JP2009113763A - 車両用運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、アダプティブ・クルーズ・コントロール運転において燃料消費率の悪化を抑制できる車両用運転支援装置を提供する。
【解決手段】 車両用運転支援装置４０は、先行車両３０との車間距離を検出するスキャン式レーザレーダ４１とＥＣＵ５０となどを備えている。ＥＣＵ５０は、先行車両認識部５１と目標車速演算部５３となどを備えている。先行車両認識部５１は、スキャン式レーザレーダ４１の検出結果に基づいて先行車両３０の車速を検出する。目標車速演算部５３は、通常追従モードであるかもしくはエコ追従モードであるかを判定する。目標車速演算部５３は、自動車１０が通常追従モードであると、通常追従モードに対応する加速で先行車両３０を追従すべく目標車速を設定するとともに、自動車１０がエコ追従モードであると、通常追従モードよりも小さい加速で先行車両３０を追従すべく目標車速を設定する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車両の目標車速を設定する運転支援装置に関する。

従来、アダプティブ・クルーズ・コントロール運転が可能な自動車が提案されている。アダプティブ・クルーズ・コントロール運転は、自車両と先行車両との車間距離を一定に保って追従走行するよう、運転者の意図とは関わらずに運転が制御される運転モードである。

この種のアダプティブ・クルーズ・コントロール運転では、先行車両の加速または減速に対して、路面勾配に起因する応答性の変化をなくすために、路面に勾配があると判定されると、目標車速を勾配の程度に応じて補正することが行われている。

この点について具体的に説明する。路面が上り勾配を有している場合において先行車両が速度を上げると、自車両の目標車速の増加率を、平坦な道を走行している場合における増加率に比べて大きくしている。（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−１８６８１３

しかしながら、特許文献１に開示されている技術では、上り勾配を有している路面において先行車両が加速すると、先行車両と自車両との車間距離を一定に保とうとして、平坦の道に比べてアクセル開度が大きく開くように変動する。アクセル開度が大きく開くように変動すると、燃料消費率が悪くなり、好ましくない。

したがって、本発明の目的は、アダプティブ・クルーズ・コントロール運転において燃料消費率の悪化を抑制することができる車両用運転支援装置を提供することにある。

本発明の車両用運転支援装置は、自車両と当該自車両の前方を走行する先行車両との間の車間距離を予め設定された距離に保つべく、前記自車両を自動で前記先行車両に追従する運転を可能とする車両用運転支援装置である。前記車両用運転支援装置は、前記先行車両の車速を検出する先行車両車速検出部と、前記自車両が前記先行車両に自動で追従する運転をしている状態において、前記自車両の運転モードが通常追従モードであるかもしくはエコ追従モードであるかを検出する運転モード検出部と、前記先行車両が前記自車両から離れる方向に加速した場合、前記自車両が前記通常追従モードであると、前記通常追従モードに対応する加速度で前記先行車両を追従すべく目標車速を設定するとともに、前記自車両が前記エコ追従モードであると、前記通常追従モードよりも小さい加速度で前記先行車両を追従すべく目標車速を設定する目標車速設定部とを備える。

この構造によれば、自動車は、エコ追従モードが選択されると、通常追従モードよりも小さい加速度で先行車両に追従するようになる。

本発明によれば、自動車は、エコ追従モードで走行することができる。アダプティブ・クルーズ・コントロール運転においてエコ追従モードを採用することによって、燃料消費率の悪化を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る車両用運転支援装置を、図１〜７を用いて説明する。図１は、車両の一例である自動車１０に、運転支援装置４０が搭載された状態を概略的に示す側面図である。

自動車１０は、運転者のアクセル操作によって走行速度を決定する通常運転と、アダプティブ・クルーズ・コントロール運転とが可能である。本実施形態でのアダプティブ・クルーズ・コントロール運転は、後述される運転支援装置４０によって行われる運転であって、自動車１０と先行車両３０（図４，５，７に示す）との車間距離を一定に保つべく、運転者の意図つまりアクセル操作に関わらずに自動的に先行車両３０に追従する運転である。アダプティブ・クローズ・コントロール運転は、本発明で言う、自車両と当該自車両の前方を走行する先行車両との間の車間距離を予め設定された距離に保つべく、自車両を自動で前記先行車両に追従する運転である。

本実施形態でいうアダプティブ・クルーズ・コントロール運転では、追従運転と、定速運転とがある。追従運転と、定速運転とは、自動車１０と当該自動車１０の前方を走行する先行車両３０との車間距離および自動車１０の走行状態（具体的には、車速）によって、切り替えられる。また、アダプティブ・クルーズ・コントロール運転では、運転モードして、通常追従モードと、燃費悪化を抑制するためのエコ追従モードとがある。これら、追従運転と、定速運転と、通常追従モードと、エコ追従モードとについては、後で詳細に説明する。

図１に示すように、自動車１０の前部には、エンジンルーム１１が形成されている。エンジンルーム１１内には、エンジン１２が収容されている。エンジン１２には、当該エンジン１２内の燃焼室へ吸気を導く吸気系１３が連結されている。

吸気系１３内には、スロットルバルブ１４が設置されている。スロットルバルブ１４の開度が調整されることによって、エンジン１２の燃焼室（図示せず）内への吸気量が調整される。

スロットルバルブ１４には、当該スロットルバルブ１４を駆動するスロットルアクチュエータ１５が連結されている。スロットルアクチュエータ１５は、後述されるＥＣＵ５０の制御によって駆動されるとともに動作が制御される。

エンジン１２の出力軸には、自動変速機１６が連結されている。自動変速機１６には、当該自動変速機１６の変速切り替えを行う駆動部の一例として自動変速機アクチュエータ１７が設けられている。自動変速機アクチュエータ１７は、例えば、自動変速機１６の変速切り替えを行う油圧制御ユニットと、当該油圧制御ユニットの電磁弁の切り替え操作を行うコントローラなどを備えている。

自動車１０の前部には、一対の前輪１８（左前方の車輪しか図示せず）が設けられている。自動車１０の後部には、一対の後輪１９（左後方の車輪しか図示せず）が設けられている。

各前輪１８と、各後輪１９とには、ブレーキ装置の一例として、油圧ディスクブレーキが設けられている。この油圧ディスクブレーキ装置を作動させるブレーキペダル２０に連結されるブレーキマスタシリンダには、当該ブレーキマスタシリンダを作動させるブレーキアクチュエータ２１が設けられている。

車室内には、ステアリング装置２２が設置されている。ステアリング装置２２は、運転者が操作するステアリングホイール２３を備えている。

また、自動車１０は、アダプティブ・クルーズ・コントロール運転を制御する運転支援装置４０を備えている。運転支援装置４０は、スキャン式レーザレーダ４１と、ＣＣＤカメラ４２と、車輪速センサ４３と、ハンドル角センサ４４と、アダプティブ・クルーズ・コントロール操作スイッチ４５と、エコモード操作スイッチ４６と、表示器４７と、上り坂検出手段と、ＥＣＵ５０とを備えている。

本実施形態でいう上り坂検出手段とは、自動車１０が上り坂を上っている状態を検出する手段である。本実施形態では、上り坂検出手段の一例として、例えばＧＰＳナビゲーションシステム４９が用いられる。ＧＰＳナビゲーションシステム４９が検出する走行路の勾配情報を得ることによって、上り坂であることを検出する。なお、上り坂検出手段は、ＧＰＳナビゲーションシステム４９に限定されるものではない。例えば、エンジンの出力などから勾配情報を得てもよい。要するに、上り坂検出手段は、自動車１０が上り坂を走行していることを検出できればよい。

スキャン式レーザレーダ４１は、自動車１０の前部に設けられている。スキャン式レーザレーダ４１は、前方に向けてレーザビームを発射するとともに、このレーザビームの反射をスキャニングすることで、自動車１０の前方に位置する物体などを認識する。

ＣＣＤカメラ４２は、自動車１０の車室内のルーフ部に取り付けられている。ＣＣＤカメラ４２は、自動車１０の前方を撮像する。ＣＣＤカメラ４２は、自動車１０の前方に位置する物体と、路面上の車線を認識するために用いられる。

車輪速センサ４３は、各後輪１９に設けられている。右後輪１９に設けられる車輪速センサ４３は、右後輪１９の車輪速（回転数）を検出する。左後輪１９に設けられる車輪速センサ４３は、左後輪１９の車輪速（回転数）を検出する。各車輪速センサ４３によって検出された各後輪１９の車輪速（回転数）に基づいて、自動車１０の速度が検出される。各車輪速センサ４３は、自動車１０の速度を検出する装置の一例である。

各車輪速センサ４３の構造としては、例えば、各後輪１９の回転に伴って回転するＮ極とＳ極とで構成するロータ（図示せず）を備える構造がある。当該ロータが回転することによって変化するＮ極からＳ極への磁界の方向を検出することによって、各後輪１９の車輪速（回転）が検出される。なお、車輪速センサ４３の構造は、上記に限定されない。また、自動車１０の速度を検出する装置は、車輪速センサ４３に限定されない。要するに、自動車１０の車速を検出できればよい。

ハンドル角センサ４４は、例えばステアリング装置２２に設けられている。ハンドル角センサ４４は、ステアリングホイール２３の回転角を検出することによって、ハンドル角を検出している。

ハンドル角センサ４４の構造としては、例えば、ステアリングホイール２３を回転すると、ステアリングホイール２３の回転に伴って回転するＮ極とＳ極とで構成するロータ（図示せず）を備える構造がある。当該ロータが回転することによって変化するＮ極からＳ極への磁界の方向を検出することによって、ハンドル角が検出される。

また、ハンドル角センサ４４の構造として、フォトダイオードと、ステアリングホイール２３の回転に伴って変位するスリット（図示せず）とを備える構造がある。スリットの変位に伴うフォトダイオード光の遮断を計測する。このことによって、ハンドル角が検出される。

なお、ハンドル角センサ４４の構造は、上記に限定されない。要するに、ハンドル角センサ４４は、ステアリングホイール２３のハンドル角を検出できればよい。

アダプティブ・クルーズ・コントロール操作スイッチ４５は、例えばステアリング装置２２の図示しないコラムカバーに設けられている。アダプティブ・クルーズ・コントロール操作スイッチ４５は、自動車１０の運転を、通常運転もしくはアダプティブ・クルーズ・コントロール運転に切り替える。

例えば、アダプティブ・クルーズ・コントロール操作スイッチ４５がセット側に操作されると、自動車１０は、アダプティブ・クルーズ・コントロール運転となる。アダプティブ・クルーズ・コントロール操作スイッチ４５がリセット側に操作されると、自動車１０は、アダプティブ・クルーズ・コントロール運転が解除されて、通常運転となる。なお、アダプティブ・クルーズ・コントロール操作スイッチ４５の上記構造は、一例であって、これに限定されない。

エコモード操作スイッチ４６は、例えばアダプティブ・クルーズ・コントロール操作スイッチ４５の近傍に配置されている。エコモード操作スイッチ４６は、自動車１０の運転がアダプティブ・クルーズ・コントロール運転であるときに、後述するエコ追従モードと通常追従モードとのいずれかに切り替える。

例えば、エコモード操作スイッチ４６がセット側に操作されると、自動車１０は、エコ追従モードに切り替えられる。エコモード操作スイッチ４６がリセット側に操作されると、自動車１０は、通常追従モードとなる。なお、エコモード操作スイッチ４６の上記構造は、一例であって、これに限定されない。

表示器４７は、車内において運転席の近傍に設置されている。表示器４７には、例えば、先行車両３０と自動車１０との間の車間距離と、自動車１０の目標車速度と、後述される自動車１０の制御モード（具体的には、エコ追従モードであるか否か）などが適宜表示され、運転者が走行制御状況を確認できるようになっている。

なお、エコ追従モードであることを示す表示の一例としては、「省エネモード運転」と表示する。また、目標車速とは、自動車１０がアダプティブ・クルーズ・コントロール運転にある状態において、先行車両３０との間の車間距離や自動車１０の車速に基づいて決定される、自動車１０の車速の目標値である。

ＥＣＵ５０は、自動車１０がアダプティブ・クルーズ・コントロール運転である場合において、自動車１０の走行を制御する。上記された、アダプティブ・クルーズ・コントロール操作スイッチ４５と、エコモード操作スイッチ４６と、車輪速センサ４３と、ＣＣＤカメラ４２と、スキャン式レーザレーダ４１と、ハンドル角センサ４４と、ＧＰＳナビゲーションシステム４９と、スロットルアクチュエータ１５と、自動変速機アクチュエータ１７と、ブレーキアクチュエータ２１と、表示器４７とは、ＥＣＵ５０に電気的に接続されている。図２は、ＥＣＵ５０と、当該ＥＣＵ５０と接続される上記各装置の電気的接続を示すブロック図である。

ＥＣＵ５０との電気的接続を具体的に説明すると、図２に示すように、ＥＣＵ５０の入力側には、スキャン式レーザレーダ４１と、ＣＣＤカメラ４２と、車輪速センサ４３と、ハンドル角センサ４４と、アダプティブ・クルーズ・コントロール操作スイッチ４５と、エコモード操作スイッチ４６と、ＧＰＳナビゲーションシステム４９とが電気的に接続されている。

ＥＣＵ５０の出力側には、スロットルアクチュエータ１５と、自動変速機アクチュエータ１７と、ブレーキアクチュエータ２１と、表示器４７とが電気的に接続されている。

図３は、ＥＣＵ５０の具体的な構造および制御手順を示すブロック図である。図３に示すように、ＥＣＵ５０は、先行車両認識部５１と、目標車速演算部５３と、車速演算部５４と、装置駆動部５５とを備えている。

先行車両認識部５１は、ＣＣＤカメラ４２とスキャン式レーザレーダ４１とハンドル角センサ４４とに接続されている。先行車両認識部５１は、ＣＣＤカメラ４２とスキャン式レーザレーダ４１とハンドル角センサ４４とから入力された情報に基づいて先行車両３０を認識する。

具体的には、スキャン式レーザレーダ４１からの情報によって、自動車１０の前方を走行している車両の存在が認識される。ＣＣＤカメラ４２によって、車線が認識される。先行車両認識部５１は、これらの情報により、自動車１０の前方を走行している車両が同一走行車線上を走行しているか否かが判別される。前方の車両が同一走行車線上を走行していると判別されると、当該前方の車両は先行車両として認識される。

先行車両認識部５１は、さらに、スキャン式レーザレーダ４１からの情報に基づいて、自動車１０から先行車両３０までの車間距離を検出する。また、先行車両認識部５１は、上記のように検出された車間距離に基づいて、当該車間距離の変化を求める。そして、先行車両認識部５１は、車間距離の変化に基づいて自動車１０に対する先行車両３０の相対速度を求める。また、先行車両認識部５１には、後述される車速演算部５４から自動車１０の車速情報が入力される。

先行車両認識部５１は、上記のように求められる、自動車１０に対する先行車両３０の相対速度と、自動車１０の車速に基づいて、先行車両３０の車速を求めている。先行車両認識部５１とスキャン式レーザレーダ４１とは、本発明で言う先行車両車速検出部を構成する。

また、先行車両認識部５１は、ハンドル角センサ４４から入力されるハンドル角情報と自動車１０の車速とに基づいて、走行路のカーブを推定し、自動車１０の走行経路を推定する。それゆえ、夜間走行時のようにＣＣＤカメラ４２では車線を認識しにくい場合であっても、直線路、カーブ路に関わらず、走行車線が認識される。

このように、走行車線を認識することによって、夜間走行時のようにＣＣＤカメラ４２では車線を認識しにくい場合であっても、直線路、カーブ路に関わらず、同一レーンの先行車両３０を識別することができる。

なお、上記のように、ハンドル角センサ４４を用いなくても、自動車１０に作用するヨーレイトを直接検出するとともに当該検出結果を用いて、夜間走行時のようにＣＣＤカメラ４２では車線を認識しにくい場合であっても、直線路、カーブ路に関わらず、走行車線が認識される。

車速演算部５４は、各車輪速センサ４３からの入力に基づいて、自動車１０の車速を検出する。

目標車速演算部５３は、アダプティブ・クルーズ・コントロール操作スイッチ４５からの入力により、自動車１０がアダプティブ・クルーズ・コントロール運転かもしくは通常運転であるかを認識する。

また、自動車１０がアダプティブ・クルーズ・コントロール運転状態である場合、エコモード操作スイッチ４６からの入力により、運転モードが通常追従モードかもしくはエコ追従モードのうちのいずれかの状態を検出する。そして、目標車速演算部５３は、各状態での目標車速を設定し、確定する。目標車速演算部５３は、本発明で言う目標車速設定部と運転モード検出部として機能する。

なお、アダプティブ・クルーズ・コントロール運転には、追従運転状態と、定速運転状態とがある。これら、追従運転状態と定速運転状態とは、具体的には、自動車１０と先行車両３０との車間距離に基づいて選択される。ここで、追従運転と、定速運転とについて説明する。

まず、追従運転について説明する。追従運転は、アダプティブ・クルーズ・コントロール運転可能な範囲内（例えば、自動車の車速が４０〜１０５ｋｍ／ｈ）である場合に選択される運転モードである。

図４は、先行車両３０に対して、自動車１０が追従運転をしている状態を概略的に示す側面図である。図４中右側に実線で示される車両は、先行車両３０である。図４中左側に実線で示される車両は、自動車１０である。図４に実線で示すように、追従運転は、先行車両３０との車間距離を予め設定された一定距離Ｌ１を略保って追従するよう運転する状態である。それゆえ、自動車１０の目標車速は、車間距離Ｌが一定距離Ｌ１に保たれるように設定される。

なお、一定距離Ｌ１は、特定の１つの値に固定されるものではなく、自動車１０の車速に応じて決定されている。つまり、一定距離Ｌ１は、自動車１０の車速が変化すると、各車速に対応して決定されている値が用いられる。具体的には、自動車１０の車速が上がると、一定距離Ｌ１は、車速に応じて長くなる。

追従運転について具体的に説明する。図に示すように、先行車両３０と自動車１０とが、お互いに車間距離Ｌを一定距離Ｌ１に保って走行していたとする。

しかしながら、図中２点鎖線で示すように、先行車両３０が加速して車速が上がると、自動車１０は、車間距離Ｌを一定距離Ｌ１に保つべく、図中２点鎖線で示すように、加速する。同様に、図中１点鎖線で示すように、先行車両３０が減速して車速が下がると、車間距離Ｌを一定距離Ｌ１に保つべく、図中１点鎖線で示すように、自動車１０も減速して車速が下がる。

図４中、加速した先行車両３０（２点鎖線で示される）の後部は省略されているが、距離Ｌの範囲を示す線は、当該先行車両３０の後端を示している。減速した先行車両３０（１点鎖線で示される）の前部は、省略されている。加速した自動車１０（２点鎖線で示される）の後部は、省略されている。減速した自動車１０（１点鎖線で示される）の前部は、省略されているが、距離Ｌの範囲を示す線は、当該自動車１０の先端を示している。

追従運転状態における自動車１０の目標車速は、通常追従モードと、エコ追従モードとによって異なる。

通常追従モードは、本実施形態では、自動車１０と先行車両３０との車間距離を予め設定された一定距離Ｌ１に常に保つとともに、自動車１０の車速が先行車両３０と同じとなるように設定される運転モードである。

具体的には、先行車両３０が自動車１０から離れる方向に加速すると、自動車１０は、先行車両３０と同じように（先行車両３０に近づく方向に）加速する。この結果、先行車両３０の車速と自動車１０の車速とは、常に略一定となる。通常追従モードにおける自動車１０の目標車速は、後で詳細に説明する。

なお、通常追従モードは、上記のように、自動車１０の車速を先行車両３０の車速と同じとするように設定することに限定されない。例えば、通常追従モードは、先行車両３０の加速に対して緩やかに追従するように加速（つまり、先行車両３０の加速よりも小さい加速で追従する運転状態）してもよい。

エコ追従モードでは、自動車１０の目標車速は、先行車両に追従するように設定されるが、その追従の度合いは、通常追従モードよりも緩やかである。つまり、自動車１０は、エコ追従モードであると、通常運転モードである場合の加速よりも緩やかに加速するようになる。

つぎに、定速運転について説明する。定速運転は、自動車１０がアダプティブ・クルーズ・コントロール運転している状態において、自動車１０の目標車速が予め設定される定速運転用車速Ｖ１よりも大きくなると設定される運転状態であって、自動車１０の目標車速がＶ１に設定される運転状態である。

このことによって、自動車１０の目標車速は、定速運転用車速Ｖ１を超えると定速運転用車速Ｖ１に設定され、それゆえ、自動車１０は、定速で運転する状態となる。

図５は、自動車１０との運転モードとして定速モードが選択される状況を示す概略図である。図５中左側の車両は、自動車１０である。図５中右側の車両は、先行車両３０である。

自動車１０は、定速運転状態になる前では、車間距離Ｌ＝Ｌ１を保って追従運転の状態にあるとする。このときの自動車１０と先行車両３０との車速Ｖ＝Ｖ２は、定速運転用車速Ｖ１以下とする。なお、このとき、通常追従モードであっても、エコ追従モードであってもよい。

図５に２点鎖線で示すように、先行車両３０が加速することによって、先行車両３０の車速がＶ＝Ｖ３（Ｖ３＞Ｖ２）となり、自動車１０と先行車両３０との車間距離Ｌが一定距離Ｌ１（自動車１０の車速に応じて決定されている距離）より大きくなる。

図中、加速した先行車両３０を２点鎖線で示している。先行車両３０との車間距離が一定距離Ｌ１より大きくなった自動車１０を２点鎖線で示している。この時点の自動車１０の車速は、加速する前の先行車両３０（実線で示される）と略同じである。つまり、車速Ｖ＝Ｖ２である。

上記のように、自動車１０と先行車両３０との車間距離が一定距離Ｌ１より大きくなると、自動車１０の目標車速は、先行車両３０との間の車間距離Ｌを一定距離Ｌ１に保つべく、加速するように設定される。目標車速は、自動車１０と先行車両３０との間の車間距離に比例して大きくなる。

しかしながら、この設定される目標車速（先行車両３０との車間距離Ｌを一定距離Ｌ１に保つべく設定される目標車速。この目標車速は、通常追従モードでは、Ｖ３となり、エコ追従モードでは、Ｖ３よりも小さい値となる。）が定速運転用車速Ｖ１を超えると、目標車速は、定速運転用車速Ｖ１に設定され、定速運転用車速Ｖ１で定速走行するようになる。この状態が、定速運転である。

目標車速の設定の説明に戻る。図６は、目標車速演算部５３での処理を示すフローチャートである。図６に示すように、ステップＳＴ１では、まず、自動車１０がアダプティブ・クルーズ・コントロール運転であるか否かが判定される。具体的には、アダプティブ・クルーズ・コントロール操作スイッチ４５からの信号によって、自動車１０がアダプティブ・クルーズ・運転であるか否かが判定される。

アダプティブ・クルーズ・コントロール運転でないと判断されると、ステップＳＴ２に進む。ステップＳＴ２では、自動車１０は、通常運転であると判定される。通常運転では、自動車１０の車速は、運転者によるアクセル操作によって決定されるので、特に目標車速が設定されることはない。

ステップＳＴ１において、アダプティブ・クルーズ・コントロール運転であると判定されると、ステップＳＴ３に進む。

ステップＳＴ３では、自動車１０がエコ追従運転モードであるか否かが判定される。具体的には、エコモード操作スイッチ４６からの信号に基づいて判定される。エコ追従運転モードでないと判定されると、つまり、通常追従モードであると判定されると、ステップＳＴ４に進む。

ステップＳＴ４では、通常追従モードでの自動車１０の目標車速を設定するために、通常追従モードでの加速度と、当該加速度のジャーク値とが求められる。

通常追従モードでの自動車１０の加速度について具体的に説明する。上記されたように、ＥＣＵ５０は、所定の周期で動作しており、この１周期の中で先行車両認識部５１において先行車両３０の車速を検出する。

なお、ここで言う動作とは、自動車１０の目標車速を設定し、当該目標車速に基づいて後述される装置駆動部５５が各装置を制御し終えるまでの一連の動作である。

目標車速演算部５３では、先行車両３０の車速の前回値（前回のＥＣＵ５０の動作時に求められた先行車両３０の車速）と今回求められた先行車両３０の車速との差と上記所定の周期より、先行車両３０の加速度が求められる。ここで求められた加速度が、自動車１０に適用される加速度となる。

ジャーク値とは、加速度の立ち上がりである。通常追従モードでのジャーク値は、予め設定されている。

ついで、ステップＳＴ５に進む。ステップＳＴ５では、ステップＳＴ４で求められた加速度とジャーク値と、現在の車速（今回の演算時に求められた車速）とに基づいて、目標車速が求められる。具体的には、目標車速は、現在の自動車１０の車速に、ＥＣＵの１周期の時間と加速度との積値を加えた値である。このときの目標車速は、ジャーク値に基づいて立ち上がるとともに、通常追従モード用の加速度で加速する。

ついで、ステップＳＴ６に進む。ステップＳＴ６では、ステップＳＴ５で求められた目標車速が定速運転用車速Ｖ１より大きいか否かが判定される。目標車速が定速運転用車速Ｖ１以下の場合は、ステップＳＴ７に進む。ステップＳＴ７では、目標車速が確定される。

ステップＳＴ６において目標車速が定速運転用車速Ｖ１よりも大きい場合は、ステップＳＴ８に進む。ステップＳＴ８では、目標車速が定速運転用車速Ｖ１に設定される。ここで、自動車１０は、定速運転状態となる。

ステップＳＴ３において、エコモード操作スイッチ４６がセット側に設定されていると、自動車１０はエコ追従モードであると判定されて、ステップＳＴ９に進む。

ステップＳＴ９では、エコ追従モードでの目標車速を設定するための、エコ追従モード用の加速度と、当該加速度の（エコ追従モード用の）ジャーク値とが求められる。

エコ追従モード用の加速度について具体的に説明する。エコ追従モード用の加速度は、通常追従モード用の加速度（ステップＳＴ４と同じように求められる加速度）よりも小さい値に設定される。通常追従モード用の加速度に対する追従モード用の加速度の大きさは、予め設定されている。例えば一例としては、エコ追従モード用の加速度は、通常追従モード用の加速度よりも、２，３m/s³位小さい値に設定される。

エコ追従モード用の加速度を求める手順としては、まず、ステップＳＴ４で示したように通常追従モード用の加速度が求められる。本実施形態では、通常追従モード用の加速度は、先行車両３０の加速度と同じであるので、まず、ステップＳＴ４で説明したように先行車両３０の加速度が求められる。そして、求められた加速度を予め設定されたように小さくした値（本実施形態では、２，３m/s³位小さい値）がエコ追従モード用の加速度に設定される。

なお、エコ追従モード用の加速度は、先行車両３０の加速度が自動車１０に近づく方向に大きくなる場合、つまり、先行車両３０が減速している場合では、通常追従モードの加速度と同じ値に設定される。

エコ追従モード用のジャーク値は、予め設定されている。具体的には、エコ追従モード用のジャーク値は、通常追従モード用のジャーク値よりも小さい値に設定される。

ついで、ステップＳＴ１０に進む。ステップＳＴ１０では、ステップＳＴ９で求められたエコ追従モード用の加速度とジャーク値と現在の自動車１０の車速とに基づいて、目標車速が求められる。具体的には、目標車速は、自動車１０の車速に、ＥＣＵ５０の動作１周期の時間とエコ追従モード用の加速度との積値を加えた値である。エコ追従モード用の目標車速は、エコ追従モード用のジャーク値に基づいて立ち上がるとともに、エコ追従モード用の加速度で加速する。

つぎに、ステップＳＴ６に進む。ステップＳＴ６では、目標車速が定速運転用車速Ｖ１より大きいか否かが判定される。目標車速が定速運転用車速Ｖ１以下の場合は、ステップＳＴ７進み、目標車速が確定される。目標車速が定速運転用車速より大きい場合は、ステップＳＴ８進み、目標車速が定速運転用車速Ｖ１に確定される。定速運転状態となる。

図３に示すように、装置駆動部５５は、自動車１０の車速が、目標車速演算部５３で求められた加速度およびジャーク値に合わせて目標車速になるように、スロットルアクチュエータ１５と、自動変速機アクチュエータ１７と、ブレーキアクチュエータ２１とを制御するとともに、表示器４７を制御する。

つぎに、運転支援装置４０の動作を、自動車１０が上り坂を走行している場合を一例に、説明する。図７は、自動車１０が上り坂６０を走行している状態を示す概略図である。図７に示すように、自動車１０の前方には先行車両３０が走行している。

このとき、アダプティブ・クルーズ・コントロール操作スイッチ４５は、セット側に操作されており、それゆえ、自動車１０は、アダプティブ・クルーズ・コントロール運転である。また、エコモード操作スイッチ４６は、セット側に操作されており、それゆえ、自動車１０のエコ追従モードが選択される。

図中に実線で示すように、先行車両３０は、一定速度で運転している。このため、自動車１０は、先行車両３０と同じ速度で走行しており、それゆえ、先行車両３０との車間距離Ｌが予め設定された一定距離Ｌ１に保たれている。そして、自動車１０の車速Ｖ＝Ｖ３であり、定速運転用車速Ｖ１より小さいとする。

図中に２点鎖線で示すように、先行車両３０が加速したとする。このとき、ＥＣＵ５０では、先行車両認識部５１が先行車両３０の車速を検出することによって、先行車両３０の車速の前回検出値と今回の検出値とが比較されるので、先行車両３０が加速したことが検出される。先行車両３０が加速することによって、自動車１０と先行車両３０との間の車間距離Ｌが、一定距離Ｌ１よりも大きくなる。

ついで、図６に示すように、先行車両３０が加速した時点よりつぎのＥＣＵ５０の動作では、目標車速演算部５３において自動車１０の目標車速が求められる。具体的には、ステップＳＴ３においてエコ追従モードが選択されて、ステップＳＴ９に進む。

ステップＳＴ９では、エコモード用加速度とエコモード用ジャーク値が設定される。ついで、ステップＳＴ１０に進む。ステップＳＴ１０では、ステップＳＴ９で求められたエコモード用加速度とエコモード用ジャーク値に基づいて、自動車１０の目標車速が設定される。ここで得られた目標車速は、定速運転用車速Ｖ１よりも小さいとする。

ついで、ステップＳＴ６に進む。ステップＳＴ６では、ステップＳＴ１０で求められた目標車速と定速運転用車速Ｖ１とが比較される。目標車速は、定速運転用車速Ｖ１よりも小さいので、ステップＳＴ７に進み、目標車速が確定される。

ついで、図３に示すように、装置駆動部５５では、目標車速演算部５３で求められた目標車速に基づいて（得られたジャーク値に合わせて立ち上がるとともに得られた加速度に合わせて加速するように）、スロットルアクチュエータ１５と、自動変速機アクチュエータ１７と、ブレーキアクチュエータ２１と、表示器４７との駆動を制御する。表示器４７は、省エネモード運転と表示する。

このように、エコ追従モードであると、自動車１０は、先行車両３０に緩やかに（小さい加速度で）追従するようになる。このため、自動車１０の燃費消費率の悪化が抑制される。さらに、上記されたように、自動車１０が上り坂を走行する場合にエコ追従モードであることによって、燃料消費率が悪化する上り坂６０において先行車両３０に緩やかに追従するようになるので、自動車１０の燃料消費率の悪化がより一層抑制される。

本発明の一実施形態に係る車両用運転支援装置を備える自動車を概略的に示す側面図。 図１に示されたＥＣＵと、当該ＥＣＵと接続される各装置の電気的接続を示すブロック図。 図２に示されたＥＣＵの構造および制御手順を示すブロック図。 図１に示された自動車が、先行車両に対して追従運転をしている状態を概略的に示す側面図。 図１に示された自動車の運転モードとして定速モードが選択される状況を示す概略図。 図３に示された目標車速演算部での処理を示すフローチャート。 図１に示された自動車が上り坂を走行している状態を示す概略図。

符号の説明

１０…自動車（自車両）、３０…先行車両、４０…運転支援装置、４１…スキャン式レーザレーダ（先行車両車速検出部）、５３…目標車速演算部（目標車速設定部、運転モード検出部）。

Claims (1)

1. 自車両と当該自車両の前方を走行する先行車両との間の車間距離を予め設定された距離に保つべく、前記自車両を自動で前記先行車両に追従する運転を可能とする車両用運転支援装置であって、
   前記先行車両の車速を検出する先行車両車速検出部と、
   前記自車両が前記先行車両に自動で追従する運転をしている状態において、前記自車両の運転モードが通常追従モードであるかもしくはエコ追従モードであるかを検出する運転モード検出部と、
   前記先行車両が前記自車両から離れる方向に加速した場合、前記自車両が前記通常追従モードであると、前記通常追従モードに対応する加速度で前記先行車両を追従すべく目標車速を設定するとともに、前記自車両が前記エコ追従モードであると、前記通常追従モードよりも小さい加速度で前記先行車両を追従すべく目標車速を設定する目標車速設定部と
   を備えることを特徴とする車両用運転支援装置。

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