JP4715754B2 - 走行制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自車両が先行車との車間距離を適切に保ちながら追従走行を行なうための走行制御装置に関する。

従来、ドライバの操作によらず先行車との車間距離を目標車間距離に一致させるように、先行車に追従して走行するいわゆる車間クルーズが可能なオートクルーズ制御装置が知られている。また、この種の装置においては、車間クルーズで走行する際、先行車との間で車間距離を適切に保つために速度調整を行ない、加減速制御を加速モード，定速モード，減速モードのような複数の走行モードに切り替えて行なう方法が知られている。このような加減速制御は、如何なるタイミングで走行モードを切り替えるかが、運転者の乗り心地等を決定するうえで重要な要素となっている。

このような走行モードの切り替えを行なう走行制御の一つとして、目標車間距離と実際の車間距離との誤差（以下「車間距離誤差」という）や相対速度が大きい場合に、走行モードを定速モードから加速モードへと切り替え、車間距離誤差や相対速度が小さい場合に走行モードを定速モードから減速モードへと切り替えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−３４８５９９号公報

しかし、特許文献１に記載の走行制御では、先行車が減速しているにもかかわらず加速モードへの切り替えが起こってしまったり、先行車が減速から加速へと変化した場合に加速モードへの切り替えのタイミングが遅れてしまったりする問題があった。

具体的には、例えば、減速しながら割り込みをしてくる車両であっても車間距離誤差と相対速度の条件を満たせば加速モードへの切り替えを行なってしまうため、このような場合にはドライバに不安感を与えてしまう可能性があった。また、定速モードで走行中の自車両が先行車に接近しつつある時に、先行車が加速を開始した場合、車間距離が十分にあっても、相対速度の条件を満たすまで加速モードへの切り替えが行なわれないため、このような場合には、ドライバに、制御の応答性の悪さに基づく違和感を与えてしまう可能性があった。

つまり、従来の方法では、車両が先行車の走行状態に合わない走行モードに置かれる場合があり、ドライバに不安感や違和感を生じさせてしまうという問題があった。
本発明は、上記問題点を解決するために、走行モードの切り替え時に、ドライバに不安感や違和感を与えてしまう可能性を低減した走行制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた本発明の請求項１に記載の走行制御装置は、エンジンから車輪に伝達される駆動力をドライバの操作によらず調節する駆動力調整手段を備えている。そして、車速検出手段が、自車両の車速を検出し、先行車情報検出手段が、自車両に対する先行車の相対距離と相対速度を検出する。

すると、加速度演算手段が、車速検出手段にて検出された自車速、及び先行車情報検出手段にて検出された相対速度に基づいて先行車の加速度を算出する。但し、ここでは、相対速度が正であれば、自車両に対して先行車は遠ざかり、相対速度が負であれば、自車両に対して先行車は近づくこととする。

これと共に、第１目標加速度設定手段が、相対距離及び相対速度に基づいて、先行車との車間距離を予め設定された目標車間距離に一致させるための第１目標加速度を設定し、第２目標加速度設定手段が、先行車加速度に応じて設定される付加加速度を第１目標加速度に付加してなる第２目標加速度を設定する。

そして、車間距離制御手段は、第１目標加速度を用いて駆動力調整手段を制御する追従モード、及び第２目標加速度を用いて駆動力調整手段を制御する加速モードを少なくとも含む複数の走行モードを有しており、走行モード切替手段が、先行車情報検出手段及び加速度演算手段の検出結果に基づいて、走行モードの切り替えを行なう。

特に、本発明では、この走行モード切替手段が、先行車加速度及び相対速度に基づいて、先行車加速度が非負であり、且つ相対速度が予め設定された設定速度以上であることを第１切替条件として、この第１切替条件を満たす場合に、追従モードから加速モードへの切り替えを行なう。

従って、本発明の走行制御装置によれば、相対速度が設定速度以上であったとしても、先行車加速度が負であれば、追従モードから加速モードに切り替わることがないため、先行車が減速しているにもかかわらず加速モードへの切り替えが起こってしまうことを防止できる。

例えば、減速しながら割り込みをしてくる車両が先行車となった時に、その先行車との相対速度が設定速度以上あったとしても、これに追従して、加速モードへの切り替えを行なってしまうということを防止できる。その結果、車両が先行車の走行状態に合わない走行モードに置かれることを防ぎ、ドライバに不安感や違和感を与えてしまうことを防止できる。

なお、第１切替条件の設定速度は、例えば請求項２に記載のように、２［ｋｍ／ｈ］程度とすることが考えられる。
また、請求項３に記載のように、走行モード切替手段は、先行車加速度が非負であり、且つ相対速度が設定速度以上である状態が予め設定された設定時間以上継続することを第２切替条件として、この第２切替条件を満たす場合に、追従モードから加速モードへの切り替えを行なうようにしてもよい。

この場合、先行車加速度が非負であり、相対速度が設定速度以上である状態になったとしても、その状態が設定時間以上継続しない限り、追従モードから加速モードに切り替わることがないため、設定速度に近い相対速度で走行している時に、モード切替が頻繁に繰り返されてしまうことを防止できる。

更に、請求項４に記載のように、走行モード切替手段は、先行車加速度が予め設定された下限加速度を上回り、且つ相対距離と相対速度との比を正負符号反転させた衝突時間が負又は予め設定された下限時間以上であることを第３切替条件として、この第３切替条件を満たす場合にも、追従モードから加速モードへの切り替えを行なうようにしてもよい。

この場合、先行車加速度が下限速度を上回った時点で、相対速度が正（即ち、衝突時間が負）である場合にはもちろん、相対速度が負であっても、先行車との相対距離が十分に大きければ（即ち、衝突時間が下限時間以上であれば）、追従モードから加速モードに直ちに切り替わることになる。

このため、本発明の走行制御装置によれば、例えば、追従モードで走行中の自車両が、相対距離が十分に離れた先行車に接近しつつある（即ち、相対速度が負である）時に、先行車が加速を開始した場合、相対速度に関わらず、応答性良く加速モードへの切り替えが行なわれるため、モード切替のタイミングについてドライバに違和感を与えてしまうことを防止できる。

なお、本発明の走行制御装置は、例えば、請求項５に記載のように、第１切替条件及び第２切替条件を省略して、第３切替条件を満たす場合に、追従モードから加速モードへの切り替えを行なうように構成してもよい。

また、第３切替条件の下限加速度は、例えば請求項６に記載のように、０．０４５Ｇ［ｍ／ｓ²］程度とすることが考えられる。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は、本発明が適用された走行制御装置の構成を示したブロック図である。
＜走行制御装置の構成＞
図１に示すように、走行制御装置は、本発明の主要部となる車間距離制御用電子制御装置（以下「車間制御ＥＣＵ」という）２を備えている。

車間制御ＥＣＵ２は、マイクロコンピュータを中心として構成された電子回路であり、エンジン電子制御装置（以下「エンジンＥＣＵ」という）３、ブレーキ電子制御装置（以下「ブレーキＥＣＵ」とする。）４、メータ電子制御装置（以下「メータＥＣＵ」という）５等とＬＡＮ通信バスを介してデータ通信を行なう。なお、ＥＣＵ間のデータ通信は、車載ネットワークで一般的に利用されているＣＡＮ（ドイツ、Robert Bosch 社が提案した「Controller Area Network」）プロトコルを用いている。また、車間制御ＥＣＵ２には、前方認識センサ１、警報ブザー２ａ、スイッチ２ｂが接続されている。

前方認識センサ１は、いわゆる「レーダセンサ」として構成されたものであり、レーダ波を送受信することにより、先行車や路側物等の物標を検出し、これら物標に関する情報からなる先行車情報や、前方認識センサ１自身のダイアグ情報等を、車間制御ＥＣＵ２に送信する。なお、先行車情報には、検出した物標との相対速度Ｖｒ及び相対距離Ｄ等が少なくとも含まれている。

エンジンＥＣＵ３は、車速センサ３ａで検出した車両の現車速の情報を受信し、図示しないスロットル開度センサ，アクセルペダル開度センサからの検出情報（エンジン制御状態，アクセル操作状態）と共に車両の現車速を車間制御ＥＣＵ２に送信する。また、エンジンＥＣＵ３は、車間制御ＥＣＵ２からは目標加速度、フューエルカット要求（エンジンブレーキ時）、ダイアグ情報等を受信し、これら受信した情報から特定される運転状態に応じて、内燃機関（ここではガソリンエンジン）のスロットル開度を調整するスロットルアクチュエータ（図示せず）等に対して駆動命令を出力することで、内燃機関の駆動力を制御する。

ブレーキＥＣＵ４は、ステアリングセンサ４ａ，ヨーレートセンサ４ｂからの検出情報（操舵角やヨーレート）に加え、Ｍ／Ｃ圧センサ（図示せず）からの情報に基づいて判断したブレーキペダル状態を車間制御ＥＣＵ２に送信する。また、ブレーキＥＣＵ４は、車間制御ＥＣＵ２から目標加速度，ブレーキ要求等を受信し、これら受信した情報や判断したブレーキペダル状態に従って、ブレーキ油圧回路に備えられた増圧制御弁・減圧制御弁を開閉するブレーキアクチュエータ（図示せず）を駆動することでブレーキ力を制御する。

メータＥＣＵ５は、車両の各種状態を表す表示データ（現車速，エンジン回転数，ドアの開閉状態，変速機のシフトレンジ等）をメータ表示器（図示せず）に表示するためのものである。

車間制御ＥＣＵ２は、エンジンＥＣＵ３から現車速，アイドル制御状態等の情報を受信し、ブレーキＥＣＵ４から操舵角，ヨーレート，ブレーキ制御状態，ブレーキペダル状態等の情報を受信する。また、車間制御ＥＣＵ２は、前方認識センサ１から先行車情報（相対距離Ｄ，相対速度Ｖｒ等）を周期的に受信し、現車速，推定Ｒ（自車両が走行するカーブのカーブ半径）等の情報を前方認識センサ１に送信する。そして、車間制御ＥＣＵ２は、スイッチ２ｂからの検出信号（クルーズコントロールＯＮ／ＯＦＦ，目標車間時間変更操作等）に基づいて先行車との車間距離を適切に調節するための制御指令値として、エンジンＥＣＵ３，ブレーキＥＣＵ４，メータＥＣＵ５に、各種情報（目標加速度、フューエルカット要求，ブレーキ要求，ダイアグ，表示データ等）を送信する。また、車間制御ＥＣＵ２は、警報発生の判定を行ない、警報が必要な場合には警報ブザー２ａを鳴動させる。

スイッチ２ｂは、図示しないが、先行車との車間距離を適切に保つために加減速制御を行なうオートクルーズ制御（以下「車間クルーズ」という）を開始させるためのクルーズセットスイッチ、その車間クルーズを行なう際に車間時間Ｔａの目標値として設定される目標車間時間Ｔｍを、ドライバが（例えば、大・中・小の３段階に）選択するための目標車間設定スイッチ、その車間クルーズを終了させるためのキャンセルスイッチ等から構成されている。なお、車両が、現在の先行車との相対距離Ｄを、現在の自車速Ｖｎで走行するために要する時間を、車間時間Ｔａ（＝Ｄ／Ｖｎ）とする。

＜車間距離制御の概要＞
次に、車間制御ＥＣＵ２が実行する車間距離制御処理を、図２に示すフローチャートに沿って詳しく説明する。なお、本車間距離制御処理は、クルーズセットスイッチの操作が検知されると、以後、キャンセルスイッチの操作が検知されるまでの間、予め設定された周期Ｔ（以下単位［ｓ］）毎に繰り返し起動される。

本車間距離制御処理が起動すると、まずＳ１１０では、車間制御ＥＣＵ２がエンジンＥＣＵ３から受信した情報から、車速センサ３ａで検出された車両の現車速を、自車速Ｖｎとして抽出し、続くＳ１２０では、前方認識センサ１から受信した先行車情報から、相対距離Ｄ，相対速度Ｖｒを抽出する。

続くＳ１３０では、先のＳ１１０にて抽出された自車速Ｖｎと、Ｓ１２０にて抽出された相対速度Ｖｒとに基づき、先行車加速度αｆの算出を行なう。なお、先行車加速度αｆは、具体的には、自車速Ｖｎを微分処理（今周期で抽出された自車速Ｖｎから前周期で抽出された自車速Ｖｎを減じた値を周期Ｔで割る）することで算出される自車加速度αｎと、相対速度Ｖｒを微分処理（自車速Ｖｎの場合と同様）することで算出される相対加速度αｒとに基づき、（１）式から算出される。

αｆ＝αｎ＋αｒ …（１）
続くＳ１４０では、車間クルーズのために設けられた複数の走行モード（後述する）のうち、どの走行モードで制御を実行するかの判定を行なう走行モード判定処理を実行する。

続くＳ１５０では、先のＳ１４０にて判定された走行モードに応じた加減速制御をするための加速度の目標値である目標加速度を算出する目標加速度演算処理を実行する。
最後にＳ１６０では、先のＳ１５０にて算出された目標加速度を、エンジンＥＣＵ３とブレーキＥＣＵ４に送信し、本車間距離制御処理を終了する。

＜走行モード判定処理の詳細＞
次に、先のＳ１４０にて実行する走行モード判定処理を、図３に示すフローチャートに沿って説明する。なお、走行モードは、具体的には、加速モード，減速モード，追従モードからなる三つのモードが用意されており、車間クルーズの開始時には、追従モードに初期設定されるものとする。

まずＳ２１０では、現在の走行モードが、加速モード，減速モード，追従モードのいずれであるかを判断する。
そして、現在の走行モードの設定が加速モードであれば、Ｓ２２０に移行して、走行モードの設定を、加速モードから追従モードに切り替えるか否かの判定を行なう加速モード切替判定処理を実行する。同様に、減速モードであれば、Ｓ２３０に移行して、走行モードの設定を、減速モードから追従モードに切り替えるか否かの判定を行なう減速モード切替判定処理を実行し、追従モードであれば、Ｓ２４０に移行して、走行モードの設定を、追従モードから加速モード又は減速モードに切り替えるか否かの判定を行なう追従モード切替判定処理を実行する。

つまり、走行モードは、追従モードから加速モード、加速モードから追従モード、追従モードから減速モード、減速モードから追従モードへの切り替えは行なわれるが、加速モードから減速モード、減速モードから加速モードへの切り替えは行なわれないように設定されている。従って、例えば、加速モードから減速モードに移行する際、及び、減速モードから加速モードに移行する際は、必ず、一旦追従モードに切り替えられることになる。

＜加速モード切替判定処理の詳細＞
次に、先のＳ２２０にて実行する加速モード切替判定処理を、図４に示すフローチャートに沿って詳しく説明する。なお、加速モード切替判定処理，減速モード切替判定処理，追従モード切替判定処理では、これらの処理によってカウント値Ｃが更新されるカウンタ（以下「継続状態カウンタ」という）が用いられ、車間クルーズの起動時にそのカウント値は１に初期設定されるものとする。

まずＳ３１０では、先のＳ１３０にて算出された先行車加速度αｆ（以下単位［ｍ／ｓ²］）が−０．０５以下であるか否かを判断する。ここで、先行車加速度αｆが−０．０５以下でないと否定判断された場合、Ｓ３１５に移行する。

このＳ３１５では、先行車加速度αｆが０以下（即ち、先行車が加速走行していない状態）であるか否かを判断する。ここで、先行車加速度αｆが０以下であると肯定判断された（即ち、先行車が減速走行、又は、定速走行している）場合、Ｓ３２０に移行する。

このＳ３２０では、先のＳ１２０にて抽出された相対速度Ｖｒ（以下単位［ｋｍ／ｈ］）が１未満（即ち、先行車が自車両に対して、同速若しくは接近している状態、又は、相対速度Ｖｒ＝１より小さな速度で遠ざかっている状態）であるか否かを判断する。ここで、相対速度Ｖｒが１未満であると肯定判断された場合、Ｓ３３０に移行して継続状態カウンタのカウント値Ｃをインクリメント（Ｃ←Ｃ＋１）する。

続くＳ３４０では、そのカウント値Ｃが４以上である（即ち、３周期連続してＶｒ＜１［ｋｍ／ｈ］が成立する）か否かを判断する。
ここでカウント値Ｃが４以上であると肯定判断された場合、若しくは先のＳ３１０で先行車加速度αｆが−０．０５以下であると肯定判断された場合、Ｓ３５０に移行して、走行モードの設定を、加速モードから追従モードに切り替える。

これに続いて、若しくは先のＳ３１５で先行車加速度αｆが０以下でないと否定判断された場合、又は、先のＳ３２０で相対速度Ｖｒが１未満でないと否定判断された場合、Ｓ３６０に移行する。

このＳ３６０では、継続状態カウンタのカウント値Ｃを１にリセットする。
これに続いて、若しくは先のＳ３４０でカウント値Ｃが４以上でないと否定判断された場合、Ｓ３７０に移行する。

このＳ３７０では、後述する追従モード切替判定処理において、追従モードから減速モードへの切り替えの判定に用いる減速判定カウンタ（以下「Ｂｋカウンタ」という）の演算値Ｂ（ｋ）を、（２）式に従って更新して、本加速モード切替判定処理を終了する。

Ｂ（ｋ）＝Ｂ（ｋ−１）＋（Ｖｒ＋２．５）²×Sign（Ｖｒ＋２．５） …（２）
なお、（３）式においてSign（Ａ）は、Ａが正であれば＋１、Ａが負であれば−１となる関数であり、従って、相対速度Ｖｒが閾値である−２．５より大きい場合は＋１、相対速度Ｖｒが閾値である−２．５より小さい場合は−１となる。また、Ｂ（ｋ−１）は、前周期で求められたＢｋカウンタの演算値であり、演算値Ｂ（ｋ）の上限値は０である。更に、車間クルーズの起動時に、演算値Ｂ（ｋ）は、０に初期化されるものとする。

このＢｋカウンタは、自車両と先行車との相対速度Ｖｒの関係を、追従モードの時だけでなく他のモード（加速モード，減速モード）の時から連続的に監視するためのものであり、相対速度Ｖｒ＜ＴＨ（＝−２．５）の場合、即ち、閾値の絶対値｜ＴＨ｜より大きな相対速度で先行車と接近している場合に、演算値Ｂ（ｋ）は、負の値を増大させていくことになる。

このように、本加速モード切替判定処理は、先行車加速度αｆが−０．０５Ｇ以下であるか、先行車加速度αｆが０以下且つ３周期連続して相対速度Ｖｒが１未満であるかのいずれかの条件を満たす場合に、走行モードの設定を、加速モードから追従モードに切り替える（図８，図９参照）と共に、加速モードが継続している間、Ｂｋカウンタの演算値Ｂ（ｋ）の更新を繰り返すようにされている。

なお、図８は、先行車加速度αｆ及び相対速度Ｖｒに着目して走行モードの切替条件を示した説明図であり、図９は、先行車加速度αｆ及び後述する衝突時間Ｔｃに着目して走行モードの切替条件を示した説明図である。

＜減速モード切替判定処理の詳細＞
次に、先のＳ２３０にて実行する減速モード切替判定処理を、図５に示すフローチャートに沿って詳しく説明する。

まずＳ４１０では、先行車加速度αｆが−０．０５Ｇ以上（即ち、先行車が、加速走行若しくは定速走行している状態、又は、先行車加速度の絶対値｜αｆ｜＝０．０５Ｇより小さな加速度（｜αｆ｜＝０．０５Ｇを含む）で減速走行している状態）であるか否かを判断する。但し、Ｇは重力加速度（以下単位［ｍ／ｓ²］）で、Ｇ＝９．８とする。ここで、先行車加速度αｆが−０．０５Ｇ以上であると肯定判断された場合、Ｓ４２０に移行する。

このＳ４２０では、相対速度Ｖｒが−１を上回る（即ち、先行車が自車両に対して同速若しくは遠ざかる状態、又は、相対速度の絶対値｜Ｖｒ｜＝１より小さな速度で接近している状態）か否かを判断する。ここで、相対速度Ｖｒが−１を上回ると肯定判断された場合、Ｓ４３０に移行して、継続状態カウンタのカウント値Ｃをインクリメント（Ｃ←Ｃ＋１）する。

続くＳ４４０では、カウント値Ｃが４以上である（即ち、３周期連続してＶｒ＞−１が成立する）か否かを判断する。ここで、カウント値Ｃが４以上であると肯定判断された場合、Ｓ４５０に移行して、走行モードの設定を、減速モードから追従モードに切り替え、続くＳ４６０で、Ｂｋカウンタの演算値Ｂ（ｋ）を更新する。

これに続いて、若しくは先のＳ４２０で相対速度Ｖｒが−１を上回らない（即ち、Ｖｒが−１以下）と否定判断された場合、又は、先のＳ４１０で先行車加速度αｆが−０．０５Ｇ以上ではない（即ち、αｆが０．０５Ｇ未満）と否定判断された場合、Ｓ４７０に移行する。

このＳ４７０では、継続状態カウンタのカウント値Ｃを１にリセットし、そのまま本減速モード切替判定処理を終了する。
また、先のＳ４４０にて、カウント値Ｃが４以上でない（即ち、カウント値Ｃが４未満）と否定判断された場合も、そのまま本減速モード切替判定処理を終了する。

つまり、本減速モード切替判定処理は、先行車加速度αｆが−０．０５Ｇ以上であるか、３周期連続して相対速度Ｖｒが−１を上回るかの両方の条件を満たす場合に、走行モードの設定を、減速モードから追従モードに切り替えるようにされている（図８参照）。

＜追従モード切替判定処理＞
次に、先のＳ２４０にて実行する追従モード切替判定処理を、追従モードから加速モードへの切り替えを判定する処理と、追従モードから減速モードへの切り替えを判定する処理とに分けて、図６に示すフローチャートに沿って詳しく説明する。

＜＜追従モード→加速モードへの切り替え＞＞
まずＳ５１１では、先のＳ１３０にて算出された先行車加速度αｆが０．０４５Ｇ以上であるか否かを判断する。ここで、先行車加速度αｆが０．０４５Ｇ以上であれば、Ｓ５１２に移行する。なお、先行車加速度αｆの下限値の設定を０．０４５Ｇとしたが、実験等により予め求められた範囲に基づいて変更可能とする。

このＳ５１２では、相対距離Ｄと相対速度Ｖｒとの比を正負符号反転させた衝突時間Ｔｃ（＝−Ｄ／Ｖｒ：以下単位［ｓ］）を求め、この衝突時間Ｔｃが負（即ち、相対速度Ｖｒが正）であるか否かを判断する。ここで、衝突時間Ｔｃが負でないと否定判断された場合、Ｓ５１３に移行する。

このＳ５１３では、衝突時間Ｔｃが３０以上であるか否かを判断する。
ここで、衝突時間Ｔｃが３０以上であると肯定判断された場合、若しくは先のＳ５１２で衝突時間Ｔｃが負であると肯定判断された場合、Ｓ５１４に移行して、走行モードの設定を、追従モードから加速モードに切り替える。

これに続いて、若しくは先のＳ５１３で衝突時間Ｔｃが３０以上でないと否定判断された場合、Ｓ５１５に移行して、継続状態カウンタのカウント値Ｃを１にリセットする。
なお、Ｓ５１１〜Ｓ５１５にて実行されるこれらの一連の判定処理を第３切替条件とする。

一方、先のＳ５１１で先行車加速度αｆが０．０４５Ｇ以上でない（即ち、αｆが０．０４５Ｇ未満）と否定判断された場合、Ｓ５２１に移行する。
このＳ５２１では、先行車加速度αｆが０以上である（具体的には、先行車が先行車加速度αｆ＝０．０４５Ｇ、又はそれ以下の加速度で加速走行している状態、或いは定速走行している状態）か否かを判断する。ここで、先行車加速度αｆが０以上であると肯定判断された場合、Ｓ５２２に移行する。

このＳ５２２では、相対速度Ｖｒが２以上（即ち、先行車が自車両に対して相対速度Ｖｒ＝２より大きな速度（Ｖｒ＝２を含む）で遠ざかっている状態）であるか否かを判断する。ここで、相対速度Ｖｒが２以上であると肯定判断された場合、Ｓ５２３に移行して、継続状態カウンタのカウント値Ｃをインクリメント（Ｃ←Ｃ＋１）する。

続くＳ５２４では、カウント値Ｃが４以上である（即ち、３周期連続してＶｒ≧２が成立する）か否かを判断する。ここで、カウント値Ｃが４以上であると肯定判断された場合、Ｓ５２５に移行して、走行モードの設定を、追従モードから加速モードに切り替える。

これに続いて、若しくは先のＳ５２２で相対速度Ｖｒが２以上でない（即ち、Ｖｒが２未満）と否定判断された場合、Ｓ５４０に移行する。
このＳ５４０では、継続状態カウンタのカウント値Ｃを１にリセットする。

これに続いて、若しくは先のＳ５２４でカウント値Ｃが４以上でないと否定判断された場合、又は先のＳ５１５に続いて、Ｓ５５０に移行する。
このＳ５５０では、Ｂｋカウンタの演算値Ｂ（ｋ）を更新し、本追従モード切替判定処理を終了する。

なお、ここまでのＳ５２１〜Ｓ５２５，Ｓ５４０にて実行される一連の判定処理を第２切替条件とする。また、この第２切替条件のうち、Ｓ５２３，Ｓ５２４を省略して実行される一連の判定処理（即ち、継続状態カウンタを用いない処理）を第１切替条件とする。

つまり、本追従モード切替判定処理は、先行車加速度αｆが０．０４５Ｇ以上である場合であって、衝突時間Ｔｃが負であるか、衝突時間Ｔｃが３０以上であるかのいずれかの条件を満たす場合に、走行モードの設定を、追従モードから加速モードに切り替える（図９参照）。さらに、先行車加速度αｆが０．０４５Ｇより小さい場合でも、先行車加速度αｆが０以上、且つ３周期連続してＶｒが２以上であるという条件を満たせば、走行モードの設定を、追従モードから加速モードに切り替える（図８参照）。なお、Ｂｋカウンタの演算値Ｂ（ｋ）は、走行モードの設定が、追従モード，加速モードのいずれの場合であっても、更新を繰り返すようにされている。

＜＜追従モード→減速モードへの切り替え＞＞
一方、先のＳ５２１で先行車加速度αｆが０以上でない（即ち、先行車が減速している）と否定判断された場合、Ｓ５３１に移行する。

このＳ５３１では、先行車加速度αｆが−０．０５Ｇ未満（即ち、先行車が先行車加速度の絶対値｜αｆ｜＝０．０５Ｇより大きな加速度で減速している状態）であるか否かを判断する。ここで、先行車加速度αｆが−０．０５Ｇ未満でない（即ち、αｆが−０．０５Ｇ以上）と否定判断された場合、Ｓ５３２に移行する。

このＳ５３２では、相対速度Ｖｒが−１０以下（即ち、先行車が自車両に対して相対速度の絶対値｜Ｖｒ｜＝１０、又はそれより大きな値で接近している状態）であるか否かを判断する。ここで、相対速度Ｖｒが−１０以下でないと否定判断された場合、Ｓ５３３に移行する。なお、相対速度Ｖｒの上限値の設定を−１０としたが、例えば、−２．５から−１０の間のように、実験等により予め求められた範囲に基づいて変更可能とする。

このＳ５３３では、Ｂｋカウンタの演算値Ｂ（ｋ）が−１０以下であるか否かを判断する。
ここで、演算値Ｂ（ｋ）が−１０以下であると肯定判断された場合、若しくは先のＳ５３２で相対速度Ｖｒが−１０以下であると肯定判断された場合、又は先のＳ５３１で先行車加速度αｆが−０．０５Ｇ未満であると肯定判断された場合、Ｓ５３４に移行して、走行モードの設定を、追従モードから加速モードに切り替える。

続くＳ５３５では、継続状態カウンタのカウント値Ｃを１にリセットし、続くＳ５３６でＢｋカウンタの演算値Ｂ（ｋ）を０にクリアして、本追従モード切替判定処理を終了する。

一方、先のＳ５３３で演算値Ｂ（ｋ）が−１０以下でない（即ち、演算値Ｂ（ｋ）が−１０を上回る）と否定判断された場合は、Ｓ５４０に移行して、継続状態カウンタのカウント値Ｃを１にリセットし、続くＳ５５０で演算値Ｂ（ｋ）を更新し、本追従モード切替判定処理を終了する。

つまり、本追従モード切替判定処理は、先行車加速度αｆが−０．０５Ｇ未満であるか、相対速度Ｖｒが−１０以下であるか、Ｂｋカウンタの演算値Ｂ（ｋ）が−１０以下であるかのいずれかの条件を満たす場合に、走行モードの設定を、追従モードから減速モードに切り替える（図８参照）ようにされている。なお、Ｂｋカウンタの演算値Ｂ（ｋ）は、走行モードの設定が、追従モードから減速モードに切り替わる場合に、０にクリアされる。

＜目標加速度演算処理＞
次に、先のＳ１５０にて実行する目標加速度演算処理を、図７に示すフローチャートに沿って詳しく説明する。

まずＳ６１０では、目標車間距離Ｄｍを、Ｓ１１０にて抽出された自車速Ｖｎに、スイッチ２ｂにてドライバにより予め設定された目標車間時間Ｔｍを乗じた（３）式から算出する。

Ｄｍ＝Ｖｎ×Ｔｍ …（３）
続くＳ６２０では、先のＳ１４０にて判定された走行モードに応じた加減速制御をするための加速度の目標値である目標加速度のうちの一つである第１目標加速度αｏを算出する。第１目標加速度αｏは、先のＳ１２０にて検出された相対距離Ｄから、先のＳ６１０で算出された目標車間距離Ｄｍを減じた車間距離誤差ΔDｏ、及びＳ１２０にて検出された相対速度Ｖｒに基づいて、予め設定された２次元マップにより求められる。この２次元マップは、目標加速度と、車間距離誤差ΔDｏ及び相対速度Ｖｒとの関係を、実験等によって求めた結果に基づくものである。

先のＳ１２０にて検出された相対距離Ｄから、先のＳ６１０で算出された目標車間距離Ｄｍを減じた差分値ΔDｏと、同じくＳ１２０にて検出された相対速度Ｖｒを、予め設定された差分値ΔDｏと相対速度Ｖｒの２次元マップに照らして求められる。

続くＳ６３０では、先のＳ１４０で判定された走行モードの設定が、追従モードであるか否かを判断する。ここで、追従モードであると肯定判断された場合、Ｓ６４０に移行する。

このＳ６４０では、目標加速度を、先のＳ６２０にて算出された第１目標加速度αｏに設定し、本目標加速度演算処理を終了する。
一方、先のＳ６３０にて、走行モードの設定が追従モードでない（即ち、加速モード又は減速モード）と否定判断された場合、Ｓ６５０に移行して、もう一つの目標加速度である第２目標加速度αｔを算出する。第２目標加速度αｔは、具体的には、先のＳ１３０にて算出された先行車加速度αｆとゲインｈとの積ｈαｆを、Ｓ６２０にて算出された第１目標加速度αｏに加えた（４）式から算出される。

αｔ＝αｏ＋ｈαｆ …（４）
なお、ゲインｈは、実験等によって決定される値であり、例えば、本実施形態ではｈ＝０．６（加速モード時），０．８（減速モード時）に設定されている。

最後に、続くＳ６６０では、目標加速度を、先のＳ６５０にて算出された第２目標加速度αｔに設定し、本目標加速度演算処理を終了する。
つまり、本目標加速度演算処理では、走行モードの設定が追従モードであれば、目標加速度を第１目標加速度αｏに設定し、走行モードの設定が加速モード，減速モードのいずれかであれば、目標加速度を第２目標加速度αｔに設定する。但し、減速モード時の目標加速度αｔの上限値は０とする。

なお、図８及び図９に示すように、先行車加速度αｆが正である場合に、加速モードから追従モードに切り替わる条件が設定されていないが、これは、目標加速度演算処理で用いる二次元マップがそのような条件を必要としない設定となっているからである。

また、図８及び図９では、加速モードのときに、先行車加速度αｆが−０．０５より小さくなると、加速モードから直ちに減速モードに切り替えが行なわれるように見えるが、必ず、一旦追従モードに切り替えられ、少なくとも制御周期Ｔの間は追従モードが維持された後、減速モードに切り替えられる。

なお、上記実施形態において、車速センサ３ａが車速検出手段、前方認識センサ１が先行車情報検出手段、Ｓ１３０が加速度演算手段、Ｓ６１０〜Ｓ６４０が第１目標加速度設定手段、Ｓ６１０〜Ｓ６３０，Ｓ６５０，Ｓ６６０が第２目標加速度設定手段、Ｓ１４０が走行モード切替手段、車間制御ＥＣＵ２が車間距離制御手段、エンジンＥＣＵ３及びブレーキＥＣＵ４が駆動力調整手段に相当する。

＜効果＞
以上説明したように、本実施形態の走行制御装置では、相対速度Ｖｒが設定速度（２［ｋｍ／ｓ］）以上であったとしても、先行車加速度αｆが負であれば、走行モードの設定を、追従モードから加速モードに切り替わることがないようにされている（図８参照）。

従って、本実施形態の走行制御装置によれば、先行車が減速しているにもかかわらず加速モードへの切り替えが起こってしまうことを防止できる。
また、本実施形態の走行制御装置では、先行車加速度αｆが非負であり、相対速度Ｖｒが設定速度（２［ｋｍ／ｓ］）以上である状態になったとしても、その状態が設定時間（３×Ｔ［ｓ］）以上継続しない限り、走行モードの設定を、追従モードから加速モードに切り替わることがないようにされている（図８参照）。

従って、本実施形態の走行制御装置によれば、設定速度に近い相対速度Ｖｒで走行している時に、モード切替が頻繁に繰り返されてしまうことを防止できる。
更に、本実施形態の走行制御装置では、先行車加速度が下限加速度（０．０４５Ｇ［ｍ／ｓ²］）を上回った時点で、相対速度Ｖｒが正（即ち、衝突時間Ｔｃが負）である場合にはもちろん、先行車との相対距離Ｄが十分に大きければ（即ち、衝突時間Ｔｃが下限時間（３０［ｓ］）以上であれば）、相対速度Ｖｒが負であっても、走行モードの設定が、追従モードから加速モードに直ちに切り替わるようにされている（図９参照）。

従って、本実施形態の走行制御装置によれば、十分に離れた距離にある先行車が加速を開始した時に、この先行車に応答性よく追従することができる。
＜他の実施形態＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。

例えば、先のＳ２２０〜Ｓ２４０で実行する各走行モード切替判定処理にて、相対速度Ｖｒ，衝突時間Ｔｃ，先行車加速度αｆの予め設定された各々の閾値は適宜変更してもよい。

また、先のＳ５１１〜Ｓ５１５にて実行される判定処理（即ち、第３切替条件）か、Ｓ５２１〜Ｓ５２５，Ｓ５４０（即ち、第２切替条件）にて実行される判定処理のうちどちらかのみを行なうようにしてもよい。更に、Ｓ５２１〜Ｓ５２５，Ｓ５４０にて、継続状態カウンタを用いた判断を省略した処理（即ち、第１切替条件）としてもよい。

本発明が適用された走行制御装置の構成を示すブロック図。 車間制御ＥＣＵが実行するメイン処理の内容を示すフローチャート。 図２の処理中に示された走行モード判定処理の詳細を示すフローチャート。 図３の処理中に示された加速モード切替判定処理の詳細を示すフローチャート。 図３の処理中に示された減速モード切替判定処理の詳細を示すフローチャート。 図３の処理中に示された追従モード切替判定処理の詳細を示すフローチャート。 図２の処理中に示された目標加速度演算処理の詳細を示すフローチャート。 相対速度Ｖｒと先行車加速度αｆに基づいた走行モード領域を示すグラフ。 衝突時間Ｔｃと先行車加速度αｆに基づいた走行モード領域を示すグラフ。

符号の説明

１…前方認識センサ、２…車間制御ＥＣＵ、２ａ…警報ブザー、２ｂ…スイッチ、３…エンジンＥＣＵ、３ａ…車速センサ、４…ブレーキＥＣＵ、４ａ…ステアリングセンサ、４ｂ…ヨーレートセンサ、５…メータＥＣＵ。

Claims (6)

1. エンジンから車輪に伝達される駆動力をドライバの操作によらず調節する駆動力調節手段と、
   自車両の車速を検出する車速検出手段と、
   自車両に対する先行車の相対距離及び相対速度を検出する先行車情報検出手段と、
   前記車速検出手段にて検出された自車速、及び前記先行車情報検出手段にて検出された相対速度に基づいて、先行車の加速度を算出する加速度演算手段と、
   前記先行車情報検出手段にて検出される相対距離及び相対速度に基づいて、前記先行車との車間距離を予め設定された目標車間距離に一致させるための第１目標加速度を設定する第１目標加速度設定手段と、
   前記加速度演算手段にて算出される先行車加速度に応じて設定される付加加速度を前記第１目標加速度に付加してなる第２目標加速度を設定する第２目標加速度設定手段と、
   前記第１目標加速度を用いて前記駆動力調整手段を制御する追従モード、及び前記第２目標加速度を用いて前記駆動力調整手段を制御する加速モードを少なくとも含む複数の走行モードを有する車間距離制御手段と、
   前記先行車情報検出手段及び加速度演算手段の検出結果に基づいて、前記走行モードの切り替えを行なう走行モード切替手段と、
   を備えた走行制御装置において、
   前記走行モード切替手段は、前記加速度演算手段で算出された先行車加速度が非負であり、且つ前記先行車情報検出手段で検出された相対速度が予め設定された設定速度以上であることを第１切替条件として、前記第１切替条件を満たす場合に、前記追従モードから前記加速モードへの切り替えを行なうことを特徴とする走行制御装置。
2. 請求項１に記載の走行制御装置において、
   前記第１切替条件の設定速度を２［ｋｍ／ｈ］とすることを特徴とする走行制御装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の走行制御装置において、
   前記走行モード切替手段は、前記先行車加速度が非負であり、且つ前記相対速度が前記設定速度以上である状態が予め設定された設定時間以上継続することを第２切替条件として、前記第２切替条件を満たす場合に、前記追従モードから前記加速モードへの切り替えを行なうことを特徴とする走行制御装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の走行制御装置において、
   前記走行モード切替手段は、前記加速度演算手段で算出された先行車加速度が予め設定された下限加速度を上回り、且つ前記先行車情報検出手段で検出された相対距離と相対速度との比を正負符号反転させた衝突時間が負又は予め設定された下限時間以上であることを第３切替条件として、前記第３切替条件を満たす場合にも、前記追従モードから前記加速モードへの切り替えを行うことを特徴とする走行制御装置。
5. エンジンから車輪に伝達される駆動力をドライバの操作によらず調節する駆動力調節手段と、
   自車両の車速を検出する車速検出手段と、
   自車両に対する先行車の相対距離及び相対速度を検出する先行車情報検出手段と、
   前記車速検出手段にて検出された自車速、及び前記先行車情報検出手段にて検出された相対速度に基づいて、先行車の加速度を算出する加速度演算手段と、
   前記先行車情報検出手段にて検出される相対距離及び相対速度に基づいて、前記先行車との車間距離を予め設定された目標車間距離に一致させるための第１目標加速度を設定する第１目標加速度設定手段と、
   前記加速度演算手段にて算出される先行車加速度に応じて設定される付加加速度を前記第１目標加速度に付加してなる第２目標加速度を設定する第２目標加速度設定手段と、
   前記第１目標加速度を用いて前記駆動力調整手段を制御する追従モード、及び前記第２目標加速度を用いて前記駆動力調整手段を制御する加速モードを少なくとも含む複数の走行モードを有する車間距離制御手段と、
   前記先行車情報検出手段及び加速度演算手段の検出結果に基づいて、前記走行モードの切り替えを行なう走行モード切替手段と、
   を備えた走行制御装置において、
   前記走行モード切替手段は、前記加速度演算手段で算出された先行車加速度が予め設定された下限加速度を上回り、且つ前記先行車情報検出手段で検出された相対距離と相対速度との比を正負符号反転させた衝突時間が負又は予め設定された下限時間以上であることを第３切替条件として、前記第３切替条件を満たす場合に、前記追従モードから前記加速モードへの切り替えを行うことを特徴とする走行制御装置。
6. 請求項４又は請求項５に記載の走行制御装置において、
   前記下限加速度を０．０４５Ｇ［ｍ／ｓ²］とすることを特徴とする走行制御装置。

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