JP2006256477A

JP2006256477A - 走行制御装置

Info

Publication number: JP2006256477A
Application number: JP2005076765A
Authority: JP
Inventors: Ayako Matsumoto; 綾子松本; Takashi Imaizumi; 隆司今泉
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2005-03-17
Filing date: 2005-03-17
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2025-03-17
Also published as: JP4462078B2

Abstract

【課題】先行車追従走行から設定車速による定速走行への移行を、走行環境に応じて適正に行う。
【解決手段】自車線上に先行車が検出されているときは、車間距離が目標車間距離となるように先行車に追従走行し、自車線上に先行車が検出されないときは、自車速が予め設定した車速（設定車速）となるまで目標加速度で加速して設定車速で定速走行を行う走行制御装置において、自車の横方向に発生する横加速度を検出し、追従走行中の先行車が自車線上に検出されなくなり、かつ横加速度が予め設定したしきい値を超えた場合に、設定車速への加速を抑制する。
【選択図】図２

Description

本発明は、先行車がいるときは車間距離制御を行って先行車に追従走行し、先行車がいないときは車速制御を行って定速走行する走行制御装置に関する。

先行車が検出されているときは車間距離制御を行って先行車に追従走行し、先行車が検出されなくなると車速制御を行って予め設定した車速で定速走行する走行制御装置において、サービスエリア、パーキングエリア、カーブ路などの特定の場所を走行している場合には、先行車が検出されなくなっても設定車速による定速走行への移行を禁止するようにした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２００１−０３０７９７号公報

しかしながら、上述した従来の走行制御装置では、自車が予め設定した特定の場所を走行している場合にのみ、設定車速による定速走行への移行を禁止しているだけで、走行環境を考慮していないので、高速走行を避けなければならない横風が強いときやカント路面を走行するときには設定車速による定速走行へ自動的に移行してしまい、運転者に違和感を与えるという問題がある。

自車線上に先行車が検出されているときは、車間距離が目標車間距離となるように先行車に追従走行し、自車線上に先行車が検出されないときは、自車速が予め設定した車速（設定車速）となるまで目標加速度で加速して設定車速で定速走行を行う走行制御装置において、自車の横方向に発生する横加速度を検出し、追従走行中の先行車が自車線上に検出されなくなり、かつ横加速度が予め設定したしきい値を超えた場合に、設定車速への加速を抑制する。

本発明によれば、いったん自車線から外れた先行車が横風やカント路面の影響で自車線上に押し戻されるような場合でも、その先行車に接近して運転者に違和感を与えるのを防止できる。

自車線上に先行車を検出しているときは、予め設定した車速（以下、設定車速という）を上限として、先行車までの車間距離が予め設定された車間距離（以下、設定車間距離という）となるように車間距離制御を行って先行車に追従走行し、自車線上に先行車が検出されないときは、車速制御を行って設定車速で定速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。

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自車線上の先行車を検出するとともに、先行車までの車間距離Ｌを測定する。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は自車速Ｖ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、自車線上に先行車が検出されれば先行車追従走行制御を開始し、自車線上に先行車が検出され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。

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り、舵角センサー８はステアリングの操舵角θを検出するセンサーである。また、横加速度センサー９は自車の横方向（車幅方向）に発生する横加速度Ｇを検出するセンサーである。

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。

図２は一実施の形態の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。走行制御コントローラー１０は、メインスイッチ１がオンしている間、この走行制御プログラムを所定時間ごとに繰り返し実行する。

ステップ１において車間距離レーダー１、車速センサー２、舵角センサー８、横加速度センサー９などから各種データを読み込み、車両の目標車速Ｖ^＊と目標加速度α^＊を演算する。先行車までの車間距離がＬ［ｍ］、自車速がＶ［km/h］のときに、自車が先行車の後方Ｌ0［ｍ］の位置に到達するまでの時間を車間時間Ｔ0［sec］とすると、
Ｔ0＝（Ｌ−Ｌ0）／Ｖ・・・（１）
この車間時間Ｔ0が一定になる目標車速Ｖ^＊は、
Ｖ^＊＝（Ｌ−Ｌ0）／Ｔ0 ・・・（２）
目標車速Ｖ^＊と自車速Ｖとの差（Ｖ^＊−Ｖ）をΔＶとすれば、目標加速度α^＊は、
α^＊＝ｋp・ΔＶ＋ｋi・∫Δｖdt＋ｋd・dΔＶ/dt ・・・（３）
（３）式において、ｋp、ｋi、ｋdは先行車追従走行制御における比例ゲイン、積分ゲイン、微分ゲインである。なお、目標車速Ｖ^＊と目標加速度α^＊の算出方法は上記の方法に限定されない。また、自車線上に先行車を検出できない場合は、目標車速Ｖ^＊に設定車速Ｖsを設定する。

ステップ２で車間距離レーダー１の検出結果に基づいて追従走行中の先行車を自車線上に検出できなくなったか、つまり追従走行中の先行車を見失ったか否かを判別する。自車線上に追従走行対象の先行車を検出できている場合はステップ５へ進み、目標車速Ｖ^＊と目標加速度α^＊に基づいて目標駆動力を演算する。そして、続くステップ６で目標駆動力にしたがってエンジン制御装置１１、変速機制御装置１２およびブレーキ制御装置１３を制御する。

一方、追従走行中の先行車を見失った場合は、ステップ３で横加速度Ｇの絶対値が予め設定したしきい値Ｇ１よりも大きいか否かを判定する。なお、しきい値Ｇ１の値は目標加速度α^＊の制限の必要性に基づいて決定し、無用な加速制限をしないようにする。横加速度Ｇの絶対値がしきい値Ｇ１以下の場合は目標加速度α^＊を制限する必要がないと判断し、ステップ５へ進んで目標車速Ｖ^＊（この場合は設定車速Ｖs）と目標加速度α^＊に基づいて目標駆動力を演算し、続くステップ６で目標駆動力にしたがってエンジン制御装置１１、変速機制御装置１２およびブレーキ制御装置１３を制御する。

横加速度Ｇの絶対値がしきい値Ｇ１よりも大きい場合はステップ４へ進み、目標加速度α^＊を制限する。具体的には、図３に示すように、横加速度Ｇの絶対値がしきい値Ｇ１を超えた量が大きいほど目標加速度α^＊を低い値に制限する。そして、目標車速Ｖ^＊（この場合は設定車速Ｖs）と制限後の目標加速度α^＊に基づいて目標駆動力を演算し、続くステップ６で目標駆動力にしたがってエンジン制御装置１１、変速機制御装置１２およびブレーキ制御装置１３を制御する。

例えば図４に示すように、追従していた先行車がパーキングエリアやインターチェンジのランプへ進んで自車線から外れたときに、強い横風を受けて元の先行車が自車線に押し戻されるような場合でも、直ちに設定車速Ｖsまで目標加速度α^＊で加速せず、横加速度Ｇの絶対値がしきい値Ｇ１を超えた大きさに応じて目標加速度α^＊を制限するようにしたので、先行車に接近して運転者に違和感を与えるのを防ぐことができる。なお、横風の影響で先行車がふらつく例を示したが、カント路を走行する場合にも同様な現象が発生する。

また、例えば図５に示すように、横風を受けて先行車と自車が押し流されたときに、先行車が大きくふらついて隣接車線まで押し流され、自車線上の先行車として検出できなくなる場合でも、横加速度Ｇの絶対値がしきい値Ｇ１を超えた大きさに応じて目標加速度α^＊を制限するようにしたので、自車線に復帰した先行車に接近して運転者に違和感を与えるのを防ぐことができる。なお、横風の影響で先行車と自車がふらつく例を示したが、カント路を走行する場合にも同様な現象が発生する。

上述した一実施の形態では、横加速度Ｇの絶対値がしきい値Ｇ１を超える場合、横加速度Ｇの絶対値の大きさに応じて目標加速度α^＊を制限するようにしたが、目標加速度α^＊を制限せずに、設定車速Ｖsへの加速の開始を遅らせるようにしてもよい。設定車速Ｖsへの加速の開始待ち時間Ｔwを、図６に示すように横加速度Ｇの絶対値がしきい値Ｇ１を超えた量が大きいほど長くする。このようにしても上記一実施の形態と同様な効果を得ることができる。

あるいは、横加速度Ｇの絶対値がしきい値Ｇ１を超えた場合に、横加速度Ｇの絶対値の大きさに応じて目標加速度α^＊を制限するとともに、設定車速Ｖsへの加速の開始を遅らせるようにしてもよい。つまり、横加速度Ｇの絶対値がしきい値Ｇ１を超えた量が大きいほど、目標加速度α^＊を小さくするとともに、加速開始待ち時間Ｔwを長くする。このようにしても上記一実施の形態と同様な効果を得ることができる。

ところで、先行車に追従しながらカーブ路を走行する場合には、車間距離レーダー１の検出性能を超えて先行車を見失う可能性が高くなる。追従走行中の先行車を見失ったからといって直ちに設定車速Ｖsまで加速すると、見失った先行車をふたたび自車線上に検出したときに、先行車に接近して運転者に違和感を与える。したがって、カーブ路を走行しているときに追従走行中の先行車を見失った場合は、設定車速Ｖsへの加速を制限する必要がある。

横風を受けた場合やカント路を走行する場合と同様に、自車がカーブ路を走行する場合にも自車に横加速度Ｇが働く。そこで、自車の操舵角θが大きいほど、横加速度Ｇのしきい値Ｇ１を小さい値にする。これにより、横風を受けた場合やカント路を走行する場合と同様に、自車がカーブ路を走行する場合にも目標加速度α^＊への加速を制限することができ、追従走行中に見失った先行車が自車線に戻ったときでも、先行車に接近して運転者に違和感を与えるのを防ぐことができる。

なお、車間距離レーダー１と横加速度センサー９により、追従走行中の先行車を風上側に見失った場合、例えば図４に示すように、横加速度センサー９により車両右方向の横加速度Ｇを検出して車両左側から右側への横風を受けていることが検知され、かつ車間距離レーダー１により先行車が自車の進行方向左側、つまり横加速度の方向と逆の方向へ移動して自車線から外れたことが検出された場合には、先行車が横風に押し戻されてふたたび自車線上に戻る可能性が高いので、設定車速Ｖsへの加速をさらに制限するようにしてもよい。具体的には、横加速度Ｇのしきい値Ｇ１を上述した一実施の形態のしきい値よりも低い値にするか、あるいは横加速度Ｇの絶対値がしきい値Ｇ１を超えた後の目標加速度α^＊の低減率を上述した一実施の形態の低減率よりも大きくする。これにより、横風の風上側に見失った追従走行中の先行車が横風により自車線上に押し戻されても、その先行車に接近して運転者に違和感を与えるのを確実に防止できる。

上述した一実施の形態では、追従走行中の先行車を見失ったときの横加速度Ｇのしきい値超過量が大きいほど設定車速Ｖsへの加速を制限する例を示したが、追従走行中の先行車を見失ったときの横加速度Ｇのしきい値超過量が大きいほど設定車速Ｖsを低い値に制限するようにしてもよい。これにより、結果的に加速を抑制することができる。

あるいは、追従走行中の先行車を見失ったときの横加速度Ｇの絶対値がしきい値Ｇ１を超えた場合に、追従走行中の先行車を見失ったときの自車速Ｖを設定車速Ｖsに設定して加速を抑制してもよいし、先行車追従走行制御を解除して手動運転に切り換え、加速を抑制するようにしてもよい。これにより、確実に加速を抑制でき、運転者に注意を促すことができる。
なお、本実施の形態においては横風やカント路を検出するために横加速度センサーを設けたが、本発明はこれに限らず、例えば左右の車輪速差と操舵角センサーの出力とを用いて横加速度を演算するようにしてもよい。

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、車間距離レーダー１が車間距離測定手段を、車速センサー２が車速検出手段を、走行制御コントローラー１０が制御手段を、横加速度センサー９が横加速度検出手段を、舵角センサー８が操舵角検出手段をそれぞれ構成する。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記の実施の形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項との対応関係になんら限定も拘束もされない。

一実施の形態の構成を示す図である。一実施の形態の走行制御プログラムを示すフローチャートである。横加速度に対する目標加速度の制限特性を示す図である。自車線から外れた先行車が横風を受けて自車線に押し戻される場合を説明する図である。横風を受けて先行車が隣接斜線に押し流される場合を説明する図である。横加速度に対する加速開始待ち時間を示す図である。

符号の説明

１車間距離レーダー
２車速センサー
８舵角センサー
９横加速度センサー
１０走行制御コントローラー
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

Claims

自車線上の先行車を検出して車間距離を測定する車間距離測定手段と、
自車速を検出する車速検出手段と、
自車線上に先行車が検出されているときは、前記車間距離が目標車間距離となるように先行車に追従走行し、自車線上に先行車が検出されないときは、前記自車速が予め設定した車速（以下、設定車速という）となるまで目標加速度で加速して前記設定車速で定速走行を行う制御手段とを備えた走行制御装置において、
自車の横方向に発生する横加速度を検出する横加速度検出手段を備え、
前記制御手段は、追従走行中の先行車が自車線上に検出されなくなり、かつ前記横加速度が予め設定したしきい値を超えた場合に、前記設定車速への加速を抑制することを特徴とする走行制御装置。
請求項１に記載の走行制御装置において、
前記制御手段は、前記横加速度が前記しきい値を超えた量が大きいほど前記目標加速度を小さい値に制限することを特徴とする走行制御装置。
請求項１に記載の走行制御装置において、
前記制御手段は、前記横加速度が前記しきい値を超えた量が大きいほど前記設定車速への加速開始を遅くすることを特徴とする走行制御装置。
請求項１に記載の走行制御装置において、
前記制御手段は、前記横加速度が前記しきい値を超えた量が大きいほど、前記目標加速度を小さい値に制限するとともに前記設定車速への加速開始を遅くすることを特徴とする走行制御装置。
請求項１に記載の走行制御装置において、
前記制御手段は、前記横加速度が前記しきい値を超えた量が大きいほど、前記設定車速を低い値に制限することを特徴とする走行制御装置。
請求項１に記載の走行制御装置において、
前記制御手段は、追従走行中の先行車が自車線上に検出されなくなったときの前記自車速を前記設定車速に設定することを特徴とする走行制御装置。
請求項１に記載の走行制御装置において、
前記制御手段は、前記設定車速による定速走行を解除して手動運転に切り換えることを特徴とする走行制御装置。
請求項１〜７のいずれかの項に記載の走行制御装置において、
操舵角を検出する操舵角検出手段を備え、
前記制御手段は、前記操舵角が大きいほど前記しきい値を小さい値にすることを特徴とする走行制御装置。
請求項１〜８のいずれかの項に記載の走行制御装置において、
前記制御手段は、前記車間距離測定手段と前記横加速度検出手段の検出結果に基づいて追従走行中の先行車が横加速度の方向と逆の方向へ移動して検出されなくなったと判定した場合には、前記しきい値を低い値にするか、または加速の抑制率を高くすることを特徴とする走行制御装置。
自車線上に先行車が検出されているときは、先行車までの車間距離が目標車間距離となるように先行車に追従走行し、自車線上に先行車が検出されていないときは、自車速が予め設定した設定車速となるまで加速して前記設定車速で定速走行を行う走行制御装置であって、自車の横方向に発生する横加速度が予め設定したしきい値を超えているときに、追従走行中の先行車が自車線上に検出されなくなった場合、前記設定車速への加速を抑制することを特徴とする走行制御装置。