JP6131901B2

JP6131901B2 - 追従走行制御装置及び追従走行制御方法

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Publication number: JP6131901B2
Application number: JP2014072526A
Authority: JP
Inventors: 信平楠本
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2017-05-24
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Also published as: JP2015193328A

Description

この発明は、ドライバの感覚により合致した追従走行制御を実行することができる追従走行制御方法及び追従走行制御装置に関する。

従来、自車を先行車に対して自動的に追従走行させることが可能な追従走行制御装置において、ドライバの感覚に合致した追従走行制御を実行するようにしたものが提案されている。

例えば、自動追従走行中の加減速特性を学習し、先行車と自車との位置関係において同様の変化が発生したときにドライバの運転行動を再現することによって、ドライバの感覚に合致した追従走行制御を実行するようにしたものが提案されている。下記特許文献１には、自動追従走行中の加減速特性を学習するものとして、自動追従走行中に先行車と自車との位置関係が過渡的に変化するとき、ドライバが行ったブレーキ操作やアクセル操作を記憶し、その操作に基づいて車両の加減速特性を変更するようにしたものが開示されている。

しかしながら、上述のように加減速特性を学習するものにおいては、高性能の演算処理装置やメモリが必要となり、さらには、学習データがある程度蓄積されるまでの間、ドライバの感覚に合致した追従走行制御を適切に実行できないという問題もあった。

また、ドライバの集中力が低下している状態等であっても加減速特性を学習してしまうことから、学習データにばらつきが発生し、その結果、ドライバの感覚に合致した追従走行制御を適切に実行できないという問題もある。

そこで、近年では、ドライバ自身の運転行動による追従走行パターンをモデル化して、これを追従走行制御ロジックに反映させることが提案されている。

具体的には、ドライバは、車間時間（車間時間＝車間距離／自車速度）が一定となるように先行車との車間距離を調節する習性があることが知られており、近年では、この習性を数式化した下記（１）式に基づいて目標加速度ａ_ｘ（ｔ＋Ｔ）を設定することが提案されている。

上記（１）式において、ＴＨＷ_ｔｇｔはドライバ毎に予め設定される目標車間時間、Ｖ_ｓ（ｔ）は自車速度、Ｌ（ｔ）は車間距離、Ｋ_１はゲインである。

また、先行車の接近に対してドライバが車両を減速させるとき、先行車との相対速度を車間距離で割った値と自車速度との積に比例するように減速度を調整する習性があることも知られており、近年では、この習性を数式化した下記（２）式に基づいて目標加速度（減速度）ａ_ｘ（ｔ＋Ｔ）を設定することも提案されている。

上記（２）式において、Ｖ_ｒ（ｔ）は相対速度、Ｋ_２はゲインである。

そして、近年では、上記（１）式と上記（２）式とを組み合わせた下記（３）式に基づいて目標加速度ａ_ｘ（ｔ＋Ｔ）を設定することが提案されている。下記（３）式では、目標加速度ａ_ｘ（ｔ＋Ｔ）が、予め設定した目標車間時間ＴＨＷ_ｔｇｔの逆数から、自車速度Ｖ_ｓ（ｔ）を車間距離Ｌ（ｔ）で割った値（つまり、実際の車間時間の逆数）を減算した値に比例する第１の項（これを車間距離制御項という）と、先行車との相対速度Ｖ_ｒ（ｔ）を車間距離Ｌ（ｔ）で割った値と自車速度Ｖ_ｓ（ｔ）との積に比例する第２の項（これを相対速度制御項という）との和として設定される。

この場合、上記（１）式と上記（２）式とを組み合わせることで、上記（１）式のみ、または上記（２）式のみに基づいて目標加速度ａ_ｘ（ｔ＋Ｔ）を設定する場合に比べ、上記追従走行パターンを追従走行制御ロジックにより忠実に反映することができる。このため、ドライバの感覚に合致した追従走行制御を実行することが可能になる。

ところで、上記（３）式に基づく目標加速度ａ_ｘ（ｔ＋Ｔ）の設定では、上記車間距離制御項のゲインＫ_１と上記相対速度制御項のゲインＫ_２との比が、１：５〜１０に設定される。これは、ドライバが車間時間の変化よりも相対速度の変化をより敏感に認識するという習性に基づくものであり、ゲインＫ_２を相対的に大きく設定して上記相対速度制御項に重み付けをし、相対速度を優先的に制御することで、ドライバに安心感を与えることが可能になる。

ここで、ゲインＫ_２は、上記（２）式を変形した下記（４）式により求めることができる。

本発明者は、追従走行制御装置を開発するにあたり、このゲインＫ_２の設定に関し、様々な解析、検討を行った。そして、鋭意研究の結果、図３にグラフで示すように、ゲインＫ_２は、自車速度Ｖ_ｓ（ｔ）に対して一定ではなく、自車速度Ｖ_ｓ（ｔ）が大きくなる程上昇する傾向にあるという知見を得た。

つまり、上記（３）式に基づく追従走行制御では、自車速度Ｖ_ｓ（ｔ）が増加する程、ドライバの感覚からずれている可能性があり、ドライバの感覚により合致した追従走行制御を実行するためには、さらなる改善の余地があることが分かった。

特開２００３−３９９７８号公報

この発明は、ドライバの感覚により合致した追従走行制御を実行することができる追従走行制御方法及び追従走行制御装置を提供することを目的とする。

この発明の追従走行制御方法は、自車が先行車に追従するための目標加速度を、予め設定した目標車間時間の逆数から、自車速度を車間距離で割った値を減算した値に比例する車間距離制御項と、先行車との相対速度を車間距離で割った値と自車速度との積に比例する相対速度制御項との和として設定する追従走行制御方法であって、上記車間距離制御項及び上記相対速度制御項において、上記自車速度を、自車速度検出手段で検出した実際の自車速度とドライバが知覚する自車速度との相違を表すドライバ毎の固有の１以下の値で上記実際の自車速度をべき乗した知覚自車速度とし、上記相対速度を、相対速度検出手段で検出した実際の相対速度とドライバが知覚する相対速度との相違を表すドライバ毎の固有の１以下の値で上記実際の相対速度をべき乗した知覚相対速度とし、上記車間距離を、車間距離検出手段で検出した実際の車間距離とドライバが知覚する車間距離との相違を表すドライバ毎の固有の１以下の値で上記実際の車間距離をべき乗した知覚車間距離として、上記目標加速度を算出するものである。

この構成によれば、物理量（実際の自車速度、相対速度、車間距離）を知覚量（知覚自車速度、知覚相対速度、知覚車間距離）に置き換えるための１以下のべき指数によって、相対速度制御項のゲインを自車速度によらず一定とすることができる。

この場合、知覚自車速度の値に関わらず、ゲインは略一定となる。このため、自車速度が増加する程、ドライバの感覚に対して制御によるブレーキが弱くなるという従来の傾向を抑制することでき、より広い車速範囲でドライバの感覚に合致した追従走行制御を実行することができる。つまり、ドライバの感覚により合致した追従走行制御を実行することができる。

この発明の追従走行制御装置は、自車速度を検出する自車速度検出手段と、車間距離を検出する車間距離検出手段と、先行車との相対速度を検出する相対速度検出手段とを備えると共に、上記自車速度検出手段で検出した実際の自車速度とドライバが知覚する自車速度との相違を表すドライバ毎の固有の１以下の値で上記実際の自車速度をべき乗することにより知覚自車速度を算出し、上記相対速度検出手段で検出した実際の相対速度とドライバが知覚する相対速度との相違を表すドライバ毎の固有の１以下の値で上記実際の相対速度をべき乗することにより知覚相対速度を算出し、上記車間距離検出手段で検出した実際の車間距離とドライバが知覚する車間距離との相違を表すドライバ毎の固有の１以下の値で上記実際の車間距離をべき乗することにより知覚車間距離を算出する知覚量算出部と、自車が先行車に追従するための目標加速度を、予め設定した目標車間時間の逆数から、上記知覚自車速度を上記知覚車間距離で割った値を減算した値に比例する車間距離制御項と、上記知覚相対速度を上記知覚車間距離で割った値と上記知覚自車速度との積に比例する相対速度制御項との和として算出する目標加速度算出部とを有する制御手段を備えたものである。

この発明によれば、ドライバの感覚により合致した追従走行制御を実行することができる追従走行制御方法及び追従走行制御装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る追従走行制御装置のシステム構成を示すブロック図。知覚自車速度と相対速度制御項のゲインとの関係を示すグラフ。従来の自車速度と相対速度制御項のゲインとの関係を示すグラフ。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳述する。
図１は、本発明の実施形態に係る追従走行制御装置１のシステム構成を示すブロック図である。追従走行制御装置１は、自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｈｙｓ}を検出するための車速センサ２と、先行車との車間距離Ｌ_ｐｈｙｓを検出するレーダ３と、後述する車間時間ＴＨＷ_ｔｇｔを設定するための車間時間設定部４と、微分器５と、制御部７と、該制御部７からの制御指令信号に基づいて駆動する動力系（駆動系及び制動系を含む）としてのエンジンスロットル８、ブレーキ装置９、及びトランスミッション１０とを備えている。

レーダ３は、車両前方に向かってミリ波の電波を発射するミリ波レーダであり、車両前方の先行車（障害物）に反射して帰来する電波を受信することで、自車と先行車との車間距離Ｌ_ｐｈｙｓを検出する。そして、検出した車間距離Ｌ_ｐｈｙｓのデータを制御部７に出力する。

車間時間設定部４は、乗員の適宜の操作によって車間時間ＴＨＷ_ｔｇｔの設定を受付けるものであり、例えば、スイッチボタンやダイヤル、ディスプレイ装置のタッチパネル、専用のリモコン、または制御部７との通信が可能な携帯通信端末等により構成される。乗員は、例えば、ショート、…、ミドル、…、ロングといった段階に応じて予め用意された車間時間の中から希望するものを１つ選択して目標車間時間ＴＨＷ_ｔｇｔの設定を行う。

微分器５は、レーダ３から車間距離Ｌ_ｐｈｙｓのデータを入力可能としている。そして、この車間距離Ｌ_ｐｈｙｓを時間微分することで、先行車との相対速度Ｖ_{ｒ＿ｐｈｙｓ}を算出する。

制御部７は、知覚量算出部７１と、目標加速度算出部７２と、ＰＣＭ（Ｐｏｗｅｒ−ｔｒａｉｎＣｏｎｔｒｏｌＭｏｄｕｌｅ）７３と、スロットル制御部７４と、ブレーキ液圧制御部７５と、シフトギア制御部７６とを有する。この制御部７は、車速センサ２で検出された自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｈｙｓ}と、レーダ３で検出された車間距離Ｌ_ｐｈｙｓと、車間時間設定部４で設定された目標車間時間ＴＨＷ_ｔｇｔと、微分器５で算出されたＶ_{ｒ＿ｐｈｙｓ}とに基づいて、自車の目標加速度ａ_ｘ（ｔ＋Ｔ）を算出し、この目標加速度ａ_ｘ（ｔ＋Ｔ）に基づく制御指令信号をスロットル制御部７４、ブレーキ液圧制御部７５、及びシフトギア制御部７６に出力して、エンジンスロットル８、ブレーキ装置９、及びトランスミッション１０を制御するものである。

制御部７のうち、知覚量算出部７１は、車速センサ２、レーダ３、微分器５から、それぞれ自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｈｙｓ}、車間距離Ｌ_ｐｈｙｓ、相対速度Ｖ_{ｒ＿ｐｈｙｓ}のデータを入力可能としている。そして、知覚量算出部７１は、入力された各種データに基づいて、ドライバが知覚する各種知覚量（知覚自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｅｒｃ}、知覚相対速度Ｖ_{ｒ＿ｐｅｒｃ}、知覚車間距離Ｌ_ｐｅｒｃ）を算出する。

ところで、車間距離や速度に対するドライバの感度は、実際の量（物理量）が増加する程鈍化する傾向があり、結果として、物理量が増加する程、知覚量と物理量との差が広がることが知られている。知覚量算出部７１は、この傾向を数式化した下記（５）〜（７）式に基づいて、各種知覚量（知覚自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｅｒｃ}、知覚相対速度Ｖ_{ｒ＿ｐｅｒｃ}、知覚車間距離Ｌ_ｐｅｒｃ）を算出する。

上記（５）〜（７）式において、Ｋ_Ｖｓ、Ｋ_Ｖｒ、Ｋ_Ｌはいずれもゲインである。また、上記（７）式におけるＬ_０は、計算上、知覚相対速度Ｖ_{ｒ＿ｐｅｒｃ}が無限大（分母が０）にならないようにするために予め設定された定数である。

また、上記（５）式におけるべき指数ｎ_Ｖｓは、車速センサ２で検出された実際の自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｈｙｓ}とドライバが知覚する知覚自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｅｒｃ}との相違を表すドライバ毎の固有の１以下の数値である。知覚量算出部７１は、上記（５）式に基づき、べき指数ｎ_Ｖｓで自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｈｙｓ}をべき乗してゲインＫ_Ｖｓをさらに乗算することにより、知覚自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｅｒｃ}を算出する。

また、上記（６）式におけるべき指数ｎ_Ｖｒは、微分器５で算出された実際の相対速度Ｖ_{ｒ＿ｐｈｙｓ}とドライバが知覚する知覚相対速度Ｖ_{ｒ＿ｐｅｒｃ}との相違を表すドライバ毎の固有の１以下の数値であり、べき指数ｎ_Ｌ２は、レーダ３で検出された実際の車間距離Ｌ_ｐｈｙｓとドライバが知覚する知覚車間距離Ｌ_ｐｅｒｃとの相違を表すドライバ毎の固有の１以下の数値である。知覚量算出部７１は、上記（６）式に基づき、べき指数ｎ_Ｖｒで相対速度Ｖ_{ｒ＿ｐｈｙｓ}をべき乗してゲインＫ_Ｖｒをさらに乗算した数値を、車間距離Ｌ_ｐｈｙｓと定数Ｌ_０との和をべき指数ｎ_Ｌ２でべき乗した数値で割ることにより、知覚相対速度Ｖ_{ｒ＿ｐｅｒｃ}を算出する。

また、上記（７）式におけるべき指数ｎ_Ｌは、レーダ３で検出された実際の車間距離Ｌ_ｐｈｙｓとドライバが知覚する知覚車間距離Ｌ_ｐｅｒｃとの相違を表すドライバ毎の固有の１以下の数値である。知覚量算出部７１は、上記（７）式に基づき、べき指数ｎ_Ｌで車間距離Ｌ_ｐｈｙｓをべき乗してゲインＫ_Ｌをさらに乗算することにより、知覚車間距離Ｌ_ｐｅｒｃを算出する。

ここで、各べき指数ｎ_Ｖｓ、ｎ_Ｖｒ、ｎ_Ｌ２、ｎ_Ｌ、及び定数Ｌ_０に関する上記の数値範囲は、実際に被験者を使って運転シミュレーションを行うことにより得られたものである。上記（５）式〜（７）式では、１以下に設定された各べき指数ｎ_Ｖｓ、ｎ_Ｖｒ、ｎ_Ｌ２、ｎ_Ｌによって、各種物理量（自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｈｙｓ}、相対速度Ｖ_{ｒ＿ｐｈｙｓ}、車間距離Ｌ_ｐｈｙｓ）が増加する程ドライバの感度が鈍化する傾向を表している。

目標加速度算出部７２は、知覚量算出部７１から各種知覚量（知覚自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｅｒｃ}、知覚相対速度Ｖ_{ｒ＿ｐｅｒｃ}、知覚車間距離Ｌ_ｐｅｒｃ）のデータを入力可能とし、さらには、車間時間設定部４から、目標車間時間ＴＨＷ_ｔｇｔのデータを入力可能としている。そして、目標加速度算出部７２は、入力された各種データと下記（８）式とに基づいて、目標加速度ａ_ｘ（ｔ＋Ｔ）を算出する。

上記（８）式は、知覚量算出部７１で算出された各種知覚量（知覚自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｅｒｃ}、知覚相対速度Ｖ_{ｒ＿ｐｅｒｃ}、知覚車間距離Ｌ_ｐｅｒｃ）を上記（３）式に代入することによって導出されるものであり、換言すれば、従来の追従走行制御ロジックで用いられる物理量を知覚量に置き換えた式となっている。

つまり、上記（８）式では、目標加速度ａ_ｘ（ｔ＋Ｔ）が、予め設定した目標車間時間ＴＨＷ_ｔｇｔの逆数から、知覚自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｅｒｃ}を知覚車間距離Ｌ_ｐｅｒｃで割った値を減算した値に比例する車間距離制御項と、知覚相対速度Ｖ_{ｒ＿ｐｅｒｃ}を知覚車間距離Ｌ_ｐｅｒｃで割った値と知覚自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｅｒｃ}との積に比例する相対速度制御項との和として設定される。

ここで、上記（８）式におけるＫ_３、Ｋ_４は、いずれもゲインであり、それぞれ上記（３）式のゲインＫ_１、Ｋ_２に対応するものである。そして、車間距離制御項のゲインＫ_３と相対速度制御項のゲインＫ_４との比は、ゲインＫ_１、Ｋ_２と同様、１：５〜１０に設定される。

図２は、知覚自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｅｒｃ}と相対速度制御項のゲインＫ_４との関係を示すグラフであり、このグラフでは、図２に示すように、知覚自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｅｒｃ}の値に関わらず、ゲインＫ_４が略一定（約０．１）とされている。本発明者は、鋭意研究の結果、べき指数ｎ_Ｖｓ、ｎ_Ｖｒ、ｎ_Ｌ２、ｎ_Ｌによって、知覚自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｅｒｃ}の値に関わらず、ゲインＫ_４が略一定になるという知見を得た。この場合、自車速度が増加する程、ドライバの感覚に対して制御によるブレーキが弱くなるという従来の傾向が抑制されていると考えることができる。

ところで、一般的に、実際の自車速度をｘ、実際の車間距離をｙとしたとき、両者間には、ｙ＝ｘ^ｎ（ｎ＞１）の関係があることが知られている。ここで、知覚自車速度をＸ、知覚車間距離をＹとすると、それぞれＸ＝ｘ^α、Ｙ＝ｙ^βと表すことができるため、これらの式を変形することによって、関係式ｘ＝Ｘ^１／α、ｙ＝Ｙ^１／βが得られ、この関係式ｘ＝Ｘ^１／α、ｙ＝Ｙ^１／βをｙ＝ｘ^ｎに代入することにより、関係式Ｙ＝Ｘ^{ｎ・β／α}が得られる。従って、知覚自車速度Ｘと知覚車間距離Ｙとの関係を線形の関係にしたい場合は、ｎ・β／α＝１とすればよく、ｎ＝α／βとなるように適宜α、βを決定すればよいことになる。なお、ここでは、説明の簡素化のため、便宜上各式におけるゲインを省略している。

ＰＣＭ７３は、目標加速度算出部７２から目標加速度ａ_ｘ（ｔ＋Ｔ）の算出結果を入力可能としており、この目標加速度ａ_ｘ（ｔ＋Ｔ）に基づいて、スロットル開度指令値θ_ｃ、ブレーキ液圧指令値Ｐ_ｃ、シフトポジション指令値Ｘ_ｃに関連する制御指令信号を生成する。そして、スロットル制御部７４、ブレーキ液圧制御部７５、及びシフトギア制御部７６は、それぞれ上述したスロットル開度指令値θ_ｃ、ブレーキ液圧指令値Ｐ_ｃ、シフトポジション指令値Ｘ_ｃに基づき、車両の動力系を構成するエンジンスロットル８、ブレーキ装置９、及びトランスミッション１０を制御する。

以上に示したように、本実施形態の追従走行制御装置１は、自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｈｙｓ}を検出する速度センサ２と、車間距離Ｌ_ｐｈｙｓを検出するレーダ３と、先行車との相対速度Ｖ_{ｒ＿ｐｈｙｓ}を検出（算出）する微分器５とを備えると共に、車速センサ２で検出した実際の自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｈｙｓ}とドライバが知覚する自車速度との相違を表すドライバ毎の固有の１以下のべき指数ｎ_Ｖｓで実際の自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｈｙｓ}をべき乗することにより知覚自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｅｒｃ}を算出し、微分器５で検出（算出）した実際の相対速度Ｖ_{ｒ＿ｐｈｙｓ}とドライバが知覚する相対速度との相違を表すドライバ毎の固有の１以下のべき指数ｎ_Ｖｒで実際の相対速度Ｖ_{ｒ＿ｐｈｙｓ}をべき乗することにより知覚相対速度Ｖ_{ｒ＿ｐｅｒｃ}を算出し、レーダ３で検出した実際の車間距離Ｌ_ｐｈｙｓとドライバが知覚する車間距離との相違を表すドライバ毎の固有の１以下のべき指数ｎ_Ｌで実際の車間距離Ｌ_ｐｈｙｓをべき乗することにより知覚車間距離Ｌ_ｐｅｒｃを算出する知覚量算出部７１と、自車が先行車に追従するための目標加速度ａ_ｘ（ｔ＋Ｔ）を、予め設定した目標車間時間ＴＨＷ_ｔｇｔの逆数から、知覚自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｅｒｃ}を知覚車間距離Ｌ_ｐｅｒｃで割った値を減算した値に比例する車間距離制御項と、知覚相対速度Ｖ_{ｒ＿ｐｅｒｃ}を知覚車間距離Ｌ_ｐｅｒｃで割った値と知覚自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｅｒｃ}との積に比例する相対速度制御項との和として算出する目標加速度算出部７２とを有する制御部７を備えている。

上述した追従走行制御装置１によれば、物理量（実際の自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｈｙｓ}、相対速度Ｖ_{ｒ＿ｐｈｙｓ}、車間距離Ｌ_ｐｈｙｓ）を知覚量（知覚自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｅｒｃ}、知覚相対速度Ｖ_{ｒ＿ｐｅｒｃ}、知覚車間距離Ｌ_ｐｅｒｃ）に置き換えるための１以下のべき指数ｎ_Ｖｓ、ｎ_Ｖｒ、ｎ_Ｌ２、ｎ_Ｌによって、上記相対速度制御項のゲインＫ_４を知覚自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｅｒｃ}によらず一定とすることができる。

この場合、知覚自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｅｒｃ}の値に関わらず、ゲインＫ_４は略一定となる。このため、自車速度が増加する程、ドライバの感覚に対して制御によるブレーキが弱くなるという従来の傾向を抑制することでき、より広い車速範囲でドライバの感覚に合致した追従走行制御を実行することができる。つまり、ドライバの感覚により合致した追従走行制御を実行することができる。

また、本実施形態の追従走行制御方法では、自車が先行車に追従するための目標加速度を、予め設定した目標車間時間の逆数から、自車速度を車間距離で割った値を減算した値に比例する車間距離制御項と、先行車との相対速度を車間距離で割った値と自車速度との積に比例する相対速度制御項との和として設定する追従走行制御方法であって、上記車間距離制御項及び上記相対速度制御項において、上記自車速度を、車速センサ２で検出した実際の自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｈｙｓ}とドライバが知覚する自車速度との相違を表すドライバ毎の固有の１以下のべき指数ｎ_Ｖｓで実際の自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｈｙｓ}をべき乗した知覚自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｅｒｃ}とし、上記相対速度を、微分器５で検出（算出）した実際の相対速度Ｖ_{ｒ＿ｐｈｙｓ}とドライバが知覚する相対速度との相違を表すドライバ毎の固有の１以下のべき指数ｎ_Ｖｒで実際の相対速度Ｖ_{ｒ＿ｐｈｙｓ}をべき乗した知覚相対速度Ｖ_{ｒ＿ｐｅｒｃ}とし、上記車間距離を、レーダ３で検出した実際の車間距離Ｌ_ｐｈｙｓとドライバが知覚する車間距離との相違を表すドライバ毎の固有の１以下のべき指数ｎ_Ｌで実際の車間距離Ｌ_ｐｈｙｓをべき乗した知覚車間距離Ｌ_ｐｅｒｃとして、目標加速度ａ_ｘ（ｔ＋Ｔ）を算出する。

上述した追従走行制御方法によれば、物理量（実際の自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｈｙｓ}、相対速度Ｖ_{ｒ＿ｐｈｙｓ}、車間距離Ｌ_ｐｈｙｓ）を知覚量（知覚自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｅｒｃ}、知覚相対速度Ｖ_{ｒ＿ｐｅｒｃ}、知覚車間距離Ｌ_ｐｅｒｃ）に置き換えるための１以下のべき指数ｎ_Ｖｓ、ｎ_Ｖｒ、ｎ_Ｌ２、ｎ_Ｌによって、上記相対速度制御項のゲインＫ_４を知覚自車速度Ｖ_{ｓ＿ｐｅｒｃ}によらず一定とすることができる。

なお、上述した実施形態では、車間時間設定部４を乗員が操作することにより、予め用意された車間時間の中から希望するものを１つ選択して目標車間時間ＴＨＷ_ｔｇｔの設定を行うこととしたが、本発明が必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、地図情報、現在地情報、簡易的な経路誘導情報等の付加的な運転支援情報を提供するナビゲーション装置からの情報や、車外から送信される気象情報等に基づいて、適切な目標車間時間ＴＨＷ_ｔｇｔを自動的に設定、または既に設定した目標車間時間ＴＨＷ_ｔｇｔを微調整するようにしてもよい。

また、自車が電気自動車である場合にも本発明を適用することができる。この場合、エンジン（エンジンスロットル８）、スロットル制御部７４に代えて、モータ、インバータが備えられ、ＰＣＭは上記インバータに対して周波数指令値、電流・電圧指令値等に関連する制御指令信号を生成、出力する構成となる。

この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の自車速度検出手段は、車速センサ２に対応し、
以下同様に、
車間距離検出手段は、レーダ３に対応し、
相対速度検出手段は、微分器５に対応し、
制御手段は、制御部７に対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。

１…追従走行制御装置
２…車速センサ
３…レーダ
５…微分器
７…制御部
７１…知覚量算出部
７２…目標加速度算出部

Claims

自車が先行車に追従するための目標加速度を、予め設定した目標車間時間の逆数から、自車速度を車間距離で割った値を減算した値に比例する車間距離制御項と、先行車との相対速度を車間距離で割った値と自車速度との積に比例する相対速度制御項との和として設定する追従走行制御方法であって、
上記車間距離制御項及び上記相対速度制御項において、
上記自車速度を、自車速度検出手段で検出した実際の自車速度とドライバが知覚する自車速度との相違を表すドライバ毎の固有の１以下の値で上記実際の自車速度をべき乗した知覚自車速度とし、
上記相対速度を、相対速度検出手段で検出した実際の相対速度とドライバが知覚する相対速度との相違を表すドライバ毎の固有の１以下の値で上記実際の相対速度をべき乗した知覚相対速度とし、
上記車間距離を、車間距離検出手段で検出した実際の車間距離とドライバが知覚する車間距離との相違を表すドライバ毎の固有の１以下の値で上記実際の車間距離をべき乗した知覚車間距離として、上記目標加速度を算出する
追従走行制御方法。
自車速度を検出する自車速度検出手段と、
車間距離を検出する車間距離検出手段と、
先行車との相対速度を検出する相対速度検出手段とを備えると共に、
上記自車速度検出手段で検出した実際の自車速度とドライバが知覚する自車速度との相違を表すドライバ毎の固有の１以下の値で上記実際の自車速度をべき乗することにより知覚自車速度を算出し、
上記相対速度検出手段で検出した実際の相対速度とドライバが知覚する相対速度との相違を表すドライバ毎の固有の１以下の値で上記実際の相対速度をべき乗することにより知覚相対速度を算出し、
上記車間距離検出手段で検出した実際の車間距離とドライバが知覚する車間距離との相違を表すドライバ毎の固有の１以下の値で上記実際の車間距離をべき乗することにより知覚車間距離を算出する知覚量算出部と、
自車が先行車に追従するための目標加速度を、予め設定した目標車間時間の逆数から、上記知覚自車速度を上記知覚車間距離で割った値を減算した値に比例する車間距離制御項と、上記知覚相対速度を上記知覚車間距離で割った値と上記知覚自車速度との積に比例する相対速度制御項との和として算出する目標加速度算出部とを有する制御手段を備えた
追従走行制御装置。