(57)【要約】【課題】  運転者の意志、好み、運転感覚に合った先行車追従制御の応答性を実現できる。【解決手段】  運転者が設定する目標車間距離が短いほど、また運転者による目標車間距離の変更量が大きいほど、また運転者による目標車間距離の変更時間間隔が短いほど、先行車追従制御における応答性を速くする。【選択図】  図１ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先行車と自車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、
運転者が手動で目標車間距離を設定するための目標車間設定手段と、
自車両の制駆動力を調節して前記車間距離検出値が前記目標車間距離となるように先行車に追従制御を行う追従制御手段とを備えた車両の走行制御装置において、
前記目標車間距離が短いほど前記追従制御手段の先行車追従制御における応答性を速くする応答制御手段を備えることを特徴とする車両の走行制御装置。
【請求項２】
先行車と自車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、
運転者が手動で目標車間距離を設定するための目標車間設定手段と、
自車両の制駆動力を調節して前記車間距離検出値が前記目標車間距離となるように先行車に追従制御を行う追従制御手段とを備えた車両の走行制御装置において、
前記目標車間距離の変更量が大きいほど前記追従制御手段の先行車追従制御における応答性を速くする応答制御手段を備えることを特徴とする車両の走行制御装置。
【請求項３】
先行車と自車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、
運転者が手動で目標車間距離を設定するための目標車間設定手段と、
自車両の制駆動力を調節して前記車間距離検出値が前記目標車間距離となるように先行車に追従制御を行う追従制御手段とを備えた車両の走行制御装置において、
前記目標車間距離の変更時間間隔が短いほど前記追従制御手段の先行車追従制御における応答性を速くする応答制御手段を備えることを特徴とする車両の走行制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの項に記載の車両の走行制御装置において、
前記応答制御手段は、前記目標車間設定手段により前記目標車間距離の設定が変更されても直ちに先行車追従制御における応答性を変更せず、所定時間後に設定変更後の目標車間距離に応じて先行車追従制御における応答性を変更することを特徴とする車両の走行制御装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかの項に記載の車両の走行制御装置において、
路面の状態が低μ路か否かを判定する路面状態判定手段を備え、
前記応答制御手段は、前記路面状態判定手段により低μ路であると判定された場合は先行車追従制御における応答性を速くしないことを特徴とする車両の走行制御装置。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれかの項に記載の車両の走行制御装置において、
自車両の暗所走行状態を検出する暗所走行検出手段を備え、
前記応答制御手段は、前記暗所走行検出手段により暗所走行状態が検出された場合は先行車追従制御における応答性を速くしないことを特徴とする車両の走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先行車がいる場合は車間距離が設定値となるように車間距離制御を行い、先行車がいない場合は車速が設定値となるように車速制御を行う車両の走行制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
先行車との車間距離が大きいほど車間距離制御系の制御ゲインを低減するようにした車両用追従走行制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
【特許文献１】特開平０８−２８２３３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の装置では、車間距離センサーにより検出した先行車との実際の車間距離に応じて制御ゲインを変更しているので、運転者の車間距離設定値の変更に対しは速やかに車両挙動を応答させることができないという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
運転者が設定する目標車間距離が短いほど、また運転者による目標車間距離の変更量が大きいほど、また運転者による目標車間距離の変更時間間隔が短いほど、先行車追従制御における応答性を速くする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、運転者の意志、好み、運転感覚に合った先行車追従制御の応答性を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明を、先行車がいる場合は車間距離が設定値となるように車間距離制御を行い、先行車がいない場合は車速が設定値となるように車速制御を行う先行車追従制御に適用した一実施の形態を説明する。
【０００８】
《発明の第１の実施の形態》
図１は第１の実施の形態の構成を示す。車間距離センサー１は先行車との車間距離Ｌnを検出する検出器であり、車速センサー２は自車速Ｖnを検出する検出器である。追従制御メインスイッチ３は走行制御装置の電源の入り、切りを行うスイッチである。設定車間スイッチ４は操作するたびに設定車間を「長」→「中」→「短」→「長」→「中」→・・・の順に３段階に切り換えるスイッチである。セット／コーストスイッチ５は、設定車速に例えば５０〜１００km/hの間の任意の車速を設定するとともに、押すたびに設定車速を例えば５km/hきざみで低減するスイッチである。リジューム／アクセラレートスイッチ６は、設定車速に先行車追従制御をキャンセルする前の設定車速を再設定するとともに、押すたびに設定車速を例えば５km/hきざみで増加するスイッチである。キャンセルスイッチ７は先行車追従制御をキャンセルするスイッチである。
【０００９】
走行制御コントローラー８はＣＰＵ８ａ、ＲＯＭ８ｂ、ＲＡＭ８ｃなどを備え、センサー１、２による車間距離と車速検出値、および操作スイッチ３〜７の操作に基づいてエンジン制御装置９、変速機制御装置１１およびブレーキ制御装置１３を制御して先行車追従制御を行う。具体的には、追従制御メインスイッチ３がオンの状態で走行車速が５０〜１００km/hの場合に、セット／コーストスイッチ５を押すと現在の走行車速を設定車速として記憶し、先行車追従制御を開始する。また、先行車追従制御のキャンセル状態においてリジューム／アクセラレートスイッチ６を押すとキャンセル前の設定車速で先行車追従制御を再開する。先行車追従制御中は、先行車がいる場合は設定車速を上限として車間距離が設定車間になるように車間距離制御を行い、先行車がいない場合は走行車速が設定車速となるように車速制御を行う。先行車追従制御中にセット／コーストスイッチ５を押すと、押すたびに設定車速が５km/hきざみで低減し、リジューム／アクセラレートスイッチ６を押すと、押すたびに設定車速が５km/hきざみで増加する。なお、先行車追従制御中にキャンセルスイッチ７を押すか、またはブレーキペダルが踏み込むと先行車追従制御をキャンセルする。
【００１０】
エンジン制御装置９は、走行制御コントローラー８からの加減速指令値に基づいてスロットルアクチュエーター１０によりスロットルバルブ開度を制御する。変速機制御装置１１は、走行制御コントローラー８からの変速指令値に基づいてシフトアクチュエーター１２により自動変速機の変速比を制御する。ブレーキ制御装置１３は、走行制御コントローラー８からの制動指令値に基づいてブレーキアクチュエーター１４により制動力を制御するとともに、アンチロックブレーキ制御を行う。ライトスイッチ１５はヘッドランプの点消灯を行うスイッチである。
【００１１】
走行制御コントローラー８は、先行車までの車間距離がＬn、自車速がＶnのときに、自車が先行車の位置に到達するまでの時間を車間時間Ｔo［sec］とすると、
Ｔo＝Ｌn／Ｖn  ・・・（１）
（１）式において車間時間Ｔoが一定になるような自車速Ｖnを目標車速Ｖn＊とする。
Ｖn＊＝Ｌn／Ｔo  ・・・（２）
この車間時間Ｔoという概念を取り入れることによって、（１）式から明らかなように自車速Ｖnが速いほど車間距離Ｌnを大きくとる必要がある。つまり、自車速Ｖnが速いほど目標とする車間距離が大きくなる。そして、運転者が設定車間を変更すると、走行制御コントローラー８はこの車間時間Ｔoを変更する。なお、この一実施の形態では自車速に応じて目標車間距離を変える例を示すが、自車速とは無関係に目標車間距離を一定としてもよい。
【００１２】
次に、走行制御コントローラー８は、目標車速Ｖn＊と実際の自車速Ｖnとの車速偏差ΔＶ（＝Ｖn＊−Ｖn）に基づいて加減速指令値αを演算する。
α＝kp_eng・ΔＶ＋ki_eng・∫ΔＶdt＋kd_eng・dΔＶ/dt  ・・・（３）
（３）式において、kp_eng、ki_eng、kd_engはそれぞれ先行車追従制御における比例ゲイン、積分ゲイン、微分ゲインである。さらに、走行制御コントローラー８は車速偏差ΔＶに基づいて制動液圧Ｐnを演算する。
Ｐn＝−kp_brk・ΔＶ−ki_brk・ΔＶ＋kd_brk・ΔＶ  ・・・（４）
（４）式において、kp_brk、ki_brk、kd_brkはそれぞれ先行車追従制御における比例ゲイン、積分ゲイン、微分ゲインである。これらの式についての詳細は、例えば特開平０８−２８２３３０号公報などに記載されているので、ここでは説明を省略する。
【００１３】
図２は、走行制御コントローラー８のＲＯＭ８ｂに記憶されている制御ゲインマップを示す。設定車間「長」、「中」、「短」に応じて比例ゲインkp_eng、kp_brk、積分ゲインki_eng、ki_brk、微分ゲインkd_eng、kd_brk（以下、これらをまとめて「制御ゲイン」と呼ぶ）を予め設定し、ＲＯＭ８ｂに記憶しておく。制御ゲインはいずれも、図２に示すように設定車間が短いほど高い値に設定される。
【００１４】
図３は走行制御プログラムを示すフローチャートである。走行制御コントローラー８は先行車追従制御中、繰り返しこの制御プログラムを実行する。ステップ１において車速センサー２により自車速Ｖnを検出するとともに、車間距離センサー１により車間距離Ｌnを検出する。続くステップ２では設定車間スイッチ４により設定され、ＲＡＭ８ｃに記憶されている設定車間を読み込む。ステップ３で設定車間に対する先行車追従制御の制御ゲインを決定する。上述したように、ＲＯＭ８ｂに記憶されている制御ゲインマップを参照し、設定車間の「長」、「中」、「短」に対応する比例ゲインkp_eng、kp_brk、積分ゲインki_eng、ki_brk、微分ゲインkd_eng、kd_brkを決定する。
【００１５】
走行制御コントローラー８は車速センサー２からの情報に基づいて車輪のスリップ率を計算し、不図示の加速度センサーから入力する車両の加速度とスリップ率とから路面の摩擦係数μを求める。そして、この摩擦係数μが所定の値より小さい場合、低μ路を走行していると判断する。さらに、走行制御コントローラー８は、ライトスイッチ１５によるヘッドライトの点灯状態を入力する。そして、低μ路を走行していると判断される場合、あるいはヘッドライトが点灯されて暗い所を走行していると判断される場合は制御ゲインを大きくせず、設定車間が「中」または「短」の場合であっても図２の波線に示すように設定車間が「長」の場合の制御ゲインとする。これにより、低μ路走行時や暗所走行時には先行車追従制御における応答性が緩やかなものとなり、安全な走行を実現できる。
【００１６】
また、運転者が設定車間スイッチ４を操作して設定車間を変更しても直ちに変更後の設定車間に切り換えず、図４に示すように不感時間ａを設け、運転者による設定車間変更後、不感時間ａの間はもとのままとし、不感時間ａ後に設定車間を実際に切り換えるものとする。図４において、時刻ｔ１〜ｔ２で設定車間が「長」から「短」へ変更されたときに、不感時間ａの間は実際に設定車間を切り換えないから、「短」に変更された時刻ｔ２から不感時間ａ後の時刻ｔ３で設定車間を実際に「短」へ切り換える。同様に、時刻ｔ４で「短」から「長」に変更されても直ちに設定車間を切り換えず、不感時間ａ後の時刻ｔ５で設定車間を実際に「長」に切り換える。また、時刻ｔ６で「長」から「中」に変更されても直ちに設定車間を切り換えず、不感時間ａ後の時刻ｔ７で設定車間を実際に「中」に切り換える。これにより、運転者が設定車間の変更操作を間違えても、設定車間の頻繁な切り替わりが防止される。
【００１７】
ステップ４において上記（２）式により目標車速Ｖn＊を演算する。次に、ステップ５では上記（３）式により加減速指令値αを演算する。ステップ６で加減速指令値αが正か、つまり加速指令であるか否かを判定する。加減速指令値αが正の場合はステップ７へ進み、ブレーキ制御装置１３へ制動液圧を減圧する制動指令値を出力する。ブレーキ制御装置１３はブレーキアクチュエーター１４を駆動して制動液圧を減圧する。その後、ステップ８でエンジン制御装置９へ車両を加速させるための加速指令値αを出力する。エンジン制御装置９はスロットルアクチュエーター１０を駆動して加速指令値αに応じたスロットルバルブ開度とする。
【００１８】
一方、ステップ６で加減速指令値αが負、つまり減速指令と判定された場合は、ステップ９で上記（４）式により制動液圧Ｐnを演算する。続くステップ１０でエンジン制御装置９へスロットルバルブの閉じ指令を出力する。エンジン制御装置９はスロットルアクチュエーター１０を駆動してエンジンのスロットルバルブを閉じる。その後、ステップ１１でブレーキ制御装置１３へ制動液圧Ｐnを出力して減速を指令する。ブレーキ制御装置１３はブレーキアクチュエーター１４を駆動して制動液圧をＰnに調節する。
【００１９】
なお、第１の実施の形態では、「長」、「中」、「短」の３種類の設定車間を切り換える例を示したが、設定車間の種類については第１の実施の形態に限定されない。また、目標車速Ｖn＊、加減速指令値αおよび制動液圧Ｐnの演算方法は上述した第１の実施の形態の演算方法に限定されない。
【００２０】
このように第１の実施の形態によれば、設定車間が短いほど先行車追従制御における応答性を速くするようにしたので、運転者の意志、好み、運転感覚に合った先行車追従制御の応答性を実現できる。
【００２１】
《発明の第２の実施の形態》
上述した第１の実施の形態では、設定車間の「長」、「中」、「短」に応じて先行車追従制御における制御ゲインを設定する例を示した。この第２の実施の形態は、設定車間の種類に応じた制御ゲイン調整ではなく、設定車間を切り換えたときの切り換え中（車間距離の変更中）における制御ゲインを、切り替わった後の通常の制御ゲインよりも大きくするものである。そして、さらに設定車間が「長」から「短」へ、または「短」から「長」へ２段階に変更された場合は１段階に変更された場合よりも制御ゲインを高くする。
【００２２】
図５は、走行制御コントローラー８のＲＯＭ８ｂに記憶されている制御ゲインマップを示す。設定車間の変更量に応じて上述した比例ゲインkp_eng、kp_brk、積分ゲインki_eng、ki_brk、微分ゲインkd_eng、kd_brkを予め設定し、ＲＯＭ８ｂに記憶しておく。比例ゲインkp_eng、kp_brk、積分ゲインki_eng、ki_brk、微分ゲインkd_eng、kd_brkはいずれも、図５に示すように設定車間の変更量が大きいほど、この例では２段階に変更された場合に高い値に設定される。
【００２３】
なお、この第２の実施の形態は、図３のステップ２〜３の代わりに、車両の走行状態が通常の追従制御中であるか、設定車間を１段階切り換え中であるか、または設定車間を２段階切り換え中であるかを判別するステップ、およびその状態に応じて図５のマップに応じた制御ゲインを設定するステップとを備えている。設定車間の切り換え中から通常の追従制御に変わるタイミングとしては、例えば車間距離が目標車間距離に対して所定の範囲内に所定時間収まった時点で通常の追従制御になったと判断すればよい。その他の構成と動作については第１の実施の形態と同様であり、図示と説明を省略する。また、この第２の実施の形態では、「長」、「中」、「短」の３種類の設定車間に対して２段階に変更された場合と１段階に変更された場合とで先行車追従制御の制御ゲインを変更する例を示したが、設定車間の種類と変更段数はこの一実施の形態に限定されない。設定車間の種類と変更段数が多い場合でも、設定車間の変更量すなわち変更段数が多いほど制御ゲインを高くする。
また、この一実施の形態では設定車間を１段変更した場合と２段変更した場合とで制御ゲインの大きさを変えているが、切り換え段数に関わらず設定車間の変更時はすべて同じ制御ゲインにしてもよい。また、先の第１の実施の形態のように、設定車間に応じて制御ゲインの大きさが異なる場合、切り換え先の設定車間に対して、切り換え時の段数に応じた補正量だけ制御ゲインを大きくするようにしてもよい。すなわち、設定車間が「短」のときの制御ゲインをＫsとした場合、設定車間を「中」から「短」に変更した場合の車間距離変更中の制御ゲインを（Ｋs＋ΔＫ１）、設定車間を「長」から「短」に変更した場合の車間距離変更中の制御ゲインを（Ｋs＋ΔＫ２）とし、ΔＫ１＜ΔＫ２とする。
【００２４】
このように第２の実施の形態によれば、設定車間の変更量が大きいほど先行車追従制御における応答性を速くするようにしたので、運転者の意志、好み、運転感覚に合った先行車追従制御の応答性を実現できる。
【００２５】
《発明の第３の実施の形態》
設定車間の変更時間が短いほど先行車追従制御における制御ゲインを高くするようにした第３の実施の形態を説明する。
【００２６】
この第３の実施の形態では、図６に示すように、運転者が設定車間を変更した時点から実際に設定車間が切り替わるまでの時間を設定車間切り替わり時間τ［sec］と定義する。図６に示す例では、設定車間「長」で時刻ｔ０から先行車追従制御が開始され、時刻ｔ１で「長」から「中」へ、さらに時刻ｔ２で「中」から「短」へ変更されており、この場合は時刻ｔ０から実際に設定車間が「長」から「短」へ切り替わる時刻ｔ３までが設定車間切り替わり時間τである。同様に、設定車間が「中」から「短」へ変更された時刻ｔ２から設定車間が「短」から「長」へ実際に切り替わる時刻ｔ５までが設定車間切り替わり時間τである。さらに、設定車間が「短」から「長」へ変更された時刻ｔ４から設定車間が「長」から「中」へ実際に切り替わる時刻ｔ７までが設定焦点検出切り替わり時間τである。なお、不感時間ａの間に設定車間が変更された場合は、設定車間切り替わり時間τとしない。
【００２７】
図７は、走行制御コントローラー８にＲＯＭ８ｂの記憶されている制御ゲインマップを示す。第３の実施の形態では、図７に示すように、設定車間切り替わり時間τ［sec］が例えば５［sec］より長い場合は設定車間切り替わり時間τが長いとし、５［sec］以下の場合は設定車間切り替わり時間τが短いとする。設定車間切り替わり時間τ［sec］が短い場合は長い場合に比べて先行車追従制御における制御ゲインを高くする。
また、この一実施の形態においても、上述した第１の実施の形態のように設定車間に応じて制御ゲインの大きさが異なる場合、切り換え先の設定車間に対して設定車間切り替わり時間τに応じた補正量だけ制御ゲインを大きくするようにしてもよい。すなわち、設定車間が「短」のときの制御ゲインをＫsとした場合、設定車間切り替わり時間τが５秒より長い場合の車間距離変更中の制御ゲインを（Ｋs＋ΔＫ１）（またはＫsのままでもよい）、設定車間切り替わり時間τが５秒以下の場合の車間距離変更中の制御ゲインを（Ｋs＋ΔＫ２）とし、ΔＫ１＜ΔＫ２とする。
【００２８】
なお、この第３の実施の形態は、上述した第１の実施の形態に対し制御ゲインの決定方法が異なるのみで、構成と動作については第１の実施の形態と同様であり、図示と説明を省略する。
【００２９】
このように第３の実施の形態によれば、設定車間の変更時間間隔が短いほど先行車追従制御における応答性を速くするようにしたので、運転者の意志、好み、運転感覚に合った先行車追従制御の応答性を実現できる。
【００３０】
特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、車間距離センサー１が車間距離検出手段を、車速センサー２が自車速検出手段を、設定車間スイッチ４が目標車間設定手段を、走行制御コントローラー８、エンジン制御装置９およびブレーキ制御装置１３が追従制御手段を、走行制御コントローラー８が応答制御手段を、ブレーキ制御装置１３が路面状態判定手段を、ライトスイッチ１５が暗所走行検出手段をそれぞれ構成する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１の実施の形態の構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態の設定車間に対する先行車追従制御の制御ゲインのマップ例を示す図である。
【図３】第１の実施の形態の走行制御プログラムを示すフローチャートである。
【図４】設定車間の変更に対する設定車間の切り替わり不感時間ａを説明する図である。
【図５】第２の実施の形態の設定車間に対する先行車追従制御の制御ゲインのマップ例を示す図である。
【図６】設定車間の変更に対する設定車間切り替わり時間τを説明する図である。
【図７】第３の実施の形態の設定車間に対する先行車追従制御系の制御ゲインのマップ例を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  車間距離センサー
２  車速センサー
３  追従制御メインスイッチ
４  設定車間スイッチ
５  セット／コーストスイッチ
６  リジューム／アクセラレートスイッチ
７  キャンセルスイッチ
８  走行制御コントローラー
８ａ  ＣＰＵ
８ｂ  ＲＯＭ
８ｃ  ＲＡＭ
９  エンジン制御装置
１０  スロットルアクチュエーター
１１  変速機制御装置
１２  シフトアクチュエーター
１３  ブレーキ制御装置
１４  ブレーキアクチュエーター
１５  ライトスイッチ
【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】
2005335496.tif 000007
【図６】
2005335496.tif 000008
【図７】
2005335496.tif 000009