JP2005329786A - 追従走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 低速追従走行モードから高速追従走行モードへ自動的に切り換える。
【解決手段】 追従走行制御対象の全車速領域を複数の車速領域に区分し、各車速領域において先行車との車間距離を一定に保ちながら先行車に追従走行する場合に、追従走行中にアクセルペダルの踏み込み状態が検出され、かつ自車速が現在の車速領域の上限車速を超えた場合に、現在の車速領域における追従走行制御からそれより高い車速領域における追従走行制御へ車速領域を自動的に切り換える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、先行車に追従走行する追従走行制御装置に関する。

追従走行制御対象の全車速領域（例えば、０〜１００km/h）を複数の車速領域に区分し、各車速領域において先行車との車間距離を一定に保ちながら先行車に追従走行する車両用追従走行制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
特開２００２−２３４３５８号公報

しかしながら、上述した従来の追従走行制御装置では、所定の操作部材を操作して低速領域から高速領域へ切り換えるようにしているので、低速領域の追従走行状態から先行車が加速したときには、運転者に追従走行を継続する意志があっても操作部材を操作しない限り追従走行を継続することができず、煩わしいという問題がある。

追従走行制御対象の全車速領域を複数の車速領域に区分し、各車速領域において先行車との車間距離を一定に保ちながら先行車に追従走行する場合に、アクセルペダルの踏み込み状態が検出され、かつ自車速が現在の車速領域の上限車速を超えた場合に、現在の車速領域における追従走行制御からそれより高い車速領域における追従走行制御へ車速領域を自動的に切り換える。

本発明によれば、運転者の運転操作感覚に合致した追従走行制御を達成することができ、利便性を向上させることができる。

本願発明を、全車速領域を低速領域と高速領域の２つの領域に区分し、低速領域における追従走行モード（以下、低速追従走行モードという）と高速領域における追従走行モード（以下、高速追従走行モードという）とを有し、全車速領域において先行車に追従走行する追従走行制御装置に適用した一実施の形態を説明する。なお、全車速領域は追従走行制御を行う最下限車速から最上限車速までの範囲であり、最下限車速は０km/hあるいは５km/hなどの極低速、最上限車速は１００km/hの法定速度あるいはそれ以上の速度である。

低速追従走行モードは、先行車がある場合は、追従走行制御の最下限車速から低速追従走行モードの上限車速（この一実施の形態では例えば４５km/hとする）までの低速領域において予め設定された車間距離を保ちながら先行車に追従走行し、先行車がない場合は、追従走行制御を解除するモードである。一方、高速追従走行モードはＡＣＣ（Adaptiv Cruise Control）モードとも呼ばれ、先行車がある場合は、低速追従走行モードの上限車速４５km/hを越え、高速追従走行モードの上限車速（例えば１００km/h）までの高速領域において予め設定された車間距離を保ちながら先行車に追従走行し、先行車がない場合は高速追従走行モードの上限車速で定速走行するモードである。なお、高速追従走行モードの上限車速は、低速追従走行モードの上限車速から追従走行制御の最上限車速までの範囲内で運転者が任意に設定することができ、以下では“設定車速”という。

《発明の第１の実施の形態》
図１は第１の実施の形態の構成を示す図である。車間距離レーダー装置１は自車線上および隣接車線上の先行車を検知し、先行車までの車間距離を検出する。なお、車間距離レーダー装置１にはレーザーレーダーやミリ波レーダーを用いることができる。車速センサー２は自車速を検出し、アクセルセンサー３はアクセルペダルの踏み込み量を検出する。蛇角センサー４はステアリングホイールの操舵角を検出する。ＶＩＣＳ受信機５は光ビーコン、電波ビーコン、ＦＭ多重放送などにより渋滞情報を受信する。

操作スイッチ類６には、先行車追従走行制御装置を作動させるためのメインスイッチ、高速追従走行モードにおける設定車速を設定するためのセットスイッチ、設定車速を下げるためのコーストスイッチ、追従走行制御を解除する前の設定車速を読み出してふたたび追従走行制御を開始するためのリジュームスイッチ、設定車速を上げるためのアクセラレートスイッチ、車間距離を設定するための車間スイッチ、追従走行制御を解除するキャンセルスイッチなどが含まれる。ターンシグナルスイッチ７はターンシグナルレバーを右折側または左折側に操作するとオンするスイッチであり、ブレーキスイッチ８はブレーキペダルを踏み込むとオンするスイッチである。

エンジン制御装置９はエンジンのスロットルバルブ開度制御、燃料噴射制御、点火時期制御などを行い、エンジンの出力トルクと回転速度を制御する。変速機制御装置１０は自動変速機（有段または無段）の変速比を制御し、ブレーキ制御装置１１はブレーキ装置の液圧を制御する。表示装置１２は、図３に示すように追従走行モードと設定車速を表示する。スピーカー１３とブザー１４は追従走行モードの切り換えなどの情報を音声により報知する。

コントローラー１５はＣＰＵ１５ａ、ＲＯＭ１５ｂ、ＲＡＭ１５ｃなどを備え、低速追従走行モードと高速追従走行モードにおいて先行車追従走行制御を行うとともに、後述する追従走行モード切換プログラムを実行して低速追従走行モードから高速追従走行モードへの切り換え制御を行う。

図３は、第１の実施の形態の追従走行モード切換プログラムを示すフローチャートである。このフローチャートにより、第１の実施の形態の追従走行モード切り換え動作を説明する。コントローラー１５のＣＰＵ１５ａは、低速追従走行モードを実行中はこの追従走行モード切換制御プログラムを繰り返し実行する。

ステップ１においてアクセルセンサー３によりアクセルペダルが踏み込まれているか否かを判別する。アクセルペダルが踏み込まれていない場合は、運転者に加速中の先行車に追従走行する意志がないと判断してステップ６へ進み、高速追従走行モードへの自動切り換えを行わずに低速追従走行モードを継続する。この場合、先行車が加速して低速追従走行モードの上限車速（この一実施の形態では４５km/h）を越えても、自車速が低速追従走行モードの上限車速を越えないようにエンジン制御装置９、変速機制御装置１０およびブレーキ制御装置１１を制御する。一方、アクセルペダルが踏み込まれている場合は、運転者に加速中の先行車に追従する意志があると判断してステップ２へ進む。

ステップ２では車速センサー２により自車速が低速追従走行モードの上限車速（この一実施の形態では４５km/h）を超えたか否かを判別する。自車速が低速追従走行モードの上限車速未満の場合はステップ６へ進み、高速追従走行モードへの自動切り換えを行わずに低速追従走行モードを継続する。一方、自車速が低速追従走行モードの上限車速を超えた場合はステップ３へ進み、蛇角センサー４もしくはターンシグナルスイッチ７により車線変更操作が行われているか否かを判別する。車速変更操作が行われている場合は、運転者に追従走行からの離脱の意志があると判断してステップ６へ進み、高速追従走行モードへの自動切り換えを行わずに低速追従走行モードを継続する。

アクセルペダルが踏み込まれて自車速が低速追従走行モードの上限車速（ここでは４５km/h）を超え、かつまた車線変更操作がない場合は、運転者に加速した先行車に追従する意志があると判断し、ステップ４へ進んで高速追従走行モードへ自動的に切り換える。なお、この第１の実施の形態では、“設定車速”（高速追従走行モードの上限車速）は予め設定されているものとする。続くステップ５で表示装置１２、スピーカー１３およびブザー１４により高速追従走行モードへ自動的に切り換えたことを報知する。このとき表示装置１２では、図２(ａ)に示す低速追従走行モード実行中の表示形態から図２(ｂ)に示す高速追従走行モード実行中の表示形態に変更する。図２において、低速追従走行モードでは追従機能のみが実施されるので(ａ)に示すように追従走行マークと設定車速を白抜きで表示し、高速追従走行モードでは追従機能に定速走行機能が加わるので追従走行マークと設定車速を塗りつぶして表示する。

低速追従走行モードにおいて先行車に追従走行中に、先行車が加速して低速追従走行モードの上限車速を超えたとき、運転者が加速操作をしなければ自車は低速追従走行モードの上限車速一定で走行するため、先行車において行かれる。このような状況において、運転者に追従走行を継続したい意志がある場合には、運転者はアクセルペダルを踏み込んで加速し、先行車との車間距離を縮めようとする。
第１の実施の形態は、このような運転者の特徴的な行動を検知して低速追従走行モードから高速追従走行モードへの自動切り換えを行うものである。すなわち、低速追従走行モードで先行車に追従走行中に、運転者による加速操作がなされて自車速が低速追従走行モードの上限車速を超えた場合は、運転者に追従走行を継続する意志があると判断し、低速追従走行モードから高速追従走行モードへ自動的に切り換える。
これにより、従来の追従走行制御装置のように所定の操作スイッチを操作して低速追従走行モードから高速追従走行モードへ切り換えるような手間が省かれ、運転者の運転操作感覚に合致した追従走行制御を達成することができ、利便性を向上させることができる。

また、第１の実施の形態では、低速追従走行モードで先行車に追従走行中に、加速操作がなされて自車速が低速追従走行モードの上限車速を超えた場合でも、運転者が車線変更操作を行った場合は、高速追従走行モードへ自動的に切り換えないようにした。例えば渋滞中の高速道路を低速追従走行モードで先行車追従走行中に、走行車線を外れてパーキングエリアや料金所に向かうために速度を上げた場合は、高速追従走行モードへ移行するのは好ましくない。したがって、運転者が車線変更操作を行った場合は、加速操作により自車速が低速追従走行モードの上限車速を超えていても高速追従走行モードへ切り換えないようにすることによって、高速追従走行モードへの不適切な自動切り換えを防止することができる。

さらに、第１の実施の形態によれば、低速追従走行モードから高速追従走行モードへ自動的に切り換えたことを表示または音声により報知するようにしたので、運転者に高速追従走行モードへの自動切り換えを確実に認識させることができ、運転者に不安を感じさせない。

《発明の第２の実施の形態》
上述した第１の実施の形態では、低速追従走行モードで先行車に追従走行中に加速操作がなされて自車速が低速追従走行モードの上限車速を超えた場合、直ちに高速追従走行モードへ自動切り換えを行う例を示したが、運転者がアクセルペダルを解放するか、またはアクセルペダルを踏み込みを緩めて加速操作を停止したときに高速追従走行モードへ自動的に切り換えるようにした第２の実施の形態を説明する。なお、この第２の実施の形態の構成は図１に示す第１の実施の形態の構成と同様であり、説明を省略する。

図４は、第２の実施の形態の追従走行モード切換プログラムを示すフローチャートである。このフローチャートにより、第１の実施の形態の追従走行モード切り換え動作を説明する。コントローラー１５のＣＰＵ１５ａは、低速追従走行モードを実行中はこの追従走行モード切換制御プログラムを繰り返し実行する。なお、図３に示す第１の実施の形態の処理と同様な処理を行うステップに対しては同一のステップ番号を付して相違点を中心に説明する。

アクセルペダルが踏み込まれて自車速が低速追従走行モードの上限車速（ここでは４５km/h）を超え、かつまた車線変更操作がない場合はステップ１１へ進み、車間距離レーダー装置１により自車線上の先行車の有無を確認する。自車線上に先行車がいない場合はステップ６へ進み、高速追従走行モードへ切り換えずに低速追従走行モードを継続するが、低速追従走行モードにおいて先行車が検知されない場合は低速追従走行モードを解除する。

一方、自車線上に先行車がいる場合はステップ１２へ進み、アクセルセンサー３によりアクセルペダルが解放もしくは緩められた（踏み込み量が低減された）か否かを判別する。アクセルペダルが解放または緩められていない場合は、依然として運転者に加速意志があると判断してステップ６へ進み、高速追従走行モードへ切り換えずに低速追従走行モードを継続する。アクセルペダルが解放または緩められている場合はステップ１３へ進み、ＶＩＣＳ受信機５で受信した情報の中に自車のすぐ前方に渋滞があるか否かを判別する。自車のすぐ前方に渋滞がある場合はステップ６へ進み、高速追従走行モードへ切り換えずに低速追従走行モードを継続する。

アクセルペダルが踏み込まれて自車速が低速追従走行モードの上限車速（ここでは４５km/h）を超えた後、自車線上に先行車が存在し、かつアクセルペダルが解放または緩められ、かつ自車のすぐ前方に渋滞が検出されない場合はステップ１４へ進み、高速追従走行モードの設定車速を決定する。この第２の実施の形態では、図５に示すように、高速追従走行モードへ移行するときの自車速に、先行車の加速度に応じた速度を加算して高速追従走行モードの設定車速を決定する。図５から明らかなように、高速追従走行モードへ移行するときの自車速が高いほど、また先行車加速度が高いほど、設定車速が高くなる。
このように、高速追従走行モードへ移行したときの車速よりも大きな車速を設定車速とすることによって、自車両が設定車速（すなわち、上限車速）に至るまでの時間に余裕があり、その間に運転者が周囲の走行環境に応じて設定車速を再度設定し直すことができる。また、高速追従走行モードへ移行したときの車速に対して、設定車速を設定する際の車速の加算分を、自車速や先行車の加速度などに応じて変更しているので、走行状況に適した設定車速を設定することができる。

設定車速を決定した後のステップ４〜５で、上述したように高速追従走行モードへ自動的に切り換えるとともに、表示装置１２、スピーカー１３およびブザー１４により高速追従走行モードへ自動的に切り換えたことを報知する。

低速追従走行モードにおいて先行車に追従走行中に、先行車が加速して低速追従走行モードの上限車速を超えたとき、運転者が加速操作をしなければ低速追従走行モードの上限車速一定で走行するため、先行車において行かれる。このような状況において、運転者に追従走行を継続したい意志がある場合には、運転者はアクセルペダルを踏み込んで加速し、先行車との車間距離を縮めようとするが、先行車との車間距離が縮まると運転者はアクセルペダルを解放するか、アクセルペダルを緩めて（踏み込み量を低減して）自車の加速を止める。
第２の実施の形態は、このような運転者の特徴的な行動を検知して低速追従走行モードから高速追従走行モードへ自動的に切り換えるものである。すなわち、アクセルペダルが踏み込まれて自車速が低速追従走行モードの上限車速（ここでは４５km/h）を超えた後、自車線上に先行車が存在している状況でアクセルペダルが解放または緩められた場合は、運転者に追従走行を継続する意志があると判断し、低速追従走行モードから高速追従走行モードへ自動的に切り換える。
これにより、従来の追従走行制御装置のように所定の操作スイッチを操作して低速追従走行モードから高速追従走行モードへ切り換えるような手間が省かれ、運転者の運転操作感覚に合致した追従走行制御を達成することができ、利便性を向上させることができる上に、さらに、第１実施の形態よりも適切なタイミングで高速追従走行モードへ移行させることができる。

また、第２の実施の形態によれば、高速追従走行モードへ移行するときの自車速に、先行車の加速度に応じた速度を加算して高速追従走行モードの設定車速を決定するようにしたので、高速追従走行モードへ移行した後も先行車がわずかに加速しても、設定車速の変更操作が不要となり、先行車の走行状態に応じた適切な設定車速を決定することができる。

さらに、第２の実施の形態によれば、自車のすぐ前方に渋滞区間が検出された場合は、高速追従走行モードへ自動的に切り換えずに低速追従走行モードを継続するようにしたので、高速追従走行モードへ移行した後、渋滞に遭遇してすぐに低速追従走行モードへ戻るような無駄な追従走行モードの切り換えを防止することができる。

特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、車間距離レーダー装置１が先行車検出手段を、コントローラー１が追従走行制御手段、車速領域切換手段および上限車速決定手段を、アクセルセンサー４が加速操作検出手段を、車速センサー２が車速検出手段を、車間距離レーダー装置１、車速センサー２、アクセルセンサー３、蛇角センサー４、ターンシグナルスイッチ７およびブレーキスイッチ８が走行状態検出手段を、蛇角センサー４およびターンシグナルスイッチ７が車線変更操作検出手段を、ＶＩＣＳ受信機５が渋滞情報入手手段を、表示装置１２、スピーカー１３およびブザー１４が報知手段をそれぞれ構成する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。

なお、上述した一実施の形態では、本願発明の追従走行制御装置をエンジンを駆動源とする自動車に適用した例を示したが、本願発明はエンジン車両のみならずハイブリッド車両や電気自動車に対しても適用することができる。

上述した一実施の形態では全車速領域を４５km/hを境にして低速領域と高速領域の２つの車速領域に区分する例を示すが、全車速領域の区分数を３つ以上にしてもよい。また、追従走行制御の最上限車速と最下限車速、各走行モードの上限車速、下限車速および設定車速はこの一実施の形態に限定されるものではない。

また、上述した一実施の形態では、高速追従走行モードへ移行するときの自車速に、先行車の加速度に応じた速度を加算して高速追従走行モードの設定車速を決定する例を示したが、高速追従走行モードの設定車速の決定方法は上述した一実施の形態の方法に限定されない。例えば、高速追従走行モードへ移行するときの自車速に、自車と先行車の走行状態に応じた速度、例えば自車と先行車との相対速度に応じた速度を加算して高速追従走行モードの設定車速を決定するようにしてもよい。あるいはまた、高速追従走行モードへ移行するときの自車速に、自車の走行状態に応じた速度、例えば自車速や自車加速度に応じた速度を加算して高速追従走行モードの設定車速を決定するようにしてもよい。

さらに、本発明は上述した一実施の形態の構成に限定されず、例えば、運転者がアクセルペダルを踏み込みながら自車速が４５km/hを超えたときに、すぐに高速追従走行モードへ移行するのではなく、４５km/hを超えてから所定時間（例えば１秒間）の間、アクセルペダルを踏み続けていたら、高速追従走行モードへ移行するようにしてもよい。また、例えば４５km/hを超えたときの自車両の加速度が所定値以上のときのみ、高速追従走行モードに移行するようにしてもよい。このような構成であっても、先の一実施の形態と同様に、運転者の運転感覚に合致した追従走行制御を達成することができる。

第１の実施の形態の構成を示す図である。 低速追従走行モードと高速追従走行モードの追従走行マークと設定車速の表示例を示す図である。 第１の実施の形態の追従走行モード切換プログラムを示すフローチャートである。 第２の実施の形態の追従走行モード切換プログラムを示すフローチャートである。 高速追従走行モードの設定車速の決定方法を示す図である。

符号の説明

１ 車間距離レーダー装置
２ 車速センサー
３ アクセルセンサー
４ 蛇角センサー
５ ＶＩＣＳ受信機
６ 操作スイッチ類
７ ターンシグナルスイッチ
８ ブレーキスイッチ
９ エンジン制御装置
１０ 変速機制御装置
１１ ブレーキ制御装置
１２ 表示装置
１３ スピーカー
１４ ブザー
１５ コントローラー
１５ａ ＣＰＵ
１５ｂ ＲＯＭ
１５ｃ ＲＡＭ

Claims (7)

1. 先行車を検出するとともに先行車との車間距離を検出する先行車検出手段と、
   追従走行制御対象の全車速領域を複数の車速領域に区分し、各車速領域において先行車との車間距離を一定に保ちながら先行車に追従走行する追従走行制御手段と、
   アクセルペダルの踏み込み状態を検出する加速操作検出手段と、
   自車速を検出する車速検出手段と、
   前記追従走行中に前記アクセルペダルの踏み込み状態が検出され、かつ自車速が現在の車速領域の上限車速を超えた場合に、現在の車速領域における追従走行制御からそれより高い車速領域における追従走行制御へ車速領域を自動的に切り換える車速領域切換手段とを備えることを特徴とする追従走行制御装置。
2. 請求項１に記載の追従走行制御装置において、
   前記車速領域切換手段は、アクセルペダルの踏み込み状態が検出されて自車速が現在の車速領域の上限車速を超えた後に、先行車が検出され、かつアクセルペダルの解放または踏み込み量の低減が検出された場合に、現在の車速領域における追従走行制御からそれより高い車速領域における追従走行制御へ自動的に切り換えることを特徴とする追従走行制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の追従走行制御装置において、
   自車および先行車の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
   自車および／または先行車の走行状態に応じて前記車速領域切換手段による切り換え後の車速領域の上限車速を決定する上限車速決定手段とを備えることを特徴とする追従走行制御装置。
4. 請求項３に記載の追従走行制御装置において、
   前記走行状態検出手段は先行車の加速度を検出し、前記上限車速決定手段は、先行車の加速度に応じて前記車速領域切換手段による切り換え後の車速領域の上限車速を決定することを特徴とする追従走行制御装置。
5. 請求項１または請求項２に記載の追従走行制御装置において、
   運転者の車線変更操作を検出する車線変更操作検出手段を備え、
   前記車速領域切換手段は、運転者の車線変更操作が検出された場合は車速領域の切り換えを行わないことを特徴とする追従走行制御装置。
6. 請求項１または請求項２に記載の追従走行制御装置において、
   渋滞情報を入手する渋滞情報入手手段を備え、
   前記車速領域切換手段は、自車のすぐ前方に渋滞有りの情報が入手された場合は車速領域の切り換えを行わないことを特徴とする追従走行制御装置。
7. 請求項１または請求項２に記載の追従走行制御装置において、
   前記車速領域切換手段による車速領域の自動切り換えが行われたことを表示または音声により報知する報知手段を備えることを特徴とする追従走行制御装置。

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