(57)【要約】【課題】  先行車両が存在するときに予め設定した車間距離を保って定車間距離走行を行う車間距離制御装置において、タイミングよく先行車両を追い越しできるようにする。【解決手段】  先行車両４０の走行速度が設定車速以下の場合、先行車両を追従するように自車両３０の制御を行う。このときの車間距離を制御するための目標車間距離領域５０は、自車両３０の前方に、車間距離センサ１４の検出範囲３１において、車線幅に相当する幅を横幅とし、自車両３０の幅方向中央を中心として、車両幅の両側にいくほど目標車間距離が短くなるように設定される。これによって、自車両を操作し自車両の幅方向中央を先行車両からずらすと、先行車両が目標車間距離領域５０から離れるので、自車両を加速することができ、タイミングよく先行車両を追い越しすることができる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先行車両を検出し当該先行車両から自車両までの車間距離を測定する先行車両検出手段と、目標車間距離で区画される目標車間距離領域を設定する目標車間距離領域設定手段とを備え、先行車両が検出されていない場合には、設定された設定速度で走行し、設定速度よりも遅い速度で走行する先行車両が検出された場合には、目標車間距離領域設定手段で設定された目標車間距離領域と、前記先行車両検出手段によって検出された車間距離とにしたがって所定の車間距離で先行車両に追従して走行するように車両制御を行う車間距離制御装置において、
前記目標車間距離領域設定手段は、自車両の幅方向中央を中心として、車両幅の両側にいくにしたがって目標車間距離が短縮するように前記目標車間距離領域を設定するようにしたことを特徴とする車間距離制御装置。
【請求項２】
先行車両を検出し当該先行車両から自車両までの車間距離を測定する先行車両検出手段と、目標車間距離で区画される目標車間距離領域を設定する目標車間距離領域設定手段とを備え、該先行車両が検出されていない場合には、設定された設定速度で走行し、設定速度よりも遅い速度で走行する先行車両が検出された場合には、目標車間距離領域設定手段で設定された目標車間距離領域と、前記先行車両検出手段によって検出された車間距離とにしたがって所定の車間距離で先行車両に追従して走行するように車両制御を行う車間距離制御装置において、
自車両の運転者による車線変更操作を検出する車線変更操作検出手段を備え、
前記目標車間距離領域設定手段は、前記車線変更操作検出手段によって自車両の運転者による車線変更操作が検出された場合に、車両の幅方向中央より前記検出された車線変更方向側の所定位置に自車両の前後方向に設定された所定の基準線から、少なくとも前記検出された車線変更方向とは反対の車両幅方向にいくにしたがって目標車間距離が短縮するように前記目標車間距離領域を設定することを特徴とする車間距離制御装置。
【請求項３】
前記目標車間距離領域設定手段は、前記車線変更操作検出手段によって自車両の運転者による車線変更操作が検出された場合に、前記目標車間距離領域をさらに前記基準線より車線変更方向に拡大するように設定することを特徴とする請求項２記載の車間距離制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両における車間距離を制御する車間距離制御装置に関し、とくに、先行車両が存在しないときに予め設定した車速で定車速走行を行い、先行車両が存在するときに予め設定した車間距離を保って定車間距離走行を行う車間距離制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自車両前方に電磁波を出射するとともに、反射波を受信することによって、先行車両と自車両との車間距離や相対速度を検出する先行車検出手段を備え、先行車両が検出されていない場合には、運転者によって設定された設定速度で走行し、設定速度よりも遅い速度で走行する先行車両が検出された場合には、所定の車間距離で先行車両に追従して走行する車両用走行制御装置が知られている。
【０００３】
このような車両用走行制御装置では、通常、図７に示すように、車線幅に相当する幅を横幅とし、電磁波の出射範囲３２内で自車両３０の先端より、所定の車間距離を目標車間距離領域７０として設定し、先行車両４０が目標車間距離領域７０に進入しないように、車間距離を保って自車両３０の走行を制御する。
【０００４】
しかしながら、このように設定された目標車間距離領域７０では、例えば設定速度よりも遅い速度で走行する先行車に追従して走行しているときに、車線変更を行って先行車両を追い抜く場合には、図８に示すように、自車両３０は先行車両４０と同じ車速で走行しながら車線変更を行い、そして車線幅方向で先行車両４０が完全に自車両の目標車間距離領域７０より離れてからでなければ加速できず追い越しのタイミングが遅れる問題があった。
【０００５】
この問題を解決するために、例えば特開２００２−１５４３４８号公報では、運転者の操作によって目標車間距離の設定、すなわち目標車間距離領域７０の距離範囲を一時的に縮小可能とし、加速可能な範囲を一時的に取得する方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００２−１５４３４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、この方法では、追い越すたび運転者による操作が必要で、追い抜きを繰り返すような場合には、操作が煩雑で、運転者にとって煩わしいという問題があった。
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、運転者による操作の煩わしさを解消するとともに、タイミングよく加速して先行車の追い越しができる車間距離制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、先行車両を検出し当該先行車両から自車両までの車間距離を測定する先行車両検出手段と、目標車間距離で区画される目標車間距離領域を設定する目標車間距離領域設定手段とを備え、先行車両が検出されていない場合には、設定された設定速度で走行し、設定速度よりも遅い速度で走行する先行車両が検出された場合には、目標車間距離領域設定手段で設定された目標車間距離領域と、前記先行車両検出手段によって検出された車間距離とにしたがって所定の車間距離で先行車両に追従して走行するように車両制御を行う車間距離制御装置において、前記目標車間距離領域設定手段は、自車両の幅方向中央を中心として、車両幅の両側にいくにしたがって目標車間距離が短縮するように前記目標車間距離領域を設定するようにした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、目標車間距離領域は車両の幅方向中央を中心として、車両幅方向にいくにしたがって目標車間距離が短縮するように設定されるので、自車両を横方向に移動して自車両の幅方向中央を先行車外にずらすだけで、先行車が目標車間距離領域から離れ、自車両を加速することができる。これによって、タイミングよく先行車両を追い越すことができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、発明の実施の形態を実施例により説明する。
図１は、本発明を適用した車間距離制御装置を搭載した車両の構成を示す図である。
図中、１ＦＬ、１ＦＲは従動輪としての前輪で、１ＲＬ、１ＲＲは駆動輪としての後輪である。後輪１ＲＬ、１ＲＲは自動変速機３、プロペラシャフト４、最終減速装置５および車軸６を介してエンジン２からの駆動力が伝達されて回転駆動される。
【００１０】
前輪１ＦＬ、１ＦＲおよび後輪１ＲＬ、１ＲＲには、各々制動力を発生する例えばディスクブレーキで構成されるブレーキアクチュエータ７が設けられている。
制動制御装置８は、図示しないブレーキペダルの踏み込み量に応じて、追従制御用コントローラ２０からの制動圧指令値ＰＢＲにしたがって、ブレーキアクチュエータ７内に制動油圧を発生し、各車輪に制動力を発生させている。
【００１１】
エンジン２には、その出力を制御するエンジン出力制御装置１１が設けられている。このエンジン出力制御装置１１では、図示しないアクセルペダルの踏み込み量および追従制御用コントローラ２０からのスロットル開度指令値θ＊に応じてエンジン２に設けられたスロットル開度を調整するスロットルアクチュエータ１２を制御するように構成されている。
自動変速機３の出力側には、配設された出力軸の回転速度を検出することにより、自車速Ｖｓを検出する車速センサ１３が配設されている。
【００１２】
一方、車両の先端には、車間距離センサ１４が設けられている。車間距離センサ１４は、レーザによるスキャニング測距器とマイクロコンピュータとを中心として構成されている電子回路であり、スキャニング測距器にて検出した先行車の角度や相対速度と、車速センサ１３からの自車速Ｖｓおよびウインカ信号とが、追従制御用コントローラ２０に出力される。
なお、本実施例においては、車間距離センサ１４をレーザによる測距器としたが、例えばミリ波等を用いるものであってもよい。
【００１３】
追従制御用コントローラ２０は、先行車両を捕捉しているときに先行車両との車間距離を目標車間距離に制御し、先行車両を捕捉していないときには、自車速Ｖｓを運転者が設定した設定車速Ｖｓｅｔに制御するよう制動圧指令値ＰＢＲおよび目標スロットル開度θ＊を制動制御装置８およびエンジン出力制御装置１１にそれぞれ出力する。
【００１４】
次に、追従制御用コントローラ２０における追従走行制御処理について説明する。
図２は、追従走行制御処理の流れを示すフローチャートである。
まず、ステップ１００において、車速センサ１３の検出値である自車速Ｖｓを読み込んで自車速の検出を行う。
ステップ１１０において、車間距離センサ１４の検出結果によって先行車の有無の判断を行う。先行車があった場合は、先行車の速度は設定車速Ｖｓｅｔ以下か否かを判断し、以下の場合には、ステップ１２０へ進む。
先行車がなく、またあっても、先行車の速度が設定車速Ｖｓｅｔより高い場合は、ステップ２００へ進み、ここで、自車両が設定車速Ｖｓｅｔで走行するように、目標スロットル開度θ＊をエンジン出力制御装置１１に出力して車両制御を行う。
【００１５】
ステップ１２０では、先行車両を追従するように走行制御を行う。
ステップ１３０では、ウインカ信号を入力し、ウィンカが操作されたか否かの判断を行う。ウィンカ操作がなかった場合は、ステップ１４０へ進む。
ステップ１４０では、先行車との車間距離を制御するための目標車間距離領域を算出する。
図３は、ウィンカ操作がなかった場合の目標車間距離領域を示す図である。
自車両３０の前方に、車間距離センサ１４の検出範囲３１において、車線幅に相当する幅を横幅とし、自車両３０の幅方向中央を中心として、車両幅の両側にいくほど短くなる目標車間距離で区画した目標車間距離領域５０を算出している。
【００１６】
すなわち、自車両の幅方向中央をｙ軸とし、自車両の先端でｙ軸と直角に交差する軸をｘ軸として、自車原点の座標軸を設定し、この座標空間において自車両の幅方向のｘに対して、以下の式（１）によって目標車間距離となるｙの値を算出して、目標車間距離領域５０を得ている。
ｙ＝−４ｓｖｘ２／ｗ２＋ｓｖ      （１）
但し、ｖは自車速度、ｓは設定車間時間、ｗは車線幅である。
なお設定車間時間ｓは、最大設定車間距離を現在の車速で走行する場合にかかる時間である。
【００１７】
一方、ステップ１３０でウインカが操作されたと検出した場合には、ステップ１９０へ進み、ここで、レーンチェンジ用目標車間距離領域を算出する。
図４は、ウィンカ操作があった場合のレーンチェンジ用の目標車間距離領域を示す図である。なお、図４では、右ウインカが操作され右車線へ車線変更が行われる場合を示している。
自車両３０の前方に、車間距離センサ１４の検出範囲３１において、基準線３２から、車線変更するとは反対の車両幅方向にいくほど目標車間距離が短くなるとともに、基準線３２より車線変更する方向に領域を拡大した目標車間距離領域６０を算出している。基準線３２は、車両の幅方向の中央から車線変更方向において車線幅の半分に相当する位置に自車両の前後方向（進行方向）に平行に設定される。
【００１８】
すなわち、自車両の幅方向中央をｙ軸とし、自車両の先端でｙ軸と直角に交差する軸をｘ軸として、自車原点の座標軸を設定し、この座標空間において自車両の幅方向のｘに対して、以下の式（２）によって目標車間距離となるｙの値を算出して、目標車間距離領域６０を得ている。
ｙ＝−４ｓｖ（ｘ−ｗ／２）２／ｗ２＋ｓｖ      （２）
【００１９】
ステップ１５０において、車間距離センサ１４の検出結果を入力し、すべての先行車に対する位置ベクトル（ｘ１、ｙ１）、相対速度ベクトル（ｖｘ１、ｖｙ１）を算出する。
ｘ１は先行車両側面横変位で、ｙ１は自車両の先端から先行車両の後端までの距離である。
ｖｘ１は先行車両側面横変位速度で、ｖｙ１は自車両との進行方向の相対速度である。
【００２０】
ステップ１６０において、算出した位置ベクトル（ｘ１、ｙ１）、と相対速度ベクトル（ｖｘ１、ｖｙ１）に基づいて、所定時間後の先行車両の位置を演算する。
ステップ１７０において、所定時間後に、目標車間距離領域５０または６０内に存在する先行車があるか否かを判断し、先行車両が存在しなければステップ２００で定速走行制御を行う。
所定時間後に、目標車間距離領域内に先行車が存在すれば、ステップ１８０において、エンジン出力制御装置１１と制動制御装置８を制御することによって、自車両を減速させ、先行車両との車間距離領域を制御する。ステップ１８０およびステップ２００の後は、ステップ１００に戻り、上記を繰り返す。
本実施例では、ステップ１１０が先行車両検出手段を構成している。また、ステップ１４０、ステップ１９０が、目標車間距離領域設定手段を構成している。
ステップ１３０が、自車両の車線変更操作を検出する車線変更操作検出手段を構成している。
【００２１】
本実施例は、以上のように構成され、先行車を追従して走行しているとき、ウインカが操作されなかった場合は、所定の車間距離を制御するための目標車間距離領域５０を車両の幅方向中央から、両側にいくほど目標車間距離が短くなるように設定したので、先行車両を追従するときは、最大の目標車間距離で先行車両と車間距離を保つことができる。
また、ドライバが自車両を横方向に移動するように操作し、図５に示すように自車両の幅方向中央を先行車両からずらすと、先行車両が目標車間距離領域５０から離れるので、自車両を加速することができる。横方向において先行車両が目標車間距離領域外に離れる必要のある従来に比べると、タイミングよく先行車両を追い越すことができる。
【００２２】
また、ウインカ操作があったことを検出した場合、図６に示すように、自車両３０の幅方向中央よりも、車線変更する側に設定された基準線から、車線変更する方向とは反対の方向にいくほど、目標車間距離が短くなるように目標車間距離領域６０が設定されるので、ウインカが操作された時点で、先行車両４０が目標車間距離領域６０から離れ、自車両３０を加速することができ、より早いタイミングで先行車両を追い越すことができる。
【００２３】
また、このときの目標車間距離領域６０は、基準線よりも車線変更方向に、領域を拡大しているから、車線変更時には、隣車線で先行車両の検出ができ、より安全に車線変更することができる。
なお、本実施例では、車線変更操作の検出にウインカの操作信号を利用したが、このほか、操舵角や、自車両の横方向の変位などを検出して利用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明を適用した車間距離制御装置を搭載した車両の構成を示す図である。
【図２】追従走行制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】ウィンカ操作がなかった場合の目標車間距離領域を示す図である。
【図４】ウィンカ操作があった場合の目標車間距離領域を示す図である。
【図５】ウィンカ操作がなかった場合の追い越しの軌跡を示す図である。
【図６】ウィンカ操作があった場合の追い越しの軌跡を示す図である。
【図７】従来例を示す図である。
【図８】従来例の追い越しの軌跡を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１ＦＬ、１ＦＲ      前輪
１ＲＬ、１ＲＲ      後輪
２      エンジン
３      自動変速機
４      プロペラシャフト
５      最終減速装置
６      車軸
７      ブレーキアクチュエータ
８      制動制御装置
１１    エンジン出力制御装置
１２    スロットルアクチュエータ
１３    車速センサ
１４    車間距離センサ
２０    追従制御用コントローラ
３０    自車両
３１    距離検出センサの検出範囲
３２    基準線
４０    先行車両
５０、６０、７０      目標車間距離領域
【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】
2005053295.tif 000009
【図８】
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