JP3729609B2 - 車間距離制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、先行車との目標車間距離を維持して自車を走行させる車間距離制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来より、運転手の加速・減速のため操作負担を軽減することを目的とし、レーザーレーダなどを用いて先行車の挙動を認識し、その情報を基に自車速度を自動的に変化させ、先行車に自動追従しようとする車間距離制御装置が提案されている。
【0003】
そして、従来の車間距離制御装置では、運転者がブレーキやクラッチを操作した場合、制御の実行を一時的に解除するように構成されていた。
また、これ以外にも、ワイパを作動させている場合には降雨あるいは降雪状態であると推定されるため、車間距離制御の実行を解除するようにすることが考えられている。これは、降雨や降雪状態では、運転手にとって視界自体がよくないため例えば割込み車両を認識してブレーキを操作するのが遅れる可能性あり、さらに雨や雪によって路面が滑り易くなっているため、そのような状況では予め車間距離制御自体を実行しないようにしたのである。
【0004】
しかしながら、ワイパを作動させる状況を考えると、そのときの降雨あるいは降雪の程度にはかなり差がある。つまり、ワイパの動作モードには一般的に高速モード・低速モード・間欠モードの3つがあり、その時点での降雨あるいは降雪状況に応じて運転手が選択する。この内の高速モードの場合には、確かに相当の降雨あるいは降雪状態であることが推定されるため、上述したように車間距離制御の実行を解除した方がよいと考えられるが、例えば間欠モードの場合には、降雨あるいは降雪状態もそれほどではなく、車間距離制御がされていても運転手がそれほど危険とは感じない。その場合に装置の方が自動的に車間距離制御を解除してしまうと、運転手のフィーリングにそぐわないこととなる。つまり、そのまま車間距離制御を続行したいと思っているのに、勝手に解除されてしまうという状況となる。なお、場合によっては、間欠モードだけでなく低速モードであっても同様の状況が想定されるかもしれない。
【0005】
そこで、本発明は、降雨あるいは降雪状態であると推定される場合であっても一律に車間距離制御が解除されてしまうのではなく、降雨等の程度に応じて車間距離制御の続行あるいは解除を決定することで、より運転者のフィーリングにマッチした制御を実現する車間距離制御装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の車間距離制御装置は、先行車との車間距離及び相対速度を検出する先行車情報検出手段と、自車の速度を検出する車速検出手段と、運転手による加速操作及び制動操作と無関係に動作され得る加速手段及び減速手段と、前記先行車情報検出手段及び車速検出手段の検出結果に基づいて前記加速手段及び減速手段を駆動制御することで、目標車間距離を維持して自車を走行させる車間距離制御を実行する車間距離制御手段と、を備える車間距離制御装置において、拭い能力の異なる少なくとも2種類の動作モードを持つワイパの動作状態を検出するワイパ動作状態検出手段と、該ワイパ動作状態検出手段によって相対的に拭い能力が大きい動作モードでの動作状態が検出された場合にのみ、前記目標車間距離を維持するための車間距離制御を解除する制御解除手段とを備え、前記ワイパの動作モードが、相対的に拭い能力が大きな順番に高速モード、低速モード、間欠モードの3種類あり、運転手によって操作され、前記低速モードを前記制御解除の対象モードとするか否かを設定するための設定手段を備えており、前記制御解除手段は、前記設定手段によって前記低速モードが前記制御解除の対象モードに設定されている場合には、前記ワイパ動作状態検出手段によって前記高速モードあるいは低速モードでの動作状態が検出された場合にのみ前記目標車間距離を維持するための車間距離制御を解除し、一方、前記設定手段によって前記低速モードが前記制御解除の対象モードに設定されていない場合には、前記ワイパ動作状態検出手段によって前記高速モードでの動作状態が検出された場合にのみ前記目標車間距離を維持するための車間距離制御を解除するよう構成されていることを特徴とする。
【0007】
ここで、拭い能力の異なる少なくとも2種類の動作モードとは、例えばワイパの拭き速度の違いから高速モードと低速モードという2種類が考えられる。さらに、現在一般的に採用されている動作モードとして間欠モードがあるため、これを含めた3種類としてもよい。そして、拭い能力として見た場合には、拭いの力の高い順番に高速モード→低速モード→間欠モードとなる。なお、間欠モードはワイパが所定のインターバルをおいて間欠的に作動するのに対して、高速モード及び低速モードは連続的に作動する。その意味では、連続モードと間欠モードという2種類も理屈的には考えられる。但し、現在一般的に採用されているものとしては、高速モードと低速モードの2種類、あるいは間欠モードを加えた3種類であり、それらの拭い能力の大小については上述した通りであるので、この関係を基準として以下の説明を進めることとする。
【0008】
本発明の車間距離制御装置によれば、目標車間距離を維持して自車を走行させる車間距離制御を実行することができるのであるが、ワイパの動作状態を検出して、そのワイパ動作状態に応じて車間距離制御を解除させたり、あるいはそのまま継続させたりする。詳しくは、相対的に拭い能力が大きい動作モードでの動作状態が検出された場合にのみ、車間距離制御を解除し、それ以外の動作モードでの動作状態が検出された場合には制御解除をしない。
【0009】
具体的に説明すると、例えばワイパの動作モードが、相対的に拭い能力が大きな順番に高速モード、低速モード、間欠モードの3種類あるとすると、高速モードでの動作状態が検出された場合にのみ車間距離制御を解除し、それ以外の動作モード、すなわち低速モード及び間欠モードの場合には制御解除せず、そのまま車間距離制御を続行させるようにすることが考えられる。あるいは、高速モードあるいは低速モードでの動作状態が検出された場合にのみ車間距離制御を解除するようにし、それ以外の動作モード、すなわち間欠モードの場合には制御解除せず、そのまま車間距離制御を続行させるようにすることが考えられる。なお、例えばワイパの動作モードが、相対的に拭い能力が大きな順番に高速モード、低速モードの2種類しかない場合には、高速モードの場合には制御解除し、低速モードの場合には制御解除をしないことが考えられる。
【0010】
つまり、ワイパが動作していれば一律に車間距離制御を解除してしまうのではなく、その動作モードに応じて解除したりそのまま続行させたりしている。これは、ワイパを作動させる状況というのは降雨あるいは降雪状態であると推定されるのであるが、上述したように降雨あるいは降雪の程度にはかなり差がある。つまり、ワイパの動作モードが高速モード、低速モード及び間欠モードの3つある場合、その時点での降雨あるいは降雪状況に応じて運転手が選択する。この内の高速モードの場合には、確かに相当の降雨あるいは降雪状態であることが推定されるが、間欠モードの場合には、降雨あるいは降雪状態もそれほどではない。したがって、このような状況では車間距離制御がされていても運転手がそれほど危険とは感じない。その場合に装置の方が自動的に車間距離制御を解除してしまうのは、逆に運転手のフィーリングにそぐわないこととなる。つまり、車間距離制御が実行されている最中にワイパを間欠モードで作動させた場合には、そのまま車間距離制御を続行したいと思っているのに勝手に解除されてしまうという状況となる。
【0011】
これに対して、本発明の車間距離制御装置によれば、ワイパの動作モードによってその時点での降雨あるいは降雪状態の程度を推定し、その程度に応じて車間距離制御の続行あるいは解除を決定することで、より運転者のフィーリングにマッチした制御を実現することができる。つまり、ワイパを間欠モードで作動させた程度では、運転者はそのまま車間距離制御を続行したいと思っていることが推定されるので、その場合には車間距離制御が続行される。また、低速モードでもやはり運転者がそのまま車間距離制御を続行したいと思っている状況も推定されるので、その場合に車間距離制御を続行されるようにもできる。
【0012】
また、ワイパの動作モードが、相対的に拭い能力が大きな順番に高速モード、低速モード、間欠モードの3種類あった場合、最も拭い能力が大きな高速モードについては無条件に車間距離制御を解除し、最も拭い能力が小さな間欠モードについては無条件に車間距離制御を続行するようにすることが好ましいと考えられるが、中間の低速モードについては、車間距離制御を解除した方がよいと考える運転手もいれば、逆に続行した方がよいと考える運転者もいると考えられる。したがって、この低速モードの場合に解除するか否かについては運転者自身が設定できるようになっていると好ましい。そこで本発明の車間距離制御装置では、運転手が設定手段を操作することによって、低速モードを制御解除の対象モードとするか否かを設定できるようにした。そして、制御解除手段は、設定手段によって低速モードが制御解除の対象モードに設定されている場合には、ワイパ動作状態検出手段によって高速モードあるいは低速モードでの動作状態が検出された場合にのみ目標車間距離を維持するための車間距離制御を解除する。一方、設定手段によって低速モードが制御解除の対象モードに設定されていない場合には、ワイパ動作状態検出手段によって高速モードでの動作状態が検出された場合にのみ目標車間距離を維持する。
【0013】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明を適用したオートクルーズ制御装置1のシステムブロック図を表す。本オートクルーズ制御装置1は、定速走行制御の際に先行車を捉えると、適切な車間距離を保つ制御を実行するように構成された装置である。
【0014】
オートクルーズ制御装置1は、コンピュータ4を中心に構成され、スキャニング測距器6、操舵角センサ8、車速センサ10、クルーズコントロールスイッチ12、運転手の操作を検出する操作検出スイッチ13、表示器14、ブレーキ制御部18、ワイパ駆動制御部19およびエンジン出力制御部20を備えている。なお、ドライバ操作検出スイッチ13中の後述するワイパスイッチ13c及びワイパ駆動制御部19は、オートクルーズ制御(車間距離制御を含む)とは関係ない状況でも使用される構成であるが、ここではワイパスイッチ13cの検出結果に応じて車間距離制御を解除したり継続したりする制御を行なうので、オートクルーズ制御装置1の構成要素として説明を進めることとする。
【0015】
コンピュータ4は入出カインターフェース(I/O)および各種の駆動回路や検出回路を備えている。これらのハード構成は一般的なものであるので詳細な説明は省略する。なお、コンピュータ4は、本実施形態で述べる車間距離制御と共に、先行車が捉えられていない場合には、車速を設定速度に維持する定速走行制御を行っている。
【0016】
ここで、スキャニング測距器6は、測距手段に該当するもので、送受信部6aおよび距離・角度演算部6bを備え、送受信部6aからは車両前方へレーザ光を所定角度の範囲でスキャンしながら出力し、かつその反射光を検出すると共に、距離・角度演算部6bにて反射光を捉えるまでの時間に基づき、前方の物体の相対速度や距離、更にはその位置座標をも検出する装置である。このような装置は既によく知られているので詳細な説明は省略する。なお、このスキャニングレーザ光を用いるものの他に、マイクロ波等の電波や超音波等を用いる測距器を用いてもよい。
【0017】
また、操舵角センサ8は、ハンドルの操舵角の変更量を検出するものであり、その値から相対的な操舵角を検出できるものである。したがって、オートクルーズ制御装置1の電源がONされた際には、メモリ上の操舵角格納アドレスには「0」が設定され、以後、操舵角の中立位置のズレは、走行時の操舵角データの平均値演算により補正しながら、検出される操舵角の変更量の積算により相対的な操舵角が決定される。この操舵角を基に自車両の旋回方向及び旋回半径といった自車の旋回状況に関するデータ(カーブデータ)を検出することができる。このカーブデータは、スキャニング測距器6により検出された前方車両が車間距離制御の対象となるか否かを判定する際に用いられる。より具体的に説明すると、自車が右旋回している場合に、測距範囲の中央より左側に捕捉された前方車両は他のレーンの車両と判定してこれは車間距離制御の対象から除き、右側に捕捉された前方車両を車間距離制御の対象として把握するといった具合いに利用されるのである。言い換えると、カーブデータは、自車の進行方向を把握し、自車の進行方向に存在する前方車両を識別するのに必要なデータとなるのである。
【0018】
また、車速センサ10は、車輪の回転速度に対応した信号を検出するセンサである。
操作検出スイッチ13は、運転者の手動による操作を検出するもので、フットブレーキや排気ブレーキやリターディング装置の手動操作を検出するブレーキスイッチ13aと、アクセルの操作を検出するアクセルスイッチ13bと、ワイパ操作レバーに対する操作を検出するワイパスイッチ13cとからなる。なお、手動変速機を搭載した車両の場合は、さらに、クラッチのシフトアップやシフトダウン操作を検出するクラッチスイッチも含まれることとなるが、ここでは、自動変速機搭載の車両を対象とする。また、ワイパスイッチ13cは、ワイパの3つの駆動モードとしての▲1▼間欠モード、▲2▼低速モード、▲3▼高速モードのいずれが選択されているかを検出する。
【0019】
一方、クルーズコントロールスイッチ12は、メインスイッチ12a、セットスイッチ12b、リジュームスイッチ12c、キャンセルスイッチ12d、タップスイッチ12e及びキャンセルモード設定スイッチ12fを備えている。これら各スイッチの役割などについて順番に説明する。
【0020】
まず、メインスイッチ12aは、クルーズコントロールを開始できる状態にするためのスイッチであり、このメインスイッチ12aをONすることにより、定速走行制御が開始できる状態となる。その定速走行制御内で車間距離制御処理も実行されることになる。
【0021】
また、セットスイッチ12bは、これを押すことにより、その時の車速Vnを取り込ませ、その車速Vnを目標車速Vmに設定させて定速走行制御を開始させるスイッチである。
リジュームスイッチ12cは、クルーズコントロールが解除されている状態で、目標車速Vmが記憶されているときに、これが押された場合、車速を現在の車速から目標車速Vmまで復帰させるものである。
【0022】
キャンセルスイッチ12dは、クルーズコントロール中にこれが押されたとき、定速走行制御を中止させるものである。
タップスイッチ12eは、先行車との車間を設定するためのものである。
最後に、キャンセルモード設定スイッチ12fについて説明する。本実施形態では、上述したようにワイパの3つの駆動モードとしての間欠モード、低速モードおよび高速モードがあり、この内の間欠モードについては無条件に車間距離制御を継続するモードとして設定されており、高速モードについては、逆に無条件に車間距離制御を解除するモードとして設定されている。したがって、このキャンセルモード設定スイッチ12fは、低速モードについて、車間距離制御を継続するモードとするのか、それとも解除するモードとするのかを運転手自身が設定するためのスイッチである。
【0023】
表示器14は、設定車速の表示、現在車間距離の表示、センサ異常の表示などをすることができるものである。
エンジン出力制御部20は、コンピュータ4の指示により、ガソリン式内燃機関の場合はスロットルバルブの関度の調整を行い、ディーゼル式内燃機関の場合はコントロールラック位置の調整を行い、いずれの場合もエンジン出力を調整することにより、速度制御を行うためのものとする。なお、自動変速機のギヤ位置を選択しエンジン出力を調整するものであっても構わない。
【0024】
ブレーキ制御部18は、コンピュータ4の指示により、各輪ホイールシリンダの圧力を調整する。また、このブレーキ制御は、大型車に広く普及している排気ブレーキやリターティング装置でも構わない。
ワイパ駆動制御部19は、コンピュータ4の指示により、ワイパの駆動タイミングや駆動速度を調整する。なお、上述したようにワイパの駆動モードは3つあり、間欠モードが選択されている場合には所定時間おきにワイパを所定速度で1往復させる制御を行なう。また、低速モード及び高速モードはどちらも連続してワイパを往復させるが、その駆動速度が低速モードでは相対的に低く、高速モードでは相対的に高くなる。
【0025】
また、コンピュータ4は、図示しない電源スイッチを備え、そのON動作により電源が供給されて所定の処理を開始するように構成されている。
コンピュータ4は、このように構成されていることにより、オートクルーズ制御装置としての処理および定速走行制御処理を実行している。
【0026】
図2に、コンピュータ4の制御ロジックにおける車間距離制御からの制御解除を行う処理のフローチャートを示す。
車間距離制御(S10)は、先行車に接近する状態では減速を指示し、逆に先行車から遅れつつある場合には加速を指示して先行車に対して適正な車間距離を維持するように制御を実行する。この車間距離制御の具体的内容を図3に示す。
【0027】
車間距離制御においては、まず、先行車の走行状態や、自車の速度から、先行車に対する適正な目標車間距離を算出する(S110)。次に、適正な車間距離になるようにするための自車の加減速度を算出し(S120)、この加減速度を積分することで目標車速を算出する(S130)。
【0028】
そして、実際の車速と目標車速とを比較し(S140)、実車速<目標車速の場合はエンジン出力制御部20に対して加速指令を出力する(S150)。一方、実車速>目標車速の場合はブレーキ制御部18に対して減速指令を出力する(S160)。なお、実車速=目標車速の場合は加速・減速の指令は行わない。
【0029】
こうして車間距離制御が実行されている状況下において、図2に示すように、ドライバがブレーキ操作したか否かを判定する(S20)。運転手がブレーキ操作してブレーキスイッチ13aがONとなると(S20:YES)、S70へ移行して、車間距離制御の解除が行われる。
【0030】
一方、ブレーキスイッチ13aがONでない場合には(S20:NO)、S30へ移行して、ワイパスイッチ13cがONされたかどうかを判断する。なお、この判断は、ワイパスイッチ13cが▲1▼間欠モード、▲2▼低速モード、▲3▼高速モードのいずれに選択されているかの区別はせず、いずれかの動作モードが選択されていれば「ON」であると判断する。
【0031】
そして、ワイパスイッチ13cがONでない場合には(S30:NO)、S10の車間距離制御を続行されるが、ワイパスイッチ13cがONの場合には(S30:YES)、S40へ移行する。
S40では、キャンセルフラグが「0」であるか「1」であるかを判断する。このキャンセルフラグは、上述したキャンセルモード設定スイッチ12fによって設定されている状態を示すものであり、低速モードが車間距離制御を継続するモードに設定されている場合にはキャンセルフラグは「0」にされ、低速モードが車間距離制御を解除するモードに設定されている場合にはキャンセルフラグが「1」にされる。つまり、キャンセルフラグが「0」の場合には、高速モードのときだけ車間距離制御が解除され、キャンセルフラグが「1」の場合には、高速モード及び低速モードのときに車間距離制御が解除されることとなる。
【0032】
したがって、S40での判断の結果、キャンセルフラグが「0」である場合にはS50へ移行し、駆動モードが高速モードであるかどうかを判断する。そして、駆動モードが高速モードの場合には(S50:YES)、S70へ移行して、車間距離制御の解除が行われる。一方、駆動モードが高速モードでない場合(S50:NO)、すなわち低速モードか間欠モードの場合にはS10の車間距離制御を続行される。
【0033】
また、S40での判断の結果、キャンセルフラグが「1」である場合にはS60へ移行し、駆動モードが間欠モードであるかどうかを判断する。そして、駆動モードが間欠モードの場合には(S60:YES)、S10の車間距離制御を続行される。一方、駆動モードが間欠モードでない場合(S60:NO)、すなわち低速モードか高速モードの場合には、S70へ移行して車間距離制御の解除が行われる。
【0034】
以上説明したように、本オートクルーズ制御装置1による車間距離制御によれば、車間距離制御中にワイパがONされた場合、そのワイパの動作状態に応じて車間距離制御を解除させたり、あるいはそのまま継続させたりする。詳しくは、相対的に拭い能力が大きい動作モードでの動作状態が検出された場合にのみ車間距離制御を解除し、それ以外の動作モードでの動作状態が検出された場合には制御解除をしない。具体的には、ワイパの動作モードが高速モードであれば車間距離制御を解除し、間欠モードであれば制御解除せず、そのまま車間距離制御を続行させる。低速モードの場合には、利用者の設定に応じて、制御を解除する場合と続行させる場合がある。
【0035】
つまり、ワイパが動作していれば一律に車間距離制御を解除してしまうのではなく、その動作モードに応じて解除したりそのまま続行させたりしている。ワイパを作動させる状況というのは降雨あるいは降雪状態であると推定されるが、降雨あるいは降雪の程度にはかなり差がある。ワイパの動作モードはその時点での降雨あるいは降雪状況に応じて運転手が選択するが、この内の高速モードの場合には、確かに相当の降雨あるいは降雪状態であることが推定され、間欠モードの場合には、降雨あるいは降雪状態もそれほどではないと推定される。
【0036】
したがって、間欠モードでのワイパ動作の状況では車間距離制御がされていても運転手がそれほど危険とは感じず、逆に、その場合に装置の方が自動的に車間距離制御を解除してしまうのは運転手のフィーリングにそぐわないこととなる。つまり、車間距離制御が実行されている最中にワイパを間欠モードで作動させた場合には、そのまま車間距離制御を続行したいと思っているのに勝手に解除されてしまうという状況となる。
【0037】
これに対して、本オートクルーズ制御装置1による車間距離制御によれば、ワイパの動作モードによってその時点での降雨あるいは降雪状態の程度を推定し、その程度に応じて車間距離制御の続行あるいは解除を決定することで、より運転者のフィーリングにマッチした制御を実現することができる。つまり、ワイパを間欠モードで作動させた程度では、運転者はそのまま車間距離制御を続行したいと思っていることが推定されるので、その場合には車間距離制御が続行される。また、低速モードでもやはり運転者がそのまま車間距離制御を続行したいと思っている状況も推定されるので、その場合に車間距離制御を続行されるようにもできる。
【0038】
また、上述したように、本実施形態の場合には、ワイパの動作モードが相対的に拭い能力が大きな順番に高速モード、低速モード、間欠モードの3種類あり、最も拭い能力が大きな高速モードについては無条件に車間距離制御を解除し、最も拭い能力が小さな間欠モードについては無条件に車間距離制御を続行するようにしている。そして、中間の低速モードについては、車間距離制御を解除した方がよいと考える運転手もいれば、逆に続行した方がよいと考える運転者もいると考えられるため、この低速モードの場合に解除するか否かについては運転者自身が設定できるようにしてある。
【0039】
以上、本発明の実施の形態につき説明したが、本発明はこれに限らず、その要旨を逸脱しない範囲内で種々なる形態にて実施できることはもちろんである。
例えば、上記実施形態では、ワイパの3つの駆動モードとしての間欠モード、低速モードおよび高速モードがあるとしたが、例えば高速モードと低速モードの2種類であってもよい。この場合には、高速モードについては無条件に車間距離制御を解除し、低速モードについては無条件に車間距離制御を続行する。また、高速モードと間欠モードの2種類の場合にも同様である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態のシステムブロック図である。
【図2】 実施の形態における制御フローチャートである。
【図3】 実施の形態における制御フローチャートである。
【符号の説明】
1…オートクルーズ制御装置 4…コンピュータ
6…スキャニング測距器 6a…送受信部
6b…距離・角度演算部 8…操舵角センサ
10…車速センサ 12…クルーズコントロールスイッチ
12f…キャンセルモード設定スイッチ
13…操作検出スイッチ 13a…ブレーキスイッチ
13c…ワイパスイッチ 14…表示器
18…ブレーキ制御部 19…ワイパ駆動制御部
20…エンジン出力制御部
Claims (1)
- 先行車との車間距離及び相対速度を検出する先行車情報検出手段と、自車の速度を検出する車速検出手段と、
運転手による加速操作及び制動操作と無関係に動作され得る加速手段及び減速手段と、
前記先行車情報検出手段及び車速検出手段の検出結果に基づいて前記加速手段及び減速手段を駆動制御することで、目標車間距離を維持して自車を走行させる車間距離制御を実行する車間距離制御手段と、
を備える車間距離制御装置において、
拭い能力の異なる少なくとも2種類の動作モードを持つワイパの動作状態を検出するワイパ動作状態検出手段と、
該ワイパ動作状態検出手段によって相対的に拭い能力が大きい動作モードでの動作状態が検出された場合にのみ、前記目標車間距離を維持するための車間距離制御を解除する制御解除手段とを備え、
前記ワイパの動作モードが、相対的に拭い能力が大きな順番に高速モード、低速モード、間欠モードの3種類あり、
運転手によって操作され、前記低速モードを前記制御解除の対象モードとするか否かを設定するための設定手段を備えており、
前記制御解除手段は、前記設定手段によって前記低速モードが前記制御解除の対象モードに設定されている場合には、前記ワイパ動作状態検出手段によって前記高速モードあるいは低速モードでの動作状態が検出された場合にのみ前記目標車間距離を維持するための車間距離制御を解除し、一方、前記設定手段によって前記低速モードが前記制御解除の対象モードに設定されていない場合には、前記ワイパ動作状態検出手段によって前記高速モードでの動作状態が検出された場合にのみ前記目標車間距離を維持するための車間距離制御を解除するよう構成されていることを特徴とする車間距離制御装置。
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