(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両に先行する先行車両を検出し、自車両と先行車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、自車両の走行速度を検出する自車速度検出手段及び前記先行車両の走行速度を検出する先行車両速度検出手段の少なくとも何れか一方と、前記自車速度検出手段で検出された自車両の走行速度又は前記先行車両速度検出手段で検出された先行車両の走行速度の何れか一方に基づいて目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、前記車間距離検出手段で検出された先行車両との車間距離及び前記目標車間距離設定手段で設定された目標車間距離に基づいて自車両の走行状態を制御する走行制御手段とを備えた車両用走行制御装置において、前記自車速度検出手段で検出された自車両の走行速度又は前記先行車両速度検出手段で検出された先行車両の走行速度の何れか一方のうち、前記目標車間距離設定手段にて目標車間距離の設定に用いる走行速度に遅れ処理を施す遅れ処理手段を備え、前記目標車間距離設定手段は、前記遅れ処理が施された走行速度に基づいて目標車間距離を設定することを特徴とする車両用走行制御装置。
【請求項２】
前記遅れ処理手段は、前記検出された自車両の走行速度又は前記検出された先行車両の走行速度の何れか一方に無駄時間を付加するものであ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３】
前記遅れ処理手段は、前記検出された自車両の走行速度又は前記検出された先行車両の走行速度の何れか一方が小さいほど、それに付加する無駄時間を大きく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４】
前記遅れ処理手段は、前記検出された自車両の走行速度又は前記検出された先行車両の走行速度の何れか一方が所定値以下であるときに無駄時間を付与することを特徴とする請求項２又は３に記載の車両用走行制御装置。
【請求項５】
前記遅れ処理手段は、前記検出された自車両の走行速度又は前記検出された先行車両の走行速度の何れか一方にローパスフィルタ処理を施すものであ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６】
前記遅れ処理手段は、前記検出された自車両の走行速度又は前記検出された先行車両の走行速度の何れか一方が小さいほど、前記ローパスフィルタの時定数を大きくすることを特徴とする請求項５に記載の車両用走行制御装置。
【請求項７】
前記遅れ処理手段は、前記検出された自車両の走行速度又は前記検出された先行車両の走行速度の何れか一方が所定値以下であるときにローパスフィルタ処理を施すことを特徴とする請求項５又は６に記載の車両用走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自車両に先行する先行車両に追従して走行する先行車両追従走行制御装置等の車両用走行制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような車両用走行制御装置としては、例えば特開２０００−１６８３９５号公報に記載されるものがある。この車両用走行制御装置は、自車両に先行する先行車両までの車間距離を検出すると共に、運転者がセットした車速を設定車速として定速走行を行い、例えば先行車両が接近したり離間したりして車間距離が変化したら、それを目標車間距離に一致するように、制動力や駆動力を調整して自車両の走行状態をフィードバック制御する。この従来技術では、目標車間距離を算出するために、例えば先行車両の走行速度を検出し、この先行車両速度に車間時間を乗じ、それに停車時距離を和して求めている。なお、車間時間とは、自車両が先行車両の現在の位置に到達するのに要する時間（換言すれば、車間距離相当の距離を自車両が走行するのに要する時間）であり、例えば２秒といったように予め設定されている。また、停止時距離とは、先行車両に合わせて自車両が停止したときに先行車両との間に残されている距離であり、例えば２ｍといったように予め設定されている。ちなみに、先行車両に追従して自車両が所定の車間距離、つまり目標車間距離で定速走行しているときには、先行車両の走行速度と自車両の走行速度とは同等かほぼ同等であるから、前記目標車間距離の算出に自車両の走行速度を用いてもよい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のような先行車両追従制御を行う車両用走行制御装置では、目標車間距離と検出された車間距離とが一致するようにフィードバック制御を行うため、車間距離が目標車間距離と相違してから、その差分値に応じた加減速要求が出される。ここで、例えば前述のように先行車両の走行速度から目標車間距離を設定しているものとして、先行車両が減速した場合には、車間距離が短くなると共に目標車間距離も短くなるため、自車両に要求する減速度（の絶対値）が小さくなり、応答性が悪く感じられてしまう。このことは、先行車両が加速した場合にも、自車両に要求する加速度が小さくなることから、同様に感じ取られてしまう。
【０００４】
このような加減速の応答性を向上させる手法として、前記目標車間距離と検出された車間距離とのフィードバック制御に用いられるフィードバックゲインを大きくすることが考えられるが、そのようにすると通常の追従走行中の加減速が過敏になって乗心地が悪化するという問題がある。
本発明は、これらの諸問題を解決すべく開発されたものであり、乗心地を悪化することなく、先行車両の加減速に対する自車両の加減速の応答性が良好な車両走行制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に係る車両用走行制御装置は、自車両に先行する先行車両を検出し、自車両と先行車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、自車両の走行速度を検出する自車速度検出手段及び前記先行車両の走行速度を検出する先行車両速度検出手段の少なくとも何れか一方と、前記自車速度検出手段で検出された自車両の走行速度又は前記先行車両速度検出手段で検出された先行車両の走行速度の何れか一方に基づいて目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、前記車間距離検出手段で検出された先行車両との車間距離及び前記目標車間距離設定手段で設定された目標車間距離に基づいて自車両の走行状態を制御する走行制御手段とを備えた車両用走行制御装置において、前記自車速度検出手段で検出された自車両の走行速度又は前記先行車両速度検出手段で検出された先行車両の走行速度の何れか一方のうち、前記目標車間距離設定手段にて目標車間距離の設定に用いる走行速度に遅れ処理を施す遅れ処理手段を備え、前記目標車間距離設定手段は、前記遅れ処理が施された走行速度に基づいて目標車間距離を設定することを特徴とするものである。
【０００６】
また、本発明のうち請求項２に係る車両用走行制御装置は、前記請求項１の発明において、前記遅れ処理手段は、前記検出された自車両の走行速度又は前記検出された先行車両の走行速度の何れか一方に無駄時間を付加するものであることを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項３に係る車両用走行制御装置は、前記請求項２の発明において、前記遅れ処理手段は、前記検出された自車両の走行速度又は前記検出された先行車両の走行速度の何れか一方が小さいほど、それに付加する無駄時間を大きくすることを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明のうち請求項４に係る車両用走行制御装置は、前記請求項２又は３の発明において、前記遅れ処理手段は、前記検出された自車両の走行速度又は前記検出された先行車両の走行速度の何れか一方が所定値以下であるときに無駄時間を付与することを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明のうち請求項５に係る車両用走行制御装置は、前記請求項１の発明において、前記遅れ処理手段は、前記検出された自車両の走行速度又は前記検出された先行車両の走行速度の何れか一方にローパスフィルタ処理を施すものであることを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項６に係る車両用走行制御装置は、前記請求項５の発明において、前記遅れ処理手段は、前記検出された自車両の走行速度又は前記検出された先行車両の走行速度の何れか一方が小さいほど、前記ローパスフィルタの時定数を大きくすることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明のうち請求項７に係る車両用走行制御装置は、前記請求項５又は６の発明において、前記遅れ処理手段は、前記自車両の走行速度又は前記検出された先行車両の走行速度の何れか一方が所定値以下であるときにローパスフィルタ処理を施すことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の効果】
而して、本発明のうち請求項１に係る車両用走行制御装置によれば、検出された自車両の走行速度又は先行車両の走行速度の何れか一方に基づいて目標車間距離を設定し、先行車両との車間距離及び目標車間距離に基づいて自車両の走行状態を制御するにあたり、検出された自車両の走行速度又は先行車両の走行速度のうち、目標車間距離の設定に用いる方の走行速度に遅れ処理を施すと共に、この遅れ処理が施された走行速度に基づいて目標車間距離を設定する構成としたため、先行車両又は自車両の加減速に伴う目標車間距離の変化が僅かに遅れ、この僅かに遅れた目標車間距離に検出された車間距離を一致するように自車両を加減速するため、通常の追従走行時の乗心地を悪化させることなく、先行車両の加減速に対する自車両の加減速の応答性が良好になる。
【００１１】
また、本発明のうち請求項２に係る車両用走行制御装置によれば、検出された自車両の走行速度又は検出された先行車両の走行速度の何れか一方に無駄時間を付加することでそれらに遅れ処理を施す構成としたため、先行車両の加減速に伴って目標車間距離の変化を僅かに遅らせることができ、請求項１に係る発明を実施化し易い。
【００１２】
また、本発明のうち請求項３に係る車両用走行制御装置によれば、検出された自車両の走行速度又は検出された先行車両の走行速度の何れか一方が小さいほど、それに付加する無駄時間を大きくする構成としたため、低速ほど初期応答が良好になって運転者の意図に適合した加減速特性が得られると共に、高速では初期応答が抑制され、本来、加減速が緩やかな高速走行時に違和感を与えることがない。
【００１３】
また、本発明のうち請求項４に係る車両用走行制御装置によれば、検出された自車両の走行速度又は検出された先行車両の走行速度の何れか一方が所定値以下であるときに無駄時間を付与する構成としたため、当該所定値以上の高速走行時に加減速の応答性を抑制し、本来、加減速が緩やかな高速走行時に違和感を与えることがない。
【００１４】
また、本発明のうち請求項５に係る車両用走行制御装置によれば、検出された自車両の走行速度又は検出された先行車両の走行速度の何れか一方にローパスフィルタ処理を施す構成としたため、先行車両の加減速に伴って目標車間距離の変化を僅かに遅らせることができ、請求項１に係る発明を実施化し易い。
また、本発明のうち請求項６に係る車両用走行制御装置によれば、検出された自車両の走行速度又は検出された先行車両の走行速度の何れか一方が小さいほど、前記ローパスフィルタの時定数を大きくする構成としたため、低速ほど初期応答が良好になって運転者の意図に適合した加減速特性が得られると共に、高速では初期応答が抑制され、本来、加減速が緩やかな高速走行時に違和感を与えることがない。
【００１５】
また、本発明のうち請求項７に係る車両用走行制御装置によれば、検出された自車両の走行速度又は検出された先行車両の走行速度の何れか一方が所定値以下であるときにローパスフィルタ処理を施す構成としたため、当該所定値以上の高速走行時に加減速の応答性を抑制し、本来、加減速が緩やかな高速走行時に違和感を与えることがない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の車両用走行制御装置を適用した先行車両追従走行装置付き後輪駆動車両のシステム構成図である。図中の符号１ＦＬ、１ＦＲは従動輪としての前輪、１ＲＬ、１ＲＲは駆動輪としての後輪であり、当該後輪１ＲＬ、１ＲＲはエンジン２の駆動力が自動変速機３、プロペラシャフト４、最終減速装置５及び車軸６を介して伝達され、回転駆動される。
【００１７】
また、前記後輪１ＲＬ、１ＲＲには、夫々制動力を発生するディスクブレーキ７が設けられていると共に、これらディスクブレーキ７の制動流体圧が制動制御装置８によって制御される。
ここで、制動制御装置８は、ブレーキペダル８ａの踏込みに応じて制動流体圧を発生すると共に、走行制御用コントロールユニット２０からの制動流体圧指令値に応じた制動流体圧を発生するように構成されている。
【００１８】
また、前記エンジン２には、その出力を制御するエンジン出力制御装置９が設けられている。このエンジン出力制御装置は、エンジン出力の制御方法として、スロットルバルブの開度を調整してエンジン回転数を制御すると方法と、アイドルコントロールバルブの開度を調整してエンジン２のアイドル回転数を制御する方法とが考えられているが、本実施形態では、スロットルバルブの開度を調整する方法が採用されている。
【００１９】
一方、車両の前方側の車体下部には、先行車両を検出し、自車両から先行車両までの車間距離を検出する車間距離検出手段としてのレーダ装置で構成される車間距離センサ１２が設けられていると共に、前記後輪１ＲＬ、１ＲＲの車輪速度を検出する車輪速度センサ１３Ｌ、１３Ｒが配設され、更にブレーキペダル８ａに、その踏込みを検出するブレーキペダルスイッチ１４が配設されている。
【００２０】
そして、前記車間距離センサ１２、車輪速度センサ１３Ｌ、１３Ｒ、及びブレーキペダルスイッチ１４の各出力信号が走行制御用コントロールユニット２０に入力され、この走行制御用コントロールユニット２０によって、前記車間距離センサ１２で検出された車間距離Ｄ、車輪速度センサ１３Ｌ、１３Ｒで検出された車輪速度ＶｗRL、ＶｗRRに基づいて、制動制御装置８及びエンジン出力制御装置９を制御することにより、先行車両との間に適正な車間距離を維持しながら追従走行する定常追従走行制御を行うと共に、先行車両が加減速したら、それに合わせて自車両を加減速し、走行状態を制御する。
【００２１】
次に、前記走行制御用コントロールユニット２０で実行される先行車両追従走行制御のための演算処理について図２のフローチャートを用いて説明する。この演算処理は、所定の制御時間ΔＴ（例えば１０msec. ）毎にタイマ割込処理される。なお、このフローチャートでは、特に通信のためのステップを設けていないが、例えばフローチャート中で得られた情報は随時記憶装置に記憶されるし、必要な情報は随時記憶装置から読出される。また、各装置間も相互通信を行っており、必要な情報は、主として制御を司っている装置から常時読込まれ、送られてきた情報は、随時記憶装置に記憶される。
【００２２】
この演算処理のステップＳ１では、前記車間距離センサ１２で検出された実際の先行車両との間の車間距離Ｄを読込む。
次にステップＳ２に移行して、前記ステップＳ１で読込んだ車間距離Ｄと前回に読込んだ車間距離Ｄとの変化率から自車両と先行車両との相対速度Ｖｒを算出する。
【００２３】
次にステップＳ３に移行して、前記車輪速度センサ１３Ｌ、１３Ｒで検出した車輪速度ＶｗRL、ＶｗRRの平均値から自車速度Ｖｃを算出する。
次にステップＳ４に移行して、運転者がセットしたセット車速Ｖｓを読込む。次にステップＳ５に移行して、後述する図３の演算処理に従って、目標加減速度を算出する。
【００２４】
次にステップＳ６に移行して、図示されない個別の演算処理に従って、前記エンジン及びブレーキによる加減速度制御を行ってからメインプログラムに復帰する。
次に、前記図２の演算処理のステップＳ４で行われる図３の演算処理について説明する。
【００２５】
この演算処理では、まずステップＳ１１で、図示されない個別の演算処理に従って、先行車両が検出されているか否かを判定し、先行車両が検出されている場合にはステップＳ１５に移行し、そうでない場合にはステップＳ１７に移行する。
前記ステップＳ１５では、後述する図４の演算処理に従って、目標車間距離Ｄ* を算出してからステップＳ１６に移行する。
【００２６】
前記ステップＳ１６では、後述する図５の演算処理に従って、目標車間距離Ｄ* と実車間距離Ｄから車間距離優先目標加減速度ＧD を算出してから前記ステップＳ１７に移行する。
前記ステップＳ１７では、目標車速Ｖｃ* を算出してからステップＳ１８に移行する。この目標車速Ｖｃ* は、前記図２の演算処理で算出した自車速度Ｖｃが前記セット車速Ｖｓより小さいときには現在の自車速度Ｖｃからセット車速Ｖｓまで一定の加速度で増加する目標車速Ｖｃ* を設定し、そうでないときにはセット車速Ｖｓをそのまま目標車速Ｖｃ* に設定する。
【００２７】
前記ステップＳ１８では、後述する図６の演算処理に従って、目標車速Ｖｃ* と自車速度Ｖｃとから車速優先目標加減速度ＧV を算出してからステップＳ１９に移行する。
前記ステップＳ１９では、後述する図７の演算処理に従って、目標加減速度の選択を行ってから前記図２の演算処理のステップＳ６に移行する。
【００２８】
次に、前記図３の演算処理のステップＳ１５で行われる図４の演算処理について説明する。
この演算処理では、まずステップＳ１５ａで、前記図２の演算処理のステップＳ３で算出した自車速度Ｖｃを読込む。
次にステップＳ１５ｂに移行して、前記図２の演算処理のステップＳ２で算出した相対速度Ｖｒを読込む。
【００２９】
次にステップＳ１５ｃに移行して、前記ステップＳ１５ａで読込んだ自車速度ＶｃとステップＳ１５ｂで読込んだ相対速度Ｖｒを加算して先行車速度ＶF を算出する。
次にステップＳ１５ｄに移行して、前記ステップＳ１５ｃで算出した先行車速度ＶF が時速４０km/h以下であるか否かを判定し、当該先行車速度ＶF が時速４０km/h以下である場合にはステップＳ１５ｅに移行し、そうでない場合にはステップＳ１５ｆに移行する。
【００３０】
前記ステップＳ１５ｆでは、前記ステップＳ１５ｃで算出した先行車速度ＶF が時速５０km/h以下であるか否かを判定し、当該先行車速度ＶF が時速５０km/h以下である場合にはステップＳ１５ｇに移行し、そうでない場合にはステップＳ１５ｈに移行する。
前記ステップＳ１５ｈでは、前記ステップＳ１５ｃで算出した先行車速度ＶF が時速６０km/h以下であるか否かを判定し、当該先行車速度ＶF が時速６０km/h以下である場合にはステップＳ１５ｉに移行し、そうでない場合にはステップＳ１５ｊに移行する。
【００３１】
前記ステップＳ１５ｊでは、前記ステップＳ１５ｃで算出した先行車速度ＶF が時速７０km/h以下であるか否かを判定し、当該先行車速度ＶF が時速７０km/h以下である場合にはステップＳ１５ｋに移行し、そうでない場合にはステップＳ１５ｍに移行する。
前記ステップＳ１５ｍでは、前記ステップＳ１５ｃで算出した先行車速度ＶF が時速８０km/h以下であるか否かを判定し、当該先行車速度ＶF が時速８０km/h以下である場合にはステップＳ１５ｎに移行し、そうでない場合にはステップＳ１５ｐに移行する。
【００３２】
前記ステップＳ１４ｅでは、５回前先行車速度ＶF5を遅れ処理済み先行車速度ＶFFに設定してからステップＳ１５ｑに移行する。
また、前記ステップＳ１４ｇでは、４回前先行車速度ＶF4を遅れ処理済み先行車速度ＶFFに設定してから前記ステップＳ１５ｑに移行する。
また、前記ステップＳ１４ｉでは、３回前先行車速度ＶF3を遅れ処理済み先行車速度ＶFFに設定してから前記ステップＳ１５ｑに移行する。
【００３３】
また、前記ステップＳ１４ｋでは、２回前先行車速度ＶF2を遅れ処理済み先行車速度ＶFFに設定してから前記ステップＳ１５ｑに移行する。
また、前記ステップＳ１４ｎでは、１回前先行車速度ＶF1を遅れ処理済み先行車速度ＶFFに設定してから前記ステップＳ１５ｑに移行する。
また、前記ステップＳ１４ｐでは、今回の先行車速度ＶF を遅れ処理済み先行車速度ＶFFに設定してから前記ステップＳ１５ｑに移行する。
【００３４】
そして、前記ステップＳ１５ｑでは、前記遅れ処理済み先行車速度ＶFFに車間速度αを乗じ、更に停止時距離βを和して目標車間距離Ｄ* を算出する。なお、車間速度α、及び停止時距離βについては、前述した値を用いるものとする。
次にステップＳ１５ｒに移行して、今回の先行車速度ＶF を１回前先行車速度ＶF1に、前回の１回前先行車速度ＶF1を２回前先行車速度ＶF2に、前回の２回前先行車速度ＶF2を３回前先行車速度ＶF3に、前回の３回前先行車速度ＶF3を４回前先行車速度ＶF4に、前回の４回前先行車速度ＶF4を５回前先行車速度ＶF5に夫々更新してから前記図３の演算処理のステップＳ１６に移行する。
【００３５】
次に、前記図３の演算処理のステップＳ１６で行われる図５の演算処理について説明する。
この演算処理では、まずステップＳ１６ａで、前記図２の演算処理のステップＳ１で読込んだ車間距離Ｄから前記図４の演算処理で算出した目標車間距離Ｄ* を減じて車間距離の差ΔＤを算出する。
【００３６】
次にステップＳ１６ｃに移行して、前記ステップＳ１６ａで算出した車間距離の差ΔＤに所定のフィードバックゲインＦ1 を乗じて車間距離優先目標加減速度ＧD を算出してから前記図３の演算処理のステップＳ１７に移行する。
次に、前記図３の演算処理のステップＳ１８で行われる図６の演算処理について説明する。
【００３７】
この演算処理では、まずステップＳ１８ａで、前記図２の演算処理のステップＳ３で算出した自車速度Ｖｃから前記図３の演算処理のステップ１７で算出した目標車速Ｖｃ* を減じて車速の差ΔＶｃを算出する。
次にステップＳ１８ｂに移行して、前記車速の差ΔＶｃに比例ゲインＫｐを乗じた値と、車速の差ΔＶｃの積分値に積分ゲインＫｉを乗じた値と、車速の差ΔＶｃの微分値に微分ゲインＫｄを乗じた値との総和から車速優先目標加減速度ＧV を算出してから前記図３の演算処理のステップＳ１９に移行する。
【００３８】
次に、前記図３の演算処理のステップＳ１９で行われる図６の演算処理について説明する。
この演算処理では、まずステップ１９ａで、図示されない個別の演算処理に従って、先行車両を検出しているか否かを判定し、先行車両を検出している場合にはステップＳ１９ｃに移行し、そうでない場合にはステップＳ１９ｂに移行する。
【００３９】
前記ステップＳ１９ｃでは、図示されない個別の演算処理に従って、自車速度がセット車速と同等か又はほぼ同等であることなどから、セット車速走行中であるか否かを判定し、セット車速走行中である場合にはステップＳ１９ｂに移行し、そうでない場合にはステップＳ１９ｄに移行する。
前記ステップＳ１９ｂでは、前記図６の演算処理で算出した車速優先目標加減速度ＧV を目標加減速度Ｇ* に設定してから図２の演算処理のステップＳ６に移行する。
【００４０】
また、前記ステップＳ１９ｄでは、前記図５の演算処理で算出した車間距離優先目標加減速度ＧD と前記図６の演算処理で算出した車速優先目標加減速度ＧV とのうち、何れか絶対値の小さい方を目標加減速度Ｇ* に設定してから図２の演算処理のステップＳ６に移行する。
これらの演算処理によれば、図２の演算処理のステップＳ１で読込んだ車間距離Ｄから次のステップＳ２で相対速度Ｖｒを算出し、次のステップＳ３で車輪速度ＶｗRL、ＶｗRRから自車速度Ｖｃを算出し、次のステップＳ４でセット車速Ｖｓを読込み、次のステップＳ５で目標加減速度を算出して、その目標加減速度に応じて次のステップＳ６で加減速度制御を行う。目標加減速度の算出には、図３の演算処理のステップＳ１１で先行車両の有無を判定し、先行車両が存在している場合にはステップＳ１５で行われる図４の演算処理に従って目標車間距離Ｄ* を算出し、この目標車間距離Ｄ* と実際の車間距離Ｄとの差分値から、同ステップＳ１６で行われる図５の演算処理に従って車間距離優先目標加減速度ＧD を算出する。一方、先行車両が存在していない場合には前記車間距離優先目標加減速度ＧD は算出せず、図３のステップＳ１７で目標車速Ｖｃ* を算出し、この目標車速Ｖｃ* と実際の自車速度Ｖｃとの差分値から、次のステップＳ１８で行われる図６の演算処理に従って車速優先目標加減速度ＧV を算出する。なお、先行車両が存在する場合も、同様に車速優先目標加減速度ＧV を算出する。そして、図３の演算処理のステップＳ１９で行われる図７の演算処理によれば、先行車両があり且つセット車速で走行していないときには、それらのうちの絶対値の小さい方を最終的な目標加減速度Ｇ* とし、先行車両がないか、或いはセット車速で走行しているときには車速優先目標加減速度ＧV を最終的な目標加減速度Ｇ* とする。従って、先行車両に追従して走行しているときには、先行車両の加減速に合わせて、車速に応じた適切な車間距離が維持されるように加減速を制御する。一方、先行車両に追従していないときには、セット車速を優先して加減速を制御する。
【００４１】
ここで、前記車間距離優先目標加減速度ＧD の算出に用いられる目標車間距離Ｄ* は、前記図３の演算処理のステップＳ１５で行われる図４の演算処理に従って算出される。この演算処理では、原則的に先行車両速度ＶF を用いて目標車間距離Ｄ* を算出するのであるが、その算出に用いられる遅れ処理済み先行車両速度ＶFFは、そのときの先行車両速度ＶF が低速であるほど、遅れが大きい。つまり、先行車両速度ＶF が４０km/h以下であるときには制御回数で５回前の制御時の先行車両速度、つまり５回前先行車速度ＶF5が遅れ処理済み先行車両速度ＶFFに設定され、以下同様に、先行車両速度ＶF が５０km/h以下で４０km/hを越えるときには４回前の制御時の先行車両速度、つまり４回前先行車速度ＶF4が遅れ処理済み先行車両速度ＶFFに設定され、先行車両速度ＶF が６０km/h以下で５０km/hを越えるときには３回前の制御時の先行車両速度、つまり３回前先行車速度ＶF3が遅れ処理済み先行車両速度ＶFFに設定され、先行車両速度ＶF が７０km/h以下で６０km/hを越えるときには２回前の制御時の先行車両速度、つまり２回前先行車速度ＶF2が遅れ処理済み先行車両速度ＶFFに設定され、先行車両速度ＶF が８０km/h以下で７０km/hを越えるときには１回前の制御時の先行車両速度、つまり１回前先行車速度ＶF1が遅れ処理済み先行車両速度ＶFFに設定される。
【００４２】
このことは、先行車両の加減速により先行車両速度ＶF が変化しているにもかかわらず、先行車両速度ＶF の代わりに遅れ処理済み先行車両速度ＶFFを用いるので、目標車間距離Ｄ* の変化が遅れる（制御時間が非常に短いので、遅れは僅かである）ことを意味する。すると、本実施形態のように、目標車間距離Ｄ* に実際の車間距離Ｄを一致させるようにフィードバック制御を行う場合、前記目標車間距離Ｄ* と実際の車間距離Ｄとの差分値ΔＤは、遅れのない場合に比して絶対値として小さいか、或いは遅れのない場合に得られる差分値と逆方向の値、つまり本来の差分値が正値であるのに負値になるとか、本来の差分値が負値であるのに正値になってしまうこともある。例えば先行車両の減速によって目標車間距離Ｄ* が短くなっているのに、実際の車間距離Ｄが目標車間距離Ｄ* より長いときには、実際の車間距離Ｄから目標車間距離Ｄ* を減じた差分値ΔＤは正値である。このように目標車間距離Ｄ* と実際の車間距離Ｄとの差分値ΔＤが正値に表れることは、実際の車間距離Ｄを短くするのであるから、少なくとも未だ減速する必要がない、或いは減速するにしてもさほど大きく減速する必要がないことになる。しかしながら、前述のように先行車両速度ＶF に変えて遅れ処理済み先行車両速度ＶFFを用いて目標車間距離Ｄ* を算出すると、目標車間距離Ｄ* は本来の値より大きくなるので、目標車間距離Ｄ* と実際の車間距離Ｄとの差分値ΔＤが本来の値に比して小さくなったり、負値になり、車間距離を保持するか、或いは長くしなければならないことになるから、減速の要求が早く表れ、その結果、先行車両の減速に対する自車両の減速制御の応答性が良好になる。また、先行車両の加速によって目標車間距離Ｄ* が長くなっているので、実際の車間距離Ｄが目標車間距離Ｄ* より短いときには、実際の車間距離Ｄから目標車間距離Ｄ* を減じた差分値ΔＤが負値となり、そのままでは実際の車間距離Ｄを長くするのであるから、少なくとも未だ加速する必要がない、或いは加速するにしてもさほど大きく加速する必要がないことになるのに対し、前述のように先行車両速度ＶF に代えて遅れ処理済み先行車両速度ＶFFを用いて目標車間距離Ｄ* を算出すると、目標車間距離Ｄ* は本来の値より小さくなるので、目標車間距離Ｄ* と実際の車間距離Ｄとの差分値ΔＤが本来の値に対して大きくなったり、正値になり、車間距離を保持するか、或いは短くしなければならないことになるから、加速の要求が早く表れ、その結果、先行車両の加速に対する自車両の加速制御の応答性が良好になる。
【００４３】
図８は、先行車両が３０km/hから０km/hまで、つまり停車状態まで減速したときの本実施形態における（車間距離優先目標）加減速度ＧD 、車間距離Ｄ及び目標車間距離Ｄ* 、先行車両速度ＶF 及び遅れ処理済み先行車両速度ＶFFのタイミングチャートである。この実施形態では、前記図４の演算処理で時速４０km/h以下の先行車両速度ＶF に対しては、常に５回前先行車両速度ＶF5が遅れ処理済み先行車両速度ＶFFに設定されるので、最も遅れが大きい。従って、ほぼ傾き一定で減速する先行車両速度ＶF に対して、遅れ処理済み先行車両速度ＶFFは平行にシフトしたように遅れる。従って、この遅れ処理済み先行車両速度ＶFFに応じた目標車間距離Ｄ* も、当該遅れ処理済み先行車両速度ＶFF同様に遅れる。これに対し、実際の車間距離Ｄは、先行車両の減速直後に、当該目標車間距離Ｄ* よりも小さな値になるので、当該車間距離Ｄから目標車間距離Ｄ* を減じた差分値ΔＤは負値になってしまう。すると、前述のように車間距離を長くしなければならないことになるから、減速の要求が早く表れ、結果的に制御初期の減速度が大きくなり、車両の減速制御の応答性が良好になる。
【００４４】
図９は、図８と同様に先行車両が減速したときの従来の、即ち先行車両速度ＶF に遅れ処理を施すことなく、当該先行車両速度ＶF から目標車間距離Ｄ* 0 を算出したときの（車間距離優先目標）加減速度ＧD0、車間距離Ｄ及び目標車間距離Ｄ* 0 、先行車両速度ＶF 及び遅れ処理済み先行車両速度ＶFFのタイミングチャートである。この場合は、実際の車間距離Ｄが目標車間距離Ｄ* 0 よりも常に大きな値になるので、当該車間距離Ｄから目標車間距離Ｄ* 0 を減じた差分値ΔＤは正値である。そのため、前述したように実際の車間距離Ｄを短くするのであるから、少なくとも未だ減速する必要がない、或いは減速するにしてもさほど大きく減速する必要がないことになり、それが減速制御の応答性を鈍く感じさせる原因となる。
【００４５】
図１０は、本実施形態の（車間距離優先目標）加減速度ＧD 及び従来の（車間距離優先目標）加減速度ＧD0だけを抽出し、互いに重ね合わせたものである。この図からも明らかなように、先行車両の減速開始直後は、本実施形態の（車間距離優先目標）加減速度ＧD の方が従来の（車間距離優先目標）加減速度ＧD0より絶対値として大きく、減速制御の応答性が良好である。一方、減速制御の後半では、本実施形態の（車間距離優先目標）加減速度ＧD の方が従来の（車間距離優先目標）加減速度ＧD0より絶対値として小さく、減速制御が滑らかに収束している。しかも、本実施形態では、フィードバックゲインを大きくする必要がないことから、通常の追従走行中に加減速が過敏になりすぎて乗心地が悪化することもない。
【００４６】
また、本実施形態では、先行車両速度ＶF が小さいほど、遅れが大きい、つまり当該先行車両速度ＶF に付加される無駄時間が大きくなるため、それから算出される目標車間距離Ｄ* も遅れが大きく、その分だけ減速要求が早くなり、低速ほど初期応答が良好になって運転者の意図に適合した減速特性が得られると共に、高速では初期応答が抑制され、本来、減速が緩やかな高速走行時に違和感を与えることがない。また、本実施形態では、先行車両速度ＶF が８０km/hを越える高速走行時には遅れがない、つまり高速走行時には減速の応答性が抑制されるため、本来、減速が緩やかな高速走行時に違和感を与えることがない。ちなみに、この逆の効果が先行車両の加速時にも同様に表れるのは、前述の通りである。
【００４７】
また、前述したように、先行車両に追従走行しているときには、自車両の走行速度は先行車両の走行速度と同等又はほぼ同等であるから、目標車間距離Ｄ* に自車速度Ｖｃを用いてもよく、その場合には遅れを付加する対象は自車速度Ｖｃになる。図１１は、前記図８と同様に、先行車両に合わせて自車両が３０km/hから０km/hまで、つまり停車状態まで減速したときの（車間距離優先目標）加減速度ＧD 、車間距離Ｄ及び目標車間距離Ｄ* 、自車速度Ｖｃ及び遅れ処理済み自車速度ＶCFのタイミングチャートである。この実施形態における自車速度Ｖｃに対する遅れ処理は、前記図４の演算処理の遅れ処理の対象を先行車両速度ＶF から自車速度Ｖｃに変換すると共に、自車速度Ｖｃに付加される遅れ時間を、当該自車速度Ｖｃの減少と共に次第に大きくなるようにした。従って、先行車両の減速と共にほぼ傾き一定で減速する自車速度Ｖｃに対して、遅れ処理済み自車速度ＶCFは次第に減速傾きが小さくなりながら大きく遅れる。従って、この遅れ処理済み自車速度ＶCFに応じた目標車間距離Ｄ* も、当該遅れ処理済み自車速度ＶCF同様に大きく遅れる。これに対し、実際の車間距離Ｄは、常時、当該目標車間距離Ｄ* よりも相当に小さな値になるので、当該車間距離Ｄから目標車間距離Ｄ* を減じた差分値ΔＤは、絶対値の大きな負値になってしまう。すると、前述のように車間距離を速やかに長くしなければならないことになるから、減速の要求が早く表れ、結果的に制御初期の減速度が大きくなり、車両の減速制御の応答性が良好になる。
【００４８】
図１２は、図１１と同様に先行車両に合わせて自車両が減速したときの従来の、即ち自車速度Ｖｃに遅れ処理を施すことなく、当該自車速度Ｖｃから目標車間距離Ｄ* 0 を算出したときの（車間距離優先目標）加減速度ＧD0、車間距離Ｄ及び目標車間距離Ｄ* 0 、自車速度Ｖｃ及び遅れ処理済み自車速度ＶCFのタイミングチャートである。この場合は、実際の車間距離Ｄが目標車間距離Ｄ* 0 よりも少し小さな値になるので、当該車間距離Ｄから目標車間距離Ｄ* 0 を減じた差分値ΔＤは、絶対値の小さな負値である。そのため、車間距離を長くする、つまり減速の要求が遅れ、それが減速制御の応答性を鈍く感じさせる原因となる。
【００４９】
図１３は、前記図１１の本実施形態の（車間距離優先目標）加減速度ＧD 及び前記図１２の従来の（車間距離優先目標）加減速度ＧD0だけを抽出し、互いに重ね合わせたものである。この図からも明らかなように、先行車両の減速開始直後は、本実施形態の（車間距離優先目標）加減速度ＧD の方が従来の（車間距離優先目標）加減速度ＧD0より絶対値として大きく、減速制御の応答性が良好である。一方、減速制御の後半では、本実施形態の（車間距離優先目標）加減速度ＧD の方が従来の（車間距離優先目標）加減速度ＧD0より絶対値として小さく、減速制御が滑らかに収束している。しかも、本実施形態でも、フィードバックゲインを大きくする必要がないことから、通常の追従走行中に加減速が過敏になりすぎて乗心地が悪化することもない。
【００５０】
また、本実施形態では、自車速度Ｖｃが小さいほど、遅れが大きい、つまり当該自車速度Ｖｃに付加される無駄時間が大きくなるため、それから算出される目標車間距離Ｄ* も遅れが大きく、その分だけ減速要求が早くなり、低速ほど初期応答が良好になって運転者の意図に適合した減速特性が得られると共に、高速では初期応答が抑制され、本来、減速が緩やかな高速走行時に違和感を与えることがない。また、本実施形態では、自車速度Ｖｃが８０km/hを越える高速走行時には遅れがない、つまり高速走行時には減速の応答性が抑制されるため、本来、減速が緩やかな高速走行時に違和感を与えることがない。ちなみに、この逆の効果が先行車両の加速時にも同様に表れるのは、前述の通りである。
【００５１】
以上より、前記車間距離センサ１２及び図２の演算処理のステップＳ１が車間距離検出手段を構成し、以下同様に、前記図２の演算処理のステップＳ３が自車速度検出手段を構成し、前記図４の演算処理のステップＳ１５ｃが先行車両速度検出手段を構成し、前記図３の演算処理のステップＳ１５で行われる図４の演算処理全体が目標車間距離設定手段を構成し、前記図２の演算処理のステップＳ６が走行制御手段を構成し、前記図４の演算処理のステップＳ１５ｄからステップＳ１５ｐが遅れ処理手段を構成している。
【００５２】
次に、本発明の車両用走行制御装置の異なる実施形態について説明する。この実施形態の車両構成は、前記図１のものと同様であり、また走行制御用コントロールユニット２０で実行される先行車両追従走行制御のための演算処理も、前記図２のフローチャートに示すものと同様である。更に、この図２の演算処理のステップＳ５で行われるマイナプログラムは前記図３のものと同様であり、当該図３の演算処理のステップＳ１６、ステップＳ１８、ステップＳ１９で行われるマイナプログラムは、夫々前記図５、図６、図７のものと同様である。
【００５３】
この図３の演算処理のステップＳ１５で行われるマイナプログラムは、前記図４のものから図１４のものに変更されている。この演算処理では、まずステップＳ１５ｓで前記図２の演算処理のステップＳ３で算出した自車速度Ｖｃを読込む。
次にステップＳ１５ｔに移行して、前記図２の演算処理のステップＳ２で算出した相対速度Ｖｒを読込む。
【００５４】
次にステップＳ１５ｕに移行して、前記ステップＳ１５ｓで読込んだ自車速度ＶｃとステップＳ１５ｔで読込んだ相対速度Ｖｒを加算して先行車速度ＶF を算出する。
次にステップＳ１５ｖに移行して、図１５の制御マップに従って、前記ステップＳ１５ｓで読込んだ自車速度Ｖｃからローパスフィルタ（図ではＬＰＦ）の時定数Ｔを検索する。この実施形態では、図１５に示すように自車速度Ｖｃが０km/hのとき所定値Ｔ0 であり、自車速度Ｖｃが８０km/h以上のとき零であり、その間では自車速度Ｖｃの増加に伴って、減少傾きが次第に小さくなるようにして、時定数Ｔが次第に小さく設定されるようにした。
【００５５】
次にステップＳ１５ｗに移行して、前記ステップＳ１５ｖで設定した時定数Ｔを用いて、前記ステップＳ１５ｕで算出した先行車速度ＶF にローパスフィルタ処理、つまり遅れ処理を施し、遅れ処理済み先行車両速度ＶFFを算出する。
次にステップＳ１５ｘに移行して、前記遅れ処理済み先行車速度ＶFFに車間速度αを乗じ、更に停止時距離βを和して目標車間距離Ｄ* を算出する。なお、車間速度α、及び停止時距離βについては、前述した値を用いるものとする。
【００５６】
この演算処理を含む複数の演算処理による車両走行制御の概要は前記第１の実施形態と同様である。一方、前記車間距離優先目標加減速度ＧD の算出に用いられる目標車間距離Ｄ* は、前記図３の演算処理のステップＳ１５で行われる図１４の演算処理に従って算出される。この演算処理では、原則的に先行車両速度ＶF を用いて目標車間距離Ｄ* を算出するのであるが、その算出に用いられる遅れ処理済み先行車両速度ＶFFは、そのときの自車速度Ｖｃが低速であるほど、遅れが大きい。つまり、自車速度Ｖｃ（このときは先行車両を追従走行しているため、自車速度Ｖｃは先行車両速度ＶF と同等又はほぼ同等である）が低速であるほど、前記図１４の演算処理のステップＳ１５ｖで、前記図１５の制御マップに従って設定される時定数Ｔは大きな値になるため、その時定数Ｔを用いてローパスフィルタ処理が施された遅れ処理済み先行車両速度ＶFFは、自車速度Ｖｃ或いは先行車両速度ＶF が低速であるほど、大きく遅れることになる。ちなみに、自車速度Ｖｃが８０km/hを越えるときには、時定数Ｔが零であるから、ローパスフィルタ処理を施しても遅れはなく、遅れ処理済み先行車両速度ＶFFは実質的に先行車両速度ＶF に等しい。
【００５７】
このように遅れ処理済み先行車両速度ＶFFが実際の先行車両速度ＶF よりも遅れるということは、先行車両の加減速により先行車両速度ＶF が変化しているにもかかわらず、目標車間距離Ｄ* の変化が遅れる（制御時間が非常に短いので、遅れは僅かである）ことを意味する。従って、本実施形態でも、目標車間距離Ｄ* に実際の車間距離Ｄを一致させるようにフィードバック制御を行うため、前記目標車間距離Ｄ* と実際の車間距離Ｄとの差分値ΔＤは、遅れのない場合に比して絶対値として小さいか、或いは遅れのない場合に得られる差分値と逆方向の値、つまり本来の差分値が正値であるのに負値になるとか、本来の差分値が負値であるのに正値になってしまうこともある。例えば先行車両の減速によって目標車間距離Ｄ* が短くなっているのに、実際の車間距離Ｄが長いときには、実際の車間距離Ｄから目標車間距離Ｄ* を減じた差分値ΔＤは正値である。このように目標車間距離Ｄ* と実際の車間距離Ｄとの差分値ΔＤが正値に表れることは、実際の車間距離Ｄを短くするのであるから、少なくとも未だ減速する必要がない、或いは減速するにしてもさほど大きく減速する必要がないことになる。しかしながら、前述のように目標車間距離Ｄ* と実際の車間距離Ｄとの差分値ΔＤが、絶対値として小さいとか、本来と逆方向の値、つまり負値になると、車間距離を保持するか、或いは長くしなければならないことになるから、減速の要求が早く表れ、その結果、先行車両の減速に対する自車両の減速制御の応答性が良好になる。これは、先行車両が加速した場合には、実際の車間距離Ｄから目標車間距離Ｄ* を減じた差分値ΔＤが負値となり、そのままでは実際の車間距離Ｄを長くするのであるから、少なくとも未だ加速する必要がない、或いは加速するにしてもさほど大きく加速する必要がないことになるのに対し、目標車間距離Ｄ* と実際の車間距離Ｄとの差分値ΔＤが、絶対値として小さいとか、本来と逆方向の値、つまり正値になると、車間距離を保持するか、或いは短くしなければならないことになるから、加速の要求が早く表れ、その結果、先行車両の加速に対する自車両の加速制御の応答性が良好になる。
【００５８】
図１６は、前記図８と同様に、先行車両が３０km/hから０km/hまで、つまり停車状態まで減速したときの（車間距離優先目標）加減速度ＧD 、車間距離Ｄ及び目標車間距離Ｄ* 、先行車両速度ＶF 及び遅れ処理済み先行車両速度ＶFFのタイミングチャートである。従って、ほぼ傾き一定で減速する先行車両速度ＶF に対して、遅れ処理済み先行車両速度ＶFFは次第に減速傾きが小さくなりながら大きく遅れる。従って、この遅れ処理済み先行車両速度ＶFF応じた目標車間距離Ｄ* も、当該遅れ処理済み先行車両速度ＶFF同様に大きく遅れる。これに対し、実際の車間距離Ｄは、常時、当該目標車間距離Ｄ* よりも小さな値になるので、当該車間距離Ｄから目標車間距離Ｄ* を減じた差分値ΔＤは負値になってしまう。すると、前述のように車間距離を速やかに長くしなければならないことになるから、減速の要求が早く表れ、結果的に制御初期の減速度が大きくなり、車両の減速制御の応答性が良好になる。
【００５９】
図１７は、前記図１６の本実施形態の（車間距離優先目標）加減速度ＧD 及び前記図９の従来の（車間距離優先目標）加減速度ＧD0だけを抽出し、互いに重ね合わせたものである。この図からも明らかなように、先行車両の減速開始直後は、本実施形態の（車間距離優先目標）加減速度ＧD の方が従来の（車間距離優先目標）加減速度ＧD0より絶対値として大きく、減速制御の応答性が良好である。一方、減速制御の後半では、本実施形態の（車間距離優先目標）加減速度ＧD の方が従来の（車間距離優先目標）加減速度ＧD0より絶対値として小さく、減速制御が滑らかに収束している。しかも、本実施形態でも、フィードバックゲインを大きくする必要がないことから、通常の追従走行中に加減速が過敏になりすぎて乗心地が悪化することもない。
【００６０】
また、本実施形態では、自車速度Ｖｃが小さいほど、遅れが大きい、つまり先行車両速度ＶF に施されるローパスフィルタの時定数Ｔが大きくなるため、それから算出される目標車間距離Ｄ* も遅れが大きく、その分だけ減速要求が早くなり、低速ほど初期応答が良好になって運転者の意図に適合した減速特性が得られると共に、高速では初期応答が抑制され、本来、減速が緩やかな高速走行時に違和感を与えることがない。また、本実施形態では、自車速度Ｖｃが８０km/hを越える高速走行時には遅れがない、つまり高速走行時には減速の応答性が抑制されるため、本来、減速が緩やかな高速走行時に違和感を与えることがない。ちなみに、この逆の効果が先行車両の加速時にも同様に表れるのは、前述の通りである。また、ローパスフィルタ処理を施す対象を自車速度Ｖｃに変更しても同様に効果が得られるのはいうまでもない。
【００６１】
以上より、前記車間距離センサ１２及び図２の演算処理のステップＳ１が車間距離検出手段を構成し、以下同様に、前記図２の演算処理のステップＳ３が自車速度検出手段を構成し、前記図１４の演算処理のステップＳ１５ｕが先行車両速度検出手段を構成し、前記図３の演算処理のステップＳ１５で行われる図１４の演算処理全体が目標車間距離設定手段を構成し、前記図２の演算処理のステップＳ６が走行制御手段を構成し、前記図１４の演算処理のステップＳ１５ｖ、ステップＳ１５ｗが遅れ処理手段を構成している。
【００６２】
なお、前記実施形態では、夫々の演算処理装置にマイクロコンピュータを用いたが、これに代えて各種の論理回路を用いることも可能である。
また、車間距離の検出には、レーダ装置に代えて、ＣＣＤカメラなどの撮像装置を備え、その撮像装置でとらえた自車両前方の画像から先行車両との車間距離を求めるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用走行制御装置の一実施形態を示す車両構成図である。
【図２】図１の走行制御装置で行われる先行車両追従制御のフローチャートである。
【図３】図２の演算処理のマイナプログラムのフローチャートである。
【図４】図３の演算処理のマイナプログラムのフローチャートである。
【図５】図３の演算処理のマイナプログラムのフローチャートである。
【図６】図３の演算処理のマイナプログラムのフローチャートである。
【図７】図３の演算処理のマイナプログラムのフローチャートである。
【図８】先行車両が減速したときの本発明の車両用走行制御装置の作用を説明するためのタイミングチャートである。
【図９】先行車両が減速したときの従来の車両用走行制御装置の作用を説明するためのタイミングチャートである。
【図１０】図８及び図９の加減速度を重ね合わせた説明図である。
【図１１】先行車両が減速したときの本発明の車両用走行制御装置の作用を説明するための異なるタイミングチャートである。
【図１２】先行車両が減速したときの従来の車両用走行制御装置の作用を説明するための異なるタイミングチャートである。
【図１３】図１１及び図１２の加減速度を重ね合わせた説明図である。
【図１４】他の実施形態を示す図３の演算処理で行われるマイナプログラムのフローチャートである。
【図１５】図１４の演算処理で用いられる制御マップである。
【図１６】先行車両が減速したときの従来の車両用走行制御装置の作用を説明するための更に異なるタイミングチャートである。
【図１７】図１６及び図９の加減速度を重ね合わせた説明図である。
【符号の説明】
１ＦＬ〜１ＲＲは車輪
２はエンジン
３は自動変速機
７はディスクブレーキ
８は制動制御装置
９はエンジン制御装置
１２は車間距離センサ
１３Ｌ、１３Ｒは車輪速度センサ
２０は走行制御用コントロールユニット
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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