JP2004276641A - 先行車追従制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】先行車両に追従走行する追従走行制御手段を備えた車両において、運転者の心理負荷増大が検出されたとき、運転者の心理的負荷を軽減する処理を行う。
【解決手段】運転者の心理負荷増大が検出されたとき、先行車両との車間距離を目標車間距離とするための走行制御の制御特性を通常走行制御中の通常制御特性より緩やかな低制御特性に変更する。
【選択図】 図２
【解決手段】運転者の心理負荷増大が検出されたとき、先行車両との車間距離を目標車間距離とするための走行制御の制御特性を通常走行制御中の通常制御特性より緩やかな低制御特性に変更する。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、先行車両と自車両との車間距離を目標車間距離に保ちつつ、当該先行車両に自車両を追従させる先行車追従制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の先行車追従制御装置としては、自車両と先行車両との車間距離と目標車間距離との差に第１のゲインを乗じた値と、自車両と先行車両との相対速度に第２のゲインを乗じた値との線形結合を含んで目標車速を設定し、当該目標車速に自車速が一致するように制駆動力を制御するレギュレータによって先行車両に自車両を追従走行させ、自車速よりも早い車両を目標車間距離よりも短い車間距離で先行車両として新たに認識した場合には、追従制御の応答性が遅くなるように前記第１のゲインおよび前記第２のゲインを変更するというものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−０２０５０３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の先行車追従制御装置にあっては、運転者の心理状態を考慮して前記ゲインを変更するものではないので、走行状態によっては運転者が違和感を受けて心理的負荷を感じるという未解決の課題がある。
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、自車両を走行制御する場合に、運転者が感じる心理的負荷を抑制することが可能な先行車追従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】
上記目的を達成するために、本発明に係る先行車追従制御装置は、運転者心理負担検出手段で運転者の心理的負担を検出し、運転者心理負担検出手段で運転者の心理負担増大が検出されたときに、制御特性変更手段で走行制御の制御特性を通常制御特性より緩やかな低制御特性に変更する。
【０００６】
【発明の効果】
本発明によれば、走行制御中において、運転者の心理負荷増大を検出したときに、走行制御の制御特性を通常制御特性より緩やかな低制御特性に変更することで、先行車両の動向等による運転者の心的ストレスを軽減できると共に、運転者に違和感のない走行制御を行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明を後輪駆動車に適用した場合の実施形態を示す概略構成図であり、図中、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って、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を介して伝達されて回転駆動される。
【０００８】
前輪１ＦＬ，１ＦＲ及び後輪１ＲＬ，１ＲＲには、夫々制動力を発生する例えばディスクブレーキで構成されるブレーキアクチュエータ７が設けられていると共に、これらブレーキアクチュエータ７の制動油圧が制動制御装置８によって制御される。
ここで、制動制御装置８は、図示しないブレーキペダルの踏込みに応じて制動油圧を発生すると共に、後述する追従制御用コントローラ２０からの制動圧指令値ＰＢＲに応じて制動油圧を発生し、これをブレーキアクチュエータ７に出力するように構成されている。
【０００９】
また、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１１が設けられている。このエンジン出力制御装置１１では、図示しないアクセルペダルの踏込量及び後述する追従制御用コントローラ２０からのスロットル開度指令値θ＊ に応じてエンジン２に設けられたスロットル開度を調整するスロットルアクチュエータ１２を制御するように構成されている。また、自動変速機３の出力側に配設された出力軸の回転速度を検出することにより、自車速Ｖｓを検出する車速検出手段としての車速センサ１３が配設されている。
【００１０】
一方、車両の前方側の車体下部には、自車両と先行車両との間の車間距離を検出する車間距離検出手段としての、レーザ光を掃射して先行車両からの反射光を受光するレーダ方式の構成を有する車間距離センサ１４が設けられている。
また、運転席のハンドルには、運転者の心理状態の変化を計測する心拍センサ１６が設けられている。この心拍センサ１６は、導電性の高いセンサを用いて運転手の手のひらから脈パルスを読み取り、例えば脈パルス間の時間を計測することにより、例えば１分間の心拍数Ｐを算出し、この心拍数Ｐが算出される毎に算出した心拍数Ｐを出力する。これにより、運転時に精神的ストレスを感じること等による心拍数の変化を検出する。
【００１１】
また、運転席近傍には、追従走行制御スイッチ１７が設けられており、この追従走行制御スイッチ１７をオン状態とすることにより、追従走行制御モードで自車両の走行制御を行う。
そして、追従走行制御スイッチ１７から出力されるスイッチ信号ＳＳと車速センサ１３から出力される自車速ＶＳと車間距離センサ１４から出力される車間距離Ｄと心拍センサ１６から出力される単位時間当たりの心拍数Ｐが追従制御用コントローラ２０に入力され、この追従制御用コントローラ２０によって、先行車両を捕捉しているときに車間距離が目標車間距離となるように目標車速を設定して自車速を制御し、先行車両を捕捉していないときに自車速ＶＳ を運転者が設定した設定車速ＶＳＥＴ に制御する制動圧指令値ＰＢＲ及び目標スロットル開度θ＊ を制動制御装置８及びエンジン出力制御装置１１に出力する。
【００１２】
この追従制御用コントローラ２０は、マイクロコンピュータとその周辺機器を備え、マイクロコンピュータのソフトウェア形態により、図２に示す制御ブロックを構成している。
この制御ブロックは、車間距離センサ１４でレーザ光を掃射してから先行車両の反射光を受光するまでの時間を計測し、先行車両との車間距離Ｄを演算する測距信号処理部２１と、測距信号処理部２１で演算された車間距離Ｄ及び自車速ＶＳ に基づいて車間距離Ｄを目標車間距離Ｄ＊ に維持する目標車速ＶＬ ＊ を演算する車間距離制御部４０と、この車間距離制御部４０で演算した目標車速ＶＬ ＊ に基づいて目標駆動軸トルクＴＷ ＊ を演算する車速制御部５０と、この車速制御部５０で演算した目標駆動軸トルクＴＷ ＊ に基づいてスロットルアクチュエータ１２及びブレーキアクチュエータ７に対するスロットル開度指令値θＲ 及び制動圧指令値ＰＢＲを演算し、これらをスロットルアクチュエータ１２及びブレーキアクチュエータ７に出力する駆動軸トルク制御部６０とを備えている。
【００１３】
車間距離制御部４０は、測距信号処理部２１から入力される車間距離Ｄに基づいて先行車両との相対速度ΔＶを算出する相対速度演算部４１と、車速センサ１３から入力される自車速ＶＳ に基づいて先行車両と自車両との間の目標車間距離Ｄ＊ を算出する目標車間距離設定部４２と、測距信号処理部２１から入力される車間距離Ｄと、相対速度演算部４１で算出された相対速度ΔＶと、目標車間距離設定部４２で算出された目標車間距離Ｄ＊ と、自車速ＶＳ とに基づいて車間距離Ｄを目標車間距離Ｄ＊ に一致させるための目標車速ＶＬ ＊ を演算する車間距離制御演算部４３とを備えている。
【００１４】
次に、前記測距信号処理部２１と車間距離制御部４０とを詳細に説明する。まず、先行車両と自車両との相対速度ΔＶの演算方法について説明する。相対速度ΔＶは、図３及び図４に示すように、測距信号処理部２１で算出された先行車両との車間距離Ｄを入力とし、バンドパスフィルタあるいはハイパスフィルタを用いて近似的に求めることができる。例えば、バンドパスフィルタは下記（１）式に示す伝達関数で実現できる。
【００１５】
Ｆ（ｓ）＝ωｃ ２ｓ／（ｓ２＋２ζωｃｓ＋ωｃ ２） ………（１）
但し、ωｃ＝２πｆｃ、ｓはラプラス演算子である。なお、フィルタ伝達関数のカットオフ周波数ｆｃは、車間距離Ｄに含まれるノイズ成分の大きさと、短周期の車体前後Ｇ変動の許容値より決定する。
また、車間距離制御演算部４３は、車間距離Ｄと相対速度ΔＶとに基づいて、車間距離Ｄを目標車間距離Ｄ＊に保ちながら先行車両に追従走行するための目標車速ＶＬ ＊を演算する。具体的には、図５に示すように、下記（２）式に従って、目標車間距離Ｄ＊と車間距離Ｄとの偏差（Ｄ＊−Ｄ）に第１のゲインとしての車間距離制御ゲインｆｄを乗じたものと、相対速度ΔＶに第２のゲインとしての相対速度制御ゲインｆｖを乗じたものとの加算値ΔＶ＊を先行車両の車速ＶＴから減じて算出する。
【００１６】
ＶＬ ＊＝ＶＴ−ΔＶ＊ ………（２）
ΔＶ＊＝ｆｄ（Ｄ＊−Ｄ）＋ｆｖ・ΔＶ
但し、ＶＴは先行車速、制御ゲインｆｄ，ｆｖは先行車両に対する追従制御性能を決めるパラメータである。このシステムは２個の目標値（車間距離と相対速度）を１個の入力（目標車速）で制御する１入力２出力系であることから、制御法として状態フィードバック（レギュレータ）を用いて制御系を設計している。
【００１７】
以下、制御系設計の手順を説明する。まず、システムの状態変数ｘ１、ｘ２を下記（３）式で定義する。
ｘ１＝ＶＴ−ＶＳ，ｘ２＝Ｄ＊−Ｄ ………（３）
また、制御入力（コントローラの出力）ΔＶ＊を下記（４）式で定義する。
ΔＶ＊＝ＶＴ−ＶＬ ＊ ………（４）
ここで、車間距離Ｄは下記（５）式のように記述できる。
【００１８】
Ｄ＝∫（ＶＴ−ＶＳ）ｄｔ＋Ｄ０ ………（５）
但し、Ｄ０は車間距離の初期値である。
また、車速サーボ系は線形伝達関数によって、例えば下記（６）式のように目標車速ＶＬ ＊に対して自車速Ｖが一時遅れで近似的に表現できる。
ＶＳ＝ＶＬ ＊／（１＋τｖ・ｓ）
ｄＶ／ｄｔ＝１／τｖ（Ｖ＊−ＶＳ） ………（６）
ここで、τｖは車速フィードバック制御の時定数である。
【００１９】
それゆえ、先行車速ＶＴが一定であるとすると、上記（３），（４）及び（６）式より、前記状態変数ｘ１は下記（７）式のように記述できる。
ｄｘ１／ｄｔ＝―１／τｖ・ｘ１＋１／τｖ・ΔＶ＊ ………（７）
また、目標車間距離Ｄ＊が一定であるとすると、上記（３）及び（５）式より、前記状態変数ｘ２は下記（８）式のように記述できる。
ｘ２＝−（ＶＴ−ＶＳ）＝−ｘ１ ………（８）
したがって、上記（７），（８）式より、システムの状態方程式は下記（９）式のように記述できる。
【００２０】
【数１】
【００２１】
また、状態フィードバックが施された全体システムの状態方程式は下記（１０）式のように記述できる。
ｄＸ／ｄｔ＝（Ａ＋ＢＦ）Ｘ ………（１０）
但し、制御入力ｕ＝ＦＸ，Ｆ＝［ｆｖ ｆｄ］
したがって、上記（１０）式より、全体システムの特性方程式は下記（１１）式のように記述できる。
｜ｓＩ−Ａ’｜＝ｓ２＋（１−ｆｖ）／τｖ・ｓ＋ｆｄ／τｖ＝０………（１１）
但し、Ａ’＝Ａ＋ＢＦ
【００２２】
【数２】
【００２３】
また、車速サーボ系は近似的に線形伝達関数で表現でき、この伝達特性に基づき車間距離Ｄが目標車間距離Ｄ＊へ相対速度ΔＶが０へそれぞれ収束する収束特性が、設計者の意図する特性となるように減衰係数ζ、固有振動数ωｎを変化し、下記（１２）式に従って制御ゲインｆｄ，ｆｖを設定する。
ｆｖ＝１−２ζωｎ・τｖ
ｆｄ＝ωｎ ２・τｖ ………（１２）
運転者の心理負荷増大が検出されているときには、低制御固有振動数ωｎＬを固有振動数ωｎとして適用する。ここで、低制御固有振動数ωｎＬは、下記（１３）式示すように、通常固有振動数ωｎ０に補正係数Ｋ１（例えば、０．９）を乗じた値として算出し、走行制御の制御特性を通常の走行制御中の通常制御特性よりも緩やかとなるように変更する。なお、減衰係数ζは通常減衰係数ζ０に設定する。
【００２４】
ωｎＬ＝ωｎ０×Ｋ１ ………（１３）
一方、上記以外の通常走行状況であるときには、通常固有振動数ωｎ０を固有振動数ωｎとして適用する。
なお、通常固有振動数ωｎ０は、車間距離偏差（＝Ｄ＊−Ｄ）が大きくなるほど大となるよう、且つ相対速度ΔＶが小さくなるほど大となるように設定する。また通常減衰係数ζ０は、車間距離偏差が大きくなるほど小さく且つ相対速度ΔＶが大きくなるほど大となるように設定する。
【００２５】
また、相対速度ΔＶは先行車両と自車両との車速差であることから、図６に示すように、先行車速ＶＴを自車速Ｖと車間距離データから得られた相対速度ΔＶに基づいて下記（１４）式に従って算出する。
ＶＴ＝ＶＳ＋ΔＶ………（１４）
したがって、上記（２），（１４）式より、目標車速ＶＬ ＊は下記（１５）式のように記述できる。
【００２６】
ＶＬ ＊＝ＶＳ−ｆｄ（Ｄ＊−Ｄ）＋（１−ｆｖ）ΔＶ ………（１５）
なお、目標車間距離Ｄ＊は接近警報などで用いられる車間時間という概念を用いて設定してもよいが、ここでは制御の収束性にまったく影響を及ぼさないという観点から先行車速ＶＴの関数とする。上記（１４）式で定義した先行車速ＶＴを用いて、下記（１６）式に示すように設定する。
【００２７】
Ｄ＊＝ａ・ＶＴ＋Ｄ０＝ａ（ＶＳ＋ΔＶ）＋Ｄ０ ………（１６）
但し、Ｄ０は車間距離の初期値、ａは制御定数である。
あるいは、先行車速ＶＴを自車速ＶＳと相対速度ΔＶから算出した値を用いると、相対速度検出値に重畳されるノイズの影響を受けるため、図７に示すように自車速ＶＳの関数として、下記（１７）式に示すように設定してもよい。
【００２８】
Ｄ＊＝ａ・ＶＳ＋Ｄ０ ………（１７）
また、車速制御部５０は、追従制御状態であるときには、車間距離センサ１４で先行車両を捕捉しているときには車間距離制御部４０から入力される目標車速ＶＬ ＊ と運転者が設定した設定車速ＶＳＥＴ との何れか小さい値を目標車速Ｖ＊ として設定し、先行車両を捕捉していないときには運転者が設定した設定車速ＶＳＥＴ を目標車速Ｖ＊ として設定する目標車速設定部５１と、この目標車速設定部５１で設定された目標車速Ｖ＊ に自車速ＶＳ を一致させるための目標駆動軸トルクＴＷ ＊ を演算する目標駆動軸トルク演算部５３とを備えている。
【００２９】
また、駆動軸トルク制御部６０は、目標駆動トルクＴＷ ＊ を実現するためのスロットル開度指令値θＲ とブレーキ液圧指令値ＰＢＲとを演算し、スロットル開度指令値θＲ をエンジン出力制御装置１１に出力すると共に、ブレーキ液圧指令値ＰＢＲを制動制御装置８に出力する。
なお、上述した車間距離制御部４０、車速制御部５０及び駆動軸トルク制御部６０で車速制御手段を構成している。
【００３０】
次に、第１の実施形態の動作を車間距離制御演算部４３で実行する制御特性変更判断処理手順を示す図８を伴って説明する。
この制御特性変更判断処理は、所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎のタイマ割込処理として実行され、先ず、ステップＳ１で、追従走行制御スイッチ１７のスイッチ信号ＳＳ、車速センサ１３で検出した自車速ＶＳ、車間距離センサ１４で検出した車間距離Ｄ（ｎ）、目標車間距離設定部４２から出力された目標車間距離Ｄ＊ 、心拍センサ１６で検出した単位時間当たりの心拍数Ｐを読込む。
【００３１】
次いでステップＳ２に移行して、追従走行制御モード中か否かを判定する。この判定は、運転席近傍に配設された追従走行制御スイッチ１７のスイッチ信号ＳＳがオン状態であるか否かによって行い、追従走行制御スイッチ１７のスイッチ信号ＳＳがオン状態であるときには、追従走行制御モード中であると判断してステップＳ３に移行する。
【００３２】
一方、ステップＳ２の判定結果が、追従走行制御スイッチのスイッチ信号ＳＳがオフ状態であり、追従走行制御モード中でないときには、タイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
ステップＳ３では、自車両が先行車両に追従走行しているか否かを判定する。この判定は、車間距離センサ１４で検出した車間距離Ｄ（ｎ）が予め設定された車間距離検出限界ＤＭＡＸ以下であるか否かによって行い、Ｄ（ｎ）≦ＤＭＡＸであるときには、先行車両を検出していると判断してステップＳ４に移行し、後述する制御特性変更処理を行ってからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
【００３３】
ステップＳ３の判定結果が、Ｄ（ｎ）＞ＤＭＡＸであるときには、自車両は先行車両を検出していない単独走行中であると判断して、ステップＳ５に移行する。
このステップＳ５では、自車速ＶＳを微分するか単位時間当たりの変化量を算出することにより求めた加減速度Ｇの絶対値｜Ｇ｜が予め設定した所定値ＧＳＥＴ（例えば、３ｋｍ／Ｈ）以下であるか否かを判定し、｜Ｇ｜＞ＧＳＥＴであるときにはステップＳ６に移行して、加減速度の絶対値｜Ｇ｜が所定値ＧＳＥＴ以下である状態の継続時間を計測するソフトウェアタイマで構成される継続時間タイマのカウント値Ｎ１を“０”にクリアすると共に、｜Ｇ｜≦ＧＳＥＴである平常心での走行状態が継続している間の心拍数の移動平均値ＰＭを“０”にクリアし、さらに心拍数閾値の設定が完了したか否かを表す心拍数閾値設定フラグＳを、未完了を表す“０”にリセットしてからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
【００３４】
一方、ステップＳ５の判定結果が｜Ｇ｜≦ＧＳＥＴであるときには、ステップＳ７に移行して継続時間タイマのカウント値Ｎ１をインクリメントしてステップＳ８に移行し、心拍数の移動平均値ＰＭを算出する。自車両の加減速度Ｇの絶対値｜Ｇ｜が所定値ＧＳＥＴ以下の状態を平常心での走行状態であると判断し、その平常心走行状態での単位時間当たりの心拍数の移動平均値を移動平均心拍数ＰＭとして、前回の移動平均心拍数ＰＭと今回検出した心拍数Ｐとの平均値を算出することにより設定する。
【００３５】
次いでステップＳ９に移行して、カウント値Ｎ１が継続時間Ｔ１に相当する設定値ＮＳ１以上であるか否かを判定する。継続時間Ｔ１は、自車両の加減速度の絶対値が所定値以下の平常心走行状態で単独走行しているときに、運転者の心拍数が安定するまでの十分な時間（例えば、３分間）となるように設定する。
ステップＳ９の判定結果が、Ｎ１＜ＮＳ１であるときには、運転者の安定した心拍数を検出するのに十分な時間が経過していないと判断してタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰し、Ｎ１≧ＮＳ１であるときには、ステップＳ１０に移行して、運転者の心理負荷を検出するための心拍数閾値ＰＳＥＴを設定する。心拍数閾値ＰＳＥＴは、移動平均心拍数ＰＭを基準として、移動平均心拍数ＰＭの１２０％の値に設定する。
【００３６】
次いで、ステップＳ１１に移行して心拍数閾値設定フラグＳを心拍数閾値の設定完了を表す“１”にセットしてからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
また、ステップＳ４の制御特性変更処理は、図９に示すように、先ずステップＳ４１で、心拍数閾値設定フラグＳが“１”であるか否かを判定する。
【００３７】
ステップＳ４１の判定結果が、心拍数閾値設定フラグＳが“０”にリセットされており、心拍数閾値ＰＳＥＴが設定されていないときには、運転者の心理的負荷の判定ができないため、ステップＳ４２に移行して通常固有振動数ωｎ０を固有振動数ωｎとして設定してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
【００３８】
一方、心拍数閾値設定フラグＳが“１”にセットされており、心拍数閾値ＰＳＥＴが設定されているときには、ステップＳ４１からステップＳ４３に移行して現在の心拍数Ｐが心拍数閾値ＰＳＥＴを越えているか否かを判定し、Ｐ≦ＰＳＥＴであるときには、現在の心拍数Ｐが心拍数閾値ＰＳＥＴを超えておらず、運転者は心理的負荷を感じていないと判断してステップＳ４４に移行して、心拍数Ｐが心拍数閾値ＰＳＥＴを超えている状態の継続時間を計測するソフトウェアタイマで構成される継続時間タイマのカウント値Ｎ２を“０”にクリアして前記ステップＳ４２に移行する。
【００３９】
ステップＳ４３の判定結果が、Ｐ＞ＰＳＥＴであるときには、ステップＳ４５に移行して継続時間タイマのカウント値Ｎ２をインクリメントしてステップＳ４６に移行し、カウント値Ｎ２が継続時間Ｔ２に相当する設定値ＮＳ２以上であるか否かを判定する。継続時間Ｔ２は、先行車両に追従走行しているときに、運転者の単位時間当たりの心拍数が心拍数閾値を超えた状態が継続し、運転者が心理的負荷を感じていると判断できる時間（例えば、５秒間）となるように設定する。
【００４０】
ステップＳ４６の判定結果が、Ｎ２＜ＮＳ２であるときには、運転者の心理負荷増大を判断するのに十分な時間が経過していないと判断して前記ステップＳ４２に移行する。一方、Ｎ２≧ＮＳ２であるときには、運転者が心理的負荷を感じている可能性があるため、追従走行制御の制御特性を通常時より緩やかにする必要があると判断してステップＳ４７に移行し、前記（１３）式により低制御固有振動数ωｎＬを算出し、算出した低制御固有振動数ωｎＬを固有振動数ωｎとして設定することにより、固有振動数ωｎを通常固有振動数ωｎ０より小さい値に変更してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
【００４１】
図８のステップＳ５〜Ｓ１１及び図９のステップＳ４３〜Ｓ４６の処理が運転者心理負担検出手段に対応し、ステップＳ４２及びＳ４７の処理が制御特性変更手段に対応している。
したがって、今、自車両が追従走行制御スイッチをオフ状態として走行しているものとする。この場合には、追従走行制御処理が非制御状態であるため、図８の制御特性変更判断処理において、ステップＳ２を経て制御特性変更判断処理を終了し、運転者のアクセル及びブレーキ操作に応じた通常通りの走行を継続する。
【００４２】
この通常走行状態から、追従走行制御スイッチをオン状態とすると、追従走行制御処理が開始され、先行車両を検出しない状態で、予め設定した所定値ＧＳＥＴより大きい加速度で運転者が設定した設定車速ＶＳＥＴまで加速する単独走行状態である場合には、ステップＳ３からステップＳ５を経てステップＳ６に移行し、継続時間タイマのカウント値Ｎ１を“０”にクリアすると共に移動平均心拍数ＰＭを“０”にクリアし、さらに心拍数閾値設定フラグＳを“０”にリセットして制御特性変更判断処理を終了し、単独加速走行制御を継続する。
【００４３】
この加速状態で、自車両の車速ＶＳが設定車速ＶＳＥＴに達して加減速度の絶対値が予め設定した所定値ＧＳＥＴ以下となった場合には、ステップＳ５からステップＳ７に移行し、継続時間タイマのカウント値Ｎ１をインクリメントしてからステップＳ８に移行して移動平均心拍数ＰＭを算出し、次いでステップＳ９に移行して、継続時間タイマのカウント値Ｎ１は予め設定された継続時間Ｔ１に相当する設定値ＮＳ１に達していないため、運転者の安定した心拍数を設定できないと判断して制御特性変更判断処理を終了し、設定車速ＶＳＥＴに基づく目標車速Ｖ＊で単独定速走行制御を継続する。
【００４４】
その後も自車両の加減速度の絶対値が予め設定した所定値ＧＳＥＴ以下の状態を継続し、継続時間タイマのカウント値Ｎ１が予め設定された継続時間Ｔ１に相当する設定値ＮＳ１に達すると、ステップＳ９からステップＳ１０に移行して運転者の心理負荷増大を検出するための心拍数閾値ＰＳＥＴを設定し、ステップＳ１１に移行して心拍数閾値設定フラグＳを“１”にセットする。
【００４５】
このように、自車両が、先行車両を検出しない状態で単独走行しており、且つ自車両の加減速度の絶対値が予め設定された所定値ＧＳＥＴ以下の状態が一定時間継続しているとき、運転者の心拍数が安定している平常心での走行状態であると判断し、平常心走行状態の移動平均心拍数ＰＭを基準値として心拍数閾値ＰＳＥＴを設定するので、先行車両に追従走行しているときの運転者の心理負荷増大による心拍数の変化を確実に検出することが可能となる。
【００４６】
その後、先行車両を検出した状態となると、ステップＳ３からステップＳ４に移行し、心拍数閾値ＰＳＥＴが設定されており心拍数閾値設定フラグＳが“１”にセットされているので、図９の制御特性変更処理において、ステップＳ４１を経てステップＳ４３に移行して現在の心拍数Ｐが心拍数閾値ＰＳＥＴを超えているか否かを判定する。このとき、図１０に示すように、時点ｔ１で追従走行制御中に運転者が心理負荷を感じておらず、心拍センサ１６で平常心走行状態に近い心拍数ＰＭを検出しており、心拍数閾値ＰＳＥＴを超えていないときには、追従走行制御の制御特性を通常制御特性とするものと判断してステップＳ４４に移行して継続時間タイマのカウント値Ｎ２を“０”にクリアし、次いでステップＳ４２に移行して、通常固有振動数ωｎ０を固有振動数ωｎとして設定してから制御特性変更処理を終了し、通常通りの制御特性で追従走行制御を継続する。
【００４７】
この状態で、時点ｔ２で、先行車両の加減速に基づく自車両の加減速に違和感を生じたり、先行車両と自車両との間に他車線から別の先行車両が割り込んだときの自車両の加減速度に違和感を生じたりすることにより、心拍センサ１６により心拍数閾値ＰＳＥＴを超える心拍数Ｐを検出したときには、ステップＳ４３からステップＳ４５に移行して継続時間タイマのカウント値Ｎ２をインクリメントしてからステップＳ４６に移行する。このとき継続時間タイマのカウント値Ｎ２は予め設定された継続時間Ｔ２に相当する設定値ＮＳ２に達していないので、一時的な心拍数上昇の可能性があり、追従走行制御の制御特性を緩やかにする必要はないと判断して制御特性変更処理を終了し、通常通りの制御特性で追従走行制御を継続する。
【００４８】
その後も心拍数Ｐが心拍数閾値ＰＳＥＴを超える状態が継続され、時点ｔ３で、継続時間タイマのカウント値Ｎ２が予め設定された継続時間Ｔ２に相当する設定値ＮＳ２に達すると、追従走行制御による心理的負荷が原因で心拍数が上昇しているものと判断してステップＳ４６からステップＳ４７に移行して固有振動数ωｎを通常固有振動数ωｎ０より小さい値である低制御固有振動数ωｎＬに設定する。このため、車間距離制御演算部４３で算出される車間距離制御ゲインｆｄが大きく減少して車間距離フィードバック系の応答が遅くなり、相対速度制御ゲインｆｖが僅かに増加して相対速度フィードバック系の応答が僅かに速くなる（前記（１２）式参照）。このため、ΔＶ＊が減少することにより、目標車速ＶＬ ＊の変化が少なくなる。したがって、先行車両の急な加速による車間距離増大や割り込み車両があったときの車間距離急減に対する応答を緩やかにして運転者の心理的負担を抑制する。
【００４９】
このように、上記第１の実施形態では、自車両が先行車両に追従走行している場合で、運転者の心理負荷増大を検出している場合には、固有振動数ωｎを通常固有振動数ωｎ０より小さい値に設定することにより追従走行制御特性の応答を通常時より遅め、先行車両との目標車間距離への収束を通常時より緩やかにすることができるため、自車両が先行車両へ接近する際や先行車両から遠ざかる際には接近速度や離間速度が小さくなり、運転者に違和感のない走行制御を行うことができる。
【００５０】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図１１は、第２の実施形態における、車間距離制御演算部４３において実行される制御特性変更処理手順のフローチャートであって、図９に示す第１の実施形態における制御特性変更処理において、ステップＳ４７の処理が低制御減衰係数ζＬを減衰係数ζとして設定するステップＳ４１１に置換され、さらにステップＳ４２の処理が通常減衰係数ζ０を減衰係数ζとして設定するステップＳ４１２に置換されていることを除いては図９と同様の処理を行い、図９と同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
【００５１】
ここで、低制御減衰係数ζＬは、通常減衰係数ζ０に補正係数Ｋ２（例えば、１．１）を乗じた値として算出し、算出した低制御減衰係数ζＬを減衰係数ζとして設定することにより、減衰係数ζを通常減衰係数ζ０より大きい値に変更する。
この第２の実施形態では、先行車両に追従走行しているときに、運転者の単位時間当たりの心拍数Ｐが図８のステップＳ１０で設定した心拍数閾値ＰＳＥＴを超える状態を継続し、継続時間タイマのカウント値Ｎ２が予め設定された継続時間Ｔ２に相当する設定値ＮＳ２に達したときには、ステップＳ４６からステップＳ４１１に移行して低制御減衰係数ζＬを減衰係数ζとして設定することにより、減衰係数ζを通常減衰係数ζ０より大きい値に変更し、追従走行制御特性の減衰を大きくする処理を行って追従走行制御を継続する。
【００５２】
このように、上記第２の実施形態では、自車両が先行車両に追従走行している場合で、運転者の心理負荷増大を検出している場合には、減衰係数ζを通常減衰係数ζ０より大きい値に設定することにより、例えば、自車速ＶＳが先行車速ＶＴより大きい場合は相対速度ΔＶが負の値となり、前記（１５）式の第３項が負値で大きい値となるので、目標車速ＶＬ ＊は通常走行制御時より低減され、自車両が先行車両に接近する際には先行車両に近づきすぎるような感じが抑制されて、運転者に違和感のない走行制御を行うことができる。
【００５３】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
図１２は、第３の実施形態における、車間距離制御演算部４３において実行される制御特性変更処理手順のフローチャートであって、図９に示す第１の実施形態における制御特性変更処理において、ステップＳ４７の処理が目標車間距離Ｄ＊を目標車間距離設定部４２で設定された目標車間距離Ｄ＊より大きい値（例えば、１０％増し）に補正するステップＳ４２１に置換され、さらにステップＳ４２の処理が削除されていることを除いては図９と同様の処理を行い、図９と同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
【００５４】
この第３の実施形態では、先行車両に追従走行しているときに、運転者の単位時間当たりの心拍数Ｐが図８のステップＳ１０で設定した心拍数閾値ＰＳＥＴを超える状態を継続し、継続時間タイマのカウント値Ｎ２が予め設定された継続時間Ｔ２に相当する設定値ＮＳ２に達したときには、ステップＳ４６からステップＳ４２１に移行して目標車間距離Ｄ＊を通常目標車間距離より大きい値に設定にする処理を行って追従走行制御を継続する。
【００５５】
この図１２の制御特性変更処理において、ステップＳ４２１の処理が目標車間距離補正手段に対応している。
このように、上記第３の実施形態では、自車両が先行車両に追従走行している場合で、運転者の心理負荷増大を検出している場合には、目標車間距離Ｄ＊を通常目標車間距離Ｄ＊より大きい値に変更することにより、先行車両との車間距離に余裕を持たせることができるため、先行車両の挙動が安定しない場合には運転者の心理的負担を抑制することができる。
【００５６】
なお、上記第３の実施形態においては、ステップＳ４２１で目標車間距離Ｄ＊に１以上の値を乗じ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く、目標車間距離Ｄ＊に所定距離αを加算するようにしてもよい。
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
図１３は、第４の実施形態における、車間距離制御演算部４３において実行される制御特性変更処理手順のフローチャートであって、図９に示す第１の実施形態における制御特性変更処理において、ステップＳ４６の処理の後に、図１２に示す第３の実施形態におけるステップＳ４２１と同様に目標車間距離Ｄ＊を補正する処理が追加されていることを除いては図９と同様の処理を行い、図９と同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
【００５７】
この第４の実施形態では、先行車両に追従走行しているときに、運転者の単位時間当たりの心拍数Ｐが図８のステップＳ１０で設定した心拍数閾値ＰＳＥＴを超える状態を継続し、継続時間タイマのカウント値Ｎ２が予め設定された継続時間Ｔ２に相当する設定値ＮＳ２に達したときには、ステップＳ４６からステップＳ４７に移行して固有振動数ωｎを通常固有振動数ωｎ０より小さい値である低制御固有振動数ωｎＬに設定した後、ステップＳ４２１に移行して目標車間距離Ｄ＊を通常目標車間距離Ｄ＊より大きい値に補正にする処理を行って追従走行制御を継続する。
【００５８】
このように、上記第４の実施形態では、自車両が先行車両に追従走行している場合で、運転者の心理負荷増大を検出している場合には、固有振動数ωｎを通常固有振動数ωｎ０より小さい値に設定すると共に、目標車間距離Ｄ＊を通常目標車間距離Ｄ＊より大きい値に補正することにより、先行車両との車間距離を通常走行時より長めに設定された目標車間距離Ｄ＊へ通常走行時より緩やかに収束させることができるため、自車両が先行車両へ接近する際には先行車両に近づきすぎるような感じが抑制されて、運転者に違和感のない走行制御を行うことができる。
【００５９】
なお、上記第４の実施形態においては、ステップＳ４７で固有振動数ωｎを通常固有振動数ωｎ０より小さい値に設定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く、ステップＳ４７で図１１に示す第２の実施形態におけるステップＳ４１１と同様に減衰係数ζを通常減衰係数ζ０より大きい値に設定し、ステップＳ４２で図１１に示す第２の実施形態におけるステップＳ４１２と同様に通常減衰係数ζ０を減衰係数ζとして設定するようにしてもよい。
【００６０】
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。
図１４は、第５の実施形態における、車間距離制御演算部４３において実行される制御特性変更処理手順のフローチャートであって、図９に示す第１の実施形態における制御特性変更処理において、ステップＳ４１の処理の後に先行車両の加減速頻度を判定するステップＳ４３１が追加されていることを除いては図９と同様の処理を行い、図９と同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
【００６１】
この第５の実施形態では、心拍数閾値設定フラグＳが“１”にセットされている状態で先行車両に追従走行しているときには、ステップＳ４１からステップＳ４３１に移行して先行車両の加減速頻度を判定する。この判定は、自車速ＶＳを微分するか単位時間当たりの変化量を算出することにより求めた加減速度Ｇの符号変換が頻繁に行われているか否かにより行い、加減速度の符号変換が単位時間に所定値以上（例えば、５秒間に１回以上）行われているときには運転者の心理負荷増大の原因となる可能性があると判断して前述したステップＳ４３に移行する。
【００６２】
一方、先行車両の加減速度の符号変換回数が所定値より少ないときには、前記ステップＳ４２に移行して通常通りの制御特性で追従走行制御を継続する。
この図１４の制御特性変更処理において、ステップＳ４３１の処理が先行車加減速頻度検出手段に対応している。
このように、上記第５の実施形態では、自車両が先行車両に追従走行している場合に、先行車両の加減速頻度を検出することで、先行車両が加速と減速を小刻みに繰り返すことで自車両も加減速が頻繁に行われるような、運転者が違和感を覚える状況を確実に判断できると共に、先行車両の加減速が頻繁に行われることを検出し、且つ運転者の心拍数上昇が一定時間継続していることを検出している場合には、追従走行制御の制御特性を通常制御特性より緩やかな低制御特性に変更することにより、運転者の心理的負担を抑制することができる。
【００６３】
なお、上記第５の実施形態においては、ステップＳ４７で固有振動数ωｎを通常固有振動数ωｎ０より小さい値に設定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く、ステップＳ４７で図１１に示す第２の実施形態におけるステップＳ４１１と同様に減衰係数ζを通常減衰係数ζ０より大きい値に設定し、ステップＳ４２で図１１に示す第２の実施形態におけるステップＳ４１２と同様に通常減衰係数ζ０を減衰係数ζとして設定するようにしてもよく、ステップＳ４７で図１２に示す第３の実施形態におけるステップＳ４２１と同様に目標車間距離Ｄ＊を通常目標車間距離Ｄ＊より大きい値に補正し、ステップＳ４２の処理を削除するようにしてもよい。
【００６４】
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。
図１５は、第６の実施形態における、車間距離制御演算部４３において実行される制御特性変更処理手順のフローチャートであって、図９に示す第１の実施形態における制御特性変更処理において、ステップＳ４１の処理の後に自車両が加速中であるか否かを判定するステップＳ４４１が追加されていることを除いては図９と同様の処理を行い、図９と同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
【００６５】
この第６の実施形態によると、心拍数閾値設定フラグＳが“１”にセットされている状態で先行車両に追従走行しているときには、ステップＳ４１からステップＳ４４１に移行して自車両が加速中であるか否かを判定し、自車両が加速中であるときには、運転者の心理負荷増大の原因となる可能性があると判断して前述したステップＳ４３に移行する。
【００６６】
一方、自車両が加速中でないときには、前記ステップＳ４２に移行して通常通りの制御特性で追従走行制御を継続する。
この図１５の制御特性変更処理において、ステップＳ４４１の処理が加速状態検出手段に対応している。
このように、上記第６の実施形態では、自車両が先行車両に追従走行している場合に、自車両が加速中であるか否かを判定することで、先行車両の急な加速に応じて自車両も加速されるような、運転者が違和感を覚える状況を確実に判断できると共に、自車両が加速中であることを検出し、且つ運転者の心拍数上昇が一定時間継続していることを検出している場合には、追従走行制御の制御特性を通常制御特性より緩やかな低制御特性に変更することにより、運転者の心理的負担を抑制することができる。
【００６７】
なお、上記第６の実施形態においては、ステップＳ４７で固有振動数ωｎを通常固有振動数ωｎ０より小さい値に設定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く、ステップＳ４７で図１１に示す第２の実施形態におけるステップＳ４１１と同様に減衰係数ζを通常減衰係数ζ０より大きい値に設定し、ステップＳ４２で図１１に示す第２の実施形態におけるステップＳ４１２と同様に通常減衰係数ζ０を減衰係数ζとして設定するようにしてもよく、ステップＳ４７で図１２に示す第３の実施形態におけるステップＳ４２１と同様に目標車間距離Ｄ＊を通常目標車間距離Ｄ＊より大きい値に補正し、ステップＳ４２の処理を削除するようにしてもよい。
【００６８】
次に、本発明の第７の実施形態について説明する。
図１６は、第７の実施形態における、車間距離制御演算部４３において実行される制御特性変更処理手順のフローチャートであって、図１３に示す第４の実施形態における制御特性変更処理において、ステップＳ４１の処理の後に先行車両の加減速頻度を判定するステップＳ４５１が追加されていることを除いては図１３と同様の処理を行い、図１３と同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
【００６９】
この第７の実施形態によると、心拍数閾値設定フラグＳが“１”にセットされている状態で先行車両に追従走行しているときには、ステップＳ４１からステップＳ４５１に移行して、前述した図１４に示す第５の実施形態におけるステップＳ４３１と同様に先行車両の加減速頻度を判定する。ステップＳ４５１の判定結果が、加減速度の符号変換が所定値（例えば、５秒間に１回）以上行われているときには運転者の心理負荷増大の原因となる可能性があると判断して前述したステップＳ４３に移行する。
【００７０】
一方、先行車両の加減速度の符号変換回数が所定値より少ないときには、前記ステップＳ４２に移行して通常通りの制御特性で追従走行制御を継続する。
この図１６の制御特性変更処理において、ステップＳ４５１の処理が先行車加減速頻度検出手段に対応している。
このように、上記第７の実施形態では、自車両が先行車両に追従走行している場合に、先行車両の加減速頻度を検出することで、先行車両が加速と減速を小刻みに繰り返すことで自車両も加減速が頻繁に行われるような、運転者が違和感を覚える状況を確実に判断できると共に、先行車両の加減速が頻繁に行われていることを検出し、且つ運転者の心拍数上昇が一定時間継続していることを検出した場合には、目標車間距離を通常目標車間距離より大きく設定すると共に、追従走行制御の制御特性を通常制御特性より緩やかな低制御特性に変更することにより、運転者の心理的負荷を軽減でき、且つ運転者に違和感のない走行制御を行うことができる。
【００７１】
なお、上記第７の実施形態においては、ステップＳ４７で固有振動数ωｎを通常固有振動数ωｎ０より小さい値に設定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く、ステップＳ４７で図１１に示す第２の実施形態におけるステップＳ４１１と同様に減衰係数ζを通常減衰係数ζ０より大きい値に設定し、ステップＳ４２で図１１に示す第２の実施形態におけるステップＳ４１２と同様に通常減衰係数ζ０を減衰係数ζとして設定するようにしてもよい。
【００７２】
次に、本発明の第８の実施形態について説明する。
図１７は、第８の実施形態における、車間距離制御演算部４３において実行される制御特性変更処理手順のフローチャートであって、図１３に示す第４の実施形態における制御特性変更処理において、ステップＳ４１の処理の後に自車両が加速中であるか否かを判定するステップＳ４６１が追加されていることを除いては図１３と同様の処理を行い、図１３と同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
【００７３】
この第８の実施形態によると、心拍数閾値設定フラグＳが“１”にセットされている状態で先行車両に追従走行しているときには、ステップＳ４１からステップＳ４６１に移行して前述した図１５に示す第６の実施形態におけるステップＳ４４１と同様に自車両が加速中であるか否かを判定し、自車両が加速中であるときには、運転者の心理負荷増大の原因となる可能性があると判断して前述したステップＳ４３に移行する。
【００７４】
一方、自車両が加速中でないときには、前記ステップＳ４２に移行して通常通りの制御特性で追従走行制御を継続する。
この図１７の制御特性変更処理において、ステップＳ４６１の処理が加速状態検出手段に対応している。
このように、上記第８の実施形態では、自車両が先行車両に追従走行している場合に、自車両が加速中であるか否かを判定することで、先行車両の急な加速により自車両も加速されるような、運転者が違和感を覚える状況を確実に判断できると共に、自車両が加速中であることを検出し、且つ運転者の心拍数上昇が一定時間継続していることを検出している場合には、目標車間距離を通常目標車間距離より大きく設定すると共に、追従走行制御の制御特性を通常制御特性より緩やかな低制御特性に変更することにより、運転者の心理負荷を軽減でき、且つ運転者に違和感のない走行制御を行うことができる。
【００７５】
なお、上記第８の実施形態においては、ステップＳ４７で固有振動数ωｎを通常固有振動数ωｎ０より小さい値に設定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く、ステップＳ４７で図１１に示す第２の実施形態におけるステップＳ４１１と同様に減衰係数ζを通常減衰係数ζ０より大きい値に設定し、ステップＳ４２で図１１に示す第２の実施形態におけるステップＳ４１２と同様に通常減衰係数ζ０を減衰係数ζとして設定するようにしてもよい。
【００７６】
なお、上記各実施形態においては、運転者状態検出手段として、運転者の脈パルスを読み取って心拍数を計測する心拍センサ１６を適用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く、単位時間当たりの心拍数、心拍パルス間隔のばらつき、心拍パルス間隔で判断するようにしてもよい。心電図を計測するセンサを適用して心拍パルスを解析する場合には、運転者が心理負荷を感じると心拍数は増加し、図１８に示す心電図のＲ波とＲ波の間隔であるＲＲＩと、心拍間隔ＲＲＩのばらつきを示すＲＲＶは平常時に比べて小さい値となるため、ＲＲＩ及びＲＲＶの閾値を平常状態値より小さい値に設定することにより、運転者の心理負荷増大を検出することができる。また、運転者の掌の皮膚インピーダンス、瞬目波形等を計測するセンサを適用して運転者の精神状態を計測するようにしてもよい。
【００７７】
また、上記各実施形態においては、先行車両を検出している場合に制御特性変更処理を行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、先行車両を検出していない場合でも、下り坂を走行中の自車両の加速を制限するようにしてもよい。
また、上記各実施形態においては、制御特性変更処理において、固有振動数ωｎを通常固有振動数ωｎ０より小さい値である低制御固有振動数ωｎＬに変更するか、若しくは減衰係数ζを通常減衰係数ζ０より大きい値である低制御減衰係数ζＬに変更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く、固有振動数ωｎを低制御固有振動数ωｎＬに変更し、且つ減衰係数ζ低制御減衰係数ζＬに変更するようにしてもよい。
【００７８】
さらに、上記各実施形態においては、先行車両を捕捉していない場合を単独走行状態とし、この単独走行状態で加減速度が小さいときに心拍数閾値ＰＳＥＴを設定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く、先行車両を捕捉している追従走行状態で車間距離Ｄ＞目標車間距離Ｄ＊＋αであるとき（車間距離Ｄが目標車間距離Ｄ＊より十分に広いとき）を含めて心拍数閾値ＰＳＥＴを設定するようにしてもよい。
【００７９】
また、上記各実施形態においては、追従制御用コントローラ２０でソフトウェアによる演算処理を行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、関数発生器、比較器、演算器等を組み合わせて構成した電子回路でなるハードウェアを適用して構成するようにしてもよい。
さらに、上記各実施形態においては、後輪駆動車に本発明を適用した場合について説明したが、前輪駆動車に本発明を適用することもでき、また回転駆動源としてエンジン２を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、電動モータを適用することもでき、さらには、エンジンと電動モータとを使用するハイブリッド仕様車にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１の追従制御用コントローラの具体例を示すブロック図である。
【図３】図２の測距信号処理部を説明するためのブロック図である。
【図４】図２の相対速度演算部を説明するためのブロック図である。
【図５】図２の車間距離制御演算部を説明するためのブロック図である。
【図６】図２の車間距離制御演算部を説明するためのブロック図である。
【図７】図２の目標車間距離設定部を説明するためのブロック図である。
【図８】図２の車間距離制御部における制御特性変更判断処理を示すフローチャートである。
【図９】第１の実施形態における図８の制御特性変更判断処理の制御特性変更処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態における制御特性変更処理の動作の説明に供するタイムチャートである。
【図１１】第２の実施形態における図８の制御特性変更判断処理の制御特性変更処理を示すフローチャートである。
【図１２】第３の実施形態における図８の制御特性変更判断処理の制御特性変更処理を示すフローチャートである。
【図１３】第４の実施形態における図８の制御特性変更判断処理の制御特性変更処理を示すフローチャートである。
【図１４】第５の実施形態における図８の制御特性変更判断処理の制御特性変更処理を示すフローチャートである。
【図１５】第６の実施形態における図８の制御特性変更判断処理の制御特性変更処理を示すフローチャートである。
【図１６】第７の実施形態における図８の制御特性変更判断処理の制御特性変更処理を示すフローチャートである。
【図１７】第８の実施形態における図８の制御特性変更判断処理の制御特性変更処理を示すフローチャートである。
【図１８】心拍センサとして心電図を適用した場合の説明図である。
【符号の説明】
２ エンジン
３ 自動変速機
７ ディスクブレーキ
８ 制動制御装置
１１ エンジン出力制御装置
１２ スロットルバルブ
１３ 車速センサ
１４ 車間距離センサ
１６ 心拍センサ
１７ 追従走行制御スイッチ
２０ 追従制御用コントローラ
５０ 車速制御部
５１ 目標車速設定部
５３ 目標駆動軸トルク演算部
６０ 駆動軸トルク制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、先行車両と自車両との車間距離を目標車間距離に保ちつつ、当該先行車両に自車両を追従させる先行車追従制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の先行車追従制御装置としては、自車両と先行車両との車間距離と目標車間距離との差に第１のゲインを乗じた値と、自車両と先行車両との相対速度に第２のゲインを乗じた値との線形結合を含んで目標車速を設定し、当該目標車速に自車速が一致するように制駆動力を制御するレギュレータによって先行車両に自車両を追従走行させ、自車速よりも早い車両を目標車間距離よりも短い車間距離で先行車両として新たに認識した場合には、追従制御の応答性が遅くなるように前記第１のゲインおよび前記第２のゲインを変更するというものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−０２０５０３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の先行車追従制御装置にあっては、運転者の心理状態を考慮して前記ゲインを変更するものではないので、走行状態によっては運転者が違和感を受けて心理的負荷を感じるという未解決の課題がある。
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、自車両を走行制御する場合に、運転者が感じる心理的負荷を抑制することが可能な先行車追従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】
上記目的を達成するために、本発明に係る先行車追従制御装置は、運転者心理負担検出手段で運転者の心理的負担を検出し、運転者心理負担検出手段で運転者の心理負担増大が検出されたときに、制御特性変更手段で走行制御の制御特性を通常制御特性より緩やかな低制御特性に変更する。
【０００６】
【発明の効果】
本発明によれば、走行制御中において、運転者の心理負荷増大を検出したときに、走行制御の制御特性を通常制御特性より緩やかな低制御特性に変更することで、先行車両の動向等による運転者の心的ストレスを軽減できると共に、運転者に違和感のない走行制御を行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明を後輪駆動車に適用した場合の実施形態を示す概略構成図であり、図中、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って、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を介して伝達されて回転駆動される。
【０００８】
前輪１ＦＬ，１ＦＲ及び後輪１ＲＬ，１ＲＲには、夫々制動力を発生する例えばディスクブレーキで構成されるブレーキアクチュエータ７が設けられていると共に、これらブレーキアクチュエータ７の制動油圧が制動制御装置８によって制御される。
ここで、制動制御装置８は、図示しないブレーキペダルの踏込みに応じて制動油圧を発生すると共に、後述する追従制御用コントローラ２０からの制動圧指令値ＰＢＲに応じて制動油圧を発生し、これをブレーキアクチュエータ７に出力するように構成されている。
【０００９】
また、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１１が設けられている。このエンジン出力制御装置１１では、図示しないアクセルペダルの踏込量及び後述する追従制御用コントローラ２０からのスロットル開度指令値θ＊ に応じてエンジン２に設けられたスロットル開度を調整するスロットルアクチュエータ１２を制御するように構成されている。また、自動変速機３の出力側に配設された出力軸の回転速度を検出することにより、自車速Ｖｓを検出する車速検出手段としての車速センサ１３が配設されている。
【００１０】
一方、車両の前方側の車体下部には、自車両と先行車両との間の車間距離を検出する車間距離検出手段としての、レーザ光を掃射して先行車両からの反射光を受光するレーダ方式の構成を有する車間距離センサ１４が設けられている。
また、運転席のハンドルには、運転者の心理状態の変化を計測する心拍センサ１６が設けられている。この心拍センサ１６は、導電性の高いセンサを用いて運転手の手のひらから脈パルスを読み取り、例えば脈パルス間の時間を計測することにより、例えば１分間の心拍数Ｐを算出し、この心拍数Ｐが算出される毎に算出した心拍数Ｐを出力する。これにより、運転時に精神的ストレスを感じること等による心拍数の変化を検出する。
【００１１】
また、運転席近傍には、追従走行制御スイッチ１７が設けられており、この追従走行制御スイッチ１７をオン状態とすることにより、追従走行制御モードで自車両の走行制御を行う。
そして、追従走行制御スイッチ１７から出力されるスイッチ信号ＳＳと車速センサ１３から出力される自車速ＶＳと車間距離センサ１４から出力される車間距離Ｄと心拍センサ１６から出力される単位時間当たりの心拍数Ｐが追従制御用コントローラ２０に入力され、この追従制御用コントローラ２０によって、先行車両を捕捉しているときに車間距離が目標車間距離となるように目標車速を設定して自車速を制御し、先行車両を捕捉していないときに自車速ＶＳ を運転者が設定した設定車速ＶＳＥＴ に制御する制動圧指令値ＰＢＲ及び目標スロットル開度θ＊ を制動制御装置８及びエンジン出力制御装置１１に出力する。
【００１２】
この追従制御用コントローラ２０は、マイクロコンピュータとその周辺機器を備え、マイクロコンピュータのソフトウェア形態により、図２に示す制御ブロックを構成している。
この制御ブロックは、車間距離センサ１４でレーザ光を掃射してから先行車両の反射光を受光するまでの時間を計測し、先行車両との車間距離Ｄを演算する測距信号処理部２１と、測距信号処理部２１で演算された車間距離Ｄ及び自車速ＶＳ に基づいて車間距離Ｄを目標車間距離Ｄ＊ に維持する目標車速ＶＬ ＊ を演算する車間距離制御部４０と、この車間距離制御部４０で演算した目標車速ＶＬ ＊ に基づいて目標駆動軸トルクＴＷ ＊ を演算する車速制御部５０と、この車速制御部５０で演算した目標駆動軸トルクＴＷ ＊ に基づいてスロットルアクチュエータ１２及びブレーキアクチュエータ７に対するスロットル開度指令値θＲ 及び制動圧指令値ＰＢＲを演算し、これらをスロットルアクチュエータ１２及びブレーキアクチュエータ７に出力する駆動軸トルク制御部６０とを備えている。
【００１３】
車間距離制御部４０は、測距信号処理部２１から入力される車間距離Ｄに基づいて先行車両との相対速度ΔＶを算出する相対速度演算部４１と、車速センサ１３から入力される自車速ＶＳ に基づいて先行車両と自車両との間の目標車間距離Ｄ＊ を算出する目標車間距離設定部４２と、測距信号処理部２１から入力される車間距離Ｄと、相対速度演算部４１で算出された相対速度ΔＶと、目標車間距離設定部４２で算出された目標車間距離Ｄ＊ と、自車速ＶＳ とに基づいて車間距離Ｄを目標車間距離Ｄ＊ に一致させるための目標車速ＶＬ ＊ を演算する車間距離制御演算部４３とを備えている。
【００１４】
次に、前記測距信号処理部２１と車間距離制御部４０とを詳細に説明する。まず、先行車両と自車両との相対速度ΔＶの演算方法について説明する。相対速度ΔＶは、図３及び図４に示すように、測距信号処理部２１で算出された先行車両との車間距離Ｄを入力とし、バンドパスフィルタあるいはハイパスフィルタを用いて近似的に求めることができる。例えば、バンドパスフィルタは下記（１）式に示す伝達関数で実現できる。
【００１５】
Ｆ（ｓ）＝ωｃ ２ｓ／（ｓ２＋２ζωｃｓ＋ωｃ ２） ………（１）
但し、ωｃ＝２πｆｃ、ｓはラプラス演算子である。なお、フィルタ伝達関数のカットオフ周波数ｆｃは、車間距離Ｄに含まれるノイズ成分の大きさと、短周期の車体前後Ｇ変動の許容値より決定する。
また、車間距離制御演算部４３は、車間距離Ｄと相対速度ΔＶとに基づいて、車間距離Ｄを目標車間距離Ｄ＊に保ちながら先行車両に追従走行するための目標車速ＶＬ ＊を演算する。具体的には、図５に示すように、下記（２）式に従って、目標車間距離Ｄ＊と車間距離Ｄとの偏差（Ｄ＊−Ｄ）に第１のゲインとしての車間距離制御ゲインｆｄを乗じたものと、相対速度ΔＶに第２のゲインとしての相対速度制御ゲインｆｖを乗じたものとの加算値ΔＶ＊を先行車両の車速ＶＴから減じて算出する。
【００１６】
ＶＬ ＊＝ＶＴ−ΔＶ＊ ………（２）
ΔＶ＊＝ｆｄ（Ｄ＊−Ｄ）＋ｆｖ・ΔＶ
但し、ＶＴは先行車速、制御ゲインｆｄ，ｆｖは先行車両に対する追従制御性能を決めるパラメータである。このシステムは２個の目標値（車間距離と相対速度）を１個の入力（目標車速）で制御する１入力２出力系であることから、制御法として状態フィードバック（レギュレータ）を用いて制御系を設計している。
【００１７】
以下、制御系設計の手順を説明する。まず、システムの状態変数ｘ１、ｘ２を下記（３）式で定義する。
ｘ１＝ＶＴ−ＶＳ，ｘ２＝Ｄ＊−Ｄ ………（３）
また、制御入力（コントローラの出力）ΔＶ＊を下記（４）式で定義する。
ΔＶ＊＝ＶＴ−ＶＬ ＊ ………（４）
ここで、車間距離Ｄは下記（５）式のように記述できる。
【００１８】
Ｄ＝∫（ＶＴ−ＶＳ）ｄｔ＋Ｄ０ ………（５）
但し、Ｄ０は車間距離の初期値である。
また、車速サーボ系は線形伝達関数によって、例えば下記（６）式のように目標車速ＶＬ ＊に対して自車速Ｖが一時遅れで近似的に表現できる。
ＶＳ＝ＶＬ ＊／（１＋τｖ・ｓ）
ｄＶ／ｄｔ＝１／τｖ（Ｖ＊−ＶＳ） ………（６）
ここで、τｖは車速フィードバック制御の時定数である。
【００１９】
それゆえ、先行車速ＶＴが一定であるとすると、上記（３），（４）及び（６）式より、前記状態変数ｘ１は下記（７）式のように記述できる。
ｄｘ１／ｄｔ＝―１／τｖ・ｘ１＋１／τｖ・ΔＶ＊ ………（７）
また、目標車間距離Ｄ＊が一定であるとすると、上記（３）及び（５）式より、前記状態変数ｘ２は下記（８）式のように記述できる。
ｘ２＝−（ＶＴ−ＶＳ）＝−ｘ１ ………（８）
したがって、上記（７），（８）式より、システムの状態方程式は下記（９）式のように記述できる。
【００２０】
【数１】
また、状態フィードバックが施された全体システムの状態方程式は下記（１０）式のように記述できる。
ｄＸ／ｄｔ＝（Ａ＋ＢＦ）Ｘ ………（１０）
但し、制御入力ｕ＝ＦＸ，Ｆ＝［ｆｖ ｆｄ］
したがって、上記（１０）式より、全体システムの特性方程式は下記（１１）式のように記述できる。
｜ｓＩ−Ａ’｜＝ｓ２＋（１−ｆｖ）／τｖ・ｓ＋ｆｄ／τｖ＝０………（１１）
但し、Ａ’＝Ａ＋ＢＦ
【００２２】
【数２】
また、車速サーボ系は近似的に線形伝達関数で表現でき、この伝達特性に基づき車間距離Ｄが目標車間距離Ｄ＊へ相対速度ΔＶが０へそれぞれ収束する収束特性が、設計者の意図する特性となるように減衰係数ζ、固有振動数ωｎを変化し、下記（１２）式に従って制御ゲインｆｄ，ｆｖを設定する。
ｆｖ＝１−２ζωｎ・τｖ
ｆｄ＝ωｎ ２・τｖ ………（１２）
運転者の心理負荷増大が検出されているときには、低制御固有振動数ωｎＬを固有振動数ωｎとして適用する。ここで、低制御固有振動数ωｎＬは、下記（１３）式示すように、通常固有振動数ωｎ０に補正係数Ｋ１（例えば、０．９）を乗じた値として算出し、走行制御の制御特性を通常の走行制御中の通常制御特性よりも緩やかとなるように変更する。なお、減衰係数ζは通常減衰係数ζ０に設定する。
【００２４】
ωｎＬ＝ωｎ０×Ｋ１ ………（１３）
一方、上記以外の通常走行状況であるときには、通常固有振動数ωｎ０を固有振動数ωｎとして適用する。
なお、通常固有振動数ωｎ０は、車間距離偏差（＝Ｄ＊−Ｄ）が大きくなるほど大となるよう、且つ相対速度ΔＶが小さくなるほど大となるように設定する。また通常減衰係数ζ０は、車間距離偏差が大きくなるほど小さく且つ相対速度ΔＶが大きくなるほど大となるように設定する。
【００２５】
また、相対速度ΔＶは先行車両と自車両との車速差であることから、図６に示すように、先行車速ＶＴを自車速Ｖと車間距離データから得られた相対速度ΔＶに基づいて下記（１４）式に従って算出する。
ＶＴ＝ＶＳ＋ΔＶ………（１４）
したがって、上記（２），（１４）式より、目標車速ＶＬ ＊は下記（１５）式のように記述できる。
【００２６】
ＶＬ ＊＝ＶＳ−ｆｄ（Ｄ＊−Ｄ）＋（１−ｆｖ）ΔＶ ………（１５）
なお、目標車間距離Ｄ＊は接近警報などで用いられる車間時間という概念を用いて設定してもよいが、ここでは制御の収束性にまったく影響を及ぼさないという観点から先行車速ＶＴの関数とする。上記（１４）式で定義した先行車速ＶＴを用いて、下記（１６）式に示すように設定する。
【００２７】
Ｄ＊＝ａ・ＶＴ＋Ｄ０＝ａ（ＶＳ＋ΔＶ）＋Ｄ０ ………（１６）
但し、Ｄ０は車間距離の初期値、ａは制御定数である。
あるいは、先行車速ＶＴを自車速ＶＳと相対速度ΔＶから算出した値を用いると、相対速度検出値に重畳されるノイズの影響を受けるため、図７に示すように自車速ＶＳの関数として、下記（１７）式に示すように設定してもよい。
【００２８】
Ｄ＊＝ａ・ＶＳ＋Ｄ０ ………（１７）
また、車速制御部５０は、追従制御状態であるときには、車間距離センサ１４で先行車両を捕捉しているときには車間距離制御部４０から入力される目標車速ＶＬ ＊ と運転者が設定した設定車速ＶＳＥＴ との何れか小さい値を目標車速Ｖ＊ として設定し、先行車両を捕捉していないときには運転者が設定した設定車速ＶＳＥＴ を目標車速Ｖ＊ として設定する目標車速設定部５１と、この目標車速設定部５１で設定された目標車速Ｖ＊ に自車速ＶＳ を一致させるための目標駆動軸トルクＴＷ ＊ を演算する目標駆動軸トルク演算部５３とを備えている。
【００２９】
また、駆動軸トルク制御部６０は、目標駆動トルクＴＷ ＊ を実現するためのスロットル開度指令値θＲ とブレーキ液圧指令値ＰＢＲとを演算し、スロットル開度指令値θＲ をエンジン出力制御装置１１に出力すると共に、ブレーキ液圧指令値ＰＢＲを制動制御装置８に出力する。
なお、上述した車間距離制御部４０、車速制御部５０及び駆動軸トルク制御部６０で車速制御手段を構成している。
【００３０】
次に、第１の実施形態の動作を車間距離制御演算部４３で実行する制御特性変更判断処理手順を示す図８を伴って説明する。
この制御特性変更判断処理は、所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎のタイマ割込処理として実行され、先ず、ステップＳ１で、追従走行制御スイッチ１７のスイッチ信号ＳＳ、車速センサ１３で検出した自車速ＶＳ、車間距離センサ１４で検出した車間距離Ｄ（ｎ）、目標車間距離設定部４２から出力された目標車間距離Ｄ＊ 、心拍センサ１６で検出した単位時間当たりの心拍数Ｐを読込む。
【００３１】
次いでステップＳ２に移行して、追従走行制御モード中か否かを判定する。この判定は、運転席近傍に配設された追従走行制御スイッチ１７のスイッチ信号ＳＳがオン状態であるか否かによって行い、追従走行制御スイッチ１７のスイッチ信号ＳＳがオン状態であるときには、追従走行制御モード中であると判断してステップＳ３に移行する。
【００３２】
一方、ステップＳ２の判定結果が、追従走行制御スイッチのスイッチ信号ＳＳがオフ状態であり、追従走行制御モード中でないときには、タイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
ステップＳ３では、自車両が先行車両に追従走行しているか否かを判定する。この判定は、車間距離センサ１４で検出した車間距離Ｄ（ｎ）が予め設定された車間距離検出限界ＤＭＡＸ以下であるか否かによって行い、Ｄ（ｎ）≦ＤＭＡＸであるときには、先行車両を検出していると判断してステップＳ４に移行し、後述する制御特性変更処理を行ってからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
【００３３】
ステップＳ３の判定結果が、Ｄ（ｎ）＞ＤＭＡＸであるときには、自車両は先行車両を検出していない単独走行中であると判断して、ステップＳ５に移行する。
このステップＳ５では、自車速ＶＳを微分するか単位時間当たりの変化量を算出することにより求めた加減速度Ｇの絶対値｜Ｇ｜が予め設定した所定値ＧＳＥＴ（例えば、３ｋｍ／Ｈ）以下であるか否かを判定し、｜Ｇ｜＞ＧＳＥＴであるときにはステップＳ６に移行して、加減速度の絶対値｜Ｇ｜が所定値ＧＳＥＴ以下である状態の継続時間を計測するソフトウェアタイマで構成される継続時間タイマのカウント値Ｎ１を“０”にクリアすると共に、｜Ｇ｜≦ＧＳＥＴである平常心での走行状態が継続している間の心拍数の移動平均値ＰＭを“０”にクリアし、さらに心拍数閾値の設定が完了したか否かを表す心拍数閾値設定フラグＳを、未完了を表す“０”にリセットしてからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
【００３４】
一方、ステップＳ５の判定結果が｜Ｇ｜≦ＧＳＥＴであるときには、ステップＳ７に移行して継続時間タイマのカウント値Ｎ１をインクリメントしてステップＳ８に移行し、心拍数の移動平均値ＰＭを算出する。自車両の加減速度Ｇの絶対値｜Ｇ｜が所定値ＧＳＥＴ以下の状態を平常心での走行状態であると判断し、その平常心走行状態での単位時間当たりの心拍数の移動平均値を移動平均心拍数ＰＭとして、前回の移動平均心拍数ＰＭと今回検出した心拍数Ｐとの平均値を算出することにより設定する。
【００３５】
次いでステップＳ９に移行して、カウント値Ｎ１が継続時間Ｔ１に相当する設定値ＮＳ１以上であるか否かを判定する。継続時間Ｔ１は、自車両の加減速度の絶対値が所定値以下の平常心走行状態で単独走行しているときに、運転者の心拍数が安定するまでの十分な時間（例えば、３分間）となるように設定する。
ステップＳ９の判定結果が、Ｎ１＜ＮＳ１であるときには、運転者の安定した心拍数を検出するのに十分な時間が経過していないと判断してタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰し、Ｎ１≧ＮＳ１であるときには、ステップＳ１０に移行して、運転者の心理負荷を検出するための心拍数閾値ＰＳＥＴを設定する。心拍数閾値ＰＳＥＴは、移動平均心拍数ＰＭを基準として、移動平均心拍数ＰＭの１２０％の値に設定する。
【００３６】
次いで、ステップＳ１１に移行して心拍数閾値設定フラグＳを心拍数閾値の設定完了を表す“１”にセットしてからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
また、ステップＳ４の制御特性変更処理は、図９に示すように、先ずステップＳ４１で、心拍数閾値設定フラグＳが“１”であるか否かを判定する。
【００３７】
ステップＳ４１の判定結果が、心拍数閾値設定フラグＳが“０”にリセットされており、心拍数閾値ＰＳＥＴが設定されていないときには、運転者の心理的負荷の判定ができないため、ステップＳ４２に移行して通常固有振動数ωｎ０を固有振動数ωｎとして設定してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
【００３８】
一方、心拍数閾値設定フラグＳが“１”にセットされており、心拍数閾値ＰＳＥＴが設定されているときには、ステップＳ４１からステップＳ４３に移行して現在の心拍数Ｐが心拍数閾値ＰＳＥＴを越えているか否かを判定し、Ｐ≦ＰＳＥＴであるときには、現在の心拍数Ｐが心拍数閾値ＰＳＥＴを超えておらず、運転者は心理的負荷を感じていないと判断してステップＳ４４に移行して、心拍数Ｐが心拍数閾値ＰＳＥＴを超えている状態の継続時間を計測するソフトウェアタイマで構成される継続時間タイマのカウント値Ｎ２を“０”にクリアして前記ステップＳ４２に移行する。
【００３９】
ステップＳ４３の判定結果が、Ｐ＞ＰＳＥＴであるときには、ステップＳ４５に移行して継続時間タイマのカウント値Ｎ２をインクリメントしてステップＳ４６に移行し、カウント値Ｎ２が継続時間Ｔ２に相当する設定値ＮＳ２以上であるか否かを判定する。継続時間Ｔ２は、先行車両に追従走行しているときに、運転者の単位時間当たりの心拍数が心拍数閾値を超えた状態が継続し、運転者が心理的負荷を感じていると判断できる時間（例えば、５秒間）となるように設定する。
【００４０】
ステップＳ４６の判定結果が、Ｎ２＜ＮＳ２であるときには、運転者の心理負荷増大を判断するのに十分な時間が経過していないと判断して前記ステップＳ４２に移行する。一方、Ｎ２≧ＮＳ２であるときには、運転者が心理的負荷を感じている可能性があるため、追従走行制御の制御特性を通常時より緩やかにする必要があると判断してステップＳ４７に移行し、前記（１３）式により低制御固有振動数ωｎＬを算出し、算出した低制御固有振動数ωｎＬを固有振動数ωｎとして設定することにより、固有振動数ωｎを通常固有振動数ωｎ０より小さい値に変更してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
【００４１】
図８のステップＳ５〜Ｓ１１及び図９のステップＳ４３〜Ｓ４６の処理が運転者心理負担検出手段に対応し、ステップＳ４２及びＳ４７の処理が制御特性変更手段に対応している。
したがって、今、自車両が追従走行制御スイッチをオフ状態として走行しているものとする。この場合には、追従走行制御処理が非制御状態であるため、図８の制御特性変更判断処理において、ステップＳ２を経て制御特性変更判断処理を終了し、運転者のアクセル及びブレーキ操作に応じた通常通りの走行を継続する。
【００４２】
この通常走行状態から、追従走行制御スイッチをオン状態とすると、追従走行制御処理が開始され、先行車両を検出しない状態で、予め設定した所定値ＧＳＥＴより大きい加速度で運転者が設定した設定車速ＶＳＥＴまで加速する単独走行状態である場合には、ステップＳ３からステップＳ５を経てステップＳ６に移行し、継続時間タイマのカウント値Ｎ１を“０”にクリアすると共に移動平均心拍数ＰＭを“０”にクリアし、さらに心拍数閾値設定フラグＳを“０”にリセットして制御特性変更判断処理を終了し、単独加速走行制御を継続する。
【００４３】
この加速状態で、自車両の車速ＶＳが設定車速ＶＳＥＴに達して加減速度の絶対値が予め設定した所定値ＧＳＥＴ以下となった場合には、ステップＳ５からステップＳ７に移行し、継続時間タイマのカウント値Ｎ１をインクリメントしてからステップＳ８に移行して移動平均心拍数ＰＭを算出し、次いでステップＳ９に移行して、継続時間タイマのカウント値Ｎ１は予め設定された継続時間Ｔ１に相当する設定値ＮＳ１に達していないため、運転者の安定した心拍数を設定できないと判断して制御特性変更判断処理を終了し、設定車速ＶＳＥＴに基づく目標車速Ｖ＊で単独定速走行制御を継続する。
【００４４】
その後も自車両の加減速度の絶対値が予め設定した所定値ＧＳＥＴ以下の状態を継続し、継続時間タイマのカウント値Ｎ１が予め設定された継続時間Ｔ１に相当する設定値ＮＳ１に達すると、ステップＳ９からステップＳ１０に移行して運転者の心理負荷増大を検出するための心拍数閾値ＰＳＥＴを設定し、ステップＳ１１に移行して心拍数閾値設定フラグＳを“１”にセットする。
【００４５】
このように、自車両が、先行車両を検出しない状態で単独走行しており、且つ自車両の加減速度の絶対値が予め設定された所定値ＧＳＥＴ以下の状態が一定時間継続しているとき、運転者の心拍数が安定している平常心での走行状態であると判断し、平常心走行状態の移動平均心拍数ＰＭを基準値として心拍数閾値ＰＳＥＴを設定するので、先行車両に追従走行しているときの運転者の心理負荷増大による心拍数の変化を確実に検出することが可能となる。
【００４６】
その後、先行車両を検出した状態となると、ステップＳ３からステップＳ４に移行し、心拍数閾値ＰＳＥＴが設定されており心拍数閾値設定フラグＳが“１”にセットされているので、図９の制御特性変更処理において、ステップＳ４１を経てステップＳ４３に移行して現在の心拍数Ｐが心拍数閾値ＰＳＥＴを超えているか否かを判定する。このとき、図１０に示すように、時点ｔ１で追従走行制御中に運転者が心理負荷を感じておらず、心拍センサ１６で平常心走行状態に近い心拍数ＰＭを検出しており、心拍数閾値ＰＳＥＴを超えていないときには、追従走行制御の制御特性を通常制御特性とするものと判断してステップＳ４４に移行して継続時間タイマのカウント値Ｎ２を“０”にクリアし、次いでステップＳ４２に移行して、通常固有振動数ωｎ０を固有振動数ωｎとして設定してから制御特性変更処理を終了し、通常通りの制御特性で追従走行制御を継続する。
【００４７】
この状態で、時点ｔ２で、先行車両の加減速に基づく自車両の加減速に違和感を生じたり、先行車両と自車両との間に他車線から別の先行車両が割り込んだときの自車両の加減速度に違和感を生じたりすることにより、心拍センサ１６により心拍数閾値ＰＳＥＴを超える心拍数Ｐを検出したときには、ステップＳ４３からステップＳ４５に移行して継続時間タイマのカウント値Ｎ２をインクリメントしてからステップＳ４６に移行する。このとき継続時間タイマのカウント値Ｎ２は予め設定された継続時間Ｔ２に相当する設定値ＮＳ２に達していないので、一時的な心拍数上昇の可能性があり、追従走行制御の制御特性を緩やかにする必要はないと判断して制御特性変更処理を終了し、通常通りの制御特性で追従走行制御を継続する。
【００４８】
その後も心拍数Ｐが心拍数閾値ＰＳＥＴを超える状態が継続され、時点ｔ３で、継続時間タイマのカウント値Ｎ２が予め設定された継続時間Ｔ２に相当する設定値ＮＳ２に達すると、追従走行制御による心理的負荷が原因で心拍数が上昇しているものと判断してステップＳ４６からステップＳ４７に移行して固有振動数ωｎを通常固有振動数ωｎ０より小さい値である低制御固有振動数ωｎＬに設定する。このため、車間距離制御演算部４３で算出される車間距離制御ゲインｆｄが大きく減少して車間距離フィードバック系の応答が遅くなり、相対速度制御ゲインｆｖが僅かに増加して相対速度フィードバック系の応答が僅かに速くなる（前記（１２）式参照）。このため、ΔＶ＊が減少することにより、目標車速ＶＬ ＊の変化が少なくなる。したがって、先行車両の急な加速による車間距離増大や割り込み車両があったときの車間距離急減に対する応答を緩やかにして運転者の心理的負担を抑制する。
【００４９】
このように、上記第１の実施形態では、自車両が先行車両に追従走行している場合で、運転者の心理負荷増大を検出している場合には、固有振動数ωｎを通常固有振動数ωｎ０より小さい値に設定することにより追従走行制御特性の応答を通常時より遅め、先行車両との目標車間距離への収束を通常時より緩やかにすることができるため、自車両が先行車両へ接近する際や先行車両から遠ざかる際には接近速度や離間速度が小さくなり、運転者に違和感のない走行制御を行うことができる。
【００５０】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図１１は、第２の実施形態における、車間距離制御演算部４３において実行される制御特性変更処理手順のフローチャートであって、図９に示す第１の実施形態における制御特性変更処理において、ステップＳ４７の処理が低制御減衰係数ζＬを減衰係数ζとして設定するステップＳ４１１に置換され、さらにステップＳ４２の処理が通常減衰係数ζ０を減衰係数ζとして設定するステップＳ４１２に置換されていることを除いては図９と同様の処理を行い、図９と同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
【００５１】
ここで、低制御減衰係数ζＬは、通常減衰係数ζ０に補正係数Ｋ２（例えば、１．１）を乗じた値として算出し、算出した低制御減衰係数ζＬを減衰係数ζとして設定することにより、減衰係数ζを通常減衰係数ζ０より大きい値に変更する。
この第２の実施形態では、先行車両に追従走行しているときに、運転者の単位時間当たりの心拍数Ｐが図８のステップＳ１０で設定した心拍数閾値ＰＳＥＴを超える状態を継続し、継続時間タイマのカウント値Ｎ２が予め設定された継続時間Ｔ２に相当する設定値ＮＳ２に達したときには、ステップＳ４６からステップＳ４１１に移行して低制御減衰係数ζＬを減衰係数ζとして設定することにより、減衰係数ζを通常減衰係数ζ０より大きい値に変更し、追従走行制御特性の減衰を大きくする処理を行って追従走行制御を継続する。
【００５２】
このように、上記第２の実施形態では、自車両が先行車両に追従走行している場合で、運転者の心理負荷増大を検出している場合には、減衰係数ζを通常減衰係数ζ０より大きい値に設定することにより、例えば、自車速ＶＳが先行車速ＶＴより大きい場合は相対速度ΔＶが負の値となり、前記（１５）式の第３項が負値で大きい値となるので、目標車速ＶＬ ＊は通常走行制御時より低減され、自車両が先行車両に接近する際には先行車両に近づきすぎるような感じが抑制されて、運転者に違和感のない走行制御を行うことができる。
【００５３】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
図１２は、第３の実施形態における、車間距離制御演算部４３において実行される制御特性変更処理手順のフローチャートであって、図９に示す第１の実施形態における制御特性変更処理において、ステップＳ４７の処理が目標車間距離Ｄ＊を目標車間距離設定部４２で設定された目標車間距離Ｄ＊より大きい値（例えば、１０％増し）に補正するステップＳ４２１に置換され、さらにステップＳ４２の処理が削除されていることを除いては図９と同様の処理を行い、図９と同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
【００５４】
この第３の実施形態では、先行車両に追従走行しているときに、運転者の単位時間当たりの心拍数Ｐが図８のステップＳ１０で設定した心拍数閾値ＰＳＥＴを超える状態を継続し、継続時間タイマのカウント値Ｎ２が予め設定された継続時間Ｔ２に相当する設定値ＮＳ２に達したときには、ステップＳ４６からステップＳ４２１に移行して目標車間距離Ｄ＊を通常目標車間距離より大きい値に設定にする処理を行って追従走行制御を継続する。
【００５５】
この図１２の制御特性変更処理において、ステップＳ４２１の処理が目標車間距離補正手段に対応している。
このように、上記第３の実施形態では、自車両が先行車両に追従走行している場合で、運転者の心理負荷増大を検出している場合には、目標車間距離Ｄ＊を通常目標車間距離Ｄ＊より大きい値に変更することにより、先行車両との車間距離に余裕を持たせることができるため、先行車両の挙動が安定しない場合には運転者の心理的負担を抑制することができる。
【００５６】
なお、上記第３の実施形態においては、ステップＳ４２１で目標車間距離Ｄ＊に１以上の値を乗じ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く、目標車間距離Ｄ＊に所定距離αを加算するようにしてもよい。
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
図１３は、第４の実施形態における、車間距離制御演算部４３において実行される制御特性変更処理手順のフローチャートであって、図９に示す第１の実施形態における制御特性変更処理において、ステップＳ４６の処理の後に、図１２に示す第３の実施形態におけるステップＳ４２１と同様に目標車間距離Ｄ＊を補正する処理が追加されていることを除いては図９と同様の処理を行い、図９と同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
【００５７】
この第４の実施形態では、先行車両に追従走行しているときに、運転者の単位時間当たりの心拍数Ｐが図８のステップＳ１０で設定した心拍数閾値ＰＳＥＴを超える状態を継続し、継続時間タイマのカウント値Ｎ２が予め設定された継続時間Ｔ２に相当する設定値ＮＳ２に達したときには、ステップＳ４６からステップＳ４７に移行して固有振動数ωｎを通常固有振動数ωｎ０より小さい値である低制御固有振動数ωｎＬに設定した後、ステップＳ４２１に移行して目標車間距離Ｄ＊を通常目標車間距離Ｄ＊より大きい値に補正にする処理を行って追従走行制御を継続する。
【００５８】
このように、上記第４の実施形態では、自車両が先行車両に追従走行している場合で、運転者の心理負荷増大を検出している場合には、固有振動数ωｎを通常固有振動数ωｎ０より小さい値に設定すると共に、目標車間距離Ｄ＊を通常目標車間距離Ｄ＊より大きい値に補正することにより、先行車両との車間距離を通常走行時より長めに設定された目標車間距離Ｄ＊へ通常走行時より緩やかに収束させることができるため、自車両が先行車両へ接近する際には先行車両に近づきすぎるような感じが抑制されて、運転者に違和感のない走行制御を行うことができる。
【００５９】
なお、上記第４の実施形態においては、ステップＳ４７で固有振動数ωｎを通常固有振動数ωｎ０より小さい値に設定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く、ステップＳ４７で図１１に示す第２の実施形態におけるステップＳ４１１と同様に減衰係数ζを通常減衰係数ζ０より大きい値に設定し、ステップＳ４２で図１１に示す第２の実施形態におけるステップＳ４１２と同様に通常減衰係数ζ０を減衰係数ζとして設定するようにしてもよい。
【００６０】
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。
図１４は、第５の実施形態における、車間距離制御演算部４３において実行される制御特性変更処理手順のフローチャートであって、図９に示す第１の実施形態における制御特性変更処理において、ステップＳ４１の処理の後に先行車両の加減速頻度を判定するステップＳ４３１が追加されていることを除いては図９と同様の処理を行い、図９と同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
【００６１】
この第５の実施形態では、心拍数閾値設定フラグＳが“１”にセットされている状態で先行車両に追従走行しているときには、ステップＳ４１からステップＳ４３１に移行して先行車両の加減速頻度を判定する。この判定は、自車速ＶＳを微分するか単位時間当たりの変化量を算出することにより求めた加減速度Ｇの符号変換が頻繁に行われているか否かにより行い、加減速度の符号変換が単位時間に所定値以上（例えば、５秒間に１回以上）行われているときには運転者の心理負荷増大の原因となる可能性があると判断して前述したステップＳ４３に移行する。
【００６２】
一方、先行車両の加減速度の符号変換回数が所定値より少ないときには、前記ステップＳ４２に移行して通常通りの制御特性で追従走行制御を継続する。
この図１４の制御特性変更処理において、ステップＳ４３１の処理が先行車加減速頻度検出手段に対応している。
このように、上記第５の実施形態では、自車両が先行車両に追従走行している場合に、先行車両の加減速頻度を検出することで、先行車両が加速と減速を小刻みに繰り返すことで自車両も加減速が頻繁に行われるような、運転者が違和感を覚える状況を確実に判断できると共に、先行車両の加減速が頻繁に行われることを検出し、且つ運転者の心拍数上昇が一定時間継続していることを検出している場合には、追従走行制御の制御特性を通常制御特性より緩やかな低制御特性に変更することにより、運転者の心理的負担を抑制することができる。
【００６３】
なお、上記第５の実施形態においては、ステップＳ４７で固有振動数ωｎを通常固有振動数ωｎ０より小さい値に設定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く、ステップＳ４７で図１１に示す第２の実施形態におけるステップＳ４１１と同様に減衰係数ζを通常減衰係数ζ０より大きい値に設定し、ステップＳ４２で図１１に示す第２の実施形態におけるステップＳ４１２と同様に通常減衰係数ζ０を減衰係数ζとして設定するようにしてもよく、ステップＳ４７で図１２に示す第３の実施形態におけるステップＳ４２１と同様に目標車間距離Ｄ＊を通常目標車間距離Ｄ＊より大きい値に補正し、ステップＳ４２の処理を削除するようにしてもよい。
【００６４】
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。
図１５は、第６の実施形態における、車間距離制御演算部４３において実行される制御特性変更処理手順のフローチャートであって、図９に示す第１の実施形態における制御特性変更処理において、ステップＳ４１の処理の後に自車両が加速中であるか否かを判定するステップＳ４４１が追加されていることを除いては図９と同様の処理を行い、図９と同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
【００６５】
この第６の実施形態によると、心拍数閾値設定フラグＳが“１”にセットされている状態で先行車両に追従走行しているときには、ステップＳ４１からステップＳ４４１に移行して自車両が加速中であるか否かを判定し、自車両が加速中であるときには、運転者の心理負荷増大の原因となる可能性があると判断して前述したステップＳ４３に移行する。
【００６６】
一方、自車両が加速中でないときには、前記ステップＳ４２に移行して通常通りの制御特性で追従走行制御を継続する。
この図１５の制御特性変更処理において、ステップＳ４４１の処理が加速状態検出手段に対応している。
このように、上記第６の実施形態では、自車両が先行車両に追従走行している場合に、自車両が加速中であるか否かを判定することで、先行車両の急な加速に応じて自車両も加速されるような、運転者が違和感を覚える状況を確実に判断できると共に、自車両が加速中であることを検出し、且つ運転者の心拍数上昇が一定時間継続していることを検出している場合には、追従走行制御の制御特性を通常制御特性より緩やかな低制御特性に変更することにより、運転者の心理的負担を抑制することができる。
【００６７】
なお、上記第６の実施形態においては、ステップＳ４７で固有振動数ωｎを通常固有振動数ωｎ０より小さい値に設定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く、ステップＳ４７で図１１に示す第２の実施形態におけるステップＳ４１１と同様に減衰係数ζを通常減衰係数ζ０より大きい値に設定し、ステップＳ４２で図１１に示す第２の実施形態におけるステップＳ４１２と同様に通常減衰係数ζ０を減衰係数ζとして設定するようにしてもよく、ステップＳ４７で図１２に示す第３の実施形態におけるステップＳ４２１と同様に目標車間距離Ｄ＊を通常目標車間距離Ｄ＊より大きい値に補正し、ステップＳ４２の処理を削除するようにしてもよい。
【００６８】
次に、本発明の第７の実施形態について説明する。
図１６は、第７の実施形態における、車間距離制御演算部４３において実行される制御特性変更処理手順のフローチャートであって、図１３に示す第４の実施形態における制御特性変更処理において、ステップＳ４１の処理の後に先行車両の加減速頻度を判定するステップＳ４５１が追加されていることを除いては図１３と同様の処理を行い、図１３と同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
【００６９】
この第７の実施形態によると、心拍数閾値設定フラグＳが“１”にセットされている状態で先行車両に追従走行しているときには、ステップＳ４１からステップＳ４５１に移行して、前述した図１４に示す第５の実施形態におけるステップＳ４３１と同様に先行車両の加減速頻度を判定する。ステップＳ４５１の判定結果が、加減速度の符号変換が所定値（例えば、５秒間に１回）以上行われているときには運転者の心理負荷増大の原因となる可能性があると判断して前述したステップＳ４３に移行する。
【００７０】
一方、先行車両の加減速度の符号変換回数が所定値より少ないときには、前記ステップＳ４２に移行して通常通りの制御特性で追従走行制御を継続する。
この図１６の制御特性変更処理において、ステップＳ４５１の処理が先行車加減速頻度検出手段に対応している。
このように、上記第７の実施形態では、自車両が先行車両に追従走行している場合に、先行車両の加減速頻度を検出することで、先行車両が加速と減速を小刻みに繰り返すことで自車両も加減速が頻繁に行われるような、運転者が違和感を覚える状況を確実に判断できると共に、先行車両の加減速が頻繁に行われていることを検出し、且つ運転者の心拍数上昇が一定時間継続していることを検出した場合には、目標車間距離を通常目標車間距離より大きく設定すると共に、追従走行制御の制御特性を通常制御特性より緩やかな低制御特性に変更することにより、運転者の心理的負荷を軽減でき、且つ運転者に違和感のない走行制御を行うことができる。
【００７１】
なお、上記第７の実施形態においては、ステップＳ４７で固有振動数ωｎを通常固有振動数ωｎ０より小さい値に設定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く、ステップＳ４７で図１１に示す第２の実施形態におけるステップＳ４１１と同様に減衰係数ζを通常減衰係数ζ０より大きい値に設定し、ステップＳ４２で図１１に示す第２の実施形態におけるステップＳ４１２と同様に通常減衰係数ζ０を減衰係数ζとして設定するようにしてもよい。
【００７２】
次に、本発明の第８の実施形態について説明する。
図１７は、第８の実施形態における、車間距離制御演算部４３において実行される制御特性変更処理手順のフローチャートであって、図１３に示す第４の実施形態における制御特性変更処理において、ステップＳ４１の処理の後に自車両が加速中であるか否かを判定するステップＳ４６１が追加されていることを除いては図１３と同様の処理を行い、図１３と同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
【００７３】
この第８の実施形態によると、心拍数閾値設定フラグＳが“１”にセットされている状態で先行車両に追従走行しているときには、ステップＳ４１からステップＳ４６１に移行して前述した図１５に示す第６の実施形態におけるステップＳ４４１と同様に自車両が加速中であるか否かを判定し、自車両が加速中であるときには、運転者の心理負荷増大の原因となる可能性があると判断して前述したステップＳ４３に移行する。
【００７４】
一方、自車両が加速中でないときには、前記ステップＳ４２に移行して通常通りの制御特性で追従走行制御を継続する。
この図１７の制御特性変更処理において、ステップＳ４６１の処理が加速状態検出手段に対応している。
このように、上記第８の実施形態では、自車両が先行車両に追従走行している場合に、自車両が加速中であるか否かを判定することで、先行車両の急な加速により自車両も加速されるような、運転者が違和感を覚える状況を確実に判断できると共に、自車両が加速中であることを検出し、且つ運転者の心拍数上昇が一定時間継続していることを検出している場合には、目標車間距離を通常目標車間距離より大きく設定すると共に、追従走行制御の制御特性を通常制御特性より緩やかな低制御特性に変更することにより、運転者の心理負荷を軽減でき、且つ運転者に違和感のない走行制御を行うことができる。
【００７５】
なお、上記第８の実施形態においては、ステップＳ４７で固有振動数ωｎを通常固有振動数ωｎ０より小さい値に設定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く、ステップＳ４７で図１１に示す第２の実施形態におけるステップＳ４１１と同様に減衰係数ζを通常減衰係数ζ０より大きい値に設定し、ステップＳ４２で図１１に示す第２の実施形態におけるステップＳ４１２と同様に通常減衰係数ζ０を減衰係数ζとして設定するようにしてもよい。
【００７６】
なお、上記各実施形態においては、運転者状態検出手段として、運転者の脈パルスを読み取って心拍数を計測する心拍センサ１６を適用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く、単位時間当たりの心拍数、心拍パルス間隔のばらつき、心拍パルス間隔で判断するようにしてもよい。心電図を計測するセンサを適用して心拍パルスを解析する場合には、運転者が心理負荷を感じると心拍数は増加し、図１８に示す心電図のＲ波とＲ波の間隔であるＲＲＩと、心拍間隔ＲＲＩのばらつきを示すＲＲＶは平常時に比べて小さい値となるため、ＲＲＩ及びＲＲＶの閾値を平常状態値より小さい値に設定することにより、運転者の心理負荷増大を検出することができる。また、運転者の掌の皮膚インピーダンス、瞬目波形等を計測するセンサを適用して運転者の精神状態を計測するようにしてもよい。
【００７７】
また、上記各実施形態においては、先行車両を検出している場合に制御特性変更処理を行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、先行車両を検出していない場合でも、下り坂を走行中の自車両の加速を制限するようにしてもよい。
また、上記各実施形態においては、制御特性変更処理において、固有振動数ωｎを通常固有振動数ωｎ０より小さい値である低制御固有振動数ωｎＬに変更するか、若しくは減衰係数ζを通常減衰係数ζ０より大きい値である低制御減衰係数ζＬに変更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く、固有振動数ωｎを低制御固有振動数ωｎＬに変更し、且つ減衰係数ζ低制御減衰係数ζＬに変更するようにしてもよい。
【００７８】
さらに、上記各実施形態においては、先行車両を捕捉していない場合を単独走行状態とし、この単独走行状態で加減速度が小さいときに心拍数閾値ＰＳＥＴを設定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く、先行車両を捕捉している追従走行状態で車間距離Ｄ＞目標車間距離Ｄ＊＋αであるとき（車間距離Ｄが目標車間距離Ｄ＊より十分に広いとき）を含めて心拍数閾値ＰＳＥＴを設定するようにしてもよい。
【００７９】
また、上記各実施形態においては、追従制御用コントローラ２０でソフトウェアによる演算処理を行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、関数発生器、比較器、演算器等を組み合わせて構成した電子回路でなるハードウェアを適用して構成するようにしてもよい。
さらに、上記各実施形態においては、後輪駆動車に本発明を適用した場合について説明したが、前輪駆動車に本発明を適用することもでき、また回転駆動源としてエンジン２を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、電動モータを適用することもでき、さらには、エンジンと電動モータとを使用するハイブリッド仕様車にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１の追従制御用コントローラの具体例を示すブロック図である。
【図３】図２の測距信号処理部を説明するためのブロック図である。
【図４】図２の相対速度演算部を説明するためのブロック図である。
【図５】図２の車間距離制御演算部を説明するためのブロック図である。
【図６】図２の車間距離制御演算部を説明するためのブロック図である。
【図７】図２の目標車間距離設定部を説明するためのブロック図である。
【図８】図２の車間距離制御部における制御特性変更判断処理を示すフローチャートである。
【図９】第１の実施形態における図８の制御特性変更判断処理の制御特性変更処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態における制御特性変更処理の動作の説明に供するタイムチャートである。
【図１１】第２の実施形態における図８の制御特性変更判断処理の制御特性変更処理を示すフローチャートである。
【図１２】第３の実施形態における図８の制御特性変更判断処理の制御特性変更処理を示すフローチャートである。
【図１３】第４の実施形態における図８の制御特性変更判断処理の制御特性変更処理を示すフローチャートである。
【図１４】第５の実施形態における図８の制御特性変更判断処理の制御特性変更処理を示すフローチャートである。
【図１５】第６の実施形態における図８の制御特性変更判断処理の制御特性変更処理を示すフローチャートである。
【図１６】第７の実施形態における図８の制御特性変更判断処理の制御特性変更処理を示すフローチャートである。
【図１７】第８の実施形態における図８の制御特性変更判断処理の制御特性変更処理を示すフローチャートである。
【図１８】心拍センサとして心電図を適用した場合の説明図である。
【符号の説明】
２ エンジン
３ 自動変速機
７ ディスクブレーキ
８ 制動制御装置
１１ エンジン出力制御装置
１２ スロットルバルブ
１３ 車速センサ
１４ 車間距離センサ
１６ 心拍センサ
１７ 追従走行制御スイッチ
２０ 追従制御用コントローラ
５０ 車速制御部
５１ 目標車速設定部
５３ 目標駆動軸トルク演算部
６０ 駆動軸トルク制御部
Claims (8)
- 自車両の車速を検出する自車速検出手段と、自車両前方の追従制御対象車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、少なくとも車間距離検出値および目標車間距離に基づいて車間距離を目標車間距離とするための目標車速を演算する目標車速演算手段と、自車速検出値が前記目標車速となるように制駆動力を制御する車速制御手段とを備えた先行車追従制御装置において、
運転者の心理的負担を検出する運転者心理負担検出手段と、該運転者心理負担検出手段で運転者の心理負担増大を検出したときに、前記車速制御手段の制御特性を通常走行制御中の通常制御特性より緩やかな低制御特性に変更する制御特性変更手段とを備えていることを特徴とする先行車追従制御装置。 - 先行車両と自車両との相対速度を検出する相対速度検出手段を備え、前記目標車速演算手段は、少なくとも目標車間距離と車間距離との偏差に第１のゲインを乗じた値と、前記相対速度検出手段で検出した相対速度に第２のゲインを乗じた値とをもとに目標車速を演算すると共に、前記第１のゲイン及び第２のゲインを走行状態に基づく固有振動数及び減衰係数をもとに算出し、前記制御特性変更手段は、前記運転者心理負担検出手段で運転者の心理負担増大を検出したときに、前記固有振動数を、それ以外の通常走行状態における通常制御特性を設定するときに用いる通常固有振動数より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１に記載の先行車追従制御装置。
- 先行車両と自車両との相対速度を検出する相対速度検出手段を備え、前記目標車速演算手段は、少なくとも目標車間距離と車間距離との偏差に第１のゲインを乗じた値と、前記相対速度検出手段で検出した相対速度に第２のゲインを乗じた値とをもとに目標車速を演算すると共に、前記第１のゲイン及び第２のゲインを走行状態に基づく固有振動数及び減衰係数をもとに算出し、前記制御特性変更手段は、前記運転者心理負担検出手段で運転者の心理負担増大を検出したときに、前記減衰係数を、それ以外の通常走行状態における通常制御特性を設定するときに用いる通常減衰係数より大き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１に記載の先行車追従制御装置。
- 前記目標車間距離を補正する目標車間距離補正手段を備え、前記目標車間距離補正手段は、前記運転者心理負担検出手段で運転者の心理負担増大を検出したときに、目標車間距離を通常走行制御中の通常目標車間距離より大きい値に補正するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の先行車追従制御装置。
- 先行車両の加減速頻度を検出する先行車加減速頻度検出手段を備え、前記制御特性変更手段は、前記運転者心理負担検出手段で運転者の心理負担増大を検出すると共に、前記車間距離検出手段で先行車両を検出し、且つ前記先行車加減速頻度検出手段で検出した加減速頻度が所定値以上のときに、追従走行制御の制御特性を通常制御特性から低制御特性に変更するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の先行車追従制御装置。
- 自車両の加速状態を検出する加速状態検出手段を備え、前記制御特性変更手段は、前記運転者心理負担検出手段で運転者の心理負担増大を検出し、且つ前記加速状態検出手段で自車両の加速状態を検出しているときに、走行制御の制御特性を通常制御特性から低制御特性に変更するように特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の先行車追従制御装置。
- 先行車両の加減速頻度を検出する先行車加減速頻度検出手段を備え、前記目標車間距離補正手段は、前記運転者心理負担検出手段で運転者の心理負担増大を検出すると共に、前記車間距離検出手段で先行車両を検出し、且つ前記先行車加減速頻度検出手段で検出した加減速頻度が所定値以上のときに、目標車間距離を通常目標車間距離より大きい値に補正するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の先行車追従制御装置。
- 自車両の加速状態を検出する加速状態検出手段を備え、前記目標車間距離補正手段は、前記運転者心理負担検出手段で運転者の心理負担増大を検出し、且つ前記加速状態検出手段で自車両の加速状態を検出しているときに、目標車間距離を通常目標車間距離より大きい値に補正するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の先行車追従制御装置。
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| A521 | Written amendment |
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| A02 | Decision of refusal |
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