(57)【要約】【課題】道路の車線数に係りなく的確に道路の閑散状況を判断し、この判断結果に応じた車間距離を維持しながら先行車両に対して追従走行する。【解決手段】車両間通信装置１１で受信した先行車両と先々行車両との車間距離ＬＰ、後方車間距離センサ１０Ｒで検出する後続車両との車間距離ＬＲ、及びナビゲーションシステム１２かの道路交通情報に基づいて、道路の閑散度合を判定し、この判定結果に基づいて先行車両に対する目標車間距離Ｌ＊を変更する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両と先行車両との車間距離を検出する前方車間距離検出手段と、該前方車間距離検出手段で検出される先行車両との車間距離が目標車間距離と一致するように自車速を制御する車速制御手段とを備えた車両用走行制御装置において、
先行車両の更に前方の交通状況、及び自車両後方の交通状況の少なくとも一方又は双方を検出して道路の閑散度合を判定する閑散度合判定手段と、該閑散度合判定手段で判定された道路の閑散度合に応じて前記目標車間距離を変更する目標車間距離変更手段とを備えることを特徴とする車両用走行制御装置。
【請求項２】
前記閑散度合判定手段は、先行車両が検出する先々行車両との車間距離を当該先行車両との車両間通信で取得する車両間通信手段、又は自車両と後続車両との車間距離を検出する後方車間距離検出手段を備え、前記車両間通信手段で取得する先行車両と先々行車両との車間距離、又は前記後方車間距離検出手段で検出する後続車両との車間距離に基づいて、道路の閑散度合を判定することを特徴とする請求項１記載の車両用走行制御装置。
【請求項３】
前記閑散度合判定手段は、先行車両が検出する先々行車両との車間距離を当該先行車両との車両間通信で取得する車両間通信手段と、自車両と後続車両との車間距離を検出する後方車間距離検出手段とを備え、前記車両間通信手段で取得する先行車両と先々行車両との車間距離、及び前記後方車間距離検出手段で検出する後続車両との車間距離に基づいて、道路の閑散度合を判定することを特徴とする請求項１記載の車両用走行制御装置。
【請求項４】
前記閑散度合判定手段は、先行車両が検出する先々行車両との車間距離を当該先行車両との車両間通信で取得する車両間通信手段、又は自車両と後続車両との車間距離を検出する後方車間距離検出手段の何れかと、道路交通情報を取得する道路交通情報取得手段とを備え、前記車両間通信手段で取得する先行車両と先々行車両との車間距離、又は前記後方車間距離検出手段で検出する後続車両との車間距離の何れかと、前記道路交通情報取得手段で取得する道路交通情報とに基づいて、道路の閑散度合を判定することを特徴とする請求項１記載の車両用走行制御装置。
【請求項５】
前記閑散度合判定手段は、先行車両が検出する先々行車両との車間距離を当該先行車両との車両間通信で取得する車両間通信手段と、自車両と後続車両との車間距離を検出する後方車間距離検出手段と、道路交通情報を取得する道路交通情報取得手段とを備え、前記車間距離情報車両間通信手段で受信取得する先行車両と先々行車両との車間距離、前記後方車間距離検出手段で検出する後続車両との車間距離、及び前記道路交通情報取得手段で取得する道路交通情報とに基づいて、道路の閑散度合を判定することを特徴とする請求項１記載の車両用走行制御装置。
【請求項６】
前記道路交通情報取得手段は、ナビゲーションシステム及び道路交通情報通信システムの一方又は双方で構成されることを特徴とする請求項４又は５に記載の車両用走行制御装置。
【請求項７】
前記目標車間距離変更手段は、前記閑散度合判定手段が、道路の閑散度合が低いと判断しているときには、目標車間距離を非閑散時用車間距離に設定し、道路の閑散度合が高いと判断しているときには、目標車間距離を前記非閑散時用車間距離よりも長い閑散時用車間距離に設定することを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の車両用走行制御装置。
【請求項８】
前記目標車間距離変更手段は、前記閑散度合判定手段が道路の閑散度合が高いと判断している状態から閑散度合が低くなったと判断したときには、目標車間距離を前記閑散時用車間距離から前記非閑散時用車間距離に変更する速度を、先行車両と先々行車両との接近状況に応じて変更することを特徴とする請求項７記載の車両用走行制御装置。
【請求項９】
前記目標車間距離変更手段は、前記閑散度合判定手段が道路の閑散度合が高いと判断している状態から閑散度合が低くなったと判断したときには、目標車間距離を前記閑散時用車間距離から前記非閑散時用車間距離に変更する速度を、自車両と後続車両との接近状況に応じて変更することを特徴とする請求項７記載の車両用走行制御装置。
【請求項１０】
前記車速制御手段は、前記閑散度合判定手段が、道路の閑散度合が低いと判断しているときには、目標車間距離に対する自車両の応答特性を決定する制御ゲインを非閑散時用制御ゲインに設定し、道路の閑散度合が高いと判断しているときには、制御ゲインを前記非閑散時用制御ゲインよりも応答性を低める閑散時用制御ゲインに設定することを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の車両用走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、先行車両に対して目標車間距離を維持しながら自車を追従走行させる車両用走行制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の車両用走行制御装置として、例えば、スキャニング式のレーザレーダ装置により先行車両を除いた並走車両の数をカウントすることで道路の閑散状況を判断し、道路が空いていないと判断されるときには、他車の動きに取り残されたり他車に割り込まれたりすることを抑制するために目標車間距離を短い値に変更し、逆に道路が空いていると判断されるときには、先行車両との車間を十分にとるために目標車間距離を長い値に変更するように構成されたオートクルーズ装置がある（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１２０５９４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例にあっては、スキャニング式のレーザレーダ装置により先行車両を除く並走車両の数をカウントして道路の閑散状況を判断するように構成されているので、片側１車線の道路では閑散状況を的確に判断することができないという未解決の課題がある。
【０００５】
そこで、本発明は上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、道路の車線数に係りなく的確に道路の閑散状況を判断し、この道路の閑散状況に応じた適切な車間距離を維持しながら先行車両に対して追従走行できる車両用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、本発明に係る車両用走行制御装置は、先行車両の更に前方の交通状況、及び自車両後方の交通状況の少なくとも一方又は双方を検出して道路の閑散度合を判定し、この道路の閑散度合に応じて目標車間距離を変更するように構成されることを特徴としている。
【０００７】
【発明の効果】
本発明に係る車両用走行制御装置によれば、先行車両の更に前方の交通状況、及び自車両後方の交通状況の少なくとも一方又は双方を検出して道路の閑散度合を判定し、この道路の閑散度合に応じて目標車間距離を変更するように構成されるので、道路の車線数に係りなく的確に道路閑散状況を判断し、この道路の閑散状況に応じた適切な車間距離を維持しながら先行車両に対して追従走行できるという効果が得られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施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実施形態を示す概略構成図であり、図中、１ＦＬ及び１ＦＲは従動輪としての前輪、１ＲＬ及び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及び車軸６を介して伝達されて回転駆動される。
【０００９】
前輪１ＦＬ、１ＦＲ及び後輪１ＲＬ、１ＲＲには、夫々制動力を発生するディスクブレーキ７が設けられていると共に、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、図示しないブレーキペダルの踏込みに応じて制動油圧を発生すると共に、入力される制動圧指令値Ｐ＊に応じた制動油圧を発生させてディスクブレーキ７に供給するように構成されている。
【００１０】
また、エンジン２は、その出力がエンジン出力制御装置９によって制御されている。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、本実施形態におけるエンジン出力制御装置９は、入力されるスロットル開度指令値θ＊に応じてスロットルバルブの開度を調整するように構成されている。
【００１１】
また、車両の前方及び後方側の車体下部には、先行車両との車間距離ＬＦを検出する前方車間距離センサ１０Ｆ、及び後続車両との車間距離ＬＲを検出する後方車間距離センサ１０Ｒが夫々設けられている。これら前方及び後方の車間距離センサ１０Ｆ及び１０Ｒは、例えば、レーザ光を発しその反射光を受光することにより、先行車両及び後続車両との車間距離Ｌを計測するレーザレーダ装置やミリ波レーダ装置で構成されている。
【００１２】
また、車両には、先行車両との車両間で通信可能な車両間通信装置１１が備えられており、この車両間通信により先行車両が検出する先行車両自身と更に前方の先々行車両との車間距離ＬＰを取得する。
また、自車両には、ＧＰＳ衛星から送られる衛星電波を受信して現在の自車位置を検出すると共に、所定範囲の道路交通情報を記憶したナビゲーションシステム１２が搭載されている。具体的には、人口が所定数以下の指定地域や、交差点、橋、踏切等の交通を規制し得る地点が記憶されている。
【００１３】
さらに、自動変速機３の出力側には、自車速Ｖを検出する車速センサ１３が設けられている。また、運転席近傍には、運転者が車両用走行制御装置のＯＮ／ＯＦＦ切換えと、設定車速Ｖｓｅｔ及び設定車間距離Ｌｓｅｔの設定とを操作できる操作スイッチ１４が設けられている。これら設定車速Ｖｓｅｔ及び設定車間距離Ｌｓｅｔの夫々は、運転者の好みに応じて複数の段階に切換えられるように構成されている。
【００１４】
これら前方車間距離センサ１０Ｆ、後方車間距離センサ１０Ｒ、車両間通信装置１１、ナビゲーションシステム１２、車速センサ１３、及び操作スイッチ１４からの各種信号が、例えばマイクロコンピュータで構成された走行制御用コントローラ１５に入力され、操作スイッチ１４が車両用走行制御装置のＯＮに設定されたときに、図２に示す走行制御処理を常時実行して、制動制御装置８に対する制動指令値Ｐ＊及びエンジン出力制御装置９に対するスロットル開度指令値θ＊を出力して自車速を制御する。
【００１５】
次に、走行制御用コントローラ１５で実行される走行制御処理を、図２及び図３のフローチャートに従って説明する。
先ず、ステップＳ１で、各種センサ及び装置から、先行車両との車間距離ＬＦ、後続車両との車間距離ＬＲ、先行車両と先々行車両との車間距離ＬＰ、道路交通情報、自車速Ｖ、設定車速Ｖｓｅｔ及び設定車間距離Ｌｓｅｔを読み込んでからステップＳ２に移行する。
【００１６】
ステップＳ２では、前方車間距離センサ１０Ｆで先行車両が検出されているか否かを判定し、先行車両が検出されていないときには後述する図３のステップＳ３５に移行し、先行車両が検出されているときにはステップＳ３に移行する。
ステップＳ３では、後方車間距離センサ１０Ｒで後続車両が検出されているか否かを判定し、後続車両が検出されていないときには後述するステップＳ７に移行し、後続車両が検出されているときにはステップＳ４に移行する。
【００１７】
ステップＳ４では、後続車両の有無を表す後続車両フラグＦＲを、後続車両が存在することを示す“１”にセットしてからステップＳ５に移行する。
ステップＳ５では、後続車両との車間距離ＬＲが所定値Ｌ１以下であるか否かを判定する。この判定結果がＬＲ≦Ｌ１であるときには、自車両後方の交通状況が空いていない可能性があると判断して、後述するステップＳ１１に移行し、判定結果がＬＲ＞Ｌ１であるときには、自車両後方の交通状況は空いていると判断してステップＳ６に移行し、道路の閑散度合を表す閑散度合フラグＦＣを、道路の閑散度合が高いことを示す“１”にセットする。
【００１８】
そして、前記ステップＳ３で後続車両が検出されていないと判定されて移行するステップＳ７では、後続車両フラグＦＲが“１”にセットされているか否かを判定する。この判定結果がＦＲ＝１であるときには、後続車両が検出されなくなった直後であると判断して、ステップＳ８に移行する。
ステップＳ８では、後続車両が検出されなくなった時点から所定時間が経過しているか否かを判定しており、所定時間未満であるときには後続車両を一時的に見失ったものと判断し、ステップＳ９に移行してから前回の処理で読込まれた後続車両との車間距離ＬＲ（ｎ−１）を今回値ＬＲ（ｎ）として設定して前記ステップＳ５に移行する。一方、後続車両が検出されなくなった時点から所定時間が経過しているときには、後続車両が走行車線から離脱したものと判断してステップＳ１０に移行し、前述した後続車両フラグＦＲを、後続車両が存在しないことを示す“０”にリセットしてから前記ステップＳ６に移行する。したがって、前記ステップＳ７の判定結果がＦＲ＝０であるときには、そのままステップＳ６に移行する。
【００１９】
そして、前記ステップＳ５で自車両後方の交通状況が空いていない可能性があると判断されて移行するステップＳ１１では、車両間通信装置１１による先行車両との通信結果に基づいて先行車両が先々行車両を検出しているか否かを判定し、先々行車両が検出されていないときには後述するステップＳ１４に移行し、先々行車両が検出されているときにはステップＳ１２に移行する。
【００２０】
ステップＳ１２では、先々行車両の有無を表す先々行車両フラグＦＰを、先々行車両が存在することを示す“１”にセットしてからステップＳ１３に移行する。
ステップＳ１３では、先行車両と先々行車両との車間距離ＬＰが所定値Ｌ２以下であるか否かを判定している。この判定結果がＬＰ＞Ｌ２であるときには、先行車両の更に前方の交通状況は空いていると判断して、前記ステップＳ６に移行する。一方、この判定結果がＬＰ≦Ｌ２であるときには、先行車両の更に前方の交通状況が空いていない可能性があると判断して、後述するステップＳ１８に移行する。
【００２１】
そして、前記ステップＳ１１で先々行車両が検出されていないと判定されて移行するステップＳ１４では、先々行車両フラグＦＰが“１”にセットされているか否かを判定している。この判定結果がＦＰ＝１であるときには、先々行車両が検出されなくなった直後であると判断して、ステップＳ１５に移行する。
ステップＳ１５では、先々行車両が検出されなくなった時点から所定時間が経過しているか否かを判定しており、所定時間未満であるときには、先々行車両を一時的に見失ったものと判断し、ステップＳ１６に移行してから前回の処理で読込まれた先行車両と先々行車両との車間距離ＬＰ（ｎ−１）を今回値ＬＰ（ｎ）として設定して前記ステップＳ１３に移行する。一方、先々行車両が検出されなくなった時点から所定時間が経過しているときには、先々行車両が走行車線から離脱したものと判断してステップＳ１７に移行し、前述した先々行車両フラグＦＰを、先々行車両が存在しないことを示す“０”にリセットしてから前記ステップＳ６に移行する。したがって、前記ステップＳ９の判定結果がＦＰ＝０であるときには、そのままステップＳ６に移行する。
【００２２】
そして、前記ステップＳ１３で先行車両の更に前方の交通状況も空いていない可能性があると判断されて移行するステップＳ１８では、ナビゲーションシステム１２からの道路交通情報が道路の混雑を示しているか否かを判断する。すなわち、人口が所定数以下の指定地域を走行しているとき、又は自車位置を含む所定範囲内で交差点、橋、踏切等の交通を規制し得る地点が所定数未満であるときに、道路が混雑する可能性は低いと判断して前記ステップＳ６に移行する。一方、前述した指定地域外を走行しており、且つ交通を規制し得る地点が所定数以上であるときには、道路が混雑していると判断して、ステップＳ１９に移行する。
【００２３】
ステップＳ１９では、閑散度合フラグＦＣが道路の閑散度合が高いことを示す“１”にセットされているか否かを判定する。この判定結果がＦＣ＝１であるときには、道路の閑散度合が高い状態から低くなった直後であると判断してステップＳ２０に移行する。
ステップＳ２０では、閑散度合の高い状態から低い状態への移行状態を表す判断移行フラグＦＳを、閑散度合が高い状態から低い状態へ移行していることを示す“１”にセットし、ステップＳ２１に移行してから閑散度合フラグＦＣを、道路の閑散度合が低いことを示す“０”にリセットする。また、ステップＳ１９の判定結果がＦＣ＝０であるときには、道路の閑散度合が高いとは判断されていないので、そのままステップＳ２１に移行する。
【００２４】
前記ステップＳ６又はステップＳ２１で、閑散度合フラグＦＣを設定したら、図３のステップＳ２２に移行し、図４の目標車間距離算出マップを参照し、閑散度合フラグＦＣの設定状態、設定車間距離Ｌｓｅｔの設定状態、及び車速センサ１３で検出された自車速Ｖに基づいて目標車間距離Ｌ＊を算出する。この目標車間距離算出マップは、図４に示すように、横軸が自車速Ｖを表しており、縦軸が目標車間距離Ｌ＊を表している。先ず、閑散度合フラグＦＣが“０”にリセットされた非閑散時用目標車間距離Ｌ＊の特性線は、自車速Ｖが０（零）から増加するときに、これに比例して非閑散時用の目標車間距離Ｌ＊が所定値Ｌｏｆｆｓｅｔから増加するように設定されている。さらに、自車速Ｖに対する目標車間距離Ｌ＊の増加率が設定車間距離Ｌｓｅｔの段階ごとに変化するように、すなわち設定車間距離Ｌｓｅｔが長く設定されているほど自車速Ｖに対する目標車間距離Ｌ＊の増加率が大きくなるように設定されている。一方、閑散度合フラグＦＣが“１”にセットされた閑散時用目標車間距離Ｌ＊の特性線は、自車速Ｖが０（零）から増加するときに、これに比例して閑散時用の目標車間距離Ｌ＊が所定値Ｌｏｆｆｓｅｔから増加し、この増加率が設定車間距離Ｌｓｅｔの段階ごとに変化することは非閑散時用と同様であるが、自車速Ｖに対する目標車間距離Ｌ＊の増加率が非閑散時用よりも大きくなるように設定されている。
【００２５】
次に、ステップＳ２３に移行して、判断移行フラグＦＳが“０”にリセットされているか否かを判定する。この判定結果がＦＳ＝１であるときには、閑散度合の判断が移行状態にあると判断してステップＳ２４に移行する。
ステップＳ２４では、前回の処理で算出された目標車間距離Ｌ＊（ｎ−１）から今回の処理で算出された目標車間距離Ｌ＊（ｎ）を減じた値（＝Ｌ＊（ｎ−１）−Ｌ＊（ｎ））が所定値Ｌ３より大きいか否かを判定する。この判定結果がＬ＊（ｎ−１）−Ｌ＊（ｎ）＞Ｌ３であるときには、閑散時用目標車間距離から非閑散時用目標車間距離への変更が完了していないと判断して、ステップＳ２５に移行する。
【００２６】
ステップＳ２５では、先行車両と先々行車両との相対速度ＶＲＰを算出する。ここでは、先行車両と先々行車両との車間距離ＬＰにバンドパスフィルタ処理を行って、ノイズ等の影響を受けにくいようにする。なお、バンドパスフィルタ処理を行う場合に代えて、ハイパスフィルタ処理を行うようにしてもよい。
次に、ステップＳ２６に移行して、図５の目標車間距離変更速度算出マップを参照し、先行車両と先々行車両との相対速度ＶＲＰに基づいて目標車間距離Ｌ＊を閑散時用から非閑散時用に変更する速度ＶＣを算出する。この目標車間距離変更速度算出マップは、図５に示すように、横軸に相対速度ＶＲＰ、縦軸に変更速度ＶＣを夫々とり、相対車速が０（零）から両者の接近方向へ増加するときに、これに比例して変更速度が所定値ＶＣ１から減少するように設定されている。
【００２７】
次に、ステップＳ２７に移行して、ステップＳ２６で算出された変更速度ＶＣに１サイクル分の処理速度ｔを乗じた値（＝ＶＣ・ｔ）を、前回の処理で算出された目標車間距離Ｌ＊（ｎ−１）から減じて、今回の目標車間距離Ｌ＊（ｎ）として設定してからステップＳ２８に移行する。したがって、前記ステップＳ２４の判定結果がＬ＊（ｎ−１）−Ｌ＊（ｎ）≦Ｌ３であるときには、既に閑散時用目標車間距離から非閑散時用目標車間距離への変更が完了していると判断してステップＳ２９に移行し、前述した判断移行フラグＦＣを、閑散度合が高い状態から低い状態へ移行していないことを示す“０”にリセットしてからステップＳ２８に移行する。また、前記ステップＳ２３の判定結果がＦＳ＝０であるときには、閑散度合の判断が移行状態にはないと判断してそのままステップＳ２８に移行する。
【００２８】
ステップＳ２８では、実際の車間距離ＬＦが目標車間距離Ｌ＊に収束するよう車間距離と相対速度の時間的推移を規定する車間距離指令値ＬＴと相対速度指令値ＶＲＴとを算出する。具体的には、目標車間距離Ｌ＊に対して、減衰係数ζＴ及び固有振動数ωＴを用いた下記（１）式に従って二次形式のフィルタ処理を行うことにより車間距離指令値ＬＴと相対速度指令値ＶＲＴとを演算する。なお、先行車両を認識した直後の車間距離Ｌ０と相対速度ＶＲ０を初期値とする。
【００２９】
【数１】
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【００３０】
また、（１）式を展開してラプラス変換すると、目標車間距離Ｌ＊に対する車間距離指令値ＬＴの伝達関数が下記（２）式で表される。
【００３１】
【数２】
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【００３２】
次に、ステップＳ３０に移行して、車間距離指令値ＬＴと相対速度指令値ＶＲＴとに応じたフィードバック制御用車速指令値ＶＴ−ＦＢを下記（３）式に従って算出する。
ＶＴ−ＦＢ＝（ＬＴ−ＬＦ）ｇＬ＋（ＶＲＴ−ＶＲＦ）ｇＶ          ・・・（３）
ここで、ＶＲＦは自車両と先行車両との相対速度であり、前述したステップＳ２５の処理と同様に、先行車両との車間距離ＬＦから演算する。また、ｇＬ及びｇＶは、夫々係数であり、下記（４）、（５）式に従って算出される。
ｇＬ＝１−２・ωｎＦＢ・Ｚ・ＴＢ          ・・・（４）
ｇＶ＝ωｎＦＢ２・ＴＢ          ・・・（５）
ここで、Ｚはオーバーシュートを規制する定数、ＴＢは制御対象固有振動数ωＰの逆数（＝１／ωＰ）である。また、ωｎＦＢはフィードバック制御用の固有振動数であり、図６の固有振動数算出マップを参照し、閑散度合フラグＦＣの設定状態、及び先行車両との相対速度ＶＲＦに基づいて算出される。
【００３３】
このフィードバック制御用の固有振動数算出マップは、図６に示すように、横軸に相対速度ＶＲＦ、縦軸に固有振動数ωｎＦＢを夫々とり、相対速度ＶＲＦは、自車両と先行車両との接近傾向が負値、両者の離間傾向が正値で表されている。先ず、閑散度合フラグＦＣが“０”にリセットされた非閑散時における固有振動数ωｎＦＢの特性線は、相対速度が０（零）から接近方向の所定値ＶＲＦ１まで減少するときに、固有振動数が所定値ωｎＦＢ１（０＜ωｎＦＢ１＜１）から所定値ωｎＦＢ２（ωｎＦＢ１＜ωｎＦＢ２＜１）に向けて最初は緩やかで次第に急峻となる放物線状に増加し、相対速度が所定値ＶＲＦ１以下となるときに、固有振動数が所定値ωｎＦＢ２を維持するように設定されている。また、相対速度が０（零）から離間方向の所定値ＶＲＦ２まで増加するときに、固有振動数が所定値ωｎＦＢ１から所定値ωｎＦＢ２に向けて最初は緩やかで次第に急峻となる放物線状に増加し、相対速度が所定値ＶＲＦ２以上となるときに、固有振動数が所定値ωｎＦＢ２を維持するように設定されている。一方、閑散度合フラグＦＣが“１”にセットされた閑散時における固有振動数ωｎＦＢの特性線は、相対速度が０（零）から接近方向の所定値ＶＲＦ１まで減少するときに、固有振動数が所定値ωｎＦＢ１よりも小さな所定値ωｎＦＢ３（０＜ωｎＦＢ３＜１）から、所定値ωｎＦＢ２よりも小さなωｎＦＢ４（ωｎＦＢ３＜ωｎＦＢ４＜１）に向けて最初は緩やかで次第に急峻となる放物線状に増加し、相対速度が所定値ＶＲＦ１以下となるときに、固有振動数が所定値ωｎＦＢ４を維持するように設定されている。また、相対速度が０（零）から離間方向の所定値ＶＲＦ２まで増加するときに、固有振動数が所定値ωｎＦＢ３から所定値ωｎＦＢ４に向けて最初は緩やかで次第に急峻となる放物線状に増加し、相対速度ＶＲＦが所定値ＶＲＦ２以上となるときに、固有振動数が所定値ωｎＦＢ４を維持するように設定されている。
【００３４】
次に、ステップＳ３１に移行して、前記（２）式の伝達関数を利用し、規範モデル追従用の車速指令値ＶＲＥＦ及び車間距離指令値ＬＲＥＦを下記（６）、（７）式に従って算出する。なお、添え字（ｎ‐１）は夫々の１サンプリング前の値を示し、添え字ＩＮＩは夫々の初期値を示している。また、先行車両を認識した直後の車間距離Ｌ０と相対速度ＶＲ０を初期値とする。
ＶＲＥＦ＝∫ＡＣＣＲＥＦ＋ＶＲＥＦ−ＩＮＩ                          ・・・（６）
ＡＣＣＲＥＦ＝−（ＶＦＢ＋ＬＦＢ）
ＶＦＢ＝２ζＴ・ωＴ・ＶＲＥＦ（ｎ−１）
ＬＦＢ＝ωＴ２・ＬＲＥＦ（ｎ−１）
ＬＲＥＦ＝∫ＶＲＥＦ（ｎ）＋（Ｌ０‐Ｌ＊）                      ・・・（７）
次に、ステップＳ３２に移行して、規範モデル追従用の車速指令値ＶＲＥＦ及び車間距離指令値ＬＲＥＦに応じてフィードフォワード制御用車速指令値ＶＴ−ＦＦを下記（８）式に従って算出する。
ＶＴ−ＦＦ＝（ｃ２・ＶＲＥＦ−ａ０・ＬＲＥＦ）・ＴＢ                      ・・・（８）
ｃ２＝１／ＴＢ−ａ１
ａ１＝２ζＴ・ωｎＦＦ
ａ０＝ωｎＦＦ２
ここで、ζＴは減衰係数で、ＴＢは制御対象固有振動数ωＰの逆数（＝１／ωＰ）である。また、ωｎＦＦはフィードフォワード制御用の固有振動数であり、図７の固有振動数算出マップを参照し、閑散度合フラグＦＣの設定状態、及び先行車両との相対速度ＶＲＦに基づいて算出される。
【００３５】
このフィードフォワード制御用の固有振動数算出マップは、図７に示すように、横軸に相対速度ＶＲＦを、縦軸に固有振動数ωｎＦＦを夫々とり、相対速度ＶＲＦは、自車両と先行車両との接近傾向が負値、両者の離間傾向が正値で表されている。先ず、閑散度合フラグＦＣが“０”にリセットされた非閑散時における固有振動数ωｎＦＦの特性線は、相対速度が接近側から離間側に増加するとき、固有振動数が０（零）より大きく１より小さい範囲内で直線的に減少するように設定されている。一方、閑散度合フラグＦＣが“１”にセットされた閑散時における固有振動数ωｎＦＦの特性線は、相対速度が接近側から離間側に増加するときに、固有振動数が０（零）より大きく１より小さい範囲内で、直線的に減少することは非閑散時用と同様であるが、非閑散時の固有振動数よりも小さくなるように設定されている。
【００３６】
次に、ステップＳ３３に移行して、フィードフォワード制御用の車速指令値ＶＴ−ＦＦを、フィードバック制御用の車速指令値ＶＴ−ＦＢから減じて、最終車速指令値ＶＴ（＝ＶＴ−ＦＢ−ＶＴ−ＦＦ）を算出してステップＳ３４に移行する。
ステップＳ３４では、最終車速指令値ＶＴが運転者により設定された設定車速Ｖｓｅｔより大きいか否かを判定している。この判定結果がＶＴ＞Ｖｓｅｔであるときには、ステップＳ３６に移行してこの設定車速Ｖｓｅｔを最終車速指令値ＶＴとして設定してからステップＳ３５に移行し、判定結果がＶＴ≦Ｖｓｅｔであるときには、そのままステップＳ３６に移行する。
【００３７】
ステップＳ３６では、自車速Ｖを最終車速指令値ＶＴに一致させるために、制動制御装置８に対する制動指令値Ｐ＊と、エンジン出力制御装置９に対するスロットル開度指令値θ＊とを算出、出力して前記ステップＳ１に戻る。
以上より、図１の前方車間距離センサ１０Ｆが前方車間距離検出手段に対応し、後方車間距離センサ１０Ｒが後方車間距離検出手段に対応し、車間距離通信装置１１が車両間通信手段に対応し、ナビゲーションシステム１２が道路交通情報取得手段に対応し、図２のステップＳ３〜ステップＳ２１の処理が閑散度合判定手段に対応し、図３のステップＳ２２〜ステップＳ２７の処理が目標車間距離変更手段に対応し、ステップＳ２８〜ステップＳ３６の処理と、図１の制動制御装置８及びエンジン出力制御装置とが車速制御手段に対応している。
【００３８】
次に、上記第１実施形態の動作を説明する。
今、運転者によって走行制御装置の操作スイッチ１４がＯＮにされると、走行制御用コントローラ１５は、自車両後方の交通状況、先行車両の更に前方の交通状況、及びナビゲーションシステム１２に予め記憶された道路交通情報に基づいて道路の閑散度合を判定し、この判定結果に応じて先行車両に対する目標車間距離Ｌ＊を変更する。
【００３９】
先ず、後方車間距離センサ１０Ｒで自車両後方の交通状況を検出し、後続車両が始めから存在しないとき（ステップＳ７の判定が“Ｎｏ”）、後続車両が検出されなくなってから所定時間が経過したとき（ステップＳ８の判定が“Ｙｅｓ”）、又は後続車両との車間距離ＬＲが所定値Ｌ１を上回るときに（ステップＳ５の判定が“Ｎｏ”）、現在の交通状況は空いていると判断して閑散度合フラグＦＣを“１”にセットする（ステップＳ６）。
【００４０】
また、先行車両が自ら検出した前方の車両との車間距離ＬＰ（自車から見た先行車両と先々行車両との車間距離）を当該先行車両との車両間通信で取得して先行車両の更に前方の交通状況を検出し、先々行車両が始めから存在しないとき（ステップＳ１４の判定が“Ｎｏ”）、先々行車両が検出されなくなってから所定時間が経過したとき（ステップＳ１５の判定が“Ｙｅｓ”）、又は先行車両と先々行車両との車間距離ＬＰが所定値Ｌ２を上回るときに（ステップＳ１３の判定が“Ｎｏ”）、現在の交通状況は空いていると判断して閑散度合フラグＦＣを“１”にセットする。
【００４１】
さらに、ナビゲーションシステム１２に予め記憶された道路交通情報に基づいて、人口が所定数以下の指定地域を走行しているとき、又は自車位置を含む所定範囲内で交差点、橋、踏切等の交通を規制し得る地点が所定数未満であるときに、道路が混雑する可能性は低いと判断して閑散度合フラグＦＣを“１”にセットする。
【００４２】
こうして道路の閑散度合が低いと判断され、閑散度合フラグＦＣ＝１となるときには、先行車両に対する目標車間距離Ｌ＊を比較的長い閑散時用車間距離に設定する（ステップＳ２２）。
そして、先行車両との車間距離ＬＦを目標車間距離Ｌ＊に一致させるために、前記（３）式に従ってフィードバック制御用の車速指令値ＶＴ−ＦＢを、また前記（８）式に従ってフィードフォワード制御用の車速指令値ＶＴ−ＦＦとを夫々算出する（ステップＳ２８〜ステップＳ３２）。この際、道路の閑散度合に基づいて目標車間距離Ｌ＊に対する自車両の応答特性を決定する。すなわち、閑散度合フラグＦＣ＝１となるときには、応答特性を緩やかにするために、フィードバック制御用の固有振動数ωｎＦＢと、フィードフォワード制御用の固有振動数ωｎＦＦとを、夫々閑散時用に設定する。
【００４３】
そして、フィードバック制御用の車速指令値ＶＴ−ＦＢからフィーフォワード用の車速指令値ＶＴ−ＦＦを減じて最終車速指令値ＶＴを算出する（ステップＳ３３）。ここで、最終車速指令値ＶＴが、運転者により設定された設定車速Ｖｓｅｔよりも大きいときには、この設定車速Ｖｓｅｔを最終車速指令値ＶＴとして設定する（ステップＳ３５）。次いで、自車速Ｖを最終車速指令値ＶＴに一致させるために、制動制御装置８に対する制動指令値Ｐ＊と、エンジン出力制御装置９に対するスロットル開度指令値θ＊とを算出、出力して自車両の走行を制御する（ステップＳ３６）。
【００４４】
したがって、道路の閑散度合が高いときには、先行車両に対して十分な車間距離をとると共に、その応答特性を緩やかにして、運転者の感覚に合った走行制御を実現することができる。
この状態から、後続車両との車間距離ＬＲが所定値Ｌ１以下となり（ステップＳ５の判定が“Ｙｅｓ”）、先行車両と先々行車両との車間距離ＬＰが所定値Ｌ２以下となり（ステップＳ１３の判定が“Ｙｅｓ”）、更に人口が所定数を超える地域を走行しており、且つ交通を規制し得る地点が所定数以上となるときには（ステップＳ１８の判定が“Ｙｅｓ”）、道路の閑散度合が低いと判断して閑散度合フラグＦＣを“０”にリセットする。
【００４５】
こうして道路の閑散度合が低いと判断され、閑散度合フラグＦＣ＝０となるときには、先行車両に対する目標車間距離Ｌ＊を比較的短い非閑散時用車間距離に変更する（ステップＳ２２）。
このとき、目標車間距離Ｌ＊の非閑散時用への変更速度ＶＣを、先行車両と先々行車両との相対速度ＶＲＰに基づいて算出することが望ましい。それは、先々行車両が減速する等して先行車両と先々行車両が接近傾向にあるときには、これに応じて先行車両が減速する可能性があるからである。したがって、先行車両と先々行車両との相対速度ＶＲＰが接近方向に増加するほど目標車間距離Ｌ＊の変更速度ＶＣが遅くなるように設定する。こうして、先行車両の挙動をある程度予測して車間距離ＬＦを詰めることができ、安全性を向上させることができる。
【００４６】
また、先行車両に対する車間距離ＬＦが短くなる分、目標車間距離Ｌ＊に対する自車両の応答特性を比較的鋭くするために、フィードバック制御用の車速指令値ＶＴ−ＦＢ及びフィードフォワード制御用の車速指令値ＶＴ−ＦＦを算出する際、フィードバック制御用の固有振動数ωｎＦＢと、フィードフォワード制御用の固有振動数ωｎＦＦとを、夫々非閑散時用に設定する（ステップＳ２８〜ステップＳ３２）。
【００４７】
したがって、道路の閑散度合が低いときには、先行車両に対する目標車間距離Ｌ＊を短くすることで、他車の動きに取り残されたり他車に割り込まれたりすることを抑制し、その応答特性を比較的鋭くすることで運転者の感覚に合った走行制御を実現することができる。
また、道路の閑散度合が低いと判定されている状態から、閑散度合が高いと判定されて、閑散度合フラグＦＣ＝１となるときには、先行車両に対する目標車間距離Ｌ＊をそのまま閑散時用車間距離に変更する。
【００４８】
このように、先行車両との車間距離ＬＦが目標車間距離Ｌ＊と一致するように自車速を制御すると共に、先行車両の更に前方の交通状況、及び自車両後方の交通状況を検出して道路の閑散度合を判定し、この道路の閑散度合に応じて目標車間距離Ｌ＊を変更するように構成されるので、道路の車線数に係りなく的確に道路閑散状況を判断し、この道路の閑散状況に応じた適切な車間距離を維持しながら先行車両に対して追従走行することができる。
【００４９】
なお、上記実施形態では、自車速Ｖを自動変速機３の出力側の回転速度から検出する場合について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、各車輪に車輪速センサを設けて、各車輪速の平均値を求めて算出したり、アンチロックブレーキ制御装置を搭載した車両であれば、このアンチロックブレーキ制御装置が有する車体速度演算手段で演算された値を使用したりしてもよい。
【００５０】
また、上記実施形態では、エンジン２を駆動源とする車両に本発明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い。すなわち、例えば、電動モータを使用する電気自動車や、エンジンと電動モータを併用するハイブリット車両にも本発明を適用し得るものである。因みに、この場合にはエンジン出力制御装置を電動モータ制御装置に換えればよい。
【００５１】
また、上記実施形態では、先行車両との車両間通信により、先行車両と先々行車両との車間距離ＬＰを受信するのみの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、自車両が検出した先行車両との車間距離ＬＦを後続車両用に送信することで、後続車両が、後続車両自身から見た先行車両の更に前方の交通状況を把握できるようにしてもよい。
【００５２】
さらに、上記実施形態では、道路の閑散度合を“低い”又は“高い”の２段階で判定する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、３段階以上で判定してもよい。この場合には、各段階に応じて目標車間距離Ｌ＊と、フィードバック制御用の固有振動数ωｎＦＢと、フィードフォワード制御用の固有振動数ωｎＦＦとを夫々設定できるようにすればよい。
【００５３】
さらに、上記実施形態では、ナビゲーションシステム１２から道路交通情報を取得し、人口が所定数以下の指定地域を走行しているか否か、及び自車位置を含む所定範囲内で交差点、橋、踏切等の交通を規制し得る地点が所定数未満であるか否かに基づいて道路の混雑度合を判定する場合について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、渋滞の発生頻度が高い地域をナビゲーションシステム１２に予め記憶させておけば、これを供することもできる。また、図８に示すように、ナビゲーションシステム１２の代わりに道路交通情報通信システム１６を搭載し、受信した渋滞情報、事故情報、又は工事情報等に基づいて、混雑度合を判定するようにしてもよいし、更にはナビゲーションシステム１２及び道路交通情報通信システム１６の両方を搭載し、両者からの道路交通情報に基づいて混雑度合を判定してもよく、要は、混雑度合の判定に用いることができれば、如何なる道路交通情報を用いてもよい。
【００５４】
また、上記実施形態では、先行車両と先々行車両との車間距離ＬＰと、後続車両との車間距離ＬＲと、道路交通情報とに基づいて道路の閑散度合を判定する場合について説明したが、これに限定されるものではない。したがって、図９に示すように、前述した図２におけるステップＳ１８の処理を省略して、後続車両との車間距離ＬＲと、先行車両と先々行車両との車間距離ＬＰとに基づいて道路の閑散度合を判定してもよい。また、図１０に示すように、図２におけるステップＳ１１〜ステップＳ１７の処理を省略したり、図１１に示すように、図２におけるステップＳ６の処理を除いたステップＳ３〜Ｓ１０の処理を省略したりして、先行車両と先々行車両との車間距離ＬＰ、又は後続車両との車間距離ＬＲの何れかと、道路交通情報とに基づいて道路の閑散度合を判定してもよい。さらに、図１２に示すように、図２におけるステップＳ１１〜ステップＳ１８の処理を省略したり、図１３に示すように、図２におけるステップＳ６の処理を除いたステップＳ３〜Ｓ１０の処理と、ステップＳ１８の処理とを省略したりして、先行車両と先々行車両との車間距離ＬＰ、又は後続車両との車間距離ＬＲの何れかに基づいて道路の閑散度合を判定してもよい。要は、先行車両の更に前方の交通状況、及び自車両後方の交通状況の少なくとも一方又は双方を検出して道路の閑散度合を判定することができればよい。
【００５５】
以上のように、上記第１実施形態によれば、車両間通信装置１１で受信した先行車両と先々行車両との車間距離ＬＰ、又は後方車間距離センサ１０Ｒで検出する後続車両との車間距離ＬＲに基づいて、道路の閑散度合を判定するように構成すれば、道路の車線数に係りなく的確に道路閑散状況を判断できるという効果が得られる。
【００５６】
また、車両間通信装置１１で受信した先行車両と先々行車両との車間距離ＬＰ、及び後方車間距離センサ１０Ｒで検出する後続車両との車間距離ＬＲに基づいて、道路の閑散度合を判定するように構成すれば、道路の車線数に係りなく、より的確に道路閑散状況を判断できるという効果が得られる。
また、車両間通信装置１１で受信した先行車両と先々行車両との車間距離ＬＰ、又は後方車間距離センサ１０Ｒで検出する後続車両との車間距離ＬＲの何れかと、道路交通情報とに基づいて、道路の閑散度合を判定するように構成すれば、道路の車線数に係りなく、より的確に道路閑散状況を判断できるという効果が得られる。
【００５７】
さらに、上記実施形態のように、車両間通信装置１１で受信した先行車両と先々行車両との車間距離ＬＰ、後方車間距離センサ１０Ｒで検出する後続車両との車間距離ＬＲ、及び道路交通情報に基づいて、道路の閑散度合を判定するように構成すれば、道路の車線数に係りなく、より的確に道路閑散状況を判断できるという効果が得られる。
【００５８】
さらにまた、道路交通情報は、ナビゲーションシステム１２、及び道路交通情報通信システム１６の一方又は双方から取得するように構成されているので、道路交通情報を容易に且つ確実に取得できるという効果が得られる。
また、道路の閑散度合が低いと判断されて閑散度合フラグＦＣ＝０であるときには、目標車間距離Ｌ＊を非閑散時用車間距離に設定し、道路の閑散度合が高いと判断されて閑散度合フラグＦＣ＝１であるときには、目標車間距離Ｌ＊を非閑散時用車間距離よりも長い閑散時用車間距離に設定するように構成されているので、目標車間距離Ｌ＊を道路の閑散度合に応じた最適な値に設定できるという効果が得られる。
【００５９】
さらに、道路の閑散度合が高いと判断している状態から閑散度合が低くなったと判断されたときには、目標車間距離Ｌ＊を閑散時用車間距離から非閑散時用車間距離に変更する速度を、先行車両と先々行車両との接近状況に応じて変更するように構成されているので、例えば、先々行車両の減速に応じて先行車両が減速する等、先行車両の挙動をある程度予測して車間距離ＬＦを詰めることができるという効果が得られる。
【００６０】
さらに、道路の閑散度合が低いと判断されて閑散度合フラグＦＣ＝０であるときには、目標車間距離に対する自車両の応答特性を決定するためのフィードバック制御用の固有振動数ωｎＦＢ、及びフィードフォワード制御用の固有振動数ωｎＦＦの夫々を非閑散時用に設定し、道路の閑散度合が高いと判断されて閑散度合フラグＦＣ＝１であるときには、フィードバック制御用の固有振動数ωｎＦＢ、及びフィードフォワード制御用の固有振動数ωｎＦＦの夫々を非閑散時用よりも応答性を低める閑散時用に設定するように構成されているので、先行車両に対する目標車間距離Ｌ＊が短いときには、比較的鋭い応答特性を得ることができ、逆に先行車両に対する目標車間距離Ｌ＊が長いときには、緩やかな応答特性を得ることができ、運転者の感覚に合った走行制御を実現できるという効果が得られる。
【００６１】
次に、本発明の第２実施形態を図１４に基づいて説明する。
この第２実施形態は、前述した第１実施形態において、道路の閑散度合が高いと判断している状態から閑散度合が低くなったと判断されたときに、目標車間距離Ｌ＊を閑散時用車間距離から非閑散時用車間距離に変更する際の変更速度ＶＣの算出方法を変化させたものである。
【００６２】
すなわち、第２実施形態では、道路の閑散度合が高いと判断している状態から閑散度合が低くなったと判断されたときに、目標車間距離Ｌ＊を閑散時用車間距離から非閑散時用車間距離に変更する速度ＶＣを、自車両と後続車両との相対速度ＶＲＲに基づいて変更することを除いては、第１実施形態と同様の構成を有するため、その詳細説明はこれを省略する。
【００６３】
この目標車間距離変更速度算出マップは、図１４に示すように、横軸に相対速度ＶＲＲ、縦軸に変更速度ＶＣを夫々とり、相対車速が０（零）から両者の接近方向へ増加するときに、これに比例して変更速度が所定値ＶＣ２から増加するように設定されている。
このように、第２実施形態によれば、道路の閑散度合が高いと判断している状態から閑散度合が低くなったと判断されたときには、目標車間距離Ｌ＊を閑散時用車間距離から非閑散時用車間距離に変更する速度を、自車両と後続車両との接近状況に応じて変更するように構成されているので、例えば、後続車両が自車両との車間距離を詰めてくるときには、素早く先行車両に対する車間距離ＬＦを詰められるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における概略構成図である。
【図２】後続車両との車間距離、先行車両と先々行車両との車間距離、及び交通道路情報とに基づいて閑散度合を判定する場合の走行制御処理の一例を示すフローチャートの前半部である。
【図３】走行制御処理の一例を示すフローチャートの後半部である。
【図４】目標車間距離算出マップである。
【図５】第１実施形態における目標車間距離変更速度算出マップである。
【図６】フィードバック制御用の固有振動数算出マップである。
【図７】フィードフォワード制御用の固有振動数算出マップである。
【図８】道路交通情報通信システムから道路交通情報を取得する場合の概略構成図である。
【図９】後続車両との車間距離、及び先行車両と先々行車両との車間距離に基づいて閑散度合を判定する場合の走行制御処理を示すフローチャートの前半部である。
【図１０】後続車両との車間距離、及び道路交通情報に基づいて閑散度合を判定する場合の走行制御処理を示すフローチャートの前半部である。
【図１１】先行車両と先々行車両との車間距離、及び道路交通情報に基づいて閑散度合を判定する場合の走行制御処理を示すフローチャートの前半部である。
【図１２】後続車両との車間距離に基づいて閑散度合を判定する場合の走行制御処理を示すフローチャートの前半部である。
【図１３】先行車両と先々行車両との車間距離に基づいて閑散度合を判定する場合の走行制御処理を示すフローチャートの前半部である。
【図１４】第２実施形態における目標車間距離変更速度算出マップである。
【符号の説明】
１０Ｆ  前方車間距離センサ（前方車間距離検出手段）
１０Ｒ  後方車間距離センサ（後方車間距離検出手段）
１１  車両間通信装置（車両間通信手段）
１２  ナビゲーションシステム（道路交通情報取得手段）
１３  車速センサ
１４  操作スイッチ
１５  走行制御用コントローラ
１６  道路情報通信システム（道路交通情報取得手段）
【図１】
2004268644.tif 000005
【図２】
2004268644.tif 000006
【図３】
2004268644.tif 000007
【図４】
2004268644.tif 000008
【図５】
2004268644.tif 000009
【図６】
2004268644.tif 000010
【図７】
2004268644.tif 000011
【図８】
2004268644.tif 000012
【図９】
2004268644.tif 000013
【図１０】
2004268644.tif 000014
【図１１】
2004268644.tif 000015
【図１２】
2004268644.tif 000016
【図１３】
2004268644.tif 000017
【図１４】
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