JP2004268643A - 走行速度制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】先行車両追越時に違和感のない加速を実現する。
【解決手段】目標車間距離に一致する走行速度制御から目標走行速度を達成する走行速度制御への移行時には、所定時間、自車両走行速度の加速を禁止するが、加速スイッチを所定時間以上継続して押し続けたときには加速を許可する。但し、先行車両との車間距離及び相対速度に応じて制御ゲイン及び加速度制限値を設定するものとし、車間距離が小さいときや相対速度が接近側に大きいときにはゲインや加速度制限値を小さくして、自車両が不要に先行車両に接近し過ぎないようにする。
【選択図】 図4

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自車両と先行車両との車間距離を目標車間距離に一致させたり、自車両の走行速度を目標走行速度に一致させたりするために走行速度を制御する走行速度制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
先行車両がないときには乗員の設定した走行速度(目標走行速度又は設定走行速度)に応じて走行し、先行車両があるときには、先行車両との車間距離を検出し、前記乗員の設定した速度よりも低い速度で、車間距離や自車両と先行車両との相対速度に応じて、走行制御するようにした走行速度制御装置が提案されている。このような走行速度制御装置において、例えば割込みや追い越しなどにより、自車両よりも速い速度で走行している先行車両を、目標とする車間距離より短い車間距離で新たに検出したときには、現在の自車両の走行速度を目標走行速度に設定することで、車間距離が次第に大きくなるのを利用して、自車両を減速させることなく車間距離を目標とする車間距離に一致させ、違和感を払拭することが提案されている(例えば特許文献1)。
【0003】
【特許文献1】
特開平11−20503号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のような現行の走行速度制御装置では、前記車間距離を目標車間距離に一致する走行速度制御から自車両の走行速度を目標走行速度(設定走行速度)に一致する走行速度制御への移行時に、一時的に自車両の加速を制限するようになっている。これは、例えばレーザレーダ等で構成される先行車両検出手段又は車間距離検出手段が一時的に先行車両を見失う(ロストする)ことを考慮したものであり、そのようなロスト時に自車両を不要に加速することがないように加速制限を行い、その間にロストを確認するように構成されている。
【0005】
一方、前述のような現行の走行速度制御装置には、前述のような設定走行速度を入力する入力スイッチに、当該設定走行速度を加減速する機能が備えられている。例えば先行車両がない状態で設定走行速度入力スイッチを加速方向に操作すれば、設定走行速度が加速される分、自車両も加速される。
しかしながら、このような走行速度制御装置にあって、前記車間距離制御から走行速度制御への移行時の加速制限時に、前記設定走行速度入力スイッチを加速方向に操作しても自車両は加速されない。具体的には、先行車両の追越時に先行車両を交わし、加速要求しても、自車両が加速されないという違和感がある。
【0006】
本発明は、上記課題を解決するため、車間距離制御から走行速度制御への移行時の加速制限時でも、設定走行速度入力スイッチのような加速入力手段の操作状態によっては加速を許可することにより違和感を払拭することが可能な走行速度制御装置を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の走行速度制御装置は、自車両と先行車両との車間距離を目標車間距離に一致する走行速度制御から自車両の走行速度を目標走行速度に一致する走行速度制御への移行時に自車両の加速を制限するが、加速入力手段の操作状態が、例えば所定時間以上継続操作されるようなときには、加速を許容することを特徴とするものである。
【0008】
【発明の効果】
而して、本発明の車間距離制御装置によれば、自車両と先行車両との車間距離を目標車間距離に一致する走行速度制御から自車両の走行速度を目標走行速度に一致する走行速度制御への移行時に自車両の加速を制限するが、加速入力手段の操作状態が、例えば所定時間以上継続操作されるようなときには、加速を許容することにより、先行車両を交わす追越時などで自車両をスムースに加速することが可能となり、違和感がない。
【0009】
【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は本発明の車間距離制御装置を適用した先行車両追従走行制御装置付き車両の一実施形態を示すシステム構成図である。この車両は、後輪1RL、1RRが駆動輪、前輪1FL、1FRが従動輪となる後輪駆動車両であり、エンジン2の駆動トルクが自動変速機3を介して前記後輪1RL、1RRに伝達される。
【0010】
前記エンジン2の回転状態、トルク、出力等はエンジン制御装置11によって制御可能である。具体的には、スロットルバルブ開度、アイドルバルブ開度、点火時期、燃料噴射量、燃料噴射タイミング等を調整することによってエンジンの回転状態、トルク、出力等を制御することができる。
また、前記自動変速機3は変速機制御装置12によって制御可能である。具体的には、自動変速機3内のクラッチやブレーキに供給する作動流体圧を調整することにより、選択されるギヤ比を変更し、所望する減速比を得るようにすることができる。
【0011】
また、前記各車輪1FL〜1RRは、所謂ディスクブレーキを構成するホイールシリンダ4FL〜4RRを備えている。このホイールシリンダ4FL〜4RRは供給される制動流体圧によって各車輪1FL〜1RRに制動力を付与するものである。そして、各車輪1FL〜1RRに付与する制動力は制動流体圧制御装置13によって制御可能である。具体的には、例えば駆動力制御装置(TCS)のように制動流体圧を増圧したり、アンチスキッド制御装置(ABS)のように制動流体圧を減圧したりすることにより、各ホイールシリンダ4FL〜4RRへの制動流体圧を調整し、各車輪1FL〜1RRへの制動力を制御することができる。なお、この制動流体圧制御装置13内で調圧される制動流体圧は、ブレーキペダル21の踏込みによって昇圧されるマスタシリンダ22から供給される。
【0012】
これらの制御装置は、何れも車両の走行状態を制御するものであり、結果的に自車両の加減速度、前後方向速度等を調整して、走行状態を制御することができる。
これらの制御装置は、勿論、単独でも作動可能であるが、全体機能としては車間距離制御や先行車両追従走行制御を含む自動走行制御装置10によって司られている。この自動走行制御装置10は、種々の演算処理を行って車両の走行状態を制御し、もって車間距離制御や先行車両追従走行制御等を行う。
【0013】
また、車両には、例えばレーザレーダやCCDカメラ等を備えて自車両の前方の状態、例えば走行車線の状態や先行車両の有無、或いは先行車両までの距離を検出する前方状態検出装置16や、各車輪1FL〜1RRの回転速度を検出する車輪速度センサ17、車両に発生する前後及び横加速度を検出する加速度センサ18、制動流体圧を検出する制動流体圧センサ19、アクセルペダルの踏込み量を検出するアクセル開度センサ20を備えている。また、この車両には、所謂GPS(Global Positioning System )によって自車両の位置情報を検出するナビゲーションシステム7が備えられている。更に、この車両には、前記自動走行制御装置10による制御内容を乗員、特に運転者に提示するためのディスプレイ及びスピーカ23が備えられている。
【0014】
また、この車両には、運転者の手動入力によって自車両の走行状態を調整するための手動スイッチ9が備えられている。手動スイッチ9の詳細を図2に示す。図中、符号9aは車間距離制御及び先行車両追従走行制御を含む自動走行制御の起動スイッチ、9bは自動走行制御の解除スイッチ、9cは設定車間距離を入力する設定車間距離スイッチ、9dは設定走行速度を入力したり、設定走行速度を減速方向に変更するセット/コーストスイッチ、9eは自動走行制御解除後に、以前の設定走行速度を再入力したり、設定走行速度を加速方向に変更するレジューム/アクセラレートスイッチである。このうち、前記設定車間距離スイッチ9cは、具体的な設定車間距離を数値入力するようなものではなく、例えば現在の車間距離を大きくしたいとか、小さくしたいときに用いるもので、例えば自車両の走行速度に対して最も標準的な目標車間距離を“中”としたとき、それより設定車間距離を大きくする“長”とか、それより設定車間距離を小さくする“短”といった入力方法を採用している。但し、前記自動走行制御装置10内では、前記設定車間距離スイッチ9cによる設定車間距離入力を設定車間距離dcとして認識する。また、前記レジューム/アクセラレートスイッチ9eは、例えばプッシュスイッチで構成され、スイッチを押す時間が比較的短い所定時間(例えば2秒程度)未満のときには設定走行速度を例えば5km/hずつ増加するように設定されており、押す時間が当該所定時間以上であるときには、後述するように自車両の加速要求スイッチとして機能する。
【0015】
次に、前記自動走行制御装置10内で行われる車間距離制御の演算処理について図3のフローチャートに従って説明する。この演算処理は、例えば10msec. 程度に設定された所定サンプリング時間ΔT毎にタイマ割込によって実行される。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、演算処理によって得られた結果は随時記憶装置に更新記憶されると共に、必要な情報やプログラムは随時記憶装置から読込まれる。また、前述したエンジン制御装置11、変速機制御装置12、制動流体圧制御装置13とは随時通信を行い、必要な情報や命令は随時双方向に授受される。
【0016】
この演算処理では、まずステップS1で、前記加速度センサ18で検出された前後加速度Xg、横加速度Yg、前記車輪速度センサ17で検出された車輪速度Vw(j=FL〜RR)、前記アクセル開度センサ20で検出されたアクセル開度Acc、前記制動流体圧センサ19で検出された制動流体圧Pm、前記手動スイッチ9で設定されている設定走行速度Vc、特に前記レジューム/アクセラレータスイッチ9eによる加速要求情報、前記ナビゲーションシステム7で検出された自車両位置情報、前記前方状態検出装置16で検出された先行車両との車間距離d、前記エンジン制御装置11で制御されているエンジン駆動トルクTwを読込む。
【0017】
次にステップS2に移行して、前記ステップS1で読込んだ車輪速度Vwのうち、従動輪である前左右輪速度VwFL、VwFRの平均値から自車両の走行速度Vを算出する。
次にステップS3に移行して、前記ステップS1で読込んだ先行車両との車間距離の今回値d(n) と前回値d(n−1) との差分値を前記所定サンプリング時間ΔTで除して、自車両と先行車両との相対速度Vrを算出する。
【0018】
次にステップS4に移行して、前記ステップS2で算出した自車両の走行速度Vに応じた目標車間距離drを算出する。具体的には、自車両の走行速度Vに所定の制御ゲインを乗じ、それに所定の制御定数を和して求める。なお、この制御ゲイン及び制御定数は、前記手動スイッチ9の設定車間距離スイッチ9cで入力された運転者の要求する設定車間距離に応じて設定され、例えば自車両と先行車両との車間距離を小さくしたい要求のあるときには制御ゲインを小さくし、車間距離を大きくしたい要求のあるときには制御ゲインを大きくする。
【0019】
次にステップS5に移行して、後述する図4の演算処理に従って加速度制限値Xgs及び車間距離フィードバック制御ゲインKp 、走行速度フィードバック制御ゲインKd を算出する。
次にステップS6に移行して、下記1式に従って、目標走行速度Vsを算出する。具体的には、まず前記ステップS1で読込んだ実際の車間距離dと前記ステップS4で算出した目標車間距離drとの差分値に前記ステップS5で設定された車間距離フィードバック制御ゲインKp を乗じた値と、前記ステップS3で算出した相対速度Vrに前記ステップS5で設定された走行速度フィードバック制御ゲインKd を乗じた値と、自車両の走行速度Vとの加算値から基準目標走行速度Vsを算出し、この基準目標走行速度Vsと前記ステップS1で読込んだ設定走行速度Vcとのうち、何れか小さい方を目標走行速度Vsに設定する。なお、式中のminは最小値選出を示す。
【0020】
【数1】
Figure 2004268643
【0021】
次にステップS7に移行して、前記ステップS6で算出した目標走行速度Vs及び前記ステップS2で算出した自車両の走行速度Vの差分値から、例えばPID(比例−微分−積分)制御による目標加速度Xgsを算出する。
次にステップS8に移行して、前記ステップS7で算出した目標加速度Xgsが前記ステップS5で算出した加速度制限値Xgs以上であるか否かを判定し、当該目標加速度Xgsが加速度制限値Xgs以上である場合にはステップS9に移行し、そうでない場合にはステップS10に移行する。
【0022】
前記ステップS9では、前記加速度制限値Xgsを目標加速度Xgsに設定してから前記ステップS10に移行する。
前記ステップS10では、例えば前記ステップS7で算出した目標加速度Xgsが負である場合、つまり減速を必要とする場合に、当該目標加速度Xgsにブレーキ諸元係数を乗じた値と、前記ステップS1で読込んだ制動流体圧Pmにブレーキ諸元係数を乗じた値とのうち、何れか大きい方を目標制動流体圧Pwsとして算出する。なお、ブレーキ諸元係数とは、例えば各車輪のディスクローターパッド間摩擦係数、ホイールシリンダ断面積、ディスクロータ有効径、タイヤ転がり動半径等によって決まる係数である。
【0023】
次にステップS11に移行して、前記ステップS7で算出した目標加速度Xgsが正である場合、つまり加速を必要とする場合に、当該目標加速度Xgsに駆動系諸元変数を乗じた値と、前記ステップS1で読込んだアクセル開度Accに駆動系諸元変数を乗じた値とのうち、何れか大きい方を目標駆動トルクTesとして算出する。なお、駆動系諸元変数とは、例えば歯車慣性、減速比、伝達効率、エンジン特性等によって決まる変数である。
【0024】
次にステップS12に移行して、前記ステップS10で算出した目標制動流体圧PwsやステップS11で算出した目標駆動トルクTesを前記制動流体圧制御装置13やエンジン制御装置11、変速機制御装置12に向けて出力すると共に、目標車間距離制御の情報提示信号を前記ディスプレイ及びスピーカ23に向けて出力してからメインプログラムに復帰する。このディスプレイ及びスピーカ23による情報提示は、例えば目標車間距離を変更制御するときには、その前に、例えば「車間距離を広げます」といった内容を音声や表示によって提示したりすることが挙げられる。
【0025】
この演算処理によれば、設定された目標走行速度Vsと自車両の走行速度Vとの差から目標加速度Xgsを算出し、その目標加速度Xgsを達成するための目標制動流体圧Pws及び目標駆動トルクTesを前記制動流体圧制御装置13やエンジン制御装置11、変速機制御装置12に向けて出力すると共に、目標車間距離制御の情報提示信号を前記ディスプレイ及びスピーカ23に向けて出力する。
【0026】
次に、前記図3の演算処理のステップS5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S50で、前記図3の演算処理のステップS1で読込まれたレジューム/アクセラレートスイッチ9eが操作されたか否かを判定し、当該レジューム/アクセラレートスイッチ9eが操作された場合にはステップS51に移行し、そうでない場合にはステップS62に移行する。
【0027】
前記ステップS51では、前記図3の演算処理のステップS1で読込まれたレジューム/アクセラレートスイッチ9eの操作時間が前述した所定時間t以上であるか否かを判定し、当該レジューム/アクセラレートスイッチ9eの操作時間が所定時間t以上である場合にはステップS52に移行し、そうでない場合にはステップS53に移行する。
【0028】
前記ステップS52では、前記図3の演算処理のステップS1で読込まれた前方状態検出装置16の先行車両有無情報から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S54に移行し、そうでない場合にはステップS55に移行する。なお、先行車両が、自車両走行車線の遥か彼方にあるときは、後述する自車両走行速度加速許容の対象にならないから、ここでは前記前方状態検出装置16で検出された自車両と先行車両との車間距離dが予め設定された比較的大きな所定値以上であるときに先行車両がないものと判定する。従って、自車両と先行車両との車間距離dが前記比較的大きな所定値未満であっても、ある程度の加速は許容される範囲にある。
【0029】
前記ステップS54では、図5の制御マップに従って、前記図3の演算処理のステップS1で読込まれた自車両と先行車両との車間距離dに応じた前記車間距離フィードバック制御ゲインKp を算出設定してからステップS56に移行する。この制御マップでは、車間距離dが大きいほど車間距離フィードバック制御ゲインKp が大きく、車間距離dが小さいほど車間距離フィードバック制御ゲインKp が小さくなるように構成されている。即ち、この車間距離フィードバック制御ゲインKp は、前記目標車間距離drと実際の車間距離dとの差分値をフィードバックして前記目標走行速度Vsを算出するためのものであるから、当該車間距離フィードバック制御ゲインKp を大きくすれば自車両の走行速度を加速することが可能となるが、車間距離dが小さいほど車間距離フィードバック制御ゲインKp が小さく設定されることは、自車両走行速度の加速要求があったときでも、自車両と先行車両との車間距離が小さいと自車両が加速されにくくなることを意味する。
【0030】
前記ステップS56では、図6の制御マップに従って、前記図3の演算処理のステップS3で算出された自車両と先行車両との相対速度Vrに応じた前記相対速度フィードバック制御ゲインKd を算出設定してからステップS57に移行する。この制御マップでは、接近側の相対速度Vrが大きいほど相対速度フィードバック制御ゲインKd が小さく、接近側相対速度Vrが小さいほど相対速度フィードバック制御ゲインKd が大きく設定されるように構成されている(相対速度Vrが離間方向にあるときには一定値である)。この相対速度フィードバック制御ゲインKd は、前記自車両と先行車両との相対速度Vr、即ち車間距離dの微分値をフィードバックして前記目標走行速度Vsを算出するためのものであるから、当該相対速度フィードバック制御ゲインKd を大きくすれば自車両の走行速度を加速することが可能となるが、接近側相対速度Vrが大きいほど相対速度フィードバック制御ゲインKd が小さく設定されることは、自車両走行速度の加速要求があったときでも、自車両と先行車両との速やかに接近していると自車両が加速されにくくなることを意味する。
【0031】
前記ステップS57では、図7の制御マップに従って、前記図3の演算処理のステップS1で読込まれた自車両と先行車両との車間距離dに応じた車間距離対応加速度制限値Xgsd を算出設定してからステップS58に移行する。この制御マップでは、車間距離dが大きいほど車間距離対応加速度制限値Xgsd が大きく、車間距離dが小さいほど車間距離対応加速度制限値Xgsd が小さくなるように構成されている。即ち、この車間距離対応加速度制限値Xgsd は、後述する相対速度対応加速度制限値Xgsr と合わせて前記加速度制限値Xgsを設定するものであり、当該車間距離対応加速度制限値Xgsd を大きくすれば自車両の走行速度を大きく加速することが可能となるが、車間距離dが小さいほど車間距離対応加速度制限値Xgsd が小さく設定されることは、自車両走行速度の加速要求があったときでも、自車両と先行車両との車間距離が小さいと自車両が加速されにくくなることを意味する。
【0032】
前記ステップS58では、図8の制御マップに従って、前記図3の演算処理のステップS3で算出された自車両と先行車両との相対速度Vrに応じた相対速度対応加速度制限値Xgsr を算出設定してからステップS59に移行する。この制御マップでは、接近側の相対速度Vrが大きいほど相対速度対応加速度制限値Xgsr が小さく、接近側相対速度Vrが小さいほど相対速度対応加速度制限値Xgsr が大きく設定されるように構成されている(相対速度Vrが離間方向にあるときには一定値である)。この相対速度対応加速度制限値Xgsr も、前記車間距離対応加速度制限値Xgsd と同様に、前記加速度制限値Xgsを設定するものであり、当該相対速度対応加速度制限値Xgsr 大きくすれば自車両の走行速度を大きく加速することが可能となるが、接近側相対速度Vrが大きいほど相対速度対応加速度制限値Xgsr が小さく設定されることは、自車両走行速度の加速要求があったときでも、自車両と先行車両との車間距離が小さいと自車両が加速されにくくなることを意味する。
【0033】
前記ステップS59では、前記ステップS57で算出された車間距離対応加速度制限値Xgsd 及び前記ステップS58で算出された相対速度対応加速度制限値Xgsr のうち、何れか小さい方を前記加速度制限値Xgsに設定してからステップS60に移行する。
前記ステップ60では、前記図3の演算処理のステップS1で読込まれた自車両と先行車両との車間距離dが予め設定された最小値以下であるか否かを判定し、車間距離が最小値以下である場合にはステップS61に移行し、そうでない場合には前記図3の演算処理のステップS6に移行する。前記車間距離の最小値が本発明の第2の所定値に相当する。
【0034】
前記ステップS61では、前記加速度制限値Xgsを“0”に設定する、即ち加速を禁止する処理を施してから前記図3の演算処理のステップS6に移行する。
一方、前記ステップS53では、前記設定走行速度Vcの加速処理、即ち前記レジューム/アクセラレートスイッチ9eの操作毎に例えば5km/hずつ大きく変更設定する処理を行ってから前記ステップS62に移行する。
【0035】
前記ステップ62では、前記車間距離フィードバック制御ゲインKp を予め設定された所定値Kpに設定してからステップS63に移行する。
前記ステップS63では、前記相対速度フィードバック制御ゲインKd を予め設定された所定値Kdに設定してからステップS64に移行する。
前記ステップS64では、前記図3の演算処理のステップS1で読込まれた前方状態検出装置16の先行車両有無情報から、先行車両を検出しなくなってから所定時間(ロスト確認所定時間)tが経過したか否かを判定し、先行車両を検出しなくなってから所定時間tが経過した場合にはステップS65に移行し、そうでない場合には前記ステップS61に移行する。なお、ここでも前記前方状態検出装置16で検出された自車両と先行車両との車間距離dが予め設定された比較的大きな所定値以上であるときに先行車両がないものと判定する。また、先行車両を検出しているときはステップS65に移行する。また、前記ロスト確認所定時間tは前記レジューム/アクセラレータスイッチ9eの操作所定時間tよりも大きいものとする。
【0036】
前記ステップS65では、前記加速度制限値Xgsを最大所定値Xgsmax に設定してから前記図3の演算処理のステップS6に移行する。
また、前記ステップS55では、前記車間距離フィードバック制御ゲインKp を予め設定された所定値Kpに設定してからステップS66に移行する。
前記ステップS66では、前記相対速度フィードバック制御ゲインKd を予め設定された所定値Kdに設定してからステップS67に移行する。
【0037】
前記ステップS67では、前記加速度制限値Xgsを予め設定された最大所定値Xgsmax に設定してから前記図3の演算処理のステップS6に移行する。
この演算処理によれば、前記レジューム/アクセラレートスイッチ9eの操作時間が所定時間t未満であるときには設定走行速度Vcの加速処理が行われ、合わせて前記車間距離フィードバック制御ゲインKp は所定値Kpに設定され、前記相対速度フィードバック制御ゲインKd は所定値Kdに設定される。しかしながら、先行車両が検出されなくなってから前記ロスト確認所定時間tが経過しないうちは加速度制限値Xgsが“0”に設定されるので、追越などで先行車両を交わしていても実質的に自車両走行速度の加速は禁止され、前記ロスト確認所定時間tが経過した後、初めて前記加速度制限値Xgsが最大所定値Xgsmax に設定され、前記加速処理された設定走行速度Vcに向けて自車両が加速される。
【0038】
これに対し、前記レジューム/アクセラレートスイッチ9eの操作時間が所定時間t以上であるときには、以下のようにして自車両走行速度の加速が許容される。例えば、先行車両が検出されていないとき、具体的には自車両と先行車両との車間距離dが比較的大きな所定値以上であるときには、前記加速度制限値Xgsが最大所定値Xgsmax に設定される。このとき、前記車間距離フィードバック制御ゲインKp は所定値Kpに設定され、前記相対速度フィードバック制御ゲインKd は所定値Kdに設定されるが、車間距離dが比較的大きいので、前記図3の演算処理のステップS6で算出される前記基準目標走行速度Vsは比較的大きな値となり、結果的に前記設定走行速度Vcが目標走行速度Vsに設定される。そして、この目標走行速度Vsから求められる加速度Xgsを前記最大所定値Xgsmax からなる加速度制限値Xgsで制限するので、自車両の走行速度Vが目標走行速度Vsより小さいときには、自車両は速やかに加速する。
【0039】
これに対し、先行車両が検出されているとき、具体的には自車両と先行車両との車間距離dが比較的大きな所定値未満のときには、車間距離dに応じた車間距離フィードバック制御ゲインKp 、相対速度Vrに応じた相対速度フィードバック制御ゲインKd が夫々設定されると共に、車間距離対応加速度制限値Xgsd 及び相対速度対応加速度制限値Xgsr のうちの何れか小さい方が加速度制限値Xgsに設定され、それらを用いて目標走行速度Vsや目標加速度Xgsが設定されるので、目標走行速度Vsが現在の走行速度Vより大きく、目標加速度Xgsが正値であれば自車両走行速度の加速が実質的に許容される。なお、前記各フィードバックゲインや加速度制限値の作用については後段に詳述する。
【0040】
但し、車間距離dが予め設定された所定値以下であるときには、加速度制限値Xgsが“0”に設定されるので、実質的に自車両走行速度の加速は禁止される。これにより、車間距離が小さいときに加速要求をしても加速が禁止される、つまりそれ以上、自車両が先行車両に接近するのを防止することができる。
このように、本実施形態の走行速度制御装置によれば、例えば車間距離を目標車間距離に一致する走行速度制御から目標走行速度(設定走行速度)に一致する走行速度制御への移行時にあっても、前記レジューム/アクセラレートスイッチ9eの操作状態によっては自車両走行速度の加速を許容する構成としたため、例えば追越などにより先行車両を交わしたときに前記レジューム/アクセラレートスイッチ9eを前記所定時間以上押し続けていれば自車両を加速することが可能となり、違和感がない。
【0041】
また、前記レジューム/アクセラレートスイッチ9eの操作時間が所定時間以上であるときに自車両走行速度の加速を許容し且つ当該レジューム/アクセラレータスイッチ9eの操作時間が所定時間未満であるときに設定走行速度Vcを増加設定することにより、設定走行速度Vcの増加設定及び自車両走行速度の加速という異なる運転者の意思を確実に検出して走行速度制御に反映することができると共に、スイッチを兼用してコストの低廉化などを図ることができる。
【0042】
図9は、時刻t01で先行車両を交わし、それと同時に前記レジューム/アクセラレートスイッチ9eを操作し、前記操作所定時間tが経過する時刻t03より早い時刻t02でレジューム/アクセラレートスイッチ9eの操作を終了したときの本実施形態の走行速度制御装置の作用のタイミングチャートである。前述のように、先行車両を交わした時刻t01で目標車間距離制御から目標走行速度制御に移行するが、このときには原則的に自車両走行速度の加速が禁止される。この場合には、前記操作所定時間tが経過する時刻t03より早い時刻t02でレジューム/アクセラレートスイッチ9eの操作を終了してしまうので、自車両走行速度の加速は禁止されたままであり、当該時刻t02で設定走行速度Vcが前述のように加速処理(増大設定)される。従って、前記ロスト確認所定時間tが経過する時刻t04以後、自車両の走行速度Vが前記設定走行速度Vc(目標走行速度Vs)に一致するように加速制御がなされる。即ち、レジューム/アクセラレートスイッチ9eによる加速要求時間が短いときには、運転者は真に加速を要求しているのではなく、単に設定走行速度Vcを加速設定したいだけであるとして、逆にロスト確認時間を確保し、ロストを確認してから加速に移行することを可能とする。
【0043】
これに対し、図10は、時刻t11で先行車両を交わし、それと同時にレジューム/アクセラレートスイッチ9eを操作し、前記操作所定時間tが経過する時刻t12より遅い時刻t13までレジューム/アクセラレートスイッチ9eの操作を継続し、その後、当該レジューム/アクセラレートスイッチ9eの操作を終了したときの本実施形態の走行速度制御装置の作用のタイミングチャートである。図中、それまでの先行車両を交わした後の新たな先行車両と自車両との車間距離の大きい場合を実線で、小さい場合を破線で示す。前記図4の演算処理によれば、自車両と先行車両との車間距離が大きいほど、前記車間距離フィードバック制御ゲインKp も車間距離対応加速度制限値Xgsd も大きな値に設定され、車間距離が小さいほど車間距離フィードバック制御ゲインKp も車間距離対応加速度制限値Xgsd も小さな値に設定される。車間距離フィードバック制御ゲインKp が大きければ前記目標走行速度Vsが大きく設定されるし、車間距離対応加速度制限値Xgsd が大きければ自車両で発現される加速度を大きくすることができ、何れにしても自車両は速やかに加速される。一方、車間距離フィードバック制御ゲインKp が小さいと前記目標走行速度Vsが小さくなるし、車間距離対応加速度制限値Xgsd が小さければ自車両で発現可能な加速度が小さくなる。つまり、前記レジューム/アクセラレートスイッチ9eの操作時間が長く、それに合わせて自車両走行速度の加速を許容しても、先行車両との車間距離が小さいときには、不要な加速を避けることにより違和感を払拭する。なお、前記車間距離フィードバックゲインKp 及び車間距離対応加速度許容値Xgsd の何れか一方だけを車間距離dに応じて設定することでも、同様の効果が得られる。
【0044】
また、図11は、時刻t21で先行車両を交わし、それと同時にレジューム/アクセラレートスイッチ9eを操作し、前記操作所定時間tが経過する時刻t22より遅い時刻t23までレジューム/アクセラレートスイッチ9eの操作を継続し、その後、当該レジューム/アクセラレートスイッチ9eの操作を終了したときの本実施形態の走行速度制御装置の作用のタイミングチャートである。図中、それまでの先行車両を交わした後の新たな先行車両と自車両との接近側相対速度の大きい場合を実線で、小さい場合を破線で示す。前記図4の演算処理によれば、自車両と先行車両との接近側相対速度が大きいほど、前記相対速度フィードバック制御ゲインKd も相対速度対応加速度制限値Xgsr も小さな値に設定され、接近側相対速度が小さいほど相対速度フィードバック制御ゲインKd も相対速度対応加速度制限値Xgsd も大きな値に設定される。相対速度フィードバック制御ゲインKd が大きければ前記目標走行速度Vsが大きく設定されるし、相対速度対応加速度制限値Xgsr が大きければ自車両で発現される加速度を大きくすることができ、何れにしても自車両は速やかに加速される。一方、相対速度フィードバック制御ゲインKd が小さいと前記目標走行速度Vsが小さくなるし、相対速度対応加速度制限値Xgsr が小さければ自車両で発現可能な加速度が小さくなる。つまり、前記レジューム/アクセラレートスイッチ9eの操作時間が長く、それに合わせて自車両走行速度の加速を許容しても、先行車両との相対速度が接近側に大きいときには、不要な加速を避けることにより違和感を払拭する。なお、前記相対速度フィードバックゲインKd 及び相対速度対応加速度許容値Xgsr の何れか一方だけを接近側相対速度Vrに応じて設定することでも、同様の効果が得られる。
【0045】
また、図12は、時刻t31で先行車両を交わし、それと同時にレジューム/アクセラレートスイッチ9eを操作し、前記操作所定時間tが経過する時刻t32より遅い時刻t34までレジューム/アクセラレートスイッチ9eの操作を継続し、その後、当該レジューム/アクセラレートスイッチ9eの操作を終了したときの本実施形態の走行速度制御装置の作用のタイミングチャートである。このシミュレーションでも、前記操作所定時間tが経過する時刻t32から自車両走行速度の加速が許容されるが、それに伴って次第に自車両と新たな先行車両との車間距離が小さくなり、前期時刻t34より早い時刻t33で車間距離が前記最小所定値以下となった。そのため、この時刻t33から自車両走行速度の加速が禁止される。これにより、自車両と先行車両との車間距離が小さいときの自車両走行速度の加速を禁止して、車間距離が接近し過ぎるという違和感を防止することができる。
【0046】
以上より、前記図1の前方状態検出装置16及び図2の演算処理のステップS1が本発明の車間距離検出手段を構成し、以下同様に、前記図1の手動スイッチ9及び図2のレジューム/アクセラレートスイッチ9eが加速入力手段を構成し、前記図3の演算処理が走行速度制御手段を構成し、前記図4の演算処理のステップS64及びステップS61が加速制限手段を構成し、前記図4の演算処理のステップS51〜S61が加速許容手段を構成し、前記図3の演算処理のステップS3が相対速度検出手段を構成している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の走行速度制御装置を備えた先行車両追従走行制御付き車両の一例を示す車両構成図である。
【図2】図1の手動スイッチの説明図である。
【図3】図1の自動走行制御装置で行われる走行速度制御のための演算処理を示すフローチャートである。
【図4】図3の演算処理で行われるサブルーチンの演算処理を示すフローチャートである。
【図5】図4の演算処理で用いられる制御マップである。
【図6】図4の演算処理で用いられる制御マップである。
【図7】図4の演算処理で用いられる制御マップである。
【図8】図4の演算処理で用いられる制御マップである。
【図9】図3及び図4の演算処理の作用説明図である。
【図10】図3及び図4の演算処理の作用説明図である。
【図11】図3及び図4の演算処理の作用説明図である。
【図12】図3及び図4の演算処理の作用説明図である。
【符号の説明】
1FL〜1RRは車輪
2はエンジン
3は自動変速機
4FL〜4RRはホイールシリンダ
7はナビゲーションシステム
9は手動スイッチ
10は自動走行制御装置
11はエンジン制御装置
12は変速機制御装置
13は制動流体圧制御装置
16は前方状態検出装置
17は車輪速センサ
18は加速度センサ
19は制動流体圧センサ
20はアクセル開度センサ
21はブレーキペダル
22はマスタシリンダ
23はディスプレイ及びスピーカ

Claims (8)

  1. 車間距離制御から走行速度制御への移行時にあって加速を制限しているときでも、運転者による加速入力手段の操作状態に応じて自車両の加速を許容することを特徴とする走行速度制御装置。
  2. 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加速する加速要求を運転者が入力するための加速入力手段と、前記車間距離検出手段で検出された自車両と先行車両との車間距離が所定値以上であるときには自車両の走行速度を目標走行速度に一致するように制御し、前記車間距離検出手段で検出された自車両と先行車両との車間距離が前記所定値未満であるときには当該自車両と先行車両との車間距離が目標車間距離に一致するように自車両の走行速度を制御する走行速度制御手段と、前記車間距離を目標車間距離に一致する走行速度制御から目標走行速度に一致する走行速度制御への移行時に自車両の走行速度の加速を制限する加速制限手段と、前記車間距離を目標車間距離に一致する走行速度制御から目標走行速度に一致する走行速度制御への移行時に前記加速入力手段の操作状態に応じて自車両の加速を許容する加速許容手段とを備えたことを特徴とする走行速度制御装置。
  3. 前記加速許容手段は、前記加速入力手段の操作時間が所定時間以上であるときに自車両の加速を許容し且つ当該加速入力手段の操作時間が所定時間未満であるときに前記目標走行速度を増加設定することを特徴とする請求項2に記載の走行速度制御装置。
  4. 前記加速許容手段は、前記車間距離検出手段で検出された自車両と先行車両との車間距離が小さいほど、自車両の許容加速度を小さくすることを特徴とする請求項2又は3に記載の走行速度制御装置。
  5. 自車両と先行車両との相対速度を検出する相対速度検出手段を備え、前記加速許容手段は、前記相対速度検出手段で検出された自車両と先行車両との相対速度が接近方向に大きいほど、自車両の許容加速度を小さくすることを特徴とする請求項2乃至4の何れかに記載の走行速度制御装置。
  6. 前記加速許容手段は、前記車間距離検出手段で検出された自車両と先行車両との車間距離が小さいほど、前記走行速度制御手段で用いられる走行速度制御ゲインを小さく設定することを特徴とする請求項2乃至5の何れかに記載の走行速度制御装置。
  7. 自車両と先行車両との相対速度を検出する相対速度検出手段を備え、前記加速許容手段は、前記相対速度検出手段で検出された自車両と先行車両との相対速度が接近方向に大きいほど、前記走行速度制御手段で用いられる走行速度制御ゲインを小さく設定することを特徴とする請求項2乃至6の何れかに記載の走行速度制御装置。
  8. 前記加速許容手段は、前記前記車間距離検出手段で検出された自車両と先行車両との車間距離が前記所定値より小さい第2の所定値以下であるときには自車両の加速を禁止することを特徴とする請求項2乃至7の何れかに記載の走行速度制御装置。
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