JP2006027456A

JP2006027456A - 先行車追従走行制御装置

Info

Publication number: JP2006027456A
Application number: JP2004209971A
Authority: JP
Inventors: Takashi Shima; 崇島
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2004-07-16
Filing date: 2004-07-16
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2024-07-16
Also published as: DE602005000709D1; KR20060050212A; US7460946B2; US20060015241A1; JP4453468B2; EP1616744A1; EP1616744B1; CN1728192A; KR100618020B1; CN100515817C; DE602005000709T2

Abstract

【課題】追従走行モード切り換え時の利便性を向上する。
【解決手段】設定車速が設定されている場合は、車速が低速領域から高速領域に入ったときに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移行する。また、低速領域の追従走行モードから高速領域の追従走行モードへのモード切り換え操作履歴が記憶されている場合は、車速が低速領域から高速領域に入ったときに低速領域の追従走行モードから高速領域の追従走行モードへ自動的に移行する。
【選択図】図４

Description

本発明は、先行車追従走行制御装置に関する。

追従走行制御を行う０〜１００km/h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予め設定した車間距離を保ちながら先行車に追従走行する先行車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、上述した従来の先行車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。

設定車速が設定されている場合は、車速が低速領域から高速領域に入ったときに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移行する。
また、低速領域の追従走行モードから高速領域の追従走行モードへのモード切り換え操作履歴が記憶されている場合は、車速が低速領域から高速領域に入ったときに低速領域の追従走行モードから高速領域の追従走行モードへ自動的に移行する。

本発明によれば、運転者が一度、高速追従走行モードでの追従走行を経験していて高速追従走行モードへ自動的に移行しても問題ないのに、わざわざ切り換え操作部材を操作して高速追従走行モードへ手動で移行する手間が省かれ、追従走行モード切り換えの利便性を向上させることができる。

本願発明を、先行車追従走行制御を行う“全車速領域”を低速領域と高速領域の２つの車速領域に区分し、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先行車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１０km/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、先行車追従走行制御の最下限車速（この一実施の形態では例えば１０km/hとする）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４０km/hとする）までの低速領域において、先行車がある場合は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、先行車がい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、高速追従走行モードの下限車速（この一実施の形態では３５km/hとする）から先行車追従走行制御の最上限車速（この一実施の形態では１１０km/hとする）までの高速領域において、先行車がある場合は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、先行車がいない場合は予め設定された車速で定速走行するモードである。

なお、設定車速は、高速追従走行モードの下限車速（３５km/h）から先行車追従走行制御の最上限車速（１１０km/h）までの範囲内で運転者が任意に設定することができる。また、この一実施の形態では低速追従走行モードの上限車速と高速追従走行モードの下限車速を４０km/hとし、先行車追従走行制御の全車速領域を高速領域と低速領域とをオーバーラップさせて２つに区分する例を示すが、例えば低速領域を１０〜４０km/hにするとともに高速領域を４０〜１１０km/hとし、高速領域と低速領域とをオーバーラップさせなくてもよい。

図１は一実施の形態の構成を示す図である。車間距離レーダー１は車両前方へレーザービームを走査して先行車を検出するとともに、先行車までの車間距離を検出する。なお、レーザービームの代わりにミリ波を用いたミリ波車間距離レーダーとしてもよい。車速センサー２は車両の走行速度を検出する。メインスイッチ３は先行車追従走行制御装置を作動させるための操作部材であり、メインスイッチ３がオンされると先行車追従走行制御装置へ電源が投入されて作動状態になる。レジューム／アクセラレートスイッチ４は、先行車追従走行制御中でないときは前回の先行車追従走行制御時の設定車速を読み出して先行車追従走行制御を再開し、先行車追従走行制御中のときは定速走行制御の設定車速を増加する操作部材である。

キャンセルスイッチ５は先行車追従走行制御を解除するための操作部材である。セット／コーストスイッチ６は、先行車追従走行制御中でないときは先行車追従走行制御を開始させ、先行車追従走行制御中のときは定速走行制御の設定車速を低減する操作部材である。なお、先行車追従走行制御中でないときにセット／コーストスイッチ６を操作して先行車追従走行制御を開始する場合、先行車がいれば先行車追従走行制御を開始し、先行車がいなければその時の車速を設定車速として定速走行制御を開始する。レジューム／アクセラレートスイッチ４、キャンセルスイッチ５およびセット／コーストスイッチ６は、図２に示すようにステアリング２０のスポーク部に設けられる。ブレーキスイッチ７はブレーキペダル（不図示）が踏み込まれるとオンするスイッチである。

走行制御コントローラー１０はＣＰＵ１０ａ、ＲＯＭ１０ｂ、ＲＡＭ１０ｃなどを備え、上述した先行車追従走行制御と定速走行制御を行う。エンジン制御装置１１はエンジン（不図示）の吸入空気量制御、燃料噴射制御、点火時期制御などを行ってエンジンの出力トルクと回転速度を調節し、車両の駆動力を制御する。変速機制御装置１２は自動変速機（不図示）の変速比、すなわちシフト位置を制御する。ブレーキ制御装置１３はブレーキ液圧を調節して車両の制動力を制御する。ナビゲーション装置１４は車両の現在地を検出するとともに、走行道路の法定速度などの情報を提供する。ＶＩＣＳ受信機１５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。表示装置１６は先行車追従走行制御装置の制御状態および車両の走行状態を表示する。

この一実施の形態では、高速追従走行モードで追従走行中に車速が４０km/h以下になったら無条件に低速追従走行モードの追従走行へ移行するが、低速追従走行モードで追従走行中に車速が４０km/hを超えたときは無条件に高速追従走行モードの追従走行へ移行しない。後者の場合は、設定車速がＲＡＭ１０ｃの所定のアドレスに記憶されていることを移行条件とする。設定車速が記憶されているということは、今回の車両の運行に際して運転者は高速追従走行モードでの追従走行を少なくとも一度経験しており、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移行しても運転者に違和感を与えることはないと考えられる。これにより、高速追従走行モードへ自動的に移行しても問題ないのに、わざわざセット／コーストスイッチ６を操作して高速追従走行モードへ手動で移行する手間が省かれ、追従走行モード切り換えの利便性を向上させることができる。

図３および図４は、一実施の形態の追従走行制御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、一実施の形態の動作を説明する。追従制御コントローラー１０は、非追従走行制御時にセット／コーストスイッチ６が操作されるとこの制御プログラムの実行を開始する。ステップ１において車速センサー２により現在の車速を検出し、４０km/hを超える高速走行中か否かを判別する。高速走行中の場合はステップ２へ進み、高速追従走行モードの追従走行開始処理を行う。一方、４０km/h以下の低速走行中の場合は図４のステップ２１へ進み、低速追従走行モードの追従走行開始処理を行う。

まず、高速追従走行モードの追従走行開始処理を説明する。ステップ２において車速センサー２により検出した現在の車速を“設定車速”としてＲＡＭ１０ｃの所定のアドレスに記憶する。続くステップ３で高速追従走行モードで先行車追従走行制御を開始する。すなわち、車間距離レーダー１により検出した先行車との車間距離が予め設定した目標車間距離に一致するように車間距離制御を行って先行車に追従走行する。このとき、表示器１６に図５に示すような高速追従走行モードのマーク、すなわち設定車速１００km/hで先行車に高速追従走行を行っていることを表示する。

ステップ４においてキャンセルスイッチ５が操作されてオンしたか、またはブレーキペダルが踏み込まれてブレーキスイッチ７がオンしたか否かを確認し、キャンセルスイッチ５またはブレーキスイッチ７がオンした場合はステップ５へ進む。ステップ５では高速追従走行モードの先行車追従走行制御を解除して処理を終了する。一方、キャンセルスイッチ５が操作されておらず、またブレーキペダルも踏み込まれていない場合はステップ６へ進みメインスイッチ３がオフされたか否かを判別し、メインスイッチ３がオフされた場合はステップ７へ進む。ステップ７ではＲＡＭ１０ｃに記憶されている設定車速を消去してステップ５へ進み、高速追従走行モードの先行車追従走行制御を解除して処理を終了する。

キャンセルスイッチ５およびメインスイッチ３の操作がなく、且つまたブレーキペダルの踏み込みもない場合はステップ８へ進み、車間距離レーダー１で先行車を見失ったか否か判別する。先行車を見失った場合はステップ９へ進み、車速センサー２で検出される車速がＲＡＭ１０ｃに記憶されている設定車速に一致するように車速制御を行って定速走行する。定速走行中のステップ１０において車間距離レーダー１でふたたび先行車を検出したか否かを確認し、先行車を検出した場合はステップ３へ戻り、車間距離レーダー１により検出した先行車との車間距離が予め設定した目標車間距離に一致するように車間距離制御を行って先行車に追従走行する。一方、依然として先行車が検出されない場合はステップ４へ戻り、上述した処理を繰り返す。

ステップ８で先行車を見失っていない場合はステップ１１へ進み、車速センサー２で検出した現在の車速が４０km/h以下か否かを確認する。車速が４０km/hを超えている場合はステップ４へ戻り、上述した処理を繰り返す。一方、車速が４０km/h以下に低下している場合は図４のステップ２１へ進み、高速追従走行モードから低速追従走行モードへ自動的に移行し、車間距離レーダー１により検出される先行車との車間距離が予め設定した車間距離に一致するように車間距離制御を行って低速追従走行モードで先行車に追従走行する。

なお、先行車追従走行中でないときにセット／コーストスイッチ６が操作され、ステップ１で車速が３５km/h以上の高速走行中でないと判別された場合は、ステップ２１で低速追従走行モードの先行車追従走行を開始する。

低速追従走行モードの先行車追従走行を行っているときは、表示器１６に図６に示すようなマークを表示して運転者に報知する。上述した図５に示す高速追従モードのマークは“設定車速”を表示するが、低速追従走行モードでは設定車速が無効になるので表示しない。運転者は、設定車速の表示の有無によってどちらの追従走行モードで走行中なのかを認識することができる。

なお、低速追従走行モードで先行車追従走行を行っているときにＲＡＭ１０ｃに設定車速が記憶されている場合は、車速が４０km/hを超えたら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移行されるので、追従走行モードの自動移行が可能な状態にあることを運転者に報知するために、図７に示すようなマークを表示器１６に表示する。このマークは図６に示す低速追従走行モードのマークに“ＡＣＣ”マークを付加したもので、運転者は現在、低速追従走行モードで先行車追従走行を行っており、かつ、車速が４０km/hを超えたらいつでも高速追従走行モードに自動移行されることを認識することができる。

低速追従走行モードの先行車追従走行を開始した後、ステップ２２でキャンセルスイッチ５およびブレーキスイッチ７のいずれかがオンしているか、あるいはメインスイッチ３がオフされたか、または車間距離レーダー１で先行車を見失ったか否かを確認する。キャンセルスイッチ５の操作、ブレーキペダルの踏み込み、メインスイッチ３の操作および先行車の見失い、のいずれかが発生した場合はステップ２３へ進み、低速追従走行モードの先行車追従走行制御を解除して処理を終了する。一方、キャンセルスイッチ５、メインスイッチ３およびブレーキペダルの操作がなく、かつまた先行車の見失いもない場合はステップ２４へ進む。

ステップ２４においてナビゲーション装置１４およびＶＩＣＳ受信機１５から走行道路の情報を入手する。続くステップ２５で走行道路の情報の中から法定速度を読み出し、法定速度が４０km/h以下か否かを確認する。この一実施の形態では、低速追従走行モードの上限速度を４０km/hとしている。法定速度が４０km/h以下の道路を走行中に、低速追従走行モードから高速追従走行モードへ自動移行すると、設定車速によっては法定速度を超えてしまうため、法定速度が４０km/h以下の道路を走行中の場合はステップ２１へ戻り、低速追従走行モードの先行車追従走行を継続する。

ステップ２５において法定速度が４０km/hを超えていると判断されるとステップ２６へ進み、ＲＡＭ１０ｃの所定のアドレスに設定車速が記憶されているか否かを確認する。設定車速が記憶されている場合はステップ３１へ進む。ステップ３１では車速センサー２で検出された現在の車速が３５〜４０km/hの領域（高速領域と低速領域とのオーバーラップ領域）にあるか否かを判定し、オーバーラップ領域にある場合はステップ３２へ進み、オーバーラップ領域にない場合はステップ２１へ戻って低速追従走行モードの先行車追従制御を継続する。ステップ３２では運転者が高速追従走行モードへの移行を指示するための移行スイッチ（例えばレジューム／アクセラレートスイッチ４）の操作が行われたか否かを判断し、この操作が行われたらステップ４へ移行し、設定車速を４０km/hとしてＲＡＭ１０ｃの所定のアドレスに記憶し、高速追従走行モードの先行車追従制御を行う。また、ステップ３２において移行スイッチが押されていない場合はステップ２１へ戻り、低速追従走行モードの先行車追従制御を継続する。

ステップ２６において設定車速が記憶されている場合はステップ２７へ進み、車速センサー２で検出した現在の車速が４０km/hを超えているか否かを確認する。車速が４０km/hを超えていない場合はステップ２１へ戻って低速追従走行モードの先行車追従制御を継続する。一方、車速が４０km/hを超えている場合はステップ２８へ進み、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移行し、車間距離レーダーにより検出した先行車との車間距離が予め設定した目標車間距離に一致するように車間距離制御を行って先行車に追従走行する。

このとき、表示器１６に図５に示すような高速追従走行モードのマーク、すなわち設定車速１００km/hで先行車に高速追従走行を行っていることを表示する。ステップ２９で設定車速が法定速度を超えているか否かを確認し、超えている場合はステップ３０で車速が法定速度以下となるように制限する。その後、ステップ４へ戻り、上述した処理を繰り返す。

このように一実施の形態によれば、設定車速が設定されている場合は、車速が低速領域から高速領域に入ったときに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移行するようにしたので、運転者が一度、高速追従走行モードでの追従走行を経験していて高速追従走行モードへ自動的に移行しても問題ないのに、わざわざセット／コーストスイッチ６を操作して高速追従走行モードへ手動で移行する手間が省かれ、追従走行モード切り換えの利便性を向上させることができる。

また、一実施の形態によれば、走行道路の法定速度を検出し、走行道路の法定速度が低速領域の上限速度以下の場合は、低速追従走行モードから高速追従走行モードへの自動移行を行わないようにしたので、先行車に追従して法定速度以上の車速まで加速する事態を防止することができる。

さらに、一実施の形態によれば、走行道路の法定速度を検出し、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られた後に、設定車速が走行道路の法定速度を超える場合は走行道路の法定速度に車速を制限するようにしたので、先行車に追従して法定速度以上の車速まで加速する事態を防止することができる。

一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移行したことを報知するようにしたので、自動移行後に自車が先行車に追従して自動加速しても運転者に違和感を与えるようなことがなく、追従走行モードの切り換えを認識させることができる。

さらにまた、一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移行可能な状態にあることを報知するようにしたので、運転者は高速追従走行モードへの自動移行があることを認識することができ、自動移行後に自車が先行車に追従して自動加速しても運転者に違和感を与えることはない。

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、車速センサー２が車速検出手段を、車間距離レーダー１が先行車検出手段を、追従制御コントローラー１０が追従走行制御手段、低速走行制御手段、モード切換手段および車速制限手段を、ナビゲーション装置１４およびＶＩＣＳ受信機１５が道路情報検出手段を、表示器１６が報知手段を、セット／コーストスイッチ６がモード切換操作部材を、ＲＡＭ１０ｃが記憶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、本願発明の先行車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先行車追従走行制御を行う全車速領域を４０km/hを境にして低速領域（低速追従走行モード）と高速領域（高速追従走行モード）の２つに区分する例を示したが、全車速領域を３つ以上に区分してもよい。また、先行車追従走行制御の最上限車速と最下限車速、各追従走行モードの上限車速、下限車速および設定車速は上述した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、設定車速が設定されている場合は、車速が低速領域から高速領域に入ったときに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移行する例を示したが、追従走行モードの切り換え操作を例えば編む１０ｃに記憶しておき、低速領域の追従走行モードから高速領域の追従走行モードへのモード切り換え操作履歴が記憶されている場合は、車速が低速領域から高速領域に入ったときに低速領域の追従走行モードから高速領域の追従走行モードへ自動的に移行するようにしてもよい。この場合、図４におけるステップ２６の代わりに、追従走行モードの切り換え操作履歴がＲＡＭ１０ｃに記憶されているか否かを判定するステップを設ければよい。

一実施の形態の構成を示す図である。先行車追従走行制御用操作部材の配置を示す図である。一実施の形態の追従走行制御プログラムを示すフローチャートである。図３に続く、一実施の形態の追従走行制御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表示例を示す図である。低速追従走行モードの表示例を示す図である。低速追従走行モードから高速追従走行モードへの自動移行が許可されている状態を示す表示例である。

符号の説明

１車間距離レーダー
２車速センサー
３メインスイッチ
４レジューム／アクセラレートスイッチ
５キャンセルスイッチ
６セット／コーストスイッチ
７ブレーキスイッチ
１０追従制御コントローラー
１０ａＣＰＵ
１０ｂＲＯＭ
１０ｃＲＡＭ
１１エンジン制御装置
１２変速機制御装置
１３ブレーキ制御装置
１４ナビゲーション装置
１５ＶＩＣＳ受信機
１６表示器
２０ステアリング

Claims

車速を検出する車速検出手段と、
先行車を検出する先行車検出手段と、
車間距離を保って先行車に追従走行する追従走行制御手段と、
予め設定された車速（以下、設定車速という）を保って定速走行する定速走行制御手段とを備え、
先行車追従走行制御を行う全車速領域を低速領域と高速領域の少なくとも２つの車速領域に区分し、低速領域では、先行車が検出されている場合は前記追従走行制御手段による追従走行を行うとともに、先行車が検出されない場合は前記追従走行制御手段による追従走行を解除する低速追従走行モードを実行し、高速領域では、先行車が検出されている場合は前記追従走行制御手段による追従走行を行うとともに、先行車が検出されない場合は前記定速走行制御手段による定速走行を行う高速追従走行モードを実行し、先行車に追従走行する制御装置であって、
前記設定車速が設定されている場合は、車速が低速領域から高速領域に入ったときに前記低速追従走行モードから前記高速追従走行モードへ自動的に移行するモード切換手段を備えることを特徴とする先行車追従走行制御装置。
車速を検出する車速検出手段と、
先行車を検出する先行車検出手段と、
車間距離を保って先行車に追従走行する追従走行制御手段とを備え、
先行車追従走行制御を行う全車速領域を低速領域と高速領域の少なくとも２つの車速領域に区分し、低速領域における追従走行モードと高速領域における追従走行モードとを有する先行車追従走行制御装置であって、
前記低速領域の追従走行モードから前記高速領域の追従走行モードへの切り換えを指令するモード切換操作部材と、
前記モード切換操作部材による追従走行モードの切り換え操作を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に前記低速領域の追従走行モードから前記高速領域の追従走行モードへのモード切り換え操作履歴が記憶されている場合は、車速が低速領域から高速領域に入ったときに前記低速領域の追従走行モードから前記高速領域の追従走行モードへ自動的に移行するモード切換手段とを備えることを特徴とする先行車追従走行制御装置。
請求項１または請求項２に記載の先行車追従走行制御装置において、
走行道路の法定速度を検出する道路情報検出手段を備え、
前記モード切換手段は、前記走行道路の法定速度が前記低速領域の上限速度以下の場合は、前記低速追従走行モードから前記高速追従走行モードへの自動移行を行わないことを特徴とする先行車追従走行制御装置。
請求項１または請求項２に記載の先行車追従走行制御装置において、
走行道路の法定速度を検出する道路情報検出手段と、
前記モード切換手段により前記低速追従走行モードから前記高速追従走行モードへ切り換えられた後に、前記設定車速が前記走行道路の法定速度を超える場合は前記走行道路の法定速度に車速を制限する車速制限手段とを備えることを特徴とする先行車追従走行制御装置。
請求項１〜４のいずれかの項に記載の先行車追従走行制御装置において、
前記低速追従走行モードから前記高速追従走行モードへ自動移行したことを報知する報知手段を備えることを特徴とする先行車追従走行制御装置。
請求項１〜５のいずれかの項に記載の先行車追従走行制御装置において、
前記低速追従走行モードから前記高速追従走行モードへ自動移行可能な状態にあることを報知する報知手段を備えることを特徴とする先行車追従走行制御装置。