JP2018039435A - 車間距離制御方法と車間距離制御装置 - Google Patents
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Description
自車の加速度を、加速度制限値により制限する。
実施例1における車間距離制御方法と車間距離制御装置は、基本制御として、自車と先行車との車間距離が目標車頭時間になるように自車の自動的な加減速制御を実行する車間距離制御車両に適用したものである。以下、実施例1の構成を、「全体システム構成」、「目標加速度制御処理構成」に分けて説明する。
図1は、実施例1の車間距離制御方法と車間距離制御装置が適用された車間距離制御システムを示す。以下、図1に基づいて全体システム構成を説明する。
Thw=(D−Dmin)/Vo …(1)
但し、D:車間距離、Dmin:最低車間距離、Vo:自車車速である。
即ち、車頭時間Thwとは、先行車がある地点を通過したとき、先行車の通過地点から最低車間距離を差し引いた位置まで自車が到達するのに要する時間である。そして、目標車頭時間Thw*は、定常状態目標加速度A* ACCを計算するとき予め設定した一定値により与えられる。
図2は、実施例1のコントローラ2にて実行される目標加速度制御処理流れを示す。以下、目標加速度制御処理構成をあらわす図2の各ステップについて説明する。
実施例1の作用を、「目標加速度制御処理作用」、「加速度制限値の計算作用」、「先行車が発進/停車を繰り返すときの車間距離制御作用」、「車間距離制御の特徴作用」に分けて説明する。
以下、図2に示すフローチャートに基づいて目標加速度制御処理の流れを説明する。
先ず、自車と先行車が車間距離を保って定常走行を継続しているような定常走行状態であって、A* ACC≦A* TCCであるときは、図2フローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS6へと進む流れが繰り返される。ステップS6では、定常状態目標加速度A* ACCが、最終的な目標加速度A*として決定される。
以下、図3及び図4に基づいて、加速度制限値A* TCCがどのように計算されるかの計算作用を説明する。
以下、図5及び図6に基づいて先行車が発進/停車を繰り返すときの車間距離制御作用を説明する。
先ず、先行車が車速を維持したままの等速運動により走行すると仮定し、自車が先行車に衝突するまでに要する衝突時間が閾値以下となる自車の加速度制限値を計算し、自車の加速度を加速度制限値により制限するものを比較例とする。
実施例1では、車間距離制御方法において、先行車が減速運動をすると仮定した上で、自車が先行車に衝突するまでに要する衝突時間が閾値E以下となる自車の加速度制限値A* TCCを計算する。自車の加速度を、加速度制限値A* TCCにより制限する。
即ち、先行車が減速運動をすると仮定したことで、先行車が加速から減速に転じるとき、先行車が等速運動をすると仮定する場合に比べ、自車が減速を開始するタイミングが早期になる。このため、先行車が減速すると早期に自車が減速を開始することで、先行車との車間距離が保たれ、先行車へ衝突するまでの時間的余裕が確保される。従って、先行車が加速から減速に転じるとき、ドライバーに与える恐怖感を低減することができる。
即ち、先行車が発進から減速して停止するときは、先行車の挙動が精度良く予測されることになり、精度の良い先行車の減速運動予測に基づいた加速度制限値A* TCCが計算され、自車の加速度が、計算された加速度制限値A* TCCにより制限される。従って、先行車が発進から減速して停止するとき、自車加速度が先行車の減速に追従するように緩やか勾配にて低下することで、ドライバーに与える違和感を低減することができる。
即ち、加速度制限値A* TCCを計算するとき、自車が様々な加減速度により走行すると仮定し、加速度目標値A_refに対する衝突までの時間関数f(A_ref)を求めることで、簡単に閾値Eとの交点Fにより加速度制限値A* TCCが計算される。従って、より少ない計算量で衝突時間が閾値E以下となる最大の加速度である加速度制限値A* TCCを計算することができる。
即ち、自車車速Voが高車速であるほど、高車速ほどドライバーは恐怖感を持ちやすい。このため、先行車までの衝突時間の閾値Eを、自車車速Voが高車速であるほど長い時間による値に設定することで、自車車速Voが高車速のとき、衝突するまでの余裕時間を持たせるように、先行車との車間距離を十分に確保するようにしている。従って、先行車が加速から減速に転じるとき、自車車速Voの高低にかかわらず、先行車との車間距離を適正に保つことができる。
即ち、先行車の定速走行シーンや先行車の加速走行シーンや先行車の緩減速走行シーンにおいは、定常状態目標加速度A* ACCが選択される。一方、先行車の急減速走行シーンや先行車の加速から減速へ転じる走行シーンにおいては、加速度制限値A* TCCが選択される。従って、加速から減速へ転じる走行シーンを含み先行車のあらゆる走行シーンにおいて、自車と先行車との車間距離を適正に保つ車間距離制御を実行することができる。
実施例1における車間距離制御方法と車間距離制御装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。
先行車が減速運動をすると仮定した上で、自車が先行車に衝突するまでに要する衝突時間が閾値E以下となる自車の加速度制限値A* TCCを計算する。
自車の加速度を、加速度制限値A* TCCにより制限する(図2)。
このため、先行車が加速から減速に転じるとき、ドライバーに与える恐怖感を低減する車間距離制御方法を提供することができる。
このため、(1)の効果に加え、先行車が発進から減速して停止するとき、自車加速度が先行車の減速に追従するように緩やか勾配にて低下することで、ドライバーに与える違和感を低減することができる。
このため、(2)の効果に加え、より少ない計算量で衝突時間が閾値E以下となる最大の加速度である加速度制限値A* TCCを計算することができる。
このため、(1)〜(3)の効果に加え、先行車が加速から減速に転じるとき、自車車速Voの高低にかかわらず、先行車との車間距離を適正に保つことができる。
自車の加速度を制限するとき、自車の最終的な目標加速度A*として、定常状態目標加速度A* ACCと加速度制限値A* TCCのうち、小さい値を選択する(図2)。
このため、(1)〜(4)の効果に加え、加速から減速へ転じる走行シーンを含み先行車のあらゆる走行シーンにおいて、自車と先行車との車間距離を適正に保つ車間距離制御を実行することができる。
この車間距離制御装置において、コントローラ2は、
先行車が減速運動をすると仮定した上で、自車が先行車に衝突するまでに要する衝突時間が閾値以下となる自車の加速度制限値A* TCCを計算する。
自車の加速度を、加速度制限値A* TCCにより制限する(図2)。
このため、先行車が加速から減速に転じるとき、ドライバーに与える恐怖感を低減する車間距離制御装置を提供することができる。
実施例2における車間距離制御方法と車間距離制御装置は、実施例1と同様に、車間距離制御車両に適用したものである。以下、実施例2の「全体システム構成」を説明する。なお、「目標加速度制御処理構成」については、実施例1の図2と同様であるので図示、並びに説明を省略する。
図7は、実施例2の車間距離制御方法と車間距離制御装置が適用された車間距離制御システムを示す。以下、図7に基づいて全体システム構成を説明する。
実施例2では、加速度制限値A* TCCを計算するとき、先行車の車速と自車の車速の何れもマイナス車速を許容して先行車の位置と自車の位置を計算する。
即ち、この加速度制限値計算部22’では、負の車速を許容することで、自車と先行車は共に2次関数の位置プロファイルとなるため、車間距離Dも2次関数となる。そして、自車車速Vo、車間距離D、相対速度VRのみから予測計算を行い、車間距離Dが負とならないような相対加速度による加速度制限値A* TCCを導出することで、簡略化した演算になる。このように、自車と先行車の位置計算において、マイナス車速(=後退)を許容することで、自車と先行車の位置プロファイルが単純な2次関数となるため、計算が容易になる。なお、他の作用は、実施例1と同様であるので、説明を省略する。
実施例2における車間距離制御方法と車間距離制御装置にあっては、下記の効果が得られる。
このため、上記(1),(2),(4),(5),(6)の効果に加え、マイナス車速を許容することで自車と先行車の位置プロファイルが単純な2次関数となり、自車と先行車の位置計算を簡略化することができる。
2 コントローラ
21 定常状態目標加速度計算部
22,22’ 加速度制限値計算部
23 加速度選択部
24 ダイナミックリミッタ
3 アクチュエータ
Claims (7)
- 先行車と自車との車間距離を制御する車間距離制御方法において、
先行車が減速運動をすると仮定した上で、自車が先行車に衝突するまでに要する衝突時間が閾値以下となる自車の加速度制限値を計算し、
自車の加速度を、前記加速度制限値により制限する
ことを特徴とする車間距離制御方法。 - 請求項1に記載された車間距離制御方法において、
前記加速度制限値を計算するとき、計算開始時点から先行車が一定減速度で減速して停車すると仮定し、自車が先行車に衝突するまでに要する衝突時間を計算する
ことを特徴とする車間距離制御方法。 - 請求項2に記載された車間距離制御方法において、
前記加速度制限値を計算するとき、自車が様々な加減速度により走行すると仮定し、加速度目標値に対する衝突までの時間関数を求め、前記時間関数と前記衝突時間の閾値との交点を、自車加速度として許容する前記加速度制限値とする
ことを特徴とする車間距離制御方法。 - 請求項1から請求項3までの何れか一項に記載された車間距離制御方法において、
前記加速度制限値を計算するとき、先行車までの衝突時間の閾値を、自車車速が高車速であるほど長い時間による値に設定する
ことを特徴とする車間距離制御方法。 - 請求項1から請求項4までの何れか一項に記載された車間距離制御方法において、
自車と先行車との車頭時間を一定にする制御により定常状態目標加速度を計算し、
前記自車の加速度を制限するとき、自車の最終的な目標加速度として、前記定常状態目標加速度と前記加速度制限値のうち、小さい値を選択する
ことを特徴とする車間距離制御方法。 - 請求項1,2,4,5の何れか一項に記載された車間距離制御方法において、
前記加速度制限値を計算するとき、先行車の車速と自車の車速の何れもマイナス車速を許容して先行車の位置と自車の位置を計算する
ことを特徴とする車間距離制御方法。 - 先行車と自車との車間距離を制御するコントローラを備える車間距離制御装置において、
前記コントローラは、
先行車が減速運動をすると仮定した上で、自車が先行車に衝突するまでに要する衝突時間が閾値以下となる自車の加速度制限値を計算し、
自車の加速度を、前記加速度制限値により制限する
ことを特徴とする車間距離制御装置。
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