JP2015193327A

JP2015193327A - 追従走行制御装置及び追従走行制御方法

Info

Publication number: JP2015193327A
Application number: JP2014072525A
Authority: JP
Inventors: 信平楠本; Nobuhei Kusumoto
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2015-11-05
Anticipated expiration: 2034-03-31
Also published as: JP6131900B2

Abstract

【課題】ドライバが気付かない先行車の挙動に対しても支援することによって、よりスムーズな追従走行を実現することができる追従走行制御方法及び追従走行制御装置を提供することを目的とする。
【解決手段】自車が先行車に追従している所定の追従走行状態において、先行車との相対速度Ｖ_ｒが、ドライバの知覚特性に基づき予め定まる相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈ以下である場合、自車が先行車に追従するための目標加速度ａ_ｘを、ドライバの知覚特性に基づき予め定まる加速度知覚閾値ａ_ｘｔｈ以下に設定する。
【選択図】図３

Description

この発明は、ドライバが気付かない先行車の挙動に対しても支援することによって、よりスムーズな追従走行を実現することができる追従走行制御方法及び追従走行制御装置に関する。

従来、追従走行制御装置としては、先行車との車間距離や相対速度に応じて、滑らかにブレーキをかけたり、アクセルペダルを押し戻したりする力を発生させることで、ドライバの追従走行を支援するものが知られている。

しかしながら、このような制御方法では、装置がドライバの運転行動に積極的に介入することになるため、ドライバに対して煩わしさを与えてしまう虞があった。

そこで、従来、追従走行制御の開始時における煩わしさを軽減するために、ドライバの加速意思に基づく加速度が追従走行制御本来の加速度より大きく、かつ車間距離が所定よりも大きい場合に、ドライバの加速意思に基づく加速度で追従走行制御を実行するようにしたものが提案されている（下記特許文献１参照）。

ところで、近年、追従走行制御装置に対しては、よりスムーズな追従走行を実現するために、ドライバが気付かない先行車の挙動に対しても支援することが求められている。

下記特許文献１では、上述したように追従走行制御の開始時における装置介入の煩わしさを軽減できるようにはなっているが、よりスムーズな追従走行を実現するためにドライバが気付かない先行車の挙動に対しても支援することについては、何ら開示がない。

特開２００５−１７８６９１号公報

この発明は、ドライバが気付かない先行車の挙動に対しても支援することによって、よりスムーズな追従走行を実現することができる追従走行制御方法及び追従走行制御装置を提供することを目的とする。

この発明の追従走行制御方法は、自車が先行車に追従している所定の追従走行状態において、先行車との相対速度が、ドライバの知覚特性に基づき予め定まる相対速度知覚閾値以下である場合、自車が先行車に追従するための目標加速度を、ドライバの知覚特性に基づき予め定まる加速度知覚閾値以下に設定するものである。

この構成によれば、ドライバが気付くことができない相対速度で先行車が接近または離反した場合には、ドライバが気付くことができないレベルで加減速制御して、車間距離を保持することになる。この場合、ドライバが気付いたときには思った以上に車間距離が変化していて、それ故不要な加減速操作を行うといった事態を回避することができる。つまり、ドライバが気付かない先行車の挙動に対しても支援することによって、よりスムーズな追従走行を実現することができる。

この発明の一実施態様においては、上記相対速度知覚閾値を、ドライバの知覚特性に基づき予め定まる上記相対速度知覚閾値と車間距離との関係、及び車間距離検出手段で検出した車間距離に基づいて設定し、上記目標加速度を、上記加速度知覚閾値と、上記相対速度を上記相対速度知覚閾値で割った値との積として算出するものである。

この構成によれば、先行車との車間距離に応じて相対速度知覚閾値を設定することにより、ドライバの知覚特性に基づく支援を精度よく行うことができる。また、相対速度を相対速度知覚閾値で割った値は１以下となる。このため、目標加速度を、加速度知覚閾値と、相対速度を相対速度知覚閾値で割った値との積として算出することで、目標加速度を、確実に加速度知覚閾値以下の数値とすることができる。

この発明の追従走行制御装置は、自車が先行車に追従している所定の追従走行状態であるか否かを判定する追従走行状態判定手段と、先行車との相対速度を検出する相対速度検出手段と、該相対速度検出手段で検出した相対速度が、ドライバの知覚特性に基づき予め定まる相対速度知覚閾値以下であるか否かを判定する知覚可否判定手段とを備えると共に、上記追従走行状態判定手段により上記所定の追従走行状態であると判定され、かつ上記知覚可否判定手段により上記相対速度が上記相対速度知覚閾値以下であると判定された場合、自車が先行車に追従するための目標加速度を、ドライバの知覚特性に基づき予め定まる加速度知覚閾値以下に設定する目標加速度算出手段を備えたものである。

この発明の一実施態様においては、車間距離を検出する車間距離検出手段と、ドライバの知覚特性に基づき予め定まる上記相対速度知覚閾値と上記車間距離との関係を示す知覚特性マップを記憶した記憶手段とを備え、上記知覚可否判定手段は、上記相対速度知覚閾値を、上記記憶手段に記憶した上記知覚特性マップ、及び上記車間距離検出手段で検出した上記車間距離に基づいて設定すると共に、上記目標加速度算出手段は、上記追従走行状態判定手段により上記所定の追従走行状態であると判定され、かつ上記知覚可否判定手段により上記相対速度が上記相対速度知覚閾値以下であると判定された場合、上記目標加速度を、上記加速度知覚閾値と、上記相対速度を上記相対速度知覚閾値で割った値との積として算出する構成である。

この発明の一実施態様においては、自車速度を検出する自車速度検出手段と、車間距離を検出する車間距離検出手段とを備え、上記目標加速度算出手段は、上記追従走行状態判定手段により上記所定の追従走行状態であると判定され、かつ上記知覚可否判定手段により上記相対速度が上記相対速度知覚閾値以下でないと判定された場合、上記目標加速度を、予め設定した目標車間時間の逆数から、上記自車速度を上記車間距離で割った値を減算した値に比例する車間距離制御項と、上記相対速度を上記車間距離で割った値と自車速度との積に比例する相対速度制御項との和として算出する構成である。

この構成によれば、ドライバ自身の運転行動による追従走行パターンを追従走行制御ロジックにより忠実に反映した追従走行制御を実行することができる。このため、ドライバの感覚に合致した追従走行制御を実行することが可能になる。

この発明の一実施態様においては、先行車の接近状態をドライバに報知する報知手段を備えると共に、上記追従走行状態判定手段により上記所定の追従走行状態であると判定され、かつ上記知覚可否判定手段により上記相対速度が上記相対速度知覚閾値以下でないと判定された場合、先行車の接近状態において上記報知手段を作動させる報知制御手段を備えたものである。

この構成によれば、ドライバ自身の運転行動によって自車が先行車に接近した場合、その接近状態をドライバに報知することで、追従走行状態を維持できるようドライバを支援することができる。

この発明によれば、ドライバが気付かない先行車の挙動に対しても支援することによって、よりスムーズな追従走行を実現することができる追従走行制御方法及び追従走行制御装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る追従走行制御装置のシステム構成を示すブロック図。知覚特性マップを示す説明図。追従走行制御を示すフローチャート。本発明の実施形態に係る追従走行制御の制御例を説明するための説明図。本発明の実施形態に係る追従走行制御（第１制御モード）による支援がある場合とない場合との違いを説明するための説明図。本発明の他の実施形態に係る追従走行制御装置のシステム構成を示すブロック図。追従走行制御を示すフローチャート。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳述する。
図１は、本発明の実施形態に係る追従走行制御装置１のシステム構成を示すブロック図である。図１に示す本実施形態では、自車を先行車に対して自動的に追従走行させる制御システム（ＡＣＣ制御システム）を備えており、追従走行制御装置１は、自車速度Ｖ_ｓを検出するための車速センサ２と、先行車との車間距離Ｌを検出するレーダ３と、後述する車間時間ＴＨＷ_ｔｇｔ（車間時間＝車間距離／自車速度）を設定するための車間時間設定部４と、記憶部５と、制御部６と、該制御部６からの制御指令信号に基づいて駆動する動力系（駆動系及び制動系を含む）としてのエンジンスロットル７、ブレーキ装置８、及びトランスミッション９とを備えている。

レーダ３は、車両前方に向かってミリ波の電波を発射するミリ波レーダであり、車両前方の先行車（障害物）に反射して帰来する電波を受信することで、自車と先行車との車間距離Ｌを検出する。そして、検出した車間距離Ｌのデータを制御部６に出力する。

車間時間設定部４は、乗員の適宜の操作によって車間時間ＴＨＷ_ｔｇｔの設定を受付けるものであり、例えば、スイッチボタンやダイヤル、ディスプレイ装置のタッチパネル、専用のリモコン、または制御部６との通信が可能な携帯通信端末等により構成される。乗員は、例えば、ショート、…、ミドル、…、ロングといった段階に応じて予め用意された車間時間の中から希望するものを１つ選択して目標車間時間ＴＨＷ_ｔｇｔの設定を行う。

記憶部５は、例えば、ＲＯＭやハードディスク等の不揮発性メモリで構成され、追従走行制御装置１の制御を実行するための各種制御プログラムや、後述する知覚特性マップ等を記憶している。

図２は、記憶部５に記憶された知覚特性マップを示しており、この知覚特性マップでは、図２に示すように、車間距離Ｌと相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈとの関係が予め設定されている。相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈは、先行車との間に相対速度Ｖ_ｒが発生していることをドライバが知覚できる限界値のことであり、ドライバの知覚特性に基づいて予め定まる数値である。

図２に示す知覚特性マップは、実際に被験者を使って運転シミュレーションを行うことにより得られたものであり、本発明者は、鋭意研究の結果、車間距離Ｌと相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈとの関係は、ドライバの知覚特性に基づき、図２に示すように線形のグラフを描く近似式で表せるという知見を得た。下記（１）式は、車間距離Ｌと相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈとの関係を表す近似式である。

ここで、図２に示す知覚特性マップでは、車間距離Ｌの値が大きい程、相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈの値が大きくなっており、相対速度Ｖ_ｒの発生を知覚することができない知覚不能領域Ａ（図２にハッチングで示す領域）の面積が増大している。これにより、相対速度Ｖ_ｒに対するドライバの感度は、車間距離Ｌが大きくなる程鈍化する傾向があることが分かる。

制御部６は、上述した車速センサ２、レーダ３、車間時間設定部４、エンジンスロットル７、ブレーキ装置８、及びトランスミッション９と各種データや制御指令信号を入出力可能に接続され、相対速度算出部６１と、支援要否判定部６２と、制御モード判定部６３と、目標加速度算出部６４とを有する。この制御部６は、車速センサ２で検出された自車速度Ｖ_ｓと、レーダ３で検出された車間距離Ｌと、車間時間設定部４で設定された目標車間時間ＴＨＷ_ｔｇｔと、記憶部５に記憶された知覚特性マップとに基づいて、ドライバの追従走行を支援するための制御を実行するものである。

相対速度算出部６１は、レーダ３から車間距離Ｌのデータを入力可能としており、この車間距離Ｌを時間微分することで、先行車との相対速度Ｖ_ｒを算出する。

支援要否判定部６２は、相対速度算出部６１で算出した相対速度Ｖ_ｒが所定の閾値Ｖ_ｔｈ以下である場合、自車が先行車に追従している所定の追従走行状態であって、ドライバの追従走行を支援するための制御が必要な状態であると判定する。

制御モード判定部６３は、支援要否判定部６２によりドライバの追従走行を支援するための制御が必要な状態であると判定された場合、相対速度Ｖ_ｒが相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈ以下であるか否かに応じて、後述する第１、第２制御モードのいずれかを選択する。

ここで、制御モード判定部６３は、レーダ３で検出した車間距離Ｌに基づいて、これに対応する相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈを記憶部５に記憶された知覚特性マップから読み出して設定する。そして、この相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈと相対速度算出部６１で算出した相対速度Ｖ_ｒとを比較する。

目標加速度算出部６４は、第１、第２制御モードの選択に応じてそれぞれ異なる数式に基づき目標加速度を算出する。そして、この目標加速度に基づく制御指令信号を生成して、エンジンスロットル７、ブレーキ装置８、及びトランスミッション９を制御する。

第１制御モードは、制御モード判定部６３により相対速度Ｖ_ｒが相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈ以下であると判定された場合に実行される制御モードであり、この第１制御モードでは、目標加速度算出部６４が、相対速度算出部６１で算出した相対速度Ｖ_ｒの算出結果と、知覚特性マップのデータと、下記（２）式とに基づいて、目標加速度ａ_ｘを算出する。

上記（２）式において、ａ_ｘｔｈは、加速度知覚閾値であり、記憶部５に記憶されている。この加速度知覚閾値ａ_ｘｔｈは、加速度が発生していることをドライバが知覚できる限界値のことであり、ドライバの知覚特性に基づいて予め定まる数値である。ここで、加速度知覚閾値ａ_ｘｔｈに関する上記の数値範囲は、実際に被験者を使って運転シミュレーションを行うことにより得られたものである。

第１制御モードでは、上記（２）式により、目標加速度ａ_ｘが、加速度知覚閾値ａ_ｘｔｈと、相対速度Ｖ_ｒを相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈで割った値との積として算出される。この場合、相対速度Ｖ_ｒが相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈ以下であるため（Ｖ_ｒ＜Ｖ_ｒｔｈ）、算出される目標加速度ａ_ｘは、加速度知覚閾値ａ_ｘｔｈ以下に設定されることになる。

第２制御モードは、ＡＣＣ制御システムに基づく制御モードであり、制御モード判定部６３により相対速度Ｖ_ｒが相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈ以下でないと判定された場合に実行される。この第２制御モードでは、目標加速度算出部６４が、車速センサ２で検出した自車速度Ｖ_ｓのデータと、レーダ３で検出した車間距離Ｌのデータと、車間時間設定部４で設定した目標車間時間ＴＨＷ_ｔｇｔのデータと、相対速度算出部６１で算出した相対速度Ｖ_ｒの算出結果と、下記（３）式とに基づいて、目標加速度ａ_ｘ（ｔ＋Ｔ）を算出する。

上記（３）式においてＫ_１、Ｋ_２はゲインであり、記憶部５に記憶されている。

ところで、近年では、ドライバ自身の運転行動による追従走行パターンをモデル化して、これを追従走行制御ロジックに反映させることが提案されている。

具体的には、ドライバは、車間時間ＴＨＷが一定となるように先行車との車間距離Ｌを調節する習性があることが知られており、近年では、この習性を数式化した下記（４）式に基づいて目標加速度ａ_ｘ（ｔ＋Ｔ）を設定することが提案されている。

また、先行車の接近に対してドライバが車両を減速させるとき、先行車との相対速度Ｖ_ｒを車間距離Ｌで割った値と自車速度Ｖ_ｓとの積に比例するように減速度を調整する習性があることも知られており、近年では、この習性を数式化した下記（５）式に基づいて目標加速度（減速度）ａ_ｘ（ｔ＋Ｔ）を設定することも提案されている。

上記（３）式は、上記（４）式と上記（５）式とを組み合わせたものであり、第２制御モードでは、上記（３）式により、目標加速度ａ_ｘ（ｔ＋Ｔ）が、予め設定した目標車間時間ＴＨＷ_ｔｇｔの逆数から、自車速度Ｖ_ｓ（ｔ）を車間距離Ｌ（ｔ）で割った値（つまり、実際の車間時間の逆数）を減算した値に比例する第１の項（これを車間距離制御項という）と、先行車との相対速度Ｖ_ｒ（ｔ）を車間距離Ｌ（ｔ）で割った値と自車速度Ｖ_ｓ（ｔ）との積に比例する第２の項（これを相対速度制御項という）との和として設定される。

この場合、上記（４）式と上記（５）式とを組み合わせることで、上記（４）式のみ、または上記（５）式のみに基づいて目標加速度ａ_ｘ（ｔ＋Ｔ）を設定する場合に比べ、上記追従走行パターンを追従走行制御ロジックにより忠実に反映することができる。このため、ドライバの感覚に合致した追従走行制御を実行することが可能になる。

ところで、上記（３）式に基づく目標加速度ａ_ｘ（ｔ＋Ｔ）の設定では、上記車間距離制御項のゲインＫ_１と上記相対速度制御項のゲインＫ_２との比が、１：５〜１０に設定される。これは、ドライバが車間時間の変化よりも相対速度の変化をより敏感に認識するという習性に基づくものであり、ゲインＫ_２を相対的に大きく設定して上記相対速度制御項に重み付けをし、相対速度を優先的に制御することで、ドライバに安心感を与えることが可能になる。

次に、図３に示すフローチャートとともに、本実施形態に係る追従走行制御について説明する。
先ず、制御部６が、車速センサ２、レーダ３、車間時間設定部４から、それぞれ自車速度Ｖ_ｓ、車間距離Ｌ、目標車間時間ＴＨＷ_ｔｇｔのデータを取得するとともに、相対速度算出部６１から相対速度Ｖ_ｒの算出結果に関するデータを取得する（ステップＳ３１）。

次に、制御部６の支援要否判定部６２が、記憶部５から閾値Ｖ_ｔｈを読み出して、相対速度算出部６１で算出した相対速度Ｖ_ｒと閾値Ｖ_ｔｈとを比較する（ステップＳ３２）。ここで、相対速度Ｖ_ｒが閾値Ｖ_ｔｈ以下でなければ（ステップＳ３２：ＮＯ）、処理を終了し、相対速度Ｖ_ｒが閾値Ｖ_ｔｈ以下であれば（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、支援要否判定部６２は、自車が所定の追従走行状態であって、ドライバの追従走行を支援するための制御が必要な状態であると判定し、ステップＳ３３に移行する。

ステップＳ３３では、制御モード判定部６３が、記憶部５に記憶された知覚特性マップに基づいて設定した相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈと相対速度Ｖ_ｒとを比較する。ここで、相対速度Ｖ_ｒが相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈ以下であれば（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、制御モード判定部６３は、制御モードとして第１制御モードを選択し、目標加速度算出部６４は、上記（２）式に基づいて目標加速度ａ_ｘを算出する（ステップＳ３４）。一方、相対速度Ｖ_ｒが相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈ以下でなければ（ステップＳ３３：ＮＯ）、制御モード判定部６３は、制御モードとして第２制御モードを選択し、目標加速度算出部６４は、上記（３）式に基づいて目標加速度ａ_ｘ（ｔ＋Ｔ）を算出する（ステップＳ３５）。

次に、図４、図５をさらに参照して、本実施形態に係る追従走行制御（第１制御モード）の制御例を説明する。
図４は、本実施形態に係る追従走行制御の制御例を説明するための説明図であり、複数台の車両Ｃ１〜Ｃ７がサグ部を走行している場面を示している。

図４の場合、先頭車両Ｃ１では、上り坂の走行中にドライバが自車の速度低下に気付くことで加速が開始され、先頭から２台目（以下、単にｎ台目という）の車両Ｃ２では、下り坂から上り坂への緩やかな変化によって、ドライバが気付かないうちに速度低下した状態になる。

このとき、車両Ｃ２の後続車である車両Ｃ３では、先行車である車両Ｃ２の速度低下により車間距離が縮まるため、ドライバがブレーキ操作を行う。そして、車両Ｃ２の後続車である車両Ｃ４、Ｃ５では、先行車である車両Ｃ３、Ｃ４のブレーキ操作により車間距離が縮まるため、車両Ｃ２と同様、ドライバがブレーキ操作を行う。

ここで、図５をさらに参照して、車両Ｃ２（先行車）、車両Ｃ３（自車）の挙動について説明する。図５は、本実施形態に係る追従走行制御（第１制御モード）による支援がある場合とない場合との違いを説明するための説明図であり、図５（ａ）は、加減速度の時間変化、図５（ｂ）は、車速の時間変化、図５（ｃ）は、車間距離の時間変化をそれぞれ示している。

図５では、車両Ｃ２の速度低下時（相対速度発生時）における車両Ｃ２、Ｃ３間の相対速度Ｖ_ｒ、車間距離Ｌは、それぞれ約０．４５（ｍ／ｓ）、３７（ｍ）となっている。この場合、相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈは、知覚特性マップ及び上記（１）式から約１．００（ｍ／ｓ）（＝３．６（ｋｍ／ｈ）×１０００／３６００）と推定されることから、相対速度Ｖ_ｒが相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈ以下であると考えることができる。つまり、車両Ｃ３のドライバが車両Ｃ２の速度低下を知覚できない状態であると考えることができる。

従って、図５の場合、車両Ｃ３に対して第１制御モードによる支援がなければ、車両Ｃ３では、ドライバが車両Ｃ２の速度低下に気付くことができないため、車間距離Ｌが縮まっていることに気付いてから慌ててブレーキ操作を行うことになる。このため、図５（ａ）〜（ｃ）の左側では、車両Ｃ２の速度低下後において、加減速度、自車速度Ｖ_ｓ、及び車間距離Ｌの数値が激しく変動しており、追従走行がスムーズに行われていない状態となっている。

一方、車両Ｃ３に対して第１制御モードによる支援がある場合には、ドライバが車両Ｃ２の速度低下に気付く前に、図３のステップＳ３４の処理により、加速度知覚閾値ａ_ｘｔｈ以下の目標加速度ａ_ｘで減速制御が実行される。このため、図５（ａ）の右側では、ドライバ要求に起因する加減速度の変動が激しくなる前に、加速度知覚閾値ａ_ｘｔｈ以下の出力（約０．０４（ｍ／ｓ^２））で減速制御が実行されている。これにより、図５（ａ）〜（ｃ）の右側では、車両Ｃ２の速度低下後における加減速度、自車速度Ｖ_ｓ、及び車間距離Ｌの数値変動が大幅に抑制されており、追従走行がスムーズに行われている。

以上に示したように、本実施形態の追従走行制御装置１は、自車が先行車に追従している所定の追従走行状態であるか否かを判定する支援要否判定部６２（追従走行状態判定手段）と、先行車との相対速度Ｖ_ｒを算出する相対速度算出部６１（相対速度検出手段）と、該相対速度算出部６１で算出した相対速度Ｖ_ｒが、ドライバの知覚特性に基づき予め定まる相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈ以下であるか否かを判定する制御モード判定部６３（知覚可否判定手段）とを備えると共に、支援要否判定部６２により上記所定の追従走行状態であると判定され、かつ制御モード判定部６３により相対速度Ｖ_ｒが相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈ以下であると判定された場合、自車が先行車に追従するための目標加速度ａ_ｘを、ドライバの知覚特性に基づき予め定まる加速度知覚閾値ａ_ｘｔｈ以下に設定する目標加速度算出部６４（目標加速度算出手段）を備えている。

上述した追従走行制御装置１によれば、ドライバが気付くことができない相対速度Ｖ_ｒで先行車が接近または離反した場合には、ドライバが気付くことができないレベルで加減速制御して、車間距離Ｌを保持することになる。この場合、ドライバが気付いたときには思った以上に車間距離Ｌが変化していて、それ故不要な加減速操作を行うといった事態を回避することができる。つまり、ドライバが気付かない先行車の挙動に対しても支援することによって、よりスムーズな追従走行を実現することができる。

また、ドライバが気付くことができないレベルで加減速制御することで、追従走行制御装置１が余計に介入している煩わしさを軽減することができる。これにより、ドライバは、自身の運転行動によってスムーズな追従走行ができていると感じることができ、自身の運転が上手になったと感じることができる。このため、ドライバの快適性を向上させることができる。また、不要な加減速操作を軽減することで、車両の燃費向上を図れるという効果も得られる。

また、本実施形態の追従走行制御装置１では、車間距離Ｌを検出するレーダ３（車間距離検出手段）と、ドライバの知覚特性に基づき予め定まる相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈと車間距離Ｌとの関係を示す知覚特性マップを記憶した記憶部５とを備え、制御モード判定部６３は、相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈを、記憶部５に記憶した上記知覚特性マップ、及びレーダ３で検出した車間距離Ｌに基づいて設定すると共に、目標加速度算出部６４は、支援要否判定部６２により上記所定の追従走行状態であると判定され、かつ制御モード判定部６３により相対速度Ｖ_ｒが相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈ以下であると判定された場合、目標加速度ａ_ｘを、加速度知覚閾値ａ_ｘｔｈと、Ｖ_ｒ相対速度を相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈで割った値との積として算出する。

上述した追従走行制御装置１によれば、先行車との車間距離Ｌに応じて相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈを設定することにより、ドライバの知覚特性に基づく支援を精度よく行うことができる。また、相対速度Ｖ_ｒを相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈで割った値は１以下となる。このため、目標加速度ａ_ｘを、加速度知覚閾値ａ_ｘｔｈと、相対速度Ｖ_ｒを相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈで割った値との積として算出することで、目標加速度ａ_ｘを、確実に加速度知覚閾値ａ_ｘｔｈ以下の数値とすることができる。

また、本実施形態の追従走行制御装置１では、自車速度Ｖ_ｓを検出する車速センサ２（自車速度検出手段）と、車間距離Ｌを検出するレーダ３（車間距離検出手段）とを備え、目標加速度算出部６４は、支援要否判定部６２により上記所定の追従走行状態であると判定され、かつ制御モード判定部６３により相対速度Ｖ_ｒが相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈ以下でないと判定された場合、目標加速度ａ_ｘ（ｔ＋Ｔ）を、予め設定した目標車間時間ＴＨＷ_ｔｇｔの逆数から、自車速度Ｖ_ｓを車間距離Ｌで割った値を減算した値に比例する車間距離制御項と、相対速度Ｖ_ｒを車間距離Ｌで割った値と自車速度Ｖ_ｓとの積に比例する相対速度制御項との和として算出する。

上述した追従走行制御装置１によれば、ドライバ自身の運転行動による追従走行パターンを追従走行制御ロジックにより忠実に反映した追従走行制御を実行することができる。このため、ドライバの感覚に合致した追従走行制御を実行することが可能になる。

また、本実施形態の追従走行制御方法では、自車が先行車に追従している所定の追従走行状態において、先行車との相対速度Ｖ_ｒが、ドライバの知覚特性に基づき予め定まる相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈ以下である場合、自車が先行車に追従するための目標加速度ａ_ｘを、ドライバの知覚特性に基づき予め定まる加速度知覚閾値ａ_ｘｔｈ以下に設定する。

上述した追従走行制御方法によれば、ドライバが気付くことができない相対速度Ｖｒで先行車が接近または離反した場合には、ドライバが気付くことができないレベルで加減速制御して、車間距離Ｌを保持することになる。この場合、ドライバが気付いたときには思った以上に車間距離Ｌが変化していて、それ故不要な加減速操作を行うといった事態を回避することができる。つまり、ドライバが気付かない先行車の挙動に対しても支援することによって、よりスムーズな追従走行を実現することができる。

また、本実施形態の追従走行制御方法では、相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈを、ドライバの知覚特性に基づき予め定まる相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈと車間距離Ｌとの関係、及びレーダ３（車間距離検出手段）で検出した車間距離Ｌに基づいて設定し、目標加速度ａ_ｘを、加速度知覚閾値ａ_ｘｔｈと、相対速度Ｖ_ｒを相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈで割った値との積として算出する。

上述した追従走行制御方法によれば、先行車との車間距離Ｌに応じて相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈを設定することにより、ドライバの知覚特性に基づく支援を精度よく行うことができる。また、相対速度Ｖ_ｒを相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈで割った値は１以下となるため、目標加速度ａ_ｘを、上述したように加速度知覚閾値ａ_ｘｔｈと、相対速度Ｖ_ｒを相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈで割った値との積として算出することで、目標加速度ａ_ｘを、確実に加速度知覚閾値ａ_ｘｔｈ以下の数値とすることができる。

なお、上述した実施形態では、車間時間設定部４を乗員が操作することにより、予め用意された車間時間の中から希望するものを１つ選択して目標車間時間ＴＨＷ_ｔｇｔの設定を行うこととしたが、本発明が必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、地図情報、現在地情報、簡易的な経路誘導情報等の付加的な運転支援情報を提供するナビゲーション装置からの情報や、車外から送信される気象情報等に基づいて、適切な目標車間時間ＴＨＷ_ｔｇｔを自動的に設定、または既に設定した目標車間時間ＴＨＷ_ｔｇｔを微調整するようにしてもよい。

図６は、本発明の他の実施形態に係る追従走行制御装置１のシステム構成を示すブロック図である。図６に示す本実施形態は、ドライバ自身の運転行動による追従走行を支援するものであり、追従走行制御装置１は、車速センサ２、車間時間設定部４に代わって、アクセル開度センサ１０、ブレーキセンサ１１、タイマ部１２を備えると共に、制御部６の制御対象として新たに報知部１３を備えている。また、制御部６は、相対速度算出部６１、支援要否判定部６２、制御モード判定部６３、目標加速度算出部６４に加え、報知制御部６５を有している。なお、図６において、上述した先の実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態では、支援要否判定部６２が、レーダ３から車間距離Ｌのデータを入力可能としている。また、支援要否判定部６２は、アクセル操作情報として、アクセル開度センサ１０からアクセル開度のデータを入力可能としている。支援要否判定部６２は、相対速度Ｖ_ｒが閾値Ｖ_ｔｈ以下で、かつ車間距離Ｌが記憶部５に記憶された所定の目標車間距離Ｌ_ｔｇｔ付近であり、さらにアクセル開度が略一定である場合、自車が先行車に追従している所定の追従走行状態であると判定する。そして、支援要否判定部６２は、所定の追従走行状態において先行車が接近した場合、ドライバの追従走行を支援するための制御が必要な状態であると判定する。

制御モード判定部６３は、支援要否判定部６２によりドライバの追従走行を支援するための制御が必要な状態であると判定された場合、相対速度Ｖ_ｒが相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈ以下であるか否かに応じて、先の実施形態と同様の第１制御モード、または後述する第２制御モードのいずれかを選択する。

第２制御モードは、制御モード判定部６３により相対速度Ｖ_ｒが相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈ以下でないと判定された場合に実行される制御モードであり、この第２制御モードでは、先行車の接近状態において報知制御部６５が報知部１３を作動させる。

報知部１３は、例えば、ランプやブザー等により構成され、先行車の接近状態を光や音によってドライバに報知するものである。

次に、図７に示すフローチャートとともに、本実施形態に係る追従走行制御について説明する。
先ず、制御部６が、レーダ３、アクセル開度センサ１０、ブレーキセンサ１１から、それぞれ車間距離Ｌ、アクセル開度、ブレーキ踏込み量のデータを取得するとともに、相対速度算出部６１から相対速度Ｖ_ｒの算出結果に関するデータを取得する（ステップＳ７１）。

次に、制御部６の支援要否判定部６２が、所定の追従走行状態であるか否かを判定する（ステップＳ７２）。ステップＳ７２では、支援要否判定部６２が、記憶部５から閾値Ｖ_ｔｈを読み出して、相対速度算出部６１で算出した相対速度Ｖ_ｒと閾値Ｖ_ｔｈとを比較すると共に、記憶部５から目標車間距離Ｌ_ｔｇｔを読み出して、目標車間距離Ｌ_ｔｇｔと車間距離Ｌとを比較する。また、支援要否判定部６２は、アクセル開度センサ１０から入力されるアクセル開度のデータに基づき、アクセル開度の変化の有無を判定する。

支援要否判定部６２は、相対速度Ｖ_ｒが閾値Ｖ_ｔｈ以下で、かつ車間距離Ｌが所定の目標車間距離Ｌ_ｔｇｔ付近であり、さらにアクセル開度が略一定である場合、自車が所定の追従走行状態であると判定する。

ここで、所定の追従走行状態でないと判定すれば（ステップＳ７２：ＮＯ）、処理を終了し、所定の追従走行状態であると判定すれば（ステップＳ７２：ＹＥＳ）、ステップＳ７３に移行する。

ステップＳ７３では、支援要否判定部６２が、レーダ３から入力される車間距離Ｌのデータに基づき、先行車が接近しているか否かを判定する。ここで、先行車が接近していないと判定すれば（ステップＳ７３：ＮＯ）、処理を終了し、先行車が接近していると判定すれば（ステップＳ７３：ＹＥＳ）、ドライバの追従走行を支援するための制御が必要な状態であると判定し、ステップＳ７４に移行する。

ステップＳ７４では、制御モード判定部６３が、ステップＳ３３と同様の処理を実行し、相対速度Ｖ_ｒが相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈ以下であれば（ステップＳ７４：ＹＥＳ）、制御モード判定部６３は、制御モードとして第１制御モードを選択し、ステップＳ３４と同様の処理を実行する（ステップＳ７５）。一方、相対速度Ｖ_ｒが相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈ以下でなければ（ステップＳ７４：ＮＯ）、制御モード判定部６３は、制御モードとして第２制御モードを選択し、ステップＳ７６に移行する。

ステップＳ７６では、報知制御部６５が、ブレーキセンサ１１から入力されるブレーキ踏込み量のデータに基づき、ドライバの減速要求によって自車が減速をしているか否かを判定する。ここで、自車が減速をしていると判定すれば（ステップＳ７６：ＹＥＳ）、処理を終了し、自車が減速をしていないと判定すれば（ステップＳ７６：ＮＯ）、ステップＳ７７に移行する。

ステップＳ７７では、報知制御部６５が、タイマ部１２を作動させる。そして、自車が減速をしていない状態が所定時間Ｔ_ｔｈ以上継続するか否かを判定する。ここで、自車が減速をしていない状態が所定時間Ｔ_ｔｈまでに途切れた場合には（ステップＳ７７：ＮＯ）、処理を終了し、自車が減速をしていない状態が所定時間Ｔ_ｔｈ継続すれば（ステップＳ７７：ＹＥＳ）、先行車の接近状態であると判定し、ステップＳ７８に移行する。ステップＳ７８では、報知制御部６５が報知部１３に所定の制御指令信号を出力してこれを作動させる。

以上に示したように、本実施形態の追従走行制御装置１は、先行車の接近状態をドライバに報知する報知部１３（報知手段）を備えると共に、支援要否判定部６２により上記所定の追従走行状態であると判定され、かつ制御モード判定部６３により相対速度Ｖ_ｒが相対速度知覚閾値Ｖ_ｒｔｈ以下でないと判定された場合、先行車の接近状態において報知部１３を作動させる報知制御部６５（報知制御手段）を備えている。

上述した追従走行制御装置１によれば、ドライバ自身の運転行動によって自車が先行車に接近した場合、その接近状態をドライバに報知することで、追従走行状態を維持できるようドライバを支援することができる。

なお、上述した各実施形態では、自車がエンジン搭載の車両であることを前提として説明したが、自車が電気自動車である場合にも本発明を適用することができる。この場合、エンジン（エンジンスロットル７）に代えて、モータ、インバータが備えられ、制御部は上記インバータに対して周波数指令値、電流・電圧指令値等に関連する制御指令信号を生成、出力する構成となる。

この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の車間距離検出手段は、レーダ３に対応し、
以下同様に、
追従走行状態判定手段は、支援要否判定部６２に対応し、
相対速度算出手段は、相対速度算出部６１に対応し、
知覚可否判定手段は、制御モード判定部６３に対応し、
目標加速度算出手段は、目標加速度算出部６４に対応し、
自車速度検出手段は、車速センサ２に対応し、
報知手段は、報知部１３に対応し、
報知制御手段は、報知制御部６５に対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。

１…追従走行制御装置
２…車速センサ
３…レーダ
５…記憶部
１３…報知部
６１…相対速度算出部
６２…支援要否判定部
６３…制御モード判定部
６４…目標加速度算出部
６５…報知制御部

Claims

自車が先行車に追従している所定の追従走行状態において、先行車との相対速度が、ドライバの知覚特性に基づき予め定まる相対速度知覚閾値以下である場合、自車が先行車に追従するための目標加速度を、ドライバの知覚特性に基づき予め定まる加速度知覚閾値以下に設定する
追従走行制御方法。
上記相対速度知覚閾値を、ドライバの知覚特性に基づき予め定まる上記相対速度知覚閾値と車間距離との関係、及び車間距離検出手段で検出した車間距離に基づいて設定し、
上記目標加速度を、上記加速度知覚閾値と、上記相対速度を上記相対速度知覚閾値で割った値との積として算出する
請求項１記載の追従走行制御方法。
自車が先行車に追従している所定の追従走行状態であるか否かを判定する追従走行状態判定手段と、
先行車との相対速度を検出する相対速度検出手段と、
該相対速度検出手段で検出した相対速度が、ドライバの知覚特性に基づき予め定まる相対速度知覚閾値以下であるか否かを判定する知覚可否判定手段とを備えると共に、
上記追従走行状態判定手段により上記所定の追従走行状態であると判定され、かつ上記知覚可否判定手段により上記相対速度が上記相対速度知覚閾値以下であると判定された場合、自車が先行車に追従するための目標加速度を、ドライバの知覚特性に基づき予め定まる加速度知覚閾値以下に設定する目標加速度算出手段を備えた
追従走行制御装置。
車間距離を検出する車間距離検出手段と、
ドライバの知覚特性に基づき予め定まる上記相対速度知覚閾値と上記車間距離との関係を示す知覚特性マップを記憶した記憶手段とを備え、
上記知覚可否判定手段は、上記相対速度知覚閾値を、上記記憶手段に記憶した上記知覚特性マップ、及び上記車間距離検出手段で検出した上記車間距離に基づいて設定すると共に、
上記目標加速度算出手段は、上記追従走行状態判定手段により上記所定の追従走行状態であると判定され、かつ上記知覚可否判定手段により上記相対速度が上記相対速度知覚閾値以下であると判定された場合、上記目標加速度を、上記加速度知覚閾値と、上記相対速度を上記相対速度知覚閾値で割った値との積として算出する構成である
請求項３記載の追従走行制御装置。
自車速度を検出する自車速度検出手段と、
車間距離を検出する車間距離検出手段とを備え、
上記目標加速度算出手段は、上記追従走行状態判定手段により上記所定の追従走行状態であると判定され、かつ上記知覚可否判定手段により上記相対速度が上記相対速度知覚閾値以下でないと判定された場合、上記目標加速度を、予め設定した目標車間時間の逆数から、上記自車速度を上記車間距離で割った値を減算した値に比例する車間距離制御項と、上記相対速度を上記車間距離で割った値と上記自車速度との積に比例する相対速度制御項との和として算出する構成である
請求項３記載の追従走行制御装置。
先行車の接近状態をドライバに報知する報知手段を備えると共に、
上記追従走行状態判定手段により上記所定の追従走行状態であると判定され、かつ上記知覚可否判定手段により上記相対速度が上記相対速度知覚閾値以下でないと判定された場合、先行車の接近状態において上記報知手段を作動させる報知制御手段を備えた
請求項３記載の追従走行制御装置。