JP2008189306A - 車両用追従走行制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】自車速検出手段4と、車間距離検出手段6と、走行状況判別手段1と、作動スイッチ検出手段2と、目標車速設定手段3と、目標車間距離設定手段5と、目標加減速度算出手段7と、エンジン出力制御手段8と、車両減速度算出手段9と、ブレーキ圧制御手段10とからなる車両用追従走行制御装置において、自車速が所定車速以上であるときに作動スイッチをONした場合は、作動スイッチをONした時の車速を目標車速とし、自車速が所定車速より小さく且つ前車を検出している場合は、作動スイッチをONした時の車速より大きく且つ作動スイッチをONした時の車速とは無関係な車速を目標車速とする。
【選択図】図1
Description
渋滞中等で前方車両、自車両が共に停止している時に追従走行制御装置の作動スイッチをONにする場合は、ドライバは前車への追従を意図していると想定される。しかし、作動スイッチをONにした時の自車速を目標車速として設定する従来の前車追従走行装置においては、作動スイッチをONとした時に目標車速が0km/hと設定されてしまうことから、前車が発進しても前車に追従して発進せず(目標車速以上には加速しない)、動き出すためにはドライバが加速操作を頻繁に行わなければならない。
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、走行条件に応じて目標車速と目標車間距離を関連づけて設定することにより、従来のオートクルーズシステムの操作系のまま、渋滞、停止中といった条件下でも前車追従走行を可能としたものである。
図1は、実施の形態1の構成を示すブロック図である。
図2は、実施の形態1において所定周期毎に繰り返し実行される、制御プログラムのフローチャートである。
図3は、図2のステップ101において実行される制御プログラムのフローチャートで、自車速Vから、走行状況の判別を行う。
図5は、図2のステップ103において実行される制御プログラムのフローチャートで、作動スイッチのON、OFF、及び自車速Vから目標車間距離D*を算出する。
図11は、図2のステップ106において実行される制御プログラムのフローチャートで、スロットル開度θから、トルコントルク比、ギア比、エンジンマップを考慮して、エンジンブレーキによる減速度を算出する。そして、目標加減速度G*とエンジンブレーキによる減速度G^から、エンジンブレーキでは不足する減速度△Gを算出し、目標ブレーキ圧に換算する。さらに、実ブレーキ圧が目標ブレーキ圧と一致するように、ブレーキアクチュエータ12に指令を送る。
1は走行状況判別手段であり、2は作動スイッチ検出手段である。3は目標車速設定手段で、4は自車速検出手段、5は目標車間距離設定手段で、6は車間距離検出手段、7は目標加減速度算出手段である。8はエンジン出力制御手段、9は車両減速度算出手段、10はブレーキ圧制御手段である。11はスロットルアクチュエータであり、12はブレーキアクチュエータである。
図2〜図5及び図9〜図11のフローチャートをもとに具体的に説明する。
図2は、本実施の形態において所定周期毎に繰り返し実行される、制御プログラムのフローチャートである。
ステップ102では、作動スイッチのON、OFF、及びステップ101における判別結果から目標車速V*を算出する。
ステップ103では、作動スイッチのON、OFF、及び自車速Vから目標車間距離D*を算出する。
ステップ105では、目標加減速度G*から、トルコントルク比、ギア比、エンジンマップを考慮して、目標スロットル開度を算出する。そして、実スロットル開度が目標スロットル開度と一致するように、スロットルアクチュエータ11に指令を送る。
ステップ201では、自車速検出手段4から自車速Vを計測する。
ステップ202では、自車速V及び計算機上にあらかじめ設定された値V0(例えば40km/h)を比較し、走行状況の判別を行う。
ステップ204では、自車速VがV0よりも高い場合、渋滞フラグをクリアする。
図4は、図2のステップ102において実行される制御プログラムのフローチャートで、作動スイッチのON、OFF、及びステップ101における判別結果から目標車速V*を算出する。
ステップ302では、計算機のメモリ上に作動スイッチのON、OFF履歴を記憶しておき、ドライバが作動スイッチを操作(OFF→ON)したかどうかを判断する。
ステップ303では、ステップ302により作動スイッチがONとなったと判断されたら、図2のステップ101における渋滞フラグを読み込む。
ステップ305では、ステップ302、303、304により、渋滞中に作動スイッチがONとなり、なおかつ前車あり、と判断されたら、図3のステップ202で用いられた車速V0を目標車速V*にセットする。
図5は、図2のステップ103において実行される制御プログラムのフローチャートで、作動スイッチのON、OFF、及び自車速Vから目標車間距離D*を算出する。
ステップ402では、作動スイッチのON、OFFを読み込む。
ステップ403では、計算機のメモリ上に作動スイッチのON、OFF履歴を記憶しておき、ドライバが作動スイッチを操作(OFF→ON)したかどうかを判断する。
ステップ405では、ステップ404により、前車あり、と判別されたら、目標車間距離オフセットDoffを実車間距離Dから算出する。
Doff=D−T0×V
ステップ406では、ステップ404により、前車なし、と判別されたら、目標車間距離オフセットDoffをあらかじめ設定したデフォルト値D0とする。
D*=T0×V+Doff(T0:車間時間)
ステップ408では、ステップ402により、現在作動スイッチがOFF状態にあると判断されたら、目標車間距離D*を実車間距離Dでクリアする。
(a)はDoff>D0にセットされた場合であり、(b)はDoff<D0にセットされた場合である。
図7は、図6同様、図5のステップ405において算出された目標車間距離オフセットDoffが、時間の経過とともに、あらかじめ計算機上に設定された値D0に徐々に移行していく様子を表している。
Goff=△V2/2(D0_Doff_init)
(Goff*:移行する際の加減速度、△V:セット時の前車との相対車速)
Doff=△V×t−(Goff*×t2 )/2
(t:経過時間)
ただし、△V=0km/hの場合、図6のように移行させる。
図9は、図2のステップ104において実行される制御プログラムのフローチャートで目標車速V*と自車速Vの偏差△Vから目標加減速度Gv*を算出し、また、目標車間距離D*と実車間距離Dの偏差△Dから目標加減速度Gd*を算出する。そして、上記2つの目標加減速度Gv*、Gd*でセレクトローを行い、車両の目標加減速度G*とする。
ステップ502では、車速偏差△Vから目標加減速度Gv*を算出する。式の第1項、第2項、第3項はPID制御におけるフィードバック項で、kp_vは比例ゲイン、ki_vは積分ゲイン、kd_vは微分ゲインである。
ステップ503では、目標車間距離D*と実車間距離Dの車間距離偏差△Dを算出する。
ステップ505では、ステップ502、504において算出された目標加減速度Gv*とGd*とでセレクトローを行い、車速制御、車間距離制御を判断する。
ステップ507では、ステップ505において車間距離制御と判断されたら(Gv*>Gd*)、ステップ504において算出された目標加減速度Gd*を、車両の目標加減速度G*とする。
ステップ601では、目標加減速度G*、トルコントルク比hτ、ギア比hg、エンジン回転数Nengから目標スロットル開度θ*を算出する。本実施の形態では、予めエンジントルク、エンジン回転数、スロットル開度関係を求め、計算機のメモリ上に記憶しておき、目標エンジントルクとエンジン回転数から目標スロットル開度を算出する。
ステップ603では、スロットル開度偏差△θからスロットルアクチュエータ11への出力値uθを算出する。
式の第1項、第2項、第3項はPID制御におけるフィードバック項で、kp_θは比例ゲイン、ki_θは積分ゲイン、kd_θは微分ゲインである。
図11は、図2のステップ106において実行される制御プログラムのフローチャートで、スロットル開度θから、トルコントルク比、ギア比、エンジンマップを考慮して、エンジンブレーキによる減速度を算出する。そして、目標加減速度G*とエンジンブレーキによる減速度G^から、エンジンブレーキでは不足する減速度△Gを算出し、目標ブレーキ圧に換算する。さらに、実ブレーキ圧が目標ブレーキ圧と一致するように、ブレーキアクチュエータ12に指令を送る。
ステップ702では、目標加減速度G*、エンジンブレーキによる減速度G^から、エンジンブレーキでは不足する減速度△Gを算出する。
ステップ704では、目標ブレーキ圧P*と実ブレーキ圧Pからブレーキ圧偏差△Pを算出する。
ステップ705では、ブレーキ圧偏差△Pからブレーキアクチュエータ12への出力値upを算出する。式の第1項、第2項、第3項はPID制御におけるフィードバック項で、kp_pは比例ゲイン、ki_pは積分ゲイン、kd_pは微分ゲインである。
ステップ706では、ブレーキアクチュエータ12へ出力する。
本実施の形態は、実施の形態1の図2のステップ101、102において、自車速の走行履歴から走行状況を判別し、走行履歴に基づいて目標車速V*を算出するものである。
所定周期毎に繰り返し実行される制御プログラムのフローチャートは、実施の形態1の図2に同じである。
ステップ801では、計算機のメモリ上に自車速の履歴を記憶しておく。
ステップ802では、自車速検出手段4から自車速Vを計測する。
ステップ803では、自車速の走行履歴から、平均車速Vaveを算出する。
ステップ804では、ステップ803により算出された平均車速、及び計算機上にあらかじめ設定された値V0を比較し、走行状況の判別を行う。
ステップ805では、平均車速VaveがV0よりも低い場合、渋滞フラグをセットする。
図13は、図2のステップ102において実行される制御プログラムのフローチャートで、作動スイッチのON、OFF、ステップ101における判別結果、及び自車速の走行履歴から、目標車速V*を算出する。
ステップ902では、計算機のメモリ上に作動スイッチのON、OFF履歴を記憶しておき、ドライバが作動スイッチを操作(OFF→ON)したかどうかを判断する。
ステップ903では、ステップ902により作動スイッチがONとなったと判断されたら、図2のステップ101における渋滞フラグを読み込む。
ステップ905では、ステップ902、903、904により、渋滞中に作動スイッチがONとなり、なおかつ前車あり、と判断されたら、計算機上にあらかじめ設定された値V0、及び図12ステップ803において算出された平均車速Vaveより、目標車速V*を算出する。
図2のステップ103〜106の部分は、実施の形態1の図5〜図11に同じである。
本実施の形態は、実施の形態1、または実施の形態2の図2のステップ102、103において、渋滞中における目標車速、目標車間距離を、停止中、及び走行中で区別したものである。
図2のステップ101は、実施の形態1の図3、または実施の形態2の図12に同じである。
図14は、図2のステップ102において実行される制御プログラムのフローチヤートで、作動スイッチのON、OFF、ステップ101における判別結果、自車速の走行履歴、及び停止判断から目標車速V*を算出する。
ステップ1002では、計算機のメモリ上に作動スイッチのON、OFF履歴を記憶しておき、ドライバが作車スイッチを操作(OFF→ON)したかどうかを判断する。
ステップ1003では、ステップ1002により作動スイッチがONとなったと判断されたら、図2のステップ101における渋滞フラグを読み込む。
ステップ1005では、ステップ1004により停止中と判別されたら、距離センサ(レーザレーダ、ミリ波レーダ等)により、前車の有無を判別する。
ステップ1006では、ステップ1004、1005により、停止中に作動スイッチがONとなり、なおかつ前車あり、と判断されたら、計算機上にあらかじめ設定された値V0を目標車速V*にセットする。
ステップ1008では、ステップ1004、1005、1007により、走行中に作動スイッチがONとなり、なおかつ前車あり、と判断された場合、または、前車がいないにも関わらず、停止中に作動スイッチをONとした場合、自車速の走行履歴から算出した平均車速Vaveを目標車速V*にセットする。
ステップ1101では、作動スイッチのON、OFFを読み込む。
ステップ1102では、計算機のメモリ上に作動スイッチのON、OFF履歴を記憶しておき、ドライバが作動スイッチを操作(OFF→ON)したかどうかを判断する。
ステップ1104では、ステップ1003により渋滞中と判別されたら、距離センサ(レーザレーダ、ミリ波レーダ等)により、前車の有無を判別する。
ステップ1105では、ステップ1003、1004により、渋滞中に作動スイッチがONとなり、なおかつ前車あり、と判別されたら、目標車間距離オフセットDoffを、実車間距離D、及び自車速Vより算出する。
ステップ1106では、ステップ1103、1104により走行中に作動スイッチがONとなった場合、または、渋滞中に作動スイッチがONとなり、なおかつ前車なし、と判別されたら、目標車間距離オフセットDoffを、あらかじめ計算機上に設定された値D0にセットする。
D*=T0×V+Doff(T0:車間時間)
図2のステップ104〜106は、実施の形態1の図9〜図11におなじである。
<参考例>
参考例として、ナビゲーションシステム等により、インフラ(VICS等)から渋滞情報、及び渋滞中の平均車速を受信し、走行状況判別、目標車速V*のセットを行う場合について説明する。
図16は、図2のステップ101において実行される制御プログラムのフローチャートで、ナビゲーションシステム等により、インフラ(VICS等)から渋滞情報を受信し、走行状況判別を行う。
ステップ1202では、インフラから渋滞中と受信したら、渋滞フラグをセットする。
ステップ1203では、インフラから巡航中と受信したら、渋滞フラグをクリアする。
図17は、図2のステップ102において実行される制御プログラムのフローチャートで、作動スイッチのON、OFF、ステップ101における判別結果、及びインフラから受信した平均車速V1から、目標車速V*を算出する。
ステップ1302では、計算機のメモリ上に作動スイッチのON、OFF履歴を記憶しておき、ドライバが作動スイッチを操作(OFF→ON)したかどうかを判断する。
ステップ1303では、ステップ1302により作動スイッチがONとなったと判断されたら、図2のステップ101における渋滞フラグを読み込む。
ステップ1305では、ステップ1303により渋滞と判別されたら、距離センサ(レーザレーダ、ミリ波レーダ等)により、前車の有無を判別する。
ステップ1306では、ステップ1302、1303、1305により、渋滞中に作動スイッチONとなり、なおかつ前車あり、と判断されたら、インフラから受信した渋滞中の平均車速V1を目標車速V*にセットする。
図2のステップ103〜106の部分は、実施の形態1の図5〜図11に同じである。
2 作動スイッチ検出手段
3 目標車速設定手段
4 自車速検出手段
5 目標車間距離設定手段
6 車間距離検出手段
7 目標加減速度算出手段
8 エンジン出力制御手段
9 車両減速度算出手段
10 ブレーキ圧制御手段
11 スロットルアクチュエータ
12 ブレーキアクチュエータ
Claims (2)
- 自車両の車速を検出する自車速検出手段と、
追従走行制御の対象となる前車との車間距離を検出する車間距離検出手段と、
運転者の操作によりオン、オフされる作動スイッチと、
前記作動スイッチがオン操作されたとき、前記車間距離に基づいて前車に追従走行するか、又は前記作動スイッチがオン操作時に設定された目標車速で一定速走行するように自車両を制御する走行制御手段と、
自車速が所定車速以上であるときに前記作動スイッチがオン操作された場合は、前記作動スイッチがオン操作されたときの車速を第1の目標車速として設定し、自車速が前記所定車速より小さく且つ前車が検出されているときに前記作動スイッチがオン操作された場合は、前記作動スイッチがオン操作されたときの車速より大きく、且つ前記作動スイッチがオン操作されたときの車速とは無関係な車速を第2の目標車速として設定する目標車速設定手段と、を有することを特徴とする車両用追従走行制御装置。 - 前記第2の目標車速は、前記所定車速と同じ車速であることを特徴とする請求項1に記載の車両用追従走行制御装置。
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