JP2013203380A - 追従制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者による頻繁な発進操作を行わなくても渋滞時のスムーズな追従走行を可能にする。
【解決手段】本願発明の追従制御装置は、前方監視センサ入力部から入力される情報により先行車を検出し、スイッチセンサ入力部から入力される情報によりハザードランプスイッチの押下を検出し、かつ、車速センサ入力部から入力される情報により車両の停止を検出した場合には、先行車に追従して自車両を自動的に発進させる自動発進が許可されるまでの自動発進許可時間を第１の自動発進許可時間より長い第２の自動発進許可時間に設定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、先行車に追従して自車両を走行するよう制御する追従制御装置に関する。

先行車が存在しないときには設定車速を維持する定速走行制御を行い、先行車が存在するときには先行車との間に設定車間距離を維持する定車間距離制御を行うＡＣＣ（アダプティブ クルーズ コントロール）システムが既に知られている。このＡＣＣシステムの適用領域を更に低速域まで拡大して渋滞追従機能を持たせたシステムでは、先行車検知手段で検出した先行車が停止すると先行車に追従して自車を自動的に停止させ、先行車が発進すると先行車に追従して自車を自動的に発進させるようになっている。

しかし、先行車が停止および発進を繰り返す渋滞時には、自動的に発進させるまでの時間を通常の追従走行と同じ程度の長さとすると、先行車の急停止やドライバの認知漏れにより先行車との車間距離が短くなる場合があり、一方、この時間を長く取ると、渋滞走行中における車間距離が長くなり、先行車に対する追従性が損なわれる場合があった。

この問題を解決するために、例えば、特許文献１（特開２００５−２７１６４３号公報）には、運転者によるスイッチ類の操作により停止状態を解除して追従走行を再開させる走行制御装置が記載されている。

また、特許文献２（特開平１１−２３８１９４号公報）には、車速検出装置およびハザード・スイッチからの入力に基づいて渋滞を検出する交通渋滞予測装置が記載されている。

特開２００５−２７１６４３号公報 特開平１１−２３８１９４号公報

しかし、上記特許文献１に記載の走行制御装置では、渋滞時にユーザの発進操作が頻繁になり利便性が低下するという不具合があった。

そこで、本発明は、上記走行制御装置における問題点に鑑みてなされたものであり、運転者による頻繁な発進操作を行わなくても渋滞時のスムーズな追従走行を可能にすることを目的とする。

上記課題に鑑み、本発明における追従制御装置は、先行車との車間距離を測定する前方監視センサからの情報を入力する前方監視センサ入力部と、車速を測定する車速センサからの情報を入力する車速センサ入力部と、ハザードランプスイッチの押下を検出するスイッチセンサからの情報を入力するスイッチセンサ入力部と、を備えて先行車に追従して車速制御を行う追従制御装置であって、前記前方監視センサ入力部から入力される情報により先行車を検出しないか、前記スイッチセンサ入力部から入力される情報によりハザードランプスイッチの押下を検出しないか、又は、前記車速センサ入力部から入力される情報により車両の停止を検出しない場合には、先行車に追従して自車両を自動的に発進させる自動発進が許可されるまでの自動発進許可時間を第１の自動発進許可時間に設定し、前記前方監視センサ入力部から入力される情報により先行車を検出し、前記スイッチセンサ入力部から入力される情報によりハザードランプスイッチの押下を検出し、かつ、前記車速センサ入力部から入力される情報により車両の停止を検出した場合には、前記自動発進許可時間を前記第１の自動発進許可時間より長い第２の自動発進許可時間に設定することを特徴とする。

本発明の実施形態によれば、運転者による頻繁な発進操作を行わなくても渋滞時のスムーズな追従走行が可能となる。

本発明の追従制御装置のブロック図である。 本発明の第１実施例である追従制御装置の動作を説明したフローチャートである。 本発明の第２実施例である追従制御装置の動作を説明したフローチャートである。 停止直前の車速センサからの車速情報の変化を説明した図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の追従制御装置のブロック図を示す一例である。

図１において、追従制御装置１は、先行車との車間距離を測定する前方監視センサ１０と、車速を測定する車速センサ１１と、ハザードランプスイッチの押下を検出するスイッチセンサ（ハザードランプＳＷ）１２、追従制御装置１全体を制御する追従制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１３、エンジンアクチュエータ２０を制御するエンジン制御ＥＣＵ１４、ブレーキアクチュエータ２１を制御するブレーキ制御ＥＣＵ１５、及びメータディスプレイ２２を制御するメータ制御ＥＣＵ１６を備える。

追従制御ＥＣＵ１３は、前方監視センサ１０からの情報を入力する前方監視センサ入力部と、車速センサ１１からの情報を入力する車速センサ入力部と、スイッチセンサ１２からの情報を入力するスイッチセンサ入力部とを有しており、後述する、先行車判定、加減速制御、自動発進判定、渋滞情報検出等の制御を行い、エンジン制御ＥＣＵ１４、ブレーキ制御ＥＣＵ１５、メータ制御ＥＣＵ１６に対する制御指示を行う。

前方監視センサ１０は、ミリ波レーダー装置、レーザーレーダー装置、赤外線センサ、テレビカメラ等により、先行車との車間距離を測定する。本発明において、前方監視センサ１０は、先行車との車間距離を測定することにより、先行車の有無を検出することができる。先行車の有無の判定は、車速に応じてその閾値を変更することができる。例えば、車速が低いときには先行車無しとする先行車との車間を、車速が高いときに比べて短くしてもよい。

また、前方監視センサ１０は単独使用でも、複数の組み合わせ使用でも良い。例えば、前方監視センサを複数個組み合わせることにより、より広範囲な角度で先行車を検出することができる。また、検出距離の違う前方監視センサを複数個組み合わせることにより、車速に応じて検出距離を切り替えることができる。

車速センサ１１は、自車両の速度を測定する。例えば、車軸の回転数に応じたパルス信号を発生させて、車速センサ入力部に入力しても良い。

スイッチセンサ１２は、ハザードランプＳＷの押下を検出する。ハザードランプのスイッチは通常オルタネート動作のスイッチが使用されるため、ハザードランプＳＷの押下状態を、リレー回路等を介してスイッチセンサ入力部に入力することによりハザードランプＳＷの押下状態を検出できる。手動スイッチによる入力制御は、ノイズやスイッチ誤操作による追従制御の変更を避けるために、一定以上のＯＮ時間を検出した場合のみハザードランプＳＷのＯＮとして検出する、オンディレイ制御を行うことが望ましい。

エンジン制御ＥＣＵ１４は、エンジンアクチュエータ２０の制御を行う。エンジンアクチュエータ２０の制御とは、例えば、エンジンスロットルの開度調整を始め、エンジン点火タイミング、噴射燃料調整等の制御を行う。

ブレーキ制御ＥＣＵ１５は、各車輪に配置されるブレーキの作動を制御するものであって、各ブレーキの制動力はブレーキアクチュエータ２１により付与される油圧によって制御される。

メータ制御は、各種の表示装置の制御を行う。例えば、エンジン制御ＥＣＵ１４より得た情報を基にスピードメータやタコメータを動作させたり，エンジンの冷却水の温度を表示したり、車体に何かの異常があれば警告灯を点灯させる。本発明では、追従制御中であることを表示するとともに、後述する渋滞モードの表示も行うことにより、運転者に対して追従制御のモードの切り替えを報知することができる。

追従制御ＥＣＵ１３は、運転者から追従運転の指示を受けて、エンジン制御ＥＣＵ１４を通じたエンジンアクチュエータ２０を制御し、ブレーキ制御ＥＣＵ１５を通じたブレーキアクチュエータ２１の制動力を制御して、先行車との車間距離を一定に保つように加減速を制御する。

例えば、前方監視センサ１０により検知した先行車との車間距離を算出して、先行車を検知しないか、あるいは車間距離が一定値以上あり、追従制御が不要であれば、設定車速でのオートクルーズ制御（定車速制御）を実行する。一方、車間距離が小さくて追従制御が必要であれば、車間距離を設定車間距離に一致させるために必要な加減速制御を行うＡＣＣ制御を行う。

また、本発明においては、走行時の車間距離の制御のみならず、車両の停止時における自動発進も制御する。先行車が減速・停止して車間距離が短くなったときには、ブレーキ油圧を上昇させることにより先行車に追随して自車を停止させると共に、この停止状態を保持する制御が行われる。また、先行車が発進した場合には、先行車に追従して自車を自動的に発進させる。

以下、図２のフローチャートにて自動発進の制御を説明する。

図２は、本発明の第１実施例である追従制御装置の動作を説明したフローチャートの一例である。

図２において、前方監視センサ１０が先行車との車間距離を測定して追従制御ＥＣＵ１３は先行車の有無を判定する（Ｓ１１）。

Ｓ１１にて、先行車が無い（ＮＯ）と判定された場合には、自動発進許可時間はＡＣＣによる通常走行モードとしてＡ［ｓｅｃ］に設定される（Ｓ１５）。この場合、設定車速でのオートクルーズ制御が実行される。

一方、Ｓ１１にて、先行車がある（ＹＥＳ）と判定された場合には、追従制御ＥＣＵ１３は、エンジン制御ＥＣＵ１４やブレーキ制御ＥＣＵを通じて先行車との車間距離を制御する。

ここで自動発進許可時間とは、車両が停止している状態から、追従制御ＥＣＵ１３による自動発進が許可されるまでの時間をいう。

自動発進許可時間としては、例えば、車両が停止している状態から、エンジンスロットルが開けられて動き出すまでの時間とすることができる。

また、ブレーキアクチュエータ２１が解除された状態から、エンジンスロットルが開けられるまでの時間とすることができる。

さらには、エンジンスロットルが閉じられているクリープ状態からエンジンスロットルが開けられるまでの時間とすることもできる。

先行車が無い場合の自動発進の動作としては、例えば、信号等により運転者によるブレーキ操作にて車両が停止したときに、ブレーキ操作が解除されてから、自動的にエンジンスロットルが開けられるまでの時間を自動発進許可時間として自動発進する。

Ｓ１１にて、先行車が有り（ＹＥＳ）と判定された場合には、次に、スイッチセンサ１２によって、ハザードランプＳＷが押下されたかが判定される（Ｓ１２）。

ここで、ハザードランプＳＷが押下されない（ＮＯ）と判定された場合には、上記先行車無しの場合と同様に、自動発進許可時間はＡ［ｓｅｃ］に設定される（Ｓ１５）。

Ｓ１２にて、ハザードランプＳＷが押下された（ＹＥＳ）と判定された場合、追従制御ＥＣＵ１３は渋滞が開始されたと判断して、次に、車速センサ１１が、自動停止を検出したか否かを判定する（Ｓ１３）。

Ｓ１３にて、自動停止を検出しない（ＮＯ）場合は、自動発進許可時間はＡ［ｓｅｃ］に設定される（Ｓ１５）。

Ｓ１３にて、自動停止を検出した（ＹＥＳ）場合は、追従制御ＥＣＵ１３は渋滞にて停止したと判断してメータディスプレイ２２に渋滞モードに入ったことを表示すると共に、上記自動発進許可時間にＡ＋α［ｓｅｃ］を設定する（Ｓ１４）。Ａ＋αはＡよりα［ｓｅｃ］だけ長い。これにより、停止後、自動的に発進されるまでの時間が延長され、渋滞時における発進・停止の繰り返しの数が減り、運転者による頻繁な発進操作を行わなくてもスムーズな追従走行が可能となる。また、渋滞時の燃費向上にもなる。

このフローチャートで説明した、ハザードランプＳＷの押下の検出Ｓ１２は、ハザードランプＳＷの押下状態をそのまま検出して利用することもできる。前述の通り、ハザードランプＳＷは通常オルタネート動作のスイッチが使用されるため、押下状態をＳＷ自体が保持している。一方、ハザードランプＳＷが１回押されたことを記憶保持していても良い。この違いを図２の動作で説明する。

ハザードランプＳＷの押下をそのまま検出して利用する場合、運転者がハザードランプＳＷにてハザードランプを点滅させた後、減速途中でハザードランプの点滅を中止したときには、Ｓ１２の判定はＮＯとなり、Ｓ１５へと遷移することになる。この状態で自動停止した場合でも、自動発進許可時間はＡ［ｓｅｃ］が設定される（Ｓ１５）。

一方、ハザードランプＳＷが１回押されたことを記憶保持した場合、上記のように減速途中でハザードランプの点滅を中止しても、Ｓ１２の判定はＹＥＳのままとなる。この結果、自動停止の検出にて（Ｓ１３がＹＥＳ）、渋滞モードとして自動発進許可時間にはＡ＋α［ｓｅｃ］が設定される（Ｓ１４）。高速道路等で渋滞に入った場合、後続車が速度を落としたのを確認したら、運転者は自車が停止前であってもハザードランプの点滅を中止する場合が多く、その様な使用方法においてもハザードランプＳＷが押下されたことを記憶保持しておけば、停止時に渋滞モードとなり、自動発進許可時間の設定を変更することができる。

なお、ハザードランプＳＷ押下の記憶保持は、車速センサ１１が所定の速度以上を検出した場合には、渋滞が解消されたと判断して、渋滞モードを解除することができる。また、リセットスイッチ等により運転者が明示的に渋滞も度を解消してもよい。

渋滞モードが解消されると、メータディスプレイ２２への渋滞モードの表示を消して、Ｓ１４によって設定された自動発進許可時間Ａ＋α［ｓｅｃ］を通常走行のＡ［ｓｅｃ］に戻して、ＡＣＣによる通常走行モードの追従制御に復帰する。

図３は、本発明の第２実施例である追従制御装置の動作を説明したフローチャートの一例である。図３は、図２のフローチャートとＳ２２までは同様な動作であるため、説明を省略する。

図３において、車両が停止したか否かの判定は、車速瞬時値が０［ｋｍ／ｈ］になったか否かによって行われる（Ｓ２３）。この判定を図４によって説明する。

図４は、停止直前の車速センサからの車速情報の変化を説明した図の一例である。車速センサ１１は、車軸の回転をパルス信号にて検出するため、車速センサ１１の分解能によって所定の誤差が生じ、実際の車速０［ｋｍ／ｈ］近傍では、検出値が０［ｋｍ／ｈ］を中心とした一定の振れ幅をもって検出される。図４においては、振れ幅が±Ｖ［ｋｍ／ｈ］以下となった場合に停止と判断している。

図４で説明している車速情報の瞬時値が０［ｋｍ／ｈ］になった場合に、図３のＳ２３において車速瞬時値が０［ｋｍ／ｈ］となった（ＹＥＳ）と判断されて、Ｓ２４に遷移する。その他の場合は図２の説明と同様に、Ｓ２５に遷移してＡＣＣによる通常走行モードを維持する。

Ｓ２５では、追従制御ＥＣＵ１３は、通常の停止と判断して、停止判定の閾値を通常のＶ［ｋｍ／ｈ］に設定するとともに、停止継続時間も通常のＴ［ｓｅｃ］と設定することにより、スムーズな停止／自動加速が可能になる。

ここで、停止継続時間とは、図２で説明した、自動停止の判定時間に相当し、速度瞬時値が閾値Ｖ［ｋｍ／ｈ］の範囲内となって停止判定されるまでの時間である。

一方、Ｓ２４では、追従制御ＥＣＵ１３は、渋滞により停止したと判断して、停止判定の閾値を緩和して、より０［ｋｍ／ｈ］に近いＶ−β［ｋｍ／ｈ］を判定閾値に設定するとともに、停止継続時間をＴ＋γ［ｓｅｃ］に設定する。これにより、発進・停止の繰り返しの数が減り、運転者による頻繁な発進操作を行わなくてもスムーズな追従走行が可能となり、さらに渋滞時の低速追従走行の精度を向上させることができる。

以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１ 追従制御装置
１０ 前方監視センサ
１１ 車速センサ
１２ スイッチセンサ
１３ 追従制御ＥＣＵ
１４ エンジン制御ＥＣＵ
１５ ブレーキ制御ＥＣＵ
１６ メータ制御ＥＣＵ
２０ エンジンアクチュエータ
２１ ブレーキアクチュエータ
２２ メータディスプレイ

Claims (1)

1. 先行車との車間距離を測定する前方監視センサからの情報を入力する前方監視センサ入力部と、車速を測定する車速センサからの情報を入力する車速センサ入力部と、ハザードランプスイッチの押下を検出するスイッチセンサからの情報を入力するスイッチセンサ入力部と、を備えて先行車に追従して車速制御を行う追従制御装置であって、
   前記前方監視センサ入力部から入力される情報により先行車を検出しないか、前記スイッチセンサ入力部から入力される情報によりハザードランプスイッチの押下を検出しないか、又は、前記車速センサ入力部から入力される情報により車両の停止を検出しない場合には、先行車に追従して自車両を自動的に発進させる自動発進が許可されるまでの自動発進許可時間を第１の自動発進許可時間に設定し、
   前記前方監視センサ入力部から入力される情報により先行車を検出し、前記スイッチセンサ入力部から入力される情報によりハザードランプスイッチの押下を検出し、かつ、前記車速センサ入力部から入力される情報により車両の停止を検出した場合には、前記自動発進許可時間を前記第１の自動発進許可時間より長い第２の自動発進許可時間に設定することを特徴とする追従制御装置。

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