JP2005335561A - 車間距離制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ドライバーが介入操作した場合であっても、ドライバーに違和感のない制御動作をする車間距離制御装置の提供を目的とする。
【解決手段】 車間距離制御による運転支援が不可能な車両走行状態を定める支援不能条件に自車両の走行状態が該当する場合、その支援不能条件を運転者による所定の入力操作があったときには支援可能側に緩和させることを特徴とする車間距離制御装置。
【選択図】 図２

Description

本発明は、自車両前方の先行車両との車間距離を制御する車間距離制御装置に関する。

従来から、車間距離制御の開始条件または解除条件を可変させる車間距離制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この車間距離制御装置は、車間距離制御の開始または解除の条件を走行状態に応じて可変させることによって、制御の切り替え時に起こる運転者の違和感を低減させたものである。
特開平１０−１８１３８２号

ところで、車間距離制御システムをはじめとするドライバーの運転負荷軽減を目的とするシステムでは、システムがサポート不能な状態（支援不能条件）に陥る可能性がある又は陥った場合、速やかにドライバーに警告音や音声等でその旨を報知し、ドライバー自ら運転操作をしてもらうよう促す必要がある。しかし、ドライバーがシステムを作動状態に入れた時点でそもそも支援不能条件にあった場合、システムは運転支援をすることができないとすぐに判断し、警告音を鳴らしてドライバー自ら運転操作をするよう応答することになる。車間距離制御装置の場合を例に挙げると、人間が運転するときは、車間距離制御装置が目標とする車間距離に比して車間距離が詰め気味になることが多い。そのときに、車間距離制御装置を作動させても、現在の車間距離では運転支援できないとして警告音を鳴らしてしまうことになる。

つまり、ドライバーはシステムに運転操作を任せたくてシステムを作動させたにもかかわらず、結果的にシステムに運転操作を任せることができないことになる。したがって、ドライバーの意思がシステムに反映されないだけでなく、どのタイミングなら運転操作を任せることができるのかというシステムに対する疑問、あるいは、システムに対する不信感が生じてしまうことになる。

さらに、システムを開始しようとするときだけではなく、システムが実行中にも上記同様の問題が起こる場合がある。例えば、車間距離制御実行中にドライバーは車間距離をもう少し詰めたいと思えば自らアクセル操作をして先行車両に接近することができる。しかし、ドライバーのアクセル操作により車間距離が詰められると、車間距離制御装置の支援不能条件（例えば、車間距離５ｍ以下では支援不可）に該当してしまうことがある。その結果、車間距離制御装置が警告音を鳴らすことになり、ドライバーを不快に感じさせてしまうことになる。

上記問題に対し、上記の従来技術のような開始条件や解除条件を走行状態に応じて可変させる車間距離制御装置が有効な解決手段であるとも考えられる。しかしながら、従来技術の車間距離制御装置の判定条件は車間距離や車速等という実際の走行状態に基づいて可変させているので、実際の走行状態が決まれば一義的にそれに対する判定条件も決まることになる。すなわち、上記問題のような、ドライバーが車間距離制御装置に対し何らかの介入操作をした場合、そのときの走行状態に応じて決められた判定条件によっては、ドライバーの意思とは異なる違和感のある制御動作がなされてしまうことがあった。

そこで、本発明は、ドライバーが介入操作した場合であっても、ドライバーに違和感のない制御動作をする車間距離制御装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一局面によれば、
車間距離制御による運転支援が不可能な車両走行状態を定める支援不能条件に自車両の走行状態が該当するか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段により前記支援不能条件に該当すると判断された場合前記車間距離制御を開始もしくは実行しない車間距離制御停止手段とを備える車間距離制御装置において、
前記支援不能条件が、運転者による所定の入力操作があった場合、支援可能側に緩和されることを特徴とする車間距離制御装置が提供される。これにより、運転者が車間距離制御装置に対し介入操作をしたとしても、支援不能条件を支援可能側に緩和させることによって、車間距離制御装置が支援不可能と判断することを抑えることができる。

また、前記車間距離制御の開始前に運転者による車間距離制御開始要求があった場合、前記支援不能条件が支援可能側に緩和されることが好ましい。これにより、車間距離制御開始前の非制御中は、支援不能条件の判定を緩くして、制御を開始できやすくすることができる。さらに、制御開始要求した時点で通常の支援不能条件に車両の走行状態が該当していたとしても、支援不能条件の判定を緩くすることによって、警告音等が鳴って運転者自ら運転操作するようにと応答されることを抑えることができる。

なお、この開始要求があった場合に通常の車間距離制御よりも支援不能条件を緩和することができるのは、開始要求する時点においては、まだ運転者の前方注意力は低下していないことが期待できるからである。

また、前記車間距離制御の実行期間に運転者によるアクセル操作があった場合、前記支援不能条件が支援可能側に緩和されることが好ましい。これにより、運転者によるアクセル操作により車間距離が詰められて、支援不能条件（例えば、車間距離５ｍ以下は運転支援不可）に該当するたびに、警告音等による報知がされるのを抑え、さらには運転者を不快にさせないようにすることができる。

なお、このアクセル操作の場合に通常の車間距離制御よりも支援不能条件を緩和することができるのは、運転者が自らアクセル操作をする時点においては、運転者は自ら運転しようとする意思があることを期待できるからである。

また、前記支援不能条件の支援可能側への緩和は、所定時間維持されることが好ましい。これにより、運転者による入力操作があった後の車間距離制御装置によって制御されている状態において、再度支援不能条件に該当しないようにすることができる。

本発明によれば、ドライバーが介入操作した場合であっても、ドライバーに違和感のない制御動作をすることができる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。図１は、本発明の車間距離制御装置の一実施例である車間距離制御システムの構成図を示す。本実施例の車間距離制御装置は、例えば、車両前方に照射ビームを照射するレーザレーダ１２、自車両の車速を検出する車輪速センサ１４及び電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す）等から構成される。電子制御ＥＣＵとしては、例えば、車間制御ＥＣＵ１、エンジンＥＣＵ２及びブレーキＥＣＵ３が挙げられる。

車間制御ＥＣＵ１には、例えばバンパーやフロントグリルに配設されたレーザレーダ１２が接続されている。レーザレーダ１２は、車両前方にマイクロ波を搬送波とするレーザを照射する発光部と、車両前方に照射されたレーザに係る反射波を受光する受光部を備えている。レーザレーダ１２は、車両前方の所定範囲を所定周期でスキャニングするように構成されている。レーザレーダ１２は、発光部でレーザが発光してから、先行車両によって反射された反射波が受光部で受光するまでの時間に応じた信号等を車間制御ＥＣＵ１内の判断手段５に向けて出力する。

判断手段５は、レーザレーダ１２のその出力信号に基づいて所定範囲内に存在する先行車両までの車間距離Ｌを導出すると共に、その検出した車間距離Ｌを微分処理することにより自車両と先行車両との相対速度Ｖ_r（先行車両に対する自車両の速度）を導出する。

車間制御ＥＣＵ１には、また、車輪速センサ１４が接続されている。車輪速センサ１４は、自車両の速度に応じた周期でパルス信号を車間制御ＥＣＵ１内の判断手段５に対し出力する。判断手段５は、車輪速センサ１４の出力信号に基づいて自車両の速度（以下、車速Ｖ₁と称す）を導出する。また、判断手段５は、検出した車速Ｖ₁と、自車両と対象物との相対速度Ｖ_rとの関係に基づいて対象物の速度Ｖ₂を導出する。

車間制御ＥＣＵ１には、また、Ｇセンサ１３が接続されてもよい。Ｇセンサ１３は、自車両の加速度を検出し、その検出値を車間制御ＥＣＵ１に対し出力する。また、ＡＢＳ（Anti-lock Brake System）ＥＣＵやＶＳＣ（Vehicle Stability Control）ＥＣＵ等から、ＡＢＳ作動信号、ＶＳＣ作動信号、その他のセンサ信号等の情報を車間制御に活用してもよい。

判断手段５は、各種センサの出力信号により導出された車間時間、車間距離Ｌ、相対速度Ｖ_ｒや車速Ｖ_１等に基づいて、自車両の走行状態を認識する。そして、車間距離制御による運転支援が不可能な車両走行状態を定める支援不能条件に、その認識した自車両の走行状態が該当するか否かを判断する。

判断手段５の判断結果は、車間距離制御停止手段８に出力される。車間距離制御停止手段８は、支援不能条件に該当するとの判断結果を受けた場合、車間距離制御を開始もしくは実行しないようにする。

また、車両にはドライバーに対しさまざまな情報を伝達する報知手段１７が設けられている。報知手段１７は、例えば、コンビネーションメーターや音声発生装置やマルチディスプレイ等である。例えば、車間距離制御装置が追従制御可能な状態であることや先行車両が停止する可能性があること、車間距離を測定不能であること等を、ランプや警告音やメッセージによってドライバーに知らせるものである。判断手段５により支援不能条件に該当すると判断された場合、報知手段１７は、車間距離制御装置による運転支援が不可能である旨を警告音とともに報知し、ドライバーに対し自ら運転操作を実施するよう促す。

また、車両には各車輪を制動させるブレーキ装置が備えられている。ブレーキ装置は、各車輪に制動力を発生させるブレーキアクチュエータ１６を有している。ブレーキアクチュエータ１６は、ブレーキＥＣＵ３に電気的に接続されており、ブレーキＥＣＵ３から指令される指令信号（目標油圧等）に応じた制動力を各車輪に発生させる。

また、内燃機関に接続される吸気管にはスロットルバルブが配設されている。スロットルバルブには、アクチュエータとしてのスロットルモータが連結されている。このスロットルモータは、エンジンＥＣＵ２の指令に従って駆動制御され、スロットルバルブの開度を調整する。スロットルバルブは、電子スロットル１５として、スロットルモータの駆動に応じた開度に調整され、内燃機関に供給される空気量を調整する。

これらのエンジンＥＣＵ２やブレーキＥＣＵ３は、車間制御ＥＣＵ１内の車間距離制御手段（図示しない）からの制御信号を受けて、電子スロットル１５やブレーキアクチュエータ１６を制御する。なお、車間制御ＥＣＵ１をはじめとする、上記に例示したＥＣＵは、例えば、制御を実行するためのプログラムを実行するＣＰＵや、それらのプログラムを記憶したり、プログラムの演算結果を一時的に記憶したりするＲＯＭやＲＡＭ等からなる記憶手段を有している。例えば、判断手段５、車間距離制御停止手段８は、このプログラムによって実現されるものであってよい。

次に、本発明における車間距離制御装置の実施例について、図２及び図３を参照しながら説明する。まず第１の実施例について説明する。図２は、ドライバーによる車間距離制御開始要求前後の支援不能判定条件について判定閾値ゲインと時間との関係を示した図である。例えば、支援不能条件を「車間距離５ｍ以下」とする。このように定義することによって、車間制御ＥＣＵ１内の判断手段５が、自車両と先行車両との車間距離が５ｍ以下であり支援不能条件に該当すると判断すると、車間距離制御停止手段８は車間距離制御の開始もしくは実行をしないとともに、報知手段１７は運転支援不可能としてドライバーに対し警告音を鳴らしドライバー自ら運転操作をするように報知が行われるということである。

ドライバーが車間距離制御の開始要求（例えば、制御開始スイッチをＯＮにする）をしようとしたとき、すでに先行車両との車間距離が５ｍ以下の場合、開始要求した途端に警告音等の報知がなされるのを抑えるため、例えば判定閾値ゲインを０．５にしておく。つまり、ドライバーからの車間距離制御開始要求を受け付けている期間（ａ）では、支援不能条件を「車間距離２．５ｍ以下」として条件判定を行う。これにより、実際の車間距離が３ｍの状態で車間距離制御開始要求をしたとしても、警告音等の報知がされることなく、車間距離制御が開始可能になる。もちろん、車間距離制御開始要求時点で車間距離が２．５ｍ以下であれば、警告音等の報知がされる。なお、期間（ａ）の開始時点はイグニッションキーがＯＮのときであってよい。

車間距離制御が開始されると車間距離制御装置側で通常の目標車間距離（この例であれば少なくとも５ｍ以上の所定値）になるよう減速制御する。車間距離制御開始後すぐに判定閾値ゲインを１．０に復帰させた場合、この減速制御時に支援不能条件に該当してしまうことを防ぐことが必要である。そのために、車間距離制御の開始が要求されてから判定閾値ゲインが通常の１．０に復帰するまでの時間として、期間（ｂ）を設け（例えば、５秒）、この期間（ｂ）では判定閾値ゲインを１．０より小さい値とする。図２中では、時間経過に応じて判定閾値ゲインを１．０まで増加させているが、判定閾値ゲインを期間（ｂ）では０．５のまま維持し、その後１．０に復帰させるようにしてもよい。

判定閾値ゲインが１．０に復帰後の期間（ｃ）では、支援不能条件を「車間距離５ｍ以下」として、通常の車間距離制御が行われる。なお、期間（ｃ）は、車間距離制御が終了するまでとしてよい。

次に、第２の実施例として、車間距離制御中にドライバーによるアクセル操作があった場合について説明する。図３は、ドライバーによるアクセル操作前後の支援不能判定条件について判定閾値ゲインと時間との関係を示した図である。第１の実施例と同様に、本第２の実施例においても支援不能条件を「車間距離５ｍ以下」とする。

車間距離制御装置による車間距離制御中、つまり期間（ｄ）においては、判定閾値ゲインは通常の１．０である。この車間距離制御実行中に、ドライバーは車間距離をもう少し詰めたいと思えば自らアクセル操作をして先行車両に接近することができる。しかし、ドライバーのアクセル操作により車間距離が詰められて、車間距離が５ｍ以下となるたびに、警告音等による報知がされては、ドライバーを不快に感じさせてしまうことになる。それを防ぐため、ドライバーのアクセル操作があった場合には、判定閾値ゲインを０．５にする。アクセル操作が終了するまで、判定閾値ゲイン０．５を維持する。つまり、ドライバーがアクセル操作をしている期間（ｅ）では、支援不能条件を「車間距離２．５ｍ以下」として条件判定を行う。

アクセル操作が終了すると、車間距離制御装置側で通常の目標車間距離（この例であれば少なくとも５ｍ以上の所定値）になるよう減速制御する。第１の実施例と同様の理由から、ゲイン復帰期間（ｆ）の後、通常の判定閾値ゲイン１．０に戻るようにする。

判定閾値ゲインが１．０に復帰後の期間（ｇ）では、支援不能条件を「車間距離５ｍ以下」として、通常の車間距離制御が行われる。なお、期間（ｇ）は、車間距離制御が終了するまでとしてよい。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

上記実施例は、車間距離制御装置について説明したが、クリアランスソナーシステム等、ドライバーの運転負荷軽減を目的とするものあって、システムが作動中でもドライバーの介入操作が可能なシステムに有効である。

本発明の車高調整装置の概略構成の一例を表す図である。 ドライバーによる車間距離制御開始要求前後の支援不能判定条件について判定閾値ゲインと時間との関係を示した図である。 ドライバーによるアクセル操作前後の支援不能判定条件について判定閾値ゲインと時間との関係を示した図である。

符号の説明

１ 車間制御ＥＣＵ
５ 判断手段
８ 車間距離制御停止手段

Claims (4)

1. 車間距離制御による運転支援が不可能な車両走行状態を定める支援不能条件に自車両の走行状態が該当するか否かを判断する判断手段と、
   前記判断手段により前記支援不能条件に該当すると判断された場合前記車間距離制御を開始もしくは実行しない車間距離制御停止手段とを備える車間距離制御装置において、
   前記支援不能条件が、運転者による所定の入力操作があった場合、支援可能側に緩和されることを特徴とする車間距離制御装置。
2. 前記車間距離制御の開始前に運転者による車間距離制御開始要求があった場合、前記支援不能条件が支援可能側に緩和される請求項１記載の車間距離制御装置。
3. 前記車間距離制御の実行期間に運転者によるアクセル操作があった場合、前記支援不能条件が支援可能側に緩和される請求項１記載の車間距離制御装置。
4. 前記支援不能条件の支援可能側への緩和は、所定時間維持される請求項２または３記載の車間距離制御装置。
   
   

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