車両であるか否かが判定される。例えば、レーダ４０による前述の先行車両識別機能を用いることにより、今回の制御周期においてレーダ４０により捕捉された先行車両と、前回の制御周期においてレーダ４０により捕捉された先行車両とが同一であるか否か（例えば、レーダ４０により捕捉された先行車両における前記一対のリフレクタの間隔が、今回の制御周期と前回の制御周期との間において互いに一致するか否か）が判定される。
【０１３９】
今回は、先行車両の入れ替わりがあったと仮定すれば、Ｓ１３０の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１２６に戻り、回数Ｎがリセットされる。これに対し、今回は、先行車両の入れ替わりがなかったと仮定すれば、Ｓ１３０の判定がＮＯとなり、Ｓ１３１に移行する。
【０１４０】
このＳ１３１においては、回数Ｎの現在値がしきい値Ｎ０以上であるか否かが判定される。すなわち、先行車両が入れ替わることなく、減速度偏差ΔＧがしきい値ΔＧ０より大きいという条件を満たす制御周期がＮ０回連続したか否かが判定されるのである。
【０１４１】
今回は、回数Ｎの現在値がしきい値Ｎ０以上ではないと仮定すれば、Ｓ１２７に戻り、次回の制御周期に移行する。これに対し、今回は、回数Ｎの現在値がしきい値Ｎ０以上であると仮定すれば、Ｓ１３１の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１３２に移行する。
【０１４２】
このＳ１３２においては、ブレーキ制御が許可され、その後、Ｓ１３３において、ブレーキ制御がブレーキＥＣＵ３０に対して要求される。その結果、ブレーキＥＣＵ３０により、目標減速度ＧＴが実現されるように自車両が減速させられる。
【０１４３】
以上で、このブレーキ制御許可判定プログラムの一回の実行が終了する。
【０１４４】
したがって、本実施形態によれば、回数Ｎがしきい値Ｎ０以上となった期間中に自車両にとっての目標物（追従対象物）が同じ先行車両であり続けた場合に限り、ブレーキ制御が許可される。よって、その期間中に先行車両の入れ替えが行われたにもかかわらず、回数Ｎがしきい値Ｎ０以上となった事実をもってブレーキ制御が許可される場合とは異なり、不必要なブレーキ制御が回避される。
【０１４５】
次に、本発明の第６実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態に対してハードウエア構成については共通し、ソフトウエア構成については減速制御プログラムのうちのブレーキ制御許可判定プログラムにおいて少なくとも相違するため、ブレーキ制御許可判定プログラムを詳細に説明し、他の要素については同一の符号または名称を使用して既述の説明を引用することにより、詳細な説明を省略する。
【０１４６】
図１７には、本実施形態に従う車間距離制御装置における車間距離ＥＣＵ５０のコンピュータにより実行されるブレーキ制御許可判定プログラムの内容がフローチャートで概念的に表されている。
【０１４７】
このブレーキ制御許可判定プログラムにおいては、まず、Ｓ１５１において、前記Ｓ１２１と同様にして、目標減速度ＧＴが決定される。次に、Ｓ１５２において、前記Ｓ１２２と同様にして、レーダ４０の出力信号に基づき、自車両にとっての先行車両が存在するか否かが判定される。今回は、先行車両が存在しないと仮定すれば、Ｓ１５２の判定がＮＯとなり、Ｓ１５１に戻るが、今回は、先行車両が存在すると仮定すれば、Ｓ１５２の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１５３に移行する。
【０１４８】
このＳ１５３においては、前記Ｓ１２３と同様にして、自車線確率Ｐｉが算出される。その後、Ｓ１５４において、その算出された自車線確率Ｐｉがしきい値Ｐｉ０以上であるか否かが判定される。今回は、しきい値Ｐｉ０以上ではないと仮定すると、Ｓ１５４の判定がＮＯとなり、Ｓ１５１に戻るが、今回は、しきい値Ｐｉ０以上であると仮定すると、Ｓ１５４の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１５５に移行する。
【０１４９】
このＳ１５５においては、前記Ｓ１２７と同様にして、減速度偏差ΔＧが算出される。続いて、Ｓ１５６において、その算出された減速度偏差ΔＧがしきい値ΔＧ０より大きいか否かが判定される。今回は、しきい値ΔＧ０より大きくはないと仮定すれば、Ｓ１５６の判定がＮＯとなり、Ｓ１５１に戻るが、しきい値ΔＧ０より大きい場合には、Ｓ１５６の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１５７に移行する。
【０１５０】
このＳ１５７においては、車速センサ６０により自車両の車速Ｖｎが検出される。その後、Ｓ１５８において、その検出された車速Ｖｎに基づいて前記ブレーキ制御許可距離Ｄ０が決定される。ブレーキ制御許可距離Ｄ０は、図１８にグラフで概念的に表すように、車速Ｖｎと共に増加するように決定される。
【０１５１】
したがって、本実施形態によれば、車速Ｖｎの増加につれてブレーキ制御許可距離Ｄ０が延びるため、自車両の高速走行中において低速走行中におけるよりブレーキ制御の開始タイミングが早められ、その結果、車間距離制御の信頼性および運転者の安心感が向上する。
【０１５２】
続いて、Ｓ１５９において、レーダ４０により車間距離Ｄが検出される。その後、Ｓ１６０において、その検出された車間距離Ｄが、前記決定されたブレーキ制御許可距離Ｄ０以下であるか否かが判定される。
【０１５３】
今回は、車間距離Ｄがブレーキ制御許可距離Ｄ０以下ではないと仮定すれば、Ｓ１６０の判定がＮＯとなり、Ｓ１５１に戻るが、今回は、車間距離Ｄがブレーキ制御許可距離Ｄ０以下であると仮定すれば、Ｓ１６０の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１６１において、ブレーキ制御が許可され、その後、Ｓ１６２において、ブレーキ制御がブレーキＥＣＵ３０に対して要求される。その結果、ブレーキＥＣＵ３０により、目標減速度ＧＴが実現されるように自車両が減速させられる。
【０１５４】
以上で、このブレーキ制御許可判定プログラムの一回の実行が終了する。
【０１５５】
次に、本発明の第７実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態に対してハードウエア構成については共通し、ソフトウエア構成については減速制御プログラムのうちのブレーキ制御解除プログラムにおいて少なくとも相違するため、ブレーキ制御解除プログラムを詳細に説明し、他の要素については同一の符号または名称を使用して既述の説明を引用することにより、詳細な説明を省略する。
【０１５６】
図１９には、本実施形態に従う車間距離制御装置における車間距離ＥＣＵ５０のコンピュータにより実行されるブレーキ制御解除プログラムの内容がフローチャートで概念的に表されている。
【０１５７】
このブレーキ制御解除プログラムは、自車両を減速させるためにブレーキ制御が開始された後に実行される。このブレーキ制御解除プログラムにおいては、まず、Ｓ２０１において、自車両の減速中に先行車両が自車両の追尾対象から離脱したか否かが判定される。具体的には、先行車両が自車両の追尾対象から離脱し、かつ、その直前における自車両の走行加速度が負の値を有するか否かが判定される。今回は、自車両の減速中に先行車両が自車両の追尾対象から離脱したわけではないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ２０２に移行する。
【０１５８】
このＳ２０２においては、ＯＮで制御許可スイッチ７０がＯＮ（車間距離制御が実行中）であることを示し、ＯＦＦで制御許可スイッチ７０がＯＦＦ（車間距離制御が実行中ではない）ことを示す制御中フラグがＯＮからＯＦＦに変化したか否かが判定される。この制御中フラグは、自車両のうち車間距離制御に関連する要素から成る車間距離システム（車間距離制御装置を含む。）に異常が発生した場合にも、ＯＮからＯＦＦに変化させられる。
【０１５９】
今回は、制御中フラグがＯＮに維持されていると仮定すれば、Ｓ２０２の判定がＮＯとなり、Ｓ２０３に移行する。
【０１６０】
このＳ２０３においては、目標減速度ＧＴの時間的変化率が異常であるか否かが判定される。目標減速度ＧＴの時間的変化率は、目標減速度ＧＴの今回値ＧＴｎから前回値ＧＴｎ−１を差し引くことによって取得することができる。目標減速度ＧＴの時間的変化率は、上記車間距離制御システムに異常が発生したり、レーダ４０による先行車両の検出結果に異常が発生すると、異常な値を示す可能性が高い。
【０１６１】
今回は、目標減速度ＧＴの時間的変化率が異常ではないと仮定すれば、Ｓ２０３の判定がＮＯとなり、Ｓ２０１に戻る。
【０１６２】
以上のようにしてＳ２０１ないしＳ２０３の実行が繰り返されるうちに、それら３つのステップのうちのいずれかでも判定がＹＥＳとなると、Ｓ２０４に移行する。
【０１６３】
このＳ２０４においては、ブレーキ制御要求が解除され、続いて、Ｓ２０５において、目標減速度ＧＴの今回値が読み込まれる。その後、Ｓ２０６において、その読み込まれた目標減速度ＧＴから設定量Δが差し引かれた値が、新たな目標減速度ＧＴに決定される。
【０１６４】
続いて、Ｓ２０７において、その決定された目標減速度ＧＴがエンジンＥＣＵ３２を経てブレーキＥＣＵ３０に送信される。その結果、今回の目標減速度ＧＴ、すなわち、元の目標減速度ＧＴより小さい減速度が実現されるように自車両のブレーキ１０が制御される。
【０１６５】
その後、Ｓ２０８において、目標減速度ＧＴの現在値が０以下であるか否かが判定される。今回は、０以下ではないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ２０６に戻り、目標減速度ＧＴの現在値から設定量Δが差し引かれた値が次回の目標減速度ＧＴに決定される。
【０１６６】
それらＳ２０６ないしＳ２０８の実行が繰り返されるうちに目標減速度ＧＴの現在値が０以下になれば、Ｓ２０８の判定がＹＥＳとなり、このブレーキ制御解除プログラムの一回の実行が終了する。
【０１６７】
図２０には、一連の減速制御の開始時から終了時までの各種状態量の時間的推移がタイムチャートで概念的に表されている。先行車両が存在する状態で車間距離ＥＣＵ５０からブレーキ制御要求が出されると、例えば、第１実施形態に従って目標減速度ＧＴおよび減速度勾配ｄＧが決定され、それらが実現されるようにブレーキ１０が制御される。
【０１６８】
その後、先行車両が自車両の前方から逸脱したり、前記車間距離制御システムに異常が発生したり、レーダ４０による先行車両の検出に異常が発生すると、本実施形態に従ってブレーキ制御要求が解除される。この解除に伴い、車間距離ＥＣＵ５０がブレーキＥＣＵ３０に対して、大きさが０である目標減速度ＧＴを送信すると、図２０において「急変制御」を付して示すように、ブレーキ制御要求の解除直前には０ではなかった目標減速度ＧＴが急に０に変化させられる。そうすると、ブレーキ１０の急な解除に伴うショックが自車両の乗員に与えられてしまう。
【０１６９】
これに対し、本実施形態においては、図２０に「徐変制御」を付して示すように、ブレーキ制御要求が解除されると、目標減速度ＧＴが徐々に０に接近するように変化させられる。したがって、本実施形態によれば、自車両の乗員にとって不快なショックがブレーキ制御の解除に伴って発生せずに済む。
【０１７０】
次に、本発明の第８実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態に対してハードウエア構成については共通し、ソフトウエア構成については減速制御プログラムにおいて少なくとも相違するため、減速制御プログラムを詳細に説明し、他の要素については同一の符号または名称を使用して既述の説明を引用することにより、詳細な説明を省略する。
【０１７１】
図２１には、本実施形態に従う車間距離制御装置における車間距離ＥＣＵ５０のコンピュータにより実行される減速制御プログラムの内容がフローチャートで概念的に表されている。
【０１７２】
この減速制御プログラムにおいては、まず、Ｓ４０１において、図３のＳ１と同様にして、車間距離情報に基づいて自車両の目標減速度ＧＴが決定される。目標減速度ＧＴは、正で自車両を減速させることを意味し、一方、負で自車両を加速させることを意味する。
【０１７３】
次に、Ｓ４０２において、レーダ４０によって車間距離Ｄが検出される。続いて、Ｓ４０３において、その検出された車間距離Ｄが、ブレーキ制御許可距離Ｄ０以下であるか否かが判定される。
【０１７４】
今回は、車間距離Ｄがブレーキ制御許可距離Ｄ０以下ではないと仮定すると、Ｓ４０３の判定がＮＯとなり、Ｓ４０１に戻るが、ブレーキ制御許可距離Ｄ０以下であると仮定すると、Ｓ４０３の判定がＹＥＳとなり、Ｓ４０４に移行する。
【０１７５】
このＳ４０４においては、車間距離Ｄの今回値Ｄｎから前回値Ｄｎ−１が引き算されることにより、相対速度Ｖｒが算出される。その後、Ｓ４０５において、その算出された相対速度Ｖｒが、負ではない設定値α以上であるか否かが判定される。換言すれば、車間距離Ｄをブレーキ制御許可距離Ｄ０以下に減少させた原因であるかもしれない先行車両が自車両に相対的に接近する傾向にあるわけではないか否かが判定される。
【０１７６】
今回は、相対速度Ｖｒが設定値α以上であると仮定すれば、Ｓ４０５の判定がＹＥＳとなり、Ｓ４０６において、ブレーキ制御による車間距離制御が許可されず、続いて、Ｓ４０７において、スロットル制御による車間距離制御が許可される。この場合、前記算出された目標減速度ＧＴがエンジンＥＣＵ３２に送信され、その結果、エンジンＥＣＵ３２が、スロットルが例えば最閉位置に絞られるようにスロットル・アクチュエータ２０に信号を供給する。よって、今回は、スロットル制御のみによって車間距離制御のための減速制御が実行されることとなる。
【０１７７】
以上で、この減速制御プログラムによる一回の制御周期が終了する。
【０１７８】
これに対し、相対速度Ｖｒが設定値α以上ではないと仮定すれば、Ｓ４０５の判定がＮＯとなり、Ｓ４０８において、ブレーキ制御による車間距離制御が許可される。この場合、前記算出された目標減速度ＧＴがエンジンＥＣＵ３２を経てブレーキＥＣＵ３０に送信され、その結果、ブレーキＥＣＵ３０が、ブレーキ１０によって目標減速度ＧＴが実現されるようにブレーキ・アクチュエータ１２に信号を供給する。
【０１７９】
その後、Ｓ４０７に移行する。その結果、今回は、ブレーキ制御とスロットル制御との双方によって車間距離制御のための減速制御が実行されることとなる。
【０１８０】
以上で、この減速制御プログラムによる一回の制御周期が終了する。
【０１８１】
以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、自車両と先行車両との間に第３の車両が割り込んだ場合、その割り込んだ車両が自車両と同等以上の速度であるために、自車両の運転者がブレーキ制御による減速は不要であると感じる場合には、スロットル制御のみによって弱い減速が行われる。そのため、ブレーキ制御とスロットル制御との双方、またはブレーキ制御のみによって強い減速が行われる場合とは異なり、自車両の運転者が違和感を感じずに済む。
【０１８２】
以上、本発明の実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、前記［課題を解決するための手段および発明の効果］の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に従う車間距離制御装置のハードウエア構成を示すブロック図である。
【図２】図１におけるレーダにより先行車両が検出される様子を概念的に説明するための平面図である。
【図３】図１における車間距離ＥＣＵのコンピュータにより実行される減速制御プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。
【図４】図３の減速制御プログラムにより使用される最終車間時間偏差比ＧＴｄｅｐと減速度勾配ｄＧとの関係を説明するためのグラフである。
【図５】図３の減速制御プログラムの実行による一連の減速制御における目標減速度ＧＴの時間的推移の一例を示すグラフである。
【図６】図３の減速制御プログラムの実行による減速制御の特性が短時間制御モードと長時間制御モードとで互いに異なることを説明するための平面図である。
【図７】図３におけるＳ４ないしＳ６の技術的意味を説明するためのグラフである。
【図８】図３におけるＳ４により使用される制御モードと偏差比シフト量Ｄｌｅｖｅｌとの関係を説明するためのグラフである。
【図９】本発明の第２実施形態に従う車間距離制御装置における車間距離ＥＣＵのコンピュータにより実行される減速制御プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。
【図１０】図９の減速制御プログラムの実行による一連の減速制御における目標減速度ＧＴの時間的推移の一例を示すグラフである。
【図１１】本発明の第３実施形態に従う車間距離制御装置における車間距離ＥＣＵのコンピュータにより実行される減速制御プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。
【図１２】本発明の第４実施形態に従う車間距離制御装置における車間距離ＥＣＵのコンピュータにより実行される減速制御プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。
【図１３】第４実施形態による効果を説明するための比較例として、初期の実減速度ＧＲを０であると仮定してフィードバックして減速制御を行う場合の実減速度ＧＲの時間的推移の一例を説明するためのグラフである。
【図１４】第４実施形態による効果を説明するための比較例として、初期の実減速度ＧＲを０であると仮定してフィードバックして減速制御を行う場合の実減速度ＧＲの時間的推移の別の例を説明するためのグラフである。
【図１５】第４実施形態による減速制御中における実減速度ＧＲの時間的推移の一例を説明するためのグラフである。
【図１６】本発明の第５実施形態に従う車間距離制御装置における車間距離ＥＣＵのコンピュータにより実行されるブレーキ制御許可判定プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。
【図１７】本発明の第６実施形態に従う車間距離制御装置における車間距離ＥＣＵのコンピュータにより実行されるブレーキ制御許可判定プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。
【図１８】図１７におけるＳ１５８により使用される車速Ｖｎとブレーキ制御許可距離Ｄ０との関係を説明するためのグラフである。
【図１９】本発明の第７実施形態に従う車間距離制御装置における車間距離ＥＣＵのコンピュータにより実行されるブレーキ制御許可判定プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。
【図２０】第７実施形態による減速制御中における目標減速度ＧＴの時間的推移の一例を説明するとともに、その減速制御の末期に行われる徐変制御を従来の急変制御と比較して説明するためのグラフである。
【図２１】本発明の第８実施形態に従う車間距離制御装置における車間距離ＥＣＵのコンピュータにより実行される減速制御プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。
【符号の説明】
１０  ブレーキ
１２  ブレーキ・アクチュエータ
３０  ブレーキＥＣＵ
４０  レーダ
５０  車間距離ＥＣＵ
７０  制御許可スイッチ
７２  モード選択スイッチ
【図１】
2004217175.tif 000003
【図２】
2004217175.tif 000004
【図３】
2004217175.tif 000005
【図４】
2004217175.tif 000006
【図５】
2004217175.tif 000007
【図６】
2004217175.tif 000008
【図７】
2004217175.tif 000009
【図８】
2004217175.tif 000010
【図９】
2004217175.tif 000011
【図１０】
2004217175.tif 000012
【図１１】
2004217175.tif 000013
【図１２】
2004217175.tif 000014
【図１３】
2004217175.tif 000015
【図１４】
2004217175.tif 000016
【図１５】
2004217175.tif 000017
【図１６】
2004217175.tif 000018
【図１７】
2004217175.tif 000019
【図１８】
2004217175.tif 000020
【図１９】
2004217175.tif 000021
【図２０】
2004217175.tif 000022
【図２１】
2004217175.tif 000023