(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車と同一車線を走行する先行車との車間距離を検出し、加減速手段を加減速制御して前記車間距離を自車速に応じた目標車間距離に保持しつつ前記先行車を追従する追従走行装置において、
自車と前記先行車との車間距離を所定の繰り返し時間ごとに検出する車間距離検出手段と、
自車速を検出する車速検出手段と、
前記車間距離検出手段により前記繰り返し時間ごとに検出される検出車間距離と前記車速検出手段による前記自車速とから自車と前記先行車との相対速度を導出し、前記繰り返し時間ごとに検出される前記検出車間距離と前記相対速度とから要求減速度を導出すると共に、前記導出した相対速度から前記先行車の相対加速度を導出する導出手段と、
前記導出手段による前記要求減速度が所定のしきい値を下回ったか否かを判別し前記要求減速度が前記しきい値を下回ったときに前記加減速手段を減速制御すると共に、前記繰り返し時間ごとに検出される前記検出車間距離及び前記相対速度から、前記繰り返し時間よりも長い所定時間後の自車と前記先行車との車間距離を前記検出車間距離と前記相対速度×前記所定時間との加減演算による予測値として予測し、前記所定時間経過時における前記予測値と実測値との誤差が予め定められた所定値より小さいか否かを判別し、前記誤差が前記所定値より小さく、かつ、前記所定時間経過時における前記相対加速度が正であることを条件に、前記しきい値を小さく変更する制御手段と
を備えていることを特徴とする追従走行装置。
【請求項２】
自車と同一車線を走行する先行車との車間距離を検出し、加減速手段を加減速制御して前記車間距離を自車速に応じた目標車間距離に保持しつつ前記先行車を追従する追従走行装置の制御方法において、
自車と前記先行車との車間距離を所定の繰り返し時間ごとに検出し、
自車速を検出し、
前記繰り返し時間ごとに検出される検出車間距離と前記自車速とから自車と前記先行車との相対速度を導出し、前記繰り返し時間ごとに検出される前記検出車間距離と前記相対速度とから前記要求減速度を導出すると共に、前記導出した相対速度から前記先行車の相対加速度を導出し、
前記導出した要求減速度が所定のしきい値を下回ったか否かを判別し前記要求減速度が前記しきい値を下回ったときに前記加減速手段を減速制御すると共に、
前記繰り返し時間ごとに検出される前記検出車間距離及び前記相対速度から、前記繰り返し時間よりも長い所定時間後の自車と前記先行車との車間距離を前記検出車間距離と前記相対速度×前記所定時間との加減演算による予測値として予測し、前記所定時間経過時における前記予測値と実測値との誤差が予め定められた所定値より小さいか否かを判別し、前記誤差が前記所定値より小さく、かつ、前記所定時間経過時における前記相対加速度が正であることを条件に、前記しきい値を小さく変更する
ことを特徴とする追従走行装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自車と同一車線を走行する先行車との車間距離を検出し、その車間距離を自車速に応じた目標車間距離に保持しつつ先行車を追従する追従走行装置及びその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の安全走行の補助として搭載される車間距離制御型定速走行装置等の追従走行装置は、従来、例えば自車速が６０ｋｍ／ｈの時には６０ｍ、１００ｋｍ／ｈの時には１００ｍというように、自車の車速に応じて目標車間距離を決定し、車間距離センサから成る車間距離検出手段による自車の前方を走行する車両との車間距離の検出結果から、その前方車両が自車と同一車線を走行する先行車であるかどうか認識し、先行車であると判断すれば、その先行車との車間距離を目標車間距離に保持する制御を行っている。尚、車間距離に代えて車間時間で制御するものもある。
【０００３】
特に、車間距離センサによる車間距離、及び、自車と先行車との相対速度から、要求加減速度を導出し、その要求加減速度がある条件を満たしたときにスロットルバルブを開いて加速し、或いは、スロットルバルブを閉じたりブレーキを強制作動するなど、いわゆる自動ブレーキを作動して減速している。
【０００４】
このとき、加速に関しては、多少応答が遅れても問題となることは少ないが、減速の場合応答が遅れるのは好ましくないため、例えば次のような２つの手法により減速制御を行っている。そのひとつは、図３に示すように、上記したように導出した要求減速度が予め設定されたしきい値Ａｒｔｈを下回ったときに、自動ブレーキを作動させる手法であり、もうひとつは、図４に示すように、要求減速度と、自車速の時間変化から導出される実減速度との偏差ΔＡが、予め定められた偏差しきい値ΔＡｔｈよりも大きくなったときに、自動ブレーキを作動させる手法である。尚、図３、図４における縦軸の加減速度は、車両の進行方向を正としているため、要求減速度は負側に発生する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これら従来の手法では、しきい値Ａｒｔｈ或いは偏差しきい値ΔＡｔｈが固定であるため、要求減速度が少しでもしきい値Ａｒｔｈを下回り、或いは要求減速度と実減速度との偏差ΔＡが偏差しきい値ΔＡｔｈを少しでも上回ると、自動ブレーキが作動することになり、結果的に頻繁に自動ブレーキが作動して運転者が煩わしく感じてしまうという問題点があった。また、自動ブレーキの作動頻度の増加によって部品の劣化を招くおそれもあった。
【０００６】
具体的には、例えば高速道路を走行する場合において、先行車がアクセルを緩めると車間距離が短くなって要求減速度Ａｒがしきい値Ａｒｔｈを下回るが、今すぐに自動ブレーキを作動させなくても、実際の車間距離がそのときの目標車間距離よりも若干短くなるだけで、必ずしも自動ブレーキを作動させる必要がないにも拘わらず、自動ブレーキが作動してしまう。
【０００７】
一方、このような不都合を解消するために、しきい値Ａｒｔｈ或いは偏差しきい値ΔＡｔｈを大きい値に設定しておき、自動ブレーキが作動しにくくすることも考えられるが、この場合自動ブレーキの作動遅れが生じて運転者に違和感を与えてしまう。
【０００８】
更に、同様に自動ブレーキが作動しにくくするために、しきい値はそのままで、要求減速度の導出段階で要求減速度自体を、例えば図３中の破線に示すように小さくすることも考えられるが、同様に導出される実減速度も小さくなってしまうため、あまり得策とはいえない。
【０００９】
そこで、本発明は、頻繁に自動ブレーキが作動することを防止でき、しかも自動ブレーキの作動遅れを防止できるようにすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、請求項１に記載の発明にかかる追従走行装置は、自車と同一車線を走行する先行車との車間距離を検出し、加減速手段を加減速制御して前記車間距離を自車速に応じた目標車間距離に保持しつつ前記先行車を追従する追従走行装置において、自車と前記先行車との車間距離を所定の繰り返し時間ごとに検出する車間距離検出手段と、自車速を検出する車速検出手段と、前記車間距離検出手段により前記繰り返し時間ごとに検出される検出車間距離と前記車速検出手段による前記自車速とから自車と前記先行車との相対速度を導出し、前記繰り返し時間ごとに検出される前記検出車間距離と前記相対速度とから要求減速度を導出すると共に、前記導出した相対速度から前記先行車の相対加速度を導出する導出手段と、前記導出手段による前記要求減速度が所定のしきい値を下回ったか否かを判別し前記要求減速度が前記しきい値を下回ったときに前記加減速手段を減速制御すると共に、前記繰り返し時間ごとに検出される前記検出車間距離及び前記相対速度から、前記繰り返し時間よりも長い所定時間後の自車と前記先行車との車間距離を前記検出車間距離と前記相対速度×前記所定時間との加減演算による予測値として予測し、前記所定時間経過時における前記予測値と実測値との誤差が予め定められた所定値より小さいか否かを判別し、前記誤差が前記所定値より小さく、かつ、前記所定時間経過時における前記相対加速度が正であることを条件に、前記しきい値を小さく変更する制御手段とを備えていることを特徴としている。
【００１３】
このような構成によれば、所定時間後における自車と先行車との車間距離の予測値と実測値との誤差が所定値より小さく、かつ、相対加速度が正であるときには、自動ブレーキを作動させる必要がない状況にあると判断できることから、かかる状況では制御手段によりしきい値が小さく変更されるため、要求減速度がしきい値を下回るケースが少なくなって自動ブレーキが頻繁に作動するのを防止することができる。
【００１４】
一方、所定時間後における自車と先行車との車間距離の予測値と実測値との誤差が所定値より大きいとき、または相対加速度が負であるときには、自動ブレーキを作動させる必要がない状況にあると判断できないため、制御手段によりしきい値が変更されることはなく、自動ブレーキを遅れることなく作動させることができる。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明にかかる追従走行装置の制御方法は、自車と同一車線を走行する先行車との車間距離を検出し、加減速手段を加減速制御して前記車間距離を自車速に応じた目標車間距離に保持しつつ前記先行車を追従する追従走行装置の制御方法において、自車と前記先行車との車間距離を所定の繰り返し時間ごとに検出し、自車速を検出し、前記繰り返し時間ごとに検出される検出車間距離と前記自車速とから自車と前記先行車との相対速度を導出し、前記繰り返し時間ごとに検出される前記検出車間距離と前記相対速度とから前記要求減速度を導出すると共に、前記導出した相対速度から前記先行車の相対加速度を導出し、前記導出した要求減速度が所定のしきい値を下回ったか否かを判別し前記要求減速度が前記しきい値を下回ったときに前記加減速手段を減速制御すると共に、前記繰り返し時間ごとに検出される前記検出車間距離及び前記相対速度から、前記繰り返し時間よりも長い所定時間後の自車と前記先行車との車間距離を前記検出車間距離と前記相対速度×前記所定時間との加減演算による予測値として予測し、前記所定時間経過時における前記予測値と実測値との誤差が予め定められた所定値より小さいか否かを判別し、前記誤差が前記所定値より小さく、かつ、前記所定時間経過時における前記相対加速度が正であることを条件に、前記しきい値を小さく変更することを特徴としている。
【００１８】
このような構成によれば、所定時間後における自車と先行車との車間距離の予測値と実測値との誤差が所定値より小さく、かつ、相対加速度が正であるときには、自動ブレーキを作動させる必要がない状況にあると判断でき、かかる状況ではしきい値が小さく変更されるため、要求減速度がしきい値を下回るケースが少なくなって自動ブレーキが頻繁に作動するのを防止することができる。
【００１９】
一方、所定時間後における自車と先行車との車間距離の予測値と実測値との誤差が所定値より大きいとき、または相対加速度が負であるときには、自動ブレーキを作動させる必要がない状況にあると判断できないため、しきい値が変更されることはなく、自動ブレーキを遅れることなく作動させることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態について図１及び図２を参照して説明する。但し、図１はブロック図、図２は動作説明用フローチャートである。
【００２３】
図１に示すように、車間距離検出手段としてスキャンレーザレーダから成る車間距離センサ１により、自車と先行車との車間距離が検出される。このとき、車間距離センサ１は、上記したようにスキャンレーザレーダの半導体レーザから自車の前方にレーザ光が照射されると共に所定角度（例えば０．１゜）ずつ水平方向にスキャンされ、その反射光が受光器により受光されてレーザ光の照射から反射光の受光までの時間から、自車と同一車線を走行する先行車との車間距離が検出される。このような車間距離検出が、約１００ｍｓ程度の短い時間ごとに定期的に繰り返される。
【００２４】
また、自車速を検出する車速検出手段としての車速センサ２が設けられると共に、追従走行制御の設定スイッチや解除スイッチを始め各種スイッチ３も設けられている。そして、これら各センサ１、２及び各種スイッチ３からの信号は電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）５により取り込まれ、このＥＣＵ５により各部の制御が行われる。
【００２５】
具体的には、ＥＣＵ５は、車間距離センサ１による自車の前方を走行する車両との車間距離の検出結果から、その前方車両が自車と同一車線を走行する先行車であるかどうか判断し、先行車であると判断すれば、車間距離センサ１により検出される先行車との検出車間距離、及び車速センサ２による自車速に基づき、そのときの自車速に応じた目標車間距離、並びに先行車に対する相対速度を導出し、この相対速度の時間変化から先行車の相対加速度Ａｐを導出すると共に、自車と先行車との実際の検出車間距離を目標車間距離に保持すべく、加減速手段である電子スロットル７及びブレーキアクチュエータ８の制御、つまり電子スロットル７の開度制御やブレーキアクチュエータ８の駆動制御を行うための要求加速度及び要求減速度Ａｒの導出を行う。このようなＥＣＵ５による導出処理が、本発明における導出手段に相当する。
【００２６】
また、ＥＣＵ５は、要求減速度Ａｒの勾配ｄＡｒを演算する機能を有し、導出した要求減速度Ａｒが所定のしきい値Ａｂｒを下回ったときに加減速手段である電子スロットル７及びブレーキアクチュエータ８を減速制御する。
【００２７】
更に、ＥＣＵ５は、車間距離センサ１により検出される検出車間距離、及び先行車の相対速度から所定時間（例えば、数秒）後の自車と先行車との車間距離を予測し、その予測値と実測値との誤差（＝｜Ｄｅ｜）が予め定められた所定値Ｄｅｍａｘより小さく、かつ、先行車の相対加速度Ａｐが正であること、または、過去所定回分の演算により求めた要求減速度Ａｒの勾配ｄＡｒの平均が予め定めた所定勾配ｄＡｒｍａｘより緩やかであることを条件に、要求減速度Ａｒの判断基準であるしきい値Ａｂｒを、デフォルト値Ａ０（＜０）に補正値Ａ１（＜０）を加算した値に小さく変更する。つまり、例えば図３を用いて説明すれば、同図におけるしきい値Ａｒｔｈを負側に引き下げるのである。ここで、補正値Ａ１として、予め実験的に最適な値を求めておくのが好ましい。
【００２８】
この条件を「可変条件」とすれば、この「可変条件」が成立するときとは、自車の先行車に対する状況として自動ブレーキを作動させる必要がない状況のときである。従って、「可変条件」が成立したときにしきい値Ａｂｒを小さく変更する（Ａｂｒ＝Ａ０＋Ａ１）ことで、要求減速度Ａｒがしきい値を下回るケースが少なくなって自動ブレーキの作動頻度が低減される。
【００２９】
このようなＥＣＵ５による電子スロットル７及びブレーキアクチュエータ８等の減速制御、並びに、要求減速度Ａｒの大きさの判断基準であるしきい値Ａｂｒの変更処理が、本発明における制御手段に相当する。
【００３０】
更に、警報ブザーや警報ランプ、或いは所定のメッセージを表示するＬＣＤもしくはこれらの組み合わせ等から成る報知部９が設けられ、先行車との車間距離が目標車間距離よりも接近しすぎた場合等に、ＥＣＵ５はこの報知部９を制御し、報知部９が作動してドライバに警報を発する。
【００３１】
次に、自動ブレーキの作動処理手順について図２のフローチャートを参照して説明する。まず、図２に示すように、車間距離センサ１により検出される検出車間距離、及び先行車の相対速度から所定時間後の自車と先行車との車間距離が予測され、その予測値と実測値の誤差（｜Ｄｅ｜）が導出され、この誤差が予め定められた所定値Ｄｅｍａｘより小さいか否かの判定がなされる（Ｓ１）。
【００３２】
このステップＳ１の判定結果がＹＥＳであれば、車間距離センサ１による検出車間距離及び車速センサ２による自車速から導出される先行車の相対加速度Ａｐがゼロより大きいか、つまり正であるか否かの判定がなされ（Ｓ２）、この判定結果がＹＥＳであれば上記した「可変条件」が成立したと判断され、車間距離センサ１による検出車間距離及び車速センサ２による自車速に基づき導出される要求減速度Ａｒの判断基準であるしきい値Ａｂｒが、デフォルト値Ａ０に補正値Ａ１を加算した値に変更される（Ｓ３）。
【００３３】
一方、上記したステップＳ１の判定結果がＮＯの場合、及びステップＳ２の判定結果がＮＯの場合にはステップＳ４に移行し、過去所定回分の演算による要求減速度Ａｒの勾配ｄＡｒの平均が、所定勾配ｄＡｒｍａｘより小さいか否かの判定がなされ（Ｓ４）、この判定結果がＹＥＳであれば「可変条件」が成立したとして上記したステップＳ３に移行し、判定結果がＮＯであれば「可変条件」は不成立としてステップＳ５に移行し、要求減速度Ａｒの判断基準であるしきい値Ａｂｒがデフォルト値Ａ０のままとされる（Ｓ５）。
【００３４】
そして、上記したステップＳ３及びステップＳ５の処理を経た後、ステップＳ６に移行し、ＥＣＵ５により導出される要求減速度Ａｒがしきい値Ａｂｒを下回っているか否かの判定がなされ（Ｓ６）、この判定結果がＹＥＳであれば自動ブレーキの必要ありとして、自動ブレーキフラグＦｂｒが“１”にセットされ（Ｓ７）、判定結果がＮＯであれば自動ブレーキの必要なしとして、自動ブレーキフラグＦｂｒが“０”にセットされ（Ｓ８）、ステップＳ７及びＳ８の処理を経た後、動作は終了する。
【００３５】
このように、車間距離センサ１により検出される検出車間距離、及び先行車の相対速度から所定時間ｔ後の自車と先行車との車間距離を予測し、その予測値と実測値との誤差（＝｜Ｄｅ｜）が予め定められた所定値Ｄｅｍａｘより小さく、かつ、先行車の相対加速度Ａｐが正であるとき、または、過去所定回分の演算により求めた要求減速度Ａｒの勾配ｄＡｒの平均が予め定めた所定勾配ｄＡｒｍａｘより緩やかであるときに、「可変条件」が成立したとして要求減速度Ａｒの判断基準であるしきい値Ａｂｒが、デフォルト値Ａ０に補正値Ａ１を加算した値に小さく変更される。
【００３６】
従って、上記した実施形態によれば、可変条件が成立すると、要求減速度Ａｒの判断基準であるしきい値Ａｂｒが小さく変更される（Ａｂｒ＝Ａ０＋Ａ１）ため、要求減速度Ａｒがしきい値Ａｂｒを下回るケースが少なくなり、自動ブレーキが頻繁に作動するのを防止することができ、運転者に違和感を与えることを防止できる。
【００３７】
なお、上記した実施形態では、過去所定回分の演算により求めた要求減速度Ａｒの勾配ｄＡｒの平均が予め定めた所定勾配ｄＡｒｍａｘより緩やかであることも「可変条件」とした場合について説明したが、必ずしもこの条件を加える必要はない。
【００３８】
また、上記した実施形態では、「可変条件」として先行車の相対加速度Ａｐが正（Ａｐ＞０）であるかどうかを判断するようにした場合について説明したが、相対加速度Ａｐが正の所定値である最小値Ａｐｍｉｎ（＞０）よりも大きいかどうか判断するようにしてもよい。
【００３９】
更に、上記した実施形態では、車間距離検出手段をスキャンレーザレーダから成る車間距離センサ１とした場合について説明したが、車間距離検出手段はこのような車間距離センサ１に限定されるものでないのは勿論である。
【００４０】
また、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように、請求項１、２に記載の発明によれば、所定時間後における自車と先行車との車間距離の予測値と実測値との誤差が所定値より小さく、かつ、相対加速度が正であるときには、自動ブレーキを作動させる必要がない状況にあると判断でき、かかる状況ではしきい値が小さく変更されるため、要求減速度がしきい値を下回るケースが少なくなって自動ブレーキが頻繁に作動するのを防止することが可能になり、より安全な走行を補助することが可能になる。
【００４３】
一方、所定時間後における自車と先行車との車間距離の予測値と実測値との誤差が所定値より大きいとき、または相対加速度が負であるときには、自動ブレーキを作動させる必要がない状況にあると判断できないため、しきい値は変更されることはなく、自動ブレーキを遅れることなく作動させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態のブロック図である。
【図２】この発明の一実施形態の動作説明用フローチャートである。
【図３】従来例の動作説明図である。
【図４】他の従来例の動作説明図である。
【符号の説明】
１    車間距離センサ（車間距離検出手段）
２    車速センサ（車速検出手段）
５    ＥＣＵ（導出手段、制御手段）
７    電子スロットル（加減速手段）
８    ブレーキアクチュエータ（加減速手段）
【図１】
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【図２】
0003788597.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003788597.tif 000005