(57)【要約】【課題】コストの上昇を招くことなく先行車に対する自車の発進遅れを解消できるようにする。【解決手段】メインＥＣＵにより、車速センサ及び車間距離センサの出力に基づき（Ｓ１）、自車速がゼロで車間距離Ｄが発進予測基準値Ｄ１以上か否かの判定がなされ（Ｓ２）、この判定結果がＹＥＳであれば、先行車が発進したものと予測し、アクチュエータ部によるブレーキ液圧を制御して自車の停止状態を維持しつつ、電子スロットルが閉状態から少し開放され（Ｓ３）、更に車間距離Ｄが発進確認基準値Ｄ２（＞Ｄ１）以上になれば（Ｓ４のＹＥＳ）、アクチュエータ部によるブレーキ液圧が徐々に減少され、電子スロットルの開度が開制御されて先行車に追従すべく加速制御が行われ（Ｓ５）、自動発進が完了する。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者によるアクセルペダルの操作なしで制動手段及び加速手段を制御して自動的に発進する車両走行制御装置において、
自車速、及び、自車と前記先行車との車間距離から前記先行車の発進予測条件の成否を判断し、
前記先行車の発進予測条件が成立したと判断したときに、前記制動手段による自車の停止制御を維持しながら前記加速手段を非加速から加速側に制御する
ことを特徴とする車両走行制御装置。
【請求項２】
運転者によるアクセルペダルの操作なしで制動手段及び加速手段を制御して自動的に発進する車両走行制御装置において、
自車と前記先行車との車間距離を検出する車間距離検出手段と、
自車速を検出する車速検出手段と、
前記車速検出手段により検出される自車速がゼロの状態で、前記車間距離検出手段により検出される車間距離が発進予測基準値以上に変化したかどうかにより前記先行車の発進予測条件の成否を判断する発進予測手段と、
前記発進予測手段により前記発進予測条件が成立したと判断されたときに、前記制動手段による自車の停止制御を維持しながら前記加速手段を非加速から加速側に制御する制御手段と
を備えていることを特徴とする車両走行制御装置。
【請求項３】
前記車速検出手段により検出される自車速がゼロの状態で、前記車間距離検出手段により検出される車間距離が前記発進予測基準値よりも大なる発進確認基準値以上に変化したかどうかにより前記先行車の発進を確認する発進確認手段を備え、
前記制御手段が、
前記発進予測条件の成立時に前記加速手段を非加速から加速側に制御し、前記発進確認手段により前記先行車の発進が確認されたときに、前記制動手段による制動の緩解除を開始することを特徴とする請求項２に記載の車両走行制御装置。
【請求項４】
前記制動手段が、前記制御手段からの制御信号に基づき、ホイルシリンダにブレーキ液圧を伝達して各車輪に制動力を付与するものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両走行制御装置。
【請求項５】
前記加速手段が、スロットルの開度を調整するスロットル開度調整手段であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車両走行制御装置。
【請求項６】
前記加速手段が、エンジンの燃料噴射量を調整する燃料噴射量調整手段であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車両走行制御装置。
【請求項７】
運転者によるアクセルペダルの操作なしで制動手段及び加速手段を制御して自動的に発進する車両走行制御方法において、
自車速、及び、自車と前記先行車との車間距離から前記先行車の発進予測条件の成否を判断する発進予測工程と、
前記先行車の発進予測条件が成立したと判断したときに、前記制動手段による自車の停止制御を維持しながら前記加速手段を非加速から加速側に制御する発進準備工程と
を備えていることを特徴とする車両走行制御方法。
【請求項８】
前記発進準備工程の後、前記先行車が発進したことを確認したときに、前記制動手段による制動の緩解除を開始する発進制御工程を備えていることを特徴とする請求項７に記載の車両走行制御方法。
【請求項９】
前記発進予測工程では、自車速がゼロの状態で、前記先行車との車間距離が発進予測基準値以上に変化したかどうかにより前記先行車の発進予測条件の成否を判断し、
前記発進制御工程では、自車速がゼロの状態で、前記先行車との車間距離が前記発進予測基準値よりも大なる発進確認基準値以上に変化したかどうかにより前記先行車の発進を確認する
ことを特徴とする請求項８に記載の車両走行制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、運転者によるアクセルペダルの操作なしで制動手段及び加速手段を制御して自動的に発進する車両走行制御装置及び制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザレーダ等から成る車間距離検出手段により自車と先行車との車間距離を検出し、検出した車間距離を自車速に応じた所定の目標車間距離に保持しつつ先行車に追従して走行する追従走行システムが提案されている。この種のシステムでは、例えば信号待ちのために先行車及び自車が停止したときに、先行車の発進を検知して運転者によるアクセルペダルの操作なしで自車を自動的に発進させるようにしたものも考えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の自動発進の場合、先行車及び自車が停止した状態で発進判定を行い、その後ブレーキを緩解除し、ブレーキが完全に解除されてからスロットルを開き始めるため、図４に示すように、
▲１▼レーザレーダ等の車間距離検出手段の検出結果から先行車が発進したと判定する発進判定処理の遅れ、
▲２▼通常のクリープ力だけの駆動トルクをブレーキで抑制しながら発進制御を行うことによるブレーキ緩解除による遅れ、
▲３▼クリープ力で発進する間のスロットルアクチュエータの動作遅れ、
▲４▼発進後における発進加速度の目標加速度に対するオーバーシュート、
に起因して先行車に対する自車の発進遅れが生じるという問題点があった。但し、図４において、実線は先行車の実加速度、破線は目標加速度、１点鎖線は自車の実際の加速度の変化をそれぞれ表わしている。
【０００４】
即ち、図４中の▲２▼、▲３▼の期間は、駆動トルクとしてはクリープトルクのみであるため、ブレーキの緩解除の制御期間における中期くらいまでは目標加速度に追従できても、それ以降エンジントルクが上昇するまでの間はトルク不足になって目標加速度に追従できないという問題点があった。尚、上記した▲１▼の発進判定処理の遅れは、車間距離検出手段にレーザレーダより応答性の優れた超音波センサを用いることで解消可能であるが、超音波センサを用いた場合、コストの上昇を招くという新たな問題が発生する。
【０００５】
そこで、本発明は、コストの上昇を招くことなく先行車に対する自車の発進遅れを解消できるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明にかかる車両走行制御装置は、運転者によるアクセルペダルの操作なしで制動手段及び加速手段を制御して自動的に発進する車両走行制御装置において、自車速、及び、自車と前記先行車との車間距離から前記先行車の発進予測条件の成否を判断し、前記先行車の発進予測条件が成立したと判断したときに、前記制動手段による自車の停止制御を維持しながら前記加速手段を非加速から加速側に制御することを特徴としている（請求項１）。
【０００７】
このような構成によれば、先行車の発進予測条件が成立したと判断されると、制動手段による自車の停止制御を維持しながら加速手段が非加速から加速側に制御される。
【０００８】
そのため、先行車の発進を予測し、いつでも発進加速できるように、停止制御を維持しながら加速手段を加速側に制御しておくことで、その後に制動手段による制動の緩解除を行っても先行車に遅れることなく発進加速できることから、超音波センサ等の高価な構成にしなくても、従来のような先行車に対する自車の発進遅れを解消することができる。
【０００９】
また、本発明にかかる車両走行制御装置は、運転者によるアクセルペダルの操作なしで制動手段及び加速手段を制御して自動的に発進する車両走行制御装置において、自車と前記先行車との車間距離を検出する車間距離検出手段と、自車速を検出する車速検出手段と、前記車速検出手段により検出される自車速がゼロの状態で、前記車間距離検出手段により検出される車間距離が発進予測基準値以上に変化したかどうかにより前記先行車の発進予測条件の成否を判断する発進予測手段と、前記発進予測手段により前記発進予測条件が成立したと判断されたときに、前記制動手段による自車の停止制御を維持しながら前記加速手段を非加速から加速側に制御する制御手段とを備えていることを特徴としている（請求項２）。
【００１０】
このような構成によれば、自車速がゼロの状態で、自車と先行車との車間距離が発進予測基準値以上に変化したかどうかにより、発進予測条件の成否を判断し、発進予測条件が成立すれば、いつでも発進加速できるように、停止制御を維持しながら加速手段を非加速から加速側に制御しておく。そのため、超音波センサ等の高価な構成にしなくても、従来のような先行車に対する自車の発進遅れを解消することができる。
【００１１】
このとき、請求項２に記載の発明において、請求項３に記載のように、前記車速検出手段により検出される自車速がゼロの状態で、前記車間距離検出手段により検出される車間距離が前記発進予測基準値よりも大なる発進確認基準値以上に変化したかどうかにより前記先行車の発進を確認する発進確認手段を備え、前記制御手段が、前記発進予測条件の成立時に前記加速手段を非加速から加速側に制御し、前記発進確認手段により前記先行車の発進が確認されたときに、前記制動手段による制動の緩解除を開始するようにしてもよい。
【００１２】
また、本発明にかかる車両走行制御装置は、前記制動手段が、前記制御手段からの制御信号に基づき、ホイルシリンダにブレーキ液圧を伝達して各車輪に制動力を付与するものであることを特徴としている（請求項４）。
【００１３】
このような構成によれば、先行車の発進を予測していつでも発進加速できるように加速手段を非加速から加速側に制御しても、制動手段により停止制御を維持することができる。
【００１４】
また、本発明にかかる車両走行制御装置では、前記加速手段が、請求項５に記載のように、前記加速手段が、スロットルの開度を調整するスロットル開度調整手段であってもよいスロットルの開度を調整するスロットル開度調整手段であってもよく、更には請求項６に記載のように、エンジンの燃料噴射量を調整する燃料噴射量調整手段であってもよい。
【００１５】
このような構成によれば、先行車の発進を予測していつでも発進加速できるように、制動手段により停止制御を維持しながら、加速手段を非加速から加速側に制御することができる。
【００１６】
また、本発明にかかる車両走行制御方法は、自車速、及び、自車と前記先行車との車間距離から前記先行車の発進予測条件の成否を判断する発進予測工程と、前記先行車の発進予測条件が成立したと判断したときに、前記制動手段による自車の停止制御を維持しながら前記加速手段を非加速から加速側に制御する発進準備工程とを備えていることを特徴としている（請求項７）。
【００１７】
このような構成によれば、先行車の発進を予測し、いつでも発進加速できるように、停止制御を維持しながら加速手段を加速側に制御しておくため、先行車に遅れることなく発進加速でき、超音波センサ等の高価な構成にしなくても、従来のような先行車に対する自車の発進遅れを解消することができる。
【００１８】
このとき、請求項７に記載の発明において、請求項８に記載のように、前記発進準備工程の後、前記先行車が発進したことを確認したときに、前記制動手段による制動の緩解除を開始する発進制御工程を備えていてもよい。
【００１９】
また、本発明にかかる車両走行制御方法は、請求項８に記載の発明において、前記発進予測工程では、自車速がゼロの状態で、前記先行車との車間距離が発進予測基準値以上に変化したかどうかにより前記先行車の発進予測条件の成否を判断し、前記発進制御工程では、自車速がゼロの状態で、前記先行車との車間距離が前記発進予測基準値よりも大なる発進確認基準値以上に変化したかどうかにより前記先行車の発進を確認することを特徴としている（請求項９）。
【００２０】
このような構成によれば、発進予測工程において、自車速がゼロの状態で、自車と先行車との車間距離が発進予測基準値以上に変化したかどうかにより、発進予測条件の成否を判断し、発進準備工程において、いつでも発進加速できるように、停止制御を維持しながら加速手段を非加速から加速側に制御しておき、発進制御工程において、自車速がゼロの状態で、先行車との車間距離が発進確認基準値（発進予測基準値よりも大きい値）以上に変化したかどうかにより、先行車の発進を確認すれば、制動手段による制動の緩解除を開始する。そのため、超音波センサ等の高価な構成にせずとも、従来のような先行車に対する自車の発進遅れを解消することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態について図１ないし図３を参照して説明する。但し、図１はブロック図、図２は動作説明用フローチャート、図３は動作説明図である。
【００２２】
本実施形態における車両走行制御装置は、図１に示すように構成されている。即ち、図１に示すように、例えばパルスエンコーダから成る車速検出手段としての車速センサ１が左右の前輪及び後輪の各車輪に対応して設けられ、車速センサ１によりそれぞれ対応する車輪の回転速度が検出されて後述するメインＣＰＵにより自車速が算出される。
【００２３】
更に、車間距離検出手段としてスキャンレーザレーダから成る車間距離センサ３が設けられ、自車と先行車との車間距離が検出される。このとき、車間距離センサ３により、上記したようにスキャンレーザレーダの半導体レーザから自車の前方にレーザ光が照射されると共に所定角度（例えば０．１゜）ずつ水平方向にスキャンされ、反射点からの反射光が受光器により受光されてレーザ光の照射から反射光の受光までの時間から、自車と同一車線を走行する先行車との車間距離が検出される。このような車間距離検出が、約１００ｍｓ程度の短い時間ごとに定期的に繰り返される。このとき、先行車のリフレクタ部分からの一塊りの反射光データを取り込んで先行車との車間距離を算出するのが望ましい。
【００２４】
また、図１に示すように、スロットル開度センサ５及び加速度センサ７が設けられ、スロットル開度センサ５により、後述する電子スロットル１５の現在の開度が検出され、加速度センサ７により自車の加減速度が検出される。
【００２５】
更に、図１に示すように、エンジンＥＣＵ９、ブレーキＥＣＵ１１が設けられ、エンジンＥＣＵ９によりエンジン１３の制御が行われ、より具体的にはエンジン１３の電子スロットル１５の開度が制御されて、車両の加減速制御が行われる。ここで、エンジンＥＣＵ９及び電子スロットル１５により、本発明における加速手段が構成され、電子スロットル１５がスロットル開度調整手段に相当する。
【００２６】
一方、ブレーキＥＣＵ１１によりアクチュエータ部１７が制御され、このアクチュエータ部１７は、自動走行のときにはブレーキＥＣＵ１１からの制御信号に基づきブレーキ液圧を発生するもので、この発生したブレーキ液圧がホイルシリンダ（図示省略）に伝達され、伝達されたブレーキ液圧に応じた制動力が車輪に印加されて車両が減速され、停止状態ではクリープ力を上回る制動力を車輪に印加するようなブレーキ液圧を発生させることが可能になっている。ここで、ブレーキＥＣＵ１１及びアクチュエータ部１７により、本発明における制動手段が構成されている。
【００２７】
尚、ＲＯＭやＲＡＭ等から成る記憶部１９が設けられ、この記憶部１９には種々の予め設定された値を含むメインＥＣＵ２１の制御プログラムが格納されると共に、演算データ等が一時的に記憶される。
【００２８】
ところで、メインＥＣＵ２１は、各センサ１，３，５，７の出力信号を取り込んで車両の状況を判断し、エンジンＥＣＵ９やブレーキＥＣＵ１１に制御信号を出力して車両の走行制御を行う。特に自動発進する場合、例えば自動走行中に信号待ちのために先行車の停止に追従して自車が停止したときに、その停止状態から自動発進する場合には、先行車の発進を予測して所定の発進予測条件が成立したと判断すると、アクチュエータ部１７の制動による自車の停止制御を維持しながら電子スロットル１５の開度を閉じた状態から少し開状態に制御し、先行車が確実に発進したことを確認すると、アクチュエータ部１７による制動の緩解除を開始し、電子スロットル１５を更に開いて先行車に追従すべく加速制御を行う。
【００２９】
より詳細に説明すると、メインＥＣＵ２１は、車速センサ１により検出される自車速がゼロの状態で、車間距離センサ３により検出される先行車との車間距離Ｄが、予め定められた発進予測基準値Ｄ１以上に変化したかどうかにより、先行車の発進予測条件の成否を判断する。そして、メインＥＣＵ２１は、車速センサ１により検出される自車速がゼロの状態で、車間距離センサ３により検出される車間距離が、上記した発進予測基準値Ｄ１よりも大なる発進確認基準値Ｄ２（＞Ｄ１）以上に変化したかどうかにより、先行車の発進を確認する。
【００３０】
このような、メインＥＣＵ２１による発進予測条件の成否の判断処理が、本発明における発進予測手段及び発進予測工程に相当し、メインＥＣＵ２１による発進確認の処理が、本発明における発進確認手段に相当する。
【００３１】
更に、先行車の発進予測条件が成立したと判断すると、メインＥＣＵ２１は、ブレーキＥＣＵ１１を制御してアクチュエータ部１７の制動による自車の停止制御を維持しつつエンジンＥＣＵ９を制御し、電子スロットル１５の開度を閉状態から少し開状態に制御する。このとき、電子スロットル１５を少し開いても自車の停止制御を維持できるようにアクチュエータ部１７によるブレーキ液圧を制御しておくのが好ましい。このようなメインＥＣＵ２１による処理が、本発明における発進準備工程に相当する。
【００３２】
そして、先行車が確実に発進したことを確認すると、メインＥＣＵ２１は、ブレーキＥＣＵ１１を制御してアクチュエータ部１７によるブレーキ液圧を徐々に減少し、やがてブレーキ液圧をゼロにして自車の停止制御を完全に解除する。これと並行して、メインＥＣＵ２１は、エンジンＥＣＵ９を制御して電子スロットル１５をさらに開制御し、自車の自動発進を実行して先行車に追従すべく加速制御を行う。このようなメインＥＣＵ２１による処理が、本発明における発進制御工程に相当し、上記した発進準備工程及びこの発進制御工程の一連の処理が本発明における制御手段に相当する。
【００３３】
次に、自動発進処理の手順について、図２のフローチャートを参照して説明する。図２に示すように、メインＥＣＵ２１により、車速センサ１及び車間距離センサ３の出力が取り込まれ（Ｓ１）、自車速がゼロ、つまり自車が停止している状態で、車間距離Ｄが発進予測基準値Ｄ１以上（Ｄ≧Ｄ１）か否かの判定がなされ（Ｓ２）、この判定結果がＮＯであれば、先行車は未だ停止状態のままと判断できるため、上記したステップＳ１に戻り、判定結果がＹＥＳになれば、先行車が発進したものと予測しても差し支えないことから、続くステップＳ３において、アクチュエータ部１７によるブレーキ液圧を制御して自車の停止状態を維持しつつ、電子スロットル１５が閉状態から少し開放されて加速側に制御される（Ｓ３）。
【００３４】
続いて、図２に示すように、メインＥＣＵ２１により、車間距離Ｄが発進確認基準値Ｄ２（＞Ｄ１）以上（Ｄ≧Ｄ２）か否かの判定がなされ（Ｓ４）、この判定結果がＮＯであれば、先行車は確実に発進したとは判断できないことから、この判定が繰り返され、ステップＳ４の判定結果がＹＥＳになれば、アクチュエータ部１７によるブレーキ液圧が徐々に減少され、電子スロットル１５の開度が開制御されて先行車に追従すべく加速制御が行われ（Ｓ５）、自動発進が完了して動作は終了する。
【００３５】
このように、先行車が発進したと予測したときに、予め電子スロットル１５を閉状態から少し開放しておくことにより、発進のためのスロットルアクチュエータの動作遅れをなくすことができる。即ち、図３に示すように、▲１▼レーザレーダ等の車間距離検出手段の検出結果から先行車が発進したと判定する発進判定処理の遅れ、は従来と同様に存在するものの、図４における▲２▼停止状態から滑らかな発進を行うためのブレーキ緩解除による遅れ、▲３▼発進のためのスロットルアクチュエータの動作遅れ、▲４▼発進後における発進加速度の目標加速度に対するオーバーシュート、は全て解消され、先行車に対する自車の発進遅れが改善される。
【００３６】
但し、図３において、Ａは先行車の実加速度、破線のＢは目標加速度、１点鎖線のＣは自車の実際の加速度、Ｄはブレーキ液圧、Ｅはスロットル開度の変化をそれぞれ示し、Ｄ及びＥの破線部分は改善前の従来におけるブレーキ液圧及びスロットル開度の変化を示す。ここで、Ｄのブレーキ液圧の変化を見ると、先行車の発進を確認すれば、改善前の破線よりも更に緩い減少度でアクチュエータ部１７による制動の緩解除が開始されていることがわかるが、これは先行車の発進確認時には、既に電子スロットル１５が開制御されており、エンジントルクがある程度出ている状態にあるからであり、その結果目標加速度が同じであれば、改善前よりも緩い減少度でブレーキ液圧を下げていけばよいことを示している。
【００３７】
従って、上記した実施形態によれば、先行車の発進を予測し、いつでも発進加速できるように、停止制御を維持しながら電子スロットル１５を少し開放しておくことで、先行車に遅れることなく発進加速できることから、超音波センサ等の高価な構成にしなくても、従来のような先行車に対する自車の発進遅れを解消することができ、円滑な自動発進を実現することができる。
【００３８】
なお、上記した実施形態では、加速手段をエンジンＥＣＵ９及び電子スロットル１５により構成した例を示したが、電子スロットル１５に代えてエンジン１３の燃料噴射量を調整する燃料噴射量調整手段を用いてもよいのは勿論である。
【００３９】
更に、電子スロットル１５に限らず、スロットル開度を調整可能なスロットル開度調整手段を使用しても構わない。
【００４０】
また、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように、請求項１，７に記載の発明によれば、先行車の発進を予測し、いつでも発進加速できるように、停止制御を維持しながら加速手段を加速側に制御しておくため、先行車に遅れることなく発進加速できることから、超音波センサ等の高価な構成にしなくても、従来のような先行車に対する自車の発進遅れを解消することが可能になり、円滑で先行車に対する応答性の良好な自動発進を実現することができる。
【００４２】
また、請求項２，３，８に記載の発明によれば、自車速がゼロの状態で、自車と先行車との車間距離が発進予測基準値以上に変化したかどうかにより、発進予測条件の成否を判断し、発進予測条件が成立すれば、いつでも発進加速できるように、停止制御を維持しながら加速手段を非加速から加速側に制御しておくため、超音波センサ等の高価な構成にしなくても、従来のような先行車に対する自車の発進遅れを解消することが可能になる。
【００４３】
また、請求項４に記載の発明によれば、先行車の発進を予測していつでも発進加速できるように加速手段を非加速から加速側に制御しても、制動手段により停止制御を維持することが可能になる。
【００４４】
また、請求項５，６に記載の発明によれば、先行車の発進を予測していつでも発進加速できるように、制動手段により停止制御を維持しながら、加速手段を非加速から加速側に制御することが可能になる。
【００４５】
また、請求項９に記載の発明によれば、発進予測工程において、自車速がゼロの状態で、自車と先行車との車間距離が発進予測基準値以上に変化したかどうかにより、発進予測条件の成否を判断し、発進準備工程において、いつでも発進加速できるように、停止制御を維持しながら加速手段を非加速から加速側に制御しておき、発進制御工程において、自車速がゼロの状態で、先行車との車間距離が発進確認基準値（発進予測基準値よりも大きい値）以上に変化したかどうかにより、先行車の発進を確認すれば、制動手段による制動の緩解除を開始するため、超音波センサ等の高価な構成にせずとも、従来のような先行車に対する自車の発進遅れを解消することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態のブロック図である。
【図２】この発明の一実施形態の動作説明用フローチャートである。
【図３】この発明の一実施形態の動作説明図である。
【図４】従来例の動作説明図である。
【符号の説明】
１　　車速センサ（車速検出手段）
３　　車間距離センサ（車間距離検出手段）
９　　エンジンＥＣＵ（加速手段）
１１　ブレーキＥＣＵ（制動手段）
１５　電子スロットル（加速手段）
１７　アクチュエータ部（制動手段）
２１　メインＥＣＵ（発進予測手段、発進確認手段、制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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