JP2008150001A

JP2008150001A - 追従走行装置

Info

Publication number: JP2008150001A
Application number: JP2006342788A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Fujii; 善行藤井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-12-20
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2026-12-20
Also published as: JP4369469B2

Abstract

【課題】一般ドライバー、特に高齢者や女性ドライバーが、いつでも、どこでも簡単な操作で使用でき、運転負荷を軽減することができる追従走行装置を提供する。
【解決手段】先行車検出手段１１と、目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段１２と、上限車速を設定する上限車速設定手段１３と、自車速を検出する車速検出手段１４と、ブレーキがドライバーによって操作されたか否かを検出するブレーキ操作検出手段１５と、エンジンのスロットルを操作するスロットルアクチュエータ１６と、前記各種情報からスロットル開度を制御する走行制御手段１７を有し、システムによるブレーキ操作への介入は行わず、システムの制御対象をスロットル制御のみとした構成。
【選択図】図１

Description

この発明は、追従走行装置、特に車間距離制御システム（ACC：Adaptive Cruise Control），渋滞時の低速追従走行システム（LSF：Low Speed Following）や、全車速域ACC（FSRA：Full Speed RangeAcc）などと共に、ドライバーの運転負荷を軽減し、安全、安心、快適な運転を実現する追従走行装置に関するものである。

ドライバーの運転負荷を軽減するシステムとしては、これまでさまざまな走行制御システムが提案されており、ACCやLSFは既に市場に投入され実用化されている。また、主に高速領域を対象にしたACCと低速領域を対象にしたLSFの2つのシステムを速度的にシームレスにしたシステム、すなわちFSRAの技術が知られている。（例えば特許文献１及び２参照）。

これらのシステムは、車間距離を保つという基本的な機能を有しており、先行車が存在するときには予め設定した車間距離を保って追従走行し、先行車が存在しない場合には予め設定した車速で定速走行を行なうようにされている。先行車が存在し、その先行車が減速した場合には、システムの制御下にある自車両はエンジンブレーキ、またはシフトダウン、あるいはブレーキ制御などの手段によって所定の車間距離となるように減速される。

LSF等の低速追従走行システムは、上述の動作に加えて先行車が停止した場合には、所定の車間距離を維持しつつブレーキ制御などの手段によって自動停止する。その後、所定の期間後に自動ブレーキは解除されるため、所定の時間を超えて停止する場合は、ドライバーがブレーキを踏まなければならない。先行車が発進した場合は、ドライバーの意志で発進した後、スイッチ等の操作によって再度低速追従制御が再開される。なお、先行車をロストした時には、警報音と共にシステムをキャンセルし、以後、ドライバーが運転操作を行なうことになる。

特開２００２−２３４３５８号公報特開２００５−３４３２６８号公報

これらの制御を担う車間距離センサ、例えばミリ波レーダやレーザーレーダは、昨今の技術開発によって100%に近い先行車検出性能を有してはいるが、ほとんどの場合が高速道路での使用に限定されているため、それを用いるシステムも高速道路に限定される。
これらのシステムを市街地へも適用しようとした場合、その車間距離センサは、先行車以外にも周辺車両や人、二輪車、あるいは周辺構造物からの外乱等を正しく認識、識別しなければならず、誤検出、不検出を安全なレベルまで低減することは非常に困難という背景が存在している。このため、本来、市街地でこそニーズの高い低速追従システムではあるが、実使用上市街地への適用が困難で、適用したとしてもその使用範囲が限定され、有益なシステムになりにくいといった問題点があった。

また、現行のシステムでは、加速、減速ともシステムの制御下であるものの、ドライバーはその加減速制御に100%の信頼をよせることが出来ず、「誤動作するかもしれない」という前提に立って常に緊張しながら運転する必要があり、「安心、快適な運転」を逆に妨げるといった問題点があった。

特に、車間距離センサ等のセンサ特性、センサ性能やシステム全体の動作アルゴリズムを技術的に理解していない一般のドライバーにとっては、どんな時に誤加速があって、どんな時に誤減速があるのか等を理解することは、ほぼ不可能に近く、そのシステムが動作できないシーン等については予め取扱説明書等に注釈が記載されてはいるものの、それらの内容を正確に理解、記憶し、状況を判断しながら運転することは、一般のドライバーにとって非常に困難という問題点があった。

また、車速の設定、車間距離の設定、システムのON/OFF、及び高速度領域と低速度領域でのシステムの切替が必要である等、システムを使いこなすための操作は、現実的に煩雑とならざるを得ず、また、ドライバーの意志とは別のところで自動的にシステムがキャンセルされるなど、非常に使用しにくいシステムとなっており、特に、安全、安心、快適な支援システムが本当に必要な高齢者や女性ドライバーにとっては、システムが複雑すぎて使いこなすことが出来ないといった問題点もあった。

この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、一般ドライバー、特に高齢者や女性ドライバーが、いつでも、どこでも、簡単な操作で使用でき、運転負荷を軽減することができる追従走行装置を提供することを目的とする。

この発明に係る追従走行装置は、先行車との車間距離や相対速度を検出する先行車検出手段と、目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、上限車速を設定する上限車速設定手段と、自車速を検出する車速検出手段と、ブレーキがドライバーによって操作されたか否かを検出するブレーキ操作検出手段と、エンジンのスロットルを操作するスロットルアクチュエータと、前記先行車検出手段の検出結果と、前記車間距離設定手段と前記上限車速設定手段と前記車速検出手段と前記ブレーキ操作検出手段の情報からスロットル開度を制御する走行制御手段とを有し、前記走行制御手段は、前記先行車検出手段により先行車が検出された場合には、車速が0km/hから上限車速設定手段で設定された上限車速までを走行制御対象範囲として前記目標車間距離設定手段で設定された車間距離となるように前記スロットルアクチュエータを制御し、先行車がいないと判断された場合には、上限車速設定手段で設定された車速を上限として前記スロットルアクチュエータを制御すると共に、ドライバーによってブレーキが操作された場合には、エンジンブレーキとなるように前記スロットルアクチュエータを制御し、システムによるブレーキ操作への介入を行なうことなく、システムの制御対象をスロットル制御としたものである。

この発明に係る追従走行装置は上記のように構成され、システムによるブレーキ操作への介入は行なわずに、システムの制御対象をスロットル制御だけとして機械とドライバーとの役割分担を明確にしたため、ドライバーは、運転に必要なスロットル操作とブレーキ操作のうち、スロットル操作から開放され、ブレーキ操作のみに集中することができる。

特に、従来の追従システムではスロットル操作とブレーキ操作の両方を支援していたが、実際には、先行車検出手段の検出性能によって、システムのON/OFFが左右される背景があるので、ドライバーが予め予想できない状況でスロットル操作とブレーキ操作の両方がマニュアルに戻ることがあったが、上述のようにシステムとドライバーの役割分担を明確にした上で、道路状況やセンサに左右されず、常にシステムが作動し得るように構成したので、ドライバーは安心して追従走行システムを使用することが出来る。

また、ブレーキ操作の全てをドライバーが担うように構成しているので、自動ブレーキに対する不安感を払拭することができる。
更に、高速域や低速域といったシステムの制御対象速度領域を設定せず、車間距離と上限車速の設定値にもとづいて制御しているので、高速道路や市街地、渋滞の有無を問わずに使用することができ、特に面倒な切り替え操作が不要になる。

更にまた、ブレーキを踏むことや先行車をロストしてもシステムは継続しているため、面倒な再設定が不要になるものである。
また、システムの操作は基本的にON/OFF操作のみであるので、支援システムが本当に必要な高齢者や女性ドライバーでも簡単に追従走行制御システムを活用することが出来る。

また、万が一、先行車検出手段の性能限界や外乱の影響に起因して、その検出結果が不検出や誤検出を起こしたとしても、ドライバーのブレーキ操作を常に優先し、スロットル操作についてもオーバーライトできるように構成したので、いつでも止まれるといった安心感と、ブレーキを操作しても面倒な復帰操作が不要であるといった安心感の２つの安心感を同時に与えることが出来る。

更に、報知手段を設け、危険な状況と判断した時にドライバーにブレーキ操作を促すように構成したので、ドライバーがうっかりしていても、ブレーキ操作を促すことができ、一層安心感を増すことが出来る。
また、ドライバーのスロットル操作をオーバーライトできるようにしたので、シーンに応じてドライバーの意志で加速することが出来る。

更に、エンジンブレーキをドライバーの意志でONできるように構成したので、シーンに応じてドライバーの意志でエンジンブレーキを掛けることが出来る。
更にまた、エンジンブレーキのON/OFFがステアリングに配置されたスイッチで可能なように構成したため、エンジンブレーキのON/OFFをステアリングから手を離さずに行なうことが出来る。

また、エンジンブレーキのON/OFFをブレーキペダルで操作できるように構成したため、加減速に関する操作はブレーキペダルに集約されると共に、減速操作が足に集約されドライバーの運転感覚に近くなる。

また、目標車間距離を車速から演算して自動的に設定できるように構成したため、ドライバーによる車間距離設定の手間を省くことが出来ると共に、通常の運転感覚に応じた車間距離となり、違和感のない運転が実現できる。

また、目標車間距離を所定の車間時間から演算して自動的に設定できるように構成したため、ドライバーによる車間距離設定の手間を省くことが出来ると共に、通常の運転感覚に応じた車間距離となり、違和感のない運転が実現できる。

更に、ナビゲーションシステムの道路地図情報に組み込まれた法定制限車速を得ることによって、上限車速の設定を自動的に行なえるように構成したため、ドライバーによる上限車速設定の手間を省くことができ、高速道路や市街地に関わらず、道路状況に応じた車速で違和感のない運転が実現できる。

更にまた、DSRCなどの路車間通信によって法定制限車速を得ることによって、上限車速の設定を自動的に行なえるように構成したため、ドライバーによる上限車速設定の手間を省くことができ、高速道路や市街地に関わらず、また特別なナビゲーションシステムがなくても、天候を含めたその場に応じた車速で違和感のない運転が実現できる。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図にもとづいて説明する。図１は、実施の形態１の構成を示すブロック図、図２は、実施の形態１の動作を説明するためのフローチャートである。

実施の形態１による追従走行装置は、先行車検出手段１１と、追従走行時の目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段１２と、上限車速を設定する上限車速設定手段１３と、車速検出手段１４と、ブレーキがドライバーによって操作されたか否かを検出するブレーキ操作検出手段１５と、エンジンのスロットル開度を操作するスロットルアクチュエータ１６と、先行車検出手段１１の検出結果及び車間距離設定手段１２、上限車速設定手段１３、車速検出手段１４及びブレーキ操作検出手段１５からの各情報が入力され、これらの結果からスロットルアクチュエータ１６を制御する走行制御手段１７とから構成されている。

先行車検出手段１１は、ミリ波レーダやレーザーレーダ、あるいはカメラなどによって構成され、目標車間距離設定手段１２はドライバーの意思を反映する設定値であるので、運転中にドライバーが操作しやすいよう、例えば長／中／短の三段階のスイッチで構成されている。

上限車速設定手段１３はシステムが加速してよい上限の車速を設定する。通常、走行路には制限車速が法によって定められているので、ドライバーが走行している道路に応じてその上限車速を設定する必要がある。この手段は、運転中にドライバーが操作しやすいよう、例えば、5km/hピッチで車速が設定できるUp/Downスイッチや、ダイヤルにて構成する。

車速検出手段１４は自車速を検出する一般的な車速センサや車輪速センサが用いられる。ブレーキ操作検出手段１５は通常、ブレーキランプをON/OFFするためのスイッチが具備されているので、このスイッチでブレーキ操作を検出する。１６は、エンジンのスロットル開度を操作するスロットルアクチュエータである。走行制御手段１７は、先行車検出手段１１の検出結果と、車間距離設定手段１２、上限車速設定手段１３、車速検出手段１４、およびブレーキ操作検出手段１５からの情報が入力され、これらの結果からスロットルアクチュエータ１６を制御すると共に、各々の入出力のI/F回路とマイコン等で構成されるコントロールユニットである。

次に、このように構成されたシステムにおいて、その走行制御の基本的な動作の一例を図２に示すフローチャートにもとづいて説明する。本ルーチンは、処理が終了する毎に繰り返し起動される構成になっている。

まず、ステップS201でドライバーが本システムを作動させるか否かが判定される。
作動させない場合は、そのままリターンとなり、スイッチがONとなる状態を待つ繰り返しルーチンとなる。

ステップS201で本システムを起動させた場合は、ステップS202において、ドライバーによってブレーキ操作がなされているか否かが判定される。ブレーキ操作がされている時は、ステップS233にてスロットルを閉じるように制御され、その結果エンジンブレーキがかかることになる。ステップS202においてブレーキ操作がなされていない場合は、走行制御のルーチンとなり、ステップS203にて先行車の有無判定が行われる。

ここで、先行車がいないと判断された場合は、その制御は車速にもとづく制御ルーチンとなり、ステップS211にて別途設定された上限車速と実車速が比較される。ここで、所定の閾値をαとした時、実車速が上限車速設定値±αの幅に入っている場合は、ステップS231にてスロットル開度維持となり、現在の走行状態が保たれる。

一方、ステップS211において、実車速が上限車速設定値±αの幅に入っていない場合、すなわち実車速と上限車速設定値が閾値α以上乖離している場合には、ステップS212で実車速が上限車速設定値をオーバーしているのか、満たないのかが判定される。
ここで、実車速が上限車速設定値をオーバーしている場合は、ステップS233でスロットルを閉じる、すなわちエンジンブレーキによって減速されるように制御され、逆に実車速が上限車速に満たない場合は、ステップS232でスロットルを開ける、すなわち加速するように制御される。

ステップS203で先行車有りと判断された場合は、その制御は車間距離にもとづく制御ルーチンとなり、ステップS221にて、別途設定された車間距離設定値と実車間距離が比較される。ここで、所定の閾値をβとした時、実車間距離が車間距離設定値±βの幅に入っている場合は、ステップS231にてスロットル開度維持となり、現在の走行状態が保たれる。

一方、ステップS221において、実車間距離が車間距離設定値±βの幅に入っていない場合、すなわち実車間距離と車間距離設定値が閾値β以上乖離している場合には、ステップS222で、実車間距離が車間距離設定値をオーバーしているのか、満たないのかが判定される。

ここで、実車間距離が車間距離設定値をオーバーしている、すなわち先行車までの車間距離が設定値に比較して大きい場合は、ステップS232でスロットルを開け、加速するように制御される。逆に実車間距離が車間距離設定値に満たない場合、すなわち先行車までの車間距離が設定値よりも縮まっている場合は、ステップS233でスロットルを閉じ、エンジンブレーキによって減速されるように制御される。このルーチンを、極短時間、例えば数msで繰り返すことによって、所望の走行制御を行なうことができる。

次に、このように動作する制御ルーチンを具体的な事象に照らし合わせてその動作を説明する。図３は、先行車がない場合の本システムの代表的な挙動を示している。

（Ａ）は信号待ち等で停止している場合を示している。この場合、ドライバーは通常のオートマチック車と同じようにブレーキを踏んでいる。ブレーキを踏んでいる間は、図２のフローチャートでは、ステップS202でブレーキ操作有りと判断され、ステップS233でスロットルが閉じられている状態である。もちろん、アイドリングを継続するに必要な開度は保たれているが、ここでは簡便のためスロットル閉と表現している。

（Ｂ）は（Ａ）の状態から発進する場合を示している。ドライバーがブレーキを解除すると、先行車がいないので所定の上限速度まで自動的に加速される。このとき、図２のフローチャートでは、ステップS202でブレーキ操作無しと判断され、更にステップS203で先行車無しと判断され、かつ車速が0km/hであるので、ステップS211、ステップS212で、上限車速設定値に満たないと判断され、ステップS232でスロットル開となる。

（Ｃ）は上限速度に達した場合を示している。この場合は、その上限速度で定速走行する。このとき図２のフローチャートでは、ステップS211でNoと判断され、スロットル開度が維持される。

（Ｄ）は減速が必要な場合を示している。この場合、ドライバーはブレーキを踏みむことになるが、ブレーキを踏むと、図２のフローチャートでは、ステップS202でブレーキ操作有りと判断され、ステップS233でスロットル閉、すなわちエンジンブレーキ状態になり、車両はドライバーの減速意志に従う。

更に、車両を停止させる場合は、通常の運転と同様に停止するまでブレーキを踏み、停止している間はブレーキを踏み続けるので（Ａ）と同じ状態に戻る。なお、ACCなどではブレーキを踏むとシステムがキャンセルされるが、この実施の形態では図２のフローチャートからも分かるように、ドライバーがスイッチ操作によってシステムをキャンセルしない限りシステムはキャンセルされない。

次に、図４を用いて、先行車がいる場合の本システムの代表的な挙動について説明する。

（Ｅ）は図３の（Ｃ）の状態の時に、隣接車線から先行車として割り込んで来た場合を示している。この時、先行車の速度が自車速よりも低い場合、ドライバーは状況に応じて減速するが、これは上述のように、ブレーキを踏む動作によって実現できる。その後、システムで先行車有りと判断され、ドライバーはアクセル操作をしなくても、所定の車間距離となるようにシステムで制御される。

この時、図２のフローチャートでは、ステップS221とステップS222の判断により、先行車との車間距離が所定の車間距離設定値より大きければステップS232でスロットル開となり、設定車間距離まで加速する。逆に先行車との車間距離が所定の車間距離設定値より小さければステップS233でスロットル閉となり、設定車間距離までエンジンブレーキにて減速される。もちろん、ドライバーがブレーキ操作を行なってもステップS202でブレーキ操作ありと判断されるので、ステップS233でスロットル閉となってエンジンブレーキがかかり、ブレーキ操作を完了した時点で再度ステップS221、S222で車間距離が判定され、最終的に車間距離設定値で先行車に追従する。

（Ｆ）は先行車追従時において、その先行車が減速した場合を示している。この場合は車間距離を保つように減速される。この時、図２のフローチャートでは、ステップS221とステップS222の判断により、先行車との車間距離が所定の車間距離設定値より小さくなるので、ステップS233でスロットル閉となり、設定車間距離までエンジンブレーキにて減速される。もちろん、ドライバーがブレーキ操作を行なってもステップS202でブレーキ操作有りと判断されるので、ステップS233でスロットル閉となってエンジンブレーキがかかり、ブレーキ操作を完了した時点で再度ステップS221、S222で車間距離が判定され、最終的に車間距離設定値で先行車に追従する。

（Ｇ）は先行車が停止した場合を示している。この場合は通常の運転と同様に停止するまでブレーキを踏み、停止している間はブレーキを踏み続ける。図２のフローチャートでの動作は、図３（Ｄ）から（Ａ）に至る動作と同様である。

（Ｈ）は先行車が発進した場合を示している。この場合、システムは所定の車間距離設定値となるように制御しようとするが、図２のフローチャートからも明らかなように、ドライバーがブレーキを踏んでいる間は発進しない。この状態でドライバーがブレーキペダルを外すという動作は、ドライバーに発進の意図が有るとみなすことができ、このドライバーの意図が確認された時点、すなわちブレーキが解除された時点で、車両は発進することができ、以降は車間距離が所定の車間距離設定値になるように加速、追従制御を行なう。

なお、上記の説明において、ブレーキ操作はフットブレーキをメインに説明したが、サイドブレーキ等の補助ブレーキまで対象を広げてもよい。

また、先行車検出手段で相対速度が得られる場合は、更にきめ細かな制御を実現することも可能である。
また、システムによる加速を行なう場合には、システムにより加速度合いを自由に実現できるため、低燃費を実現するように加速させるなど、一般的なドライバーの能力を超えるきめ細かな制御も実現可能である。

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２を図にもとづいて説明する。図５は、実施の形態２の構成を示すブロック図、図６は、実施の形態２の動作を説明するためのフローチャートである。なお、図５、図６において、図１、図２と同一または相当部分には同一符号を付して説明を省略する。

実施の形態１では、先行車が存在していて、その先行車が減速するなどして車間距離が所定の車間距離設定値よりも小さくなった場合、本システムではそのブレーキ操作をドライバーが担っているため、ドライバーがよそ見等をしていた場合にはブレーキ操作が遅れ、場合によっては追突等の危険に見まわれる場合がある。実施の形態２は、このような場合に、ドライバーへ報知する手段を設け、その報知手段によってドライバーにブレーキ操作を促すようにしたものである。

図５において、報知手段５１は警報音やインパネ内の表示装置で実現され、ドライバーへの報知を行なうか否かは、例えば車間距離が所定の閾値よりも小さくなった場合等のアルゴリズムとした場合、走行制御手段１７内のCPU等に組み込むことで実現することができる。

次に、この場合の動作について説明する。まず、報知が必要か否かの判断は、図６のステップS222で車間距離が所定の車間距離設定値よりも小さい場合に、ステップS601以下が実行されることで実現できる。

ステップS601では、実際の車間距離が警報を必要とする所定の閾値を下回るか否かが判断される。下回る場合にはステップS602で報知される。具体的には図５の報知手段５１を作動させることで実現され、この後ステップS233へ移行してスロットル閉となる。

ステップS601で車間距離が所定の閾値を下回らない場合はそのままステップS233へ移行する。

このように構成することによって、車間距離が危険と思われる閾値を下回った時に、ドライバーに警報することが可能となる。

実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３を図にもとづいて説明する。図７は、実施の形態３の構成の一例を示すブロック図で、ドライバーのスロットルペダルの踏み込み量にもとづく信号とシステムの制御結果とをOR回路に入力し、その出力を最終的なスロットルアクチュエータの制御信号とするものである。この図において、図５と同一または相当部分には同一符号を付して説明を省略する。

実施の形態１では、実際の走行シーンにおいて、例えば、高速道路での合流など、速やかに加速することが望まれる場合に、システムで設定されている加速度合いが不足し、スムーズな合流を妨げる恐れがある。実施の形態３はこのような場合に、ドライバーのスロットルペダルの踏み込み量にもとづく信号をシステムのスロットル開度の制御結果に重畳することでこの問題を回避しようとするものである。

このように構成された場合、ドライバーからのアクセル操作が無い場合は、走行制御手段の制御結果が優先され、スロットルアクチュエータ１６は走行制御手段１７の制御結果にもとづいて制御される。また、ドライバーからのアクセル操作が有る場合でも、そのスロットルペダルの踏み込み量にもとづく信号レベルが制御結果に比べて小さい場合についても、走行制御手段１７の制御結果が優先される。

ドライバーからのアクセル操作が有り、そのスロットルペダルの踏み込み量にもとづく信号レベルが制御結果に比べて大きい場合は、ドライバーによるアクセル操作が優先され、この信号にもとづいて、スロットルアクチュエータ１６が制御される。従って、システムの制御結果にもとづく加速が走行状況に則さない場合は、ドライバーの意志にもとづく加速が実現できる。

なお、上述の例ではハードウェア的に構成しているが、このドライバーのスロットルペダルの踏み込み量にもとづく信号入力をCPUに接続し、ソフトウェアで実現しても何ら問題はない。

実施の形態４．
次に、この発明の実施の形態４を図にもとづいて説明する。図８は、実施の形態４の構成を示すブロック図で、図７の構成にエンジンブレーキ作動指示手段８１が追加されている。この手段８１の機能は、エンジンブレーキのON/OFF指示であるから、単純なスイッチで構成することが可能である。図９は、実施の形態４の動作を説明するためのフローチャートである。なお、図８、図９において、図６、図７と同一または相当部分には同一符号を付して説明を省略する。

市街地などの走行時においては、細い道を走行する場合や数台先の先行車の挙動から加減速を予測した運転をする場合、エンジンブレーキだけで走行する状況が多々存在する。すなわち、ドライバーの意志でエンジンブレーキのみで走行するシーンが多々あり、上述の実施の形態の構成ではドライバーの意志によるエンジンブレーキが実現できないといった問題がある。

実施の形態４はこのような場合に上述の実施の形態でドライバーの意志にもとづくアクセル操作をシステムに上書きしたのと同様、ドライバーの意志にもとづくエンジンブレーキをシステムに上書きするようにしたものである。

実施の形態４の動作について図９のフローチャートを用いて説明する。まず、エンジンブレーキの指示の有無判定は、ステップS901にて行なわれ、エンジンブレーキの指示がある場合はステップS233へ移行してスロットル閉、すなわちエンジンブレーキが作動することになる。指示がない場合は、ステップS203へ進むことになるので、通常の制御状態に悪影響を及ぼすことはない。

このように構成することによって、制御中であってもドライバーの意志でいつでもエンジンブレーキを作動させることが出来る。

実施の形態５．
次に、この発明の実施の形態５について説明する。この実施の形態は、エンジンブレーキ作動指示手段をスイッチで構成するものである。この場合、ヒューマンマシンインターフェースを考慮すると運転中に即座に操作できることが望ましい。昨今、オーディオの操作スイッチやシフトUp/Downのスイッチがステアリングホイール上に配置されているが、実施の形態５のスイッチについても、ステアリングホイール上に配設するものである。

実施の形態６．
次に、この発明の実施の形態６について説明する。
実施の形態５では、エンジンブレーキ作動指示手段をステアリングホイール上に配置されたスイッチとしたが、実施の形態６では上記のスイッチをブレーキペダルに配置して、減速操作をブレーキペダルに集約するようにしたものである。すなわち、ブレーキ踏み込み量を少なくとも２段階に分け、第１の段階でエンジンブレーキ、第１の段階より大きい踏み込み量の第２の段階で通常のブレーキによる制動となるように構成するものである。

通常、ブレーキペダル部にはブレーキランプを点滅させるためのスイッチが配置されているので、ブレーキランプ用スイッチとは別に第２のスイッチを設ける場合の例について説明する。

図１０に、実施の形態６のブレーキペダル構造の一例を示す。この図において、101はブレーキペダル、104はブレーキペダルを支持するステー、105は固定部106においてステー104の他端を回転自在に支持する支持点で、この支持点105を軸にしてブレーキペダル101が踏み込まれる。102はブレーキランプ用のスイッチ、103はブレーキランプ用のスイッチ102の下部に設けられたエンジンブレーキ作動用のスイッチで、共に図１１に示すような構成とされている。

すなわち、図１０の取付部107にねじ込まれる固定用ねじ108と、固定用ねじ108に装着されたケース部109と、固定用ねじ108を貫通して一端がケース部109内に位置し、他端が固定用ねじ108から突出して移動可能とされたロッド110と、ロッドの一端とケース部109との間に配設された圧縮ばね111と、ケース部に設けられた固定接点112と、固定接点に対向する形でロッド110に設けられた可動接点113とから構成されている。

また、ステー104には上記各スイッチのロッド110に対応する突出部104A、104Bが設けられ、ブレーキペダル101が踏み込まれていない（Ａ）の状態では各スイッチのロッド110とステー104の突出部104A、104Bとが当接してロッド110は図１１に示すように、左方に押され、固定接点112と可動接点113とが接触せず、ブレーキランプ用スイッチ102、エンジンブレーキ作動用スイッチ103は共にOFFとなっている。

ブレーキペダル101が少し、すなわち第１の段階まで踏み込まれた状態を図１０（Ｂ）に示す。この場合、ブレーキペダルが支持点105を軸にして第１の段階まで踏み込まれ、図において反時計方向に回転することによって、まず、エンジンブレーキ作動用スイッチ103のロッド110と突出部104Bとが離れる結果、圧縮ばね111がロッド110を図１１において右方に押し、接点112と113とが接触してONとなり、エンジンブレーキが作動する。エンジンブレーキが作動する仕組みは実施の形態４で説明した通りである。

ブレーキペダル101が更に踏み込まれて第２の段階に至った状態を図１０（Ｃ）に示す。ここまで踏み込まれると、ブレーキランプ用のスイッチ102のロッド110とステー104の突出部104Aとが離れ、このスイッチの接点もONとなる。

このように、従来のブレーキランプスイッチ102の下部にエンジンブレーキ用スイッチ103を取り付ける構造とすることで、ブレーキペダル101を第１の段階まで浅く踏み込む動作によってエンジンブレーキをONさせることが出来る。

なお、この実施の形態では、ブレーキランプ用スイッチ102とエンジンブレーキ作動用スイッチ103とを別体のスイッチとして構成した例を示したが、エンジンブレーキ作動用スイッチ103を省略してブレーキランプスイッチの信号でエンジンブレーキを作動させるようにしてもよい。

実施の形態７．
次に、この発明の実施の形態７について説明する。
実施の形態１では、車間距離設定手段を例えば長／中／短の三段階のスイッチで構成したが、高速道路から市街地までを本システムでカバーしようとした場合、走行路に応じてスイッチを切り替えるのは面倒であり、きめ細かな設定ができないといった問題がある。
また、一律の車間距離設定値としてしまうと、その運転状況にそぐわないシーンが発生することが容易に想像できるため、ドライバーに違和感を与えてしまう。

一般的に、車間距離は空走距離と制動距離の和で表され、人間の反応時間、踏替時間、踏込時間や路面とタイヤとの摩擦係数がパラメータとなって演算される。図１２は、車速に応じた安全な車間距離の一例を示すもので、横軸が自車速[km/h]、縦軸が車間距離[m]を示している。

実施の形態７は、車速検出手段１４で検出された車速から図１２によって車間距離を求め、この車間距離を車間距離設定値とすることで自動的に車間距離を設定するようにしたものである。

図１３は実施の形態７の構成を示すブロック図で、実施の形態１では目標車間距離設定手段１２によってドライバーが設定していた目標車間距離を、走行制御手段１７内の車速情報を用いて内部で演算するようにしている。具体的には、CPUで演算させてもよいし、メモリ上に速度と車間距離のテーブルを持たせて参照するようにしてもよい。

このような構成とすることによって、ドライバーとのヒューマンマシンインターフェースである目標車間距離設定手段を省略し、走行制御手段１７の内部で車速に応じて自動的に設定することが出来る。

実施の形態８．
次に、この発明の実施の形態８について説明する。
実施の形態７では車速に対応して車間距離を設定するようにしたが、実施の形態８では車間時間を設定し、この車間時間×車速を演算することで、車間距離を設定するものである。
このようにしても、実施の形態７と同様な効果を期待することができる。

実施の形態９．
次に、この発明の実施の形態９を図にもとづいて説明する。図１４は、実施の形態９の構成を示すブロック図である。この図において、図１３と同一または相当部分には同一符号を付して説明を省略する。

実施の形態１では、上限車速設定手段１３をUp/Downスイッチやダイヤルにて構成していたが、高速道路から市街地までを本システムでカバーしようとした場合、走行路に応じて上限車速を設定し直すのは非常に面倒な上、きめ細かな設定ができないといった問題がある。

実施の形態９では、図１４に示すように、車両用ナビゲーションシステム141の地図情報に各道路の制限速度を記憶させた地図情報記憶手段142を設け、この手段から現在走行中の道路の制限速度を読み出すことによって自動的に上限車速を得るようにしたものである。

地図情報記憶手段142は、DVDやHDDなどのストレージ装置で構成され、各道路の形状や道路名と共にその道路の法定制限速度が記憶されている。

ナビゲーションシステム141は、GPSによって現在位置を計測し、この計測結果と地図情報を照らし合わせてモニタに周辺地図上の自車位置を表示する。この時、自車位置のある道路の法定制限速度を読み出し、これを常に出力する構成としておく。

このように構成することで走行制御手段１７は、ナビゲーションシステム141から現在走行中の道路の法定制限速度情報を得ることができ、ドライバーは走行路に応じて上限速度を設定する手間から開放され、自動的に上限速度を設定することができる。

実施の形態１０．
次に、この発明の実施の形態１０について説明する。
実施の形態９では、各道路の法定制限速度を予めナビゲーションシステム141の地図情報記憶手段142に準備しておき、本システムが作動する際にナビゲーションシステムから法定速度情報を得ることで上限車速を自動的に設定していたが、実施の形態１０ではDSRCなどの狭域通信システムを用い、路側に設置された路車間通信設備と車載の路車間通信器との間の通信によって、リアルタイムに速度情報を獲得するものである。

実施の形態１による追従走行装置の構成を示すブロック図である。実施の形態１の動作を説明するためのフローチャートである。実施の形態１において先行車が存在しない場合の車両挙動を説明するための図である。実施の形態１において先行車が存在する場合の車両挙動を説明するための図である。実施の形態２の構成を示すブロック図である。実施の形態２の動作を説明するためのフローチャートである。実施の形態３の構成を示すブロック図である。実施の形態４の構成を示すブロック図である。実施の形態４の動作を説明するためのフローチャートである。実施の形態６のブレーキペダル構造の一例を示す概略図である。図１０に示すスイッチの詳細構成を示す拡大図である。実施の形態７の動作を説明するための説明図である。実施の形態８の構成を示すブロック図である。実施の形態９の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１１先行車検出手段、１２目標車間距離設定手段、１３上限車速設定手段、
１４車速検出手段、１５ブレーキ操作検出手段、
１６スロットルアクチュエータ、１７走行制御手段、５１報知手段、
８１エンジンブレーキ作動指示手段、１０１ブレーキペダル、
１０２ブレーキランプ用スイッチ、１０３エンジンブレーキ作動用スイッチ、１０４ステー、１０４Ａ、１０４Ｂ突出部、１０５支持点、
１０６固定部、１０７取付部、１０８固定用ねじ、
１０９ケース部、１１０ロッド、１１１圧縮ばね、
１１２固定接点、１１３可動接点、１４１ナビゲーションシステム、
１４２地図情報設定手段。

Claims

先行車との車間距離や相対速度を検出する先行車検出手段と、
目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、
上限車速を設定する上限車速設定手段と、
自車速を検出する車速検出手段と、
ブレーキがドライバーによって操作されたか否かを検出するブレーキ操作検出手段と、
エンジンのスロットルを操作するスロットルアクチュエータと、
前記先行車検出手段の検出結果と、前記車間距離設定手段と前記上限車速設定手段と前記車速検出手段と前記ブレーキ操作検出手段の情報からスロットル開度を制御する走行制御手段とを有し、
前記走行制御手段は、前記先行車検出手段により先行車が検出された場合には、車速が0km/hから上限車速設定手段で設定された上限車速までを走行制御対象範囲として前記目標車間距離設定手段で設定された車間距離となるように前記スロットルアクチュエータを制御し、
先行車がいないと判断された場合には、上限車速設定手段で設定された車速を上限として前記スロットルアクチュエータを制御すると共に、
ドライバーによってブレーキが操作された場合には、エンジンブレーキとなるように前記スロットルアクチュエータを制御し、
システムによるブレーキ操作への介入を行なうことなく、システムの制御対象をスロットル制御としたことを特徴とする追従走行装置。
請求項１の追従走行装置において、
ドライバーに注意を促す報知手段を設け、
前記先行車検出手段によって検出されている先行車との車間距離が前記車間距離設定手段で設定された車間距離よりも短く、かつ所定の閾値を下回った場合に、前記報知手段を動作させるようにしたことを特徴とする追従走行装置。
請求項１の追従走行装置において、
ドライバーの意志にもとづくスロットルペダルの踏み込み量にもとづく信号が前記走行制御手段の制御結果にもとづく信号よりも大きい場合は、前記ドライバーの意志にもとづくスロットルペダルの踏み込み量にもとづく信号を前記走行制御手段から出力されるスロットルアクチュエータの制御信号とすることを特徴とする追従走行装置。
請求項３の追従走行装置において、
ドライバーの意志によって任意のタイミングでエンジンブレーキを作動させることが出来るエンジンブレーキ作動指示手段を設けたことを特徴とする追従走行装置。
請求項４の追従走行装置において、
前記エンジンブレーキ作動指示手段をスイッチで構成し、
前記スイッチをステアリングホイール部に設けたことを特徴とする追従走行装置。
請求項４の追従走行装置において、
前記エンジンブレーキ作動指示手段をスイッチで構成すると共に、
前記スイッチをブレーキペダル部に設けてブレーキペダルの踏み込み量検出手段を構成し、ブレーキペダルの踏み込み量が第１の段階にあると検出された場合は、エンジンブレーキとなるように前記スロットルアクチュエータを制御し、
ブレーキペダルの踏み込み量が第１の段階より大きい第２の段階にあると検出された場合は、ブレーキによる制動となるようにされたことを特徴とする追従走行装置。
請求項１の追従走行装置において、
目標車間距離設定手段は、自車速に応じた車間距離を設定するようにされたことを特徴とする追従走行装置。
請求項１の追従走行装置において、
目標車間時間を設定し、前記目標車間時間と自車速とから車間距離を設定するようにしたことを特徴とする追従走行装置。
請求項１の追従走行装置において、
地図上の走行路の制限速度情報を記憶させた車両用ナビゲーションシステムを設け、
前記車両用ナビゲーションシステムから得られる現在走行中の道路における制限速度情報にもとづいて上限車速を設定することを特徴とする追従走行装置。
請求項１の追従走行装置において、
路側に設置された通信設備との間で所定の通信を行なう車載の路車間通信器を設け、
前記路側の通信設備から送信される制限速度情報にもとづいて上限車速を設定することを特徴とする追従走行装置。