JP3952104B2 - 車両の走行制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の走行制御装置に係り、詳しくは走行制御のうちの減速制御技術に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
近年、自動車の運転操作を軽減するために、先行車の追尾走行を行うべく車間距離制御装置を備えた走行制御装置が開発され実用化されている。
【０００３】
この車間距離制御装置を備えた走行制御装置は、例えば、カメラ、レーザレーダ等の前方認識装置からの情報に基づいて自車と先行車との間の車間距離を検出し、この車間距離が予め設定された目標車間距離となるようエンジン出力や制動力を調整し、これにより車両を加減速させ先行車を追尾するよう構成されている。
【０００４】
通常このような追尾走行制御では、自車速と先行車速との相対速度に基づいて目標減速度を算出するようにしており、車両を減速させる際には、該目標減速度に基づいて制動力を調整し車両を減速制御するようにしている。
【０００５】
しかしながら、このように目標減速度に基づいて減速制御を実施する場合、該減速制御を開始或いは解除する際において、大きな目標減速度が急に出現したり或いは消滅したりし、乗員が減速ショックやブレーキ抜けのような違和感を感じたりするという問題があった。
【０００６】
この点に関し、主として減速制御（自動制動制御）の解除時期に関し、目標減速度（接近度）が所定値より小さくなり車間距離が大きくなった後運転者がアクセル操作した場合に減速制御を解除するよう構成した制御装置が特開平８−３１０３５９号公報等に開示されており、当該制御によれば、ブレーキ抜けのような違和感が解消されるとともに自動制動状態から運転者による手動制動状態への切換えがスムーズに行われることになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、減速制御の開始や解除は、上記公報等に開示された場合に限られるものではなく、例えば、追尾走行制御の開始操作により減速制御が開始される場合や、減速制御中に一時的にアクセル操作して加速（オーバライド）した際に減速制御が一旦解除され再び開始される場合がある。また、種々の車両走行状態に応じて減速制御が開始或いは解除される場合もある。さらに、車両走行状態に応じて目標減速度を小さく抑えるべく減速制御を制限するような場合もある。
【０００８】
そして、このような場合においても、やはり上記同様に乗員が減速ショックやブレーキ抜けのような違和感を感じる虞があり好ましいことではない。
【０００９】
また、通常の制御中であっても、目標減速度の変化度合が大きいような場合には目標減速度が急激に変化し、これにより乗員が減速ショックに似た違和感を感じる虞もある。
【００１０】
本発明は、上述した事情に基づきなされたもので、その目的とするところは、減速制御の開始、解除或いは制限時等において運転者が減速ショックやブレーキ抜けのような違和感を感じることがなく、且つ、解除時において自動制動状態から運転者による手動制動状態へのスムーズな切換えを実現可能な車両の走行制御装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、請求項１の発明によれば、自車と先行車との車間距離が目標車間距離となるよう自車の車速を制御して先行車の追尾走行制御を行う車両の走行制御装置において、目標減速度演算手段により、自車の目標減速度が自車速、先行車速、車間距離及び目標車間距離に基づいて演算され、制動制御手段により、制動装置が上記演算された目標減速度に基づいて作動制御されることになるのであるが、追尾走行制御が開始されたときのように上記演算される目標減速度が急変するようなときには、目標減速度制限手段により、目標減速度は、該開始後、経過時間に応じて該開始後の目標減速度に向けて変化する制限値によって制限される。
また、請求項２の発明によれば、追尾走行制御が中断したときのように上記演算される目標減速度が急変するようなときには、目標減速度制限手段により、目標減速度は、該中断後、経過時間に応じて該中断後の目標減速度に向けて変化する制限値によって制限される。
また、請求項３の発明によれば、自車速が所定車速以下となって追尾走行制御が解除されたときのように上記演算される目標減速度が急変するようなときには、目標減速度制限手段により、目標減速度は、該解除後、自車速に応じて該解除後の目標減速度に向けて変化する制限値によって制限される。
また、請求項４の発明によれば、先行車速が所定車速以下となって追尾走行制御が解除されたときのように上記演算される目標減速度が急変するようなときには、目標減速度制限手段により、目標減速度は、該解除後、先行車速に応じて該解除後の目標減速度に向けて変化する制限値によって制限される。
また、請求項５の発明によれば、車間距離が所定距離以上となって目標減速度が制限されたときのように上記演算される目標減速度が急変するようなときには、目標減速度制限手段により、目標減速度は、該制限後、車間距離に応じて該制限後の目標減速度に向けて変化する制限値によって制限される。
また、請求項６の発明によれば、目標減速度が変化するとき、目標減速度は、該変化後の目標減速度に応じて設定される目標減速度の変化勾配制限値によって制限される。
【００１２】
従って、例えば、運転者の意思に基づき追尾走行制御が開始された直後や、追尾走行制御中に運転者がアクセルペダルを操作し加速（オーバライド）して追尾走行制御が一旦中断され、その後アクセルペダルを戻し追尾走行制御が再開された直後のように目標減速度が急激に発生するような場合において、該目標減速度が時間経過とともに徐々に増加するよう制限されることになり、減速ショックが防止される。さらに、目標減速度を徐々に変化させることで、制動が必要な場合に運転者にブレーキペダルの操作を余裕をもって喚起させることができ、運転者の意図を尊重した走行が可能とされる。
【００１３】
また、自車速が所定の低車速以下にあるときには追尾走行制御を行わないよう構成した場合において、自車速が所定の低車速以下となった時点で目標減速度が大きなものとされていても、例えば該目標減速度が自車速の低下とともに徐々に減少するよう制限され、つまり制動が急に解除されることがなくなり、ブレーキ抜けのような違和感の発生が防止される。さらに、目標減速度を徐々に変化させることで、継続して制動が必要な場合に運転者にブレーキペダルの操作を示唆することができ、自動走行から運転者の操作に応じた走行への移行が滑らかに実現可能とされる。
【００１４】
また、先行車速が所定の低車速以下では先行車が右左折するとみなして減速制御を中断するよう構成した場合において、先行車速が所定の低車速以下となった時点で目標減速度が大きなものとされていても、例えば該目標減速度が先行車速の低下とともに徐々に減少するよう制限され、やはり制動が急に解除されることがなくなり、ブレーキ抜けのような違和感の発生が防止される。さらに、上記同様、運転者にブレーキペダルの操作を示唆することができる。
【００１５】
また、車間距離が大きいときには、自車が前方の車両以外の固定物を新たな先行車と誤認識して急制動しないよう目標減速度が適正な変化度合で徐々に小さく制限される。
【００１６】
また、通常の減速制御中に目標減速度が大きく変化した場合であっても、目標減速度の立ち上がり勾配が目標減速度に応じて制限され、やはり走行フィーリングの悪化が防止される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、車両１に搭載された本発明に係る走行制御装置の概略構成図が示されており、以下、同図に基づき本発明に係る走行制御装置の構成を説明する。
【００１８】
車両１の前部には、前方に向けてレーザビームを発射し、このレーザビームをスキャニングすることで車両１の前方に位置する物体を認識し、さらに該物体までの距離を計測可能なスキャン式レーザレーダ２が設けられている。また、車室内のルーフ部には、車両１の前方を撮像するＣＣＤカメラ４が取り付けられている。このＣＣＤカメラ４は、前方に位置する物体及び車線（白線）等をも認識可能とされている。
【００１９】
エンジン６には、エンジン６への吸気量を制御しエンジン出力を調節するスロットルバルブ８が連結されている。詳しくは、このスロットルバルブ８には、アクセルペダル（図示せず）の開度等に応じ、後述の電子制御ユニット（ＥＣＵ）５０から出力される作動信号に基づき自動的にバルブ開度を調節可能なスロットルアクチュエータ１２が設けられている。
【００２０】
左右一対の前輪（駆動輪）２０，２０及び左右一対の後輪（従輪）２２，２２には油圧ディスクブレーキ等のサービスブレーキ（制動装置）２４がそれぞれ設けられており、このサービスブレーキ２４は、負圧ブースタを有したブレーキマスタシリンダ２６を介してブレーキペダル２８に接続されている。また、ブレーキマスタシリンダ２６には、ブレーキペダル２８からの入力に拘わらず、ＥＣＵ５０からの作動信号に応じて自動的にサービスブレーキ２４を作動可能な負圧式のブレーキアクチュエータ３０が設けられている。
【００２１】
また、従輪である上記後輪２２，２２近傍には、右車輪速ＶSR、左車輪速ＶSLを検出する車輪速センサ３２がそれぞれの車輪に対応して設けられている。これら車輪速センサ３２，３２は、自車速Ｖeを検出するための自車速検出手段として機能する。
【００２２】
車両１の車室内に設けられたステアリングホイール３４のステアリングコラム３６には、車両１の走行制御装置を通常の走行状態と追尾走行制御による走行状態とに切換える追尾走行切換操作スイッチ３８が設けられている。追尾走行切換操作スイッチ３８をセット側に操作すると車間距離制御、即ち追尾走行制御が開始され、一方リセット側に操作するとその車間距離制御が解除されることになる。
【００２３】
ＥＣＵ５０は、車両１の各種制御を司る主制御装置である。同図に示すように、ＥＣＵ５０の入力側には、上記スキャン式レーザレーダ２、ＣＣＤカメラ４、車輪速センサ３２，３２、追尾走行切換操作スイッチ３８等の各種センサ、スイッチ類が接続され、一方、出力側には、スロットルアクチュエータ１２、ブレーキアクチュエータ３０等の各種駆動装置類が接続されている。
【００２４】
以下、このように構成された走行制御装置の制御内容、即ち本発明に係る作用及び効果について説明する。
【００２５】
図２を参照すると、追尾走行制御ルーチンのフローチャートが示されており、以下、図２を参照して本発明に係る追尾走行制御の制御手順を説明する。
【００２６】
追尾走行切換操作スイッチ３８がセット側に操作され、追尾走行制御が開始されると、先ず、ステップＳ１０において、先行車の判定処理が行われる。詳しくは、当該ステップＳ１０では、スキャン式レーザレーダ２やＣＣＤカメラ４からの情報に基づき車両１の前方に物体が認識されると、この物体が車両であるか否かを判別し、該物体が車両であると判別された場合には当該車両を先行車と判定する。先行車が複数存在するような場合には、例えばＣＣＤカメラ４により認識された自車レーン上或いは自車ハンドル角により推定された自車レーン上に位置する車両を先行車と判定する。これにより、先行車が確定される。なお、当該先行車の判定方法は本発明とは直接関わりがないため、その詳細についての説明は省略する。
【００２７】
ステップＳ１２では、上記車輪速センサ３２，３２からの情報に基づき、車両１の車速、即ち自車速Ｖeを算出する（自車速検出手段）。ここでは、自車速Ｖeは例えば次式(1)より算出される。
【００２８】
Ｖe＝（ＶSR＋ＶSL）／２ …(1)
つまり、自車速Ｖeは右車輪速ＶSRと左車輪速ＶSLの平均値とされる。
【００２９】
そして、ステップＳ１４において、スキャン式レーザレーダ２からの情報に基づき、自車から先行車までの距離、即ち車間距離Ｌが精度よく計測される。
【００３０】
次のステップＳ１６では、上記車間距離情報Ｌに基づき、自車と先行車との相対速度Ｖrが演算される。詳しくは、相対速度Ｖrは、当該ルーチンを前回実行したときの車間距離情報Ｌの値、即ち前回値と今回値との変化量ΔＬに基づいて演算される。このとき、変化量ΔＬが正で相対速度Ｖrが正であれば自車は先行車から離れつつあるとみなせ、変化量ΔＬが負で相対速度Ｖrが負であれば自車は先行車に接近しているとみなすことができる。
【００３１】
ステップＳ１８では、上記自車速Ｖeと相対速度Ｖrとに基づき、次式(2)から先行車速Ｖfが演算される（先行車速検出手段）。
【００３２】
Ｖf＝Ｖe＋Ｖr …(2)
ここでは、さらに、先行車速Ｖfを微分処理することで先行車加速度αfも演算される。詳しくは、先行車加速度αfは、当該ルーチンを前回実行したときの先行車速情報Ｖfの前回値と今回値との変化量ΔＶfから演算される。
【００３３】
次のステップＳ２０では、自車の目標減速度αeを演算する。
【００３４】
図３を参照すると、目標減速度αeの演算処理ルーチンが示されており、以下、当該フローチャートに基づき目標減速度αeの演算手順を説明する。
【００３５】
ステップＳ４０では、先ず、先行車減速走行中の自車の目標減速度αerを次式(3)から算出する。
【００３６】
αer＝−Ｖr・Ｖe／（Ｌ−Ｌo） …(3)
ここに、Ｌoは先行車が減速し停止に至ったと仮定した場合に自車と先行車との間に最小限確保されるべき最小車間距離を示している。
【００３７】
なお、この最小車間距離Ｌoは車間距離Ｌに応じて可変するようにされており、車間距離Ｌが値Ｌ1（例えば、２５ｍ）以上離れているような場合には、最小車間距離Ｌoは値０とされ、車間距離Ｌが値Ｌ1未満になると、最小車間距離Ｌoは値Ｌo1（例えば、１０ｍ）とされる。
【００３８】
つまり、車間距離Ｌが小さくなり自車が先行車に接近したようなときには、少なくとも最小車間距離Ｌoを確保すべく目標減速度αerを大きくするようにし、これにより自車が先行車に接触することのないようにしているのである。
【００３９】
引き続き、ステップＳ４２では、先行車定速走行中の自車の目標減速度αecを次式(4)から算出する（目標減速度演算手段）。
【００４０】
αec＝Ｖr2／２・（Ｌ−Ｌf・Ｌ／Ｌa）＋αa …(4)
ここに、Ｌfは先行車速Ｖfに応じて算出された先行車速に基づく目標車間距離である。詳しくは、ＥＣＵ５０には図４に示すようなＶfとＬfとの関係を示すマップが予め設定され記憶されており、目標車間距離Ｌfは当該マップから求められる。
【００４１】
つまり、上述した最小車間距離Ｌoが値０である場合の目標車間距離Ｌf1と最小車間距離Ｌoが値Ｌo1（例えば、１０ｍ）である場合の目標車間距離Ｌf2のうちいずれか大きい方の値（実線値）が目標車間距離Ｌfとして選択されるようにされており、先行車速Ｖfが大きいときには、目標車間距離Ｌfは、目標車間距離Ｌf1に基づいて設定され、先行車速Ｖfが小さくなると、少なくとも最小車間距離Ｌo以上を確保すべく目標車間距離Ｌf2に基づいて設定されることになる。
【００４２】
ところで、同式には目標車間距離ＬfにＬ／Ｌaが乗算されているが、このＬ／Ｌaは、自車と先行車との間に他の車両が急に割り込んできたような場合を考慮して設けられた修正係数である。
【００４３】
ここに、Ｌaは、自車速Ｖeと相対速度Ｖrとに基づき予め設定され、自車が先行車に接近したときの制動開始距離であり、図５に示すようなＶe、ＶrとＬaとの関係を示すマップに基づいて設定されるものである。
【００４４】
つまり、他の車両が急に割り込んできたような場合、車間距離Ｌは新たに当該他の車両と自車との車間距離を示すことになり、該新たな車間距離Ｌは一気に制動開始距離Ｌaの範囲内となる場合が多いのであるが、このような場合には、車間距離Ｌの制動開始距離Ｌaに対する割り込みの度合、即ちＬ／Ｌaに応じて目標車間距離Ｌfを修正（減縮）するのである。
【００４５】
これにより、他の車両が急に割り込んできた場合には、目標車間距離が減縮されることで目標減速度αerが小さく変更され、自車が急制動することなく緩やかに減速することになり、車両１の乗員が減速ショックを感じることが好適に防止される。
【００４６】
なお、他の車両の割り込みなく本来の先行車を良好に追尾している場合、或いは割り込みがあった後当該他の車両との車間距離Ｌが徐々に広がり制動開始距離Ｌaよりも大きくなった場合のように修正係数Ｌ／Ｌaが値１を超える場合には、該修正係数Ｌ／Ｌaは値１にクリップされ、目標車間距離は図４のマップに基づく通常の目標車間距離Ｌfとされる。
【００４７】
また、同式中のαaは先行車加速度αfの変動等に基づく補正値であり、次式(5)から算出される。
【００４８】
αa＝αf・（Ｌ−Ｌe・Ｌ／Ｌa）／（Ｌ−Ｌf・Ｌ／Ｌa） …(5)
ここに、Ｌeは自車速Ｖeに基づき設定される追従制御時の目標車間距離である。詳しくは、ＥＣＵ５０には、図６に示すように上記図４と同様のＶeとＬeとの関係を示すマップが予め設定され記憶されており、当該目標車間距離Ｌeは当該マップから求められる。
【００４９】
なお、当該補正値αaの算出式においても、目標車間距離Ｌe及び目標車間距離Ｌfは修正係数Ｌ／Ｌaによって修正されており、故に、該補正値αaは他の車両の割り込みを考慮した適正な補正値とされている。
【００５０】
以上のようにして先行車減速走行中の自車の目標減速度αerと先行車定速走行中の自車の目標減速度αecとが求められたら、次のステップＳ４４及びステップＳ４６において目標減速度αerと目標減速度αecに対する重みを求める。
【００５１】
ステップＳ４４では、先ず先行車加速度αfに基づく重みＷ1を算出する。
【００５２】
詳しくは、ＥＣＵ５０には図７に示すような先行車加速度αfと重みＷ1との関係を示すマップが予め設定され記憶されており、重みＷ1は当該マップから求められる。
【００５３】
つまり、重みＷ1は、先行車加速度αfが負側に小さくなり、つまり先行車減速度が大きくなって所定値αf1（例えば、−０．０５Ｇ）以下になると値０から徐々に増加し、所定値αf2（例えば、−０．２Ｇ）に達したところで値１となるよう設定されている。
【００５４】
さらに、ステップＳ４６では、追尾状態カウンタCNTに基づく重みＷ2を算出する。
【００５５】
詳しくは、ＥＣＵ５０には上記同様にして図８に示すような追尾状態カウンタCNTと重みＷ2との関係を示すマップが予め設定され記憶されており、重みＷ2は当該マップから求められる。
【００５６】
ここに、追尾状態カウンタCNTは、車両１が先行車に対し追尾状態にあるときに当該ルーチンの実行周期毎に加算されるカウンタであり、少なくとも下記１）〜３）の条件が満たされると追尾状態と判定され加算されるようにされている。
【００５７】
１） （制御状態）≠（制動制御）
２） Ｌ＜Ｌe・３／２
３） ｜Ｖr｜＜Ｖr1（例えば、５km／ｈ）
即ち、車両１が追尾状態になると追尾状態カウンタCNTが加算され始めることになるのであるが、重みＷ2は、該追尾状態カウンタCNTが所定値CNT1（例えば、０．５secに対応する値）を超えると値０から徐々に増加し、所定値CNT2（例えば、２．０secに対応する値）に達すると値１となるよう設定されている。つまり、重みＷ2は追尾状態の継続時間が長くなるにつれて値１に近づくようにされている。
【００５８】
このように、先行車加速度αfに基づく重みＷ1と追尾状態カウンタCNTに基づく重みＷ2とが各マップよりそれぞれ求められたら、次のステップＳ４８において、重みＷ1、重みＷ2及び前回値Ｗn-1のうち最大のものを選択し、この値を重みＷに設定する。
【００５９】
そして、ステップＳ５０において、当該重みＷを加味するようにして先行車減速走行中の目標減速度αerと先行車定速走行中の目標減速度αecとの加重平均を次式(6)から求め、当該加重平均値を最終的に目標減速度αeとする。
【００６０】
αe＝αec・（１−Ｗ）＋αer・Ｗ …(6)
このように、重みＷを加味して目標減速度αeを求めるようにすることにより、例えば、自車が遠方から先行車に追いついて定速走行した後、先行車の走行状態に応じて減速走行し、目標減速度αeが目標減速度αecから目標減速度αerに切換わるような場合、該目標減速度αeが目標減速度αecから目標減速度αerへ急激に切換わることがなくなり、車両１の乗員が違和感を感じることが好適に防止されることになる。
【００６１】
従って、例えば先行車が定速走行しており、自車が遠方から該先行車に追いつくような状況では、先行車加速度αf、つまり先行車減速度は小さく、重みＷ1は値０或いはその近傍となり、また、追尾状態カウンタCNTも上記各条件を満たさないことから、重みＷ2についても値０或いはその近傍となる。故に、この場合には、重みＷは値０或いはその近傍とされ、目標減速度αeは主として目標減速度αecに基づいて設定される。
【００６２】
一方、自車が上記先行車に追いつき追尾状態となると、追尾状態カウンタCNTが加算され始めることになり、この場合には、重みＷ2、ひいては重みＷが徐々に増加し、目標減速度αeが目標減速度αecから目標減速度αerに徐々に移行することになる。即ち、追尾状態がある程度継続したら、目標減速度αeが徐々に目標減速度αerに基づき算出されるよう予め切換えられる。故に、その後先行車が減速した場合であっても、目標減速度αeが急激に切換えられるようなことがなくなり、乗員が違和感を感じることが好適に防止される。
【００６３】
自車が上記先行車に追いつき追尾状態となった直後に先行車が減速したような場合には、先行車加速度αfが負側に小さくなり、つまり先行車減速度が大きくなり、重みＷ1が徐々に大きくなる。故に、この場合には、上記重みＷ2の増加を待たずとも重みＷが徐々に値１となり、目標減速度αeは速やかにして徐々に目標減速度αecから目標減速度αerに移行することになる。従って、この場合においても、目標減速度αeが急激に切換えられるようなことがなくなり、乗員が違和感を感じることが好適に防止されることになる。
【００６４】
ところで、以上のようにして目標減速度αeが演算されることになるが、当該追尾走行制御では、目標減速度αeを実際の制御に適用するにあたり、目標減速度αeの出力値、即ち目標減速度出力αe−outと目標減速度入力αe−inとの間にヒステリシスが設けられている。
【００６５】
つまり、図９を参照すると、目標減速度出力αe−outと目標減速度入力αe−in間のヒステリシスの関係（実線矢印）が示されているが、同図に示すように、目標減速度αeが増加するときには、傾きＫは値１（Ｋ＝１）とされて目標減速度出力αe−outが目標減速度入力αe−inと同一の値とされる一方、目標減速度αeが減少する場合には、目標減速度入力αe−inが所定値Ｘi1以上では傾きＫが値１（Ｋ＝１）であるもののオフセットした線に沿い減少し、目標減速度入力αe−inが所定値Ｘi1よりも小さく目標減速度出力αe−outが所定値Ｘo1よりも小さい範囲では、傾きＫが値Ｋ1（Ｋ1＞１、例えば１．４）である線に沿って減少する。
【００６６】
これにより、通常目標減速度入力αe−inは先行車の挙動変化やスキャン式レーザレーダ２から出力される信号のノイズによる乱れ等によって細かく変動しており、特に自車が先行車に接近するとノイズが大きくなり当該変動が大きくなるのであるが、このように目標減速度入力αe−inが変動するような場合であっても、目標減速度出力αe−out、即ち目標減速度αeが変動してしまうことが好適に防止される。
【００６７】
図２に戻り、ステップＳ２２では、上記ステップＳ１２で検出した自車速Ｖeが所定の低車速Ｖe0（例えば、４０km/ｈ）よりも大きいか否かを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）で自車速Ｖeが所定の低車速Ｖe0以下の場合には、一般的には車両１は街中走行をしており運転者はブレーキペダル２８を操作する頻度が高いと判断でき、追尾走行制御を実施せず当該ルーチンを抜ける。
【００６８】
一方、ステップＳ２２の判別結果が真（Ｙｅｓ）で自車速Ｖeが所定の低車速Ｖe0よりも大きい場合には、次にステップＳ２４に進む。
【００６９】
ステップＳ２４では、自車を減速すべきか否かの判別を行う。即ち、ここでは制動制御をすべきかスロットル制御をすべきかの判別を行う。詳しくは、下記１）〜３）の条件が成立した場合に制動制御を行うようにする。
【００７０】
１） 追尾走行制御中
２） Ｖr＜０
３） Ｌ＜Ｌa 又は αer＞αer1
つまり、当該ステップＳ２４では、追尾走行制御中に相対速度Ｖrが負となり、車間距離Ｌが制動開始距離Ｌaを割り込んだか否か、或いは先行車減速走行中の自車の目標減速度αerが予め設定した所定値αer1を超えたか否かを判別する。
【００７１】
ステップＳ２４の判別結果が偽（Ｎｏ）で、上記条件のいずれかが成立していない場合には、次にステップＳ２６に進み、スロットル制御を行う。なお、スロットル制御は、走行状態に応じて上記スロットルアクチュエータ１２を制御するものであるが、本発明とは直接関係ないためここでは説明を省略する。
【００７２】
一方、ステップＳ２４の判別結果が真（Ｙｅｓ）で、上記各条件が成立したと判定された場合には、次にステップＳ２８に進み制動制御を実行する（制動制御手段）。
【００７３】
ステップＳ２８では、制動制御の実行にあたり、スロットル閉制御を実施する。つまり、スロットルアクチュエータ１２によってスロットルバルブ８を閉作動させ、車両１が制動中に不用意に加速されることを防止する。
【００７４】
次のステップＳ３０では、各種クリップ制御を行う。詳しくは、当該ステップＳ２８では、目標減速度αeについての各種クリップ制御、即ち各種制限制御を行う（目標減速度制限手段）。
【００７５】
目標減速度αeの制限制御としては、例えば、追尾走行切換操作スイッチ３８を操作し追尾走行制御を開始した直後に目標減速度αeを徐変させる制限制御、制動制御中に運転者がアクセルペダル（図示せず）を操作して加速（オーバライド）した後に目標減速度αeを徐変させる制限制御の他、自車速Ｖeが上記所定の低車速Ｖe0（例えば、４０km/ｈ）以下となった直後にテーリングさせる制限制御、先行車速Ｖfが所定の低車速Ｖf0（例えば、２５km/ｈ）以下となった直後にテーリングさせる制限制御、車間距離Ｌが大きいときの制限制御、目標減速度αeの立ち上がり勾配制限制御等があり、以下、これら各制限制御について説明する。
【００７６】
図１０及び図１１を参照すると、各種クリップ制御ルーチンのフローチャートが示されており、以下当該ルーチンに沿って説明する。
【００７７】
ステップＳ６０では、先ず、運転者が追尾走行切換操作スイッチ３８を操作し追尾走行制御が開始された後、所定時間ｔ1（例えば、４sec）経過したか否かを判別する。判別結果が真（Ｙｅｓ）で追尾走行制御が開始されてから所定時間ｔ1（例えば、４sec）が経過したと判定された場合には、そのままステップＳ６４に進む。一方、判別結果が偽（Ｎｏ）で追尾走行制御が開始されてから未だ所定時間ｔ1が経過していないと判定された場合には、ステップＳ６２を実行した後ステップＳ６４に進む。
【００７８】
ステップＳ６２では、追尾走行制御を開始した直後に目標減速度αeを徐変させる制限制御を行う。詳しくは、図１２に示すように、追尾走行制御を開始した直後の目標減速度制限値αemax(t)1の時間変化を示すマップが予め設定されており、目標減速度αeは当該図１２のマップに基づき制限される。即ち、目標減速度制限値αemax(t)1は、所定時間ｔ0（例えば、２sec）に達するまでは値０のままとされ、所定時間ｔ0から所定時間ｔ1までの間において時間ｔの経過につれ徐々に増加するようにされており、目標減速度αeは、所定時間ｔ1が経過するまでの間、目標減速度制限値αemax(t)1によってその最大値が制限される（αe≦αemax(t)1）。
【００７９】
つまり、当該クリップ制御によれば、追尾走行制御が開始された直後に大きな目標減速度αeが急激に発生することが抑止される。
【００８０】
これにより、運転者が追尾走行切換操作スイッチ３８を操作した直後に車両１が急制動するようなことがなくなり、乗員が減速ショックを感じることが好適に防止されて走行フィーリングの向上が図られる。
【００８１】
また、車両１が徐々に減速することになるため、当該クリップ制御では、制動が必要な場合において運転者にブレーキペダル２８の操作を喚起させる効果もあり、運転者の意図を尊重した走行が可能とされる。
【００８２】
なお、当該追尾走行制御では、走行フィーリング等の要件に基づき目標減速度αeの最大値は所定値Ｘ1（例えば、０．２５Ｇ）に制限されている。従って、目標減速度制限値αemax(t)1は値０から所定値Ｘ1の範囲で増加するようにされている（以下同様）。
【００８３】
ステップＳ６４では、制動制御中に運転者がアクセルペダルを操作してオーバライドしたか否かを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）でオーバライドが実施されていない場合には、そのままステップＳ７０に進む。一方、判別結果が真（Ｙｅｓ）でオーバライド有と判定された場合にはステップＳ６６に進む。
【００８４】
ステップＳ６６では、オーバライド終了後において所定時間ｔ3（例えば、４sec）経過したか否かを判別する。判別結果が真（Ｙｅｓ）の場合にはそのままステップＳ７０に進み、判別結果が偽（Ｎｏ）でオーバライドが終了してから未だ所定時間ｔ3が経過していないと判定された場合には、ステップＳ６８を実行した後ステップＳ７０に進む。
【００８５】
ステップＳ６８では、オーバライド終了後において目標減速度αeを徐変させる制限制御を行う。詳しくは、図１３に示すように、オーバライド終了後の目標減速度制限値αemax(t)2の時間変化を示すマップが予め設定されており、目標減速度αeは当該図１３のマップに基づき制限される。即ち、目標減速度制限値αemax(t)2は、所定時間ｔ2（例えば、２sec）に達するまでは値０のままとされ、所定時間ｔ2から所定時間ｔ3までの間において時間ｔの経過につれ徐々に所定値Ｘ1まで増加するよう設定にされており、目標減速度αeは、所定時間ｔ3が経過するまでの間、目標減速度制限値αemax(t)2によってその最大値が制限される（αe≦αemax(t)2）。
【００８６】
つまり、通常オーバライドが実施されるときには当該オーバライド走行が追尾走行制御に優先し、該追尾走行制御は中断されるのであるが、当該クリップ制御によれば、このオーバライドが終了し追尾走行制御が再開された時点において大きな目標減速度αeが急激に発生することが抑止される。
【００８７】
これにより、オーバライド終了直後に車両１が急制動するようなことがなくなり、やはり乗員が減速ショックを感じることが好適に防止され、走行フィーリングの向上が図られる。特に、運転者がアクセルペダルを小刻みに操作するような場合、即ちオーバライドを一旦終了した後所定時間ｔ2（例えば、２sec）以内に再びオーバライドを実施した場合には、目標減速度αeは値０に保持され、運転者の意図が尊重されることとなる。
【００８８】
さらに、所定時間ｔ2経過後は車両１が徐々に減速することになるため、当該クリップ制御では、制動が必要な場合において運転者にブレーキペダル２８の操作を喚起させる効果もあり、上記同様に運転者の意図を尊重した走行が可能とされる。
【００８９】
ステップＳ７０では、自車速Ｖeが上記所定の低車速Ｖe0（例えば、４０km/ｈ）以下となったか否かを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）で自車速Ｖeが所定の低車速Ｖe0よりも大きい場合には、そのままステップＳ７４に進み、判別結果が真（Ｙｅｓ）で自車速Ｖeが所定の低車速Ｖe0以下と判定された場合には、ステップＳ７２を実行した後ステップＳ７４に進む。
【００９０】
ステップＳ７２では、自車速Ｖeが上記所定の低車速Ｖe0（例えば、４０km/ｈ）以下となった直後にテーリングさせる制限制御を行う。詳しくは、図１４に示すように、自車速Ｖeが所定の低車速Ｖe0以下となった際の目標減速度制限値αemax(Ve)の変化を示すマップが予め設定されており、目標減速度αeは当該図１４のマップに基づき制限される。即ち、目標減速度制限値αemax(Ve)は、自車速Ｖeが所定の低車速Ｖe0に低下するまでは所定値Ｘ1とされているものの、所定の低車速Ｖe0から所定車速Ｖe1（例えば、２５km/ｈ）までの間において徐々に値０まで低下し所定車速Ｖe1以下では値０に保持されるよう設定されており、目標減速度αeは、自車速Ｖeが所定の低車速Ｖe0以下になると、目標減速度制限値αemax(Ve)によってその最大値が制限されつつテーリング処理される（αe≦αemax(Ve)）。
【００９１】
つまり、当該クリップ制御によれば、自車速Ｖeが上記所定の低車速Ｖe0（例えば、４０km/ｈ）以下となった時点で目標減速度αeが大きくされているような場合であっても、該目標減速度αeは追尾走行制御の解除に伴い値０に急減することなく徐々に減少させられる。
【００９２】
これにより、減速走行中に乗員があたかも加速したかの如きフィーリング（ブレーキ抜け感）を感じることが好適に防止され、走行フィーリングの向上が図られる。
【００９３】
また、車両１の減速状態が徐々に解除されることになるため、当該クリップ制御では、制動が必要な場合に運転者に継続的なブレーキペダル２８の操作を示唆する効果もあり、追尾走行制御の解除時において自動走行から運転者の操作に応じた走行への移行が滑らかに実現可能とされる。
【００９４】
ステップＳ７４では、先行車速Ｖfが所定の低車速Ｖf0以下となったか否かを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）で先行車速Ｖfが所定の低車速Ｖf0よりも大きい場合には、そのままステップＳ７８に進み、判別結果が真（Ｙｅｓ）で先行車速Ｖfが所定の低車速Ｖf0以下と判定された場合には、ステップＳ７６を実行した後ステップＳ７８に進む。
【００９５】
ステップＳ７６では、先行車速Ｖfが所定の低車速Ｖf0（例えば、２５km/ｈ）以下となった直後にテーリングさせる制限制御を行う。詳しくは、図１５に示すように、先行車速Ｖfが所定の低車速Ｖf0以下となった際の目標減速度制限値αemax(Vf)の変化を示すマップが予め設定されており、目標減速度αeは当該図１５のマップに基づき制限される。即ち、目標減速度制限値αemax(Vf)は、先行車速Ｖfが所定の低車速Ｖf0に低下するまでは所定値Ｘ1とされているものの、所定の低車速Ｖf0から所定車速Ｖf1（例えば、１０km/ｈ）までの間において徐々に値０まで低下し所定車速Ｖf1以下では値０に保持されるよう設定されており、目標減速度αeは、先行車速Ｖfが所定の低車速Ｖf0以下になると、目標減速度制限値αemax(Vf)によってその最大値が制限されつつテーリング処理される（αe≦αemax(Vf)）。
【００９６】
これは、例えば先行車が右左折すべく大きく減速したような場合を想定したクリップ制御である。つまり、先行車が右左折すべく大きく減速したような場合には自車を減速させる必要がないため、このように先行車速Ｖfが所定の低車速Ｖf0（例えば、２５km/ｈ）以下となったような場合には、一旦先行車に合わせて大きくした目標減速度αeを徐々に小さく戻すよう制限するのである。
【００９７】
これにより、自車が右左折し直ぐに前方から消えるような先行車に追従し減速してしまわないようにされて運転者の意図に反した制動が好適に防止されるとともに、減速走行中において乗員があたかも加速したかの如きフィーリング（ブレーキ抜け感）を感じることが好適に防止され、走行フィーリングの向上が図られる。
【００９８】
また、上記同様に車両１の減速状態が徐々に解除されることになるため、当該クリップ制御では、制動が必要な場合には運転者に継続的なブレーキペダル２８の操作を示唆する効果もある。
【００９９】
ステップＳ７８では、車間距離Ｌが所定距離Ｌ0（例えば、５０ｍ）よりも大きいか否かを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）で車間距離Ｌが所定距離Ｌ0以下の場合には、そのまま図１１のステップＳ８２に進み、判別結果が真（Ｙｅｓ）で車間距離Ｌが所定距離Ｌ0よりも大きいと判定された場合には、ステップＳ８０を実行した後ステップＳ８２に進む。
【０１００】
ステップＳ８０では、車間距離Ｌが大きいときの制限制御を行う。詳しくは、図１６に示すように、車間距離Ｌが大きいときの目標減速度制限値αemax(L)の変化を示すマップが予め設定されており、目標減速度αeは当該図１６のマップに基づき制限される。即ち、目標減速度制限値αemax(L)は、車間距離Ｌが所定距離Ｌ0（例えば、５０ｍ）となるまでは所定値Ｘ1とされているものの、所定距離Ｌ0から所定距離Ｌ1（例えば、６０ｍ）までの間において徐々に値Ｘ2（例えば、０．１Ｇ）まで低下し、所定距離Ｌ1以上では当該値Ｘ2に保持されるよう設定されており、目標減速度αeは、車間距離Ｌが所定距離Ｌ0よりも大きくなると、目標減速度制限値αemax(L)によってその最大値が制限される（αe≦αemax(L)）。
【０１０１】
つまり、車間距離Ｌが大きいようなときには、走行レーン推定が不正確となる等の理由から、遠方より接近する路側の固定物を新たな先行車と誤認識してしまうような場合があり、故に、このような誤認識により目標減速度αeが急激に大きくならないよう車間距離Ｌが所定距離Ｌ1（例えば、６０ｍ）以上のときには値Ｘ2に制限されることになるのであるが、当該クリップ制御によれば、その制限値は走行レーン推定の正確さの変化に応じて値Ｘ2に急減することなく適正な変化度合で徐々に減少させられる。
【０１０２】
ステップＳ８２では、目標減速度αeの立ち上がり勾配制限制御の実施フラグＦが値１であるか否かを判別する。該フラグＦが値１である場合とは、目標減速度αeが変化する際に後述する目標減速度αeの立ち上がり勾配制限制御が実施されている場合を意味する。
【０１０３】
ステップＳ８２の判別結果が偽（Ｎｏ）でフラグＦが値１でない場合、即ち勾配制限制御が実施されておらずフラグＦが値０である場合には、次にステップＳ８４に進む。
【０１０４】
ステップＳ８４では、目標減速度αeが変化する際の変化率Δαeが勾配制限値Δαemax(αe)以上であるか否かを判別する。
【０１０５】
通常、目標減速度αeが変化する際には、該目標減速度αeの変化率が大き過ぎると乗員が減速ショック等の違和感を感じる傾向にある。従って、当該追尾走行制御においては、目標減速度αeの変化率に勾配制限値Δαemax(αe)なる制限値を設けるようにしている。
【０１０６】
この勾配制限値Δαemax(αe)は、目標減速度αeに応じたものとされており、実際には、図１７に示すように、実験等により目標減速度αeに応じて予めマップ化されている。詳しくは、図１７に示すマップは、目標減速度αeに応じ車両１の乗員が違和感を感じない程度の変化率Δαeの最大値を示しており、勾配制限値Δαemax(αe)は当該変化率Δαeの最大値とされている。
【０１０７】
故に、ステップＳ８４の判別結果が偽（Ｎｏ）で、変化率Δαeが勾配制限値Δαemax(αe)に満たない場合には、乗員が違和感を感じることはないと判断でき、そのまま当該ルーチンを終了する。
【０１０８】
一方、ステップＳ８４の判別結果が真（Ｙｅｓ）で、変化率Δαeが勾配制限値Δαemax(αe)以上の場合には、次にステップＳ８６に進む。
【０１０９】
ステップＳ８６では、勾配制限値Δαemax(αe)に基づき次式(7)より目標減速度αe変化時の減速度αを演算する。
【０１１０】
α＝Δαemax(αe)・Ｔ＋α(n-1) …(7)
ここに、Ｔは当該ルーチンの実行周期であり、α(n-1)は減速度αの前回値である。
【０１１１】
つまり、図１８中に破線で示すように、変化率Δαeが勾配制限値Δαemax(αe)以上になるような場合には、乗員が違和感を感じる可能性が高く、故に、このような場合には、変化率Δαeを図１８中実線で示すように勾配制限値Δαemax(αe)に制限し、当該違和感を緩和するようにするのである。
【０１１２】
ステップＳ８８では、上記ステップＳ８６で求めた減速度αが変化後の目標減速度αeに達したか否かを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）で減速度αが目標減速度αe未満である場合には、ステップＳ９０において上記フラグＦに値１を設定する。
【０１１３】
そして、当該ルーチンが繰り返し実行され、上記ステップＳ８２の判別によりフラグＦが値１と判定される間は、ステップＳ８６において減速度αを更新し続けることになるが、ステップＳ８８の判別結果が偽（Ｎｏ）で減速度αが目標減速度αe以上となった場合には、ステップＳ９２においてフラグＦを値０にリセットし、減速度αの更新を終了する。
【０１１４】
上記各種クリップ制御が実施され、目標減速度αeが各種制限制御により適宜制限されたら、図２に戻り、ステップＳ３２を実行する。
【０１１５】
ステップＳ３２では、サービスブレーキ２４によって発生させるべき制動力の演算を行う。詳しくは、上記のように求めた目標減速度αeを生起可能な制動力を算出し、該制動力に応じてブレーキアクチュエータ３０に供給する信号値を決定する。
【０１１６】
そして、ステップＳ３４において、ブレーキアクチュエータ３０に上記制動力に応じた信号を供給する。これにより、ブレーキアクチュエータ３０が適正に作動することになり、サービスブレーキ２４によって良好且つ適正な制動力が生起される。
【０１１７】
以上説明した如く、本発明に係る走行制御装置では、目標減速度αeに基づいて制動力を決定し追尾走行制御の制動制御を行うようにしており、目標減速度αeが大きく変化するような場合には、各種クリップ制御を行うことで該目標減速度αeやその変化率Δαeに制限を加えるようにしている。
【０１１８】
従って、本発明に係る走行制御装置を用いるようにすれば、目標減速度αeの急激な変化が防止され、車両１が急に減速したり減速状態が急に解除されたりするようなことが好適に排除されることになり、追尾走行制御が違和感なく実現される。
【０１１９】
また、目標減速度αeを徐々に減少或いは増加させることにより、運転者にブレーキペダル２８の操作を余裕をもって喚起させ或いは示唆する効果も併せ持つことになり、運転者の操作を尊重した追尾走行制御、即ちヒューマンインタフェースの向上を図った走行制御の実現が可能とされる。
【０１２０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１乃至５の車両の走行制御装置によれば、自車と先行車との車間距離が目標車間距離となるよう自車の車速を制御して先行車の追尾走行制御を行う車両の走行制御装置において、自車の目標減速度は自車速、先行車速、車間距離及び目標車間距離に基づいて演算されるが、追尾走行制御が開始されたとき、追尾走行制御が中断したとき、自車速が所定車速以下となって追尾走行制御が解除されたとき、先行車速が所定車速以下となって追尾走行制御が解除されたとき、車間距離が所定距離以上となって目標減速度が制限されたときのように該演算される目標減速度が急変するようなときには、該急変後の目標減速度に向けてそれぞれ追尾走行制御の開始後或いは中断後の経過時間、自車速、先行車速、車間距離に応じて変化する制限値によって目標減速度を制限するようにしている。
請求項６の車両の走行制御装置によれば、上記急変後の目標減速度に応じて設定される目標減速度の変化勾配制限値によって目標減速度を制限するようにしている。
【０１２１】
従って、例えば、運転者の意思に基づき追尾走行制御が開始された直後や、追尾走行制御中に運転者がアクセルペダルを操作し加速（オーバライド）して追尾走行制御が一旦中断され、その後アクセルペダルを戻し追尾走行制御が再開された直後、或いは自車速が所定車速以下となって追尾走行制御が解除された直後、先行車速が所定車速以下となって追尾走行制御が解除された直後、車間距離が所定距離以上となって目標減速度が制限された直後のように目標減速度が急激に発生するような場合には、該目標減速度を時間経過とともに徐々に増加するよう、或いは自車速、先行車速、車間距離とともに徐々に減少するよう制限でき、減速ショックやブレーキ抜け感を好適に防止することができる。
【０１２２】
また、この際、目標減速度を徐々に変化させることになるので、制動が必要な場合に運転者にブレーキペダルの操作を余裕をもって喚起させることができ、運転者の意図を尊重した走行を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両に搭載された本発明に係る走行制御装置の概略構成図である。
【図２】本発明に係る追尾走行制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】図２中の目標減速度αeの演算処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】先行車速Ｖfと先行車に基づく目標車間距離Ｌfとの関係を示すマップである。
【図５】自車速Ｖeと制動開始距離Ｌaとの関係を示すマップである。
【図６】自車速Ｖeと目標車間距離Ｌeとの関係を示すマップである。
【図７】先行車加速度αfと重みＷ1との関係を示すマップである。
【図８】追尾状態カウンタCNTと重みＷ2との関係を示すマップである。
【図９】目標減速度出力αe−outと目標減速度入力αe−in間のヒステリシスの関係を示すグラフである。
【図１０】図２中の各種クリップ制御の制御ルーチンを示すフローチャートの一部である。
【図１１】図１０のフローチャートに続く各種クリップ制御の制御ルーチンを示すフローチャートの残部である。
【図１２】追尾走行制御を開始した直後の目標減速度制限値αemax(t)1の時間変化を示すマップである。
【図１３】オーバライド終了後の目標減速度制限値αemax(t)2の時間変化を示すマップである。
【図１４】自車速Ｖeが所定の低車速Ｖe0以下となった際の目標減速度制限値αemax(Ve)の変化を示すマップである。
【図１５】先行車速Ｖfが所定の低車速Ｖf0以下となった際の目標減速度制限値αemax(Vf)の変化を示すマップである。
【図１６】車間距離Ｌが大きいときの目標減速度制限値αemax(L)の変化を示すマップである。
【図１７】目標減速度αeと勾配制限値Δαemax(αe)との関係を示すマップである。
【図１８】勾配制限値Δαemax(αe)を適用した場合の減速度αの時間変化を示す図である。
【符号の説明】
１ 車両（自車）
２ スキャン式レーザレーダ
２４ サービスブレーキ（制動装置）
２８ ブレーキペダル
３０ ブレーキアクチュエータ
３２ 車輪速センサ
３８ 追尾走行切換操作スイッチ
５０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の走行制御装置に係り、詳しくは走行制御のうちの減速制御技術に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
近年、自動車の運転操作を軽減するために、先行車の追尾走行を行うべく車間距離制御装置を備えた走行制御装置が開発され実用化されている。
【０００３】
この車間距離制御装置を備えた走行制御装置は、例えば、カメラ、レーザレーダ等の前方認識装置からの情報に基づいて自車と先行車との間の車間距離を検出し、この車間距離が予め設定された目標車間距離となるようエンジン出力や制動力を調整し、これにより車両を加減速させ先行車を追尾するよう構成されている。
【０００４】
通常このような追尾走行制御では、自車速と先行車速との相対速度に基づいて目標減速度を算出するようにしており、車両を減速させる際には、該目標減速度に基づいて制動力を調整し車両を減速制御するようにしている。
【０００５】
しかしながら、このように目標減速度に基づいて減速制御を実施する場合、該減速制御を開始或いは解除する際において、大きな目標減速度が急に出現したり或いは消滅したりし、乗員が減速ショックやブレーキ抜けのような違和感を感じたりするという問題があった。
【０００６】
この点に関し、主として減速制御（自動制動制御）の解除時期に関し、目標減速度（接近度）が所定値より小さくなり車間距離が大きくなった後運転者がアクセル操作した場合に減速制御を解除するよう構成した制御装置が特開平８−３１０３５９号公報等に開示されており、当該制御によれば、ブレーキ抜けのような違和感が解消されるとともに自動制動状態から運転者による手動制動状態への切換えがスムーズに行われることになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、減速制御の開始や解除は、上記公報等に開示された場合に限られるものではなく、例えば、追尾走行制御の開始操作により減速制御が開始される場合や、減速制御中に一時的にアクセル操作して加速（オーバライド）した際に減速制御が一旦解除され再び開始される場合がある。また、種々の車両走行状態に応じて減速制御が開始或いは解除される場合もある。さらに、車両走行状態に応じて目標減速度を小さく抑えるべく減速制御を制限するような場合もある。
【０００８】
そして、このような場合においても、やはり上記同様に乗員が減速ショックやブレーキ抜けのような違和感を感じる虞があり好ましいことではない。
【０００９】
また、通常の制御中であっても、目標減速度の変化度合が大きいような場合には目標減速度が急激に変化し、これにより乗員が減速ショックに似た違和感を感じる虞もある。
【００１０】
本発明は、上述した事情に基づきなされたもので、その目的とするところは、減速制御の開始、解除或いは制限時等において運転者が減速ショックやブレーキ抜けのような違和感を感じることがなく、且つ、解除時において自動制動状態から運転者による手動制動状態へのスムーズな切換えを実現可能な車両の走行制御装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、請求項１の発明によれば、自車と先行車との車間距離が目標車間距離となるよう自車の車速を制御して先行車の追尾走行制御を行う車両の走行制御装置において、目標減速度演算手段により、自車の目標減速度が自車速、先行車速、車間距離及び目標車間距離に基づいて演算され、制動制御手段により、制動装置が上記演算された目標減速度に基づいて作動制御されることになるのであるが、追尾走行制御が開始されたときのように上記演算される目標減速度が急変するようなときには、目標減速度制限手段により、目標減速度は、該開始後、経過時間に応じて該開始後の目標減速度に向けて変化する制限値によって制限される。
また、請求項２の発明によれば、追尾走行制御が中断したときのように上記演算される目標減速度が急変するようなときには、目標減速度制限手段により、目標減速度は、該中断後、経過時間に応じて該中断後の目標減速度に向けて変化する制限値によって制限される。
また、請求項３の発明によれば、自車速が所定車速以下となって追尾走行制御が解除されたときのように上記演算される目標減速度が急変するようなときには、目標減速度制限手段により、目標減速度は、該解除後、自車速に応じて該解除後の目標減速度に向けて変化する制限値によって制限される。
また、請求項４の発明によれば、先行車速が所定車速以下となって追尾走行制御が解除されたときのように上記演算される目標減速度が急変するようなときには、目標減速度制限手段により、目標減速度は、該解除後、先行車速に応じて該解除後の目標減速度に向けて変化する制限値によって制限される。
また、請求項５の発明によれば、車間距離が所定距離以上となって目標減速度が制限されたときのように上記演算される目標減速度が急変するようなときには、目標減速度制限手段により、目標減速度は、該制限後、車間距離に応じて該制限後の目標減速度に向けて変化する制限値によって制限される。
また、請求項６の発明によれば、目標減速度が変化するとき、目標減速度は、該変化後の目標減速度に応じて設定される目標減速度の変化勾配制限値によって制限される。
【００１２】
従って、例えば、運転者の意思に基づき追尾走行制御が開始された直後や、追尾走行制御中に運転者がアクセルペダルを操作し加速（オーバライド）して追尾走行制御が一旦中断され、その後アクセルペダルを戻し追尾走行制御が再開された直後のように目標減速度が急激に発生するような場合において、該目標減速度が時間経過とともに徐々に増加するよう制限されることになり、減速ショックが防止される。さらに、目標減速度を徐々に変化させることで、制動が必要な場合に運転者にブレーキペダルの操作を余裕をもって喚起させることができ、運転者の意図を尊重した走行が可能とされる。
【００１３】
また、自車速が所定の低車速以下にあるときには追尾走行制御を行わないよう構成した場合において、自車速が所定の低車速以下となった時点で目標減速度が大きなものとされていても、例えば該目標減速度が自車速の低下とともに徐々に減少するよう制限され、つまり制動が急に解除されることがなくなり、ブレーキ抜けのような違和感の発生が防止される。さらに、目標減速度を徐々に変化させることで、継続して制動が必要な場合に運転者にブレーキペダルの操作を示唆することができ、自動走行から運転者の操作に応じた走行への移行が滑らかに実現可能とされる。
【００１４】
また、先行車速が所定の低車速以下では先行車が右左折するとみなして減速制御を中断するよう構成した場合において、先行車速が所定の低車速以下となった時点で目標減速度が大きなものとされていても、例えば該目標減速度が先行車速の低下とともに徐々に減少するよう制限され、やはり制動が急に解除されることがなくなり、ブレーキ抜けのような違和感の発生が防止される。さらに、上記同様、運転者にブレーキペダルの操作を示唆することができる。
【００１５】
また、車間距離が大きいときには、自車が前方の車両以外の固定物を新たな先行車と誤認識して急制動しないよう目標減速度が適正な変化度合で徐々に小さく制限される。
【００１６】
また、通常の減速制御中に目標減速度が大きく変化した場合であっても、目標減速度の立ち上がり勾配が目標減速度に応じて制限され、やはり走行フィーリングの悪化が防止される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、車両１に搭載された本発明に係る走行制御装置の概略構成図が示されており、以下、同図に基づき本発明に係る走行制御装置の構成を説明する。
【００１８】
車両１の前部には、前方に向けてレーザビームを発射し、このレーザビームをスキャニングすることで車両１の前方に位置する物体を認識し、さらに該物体までの距離を計測可能なスキャン式レーザレーダ２が設けられている。また、車室内のルーフ部には、車両１の前方を撮像するＣＣＤカメラ４が取り付けられている。このＣＣＤカメラ４は、前方に位置する物体及び車線（白線）等をも認識可能とされている。
【００１９】
エンジン６には、エンジン６への吸気量を制御しエンジン出力を調節するスロットルバルブ８が連結されている。詳しくは、このスロットルバルブ８には、アクセルペダル（図示せず）の開度等に応じ、後述の電子制御ユニット（ＥＣＵ）５０から出力される作動信号に基づき自動的にバルブ開度を調節可能なスロットルアクチュエータ１２が設けられている。
【００２０】
左右一対の前輪（駆動輪）２０，２０及び左右一対の後輪（従輪）２２，２２には油圧ディスクブレーキ等のサービスブレーキ（制動装置）２４がそれぞれ設けられており、このサービスブレーキ２４は、負圧ブースタを有したブレーキマスタシリンダ２６を介してブレーキペダル２８に接続されている。また、ブレーキマスタシリンダ２６には、ブレーキペダル２８からの入力に拘わらず、ＥＣＵ５０からの作動信号に応じて自動的にサービスブレーキ２４を作動可能な負圧式のブレーキアクチュエータ３０が設けられている。
【００２１】
また、従輪である上記後輪２２，２２近傍には、右車輪速ＶSR、左車輪速ＶSLを検出する車輪速センサ３２がそれぞれの車輪に対応して設けられている。これら車輪速センサ３２，３２は、自車速Ｖeを検出するための自車速検出手段として機能する。
【００２２】
車両１の車室内に設けられたステアリングホイール３４のステアリングコラム３６には、車両１の走行制御装置を通常の走行状態と追尾走行制御による走行状態とに切換える追尾走行切換操作スイッチ３８が設けられている。追尾走行切換操作スイッチ３８をセット側に操作すると車間距離制御、即ち追尾走行制御が開始され、一方リセット側に操作するとその車間距離制御が解除されることになる。
【００２３】
ＥＣＵ５０は、車両１の各種制御を司る主制御装置である。同図に示すように、ＥＣＵ５０の入力側には、上記スキャン式レーザレーダ２、ＣＣＤカメラ４、車輪速センサ３２，３２、追尾走行切換操作スイッチ３８等の各種センサ、スイッチ類が接続され、一方、出力側には、スロットルアクチュエータ１２、ブレーキアクチュエータ３０等の各種駆動装置類が接続されている。
【００２４】
以下、このように構成された走行制御装置の制御内容、即ち本発明に係る作用及び効果について説明する。
【００２５】
図２を参照すると、追尾走行制御ルーチンのフローチャートが示されており、以下、図２を参照して本発明に係る追尾走行制御の制御手順を説明する。
【００２６】
追尾走行切換操作スイッチ３８がセット側に操作され、追尾走行制御が開始されると、先ず、ステップＳ１０において、先行車の判定処理が行われる。詳しくは、当該ステップＳ１０では、スキャン式レーザレーダ２やＣＣＤカメラ４からの情報に基づき車両１の前方に物体が認識されると、この物体が車両であるか否かを判別し、該物体が車両であると判別された場合には当該車両を先行車と判定する。先行車が複数存在するような場合には、例えばＣＣＤカメラ４により認識された自車レーン上或いは自車ハンドル角により推定された自車レーン上に位置する車両を先行車と判定する。これにより、先行車が確定される。なお、当該先行車の判定方法は本発明とは直接関わりがないため、その詳細についての説明は省略する。
【００２７】
ステップＳ１２では、上記車輪速センサ３２，３２からの情報に基づき、車両１の車速、即ち自車速Ｖeを算出する（自車速検出手段）。ここでは、自車速Ｖeは例えば次式(1)より算出される。
【００２８】
Ｖe＝（ＶSR＋ＶSL）／２ …(1)
つまり、自車速Ｖeは右車輪速ＶSRと左車輪速ＶSLの平均値とされる。
【００２９】
そして、ステップＳ１４において、スキャン式レーザレーダ２からの情報に基づき、自車から先行車までの距離、即ち車間距離Ｌが精度よく計測される。
【００３０】
次のステップＳ１６では、上記車間距離情報Ｌに基づき、自車と先行車との相対速度Ｖrが演算される。詳しくは、相対速度Ｖrは、当該ルーチンを前回実行したときの車間距離情報Ｌの値、即ち前回値と今回値との変化量ΔＬに基づいて演算される。このとき、変化量ΔＬが正で相対速度Ｖrが正であれば自車は先行車から離れつつあるとみなせ、変化量ΔＬが負で相対速度Ｖrが負であれば自車は先行車に接近しているとみなすことができる。
【００３１】
ステップＳ１８では、上記自車速Ｖeと相対速度Ｖrとに基づき、次式(2)から先行車速Ｖfが演算される（先行車速検出手段）。
【００３２】
Ｖf＝Ｖe＋Ｖr …(2)
ここでは、さらに、先行車速Ｖfを微分処理することで先行車加速度αfも演算される。詳しくは、先行車加速度αfは、当該ルーチンを前回実行したときの先行車速情報Ｖfの前回値と今回値との変化量ΔＶfから演算される。
【００３３】
次のステップＳ２０では、自車の目標減速度αeを演算する。
【００３４】
図３を参照すると、目標減速度αeの演算処理ルーチンが示されており、以下、当該フローチャートに基づき目標減速度αeの演算手順を説明する。
【００３５】
ステップＳ４０では、先ず、先行車減速走行中の自車の目標減速度αerを次式(3)から算出する。
【００３６】
αer＝−Ｖr・Ｖe／（Ｌ−Ｌo） …(3)
ここに、Ｌoは先行車が減速し停止に至ったと仮定した場合に自車と先行車との間に最小限確保されるべき最小車間距離を示している。
【００３７】
なお、この最小車間距離Ｌoは車間距離Ｌに応じて可変するようにされており、車間距離Ｌが値Ｌ1（例えば、２５ｍ）以上離れているような場合には、最小車間距離Ｌoは値０とされ、車間距離Ｌが値Ｌ1未満になると、最小車間距離Ｌoは値Ｌo1（例えば、１０ｍ）とされる。
【００３８】
つまり、車間距離Ｌが小さくなり自車が先行車に接近したようなときには、少なくとも最小車間距離Ｌoを確保すべく目標減速度αerを大きくするようにし、これにより自車が先行車に接触することのないようにしているのである。
【００３９】
引き続き、ステップＳ４２では、先行車定速走行中の自車の目標減速度αecを次式(4)から算出する（目標減速度演算手段）。
【００４０】
αec＝Ｖr2／２・（Ｌ−Ｌf・Ｌ／Ｌa）＋αa …(4)
ここに、Ｌfは先行車速Ｖfに応じて算出された先行車速に基づく目標車間距離である。詳しくは、ＥＣＵ５０には図４に示すようなＶfとＬfとの関係を示すマップが予め設定され記憶されており、目標車間距離Ｌfは当該マップから求められる。
【００４１】
つまり、上述した最小車間距離Ｌoが値０である場合の目標車間距離Ｌf1と最小車間距離Ｌoが値Ｌo1（例えば、１０ｍ）である場合の目標車間距離Ｌf2のうちいずれか大きい方の値（実線値）が目標車間距離Ｌfとして選択されるようにされており、先行車速Ｖfが大きいときには、目標車間距離Ｌfは、目標車間距離Ｌf1に基づいて設定され、先行車速Ｖfが小さくなると、少なくとも最小車間距離Ｌo以上を確保すべく目標車間距離Ｌf2に基づいて設定されることになる。
【００４２】
ところで、同式には目標車間距離ＬfにＬ／Ｌaが乗算されているが、このＬ／Ｌaは、自車と先行車との間に他の車両が急に割り込んできたような場合を考慮して設けられた修正係数である。
【００４３】
ここに、Ｌaは、自車速Ｖeと相対速度Ｖrとに基づき予め設定され、自車が先行車に接近したときの制動開始距離であり、図５に示すようなＶe、ＶrとＬaとの関係を示すマップに基づいて設定されるものである。
【００４４】
つまり、他の車両が急に割り込んできたような場合、車間距離Ｌは新たに当該他の車両と自車との車間距離を示すことになり、該新たな車間距離Ｌは一気に制動開始距離Ｌaの範囲内となる場合が多いのであるが、このような場合には、車間距離Ｌの制動開始距離Ｌaに対する割り込みの度合、即ちＬ／Ｌaに応じて目標車間距離Ｌfを修正（減縮）するのである。
【００４５】
これにより、他の車両が急に割り込んできた場合には、目標車間距離が減縮されることで目標減速度αerが小さく変更され、自車が急制動することなく緩やかに減速することになり、車両１の乗員が減速ショックを感じることが好適に防止される。
【００４６】
なお、他の車両の割り込みなく本来の先行車を良好に追尾している場合、或いは割り込みがあった後当該他の車両との車間距離Ｌが徐々に広がり制動開始距離Ｌaよりも大きくなった場合のように修正係数Ｌ／Ｌaが値１を超える場合には、該修正係数Ｌ／Ｌaは値１にクリップされ、目標車間距離は図４のマップに基づく通常の目標車間距離Ｌfとされる。
【００４７】
また、同式中のαaは先行車加速度αfの変動等に基づく補正値であり、次式(5)から算出される。
【００４８】
αa＝αf・（Ｌ−Ｌe・Ｌ／Ｌa）／（Ｌ−Ｌf・Ｌ／Ｌa） …(5)
ここに、Ｌeは自車速Ｖeに基づき設定される追従制御時の目標車間距離である。詳しくは、ＥＣＵ５０には、図６に示すように上記図４と同様のＶeとＬeとの関係を示すマップが予め設定され記憶されており、当該目標車間距離Ｌeは当該マップから求められる。
【００４９】
なお、当該補正値αaの算出式においても、目標車間距離Ｌe及び目標車間距離Ｌfは修正係数Ｌ／Ｌaによって修正されており、故に、該補正値αaは他の車両の割り込みを考慮した適正な補正値とされている。
【００５０】
以上のようにして先行車減速走行中の自車の目標減速度αerと先行車定速走行中の自車の目標減速度αecとが求められたら、次のステップＳ４４及びステップＳ４６において目標減速度αerと目標減速度αecに対する重みを求める。
【００５１】
ステップＳ４４では、先ず先行車加速度αfに基づく重みＷ1を算出する。
【００５２】
詳しくは、ＥＣＵ５０には図７に示すような先行車加速度αfと重みＷ1との関係を示すマップが予め設定され記憶されており、重みＷ1は当該マップから求められる。
【００５３】
つまり、重みＷ1は、先行車加速度αfが負側に小さくなり、つまり先行車減速度が大きくなって所定値αf1（例えば、−０．０５Ｇ）以下になると値０から徐々に増加し、所定値αf2（例えば、−０．２Ｇ）に達したところで値１となるよう設定されている。
【００５４】
さらに、ステップＳ４６では、追尾状態カウンタCNTに基づく重みＷ2を算出する。
【００５５】
詳しくは、ＥＣＵ５０には上記同様にして図８に示すような追尾状態カウンタCNTと重みＷ2との関係を示すマップが予め設定され記憶されており、重みＷ2は当該マップから求められる。
【００５６】
ここに、追尾状態カウンタCNTは、車両１が先行車に対し追尾状態にあるときに当該ルーチンの実行周期毎に加算されるカウンタであり、少なくとも下記１）〜３）の条件が満たされると追尾状態と判定され加算されるようにされている。
【００５７】
１） （制御状態）≠（制動制御）
２） Ｌ＜Ｌe・３／２
３） ｜Ｖr｜＜Ｖr1（例えば、５km／ｈ）
即ち、車両１が追尾状態になると追尾状態カウンタCNTが加算され始めることになるのであるが、重みＷ2は、該追尾状態カウンタCNTが所定値CNT1（例えば、０．５secに対応する値）を超えると値０から徐々に増加し、所定値CNT2（例えば、２．０secに対応する値）に達すると値１となるよう設定されている。つまり、重みＷ2は追尾状態の継続時間が長くなるにつれて値１に近づくようにされている。
【００５８】
このように、先行車加速度αfに基づく重みＷ1と追尾状態カウンタCNTに基づく重みＷ2とが各マップよりそれぞれ求められたら、次のステップＳ４８において、重みＷ1、重みＷ2及び前回値Ｗn-1のうち最大のものを選択し、この値を重みＷに設定する。
【００５９】
そして、ステップＳ５０において、当該重みＷを加味するようにして先行車減速走行中の目標減速度αerと先行車定速走行中の目標減速度αecとの加重平均を次式(6)から求め、当該加重平均値を最終的に目標減速度αeとする。
【００６０】
αe＝αec・（１−Ｗ）＋αer・Ｗ …(6)
このように、重みＷを加味して目標減速度αeを求めるようにすることにより、例えば、自車が遠方から先行車に追いついて定速走行した後、先行車の走行状態に応じて減速走行し、目標減速度αeが目標減速度αecから目標減速度αerに切換わるような場合、該目標減速度αeが目標減速度αecから目標減速度αerへ急激に切換わることがなくなり、車両１の乗員が違和感を感じることが好適に防止されることになる。
【００６１】
従って、例えば先行車が定速走行しており、自車が遠方から該先行車に追いつくような状況では、先行車加速度αf、つまり先行車減速度は小さく、重みＷ1は値０或いはその近傍となり、また、追尾状態カウンタCNTも上記各条件を満たさないことから、重みＷ2についても値０或いはその近傍となる。故に、この場合には、重みＷは値０或いはその近傍とされ、目標減速度αeは主として目標減速度αecに基づいて設定される。
【００６２】
一方、自車が上記先行車に追いつき追尾状態となると、追尾状態カウンタCNTが加算され始めることになり、この場合には、重みＷ2、ひいては重みＷが徐々に増加し、目標減速度αeが目標減速度αecから目標減速度αerに徐々に移行することになる。即ち、追尾状態がある程度継続したら、目標減速度αeが徐々に目標減速度αerに基づき算出されるよう予め切換えられる。故に、その後先行車が減速した場合であっても、目標減速度αeが急激に切換えられるようなことがなくなり、乗員が違和感を感じることが好適に防止される。
【００６３】
自車が上記先行車に追いつき追尾状態となった直後に先行車が減速したような場合には、先行車加速度αfが負側に小さくなり、つまり先行車減速度が大きくなり、重みＷ1が徐々に大きくなる。故に、この場合には、上記重みＷ2の増加を待たずとも重みＷが徐々に値１となり、目標減速度αeは速やかにして徐々に目標減速度αecから目標減速度αerに移行することになる。従って、この場合においても、目標減速度αeが急激に切換えられるようなことがなくなり、乗員が違和感を感じることが好適に防止されることになる。
【００６４】
ところで、以上のようにして目標減速度αeが演算されることになるが、当該追尾走行制御では、目標減速度αeを実際の制御に適用するにあたり、目標減速度αeの出力値、即ち目標減速度出力αe−outと目標減速度入力αe−inとの間にヒステリシスが設けられている。
【００６５】
つまり、図９を参照すると、目標減速度出力αe−outと目標減速度入力αe−in間のヒステリシスの関係（実線矢印）が示されているが、同図に示すように、目標減速度αeが増加するときには、傾きＫは値１（Ｋ＝１）とされて目標減速度出力αe−outが目標減速度入力αe−inと同一の値とされる一方、目標減速度αeが減少する場合には、目標減速度入力αe−inが所定値Ｘi1以上では傾きＫが値１（Ｋ＝１）であるもののオフセットした線に沿い減少し、目標減速度入力αe−inが所定値Ｘi1よりも小さく目標減速度出力αe−outが所定値Ｘo1よりも小さい範囲では、傾きＫが値Ｋ1（Ｋ1＞１、例えば１．４）である線に沿って減少する。
【００６６】
これにより、通常目標減速度入力αe−inは先行車の挙動変化やスキャン式レーザレーダ２から出力される信号のノイズによる乱れ等によって細かく変動しており、特に自車が先行車に接近するとノイズが大きくなり当該変動が大きくなるのであるが、このように目標減速度入力αe−inが変動するような場合であっても、目標減速度出力αe−out、即ち目標減速度αeが変動してしまうことが好適に防止される。
【００６７】
図２に戻り、ステップＳ２２では、上記ステップＳ１２で検出した自車速Ｖeが所定の低車速Ｖe0（例えば、４０km/ｈ）よりも大きいか否かを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）で自車速Ｖeが所定の低車速Ｖe0以下の場合には、一般的には車両１は街中走行をしており運転者はブレーキペダル２８を操作する頻度が高いと判断でき、追尾走行制御を実施せず当該ルーチンを抜ける。
【００６８】
一方、ステップＳ２２の判別結果が真（Ｙｅｓ）で自車速Ｖeが所定の低車速Ｖe0よりも大きい場合には、次にステップＳ２４に進む。
【００６９】
ステップＳ２４では、自車を減速すべきか否かの判別を行う。即ち、ここでは制動制御をすべきかスロットル制御をすべきかの判別を行う。詳しくは、下記１）〜３）の条件が成立した場合に制動制御を行うようにする。
【００７０】
１） 追尾走行制御中
２） Ｖr＜０
３） Ｌ＜Ｌa 又は αer＞αer1
つまり、当該ステップＳ２４では、追尾走行制御中に相対速度Ｖrが負となり、車間距離Ｌが制動開始距離Ｌaを割り込んだか否か、或いは先行車減速走行中の自車の目標減速度αerが予め設定した所定値αer1を超えたか否かを判別する。
【００７１】
ステップＳ２４の判別結果が偽（Ｎｏ）で、上記条件のいずれかが成立していない場合には、次にステップＳ２６に進み、スロットル制御を行う。なお、スロットル制御は、走行状態に応じて上記スロットルアクチュエータ１２を制御するものであるが、本発明とは直接関係ないためここでは説明を省略する。
【００７２】
一方、ステップＳ２４の判別結果が真（Ｙｅｓ）で、上記各条件が成立したと判定された場合には、次にステップＳ２８に進み制動制御を実行する（制動制御手段）。
【００７３】
ステップＳ２８では、制動制御の実行にあたり、スロットル閉制御を実施する。つまり、スロットルアクチュエータ１２によってスロットルバルブ８を閉作動させ、車両１が制動中に不用意に加速されることを防止する。
【００７４】
次のステップＳ３０では、各種クリップ制御を行う。詳しくは、当該ステップＳ２８では、目標減速度αeについての各種クリップ制御、即ち各種制限制御を行う（目標減速度制限手段）。
【００７５】
目標減速度αeの制限制御としては、例えば、追尾走行切換操作スイッチ３８を操作し追尾走行制御を開始した直後に目標減速度αeを徐変させる制限制御、制動制御中に運転者がアクセルペダル（図示せず）を操作して加速（オーバライド）した後に目標減速度αeを徐変させる制限制御の他、自車速Ｖeが上記所定の低車速Ｖe0（例えば、４０km/ｈ）以下となった直後にテーリングさせる制限制御、先行車速Ｖfが所定の低車速Ｖf0（例えば、２５km/ｈ）以下となった直後にテーリングさせる制限制御、車間距離Ｌが大きいときの制限制御、目標減速度αeの立ち上がり勾配制限制御等があり、以下、これら各制限制御について説明する。
【００７６】
図１０及び図１１を参照すると、各種クリップ制御ルーチンのフローチャートが示されており、以下当該ルーチンに沿って説明する。
【００７７】
ステップＳ６０では、先ず、運転者が追尾走行切換操作スイッチ３８を操作し追尾走行制御が開始された後、所定時間ｔ1（例えば、４sec）経過したか否かを判別する。判別結果が真（Ｙｅｓ）で追尾走行制御が開始されてから所定時間ｔ1（例えば、４sec）が経過したと判定された場合には、そのままステップＳ６４に進む。一方、判別結果が偽（Ｎｏ）で追尾走行制御が開始されてから未だ所定時間ｔ1が経過していないと判定された場合には、ステップＳ６２を実行した後ステップＳ６４に進む。
【００７８】
ステップＳ６２では、追尾走行制御を開始した直後に目標減速度αeを徐変させる制限制御を行う。詳しくは、図１２に示すように、追尾走行制御を開始した直後の目標減速度制限値αemax(t)1の時間変化を示すマップが予め設定されており、目標減速度αeは当該図１２のマップに基づき制限される。即ち、目標減速度制限値αemax(t)1は、所定時間ｔ0（例えば、２sec）に達するまでは値０のままとされ、所定時間ｔ0から所定時間ｔ1までの間において時間ｔの経過につれ徐々に増加するようにされており、目標減速度αeは、所定時間ｔ1が経過するまでの間、目標減速度制限値αemax(t)1によってその最大値が制限される（αe≦αemax(t)1）。
【００７９】
つまり、当該クリップ制御によれば、追尾走行制御が開始された直後に大きな目標減速度αeが急激に発生することが抑止される。
【００８０】
これにより、運転者が追尾走行切換操作スイッチ３８を操作した直後に車両１が急制動するようなことがなくなり、乗員が減速ショックを感じることが好適に防止されて走行フィーリングの向上が図られる。
【００８１】
また、車両１が徐々に減速することになるため、当該クリップ制御では、制動が必要な場合において運転者にブレーキペダル２８の操作を喚起させる効果もあり、運転者の意図を尊重した走行が可能とされる。
【００８２】
なお、当該追尾走行制御では、走行フィーリング等の要件に基づき目標減速度αeの最大値は所定値Ｘ1（例えば、０．２５Ｇ）に制限されている。従って、目標減速度制限値αemax(t)1は値０から所定値Ｘ1の範囲で増加するようにされている（以下同様）。
【００８３】
ステップＳ６４では、制動制御中に運転者がアクセルペダルを操作してオーバライドしたか否かを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）でオーバライドが実施されていない場合には、そのままステップＳ７０に進む。一方、判別結果が真（Ｙｅｓ）でオーバライド有と判定された場合にはステップＳ６６に進む。
【００８４】
ステップＳ６６では、オーバライド終了後において所定時間ｔ3（例えば、４sec）経過したか否かを判別する。判別結果が真（Ｙｅｓ）の場合にはそのままステップＳ７０に進み、判別結果が偽（Ｎｏ）でオーバライドが終了してから未だ所定時間ｔ3が経過していないと判定された場合には、ステップＳ６８を実行した後ステップＳ７０に進む。
【００８５】
ステップＳ６８では、オーバライド終了後において目標減速度αeを徐変させる制限制御を行う。詳しくは、図１３に示すように、オーバライド終了後の目標減速度制限値αemax(t)2の時間変化を示すマップが予め設定されており、目標減速度αeは当該図１３のマップに基づき制限される。即ち、目標減速度制限値αemax(t)2は、所定時間ｔ2（例えば、２sec）に達するまでは値０のままとされ、所定時間ｔ2から所定時間ｔ3までの間において時間ｔの経過につれ徐々に所定値Ｘ1まで増加するよう設定にされており、目標減速度αeは、所定時間ｔ3が経過するまでの間、目標減速度制限値αemax(t)2によってその最大値が制限される（αe≦αemax(t)2）。
【００８６】
つまり、通常オーバライドが実施されるときには当該オーバライド走行が追尾走行制御に優先し、該追尾走行制御は中断されるのであるが、当該クリップ制御によれば、このオーバライドが終了し追尾走行制御が再開された時点において大きな目標減速度αeが急激に発生することが抑止される。
【００８７】
これにより、オーバライド終了直後に車両１が急制動するようなことがなくなり、やはり乗員が減速ショックを感じることが好適に防止され、走行フィーリングの向上が図られる。特に、運転者がアクセルペダルを小刻みに操作するような場合、即ちオーバライドを一旦終了した後所定時間ｔ2（例えば、２sec）以内に再びオーバライドを実施した場合には、目標減速度αeは値０に保持され、運転者の意図が尊重されることとなる。
【００８８】
さらに、所定時間ｔ2経過後は車両１が徐々に減速することになるため、当該クリップ制御では、制動が必要な場合において運転者にブレーキペダル２８の操作を喚起させる効果もあり、上記同様に運転者の意図を尊重した走行が可能とされる。
【００８９】
ステップＳ７０では、自車速Ｖeが上記所定の低車速Ｖe0（例えば、４０km/ｈ）以下となったか否かを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）で自車速Ｖeが所定の低車速Ｖe0よりも大きい場合には、そのままステップＳ７４に進み、判別結果が真（Ｙｅｓ）で自車速Ｖeが所定の低車速Ｖe0以下と判定された場合には、ステップＳ７２を実行した後ステップＳ７４に進む。
【００９０】
ステップＳ７２では、自車速Ｖeが上記所定の低車速Ｖe0（例えば、４０km/ｈ）以下となった直後にテーリングさせる制限制御を行う。詳しくは、図１４に示すように、自車速Ｖeが所定の低車速Ｖe0以下となった際の目標減速度制限値αemax(Ve)の変化を示すマップが予め設定されており、目標減速度αeは当該図１４のマップに基づき制限される。即ち、目標減速度制限値αemax(Ve)は、自車速Ｖeが所定の低車速Ｖe0に低下するまでは所定値Ｘ1とされているものの、所定の低車速Ｖe0から所定車速Ｖe1（例えば、２５km/ｈ）までの間において徐々に値０まで低下し所定車速Ｖe1以下では値０に保持されるよう設定されており、目標減速度αeは、自車速Ｖeが所定の低車速Ｖe0以下になると、目標減速度制限値αemax(Ve)によってその最大値が制限されつつテーリング処理される（αe≦αemax(Ve)）。
【００９１】
つまり、当該クリップ制御によれば、自車速Ｖeが上記所定の低車速Ｖe0（例えば、４０km/ｈ）以下となった時点で目標減速度αeが大きくされているような場合であっても、該目標減速度αeは追尾走行制御の解除に伴い値０に急減することなく徐々に減少させられる。
【００９２】
これにより、減速走行中に乗員があたかも加速したかの如きフィーリング（ブレーキ抜け感）を感じることが好適に防止され、走行フィーリングの向上が図られる。
【００９３】
また、車両１の減速状態が徐々に解除されることになるため、当該クリップ制御では、制動が必要な場合に運転者に継続的なブレーキペダル２８の操作を示唆する効果もあり、追尾走行制御の解除時において自動走行から運転者の操作に応じた走行への移行が滑らかに実現可能とされる。
【００９４】
ステップＳ７４では、先行車速Ｖfが所定の低車速Ｖf0以下となったか否かを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）で先行車速Ｖfが所定の低車速Ｖf0よりも大きい場合には、そのままステップＳ７８に進み、判別結果が真（Ｙｅｓ）で先行車速Ｖfが所定の低車速Ｖf0以下と判定された場合には、ステップＳ７６を実行した後ステップＳ７８に進む。
【００９５】
ステップＳ７６では、先行車速Ｖfが所定の低車速Ｖf0（例えば、２５km/ｈ）以下となった直後にテーリングさせる制限制御を行う。詳しくは、図１５に示すように、先行車速Ｖfが所定の低車速Ｖf0以下となった際の目標減速度制限値αemax(Vf)の変化を示すマップが予め設定されており、目標減速度αeは当該図１５のマップに基づき制限される。即ち、目標減速度制限値αemax(Vf)は、先行車速Ｖfが所定の低車速Ｖf0に低下するまでは所定値Ｘ1とされているものの、所定の低車速Ｖf0から所定車速Ｖf1（例えば、１０km/ｈ）までの間において徐々に値０まで低下し所定車速Ｖf1以下では値０に保持されるよう設定されており、目標減速度αeは、先行車速Ｖfが所定の低車速Ｖf0以下になると、目標減速度制限値αemax(Vf)によってその最大値が制限されつつテーリング処理される（αe≦αemax(Vf)）。
【００９６】
これは、例えば先行車が右左折すべく大きく減速したような場合を想定したクリップ制御である。つまり、先行車が右左折すべく大きく減速したような場合には自車を減速させる必要がないため、このように先行車速Ｖfが所定の低車速Ｖf0（例えば、２５km/ｈ）以下となったような場合には、一旦先行車に合わせて大きくした目標減速度αeを徐々に小さく戻すよう制限するのである。
【００９７】
これにより、自車が右左折し直ぐに前方から消えるような先行車に追従し減速してしまわないようにされて運転者の意図に反した制動が好適に防止されるとともに、減速走行中において乗員があたかも加速したかの如きフィーリング（ブレーキ抜け感）を感じることが好適に防止され、走行フィーリングの向上が図られる。
【００９８】
また、上記同様に車両１の減速状態が徐々に解除されることになるため、当該クリップ制御では、制動が必要な場合には運転者に継続的なブレーキペダル２８の操作を示唆する効果もある。
【００９９】
ステップＳ７８では、車間距離Ｌが所定距離Ｌ0（例えば、５０ｍ）よりも大きいか否かを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）で車間距離Ｌが所定距離Ｌ0以下の場合には、そのまま図１１のステップＳ８２に進み、判別結果が真（Ｙｅｓ）で車間距離Ｌが所定距離Ｌ0よりも大きいと判定された場合には、ステップＳ８０を実行した後ステップＳ８２に進む。
【０１００】
ステップＳ８０では、車間距離Ｌが大きいときの制限制御を行う。詳しくは、図１６に示すように、車間距離Ｌが大きいときの目標減速度制限値αemax(L)の変化を示すマップが予め設定されており、目標減速度αeは当該図１６のマップに基づき制限される。即ち、目標減速度制限値αemax(L)は、車間距離Ｌが所定距離Ｌ0（例えば、５０ｍ）となるまでは所定値Ｘ1とされているものの、所定距離Ｌ0から所定距離Ｌ1（例えば、６０ｍ）までの間において徐々に値Ｘ2（例えば、０．１Ｇ）まで低下し、所定距離Ｌ1以上では当該値Ｘ2に保持されるよう設定されており、目標減速度αeは、車間距離Ｌが所定距離Ｌ0よりも大きくなると、目標減速度制限値αemax(L)によってその最大値が制限される（αe≦αemax(L)）。
【０１０１】
つまり、車間距離Ｌが大きいようなときには、走行レーン推定が不正確となる等の理由から、遠方より接近する路側の固定物を新たな先行車と誤認識してしまうような場合があり、故に、このような誤認識により目標減速度αeが急激に大きくならないよう車間距離Ｌが所定距離Ｌ1（例えば、６０ｍ）以上のときには値Ｘ2に制限されることになるのであるが、当該クリップ制御によれば、その制限値は走行レーン推定の正確さの変化に応じて値Ｘ2に急減することなく適正な変化度合で徐々に減少させられる。
【０１０２】
ステップＳ８２では、目標減速度αeの立ち上がり勾配制限制御の実施フラグＦが値１であるか否かを判別する。該フラグＦが値１である場合とは、目標減速度αeが変化する際に後述する目標減速度αeの立ち上がり勾配制限制御が実施されている場合を意味する。
【０１０３】
ステップＳ８２の判別結果が偽（Ｎｏ）でフラグＦが値１でない場合、即ち勾配制限制御が実施されておらずフラグＦが値０である場合には、次にステップＳ８４に進む。
【０１０４】
ステップＳ８４では、目標減速度αeが変化する際の変化率Δαeが勾配制限値Δαemax(αe)以上であるか否かを判別する。
【０１０５】
通常、目標減速度αeが変化する際には、該目標減速度αeの変化率が大き過ぎると乗員が減速ショック等の違和感を感じる傾向にある。従って、当該追尾走行制御においては、目標減速度αeの変化率に勾配制限値Δαemax(αe)なる制限値を設けるようにしている。
【０１０６】
この勾配制限値Δαemax(αe)は、目標減速度αeに応じたものとされており、実際には、図１７に示すように、実験等により目標減速度αeに応じて予めマップ化されている。詳しくは、図１７に示すマップは、目標減速度αeに応じ車両１の乗員が違和感を感じない程度の変化率Δαeの最大値を示しており、勾配制限値Δαemax(αe)は当該変化率Δαeの最大値とされている。
【０１０７】
故に、ステップＳ８４の判別結果が偽（Ｎｏ）で、変化率Δαeが勾配制限値Δαemax(αe)に満たない場合には、乗員が違和感を感じることはないと判断でき、そのまま当該ルーチンを終了する。
【０１０８】
一方、ステップＳ８４の判別結果が真（Ｙｅｓ）で、変化率Δαeが勾配制限値Δαemax(αe)以上の場合には、次にステップＳ８６に進む。
【０１０９】
ステップＳ８６では、勾配制限値Δαemax(αe)に基づき次式(7)より目標減速度αe変化時の減速度αを演算する。
【０１１０】
α＝Δαemax(αe)・Ｔ＋α(n-1) …(7)
ここに、Ｔは当該ルーチンの実行周期であり、α(n-1)は減速度αの前回値である。
【０１１１】
つまり、図１８中に破線で示すように、変化率Δαeが勾配制限値Δαemax(αe)以上になるような場合には、乗員が違和感を感じる可能性が高く、故に、このような場合には、変化率Δαeを図１８中実線で示すように勾配制限値Δαemax(αe)に制限し、当該違和感を緩和するようにするのである。
【０１１２】
ステップＳ８８では、上記ステップＳ８６で求めた減速度αが変化後の目標減速度αeに達したか否かを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）で減速度αが目標減速度αe未満である場合には、ステップＳ９０において上記フラグＦに値１を設定する。
【０１１３】
そして、当該ルーチンが繰り返し実行され、上記ステップＳ８２の判別によりフラグＦが値１と判定される間は、ステップＳ８６において減速度αを更新し続けることになるが、ステップＳ８８の判別結果が偽（Ｎｏ）で減速度αが目標減速度αe以上となった場合には、ステップＳ９２においてフラグＦを値０にリセットし、減速度αの更新を終了する。
【０１１４】
上記各種クリップ制御が実施され、目標減速度αeが各種制限制御により適宜制限されたら、図２に戻り、ステップＳ３２を実行する。
【０１１５】
ステップＳ３２では、サービスブレーキ２４によって発生させるべき制動力の演算を行う。詳しくは、上記のように求めた目標減速度αeを生起可能な制動力を算出し、該制動力に応じてブレーキアクチュエータ３０に供給する信号値を決定する。
【０１１６】
そして、ステップＳ３４において、ブレーキアクチュエータ３０に上記制動力に応じた信号を供給する。これにより、ブレーキアクチュエータ３０が適正に作動することになり、サービスブレーキ２４によって良好且つ適正な制動力が生起される。
【０１１７】
以上説明した如く、本発明に係る走行制御装置では、目標減速度αeに基づいて制動力を決定し追尾走行制御の制動制御を行うようにしており、目標減速度αeが大きく変化するような場合には、各種クリップ制御を行うことで該目標減速度αeやその変化率Δαeに制限を加えるようにしている。
【０１１８】
従って、本発明に係る走行制御装置を用いるようにすれば、目標減速度αeの急激な変化が防止され、車両１が急に減速したり減速状態が急に解除されたりするようなことが好適に排除されることになり、追尾走行制御が違和感なく実現される。
【０１１９】
また、目標減速度αeを徐々に減少或いは増加させることにより、運転者にブレーキペダル２８の操作を余裕をもって喚起させ或いは示唆する効果も併せ持つことになり、運転者の操作を尊重した追尾走行制御、即ちヒューマンインタフェースの向上を図った走行制御の実現が可能とされる。
【０１２０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１乃至５の車両の走行制御装置によれば、自車と先行車との車間距離が目標車間距離となるよう自車の車速を制御して先行車の追尾走行制御を行う車両の走行制御装置において、自車の目標減速度は自車速、先行車速、車間距離及び目標車間距離に基づいて演算されるが、追尾走行制御が開始されたとき、追尾走行制御が中断したとき、自車速が所定車速以下となって追尾走行制御が解除されたとき、先行車速が所定車速以下となって追尾走行制御が解除されたとき、車間距離が所定距離以上となって目標減速度が制限されたときのように該演算される目標減速度が急変するようなときには、該急変後の目標減速度に向けてそれぞれ追尾走行制御の開始後或いは中断後の経過時間、自車速、先行車速、車間距離に応じて変化する制限値によって目標減速度を制限するようにしている。
請求項６の車両の走行制御装置によれば、上記急変後の目標減速度に応じて設定される目標減速度の変化勾配制限値によって目標減速度を制限するようにしている。
【０１２１】
従って、例えば、運転者の意思に基づき追尾走行制御が開始された直後や、追尾走行制御中に運転者がアクセルペダルを操作し加速（オーバライド）して追尾走行制御が一旦中断され、その後アクセルペダルを戻し追尾走行制御が再開された直後、或いは自車速が所定車速以下となって追尾走行制御が解除された直後、先行車速が所定車速以下となって追尾走行制御が解除された直後、車間距離が所定距離以上となって目標減速度が制限された直後のように目標減速度が急激に発生するような場合には、該目標減速度を時間経過とともに徐々に増加するよう、或いは自車速、先行車速、車間距離とともに徐々に減少するよう制限でき、減速ショックやブレーキ抜け感を好適に防止することができる。
【０１２２】
また、この際、目標減速度を徐々に変化させることになるので、制動が必要な場合に運転者にブレーキペダルの操作を余裕をもって喚起させることができ、運転者の意図を尊重した走行を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両に搭載された本発明に係る走行制御装置の概略構成図である。
【図２】本発明に係る追尾走行制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】図２中の目標減速度αeの演算処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】先行車速Ｖfと先行車に基づく目標車間距離Ｌfとの関係を示すマップである。
【図５】自車速Ｖeと制動開始距離Ｌaとの関係を示すマップである。
【図６】自車速Ｖeと目標車間距離Ｌeとの関係を示すマップである。
【図７】先行車加速度αfと重みＷ1との関係を示すマップである。
【図８】追尾状態カウンタCNTと重みＷ2との関係を示すマップである。
【図９】目標減速度出力αe−outと目標減速度入力αe−in間のヒステリシスの関係を示すグラフである。
【図１０】図２中の各種クリップ制御の制御ルーチンを示すフローチャートの一部である。
【図１１】図１０のフローチャートに続く各種クリップ制御の制御ルーチンを示すフローチャートの残部である。
【図１２】追尾走行制御を開始した直後の目標減速度制限値αemax(t)1の時間変化を示すマップである。
【図１３】オーバライド終了後の目標減速度制限値αemax(t)2の時間変化を示すマップである。
【図１４】自車速Ｖeが所定の低車速Ｖe0以下となった際の目標減速度制限値αemax(Ve)の変化を示すマップである。
【図１５】先行車速Ｖfが所定の低車速Ｖf0以下となった際の目標減速度制限値αemax(Vf)の変化を示すマップである。
【図１６】車間距離Ｌが大きいときの目標減速度制限値αemax(L)の変化を示すマップである。
【図１７】目標減速度αeと勾配制限値Δαemax(αe)との関係を示すマップである。
【図１８】勾配制限値Δαemax(αe)を適用した場合の減速度αの時間変化を示す図である。
【符号の説明】
１ 車両（自車）
２ スキャン式レーザレーダ
２４ サービスブレーキ（制動装置）
２８ ブレーキペダル
３０ ブレーキアクチュエータ
３２ 車輪速センサ
３８ 追尾走行切換操作スイッチ
５０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
Claims (6)
- 自車と先行車との車間距離が目標車間距離となるよう自車の車速を制御して先行車の追尾走行制御を行う車両の走行制御装置において、
自車に制動力を自動的に付加する制動装置と、
前記車間距離を検出する車間距離検出手段と、
自車速を検出する自車速検出手段と、
先行車速を検出する先行車速検出手段と、
前記自車速及び前記先行車速のいずれか一方に基づき前記目標車間距離を演算する目標車間距離演算手段と、
前記自車速、前記先行車速、前記車間距離及び前記目標車間距離に基づき、自車の目標減速度を演算する目標減速度演算手段と、
前記追尾走行制御が開始されたとき、該開始後に、経過時間に応じて該開始後の目標減速度に向け変化する制限値で該目標減速度を制限する目標減速度制限手段と、
該目標減速度に基づき前記制動装置を作動制御する制動制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両の走行制御装置。 - 自車と先行車との車間距離が目標車間距離となるよう自車の車速を制御して先行車の追尾走行制御を行う車両の走行制御装置において、
自車に制動力を自動的に付加する制動装置と、
前記車間距離を検出する車間距離検出手段と、
自車速を検出する自車速検出手段と、
先行車速を検出する先行車速検出手段と、
前記自車速及び前記先行車速のいずれか一方に基づき前記目標車間距離を演算する目標車間距離演算手段と、
前記自車速、前記先行車速、前記車間距離及び前記目標車間距離に基づき、自車の目標減速度を演算する目標減速度演算手段と、
前記追尾走行制御が中断したとき、該中断後に、経過時間に応じて該中断後の目標減速度に向け変化する制限値で該目標減速度を制限する目標減速度制限手段と、
該目標減速度に基づき前記制動装置を作動制御する制動制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両の走行制御装置。 - 自車と先行車との車間距離が目標車間距離となるよう自車の車速を制御して先行車の追尾走行制御を行う車両の走行制御装置において、
自車に制動力を自動的に付加する制動装置と、
前記車間距離を検出する車間距離検出手段と、
自車速を検出する自車速検出手段と、
先行車速を検出する先行車速検出手段と、
前記自車速及び前記先行車速のいずれか一方に基づき前記目標車間距離を演算する目標車間距離演算手段と、
前記自車速、前記先行車速、前記車間距離及び前記目標車間距離に基づき、自車の目標減速度を演算する目標減速度演算手段と、
前記自車速が所定車速以下となって前記追尾走行制御が解除されたとき、該解除後に、前記自車速に応じて該解除後の目標減速度に向け変化する制限値で該目標減速度を制限する目標減速度制限手段と、
該目標減速度に基づき前記制動装置を作動制御する制動制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両の走行制御装置。 - 自車と先行車との車間距離が目標車間距離となるよう自車の車速を制御して先行車の追尾走行制御を行う車両の走行制御装置において、
自車に制動力を自動的に付加する制動装置と、
前記車間距離を検出する車間距離検出手段と、
自車速を検出する自車速検出手段と、
先行車速を検出する先行車速検出手段と、
前記自車速及び前記先行車速のいずれか一方に基づき前記目標車間距離を演算する目標車間距離演算手段と、
前記自車速、前記先行車速、前記車間距離及び前記目標車間距離に基づき、自車の目標減速度を演算する目標減速度演算手段と、
前記先行車速が所定車速以下となって前記追尾走行制御が解除されたとき、該解除後に、前記先行車速に応じて該解除後の目標減速度に向け変化する制限値で該目標減速度を制限する目標減速度制限手段と、
該目標減速度に基づき前記制動装置を作動制御する制動制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両の走行制御装置。 - 自車と先行車との車間距離が目標車間距離となるよう自車の車速を制御して先行車の追尾走行制御を行う車両の走行制御装置において、
自車に制動力を自動的に付加する制動装置と、
前記車間距離を検出する車間距離検出手段と、
自車速を検出する自車速検出手段と、
先行車速を検出する先行車速検出手段と、
前記自車速及び前記先行車速のいずれか一方に基づき前記目標車間距離を演算する目標車間距離演算手段と、
前記自車速、前記先行車速、前記車間距離及び前記目標車間距離に基づき、自車の目標減速度を演算する目標減速度演算手段と、
前記車間距離が所定距離以上となって目標減速度が制限されたとき、該制限後に、前記車間距離に応じて該制限後の目標減速度に向け変化する制限値で該目標減速度を制限する目標減速度制限手段と、
該目標減速度に基づき前記制動装置を作動制御する制動制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両の走行制御装置。 - さらに、前記目標減速度制限手段は、前記目標減速度演算手段により演算される目標減速度が変化するとき、該変化後の目標減速度に応じて目標減速度の変化勾配制限値を設定し、該変化勾配制限値で該目標減速度を制限することを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか記載の車両の走行制御装置。
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