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[AdaptiveCruise 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距離が目標車間距離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。
図1及び図2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。図2は、図1のACCECUで用いる目標車間距離マップの一例である。
ACC装置1は、先行車追従制御中、目標車間距離マップから自車速に応じて抽出した目標車間距離に基づいて追従制御を行っており、さらに、運転者によるアクセル操作やブレーキ操作に応じた車間距離と自車速に基づいて目標車間距離マップを変更する。特に、ACC装置1は、目標車間距離マップ(ひいては、目標車間距離)変更後の余分な加減速を無くすために、アクセル操作終了後又はブレーキ操作終了後に条件が成立しているときの車間距離と自車速に基づいて目標車間距離マップを変更する。
ACC装置1は、ミリ波レーダ10、車速センサ11、アクセルペダルセンサ12、ブレーキペダルセンサ13、ACCスイッチ14、エンジン制御ECU[Electronic Control Unit]20、ブレーキ制御ECU21及びACCECU30を備えており、ACCECU30に先行車検出部31、車間距離算出部32、目標車間距離マップ変更部33、目標加速度算出部34が構成される。
なお、本実施の形態では、ミリ波レーダ10、車速センサ11及びACCECU30における処理が特許請求の範囲に記載する先行車速取得手段に相当し、車速センサ11及びACCECU30における処理が特許請求の範囲に記載する自車速取得手段に相当し、アクセルペダルセンサ12とACCECU30における処理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、ブレーキペダルセンサ13とACCECU30における処理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、ミリ波レーダ10及びACCECU30における処理(特に、車間距離算出部32)が特許請求の範囲に記載する車間距離取得手段に相当し、ACCECU30における処理(特に、目標車間距離マップ変更部33)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、ミリ波を水平面内で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。
車速センサ11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11では、その回転速度を車速信号としてACCECU30などに送信する。なお、ACCECU30では、この車輪の回転速度から自車の車速を算出する。さらに、ACCECU30では、この自車速の時間変化から自車の加減速度を算出する。加減速度については、加速度センサによって検出してもよい。
アクセルペダルセンサ12は、アクセルペダル(図示せず)の踏み込み量(アクセル開度)を検出するセンサである。アクセルペダルセンサ12では、その検出した踏み込み量をアクセルペダル信号としてACCECU30などに送信する。
ブレーキペダルセンサ13は、ブレーキペダル(図示せず)の踏み込み量を検出するセンサである。ブレーキペダルセンサ13では、その検出した踏み込み量をブレーキペダル信号としてACCECU30などに送信する。
ACCスイッチ14は、ACC装置1のオン(起動)/オフ(停止)、キャンセル(セットした目標車速や目標車間距離の解除)、レジューム(解除した目標車速や目標車間距離の再セット)などの操作を行うためのスイッチである。ACCスイッチ14では、運転者によって行われた操作情報をACCスイッチ信号として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、車両は、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、各輪のブレーキ(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、車両は、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[CentralProcessing Unit]、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に記憶されてい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って先行車検出部31、車間距離算出部32、目標車間距離マップ変更部33、目標加速度算出部34を構成する。ACCECU30では、各種情報の検出手段10〜13から各種信号を取り入れ、その各種信号に基づいて各部31〜34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。
ACCECU30のROMには、目標車間距離マップが記憶されている。目標車間距離マップは、図2に示すように、自車速に対応した車間距離(目標車間距離)を示すマップであり、自車速が高くなるほど長い車間距離が設定されている。目標車間距離マップとしては、運転者が希望する目標車間距離を設定できるように、同一の自車速で異なる目標車間距離をそれぞれ設定できる複数段階のマップが用意されている。この複数の目標車間距離マップから、実際の自車速と車間距離の交点に最も近い目標車間距離マップが選択される。例えば、ACC装置1が起動されたときに自車速がV1で先行車との車間距離がL1の場合、この自車速V1と車間距離L1の交点P1に最も近い目標車間距離マップM1が選択される。そして、追従制御中、自車速がV2になると、目標車間距離マップM1から目標車間距離としてL2が抽出される。
先行車検出部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走行方向を推定し、自車の走行方向も考慮して先行車の有無を判定する。
車間距離算出部32では、先行車検出部31で先行車を検出している場合、ミリ波の送受信情報に基づいて、自車と先行車との車間距離、相対速度などを演算する。さらに、車間距離算出部32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。必要に応じて、車間距離算出部32では、この先行車速の時間変化から先行車の加減速度を算出する。
目標車間距離マップ変更部33では、先行車検出部31で先行車を検出している場合、運転者によるアクセル操作又はブレーキ操作に応じて目標車間距離マップを変更する。特に、アクセル操作による車間距離の縮小に応じて変更する場合とブレーキ操作による車間距離の拡大に応じて変更する場合があるので、目標車間距離マップ変更部33では、アクセル操作対応目標車間距離マップ変更機能、ブレーキ操作対応目標車間距離マップ変更機能の2つの機能に対応して以下の処理を行う。
アクセル操作対応目標車間距離マップ変更機能について説明する。運転者が車間距離を狭めるためにアクセル操作によって加速している場合には自車速が先行車速より速くなり、アクセルOFFした後も自車速が先行車速よりも高くなっている間は車間距離が広がる。しかし、アクセルOFFするとエンジンブレーキによって減速するので、自車速は自然に低下する。自車速が先行車速と同じ車速まで低下すると、車間距離の変化が無くなるので、そのときの車間距離を目標車間距離とすることにより、余分な加減速なく追従走行をできる。そこで、アクセルOFFした後も、直ちに目標車間距離マップを変更せずに、自車速が先行車速と同じ車速になった時点で目標車間距離マップを変更する。
具体的には、目標車間距離マップ変更部33では、一定時間毎に、アクセルペダル信号に基づいて、アクセルペダルが踏み込まれているか否か(アクセルがONか否か)を判定する。そして、アクセルがON中に、目標車間距離マップ変更部33では、一定時間毎に、アクセルペダル信号に基づいて、アクセルペダルの踏み込みが終了したか否か(アクセルONからアクセルOFFに切り替わったか否か)を判定する。
アクセルONからアクセルOFFに切り替わった後、目標車間距離マップ変更部33では、一定時間毎に、現在の自車速が現在の先行車速より高いか否かを判定する。現在の自車速が現在の先行車速以下になった時点(すなわち、自車速と先行車速とが同じ車速になった時点)で、目標車間距離マップ変更部33では、そのときの車間距離と自車速に応じた目標車間距離マップに変更する。
なお、上記のように、自車速と先行車速とが同じ車速になった時点で目標車間距離マップ(ひいては、目標車間距離)を変更し、この目標車間距離マップを用いて追従制御を開始した場合、制御開始時点では自車速が先行車速と同じ車速であるが、その車速を維持するための加速指令を出力してからその加速指令に応じた駆動力が実際に発生するまでのタイムラグによって、自車速が先行車速よりも低下する(それによって、車間距離が広がる)虞がある。そのため、余分な加速が必要となり、運転者は加速感を受ける。そこで、実際に自車速と先行車速とが同じ車速になる少し前に目標車間距離マップを変更するために、上記の基本処理に対して、自車の所定時間後の予測車速と先行車の所定時間後の予測車速とが同じ車速になった時点で目標車間距離マップを変更するようにしてもよい。
具体的には、目標車間距離マップ変更部33では、一定時間毎に、自車の車速と加減速度に基づいて、自車の所定時間後の車速を予測する。また、目標車間距離マップ変更部33では、一定時間毎に、先行車の車速と加減速度に基づいて、先行車の所定時間後の車速を予測する。さらに、目標車間距離マップ変更部33では、一定時間毎に、車間距離及び自車と先行車の車速や加減速度に基づいて、所定時間後の車間距離を予測する。この所定時間は、加速指令を出力してからその加速指令に応じた駆動力が発生するまでのタイムラグを考慮した時間であり、実験などによって予め設定される。所定時間としては、例えば、数秒が設定される。特に、所定時間は、自車速に対応した時間を示すマップから設定してもよい。マップとしては、例えば、自車速が高くなるほど短い時間が設定されるマップである。
目標車間距離マップ変更部33では、一定時間毎に、所定時間後の自車速の予測値が先行車速の予測値より高いか否かを判定する。自車速の予測値が先行車速の予測値以下になった時点(すなわち、所定時間後に自車速と先行車速とが同じ車速になる場合)で、目標車間距離マップ変更部33では、所定時間後の車間距離の予測値と自車速の予測値に応じた目標車間距離マップに変更する。
ブレーキ操作対応目標車間距離マップ変更機能について説明する。運転者が車間距離を広めるためにブレーキ操作によって減速している場合には自車速が先行車速より遅くなり、ブレーキOFFした後も自車速が先行車速よりも低くなっている間は車間距離が狭まる。ブレーキOFF後、自車が自然に加速することはないので、自然に自車速が先行車速と同じ車速になることない。そこで、ブレーキOFF後に、直ちに目標車間距離マップの変更を開始し、この目標車間距離マップを用いて追従制御を行う。しかし、自車速が先行車速よりも低い間は実際の車間距離が目標車間距離よりも広くなるので、自車両が先行車速と同じ車速になるまで(実車間距離が目標車間距離よりも広い間)目標車速距離マップを更新し続け、更新された目標車間距離マップを用いて追従制御を行う。
具体的には、目標車間距離マップ変更部33では、一定時間毎に、ブレーキペダル信号に基づいて、ブレーキペダルが踏み込まれているか否か(ブレーキがONか否か)を判定する。そして、ブレーキがON中に、目標車間距離マップ変更部33では、一定時間毎に、ブレーキペダル信号に基づいて、ブレーキペダルの踏み込みが終了したか否か(ブレーキONからブレーキOFFに切り替わったか否か)を判定する。
ブレーキONからブレーキOFFに切り替わった後、目標車間距離マップ変更部33では、一定時間毎に、現在の自車速が現在の先行車速より低いか否かを判定する。現在の自車速が現在の先行車速より低い間(すなわち、自車速が先行車速と同じ車速になるまで)で、目標車間距離マップ変更部33では、一定時間毎に、現在の車間距離と自車速に応じた目標車間距離マップに変更する。そして、現在の自車速が現在の先行車速以上になった時点で、目標車間距離マップ変更部33では、目標車間距離マップの変更を止める。
なお、上記のように、自車速が先行車速よりも低い間(実車間距離が目標車間距離よりも広くなる間)、目標車間距離マップ(ひいては、目標車間距離)を更新し続け、この更新した目標車間距離マップを用いて追従制御しているときに、先行車の加速が大きいと、自車速が先行車速より低い状態が続く。そのため、実車間距離が広がり続け、目標車間距離も大きくなり続ける。そこで、上記の基本処理に対して、ブレーキOFF直後から目標車間距離マップの更新を開始するが、制限時間が経過したときには目標車間距離マップの更新を止める。目標車間距離マップの更新を止めた後、先行車との関係で追従制御が継続できる状態であれば更新を止めた時点での目標車間距離マップを用いて追従制御を継続し、先行車との関係で追従制御が継続できない状態であれば追従制御から定速制御に切り替える。
具体的には、ブレーキONからブレーキOFFに切り替わった後、目標車間距離マップ変更部33では、一定時間毎に、ブレーキOFFに切り替わった後から制限時間が経過したか否かを判定する。制限時間を経過していない場合に現在の自車速が現在の先行車速より低い間、目標車間距離マップ変更部33では、一定時間毎に、上記のように目標車間距離マップに変更する。現在の自車速が現在の先行車速より低い間でも制限時間を経過した時点で、目標車間距離マップ変更部33では、目標車間距離マップの変更を止める。制限時間は、目標車間距離が更新され続けるのを防止するための制限時間であり、実験などによって予め設定される。制限時間としては、例えば、数秒が設定される。
目標加速度算出部34では、先行車検出部31で先行車を検出している場合には追従制御を行い、先行車検出部31で先行車を検出していない場合には定速制御を行う。
追従制御の場合、目標加速度算出部34では、一定時間毎に、選択されている目標車間距離マップから自車速に応じた目標車間距離を抽出する。そして、目標加速度算出部34では、一定時間毎に、先行車との実車間距離と目標車間距離との差に基づいて、先行車との実車間距離が目標車間距離になるために必要な目標加減速度を設定する。目標加減速度がプラス値の場合、目標加速度算出部34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。目標加減速度がマイナス値の場合、目標加速度算出部34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。
定速制御の場合、目標加速度算出部34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速度を設定する。目標加減速度がプラス値の場合、目標加速度算出部34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。目標加減速度がマイナス値の場合、目標加速度算出部34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。目標車速としては、例えば、ACCスイッチ14に備えられる機能によって運転者が設定するものでもよいし、あるいは、ACC装置1が起動されたときの自車速が設定されてもよい。
図3には、ACC装置1におけるアクセルONからアクセルOFFしたときのタイミングチャートの一例を示している。ここでは、説明を判り易くするために、目標車間距離マップを用いずに、実際の車間距離で目標車間距離を直接変更する場合で説明する。アクセル操作AOでアクセルOFFした時点(=T1)から暫くの間、自車速が先行車速より高いので、アクセルOFF時点での車間距離L1よりも車間距離RLが更に狭くなる。しかし、自車ではエンジンブレーキによって減速するので、やがて、自車速が先行車速まで低下する。ACC装置1では、この自車速が先行車速と同じ車速になった時点(=T2)での実際の車間距離RL(=L2)を目標車間距離に設定し、この目標車間距離に基づいて追従制御を行う。このように、自車速が先行車速に等しくなったときに目標車間距離を設定することにより、追従制御では、現在の自車速(ひいては、車間距離L2)を保持するための加減速だけが必要となり、余分な加減速を行う必要がない。
図4には、ACC装置1におけるブレーキONからブレーキOFFしたときのタイミングチャートの一例を示している。ここでは、説明を判り易くするために、目標車間距離マップを用いずに、実際の車間距離で目標車間距離を直接変更する場合で説明する。ブレーキ操作BOでブレーキOFFした時点(=T1)から暫くの間、自車速が先行車速より低いので、車間距離RLも更に広くなる。ACC装置1では、ブレーキOFFした時点(=T1)から自車速が先行車速よりも低い間(T2まで)、実際の車間距離RLによって目標車間距離を更新し続け(したがって、目標車間距離はL1からL2までの距離に徐々に更新される)、この更新した目標車間距離に基づいて追従制御を行う。そのため、実際の車間距離RLと目標車間距離との差は殆どなく、追従制御では、小さな加速を行う。
図1及び図2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のアクセル操作対応目標車間距離マップ変更機能の基本版と改良版については図5と図6のフローチャートに沿って説明し、ブレーキ操作対応目標車間距離マップ変更機能の基本版と改良版については図7と図8のフローチャートに沿って説明する。図5は、図1のACCECUにおけるアクセル操作対応目標車間距離マップ変更機能(基本)の流れを示すフローチャートである。図6は、図1のACCECUにおけるアクセル操作対応目標車間距離マップ変更機能(改良)の流れを示すフローチャートである。図7は、図1のACCECUにおけるブレーキ操作対応目標車間距離マップ変更機能(基本)の流れを示すフローチャートである。図8は、図1のACCECUにおけるブレーキ操作対応目標車間距離マップ変更機能(改良)の流れを示すフローチャートである。
なお、以下の動作では、車間距離設定フラグと車間距離設定カウンタを用いる。車間距離設定フラグは、目標車間距離マップの設定中(アクセル操作後又はブレーキ操作後から目標車間距離マップの設定が終了するまでの期間)か設定済みかを識別するためのフラグであり、ONが設定されている場合は目標車間距離マップの設定中である。車間距離設定カウンタは、ブレーキOFF時点からの経過時間をカウントするためのカウンタであり、ブレーキOFF時点には制限時間に相当するカウンタ数が設定され、制御周期毎にインクリメントされる。
ACCスイッチ14では、運転者によって行われた操作情報をACCスイッチ信号としてACCECU30に送信している。このACCスイッチ信号に基づいて運転者によるACCスイッチ14に対するオン操作が行われたと判定すると、ACCECU30では、ACC装置1を起動し、制御を開始する。
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。車速センサ11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。アクセルペダルセンサ12では、アクセルペダルの踏み込み量を検出し、その検出した踏み込み量をアクセルペダル信号としてACCECU30に送信している。ブレーキペダルセンサ13では、ブレーキペダルの踏み込み量を検出し、その検出した踏み込み量をブレーキペダル信号としてACCECU30に送信している。
ACCECU30では、一定時間毎に、各センサ10,11,12,13から各種信号を受信する。そして、ACCECU30では、レーダ信号に基づいて、先行車の有無を判定する。先行車が存在すると判定した場合、ACCECU30では、レーダ信号に基づいて、先行車との車間距離、相対速度などを算出する。さらに、ACCECU30では、車速信号に基づいて自車の車速を算出し、自車の車速の時間変化に基づいて自車の加減速度を算出する。また、ACCECU30では、自車速の車速と先行車との相対速度に基づいて先行車の車速を算出し、先行車の車速の時間変化に基づいて先行車の加減速度を算出する。特に、ACC装置1の起動時には、ACCECU30では、起動時の車間距離と自車速との交点から目標車間距離マップを選択する。
アクセル操作対応目標車間距離マップ変更機能について説明する。先行車が存在すると判定し、アクセルペダル信号に基づいてアクセルONを検出した後、一定時間毎に、ACCECU30では、アクセルペダル信号に基づいて、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OFFへの切り替わり時点を検出したと判定した場合、ACCECU30では、車間距離設定フラグにONを設定し(S11)、今回の処理を終了する。
S10にてアクセルOFFへの切り替わり時点以降と判定した場合、ACCECU30では、車間距離設定フラグがONか否かを判定する(S12)。S12にて車間距離設定フラグがONでないと判定した場合、ACCECU30では、今回の処理を終了する。
S12にて車間距離設定フラグがONと判定した場合、ACCECU30では、現在の自車速が現在の先行車速よりも高いか否かを判定する(S14)。S14にて自車速が先行車速よりも高いと判定した場合、ACCECU30では、今回の処理を終了する。
S14にて自車速が先行車速以下になったと判定した場合、ACCECU30では、現在の自車速と車間距離に応じた目標車間距離マップを選択する(S15)。そして、ACCECU30では、車間距離設定フラグをクリアし(S16)、今回の処理を終了する。
なお、S12にて車間距離設定フラグがONと判定した場合、以下の処理を行ってもよい。S12にて車間距離設定フラグがONと判定した場合、ACCECU30では、現在の自車の車速と加減速に基づいて所定時間後の自車速を予測するとともに、現在の先行車の車速と加減速に基づいて所定時間後の先行車速を予測する(S13’)。そして、ACCECU30では、予測した所定時間後の自車速が所定時間後の先行車速よりも高いか否かを判定する(S14’)。S14’にて所定時間後の自車速が所定時間後の先行車速よりも高いと判定した場合、ACCECU30では、今回の処理を終了する。一方、S14’にて所定時間後の自車速が所定時間後の先行車速以下になったと判定した場合、ACCECU30では、予測した所定時間後の自車速と車間距離に応じた目標車間距離マップを選択する(S15’)。
ブレーキ操作対応目標車間距離マップ変更機能について説明する。先行車が存在すると判定し、ブレーキペダル信号に基づいてブレーキONを検出した後、一定時間毎に、ACCECU30では、ブレーキペダル信号に基づいて、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(S20)。S20にてブレーキOFFへの切り替わり時点を検出したと判定した場合、ACCECU30では、車間距離設定フラグにONを設定し(S21)、今回の処理を終了する。
S20にてブレーキOFFへの切り替わり時点以降と判定した場合、ACCECU30では、車間距離設定フラグがONか否かを判定する(S23)。S23にて車間距離設定フラグがONでないと判定した場合、ACCECU30では、今回の処理を終了する。
S23にて車間距離設定フラグがONと判定した場合、ACCECU30では、現在の自車速が現在の先行車速以上になったか否かを判定する(S26)。
S26にて自車速が先行車速より低いと判定した場合、ACCECU30では、現在の自車速と車間距離に応じた目標車間距離マップを選択し(S27)、今回の処理を終了する。ここでは、S26にて自車速が先行車速より低いと判定されている間、一定時間毎に、目標車間距離マップが更新される。
S26にて自車速が先行車速以上になったと判定した場合、ACCECU30では、車間距離設定フラグをクリアし(S28)、今回の処理を終了する。ここで、目標車間距離マップの更新が終了する。
なお、S23にて車間距離設定フラグがONと判定した場合、以下の処理を行ってもよい。この処理を行う場合、S21で車間距離設定フラグにONを設定した後に、ACCECU30では、車間距離設定カウンタに制限時間に相当するカウンタ数(=制限時間/制御周期)を設定しておく(S22’)。S23にて車間距離設定フラグがONと判定した場合、ACCECU30では、車間距離設定カウンタをインクリメントする(S24’)。そして、ACCECU30では、車間距離設定カウンタが0より大きいか否かを判定する(S25’)。S25’にて車間距離設定カウンタが0より大きいと判定した場合、ACCECU30では、上記と同様に、現在の自車速が現在の先行車速以上か否かを判定する(S26)。一方、S25’にて車間距離カウンタが0になったと判定した場合、ACCECU30では、車間距離設定フラグをクリアし(S28)、今回の処理を終了する。ここで、目標車間距離マップの更新が終了する。
先行車が存在すると判定した場合、追従制御により、ACCECU30では、一定時間毎に、選択されている目標車間距離マップから自車速に応じた目標車間距離を抽出する。そして、ACCECU30では、一定時間毎に、先行車との実車間距離が目標車間距離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、先行車との車間距離が目標車間距離になるように調整される。
先行車が存在しないと判定した場合、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設定する。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)において上記した先行車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、アクセル操作のONからOFFを検出した場合、アクセルOFFを検出してから自車速が先行車速と同じ車速になったという条件が成立したときに目標車間距離マップ(ひいては、目標車間距離)を変更することにより、追従制御において余分な加減速を行うことなく、自然な追従走行ができる。その結果、余分な加減速によるドライバビリティの悪化を防止でき、運転者は違和感を受けない。さらに、ACC装置1では、所定時間後の車速の予測値を用いて車速条件を判定することにより、加速時のタイムラグに伴う余分な加速を行うことなく、余分な加速感を解消できる。
また、ACC装置1によれば、ブレーキ操作のONからOFFを検出した場合、ブレーキOFFをしてから自車速が先行車速と同じ車速になったという条件が成立するまで目標車間距離マップ(ひいては、目標車間距離)を更新し続けることにより、車間距離を狭めようとする大きな加速を抑制でき、自然な追従走行ができる。その結果、大きな加速によるドライバビリティの悪化を防止でき、運転者は違和感を受けない。さらに、ACC装置1では、制限時間によって目標車間距離マップの更新にガードを設けることにより、目標車間距離マップ(ひいては、目標車間距離)を更新し続けることを防止できる。
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、本実施の形態では先行車追従制御と定速制御を行うACC装置に適用したが、先行車追従制御(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たが、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てもよい。
また、本実施の形態では予め用意された複数の目標車間距離マップの中から自車速と車間距離に応じた目標車間距離マップを選択し、その選択した目標車間距離マップから自車速に応じた目標車間距離を抽出する構成としたが、目標車間距離マップを用いるのではなく、目標車間距離値自体を設定変更する構成としてもよい。
また、本実施の形態では減速操作終了時点をブレーキ操作のONからOFFへの切り替わりで検出したが、オーバドライブのOFFからONへの切り替わり、ACCスイッチのキャンセルからリジュームへの切り替わりなどで検出してもよい。また、加速操作終了時間についてもアクセル操作のONからOFFへの切り替わりで検出する以外の方法で検出してもよい。
また、本実施の形態では自車速と先行車速とが同じ車速になったか否かを自車速と先行車速との大小判定の切り替わり時点で判定したが、自車速と先行車速とが等しいか否かで判定してもよいし、先行車速を中心として誤差範囲(センサの検出誤差などを考慮した範囲)を設け、自車速がその誤差範囲内に入った場合に自車速と先行車速とが同じ車速になったと判定するなど、他の判定方法でもよい。
また、本実施の形態では自車速及び先行車速を検出し、自車速と先行車速とが同じ車速になったか否かを判定する構成としたが、自車と先行車との相対速度を検出し、相対速度が零になったか否かで判定する構成としてもよい。相対速度の検出手段としては、例えば、自車に搭載したミリ波レーダによる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先行車の有無を判定し、先行車が存在する場合には一定時間毎のミリ波の送受信情報に基づいて自車と先行車との相対速度を演算する。
1…ACC装置、10…ミリ波レーダ、11…車速センサ、12…アクセルペダルセンサ、13…ブレーキペダルセンサ、14…ACCスイッチ、20…エンジン制御ECU、21…ブレーキ制御ECU、30…ACCECU、31…先行車検出部、32…車間距離算出部、33…目標車間距離マップ変更部、34…目標加速度算出部