JP2008149892A - 車両の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】目標車間距離を設定するための目標車間距離選択スイッチを備え、設定された目標車間距離を維持するように自車両を先行車両に追従走行させる車両の走行制御装置において、先行車両との車間距離に応じて異なる、乗員の追従走行特性に対する要求を満足させる。
【解決手段】設定された目標車間距離に応じて追従ゲインを変化させるようにする。すなわち、目標車間距離が遠距離、中距離、近距離となるにしたがって、追従ゲインを高くする（ステップＳ４乃至Ｓ６）。
【選択図】図６

Description

本発明は、自車両とその前方の先行車両との目標車間距離を設定して、その設定された目標車間距離を維持するよう自車両を先行車両に対して追従走行させるようにした車両の走行制御装置に関する技術分野に属する。

従来より、自車両とその前方の先行車両との車間距離をレーダ等によって検知し、この車間距離を、予め設定した目標車間距離になるようにスロットル弁の開度やブレーキ等を制御することで、自車両を先行車両に対して追従走行させるようにした走行制御装置はよく知られている。

このような走行制御装置においては、先行車両が停止した場合に該停止時から自車両が現在の速度で先行車両に到達するまでの時間である車間時間を予め設定しておき、目標車間距離を先行車両の速度とその設定した車間時間との積により設定するようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。また、上記目標車間距離としては、特許文献１や特許文献２に示されているように、遠距離、中距離及び近距離の３つの選択肢の中から１つを乗員が選択できるようになっており、その各選択肢の距離にそれぞれ対応して上記車間時間が設定されている。すなわち、遠距離に対応する車間時間は、近距離に対応する車間時間よりも長い値に設定され、中距離に対応する車間時間は、遠距離及び近距離にそれぞれ対応する車間時間の間の値に設定されており、乗員が遠距離を選択している場合には、車間距離が比較的長くなり、近距離に設定している場合には、車間距離が比較的短くなる。
特開２００１−３２８４５５号公報 特開平１１−４２９５７号公報

ところで、追従走行時における自車両の追従走行特性は、追従ゲインを調整することで変化させることができる。すなわち、追従ゲインを高くした場合には、先行車両の加減速に対応して、自車両を迅速に加減速させて該先行車両に対して機敏に追従走行させることができる一方、追従ゲインを低くした場合には、自車両をゆっくりと加減速させて該先行車両に対して緩やかに追従走行させることができる。

一方、追従走行中に先行車両が頻繁に加減速を行っている場合に、この加減速の度にその都度、自車両を先行車両に機敏に追従させたとすると、自車両の乗員の乗り心地が害されることがある。従って、乗員の乗り心地を向上させるためにも、追従ゲインは出来るだけ低く設定しておきたいという乗員要求がある。しかし、目標車間距離が比較的短く設定されていることにより先行車両との車間距離が短い状態で走行しているときには、車両の安全性確保の観点から、先行車両の急減速等に対しても自車両を機敏に追従させる必要があり、従って、追従ゲインを高く設定しておきたいという乗員要求がある。

しかしながら、従来の車両の走行制御装置では、通常、先行車両との車間距離（目標車間距離）とは無関係に追従ゲインが一定に固定されており、改良の余地がある。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記のように目標車間距離を可変に構成された車両の走行制御装置に対して、その構成及び制御方法に工夫を凝らすことで、追従走行時における先行車両との車間距離により異なる、乗員の追従走行特性に対する要求を満足させようとすることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、目標車間距離設定手段により設定される目標車間距離に応じて、自車両が先行車両に対して追従走行する際の追従ゲインを変化させるようにした。

具体的には、請求項１の発明では、自車両前方の先行車両を検知する先行車両検知手段と、該先行車両検知手段が検知した先行車両と自車両との車間距離を検知する車間距離検知手段と、上記先行車両と自車両との目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、上記車間距離検知手段により検知される車間距離が、上記目標車間距離設定手段により設定された目標車間距離を維持するよう自車両を先行車両に対して追従走行させる追従走行制御手段とを備えた車両の走行制御装置を対象とする。

そして、上記追従走行制御手段は、上記目標車間距離設定手段により設定された目標車間距離に応じて、上記追従走行時における追従ゲインを変化させるように構成されている。

上記の構成により、目標車間距離設定手段により設定された目標車間距離に応じて、追従ゲインを変化させて自車両の追従走行特性を変化させることができ、これにより、先行車両との車間距離により異なる、自車両乗員の追従走行特性に対する要求を満足させることが可能となる。

すなわち、例えば、目標車間距離が比較的短く設定されていることにより先行車両との車間距離が短い状態にあるときには、追従ゲインを高くすることによって、先行車両の加減速に対しての自車両の加減速の反応を機敏に行うことができ、従って、先行車両との車間距離が短いときには安全性確保の観点から先行車両に対して自車両を機敏に追従させたいという乗員要求を満足させることができる。

一方、例えば、目標車間距離が比較的長く設定されていることにより先行車両との車間距離が長い状態にあるときには、追従ゲインを低くすることによって、先行車両の加減速に対しての自車両の加減速の反応を意図的に鈍らせることができ、これにより、先行車両との車間距離が長いときには、不必要な追従ゲインの上昇を抑制して乗り心地を向上させたいという乗員要求を満足させることができる。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、上記先行車両の車速を検知する先行車両車速検知手段を備え、上記目標車間距離設定手段は、上記先行車両車速検知手段により検知された先行車両の車速と、予め設定された車間時間とに基づいて上記目標車間距離を設定するように構成されており、上記追従走行制御手段は、上記車間時間が短いほど上記追従ゲインを高くするように構成されている。

このことにより、上記車間時間が短いほど追従ゲインを高めることができ、また目標車間距離を該車間時間と先行車両の車速との積により設定することができる。このようにした場合、先行車両の車速（追従走行中においては自車速と略等しい）から判断して一般的に必要とされる車間距離に対して目標車間距離が相対的に短いほど追従ゲインを高くして自車両の安全性を確保することができるとともに不必要に追従ゲインを高めることによる乗り心地の悪化を防止することが可能となる。

すなわち、例えば、車間時間が１ｓに設定され、先行車両が７２ｋｍ／ｈで走行していたとすると、そのときの目標車間距離は２０ｍ（７２０００／３６００×１）となる一方、車間時間が２ｓに設定され、先行車両が３６ｋｍ／ｈで走行していたとすると、そのときの目標車間距離も同様に２０ｍ（３６０００／３６００×２）となるが、同じ目標車間距離２０ｍであったとしても先行車両の車速が７２ｋｍ／ｈと高いときの方が、目標車間距離は相対的に短いものとして追従ゲインを高くすることができ、これにより自車両の安全性を十分に確保することができる。

また、例えば、車間時間が２ｓに設定され、先行車両が７２ｋｍ／ｈで走行していたとすると、そのときの目標車間距離は４０ｍ（７２０００／３６００×２）となる一方、車間時間が同じく２ｓに設定され、先行車両が３６ｋｍ／ｈで走行していたとすると、そのときの目標車間距離は２０ｍ（３６０００／３６００×２）となるが、車間時間は一定のままであるため追従ゲインは変化しない。すなわち、目標車間距離は４０ｍの半分の２０ｍとなるものの先行車両の車速も７２ｋｍ／ｈの半分の３６ｋｍ／ｈとなっていることから先行車両に対する機敏な追従性は要求されず、従って、このような場合にまで追従ゲインを高くすることにより乗員の乗り心地が不必要に悪化するのを防止することができる。

請求項３の発明では、請求項２の発明において、上記自車両の乗員が、上記目標車間距離として遠距離、中距離及び近距離の３つの選択肢の中から１つを選択する選択手段を備え、上記車間時間は、上記遠距離、中距離及び近距離の各選択肢のそれぞれ対応して設定されており、上記目標車間距離設定手段は、上記選択手段により選択された選択肢に対応する車間時間を用いて上記目標車間距離を設定するように構成されている
このことにより、乗員の意思に基づいて、遠距離、中距離及び近距離の３つの選択肢の中から１つを選択することで、道路状況（交通量等）に応じた目標車間距離の設定が可能となる。

すなわち、例えば交通量が多い高速道路上等においては、乗員が３つの選択肢のうち近距離を選択することにより、先行車両との車間距離を近くに保った状態で自車両を先行車両に追従させることができる。これにより車両の割り込み等による自車両の乗員の精神的ストレスを緩和することが可能となる。また、例えば交通量が少ない高速度道路上等においては、遠距離を選択することにより、自車両が先行車両に不必要に接近するのを防止してゆとりのある走行が可能となる。

以上説明したように、本発明の車両の走行制御装置によると、目標車間距離設定手段により設定される目標車間距離に応じて追従ゲインを変化させるようにしたことで、追従走行時における先行車両との車間距離により異なる、乗員の追従走行特性に対する要求を満足させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る走行制御装置を搭載した車両Ｗ（自車両に相当）を示し、この車両Ｗの車室内前端部に設けたインストルメントパネル３１における運転席前方部分には、メータユニット１が設けられている。このメータユニット１の車両後側（運転席側）には、ステアリングホイール３２が設けられ、このステアリングホイール３２には、乗員が操作する操作部３が設けられている。

また、上記車両Ｗには、当該車両Ｗの前方の先行車両を認識しかつ該認識した先行車両と当該車両Ｗとの車間距離を検知するミリ波レーダ５と、車両Ｗの車速を検知する自車両車速検知手段としての車速センサ６と、車両Ｗの乗員（運転者）がブレーキペダルを踏み込んだことを検知するブレーキセンサ８と、車両Ｗの車速を調節するための、スロットルやブレーキ等からなるオートアクチュエータ９とが設けられている。上記ミリ波レーダ５は、上記先行車両と車両Ｗとの相対速度を検知することも可能であり、この相対速度と、上記車速センサ６により検知された車両Ｗの車速とから、上記先行車両の車速が検知されることになる。このことで、ミリ波レーダ５が、自車両前方の先行車両を検知する先行車両検知手段と、該検知した先行車両と自車両との車間距離を検知する車間距離検知手段とを構成し、ミリ波レーダ５及び車速センサ６が、上記先行車両の車速を検知する先行車両車速検知手段を構成する。

上記メータユニット１には、図２に示すように、上記車速センサ６により検知された車両Ｗの車速を示す速度計１１やエンジン回転数を示す回転計１２等の計器が設けられてい
るとともに、メータユニット１の上側中央部には、本走行制御装置による制御の状態を表示するための制御状態表示部１３が設けられている。

上記操作部３は、図３に示すように、上記ステアリングホイール３２において中心部に対して車両左側及び右側並びに下側にある３つのスポーク部３２ａのうちの車両右側のスポーク部３２ａに設けられていて、上下左右に並ぶ４つの操作スイッチで構成されている。すなわち、操作部３の左上側の部分には、本走行制御装置を作動状態又は非作動状態にするメインスイッチ３ａが設けられ、このメインスイッチ３ａの右側には、本走行制御装置による制御をキャンセルするキャンセルスイッチ３ｂが設けられ、このキャンセルスイッチ３ｂの下側には、車両Ｗの乗員が、車両Ｗと先行車両との間の目標車間距離として、遠距離、中距離及び近距離の３つの選択肢の中から１つを選択するための選択手段としての目標車間距離選択スイッチ３ｃが設けられ、この目標車間距離選択スイッチ３ｃの左側でかつメインスイッチ３ａの下側には、車両Ｗの目標車速を設定するための目標車速設定スイッチ３ｄが設けられている。

上記目標車間距離選択スイッチ３ｃは、１回操作（押操作）する毎に、遠距離、中距離及び近距離の順にサイクル的に変わり、この目標車間距離選択スイッチ３ｃの操作回数によって、いずれか１つの選択肢を選択することが可能になっている。

上記目標車速設定スイッチ３ｄは、乗員側に突出するレバーを上側（「ＲＥＳ／＋」と記載されている側）又は下側（「ＳＥＴ／−」と記載されている側）に倒すことで操作を行うようになっている。そして、上記メインスイッチ３ａにより本走行制御装置が作動状態とされた後において、乗員が最初に目標車速設定スイッチ３ｄのレバーを下側に倒す操作を行うと、定速走行モード（オートクルーズモード）に設定されるとともに、該操作時に上記車速センサ６により検知された車速が目標車速に設定される。この設定後に、目標車速設定スイッチ３ｄのレバーを上側に倒す操作（スイッチＯＮの継続時間（操作継続時間）が所定時間以内である操作）を１回行うと、目標車速が所定速度だけアップする一方、下側に倒す操作（スイッチＯＮの継続時間が所定時間以内である操作）を１回行うと、目標車速が所定速度だけダウンするようになっている。その後に再度、目標車速設定スイッチ３ｄのレバーを上側又は下側に倒す操作（所定時間以内の操作）を１回行うと、目標車速が所定速度だけアップ又はダウンするようになっている。

また、目標車速設定スイッチ３ｄのレバーを上側又は下側に倒す操作を継続して所定時間を超えるように行った場合（スイッチＯＮの継続時間が所定時間を超える長押し操作を行った場合）には、その所定時間が超えたときから該操作が終了するまで、上記目標車速を一定の割合（例えば１秒間に２ｋｍ／ｈの割合）で変化させて更新していく。

さらに、上記メインスイッチ３ａにより本走行制御装置が作動状態とされた後において、最初に目標車速設定スイッチ３ｄのレバーを上側に倒す操作を行うと、下側に倒す操作を行ったときと同様に定速走行モードに設定されるが、このときには、乗員が前回に設定していた車速が目標車速に設定される。

すなわち、本実施形態では、目標車速設定スイッチ３ｄは、車両Ｗの目標車速を設定するためのスイッチだけでなく、定速走行モードにモード変更するためのセットスイッチ３ｅと、リジュームスイッチ３ｆを兼用している。

尚、車両Ｗの前方に先行車両が存在するときには、定速走行モードに設定することはできず、後述の如く先行車両に追従する追従走行モードに設定される。すなわち、本走行制御装置は、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）機能を有している。

上記制御状態表示部１３には、図４に詳細に示すように、各種インジケータが設けられている。すなわち、制御状態表示部１３の左上部には、車両Ｗの先行車両への衝突可能性を知らせるためのプリクラッシュインジケータ１４が設けられ、このプリクラッシュインジケータ１４の下側には、本走行制御装置が作動状態にあることを示す「ＯＮ」表示と、本走行制御装置が非作動状態にあることを示す「ＯＦＦ」表示とからなる作動状態インジケータ１５が設けられている。この作動状態インジケータ１５の下側には、乗員がブレーキペダルを踏み込んだときにブレーキが作動状態であることを示すブレーキインジケータ１６が設けられている。

上記制御状態表示部１３の右上部には、本走行制御装置が待機状態にあることを示す待機状態インジケータ１７が設けられ、この待機状態インジケータ１７の下側には、乗員が上記目標車間距離選択スイッチ３ｃにより選択した距離（遠距離（ＬＯＮＧ）、中距離（ＭＩＤＤＬＥ）及び近距離（ＳＨＯＲＴ）のいずれか１つ）を表示する車間距離選択インジケータ１８が設けられている。

上記制御状態表示部１３の左右方向中央部の上部には、乗員が上記目標車間距離選択スイッチ３ｃにより選択した距離に応じて点灯表示する白線形状をなす車間距離インジケータ１９（１９ａ〜１９ｃ）が左右両側に３つずつ設けられている。上記目標車間距離選択スイッチ３ｃにより選択された距離が遠距離である場合には、車間距離インジケータ１９ａ〜１９ｃが全て点灯し、中距離である場合には、車間距離インジケータ１９ｂ，１９ｃが点灯し、近距離である場合には、車間距離インジケータ１９ｃのみが点灯するようになっている。

上記左右両側の車間距離インジケータ１９に挟まれた部分には、車両Ｗの前方に位置する先行車両を示す３つの先行車両インジケータ２０（２０ａ〜２０ｃ）が設けられている。上記ミリ波レーダ５により検知された、先行車両と車両Ｗとの車間距離が、予め設定された、上記遠距離に対応する距離の範囲内にあれば、先行車両インジケータ２０ａが点灯し、上記中距離に対応する距離の範囲内にあれば、先行車両インジケータ２０ｂが点灯し、上記近距離に対応する距離の範囲内にあれば、先行車両インジケータ２０ｃが点灯するようになっている。

上記制御状態表示部１３における車間距離インジケータ１９及び先行車両インジケータ２０の下側には、乗員が上記目標車速設定スイッチ３ｄにより設定した目標車速を表示する設定車速インジケータ２１が設けられている。

図５に示すように、本走行制御装置は制御ユニット４０を備えており、この制御ユニット４０に対し、上記操作部３におけるメインスイッチ３ａ、キャンセルスイッチ３ｂ、目標車間距離選択スイッチ３ｃ、目標車速設定スイッチ３ｄ、セットスイッチ３ｅ及びリジュームスイッチ３ｆ、並びに、ミリ波レーダ５、車速センサ６及びブレーキセンサ８からの各信号が入力されるようになっている。

上記制御ユニット４０は、上記入力された信号に基づいて、上記オートアクチュエータ９を、減速又は加速指示からなる制御信号の出力により制御するとともに、制御状態表示部１３の各インジケータ１４〜２１を、それぞれ必要な制御信号の出力により制御する。

具体的には、制御ユニット４０は、メインスイッチ３ａからのＯＮ操作信号が入力されると、本走行制御装置を作動状態にして、作動状態インジケータ１５の「ＯＮ」表示を行わせる。一方、メインスイッチ３ａからのＯＦＦ操作信号が入力されると、本走行制御装置を非作動状態にして、作動状態インジケータ１５の「ＯＦＦ」表示を行わせる。

また、制御ユニット４０は、本走行制御装置を作動状態にした後、キャンセルスイッチ３ｂからの操作信号が入力されたときも、作動状態インジケータ１５の「ＯＦＦ」表示を行わせる。

さらに、制御ユニット４０は、車間距離選択スイッチ３ｃからの操作信号が入力されると、車間距離選択インジケータ１８及び車間距離インジケータ１９に対して制御信号を出力して、車間距離選択スイッチ３ｃの操作に対応した表示を行わせるとともに、オートアクチュエータ９に対して制御信号を出力して、ミリ波レーダ５により検知される車間距離が、後述の如く設定される目標車間距離を維持するよう車両Ｗを先行車両に対して追従走行させる（追従走行モード）。従って、制御ユニット４０は、追従走行制御手段を構成する。この追従走行モード時に、ミリ波レーダ５により検知された車間距離に応じて、先行車両インジケータ２０ａ〜２０ｂのいずれかに対して制御信号を出力して点灯させる。

また、制御ユニット４０は、目標車速設定スイッチ３ｄ、セットスイッチ３ｅ及びリジュームスイッチ３ｆからの操作信号が入力されると、設定車速インジケータ２１に対して制御信号を出力して、目標車速設定スイッチ３ｄにより設定された車速等を表示させるとともに、オートアクチュエータ９に対して制御信号を出力して、車速センサ６により検知される車速が、上記表示された車速を維持するようにする（定速走行モード）。

さらにまた、制御ユニット４０は、ブレーキセンサ８からの信号が入力されると、ブレーキインジケータ１６を点灯させ、ミリ波レーダ５により検知される車間距離により車両Ｗの先行車両への衝突可能性があると判断したときには、プリクラッシュインジケータ１４を点灯させる。

上記制御ユニット４０には、予め設定された車間時間ｔが記憶されている。この車間時間ｔは、上記遠距離、中距離及び近距離の３つの選択肢にそれぞれ対応して設定されている（図８参照）。具体的には、遠距離に対応する車間時間ｔ（＝Ａ１）は例えば２ｓに設定され、中距離に対応する車間時間ｔ（＝Ａ２）は例えば１．８ｓに設定され、近距離に対応する車間時間ｔ（＝Ａ３）は例えば１．５ｓに設定されており、遠距離、中距離及び近距離の順に車間時間ｔが短く設定されている。

上記制御ユニット４０は、追従走行モード時には、先行車両の車速（ミリ波レーダ５により検知された相対速度と車速センサ６により検知された車両Ｗの車速とから求める）と、乗員が目標車間距離選択スイッチ３ｃにより選択した選択肢に対応する車間時間ｔとに基づいて目標車間距離を設定する。具体的には、目標車間距離は、車間時間ｔと先行車両の車速との積により設定される。

尚、車間時間とは、先行車両が停止した場合に該停止時から車両Ｗが現在の速度で先行車両に到達するまでの時間のことをいう。

そして、制御ユニット４０は、上記設定した目標車間距離と現在の車間距離との差（以下、車間距離偏差と呼ぶ）と、車両Ｗに対する先行車両の相対速度（以下、車速偏差と呼ぶ）とに基づいて後述する基準加減速度α_Ｓを算出するとともに、この算出した基準加減速度α_Ｓと、後述の如く設定される追従ゲインｋとの積により目標加減速度αを算出し、該目標加減速度αに対応する制御信号をオートアクチュエータ９に出力する。ここで、車間距離偏差＝現在の車間距離−目標車間距離、車速偏差＝先行車両の車速−車両Ｗの車速、目標加減速度α＝基準加減速度α_Ｓ×追従ゲインｋと表される。

制御ユニット４０は、予め設定された追従ゲイン候補ｋ１、ｋ２、ｋ３を記憶していて、目標車間距離選択スイッチ３ｃにより遠距離が選択されているときには追従ゲイン候補ｋ１を追従ゲインｋとし、中距離が選択されているときには追従ゲイン候補ｋ２を追従ゲインｋとし、近距離が選択されているときには追従ゲイン候補ｋ３を追従ゲインｋとして設定するように構成されている。ここで、追従ゲイン候補ｋ１は例えば０．５に設定され、追従ゲイン候補ｋ２は例えば１．０に設定され、追従ゲイン候補ｋ３は例えば１．２に設定されている。従って、制御ユニット４０は、遠距離、中距離及び近距離の順に、つまり車間時間ｔが短くなるにしたがって上記追従ゲインｋを高くするようになっている。また、上述したように目標車間距離は車間時間ｔを基に算出されることから、制御ユニット４０は、目標車間距離に応じて追従ゲインｋを変化させるように構成されているともいえる。

また、制御ユニット４０は、上記車間距離偏差及び上記車速偏差に応じて基準加減速度α_Ｓが決まるようなマップ（図７参照）を予め記憶していて、このマップから基準加減速度α_Ｓを算出する。このマップの基準加速度α_Ｓは、車両Ｗを所定の走行パターンで先行車両に近づけるために各走行状態（車速偏差と車間距離偏差とで決まる走行状態）において必要な加減速度を予め算出してマップ化したものである。ここで、走行パターンとは、先行車両との車間距離を変化させて最終的に目標車間距離に一致させるための変化パターンであって、本実施形態では、例えば先行車両との車間距離が目標車間距離よりも大きいときには、該車間距離を一旦目標車間距離未満になるように減少させた後、再度目標車間距離を若干上回るように増加させ、その後目標車間距離に一致するように減少させる。

具体的には、車速偏差が０よりも大きいとき、つまり先行車両が車両Ｗに対して遠ざかっているときには、基準加減速度α_Ｓは０よりも大きく設定され、これにより車両Ｗを先行車両に近づく方向に加速して車速偏差を無くそうとしている。そして、車速偏差が０よりも大きく且つ車間距離偏差も０よりも大きいとき、つまり先行車両との車間距離が目標車間距離よりも大きいにも拘わらず、さらに車両Ｗが先行車両から遠ざかろうとしているときには、車間距離偏差が０よりも小さいとき、つまり目標車間距離に対して車両Ｗが先行車両に近づき過ぎているときに比べて基準加速度α_Ｓの絶対値は全体的に大きく設定されており、これにより先行車両との車間距離を急速に目標車間距離に近づけようとしている。一方、車速偏差が０よりも小さいとき、つまり車両Ｗが先行車両に対して近づいているときには、基準加減速度α_Ｓは０よりも小さく設定されており、これにより車両Ｗを先行車両から遠ざかる方向に加速して車速偏差を無くそうとしている。そして、車速偏差が０よりも小さく且つ車間距離偏差も０よりも小さいとき、つまり先行車両との車間距離が目標車間距離よりも小さいにも拘わらず、さらに車両Ｗが先行車両に近づこうとしているときには、車間距離偏差が０よりも大きいとき、つまり先行車両に対して車両Ｗが目標車間距離よりも遠くに離れているときに比べて基準加速度α_Ｓの絶対値は全体的に大きく設定されており、これにより先行車両との車間距離を目標車間距離に急速に近づけようとしている。

以上のような構成の制御ユニット４０における目標加減速度αの算出方法について具体例を挙げて説明する。すなわち、例えば上記目標車間距離選択スイッチ３ｃにより近距離が選択されているとき（車間時間が１．５ｓに設定され、且つ追記ゲインｋが１．２に設定されているとき）において、例えば、３６ｋｍ／ｈで走行中の先行車両に対して、車両Ｗが３０ｍの車間距離を空けて４４ｋｍ／ｈで追従走行していたとすると、目標車間距離は１５ｍ（＝３６０００／３６００×１．５）となることから、車間距離偏差は１５ｍ（＝３０−１５）となり、車速偏差は−８ｋｍ／ｈ（＝３６−４４）となる。従って、上記マップから基準加減速度α_Ｓは−０．１５ｍ／sec²と求まり、また、これを基に目標加減速度αは−０．１８ｍ／sec²（＝−０．１５×１．２）と算出される。

次に、上記制御ユニット４０による追従走行モード時の処理動作について、図６のフローチャートを参照しながら説明する。

先ず、最初のステップＳ１では、車速センサ６より車両Ｗの速度を入力するとともに、ミリ波レーダ５より先行車両と車両Ｗとの車間距離及び先行車両と車両Ｗとの相対速度を入力する。

次のステップＳ２では、上記入力した自車速及び相対速度から先行車両の車速を算出する。

ステップＳ３では、目標車間距離選択スイッチ３ｃにより遠距離、中距離及び近距離の３つのうちいずれの選択肢が選択されたかを判定し、遠距離と判定された場合にはステップＳ４に進み、中距離と判定された場合にはステップＳ５に進み、近距離と判定された場合にはステップＳ６に進む。

ステップＳ４では、車間時間ｔを２ｓに設定するとともに、追従ゲイン候補ｋ１（＝０．５）を追従ゲインｋとして設定する。

ステップＳ５では、車間時間ｔを１．８ｓに設定するとともに、追従ゲイン候補ｋ２（＝１．０）を追従ゲインｋとして設定する。

ステップＳ６では、車間時間ｔを１．５ｓに設定するとともに、追従ゲイン候補ｋ３（＝１．２）を追従ゲインｋとして設定する。

ステップＳ７では、ステップＳ２にて算出された先行車両の車速と、ステップＳ４乃至Ｓ６で設定された車間時間ｔとの積により目標車間距離を算出する。

ステップＳ８では、先行車両との車間距離と、ステップＳ７にて算出された目標車間距離とから上記車間距離偏差を算出する。

ステップＳ９では、基準加減速度α_Ｓを算出する。具体的には、車間距離偏差及び車速偏差（車両Ｗ１に対する先行車両の相対速度に等しい）から、図７に示すマップを基に基準加減速度α_Ｓを算出する。

ステップＳ１０では、基準加減速度α_Ｓに追従ゲインｋを掛け合わせて目標加減速度αを算出する。

ステップＳ１１では、上記ステップＳ１０で算出した目標加減速度αに基づいて制御加速度又は制御減速度を算出し、この制御加速度又は制御減速度に基づく加速指令又は減速指令（制御信号）をオートアクチュエータ９に出力する。

以上の如く上記実施形態では、制御ユニット４０は、車間時間ｔが短くなるほど上記追従ゲインｋを高くするように構成されている。すなわち、目標車間距離として遠距離が設定されているとき（ステップＳ４のときであって車間時間ｔ＝２ｓのとき）には、追従ゲインｋは０．５に設定され、中距離が設定されているとき（ステップＳ５のときであって車間時間ｔ＝１．８ｓのとき）には、追従ゲインｋは１．０に設定され、近距離が設定されているとき（ステップＳ６のときであって車間時間ｔ＝１．５ｓのとき）には、追従ゲインｋは１．２に設定されている。これにより、先行車両の車速（追従走行中においては車両Ｗの車速と略等しい）から判断して一般的に必要とされる車間距離に対して目標車間距離が相対的に短いほど追従ゲインを高くして車両Ｗの安全性を確保することができるとともに不必要に追従ゲインを高めることによる乗り心地の悪化を防止することが可能となる。

具体的には、例えば、目標車間距離として遠距離が設定されているとき（車間時間が２ｓに設定されているとき）に、先行車両が８１ｋｍ／ｈで走行していたとすると、そのときの目標車間距離は４５ｍ（＝８１０００／３６００×２）となり、中距離が選択されているとき（車間時間が１．８ｓに設定されているとき）に、先行車両が９０ｋｍ／ｈで走行していたとすると、そのときの目標車間距離は同じく４５ｍ（＝９００００／３６００×１．８）となり、近距離が設定されているとき（車間時間が１．５ｓに設定されているとき）に、先行車両が１０８ｋｍ／ｈで走行していたとすると、そのときの目標車間距離は同じく４５ｍ（＝１０８０００／３６００×１．５）となる。ここで、遠距離、中距離、及び近距離のいずれが設定されている場合においても目標車間距離は４５ｍとなって同じ設定となっているが、追従ゲインｋは、遠距離、中距離、及び近距離の順に大きくなる。これにより、同じ目標車間距離であったとしても、車速が１０８ｋｍ／ｈと最も大きいときに追従ゲインｋを高くして車両Ｗを先行車両に機敏に追従させることができ、従って車両Ｗの安全性を確保することが可能となる。

また、例えば、目標車間距離距離として中距離が設定されているとき（車間時間が１．０ｓに設定されているとき）に、先行車両が９０ｋｍで走行していたとすると、そのときの目標車間距離は上記のように４５ｍ（＝９００００／３６００×１．８）となるが、同じく中距離が設定されているときに、先行車両が４５ｋｍ／ｈで走行していたとすると、そのときの目標車間距離は２２．５ｍ（＝４５０００／３６００×１．８）となるが、追従ゲインｋは１．０のまま固定される。すなわち、目標車間距離は４５ｍの半分の２２．５ｍとなるものの、先行車両の車速も９０ｋｍ／ｈの半分の４５ｋｍ／ｈとなることから、先行車両に対する機敏な追従性は要求されず、従って、このような場合には追従ゲインｋを一定に保つことで、車両Ｗの乗り心地が不必要に悪化するのを防止することができる。

また、上記実施形態では、目標車間距離選択スイッチ３ｃにより、乗員の意思に基づいて、遠距離、中距離及び近距離の３つの選択肢の中から１つを選択することで、道路状況（交通量等）に応じた目標車間距離の設定が可能となる。すなわち、例えば交通量が多い高速道路上等においては、乗員が３つの選択肢のうち近距離を選択することにより、先行車両との車間距離を近くに保った状態で車両Ｗを先行車両に追従させることができる。これにより他車両の割り込み等による車両Ｗの乗員の精神的ストレスを緩和することが可能となる。また、例えば交通量が少ない高速度道路上等においては、遠距離を選択することにより、車両Ｗが先行車両に不必要に接近するのを防止してゆとりのある走行が可能となる。

（他の実施形態）
本発明の構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、それ以外の種々の構成を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、目標車間距離の設定を先行車両の車速と、目標車間距離選択スイッチ３ｃにより選択された選択肢に対応する車間時間との積により設定するようにしているが、これに限ったものではなく、例えば乗員が望む目標車間距離を直接入力することにより設定可能な入力手段を設けるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、車間時間が短くなるにしたがって追従ゲインｋを高くするようにしているが、これに限ったものではなく、例えば設定された目標車間距離の値が短くなるにしたがって追従ゲインｋを高くするようにしてもよい。

本発明は、自車両とその前方の先行車両との目標車間距離を設定して、その設定された目標車間距離を維持するよう自車両を先行車両に対して追従走行させるようにした車両の走行制御装置に有用であり、特に追従走行中に目標車間距離を変更可能に構成された車両の走行制御装置に有用である。

本発明の実施形態に係る走行制御装置を搭載した車両の構成図である。 上記車両のインストルメントパネルに設けられたメータユニットの拡大図である。 上記車両のステアリングホイールの構成図である。 図２のメータユニットにおける制御状態表示部の詳細を示す拡大図である。 上記走行制御装置の構成を示すブロック図である。 制御ユニットにおける追従走行モード時の処理動作を示すフローチャートである。 車間距離偏差と車速偏差とから基準加速度を求めるためのマップである。 長距離、中距離、及び近距離のそれぞれが設定されたときの先行車両と自車両との関係を示す模式図である。

符号の説明

Ｗ 車両（自車両）
ｋ 追従ゲイン
ｔ 車間時間
３ｃ 目標車間距離選択スイッチ（選択手段）（目標車間距離設定手段）
５ ミリ波レーダ（先行車両検知手段）（車間距離検知手段）
６ 車速センサ（自車両車速検知手段）（先行車両車速検知手段）
４０ 制御ユニット（目標車間距離設定手段）（追従走行制御手段）

Claims (3)

1. 自車両前方の先行車両を検知する先行車両検知手段と、該先行車両検知手段が検知した先行車両と自車両との車間距離を検知する車間距離検知手段と、上記先行車両と自車両との目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、上記車間距離検知手段により検知される車間距離が、上記目標車間距離設定手段により設定された目標車間距離を維持するよう自車両を先行車両に対して追従走行させる追従走行制御手段とを備えた車両の走行制御装置であって、
   上記追従走行制御手段は、上記目標車間距離設定手段により設定された目標車間距離に応じて、上記追従走行時における追従ゲインを変化させるように構成されていることを特徴とする車両の走行制御装置。
2. 請求項１記載の車両の走行制御装置において、
   上記先行車両の車速を検知する先行車両車速検知手段を備え、
   上記目標車間距離設定手段は、上記先行車両車速検知手段により検知された先行車両の車速と、予め設定された車間時間とに基づいて上記目標車間距離を設定するように構成されており、
   上記追従走行制御手段は、上記車間時間が短いほど上記追従ゲインを高くするように構成されていることを特徴とする車両の走行制御装置。
3. 請求項２記載の車両の走行制御装置において、
   上記自車両の乗員が、上記目標車間距離として遠距離、中距離及び近距離の３つの選択肢の中から１つを選択する選択手段を備え、
   上記車間時間は、上記遠距離、中距離及び近距離の各選択肢のそれぞれ対応して設定されており、
   上記目標車間距離設定手段は、上記選択手段により選択された選択肢に対応する車間時間を用いて上記目標車間距離を設定するように構成されていることを特徴とする車両の走行制御装置。

Images