JP4788611B2 - 車間維持支援装置および車間維持支援方法 - Google Patents

Description

本発明は、先行車との車間距離が維持されるように支援する技術に関する。

前方車両との車間距離を検出し、車間距離の減少に伴いアクセルペダルの反力を増大させることによって、運転者の注意を喚起して、車間距離が維持されるように支援する装置が知られている（特許文献１参照）。

特開２００５−８１４７号公報

しかし、車速が低い場合などのようにアクセル開度が小さい場合、すなわち、アクセルペダルの踏み込み量が少ない場合には、アクセルペダルに反力を与えても、反力が与えられたことをドライバが気づきにくい。

本発明に係る車間維持支援装置は、自車両と先行車との車間距離を検出する先行車検出手段と、アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、前記先行車検出手段によって検出される前記車間距離に基づいて前記アクセルに発生させる操作反力を演算するアクセル操作反力演算手段と、前記アクセル操作反力演算手段で演算された操作反力を前記アクセルに発生させる操作反力発生手段とを備えた車間維持支援装置において、前記アクセル操作量検出手段で検出された前記アクセル操作量に基づいて前記自車両の駆動トルクを決定する駆動トルク決定手段と、前記先行車検出手段からの検出信号に基づいて前記自車両の前記先行車に対する接近度合いを検出する走行状況検出手段と、前記走行状況検出手段により検出された前記接近度合いが大きくなるほど、前記アクセル操作量に対する前記駆動トルクがより小さくなるように、前記アクセル操作量と前記自車両の駆動トルクとの対応関係を補正する補正手段とを備え、前記補正手段は、前記アクセル操作量に対する前記駆動トルクの変化をＳ字状に設定して、前記アクセル操作量が少ないほど前記アクセル操作量に対する前記駆動トルクが通常の対応関係より減少するように前記アクセル操作
量と前記駆動トルクとの対応関係を補正する。
本発明に係る車間維持支援方法は、自車両と先行車との車間距離を検出する先行車検出手段と、アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、前記先行車検出手段によって検出される前記車間距離に基づいて前記アクセルに発生させる操作反力を演算するアクセル操作反力演算手段と、前記アクセル操作反力演算手段で演算された操作反力を前記アクセルに発生させる操作反力発生手段と、前記アクセル操作量検出手段で検出された前記アクセル操作量に基づいて前記自車両の駆動トルクを決定する駆動トルク決定手段とを用いて、前記自車両と前記先行車との車間を維持させるための方法であって、前記先行車検出手段からの検出信号に基づいて前記自車両の前記先行車に対する接近度合いを検出する走行状況検出工程と、前記走行状況検出工程により検出された前記接近度合いが大きくなるほど、前記アクセル操作量に対する前記駆動トルクがより小さくなるように、前記アクセル操作量と前記自車両の駆動トルクとの対応関係を補正するに際し、前記アクセル操作量に対する前記駆動トルクの変化をＳ字状に設定することにより、前記アクセル操作量が少ないほど前記アクセル操作量に対する前記駆動トルクが通常の対応関係より減少するように前記アクセル操作量と前記駆動トルクとの対応関係を補正する補正工程とを有する。

本発明によれば、検出した自車両の走行状況に基づいて、アクセル操作反力をドライバが認識し易くなるようにアクセルペダルの操作量と自車両の駆動トルクとの関係を補正するので、アクセルペダルに反力が与えられたことをドライバに積極的に知らせることができる。

−第１の実施の形態−
図１は、第１の実施の形態における車間維持支援装置の構成を示す図である。この車間維持支援装置を搭載した車両は、自動変速機およびコンベンショナルディファレンシャルギヤを搭載した後輪駆動車である。この車両では、前後輪ともに、左右輪の制動力を独立に制御することができる。

図中、符号１はブレーキペダル、２はブースター、３はマスターシリンダー、４はリザーバー、１０は左前輪、２０は右前輪、３０は左後輪、４０は右後輪である。各車輪１０，２０，３０，４０には、ブレーキディスク１１，２１，３１，４１、および、制動液圧の供給により、対応するブレーキディスクを摩擦挟持して、各車輪ごとにブレーキ力（制動力）を与えるホイールシリンダ１２，２２，３２，４２が備えられている。

マスターシリンダー３と各ホイールシリンダ１２，２２，３２，４２との間には、圧力制御ユニット５が介装されている。運転者によるブレーキペダル１の踏み込み量に応じて、マスターシリンダー３で昇圧された油圧が各ホイールシリンダ１２，２２，３２，４２に供給されるようになっており、圧力制御ユニット５は、各ホイールシリンダ１２，２２，３２，４２の制動液圧を個別に制御する。圧力制御ユニット５は、前後左右の各液圧供給系（各チャンネル）個々にアクチュエータを含んで構成されている。これにより、各車輪を個々に制動している。アクチュエータは、例えば各ホイールシリンダ１２，２２，３２，４２の液圧を任意の制動液圧に制御可能なように、比例ソレノイド弁を使用して構成されている。

駆動トルク制御コントローラ６０は、制駆動力制御コントローラ５０から入力される駆動トルク指令値に基づいて、駆動輪の駆動トルクを制御する。駆動輪の駆動トルクの制御は、エンジン６の燃料噴射量を制御するエンジン制御、スロットル制御装置７によりスロットル開度を制御するスロットル制御、および、自動変速機８を制御する変速機制御等を行うことにより行う。

制駆動力制御コントローラ５０には、ハンドル９の操舵角δを検出する操舵角センサ５２からの信号、車両の前後加速度Ｘｇおよび横加速度Ｙｇを検出する加速度センサ５３からの信号、車両に発生するヨーレートφを検出するヨーレートセンサ５４からの信号、マスターシリンダ液圧Ｐｍを検出するマスターシリンダ液圧センサ５５からの信号、アクセル開度Ａccを検出するアクセル開度センサ５６からの信号、および、各車輪の車輪速Ｖｗ１，Ｖｗ２，Ｖｗ３，Ｖｗ４を検出する車輪速センサ１３，２３，３３，４３からの信号がそれぞれ入力される。また、制駆動力制御コントローラ５０には、運転者のアクセル操作量に基づく要求駆動力τmやエンジントルクτa、および、車輪軸上での駆動トルクτwが駆動トルク制御コントローラ６０から入力される。

レーザレーダ７０は、例えば、車両の前方グリル部もしくはバンパ部等に取り付けられ、自車両前方にレーザ光を送出し、自車両前方に存在する先行車両に反射して戻ってくる反射光を受光することにより、先行車両との間の車間距離Ｌ、および、相対速度Ｖrを検出する。ただし、相対速度Ｖｒは、自車両の速度から先行車両の速度を減算した値とする。レーザレーダ７０によって検出された車間距離Ｌ、および、相対速度Ｖrは、制駆動力制御コントローラ５０に送られる。

アクセルペダルアクチュエータ８０は、制駆動力制御コントローラ５０からの指令に基づいて、アクセルペダル８１に反力を与える。ここでの反力とは、ドライバがアクセルペダル８１を踏み込む方向とは反対方向の力のことである。

第１の実施の形態における車間維持支援装置では、自車両と先行車両との間の車間距離Ｌが第１の車間距離しきい値Ｌ^*１より短くなった時に、ドライバがアクセルペダルを操作していれば、その操作に応じた制御を行い、ドライバがアクセルペダルを操作していなければ、車両を減速させる制御（1次減速制御）を行う。また、自車両と先行車両との間の車間距離Ｌが第２の車間距離しきい値Ｌ^*２（Ｌ^*２＜Ｌ^*１）より短くなった時に、ドライバがアクセルペダルを操作していれば、アクセルペダルに反力を与える制御を行い、ドライバがアクセルペダル操作をしていなければ、車両を減速させる制御（２次減速制御）を行う。尚、本装置は、先行車に追従した加速制御は行わない。以下では、図２〜図１０を用いて、詳細な処理内容について説明する。

図２は、第１の実施の形態における車間維持支援装置によって行われる処理内容を示すフローチャートである。車両が起動すると、制駆動力制御コントローラ５０は、ステップＳ４００の処理を開始する。ステップＳ４００では、アクセル開度センサ５６によって検出されるアクセル開度Ａcc、車輪速センサ１３，２３，３３，４３によって検出される各車輪の車輪速Ｖｗ１，Ｖｗ２，Ｖｗ３，Ｖｗ４、および、レーザレーダ７０によって検出される先行車両との間の車間距離Ｌ、相対速度Ｖrを読み込んで、ステップＳ４０１へ進む。ステップＳ４０１では、アクセルペダルの操作量と駆動トルクとの関係を変更する制御を行う。アクセルペダルの操作量と駆動トルクとの関係を変更する制御の詳細な処理内容を、図７に示すフローチャートを用いて後に詳細に説明する。ステップＳ４０１でアクセルペダルの操作量と駆動トルクとの関係を変更した後、ステップＳ４１０に進む。

ステップＳ４１０では、第１の車間距離しきい値Ｌ^*１を算出する。第１の車間距離しきい値Ｌ^*１の詳細な算出方法を、図３に示すフローチャートを用いて説明する。図３に示すフローチャートのステップＳ５００では、次式（１）により、車間距離しきい値Ｌ^*ｈ１を算出する。後述するように、第１の車間距離しきい値Ｌ^*１は、自車両の車両状況に依存しない定常項と、自車両の車両状況に依存する過渡項との和により算出されるが、式（１）により求める車間距離しきい値Ｌ^*ｈ１は、定常項の値である。
Ｌ^*ｈ１＝Ｖａ×Ｔｈ （１）
ただし、Ｖａは、自車両の車速Ｖおよび相対速度Ｖｒに基づいて算出される先行車両の車速であり、Ｔｈは所定の車間時間である。また、自車両の車速Ｖは、車輪速センサ１３，２３によって検出される前輪の車輪速Ｖｗ１およびＶｗ２の平均値を求めることにより算出する。

ステップＳ５００に続くステップＳ５１０では、アクセル開度センサ５６によって検出されるアクセル開度Ａccが所定のアクセル開度しきい値Ａcc0以上であるか否かを判定する。アクセル開度Ａccが所定のアクセル開度しきい値Ａcc0以上であると判定すると、ドライバがアクセルペダル操作を行っていると判断して、アクセル操作フラグＦaccをオンにセットした後、ステップＳ５２０に進む。一方、アクセル開度Ａccが所定のアクセル開度しきい値Ａcc0未満であると判定すると、ドライバがアクセルペダル操作を行っていないと判断して、アクセル操作フラグＦaccをオフにセットした後、ステップＳ５３０に進む。

ステップＳ５２０では、次式（２）により、第１の車間距離しきい値の過渡項Ｌ^*ｒ１を算出するためのパラメータＴｒ１を算出する。
Ｔｒ１＝（Ｌ−Ｌ^*ｈ１）／Ｖｒ （２）
式（２）において、パラメータＴｒ１は、現在の相対速度Ｖｒが維持されたと仮定して、車間距離Ｌが第１の車間距離しきい値の定常項Ｌ^*ｈ１になるまでの時間を表している。パラメータＴｒ１を算出すると、ステップＳ５３０に進む。

なお、ステップＳ５１０およびＳ５２０の処理から分かるように、第１の車間距離しきい値の過渡項Ｌ^*ｒ１を算出するためのパラメータＴｒ１は、アクセル操作フラグＦaccがオンされている時にのみ算出（更新）される。従って、アクセルペダル操作が行われている場合、パラメータＴｒ１は、実車間距離Ｌに応じて設定され、アクセルペダル操作が行われていない場合には、アクセルペダル操作が行われなくなった時の値が維持される。

ステップＳ５３０では、次式（３）より、第１の車間距離しきい値の過渡項Ｌ^*ｒ１を算出して、ステップＳ５４０に進む。
Ｌ^*ｒ１＝Ｔｒ１×Ｖｒ （３）

ステップＳ５４０では、ステップＳ５００で算出した第１の車間距離しきい値の定常項Ｌ^*ｈ１と、ステップＳ５２０で算出した第１の車間距離しきい値の過渡項Ｌ^*ｒ１とを加算することにより、第１の車間距離しきい値Ｌ^*１を算出する（式（４）参照）。
Ｌ^*１＝Ｌ^*ｈ１＋Ｌ^*ｒ１ （４）
ただし、アクセルペダル操作が行われている時（アクセル操作フラグＦaccのオン時）には、式（２），（３），（４）より、Ｌ^*１＝Ｌとなる。第１の車間距離しきい値Ｌ^*１を算出すると、図２に示すフローチャートのステップＳ４２０に進む。

図１３は、ドライバがアクセルペダルの操作をやめた時、すなわち、アクセル操作フラグＦaccがオンからオフとなった時の車間距離しきい値Ｌ^*１を表した図である。図１３に示すように、アクセルペダル操作がオフになった時の車間距離しきい値Ｌ^*１は、アクセルペダル操作がオフになった時の車間距離Ｌに設定される。

ステップＳ４２０では、第２の車間距離しきい値Ｌ^*２を算出する。第２の車間距離しきい値Ｌ^*２の詳細な算出方法を、図４に示すフローチャートを用いて説明する。

図４に示すフローチャートのステップＳ６００では、自車両の車速Ｖおよび相対速度Ｖｒに基づいて、車間距離しきい値Ｌ^*ｈ２を算出する。後述するように、第２の車間距離しきい値Ｌ^*２は、先行車両の減速の有無に関係なく算出される定常項と、先行車両の減速時に算出（更新）される過渡項との和により算出されるが、車間距離しきい値Ｌ^*ｈ２は、定常項の値である。ここでは、自車両の車速Ｖおよび相対速度Ｖｒに基づいて、車間距離しきい値Ｌ^*ｈ２を算出するための関数を予め用意しておき、この関数に、自車両の車速Ｖおよび相対速度Ｖｒを代入することにより算出する。第２の車間距離しきい値の定常項Ｌ^*ｈ２を算出すると、ステップＳ６１０に進む。

ステップＳ６１０では、先行車両の車速Ｖａの微分演算により、先行車両の加減速度αaを算出して、ステップＳ６２０に進む。ステップＳ６２０では、後述するステップＳ４３０（図２参照）において設定される警報フラグＦｗがオンにセットされているか否かを判定する。ステップＳ４００からステップＳ４８０の処理は繰り返し行われているので、ここでは、前回の処理時にセットされた警報フラグＦｗの状態に基づいて判定する。警報フラグＦｗがオンにセットされていると判定すると、ステップＳ６６０に進み、警報フラグＦｗがオフにセットされていると判定すると、ステップＳ６３０に進む。

ステップＳ６３０では、ステップＳ６１０で算出した先行車両の加減速度αaが所定の加減速度α0以下であるか否かを判定する。ここでも、所定の加減速度α0は、先行車両が減速しているか否かを判断するためのしきい値であり、αaおよびα0は共に、加速時の値を正、減速時の値を負とする。先行車両の加減速度αaが所定の加減速度α0以下であると判定すると、先行車両が減速していると判断して、先行車減速判断フラグＦdec_aをオンにセットした後、ステップＳ６４０に進む。一方、先行車両の加減速度αaが所定の加減速度α0より大きいと判定すると、先行車両が減速していないと判断して、先行車減速判断フラグＦdec_aをオフにセットした後、ステップＳ６５０に進む。

ステップＳ６４０では、次式（５）より、第２の車間距離しきい値の過渡項Ｌ^*ｒ２を算出するためのパラメータＴｒ２を算出する。
Ｔｒ２＝（Ｌ−Ｌ^*ｈ２）／Ｖｒ （５）
式（５）において、パラメータＴｒ２は、先行車両が減速を開始した時点での第２の車間距離しきい値の定常項Ｌ^*ｈ２に対する実車間距離Ｌの余裕距離相当分（Ｌ−Ｌ^*ｈ２）を相対速度Ｖｒで除算した時間を表している。パラメータＴｒ２を算出すると、ステップＳ６６０に進む。

一方、先行車両が減速していないと判断した後に進むステップＳ６５０では、第２の車間距離しきい値の過渡項Ｌ^*ｒ２を算出するためのパラメータＴｒ２の値を０にして、ステップＳ６６０に進む。

ステップＳ６６０では、次式（６）より、第２の車間距離しきい値の過渡項Ｌ^*ｒ２を算出して、ステップＳ６７０に進む。
Ｌ^*ｒ２＝Ｔｒ２×Ｖｒ （６）

ステップＳ６７０では、第２の車間距離しきい値の定常項Ｌ^*ｈ２と、過渡項Ｌ^*ｒ２とを加算することにより、第２の車間距離しきい値Ｌ^*２を算出する（式（７）参照）。
Ｌ^*２＝Ｌ^*ｈ２＋Ｌ^*ｒ２ （７）

ステップＳ６７０において、第２の車間距離しきい値Ｌ^*２を算出すると、図２に示すフローチャートのステップＳ４３０に進む。ステップＳ４３０では、警報フラグＦｗをセットする。このため、まず、次式（８）より、ステップＳ４２０で算出した第２の車間距離しきい値Ｌ^*２と、レーザレーダ７０により検出された先行車との車間距離Ｌとの偏差ΔＬ２を算出する。
ΔＬ２＝Ｌ^*２−Ｌ （８）

続いて、式（８）に基づいて算出した偏差ΔＬ２が０以上であれば、先行車との車間距離Ｌが第２の車間距離しきい値Ｌ^*２以下になっているので、警報フラグＦｗをオンにセットし、偏差ΔＬ２が０未満であれば、警報フラグＦｗをオフにセットする。警報フラグＦｗをセットすると、ステップＳ４４０に進む。

ステップＳ４４０では、車間距離の偏差ΔＬ２に基づいて、アクセルペダルに反力を与える制御を行う。アクセルペダルに反力を与える制御の詳細な処理内容を、図５に示すフローチャートを用いて説明する。

図５に示すフローチャートのステップＳ７００では、次式（９）より、目標アクセルペダル反力τ^*ａを算出する。
τ^*ａ＝Ｋｐ×ΔＬ２ （９）
ただし、式（９）におけるＫｐ（Ｋｐ＞０）は、車間距離偏差ΔＬから目標アクセルペダル反力を算出するための所定のゲインである。

ステップＳ７００に続くステップＳ７１０では、ステップＳ７００で算出した目標アクセルペダル反力τ^*ａに応じた反力をアクセルペダル８１に与えるための指令を、アクセルペダルアクチュエータ８０に出す。この指令を受けたアクセルペダルアクチュエータ８０は、目標アクセルペダル反力τ^*ａに応じた反力をアクセルペダル８１に与える。式（９）から分かるように、アクセルペダル８１への反力は、ΔＬ２が正の時、すなわち、車間距離Ｌが車間距離しきい値Ｌ^*２より短い時に与えられる。ステップＳ７１０の処理を終了すると、図２に示すフローチャートのステップＳ４５０に進む。

ステップＳ４５０では、ステップＳ４１０で算出した第１の車間距離しきい値Ｌ^*１、および、レーザレーダ７０により検出された先行車との車間距離Ｌに基づいて、次式（１０）より、第１の目標減速度α^*１を算出する。
α^*１＝Ｋｖ×Ｋｒ１×（Ｌ^*１−Ｌ） （１０）
ただし、Ｋｒ１は、車両に発生させる第１の目標減速力を算出するためのゲインである。また、ゲインＫｖは、目標減速力を目標減速度に換算するためのゲインであり、車両諸元に基づいて、予め設定しておく。なお、第１の目標減速度α^*１は、加速方向を正の値、減速方向を負の値とする。

図１４は、相対速度Ｖｒと、ゲインＫｒ１との関係を示す図である。図１４に示すように、相対速度Ｖｒが大きくなるほど、すなわち、自車両が先行車両に接近する程、ゲインＫｒ１は大きくなり、相対速度Ｖｒが小さくなるほど、ゲインＫｒ１は小さくなる。ただし、相対速度が第１の相対速度Ｖｒ１より小さくなると、ゲインＫｒ１の値は第１の所定ゲインＫｒ１ａとなり、相対速度が第２の相対速度Ｖｒ２より大きくなると、ゲインＫｒ１の値は第２の所定ゲインＫｒ１ｂとなる。制駆動力制御コントローラ５０のメモリ（不図示）には、図１４に示すような相対速度ＶｒとゲインＫｒ１との関係を定めたテーブルが予め記憶されており、このテーブルと相対速度Ｖｒとに基づいて、ゲインＫｒ１を求める。

上述したように、アクセルペダル操作が行われている時（アクセル操作フラグＦaccのオン時）には、Ｌ^*１＝Ｌであるから、第１の目標減速度α^*１は０となる。また、式（１０）により算出された第１の目標減速度α^*１の変化率の絶対値（減速度合）が所定の第１上限値Δα^*１より大きい場合には、第１の目標減速度α^*１の変化率の絶対値が上限値であるΔα^*１以下となるように制限する。第１の目標減速度α^*１を算出すると、ステップＳ４６０に進む。

ステップＳ４６０では、ステップＳ４２０で算出した第２の車間距離しきい値Ｌ^*２、および、レーザレーダ７０により検出された先行車との車間距離Ｌに基づいて、次式（１１）より、第２の目標減速度α^*２を算出する。
α^*２＝Ｋｖ×Ｋｒ２×（Ｌ^*２−Ｌ） （１１）
ただし、Ｋｒ２は、車両に発生させる第２の目標減速力を算出するためのゲインであり、アクセルペダル操作が行われている時の第２の目標減速度α^*２の値は０とする。また、第２の目標減速度α^*２は、加速方向を正の値、減速方向を負の値とする。

図６は、先行車両の加減速度αaと、ゲインＫｒ２との関係を示す図である。図６に示すように、先行車両の加減速度αaが小さくなるほど、すなわち、先行車両の減速度合が大きくなるほど、ゲインＫｒ２は大きくなる。これにより、先行車両の減速度合が大きい程、自車両の減速制御時の減速度も大きくすることができる。また、先行車両の加減速度αaが所定の加減速度αa１より大きい領域では、ゲインＫｒ２の値を所定値（例えば１）とする。制駆動力制御コントローラ５０のメモリ（不図示）には、図６に示すような先行車両の加減速度αaとゲインＫｒ２との関係を定めたテーブルが予め記憶されており、このテーブルと先行車両の加減速度αaとに基づいて、ゲインＫｒ２を求める。

式（１１）により算出された第２の目標減速度α^*２の変化率の絶対値（減速度合）が所定の第２の上限値Δα^*２（Δα^*２＞Δα^*１）より大きい場合には、第２の目標減速度α^*２の変化率の絶対値が上限値であるΔα^*２以下となるように制限する。第２の上限値Δα^*２を第１の上限値Δα^*１より大きくすることにより、車間距離Ｌが第１の車間距離しきい値Ｌ^*１より短くなった時には、緩やかな減速制御を行い、車間距離が第２の車間距離しきい値Ｌ^*２（Ｌ^*２＜Ｌ^*１）より短くなった時には、適切な車間距離へと迅速に移行させるための減速制御を行うことができる。第２の目標減速度α^*２を算出すると、ステップＳ４７０に進む。

ステップＳ４７０では、車両に発生させる最終目標減速度α^*を求める。ここでは、ステップＳ４５０で算出した第１の目標減速度α^*１と、ステップＳ４６０で算出した第２の目標減速度α^*２とを比較して、値が小さい方の減速度、すなわち、減速度合が大きい方の目標減速度を最終目標減速度α^*とする。ここでも、最終目標減速度α^*は、加速時の値を正、減速時の値を負とする。

ステップＳ４７０に続くステップＳ４８０では、最終目標減速度α^*に基づいた制動制御を行う。まず、次式（１２）に示すように、ステップＳ４７０で求めた最終目標減速度α^*から、エンジンブレーキにより発生する減速度α^*engを減算することにより、ブレーキにより発生させる目標減速度α^*brkを算出する。
α^*brk＝α^*−α^*eng （１２）
ただし、α^*、α^*brk、α^*engは、それぞれ、加速方向を正の値、減速方向を負の値とする。また、アクセルペダル操作が行われている時（アクセル操作フラグＦaccのオン時）には、α^*＝α^*eng＝０であるから、α^*brk＝０となる。

続いて、算出した目標減速度α^*brkに基づいて、次式（１３）より、目標制動液圧Ｐ^*を算出する。
Ｐ^*＝−（Ｋｂ×α^*brk） （１３）
ただし、Ｋｂは、目標減速度を目標制動液圧に換算するためのゲインであり、車両諸元に基づいて、予め設定しておく。また、アクセルペダル操作が行われている時（アクセル操作フラグＦaccのオン時）には、α^*brk＝０より、Ｐ^*＝０となる。

そして、算出した目標制動液圧Ｐ^*に基づいた制動液圧を発生させるための指示を圧力制御ユニット５に出す。この指示を受けた圧力制御ユニット５は、目標制動液圧Ｐ^*に基づいた制動液圧を発生させて、ホイールシリンダー１２，２２，３２，４２に供給する。これにより、車間距離Ｌが第１の車間距離しきい値Ｌ^*１より短くなった時、および、第２の車間距離しきい値Ｌ^*２より短くなった時に、ドライバがアクセルペダルを操作していなければ、車両を減速させる制御が行われる。また、ドライバがアクセルペダルを操作している場合には、目標制動液圧Ｐ^*＝０であるから、減速制御は行われない。

ステップＳ４８０の処理が終了すると、ステップＳ４００に戻る。以後、ステップＳ４００からステップＳ４８０までの処理が繰り返し行われる。

次にステップＳ４０１の説明をする。ステップＳ４０１では、アクセルペダルの操作量と駆動トルクとの関係を変更する制御を行う。アクセルペダルの操作量と駆動トルクとの関係を変更する制御の詳細な処理内容を、図７に示すフローチャートを用いて説明する。

図７に示すフローチャートのステップＳ８２０では、駆動トルク制御判断フラグＦｔに１がセットされているか否かを判断する。なお、駆動トルク制御判断フラグＦｔは、レーザレーダ７０で先行車両が検出された場合など、所定の条件下で１にセットされ、この所定の条件を満たしていない場合に０にセットされる。所定の条件としてはこれに限らず、例えば先行車との車間距離が所定のしきい値（例えば１次減速制御の閾値Ｌ^*１）以下になった場合、相対速度が近づく方向に所定のしきい値以上になった場合等であっても良い。また、運転者が車線変更意思を示した場合（例えばウインカ操作をした場合）や、自車両に対する先行車の横変位が所定のしきい値以上となった場合、駆動トルク制御判断フラグＦｔを０にセットしても良い。また、単に車間維持支援装置が作動可能状態となったとき（不図示の作動スイッチをＯＮにしたとき）に、駆動トルク制御判断フラグＦｔを１にセットしても良い。この場合、例えばアクセルペダルアクチュエータ８０のフェールによってアクセルペダル反力の付与が作動不可能な状態（すなわち、車間維持支援装置が作動不能な状態）になると、駆動トルク制御判断フラグＦｔが０にセットされることになる。ステップＳ８２０が肯定判断されるとステップＳ８３０へ進む。一方、ステップＳ８２０が否定判断されるとステップＳ８５０へ進む。

ステップＳ８３０では、駆動トルク制御コントローラ６０に出力する駆動トルク指令値（目標駆動トルク）τ^*ｔを算出する。アクセル開度が小さい場合、すなわち、アクセルペダルの踏み込み量が少ない場合には、アクセルペダルに反力を与えても、反力が与えられたことをドライバが気づきにくい。たとえば、図８の実線で示すように、一般的に車速が低い場合には、アクセル開度も小さい値となる。そこで、ステップＳ８３０では、ドライバがアクセルペダル反力を感じやすくなるように、すなわち、所定のアクセル開度αｔとなるまでアクセルペダルが踏み込まれるように、アクセル開度と駆動トルクとの関係を次のように変更する。

図８に示すように、車速とアクセル開度との関係から、自車両の車速Ｖに基づいて、所定のアクセル開度αｔとアクセル開度との差を算出して、これをアクセル開度のオフセット値αとする。

そして、現在のアクセル開度Ａccから算出されたオフセット値αを差し引き、オフセット値αを差し引いた後のアクセル開度に対応する駆動トルクを目標駆動トルクτ^*ｔとする。すなわち、アクセル開度Ａccと駆動トルクとの関係を、図９の破線で示した通常の対応関係から、実線で示した対応関係へと変更する。これにより、アクセル開度Ａccに対して、発生する駆動トルクが減少するので、通常よりも大きくアクセルペダルを踏み込まないとドライバが所望する駆動トルクが得られなくなる。そのため、ドライバは、より大きくアクセルペダルを踏み込むことになる。

図９に示す、実線で示した変更後の対応関係を示す曲線では、アクセル開度が大きくなると、破線で示した通常の対応関係を示す曲線と一致するようにしている。したがって、先行車両の追い越しをする場合のように、ドライバがアクセルペダルを大きく踏み込んだ際には、通常と同じ駆動トルクが得られる。

なお、現在のアクセル開度Ａccから算出されたオフセット値αを差し引いた値が０以下となる場合、目標駆動トルクτ^*ｔは０とする。ステップＳ８３０で目標駆動トルクτ^*ｔを算出すると、図２に示すフローチャートのステップＳ４１０へ進む。

ステップＳ８５０では、駆動トルク制御コントローラ６０に出力する目標駆動トルクτ^*ｔを算出する。なお、ステップＳ８５０では、現在のアクセル開度Ａccに対応する駆動トルクを目標駆動トルクτ^*ｔとする。すなわち、アクセル開度Ａccと駆動トルクとの関係を、図９の破線で示した通常の対応関係とする。ステップＳ８５０で目標駆動トルクτ^*ｔを算出すると、図２に示すフローチャートのステップＳ４１０へ進む。

第１の実施の形態による車間維持支援装置によれば、次の作用効果を奏する。
（１） 駆動トルク制御判断フラグＦｔに１がセットされている場合には、アクセル開度Ａccと駆動トルクとの関係を、通常の対応関係とは異なる対応関係へと変更するように構成した。これにより、ドライバがアクセルペダル反力を感じやすくなるアクセル開度となるようにドライバのアクセル操作を誘導できるので、アクセルペダル反力の付与によって確実に運転者へ注意を喚起できる。

（２） アクセル開度Ａccに対して、発生する駆動トルクが減少するように構成した。したがって、駆動トルク制御判断フラグＦｔに１がセットされている場合には、アクセルが踏み増されなければ駆動トルクが減少してしまう。これにより、ドライバにアクセルペダルの踏み増しを促すことができるので、確実にアクセルペダル反力が付与されたことをドライバに認識させることができる。

（３） 現在のアクセル開度Ａccからオフセット値αを差し引くことで、現在のアクセル開度Ａccにオフセット量を設定し、アクセル開度Ａccと駆動トルクとの関係を変更（補正）するように構成した。これにより、制御内容が単純なものとなり、制駆動力制御コントローラ５０における制御の信頼性を向上できる。

（４） 現在のアクセル開度Ａccからオフセット値αを差し引いた値が０以下となる場合、目標駆動トルクτ^*ｔは０とするように構成した。したがって、現在のアクセル開度Ａccがオフセット値αに相当するアクセル開度よりも少ない場合には、駆動トルクが得られない。これにより、少なくともオフセット値αに相当するアクセル開度までアクセルペダルを踏み増すことをドライバに促すことができるので、確実にアクセルペダル反力が付与されたことをドライバに認識させることができる。

（５） アクセル開度が大きくなると、アクセル開度Ａccと駆動トルクとの関係が、現在のアクセル開度Ａccからオフセット値αを差し引く前の、通常の対応関係となるように構成した。これにより、先行車両の追い越しをする場合のように、ドライバがアクセルペダルを大きく踏み込んだ際には、通常と同じ駆動トルクが得られるので、ドライバの加速意志を尊重できる。

なお、アクセル開度Ａccと駆動トルクとの関係は、上述したものに限らない。たとえば、図１０の曲線Ａ〜Ｅで示すように様々な特性となるように設定できる。たとえば、上述した図９における変更後のアクセル開度Ａccと駆動トルクとの対応関係を曲線Ａとすると、曲線Ｂで示すように、アクセル開度に対する駆動トルクがより低減されるようにしてもよい。この場合、ドライバのアクセル操作に対する応答性が悪くなるものの、車両の加速特性がゆったりとしたものになる。

また、曲線Ｃで示すように、アクセル開度に対して駆動トルクがリニアに出力されるようにしてもよい。この場合、加速特性がドライバに分かり易くなる。曲線Ｄで示すように、アクセル開度がアクセル開度Ａcc1を超えると、破線で示した通常の対応関係を示す曲線と一致するようにしてもよい。この場合、曲線Ａの場合よりも小さいアクセル開度から破線で示した通常の対応関係を示す曲線と一致するので、ドライバの加速意志をより反映させた加速特性とすることができる。また、自車両と先行車との接近度合いが大きくなる程、すわなち、車間距離が小さくなるほど、又は先行車との相対速度が接近方向に大きくなるほど、図１０に示す曲線の位置をＤからＡへ、ＡからＣへ、ＣからＢへと変更するのが望ましい。また、車速Ｖが低速になるほど、同様に曲線を変更するのが望ましい。このように曲線を変更することで、先行車との接近度合いや車速に合った駆動トルク特性を得ることができ、アクセルペダルへの反力付与をドライバがより認識しやすくなる。

なお、上述の説明では、アクセル開度がオフセット値αよりも少ない場合には目標駆動トルクτ^*ｔを０としているが、細い実線で示す曲線Ｅのように、アクセル開度がオフセット値αよりも少ない場合であっても、目標駆動トルクτ^*ｔが０よりも大きい値となるように、すなわちある程度駆動トルクが得られるようにしてもよい。曲線Ｅについても上述と同様、先行車との接近度合いが大きくなるほどアクセル開度に対する目標駆動トルクが小さくなる方向に曲線を変更していっても良い。具体的には図１２に示すように、車速が小さいほど、接近度合いが大きいほど曲線Ｅを矢印の方向に（Ｅ１からＥ３へ）変更すればよい。

さらに、図１２に示すように、アクセル開度Ａccと駆動トルクとの関係を示すマップが変更されることにより、目標駆動トルクτ*tａがτ*tｂまで減少（トルクダウン）することになるが、そのときの変化速度（目標駆動トルクの変化率）も車速や接近度合い（相対速度、車間距離）などに応じて変更しても良い。具体的には、車速が低い場合、接近度合が大きい（車間距離が小さい、相対速度が接近方向に大きい）場合には、目標駆動トルクの変化率を大きくするのが望ましい。

また、アクセル開度と目標駆動トルクとの関係を補正した後、図７のステップＳ８２０で駆動トルク制御判断フラグＦｔが０になった場合は、曲線を元の状態に戻す。このとき、アクセル開度が一定でも駆動トルクが大きくなっていくので、急にトルクを上げると運転者に違和感を与える可能性がある。したがって、先に述べたトルクダウンの変化速度よりも小さな速度でトルクアップするのが望ましい。また、状況に応じてより小さな変化率にてトルクアップした方が良い場合がある。例えば、先行車をロストした時にアクセル開度と目標駆動トルクとの関係を元に戻す場合、先行車ロスト時の先行車との車間距離が小さいほど、又は相対速度が接近方向に大きいほど、トルクアップする際のトルクの変化率をより小さくした方が良い。さらに、車線幅が狭い時、走行道路の車線数が少ないとき、及び混雑している道路を走行しているような場合、雨天や雪などの悪天候時、夜間などには、トルクの変化率を小さくして緩やかに加速するような特性としても良い。このような構成にすることで、運転者に違和感を与えることなく駆動トルクを変更することができる。

−−−変形例−−−
本発明は、上述した各実施の形態に限定されることはない。例えば、第１の実施の形態において、車間距離しきい値の過渡項Ｌ^*ａを算出するためのパラメータＴａは、式（２）より算出したが、算出した値に対して、上限リミット値Ｔａ_maxを設けて、上限値を制限してもよいし、下限リミット値を設けて、下限値を制限してもよい。上限値は、例えば、自車両の速度Ｖに応じて設定することができる。図１１は、自車両の車速Ｖと上限リミット値Ｔａ_maxとの関係の一例を示す図である。同様に、第２の実施の形態において、第２の車間距離しきい値の過渡項Ｌ^*ｒ２を算出するためのパラメータＴｒ２に対して、上限リミット値を設けてもよいし、下限リミット値を設けてもよい。

また、第１の目標減速度α^*１に対して上限値α^*１_max、第２の目標減速度α^*２に対して上限値α^*２_max（α^*２_max＞α^*１_max）を夫々設けても良い。

さらに、第1の実施形態では、アクセル開度の検出値から目標駆動トルクを求める際のマップを変更しているが、本発明はこれに限らない。例えば、アクセル開度の検出値から目標駆動トルクを求める際のマップは変更せず、アクセル開度の検出値を補正して仮想的なアクセル開度を求め、この仮想的なアクセル開度に基づいて先のマップから目標駆動トルクを求めるようにしても良い。アクセル開度と目標駆動トルクとの関係を示すマップを変更する際は、変速機の状態なども考慮して補正後のマップを演算する必要があるが、アクセル開度の検出値自体を補正して仮想的なアクセル開度を求めるようにすれば、そのような演算が必要なくなり、簡単にアクセル開度と目標駆動トルクとの関係を補正することができる。

第１の実施の形態における第２の車間距離しきい値（定常項）Ｌ^*ｈ２は、自車両の車速Ｖおよび相対速度Ｖｒに基づいて算出したが、先行車両の速度に所定時間を乗算することによって算出してもよいし、自車速、相対速度、および、先行車両の速度のうちの少なくとも一つに基づいて算出してもよい。

上述した各実施の形態では、ホイールシリンダに制動液圧を供給することにより、車両を減速させるものとして説明したが、エンジンブレーキやシフトダウン等、他の減速制御を利用して、車両を減速させてもよい。

第１の実施の形態において、車間距離Ｌが第１の車間距離しきい値Ｌ^*１より短くなった時に行われる減速制御では、エンジンブレーキを利用した減速制御を行い、車間距離が第２の車間距離しきい値Ｌ^*２より短くなった時に行われる減速制御では、ホイールシリンダー１２，２２，３２，４２に制動液圧を供給することによる減速制御を行うようにしてもよい。この場合、ユーザは、車間距離Ｌが第１の車間距離しきい値Ｌ^*１より短くなった時に行われる減速制御と、車間距離Ｌが第２の車間距離しきい値Ｌ^*２より短くなった時に行われる減速制御とを識別することができる。

上述した第１の実施の形態では、自車両と先行車両との間の車間距離Ｌが第2の車間距離しきい値Ｌ^*２より短くなった時に、ドライバがアクセルペダルを操作していれば、アクセルペダルに反力を与える制御を行ったが、アクセルペダルに反力を与える代わりに、アクセルペダルを振動させるようにしてもよい。

第１の実施の形態では、第１の目標減速度α^*１と第２の目標減速度α^*２のうち、減速度が大きい方の目標減速度を最終目標減速度として設定して、車両の減速制御を行った。しかし、第１の目標減速度α^*１に基づいて、第１の目標制動液圧Ｐ^*１を算出するとともに、第２の目標減速度α^*２に基づいて、第２の目標制動液圧Ｐ^*２を算出し、値が大きい方の目標制動液圧を最終目標制動液圧として決定してから、車両の減速制御を行うようにしてもよい。

第１の実施の形態では、図８に示すように、車速とアクセル開度との関係から、自車両の車速Ｖに基づいて、所定のアクセル開度αｔとアクセル開度との差を算出して、これをアクセル開度のオフセット値αとしているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、所定のアクセル開度αｔは、開度２５％といった定数であってもよく、実車間距離Ｌや相対速度Ｖｒなどに応じた値であってもよい。

また、トランスミッションのギヤ位置や、エンジン回転数、路面勾配などによってオフセット値αを変更するようにしてもよい。たとえば、トランスミッションのギヤ位置によってオフセット値αを変更する場合、ギヤ位置が高くなるほどオフセット値αが大きくなるようにしてもよく、ギヤ位置に応じたオフセット値αをマップ引きしてもよい。エンジン回転数によってオフセット値αを変更する場合、エンジン回転数が低くなるほどオフセット値αが大きくなるようにしてもよく、エンジン回転数に応じたオフセット値αをマップ引きしてもよい。路面勾配に応じてオフセット値αを変更する場合、上り坂ではオフセット値αが小さくなるように、下り坂ではオフセット値αが大きくなるように設定することで、上り坂でアクセル開度が小さいと加速しなくなるという不都合を防止できる。

このように所定のアクセル開度αｔやオフセット値αを設定することで、自車両の走行状態や、前方障害物の状態に応じて、適切なオフセット値αを算出できる。これにより、アクセル開度Ａccと駆動トルクとの関係を、自車両の走行状態や、前方障害物の状態に応じて変更できるので、ドライバに対してアクセル反力の付与による注意喚起を走行環境に応じて適切に行うことができる。

第１の実施の形態における車間維持支援装置では、自車両と先行車両との間の車間距離Ｌが第１の車間距離しきい値Ｌ^*１より短くなった時に、ドライバがアクセルペダルを操作していなければ、車両を減速させる制御を行うように構成している。しかし、本発明はこれに限定されず、第１の実施の形態における車間維持支援装置において、自車両と先行車両との間の車間距離Ｌが第１の車間距離しきい値Ｌ^*１より短くなっても、車両を減速させる制御を行わないこととしてもよい。

また、第１の実施の形態で説明した、駆動トルク制御判断フラグＦｔに１がセットされている場合に、アクセル開度Ａccと駆動トルクとの関係を、通常の対応関係とは異なる対応関係へと変更する制御については、アクセルペダル反力を与えることで、ドライバに注意を喚起するための様々な装置に適用してもよい。

第１の実施の形態における車間維持支援装置では、アクセル開度と、駆動トルク制御コントローラ６０に出力する目標駆動トルクτ^*ｔとの関係を変更することで、結果としてアクセル開度と、エンジン６の出力トルクとの関係を変更するようにしているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、オーチマチックトランスミッションの変速比を変更したり、エンジン６以外の原動機（たとえば電動モータなど）の出力トルクを変更すること等によって、アクセル開度と、車輪軸上での駆動トルクτwとの関係を変更するようにしてもよい。

また、上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。

以上の実施の形態およびその変形例において、たとえば、先行車検出手段はレーザレーダ７０に、アクセル操作量検出手段はアクセル開度センサ５６に、操作反力発生手段はアクセルペダルアクチュエータ８０に、走行状況検出手段は各センサ１３，２３，３３，４３，５２〜５６およびレーザレーダ７０に、駆動源制御手段は駆動トルク制御コントローラ６０にそれぞれ対応する。アクセル操作反力演算手段、駆動トルク決定手段、および補正手段は、制駆動力制御コントローラ５０に対応する。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する上で、上記の実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係に何ら限定されるものではない。

第１の実施の形態における車間維持支援装置の構成を示す図 第１の実施の形態における車間維持支援装置によって行われる処理内容を示すフローチャート 第１の車間距離しきい値Ｌ^*１の詳細な算出方法を示すフローチャート の車間距離しきい値Ｌ^*２の詳細な算出方法を示すフローチャート 第２の実施の形態における車間維持支援装置において、アクセルペダルに反力を与える制御の詳細な処理内容を示すフローチャート 先行車両の加減速度αaと、ゲインＫｒとの関係を示す図 アクセルペダルの操作量と駆動トルクとの関係を変更する制御の詳細な処理内容を示すフローチャート 車速Ｖとアクセル開度Ａccとの関係を示す図 アクセル開度Ａccと目標駆動トルクτ^*ｔとの関係を示す図 アクセル開度Ａccと目標駆動トルクτ^*ｔとの関係のその他の例を示す図 自車両の車速Ｖと上限リミット値Ｔａ_maxとの関係の一例を示す図 自車両の車速Ｖと上限リミット値Ｔａ_maxとの関係の一例を示す図 ドライバがアクセルペダルの操作をやめた時の車間距離しきい値Ｌ^*を表した図 相対速度Ｖｒと、ゲインＫｒとの関係を示す図

符号の説明

１…ブレーキペダル、２…ブースター、３…マスターシリンダー、４…リザーバー、５…圧力制御ユニット、６…エンジン、７…スロットル制御装置、８…自動変速機、１０…左前輪、１１，２１，３１，４１…ブレーキディスク、１２，２２，３２，４２…ホイールシリンダ、２０…右前輪、３０…左後輪、４０…右後輪、５０…制駆動力制御コントローラ、５２…操舵角センサ、５３…加速度センサ、５４…ヨーレートセンサ、５５…マスターシリンダ液圧センサ、５６…アクセル開度センサ、６０…駆動トルク制御コントローラ、７０…レーザレーダ、８０…アクセルペダルアクチュエータ、８１…アクセルペダル

Claims (7)

1. 自車両と先行車との車間距離を検出する先行車検出手段と、
   アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、
   前記先行車検出手段によって検出される前記車間距離に基づいて、前記アクセルに発生させる操作反力を演算するアクセル操作反力演算手段と、
   前記アクセル操作反力演算手段で演算された操作反力を前記アクセルに発生させる操作反力発生手段とを備えた車間維持支援装置において、
   前記アクセル操作量検出手段で検出された前記アクセル操作量に基づいて前記自車両の駆動トルクを決定する駆動トルク決定手段と、
   前記先行車検出手段からの検出信号に基づいて前記自車両の前記先行車に対する接近度合いを検出する走行状況検出手段と、
   前記走行状況検出手段により検出された前記接近度合いが大きくなるほど、前記アクセル操作量に対する前記駆動トルクがより小さくなるように、前記アクセル操作量と前記自車両の駆動トルクとの対応関係を補正する補正手段とを備え、
   前記補正手段は、前記アクセル操作量に対する前記駆動トルクの変化をＳ字状に設定して、前記アクセル操作量が少ないほど前記アクセル操作量に対する前記駆動トルクが通常の対応関係より減少するように前記アクセル操作量と前記駆動トルクとの対応関係を補正することを特徴とする車間維持支援装置。
2. 請求項１に記載の車間維持支援装置において、
   前記補正手段は、前記アクセル操作量検出手段で検出された前記アクセル操作量にオフセット量を設定することで、前記駆動トルク決定手段で決定される前記アクセル操作量と前記自車両の駆動トルクとの関係を補正することを特徴とする車間維持支援装置。
3. 請求項２に記載の車間維持支援装置において、
   前記補正手段は、前記アクセル操作量検出手段で検出された前記アクセル操作量が前記オフセット量よりも少ない場合には、前記駆動トルク決定手段で決定された駆動トルクが零となるように補正することを特徴とする車間維持支援装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の車間維持支援装置において、
   前記補正手段は、前記走行状況検出手段で検出された自車両の走行状況に応じて、前記
   オフセット量の大きさを変更することを特徴とする車間維持支援装置。
5. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の車間維持支援装置において、
   前記補正手段は、前記アクセル操作量検出手段で検出された前記アクセル操作量が所定の値を超える場合には、前記アクセル操作量と前記駆動トルクとの関係を補正しないことを特徴とする車間維持支援装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の車間維持支援装置において、
   前記駆動トルク決定手段で決定された駆動トルクを出力するように駆動源の出力を制御する駆動源制御手段をさらに備え、
   前記駆動源制御手段は、前記アクセル操作量と前記自車両の駆動トルクとの対応関係が補正されたときの駆動トルクの変化率よりも、前記元に戻されたときの駆動トルクの変化率を小さく設定することを特徴とする車間維持支援装置。
7. 自車両と先行車との車間距離を検出する先行車検出手段と、アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、前記先行車検出手段によって検出される前記車間距離に基づいて前記アクセルに発生させる操作反力を演算するアクセル操作反力演算手段と、前記アクセル操作反力演算手段で演算された操作反力を前記アクセルに発生させる操作反力発生手段と、前記アクセル操作量検出手段で検出された前記アクセル操作量に基づいて前記自車両の駆動トルクを決定する駆動トルク決定手段とを用いて、前記自車両と前記先行車との車間を維持させるための方法であって、
   前記先行車検出手段からの検出信号に基づいて前記自車両の前記先行車に対する接近度合いを検出する走行状況検出工程と、
   前記走行状況検出工程により検出された前記接近度合いが大きくなるほど、前記アクセル操作量に対する前記駆動トルクがより小さくなるように、前記アクセル操作量と前記自車両の駆動トルクとの対応関係を補正するに際し、前記アクセル操作量に対する前記駆動トルクの変化をＳ字状に設定することにより、前記アクセル操作量が少ないほど前記アクセル操作量に対する前記駆動トルクが通常の対応関係より減少するように前記アクセル操作量と前記駆動トルクとの対応関係を補正する補正工程とを有すること特徴とする車間維持支援方法。

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