JP3791307B2 - 車両用追従走行制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、自車両前方の追従制御対象車両に追従して走行制御を行うようにした車両用追従走行制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の車両用追従走行制御装置としては、例えば特開平6−320983号公報に記載されたものがある。この従来例には、追従走行制御中に、見通しの悪いコーナー通過時や、上り坂の頂上等を走行することにより、車間距離センサで先行車を見失った場合に、その直前の追従走行モードで加速中であったときには見失ったときの車速で所定時間内で定速走行し、減速中であったはときにはそのときの減速度で所定時間内で減速駆動し、所定時間が経過しても車間距離センサが先行車を検出できないときに先行車が存在しないと判断して、運転者が予めセットスイッチで設定した設定車速まで一定の加速度で自車両を加速するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の車両用追従走行制御装置にあっては、車間距離センサで先行車を見失ったときに、その直前の追従走行モードで加速中であったときには加速を中止して、見失ったときの車速で所定時間定速走行を行い、先行車を見失った状態が所定時間以上継続すると、先行車が存在しないものと判断して、設定車速まで加速するようにしているので、急激な設定車速への加速を回避して安定した追従走行を確保することができるものであるが、車間距離センサで先行車を見失って先行車非検出状態となったときには、加速が中止されてしまい、運転者が加速不足と感じてしまうという未解決の課題がある。
【0004】
特に、車間距離センサとして、一般に有限検知域のレーダを使用するので、先行車の検知域が有限であるため、先行車が加速して車間距離センサの検知域外となって、先行車が遠ざかっていることが運転者に認識されている場合や先行車が車線変更するか又は自車両が車線変更することにより、先行車を検知することができない状態となった場合でも加速が中止されてしまい、運転者に違和感を与えるという未解決の課題がある。
【0005】
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、車間距離検出手段で先行車を見失ったときに、自車両の加速の増加量を制限することにより、加速状態を継続して運転者に違和感を与えることを防止することができる車両用追従走行制御装置を提供することを目的としている。
また、本発明は、車間距離検出手段で先行車を見失ったときに、自車速に応じて自車両の加速を制限することにより、自車速が低車速域となる市街地走行と高速道路での走行とで、制御態様を変更することにより、運転者に違和感を与えることを防止することができる車両用追従走行制御装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に係る車両用追従走行制御装置は、自車両の車速を検出する車速検出手段と、自車両前方の追従制御対象車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、該目標車間距離設定手段で設定した目標車間距離と前記車間距離検出手段で検出した車間距離との車間距離偏差を小さくするように自車両の駆動力及び制動力の何れかを制御する動力制御手段とを備えた車両用追従走行制御装置において、前記車間距離検出手段で追従制御対象車両を見失った状態となったことを検出する先行車非検出状態検出手段と、前記動力制御手段に設けた前記先行車非検出状態検出手段で先行車非検出状態を検出したときに、自車速の増加を制限する規定値を設定する制限規定値設定手段と、該制限規定値設定手段で設定された規定値に自車速の増加量を制限する自車速増加量制限手段とを備え、前記制限規定値設定手段は、車速検出手段で検出した自車速に基づいて前記規定値を設定するように構成され、自車速が所定値未満であるときに自車速の低下に応じて増加する減速度規定値を設定し、自車速が所定値以上であるときに自車速の増加に応じて増加する加速度規定値を設定するように構成されていることを特徴としている。
【0007】
この請求項1に係る発明では、先行車非検出状態検出手段で、車間距離検出手段で追従制御対象車両を見失ったことを検出したときに、制限規制値設定手段で自車速の増加を許容しながらその増加量を制限する規定値を設定し、この規定値に基づいて加速度増加量制限手段で自車速の増加量を抑制することにより、自車速を緩勾配で増加させる。
また、制限規定値設定手段で、規定値を自車速に基づいて設定することにより、市街地等を走行する低車速域と、高速道路等を走行する高車速域とで異なる制御態様とすることができ、走行状態に応じて制限規定値を設定することができる。
さらに、自車速が所定値未満の低車速域では、市街地における曲率半径の小さいコーナーを走行することを考慮して加速を制限して減速状態とする減速度規定値を設定し、所定値以上であるときには、高速道路での先行車の加速若しくは先行車又は自車両の車線変更による車間距離検出手段での追従制御対象車両の見失いを考慮して加速を許容するがその増加量を制限する加速度規定値を設定する。
【0008】
また、請求項2に係る車両用追従走行制御装置は、自車両の車速を検出する車速検出手段と、自車両前方の追従制御対象車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、該目標車間距離設定手段で設定した目標車間距離と前記車間距離検出手段で検出した車間距離との車間距離偏差を小さくするように自車両の駆動力及び制動力の何れかを制御する動力制御手段とを備えた車両用追従走行制御装置において、前記車間距離検出手段で追従制御対象車両を見失った状態となったことを検出する先行車非検出状態検出手段と、前記動力制御手段に設けた前記先行車非検出状態検出手段で先行車非検出状態を検出したときに、自車速の増加を制限する規定値を設定する制限規定値設定手段と、該制限規定値設定手段で設定された規定値に自車速の増加量を制限する自車速増加量制限手段とを備え、前記動力制御手段は、先行車非検出状態検出手段で、先行車非検出状態を検出している状態から先行車非検出状態を検出しない状態となったときに、前記制限規定値設定手段で設定した加速度を制限する規定値を通常値に徐々に復帰させる制限回復手段を備えていることを特徴としている。
【0009】
この請求項2に係る発明では、先行車非検出状態検出手段で、車間距離検出手段で追従制御対象車両を見失った状態となったことを検出することにより、自車速増加量制限手段で自車速の増加量を制限している状態で、先行車非検出状態検出手段で、追従制御対象物を検出する先行車検出状態に復帰したときに、制限回復手段で、規定値を通常値に徐々に復帰させることにより、急加速を抑制して円滑に通常状態に復帰させる。
【0011】
さらにまた、請求項3に係る車両用追従走行制御装置は、請求項1に係る発明において、前記制限規定値設定手段は、自車速をもとに自車速と規定値との関係を表す制御マップを参照して規定値を算出するように構成されていることを特徴としている。
【0012】
この請求項3に係る発明では、自車速をもとに制御マップを参照して規定値を算出することにより、自車速に基づく規定値を容易に算出することができる。
【0014】
また、請求項4に係る車両用追従走行制御装置は、請求項2に係る発明において、前記制限回復手段は、制限規定値設定手段で設定した加速度規定値及び減速度規定値の何れかを通常時の駆動力に復帰させる際に、所定時間毎に現在の加速度規定値及び減速度規定値の何れかに所定値を加算して、新たな加速度規定値及び減速度規定値を算出するように構成されていることを特徴としている。
【0015】
この請求項4に係る発明では、通常状態に復帰する際に、所定時間毎に現在の加速度規制値及び減速度規定値の何れかに所定値を加算することにより、加速度規定値及び減速度規定値の何れかを加速側に増加させて新たな加速度規定値及び減速度規定値を算出するので、自車速増加量を徐々に増やす復帰制御を行う。
【0016】
【発明の効果】
請求項1に係る発明によれば、先行車非検出状態検出手段で、車間距離検出手段で追従制御対象車両を見失ったことを検出したときに、制限規制値設定手段で自車速の増加を許容しながらその増加量を制限する規定値を設定し、この規定値に基づいて自車速増加量制限手段で自車速の増加量を抑制するので、急激な加速状態となることを抑制しながら運転者の感覚に合わせた加速状態とすることができるという効果が得られる。
また、制限規定値設定手段で、規定値を自車速に基づいて設定することにより、市街地等を走行する低車速域と、高速道路等を走行する高車速域とで異なる制御態様とすることができ、走行状態に応じて最適な制限規定値を設定して、より運転者の走行感覚に合わせた追従走行制御を行うことができるという効果が得られる。
さらに、自車速が所定値未満の低車速域では、市街地における曲率半径の小さいコーナーを走行することを考慮して加速を制限して減速状態とする減速度規定値を設定し、所定値以上であるときには、高速道路での先行車の加速若しくは先行車又は自車両の車線変更による車間距離検出手段での追従制御対象車両の見失いを考慮して加速を許容するがその増加量を制限する加速度規定値を設定するので、走行状態に応じたきめ細かい追従走行制御を行うことができるという効果が得られる。
【0017】
また、請求項2に係る発明によれば、先行車非検出状態検出手段で車間距離検出手段で追従制御対象車両を見失った状態となったことを検出することにより、加速度増加量制限手段で加速度の増加量を制限している状態で、先行車非検出状態検出手段で、追従制御対象物を検出した状態に復帰したときに、制限回復手段で、規定値を通常値に徐々に復帰させることにより、急加速を抑制して円滑に通常状態に復帰させることができるという効果が得られる。
【0019】
さらにまた、請求項3に係る発明によれば、自車速をもとに制御マップを参照して規定値を算出することにより、自車速に基づく規定値を容易に算出することができるという効果が得られる。
【0020】
なおさらに、請求項4に係る発明によれば、通常状態に復帰する際に、所定時間毎に所定値を加算して自車速増加量を徐々に増やすことにより、運転者の走行感覚に合わせた復帰制御を行うことができるという効果が得られる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明を後輪駆動車に適用した場合の一実施形態を示す概略構成図であり、図中、1FL,1FRは従動輪としての前輪、1RL,1RRは駆動輪としての後輪であって、後輪1RL,1RRは、エンジン2の駆動力が自動変速機3、プロペラシャフト4、最終減速装置5及び車軸6を介して伝達されて回転駆動される。
【0022】
前輪1FL,1FR及び後輪1RL,1RRには、夫々制動力を発生する例えばディスクブレーキで構成されるブレーキアクチュエータ7が設けられていると共に、これらブレーキアクチュエータ7の制動油圧が制動制御装置8によって制御される。
ここで、制動制御装置8は、図示しないブレーキペダルの踏込みに応じて制動油圧を発生すると共に、後述する追従制御用コントローラ20からの制動圧指令値PBRに応じて制動油圧を発生し、これをブレーキアクチュエータ7に出力するように構成されている。
【0023】
また、エンジン2には、その出力を制御するエンジン出力制御装置11が設けられている。このエンジン出力制御装置11では、図示しないアクセルペダルの踏込量及び後述する追従制御用コントローラ20からのスロットル開度指令値θ* に応じてエンジン2に設けられたスロットル開度を調整するスロットルアクチュエータ12を制御するように構成されている。また、自動変速機3の出力側に配設された出力軸の回転速度を検出することにより、自車速Vsを検出する車速センサ13が配設されている。
【0024】
一方、車両の前方側の車体下部には、先行車両との間の車間距離を検出する車間距離検出手段としてのレーザ光を掃射して先行車両からの反射光を受光するレーダ方式の構成を有する車間距離センサ14が設けられている。さらに、エンジン2にはエンジン回転速度NE を検出するエンジン回転速度センサ15が設けられている。
【0025】
そして、車速センサ13から出力される自車速Vsと車間距離センサ14から出力される車間距離Lとエンジン回転速度センサ15から出力されるエンジン回転速度NE とが追従制御用コントローラ20に入力され、この追従制御用コントローラ20によって、先行車両を捕捉しているときに車間距離を目標車間距離に制御し、先行車両を捕捉していないときに自車速VS を運転者が設定した設定車速VSET に制御する制動圧指令値PBR及び目標スロットル開度θ* を制動制御装置8及びエンジン出力制御装置11に出力する。
【0026】
この追従制御用コントローラ20は、マイクロコンピュータとその周辺機器を備え、マイクロコンピュータのソフトウェア形態により、図2に示す制御ブロックを構成している。
この制御ブロックは、車間距離センサ14でレーザー光を掃射してから先行車の反射光を受光するまでの時間を計測し、先行車との車間距離Lを演算する測距信号処理部21と、測距信号処理部21で演算された車間距離L及び自車速VS に基づいて車間距離Lを目標車間距離L* に維持する目標車速VL * を演算する車間距離制御手段としての車間距離制御部40と、この車間距離制御部40で演算した目標車速VL * に基づいて目標駆動軸トルクTW * を演算する車速制御部50と、この車速制御部50で演算した目標駆動軸トルクTW * に基づいてスロットルアクチュエータ12及びブレーキアクチュエータ7に対するスロットル開度指令値θR 及び制動圧指令値PBRを演算し、これらをスロットルアクチュエータ12及びブレーキアクチュエータ7に出力する駆動軸トルク制御部60とを備えている。
【0027】
車間距離制御部40は、車速センサ13から入力される自車速VS に基づいて先行車と自車との間の目標車間距離L* を算出する目標車間距離設定部42と、この目標車間距離設定部42で算出された目標車間距離L* と、測距信号処理部21から入力される車間距離Lと、自車速VS とに基づいて車間距離Lを目標車間距離L* に一致させるための目標車速VL * を演算する車間距離制御演算部43とを備えている。
【0028】
ここで、目標車間距離設定部42は、自車速VS と自車が現在の先行車の後方L0 [m]の位置に到達するまでの時間T0 (車間時間)とから下記(1)式に従って先行車と自車との間の目標車間距離L* を算出する。
L* =VS ×T0 +LS …………(1)
この車間時間という概念を取り入れることにより、車速が速くなるほど、車間距離が大きくなるように設定される。なお、LS は停止時車間距離である。
【0029】
また、車間距離制御演算部43は、車間距離L、目標車間距離L* 及び自車速VS に基づいて、車間距離Lをその目標値L* に保ちながら追従走行するための目標車速VL * を演算する。
車速制御部50は、追従制御状態であるときには、車間距離センサ14で先行車両を捕捉しているときには車間距離制御部40から入力される目標車速VL * と運転者が設定した設定車速VSET との何れか小さい値を目標車速V* として設定し、先行車両を捕捉していないときには運転者が設定した設定車速VSET を目標車速V* として設定する目標車速設定部51と、この目標車速設定部51で設定された目標車速V* を制限する目標車速制限部52と、この目標車速制限部52で制限された目標車速V* に自車速VS を一致させるための目標駆動軸トルクTW * を演算する目標駆動軸トルク演算部53とを備えている。
【0030】
また、駆動軸トルク制御部60は、図3に示すように、目標駆動トルクTW * を実現するためのスロットル開度指令値θR とブレーキ液圧指令値PBRとを演算する。
すなわち、目標駆動軸トルクTW * を除算器61に供給して、係数KGEARで除算して、目標エンジントルクTE * を算出し、これをスロットル開度算出部62に供給して、このスロットル開度算出部62で目標エンジントルクTE * 及びエンジン回転速度NE をもとに予め設定されたエンジンマップを参照してスロットル開度θを算出し、これをリミッタ63に供給して、スロットルアクチュエータ12で制御可能な零から最大スロットル開度までの範囲に制限してスロットル開度指令値θR としてエンジン出力制御装置11に出力すると共に、目標駆動軸トルクTW * を減算器64に供給してエンジンブレーキ補正演算部65で演算された値KGEAR{TE0−JE (dNE /dt)}(JE :エンジンイナーシャ、TE0:スロットル開度θR が“0”のときのエンジントルク、NE :エンジン回転速度)から減算して目標ブレーキトルクTBR * を算出し、これを除算器66に供給して、目標ブレーキトルクTBR * をKBT(=8・AB ・RB ・μB ,AB :ブレーキシリンダ面積、RB :ロータ有効半径、μB :パッド摩擦係数)で除してブレーキ液圧指令値PBRを算出し、これをリミッタ67で、ブレーキアクチュエータ7で制御可能な零から最大制動圧までの範囲に制限して制動制御装置8に出力する。
【0031】
なお、上述した車間距離制御部40、車速制御部50及び駆動軸トルク制御部60で動力制御手段を構成している。
一方、目標車速制限部52では、図4に示す目標車速制限処理を実行する。
この目標車速制限処理は、所定時間(例えば10msec)毎のタイマ割込処理として実行され、先ず、ステップS1で、車間距離センサ14で検出した車間距離L及び車速センサ13で検出した自車速Vsを読込み、次いでステップS2に移行して、車間距離センサ14で先行車を捕捉している先行車検出状態であるか、先行車を捕捉していない先行車非検出状態であるかを判定する。この判定は、例えば車間距離Lが予め設定された設定車間距離LSS以下であるか否かを判定することにより行い、L>LSSであるときには、追従制御対象となる先行車がいない先行車非検出状態であるものと判断して、ステップS3に移行する。
【0032】
このステップS3では、後述する車間距離制御状態であったか否かを表す車間距離制御状態フラグFLが車間距離制御状態であったことを表す“1”にセットされているか否かを判定し、これが“0”にリセットされているときには、車間距離制御を行っていない状態であると判断してステップS4に移行し、通常の制限規定値GAMを加速度制限規定値GA として設定し、これを加速度制限規定値記憶領域に更新記憶してからステップS5に移行し、加速度制限状態であるか否かを表す加速制限状態フラグFVを“0”にリセットしてから後述するステップS16に移行する。
【0033】
また、前記ステップS3の判定結果がFL=“1”であるときには、車間距離制御状態から先行車非検出状態に移行したものと判断して、ステップS6に移行して、自車速Vsをもとに図5に示す制限規定値算出用制御マップを参照して加速度の増加分を制限する制限規定値GS を算出する。
ここで、制限規定値算出用制御マップは、図5に示すように、横軸に自車速Vsをとり、縦軸に制限規定値GS をとって構成され、自車速Vsが“0”であるときに、制限規定値GS が減速度を表す負の最小値−GSMINとなり、この状態から自車速Vsが増加するに応じて制限規定値GS が増加し、自車速Vsが所定値V1 に達すると、制限規定値GS が“0”となり、さらに自車速Vsが増加すると、これに応じて制限規定値GS が加速度を表す正方向に増加し、自車速Vsが所定値V2 に達すると、通常の制限規定値GLUより小さい(本実施形態では半分程度)正の最大値+GSMAXとなり、以後自車速Vsが増加しても最大値+GSMAXを維持するように構成されている。
【0034】
次いで、ステップS7に移行して、算出した制限規定値GS を加速度制限規定値GA として設定し、これを加速度制限規定値記憶領域に更新記憶し、次いでステップS8に移行して、加速制限状態フラグFVを加速度制限状態であることを表す“1”にセットしてから後述するステップS16に移行する。
一方、前記ステップS2の判定結果が、車間距離センサ14で先行車を捕捉する先行車検出状態であるときには、ステップS9に移行して、加速度制限状態フラグFVが“1”にセットされているか否かを判定し、これが“1”にセットされているときには、ステップS10に移行して、現在の加速度制限値GA に予め設定された所定値ΔGA を加算した値を新たな加速度制限規定値GA として設定し、これを加速度制限規定値記憶領域に更新記憶してからステップS11に移行する。
【0035】
このステップS11では、新たな加速度制限規定値GA が通常の加速度制限規定値GAUを上回っているか否かを判定し、GA ≦GAUであるときには、そのまま後述するステップS14にジャンプし、GA >GAUであるときにはステップS12に移行して、通常の加速度制限規定値GAUを加速度制限規定値GA として設定し、これを加速度制限規定値記憶領域に更新記憶してからステップS13に移行し、加速制限状態フラグFVを“0”にリセットし、次いでステップS14に移行して、車間距離制御状態であったか否かを表す車間距離制御状態フラグFLを車間距離制御状態であることを表す“1”にセットしてから後述するステップS16に移行する。
【0036】
さらに、前記ステップS9の判定結果が、FV=“0”であるときには、ステップS15に移行して、通常の加速度制限規定値GAUを加速度制限規定値GA として設定し、これを加速度制限規定値記憶領域に更新記憶してから前記ステップS14に移行する。
ステップS16では、前述した目標車速設定部51で算出された今回の目標車速V* (n) と前回の制御周期において算出される前回の目標車速V* (n-1) とを読込み、次いでステップS17に移行して、今回の目標車速V* (n) と前回の目標車速V* (n-1) とから、加減速度を表す単位時間当たりの車速変化量ΔV/tを算出し、次いで、ステップS18に移行して、算出した車速変化量ΔV/tが加速度を表す正であるか否かを判定し、ΔV/t>0であるときには、ステップS19に移行して、車速変化量ΔV/tが加速度制限規定値記憶領域に記憶されている加速度制限規定値GA を越えているか否かを判定し、ΔV/t≦GA であるときには直接後述するステップS21に移行し、ΔV/t>GA であるときには、加速度を制限する必要があるものと判断して、ステップS20に移行し、加速度制限規定値GA を車速変化量ΔV/tとして設定し、これを車速変化量記憶領域に更新記憶してからステップS21に移行する。
【0037】
ステップS21では、前回の目標車速V* (n-1) に車速変化量記憶領域に記憶されている車速変化量ΔV/tを加算して今回の目標車速V* (n) を算出し、次いでステップS22に移行して、算出した目標車速V* (n) を前記目標駆動軸トルク演算部53に入力してからタイマ割込処理を終了する。
一方、ステップS18の判定結果が、ΔV/t≦0であるときには、ステップS23に移行して、車速変化量ΔV/tが予め設定された減速制限規定値−GD より小さいか否かを判定し、ΔV/t≧−GD であるときには直接前記ステップS21に移行し、ΔV/t<−GD であるときにはステップS24に移行して、減速制限規定値−GD を車速変化量ΔV/tとして設定し、これを車速変化量記憶領域に更新記憶してから前記ステップS21に移行する。
【0038】
この図4の処理において、ステップS2の処理が先行車非検出状態検出手段に対応し、ステップS6及びS7の処理が制限規定値設定手段に対応し、ステップS16〜S22の処理が自車速増加量制限手段に対応し、ステップS9〜S13の処理が制限回復手段に対応している。
【0039】
今、運転者が、例えば高速道路を先行車が存在しない状態で走行しているときに、設定車速VSET を設定して追従走行制御を開始させると、目標車速制限部52で実行する図4の処理において、初期状態で追従制御状態フラグFLが図6(b)に示すように“0”リセットされ、かつ加速制限状態フラグFVも“0”にリセットされていると共に、目標車速の前回値V* (n-1) が現在の自車速Vsに設定される。
【0040】
この状態では、先行車が存在しないので、ステップS2からステップS3を経てステップS4に移行して、通常の制限規定値GAUが加速度制限規定値GA として設定され、これが加速度制限規定値記憶領域に更新記憶される。
一方、車間距離センサ14で検出される車間距離Lは先行車を捕捉していないので、予め設定された上限値に制限されており、このため、車間距離制御部40では目標車間距離L* が大きな値となっていると共に、車間距離制御演算部43で算出される目標車速VL * が運転者の設定した設定車速VSET を大きく上回る値となっており、車速制御部50の目標車速設定部51で設定車速VSET が目標車速V* として設定される。
【0041】
このため、ステップS16で、自車速Vsに設定された前回の目標車速V* (n-1) と設定車速VSET に設定された今回の目標車速V* (n) とが読込まれ、これらに基づいてステップS17で今回の目標車速V* (n) (=VSET )と前回の目標車速V* (n-1) (=Vs)とから通常の加速度制限規定値GAUに設定された加速度制限規定値GA より大きな正値の車速変化量ΔV/tが算出される。
【0042】
このため、ステップS18からステップS19を経てステップS20に移行して、加速度制限規定値GA が車速変化量ΔV/tとして設定され、次いでステップS21に移行して設定された車速変化量ΔV/tと前回の目標車速V* (n-1) (=Vs)とから今回の目標車速V* (n) が算出されることにより、目標車速設定部51で設定された目標車速V* (=VSET )より小さい値に制限されて、図6(a)に示すように増加され、この目標車速V* (n) が目標駆動軸トルク演算部53に入力される。
【0043】
このため、目標駆動軸トルク演算部53で目標駆動軸トルクTW * を算出し、これが駆動軸トルク制御部60に入力されることにより、目標駆動軸トルクTW * を係数KGEARで除してエンジントルクTE * を算出し、この目標エンジントルクTE * を発生させるスロットル開度指令値θR を算出し、このスロットル開度指令値θR をエンジン出力制御装置11に出力することにより、加速制御が行われる。
【0044】
その後、時点t1 で目標車速V* (n) が設定車速VSET に達すると、前回の目標車速V* (n-1) と今回の目標車速V* (n) とが等しくなることにより、ステップS17で算出される車速変化量ΔV/tが“0”となり、今回の目標車速V* (n) が設定車速VSET となり、定速走行状態に移行する。
その後、時点t2 で自車両の走行している高速道路の走行レーンで自車両より低速で定速走行している追従制御対象車両としての先行車に追いつくことにより、車間距離センサ14で先行車を捕捉する状態となると、図4におけるステップS2からステップS9に移行し、加速制限状態フラグFVが“0”にリセットされているので、ステップS15に移行して、通常の制限規定値GAUが加速度制限規定値GA として設定され、これが加速度制限規定値記憶領域に更新記憶されると共に、ステップS14で追従走行状態フラグFLが“1”にセットされる。
【0045】
一方、車間距離制御部40では、車間距離センサ14で検出した車間距離Lが上限値より小さい実際の先行車との車間距離となるので、目標車間距離設定部42で算出される目標車間距離L* が車間時間T0 に応じた値となり、車間距離制御演算部43で算出される目標車速VL * が設定車速VSET より小さい値となり、車速制御部50の目標車速設定部51で目標車速VL * が目標車速V* として設定される。
【0046】
このため、図4の処理において、ステップS16で今回の目標車速V* (n) 及び前回の目標車速V* (n-1) を読込み、ステップS17に移行して、単位時間当たりの車速変化量ΔV/tを算出する。このとき、今回の目標車速V* (n) が前回の設定車速VSET より小さい値であるので、車速変化量ΔV/tが負値となり、ステップS18からステップS23に移行して、車速変化量ΔV/tが予め設定された減速制限規定値−GD より大きいときには目標車速設定部51で設定された目標車速V* と同一値の今回の目標車速V* (n) が算出される。したがって、図6(a)に示すように、目標車速V* が減少して車間距離Lが目標車間距離L* を維持するように減速状態となる。
【0047】
この減速状態を継続して、時点t3 で、目標車速V* が定速走行している先行車の車速Vtに一致する状態となると、この先行車の車速Vtを維持しながら定速走行状態となり、その後時点t4 で先行車が加速を開始すると、これに応じて車間距離Lが広くなることにより、目標車速V* が増加する加速状態となり、時点t5 で例えば先行車が車線変更することにより、車間距離センサ14で先行車を見失う先行車非検出状態となると、図4の処理におけるステップS2からステップS3に移行し、追従制御状態フラグFLが“1”にセットされていることにより、ステップS3からステップS6に移行する。このとき、自車両が所定値V2 より高い高速走行中であるので、自車速Vsをもとに図5に示す加速度制限規定値算出用制御マップを参照して、加速度制限規定値GS が通常の加速度制限規定値GAUの半分程度の最大値+GSMAX に設定され、ステップS7に移行して、加速度制限規定値GS が加速度制限規定値GA として加速度制限規定値記憶領域に更新記憶され、次いでステップS8に移行して、加速制限状態フラグFVを“1”にセットしてからステップS16に移行する。
【0048】
この状態では、車間距離センサ14で、先行車を見失った先行車非検出状態となっいるので、前述した時点t0 〜t1 と同様の自車速Vsを運転者が設定した設定車速VSET に一致させる加速制御状態となり、ステップS17で算出される車速変化量ΔV/tがステップS6で算出された通常の加速度制限規定値GAUの半分程度の加速度制限規定値GA に制限されることにより、目標車速V* は図6(a)で実線図示のように、一点鎖線図示の通常の加速度制限規定値GAUで車速変化量ΔV/tの制限を行う場合に比較して緩い勾配で増加することになる。
【0049】
したがって、上述したように、先行車が車線変更するか又は自車両が車線変更することにより、車間距離センサ14で、先行車を検出できない先行車非検出状態となったときに、加速状態を継続することができ、前述した従来例のように所定時間定速走行状態を継続してから加速する場合に比較して、運転者の走行感覚に近い加速状態とすることができる。
【0050】
その後、時点t6 で再度先行車に追いつくと、車間距離センサ14で先行車を検出する先行車検出状態に復帰し、図4のステップS2からステップS9に移行するが、加速制限状態フラグFVが“1”にセットされているので、ステップS10に移行し、現在の加速度制限規定値GA に所定値ΔGA が加算されて新たな加速度制限規定値GA が算出されることにより、加速度制限規定値GA が増加し、これに応じてステップS21で算出される目標車速V* (n) が図6(a)に示すように加速度制限規定値GA の増加に応じて急激に増加し、その後時点t7 で車間距離制御部40で算出される目標車速VL * に一致すると、車速設定部51で車間距離Lに基づいて算出する目標車速VL * が目標車速V* として設定されることにより、減速状態に移行する。
【0051】
一方、自車両が追従走行制御を継続したまま高速道路での高速走行状態から自車速Vsが所定値V1 及びV2 間の比較的低車速域で市街地を走行する状態となり、図7における時点t10で先行車を捕捉して追従走行している状態から先行車がコーナーを通過することにより、車間距離センサ14で先行車を検出することができない先行車非検出状態となると、図4の処理におけるステップS2からステップS3を経てステップS6に移行し、自車速Vsをもとに図5の制限規定値算出用制御マップを参照することにより、上述した高速道路での走行時に比較して小さい正値の制限規定値GS が算出される。
【0052】
このため、ステップS21で算出される目標車速V* (n) が図7に示すように、一点鎖線図示の通常の制限規定値GSUを適用した場合に比較して遥かに緩やかで且つ高速走行時の勾配に比較しても緩やかな勾配で増加することになり、時点t11で自車両がコーナーを通過し終わる近傍で先行車を再度捕捉した場合に自車速Vsの増加量は僅かなものとなり、急激な加速を抑制して安定走行を確保することができる。
【0053】
この先行車を捕捉する状態に復帰して、先行車車速Vtが自車速Vsより低い場合には、車間距離Lと目標車間距離L* との偏差に応じた目標車速V* が算出されて、車間距離Lを目標車間距離L* に一致させるように減速制御され、その後時点t12で先行車が減速することにより、自車両も減速し、時点t13で自車速Vsが所定値V1 未満となり、その後時点t14で先行車が定速走行状態に移行すると、自車両も定速走行状態となる。
【0054】
この定速走行状態から、時点t15で先行車がコーナーにさしかかって、車間距離センサ14で先行車を検出しない先行車非検出状態となると、図4の処理におけるステップS6で自車速Vsをもとに算出される制限規定値GS が減速度を表す負値となり、これが加速度制限規定値GA として設定され、これが加速度制限規定値記憶領域に更新記憶されることから、車間距離制御部40で大きな目標車速VL * が算出され、目標車速設定部51で運転者が設定した高速域の設定車速VSET が選択されて、ステップS17で算出される車速変化量ΔV/tが正値となっても、ステップS18,S19を経てステップS20に移行し、車速変化量ΔV/tが減速度を表す負値の加速度制限規定値GA に設定され、今回の目標車速V* (n) が前回値V* (n-1) に比較して負値の車速変化量ΔV/tだけ小さい値となり、自車両が比較的緩やかな勾配の減速状態となる。
【0055】
したがって、時点t16でコーナーの途中又は通過後に例えば渋滞や信号待ちで停止している先行車を再捕捉した場合に、車間距離制御部40で算出される目標車速VL * が小さい値となることにより、この目標車速VL * を目標車速V* として設定して減速制御が行われることにより、自車両を先行車に所定停止距離LS を保って停止させることができ、市街地での低速走行時での先行車見失い時に安定走行を確保することができる。このとき、図4のステップS9からステップS10に移行して、加速度制限規定値GA の増加処理が行われるので、減速を継続している間に加速度制限規定値GA が通常の加速度制限規定値GAUに復帰し、この間に先行車が加速した場合に、その加速状態に合わせて自車両を加速状態とすることができる。同様に、先行車が一旦停止した後に発進した場合にも加速度制限規定値GA が時間の経過と共に、通常の加速度制限規定値GAUに復帰しているので、先行車の発進に合わせた発進を行うことができる。
【0056】
このように、自車速Vsが低下するにつれて、図5に示す制限規定値算出用制御マップを参照して算出される制限規定値GS が小さい値となり、自車速Vsが所定値V1 未満となると減速度を表す負値に設定され、所定値V1 を境として目標車速V* (n) が加速状態及び減速状態に切換えられるので、自車両の走行状態に応じた最適な追従走行制御を行うことができる。
【0057】
なお、上記実施形態においては、自車速Vsに応じて制限規定値GS を変化させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、制限規定値GS を通常の加速度制限規定値GAUより小さい所定値に固定するようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、加速制限状態から先行車捕捉状態に復帰したときに、加速度制限規定値GA を制御周期毎に所定値ΔGA づつ増加させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、複数回の制御周期毎に所定値づつ増加させるようにしてもよい。
【0058】
さらに、上記実施形態においては、車間距離制御部40で車間距離L及び目標車間距離L* の偏差に応じた目標車速VL * を算出し、車速制御部50で目標車速VL * 及び運転者が設定した目標車速VSET の何れか小さい方を目標車速V* として設定し、この目標車速V* に自車速Vsが一致するように車速制御を行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、目標車間距離L* と車間距離Lとの偏差に基づいて目標加減速度GL * を算出し、この目標加減速度GL * 加速度制限規定値GA で制限するようにしてもよい。
【0059】
さらにまた、上記実施形態においては、車間距離センサ14としてレーザレーダを使用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ミリ波レーダ等の他の測距装置を適用することができる。
なおさらに、上記実施形態においては、追従制御用コントローラ20でソフトウェアによる演算処理を行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、関数発生器、比較器、演算器等を組み合わせて構成した電子回路でなるハードウェアを適用して構成するようにしてもよい。
【0060】
また、上記実施形態においては、ブレーキアクチュエータとしてディスクブレーキ7を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ドラムブレーキ等の他のアクチュエータを適用することができることは勿論、制動圧以外に電気的に制御されるブレーキアクチュエータを適用することもでき、この場合には、駆動軸トルク制御部60で目標制動圧PBRに代えて、目標電流等の指令値を演算し、これを指令値に基づいてブレーキアクチュエータを制御する制動制御装置8に出力するようにすればよい。
【0061】
さらに、上記各実施形態においては、後輪駆動車に本発明を適用した場合について説明したが、前輪駆動車に本発明を適用することもでき、また回転駆動源としてエンジン2を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、電動モータを適用することもでき、さらには、エンジンと電動モータとを使用するハイブリッド仕様車にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す概略構成図である。
【図2】図1の追従制御用コントローラの具体例を示すブロック図である。
【図3】図2の駆動軸トルク制御部の具体例を示すブロック図である。
【図4】図2の車速制御部における目標車速制限処理を示すフローチャートである。
【図5】自車速と制限規定値との関係を示す制限規定値算出用制御マップを示す特性線図である。
【図6】本発明の実施形態における高速走行時の動作の説明に供するタイムチャートである。
【図7】本発明の実施形態における低速走行時の動作の説明に供するタイムチャートである。
【符号の説明】
2 エンジン
3 自動変速機
7 ディスクブレーキ
8 制動制御装置
11 エンジン出力制御装置
12 スロットルバルブ
13 車速センサ
14 車間距離センサ
15 エンジン回転速度センサ
20 追従制御用コントローラ
50 車速制御部
51 目標車速設定部
52 目標車速制限部
53 目標駆動軸トルク演算部
60 駆動軸トルク制御部
Claims (4)
- 自車両の車速を検出する車速検出手段と、自車両前方の追従制御対象車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、該目標車間距離設定手段で設定した目標車間距離と前記車間距離検出手段で検出した車間距離との車間距離偏差を小さくするように自車両の駆動力及び制動力の何れかを制御する動力制御手段とを備えた車両用追従走行制御装置において、前記車間距離検出手段で追従制御対象車両を見失った状態となったことを検出する先行車非検出状態検出手段と、前記動力制御手段に設けた前記先行車非検出状態検出手段で先行車非検出状態を検出したときに、自車速の増加を制限する規定値を設定する制限規定値設定手段と、該制限規定値設定手段で設定された規定値に自車速の増加量を制限する自車速増加量制限手段とを備え、前記制限規定値設定手段は、車速検出手段で検出した自車速に基づいて前記規定値を設定するように構成され、自車速が所定値未満であるときに自車速の低下に応じて増加する減速度規定値を設定し、自車速が所定値以上であるときに自車速の増加に応じて増加する加速度規定値を設定するように構成されていることを特徴とする車両用追従走行制御装置。
- 自車両の車速を検出する車速検出手段と、自車両前方の追従制御対象車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、該目標車間距離設定手段で設定した目標車間距離と前記車間距離検出手段で検出した車間距離との車間距離偏差を小さくするように自車両の駆動力及び制動力の何れかを制御する動力制御手段とを備えた車両用追従走行制御装置において、前記車間距離検出手段で追従制御対象車両を見失った状態となったことを検出する先行車非検出状態検出手段と、前記動力制御手段に設けた前記先行車非検出状態検出手段で先行車非検出状態を検出したときに、自車速の増加を制限する規定値を設定する制限規定値設定手段と、該制限規定値設定手段で設定された規定値に自車速の増加量を制限する自車速増加量制限手段とを備え、前記動力制御手段は、先行車非検出状態検出手段で、先行車非検出状態を検出している状態から先行車非検出状態を検出しない状態となったときに、前記制限規定値設定手段で設定した加速度を制限する規定値を通常値に徐々に復帰させる制限回復手段を備えていることを特徴とする車両用追従走行制御装置。
- 前記制限規定値設定手段は、自車速をもとに自車速と規定値との関係を表す制御マップを参照して規定値を算出するように構成されてい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。
- 前記制限回復手段は、制限規定値設定手段で設定した加速度規定値及び減速度規定値の何れかを通常時の駆動力に復帰させる際に、所定時間毎に現在の加速度規定値及び減速度規定値の何れかに所定値を加算して、新たな加速度規定値及び減速度規定値を算出するように構成されていることを特徴とする請求項2に記載の車両用追従走行制御装置。
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