JP6702104B2 - Inter-vehicle distance control method and inter-vehicle distance control device - Google Patents
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Description
本開示は、先行車と自車との車間距離を制御する車間距離制御方法と車間距離制御装置に関する。 The present disclosure relates to an inter-vehicle distance control method and an inter-vehicle distance control device that control an inter-vehicle distance between a preceding vehicle and an own vehicle.
従来、先行車への追従用目標加速度を下記の処理により選択する車両用走行制御装置が知られている。定常走行状態目標加速度演算部は、先行車両との車間距離Ｌおよび制御ゲインＫ１，Ｋ２等を用いて定常状態目標加速度ａｔ１を算出する。減速タイミング判断用目標加速度演算部は、等加速度で減速した場合の仮減速タイミング判断用目標加速度ａｔ２＿ｔｍｐを算出する。この値が所定のしきい値未満である場合には、この値を減速タイミング判断用目標加速度ａｔ２として採用し、この値が所定のしきい値以上である場合には、予め記憶された減速タイミング判断用目標加速度最大値ａｔ２＿ＭＡＸを採用する。選択部２３は、定常状態目標加速度ａｔ１と減速タイミング判断用目標加速度ａｔ２の小さい方を追従用目標加速度として選択する（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, there is known a vehicle travel control device that selects a target acceleration for following a preceding vehicle by the following processing. The steady-state target acceleration calculation unit calculates the steady-state target acceleration at1 using the inter-vehicle distance L from the preceding vehicle, the control gains K1, K2, and the like. The deceleration timing determination target acceleration calculation unit calculates a temporary deceleration timing determination target acceleration at2_tmp when the vehicle is decelerated at a constant acceleration. If this value is less than the predetermined threshold value, this value is adopted as the target acceleration for deceleration timing determination at2, and if this value is greater than or equal to the predetermined threshold value, the previously stored deceleration timing The determination target acceleration maximum value at2_MAX is adopted. The selection unit 23 selects the smaller one of the steady-state target acceleration at1 and the deceleration timing determination target acceleration at2 as the follow-up target acceleration (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来装置にあっては、先行車がそのときの車速を維持して等速運動すると仮定している。このため、先行車が加速から減速に転じるとき、先行車が減速を開始してから所定時間が経過するまでの間は自車が加速を続けてしまい、急な車間距離の縮小によりドライバーに対し恐怖感を与えることがある、という問題があった。 However, in the conventional device, it is assumed that the preceding vehicle keeps the vehicle speed at that time and moves at a constant speed. Therefore, when the preceding vehicle changes from acceleration to deceleration, the own vehicle continues to accelerate until the predetermined time elapses after the preceding vehicle starts decelerating, and the driver suddenly reduces the inter-vehicle distance. There was a problem that it could give a sense of fear.
本開示は、上記問題に着目してなされたもので、先行車が加速から減速に転じるとき、ドライバーに与える恐怖感を低減することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above problems, and an object thereof is to reduce the fear of a driver when a preceding vehicle changes from acceleration to deceleration.
上記目的を達成するため、本開示は、車間距離制御方法において、先行車が減速運動をすると仮定した上で、自車が先行車に衝突するまでに要する衝突時間が閾値以下となる自車の加速度制限値を計算する。
自車の加速度を、加速度制限値により制限する。
加速度制限値を計算するとき、計算開始時点から先行車が一定減速度で減速して停車すると仮定し、かつ、自車が様々な加減速度により走行すると仮定し、自車の様々な加速度目標値に対して先行車へ衝突するまでの時間の点を繋いだ時間関数を求める。
時間関数と衝突時間の閾値との交点を、自車加速度として許容する加速度制限値とする。
In order to achieve the above object, the present disclosure, in the inter-vehicle distance control method, on the assumption that the preceding vehicle makes a decelerating motion, the collision time required for the own vehicle to collide with the preceding vehicle is equal to or less than a threshold value of the own vehicle. Calculate the acceleration limit value.
The acceleration of the vehicle is limited by the acceleration limit value.
When calculating the acceleration limit value, it is assumed that the preceding vehicle decelerates at a constant deceleration and stops from the start of the calculation, and that the own vehicle travels at various acceleration/deceleration, and various acceleration target values of the own vehicle are calculated. Then, the time function connecting the points of time until the collision with the preceding vehicle is obtained.
The intersection of the time function and the threshold value of the collision time is set as the acceleration limit value that is allowed as the own vehicle acceleration.
このように、先行車が減速運動をすると仮定して自車の加速度を制限することで、先行車が加速から減速に転じるとき、ドライバーに与える恐怖感を低減することができる。加えて、加速度制限値を計算するとき、計算開始時点から先行車が一定減速度で減速して停車すると仮定したため、先行車が発進から減速して停止するとき、自車加速度が先行車の減速に追従するように緩やか勾配にて低下することで、ドライバーに与える違和感を低減することができる。さらに、加速度制限値を計算するとき、自車が様々な加減速度により走行すると仮定して時間関数を求めたため、より少ない計算量で衝突時間が閾値以下となる最大の加速度である加速度制限値を計算することができる。 As described above, by limiting the acceleration of the own vehicle on the assumption that the preceding vehicle makes a decelerating motion, it is possible to reduce the fear of the driver when the preceding vehicle changes from acceleration to deceleration. In addition, when the acceleration limit value is calculated, it is assumed that the preceding vehicle decelerates at a constant deceleration from the start of the calculation and then stops. It is possible to reduce the uncomfortable feeling given to the driver by gradually lowering so as to follow the. Furthermore, when calculating the acceleration limit value, the time function was calculated assuming that the vehicle is traveling at various accelerations and decelerations. Can be calculated.
以下、本開示による車間距離制御方法と車間距離制御装置を実現する最良の実施形態を、図面に示す実施例１及び実施例２に基づいて説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the best mode for realizing a vehicle-to-vehicle distance control method and a vehicle-to-vehicle distance control device according to the present disclosure will be described based on Examples 1 and 2 shown in the drawings.
まず、構成を説明する。
実施例１における車間距離制御方法と車間距離制御装置は、基本制御として、自車と先行車との車間距離が目標車頭時間になるように自車の自動的な加減速制御を実行する車間距離制御車両に適用したものである。以下、実施例１の構成を、「全体システム構成」、「目標加速度制御処理構成」に分けて説明する。
First, the configuration will be described.
The vehicle-to-vehicle distance control method and the vehicle-to-vehicle distance control apparatus according to the first embodiment perform, as basic control, vehicle-to-vehicle distance that automatically performs acceleration/deceleration control of the vehicle such that the vehicle-to-vehicle distance between the vehicle and the preceding vehicle becomes the target headway time. It is applied to a control vehicle. Hereinafter, the configuration of the first embodiment will be described by being divided into an "overall system configuration" and a "target acceleration control processing configuration".
［全体システム構成］
図１は、実施例１の車間距離制御方法と車間距離制御装置が適用された車間距離制御システムを示す。以下、図１に基づいて全体システム構成を説明する。
[Overall system configuration]
FIG. 1 shows an inter-vehicle distance control system to which the inter-vehicle distance control method and the inter-vehicle distance control device of the first embodiment are applied. The overall system configuration will be described below with reference to FIG.
実施例１の車間距離制御システムは、図１に示すように、必要な入力情報をもたらすセンサ１と、入力情報に基づいて自車の加減速制御指令を演算するコントローラ２と、コントローラ２からの制御指令により駆動するアクチュエータ３と、を備えている。 As shown in FIG. 1, the inter-vehicle distance control system according to the first embodiment includes a sensor 1 that provides necessary input information, a controller 2 that calculates an acceleration/deceleration control command for the host vehicle based on the input information, and a controller 2 from the controller 2. The actuator 3 driven by a control command.
センサ１には、例えば、レーダユニットと車輪速センサを備えている。そして、センサ１からは、先行車と自車との車間距離Ｄと、先行車と自車との相対速度ＶRと、自車車速Ｖoと、をセンサデータとして出力する。なお、車間距離Ｄと相対速度ＶRについては、センサ遅れ補正処理を施すようにする。 The sensor 1 includes, for example, a radar unit and a wheel speed sensor. Then, the sensor 1 outputs the inter-vehicle distance D between the preceding vehicle and the own vehicle, the relative speed VR between the preceding vehicle and the own vehicle, and the own vehicle speed Vo as sensor data. It should be noted that the inter-vehicle distance D and the relative speed VR are subjected to sensor delay correction processing.
コントローラ２は、図１に示すように、定常状態目標加速度計算部２１と、加速度制限値計算部２２と、加速度選択部２３と、ダイナミックリミッタ２４と、を備えている。 As shown in FIG. 1, the controller 2 includes a steady state target acceleration calculation unit 21, an acceleration limit value calculation unit 22, an acceleration selection unit 23, and a dynamic limiter 24.
定常状態目標加速度計算部２１は、ＴＨＷコントローラ２１ａと、速度サーボ部２１ｂと、を有し、自車と先行車との車頭時間Ｔhw（Time Head Way）を一定にする制御により定常状態目標加速度Ａ* ACCを計算する。 The steady-state target acceleration calculation unit 21 includes a THW controller 21a and a speed servo unit 21b, and controls the steady-state target acceleration A by keeping the head time Thw (Time Head Way) between the own vehicle and the preceding vehicle constant. * Calculate ACC .
ＴＨＷコントローラ２１ａは、目標車頭時間Ｔhw*を一定値で与えたとき、自車の車速目標値Ｖo*を出力する。速度サーボ部２１ｂは、ＴＨＷコントローラ２１ａからの車速目標値Ｖo*と自車車速Ｖoを入力し、自車車速Ｖoを車速目標値Ｖo*にする定常状態目標加速度Ａ* ACCを計算する。 When the target headway time Thw * is given as a constant value, the THW controller 21a outputs the vehicle speed target value Vo * of the host vehicle. The speed servo unit 21b inputs the vehicle speed target value Vo * and the host vehicle speed Vo from the THW controller 21a, and calculates a steady state target acceleration A * ACC that sets the host vehicle speed Vo to the vehicle speed target value Vo * .
ここで、「車頭時間Ｔhw」とは、下記の(1)式にて定義される時間をいう。
Ｔhw＝（Ｄ−Ｄmin）/Ｖo …(1)
但し、Ｄ：車間距離、Ｄmin：最低車間距離、Ｖo：自車車速である。
即ち、車頭時間Ｔhwとは、先行車がある地点を通過したとき、先行車の通過地点から最低車間距離を差し引いた位置まで自車が到達するのに要する時間である。そして、目標車頭時間Ｔhw*は、定常状態目標加速度Ａ* ACCを計算するとき予め設定した一定値により与えられる。
Here, the “vehicle head time Thw” means a time defined by the following equation (1).
Thw=(D-Dmin)/Vo (1)
However, D: inter-vehicle distance, Dmin: minimum inter-vehicle distance, Vo: own vehicle speed.
That is, the headway time Thw is the time required for the own vehicle to reach the position obtained by subtracting the minimum inter-vehicle distance from the passing point of the preceding vehicle when the preceding vehicle passes a certain point. The target headway time Thw * is given by a constant value set in advance when calculating the steady state target acceleration A * ACC .
加速度制限値計算部２２は、加速度目標仮値生成部２２ａと、自車位置推定部２２ｂと、先行車運動予測部２２ｃと、自車運動予測部２２ｄと、衝突判定部２２ｅと、加速度制限値選択部２２ｆと、を有する。そして、先行車が減速運動をすると仮定した上で、自車が先行車に衝突するまでに要する衝突時間が閾値以下となる自車の加速度制限値Ａ* TCCを計算する。 The acceleration limit value calculation unit 22 includes an acceleration target temporary value generation unit 22a, a vehicle position estimation unit 22b, a preceding vehicle motion prediction unit 22c, a vehicle motion prediction unit 22d, a collision determination unit 22e, and an acceleration limit value. And a selection unit 22f. Then, on the assumption that the preceding vehicle makes a decelerating motion, the acceleration limit value A * TCC of the own vehicle in which the collision time required for the own vehicle to collide with the preceding vehicle is equal to or less than a threshold value is calculated.
加速度目標仮値生成部２２ａは、加速度目標値Ａ_refの仮値である加速度目標仮値Ａ_ref[i]を複数個生成する。なお、“i”はインデックスである。自車位置推定部２２ｂは、自車車速Ｖoの積分処理により自車位置Ｘoを推定する。先行車運動予測部２２ｃは、必要情報を入力し、先行車が一定減速から停車すると仮定し、例えば、４次のルンゲ＝クッタ法を用いて先行車位置ｘ1[t]をシミュレーションにより予測する。自車運動予測部２２ｄは、必要情報を入力し、自車が様々な加減速度により走行すると仮定し、例えば、４次のルンゲ＝クッタ法を用いて自車位置ｘ0[t][i]をシミュレーションにより予測する。衝突判定部２２ｅは、各インデックｉについて、先行車までの衝突時間の閾値と対比することにより、自車と先行車が衝突するか否かを判定し、衝突判定結果ｃ[i]を出力する。加速度制限値選択部２２ｆは、衝突しないと判定されたインデックｉのうち、最大の加速度によるインデックスに対応する加速度目標仮値Ａ_ref[i]を、加速度制限値Ａ* TCCとして選択する。 The acceleration target provisional value generation unit 22a generates a plurality of acceleration target provisional values A_ref[i] which are provisional values of the acceleration target value A_ref. Note that “i” is an index. The host vehicle position estimation unit 22b estimates the host vehicle position Xo by integrating the host vehicle speed Vo. The preceding vehicle motion prediction unit 22c inputs necessary information, and assumes that the preceding vehicle stops from a constant deceleration, and predicts the preceding vehicle position x 1 [t] by simulation using, for example, the fourth-order Runge-Kutta method. . The own vehicle motion prediction unit 22d inputs necessary information and assumes that the own vehicle travels at various accelerations and decelerations. For example, the own vehicle position x 0 [t][i] is calculated using the fourth-order Runge-Kutta method. Is predicted by simulation. The collision determination unit 22e determines whether or not the own vehicle and the preceding vehicle collide with each other for each index i by comparing with the threshold value of the collision time to the preceding vehicle, and outputs the collision determination result c[i]. . The acceleration limit value selection unit 22f selects, as the acceleration limit value A * TCC , the acceleration target provisional value A_ref[i] corresponding to the index based on the maximum acceleration in the index i that is determined not to collide.
加速度選択部２３は、自車の加速度を制限するとき、自車の目標加速度として、定常状態目標加速度計算部２１からの定常状態目標加速度Ａ* ACCと、加速度制限値計算部２２からの加速度制限値Ａ* TCCとのうち、セレクトローにより小さい値を選択する。 When limiting the acceleration of the own vehicle, the acceleration selection unit 23 sets the steady state target acceleration A * ACC from the steady state target acceleration calculation unit 21 and the acceleration limit from the acceleration limit value calculation unit 22 as the target acceleration of the own vehicle. Of the values A * TCC , select a smaller value for select low.
ダイナミックリミッタ２４は、加速度選択部２３で選択された目標加速度の時間変化幅が所定以上とならないように、選択された目標加速度を上下限値により制限し、最終的な目標加速度Ａ*を出力する。 The dynamic limiter 24 limits the selected target acceleration by the upper and lower limit values and outputs the final target acceleration A * so that the time change width of the target acceleration selected by the acceleration selection unit 23 does not exceed a predetermined value. ..
アクチュエータ３は、例えば、エンジンアクチュエータ、トランスミッションアクチュエータ、ブレーキアクチュエータ等を備えている。そして、ダイナミックリミッタ２４からの最終的な目標加速度Ａ*を得るように、各アクチュエータを駆動制御する。 The actuator 3 includes, for example, an engine actuator, a transmission actuator, a brake actuator and the like. Then, each actuator is drive-controlled so as to obtain the final target acceleration A * from the dynamic limiter 24.
［目標加速度制御処理構成］
図２は、実施例１のコントローラ２にて実行される目標加速度制御処理流れを示す。以下、目標加速度制御処理構成をあらわす図２の各ステップについて説明する。
[Target acceleration control processing configuration]
FIG. 2 shows a target acceleration control processing flow executed by the controller 2 of the first embodiment. Hereinafter, each step of FIG. 2 showing the target acceleration control processing configuration will be described.
ステップＳ１では、スタートに続き、定常状態目標加速度計算部２１において、定常状態目標加速度Ａ* ACCを計算し、ステップＳ２へ進む。 In step S1, following the start, the steady state target acceleration calculation unit 21 calculates the steady state target acceleration A * ACC, and the process proceeds to step S2.
ステップＳ２では、ステップＳ１での定常状態目標加速度Ａ* ACCの計算に続き、加速度選択部２３において、先行車の加速度を加味した上で、先行車までの衝突時が閾値以下となる最大の加速度制限値Ａ* TCCを計算し、ステップＳ３へ進む。 In step S2, following the calculation of the steady-state target acceleration A * ACC in step S1, the acceleration selecting unit 23 takes into account the acceleration of the preceding vehicle, and the maximum acceleration at which the collision with the preceding vehicle is equal to or less than the threshold value. The limit value A * TCC is calculated, and the process proceeds to step S3.
ステップＳ３では、ステップＳ２での加速度制限値Ａ* TCCの計算に続き、定常状態目標加速度Ａ* ACCが、加速度制限値Ａ* TCC以下であるか否かを判断する。YES（Ａ* ACC≦Ａ* TCC）の場合はステップＳ４へ進み、NO（Ａ* ACC＞Ａ* TCC）の場合はステップＳ５へ進む。 In step S3, following the calculation of the acceleration limit value A * TCC in step S2, it is determined whether or not the steady state target acceleration A * ACC is equal to or less than the acceleration limit value A * TCC . If YES (A * ACC≤A * TCC ), the process proceeds to step S4, and if NO (A * ACC >A * TCC ), the process proceeds to step S5.
ステップＳ４では、ステップＳ３でのＡ* ACC≦Ａ* TCCであるとの判断に続き、定常状態目標加速度Ａ* ACCを選択し、ステップＳ６へ進む。 In step S4, following the determination in step S3 that A * ACC ≦A * TCC , the steady-state target acceleration A * ACC is selected, and the flow advances to step S6.
ステップＳ５では、ステップＳ３でのＡ* ACC＞Ａ* TCCであるとの判断に続き、加速度制限値Ａ* TCCを選択し、ステップＳ６へ進む。 In step S5, following the determination that A * ACC >A * TCC in step S3, the acceleration limit value A * TCC is selected, and the flow advances to step S6.
ステップＳ６では、ステップＳ４又はステップＳ５に続き、Ａ* ACC≦Ａ* TCCであるときは定常状態目標加速度Ａ* ACCを、Ａ* ACC＞Ａ* TCCであるときは加速度制限値Ａ* TCCを、最終的な目標加速度Ａ*として決定し、リターンへ進む。 In step S6, following step S4 or step S5, the steady state target acceleration A * ACC is set when A * ACC ≦A * TCC , and the acceleration limit value A * TCC is set when A * ACC >A * TCC. , Final target acceleration A * is determined, and the process proceeds to return.
次に、作用を説明する。
実施例１の作用を、「目標加速度制御処理作用」、「加速度制限値の計算作用」、「先行車が発進/停車を繰り返すときの車間距離制御作用」、「車間距離制御の特徴作用」に分けて説明する。
Next, the operation will be described.
The operation of the first embodiment is referred to as “target acceleration control processing operation”, “acceleration limit value calculation operation”, “inter-vehicle distance control operation when preceding vehicle repeatedly starts/stops”, and “inter-vehicle distance control characteristic operation”. I will explain separately.
［目標加速度制御処理作用］
以下、図２に示すフローチャートに基づいて目標加速度制御処理の流れを説明する。
先ず、自車と先行車が車間距離を保って定常走行を継続しているような定常走行状態であって、Ａ* ACC≦Ａ* TCCであるときは、図２フローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ６へと進む流れが繰り返される。ステップＳ６では、定常状態目標加速度Ａ* ACCが、最終的な目標加速度Ａ*として決定される。
[Target acceleration control processing action]
Hereinafter, the flow of the target acceleration control processing will be described based on the flowchart shown in FIG.
First, when the vehicle is in a steady traveling state in which the distance between the vehicle and the preceding vehicle is kept constant and the vehicle is continuously traveling, and A * ACC ≦A * TCC , step S1→step in the flowchart of FIG. The flow of proceeding from S2→step S3→step S4→step S6 is repeated. In step S6, the steady state target acceleration A * ACC is determined as the final target acceleration A * .
一方、先行車が加速から減速へ移行したり、加速と減速を繰り返したりする走行状態であって、Ａ* ACC＞Ａ* TCCであるときは、図２フローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ５→ステップＳ６へと進む流れが繰り返される。ステップＳ６では、加速度制限値Ａ* TCCが、最終的な目標加速度Ａ*として決定される。 On the other hand, when the preceding vehicle is in a traveling state in which it shifts from acceleration to deceleration or repeats acceleration and deceleration, and A * ACC >A * TCC , in the flowchart of FIG. 2, step S1→step S2→step The flow of proceeding from S3→step S5→step S6 is repeated. In step S6, the acceleration limit value A * TCC is determined as the final target acceleration A * .
このように、定常状態での走行シーンのときは、定常状態目標加速度Ａ* ACCが選択されることで、車頭時間が一定となる車間距離制御が実行されることになる。一方、先行車が加速から減速へ転じる走行シーンのときは、先行車の減速を加味して計算される加速度制限値Ａ* TCCが選択されることで、自車の加速が早期に制限され、先行車との車間距離を確保する車間距離制御が実行されることになる。 As described above, in the traveling scene in the steady state, by selecting the steady state target acceleration A * ACC , the inter-vehicle distance control in which the headway time is constant is executed. On the other hand, in a driving scene in which the preceding vehicle changes from acceleration to deceleration, the acceleration limit value A * TCC calculated in consideration of the deceleration of the preceding vehicle is selected, so that the acceleration of the own vehicle is limited early. The inter-vehicle distance control that secures the inter-vehicle distance to the preceding vehicle is executed.
［加速度制限値の計算作用］
以下、図３及び図４に基づいて、加速度制限値Ａ* TCCがどのように計算されるかの計算作用を説明する。
[Calculation of acceleration limit value]
The calculation operation of how the acceleration limit value A * TCC is calculated will be described below with reference to FIGS. 3 and 4.
先ず、加速度制限値Ａ* TCCを計算するとき、実施例１では、先行車が一定減速度で減速して停車すると仮定している。つまり、図３の先行車の位置特性Ｂに示すように、計算時刻t1（現在）から時刻t5までは減速により先行車の位置が自車に近づくように緩やかに変化し、時刻t5以降は先行車の位置が停車により一定位置になる特性としている。 First, when calculating the acceleration limit value A * TCC , in the first embodiment, it is assumed that the preceding vehicle decelerates at a constant deceleration and stops. That is, as shown in the position characteristic B of the preceding vehicle in FIG. 3, the position of the preceding vehicle gradually changes to approach the own vehicle due to deceleration from the calculation time t1 (current) to the time t5, and after the time t5, the preceding vehicle moves ahead. The characteristic is that the position of the car becomes constant after the car stops.
即ち、先行技術では、先行車が車速を維持したままで等速であると仮定している。この場合、図３の先行車の位置特性Ｃに示すように、計算時刻t1（現在）から現在の先行車の車速を維持したままで自車から離れてゆく特性となる。つまり、先行車の位置特性Ｃと先行車の位置特性Ｂとは明らかに相違する。 That is, in the prior art, it is assumed that the preceding vehicle is a constant speed while maintaining the vehicle speed. In this case, as shown by the position characteristic C of the preceding vehicle in FIG. 3, the characteristic is that the vehicle moves away from the own vehicle while maintaining the current vehicle speed of the preceding vehicle from the calculation time t1 (current). That is, the position characteristic C of the preceding vehicle and the position characteristic B of the preceding vehicle are obviously different.
そして、加速度制限値Ａ* TCCを計算するとき、実施例１では、自車が様々な加減速度により走行すると仮定し、加速度目標値Ａ_refに対する衝突までの時間関数ｆ（Ａ_ref）を求めている。つまり、図３に示すように、自車が加速し続けた場合には、自車位置特性Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３に示すように、時刻t1〜t2と時刻t1〜t3と時刻t1〜t4が衝突までの時間になる。また、自車が一定速度の場合には、自車位置特性Ｄ４に示すように、時刻t1〜t5が衝突までの時間になる。さらに、自車が減速した場合には、自車位置特性Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７に示すように、時刻t1〜t6〜時刻t1〜∞が衝突までの時間になる。よって、加速度目標値Ａ_refに対する衝突までの時間の２次元座標面に、自車が様々な加減速度により走行すると仮定することで得られた複数の点を繋ぐと、図４に示すように、衝突までの時間関数ｆ（Ａ_ref）が、非線形特性により描かれることになる。 Then, when calculating the acceleration limit value A * TCC , in the first embodiment, it is assumed that the host vehicle travels at various acceleration/deceleration, and the time function f(A_ref) until the collision with respect to the acceleration target value A_ref is obtained. That is, as shown in FIG. 3, when the host vehicle continues to accelerate, as shown in the host vehicle position characteristics D1, D2, and D3, a collision occurs between times t1 and t2, times t1 and t3, and times t1 and t4. Until time comes. Further, when the own vehicle has a constant speed, the times t1 to t5 become the time until the collision as shown by the own vehicle position characteristic D4. Further, when the own vehicle decelerates, as shown in the own vehicle position characteristics D5, D6, D7, time t1 to t6 to time t1 to ∞ is the time until the collision. Therefore, if a plurality of points obtained by assuming that the vehicle travels at various accelerations and decelerations are connected to the two-dimensional coordinate plane of the time until the collision with respect to the acceleration target value A_ref, as shown in FIG. The time function f(A_ref) up to is drawn by the non-linear characteristic.
従って、縦軸である衝突までの時間軸上に、図４に示すように、衝突時間の閾値Ｅの直線を描くと、非線形特性による衝突までの時間関数ｆ（Ａ_ref）と衝突時間の閾値Ｅとが交わる。この交点Ｆは、交点Ｆより上の領域がＯＫ範囲で、下の領域がＮＧ範囲というように、自車加速度として許容される最大加速度になる。このため、交点Ｆに対応する加速度目標値Ａ_refを、加速度制限値Ａ* TCCとして計算するようにしている。 Therefore, when a straight line of the collision time threshold E is drawn on the time axis up to the collision, which is the vertical axis, as shown in FIG. 4, the time function f(A_ref) until the collision due to the nonlinear characteristic and the collision time threshold E Intersect with. The intersection F is the maximum acceleration allowed as the vehicle acceleration, such that the area above the intersection F is the OK range and the area below the intersection F is the NG range. Therefore, the acceleration target value A_ref corresponding to the intersection F is calculated as the acceleration limit value A * TCC .
なお、先行車までの衝突時間の閾値Ｅは、自車車速Ｖoが高車速であるほど長い時間による値に設定している。このため、自車車速Ｖoが高いほど、加速度制限値Ａ* TCCの値が自車の加速制限を強める小さな値になり、自車車速Ｖoが低いほど、加速度制限値Ａ* TCCの値が自車の加速制限を弱める大きな値になる。 In addition, the threshold value E of the collision time to the preceding vehicle is set to a value for a longer time as the vehicle speed Vo becomes higher. Therefore, as the vehicle speed Vo is higher, becomes the small value the value of the acceleration limit A * TCC is strengthened acceleration limit of the vehicle, as the vehicle speed Vo is low, the value of the acceleration limit A * TCC is self It becomes a large value that weakens the acceleration limit of the car.
［先行車が発進/停車を繰り返すときの車間距離制御作用］
以下、図５及び図６に基づいて先行車が発進/停車を繰り返すときの車間距離制御作用を説明する。
先ず、先行車が車速を維持したままの等速運動により走行すると仮定し、自車が先行車に衝突するまでに要する衝突時間が閾値以下となる自車の加速度制限値を計算し、自車の加速度を加速度制限値により制限するものを比較例とする。
[Vehicle distance control function when the preceding vehicle starts/stops repeatedly]
Hereinafter, the inter-vehicle distance control operation when the preceding vehicle repeatedly starts and stops will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
First, assuming that the preceding vehicle travels by constant velocity motion while maintaining the vehicle speed, the acceleration limit value of the own vehicle is calculated such that the collision time required for the own vehicle to collide with the preceding vehicle is equal to or less than a threshold value. A comparative example is one in which the acceleration of is limited by the acceleration limit value.
この比較例において、図５に示すように、先行車が時刻t0で発進してから直ぐの時刻t1にて減速を開始し、時刻t3にて停車するとする。このとき、先行車の減速開始時刻t1から所定時間Δt1を経過した時刻t2になるまでの間は自車が加速度を続けてしまう。このため、時刻t1から時刻t2までの間では、先行車の減速と自車の加速による相乗作用で車間距離が一気に縮まり、先行車へ衝突するまでの時間的余裕が無くなることで、ドライバーに対し恐怖感を与えることになる。さらに、比較例では、時刻t2になると、縮まった車間距離を拡大しようと一気に低い加速度制限値に切り替えられることで、図５の矢印Ｇによる自車加速度の枠内特性に示すように、自車加速度がステップ的に低下する。この自車加速度の急変によって、ドライバーに対して違和感（減速ショック）を与える。 In this comparative example, as shown in FIG. 5, the preceding vehicle starts decelerating at time t1 immediately after starting at time t0, and stops at time t3. At this time, the own vehicle continues to accelerate from the deceleration start time t1 of the preceding vehicle until the time t2 when a predetermined time Δt1 has elapsed. For this reason, from time t1 to time t2, the inter-vehicle distance is reduced at once due to the synergistic effect of deceleration of the preceding vehicle and acceleration of the own vehicle, and there is no time margin until it collides with the preceding vehicle. It will give you a sense of fear. Further, in the comparative example, at time t2, the acceleration limit value is suddenly switched to a small value in order to increase the shortened inter-vehicle distance, and as a result, the own vehicle acceleration is indicated by the arrow G in FIG. Acceleration decreases stepwise. This sudden change in the vehicle acceleration gives the driver a feeling of strangeness (deceleration shock).
なお、先行車が時刻t4で再発進してから直ぐの時刻t5にて減速を開始し、時刻t7にて再停車するときも、同様に、先行車の減速開始時刻t5から所定時間Δt1が経過した時刻t6になるまでの間は自車が加速度を続けてしまう。 Even when the preceding vehicle restarts at time t4 and starts decelerating immediately at time t5 and then restarts at time t7, similarly, the predetermined time Δt1 elapses from the deceleration starting time t5 of the preceding vehicle. The vehicle continues to accelerate until time t6.
これに対し、実施例１の場合、先行車が減速運動すると仮定し、自車が先行車に衝突するまでに要する衝突時間が閾値Ｅ以下となる自車の加速度制限値Ａ* TCCを計算し、自車の加速度を加速度制限値Ａ* TCCにより制限している。 On the other hand, in the case of the first embodiment, it is assumed that the preceding vehicle decelerates, and the acceleration limit value A * TCC of the own vehicle is calculated so that the collision time required for the own vehicle to collide with the preceding vehicle becomes the threshold value E or less. , The acceleration of the vehicle is limited by the acceleration limit value A * TCC .
よって、実施例１において、図６に示すように、先行車が時刻t0で発進してから直ぐの時刻t1にて減速を開始し、時刻t3にて停車するとする。このとき、先行車の減速開始時刻t1から時刻t2’になるまでの僅かな時間Δt2（＜Δt1）を経過すると、自車が減速を開始する。このため、時刻t2’からの自車の減速により車間距離が保たれ、先行車へ衝突するまでの時間的余裕が確保されることで、ドライバーに対する恐怖感が低減される。さらに、実施例１では、時刻t2’になって自車の減速が開始されると、先行車が一定減速から停止すると仮定して加速度制限値Ａ* TCCが与えられる。よって、図６の矢印Ｈによる自車加速度の枠内特性に示すように、自車加速度が緩やかな勾配にて低下する。この自車加速度の緩やかな変化によって、ドライバーに対する違和感が低減される。 Therefore, in the first embodiment, as shown in FIG. 6, it is assumed that the preceding vehicle starts decelerating at time t1 immediately after starting at time t0 and stops at time t3. At this time, when a short time Δt2 (<Δt1) from the deceleration start time t1 of the preceding vehicle to the time t2′ has elapsed, the host vehicle starts deceleration. Therefore, the vehicle-to-vehicle distance is maintained by the deceleration of the own vehicle from the time t2′, and the time margin until the vehicle collides with the preceding vehicle is secured, thereby reducing the fear of the driver. Further, in the first embodiment, when the deceleration of the own vehicle is started at time t2′, the acceleration limit value A * TCC is given on the assumption that the preceding vehicle stops from the constant deceleration. Therefore, as indicated by the in-frame characteristics of the vehicle acceleration indicated by the arrow H in FIG. 6, the vehicle acceleration decreases with a gentle gradient. This gradual change in the vehicle acceleration reduces the driver's discomfort.
なお、先行車が時刻t4で再発進してから直ぐの時刻t5にて減速を開始し、時刻t7にて再停車するときも、同様に、先行車の減速開始時刻t5から時刻t6’になるまでの僅かな時間Δt2を経過すると自車が減速を開始する。 Note that when the preceding vehicle restarts at time t4 and starts decelerating immediately at time t5 and then stops again at time t7, similarly, the deceleration start time t5 of the preceding vehicle changes from time t6' to time t6'. The vehicle starts decelerating after a short time Δt2.
［車間距離制御の特徴作用］
実施例１では、車間距離制御方法において、先行車が減速運動をすると仮定した上で、自車が先行車に衝突するまでに要する衝突時間が閾値Ｅ以下となる自車の加速度制限値Ａ* TCCを計算する。自車の加速度を、加速度制限値Ａ* TCCにより制限する。
即ち、先行車が減速運動をすると仮定したことで、先行車が加速から減速に転じるとき、先行車が等速運動をすると仮定する場合に比べ、自車が減速を開始するタイミングが早期になる。このため、先行車が減速すると早期に自車が減速を開始することで、先行車との車間距離が保たれ、先行車へ衝突するまでの時間的余裕が確保される。従って、先行車が加速から減速に転じるとき、ドライバーに与える恐怖感を低減することができる。
[Characteristics of inter-vehicle distance control]
In the first embodiment, in the inter-vehicle distance control method, it is assumed that the preceding vehicle makes a decelerating motion, and the collision time required for the own vehicle to collide with the preceding vehicle becomes the threshold value E or less and the acceleration limit value A * of the own vehicle . Calculate TCC . The acceleration of the vehicle is limited by the acceleration limit value A * TCC .
That is, by assuming that the preceding vehicle makes a decelerating motion, when the preceding vehicle changes from acceleration to deceleration, the timing at which the own vehicle starts decelerating becomes earlier than when the preceding vehicle assumes a uniform velocity motion. .. Therefore, when the preceding vehicle decelerates, the own vehicle starts decelerating at an early stage, so that the inter-vehicle distance from the preceding vehicle is maintained and the time margin until the collision with the preceding vehicle is secured. Therefore, when the preceding vehicle changes from acceleration to deceleration, it is possible to reduce the fear of the driver.
実施例１では、加速度制限値Ａ* TCCを計算するとき、計算開始時点から先行車が一定減速度で減速して停車すると仮定し、自車が先行車に衝突するまでに要する衝突時間を計算する。
即ち、先行車が発進から減速して停止するときは、先行車の挙動が精度良く予測されることになり、精度の良い先行車の減速運動予測に基づいた加速度制限値Ａ* TCCが計算され、自車の加速度が、計算された加速度制限値Ａ* TCCにより制限される。従って、先行車が発進から減速して停止するとき、自車加速度が先行車の減速に追従するように緩やか勾配にて低下することで、ドライバーに与える違和感を低減することができる。
In the first embodiment, when calculating the acceleration limit value A * TCC , it is assumed that the preceding vehicle decelerates at a constant deceleration and stops from the calculation start time, and the collision time required for the own vehicle to collide with the preceding vehicle is calculated. To do.
That is, when the preceding vehicle decelerates from the start and stops, the behavior of the preceding vehicle is accurately predicted, and the acceleration limit value A * TCC is calculated based on the accurate deceleration prediction of the preceding vehicle. , The acceleration of the host vehicle is limited by the calculated acceleration limit value A * TCC . Therefore, when the preceding vehicle decelerates from the start and stops, the own vehicle acceleration is reduced with a gentle gradient so as to follow the deceleration of the preceding vehicle, so that the driver's discomfort can be reduced.
実施例１では、加速度制限値Ａ* TCCを計算するとき、自車が様々な加減速度により走行すると仮定する。加速度目標値Ａ_refに対する衝突までの時間関数ｆ（Ａ_ref）を求め、時間関数ｆ（Ａ_ref）と衝突時間の閾値Ｅとの交点Ｆを、自車加速度として許容する加速度制限値Ａ* TCCとする。
即ち、加速度制限値Ａ* TCCを計算するとき、自車が様々な加減速度により走行すると仮定し、加速度目標値Ａ_refに対する衝突までの時間関数ｆ（Ａ_ref）を求めることで、簡単に閾値Ｅとの交点Ｆにより加速度制限値Ａ* TCCが計算される。従って、より少ない計算量で衝突時間が閾値Ｅ以下となる最大の加速度である加速度制限値Ａ* TCCを計算することができる。
In the first embodiment, when calculating the acceleration limit value A * TCC , it is assumed that the host vehicle runs at various acceleration/deceleration. A time function f(A_ref) until the collision with respect to the acceleration target value A_ref is obtained, and an intersection point F between the time function f(A_ref) and the collision time threshold E is set as an acceleration limit value A * TCC that is allowed as the own vehicle acceleration.
That is, when the acceleration limit value A * TCC is calculated, it is assumed that the own vehicle travels at various acceleration/deceleration, and the time function f(A_ref) until the collision with respect to the acceleration target value A_ref is obtained, so that the threshold value E can be easily calculated. The acceleration limit value A * TCC is calculated by the intersection point F of. Therefore, the acceleration limit value A * TCC , which is the maximum acceleration at which the collision time becomes equal to or less than the threshold value E, can be calculated with a smaller calculation amount.
実施例１では、加速度制限値Ａ* TCCを計算するとき、先行車までの衝突時間の閾値Ｅを、自車車速Ｖoが高車速であるほど長い時間による値に設定する。
即ち、自車車速Ｖoが高車速であるほど、高車速ほどドライバーは恐怖感を持ちやすい。このため、先行車までの衝突時間の閾値Ｅを、自車車速Ｖoが高車速であるほど長い時間による値に設定することで、自車車速Ｖoが高車速のとき、衝突するまでの余裕時間を持たせるように、先行車との車間距離を十分に確保するようにしている。従って、先行車が加速から減速に転じるとき、自車車速Ｖoの高低にかかわらず、先行車との車間距離を適正に保つことができる。
In the first embodiment, when calculating the acceleration limit value A * TCC , the threshold value E of the collision time to the preceding vehicle is set to a value that is longer as the vehicle speed Vo becomes higher.
That is, the higher the vehicle speed Vo is, the higher the vehicle speed, the more likely the driver is to feel fear. Therefore, by setting the threshold value E of the collision time to the preceding vehicle to a value that is longer as the vehicle speed Vo is higher, the margin time until the collision occurs when the vehicle speed Vo is high. In order to ensure that the vehicle has sufficient distance, it is possible to secure a sufficient inter-vehicle distance from the preceding vehicle. Therefore, when the preceding vehicle changes from acceleration to deceleration, the inter-vehicle distance from the preceding vehicle can be appropriately maintained regardless of the vehicle speed Vo of the host vehicle.
実施例１では、自車と先行車との車頭時間Ｔhwを一定にする制御により定常状態目標加速度Ａ* ACCを計算する。自車の加速度を制限するとき、自車の最終的な目標加速度Ａ*として、定常状態目標加速度Ａ* ACCと加速度制限値Ａ* TCCのうち、小さい値を選択する。
即ち、先行車の定速走行シーンや先行車の加速走行シーンや先行車の緩減速走行シーンにおいは、定常状態目標加速度Ａ* ACCが選択される。一方、先行車の急減速走行シーンや先行車の加速から減速へ転じる走行シーンにおいては、加速度制限値Ａ* TCCが選択される。従って、加速から減速へ転じる走行シーンを含み先行車のあらゆる走行シーンにおいて、自車と先行車との車間距離を適正に保つ車間距離制御を実行することができる。
In the first embodiment, the steady state target acceleration A * ACC is calculated by controlling the head time Thw of the own vehicle and the preceding vehicle to be constant. When limiting the acceleration of the host vehicle, a smaller value is selected from the steady state target acceleration A * ACC and the acceleration limit value A * TCC as the final target acceleration A * of the host vehicle.
That is, in the constant speed traveling scene of the preceding vehicle, the acceleration traveling scene of the preceding vehicle, and the slow deceleration traveling scene of the preceding vehicle, the steady state target acceleration A * ACC is selected. On the other hand, the acceleration limit value A * TCC is selected in the sudden deceleration traveling scene of the preceding vehicle and the traveling scene in which the preceding vehicle changes from acceleration to deceleration. Therefore, it is possible to execute the inter-vehicle distance control for properly maintaining the inter-vehicle distance between the own vehicle and the preceding vehicle in all the traveling scenes of the preceding vehicle including the traveling scene where the vehicle changes from acceleration to deceleration.
次に、効果を説明する。
実施例１における車間距離制御方法と車間距離制御装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。
Next, the effect will be described.
In the inter-vehicle distance control method and the inter-vehicle distance control device in the first embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1) 先行車と自車との車間距離を制御する車間距離制御方法において、
先行車が減速運動をすると仮定した上で、自車が先行車に衝突するまでに要する衝突時間が閾値Ｅ以下となる自車の加速度制限値Ａ* TCCを計算する。
自車の加速度を、加速度制限値Ａ* TCCにより制限する（図２）。
このため、先行車が加速から減速に転じるとき、ドライバーに与える恐怖感を低減する車間距離制御方法を提供することができる。
(1) In the inter-vehicle distance control method for controlling the inter-vehicle distance between the preceding vehicle and the own vehicle,
The acceleration limit value A * TCC of the own vehicle is calculated such that the collision time required for the own vehicle to collide with the preceding vehicle is equal to or less than the threshold value E on the assumption that the preceding vehicle makes a decelerating motion.
The acceleration of the vehicle is limited by the acceleration limit value A * TCC (Fig. 2).
Therefore, it is possible to provide the inter-vehicle distance control method that reduces the fear of the driver when the preceding vehicle changes from acceleration to deceleration.
(2) 加速度制限値Ａ* TCCを計算するとき、計算開始時点から先行車が一定減速度で減速して停車すると仮定し、自車が先行車に衝突するまでに要する衝突時間を計算する（図３）。
このため、(1)の効果に加え、先行車が発進から減速して停止するとき、自車加速度が先行車の減速に追従するように緩やか勾配にて低下することで、ドライバーに与える違和感を低減することができる。
(2) When calculating the acceleration limit value A * TCC , it is assumed that the preceding vehicle decelerates at a constant deceleration and stops from the start of calculation, and the collision time required for the own vehicle to collide with the preceding vehicle is calculated ( (Fig. 3).
Therefore, in addition to the effect of (1), when the preceding vehicle decelerates from the start and stops, the own vehicle's acceleration gradually decreases so as to follow the deceleration of the preceding vehicle, thereby giving the driver a feeling of discomfort. It can be reduced.
(3) 加速度制限値Ａ* TCCを計算するとき、自車が様々な加減速度により走行すると仮定する。加速度目標値Ａ_refに対する衝突までの時間関数ｆ（Ａ_ref）を求め、時間関数ｆ（Ａ_ref）と衝突時間の閾値Ｅとの交点Ｆを、自車加速度として許容する加速度制限値Ａ* TCCとする（図３，４）。
このため、(2)の効果に加え、より少ない計算量で衝突時間が閾値Ｅ以下となる最大の加速度である加速度制限値Ａ* TCCを計算することができる。
(3) When calculating the acceleration limit value A * TCC , it is assumed that the vehicle runs at various acceleration/deceleration. A time function f(A_ref) until the collision with respect to the acceleration target value A_ref is obtained, and an intersection point F between the time function f(A_ref) and the collision time threshold E is set as an acceleration limit value A * TCC that is allowed as the own vehicle acceleration ( 3 and 4).
Therefore, in addition to the effect of (2), it is possible to calculate the acceleration limit value A * TCC that is the maximum acceleration at which the collision time is equal to or less than the threshold value E with a smaller calculation amount.
(4) 加速度制限値Ａ* TCCを計算するとき、先行車までの衝突時間の閾値Ｅを、自車車速Ｖoが高車速であるほど長い時間による値に設定する（図４）。
このため、(1)〜(3)の効果に加え、先行車が加速から減速に転じるとき、自車車速Ｖoの高低にかかわらず、先行車との車間距離を適正に保つことができる。
(4) When the acceleration limit value A * TCC is calculated, the threshold value E of the collision time to the preceding vehicle is set to a value for a longer time as the vehicle speed Vo becomes higher (FIG. 4).
Therefore, in addition to the effects of (1) to (3), when the preceding vehicle changes from acceleration to deceleration, the inter-vehicle distance to the preceding vehicle can be appropriately maintained regardless of the vehicle speed Vo of the host vehicle.
(5) 自車と先行車との車頭時間Ｔhwを一定にする制御により定常状態目標加速度Ａ* ACCを計算する。
自車の加速度を制限するとき、自車の最終的な目標加速度Ａ*として、定常状態目標加速度Ａ* ACCと加速度制限値Ａ* TCCのうち、小さい値を選択する（図２）。
このため、(1)〜(4)の効果に加え、加速から減速へ転じる走行シーンを含み先行車のあらゆる走行シーンにおいて、自車と先行車との車間距離を適正に保つ車間距離制御を実行することができる。
(5) The steady state target acceleration A * ACC is calculated by controlling the head time Thw of the own vehicle and the preceding vehicle to be constant.
When limiting the acceleration of the host vehicle, a smaller value is selected from the steady state target acceleration A * ACC and the acceleration limit value A * TCC as the final target acceleration A * of the host vehicle (FIG. 2).
Therefore, in addition to the effects of (1) to (4), inter-vehicle distance control is performed to maintain an appropriate inter-vehicle distance between the host vehicle and the preceding vehicle in all traveling scenes of the preceding vehicle including the traveling scene from acceleration to deceleration. can do.
(6) 先行車と自車との車間距離を制御するコントローラ２を備える。
この車間距離制御装置において、コントローラ２は、
先行車が減速運動をすると仮定した上で、自車が先行車に衝突するまでに要する衝突時間が閾値以下となる自車の加速度制限値Ａ* TCCを計算する。
自車の加速度を、加速度制限値Ａ* TCCにより制限する（図２）。
このため、先行車が加速から減速に転じるとき、ドライバーに与える恐怖感を低減する車間距離制御装置を提供することができる。
(6) The controller 2 is provided for controlling the distance between the preceding vehicle and the own vehicle.
In this inter-vehicle distance control device, the controller 2
The acceleration limit value A * TCC of the host vehicle is calculated such that the collision time required for the host vehicle to collide with the preceding vehicle is equal to or less than a threshold value, assuming that the preceding vehicle makes a decelerating motion.
The acceleration of the vehicle is limited by the acceleration limit value A * TCC (Fig. 2).
Therefore, it is possible to provide the inter-vehicle distance control device that reduces the fear given to the driver when the preceding vehicle changes from acceleration to deceleration.
実施例２は、負の車速を許容した場合の簡略化した演算方法の例である。 The second embodiment is an example of a simplified calculation method when a negative vehicle speed is allowed.
まず、構成を説明する。
実施例２における車間距離制御方法と車間距離制御装置は、実施例１と同様に、車間距離制御車両に適用したものである。以下、実施例２の「全体システム構成」を説明する。なお、「目標加速度制御処理構成」については、実施例１の図２と同様であるので図示、並びに説明を省略する。
First, the configuration will be described.
The inter-vehicle distance control method and the inter-vehicle distance control device in the second embodiment are applied to the inter-vehicle distance control vehicle as in the first embodiment. The "overall system configuration" of the second embodiment will be described below. The "target acceleration control processing configuration" is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
［全体システム構成］
図７は、実施例２の車間距離制御方法と車間距離制御装置が適用された車間距離制御システムを示す。以下、図７に基づいて全体システム構成を説明する。
[Overall system configuration]
FIG. 7 shows an inter-vehicle distance control system to which the inter-vehicle distance control method and the inter-vehicle distance control device of the second embodiment are applied. The overall system configuration will be described below with reference to FIG.
実施例２の車間距離制御システムは、図７に示すように、必要な入力情報をもたらすセンサ１と、入力情報に基づいて自車の加減速制御指令を演算するコントローラ２と、コントローラ２からの制御指令により駆動するアクチュエータ３と、を備えている。 As shown in FIG. 7, the inter-vehicle distance control system according to the second embodiment includes a sensor 1 that provides necessary input information, a controller 2 that calculates an acceleration/deceleration control command for the own vehicle based on the input information, and a controller 2 from the controller 2. The actuator 3 driven by a control command.
コントローラ２は、図１に示すように、定常状態目標加速度計算部２１と、加速度制限値計算部２２’と、加速度選択部２３と、ダイナミックリミッタ２４と、を備えている。 As shown in FIG. 1, the controller 2 includes a steady state target acceleration calculation unit 21, an acceleration limit value calculation unit 22', an acceleration selection unit 23, and a dynamic limiter 24.
加速度制限値計算部２２’は、衝突時間計算部２２ｇと、ダイナミックリミッタ２２ｈと、目標衝突時間選択部２２ｉと、相対加速度制限値計算部２２ｊと、先行車加速度補償部２２ｋと、加算器２２ｍと、を有する。そして、先行車が減速運動をすると仮定した上で、自車が先行車に衝突するまでに要する衝突時間が閾値以下となる自車の加速度制限値Ａ* TCCを計算する。 The acceleration limit value calculation unit 22′ includes a collision time calculation unit 22g, a dynamic limiter 22h, a target collision time selection unit 22i, a relative acceleration limit value calculation unit 22j, a preceding vehicle acceleration compensation unit 22k, and an adder 22m. , With. Then, on the assumption that the preceding vehicle makes a decelerating motion, the acceleration limit value A * TCC of the own vehicle in which the collision time required for the own vehicle to collide with the preceding vehicle is equal to or less than a threshold value is calculated.
衝突時間計算部２２ｇは、τNOM＝−(２Ｄ/ＶR)の式により衝突時間τNOMを計算する。ダイナミックリミッタ２２ｈは、衝突時間τNOMを衝突時間上限値τMAXと衝突時間下限値τMINにより制限して下限目標衝突時間τ* -を計算する。目標衝突時間選択部２２ｉは、ＶR＜０のときにτ* -を目標衝突時間τ*とし、ＶR＞０のときにτ* +を目標衝突時間τ*とする。相対加速度制限値計算部２２ｊは、目標衝突時間τ*と車間距離Ｄに基づき、相対加速度制限値を{2(ＶRτ*＋Ｄ)}/τ*2の式により計算する。先行車加速度補償部２２ｊは、自車車速Ｖoと相対速度ＶRを入力し、先行車が一定減速から停車すると仮定して先行車加速度補償値ＡCOMPを計算する。加算器２２ｍは、相対加速度制限値計算部２２ｊからの相対加速度制限値と、先行車加速度補償部２２ｊからの先行車加速度補償値ＡCOMPと、を加算することにより加速度制限値Ａ* TCCを求める。なお、他の構成は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。 The collision time calculation unit 22g calculates the collision time τ NOM by the formula of τ NOM =-(2D/VR). The dynamic limiter 22h calculates the lower limit target collision time τ * - by limiting the collision time τ NOM by the collision time upper limit value τ MAX and the collision time lower limit value τ MIN . The target collision time selection unit 22i sets τ * - to the target collision time τ * when VR<0, and sets τ * + to the target collision time τ * when VR>0. The relative acceleration limit value calculation unit 22j calculates the relative acceleration limit value by the formula of {2(VRτ * +D)}/τ *2 based on the target collision time τ * and the inter-vehicle distance D. The preceding vehicle acceleration compensating unit 22j inputs the own vehicle speed Vo and the relative speed VR and calculates the preceding vehicle acceleration compensation value A COMP on the assumption that the preceding vehicle stops from a constant deceleration. The adder 22m calculates the acceleration limit value A * TCC by adding the relative acceleration limit value from the relative acceleration limit value calculation unit 22j and the preceding vehicle acceleration compensation value A COMP from the preceding vehicle acceleration compensation unit 22j. .. The rest of the configuration is the same as that of the first embodiment, so the description thereof is omitted.
次に、作用を説明する。
実施例２では、加速度制限値Ａ* TCCを計算するとき、先行車の車速と自車の車速の何れもマイナス車速を許容して先行車の位置と自車の位置を計算する。
即ち、この加速度制限値計算部２２’では、負の車速を許容することで、自車と先行車は共に２次関数の位置プロファイルとなるため、車間距離Ｄも２次関数となる。そして、自車車速Ｖo、車間距離Ｄ、相対速度ＶRのみから予測計算を行い、車間距離Ｄが負とならないような相対加速度による加速度制限値Ａ* TCCを導出することで、簡略化した演算になる。このように、自車と先行車の位置計算において、マイナス車速（＝後退）を許容することで、自車と先行車の位置プロファイルが単純な２次関数となるため、計算が容易になる。なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
Next, the operation will be described.
In the second embodiment, when the acceleration limit value A * TCC is calculated, both the vehicle speed of the preceding vehicle and the vehicle speed of the own vehicle are allowed to be negative, and the position of the preceding vehicle and the position of the own vehicle are calculated.
That is, in the acceleration limit value calculation unit 22', both the own vehicle and the preceding vehicle have a quadratic position profile by allowing a negative vehicle speed, and therefore the inter-vehicle distance D also has a quadratic function. Then, a predictive calculation is performed only from the own vehicle speed Vo, the inter-vehicle distance D, and the relative speed VR, and the acceleration limit value A * TCC based on the relative acceleration so that the inter-vehicle distance D does not become negative is derived, resulting in a simplified calculation. Become. In this way, by allowing a negative vehicle speed (=reverse) in the position calculation of the own vehicle and the preceding vehicle, the position profile of the own vehicle and the preceding vehicle becomes a simple quadratic function, which facilitates the calculation. Note that the other actions are similar to those of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
次に、効果を説明する。
実施例２における車間距離制御方法と車間距離制御装置にあっては、下記の効果が得られる。
Next, the effect will be described.
The following effects can be obtained by the inter-vehicle distance control method and the inter-vehicle distance control device according to the second embodiment.
(7) 加速度制限値Ａ* TCCを計算するとき、先行車の車速と自車の車速の何れもマイナス車速を許容して先行車の位置と自車の位置を計算する（図７）。
このため、上記(1),(2),(4),(5),(6)の効果に加え、マイナス車速を許容することで自車と先行車の位置プロファイルが単純な２次関数となり、自車と先行車の位置計算を簡略化することができる。
(7) When the acceleration limit value A * TCC is calculated, both the vehicle speed of the preceding vehicle and the vehicle speed of the own vehicle are allowed to be negative, and the position of the preceding vehicle and the position of the own vehicle are calculated (FIG. 7).
Therefore, in addition to the effects of (1), (2), (4), (5), and (6) above, by allowing a negative vehicle speed, the position profile of the host vehicle and the preceding vehicle becomes a simple quadratic function. The position calculation of the own vehicle and the preceding vehicle can be simplified.
以上、本開示の車間距離制御方法と車間距離制御装置を実施例１及び実施例２に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 The inter-vehicle distance control method and the inter-vehicle distance control device of the present disclosure have been described above based on the first and second embodiments. However, the specific configuration is not limited to these examples, and design changes and additions are allowed without departing from the gist of the invention according to each claim of the claims.
実施例１，２では、加速度制限値Ａ* TCCを計算するとき、計算開始時点から先行車が一定減速度で減速して停車すると仮定し、自車が先行車に衝突するまでに要する衝突時間を計算する例を示した。しかし、加速度制限値を計算するとき、具体的な先行車の減速運動について、走行状況を判断し、走行状況に応じて異なる減速運動に切り替えるような例としても良い。 In the first and second embodiments, when calculating the acceleration limit value A * TCC , it is assumed that the preceding vehicle decelerates at a constant deceleration and stops from the calculation start time, and the collision time required until the own vehicle collides with the preceding vehicle. An example of calculating However, when calculating the acceleration limit value, an example may be adopted in which the traveling condition is determined for a specific deceleration motion of the preceding vehicle and the deceleration motion is switched to a different deceleration motion depending on the traveling condition.
実施例１，２では、加速度制限値Ａ* TCCとは別に定常状態目標加速度Ａ* ACCを計算し、自車の加速度を制限するとき、自車の最終的な目標加速度Ａ*として、定常状態目標加速度Ａ* ACCと加速度制限値Ａ* TCCのうち、小さい値を選択する例を示した。しかし、加速度制限値とは別に定常状態目標加速度を計算せずに、加速度制限値が計算されたときだけ、自車の加速度を加速度制限値により制限するような例であっても良い。 In the first and second embodiments, the steady state target acceleration A * ACC is calculated separately from the acceleration limit value A * TCC, and when the acceleration of the host vehicle is limited, the steady state is set as the final target acceleration A * of the host vehicle. An example is shown in which a smaller value is selected from the target acceleration A * ACC and the acceleration limit value A * TCC . However, an example in which the steady state target acceleration is not calculated separately from the acceleration limit value but the acceleration of the own vehicle is limited by the acceleration limit value only when the acceleration limit value is calculated may be used.
実施例１では、本開示の車間距離制御方法と車間距離制御装置を、自車と先行車との車間距離が目標車頭時間になるように自車の自動的な加減速制御を実行する車間距離制御車両に適用する例を示した。しかし、本開示の車間距離制御方法と車間距離制御装置は、自動ブレーキ制御を含む車間距離支援車両や車間距離制御を含む自動運転車両に対しても適用することができる。要するに、先行車と自車との車間距離を制御する車間距離制御方法と車間距離制御装置であれば適用できる。 In the first embodiment, the inter-vehicle distance control method and the inter-vehicle distance control device according to the present disclosure are used to perform an inter-vehicle distance that automatically performs acceleration/deceleration control of the own vehicle so that the inter-vehicle distance between the own vehicle and the preceding vehicle becomes the target headway time. An example applied to a control vehicle is shown. However, the inter-vehicle distance control method and the inter-vehicle distance control device of the present disclosure can be applied to an inter-vehicle distance support vehicle including automatic brake control and an automatic driving vehicle including inter-vehicle distance control. In short, any vehicle-to-vehicle distance control method and vehicle-to-vehicle distance control device for controlling the vehicle-to-vehicle distance between the preceding vehicle and the subject vehicle can be applied.
１ センサ
２ コントローラ
２１ 定常状態目標加速度計算部
２２，２２’ 加速度制限値計算部
２３ 加速度選択部
２４ ダイナミックリミッタ
３ アクチュエータ
1 Sensor 2 Controller 21 Steady State Target Acceleration Calculation Units 22 and 22' Acceleration Limit Value Calculation Unit 23 Acceleration Selection Unit 24 Dynamic Limiter 3 Actuator
Claims (4)
先行車が減速運動をすると仮定した上で、自車が先行車に衝突するまでに要する衝突時間が閾値以下となる自車の加速度制限値を計算し、
自車の加速度を、前記加速度制限値により制限し、
前記加速度制限値を計算するとき、計算開始時点から先行車が一定減速度で減速して停車すると仮定し、かつ、自車が様々な加減速度により走行すると仮定し、自車の様々な加速度目標値に対して先行車へ衝突するまでの時間の点を繋いだ時間関数を求め、
前記時間関数と前記衝突時間の閾値との交点を、自車加速度として許容する前記加速度制限値とする
ことを特徴とする車間距離制御方法。 In the inter-vehicle distance control method for controlling the inter-vehicle distance between the preceding vehicle and the own vehicle,
Assuming that the preceding vehicle makes a deceleration motion, calculate the acceleration limit value of the own vehicle such that the collision time required for the own vehicle to collide with the preceding vehicle is equal to or less than the threshold value,
Limit the acceleration of the vehicle by the acceleration limit value ,
When calculating the acceleration limit value, it is assumed that the preceding vehicle decelerates at a constant deceleration and stops from the time when the calculation is started, and that the own vehicle runs at various acceleration/deceleration, and various acceleration targets of the own vehicle are calculated. Find the time function that connects the points of time until it collides with the preceding vehicle with respect to the value,
An inter-vehicle distance control method, wherein an intersection between the time function and the threshold of the collision time is set as the acceleration limit value that is allowed as the own vehicle acceleration .
前記加速度制限値を計算するとき、先行車までの衝突時間の閾値を、自車車速が高車速であるほど長い時間による値に設定する
ことを特徴とする車間距離制御方法。 In the inter-vehicle distance control method according to claim 1 ,
When the acceleration limit value is calculated, the threshold value of the collision time to the preceding vehicle is set to a value that is longer as the vehicle speed is higher.
自車と先行車との車頭時間を一定にする制御により定常状態目標加速度を計算し、
前記自車の加速度を制限するとき、自車の最終的な目標加速度として、前記定常状態目標加速度と前記加速度制限値のうち、小さい値を選択する
ことを特徴とする車間距離制御方法。 In the inter-vehicle distance control method according to claim 1 or 2 ,
Calculate the steady state target acceleration by the control that keeps the head time of the own vehicle and the preceding vehicle constant,
When limiting the acceleration of the own vehicle, a smaller value is selected from the steady state target acceleration and the acceleration limit value as a final target acceleration of the own vehicle.
前記コントローラは、
先行車が減速運動をすると仮定した上で、自車が先行車に衝突するまでに要する衝突時間が閾値以下となる自車の加速度制限値を計算し、
自車の加速度を、前記加速度制限値により制限し、
前記加速度制限値を計算するとき、計算開始時点から先行車が一定減速度で減速して停車すると仮定し、かつ、自車が様々な加減速度により走行すると仮定し、自車の様々な加速度目標値に対して先行車へ衝突するまでの時間の点を繋いだ時間関数を求め、
前記時間関数と前記衝突時間の閾値との交点を、自車加速度として許容する前記加速度制限値とする
ことを特徴とする車間距離制御装置。 In an inter-vehicle distance control device including a controller that controls the inter-vehicle distance between the preceding vehicle and the own vehicle,
The controller is
Assuming that the preceding vehicle makes a deceleration motion, calculate the acceleration limit value of the own vehicle such that the collision time required for the own vehicle to collide with the preceding vehicle is equal to or less than the threshold value,
Limit the acceleration of the vehicle by the acceleration limit value ,
When calculating the acceleration limit value, it is assumed that the preceding vehicle decelerates at a constant deceleration and stops from the time when the calculation is started, and that the own vehicle runs at various acceleration/deceleration, and various acceleration targets of the own vehicle are calculated. Find the time function that connects the points of time until it collides with the preceding vehicle with respect to the value,
The inter-vehicle distance control device, wherein an intersection between the time function and the threshold value of the collision time is set as the acceleration limit value that is allowed as the own vehicle acceleration .
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