(57)【要約】【課題】割込みや離脱により先行車が変更された場合、先行車の切替り前後での車間距離変化が少ないときでも確実に先行車の切替り変更を検出することができる車間追従制御装置を提供すること。【解決手段】自車の前方を走行する先行車に自車を追従させる制御を行う車間追従制御装置において、自車と先行車との車間距離を検出する車間距離検出部３と、自車と先行車の相対速度を検出する相対速度検出部４と、車間距離変化Ｘ及び相対速度変化ＶＡに基づき、先行車の切替り変更を検出する切替り状態検出手段５と、を設けた。【選択図】　　　　図１
2004058920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車の前方を走行する先行車に自車を追従させる制御を行う車間追従制御装置において、
自車と先行車との車間距離を検出する車間距離検出手段と、
自車と先行車の相対速度を検出する相対速度検出手段と、
前記車間距離の変化量及び前記相対速度の変化量に基づき、先行車の切替り変更を検出する先行車変更検出手段と、
を設けたことを特徴とする車間追従制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載された車間追従制御装置において、
前記先行車変更検出手段は、車間距離の変化量が第一の設定値（正値）より大である場合、若しくは、相対速度の変化量が第二の設定値（負値）より小である場合には、自車前方からの先行車離脱による先行車の切替りであると判断する離脱判断部を有することを特徴とする車間追従制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載された車間追従制御装置において、
前記先行車変更検出手段は、車間距離の変化量が第三の設定値（負値）より小である場合、若しくは、相対速度の変化量が第四の設定値（正値）より大である場合には、自車前方への新たな先行車の割込みによる先行車の切替りであると判断する割込み判断部を有することを特徴とする車間追従制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、先行車が存在するとき、ドライバーがセットした車速を上限とし、先行車との車間距離を保ちながら追従走行する車間追従制御装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車間追従制御装置としては、例えば、特開平１１−３３４５５３号公報に記載のものが知られている。この従来公報には、自車と先行車との間に他の車両が割り込んできた場合には車間距離が目標車間距離よりも短くなることが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の車間追従制御装置にあっては、車間距離情報のみにより先行車の割込みを判断しているため、例えば、先行車が自車に対して加速して離れようとしている状況下で、他の車両が自車と先行車との間に割り込んできた場合のように、割込み前と割込み後の車間距離変化が少ないような場合には、先行車の割込み判断が困難であった。
【０００４】
本発明は、上記課題に着目してなされたもので、割込みや離脱により先行車が変更された場合、先行車の切替り前後での車間距離変化が少ないときでも確実に先行車の切替り変更を検出することができる車間追従制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、自車の前方を走行する先行車に自車を追従させる制御を行う車間追従制御装置において、自車と先行車との車間距離を検出する車間距離検出手段と、自車と先行車の相対速度を検出する相対速度検出手段と、前記車間距離の変化量及び前記相対速度の変化量に基づき、先行車の切替り変更を検出する先行車変更検出手段と、を設けた。
【０００６】
ここで、「先行車の切替り変更」とは、自車の前方を走行している制御対象の先行車が離脱し、先行車のさらに前方を走行していた先々行車が新たな先行車となる「離脱」、あるいは、自車と制御対象である先行車との間に車両が割込み、この割込み車両が新たな先行車となる「割込み」をいう。
【０００７】
【発明の効果】
よって、本発明の車間追従制御装置にあっては、先行車変更検出手段において、車間距離の変化量及び相対速度の変化量に基づき、先行車の切替り変更を検出するようにしたため、割込みや離脱により先行車が変更された場合、先行車の切替り前後での車間距離変化が少ないときでも確実に先行車の切替り変更を検出することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車間追従制御装置を実現する実施の形態を図面に基づいて説明する。
【０００９】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
図１は第１実施例の車間追従制御装置を示すブロック図である。
図１において、１は距離センサ、２は車速センサ、３は車間距離検出部（車間距離検出手段）、４は相対速度検出部（相対速度検出手段）、５は切替り状態検出手段（先行車変更検出手段）、６は離脱・割込み判断部（離脱判断部、割込み判断部）である。
【００１０】
すなわち、自車速を検出するための車速センサ２と、先行車との車間距離を計測するレーザーレーダやミリ波レーダ等の距離センサ１を有し、前記車速センサ２により検出された自車速と、前記距離センサ１により検出された先行車との車間距離情報に基づき設定された目標設定車間距離で先行車に追従するように自車速を制御する車間追従制御装置である。
【００１１】
前記車間距離検出部３は、距離センサ１により先行車が検出された場合、車間距離測定値に基づき、自車と先行車との車間距離を検出する。
【００１２】
前記相対速度検出部４は、距離センサ１により先行車が検出された場合、車間距離測定値と自車速により、自車と先行車の相対速度を検出する。
【００１３】
前記切替り状態検出手段５は、単位時間当たりの車間距離の変化量、及び、単位時間当たりの相対速度の変化量に基づき、先行車の切替り変更を検出する。
【００１４】
前記離脱・割込み判断部６は、車間距離変化Ｘが離脱判断設定値Ｚ１（第一の設定値：正値）以上である場合、若しくは、相対速度変化ＶＡが離脱判断設定値Ｙ１（第二の設定値：負値）以下である場合には、自車前方からの先行車離脱による先行車の切替り状態であると判断する。
【００１５】
また、車間距離変化Ｘが割込み判断設定値Ｚ２（第三の設定値：負値）以下である場合、若しくは、相対速度変化ＶＡが割込み判断設定値Ｙ２（第四の設定値：正値）以上である場合には、自車前方への新たな先行車の割込みによる先行車の切替りであると判断する。
【００１６】
図２は第１実施例の車間追従制御装置の基本ハード構成を示す図である。
図２において、７はセットスイッチ、８はキャンセルスイッチ、９は車間距離センサ、１０は車両信号送出手段、１１は追従制御用コントローラ、１２はエンジン出力制御装置、１３は変速機制御装置、１４は制動制御装置、１５は追従制御情報警報器である。
【００１７】
前記セットスイッチ７は、ドライバーが車間追従制御を開始するときに操作するスイッチで、スイッチ操作時の自車速が設定車速とされる。前記キャンセルスイッチ８は、ドライバーが車間追従制御を解除するときに操作するスイッチである。
【００１８】
前記車間距離センサ９は、前記距離センサ１と同様に、レーザーレーダやミリ波レーダ等により先行車の有無と、先行車の存在が検出されたときに送受時間により自車両と先行車との車間距離が計測される。
【００１９】
前記車両信号送出手段１０は、車両信号として車速信号やブレーキスイッチ信号や電子制御スロットル開度信号等を追従制御用コントローラ１１に送出する。
【００２０】
前記追従制御用コントローラ１１は、オートマチックトランスミッション４がＤレンジのとき、車間距離センサ９からの情報により先行車の有無と車間距離と相対速度を測定する。そして、先行車がいないときは、ドライバーがセットした車速で定速走行する。セットした車速より遅い先行車がいると、ドライバーがセットした車速を上限とし、車速に応じた車間距離を保ちながら先行車に追従走行する。さらに、ドライバーがセットした車速より遅い先行車が現れたときは減速走行する。また、セットした車速より遅い先行車がいなくなったときは、セットした車速までゆっくりと加速走行する。
【００２１】
なお、この追従制御用コントローラ１１には、図１の車間距離検出部３と相対速度検出部４と切替り状態検出手段５と離脱・割込み判断部６とが含まれる。
【００２２】
前記エンジン出力制御装置１２と変速機制御装置１３と制動制御装置１４は、前記追従制御用コントローラ１１での定速走行モード・減速走行モード・追従走行モード・加速走行モードに応じて、電子制御スロットルバルブの開閉によるエンジン出力の制御、変速機の変速段制御、ブレーキ液圧による制動制御の少なくとも一つの制御を実行する。
【００２３】
前記追従制御情報警報器１５は、ドライバーに対し音による警報を与える手段で、例えば、警報ブザー等が用いられる。
【００２４】
次に、作用を説明する。
【００２５】
［先行車切替り判断の全体処理］
図３は第１実施例装置の追従制御用コントローラ１１で実行される先行車切替り判断の全体処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００２６】
ステップＳ１では、車間追従制御装置のメインスイッチがＯＮに入った瞬間をスタート時点として、経過時間Ｔ＝０とし、信号取り込み回数Ｎ＝１とし、ステップＳ２へ移行する。
【００２７】
ステップＳ２では、Ｔ＝０時において、距離センサ１からの信号取り込みにより先行車との車間距離Ｘの初期値と、車速センサ２からの信号取り込みにより自車速度ＶＯの初期値と、が読み込まれ、ステップＳ３へ移行する。
【００２８】
ステップＳ３では、経過時間ＴをＴ＝Ｔ＋Ｔｓ（例：Ｔｓ＝１００ｍｓ）とし、信号取り込み回数ＮをＮ＝Ｎ＋１とし、ステップＳ４へ移行する。
【００２９】
ステップＳ４では、１制御周期Ｔｓ毎に、距離センサ１からの信号取り込みにより先行車との車間距離ＸＮと、車速センサ２からの信号取り込みにより自車速度ＶＯＮとが読み込まれ、ステップＳ５へ移行する。
【００３０】
ステップＳ５では、ステップＳ４にて今回読み込まれた車間距離ＸＮと自車速度ＶＯＮと、ステップＳ４にて前回読み込まれた車間距離ＸＮ−１と自車速度ＶＯＮ−１とにより先行車と自車との相対速度ＶＡＮが算出され、ステップＳ６へ移行する。なお、ステップＳ４での最初の読み込み時は、前回値である車間距離ＸＮ−１と自車速度ＶＯＮ−１を、ステップＳ２で読み込まれた車間距離Ｘと自車速度ＶＯとの初期値とする。
【００３１】
ステップＳ６では、追従制御用コントローラ１１の制御フラグにより車間追従制御ＯＮか否かが判断され、車間追従制御ＯＮの場合にはステップＳ７（先行車切替り判断処理）へ移行し、車間追従制御ＯＦＦの場合にはステップＳ８へ移行する。
【００３２】
ステップＳ７では、図４に示すフローチャートにしたがって先行車切替り判断処理が実行される。
【００３３】
ステップＳ８では、メインスイッチがＯＦＦか否かが判断され、ＯＮの場合はステップＳ３へ戻り、ＯＦＦの場合は車間追従制御システムを終了する。
【００３４】
すなわち、メインスイッチＯＮ時には、車間追従制御ＯＮか否かにかかわらず、先行車切替り判断処理で用いる車間距離と相対速度の算出が行われる。
【００３５】
［先行車切替り判断処理］
図４は図３のステップＳ７で実行される先行車切替り判断処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００３６】
ステップＳ７０では、１制御周期分の車間距離変化Ｘが、Ｘ＝（ＸＮ−ＸＮ−１）の式により算出され、ステップＳ７１へ移行する。
【００３７】
ステップＳ７１では、車間距離変化Ｘが離脱判断設定値Ｚ１（正値）以上であるか否かが判断され、Ｘ≧Ｚ１の場合にはステップＳ７２へ移行し、先行車離脱による先行車切替りと判断する。そして、Ｘ＜Ｚ１の場合にはステップＳ７３へ移行する。
【００３８】
ステップＳ７３では、車間距離変化Ｘが割込み判断設定値Ｚ２（負値）以下で有るか否かが判断され、Ｘ≦Ｚ２の場合にはステップＳ７４へ移行し、先行車割込みによる先行車切替りと判断する。そして、Ｘ＞Ｚ２の場合にはステップＳ７５へ移行する。
【００３９】
ステップＳ７５では、１制御周期分の相対速度変化ＶＡが、ＶＡ＝（ＶＡＮ−ＶＡＮ−１）の式により算出され、ステップＳ７６へ移行する。
ここで、ＶＡＮはＶ１Ｎ−ＶＯＮ（Ｖ１ＮはＮの時の先行車速度を表し、ＶＯＮはＮの時の自車速度を表す）で計算され、ＶＡＮ−１はＶ１Ｎ−１−ＶＯＮ−１（Ｖ１Ｎ−１はＮ−１の時の先行車速度を表し、ＶＯＮ−１はＮ−１の時の自車速度を表す）で計算される。
【００４０】
ステップＳ７６では、相対速度変化ＶＡが離脱判断設定値Ｙ１（負値）以下であるか否かが判断され、ＶＡ≦Ｙ１の場合にはステップＳ７７へ移行し、自車前方からの先行車離脱による先行車の切替りと判断する。そして、ＶＡ＞Ｙ１の場合にはステップＳ７８へ移行する。
【００４１】
ステップＳ７８では、相対速度変化ＶＡが割込み判断設定値Ｙ２（正値）以上であるか否かが判断され、ＶＡ≧Ｙ２の場合にはステップＳ７９へ移行し、自車前方への新たな先行車の割込みによる先行車の切替りであると判断する。そして、ＶＡ＜Ｙ２の場合にはステップＳ８０へ移行し、ステップＳ８０では、先行車切替り状況無しと判断する。
【００４２】
［離脱による先行車切替り判断作用］
▲１▼離脱パターン１
図５▲１▼に示すように、自車、車両Ａ、車両Ｂの速度はほぼ同じで流れに沿って安定走行している場合、先行車である車両Ａが離脱して、先行車が車両Ｂに切り替わった場合には、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ７０→ステップＳ７１→ステップＳ７２へと進む流れとなり、ステップＳ７２では、先行車離脱による先行車切替りと判断される。
【００４３】
すなわち、離脱直前の自車と車両Ａとの車間距離はＸ１と短いのに対し、車両Ａの離脱後、自車と車両Ｂとの車間距離Ｘ２は長くなり、車間距離変化Ｘ（Ｘ２−Ｘ１）は、離脱判断設定値Ｚ１以上となることによる。
【００４４】
▲２▼離脱パターン２
図５▲２▼に示すように、自車と車両Ａとの先に急減速している低速車両Ｂが存在し、車両Ａは車両Ｂとぎりぎりの車間距離で離脱し、自車は車両Ｂと接近してこれを先行車として捕捉した場合には、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ７０→ステップＳ７１→ステップＳ７３→ステップＳ７５→ステップＳ７６→ステップＳ７７へと進む流れとなり、ステップＳ７７では、先行車離脱による先行車切替りと判断される。
【００４５】
すなわち、離脱直前の自車と車両Ａとの車間距離はＸ１と、離脱後の自車と車両Ｂとの車間距離Ｘ２とは大差なく、車間距離変化Ｘ（Ｘ２−Ｘ１）は、離脱判断設定値Ｚ１未満となることで、車間距離変化Ｘでは離脱と判断されない。
【００４６】
しかし、車両Ｂの減速により自車速≒車速（車両Ａ）＞車速（車両Ｂ）という関係になり、相対速度変化ＶＡは、ＶＡ＝（ＶＢ−Ｖ２）−（ＶＡ−Ｖ１）≦Ｙ１となることで、相対速度変化ＶＡにより先行車離脱による先行車切替りと判断される。
【００４７】
▲３▼離脱パターン３
図５▲３▼に示すように、車線変更するために車両Ａが加速して離脱したときで、自車は車両Ａに追従して加速し、ある時点で先行車が車両Ｂに切り替わった時には、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ７０→ステップＳ７１→ステップＳ７３→ステップＳ７５→ステップＳ７６→ステップＳ７７へと進む流れとなり、ステップＳ７７では、先行車離脱による先行車切替りと判断される。
【００４８】
すなわち、離脱直前の自車と車両Ａとの車間距離はＸ１と、離脱後の自車と車両Ｂとの車間距離Ｘ２とは大差なく、車間距離変化Ｘ（Ｘ２−Ｘ１）は、離脱判断設定値Ｚ１未満となることで、車間距離変化Ｘでは離脱と判断されない。
【００４９】
しかし、自車と車両Ａの加速により、自車速≒車速（車両Ａ）＞車速（車両Ｂ）という関係になり、相対速度変化ＶＡは、ＶＡ＝（ＶＢ−Ｖ２）−（ＶＡ−Ｖ１）≦Ｙ１となることで、相対速度変化ＶＡにより先行車離脱による先行車切替りと判断される。
【００５０】
［割込みによる先行車切替り判断作用］
▲１▼割込パターン１
図６▲１▼に示すように、自車、車両Ａ、車両Ｂの速度はほぼ同じで流れに沿って安定走行している場合、先行車である車両Ｂと自車との間に車両Ａが割込み、先行車が車両Ａに切り替わった場合には、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ７０→ステップＳ７１→ステップＳ７３→ステップＳ７４へと進む流れとなり、ステップＳ７４では、先行車割込みによる先行車切替りと判断される。
【００５１】
すなわち、割込み直前の自車と車両Ｂとの車間距離はＸ１と長いのに対し、車両Ａの割込み後、自車と車両Ａとの車間距離Ｘ２は短くなり、車間距離変化Ｘ（Ｘ２−Ｘ１）は、離脱判断設定値Ｚ２以下となることによる。
【００５２】
▲２▼割込パターン２
図６▲２▼に示すように、自車の先行車である車両Ａが減速して離脱しようとしているところに、割込み車両Ｂが後方から加速して割り込んでくる場合には、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ７０→ステップＳ７１→ステップＳ７３→ステップＳ７５→ステップＳ７６→ステップＳ７８→ステップＳ７９へと進む流れとなり、ステップＳ７９では、先行車割込みによる先行車切替りと判断される。
【００５３】
すなわち、割込み前の自車と車両Ａとの車間距離はＸ１と、割込み後の自車と車両Ｂとの車間距離Ｘ２とは大差なく、車間距離変化Ｘ（Ｘ２−Ｘ１）は、割込み判断設定値Ｚ２を上回ることで、車間距離変化Ｘでは割込みと判断されない。
【００５４】
しかし、車両Ａの減速と車両Ｂの加速により自車速≒車速（車両Ａ）＜車速（車両Ｂ）という関係になり、相対速度変化ＶＡは、ＶＡ＝（ＶＢ−Ｖ２）−（ＶＡ−Ｖ１）≧Ｙ２となることで、相対速度変化ＶＡにより割込みによる先行車切替りと判断される。
【００５５】
▲３▼割込パターン３
図６▲３▼に示すように、車両Ｂが後方から急加速して割込み、その瞬間、先行車であった車両Ａが加速した場合には、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ７０→ステップＳ７１→ステップＳ７３→ステップＳ７５→ステップＳ７６→ステップＳ７８→ステップＳ７９へと進む流れとなり、ステップＳ７９では、先行車割込みによる先行車切替りと判断される。
【００５６】
すなわち、割込み前の自車と車両Ａとの車間距離はＸ１と、割込み後の自車と車両Ｂとの車間距離Ｘ２とは大差なく、車間距離変化Ｘ（Ｘ２−Ｘ１）は、割込み判断設定値Ｚ２を上回ることで、車間距離変化Ｘでは割込みと判断されない。
【００５７】
しかし、車両Ｂの加速割込みにより自車速≒車速（車両Ａ）＜車速（車両Ｂ）という関係になり、相対速度変化ＶＡは、ＶＡ＝（ＶＢ−Ｖ２）−（ＶＡ−Ｖ１）≧Ｙ２となることで、相対速度変化ＶＡにより割込みによる先行車切替りと判断される。
【００５８】
次に、効果を説明する。
第１実施例の車間追従制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００５９】
（１）　自車の前方を走行する先行車に自車を追従させる制御を行う車間追従制御装置において、自車と先行車との車間距離を検出する車間距離検出部３と、自車と先行車の相対速度を検出する相対速度検出部４と、車間距離変化Ｘ及び相対速度変化ＶＡに基づき、先行車の切替り変更を検出する切替り状態検出手段５と、を設けたため、割込みや離脱により先行車が変更された場合、先行車の切替り前後での車間距離変化が少ないときでも確実に先行車の切替り変更を検出することができる。
【００６０】
（２）　離脱・割込み判断部６は、車間距離変化Ｘが離脱判断設定値Ｚ１（正値）以上である場合、若しくは、相対速度変化ＶＡが離脱判断設定値Ｙ１（負値）以下である場合には、自車前方からの先行車離脱による先行車の切替り状態であると判断するようにしたため、車間距離変化Ｘが少ない場合でも相対速度変化ＶＡにより確実に離脱による先行車の切替りを判断することができる。
【００６１】
（３）　離脱・割込み判断部６は、車間距離変化Ｘが割込み判断設定値Ｚ２（負値）以下である場合、若しくは、相対速度変化ＶＡが割込み判断設定値Ｙ２（正値）以上である場合には、自車前方への新たな先行車の割込みによる先行車の切替りであると判断するようにしたため、車間距離変化Ｘが少ない場合でも相対速度変化ＶＡにより確実に割込みによる先行車の切替りを判断することができる。
【００６２】
以上、本発明の車間追従制御装置を第１実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この第１実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００６３】
例えば、先行車の切替り状態を検出した場合、ドライバーに対し、追従制御情報警報器１５（ブザー等）により報知するようにしても良いし、先行車の切替り状態をドライバーが視認できる位置に先行車切替り表示するようにしても良いし、さらに、報知と表示を併用するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の車間追従制御装置を示すブロック図である。
【図２】第１実施例の車間追従制御装置基本ハード構成を示す図である。
【図３】第１実施例装置の追従制御用コントローラで実行される先行車切替り判断の全体処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】図３のステップＳ７で実行される先行車切替り判断処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】離脱パターンを示す作用説明図である。
【図６】割込パターンを示す作用説明図である。
【符号の説明】
１　距離センサ
２　車速センサ
３　車間距離検出部（車間距離検出手段）
４　相対速度検出部（相対速度検出手段）
５　切替り状態検出手段（先行車変更検出手段）
６　離脱・割込み判断部（離脱判断部、割込み判断部）
７　セットスイッチ
８　キャンセルスイッチ
９　車間距離センサ
１０　車両信号送出手段
１１　追従制御用コントローラ
１２　エンジン出力制御装置
１３　変速機制御装置
１４　制動制御装置
１５　追従制御情報警報器
【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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