JP2004009831A

JP2004009831A - 車間距離制御装置

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Publication number: JP2004009831A
Application number: JP2002164455A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Ashizawa; 芦沢　裕之
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-06-05
Filing date: 2002-06-05
Publication date: 2004-01-15
Anticipated expiration: 2022-06-05
Also published as: JP3901020B2

Abstract

【課題】車間距離センサ１が、一時的に見失った先行車を再び捕捉したときに、車間距離制御に不連続点が生じることを確実に防止して、運転者に与える違和感を抑制する。
【解決手段】車間距離検出センサ１で先行車の捕捉を開始したときに（ステップＳ９の判定が“Ｎｏ”）、自車両が、先行車に目標車間距離Ｌ_Ｔを含む所定範囲内で追従した定常追従走行状態にあると判断される場合は（ステップＳ１２及びステップＳ１３の判定が供に“Ｙｅｓ”）、車間距離センサ１で検出する車間距離Ｌに基づいて、補正車速指令値Ｖ^＊’の変化率を、通常制限値に比較して小さい車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥで制限する。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、先行車との目標車間距離を維持しながら追従走行可能な車間距離制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の車間距離制御装置として、例えば、特開２０００−１３５９３４号公報に記載されたものが提案されている。
この従来例には、車間距離センサにより先行車との車間距離を検出して、更に先行車との相対速度や車間距離指令値を算出すると共に、車間距離偏差と相対速度とに応じた車間距離制御系の減衰係数及び固有振動数を決定し、車速指令値演算手段で減衰係数及び固有振動数により規定されるフィルタを用いて車間距離指令値から目標車間距離と目標相対速度を演算し、自車速検出値、相対速度検出値、車間距離検出値、目標車間距離及び目標相対速度に基づいて車速指令値を演算することにより、様々な追従シーンにおいて望ましい車間距離応答を得るようにした車間距離制御装置が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例にあっては、先行車との目標車間距離を維持した追従走行中に、例えば、勾配が急な上り坂の頂上付近や曲率が大きいカーブに差し掛かったり、制動制御によるノーズダイブを生じたりすると、実際には先行車が存在するにもかかわらず、車間距離センサが先行車を見失ってしまう状況が生じ得る。この場合、車間距離センサが先行車を一時的に見失った状況から、再度捕捉する状況となるまでの間に、自車両と先行車両との相対位置関係が変化して、実際の車間距離と目標車間距離との偏差でなる車間距離偏差や相対速度検出値と目標相対速度との偏差でなる相対速度偏差車速が僅かでも変化したときは、先行車の見失いと再捕捉との間で車間距離制御に不連続点が生じ、運転者に違和感を与える可能性があるという未解決の課題がある。
【０００４】
そこで、本発明は上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、車間距離検出手段が一時的に見失った先行車を再び捕捉したときに、車間距離制御に不連続点が生じることを確実に防止して運転者に与える違和感を抑制することができる車間距離制御装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、本発明に係る車間距離制御装置は、車間距離検出手段で検出する先行車との車間距離が、目標車間距離設定手段で設定される目標車間距離に収束するように、指令値算出手段で車速指令値を演算し、この車速指令値に基づいて自車速制御手段で自車両の車速を制御するが、車間距離検出手段で先行車を捕捉しない状態から捕捉する状態に復帰したときで、かつ先行車に前記目標車間距離を含む所定範囲内で追従する定常追従走行状態であるときに、車間距離検出手段で検出した車間距離に基づいて自車速制御手段の速度変化率を小さく制限するようにしている。
【０００６】
【発明の効果】
本発明に係る車間距離制御装置によれば、車間距離検出手段で先行車を捕捉しない状態に移行してから捕捉する状態に復帰し、且つ定常追従走行状態であるときに、車間距離検出手段で検出した車間距離に基づいて自車速制御手段の速度変化率を小さい値に制限するので、加減速度の大きな変化を抑制し、運転者に与える違和感を解消することができるという効果が得られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面について説明する。
図１は本発明における第１の実施形態を示すブロック図である。車間距離検出手段としての車間距離センサ１はレーザ光を発射して先行車からの反射光を受光するレーダー方式の検出器であり、先行車までの車間距離Ｌと先行車との相対速度ΔＶとを検出する。
【０００８】
ここで、相対速度ΔＶは車間距離Ｌを微分して求めるか、あるいは車間距離Ｌをハンドパスフィルタ処理することにより求める。なお、車間距離センサ１としてはレーザ光を利用する場合にかぎらず、電波や超音波を利用して車間距離を検出し、相対速度を演算するようにしてもよい。また、相対速度ΔＶは、先行車の車速から自車速を減算した値となり、先行車から離間するときに正の値、先行車に接近するときに負の値となる。
【０００９】
車速センサ２は変速機の出力軸回転速度を検出し、自車速Ｖに換算する。
先行車追従制御コントローラ３はマイクロコンピュータとその周辺部分とからなり、入力される車間距離Ｌ、車速Ｖなどに基づいて先行車に追従するような車速指令値Ｖ^＊を演算する。この先行車追従制御コントローラ３の詳細については後述する。
【００１０】
車速制御部４は、実車速Ｖが車速指令値Ｖ^＊に一致するような駆動力指令値Ｆ^＊を演算して、スロットルアクチュエータ５、自動ブレーキアクチュエータ６及びトランスミッションアクチュエータ７を制御する。この車速制御部４には、フィードバック制御手法や特開平１０−２７２９６３号に示すロバストモデルマッチング手法など、種々の制御手法を適用することができる。
【００１１】
スロットルアクチュエータ５は、駆動力指令値Ｆ^＊に応じたスロットルバルブ開度指令に従ってエンジンのスロットルバルブの開度を調節する。また、自動ブレーキアクチュエータ６は、駆動力指令値Ｆ^＊に応じたブレーキ液圧指令に従ってブレーキ液圧を調節する。さらに、トランスミッションアクチュエータ７は、駆動力指令値Ｆ^＊に応じた変速比指令に従って変速機の変速比を調節する。なお、変速機は有段変速機でも無段変速機でもよい。
【００１２】
この実施形態では、先行車追従制御コントローラ３からの車速指令値Ｖ^＊を入力とし、車速センサ２で検出される自車速Ｖを出力とする車速制御系の伝達特性Ｇｖ（ｓ）を、次式に示すように一次遅れの系に近似する。
Ｇｖ（ｓ）＝ω_Ｖ／（ｓ＋ω_Ｖ）　　　・・・・・・・・・（１）
この（１）式において、ω_Ｖは車速制御部伝達特性の折点角周波数である。
【００１３】
先行車追従制御コントローラ３は、図１に示すように、マイクロコンピュータのソフトウェア形態により構成される車間距離指令値演算部３１と、目標車間距離演算用定数決定部３２と、目標車間距離設定手段としての目標車間距離演算部３３と、指令値算出手段としての車速指令値演算部３４と、前置補償車速指令値演算部３５と、補正車速指令値演算部３６と、速度変化率制限手段としての補正車速指令値変化率制限部３７とを備えている。
【００１４】
ここで、説明を簡単にするために、前置補償車速指令値演算部３５、補正車速指令値演算部３６及び補正車速指令値変化率制限部３７を除いた基本構成について説明する。
この先行車追従制御コントローラ３には、車間距離センサ１から車間距離Ｌと相対速度ΔＶとが入力され、車速センサ２から自車速Ｖが入力される。
【００１５】
車間距離センサ１により先行車を検出した場合には、車間距離指令値演算部３１が自車速Ｖと相対速度ΔＶとに基づいて下記（２）式に従って車間距離指令値Ｌ^＊を演算する。
Ｌ^＊＝ａ・Ｖｔ＋Ｌ_ＯＦ・・・・・・・・・（２）
ここで、ａは係数、Ｌ_ＯＦは車両停車時のオフセット値である。また、Ｖｔは先行車車速であり、自車速Ｖに相対速度ΔＶを加算した値Ｖ＋ΔＶで算出される。
【００１６】
目標車間距離演算用定数決定部３２は、車間距離指令値演算部３１からの車間距離指令値Ｌ^＊を入力として、車間距離センサ１により検出される実車間距離Ｌを出力とする車間距離制御系において、実車間距離Ｌが車間距離指令値Ｌ^＊に到達するまでの車間距離制御の応答特性を、実車間距離Ｌから車間距離指令値Ｌ^＊を減算して算出される車間距離偏差ΔＬ（＝Ｌ−Ｌ^＊）と相対速度ΔＶとに応じた最適な応答特性（以下、目標車間距離制御応答特性と称す）とするために、車間距離制御系の減衰係数ζ_Ｔと固有振動数ω_Ｔを車間距離偏差ΔＬと相対速度ΔＶとに応じて決定する。
【００１７】
具体的には、種々の追従シーンにおいて最適な車間距離制御の応答特性が得られるように、車間距離偏差ΔＬと相対速度ΔＶとに応じた車間距離制御系の減衰係数ζ_Ｔと固有振動数ω_Ｔを予めマップとして設定し、追従制御時の車間距離偏差ΔＬと相対速度ΔＶに対応する減衰係数ζ_Ｔと固有振動数ω_Ｔを目標車間距離演算用定数に決定する。ここで、減衰係数ζ_Ｔ及び固有振動数ω_Ｔのマップとしては例えば特開２０００−１３５９３４号公報に記載されているマップを適用することができる。
【００１８】
目標車間距離演算部３３は、車間距離制御系における応答特性を目標の応答特性とするための減衰係数ζ_Ｔと固有振動数ω_Ｔを用いて、車間距離指令値Ｌ^＊を下記（３）式に示す二次形式のフィルタを通して目標車間距離Ｌ_Ｔと目標相対速度ΔＶ_Ｔを演算する。なお、先行車を認識した直後の車間距離Ｌ_０と相対速度ΔＶ_０を初期値とする。
【００１９】
【数１】

【００２０】
つまり、上記（３）式により演算される目標車間距離Ｌ_Ｔと目標相対速度ΔＶ_Ｔは、実車間距離Ｌが目標応答特性を経て車間距離指令値Ｌ^＊に収束するように、車間距離と相対速度の時間的推移を規定した最終車間距離指令値である。
この（３）式を展開してラプラス変換すると下記（４）式のように表すことができる。
【００２１】
【数２】

【００２２】
この（４）式は車間距離指令値Ｌ^＊に対する目標車間距離Ｌ_Ｔの伝達関数であり、二次式で表される。この実施の形態では、車間距離制御系において、実車間距離Ｌが（４）式で表される目標車間距離Ｌ_Ｔ（最終車間距離指令値）となるようにフィードバック制御を行う。上述したように、車間距離制御系の減衰係数ζ_Ｔと固有振動数ω_Ｔに、車間距離偏差ΔＬと相対速度ΔＶとに応じた目標車間距離制御応答が得られる値を設定したので、種々の追従シーンにおいて望ましい車間距離制御応答を実現できる。
【００２３】
目標車間距離制御応答としては、割込シーンや追い抜きシーンなどにおいて、先行車との車間距離が指令値を下回っているときでも、先行車との相対速度が小さい場合は急な減速を行わず、実車間距離が指令値へゆっくりと収束するような応答が望ましい。また、接近シーンなどにおいて、相対速度が大きいときでも車間距離が長い場合は急な減速を行わず、実車間距離が指令値へゆっくり収束するような応答が望ましい。このような追従シーンでは、実車間距離が指令値をオーバーシュート又はアンダーシュートしてから収束するような二次の応答特性となり、そのような応答は前記（３）式及び（４）式に示す二次のフィルタにより実現することができる。
【００２４】
車速指令値演算部３４は、所定の定数ｆ_Ｖ及びｆ_Ｌを用いて下記（５）式に従って演算することにより車速指令値Ｖ^＊を演算する。
Ｖ^＊＝Ｖ（ｔ）＋ΔＶ（ｔ）
−〔ｆ_Ｖ｛ΔＶ_Ｔ（ｔ）−ΔＶ（ｔ）｝＋ｆ_Ｌ｛Ｌ_Ｔ（ｔ）−Ｌ（ｔ）｝〕
・・・・・・・・・（５）
この（５）式において、ｆ_Ｖは目標相対速度偏差（目標相対速度ΔＶ_Ｔ（ｔ）と相対速度検出値ΔＶ（ｔ）との差）｛ΔＶ_Ｔ（ｔ）−ΔＶ（ｔ）｝に乗ずる定数、ｆ_Ｌは目標車間距離偏差（目標車間距離Ｌ_Ｔ（ｔ）と車間距離検出値Ｌ（ｔ）との差）｛Ｌ_Ｔ（ｔ）−Ｌ（ｔ）｝に乗ずる定数である。
【００２５】
このように実車間距離Ｌが目標車間距離応答特性を示す目標車間距離Ｌ_Ｔに収束するようにフィードバック制御するフィードバック制御系では、応答性を挙げるためには車間距離制御系の制御ゲインを大きくし制御時定数を短くしなければならず、そうすると安定性が犠牲となるというトレードオフの関係がある。
そこで、車間距離フィードバック制御系にフィードフォワードループを加え、車間距離指令値Ｌ^＊から目標車間距離応答を得るための補償車速指令値Ｖ_Ｃを求め、この補償車速指令値Ｖ_Ｃにより車間距離制御系で得られた車速指令値Ｖ^＊を補正する。したがって、車間距離制御系において安定性を損なわずに応答性を向上させるために、先行車追従コントローラ３に前置補償車速指令値演算部３５と、補正車速指令値演算部３６とが付加されている。また、補正車速指令値演算部３６で算出される補正車速指令値の変化率を制限するための補正車速指令値変化率制限部３７も付加されている。
【００２６】
前置補償車速指令値演算部３５は、基本車間距離指令値Ｌ^＊を下記（６）式で表されるフィルタを通して補償車速指令値Ｖ_Ｃを演算する。
【００２７】
【数３】

【００２８】
この（６）式のフィルタは、車速指令値Ｖ^＊から実車間距離Ｌまでの伝達関数の逆系と、前記（４）式で表される目標車間距離制御応答特性との積で表される。ここで、車速指令値Ｖ^＊から実車間距離Ｌまでの伝達関数は、車速指令値Ｖ^＊を入力とし実車速Ｖを出力とする前記（１）式で表される車速制御系の伝達関数Ｇｖ（ｓ）と、実車速Ｖと先行車車速Ｖｔとの差、つまり相対速度ΔＶを積分して実車間距離Ｌを得るための積分器との積で表される。なお、前記（６）式により補償車速指令値Ｖ_Ｃを演算するときの初期値は、先行車両を認識した直後の車間距離Ｌ_０と相対速度ΔＶ_０とする。
【００２９】
補正車速指令値演算部３６は、下記（７）式のように、車間距離制御系で演算した車速指令値Ｖ^＊から補償車速指令値Ｖ_Ｃを減算した値（Ｖ^＊−Ｖ_Ｃ）、又は乗員が設定した車速設定値Ｖ_ＳＥＴの値の小さい方を補正車速指令値Ｖ^＊’として補正車速指令値変化率制限部３７へ出力する。なお、車間距離センサ１により先行車を捕捉できない場合は、乗員が目標車速として設定した車速設定値Ｖ_ＳＥＴが、そのまま補正車速指令値Ｖ^＊’となる。
【００３０】
Ｖ^＊’＝　ｍｉｎ（Ｖ^＊−Ｖ_Ｃ、Ｖ_ＳＥＴ）　　　　・・・・・・・・・（７）
補正車速指令値変化率制限部３７は、上述した補正車速指令値Ｖ^＊’に変化率制限を施し、最終的な補正車速指令値Ｖ^＊’’を演算し、前述した車速制御部４へ出力する。
この補正車速指令値変化率制限部３７では、図２に示す車速指令値変化率制限処理を所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎に実行する。なお、_（ｎ）は今回の処理で算出された値を、_{（ｎ−１）}は前回の処理で算出された値を夫々表しており、特に_（ｎ）
又は_{（ｎ−１）}と明記されていない変数については、今回の値を表している。
【００３１】
この指令値変化率制限処理は、先ず、ステップＳ１で、車間距離センサ１により捕捉可能な先行車が有るか否かを判定し、先行車がいなければ、ステップＳ２に移行する。
このステップＳ２では、先行車の捕捉状況を表す捕捉フラグＦ_Ｃが先行車を捕捉していない状況を表す“０”にリセットされているか否かを判定する。この判定結果が捕捉フラグＦ_Ｃ＝１であるときは、前回の処理段階では先行車を捕捉していたものの、その先行車を見失ったと判断してステップＳ３に移行する。
【００３２】
このステップＳ３では、先行車を見失った時点からカウントを開始するタイマＴを“０”にクリアし、続くステップＳ４で捕捉フラグＦ_Ｃを“０”にリセットしてからステップＳ５に移行する。
このステップＳ５では、先行車を見失った時点の車速Ｖを維持するために、前回の処理で算出された最終補正車速指令値Ｖ^＊’’_{（ｎ−１）}を、再び今回の最終補正車速指令値Ｖ^＊’’_（ｎ）として車速制御部４へ出力してから、前記ステップＳ１に戻る。
【００３３】
一方、前記ステップＳ２の判定結果が捕捉フラグＦ_Ｃ＝０であるときは、先行車を見失った状態を継続しているものと判断してステップＳ６に移行し、前回の処理段階でカウントされたタイマＴ_{（ｎ−１）}に“１”をインクリメントしてからステップＳ７に移行する。
このステップＳ７では、先行車を見失ってからカウントを開始したタイマＴが所定値Ｔ_１以上であるか否かを判定している。この判定結果がＴ＜Ｔ_１であるときは、先行車の見失いが一時的なものである可能性があると判断して前記ステップＳ５に移行する。一方、判定結果がＴ≧Ｔ_１であるときは、追従走行に適当な先行車を失った可能性があると判断してステップＳ８に移行する。
このステップＳ８では、補正車速指令値Ｖ^＊’の変化率を制限するための車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥの設定方法を切換える切換フラグＦ_Ｓを“０”にリセットしてから、後述するステップＳ１５に移行する。
【００３４】
一方、前記ステップＳ１で、先行車有りと判定されるときには、ステップＳ９に移行して、捕捉フラグＦ_Ｃが“１”にセットされているか否かを判定する。この判定結果が捕捉フラグＦ_Ｃ＝０であるときは、先行車の捕捉を開始したと判断して、ステップＳ１０で捕捉フラグＦ_Ｃを“１”にセットしてからステップＳ１１に移行する。
【００３５】
このステップＳ１１では、先行車を捕捉した直後の相対車速ΔＶ_０及び車間距離偏差ΔＬ_０を読込んでから、ステップＳ１２、次いでステップＳ１３へと移行する。これら、ステップＳ１２及びステップＳ１３では、自車両が捕捉した先行車に対して目標車間距離を含む所定範囲内で追従する、すなわち、目標車間距離Ｌ_Ｔを大方維持した定常追従走行状態にあるか否かを判定する。
【００３６】
先ず、ステップＳ１２では、前記ステップＳ１１で読込んだ相対車速ΔＶ_０が、−ΔＶ_ＴＨを超え、且つΔＶ_ＴＨ未満の第２の設定範囲内であるか否かを判定し、この判定結果が−ΔＶ_ＴＨ＜ΔＶ_０＜ΔＶ_ＴＨであるときは、捕捉した先行車と略等しい速度で走行中であると判断して、ステップＳ１３に移行する。
このステップＳ１３では、前記ステップＳ１１で読込んだ車間距離偏差ΔＬ_０が、−ΔＬ_ＴＨを超え、且つΔＬ_ＴＨ未満の第２の所定範囲内であるか否かを判定する。この判定結果が−ΔＬ_ＴＨ＜ΔＬ_０＜ΔＬ_ＴＨであるときは、捕捉した先行車に対し、目標車間距離Ｌ_Ｔと略等しい車間距離を有していると判断して、ステップＳ１４で切換フラグＦ_Ｓを定常追従走行状態であることを表す“１”にセットしてから後述するステップＳ１５に移行する。
【００３７】
一方、前記ステップＳ１２の判定結果がΔＶ_０≦−ΔＶ_ＴＨ、又はΔＶ_０≧ΔＶ_ＴＨであるときには、先行車に対して接近傾向、又は離間傾向にあるものと判断して、切換フラグＦ_Ｓを“０”にリセットしたまま、ステップＳ１５に移行する。また、前記ステップＳ１３の判定結果がΔＬ_０≦−ΔＬ_ＴＨ、又はΔＬ_０≧ΔＬ_ＴＨであるときには、捕捉した先行車との車間距離が目標車間距離Ｌ_Ｔから離間していると判断して、切換フラグＦ_Ｓを“０”にリセットしたまま、ステップＳ１５に移行する。さらに、前記ステップＳ９の判定結果が捕捉フラグＦ_Ｃ＝１であるときは、先行車の捕捉状態を継続しているものと判断してステップＳ１５に移行する。
【００３８】
ステップＳ１５では、切換フラグＦ_Ｓが“１”にセットされているか否かを判定しており、この判定結果が切換フラグＦ_Ｓ＝０であるときは、先行車に対する実際の車間距離Ｌが目標車間距離Ｌ_Ｔから離間傾向にある、若しくはその可能性があって定常追従走行状態ではないものと判断してステップＳ１６に移行する。このステップＳ１６では、今回の補正車速指令値Ｖ^＊’_（ｎ）が、前回の最終補正車速指令値Ｖ^＊’’_{（ｎ−１）}より大きいか否かを判定しており、この判定結果がＶ^＊’_（ｎ）＞Ｖ^＊’’_{（ｎ−１）}であるときは、自車両が加速するものと判断してステップＳ１７に移行する。このステップＳ１７では、補正車速指令値Ｖ^＊’の変化率を制限する車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥを、通常制限値としての加速用車速変化率制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ａ}に設定してから後述するステップＳ２０に移行する。
【００３９】
一方、前記ステップＳ１７の判定結果がＶ^＊’_（ｎ）≦Ｖ^＊’’_{（ｎ−１）}であるときは、自車両が車速を維持するか、又は減速するもの判断してステップＳ１８に移行する。このステップＳ１８では、車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥを、通常制限値としての減速用車速変化率制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｄ}に設定してから後述するステップＳ２０に移行する。
【００４０】
また、前記ステップＳ１５の判定結果が切換フラグＦ_Ｓ＝１であるときは、自車両が捕捉した先行車に対して目標車間距離Ｌ_Ｔを大方維持した定常追従走行状態にあると判断してステップＳ１９に移行する。
ステップＳ１９では、前記ステップＳ１１で読込んだ相対車速ΔＶ_０及び車間距離偏差ΔＬ_０に基づいて、基本制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｂ}及び制限値補正定数Ｋ_ＲＡＴＥを夫々算出した後、下記（８）式に基づいて車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥを演算してから後述するステップＳ２０に移行する。
【００４１】
Ｖ^＊ _ＲＡＴＥ＝Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｂ}×Ｋ_ＲＡＴＥ・・・・・・・・・（８）
ここで、基本制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｂ}は、図３に示すように、相対車速ΔＶ_０と車速変化率基本制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｂ}との関係を表した基本制限値算出用制御マップを参照して、相対車速ΔＶ_０から算出する。この基本制限値算出用制御マップは、先行車追従制御コントローラ３が有するメモリに予め記憶されている。
【００４２】
基本制限値算出用制御マップは、図３に示すように、横軸に相対車速ΔＶ_０を、縦軸に基本制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｂ}をとった座標系で表されている。そして、相対車速ΔＶ_０が零から正方向に向けて第１の設定範囲としての加速側リミット値ΔＶ_ＡＣＣまで増加するときに、これに比例して基本制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｂ}も、正値の制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｂ１}から正の定常値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ａ}まで直線的に増加し、相対車速ΔＶ_０が加速側リミット値ΔＶ_ＡＣＣ以上となるときに、基本制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｂ}がＶ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ａ}を維持するように設定されている。一方、相対車速ΔＶ_０が零から負方向に向けて第１の設定範囲としての減速側リミット値ΔＶ_ＤＥＣまで減少するときに、基本制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｂ}も比例して、負の制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｂ２}から負の定常値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｄ}まで直線的に減少し、相対車速ΔＶ_０が減速側リミット値ΔＶ_ＤＥＣ以下となるときに、基本制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｂ}は、Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｄ}を維持するように設定されている。
【００４３】
さらに、相対車速ΔＶ_０が先行車に接近する方向に変化するときの基本制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｂ}の絶対値が、先行車から離間する方向に変化するときの基本制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｂ}の絶対値に比較して大きな値となるように、加速側のＶ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｂ１}及びＶ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ａ}、並びに減速側のＶ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｂ２}及びＶ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｄ}が夫々設定されている。なお、加速側リミット値ΔＶ_ＡＣＣ及び減速側リミット値ΔＶ_ＤＥＣの夫々は、前述した−ΔＶ_ＴＨを超え、ΔＶ_ＴＨ未満の設定範囲内の値である。
【００４４】
また、制限値補正定数Ｋ_ＲＡＴＥは、図４に示すように、車間距離偏差ΔＬ_０と制限値補正定数Ｋ_ＲＡＴＥとの関係を表した制限値補正定数算出用制御マップを参照して、車間距離偏差ΔＬ_０から算出する。この制限値補正定数算出用制御マップは、先行車追従制御コントローラ３が有するメモリに予め記憶されている。
この制限値補正定数算出用制御マップは、図４に示すように、横軸に車間距離偏差ΔＬ_０を、縦軸に制限値補正定数Ｋ_ＲＡＴＥをとった座標系で表されている。そして、車間距離偏差ΔＬ_０が零であるときは、制限値補正定数Ｋ_ＲＡＴＥが“１”よりも小さなＫ_{ＲＡＴＥ−ＭＩＮ}となり、この状態から車間距離偏差ΔＬ_０が正方向に第１の所定範囲としての加速側リミット値ΔＬ_ＡＣＣまで増加するときに、制限値補正定数Ｋ_ＲＡＴＥも比例して、Ｋ_{ＲＡＴＥ−ＭＩＮ}を超えて“１”まで直線的に増加し、車間距離偏差ΔＬ_０が加速側リミット値ΔＬ_ＡＣＣ以上となるときに、制限値補正定数Ｋ_ＲＡＴＥは、“１”を維持するように設定されている。一方、車間距離偏差ΔＬ_０が零から負方向に第１の所定範囲としての減速側リミット値ΔＬ_ＤＥＣまで減少するときに、制限値補正定数Ｋ_ＲＡＴＥも比例して、Ｋ_{ＲＡＴＥ−ＭＩＮ}を超えて“１”まで直線的に増加し、車間距離偏差ΔＬ_０が負の減速側リミット値ΔＬ_ＤＥＣ以下となるときに、制限値補正定数Ｋ_ＲＡＴＥは、“１”を維持するように設定されている。
【００４５】
さらに、車間距離偏差ΔＬ_０が車間距離Ｌの短くなる方向に変化するときの制限値補正定数Ｋ_ＲＡＴＥが、車間距離Ｌが長くなる方向に変化するときの制限値補正定数Ｋ_ＲＡＴＥに比較して大きな値となるように、加速側リミット値ΔＬ_ＡＣＣ及び減速側リミット値ΔＬ_ＤＥＣが夫々設定されている。なお、加速側リミット値ΔＬ_ＡＣＣ及び減速側リミット値ΔＬ_ＤＥＣの夫々は、前述した−ΔＬ_ＴＨを超え、ΔＬ_ＴＨ未満の所定範囲内の値である。
【００４６】
また、ステップＳ２０では、前回の最終補正車速指令値Ｖ^＊’’_{（ｎ−１）}から今回の補正車速指令値Ｖ^＊’_（ｎ）を減算した偏差の絶対値が、車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥより大きいか否かを判定している。この判定結果が｜Ｖ^＊’’_{（ｎ−１）}−Ｖ^＊’_（ｎ）｜≦｜Ｖ^＊ _ＲＡＴＥ｜であるときは、車速変化量が小さい範囲に納まって今回の補正車速指令値Ｖ^＊’_（ｎ）を制限する必要はないと判断してステップＳ２１に移行する。このステップＳ２１では、切換フラグＦ_Ｓを“０”にリセットして、続くステップＳ２２で今回の補正車速指令値Ｖ^＊’_（ｎ）を、最終補正車速指令値Ｖ^＊’’_（ｎ）として車速指令部４へ出力してから、前記ステップＳ１に戻る。
【００４７】
一方、前記ステップＳ２０の判定結果が｜Ｖ^＊’’_{（ｎ−１）}−Ｖ^＊’_（ｎ）｜＞｜Ｖ^＊ _ＲＡＴＥ｜であるときは、前回の最終補正車速指令値Ｖ^＊’’_{（ｎ−１）}から今回の補正車速指令値Ｖ^＊’_（ｎ）への車速変化量が大きいと判断してステップＳ２３に移行する。このステップＳ２３では、前回の最終補正車速指令値Ｖ^＊’’_{（ｎ−１）}に車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥを加算したものを、今回の最終補正車速指令値Ｖ^＊’’_（ｎ）として車速制御部４へ出力してから、前記ステップＳ１に戻る。
【００４８】
ここで、車間距離センサ１が車間距離検出手段に対応し、先行車追従制御コントローラ３における目標車間距離演算部３３が目標車間距離設定手段に対応し、先行車追従制御コントローラ３における車速指令値演算部３４が指令値算出手段に対応し、車速制御部４、スロットルアクチュエータ５、自動ブレーキアクチュエータ６及びトランスミッションアクチュエータ７が自車速制御手段に対応し、図２の車速指令値変化率制限処理におけるステップＳ９、ステップＳ１１、ステップＳ１２及びステップＳ１３の処理が捕捉開始時追従判定手段に対応し、図２の車速指令値変化率制限処理におけるステップＳ１５、ステップＳ１９、ステップＳ２０及びステップＳ２３の処理が速度変化率制限手段に対応している。
【００４９】
次に、上記実施形態における動作について説明する。
今、自車両が直線的な平坦路を、追従走行に適した先行車両を車間距離センサ１で捕捉した状態で走行しているとする。このときは、先ず、車間距離センサ１で検出する先行車両との車間距離Ｌから、相対速度ΔＶを算出し、この相対車速ΔＶ及び車速センサ２で検出される自車速Ｖから前記（２）式に基づいて車間距離指令値Ｌ^＊を算出する。
【００５０】
この車間距離指令値Ｌ^＊に基づいて、目標車間距離演算部３３が、目標車間距離Ｌ_Ｔを演算してから車速指令値演算部３４へ出力し、車速指令値演算部３４が入力された目標車間距離Ｌ_Ｔに応じた車速指令値Ｖ^＊を演算し、補正車速指令値演算部３６へ出力する。続いて、この補正車速指令値演算部３６が、入力された車速指令値Ｖ^＊から、前置補償車速指令値演算部３５より供給される補償車速指令値Ｖ_Ｃを減算して補正車速指令値Ｖ^＊’を算出することにより、車間距離制御系における安定性を確保しつつ、応答性の向上を図っている。
【００５１】
さらに、補正車速指令値Ｖ^＊’を、補正車速指令値変化率制限部３７に通して、その変化率に制限を掛けてから最終補正車速指令値Ｖ^＊’’を生成する。そして、この最終補正車速指令値Ｖ^＊’’を車速制御部へ供給して、ロバストモデルマッチング手法で駆動力指令値Ｆ^＊を算出し、この駆動力指令値Ｆ^＊に基づいてスロットルアクチュエータ５、自動ブレーキアクチュエータ６及びトランスミッションアクチュエータ７を制御することにより、車間距離センサ１で検出した実際の車間距離Ｌが目標車間距離Ｌ_Ｔに収束するように自車速制御を行う。
【００５２】
こうして、自車両が、概ね一定の速度で走行している先行車に対して車間距離指令値Ｌ^＊を維持した理想的な追従走行状態にあるときは、自車速Ｖが、先行車の車速Ｖｔと略一致しており、相対車速ΔＶは、図５（ｂ）に示すように、略０［ｋｍ／ｈ］となる。
ここで、車間距離の変動に応じて算出される補正車速指令値Ｖ^＊’は、補正車速指令値変化率制限部３７にて、その変化率に制限が掛けられている。この先行車への理想的な追従走行状態にあるときには、補正車速指令値Ｖ^＊’_（ｎ）の変化率も十分に低く、既に、前回の最終補正車速指令値Ｖ^＊’’_{（ｎ−１）}から今回の補正車速指令値Ｖ^＊’_（ｎ）を減じた偏差の絶対値が、車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥの絶対値以下となっており（ステップＳ２０の判定が“Ｎｏ”）、切換フラグＦ_Ｃは“０”にリセットされている（ステップＳ２１）。したがって、補正車速指令値Ｖ^＊’は、通常制限値で制限されている（ステップＳ１５の判定が“Ｎｏ”）。
【００５３】
すなわち、今回の補正車速指令値Ｖ^＊’_（ｎ）が、前回の最終補正車速指令値Ｖ^＊’’_{（ｎ−１）}に対して、増加するときには、加速用車速変化率制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ａ}以下に（ステップＳ１７）、逆に減少するときには、減速用車速変化率制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｄ}以下となるように（ステップＳ１８）、補正車速指令値Ｖ^＊’_（ｎ）の変化率を制限することで、先行車への追従走行中に過大な加減速が発生することを抑制している。この、減速用車速変化率制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｄ}の絶対値は、加速用車速変化率制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ａ}の絶対値に比べて大きく設定されているので、加速時よりも減速時の方が大きな車速変化率を許容している。
【００５４】
ここで、直線的な平坦路から、例えば、勾配が急な上り坂の頂上付近や曲率の大きいカーブに差し掛かると、図５（ｅ）に示すように、車間距離センサ１が時点ｔ_０で先行車を一時的に見失ってしまう（ステップＳ２の判定が“Ｎｏ”）。
そこで、先行車追従制御コントローラ３は、先行車を見失った時点ｔ_０からタイマＴのカウントを開始すると供に、先行車を見失った時点の車速を維持するために、前回の処理段階で生成された最終補正車速指令値Ｖ^＊’’_{（ｎ−１）}（以下、見失い時車速指令値Ｖ^＊’’_Ｌと称す）を継続して車速制御部４へ出力する（ステップＳ５）。この見失い時車速指令値Ｖ^＊’’_Ｌは、先行車が捕捉されず、且つタイマＴが所定値Ｔ_１未満である間、継続して出力される（ステップＳ７の判定が“Ｎｏ”）。
【００５５】
そして、先行車が依然として捕捉されず、図５（ｅ）に示すように、時点ｔ_１でタイマＴが所定値Ｔ_１以上となるときに（ステップＳ７の判定が“Ｙｅｓ”）、見失い時車速指令値Ｖ^＊’’_Ｌに替えて、予め運転者により設定された車速設定値Ｖ_ＳＥＴが補正車速指令値Ｖ^＊’として出力される。
このとき、車速設定値Ｖ_ＳＥＴに対応した補正車速指令値Ｖ^＊’が、見失い時車速指令値Ｖ^＊’’_Ｌに対して大きく、加速状態への移行となる場合、その差分が加速用車速変化率制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ａ}以下であるときには、補正車速指令値Ｖ^＊’を最終補正車速指令値Ｖ^＊’’_（ｎ）として車速制御部４へ出力する（ステップＳ２２）。一方、補正車速指令値Ｖ^＊’と見失い時車速指令値Ｖ^＊’’_Ｌとの差分が、加速用車速変化率制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ａ}を超えているときには、見失い時車速指令値Ｖ^＊’’_Ｌに加速用車速変化率制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ａ}を加算した値を最終補正車速指令値Ｖ^＊’’_（ｎ）として車速制御部４へ出力する（ステップＳ２３）。
【００５６】
したがって、図５（ｃ）に示すように、時点ｔ_２以降の最終補正車速指令値Ｖ^＊’’_（ｎ）は（以下、単に車速指令値Ｖ^＊’’と称す）、自車速Ｖが車速設定値Ｖ^＊’’に到達するまで、加速用車速変化率制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ａ}以下の変化率に制限されつつ、徐々に増加する。そして、これに応じるように、図５（ｄ）に示した駆動力指令値Ｆ^＊も徐々に値を増してゆくことで、自車両が加速してゆく。
【００５７】
そして、自車両が、勾配が急な上り坂の頂上付近や曲率の大きいカーブを抜け出し、図５（ｅ）の時点ｔ_２で示すように、車間距離センサ１が再び先行車を捕捉したとする（ステップＳ９の判定が“Ｎｏ”）。
先ず、先行車追従制御コントローラ３は、先行車を捕捉した時点ｔ_２における先行車との相対車速ΔＶ_０及び車間距離偏差ΔＬ_０を読込む（ステップＳ１１）。次いで、これら相対車速ΔＶ_０が設定範囲内（−ΔＶ_ＴＨ＜ΔＶ_０＜ΔＶ_ＴＨ）で、且つ車間距離偏差ΔＬ_０が所定範囲内（−ΔＬ_ＴＨ＜ΔＬ_０＜ΔＬ_ＴＨ）であるかを判定して（ステップＳ１２及びステップＳ１３）、自車両が再捕捉した先行車に対する目標車間距離Ｌ_Ｔを大方維持している定常追従走行状態にあるか否かを確認する。
【００５８】
仮に、先行車を見失っていた間に、この先行車が減速又は加速しており、車間距離センサ１で再捕捉したときに、相対車速ΔＶ_０が、−ΔＶ_ＴＨ以下やΔＶ_ＴＨ以上である（ステップＳ１２の判定が“Ｎｏ”）、又は車間距離偏差ΔＬ_０が、−ΔＬ_ＴＨ以下やΔＬ_ＴＨ以上である（ステップＳ１３の判定が“Ｎｏ”）、すなわち定常追従走行状態から逸脱している場合には、比較的大きな加減速を許容する必要がある。そのため、先行車を再び捕捉した後に算出される補正車速指令値Ｖ^＊’の変化率を、通常制限値の加速用車速変化率制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ａ}又は減速用車速変化率制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｄ}以下に制限することで（ステップＳ１７又はステップＳ１８）、急激な加減速を抑制しつつも、目標車間距離Ｌ_Ｔへの速やかな収束を図る。
【００５９】
一方、先行車を再捕捉した時点ｔ_２で、図５（ｃ）に示すように、相対車速ΔＶ_０が−ΔＶ_ＴＨを超え、ΔＶ_ＴＨ未満の設定範囲内で（ステップＳ１２の判定が“Ｙｅｓ”）、且つ図５（ａ）に示すように、目標車間距離に対する実際に計測した車間距離の差分（車間距離偏差ΔＬ_０）が−ΔＬ_ＴＨを超え、ΔＬ_ＴＨ未満の所定範囲内である（ステップＳ１３の判定が“Ｎｏ”）、すなわち、自車両が先行車に対する定常追従走行状態にある場合には、上記のように比較的大きな加減速が必ずしも必要とはならない。
【００６０】
ここで、図５（ｃ）における時点ｔ_２以降、一点差線で示す元々の補正車速指令値Ｖ^＊’を、上述した通常制限値で制限した場合の車速指令値Ｖ^＊’’を点線で示すように、過大な変化率を抑制してはいるが、それでも、この車速指令値Ｖ^＊’’に対応した駆動力指令値Ｆ^＊を図５（ｄ）の点線で示すように、その変化率は比較的大きく、また不連続である。
【００６１】
そこで、自車両が先行車に対する定常追従走行状態にある場合には、目標車間距離Ｌ_Ｔへの更なる収束を、より繊細に行うことが望ましい。そのため、先行車を再び捕捉した後に算出される補正車速指令値Ｖ^＊’の変化率を、先行車を捕捉した時点ｔ_２の相対車速ΔＶ_０及び車間距離偏差ΔＬ_０に基づいて通常制限値に比較して小さくなるように、車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥを演算する（ステップＳ１９）。
【００６２】
したがって、例えば、相対車速ΔＶ_０が、零から減速側リミット値ΔＶ_ＤＥＣ未満の値であるときには、基本制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｂ}の絶対値がＶ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｄ}の絶対値よりも小さい値となる。さらに、車間距離偏差ΔＬ_０が、零から減速側リミット値ΔＬ_ＤＥＣ未満の値であるときには、制限値補正定数Ｋ_ＲＡＴＥが、“１”よりも小さい値となる。
【００６３】
こうして、基本制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｂ}に制限値補正定数Ｋ_ＲＡＴＥを乗じて演算する車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥが通常制限値よりも小さくなることで、図５（ｃ）における時点ｔ_２以降の実線で示すように、補正車速指令値Ｖ^＊’の変化率を更に小さく制限する。その結果、図５（ｄ）の実線で示すように、比較的大きな変化を適度に抑制した連続的な駆動力指令値Ｆ^＊を出力することで、運手者に与え兼ねない違和感を確実に抑制している。
【００６４】
その後、先行車との実際の車間距離Ｌが目標車間距離Ｌ_Ｔに徐々に収束してくると、これに伴うように、算出される補正車速指令値Ｖ^＊’_（ｎ）の変化率も徐々に低下してくる。そして、前回の最終補正車速指令値Ｖ^＊’’_{（ｎ−１）}から今回の補正車速指令値Ｖ^＊’_（ｎ）を減じた偏差の絶対値が、車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥの絶対値以下となった後は（ステップＳ２０の判定が“Ｎｏ”）、車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥが通常制限値に復帰する（ステップＳ２１）。
【００６５】
また、先行車を見失ってからカウントを開始するタイマＴが所定値Ｔ_１未満であるときに、先行車を再び捕捉した場合は、先行車を見失っていた時間も僅かで、尚且つ見失い時車速指令値Ｖ^＊’’_Ｌが継続して出力されているので、先行車への定常追従走行状態にある可能性が大きい。
そして、実際に先行車への定常追従走行状態にあることが確認されると（ステップＳ１２及びステップＳ１３の判定が供に“Ｙｅｓ”）、目標車間距離Ｌ_Ｔへの更なる収束を、より繊細に行うために、補正車速指令値Ｖ^＊’の変化率を、先行車を捕捉した時点ｔ_２の相対車速ΔＶ_０及び車間距離偏差ΔＬ_０に基づいて通常制限値に比較して小さくなるように、車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥを演算する（ステップＳ１９）。仮に、先行車を見失っていた僅かな間に、この先行車が急に減速又は加速しており、定常追従走行状態から逸脱している場合は（ステップＳ１２又はステップＳ１３の何れかの判定が“Ｎｏ”）、比較的大きな加減速を許容するために、補正車速指令値Ｖ^＊’の変化率を、通常制限値により制限する（ステップＳ１７、又はステップＳ１８）。
【００６６】
また、先行車への追従走行状態にあるときに、制動制御によるノーズダイブが生じることで、先行車を見失った場合について説明する。なお、この制動制御とは極一時的なものを指している。
したがって、直ちに車両体勢を立て直して先行車に追従するとき、先行車を見失っていた時間が僅かであっても、先行車を見失う程のノーズダイブを招来する制動制御により、先行車への定常追従走行状態にある可能性は低い。
【００６７】
したがって、実際に先行車への定常追従走行状態から逸脱している場合は（ステップＳ１２又はステップＳ１３の何れかの判定が“Ｎｏ”）、比較的大きな加減速を許容する（ステップＳ１７、又はステップＳ１８）。仮に、先行車を見失っている間に、この先行車も自車両と同様に減速していて、再び捕捉したときに、定常追従走行状態にあるときには、目標車間距離Ｌ_Ｔへの更なる収束を、より繊細に行う（ステップＳ１９）。
【００６８】
なお、上記第１の実施形態における図３の基本制限値算出用制御マップでは、相対車速ΔＶ_０が減速側リミット値ΔＶ_ＤＥＣから加速側リミット値ΔＶ_ＡＣＣの設定範囲内で変化するとき、これに応じて基本制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｂ}が直線的に変化する構成について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、相対車速ΔＶ_０の変動に応じて基本制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｂ}が曲線状に変化したり、複数の段階で変化したりしてもよい。
【００６９】
また、上記第１の実施形態における図３の基本制限値算出用制御マップでは、相対車速ΔＶ_０が零であるときは、基本制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｂ}が、減速側のＶ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｂ２}となるように設定されているが、これに限定されるものではなく、加速側のＶ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｂ１}となるように設定してもよい。
さらに、上記第１の実施形態における図４の制限値補正定数算出用制御マップでは、車間距離偏差ΔＬ_０が減速側リミット値ΔＬ_ＤＥＣから加速側リミット値ΔＬ_ＡＣＣの所定範囲内で変化するとき、これに応じて制限値補正定数Ｋ_ＲＡＴＥが直線的に変化する構成について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、車間距離偏差ΔＬ_０の変動に応じて制限値補正定数Ｋ_ＲＡＴＥが曲線状に変化したり、複数の段階で変化させたりしてもよい。
【００７０】
さらに、上記第１の実施形態においては、車間距離指令値演算部３１で先行車車速Ｖｔに基づいて車間距離指令値Ｌ^＊を演算する場合について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、先行車車速Ｖｔに代えて自車速Ｖを適用し、下記（９）式に示すように、車間距離指令値Ｌ^＊を自車速Ｖの関数として演算するようにしてもよい。
【００７１】
Ｌ^＊＝ａ’・Ｖ＋Ｌ_ＯＦ’　　　・・・・・・・・・（９）
ここで、ａ’は係数、Ｌ_ＯＦ’は車両停車時のオフセット値である。
さらにまた、図６に示すように、予め設定した車間距離設定値Ｌ_ＳＥＴを車間距離指令値Ｌ^＊として使用することで車間距離指令値演算部３１を省略したり、更には前置補償車速指令値演算部３５及び補正車速指令値演算部３６を省略したりしてもよい。
【００７２】
また、上記第１の実施形態においては、車速指令値の変化率を車速指令値制限Ｖ^＊ _ＲＡＴＥで制限する構成について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、車速制御部４で演算される駆動力指令値Ｆ^＊の変化率を制限してもよく、要は、自車速の変化率を制限することができればよい。
以上のように、車間距離検出センサ１で先行車の捕捉を開始したときの自車両が、先行車に目標車間距離を含む所定範囲内で追従した定常追従走行状態にあると判断される場合は、車間距離センサ１で検出する車間距離Ｌに基づいて、補正車速指令値Ｖ^＊’の変化率を、通常制限値に比較して小さい車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥで制限することで、加減速の大きな変化を確実に抑制し、運転者に与える違和感を解消することができる。
【００７３】
また、先行車との相対車速ΔＶ_０及び車間距離Ｌと目標車間距離Ｌ_Ｔとの車間距離偏差ΔＬ_０を検出して、相対車速ΔＶ_０が零を含む第１の設定範囲としてのΔＶ_ＤＥＣを超え、且つΔＶ_ＡＣＣ未満であるときに、又は車間距離偏差ΔＬ_０が零を含む第１の所定範囲内としてのΔＬ_ＤＥＣを超え、且つΔＬ_ＡＣＣ未満であるときに、補正車速指令値Ｖ^＊’の変化率を、通常制限値に比較して小さい車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥで制限しているので、加減速の大きな変化を的確に抑制し、運転者に与える違和感を解消することができる。
【００７４】
さらに、車間距離センサ１で先行車の捕捉を開始した場合、相対車速ΔＶ_０が零を含む第２の設定範囲内としての−ΔＶ_ＴＨを超え、且つΔＶ_ＴＨ未満であるときで、且つ車間距離偏差ΔＬ_０が零を含む第２の所定範囲内としての−ΔＬ_ＴＨを超え、且つΔＬ_ＴＨ未満であるときに、定常追従走行状態であると判定するので、自車両が先行車との目標車間距離を大方維持しているか否かを、正確に判定することができる。
【００７５】
さらにまた、相対車速ΔＶ_０、又は車間距離偏差ΔＬ_０の夫々が零に近づくほど、車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥを小さい値に設定するように構成されているので、加減速の大きな変化をより的確に抑制し、運転者に与える違和感を解消することができる。
また、相対車速ΔＶ_０が先行車に接近する方向に変化するときの車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥを、先行車から離間する方向に変化するときの車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥに比較して大きな値に設定するように構成されているので、減速時には加速時に比べて大きな車速変化率を許容することにより、安全性を高めることができる。
【００７６】
さらに、車間距離偏差ΔＬ_０が車間距離の短くなる方向に変化するときの車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥを、車間距離Ｌが長くなる方向に変化するときの車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥに比較して大きな値に設定するように構成されているので、減速時には加速時に比べて大きな車速変化率を許容することにより、安全性を高めることができる。
【００７７】
さらにまた、車速指令値演算部３４で演算する車速指令値の変化率を車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥで制限することにより、自車両の速度変化率を容易に制限することができる。
次に本発明の第２の実施形態を図７に基づいて説明する。
この第２の実施形態は、前述した第１の実施形態における車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥの演算方法を変化させたものである。
【００７８】
すなわち、第２の実施形態では、先行車追従制御コントローラ３で実行される車速指令値変化率制限処理を図７に示すように、前述した図２のステップＳ１９の処理が、車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥを基本制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｂ}のみに基づいて演算するステップＳ３０に変更されたことを除いては、第１の実施形態と同様の処理手順で構成されるので、図２との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００７９】
したがって、例えば、自車両が再捕捉した先行車に対して定常追従走行状態にある場合（ステップＳ１２及びステップＳ１３の判定が供に“Ｙｅｓ”）、相対車速ΔＶ_０が、零を超え、且つ減速側リミット値ΔＶ_ＤＥＣ未満となるときには、基本制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｂ}の絶対値が通常制限値としてのＶ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｄ}の絶対値よりも小さい値となる。また、相対車速ΔＶ_０が、零を超え、且つ加速側リミット値ΔＶ_ＡＣＣ未満となるときには、基本制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｂ}の絶対値が通常制限値としてのＶ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ａ}の絶対値よりも小さい値となる。
【００８０】
なお、上記第２の実施形態においては、相対車速ΔＶ_０に基づいて、基本制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｂ}を演算する構成について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、前述した図４の制限値補正定数算出用制御マップと同様の特性を有する制御マップを参照して、相対車速ΔＶ_０から制限値補正定数Ｋ_ＲＡＴＥを算出し、これを予め設定された一定基本制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｒ}に乗じることで、車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥを小さくしてもよく、要は、相対車速ΔＶ_０に基づいて、車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥを小さくすることができれば、如何なる演算方法を用いてもよい。
【００８１】
以上のように、先行車との相対車速ΔＶ_０を検出して、相対車速ΔＶ_０が零を含む第１の設定範囲としてのΔＶ_ＤＥＣを超え、且つΔＶ_ＡＣＣ未満であるときに、補正車速指令値Ｖ^＊’の変化率を、通常制限値に比較して小さい車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥで制限しているので、加減速の大きな変化を容易に抑制し、運転者に与える違和感を解消することができる。
【００８２】
次に本発明の第３の実施形態を図８に基づいて説明する。
この第３の実施形態は、前述した第１の実施形態における車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥの演算方法を変化させたものである。
すなわち、第３の実施形態では、先行車追従制御コントローラ３で実行される車速指令値変化率制限処理を図７に示すように、前述した図２のステップＳ１９の処理が、予め設定された一定基本制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｒ}に制限値補正定数Ｋ_ＲＡＴＥを乗じて車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥを演算するステップＳ３１に変更されたことを除いては、第１の実施形態と同様の処理手順で構成されるので、図２との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００８３】
因みに、一定基本制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｒ}は、前述した第１の実施形態における加速用車速変化率制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ａ}又は減速用車速変化率制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｄ}近傍の値に設定されている。
したがって、例えば、自車両が再び捕捉した先行車に対して定常追従走行状態にある場合（ステップＳ１２及びステップＳ１３の判定結果が供に“Ｙｅｓ”）、車間距離偏差ΔＬ_０が、零を超え、且つ減速側リミット値ΔＬ_ＤＥＣ未満となるときに、制限値補正定数Ｋ_ＲＡＴＥが“１”よりも小さい値となる。また、車間距離偏差ΔＬ_０が、零を超え、且つ加速側リミット値ΔＬ_ＡＣＣ未満となるときに、制限値補正定数Ｋ_ＲＡＴＥが“１”よりも小さい値となる。こうして制限値補正定数Ｋ_ＲＡＴＥが一定基本制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｒ}に乗算されることにより、通常制限値としてのＶ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｄ}の絶対値よりも小さい値となる。
【００８４】
なお、上記第３の実施形態においては、車間距離偏差ΔＬ_０から制限値補正定数Ｋ_ＲＡＴＥを演算する構成について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、前述した図３の基本制限値算出用制御マップと同様の特性を有する制御マップを参照して、車間距離偏差ΔＬ_０から基本制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｂ}を演算することで、車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥを小さくしてもよく、要は、車間距離偏差ΔＬ_０に基づいて、車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥを小さくすることができれば、如何なる演算方法を用いてもよい。
【００８５】
以上のように、車間距離Ｌと目標車間距離Ｌ_Ｔとの車間距離偏差ΔＬ_０を検出して、車間距離偏差ΔＬ_０が零を含む第１の所定範囲内としてのΔＬ_ＤＥＣを超え、且つΔＬ_ＡＣＣ未満であるときに、補正車速指令値Ｖ^＊’の変化率を、通常制限値に比較して小さい車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥで制限しているので、加減速の大きな変化を容易に抑制し、運転者に与える違和感を解消することができる。
【００８６】
次に本発明の第４の実施形態を図９に基づいて説明する。
この第４の実施形態は、前述した第１の実施形態において、先行車を捕捉しない状態から捕捉する状態に復帰するまでの復帰時間に基づいて、自車両が先行車に対する定常走行状態にある可能性を予測するように構成したものである。
すなわち、この第４の実施形態では、先行車追従制御コントローラ３で実行される車速指令値変化率制限処理を図９に示すように、前述した第１の実施形態における図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１０を処理した後に、ステップＳ４０を追加したことを除いては、第１の実施形態と同様の処理手順で構成されるので、図２との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００８７】
図９の車速指令値変化率制限処理では、ステップＳ１０で捕捉フラグＦ_Ｃを“１”にセットし後にステップＳ４０に移行する。このステップＳ４０では、先行車を見失った時点ｔ_０からカンウントを開始したタイマＴが所定値Ｔ^＊未満であるか否かを判定している。この判定結果がＴ≧Ｔ^＊であるときは、自車両が先行車に対して定常走行状態にある可能性は低いものと判断して、前記ステップＳ８に移行する。一方、判定結果がＴ＜Ｔ^＊であるときは、先行車の見失いが一時的なものであると判断してステップＳ１１に移行する。なお、所定値Ｔ^＊は、自車両が先行車に対する目標車間距離Ｌ_Ｔを大方維持している可能性があるか否かを判定する値となるため、前述した所定値比較的長く設定されている。
【００８８】
したがって、例えば、先行車の車線変更により追従走行に適した先行車を失い、その後、ある程度の時間を経て新たな先行車を捕捉した場合など、先行車を見失ってからカウントを開始したタイマＴが所定値Ｔ^＊以上であるときには（ステップＳ４０の判定が“Ｎｏ”）、自車両が先行車に対して定常走行状態にある可能性は低い。そのため、比較的大きな加減速を許容するために、先行車を再び捕捉した後に算出される補正車速指令値Ｖ^＊’の変化率を、通常制限値の加速用車速変化率制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ａ}又は減速用車速変化率制限値Ｖ^＊ _{ＲＡＴＥ−Ｄ}以下に制限することで（ステップＳ１７又はステップＳ１８）、急激な加減速を抑制しつつも、目標車間距離Ｌ_Ｔへの速やかな収束を図る。
【００８９】
一方、タイマＴが所定値Ｔ^＊未満であるときには（ステップＳ４０の判定が“Ｙｅｓ”）、先行車の見失いが一時的なものであると判断して、実際に自車両が先行車に対して定常走行状態にあるか否かを判定してゆく（ステップＳ１２及びステップＳ１３）。
以上のように、車間距離センサ１で先行車を捕捉しない状態から捕捉する状態に復帰するまでのタイマＴが所定値Ｔ^＊未満であるときには、車間距離Ｌに基づいて車速変化率を小さく制限し、タイマＴが所定値Ｔ^＊以上であるときには、通常制限値を用いて車速変化率の制限を行うように構成されているので、先行車の見失い時間が長かった場合は、捕捉開始時における定常追従走行の判定処理を省略して、車速指令値変化率制限処理を簡略化することができる。
【００９０】
なお、上記第４の実施形態においては、前述した第１実施形態のように、相対車速ΔＶ_０及び車間距離偏差ΔＬ_０に基づいて、車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥを演算する構成について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、前述した第２実施形態、又は第３実施形態のように、相対車速ΔＶ_０又は車間距離偏差ΔＬ_０の何れかに基づいて、車速変化率制限値Ｖ^＊ _ＲＡＴＥを演算してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における第１実施形態を示す概略構成図である。
【図２】第１実施形態における車速指令値変化率制限処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】基本制限値算出用制御マップである。
【図４】制限値補正定数算出用制御マップである。
【図５】第１実施形態の動作を説明するタイムチャートである。
【図６】車間距離指令値演算部３１、前置補償車速指令値演算部３５、及び補正車速指令値演算部３６を省略した場合の概略構成図である。
【図７】第２実施形態における車速指令値変化率制限処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】第３実施形態における車速指令値変化率制限処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】第４実施形態における車速指令値変化率制限処理の一例を示すフローチャートである。
【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
３　先行車追従制御コントローラ
４　車速制御部（自車速制御手段）
５　スロットルアクチュエータ（自車速制御手段）
６　自動ブレーキアクチュエータ（自車速制御手段）
７　トランスミッションアクチュエータ（自車速制御手段）
３１　車間距離指令値演算部
３２　目標車間距離演算用定数決定部
３３　目標車間距離演算部（目標車間距離設定手段）
３４　車速指令値演算部（指令値算出手段）
３５　前置補償車速指令値演算部
３６　補正車速指令値演算部
３７　補正車速指令値変化率制限部（速度変化率制限手段）

Claims

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、先行車との目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、前記車間距離検出手段で先行車を捕捉しているときに、当該車間距離検出手段で検出した車間距離を前記目標車間距離に収束させる車速指令値を算出する指令値算出手段と、該指令値算出手段で算出した車速指令値に基づいて自車両の車速を制御する自車速制御手段とを備えた車間距離制御装置において、
前記車間距離検出手段で先行車を捕捉しない状態から捕捉する状態に復帰したときで、且つ先行車に前記目標車間距離を含む所定範囲内で追従する定常追従走行状態であるときに、前記車間距離検出手段で検出する車間距離に基づいて前記自車速制御手段の速度変化率を通常制限値より小さい制限値で制限するように構成されていることを特徴とする車間距離制御装置。
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、先行車との目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、前記車間距離検出手段で先行車を捕捉しているときに、当該車間距離検出手段で検出した車間距離を前記目標車間距離に収束させる車速指令値を算出し、前記車間距離検出手段で先行車を捕捉していないときに、予め設定する車速設定値を車速指令値とする指令値算出手段と、該指令値算出手段で算出した車速指令値に基づいて自車両の車速を制御する自車速制御手段とを備えた車間距離制御装置において、
前記車間距離検出手段で先行車の捕捉を開始したときの自車両が、先行車に前記目標車間距離を含む所定範囲内で追従した定常追従走行状態にあるか否かを判定する捕捉開始時追従判定手段と、該捕捉開始時追従判定手段で自車両が定常追従走行状態にあると判定される場合、前記車間距離検出手段で検出する車間距離に基づいて前記自車速制御手段の速度変化率を通常制限値に比較して小さい制限値で制限する速度変化率制限手段とを備えていることを特徴とする車間距離制御装置。
前記先行車との相対車速を検出する相対車速検出手段、又は前記車間距離と目標車間距離との車間距離偏差を検出する車間距離偏差検出手段の何れかを有し、前記速度変化率制限手段は、前記相対車速検出手段で検出する相対車速が零を含む第１の設定範囲内であるとき、又は前記車間距離偏差検出手段で検出する車間距離偏差が零を含む第１の所定範囲内であるときに、前記自車速制御手段の速度変化率を通常制限値に比較して小さい制限値で制限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。
前記先行車との相対車速を検出する相対車速検出手段と、前記車間距離と目標車間距離との車間距離偏差を検出する車間距離偏差検出手段とを有し、前記速度変化率制限手段は、前記相対車速検出手段で検出する相対車速が零を含む第１の設定範囲内であるとき、又は前記車間距離偏差検出手段で検出する車間距離偏差が零を含む第１の所定範囲内であるときに、前記自車速制御手段の速度変化率を通常制限値に比較して小さい制限値で制限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。
前記捕捉開始時追従判定手段は、前記車間距離検出手段で先行車の捕捉を開始した場合、前記相対車速検出手段で検出する相対車速が零を含む第２の設定範囲内で、且つ前記車間距離偏差検出手段で検出する車間距離偏差が零を含む第２の所定範囲内であるときに、定常追従走行状態であると判定することを特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載の車間距離制御装置。
前記速度変化率制限手段は、前記相対車速、又は前記車間距離偏差の夫々が零に近づくほど、制限値を小さい値に設定するように構成されていることを特徴とする請求項２乃至５の何れかに記載の車間距離制御装置。
前記速度変化率制限手段は、前記相対車速が先行車に接近する方向に変化するときの制限値を、先行車から離間する方向に変化するときの制限値に比較して大きな値に設定するように構成されていることを特徴とする請求項２乃至６の何れかに記載の車間距離制御装置。
前記速度変化率制限手段は、前記車間距離偏差が車間距離の短くなる方向に変化するときの制限値を、車間距離が長くなる方向に変化するときの制限値に比較して大きな値に設定するように構成されていることを特徴とする請求項２乃至７の何れかに記載の車間距離制御装置。
前記速度変化率制限手段は、前記車間距離検出手段で先行車を捕捉しない状態から捕捉する状態に復帰するまでの復帰時間が所定時間未満であるときには、車間距離に基づいて車速変化率を小さく制限し、当該復帰時間が所定時間以上であるときには、通常制限値を用いて車速変化率の制限を行うように構成されていることを特徴とする請求項２乃至８の何れかに記載の車間距離制御装置。
前記速度変化率制限手段は、指令値算出手段で算出する車速指令値の変化率を制限することにより、自車速制御手段の速度変化率を制限するように構成されていることを特徴とする２乃至９の何れかに記載の車間距離制御装置。