JP2008149892A - 車両の走行制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】目標車間距離を設定するための目標車間距離選択スイッチを備え、設定された目標車間距離を維持するように自車両を先行車両に追従走行させる車両の走行制御装置において、先行車両との車間距離に応じて異なる、乗員の追従走行特性に対する要求を満足させる。
【解決手段】設定された目標車間距離に応じて追従ゲインを変化させるようにする。すなわち、目標車間距離が遠距離、中距離、近距離となるにしたがって、追従ゲインを高くする(ステップS4乃至S6)。
【選択図】図6
【解決手段】設定された目標車間距離に応じて追従ゲインを変化させるようにする。すなわち、目標車間距離が遠距離、中距離、近距離となるにしたがって、追従ゲインを高くする(ステップS4乃至S6)。
【選択図】図6
Description
本発明は、自車両とその前方の先行車両との目標車間距離を設定して、その設定された目標車間距離を維持するよう自車両を先行車両に対して追従走行させるようにした車両の走行制御装置に関する技術分野に属する。
従来より、自車両とその前方の先行車両との車間距離をレーダ等によって検知し、この車間距離を、予め設定した目標車間距離になるようにスロットル弁の開度やブレーキ等を制御することで、自車両を先行車両に対して追従走行させるようにした走行制御装置はよく知られている。
このような走行制御装置においては、先行車両が停止した場合に該停止時から自車両が現在の速度で先行車両に到達するまでの時間である車間時間を予め設定しておき、目標車間距離を先行車両の速度とその設定した車間時間との積により設定するようにしたものがある(例えば特許文献1参照)。また、上記目標車間距離としては、特許文献1や特許文献2に示されているように、遠距離、中距離及び近距離の3つの選択肢の中から1つを乗員が選択できるようになっており、その各選択肢の距離にそれぞれ対応して上記車間時間が設定されている。すなわち、遠距離に対応する車間時間は、近距離に対応する車間時間よりも長い値に設定され、中距離に対応する車間時間は、遠距離及び近距離にそれぞれ対応する車間時間の間の値に設定されており、乗員が遠距離を選択している場合には、車間距離が比較的長くなり、近距離に設定している場合には、車間距離が比較的短くなる。
特開2001−328455号公報
特開平11−42957号公報
ところで、追従走行時における自車両の追従走行特性は、追従ゲインを調整することで変化させることができる。すなわち、追従ゲインを高くした場合には、先行車両の加減速に対応して、自車両を迅速に加減速させて該先行車両に対して機敏に追従走行させることができる一方、追従ゲインを低くした場合には、自車両をゆっくりと加減速させて該先行車両に対して緩やかに追従走行させることができる。
一方、追従走行中に先行車両が頻繁に加減速を行っている場合に、この加減速の度にその都度、自車両を先行車両に機敏に追従させたとすると、自車両の乗員の乗り心地が害されることがある。従って、乗員の乗り心地を向上させるためにも、追従ゲインは出来るだけ低く設定しておきたいという乗員要求がある。しかし、目標車間距離が比較的短く設定されていることにより先行車両との車間距離が短い状態で走行しているときには、車両の安全性確保の観点から、先行車両の急減速等に対しても自車両を機敏に追従させる必要があり、従って、追従ゲインを高く設定しておきたいという乗員要求がある。
しかしながら、従来の車両の走行制御装置では、通常、先行車両との車間距離(目標車間距離)とは無関係に追従ゲインが一定に固定されており、改良の余地がある。
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記のように目標車間距離を可変に構成された車両の走行制御装置に対して、その構成及び制御方法に工夫を凝らすことで、追従走行時における先行車両との車間距離により異なる、乗員の追従走行特性に対する要求を満足させようとすることにある。
上記の目的を達成するために、この発明では、目標車間距離設定手段により設定される目標車間距離に応じて、自車両が先行車両に対して追従走行する際の追従ゲインを変化させるようにした。
具体的には、請求項1の発明では、自車両前方の先行車両を検知する先行車両検知手段と、該先行車両検知手段が検知した先行車両と自車両との車間距離を検知する車間距離検知手段と、上記先行車両と自車両との目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、上記車間距離検知手段により検知される車間距離が、上記目標車間距離設定手段により設定された目標車間距離を維持するよう自車両を先行車両に対して追従走行させる追従走行制御手段とを備えた車両の走行制御装置を対象とする。
そして、上記追従走行制御手段は、上記目標車間距離設定手段により設定された目標車間距離に応じて、上記追従走行時における追従ゲインを変化させるように構成されている。
上記の構成により、目標車間距離設定手段により設定された目標車間距離に応じて、追従ゲインを変化させて自車両の追従走行特性を変化させることができ、これにより、先行車両との車間距離により異なる、自車両乗員の追従走行特性に対する要求を満足させることが可能となる。
すなわち、例えば、目標車間距離が比較的短く設定されていることにより先行車両との車間距離が短い状態にあるときには、追従ゲインを高くすることによって、先行車両の加減速に対しての自車両の加減速の反応を機敏に行うことができ、従って、先行車両との車間距離が短いときには安全性確保の観点から先行車両に対して自車両を機敏に追従させたいという乗員要求を満足させることができる。
一方、例えば、目標車間距離が比較的長く設定されていることにより先行車両との車間距離が長い状態にあるときには、追従ゲインを低くすることによって、先行車両の加減速に対しての自車両の加減速の反応を意図的に鈍らせることができ、これにより、先行車両との車間距離が長いときには、不必要な追従ゲインの上昇を抑制して乗り心地を向上させたいという乗員要求を満足させることができる。
請求項2の発明では、請求項1の発明において、上記先行車両の車速を検知する先行車両車速検知手段を備え、上記目標車間距離設定手段は、上記先行車両車速検知手段により検知された先行車両の車速と、予め設定された車間時間とに基づいて上記目標車間距離を設定するように構成されており、上記追従走行制御手段は、上記車間時間が短いほど上記追従ゲインを高くするように構成されている。
このことにより、上記車間時間が短いほど追従ゲインを高めることができ、また目標車間距離を該車間時間と先行車両の車速との積により設定することができる。このようにした場合、先行車両の車速(追従走行中においては自車速と略等しい)から判断して一般的に必要とされる車間距離に対して目標車間距離が相対的に短いほど追従ゲインを高くして自車両の安全性を確保することができるとともに不必要に追従ゲインを高めることによる乗り心地の悪化を防止することが可能となる。
すなわち、例えば、車間時間が1sに設定され、先行車両が72km/hで走行していたとすると、そのときの目標車間距離は20m(72000/3600×1)となる一方、車間時間が2sに設定され、先行車両が36km/hで走行していたとすると、そのときの目標車間距離も同様に20m(36000/3600×2)となるが、同じ目標車間距離20mであったとしても先行車両の車速が72km/hと高いときの方が、目標車間距離は相対的に短いものとして追従ゲインを高くすることができ、これにより自車両の安全性を十分に確保することができる。
また、例えば、車間時間が2sに設定され、先行車両が72km/hで走行していたとすると、そのときの目標車間距離は40m(72000/3600×2)となる一方、車間時間が同じく2sに設定され、先行車両が36km/hで走行していたとすると、そのときの目標車間距離は20m(36000/3600×2)となるが、車間時間は一定のままであるため追従ゲインは変化しない。すなわち、目標車間距離は40mの半分の20mとなるものの先行車両の車速も72km/hの半分の36km/hとなっていることから先行車両に対する機敏な追従性は要求されず、従って、このような場合にまで追従ゲインを高くすることにより乗員の乗り心地が不必要に悪化するのを防止することができる。
請求項3の発明では、請求項2の発明において、上記自車両の乗員が、上記目標車間距離として遠距離、中距離及び近距離の3つの選択肢の中から1つを選択する選択手段を備え、上記車間時間は、上記遠距離、中距離及び近距離の各選択肢のそれぞれ対応して設定されており、上記目標車間距離設定手段は、上記選択手段により選択された選択肢に対応する車間時間を用いて上記目標車間距離を設定するように構成されている
このことにより、乗員の意思に基づいて、遠距離、中距離及び近距離の3つの選択肢の中から1つを選択することで、道路状況(交通量等)に応じた目標車間距離の設定が可能となる。
このことにより、乗員の意思に基づいて、遠距離、中距離及び近距離の3つの選択肢の中から1つを選択することで、道路状況(交通量等)に応じた目標車間距離の設定が可能となる。
すなわち、例えば交通量が多い高速道路上等においては、乗員が3つの選択肢のうち近距離を選択することにより、先行車両との車間距離を近くに保った状態で自車両を先行車両に追従させることができる。これにより車両の割り込み等による自車両の乗員の精神的ストレスを緩和することが可能となる。また、例えば交通量が少ない高速度道路上等においては、遠距離を選択することにより、自車両が先行車両に不必要に接近するのを防止してゆとりのある走行が可能となる。
以上説明したように、本発明の車両の走行制御装置によると、目標車間距離設定手段により設定される目標車間距離に応じて追従ゲインを変化させるようにしたことで、追従走行時における先行車両との車間距離により異なる、乗員の追従走行特性に対する要求を満足させることができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る走行制御装置を搭載した車両W(自車両に相当)を示し、この車両Wの車室内前端部に設けたインストルメントパネル31における運転席前方部分には、メータユニット1が設けられている。このメータユニット1の車両後側(運転席側)には、ステアリングホイール32が設けられ、このステアリングホイール32には、乗員が操作する操作部3が設けられている。
また、上記車両Wには、当該車両Wの前方の先行車両を認識しかつ該認識した先行車両と当該車両Wとの車間距離を検知するミリ波レーダ5と、車両Wの車速を検知する自車両車速検知手段としての車速センサ6と、車両Wの乗員(運転者)がブレーキペダルを踏み込んだことを検知するブレーキセンサ8と、車両Wの車速を調節するための、スロットルやブレーキ等からなるオートアクチュエータ9とが設けられている。上記ミリ波レーダ5は、上記先行車両と車両Wとの相対速度を検知することも可能であり、この相対速度と、上記車速センサ6により検知された車両Wの車速とから、上記先行車両の車速が検知されることになる。このことで、ミリ波レーダ5が、自車両前方の先行車両を検知する先行車両検知手段と、該検知した先行車両と自車両との車間距離を検知する車間距離検知手段とを構成し、ミリ波レーダ5及び車速センサ6が、上記先行車両の車速を検知する先行車両車速検知手段を構成する。
上記メータユニット1には、図2に示すように、上記車速センサ6により検知された車両Wの車速を示す速度計11やエンジン回転数を示す回転計12等の計器が設けられてい
るとともに、メータユニット1の上側中央部には、本走行制御装置による制御の状態を表示するための制御状態表示部13が設けられている。
るとともに、メータユニット1の上側中央部には、本走行制御装置による制御の状態を表示するための制御状態表示部13が設けられている。
上記操作部3は、図3に示すように、上記ステアリングホイール32において中心部に対して車両左側及び右側並びに下側にある3つのスポーク部32aのうちの車両右側のスポーク部32aに設けられていて、上下左右に並ぶ4つの操作スイッチで構成されている。すなわち、操作部3の左上側の部分には、本走行制御装置を作動状態又は非作動状態にするメインスイッチ3aが設けられ、このメインスイッチ3aの右側には、本走行制御装置による制御をキャンセルするキャンセルスイッチ3bが設けられ、このキャンセルスイッチ3bの下側には、車両Wの乗員が、車両Wと先行車両との間の目標車間距離として、遠距離、中距離及び近距離の3つの選択肢の中から1つを選択するための選択手段としての目標車間距離選択スイッチ3cが設けられ、この目標車間距離選択スイッチ3cの左側でかつメインスイッチ3aの下側には、車両Wの目標車速を設定するための目標車速設定スイッチ3dが設けられている。
上記目標車間距離選択スイッチ3cは、1回操作(押操作)する毎に、遠距離、中距離及び近距離の順にサイクル的に変わり、この目標車間距離選択スイッチ3cの操作回数によって、いずれか1つの選択肢を選択することが可能になっている。
上記目標車速設定スイッチ3dは、乗員側に突出するレバーを上側(「RES/+」と記載されている側)又は下側(「SET/−」と記載されている側)に倒すことで操作を行うようになっている。そして、上記メインスイッチ3aにより本走行制御装置が作動状態とされた後において、乗員が最初に目標車速設定スイッチ3dのレバーを下側に倒す操作を行うと、定速走行モード(オートクルーズモード)に設定されるとともに、該操作時に上記車速センサ6により検知された車速が目標車速に設定される。この設定後に、目標車速設定スイッチ3dのレバーを上側に倒す操作(スイッチONの継続時間(操作継続時間)が所定時間以内である操作)を1回行うと、目標車速が所定速度だけアップする一方、下側に倒す操作(スイッチONの継続時間が所定時間以内である操作)を1回行うと、目標車速が所定速度だけダウンするようになっている。その後に再度、目標車速設定スイッチ3dのレバーを上側又は下側に倒す操作(所定時間以内の操作)を1回行うと、目標車速が所定速度だけアップ又はダウンするようになっている。
また、目標車速設定スイッチ3dのレバーを上側又は下側に倒す操作を継続して所定時間を超えるように行った場合(スイッチONの継続時間が所定時間を超える長押し操作を行った場合)には、その所定時間が超えたときから該操作が終了するまで、上記目標車速を一定の割合(例えば1秒間に2km/hの割合)で変化させて更新していく。
さらに、上記メインスイッチ3aにより本走行制御装置が作動状態とされた後において、最初に目標車速設定スイッチ3dのレバーを上側に倒す操作を行うと、下側に倒す操作を行ったときと同様に定速走行モードに設定されるが、このときには、乗員が前回に設定していた車速が目標車速に設定される。
すなわち、本実施形態では、目標車速設定スイッチ3dは、車両Wの目標車速を設定するためのスイッチだけでなく、定速走行モードにモード変更するためのセットスイッチ3eと、リジュームスイッチ3fを兼用している。
尚、車両Wの前方に先行車両が存在するときには、定速走行モードに設定することはできず、後述の如く先行車両に追従する追従走行モードに設定される。すなわち、本走行制御装置は、ACC(Adaptive Cruise Control)機能を有している。
上記制御状態表示部13には、図4に詳細に示すように、各種インジケータが設けられている。すなわち、制御状態表示部13の左上部には、車両Wの先行車両への衝突可能性を知らせるためのプリクラッシュインジケータ14が設けられ、このプリクラッシュインジケータ14の下側には、本走行制御装置が作動状態にあることを示す「ON」表示と、本走行制御装置が非作動状態にあることを示す「OFF」表示とからなる作動状態インジケータ15が設けられている。この作動状態インジケータ15の下側には、乗員がブレーキペダルを踏み込んだときにブレーキが作動状態であることを示すブレーキインジケータ16が設けられている。
上記制御状態表示部13の右上部には、本走行制御装置が待機状態にあることを示す待機状態インジケータ17が設けられ、この待機状態インジケータ17の下側には、乗員が上記目標車間距離選択スイッチ3cにより選択した距離(遠距離(LONG)、中距離(MIDDLE)及び近距離(SHORT)のいずれか1つ)を表示する車間距離選択インジケータ18が設けられている。
上記制御状態表示部13の左右方向中央部の上部には、乗員が上記目標車間距離選択スイッチ3cにより選択した距離に応じて点灯表示する白線形状をなす車間距離インジケータ19(19a〜19c)が左右両側に3つずつ設けられている。上記目標車間距離選択スイッチ3cにより選択された距離が遠距離である場合には、車間距離インジケータ19a〜19cが全て点灯し、中距離である場合には、車間距離インジケータ19b,19cが点灯し、近距離である場合には、車間距離インジケータ19cのみが点灯するようになっている。
上記左右両側の車間距離インジケータ19に挟まれた部分には、車両Wの前方に位置する先行車両を示す3つの先行車両インジケータ20(20a〜20c)が設けられている。上記ミリ波レーダ5により検知された、先行車両と車両Wとの車間距離が、予め設定された、上記遠距離に対応する距離の範囲内にあれば、先行車両インジケータ20aが点灯し、上記中距離に対応する距離の範囲内にあれば、先行車両インジケータ20bが点灯し、上記近距離に対応する距離の範囲内にあれば、先行車両インジケータ20cが点灯するようになっている。
上記制御状態表示部13における車間距離インジケータ19及び先行車両インジケータ20の下側には、乗員が上記目標車速設定スイッチ3dにより設定した目標車速を表示する設定車速インジケータ21が設けられている。
図5に示すように、本走行制御装置は制御ユニット40を備えており、この制御ユニット40に対し、上記操作部3におけるメインスイッチ3a、キャンセルスイッチ3b、目標車間距離選択スイッチ3c、目標車速設定スイッチ3d、セットスイッチ3e及びリジュームスイッチ3f、並びに、ミリ波レーダ5、車速センサ6及びブレーキセンサ8からの各信号が入力されるようになっている。
上記制御ユニット40は、上記入力された信号に基づいて、上記オートアクチュエータ9を、減速又は加速指示からなる制御信号の出力により制御するとともに、制御状態表示部13の各インジケータ14〜21を、それぞれ必要な制御信号の出力により制御する。
具体的には、制御ユニット40は、メインスイッチ3aからのON操作信号が入力されると、本走行制御装置を作動状態にして、作動状態インジケータ15の「ON」表示を行わせる。一方、メインスイッチ3aからのOFF操作信号が入力されると、本走行制御装置を非作動状態にして、作動状態インジケータ15の「OFF」表示を行わせる。
また、制御ユニット40は、本走行制御装置を作動状態にした後、キャンセルスイッチ3bからの操作信号が入力されたときも、作動状態インジケータ15の「OFF」表示を行わせる。
さらに、制御ユニット40は、車間距離選択スイッチ3cからの操作信号が入力されると、車間距離選択インジケータ18及び車間距離インジケータ19に対して制御信号を出力して、車間距離選択スイッチ3cの操作に対応した表示を行わせるとともに、オートアクチュエータ9に対して制御信号を出力して、ミリ波レーダ5により検知される車間距離が、後述の如く設定される目標車間距離を維持するよう車両Wを先行車両に対して追従走行させる(追従走行モード)。従って、制御ユニット40は、追従走行制御手段を構成する。この追従走行モード時に、ミリ波レーダ5により検知された車間距離に応じて、先行車両インジケータ20a〜20bのいずれかに対して制御信号を出力して点灯させる。
また、制御ユニット40は、目標車速設定スイッチ3d、セットスイッチ3e及びリジュームスイッチ3fからの操作信号が入力されると、設定車速インジケータ21に対して制御信号を出力して、目標車速設定スイッチ3dにより設定された車速等を表示させるとともに、オートアクチュエータ9に対して制御信号を出力して、車速センサ6により検知される車速が、上記表示された車速を維持するようにする(定速走行モード)。
さらにまた、制御ユニット40は、ブレーキセンサ8からの信号が入力されると、ブレーキインジケータ16を点灯させ、ミリ波レーダ5により検知される車間距離により車両Wの先行車両への衝突可能性があると判断したときには、プリクラッシュインジケータ14を点灯させる。
上記制御ユニット40には、予め設定された車間時間tが記憶されている。この車間時間tは、上記遠距離、中距離及び近距離の3つの選択肢にそれぞれ対応して設定されている(図8参照)。具体的には、遠距離に対応する車間時間t(=A1)は例えば2sに設定され、中距離に対応する車間時間t(=A2)は例えば1.8sに設定され、近距離に対応する車間時間t(=A3)は例えば1.5sに設定されており、遠距離、中距離及び近距離の順に車間時間tが短く設定されている。
上記制御ユニット40は、追従走行モード時には、先行車両の車速(ミリ波レーダ5により検知された相対速度と車速センサ6により検知された車両Wの車速とから求める)と、乗員が目標車間距離選択スイッチ3cにより選択した選択肢に対応する車間時間tとに基づいて目標車間距離を設定する。具体的には、目標車間距離は、車間時間tと先行車両の車速との積により設定される。
尚、車間時間とは、先行車両が停止した場合に該停止時から車両Wが現在の速度で先行車両に到達するまでの時間のことをいう。
そして、制御ユニット40は、上記設定した目標車間距離と現在の車間距離との差(以下、車間距離偏差と呼ぶ)と、車両Wに対する先行車両の相対速度(以下、車速偏差と呼ぶ)とに基づいて後述する基準加減速度αSを算出するとともに、この算出した基準加減速度αSと、後述の如く設定される追従ゲインkとの積により目標加減速度αを算出し、該目標加減速度αに対応する制御信号をオートアクチュエータ9に出力する。ここで、車間距離偏差=現在の車間距離−目標車間距離、車速偏差=先行車両の車速−車両Wの車速、目標加減速度α=基準加減速度αS×追従ゲインkと表される。
制御ユニット40は、予め設定された追従ゲイン候補k1、k2、k3を記憶していて、目標車間距離選択スイッチ3cにより遠距離が選択されているときには追従ゲイン候補k1を追従ゲインkとし、中距離が選択されているときには追従ゲイン候補k2を追従ゲインkとし、近距離が選択されているときには追従ゲイン候補k3を追従ゲインkとして設定するように構成されている。ここで、追従ゲイン候補k1は例えば0.5に設定され、追従ゲイン候補k2は例えば1.0に設定され、追従ゲイン候補k3は例えば1.2に設定されている。従って、制御ユニット40は、遠距離、中距離及び近距離の順に、つまり車間時間tが短くなるにしたがって上記追従ゲインkを高くするようになっている。また、上述したように目標車間距離は車間時間tを基に算出されることから、制御ユニット40は、目標車間距離に応じて追従ゲインkを変化させるように構成されているともいえる。
また、制御ユニット40は、上記車間距離偏差及び上記車速偏差に応じて基準加減速度αSが決まるようなマップ(図7参照)を予め記憶していて、このマップから基準加減速度αSを算出する。このマップの基準加速度αSは、車両Wを所定の走行パターンで先行車両に近づけるために各走行状態(車速偏差と車間距離偏差とで決まる走行状態)において必要な加減速度を予め算出してマップ化したものである。ここで、走行パターンとは、先行車両との車間距離を変化させて最終的に目標車間距離に一致させるための変化パターンであって、本実施形態では、例えば先行車両との車間距離が目標車間距離よりも大きいときには、該車間距離を一旦目標車間距離未満になるように減少させた後、再度目標車間距離を若干上回るように増加させ、その後目標車間距離に一致するように減少させる。
具体的には、車速偏差が0よりも大きいとき、つまり先行車両が車両Wに対して遠ざかっているときには、基準加減速度αSは0よりも大きく設定され、これにより車両Wを先行車両に近づく方向に加速して車速偏差を無くそうとしている。そして、車速偏差が0よりも大きく且つ車間距離偏差も0よりも大きいとき、つまり先行車両との車間距離が目標車間距離よりも大きいにも拘わらず、さらに車両Wが先行車両から遠ざかろうとしているときには、車間距離偏差が0よりも小さいとき、つまり目標車間距離に対して車両Wが先行車両に近づき過ぎているときに比べて基準加速度αSの絶対値は全体的に大きく設定されており、これにより先行車両との車間距離を急速に目標車間距離に近づけようとしている。一方、車速偏差が0よりも小さいとき、つまり車両Wが先行車両に対して近づいているときには、基準加減速度αSは0よりも小さく設定されており、これにより車両Wを先行車両から遠ざかる方向に加速して車速偏差を無くそうとしている。そして、車速偏差が0よりも小さく且つ車間距離偏差も0よりも小さいとき、つまり先行車両との車間距離が目標車間距離よりも小さいにも拘わらず、さらに車両Wが先行車両に近づこうとしているときには、車間距離偏差が0よりも大きいとき、つまり先行車両に対して車両Wが目標車間距離よりも遠くに離れているときに比べて基準加速度αSの絶対値は全体的に大きく設定されており、これにより先行車両との車間距離を目標車間距離に急速に近づけようとしている。
以上のような構成の制御ユニット40における目標加減速度αの算出方法について具体例を挙げて説明する。すなわち、例えば上記目標車間距離選択スイッチ3cにより近距離が選択されているとき(車間時間が1.5sに設定され、且つ追記ゲインkが1.2に設定されているとき)において、例えば、36km/hで走行中の先行車両に対して、車両Wが30mの車間距離を空けて44km/hで追従走行していたとすると、目標車間距離は15m(=36000/3600×1.5)となることから、車間距離偏差は15m(=30−15)となり、車速偏差は−8km/h(=36−44)となる。従って、上記マップから基準加減速度αSは−0.15m/sec2と求まり、また、これを基に目標加減速度αは−0.18m/sec2(=−0.15×1.2)と算出される。
次に、上記制御ユニット40による追従走行モード時の処理動作について、図6のフローチャートを参照しながら説明する。
先ず、最初のステップS1では、車速センサ6より車両Wの速度を入力するとともに、ミリ波レーダ5より先行車両と車両Wとの車間距離及び先行車両と車両Wとの相対速度を入力する。
次のステップS2では、上記入力した自車速及び相対速度から先行車両の車速を算出する。
ステップS3では、目標車間距離選択スイッチ3cにより遠距離、中距離及び近距離の3つのうちいずれの選択肢が選択されたかを判定し、遠距離と判定された場合にはステップS4に進み、中距離と判定された場合にはステップS5に進み、近距離と判定された場合にはステップS6に進む。
ステップS4では、車間時間tを2sに設定するとともに、追従ゲイン候補k1(=0.5)を追従ゲインkとして設定する。
ステップS5では、車間時間tを1.8sに設定するとともに、追従ゲイン候補k2(=1.0)を追従ゲインkとして設定する。
ステップS6では、車間時間tを1.5sに設定するとともに、追従ゲイン候補k3(=1.2)を追従ゲインkとして設定する。
ステップS7では、ステップS2にて算出された先行車両の車速と、ステップS4乃至S6で設定された車間時間tとの積により目標車間距離を算出する。
ステップS8では、先行車両との車間距離と、ステップS7にて算出された目標車間距離とから上記車間距離偏差を算出する。
ステップS9では、基準加減速度αSを算出する。具体的には、車間距離偏差及び車速偏差(車両W1に対する先行車両の相対速度に等しい)から、図7に示すマップを基に基準加減速度αSを算出する。
ステップS10では、基準加減速度αSに追従ゲインkを掛け合わせて目標加減速度αを算出する。
ステップS11では、上記ステップS10で算出した目標加減速度αに基づいて制御加速度又は制御減速度を算出し、この制御加速度又は制御減速度に基づく加速指令又は減速指令(制御信号)をオートアクチュエータ9に出力する。
以上の如く上記実施形態では、制御ユニット40は、車間時間tが短くなるほど上記追従ゲインkを高くするように構成されている。すなわち、目標車間距離として遠距離が設定されているとき(ステップS4のときであって車間時間t=2sのとき)には、追従ゲインkは0.5に設定され、中距離が設定されているとき(ステップS5のときであって車間時間t=1.8sのとき)には、追従ゲインkは1.0に設定され、近距離が設定されているとき(ステップS6のときであって車間時間t=1.5sのとき)には、追従ゲインkは1.2に設定されている。これにより、先行車両の車速(追従走行中においては車両Wの車速と略等しい)から判断して一般的に必要とされる車間距離に対して目標車間距離が相対的に短いほど追従ゲインを高くして車両Wの安全性を確保することができるとともに不必要に追従ゲインを高めることによる乗り心地の悪化を防止することが可能となる。
具体的には、例えば、目標車間距離として遠距離が設定されているとき(車間時間が2sに設定されているとき)に、先行車両が81km/hで走行していたとすると、そのときの目標車間距離は45m(=81000/3600×2)となり、中距離が選択されているとき(車間時間が1.8sに設定されているとき)に、先行車両が90km/hで走行していたとすると、そのときの目標車間距離は同じく45m(=90000/3600×1.8)となり、近距離が設定されているとき(車間時間が1.5sに設定されているとき)に、先行車両が108km/hで走行していたとすると、そのときの目標車間距離は同じく45m(=108000/3600×1.5)となる。ここで、遠距離、中距離、及び近距離のいずれが設定されている場合においても目標車間距離は45mとなって同じ設定となっているが、追従ゲインkは、遠距離、中距離、及び近距離の順に大きくなる。これにより、同じ目標車間距離であったとしても、車速が108km/hと最も大きいときに追従ゲインkを高くして車両Wを先行車両に機敏に追従させることができ、従って車両Wの安全性を確保することが可能となる。
また、例えば、目標車間距離距離として中距離が設定されているとき(車間時間が1.0sに設定されているとき)に、先行車両が90kmで走行していたとすると、そのときの目標車間距離は上記のように45m(=90000/3600×1.8)となるが、同じく中距離が設定されているときに、先行車両が45km/hで走行していたとすると、そのときの目標車間距離は22.5m(=45000/3600×1.8)となるが、追従ゲインkは1.0のまま固定される。すなわち、目標車間距離は45mの半分の22.5mとなるものの、先行車両の車速も90km/hの半分の45km/hとなることから、先行車両に対する機敏な追従性は要求されず、従って、このような場合には追従ゲインkを一定に保つことで、車両Wの乗り心地が不必要に悪化するのを防止することができる。
また、上記実施形態では、目標車間距離選択スイッチ3cにより、乗員の意思に基づいて、遠距離、中距離及び近距離の3つの選択肢の中から1つを選択することで、道路状況(交通量等)に応じた目標車間距離の設定が可能となる。すなわち、例えば交通量が多い高速道路上等においては、乗員が3つの選択肢のうち近距離を選択することにより、先行車両との車間距離を近くに保った状態で車両Wを先行車両に追従させることができる。これにより他車両の割り込み等による車両Wの乗員の精神的ストレスを緩和することが可能となる。また、例えば交通量が少ない高速度道路上等においては、遠距離を選択することにより、車両Wが先行車両に不必要に接近するのを防止してゆとりのある走行が可能となる。
(他の実施形態)
本発明の構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、それ以外の種々の構成を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、目標車間距離の設定を先行車両の車速と、目標車間距離選択スイッチ3cにより選択された選択肢に対応する車間時間との積により設定するようにしているが、これに限ったものではなく、例えば乗員が望む目標車間距離を直接入力することにより設定可能な入力手段を設けるようにしてもよい。
本発明の構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、それ以外の種々の構成を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、目標車間距離の設定を先行車両の車速と、目標車間距離選択スイッチ3cにより選択された選択肢に対応する車間時間との積により設定するようにしているが、これに限ったものではなく、例えば乗員が望む目標車間距離を直接入力することにより設定可能な入力手段を設けるようにしてもよい。
また、上記実施形態では、車間時間が短くなるにしたがって追従ゲインkを高くするようにしているが、これに限ったものではなく、例えば設定された目標車間距離の値が短くなるにしたがって追従ゲインkを高くするようにしてもよい。
本発明は、自車両とその前方の先行車両との目標車間距離を設定して、その設定された目標車間距離を維持するよう自車両を先行車両に対して追従走行させるようにした車両の走行制御装置に有用であり、特に追従走行中に目標車間距離を変更可能に構成された車両の走行制御装置に有用である。
W 車両(自車両)
k 追従ゲイン
t 車間時間
3c 目標車間距離選択スイッチ(選択手段)(目標車間距離設定手段)
5 ミリ波レーダ(先行車両検知手段)(車間距離検知手段)
6 車速センサ(自車両車速検知手段)(先行車両車速検知手段)
40 制御ユニット(目標車間距離設定手段)(追従走行制御手段)
k 追従ゲイン
t 車間時間
3c 目標車間距離選択スイッチ(選択手段)(目標車間距離設定手段)
5 ミリ波レーダ(先行車両検知手段)(車間距離検知手段)
6 車速センサ(自車両車速検知手段)(先行車両車速検知手段)
40 制御ユニット(目標車間距離設定手段)(追従走行制御手段)
Claims (3)
- 自車両前方の先行車両を検知する先行車両検知手段と、該先行車両検知手段が検知した先行車両と自車両との車間距離を検知する車間距離検知手段と、上記先行車両と自車両との目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、上記車間距離検知手段により検知される車間距離が、上記目標車間距離設定手段により設定された目標車間距離を維持するよう自車両を先行車両に対して追従走行させる追従走行制御手段とを備えた車両の走行制御装置であって、
上記追従走行制御手段は、上記目標車間距離設定手段により設定された目標車間距離に応じて、上記追従走行時における追従ゲインを変化させるように構成されていることを特徴とする車両の走行制御装置。 - 請求項1記載の車両の走行制御装置において、
上記先行車両の車速を検知する先行車両車速検知手段を備え、
上記目標車間距離設定手段は、上記先行車両車速検知手段により検知された先行車両の車速と、予め設定された車間時間とに基づいて上記目標車間距離を設定するように構成されており、
上記追従走行制御手段は、上記車間時間が短いほど上記追従ゲインを高くするように構成されていることを特徴とする車両の走行制御装置。 - 請求項2記載の車両の走行制御装置において、
上記自車両の乗員が、上記目標車間距離として遠距離、中距離及び近距離の3つの選択肢の中から1つを選択する選択手段を備え、
上記車間時間は、上記遠距離、中距離及び近距離の各選択肢のそれぞれ対応して設定されており、
上記目標車間距離設定手段は、上記選択手段により選択された選択肢に対応する車間時間を用いて上記目標車間距離を設定するように構成されていることを特徴とする車両の走行制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006339901A JP2008149892A (ja) | 2006-12-18 | 2006-12-18 | 車両の走行制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015051683A (ja) * | 2013-09-06 | 2015-03-19 | 三菱自動車工業株式会社 | 運転支援装置 |
JP2017081426A (ja) * | 2015-10-28 | 2017-05-18 | 本田技研工業株式会社 | 車両制御装置、車両制御方法、および車両制御プログラム |
-
2006
- 2006-12-18 JP JP2006339901A patent/JP2008149892A/ja active Pending
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US10017180B2 (en) | 2015-10-28 | 2018-07-10 | Honda Motor Co., Ltd. | Vehicle control apparatus, vehicle control method, and vehicle control program |
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