(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車速を検出する車速センサと、
目標車速を設定する目標車速設定手段と、
前記目標車速設定手段により設定された目標車速を含む車速変動許容範囲を設定する車速変動許容範囲設定手段と、
前記車速変動許容範囲内において指示車速を算出する指示車速算出手段と、
前記指示車速に基づいて車両の走行制御を行う走行制御手段と、
を備えた車両用走行制御装置において、
乗員の操作により設定された上限設定値を前記目標車速に加算することにより前記車速変動許容範囲の上限を変更する車速変動許容範囲変更手段を備えたことを特徴とする車両用走行制御装置。
【請求項２】
車速を検出する車速センサと、
目標車速を設定する目標車速設定手段と、
前記目標車速設定手段により設定された目標車速を含む車速変動許容範囲を設定する車速変動許容範囲設定手段と、
前記車速変動許容範囲内において指示車速を算出する指示車速算出手段と、
前記指示車速に基づいて車両の走行制御を行う走行制御手段と、
を備えた車両用走行制御装置において、
乗員の操作により設定された下限設定値を前記目標車速から減算することにより車速変動許容範囲の下限を変更する車速変動許容範囲変更手段を備えたことを特徴とする車両用走行制御装置。
【請求項３】
実燃費を算出する実燃費算出手段と、
目標燃費を設定する目標燃費設定手段と、
前記実燃費算出手段により算出された実燃費および前記目標燃費設定手段により設定された目標燃費の偏差を燃費偏差として算出する燃費偏差算出手段と、
を備え、前記指示車速算出手段は、前記車速変動許容範囲内において前記燃費偏差が最小となるよう指示車速を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用走行制御装置。
【請求項４】
自車両の周囲に存在する車両との距離および相対速度を検出可能な物体検出手段を備え、
前記車速変動許容範囲設定手段は、前記車速センサの出力および前記物体検出手段の出力に基づいて複数の車両の走行速度を各々算出するとともに算出された走行速度の最大値または最小値に基づいて車速変動許容範囲を設定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両用走行制御装置。
【請求項５】
自車両の周囲に存在する車両との距離および相対速度を検出可能な物体検出手段を備え、
前記車速変動許容範囲設定手段は、前記物体検出手段により検出された車両の台数に基づいて車速変動許容範囲を設定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両用走行制御装置。
【請求項６】
車両進行方向に存在する物体との距離および相対速度を検出可能な物体検出手段と、
前記物体検出手段の出力に基づいて先行車両を判定する先行車両判定手段と、
自車両と先行車両との目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、
前記先行車両判定手段により検出された先行車両との実車間距離および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の偏差を車間距離偏差として算出する車間距離偏差算出手段と、
を備え、前記指示車速算出手段は、前記車速変動許容範囲内において前記車間距離偏差が最小となるよう指示車速を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用走行制御装置。
【請求項７】
前記車速変動許容範囲変更手段は、乗員のスイッチ操作により車速変動許容範囲の上限を変更することを特徴とする請求項１に記載の車両用走行制御装置。
【請求項８】
前記車速変動許容範囲変更手段は、乗員のスイッチ操作により車速変動許容範囲の下限を変更することを特徴とする請求項２に記載の車両用走行制御装置。
【請求項９】
前記車速変動許容範囲を表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の車両用走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用走行制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用走行制御装置としては、運転者が設定したセット車速と実車速とを比較し、実車速がセット車速に一致するように車両の加減速制御を行って定速走行を行うクルーズコントロールシステム（以下、ＣＣと略す）や、先行車両が検知された場合には該先行車両に所定の車間距離を保って追従走行を行い、先行車両が検知されない場合には運転者が設定したセット車速で定速走行を行うアダプティブクルーズコントロールシステム（以下、ＡＣＣと略す）が知られている。また、ＣＣあるいはＡＣＣにおいて内燃機関の気筒休止運転を可能にすることで、燃費向上を図るものもある（例えば、特許文献１参照）。これらＣＣおよびＡＣＣでは、セット車速に対して車速変動許容範囲が設定されていて、この車速変動許容範囲内において自車両の走行速度を制御している。
【０００３】
また、近年では、運転者が設定した目標燃費と実燃費とを比較し、実燃費が目標燃費に近づくように加減速制御および定速走行制御を行う目標燃費運転装置も開発されている。この目標燃費運転装置では、運転者が設定した目標速度に対して車速変動許容範囲が設定されていて、この車速変動許容範囲内において自車両の走行速度を制御している。
【特許文献１】特開２００４−３４００６１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、従来のＣＣおよびＡＣＣにおいては、車速変動許容範囲の上限は、図８に示すようにセット車速に固定されていて、車速をセット車速より大きくできなかった。また、車速変動許容範囲の下限はセット車速に無関係に一律の固定値であった。また、目標燃費運転装置においても、車速変動許容範囲の上限は目標車速に固定されていて、車速を目標車速より大きくできず、下限は目標車速に無関係に一律の固定値であった。このように車速変動許容範囲が設定されていた従来のＣＣおよびＡＣＣおよび目標燃費運転装置には、以下のような課題があった。
【０００５】
例えば、自車両と同行する車両（同行車両）があって、自車両のみが前記ＣＣあるいはＡＣＣによる走行を行っている状況において、自車両と同行車両がセット車速に近い車速で走行しているときに、自車両のみが他の遅い前走車に追従し自動的に減速した場合や、自車両のみが目標燃費運転装置による走行を行っている状況において、自車両が燃費低減のために減速した場合などに、その後に目標車速まで復帰したとしても、一度減速し同行車両との速度差が生じたことにより、同行車両との距離が大きくなってしまうことがある。これはＣＣあるいはＡＣＣによる走行中に運転者がブレーキペダルを操作して減速し、その後の復帰操作でセット車速まで復帰した場合にも同様に起こり得る。
【０００６】
このように同行車両に対して遅れが生じた場合に、後でその遅れを自動的に取り戻したいとする運転者の要求があったとしても、従来のＣＣおよびＡＣＣおよび目標燃費運転装置では車速変動許容範囲の上限がセット車速または目標車速に固定されているため、セット車速や目標車速を上回る領域まで自動的に車速を上げることができず、減速により生じた遅れを自動的に取り戻すことが困難なことがあった。そのため、例えば、同行車両が一定速で走行し、自車両がＣＣ、ＡＣＣ、または目標燃費運転装置による走行を行っている場合、自車両の減速の頻度によっては、同行車両に徐々においていかれるという課題があった。
【０００７】
また、目標燃費運転装置による走行を行っていたときに、燃費低減のために、周囲の車両の流れに対して非常に遅い車速まで減速した場合には、車速変動許容範囲の下限が固定値であり変更不可能であるため、図９に示すように、運転者の好みの車速以下まで車速が下がってしまう場合があったり、あるいは周辺の車両の流れに沿わない車速まで下がってしまう場合があった。
そこで、この発明は、車速変動許容範囲を最適な範囲に変更することができる車両用走行制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る車両用走行制御装置では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項１に係る発明は、車速を検出する車速センサ（例えば、後述する実施例における車速センサ１１）と、目標車速を設定する目標車速設定手段（例えば、後述する実施例における復帰／加速スイッチ１３、セット／減速スイッチ１４）と、前記目標車速設定手段により設定された目標車速を含む車速変動許容範囲を設定する車速変動許容範囲設定手段（例えば、後述する実施例におけるＦＩ−ＥＣＵ３０）と、前記車速変動許容範囲内において指示車速を算出する指示車速算出手段（例えば、後述する実施例におけるＦＩ−ＥＣＵ３０）と、前記指示車速に基づいて車両の走行制御を行う走行制御手段（例えば、後述する実施例におけるスロットル開度制御部３６）と、を備えた車両用走行制御装置において、乗員の操作により設定された上限設定値を前記目標車速に加算することにより前記車速変動許容範囲の上限を変更する車速変動許容範囲変更手段（例えば、後述する実施例における復帰／加速スイッチ１３、セット／減速スイッチ１４、上限車速変更スイッチ１９）を備えたことを特徴とする。
このように構成することにより、目標車速を含む車速変動許容範囲内で自車両を走行制御する際に、車速変動許容範囲の上限を運転者の意志により目標車速よりも大きい任意の値に変更することができる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、車速を検出する車速センサ（例えば、後述する実施例における車速センサ１１）と、目標車速を設定する目標車速設定手段（例えば、後述する実施例における復帰／加速スイッチ１３、セット／減速スイッチ１４）と、前記目標車速設定手段により設定された目標車速を含む車速変動許容範囲を設定する車速変動許容範囲設定手段（例えば、後述する実施例におけるＦＩ−ＥＣＵ３０）と、前記車速変動許容範囲内において指示車速を算出する指示車速算出手段（例えば、後述する実施例におけるＦＩ−ＥＣＵ３０）と、前記指示車速に基づいて車両の走行制御を行う走行制御手段（例えば、後述する実施例におけるスロットル開度制御部３６）と、を備えた車両用走行制御装置において、乗員の操作により設定された下限設定値を前記目標車速から減算することにより車速変動許容範囲の下限を変更する車速変動許容範囲変更手段（例えば、後述する実施例における復帰／加速スイッチ１３、セット／減速スイッチ１４、下限車速変更スイッチ２０）を備えたことを特徴とする。
このように構成することにより、目標車速を含む車速変動許容範囲内で自車両を走行制御する際に、車速変動許容範囲の下限を運転者の意志により目標車速よりも小さい任意の値に変更することができる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、実燃費を算出する実燃費算出手段（例えば、後述する実施例における実燃費算出手段３１）と、目標燃費を設定する目標燃費設定手段（例えば、後述する実施例における目標燃費切り替えスイッチ１８）と、前記実燃費算出手段により算出された実燃費および前記目標燃費設定手段により設定された目標燃費の偏差を燃費偏差として算出する燃費偏差算出手段（例えば、後述する実施例におけるＦＩ−ＥＣＵ３０）と、を備え、前記指示車速算出手段は、前記車速変動許容範囲内において前記燃費偏差が最小となるよう指示車速を算出することを特徴とする。
このように構成することにより、目標燃費走行制御をする際に、車速変動許容範囲を運転者の好みに応じて任意に変更することができる。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発明において、自車両の周囲に存在する車両との距離および相対速度を検出可能な物体検出手段（例えば、後述する実施例におけるレーダ装置１２）を備え、前記車速変動許容範囲設定手段は、前記車速センサの出力および前記物体検出手段の出力に基づいて複数の車両の走行速度を各々算出するとともに算出された走行速度の最大値または最小値に基づいて車速変動許容範囲を設定することを特徴とする。
このように構成することにより、自車両の周囲に存在する車両の車速に応じた最適な車速変動許容範囲に設定することができる。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明において、自車両の周囲に存在する車両との距離および相対速度を検出可能な物体検出手段（例えば、後述する実施例におけるレーダ装置１２）を備え、前記車速変動許容範囲設定手段は、前記物体検出手段により検出された車両の台数に基づいて車速変動許容範囲を設定することを特徴とする。
このように構成することにより、自車両の周囲の車両の混雑度合いに応じた最適な車速変動許容範囲を設定することができる。
【００１４】
請求項６に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、車両進行方向に存在する物体との距離および相対速度を検出可能な物体検出手段と、前記物体検出手段の出力に基づいて先行車両を判定する先行車両判定手段と、自車両と先行車両との目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、前記先行車両判定手段により検出された先行車両との実車間距離および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の偏差を車間距離偏差として算出する車間距離偏差算出手段と、を備え、前記指示車速算出手段は、前記車速変動許容範囲内において前記車間距離偏差が最小となるよう指示車速を算出することを特徴とする。
このように構成することにより、車間距離を目標車間距離に保つ車間制御をする際に、車速変動許容範囲を運転者の好みに応じて任意に変更することができる。
【００１５】
請求項７に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記車速変動許容範囲変更手段は、乗員のスイッチ操作により車速変動許容範囲の上限を変更することを特徴とする。
このように構成することにより、車速変動許容範囲の上限を変更する操作を運転者が簡単且つ確実に行うことができる。
請求項８に係る発明は、請求項２に記載の発明において、前記車速変動許容範囲変更手段は、乗員のスイッチ操作により車速変動許容範囲の下限を変更することを特徴とする。
このように構成することにより、車速変動許容範囲の下限を変更する操作を運転者が簡単且つ確実に行うことができる。
【００１６】
請求項９に係る発明は、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の発明において、前記車速変動許容範囲を表示する表示手段を備えることを特徴とする。
このように構成することにより、現在設定されている車速変動許容範囲を乗員が容易に確認することができる。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る発明によれば、目標車速を含む車速変動許容範囲内で自車両を走行制御する際に、車速変動許容範囲の上限を運転者の意志により目標車速よりも大きい任意の値に変更することができる。その結果、運転者が好まない車速よりも減速させることなく、走行制御を維持することができる。
【００１８】
また、車速変動許容範囲の上限を目標車速よりも大きい値に変更することができるので、減速により生じた遅れを取り戻すことが可能となる。
また、乗員の操作により設定された上限設定値を前記目標車速に加算することにより車速変動許容範囲の上限を変更するため、運転者が目標車速を頻繁に変更する場合であっても、これに伴う煩雑な車速変動許容範囲の上限設定操作を行う必要がない。
【００１９】
請求項２に係る発明によれば、目標車速を含む車速変動許容範囲内で自車両を走行制御する際に、車速変動許容範囲の下限を運転者の意志により目標車速よりも小さい任意の値に変更することができるので、運転者の好みに合った下限車速とすることができる。
また、乗員の操作により設定された下限設定値を前記目標車速から減算することにより車速変動許容範囲の下限を変更するため、運転者が目標車速を頻繁に変更する場合であっても、これに伴う煩雑な車速変動許容範囲の下限設定操作を行う必要がない。
【００２０】
請求項３に係る発明によれば、目標燃費走行制御をする際に、車速変動許容範囲を運転者の好みに応じて任意に変更することができるので、運転者が好まない車速よりも減速させることなく、目標燃費走行制御を維持することができる。
また、車速変動許容範囲の上限を目標車速よりも大きい値に変更した場合には、目標燃費走行制御において燃費低減のための減速により生じた遅れを取り戻すことが可能となる。
【００２１】
請求項４に係る発明によれば、自車両の周囲に存在する車両の車速に応じた最適な車速変動許容範囲に設定することができるので、周辺車両の車両の流れに沿わせた走行制御を行うことができる。
【００２２】
請求項５に係る発明によれば、自車両の周囲の車両の混雑度合いに応じた最適な車速変動許容範囲を設定することができるので、混雑度合いに応じた走行制御を行うことができる。
【００２３】
請求項６に係る発明によれば、車間距離を目標車間距離に保つ車間制御をする際に、車速変動許容範囲を運転者の好みに応じて任意に変更することができるので、運転者が好まない車速よりも減速させない範囲で、車間制御を維持することができる。
また、車速変動許容範囲の上限を目標車速よりも大きい値に変更した場合には、車間制御の際に必要となった減速により生じた遅れを取り戻すことが可能となる。
【００２４】
請求項７に係る発明によれば、車速変動許容範囲の上限を変更する操作を運転者が簡単且つ確実に行うことができる。
請求項８に係る発明によれば、車速変動許容範囲の下限を変更する操作を運転者が簡単且つ確実に行うことができる。
【００２５】
請求項９に係る発明によれば、現在設定されている車速変動許容範囲を、乗員が容易に確認することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、この発明に係る車両用走行制御装置の実施例を図１から図７の図面を参照して説明する。
【００２７】
図１に示すように、車両用走行制御装置は、車速センサ１１と、レーダ装置（物体検出手段）１２と、復帰／加速スイッチ１３と、セット／減速スイッチ１４と、解除スイッチ１５と、目標車間距離選択スイッチ１６と、目標燃費走行専用スイッチ１７と、目標燃費切り替えスイッチ（目標燃費設定手段）１８と、上限車速変更スイッチ１９と、下限車速変更スイッチ２０と、スロットルアクチュエータ２１と、マルチインフォメーション２２と、電子制御装置（ＦＩ−ＥＣＵ）３０とを備えている。
【００２８】
車速センサ１１は、車輪の回転数に基づいて自車両の走行速度を検出する。
レーダ装置１２は、例えばレーザ光やミリ波等の電磁波を自車両の進行方向前方に向けて発信すると共に、この発信した電磁波が自車両の外部の物体（例えば、先行車両）によって反射されたときにその反射波を受信し、発信した電磁波と受信した電磁波（反射波）とを混合してビート信号を生成し、該ビード信号に基づいて車両を検出するとともに、該車両と自車両との車間距離および相対速度を算出する。
【００２９】
復帰／加速スイッチ１３と、セット／減速スイッチ１４と、解除スイッチ１５と、目標車間距離選択スイッチ１６は、主にＡＣＣによる制御（以下、ＡＣＣ制御という）を行う場合に操作されるスイッチ類である。ＡＣＣ制御は、先行車両が検知された場合には該先行車両に所定の車間距離を保って追従走行する制御（以下、を車間制御という）を行い、先行車両が検知されない場合には運転者が設定したセット車速で定速走行する制御（以下、定速走行制御という）を行う。
走行中にセット／減速スイッチ１４をＯＮすると、そのときの車速をセット車速としてＡＣＣ制御が開始される。目標車間距離は、目標車間距離選択スイッチ１６を操作することにより例えば３段階（小、中、大）に切り替えることができ、目標車間距離選択スイッチ１６によって車間時間が設定され、この車間時間に自車両の走行速度を乗じて算出した値が目標車間距離として設定される。
【００３０】
ＡＣＣ制御中に復帰／加速スイッチ１３をＯＮすると、操作した回数や操作した時間に応じてセット車速が増加し、ＡＣＣ制御中にセット／減速スイッチ１４をＯＮすると、操作した回数や操作した時間に応じてセット車速が減少する。ＡＣＣ制御中にブレーキペダルを踏むとＡＣＣ制御が一時的に解除されるが、この状態で復帰／加速スイッチ１３をＯＮすると再びＡＣＣ制御に復帰する。そして、ＡＣＣ制御中に解除スイッチ１５をＯＮするとＡＣＣ制御が解除される。
この実施例において、復帰／加速スイッチ１３およびセット／減速スイッチ１４は目標車速設定手段を構成する。
【００３１】
目標燃費走行専用スイッチ１７は、エンジンの燃料消費量を節減する目標燃費走行制御に切り替えるためのスイッチである。目標燃費走行制御は、ＡＣＣの利便性を確保しつつ、車速の変動幅の増加を許容しながら燃費を節減することができる走行制御である。ＡＣＣ制御中に目標燃費走行専用スイッチ１７をＯＮするとＡＣＣ制御から目標燃費走行制御に切り替わり、目標燃費走行制御中に目標燃費走行専用スイッチ１７をＯＦＦすると目標燃費走行制御からＡＣＣ制御に切り替わる。つまり、運転者の意志により、ＡＣＣ制御と目標燃費走行制御とを切り替えることができる。
目標燃費は、目標燃費切り替えスイッチ１８を操作することにより例えば３段階（小、中、大）に切り替えることができる。
【００３２】
上限車速変更スイッチ１９と下限車速変更スイッチ２０は、目標燃費走行制御を実行する際の車速変動の許容範囲つまり車速変動許容範囲を、運転者の好みに応じて変更するときに操作するスイッチである。車速変動許容範囲の上限（車速変動許容範囲上限）を変更するときには上限車速変更スイッチ１９をＯＮし、増加させるときには復帰／加速スイッチ１３を、減少させるときにはセット／減速スイッチ１４を、それぞれ操作する。また、車速変動許容範囲の下限（車速変動許容範囲下限）を変更するときには下限車速変更スイッチ２０をＯＮし、増加させるときには復帰／加速スイッチ１３を、減少させるときにはセット／減速スイッチ１４を、それぞれ操作する。車速変動許容範囲の上下限変更処理については後で詳述する。
この実施例において、復帰／加速スイッチ１３、セット／減速スイッチ１４、上限車速変更スイッチ１９、下限車速変更スイッチ２０は車速変動許容範囲変更手段を構成する。
【００３３】
これら車速センサ１１、レーダ装置１２、各スイッチ１３〜２０の出力はＦＩ−ＥＣＵ３０に入力され、ＦＩ−ＥＣＵ３０はＡＣＣ制御または目標燃費走行制御に必要な処理を行って、スロットルアクチュエータ２１およびマルチインフォメーション２２へ出力する。
スロットルアクチュエータ２１はエンジンのスロットル開度を制御し、マルチインフォメーション２２は、車両の運転状態や制御状態、および運転者の操作により設定した車速変動許容範囲の上下限等を所定の表示部に表示する。
【００３４】
ＦＩ−ＥＣＵ３０は、自車両のエンジンのスロットル開度を制御する電子制御装置であり、実燃費算出手段３１を含むエンジン・ミッションコントロール部３２と、目標燃費コントローラ３３と、ＡＣＣコントロール部３４と、切り替え部３５と、スロットル開度制御部（走行制御手段）３６とを備えており、スロットル開度制御部３６の出力がスロットルアクチュエータ２１に出力される。
【００３５】
エンジン・ミッションコントロール部３２は実燃費算出手段３１により算出した実燃費を目標燃費コントローラ３３に出力する。目標燃費コントローラ３３は、エンジン・ミッションコントロール部３２から入力した実燃費と目標燃費切り替えスイッチ１８によって設定された目標燃費との偏差が最小となるように指示車速を算出し、切り替え部３５へ出力する。
【００３６】
一方、ＡＣＣコントロール部３４は、レーダ装置１２によって検出された自車両の進行方向前方に存在する物体が先行車両か否かを判定する先行車両判定手段（図示略）を備え、先行車両と判定された場合には該先行車両との実車間距離を検出し、目標車間距離選択スイッチ１６によって設定された目標車間距離との偏差が最小となるように指示車速を算出し、切り替え部３５へ出力する。また、ＡＣＣコントロール部３４は、先行車両が存在しないと判定した場合には、復帰／加速スイッチ１３やセット／減速スイッチ１４により設定されたセット車速で定速走行を行うための指示車速を算出し、切り替え部３５へ出力する。
【００３７】
切り替え部３５は、目標燃費走行専用スイッチ１７のＯＮ／ＯＦＦ操作に応じて、ＡＣＣ制御が選択されている場合にはＡＣＣコントロール部３４から入力される指示車速を、目標燃費走行制御が選択されている場合には目標燃費コントローラ３３から入力される指示車速を、スロットル開度制御部３６へ出力する。
スロットル開度制御部３６は、切り替え部３５から入力した指示車速に基づいて、スロットルアクチュエータ２１を制御し、エンジンのスロットル開度を制御する。
【００３８】
すなわち、ＡＣＣ制御中に目標燃費走行専用スイッチ１７がＯＦＦである場合には、ＡＣＣコントロール部３４が出力する指示車速が切り替え部３５において選択され、車速センサ１１で検出した車速がセット車速に一致するように、前記指示車速に基づいてスロットルアクチュエータ２１が制御される。
【００３９】
一方、ＡＣＣ制御中に目標燃費走行専用スイッチ１７をＯＮすると、ＡＣＣコントロール部３４が出力する指示車速に代えて、目標燃費コントローラ３３が出力する指示車速が切り替え部３５において選択され、この指示車速に基づいてスロットルアクチュエータ２１が制御される。その結果、自車両の実車速がＡＣＣ制御のセット車速に対して若干変動するのを許容しながら、エンジンの燃料消費率を節減する目標燃費制御が行われる。
【００４０】
次に、この実施例における走行制御、特に目標燃費走行制御について、図２から図４のフローチャートに従って説明する。
図２〜図４に示すフローチャートは、目標燃費走行制御ルーチンを示すものであり、この目標燃費走行制御ルーチンは、ＦＩ−ＥＣＵ３０によって一定時間毎に繰り返し実行される。
【００４１】
まず、ステップＳ１０１において、自車両が走行中の道路の勾配（道路勾配）を算出する。道路勾配の算出手法は任意であるが、例えば、エンジン負荷と車体加速度との関係から算出することが可能である。
次に、ステップＳ１０２に進み、目標燃費走行専用スイッチ１７がＯＮか否かを判定する。
ステップＳ１０２における判定結果が「ＮＯ」である場合には、ステップＳ１０３に進み、ＡＣＣコントロール部３４から出力された指示車速がスロットル開度制御部３６に入力され、運転者が設定したセット車速および目標車間距離に基づいてＡＣＣ制御を行うべく、スロットル開度制御部３６がスロットルアクチュエータ２１の作動を制御する。
【００４２】
一方、ステップＳ１０２における判定結果が「ＹＥＳ」である場合には、ステップＳ１０４に進み、運転者が目標燃費切換スイッチ１８で選択した値に応じて目標燃費を設定する。
次に、ステップＳ１０５に進み、ドライバーがＡＣＣ制御において設定したセット車速を目標車速とする。
燃料消費率とＡＣＣ制御における車速変動とはトレードオフの関係にあり、目標燃費が「大」のときは燃料消費率が若干大きくなるのを許容してＡＣＣ制御の車速変動を最小に抑え、目標燃費が「中」のときは燃料消費率およびＡＣＣ制御の車速変動を共に中間の状態に設定し、目標燃費が「小」のときはＡＣＣ制御の車速変動が若干大きくなるのを許容して燃料消費率を最小に抑えるように設定されている。
【００４３】
次に、ステップＳ１０６に進み、ステップＳ１０５で設定した目標車速と、運転者がスイッチ操作により設定した下限設定値および上限設定値に基づいて、運転者が設定した下限車速および上限車速を算出する。「運転者が設定した下限車速」は、目標車速から下限設定値を減算することによって算出し、「運転者が設定した上限車速」は、目標車速に上限設定値を加算することによって算出する。このように算出することにより、「運転者が設定した下限車速」を目標車速より小さい速度に設定することができ、「運転者が設定した上限車速」を目標車速より大きい速度に設定することができ、その結果、車速変動許容範囲を目標車速を含む範囲に設定することができる。
なお、「運転者が設定した下限車速」は０ｋｍ／ｈに設定可能にしてもよい。
【００４４】
「運転者が設定した下限車速」および「運転者が設定した上限車速」はマルチインフォメーション２２に出力され、表示部に表示される。運転者は、表示部の表示を見て、これら下限車速や上限車速を確認することができる。表示部は、インスツルメントパネルのメータであってもよいし、ナビゲーション装置の表示部で兼用してもよいし、専用の表示部としてもよい。あるいは、表示部での表示に代えて、音声発生手段により音声で知らせるようにしてもよい。
【００４５】
ここで、図５のフローチャートを参照して上下限設定値の変更処理を説明する。
まず、ステップＳ２０１において、上限車速変更スイッチ１９がＯＮか否かを判定する。
ステップＳ２０１における判定結果が「ＹＥＳ」である場合には、ステップＳ２０２に進み、上限車速変更スイッチ１９がＯＮされてから一定時間以内に復帰／加速スイッチ１３がＯＮされたか否かを判定する。
ステップＳ２０２における判定結果が「ＹＥＳ」である場合には、ステップＳ２０３に進み、上限設定値を一定値だけ増加して、ステップＳ２０４に進む。
ステップＳ２０２における判定結果が「ＮＯ」である場合は、ステップＳ２０３の処理を実行することなく、ステップＳ２０４に進む。
【００４６】
ステップＳ２０４においては、上限車速変更スイッチ１９がＯＮされてから一定時間以内にセット／減速スイッチ１４がＯＮされたか否かを判定する。
ステップＳ２０４における判定結果が「ＹＥＳ」である場合には、ステップＳ２０５に進み、上限設定値を一定値だけ減少して、ステップＳ２０６に進む。
また、ステップＳ２０４における判定結果が「ＮＯ」である場合には、ステップＳ２０５の処理を実行することなく、ステップＳ２０６に進む。
さらに、ステップＳ２０１における判定結果が「ＮＯ」である場合には、ステップＳ２０２〜Ｓ２０５の処理を実行することなく、ステップＳ２０６に進む。
【００４７】
ステップＳ２０６においては、下限車速変更スイッチ２０がＯＮか否かを判定する。
ステップＳ２０６における判定結果が「ＹＥＳ」である場合には、ステップＳ２０７に進み、下限車速変更スイッチ２０がＯＮされてから一定時間以内に復帰／加速スイッチ１３がＯＮされたか否かを判定する。
ステップＳ２０７における判定結果が「ＹＥＳ」である場合には、ステップＳ２０８に進み、下限設定値を一定値だけ減少して、ステップＳ２０９に進む。
ステップＳ２０７における判定結果が「ＮＯ」である場合には、ステップＳ２０８の処理を実行することなく、ステップＳ２０９に進む。
【００４８】
ステップＳ２０９においては、下限車速変更スイッチ２０がＯＮされてから一定時間以内にセット／減速スイッチ１４がＯＮされたか否かを判定する。
ステップＳ２０９における判定結果が「ＹＥＳ」である場合には、ステップＳ２１０に進み、下限設定値を一定値だけ減少して、本ルーチンの実行を一旦終了する。
ステップＳ２０９における判定結果が「ＮＯ」である場合には、ステップＳ２１０の処理を実行することなく、本ルーチンの実行を一旦終了する。
また、ステップＳ２０６における判定結果が「ＮＯ」である場合は、ステップＳ２０７〜Ｓ２１０の処理を実行することなく、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００４９】
つまり、運転者は、目標燃費走行制御中に上限車速変更スイッチ１９をＯＮし、その状態で復帰／加速スイッチをＯＮすると、復帰／加速スイッチ１３のＯＮ操作回数に応じて上限設定値を増加させることができ、その結果、上限車速を高く設定することができ、また、セット／減速スイッチ１４をＯＮすると、セット／減速スイッチ１４のＯＮ操作回数に応じて上限設定値を減少させることができ、その結果、上限車速を低く設定することができる。
また、運転者は、目標燃費走行制御中に下限車速変更スイッチ２０をＯＮし、その状態で復帰／加速スイッチがＯＮすると、復帰／加速スイッチ１３のＯＮ操作回数に応じて下限設定値を減少させることができ、その結果、下限車速を高く設定することができ、セット／減速スイッチ１４をＯＮすると、セット／減速スイッチ１４のＯＮ操作回数に応じて下限設定値を増加させることができ、その結果、下限車速を低く設定することができる。
【００５０】
図２に戻って、ステップＳ１０６からステップＳ１０７に進み、レーダ装置１２の出力に基づいて、自車両の周辺（例えば、自車両の前方１００ｍの範囲）に存在する車両（以下、周辺車両という）の台数をカウントする。
【００５１】
次に、ステップＳ１０８に進み、レーダ装置１２の出力に基づいて、前記周辺車両の各車両と自車両との相対速度を検出する。
次に、ステップＳ１０９に進み、車速センサ１１により検出した自車両の車速に、ステップＳ１０８で検出した各車両の相対速度を加算することにより、前記周辺車両の各車両の車速を算出する（他車両の車速＝自車速度＋相対速度）。
次に、ステップＳ１１０に進み、前記周辺車両の中の最低車速の車両の車速を、車速変動許容範囲下限として設定する。
次に、ステップＳ１１１に進み、前記周辺車両の中の最高車速の車両の車速を、車速変動許容範囲上限として設定する。
これにより、周辺車両の車速に応じた最適な車速変動許容範囲を設定することができるので、周辺車両の車両の流れに沿いつつ燃費低減による経済的な走行を行うことができる。
【００５２】
この実施例においては、ＦＩ−ＥＣＵ３０がステップＳ１０８〜Ｓ１１１の処理を実行することにより、周辺車両の走行速度の最大値または最小値に基づいて車速変動許容範囲を設定する車速変動許容範囲設定手段が実現される。
【００５３】
次に、ステップＳ１１２に進み、ステップＳ１０７において検出した周辺車両の台数が、予め設定されている規定値（例えば、３台）以上か否かを判定する。
ステップＳ１１２における判定結果が「ＹＥＳ」（規定値以上）である場合には、ステップＳ１１３に進み、車速変動許容範囲下限を予め設定した規定値だけ下げ、さらにステップＳ１１４に進み、車速変動許容範囲上限を予め設定した規定値だけ上げて、ステップＳ１１５に進む。すなわち、周辺車両の台数が規定値以上の場合には混雑度が大と判断して、車速変動許容範囲を広げる。これにより、自車両の周辺の混雑度合いに応じた最適な車速変動許容範囲を設定することができる。なお、周辺車両の台数に応じて車速変動許容範囲の拡げ幅を変更可能にしてもよい。
ステップＳ１１２における判定結果が「ＮＯ」（規定値より小）である場合には、混雑度が小と判断し、ステップＳ１１３，Ｓ１１４の処理を実行することなく、ステップＳ１１５に進む。
【００５４】
この実施例においては、ＦＩ−ＥＣＵ３０がステップＳ１１２〜Ｓ１１４の処理を実行することにより、周辺車両の車両台数に基づいて車速変動許容範囲を設定する車速変動許容範囲設定手段が実現される。
【００５５】
ステップＳ１１５においては、ステップＳ１０１において算出した道路勾配に基づいて、自車両が走行中の道路が上り坂か否かを判定する。
ステップＳ１１５における判定結果が「ＹＥＳ」である場合には、ステップＳ１１６に進み、上り勾配の程度に応じて車速変動許容範囲下限を低下させ、目標加速度を低下させ、あるいは加速を禁止して、ステップＳ１１９に進む。
【００５６】
このように道路勾配が上り坂の場合に車速変動許容範囲下限を低下させると、車速変動許容範囲下限を低下させない場合よりも、実車速の目標車速に対する低下が大きくなるが、その分だけスロットル開度の増加が抑制され、燃料消費量の増加が防止されるので、燃費の改善が可能になる。
また、道路勾配が上り坂の場合に、その道路勾配に応じて自車速度を目標車速に一致させる際の目標加速度を減少させると、平坦路における加速時に比べてスロットル開度が極端に増加するのを抑制することができ、燃費の改善が可能になる。なお、上りの勾配が大きい場合には、目標加速度を減少させる代わりに加速を禁止する。
【００５７】
ステップＳ１１５における判定結果が「ＮＯ」である場合には、ステップＳ１１６の処理を実行することなくステップＳ１１７に進み、ステップＳ１０１において算出した道路勾配に基づいて、自車両が走行中の道路が下り坂か否かを判定する。
ステップＳ１１７における判定結果が「ＹＥＳ」である場合には、ステップＳ１１８に進み、下り勾配の程度に応じて車速変動許容範囲上限を増加させ、目標加速度を増加させ、あるいは加速を許可して、ステップＳ１１９に進む。
【００５８】
このように道路勾配が下り坂の場合に車速変動許容範囲上限を増加させると、車速変動許容範囲上限を増加させない場合よりも、実車速の目標車速に対する増加が大きくなるが、スロットル開度を殆どあるいは全く増加させなくても重力を利用して車両を加速することができるので、燃費の改善が可能になる。
また、道路勾配が下り坂の場合に、その道路勾配に応じて自車速度を目標車速に一致させる際の目標加速度を増加させても、特別にスロットル開度を増加させることなく重力で車両を加速して車速を目標車速に一致させることができるので、燃費の改善が可能になる。
【００５９】
ステップＳ１１７における判定結果が「ＮＯ」である場合には、ステップＳ１１８の処理を実行することなく、ステップＳ１１９に進む。
この実施例においては、ＦＩ−ＥＣＵ３０がステップＳ１１５〜Ｓ１１８の処理を実行することにより、道路勾配の方向と大きさに基づいて車速変動許容範囲を設定する車速変動許容範囲設定手段が実現される。
【００６０】
ステップＳ１１９において、車速変動許容範囲下限が、ステップＳ１０６において設定した下限車速（「運転者が設定した下限車速」）よりも小さいか否かを判定する。
ステップＳ１１９における判定結果が「ＹＥＳ」である場合には、ステップＳ１２０に進み、「運転者が設定した下限車速」を車速変動許容範囲下限に設定して、ステップＳ１２１に進む。
ステップＳ１１９における判定結果が「ＮＯ」である場合には、ステップＳ１２０の処理を実行することなく、ステップＳ１２１に進む。
ステップＳ１２１において、車速変動許容範囲上限が、ステップＳ１０６において設定した上限車速（「運転者が設定した上限車速」）よりも大きいか否かを判定する。
ステップＳ１２１における判定結果が「ＹＥＳ」である場合には、ステップＳ１２２に進み、「運転者が設定した上限車速」を車速変動許容範囲上限に設定して、ステップＳ１２３に進む。
ステップＳ１２１における判定結果が「ＮＯ」である場合には、ステップＳ１２２の処理を実行することなく、ステップＳ１２３に進む。
【００６１】
つまり、ステップＳ１０７〜Ｓ１１８の処理を実行して算出した車速変動許容範囲下限よりも「運転者が設定した下限車速」の方が大きい場合には、車速変動許容範囲下限を「運転者が設定した下限車速」まで引き上げ、ステップＳ１０７〜Ｓ１１８の処理を実行して算出した車速変動許容範囲上限よりも「運転者が設定した上限車速」の方が小さい場合には、車速変動許容範囲上限を「運転者が設定した上限車速」まで引き下げる。これにより、自車両の車速が運転者の予期しない車速まで高まったり低下したりするのを防止し、運転者に違和感を与えないようにすることができる。
【００６２】
そして、ステップＳ１２３において、エンジン・ミッションコントロール部３２の実燃費算出手段３１により算出された実燃費から、ステップＳ１０４で設定された目標燃費を減算して、燃費偏差Ｑを算出する。この実施例において、ＦＩ−ＥＣＵ３０がステップＳ１２３の処理を実行することにより、燃費偏差算出手段が実現される。
次に、ステップＳ１２４に進み、式（１），（２）に示すように、ＰＩＤ制御演算により燃費偏差Ｑが最小となるように指示車速Ｖｓを算出する。
△Ｖｓ＝Ｐ・Ｑ＋Ｄ・ｄＱ／ｄｔ＋Ｉ∫Ｑｄｔ  ・・・  式（１）
Ｖｓ（ｔ）＝Ｖｓ（ｔ−１）＋△Ｖｓ  ・・・  式（２）
【００６３】
次に、ステップＳ１２５に進み、自車両が燃費走行制御開始時から実際に走行した走行距離（実走行距離）Ｌａを算出する。
次に、ステップＳ１２６に進み、自車両が燃費走行制御開始から目標車速（すなわち、セット車速）で定速走行したと仮定した場合の燃費走行制御開始時からの走行距離（仮想走行距離）Ｌｂを、実走行時間に基づいて算出する。
次に、ステップＳ１２７に進み、実走行距離Ｌａが仮想走行距離Ｌｂよりも小さいか否かを判定する。
【００６４】
ステップＳ１２７における判定結果が「ＮＯ」（Ｌａ≧Ｌｂ）である場合には、自車両に遅れが生じていないと判断して、ステップＳ１２８に進み、ステップＳ１２４で算出した指示車速Ｖｓ（ｔ）を最終指示車速Ｖｓ２（ｔ）として設定し、ステップＳ１２９に進む。
一方、ステップＳ１２７における判定結果が「ＹＥＳ」（Ｌａ＜Ｌｂ）である場合には、自車両に遅れが生じていると判断して、ステップＳ１３０に進み、ステップＳ１２４で算出した指示車速Ｖｓ（ｔ）に、予め設定された所定の速度増加分ΔＶｓ２を加算した値を、最終指示車速Ｖｓ２（ｔ）として設定し（Ｖｓ２（ｔ）＝Ｖｓ（ｔ）＋ΔＶｓ２）、ステップＳ１２９に進む。速度増加分ΔＶｓ２の加算は、前記遅れを取り戻すことを可能にするためであり、燃費を若干犠牲にしても遅れの取り戻しを優先するための措置である。
【００６５】
この実施例において、ＦＩ−ＥＣＵ３０がステップＳ１２５〜Ｓ１２７の処理を実行することにより遅れ判定手段が実現され、ステップＳ１３０の処理を実行することにより遅れ取り戻し手段が実現される。
【００６６】
ステップＳ１２９において、最終指示車速Ｖｓ２（ｔ）が車速変動許容範囲下限よりも小さいか否かを判定する。
ステップＳ１２９における判定結果が「ＹＥＳ」である場合には、ステップＳ１３１に進み、車速変動許容範囲下限を最終指示車速Ｖｓ２（ｔ）に設定する下限リミット処理を実行して、ステップＳ１３４に進む。
ステップＳ１２９における判定結果が「ＮＯ」である場合には、ステップＳ１３１の下限リミット処理を実行することなく、ステップＳ１３２に進む。
【００６７】
ステップＳ１３２において、最終指示車速Ｖｓ２（ｔ）が車速変動許容範囲上限よりも大きいか否かを判定する。
ステップＳ１３２における判定結果が「ＹＥＳ」である場合には、ステップＳ１３３に進み、車速変動許容範囲上限を最終指示車速Ｖｓ２（ｔ）に設定する上限リミット処理を実行して、ステップＳ１３４に進む。
ステップＳ１３２における判定結果が「ＮＯ」である場合には、ステップＳ１３３の上限リミット処理を実行することなく、ステップＳ１３４に進む。
そして、ステップＳ１３４において、車速センサ１１で検出した車速が、最終指示車速Ｖｓ２（ｔ）に一致するように、エンジンのスロットル開度のフィードバック制御を行い、スロットルアクチュエータ２１を制御する。
【００６８】
このように構成された走行制御装置では、運転者が自分の意志で上限車速変更スイッチ１９または下限車速変更スイッチ２０を操作することにより、車速変動許容範囲を目標車速を含む範囲で、運転者の好みに応じて任意に変更することができる。
また、乗員の操作により設定された上限設定値を目標車速に加算することにより車速変動許容範囲の上限を変更するため、運転者が目標車速を頻繁に変更する場合であっても、これに伴う煩雑な車速変動許容範囲の上限設定操作を行う必要がない。
また、乗員の操作により設定された下限設定値を前記目標車速から減算することにより車速変動許容範囲の下限を変更するため、運転者が目標車速を頻繁に変更する場合であっても、これに伴う煩雑な車速変動許容範囲の下限設定操作を行う必要がない。
【００６９】
特に、車速変動許容範囲上限をセット車速（目標車速）よりも大きい車速に変更することができるので、図６に示すように指示車速を目標車速よりも大きい車速に設定することができる。これにより、例えば、自車両と同行する同行車両があって、自車両のみが目標燃費走行制御による走行を行っている状況において、自車両と同行車両がセット車速に近い車速で走行しているときに、自車両が燃費低減のために減速し、自車両と同行車両との距離が一時的に大きくなり自車両に遅れが生じた場合にも、その後、自車両の指示速度を目標車速より大きい速度にすることが可能であるので、同行車両に対する遅れを取り戻すことが可能となる。しかも、そのときの指示速度は「運転者により設定された上限速度」を超えることがないので、指示速度は運転者の予期できる範囲であり、したがって、運転者が違和感を感じることがない。
【００７０】
また、車速変動許容範囲下限を運転者の意志により任意に変更することができるので、図７に示すように、指示車速を運転者の設定した下限車速より低下するのを防止することができ、また、自車両の車速が、周辺の車両の流れに沿わない車速まで低下するのを防止することができる。
【００７１】
〔他の実施例〕
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
例えば、前述した実施例では、自車両の進行方向前方に存在する物体を検出可能なレーダ装置１２（物体検出手段）により、自車両の周辺に存在する周辺車両を検出し、該周辺車両の車速、台数に基づいて車速変動許容範囲の上下限を設定したが、物体検出手段は前記レーダ装置１２に限るものではなく、自車両の後方に存在する物体を検出可能な後方レーダや、自車両の周囲３６０度に存在する物体を検出可能な３６０度レーダや、自車両の進行方向前方を撮影可能なカメラや、自車両の後方を撮影可能な後方カメラや、自車両の周囲３６０度を撮影可能な３６０度カメラにより構成することができ、これらの物体検出手段の検出方向で検出された周辺車両のデータ（車速や台数）に基づいて、車速変動許容範囲の上下限を設定することが可能である。
また、前述した実施例では、乗員がスイッチを操作することにより車速変動許容範囲の上下限を変更しているが、乗員が発生する音声を認識して車速変動許容範囲の上下限を変更することも可能である。
【００７２】
前述した実施例は、この発明を目標燃費走行制御に適用した態様で説明したが、この発明は次のように構成された車両用走行制御装置にも適用可能である。
その車両用走行制御装置は、車速を検出する車速センサと、目標車速を設定する目標車速設定手段と、前記目標車速設定手段により設定された目標車速を含む車速変動許容範囲を設定する車速変動許容範囲設定手段と、前記車速変動許容範囲内において指示車速を算出する指示車速算出手段と、前記指示車速に基づいて車両の走行制御を行う走行制御手段と、乗員の操作により前記車速変動許容範囲を変更する車速変動許容範囲変更手段と、車両進行方向に存在する物体との距離および相対速度を検出可能な物体検出手段と、前記物体検出手段の出力に基づいて先行車両を判定する先行車両判定手段と、自車両と先行車両との目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、前記先行車両判定手段により検出された先行車両との実車間距離および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の偏差を車間距離偏差として算出する車間距離偏差算出手段と、を備え、前記指示車速算出手段は、前記車速変動許容範囲内において前記車間距離偏差が最小となるよう指示車速を算出する。これは、前述した実施例におけるＡＣＣ制御に適用することが可能であることを意味する。
このようにすると、車間距離を目標車間距離に保つ車間制御をする際に、車速変動許容範囲を運転者の好みに応じて任意に変更することができるので、運転者が好まない車速よりも減速させない範囲で、車間制御を維持することができる。
また、車速変動許容範囲の上限を目標車速よりも大きい値に変更した場合には、車間制御の際に必要となった減速により生じた遅れを取り戻すことが可能となる。
さらに、この発明はＣＣ制御にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】この発明に係る車両用走行制御装置のブロック図である。
【図２】実施例の目標燃費走行制御を示すフローチャート（その１）である。
【図３】実施例の目標燃費走行制御を示すフローチャート（その２）である。
【図４】実施例の目標燃費走行制御を示すフローチャート（その３）である。
【図５】実施例の上下限設定値変更処理を示すフローチャートである。
【図６】実施例の目標燃費走行制御での指示車速がセット車速に収束する様子を示すタイムチャートである。
【図７】実施例の目標燃費走行制御での指示車速が、運転者が下限としたい車速より低減しない様子を示すタイムチャートである。
【図８】従来技術において指示車速がセット車速に張り付く様子を示すタイムチャートである。
【図９】従来技術において、運転者が下限としたい車速以下に指示車速が低減する様子を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００７４】
１１  車速センサ
１２  レーダ装置（物体検知手段）
１３  復帰／加速スイッチ（目標車速設定手段、車速変動許容範囲変更手段）
１４  セット／減速スイッチ（目標車速設定手段、車速変動許容範囲変更手段）
１８  目標燃費切り替えスイッチ（目標燃費設定手段）
１９  上限車速変更スイッチ（車速変動許容範囲変更手段）
２０  下限車速変更スイッチ（車速変動許容範囲変更手段）
３０  ＦＩ−ＥＣＵ（車速変動許容範囲設定手段、指示車速算出手段、燃費偏差算出手段）
３１  実燃費算出手段
３６  スロットル開度制御部（走行制御手段）
【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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【図８】
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【図９】
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