JP5067320B2 - 車間距離制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、先行車との車間距離が目標車間距離になるように車両を制御する車間距離制御装置に関する。

車間距離制御装置では、自車が先行車に追従して走行するように、先行車との車間距離が目標車間距離になるように車両制御（スロットル制御、ブレーキ制御など）を行う。目標車間距離は、通常、運転者によるスイッチ操作によって所定の距離（例えば、長、中、短のいずれかの距離）あるいは装置が起動されたときの実際の車間距離が設定される。さらに、特許文献１には、運転者が意図する車間距離に随時変更できるようにするために、制御中に運転者によってアクセルペダル操作又はブレーキペダル操作が行われた場合、アクセルＯＮからＯＦＦに切り替わった時点又はブレーキＯＮからＯＦＦに切り替わった時点での実際の車間距離を目標車間距離として変更することが開示されている。
特願２００８−９５３２７号 特開２００４−３０６６９０号公報 特開２００４−２１６９６４号公報 特開２００４−２１６９６５号公報 特開平８−１７０００号公報

上記したように常に運転者によるアクセルペダル操作やブレーキペダル操作に応じて目標車間距離を変更した場合、先行車などの状況によっては運転者の意図しない目標車間距離に変更される場合がある。例えば、先行車と自車が共にレーンチェンジを行った場合、自車の運転者は、レーンチェンジ中にレーンチェンジ先の車線の後方の車両や先行車の加減速度などを考慮し、レーンチェンジをするために必要な車間距離を保ちながらアクセルペダル操作やブレーキペダル操作を行う。このレーンチェンジ中の車間距離は、通常の先行車を追従するための車間距離とは異なっており、先行車追従走行時の運転者の意図する車間距離ではない。

そこで、本発明は、運転者の意図しない目標車間距離の変更を防止する車間距離制御装置を提供することを課題とする。

本発明に係る車間距離制御装置は、先行車との車間距離が目標車間距離になるように車両を制御する車間距離制御装置であって、運転者の加速操作を検出する加速操作検出手段と運転者の減速操作を検出する減速操作検出手段の少なくとも１つの操作検出手段と、操作検出手段で検出した運転者の加速操作又は減速操作に基づいて目標車間距離を変更する目標車間距離変更手段と、先行車の走行状況を検出する先行車走行状況検出手段とを備え、目標車間距離変更手段は、車間距離制御中に操作検出手段で運転者の操作を検出したときに先行車走行状況検出手段で先行車の走行状況として追従走行に適さない状況を検出した場合、操作検出手段で検出した操作に基づく目標車間距離の変更を行わないことを特徴とする。

この車間距離制御装置では、加速操作検出手段により運転者の加速操作を検出する又は／及び減速操作検出手段により運転者の減速操作を検出する。そして、車間距離制御装置では、目標車間距離変更手段により加速操作や減速操作に応じて変化する車間距離に基づいて目標車間距離を変更する。目標車間距離に基づく先行車への追従制御中でも、先行車や自車の状況によっては、自車の運転者は、先行車への追従走行よりも追従走行以外の状況に対応するために加速操作や減速操作を行う場合がある。このような加速操作や減速操作の場合、運転者は追従走行のための車間距離の変更を意図していない。そこで、目標車間距離変更手段では、運転者の加速操作又は減速操作が先行車への追従走行よりも優先する状況に対応するための操作の場合、その加速操作又は減速操作に基づく目標車間距離の変更を行わない。このように、この車間距離制御装置では、運転者が先行車追従走行よりも優先する状況に対応するための加減速操作を行った場合には目標車間距離の変更を行わないので、運転者の意図に反する目標車間距離の変更を防止することができる。また、車間距離制御装置では、運転者が目標車間距離の変更を意図した加減速操作を行った場合にはその加減速操作に基づいて目標車間距離を変更するので、運転者の意図する目標車間距離に変更することができる。なお、制御パラメータである車間距離（目標車間距離）は、車間時間（目標車間時間）も含む概念である。

この車間距離制御装置では、先行車走行状況検出手段により先行車の走行状況を検出する。先行車が所定の車速で車線を変更せずに走行していると通常の追従走行ができるが、先行車が通常の走行とは異なる走行状況になると追従走行には適さない状況になる場合がある。そこで、目標車間距離変更手段では、先行車の走行状況として追従走行に適さない状況が検出された場合（自車の運転者はその先行車の追従走行に適さない走行状況に対応するための加減速操作を行うので）、その加速操作又は減速操作に基づく目標車間距離の変更を行わない。このように、この車間距離制御装置では、運転者が先行車の追従走行に適さない走行状況に対応するための加減速操作を行った場合には目標車間距離の変更を行わないので、運転者の意図に反する目標車間距離の変更を防止することができる。

本発明の上記車間距離制御装置では、自車の走行状況を検出する自車走行状況検出手段を備え、目標車間距離変更手段は、先行車走行状況検出手段で先行車のレーンチェンジンを検出しかつ自車走行状況検出手段で自車のレーンチェンジンを検出した場合、操作検出手段で検出した操作に基づく目標車間距離の変更を行わない構成としてもよい。

この車間距離制御装置では、先行車走行状況検出手段により先行車がレーンチェンジを行っているか否かを検出するとともに、自車走行状況検出手段により自車がレーンチェンジを行っているか否かを検出する。前方の遅い車両や工事区間などを回避するために先行車と共に自車もレーンチェンジする場合、自車の運転者は、先行車への追従走行よりもレーンチェンジを意識して加減速操作を行う。そこで、目標車間距離変更手段では、先行車のレーンチェンジと自車のレーンチェンジが共に検出された場合、そのレーンチェンジ中における加減速操作に基づく目標車間距離の変更を行わない。

本発明の上記車間距離制御装置では、目標車間距離変更手段は、先行車走行状況検出手段で先行車の停止を検出した場合、操作検出手段で検出した操作に基づく目標車間距離の変更を行わない構成としてもよい。

この車間距離制御装置では、先行車走行状況検出手段により先行車が停止しているか否かを検出する。先行車が停止している場合、自車の運転者は、先行車の後方で安全に停止することを意識して加減速操作を行う。そこで、目標車間距離変更手段では、先行車の停止が検出された場合、その先行車停止中における加減速操作に基づく目標車間距離の変更を行わない。

本発明の上記車間距離制御装置では、目標車間距離変更手段は、先行車走行状況検出手段で先行車の発進直後を検出した場合、操作検出手段で検出した操作に基づく目標車間距離の変更を行わない構成としてもよい。

この車間距離制御装置では、先行車走行状況検出手段により先行車が発進直後か否かを検出する。先行車が停止状態から発進した直後の場合、自車の運転者は、先行車の動き出しでの加速を予測して加減速操作を行う。そこで、目標車間距離変更手段では、先行車の発進直後が検出された場合、その先行車発進直後における加減速操作に基づく目標車間距離の変更を行わない。

本発明は、運転者が先行車追従走行よりも優先する状況に対応するための加減速操作を行った場合には目標車間距離の変更を行わないので、運転者の意図に反する目標車間距離の変更を防止することができる。

以下、図面を参照して、本発明に係る車間距離制御装置の実施の形態を説明する。

本実施の形態では、本発明に係る車間距離制御装置を、車両に搭載されるＡＣＣ[Adaptive Cruise Control]装置に適用する。本実施の形態に係るＡＣＣ装置では、自車の前に先行車が存在する場合には先行車との車間時間が目標車間時間になるように先行車追従制御を行い、先行車が存在しない場合には自車速が目標車速になるように定速制御を行う。なお、先行車が存在する場合、先行車の車速が目標車速までは追従制御が行われるが、先行車の車速が目標車速を超えると目標車速に基づく定速制御が行われる。

目標車速（初期値）としては、例えば、ＡＣＣ装置が起動されたときの実際の自車速あるいは運転者によるスイッチ操作によって所定の車速が設定される。さらに、目標車速は、制御中、運転者によるアクセルペダル操作やブレーキペダル操作に応じて変化する車速に変更されてもよい。また、目標車間時間（初期値）としては、例えば、ＡＣＣ装置が起動されたときの実際の車間時間あるいは運転者によるスイッチ操作よって長、中、短の三段階のいずれかの時間が設定される。

図１を参照して、本実施の形態に係るＡＣＣ装置１について説明する。図１は、本実施の形態に係るＡＣＣ装置の構成図である。

ＡＣＣ装置１は、通常、追従制御中に、運転者がブレーキペダル操作又はアクセルペダル操作を行った場合、ブレーキＯＮからブレーキＯＦＦになったとき又はアクセルＯＮからアクセルＯＦＦになったときの先行車との実際の車間時間を目標車間時間に変更する。特に、ＡＣＣ装置１では、運転者が意図しない目標車間時間に変更しないように、運転者がブレーキペダル操作又はアクセルペダル操作を行った場合でも先行車の走行状況（必要に応じて、自車の走行状況も）として追従走行に適さない状況を検出したときには目標車間時間を変更しない。ＡＣＣ装置１は、ミリ波レーダ１０、カメラ１１、ブレーキペダルスイッチ１２、アクセルペダルスイッチ１３、ウィンカスイッチ１４、車速センサ１５、ヨーレートセンサ１６、エンジン制御ＥＣＵ[Electronic Control Unit]２０、ブレーキ制御ＥＣＵ２１、ＡＣＣＥＣＵ３０を備えており、ＡＣＣＥＣＵ３０に先行車認識部３１、レーンチェンジ認識部３２、ブレーキ操作検出部３３、アクセル操作検出部３４、目標車間時間設定部３５、目標加速度演算部３６が構成される。

なお、本実施の形態では、ブレーキペダルスイッチ１２が特許請求の範囲に記載する減速操作検出手段に相当し、アクセルペダルスイッチ１３が特許請求の範囲に記載する加速操作検出手段に相当し、目標車間時間設定部３５が特許請求の範囲に記載する目標車間距離変更手段に相当し、ミリ波レーダ１０、カメラ１１、先行車認識部３１及びレーンチェンジ認識部３２が特許請求の範囲に記載する先行車走行状況検出手段に相当し、ウィンカスイッチ１４、車速センサ１５、ヨーレートセンサ１６及びレーンチェンジ認識部３２が特許請求の範囲に記載する自車走行状況検出手段に相当する。

ミリ波レーダ１０は、ミリ波を利用して物体を検出するためのレーダである。ミリ波レーダ１０は、自車の前側の中央に取り付けられる。ミリ波レーダ１０では、ミリ波を左右方向にスキャンしながら自車から前方に向けて送信し、反射してきたミリ波を受信する。そして、ミリ波レーダ１０では、そのミリ波の送受信情報をレーダ信号としてＡＣＣＥＣＵ３０に送信する。

カメラ１１は、自車の前方に取り付けられる（例えば、ルームミラーに内蔵）。カメラ１１では、自車の前方を撮像し、その撮像した画像を取得する。カメラ１１では、その撮像画像のデータを画像信号としてＡＣＣＥＣＵ３０に送信する。カメラ１１は、左右方向に撮像範囲が広く、走行している車線を示す左右両側（一対）の白線を十分に撮像可能である。

ブレーキペダルスイッチ１２は、ブレーキペダル（図示せず）が踏み込まれたか否か（ＯＮ／ＯＦＦ）を検出するセンサである。ブレーキペダルスイッチ１２では、その検出したブレーキのＯＮ／ＯＦＦ情報をブレーキペダル信号としてＡＣＣＥＣＵ３０に送信する。

アクセルペダルスイッチ１３は、アクセルペダル（図示せず）が踏み込まれたか否か（ＯＮ／ＯＦＦ）を検出するセンサである。アクセルペダルスイッチ１３では、その検出したアクセルのＯＮ／ＯＦＦ情報をアクセルペダル信号としてＡＣＣＥＣＵ３０に送信する。

ウィンカスイッチ１４は、運転者による方向指示（右方向指示ＯＮ、左方向指示ＯＮ、ＯＦＦ）を入力するためのスイッチである。ウィンカスイッチ１４では、運転者のウィンカ操作情報をウィンカ信号としてＡＣＣＥＣＵ３０に送信する。

車速センサ１５は、車輪の回転速度を検出する車輪速センサである。車速センサ１５では、車輪の回転速度を検出し、その回転速度を車速信号としてＡＣＣＥＣＵ３０に送信する。ＡＣＣＥＣＵ３０では、この車輪の回転速度から自車速を算出する。なお、車速センサとしては、車輪速センサ以外の車速センサでもよい。

ヨーレートセンサ１６は、自車のヨーレートを検出するセンサである。ヨーレートセンサ１６では、ヨーレートを検出し、そのヨーレートをヨーレート信号としてＡＣＣＥＣＵ３０に送信する。

エンジン制御ＥＣＵ２０は、エンジン（ひいては、駆動力）を制御する制御装置である。エンジン制御ＥＣＵ２０では、運転者によるアクセル操作などに基づいて目標加速度を設定する。そして、エンジン制御ＥＣＵ２０では、その目標加速度になるために必要なスロットルバルブの目標開度を設定し、その目標開度を目標スロットル開度信号としてスロットルアクチュエータ（図示せず）に送信する。特に、エンジン制御ＥＣＵ２０では、ＡＣＣＥＣＵ３０からエンジン制御信号を受信すると、エンジン制御信号に示される目標加速度となるための目標スロットル開度信号をスロットルアクチュエータに送信する。

スロットルアクチュエータは、スロットルバルブ（図示せず）の開度を調整するアクチュエータである。スロットルアクチュエータでは、エンジン制御ＥＣＵ２０からの目標スロットル開度信号に応じて作動し、スロットルバルブの開度を調整する。目標スロットル開度になると、自車は、エンジン制御ＥＣＵ２０で設定した目標加速度となり、目標車速となる。

ブレーキ制御ＥＣＵ２１は、各ブレーキ（ひいては、制動力）を制御する制御装置である。ブレーキ制御ＥＣＵ２１では、運転者によるブレーキ操作などに基づいて目標減速度を設定する。そして、ブレーキ制御ＥＣＵ２１では、その目標減速度になるために必要な各輪のホイールシリンダ（図示せず）のブレーキ油圧を設定し、そのブレーキ油圧を目標油圧信号としてブレーキアクチュエータ（図示せず）に送信する。特に、ブレーキ制御ＥＣＵ２１では、ＡＣＣＥＣＵ３０からブレーキ制御信号を受信すると、ブレーキ制御信号に示される目標減速度となるための目標油圧信号をブレーキアクチュエータに送信する。

ブレーキアクチュエータは、各輪のホイールシリンダのブレーキ油圧を調整するアクチュエータである。ブレーキアクチュエータでは、ブレーキ制御ＥＣＵ２１からの目標油圧信号に応じて作動し、ホイールシリンダのブレーキ油圧を調整する。目標油圧になると、自車は、ブレーキ制御ＥＣＵ２１で設定した目標減速度となり、目標車速となる。

ＡＣＣＥＣＵ３０は、ＣＰＵ[Central ProcessingUnit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]などからなる電子制御ユニットであり、ＡＣＣ装置１を統括制御する。ＡＣＣＥＣＵ３０では、ＲＯＭに格納されるアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードしてＣＰＵで実行することにより、先行車認識部３１、レーンチェンジ認識部３２、ブレーキ操作検出部３３、アクセル操作検出部３４、目標車間時間設定部３５、目標加速度演算部３６を構成する。ＡＣＣＥＣＵ３０では、各種センサ１０〜１６から各種信号を取り入れ、その各種信号に基づいて各部３１〜３６の処理を行う。そして、ＡＣＣＥＣＵ３０では、目標加速度を設定し、目標加速度に基づいてエンジン制御ＥＣＵ２０、ブレーキ制御ＥＣＵ２１に制御信号を送信する。なお、目標加速度は、プラス値／マイナス値で表され、プラス値のときは目標加速度による加速制御（駆動力制御）であり、マイナス値のときは目標減速度による減速制御（制動力制御）である。

先行車認識部３１では、一定時間毎に、ミリ波レーダ１０からのミリ波の送受信情報に基づいて、自車の前方を走行している車両（先行車）の有無を判定する。この際、操舵角、ヨーレートなどから自車の進行方向を推定し、自車の進行走行方向も考慮して先行車の有無を判定する。先行車が存在する場合、先行車認識部３１では、ミリ波の送受信情報に基づいて、自車と先行車との相対距離、相対速度、横位置などを演算する。さらに、先行車認識部３１では、先行車との相対速度と自車の車速から先行車の車速を演算する。

レーンチェンジ認識部３２では、一定時間毎に、カメラ１１からの撮像画像に基づいて、自車が走行している車線（必要に応じて、隣接車線も）を示す一対の白線を認識する。この認識方法としては、従来の方法を適用し、例えば、エッジ検出を用いる。

そして、レーンチェンジ認識部３２では、一定時間毎に、自車の車速、ウィンカスイッチ１４からの運転者の方向指示情報、ヨーレートセンサ１６からの自車のヨーレート及び白線情報などに基づいて、自車がレーンチェンジ中か否かを判定する。また、レーンチェンジ認識部３２では、一定時間毎に、先行車認識部３１での先行車の横位置情報及び白線情報などに基づいて、先行車がレーンチェンジ中か否かを判定する。

ブレーキ操作検出部３３では、一定時間毎に、ブレーキペダルスイッチ１２からのブレーキのＯＮ／ＯＦＦ情報に基づいて、ブレーキペダルが踏み込まれている状態から踏み込みが解除された時点（ブレーキＯＮからブレーキＯＦＦへの切り替わり時点）を検出する。

アクセル操作検出部３４では、一定時間毎に、アクセルペダルスイッチ１３からのアクセルのＯＮ／ＯＦＦ情報に基づいて、アクセルペダルが踏み込まれている状態から踏み込みが解除された時点（アクセルＯＮからアクセルＯＦＦへの切り替わり時点）を検出する。

目標車間時間設定部３５では、一定時間毎に、先行車認識部３１で検出した先行車の有無情報を用いて先行車が存在するか否かを判定する。さらに、先行車が存在する場合、目標車間時間設定部３５では、先行車認識部３１で演算した先行車の車速が目標車速を超えたか否かを判定する。目標車速以下の先行車が存在する場合、目標車間時間設定部３５では、ブレーキ操作又はアクセル操作に応じて目標車間時間の再設定を行う。特に、目標車間時間設定部３５では、レーンチェンジ対応目標車間時間設定機能、先行車停止対応目標車間時間設定機能、先行車発進直後対応目標車間時間設定機能の３つの目標車間時間設定機能に対応して以下の処理を行う。

レーンチェンジ対応目標車間時間設定機能について説明する。目標車間時間設定部３５では、一定時間毎に、ブレーキ操作検出部３３でブレーキＯＮからブレーキＯＦＦへの切り替わり時点を検出した場合又はアクセル操作検出部３４でアクセルＯＮからアクセルＯＦＦへの切り替わり時点を検出した場合、レーンチェンジ認識部３２で先行車がレーンチェンジ中と判定しかつ自車がレーンチェンジ中と判定しているか否かを判定する。

先行車と自車が共にレーンチェンジ中と判定した場合、運転者が行ったブレーキ操作又はアクセル操作がレーンチェンジに対応するためのもの（車間時間の変更を意図する操作でない）と推定し、目標車間時間設定部３５では、それまでに設定されている目標車間時間を保持する。

先行車と自車の少なくとも一方がレーンチェンジ中でないと判定した場合、運転者が行ったブレーキ操作又はアクセル操作が車間時間の変更を意図する操作と推定し、目標車間時間設定部３５では、ブレーキＯＦＦ又はアクセルＯＦＦしたときの車間時間を目標車間時間として再設定する。なお、このときの実際の車間時間は、先行車との相対距離を自車の車速で除算して求められる。

図２には、追従制御中に、先行車ＦＶの前方に遅い車両ＯＶが存在するので、先行車ＦＶと自車ＭＶが共にレーンチェンジして車両ＯＶを追い越す場合を示している。図２（ａ）に示すように、先行車ＦＶと自車ＭＶが通常の走行を行っている場合、追従制御によって、自車ＭＶと先行車ＦＶとの車間時間ＲＴが目標車間時間ＴＴ（＝Ｔ１）になるように制御される（図３（ａ）参照）。その後、図２（ｂ）に示すように、先行車ＦＶと自車ＭＶが共にレーンチェンジを行っている場合、先行車ＦＶがレーンチェンジ中と判定されるとともに自車ＭＶがレーンチェンジ中と判定される（図３（ｂ）、（ｃ）参照）。

レーンチェンジを行う場合、自車ＭＶの運転者は、レーンチェンジ先の車線の後方車両や先行車ＦＶの加減速などを考慮しながら、先行車ＦＶへの追従走行よりもレーンチェンジを重視したブレーキ又はアクセルのペダル操作を行う。したがって、このレーンチェンジ中の先行車ＦＶとの車間時間は、運転者が追従走行時の車間時間を意図したものではない。このような状況のときに運転者のブレーキ又はアクセルのペダル操作に応じて目標車間時間を変更すると、レーンチェンジが終了して通常の追従走行に戻ったときに運転者の意図した車間時間にならない可能性が大きい。そのため、再度、運転者がペダル操作を行って、意図する車間距離に変更する必要があり、利便性が低下する。

そこで、先行車ＦＶと自車ＭＶが共にレーンチェンジ中と判定されている区間ＣＰでは、自車の運転者がブレーキ又はアクセルのペダル操作Ｏ１，Ｏ２を行ったとしても（図３（ｄ）参照）、先行車ＦＶと自車ＭＶとの実際の車間時間ＲＴに応じて目標車間時間ＴＴを変更しない（図３（ａ）参照）。レーンチェンジが終了した後に（図３（ｂ）、（ｃ）参照）、自車ＭＶの運転者がペダル操作Ｏ３を行うと（図３（ｄ）参照）、その操作Ｏ３のＯＦＦ時の先行車ＦＶと自車ＭＶとの実際の車間時間ＲＴに応じて目標車間時間ＴＴをＴ２に変更する（図３（ａ）参照）。

先行車停止対応目標車間時間設定機能について説明する。目標車間時間設定部３５では、一定時間毎に、ブレーキ操作検出部３３でブレーキＯＮからブレーキＯＦＦへの切り替わり時点を検出した場合又はアクセル操作検出部３４でアクセルＯＮからアクセルＯＦＦへの切り替わり時点を検出した場合、先行車認識部３１で検出した先行車の車速を用いて、先行車が停止しているか（先行車の車速が停止判定閾値以下か）否かを判定する。停止判定閾値は、先行車の車速によって先行車が停止しているか否かを判定するための閾値であり、各センサの精度などを考慮して予め設定される。

先行車が停止していると判定した場合、運転者が行ったブレーキ操作又はアクセル操作が先行車の停止に対応するためのもの（車間時間の変更を意図する操作でない）と推定し、目標車間時間設定部３５では、それまでに設定されている目標車間時間を保持する。

先行車が停止していないと判定した場合、運転者が行ったブレーキ操作又はアクセル操作が車間時間を意図する操作と推定し、目標車間時間設定部３５では、ブレーキＯＦＦ又はアクセルＯＦＦしたときの車間時間を目標車間時間として再設定する。

図４には、追従制御中に、後方から走行してきた自車ＭＶの前方に先行車ＦＶが停止している場合を示している。この場合、先行車ＦＶの車速ＦＳは、０ｋｍ／ｈであるので、停止判定閾値ＳＳ以下である（図５（ｂ）参照）。自車ＭＶの車速ＭＳは、停止するために徐々に低下し、やがて０ｋｍ／ｈになる（図５（ｃ）参照）。

先行車ＦＶが停止している場合、自車ＭＶの運転者は、先行車ＦＶの後方で安全な距離をあけて停止できるように、車速調整を行うためのブレーキ操作を行う（状況によっては、アクセル操作を行う場合もある）。したがって、先行車ＦＶが停止している場合の先行車ＦＶとの車間時間は、運転者が追従走行時の車間時間を意図したものではない。このような状況のときに運転者のブレーキ又はアクセルのペダル操作に応じて目標車間時間を変更すると、先行車ＦＶの発進に伴って自車ＭＶが発進した後に通常の追従走行になったときに運転者の意図した車間時間にならない可能性が大きい。

そこで、先行車ＦＶが停止中と判定されている区間ＣＰでは、自車の運転者がブレーキ又はアクセルのペダル操作Ｏ１を行ったとしても（図５（ｄ）参照）、先行車ＦＶと自車ＭＶとの実際の車間時間ＲＴに応じて目標車間時間ＴＴを変更しない（図５（ａ）参照）。そして、先行車ＦＶの車速ＦＳが停止判定閾値ＳＳを超えた後（図５（ｂ）参照）、自車ＭＶの運転者がペダル操作Ｏ３を行うと（図５（ｄ）参照）、その操作Ｏ３のＯＦＦ時の先行車ＦＶと自車ＭＶとの実際の車間時間ＲＴに応じて目標車間時間ＴＴをＴ２に変更する（図５（ａ）参照）。

先行車発進直後対応目標車間時間設定機能について説明する。目標車間時間設定部３５では、一定時間毎に、ブレーキ操作検出部３３でブレーキＯＮからブレーキＯＦＦへの切り替わり時点を検出した場合又はアクセル操作検出部３４でアクセルＯＮからアクセルＯＦＦへの切り替わり時点を検出した場合、先行車認識部３１で検出した先行車の車速を用いて、先行車が停止しているか否かを判定する。先行車の停止判定後、目標車間時間設定部３５では、先行車認識部３１で検出した先行車の車速及び自車の車速を用いて、先行車が発進直後か（先行車の車速と自車の車速との相対速度（絶対値）が先行車発進直後判定閾値以下か）否かを判定する。先行車発進直後判定閾値は、先行車と自車との相対速度によって先行車が発進した直後か否かを判定するための閾値であり、各センサの精度などを考慮して予め設定される。ちなみに、先行車が発進直後の場合には先行車と自車との車速差からある程度大きな相対速度が発生するが、追従制御によって徐々に相対速度が小さいなり、０ｋｍ／ｈに近づいてゆく。

先行車が発進直後と判定した場合、運転者が行ったブレーキ操作又はアクセル操作が先行車の発進直後に対応するためのもの（車間時間の変更を意図する操作でない）と推定し、目標車間時間設定部３５では、それまでに設定されている目標車間時間を保持する。

先行車が発進直後でないと判定した場合、運転者が行ったブレーキ操作又はアクセル操作が車間時間を意図する操作と推定し、目標車間時間設定部３５では、ブレーキＯＦＦ又はアクセルＯＦＦしたときの車間時間を目標車間時間として再設定する。

図６には、追従制御中に、後方から走行してきた自車ＭＶの前方で先行車ＦＶが停止状態から発進した場合を示している。図６（ａ）に示すように先行車ＦＶが停止している場合、先行車ＦＶの車速ＦＳは０ｋｍ／ｈであり、自車ＭＶでは減速して車速ＭＳが徐々に低下するので（図７（ｂ）参照）、相対速度（絶対値）ＲＳは徐々に小さくなる（図７（ｃ）参照）。図６（ｂ）に示すように先行車ＦＶが発進（加速）した場合、先行車ＦＶの車速ＦＳは徐々に上昇し、それに応じて自車ＭＶの車速ＭＳが変化するので（図７（ｂ）参照）、相対速度ＲＳは更に小さくなる（図７（ｃ）参照）。やがて、通常の追従走行となるため、相対速度ＲＳは、０ｋｍ／ｈとなる（図７（ｃ）参照）。

先行車ＦＶが停止状態から発進した直後の場合、自車ＭＶの運転者は、動き出した先行車ＦＶの加速度を予測しながらブレーキ又はアクセルのペダル操作を行う。したがって、この先行車ＦＶの発進直後の先行車ＦＶとの車間時間は、運転者が追従走行時の車間時間を意図したものではない。このような状況のときに運転者のブレーキ又はアクセルのペダル操作に応じて目標車間時間を変更すると、通常の追従走行になったときに運転者の意図した車間時間にならない可能性が大きい。

そこで、先行車ＦＶの停止状態から発進直後の区間ＣＰでは、自車の運転者がブレーキ又はアクセルのペダル操作Ｏ１を行ったとしても（図７（ｄ）参照）、先行車ＦＶと自車ＭＶとの実際の車間時間ＲＴに応じて目標車間時間ＴＴを変更しない（図７（ａ）参照）。そして、先行車ＦＶと自車ＭＶとの相対速度ＲＳが先行車発進直後判定閾値ＡＳ以下になった後に（図７（ｃ）参照）、自車ＭＶの運転者のペダル操作Ｏ３を行うと（図７（ｄ）参照）、その操作Ｏ３のＯＦＦ時の先行車ＦＶと自車ＭＶとの実際の車間時間ＲＴに応じて目標車間時間ＴＴをＴ２に変更する（図７（ａ）参照）。

目標加速度演算部３６では、先行車認識部３１で検出した先行車の有無情報を用いて先行車が存在するか否かを判定する。さらに、先行車が存在する場合、目標加速度演算部３６では、その先行車の車速が目標車速を超えたか否かを判定する。

先行車が存在しない場合あるいは先行車が存在するときでも先行車の車速が目標車速を超えた場合、目標加速度演算部３６では、一定時間毎に、自車速と目標車速との差に基づいて、自車速が目標車速になるために必要な目標加減度を演算する。目標加減度がプラス値の場合、目標加速度演算部３６では、目標加速度を設定し、その目標加速度をエンジン制御信号としてエンジン制御ＥＣＵ２０に送信する。目標加減度がマイナス値の場合、目標加速度演算部３６では、目標減速度を設定し、その目標減速度をブレーキ制御信号としてブレーキ制御ＥＣＵ２１に送信する。

先行車が存在する場合（特に、先行車の車速が目標車速以下の場合）、目標加速度演算部３６では、一定時間毎に、先行車認識部３１で求めた先行車との車間距離と自車速を用いて、先行車との車間時間（＝車間距離／自車速）と目標車間時間との差に基づいて、先行車との車間時間が目標車間時間になるために必要な目標加速度を演算する。目標加速度がプラス値の場合、目標加速度演算部３６では、目標加速度を設定し、その目標加速度をエンジン制御信号としてエンジン制御ＥＣＵ２０に送信する。目標加速度がマイナス値の場合、目標加速度演算部３６では、目標減速度を設定し、その目標減速度をブレーキ制御信号としてブレーキ制御ＥＣＵ２１に送信する。

図１を参照して、ＡＣＣ装置１における動作について説明する。特に、ＡＣＣＥＣＵ３０のレーンチェンジ対応目標車間時間設定機能については図８のフローチャートに沿って説明し、先行車停止対応目標車間時間設定機能については図９のフローチャートに沿って説明し、先行車発進直後対応目標車間時間設定機能については図１０のフローチャートに沿って説明する。図８は、図１のＡＣＣＥＣＵにおけるレーンチェンジ対応目標車間時間設定機能の処理の流れを示すフローチャートである。図９は、図１のＡＣＣＥＣＵにおける先行車停止対応目標車間時間設定機能の処理の流れを示すフローチャートである。図１０は、図１のＡＣＣＥＣＵにおける先行車発進直後対応目標車間時間設定機能の処理の流れを示すフローチャートである。

ミリ波レーダ１０では、ミリ波を送受信し、その送受信した情報をレーダ信号としてＡＣＣＥＣＵ３０に送信している。カメラ１１では、自車の前方を撮像し、その画像情報を画像信号としてＡＣＣＥＣＵ３０に送信している。ブレーキペダルスイッチ１２では、ブレーキのＯＮ／ＯＦＦを検出し、その検出したＯＮ／ＯＦＦ情報をブレーキペダル信号としてＡＣＣＥＣＵ３０に送信している。アクセルペダルスイッチ１３では、アクセルのＯＮ／ＯＦＦを検出し、その検出したＯＮ／ＯＦＦ情報をアクセルペダル信号としてＡＣＣＥＣＵ３０に送信している。ウィンカスイッチ１４では、運転者のウィンカ操作情報をウィンカ信号としてＡＣＣＥＣＵ３０に送信している。車速センサ１５では、車輪の回転速度を検出し、その回転速度を車速信号としてＡＣＣＥＣＵ３０に送信している。ヨーレートセンサ１６では、自車のヨーレートを検出し、そのヨーレートをヨーレート信号としてＡＣＣＥＣＵ３０に送信している。

ＡＣＣＥＣＵ３０では、一定時間毎に、各センサ１０〜１６から各種信号を受信する。そして、ＡＣＣＥＣＵ３０では、車速信号に基づいて、自車の車速を演算する。また、ＡＣＣＥＣＵ３０では、レーダ信号に基づいて、先行車の有無を判定するとともに先行車が存在する場合には先行車との相対距離、相対速度、横位置などを演算する。さらに、ＡＣＣＥＣＵ３０では、その先行車の相対速度と自車の車速に基づいて、先行車の車速を演算する。また、ＡＣＣＥＣＵ３０では、撮像信号に基づいて、車線を示す一対の白線を認識する。

レーンチェンジ対応目標車間時間設定機能について説明する。ＡＣＣＥＣＵ３０では、アクセルペダル信号に基づいて、運転者によるアクセル操作に応じたアクセルＯＮからアクセルＯＦＦへの切り替わり時点を検出したか否かを判定する（Ｓ１０）。Ｓ１０にてアクセルＯＮからアクセルＯＦＦへの切り替わり時点でないと判定した場合、ＡＣＣＥＣＵ３０では、ブレーキペダル信号に基づいて、運転者によるブレーキ操作に応じたブレーキＯＮからブレーキＯＦＦへの切り替わり時点を検出したか否かを判定する（Ｓ１１）。Ｓ１０にてアクセルＯＮからアクセルＯＦＦへの切り替わり時点でないと判定した場合かつＳ１１にてブレーキＯＮからブレーキＯＦＦへの切り替わり時点でないと判定した場合、ＡＣＣＥＣＵ３０では、今回の目標車間時間設定機能を終了する。

Ｓ１０にてアクセルＯＮからアクセルＯＦＦへの切り替わり時点と判定した場合又はＳ１１にてブレーキＯＮからブレーキＯＦＦへの切り替わり時点と判定した場合、ＡＣＣＥＣＵ３０では、先行車の横位置及び白線情報に基づいて、先行車がレーンチェンジ中か否かを判定する（Ｓ１２）。Ｓ１２にて先行車がレーンチェンジ中と判定した場合、ＡＣＣＥＣＵ３０では、ウィンカ信号、ヨーレート信号及び自車の車速、白線情報に基づいて、自車がレーンチェンジ中か否かを判定する（Ｓ１３）。

Ｓ１２にて先行車がレーンチェンジ中と判定した場合かつＳ１３にて自車がレーンチェンジ中と判定した場合、ＡＣＣＥＣＵ３０では、現在設定されている目標車間時間を保持する（Ｓ１４）。一方、Ｓ１２にて先行車がレーンチェンジ中でないと判定した場合又はＳ１３にて自車がレーンチェンジ中でないと判定した場合、ＡＣＣＥＣＵ３０では、先行車との相対距離及び自車の車速に基づいて現在の車間時間を演算し、その車間時間（アクセルＯＦＦ時点又はブレーキＯＦＦ時点での車間時間）を目標車間時間として変更する（Ｓ１５）。

先行車停止対応目標車間時間設定機能について説明する。レーンチェンジ対応目標車間時間設定機能で行ったＳ１０、Ｓ１１の各判定を行い（Ｓ２０，Ｓ２１）、Ｓ２０にてアクセルＯＮからアクセルＯＦＦへの切り替わり時点と判定した場合又はＳ２１にてブレーキＯＮからブレーキＯＦＦへの切り替わり時点と判定した場合、ＡＣＣＥＣＵ３０では、先行車の車速に基づいて、先行車が停止中か否かを判定する（Ｓ２２）。

Ｓ２２にて先行車が停止中と判定した場合、ＡＣＣＥＣＵ３０では、現在設定されている目標車間時間を保持する（Ｓ２３）。一方、Ｓ２２にて先行車が停止中でないと判定した場合、ＡＣＣＥＣＵ３０では、上記のＳ１５と同様に目標車間時間をＯＦＦ時点での車間時間に変更する（Ｓ２４）。

先行車発進直後対応目標車間時間設定機能について説明する。レーンチェンジ対応目標車間時間設定機能で行ったＳ１０、Ｓ１１の各判定を行い（Ｓ３０，Ｓ３１）、Ｓ３０にてアクセルＯＮからアクセルＯＦＦへの切り替わり時点と判定した場合又はＳ３１にてブレーキＯＮからブレーキＯＦＦへの切り替わり時点と判定した場合、ＡＣＣＥＣＵ３０では、先行車の車速に基づいて先行車の停止状態を判定した後に、先行車の車速と自車の車速との相対速度を演算し、その相対速度に基づいて先行車が発進直後か否かを判定する（Ｓ３２）。

Ｓ３２にて先行車が停止状態からの発進直後と判定した場合、ＡＣＣＥＣＵ３０では、現在設定されている目標車間時間を保持する（Ｓ３３）。一方、Ｓ３２にて先行車が発進直後でないと判定した場合、ＡＣＣＥＣＵ３０では、上記のＳ１５と同様に目標車間時間をＯＦＦ時点での車間時間に変更する（Ｓ３４）。

なお、上記の３つの目標車間時間設定機能では、各機能の処理の流れを判り易くするために３つに分けてそれぞれ説明したが、１つに統一してもよい。統一する場合、アクセルＯＮからアクセルＯＦＦの切り替わり時点を検出又はブレーキＯＮからブレーキＯＦＦの切り替わり時点を検出した場合、先行車がレーンチェンジ中かつ自車がレーンチェンジ中の状況、先行車が停止中の状況、先行車が停止状態からの発進直後の状況のうちのいずれかの状況を判定したときには目標車間時間を保持し、いずれの状況でもないときには目標車間時間を変更する。

目標車速以下の車速の先行車が存在する場合、追従制御により、ＡＣＣＥＣＵ３０では、一定時間毎に、先行車との車間時間が目標車間時間となるために必要な目標加速度を演算する。目標加速度がプラス値の場合、ＡＣＣＥＣＵ３０では、目標加速度を示すエンジン制御信号をエンジン制御ＥＣＵ２０に送信する。このエンジン制御信号を受信すると、エンジン制御ＥＣＵ２０では、エンジン制御信号に示される目標加速度となるための目標スロットル開度信号をスロットルアクチュエータに送信する。この目標スロットル開度信号を受信すると、スロットルアクチュエータでは、目標スロットル開度信号に応じて作動し、スロットルバルブの開度を調整する。目標スロットル開度になると、自車では、目標加速度となり、目標車速となる。目標加速度がマイナス値の場合、ＡＣＣＥＣＵ３０では、目標減速度を示すブレーキ制御信号をブレーキ制御ＥＣＵ２１に送信する。このブレーキ制御信号を受信すると、ブレーキ制御ＥＣＵ２１では、ブレーキ制御信号に示される目標減速度となるための目標油圧信号をブレーキアクチュエータに送信する。この目標油圧信号を受信すると、ブレーキアクチュエータでは、目標油圧信号に応じて作動し、ホイールシリンダのブレーキ油圧を調整する。目標油圧になると、自車では、目標減速度となり、目標車速となる。これによって、自車では、先行車との車間時間が目標車間時間になるように調整される。

先行車が存在しない場合あるいは目標車速を超える車速で走行中の先行車が存在する場合、定速制御により、ＡＣＣＥＣＵ３０では、一定時間毎に、自車速が目標車速となるために必要な目標加速度を演算する。この目標加速度に基づいて、ＡＣＣＥＣＵ３０、エンジン制御ＥＣＵ２０（スロットルアクチュエータ、スロットルバルブ）、ブレーキ制御ＥＣＵ２１（ブレーキアクチュエータ、ホイールシリンダ）において上記した追従制御と同様の動作が行われる。これによって、自車では、自車速が目標車速になるように調整される。

このＡＣＣ装置１によれば、先行車の追従走行に適さない走行状況あるいは先行車及び自車の追従走行に適さない走行状況に対応するために運転者がアクセルペダル操作又はブレーキペダル操作を行った場合には目標車間時間の変更を行わないので、運転者の意図に反する目標車間時間の変更を防止することができる。

ＡＣＣ装置１では、追従走行に適さない走行状況として先行車及び自車がレーンチェンジ中、先行車が停止中、先行車が停止状態から発進直後の３つの状況を判定することにより、運転者が車間時間を変更するために行ったペダル操作か否かを高精度に判定できる。

以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。

例えば、本実施の形態では追従制御と定速制御を行うＡＣＣ装置に適用したが、追従制御（車間距離制御）だけを行う装置に適用してもよい。

また、本実施の形態では目標車間時間設定においてレーンチェンジ対応目標車間時間設定機能、先行車停止対応目標車間時間設定機能、先行車発進直後対応目標車間時間設定機能の３つの機能を全て有する構成としたが、この３つの機能うちの１又は２つの機能だけを有する構成としてもよい。

また、本実施の形態では先行車を検知するためにミリ波レーダを適用したが、レーザレーダなどの他のレーダあるいはステレオカメラなどの他の検知手段を適用してもよい。

また、本実施の形態では複数のＥＣＵを備え、エンジン制御ＥＣＵ及びブレーキ制御ＥＣＵを利用してエンジン制御及びブレーキ制御を行う構成としたが、ＡＣＣＥＣＵによってエンジン制御及びブレーキ制御を直接行う構成としてもよい。

また、本実施の形態では車間時間（目標車間時間）を用いて先行車との車間を制御する構成としたが、車間距離（目標車間距離）を用いて先行車との車間を制御する構成としてもよい。

また、本実施の形態では自車と先行車とが共にレーンチェンジする状況、先行車が停止している状況、先行車が発進直後の状況を先行車の走行状況が追従走行に適さない状況（運転者のアクセル操作やブレーキ操作が先行車への追従走行よりも優先する状況に対応するための操作の場合）として目標車間時間の変更を行わない構成としたが、この３つの状況の他にも先行車の走行状況が追従走行に適さない状況の場合には目標車間時間の変更を行わないようにしてよい。

また、本実施の形態では先行車と自車のレーンチェンジの判定方法、先行車の停止の判定方法、先行車の発進直後の判定方法の一例を示したが、他の方法で判定してもよい。

本実施の形態に係るＡＣＣ装置の構成図である。 自車と先行車がレーンチェンジする場合の車両関係を示す一例であり、（ａ）がレーンチェンジ前であり、（ｂ）がレーンチェンジ中である。 図２に示すレーンチェンジが行われた場合のタイミングチャートであり、（ａ）が車間時間の時間変化であり、（ｂ）が先行車のレーンチェンジ判定の時間変化であり、（ｃ）が自車のレーンチェンジ判定の時間変化であり、（ｄ）がペダル操作の時間変化である。 先行車が停止している場合の車両関係を示す一例である。 図４に示す先行車が停止している場合のタイミングチャートであり、（ａ）が車間時間の時間変化であり、（ｂ）が先行車の車速の時間変化であり、（ｃ）が自車の車速の時間変化であり、（ｄ）がペダル操作の時間変化である。 先行車が停止状態から発進する場合の車両関係を示す一例であり、（ａ）が先行車が停止中であり、（ｂ）が先行車が発進直後である。 図６に示す先行車が停止状態から発進する場合のタイミングチャートであり、（ａ）が車間時間の時間変化であり、（ｂ）が先行車と自車の車速の時間変化であり、（ｃ）が先行車と自車との相対速度の時間変化であり、（ｄ）がペダル操作の時間変化である。 図１のＡＣＣＥＣＵにおけるレーンチェンジ対応目標車間時間設定機能の処理の流れを示すフローチャートである。 図１のＡＣＣＥＣＵにおける先行車停止対応目標車間時間設定機能の処理の流れを示すフローチャートである。 図１のＡＣＣＥＣＵにおける先行車発進直後対応目標車間時間設定機能の処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１…ＡＣＣ装置、１０…ミリ波レーダ、１１…カメラ、１２…ブレーキペダルスイッチ、１３…アクセルペダルスイッチ、１４…ウィンカスイッチ、１５…車速センサ、１６…ヨーレートセンサ、２０…エンジン制御ＥＣＵ、２１…ブレーキ制御ＥＣＵ、３０…ＡＣＣＥＣＵ、３１…先行車認識部、３２…レーンチェンジ認識部、３３…ブレーキ操作検出部、３４…アクセル操作検出部、３５…目標車間時間設定部、３６…目標加速度演算部

Claims (4)

1. 先行車との車間距離が目標車間距離になるように車両を制御する車間距離制御装置であって、
   運転者の加速操作を検出する加速操作検出手段と運転者の減速操作を検出する減速操作検出手段の少なくとも１つの操作検出手段と、
   前記操作検出手段で検出した運転者の加速操作又は減速操作に基づいて目標車間距離を変更する目標車間距離変更手段と、
   先行車の走行状況を検出する先行車走行状況検出手段と、
   を備え、
   前記目標車間距離変更手段は、車間距離制御中に前記操作検出手段で運転者の操作を検出したときに前記先行車走行状況検出手段で先行車の走行状況として追従走行に適さない状況を検出した場合、前記操作検出手段で検出した操作に基づく目標車間距離の変更を行わないことを特徴とする車間距離制御装置。
2. 自車の走行状況を検出する自車走行状況検出手段を備え、
   前記目標車間距離変更手段は、前記先行車走行状況検出手段で先行車のレーンチェンジンを検出しかつ前記自車走行状況検出手段で自車のレーンチェンジンを検出した場合、前記操作検出手段で検出した操作に基づく目標車間距離の変更を行わないことを特徴とする請求項１に記載する車間距離制御装置。
3. 前記目標車間距離変更手段は、前記先行車走行状況検出手段で先行車の停止を検出した場合、前記操作検出手段で検出した操作に基づく目標車間距離の変更を行わないことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載する車間距離制御装置。
4. 前記目標車間距離変更手段は、前記先行車走行状況検出手段で先行車の発進直後を検出した場合、前記操作検出手段で検出した操作に基づく目標車間距離の変更を行わないことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載する車間距離制御装置。

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