(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
実車速が目標車速を保つように車両の走行用アクチュエータを制御する定速走行制御手段と、
自車と先行車の車間距離を検知する車間距離検知手段と、
該車間距離検知手段により検出された先行車との車間距離が目標車間距離になるように車両の走行用アクチュエータを制御する車間距離制御手段とを有する車間距離制御装置において、
前記目標車間距離を実車速に応じて設定する目標車間距離設定手段と、
前記目標車間距離設定手段により設定された目標車間距離と、前記車間距離検知手段により検知された実車間距離との偏差を検出する偏差検出手段と、
前記偏差検出手段により検出された偏差が第１所定値以下となった時に、前記目標車間距離設定手段に前記目標車間距離の設定動作を行わせる第１の起動手段と、
前記第１起動手段が目標車間距離の設定動作を行ってからの時間を計測する時間計測手段と、
前記時間計測手段が検出した時間に応じた値に前記第１所定値を設定する第１所定値設定手段とを有することを特徴とする車間距離制御装置
【請求項２】
実車速が目標車速を保つように車両の走行用アクチュエータを制御する定速走行制御手段と、
自車と先行車の車間距離を検知する車間距離検知手段と、
該車間距離検知手段により検出された先行車との車間距離が目標車間距離になるように車両の走行用アクチュエータを制御する車間距離制御手段とを有する車間距離制御装置において、
前記目標車間距離を実車速に応じて設定する目標車間距離設定手段と、
前記目標車間距離設定手段により設定された目標車間距離と、前記車間距離検知手段により検知された実車間距離との偏差を検出する偏差検出手段と、
前記偏差検出手段により検出された偏差が第１所定値以下となった時に、前記目標車間距離設定手段に前記目標車間距離の設定動作を行わせる第１の起動手段と、
前記偏差検出手段が検出した偏差が前記第１所定値より大きい第２所定値以上となった時に、前記目標車間距離設定手段に前記目標車間距離の設定動作を行わせる第２起動手段を有することを特徴とする車間距離制御装置
【請求項３】
自車と先行車の相対速度を検知する相対速度検知手段と、
前記相対速度検知手段が検出した相対速度に応じた値に前記第２所定値を設定する第２所定値設定手段とを有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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車速を一定速度に制御する定速走行中において、衝突防止のため先行車との車間距離を所定の距離に保つように車速を制御して追従走行を行う車間距離制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高速道路等での走行時等に便利な制御装置として車間距離制御装置がある。この車間距離制御装置は、車速を所望の車速に保つ定速走行制御中に、衝突防止のためにレーダ等で測定された車間距離を用いて車速を制御して安全車間距離を保つ制御を行う。このような車間距離制御装置では、一定の車速での走行中に先行車を検知すると、自車の速度を減速、或いは加速して、検知した先行車に追随する自車の車速に応じた車間距離に調整するように制御する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これまでの車間距離制御装置では、予め演算テーブル等に車速に応じた目標車間距離を設定し、測定した車間距離がこの目標車間距離となるように車速を制御していた。例えば図６に示すように車速と車間距離の関係（概略、適正車間距離は車速の２乗に比例する）を記憶しておき、ここから測定した車速に対応した車間距離を読み出し、目標車間距離とする。
【０００４】
このような車間距離制御では、前方車両を検知した場合、図７に示すように、実車間距離の減少に伴って車速を低下する制御が行われるため、目標車間距離も低下する。このため、実車間距離と目標車間距離の差が大きくなり、場合によっては、実車間距離と目標車間距離の大きさの関係が反転する。この場合、今度は加速制御を行うことになり、その結果、再度実車間距離と目標車間距離の大きさの関係が反転すことが生じる場合があり、今度は減速制御となる。このような制御状態になると、減速と加速が繰り返し行われ、乗り心地が悪くなる問題がある。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するもので、車間距離制御を適切に行い、乗り心地等が良好な車間距離制御装置を実現することを特徴とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の課題を解決するもので、実車速が目標車速を保つように車両の走行用アクチュエータを制御する定速走行手段と、自車と先行車の車間距離を検知する車間距離検知手段と、該車間距離検知手段により検出された先行車との車間距離が目標車間距離になるように車両の走行用アクチュエータを制御する車間距離制御手段とを有する車間距離制御装置において、前記目標車間距離を実車速に応じて設定する目標車間距離設定手段と、前記目標車間距離設定手段により設定された目標車間距離と、前記車間距離検知手段により検知された実車間距離との偏差を検出する偏差検出手段と、前記偏差検出手段により検出された偏差が第１所定値以下となった時に、前記目標車間距離設定手段に前記目標車間距離の設定動作を行わせる第１起動手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
また、前記第１起動手段が目標車間距離の設定動作を行ってから時間を計測する時間計測手段と、前記時間計測手段が検出した時間に応じた値に前記第１所定値を設定する第１所定値設定手段とを有することを特徴とする。また、前記偏差検出手段が検出した偏差が前記第１所定値より大きい第２所定値以上となった時に、前記目標車間距離設定手段に前記目標車間距離の設定動作を行わせる第２起動手段を有することを特徴とする。
【０００８】
また、自車と先行車の相対速度を検知する相対速度検知手段と、前記相対速度検知手段が検出した相対速度に応じた値に前記第２所定値を設定する第２所定値設定手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
【実施例】
次に、本発明の一実施例である車間距離制御装置を説明する。図１は、本発明の一実施例における車間距離制御装置の構成を示す構成図である。
１は、ミリ波やレーザ光線等の電磁波を用いて、先行車等との車間距離等を検出して信号出力するレーダ装置である。レーダ装置１は、車両前方にむけてミリ波やレーザ光線等の電磁波を放射し、前方物体からの反射エコー信号を受信し、受信したエコー信号から前車との車間距離、或いは相対速度を演算し、演算結果を出力する。２は、車輪の回転速度等を検出して自車の速度を出力する車速センサである。３は、定速走行制御中に手動操作で速度を上げるために操作するアクセルスイッチで、ハンドル付近に設置される。４は、定速走行制御中に手動操作で速度を下げるために操作するコーストスイッチで、ハンドル付近に設置される。５は、定速走行制御における走行速度を設定するためのセットスイッチで、ハンドル付近に設置され、運転者が操作した時の実際の速度が定速走行制御の目標車速として設定される。６は、車間距離制御、定速走行制御等を行うためのマイコン（マイクロコンピュータ）で、ＣＰＵ６１、ＲＡＭ６２、ＲＯＭ６３等で構成される。なお、ＣＰＵ６１は入力された信号やプログラムに基づき演算制御等を行う機能素子、ＲＡＭ６２は例えば演算用のデータが記憶される書換え可能な記憶素子、ＲＯＭ６３は例えば制御用のプログラムやデータが記憶される読み出し専用の記憶素子である。７は、エンジンの吸気管に設置されてスロットル弁を回動しその開度をマイコン６からの入力信号に応じて加減して調整するスロットルアクチュエータであり、ステッピングモータ等により構成される。８は、マイコン６からの信号に応じてブレーキを駆動するブレーキアクチュエータで、ブレーキの油圧系統に設けられた油圧バルブ等により構成される。
【００１０】
次に、車間距離制御に関し制御部１の行う処理を説明する。
図２は制御部１の行う車間距離制御のフローチャートである。この処理は、車間距離制御装置が起動している状態（車間距離制御中）で、他の定速走行制御処理等の車両制御処理と共に繰り返し行われる。ステップＳ１では、適正車間距離Ｄｖを演算し、ステップＳ２に移る。この適正車間距離Ｄｖの演算は、図６に示すように車速と車間距離の関係（概略、適正車間距離は車速の２乗に比例する）を記憶しておき、現在の車速に対応した車間距離を読み出し、適正車間距離Ｄｖとする。ステップＳ２では、車間距離の第２偏差値ΔＤ2 ＝ｆ（Ｖｒ）を演算し、ステップＳ３に移る。この第２偏差値ΔＤ2 は、目標車間距離の設定動作を開始させる第２起動手段の起動閾値となるものであって、図５に示すように、第２偏差値ΔＤ2 と、自車と先行車の相対速度Ｖｒとの関係（相対速度Ｖｒの１次関数で、相対速度Ｖｒが０でオフセット値Ｆとする）を記憶しておき、相対速度Ｖｒに対応した第２偏差値ΔＤ2 を読み出す方法により算出される。図５に示したように本実施例では、相対速度Ｖｒが大きいほど、つまり接近の度合いが高いほど第２偏差値ΔＤ2 を大きく設定したが、これは接近の度合いが高いほど現在の実車間距離Ｄｔと目標車間距離Ｄｋが急速に接近しており実車間距離Ｄｔと目標車間距離Ｄｋとの差が比較的大きな段階から目標車間距離Ｄｋを再設定しないと制御が遅れて、適切な走行制御を行えないためである。なお、オフセットＦおよび傾きは、適切な実車間距離Ｄｔで第１偏差値ΔＤ1 による制御が始まるように設定した定数である。ステップＳ３では、（実車間距離Ｄｔ−目標車間距離Ｄｋ）の値が第２偏差値ΔＤ2 より大きいか判断し、大きければステップＳ６に移り、大きくなければステップＳ４に移る。ステップＳ４では、車間距離の第１偏差値ΔＤ1 ＝ｇ（ｔ）を演算し、ステップＳ５に移る。この車間距離の第１偏差値ΔＤ1 は、目標車間距離の設定動作を行わせる第１起動手段の起動閾値となるものであって、図４に示すように車間距離の第１偏差値ΔＤ1 と、目標車間距離Ｄｋ更新後の経過時間ｔとの関係（更新後の経過時間ｔの１次関数で、時間ｔが０でオフセット値Ｃとする）を記憶しておき、更新後の経過時間ｔに対応した第１偏差値ΔＤ1 を読み出す方法により算出される。図４に示したように本実施例では、更新後の経過時間ｔが大きくなると、第１偏差値ΔＤ1 を大きくするようにしたが、これは一旦固定（ステップＳ４、ステップＳ５Ｎの経路が継続）した目標車間距離Ｄｋが続き、その経過時間ｔが長くなりすぎないように、経過時間ｔが大きいほどＤｔとＤｋの偏差が同一水準でも更新判断が出易くなるよう条件を設定したものである。なお、オフセットＣ及び傾きは、目標車間距離Ｄｋの設定後、次に更新するまでの時間間隔が適切な水準になるよう設定した定数である。ステップＳ５では、（実車間距離Ｄｔ−目標車間距離Ｄｋ）の値が第１偏差値ΔＤ1 より大きいか判断し、大きくなければステップＳ６に移り、大きければステップＳ８へ移る。ステップＳ６では、演算した適正車間距離Ｄｖをもって目標車間距離Ｄｋを更新し、ステップＳ７に移る。ステップＳ７では、目標車間距離Ｄｋの更新からの経過時間を計測するカウンタｔを０とし、ステップＳ８へ移る。ステップＳ８��は、スロットルアクチュエータ７、ブレーキアクチュエータ８等の制御量を演算し、ステップＳ９へ移る。ステップＳ９では、スロットルアクチュエータ７、ブレーキアクチュエータ８等へ制御量信号を出力し、本処理を終わる。なお、第２偏差値ΔＤ2 は第１偏差値ΔＤ1 より大きな数値となるよう設定されている。
【００１１】
以上のような処理により、車間距離制御が始まった段階では、車間距離制御の基本的な動作（車速に基づく適正車間距離Ｄｖを目標車間距離Ｄｋとした制御）が行われる。次に、先行車との車間距離が縮まり、実車間距離Ｄｔと目標車間距離Ｄｋとの差が第２偏差値ΔＤ2 となると、第１偏差値ΔＤ1 を用いた車間距離制御の動作に切換えられる。この動作切換えが行われると、目標車間距離Ｄｋには動作が切換った時点の適正車間距離Ｄｖの値が用いられ、次に述べる目標車間距離Ｄｋの更新の時点まで目標車間距離Ｄｋは固定してもちいられる。また、同時に経過時間のカウンタｔがリセットされる。その後、このカウンタｔに基づく第１偏差値ΔＤ1 を用いて目標車間距離Ｄｋの更新の判断動作が行われる。更新判断動作中に、実車間距離Ｄｔと目標車間距離Ｄｋとの差が第１偏差値ΔＤ1 （図４で求める）に達すると、目標車間距離Ｄｋがその時点の車速に基づく適正車間距離Ｄｖの値に更新される。このようにして設定、更新された目標車間距離Ｄｋに基づき、実車間距離Ｄｔと目標車間距離Ｄｋとの差異が判断され、車間距離制御の基本的な動作である車速の加減速制御が行われる。なお、更新した時点で時間カウンタｔはリセットされる。このようにして、実車間距離Ｄｔが目標車間距離Ｄｋに近づき、車速に応じた車間距離に収斂する。
【００１２】
その状況を、次に図３を用いて説明する。
図３は、車速Ｖと車間距離Ｄの推移図である。縦軸を車速Ｖ、および車間距離Ｄ、横軸を経過した時間ｔとし、車間距離制御による車速Ｖ、および車間距離Ｄの変化状況を示している。本図では、Ｄｔは現在の実車間距離、Ｄｋは目標車間距、Ｄｖは現在の車速に応じた適正車間距離、ΔＤ1 は第１偏差値、ΔＤ2 は第２偏差値である。
【００１３】
図３の時刻０では、車速に基づく適正車間距離Ｄｖ（ステップＳ１）を目標車間距離Ｄｋとし、車間距離制御の基本的な動作が行われており、時間経過とともに車速を減速しながら実在の車間距離Ｄｔを目標車間距離Ｄｋへ漸次近づけている。時間が経過しても、（実車間距離Ｄｔ−目標車間距離Ｄｋ）が第２偏差値ΔＤ2 （ステップＳ２）よりも大きい間は、基本的な車間距離制御の動作が継続される。
【００１４】
次に、時刻ｔA は縮小してきた車間距離の差異（実車間距離Ｄｔ−目標車間距離Ｄｋ）が第２偏差値ΔＤ2 に達した（ステップＳ３で判断）時点であって、この時点で、目標車間距離Ｄｋが時刻ｔA での車速に応じた適正車間距離Ｄｖに設定（ステップＳ４、ステップＳ５Ｙの経路）される。引き続き、時間経過と共に実車間距離Ｄｔが減少しても、車間距離の差異（実車間距離Ｄｔ−目標車間距離Ｄｋ）が第１偏差値ΔＤ1 （ステップＳ４）に到達するまでの経過時間ｔ1 の間は、目標車間距離Ｄｋは経過時間ｔ1 の間、時刻ｔA で設定された値に固定・保持（ステップＳ４、ステップＳ５Ｙの経路）される。
【００１５】
次に、時刻ｔB は縮小してきた車間距離の差異（実車間距離Ｄｔ−目標車間距離Ｄｋ）がΔＤ11（第１偏差値ΔＤ1 ）に達した（ステップＳ５で判断）時点であって、この時点で、目標車間距離Ｄｋが時刻ｔB での車速に応じた適正車間距離Ｄｖに設定・更新（ステップＳ６）される。この目標車間距離Ｄｋ（時刻ｔB での適正車間距離Ｄｖの値）は、続く時間ｔ2 を経過して時刻ｔC に到り、車間距離の差異（実車間距離Ｄｔ−目標車間距離Ｄｋ）がΔＤ12（第１偏差値ΔＤ1 ）に到達する（時刻ｔC ）まで固定して用いられる。以後、同様に目標車間距離Ｄｋの更新が繰り返される。
【００１６】
以上のように、車間距離の差異（実車間距離Ｄｔ−目標車間距離Ｄｋ）が第２偏差値ΔＤ2 （相対速度により可変）以下では、目標車間距離Ｄｋを固定し、併せて固定する期間を車間距離の差異が第１偏差値ΔＤ1 以上の期間とし、この目標車間距離Ｄｋに基づいて車間距離制御の基本的な動作を行うので、時間経過とともに車速を減速しながら実車間距離Ｄｔを目標車間距離Ｄｋへ収斂することができ、従来の車速に応じた適正車間距離Ｄｖで最終段階まで制御する場合に比べ、車速制御量が過剰に作用することがなくなり、車速制御に伴う車速の上下変動が回避される。
【００１７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明による車間距離制御装置によれば、車間距離が目標値に近くになってからの、車速制御量が無駄に変動することによる乗り心地の劣化を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の車間距離制御装置の構成を示す構成図である。
【図２】制御部６の行う処理のフローチャートである。
【図３】車速Ｖと車間距離Ｄの推移図である。
【図４】更新後の時間ｔと第１偏差値ΔＤ1 の特性図である。
【図５】相対速度Ｖｒと第２偏差値ΔＤ2 の特性図である。
【図６】車速Ｖと適正車間距離Ｄｖの特性図である。
【図７】従来の制御における車速Ｖと車間距離Ｄの推移図である。
【符号の説明】
１・・・レーダ装置
２・・・車速センサ
３・・・アクセルスイッチ
４・・・コーストスイッチ
５・・・セットスイッチ
６・・・マイコン
７・・・スロットルアクチュエータ
８・・・ブレーキアクチュエータ
【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】
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