JP3785959B2 - 車両用走行制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用走行制御装置の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
従来、車両用走行制御装置としては、例えば、特開平10−166889号公報や特開平10−166890号公報や特開2000−54860号公報に記載のものが知られている。
【0003】
これらの従来公報には、自動走行中に、レーダで検出された車間距離に基づき、アクセルペダルの操作反力を変更する技術が記載されている。
その狙いは、車間距離が所定値より小さくなった場合に、ペダル反力が重くなるように変更してドライバに警報を与えることであったり(特開平10−166889号公報や特開平10−166890号公報)、単純に自動走行中にドライバが楽にアクセルペダルに足をおけるようにペダル反力特性を重くすることである(特開2000−54860号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の車両用走行制御装置にあっては、単に、自動走行中に警報を与えたり、足を楽に置くことができる等の狙いのためにアクセルペダル反力を制御しているのみであるため、ドライバが現在の走行状態を常にモニターすることができないという問題がある。
【0005】
例えば、アクセルペダルを踏み込まなくても、先行車までの車間距離を検出して、適切な車間距離を保って自動的に走行する、いわゆる、車間制御型定速走行装置(アダプティブ・クルーズ・コントロール:ACC)が搭載された車両での自動追従走行中は、通常、ドライバはアクセルペダルより足を離し、システムに追従走行を任せてドライバはシステムの作動状態をモニター表示や警報音によって監視するものとなっている。よって、自動追従走行中において、レーダ等による距離検出状況やシステムの制御状態や先行車の急接近等の走行状態に関する情報を、ドライバがアクセルペダルから受けることができず、緊急の際のドライバによる適切なアクセル介入操作の実現等、走行状態に応じた適切な対応を行うことができない。
【0006】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、アクセル操作手段の操作反力によりドライバが現在の走行状態を常にモニターすることが可能となる車両用走行制御装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に係る発明では、
アクセル操作を行うことなく自動的に走行が可能な走行制御を行う車両用走行制御装置において、
自動走行中の自車速や先行車までの距離といった走行状態を検出する走行状態検出手段と、
アクセル操作手段の操作反力特性を変更するアクセル操作反力制御手段と、
前記走行状態検出手段により検出された走行状態から先行車に追従するための現在の車速制御の目標値である目標車速を決定し、決定した目標車速に比例して増加する値によるアクセル操作量しきい値を設定するアクセル操作量しきい値設定手段と、
自動走行中、アクセル操作量が設定されたアクセル操作量しきい値以下のとき、アクセル操作量に対して非自動走行時における通常の反力特性指令を、前記アクセル操作反力制御手段に対し出力し、アクセル操作量が設定されたアクセル操作量しきい値よりも大きいとき、アクセル操作量に対する前記通常の反力特性よりも操作反力が大きな反力特性に変更する指令を、前記アクセル操作反力制御手段に対し出力するアクセル操作反力特性変更手段と、
を備えていることを特徴とする。
【0008】
請求項2に係る発明では、請求項1に記載の車両用走行制御装置において、
前記アクセル操作反力特性変更手段は、自動走行中であって、アクセル操作量が設定されたアクセル操作量しきい値よりも大きいとき、アクセル操作量に対する反力特性のアクセル操作量を増減する時の遊び量であるヒステリシスを、非自動走行時における通常の反力特性のヒステリシスより小さく変更するヒステリシス設定手段を有することを特徴とする。
【0009】
請求項3に係る発明では、請求項1に記載の車両用走行制御装置において、
自車と前方の物標までの距離を検出する距離検出手段による検出確信度を、検出精度が高い距離検出時であるほど高いと検出する手段を設け、
前記アクセル操作反力特性変更手段は、前記検出確信度が高く、自動走行制御が安定していて制御信頼性が高いほど、アクセル操作量に対する反力特性のヒステリシスが小さくなるように変更するヒステリシス設定手段を有することを特徴とする。
【0010】
請求項4に係る発明では、請求項1ないし請求項3の何れかに記載の車両用走行制御装置において、
前記走行状態検出手段は、先行車の車速や車間距離に応じて決定される追従走行目標車速を検出する手段であり、
前記アクセル操作量しきい値設定手段は、追従走行目標車速が小さいほどアクセル操作量しきい値を小さく設定する手段であることを特徴とする。
【0011】
請求項5に係る発明では、請求項4に記載の車両用走行制御装置において、
前記アクセル操作量しきい値設定手段は、追従走行目標車速がゼロとなった場合に、アクセル操作量しきい値をゼロに設定する手段であり、
前記アクセル操作反力特性変更手段は、実際のアクセル操作量がゼロとなった場合に通常よりも大きな操作反力を発生させるまで、アクセル操作手段を半固定させるアクセル操作半固定手段を有することを特徴とする。
【0012】
請求項6に係る発明では、請求項5に記載の車両用走行制御装置において、
前記アクセル操作半固定手段は、発進に必要な操作反力を、前記距離検出手段からの距離検出値が小さいほど大きく設定することを特徴とする。
【0013】
請求項7に係る発明では、請求項1に記載の車両用走行制御装置において、
前記アクセル操作量しきい値設定手段により設定されたアクセル操作量しきい値未満の操作量で所定時間以上安定して走行している状態を検出する安定走行状態検出手段を設け、
前記安定走行状態検出手段において安定走行状態を検出した場合、アクセル操作量しきい値を減少させる走行状況学習制御手段を設けたことを特徴とする。
【0014】
請求項8に係る発明では、請求項7に記載の車両用走行制御装置において、
前記安定走行状態検出手段において安定走行状態を複数回検出した場合、アクセル操作量しきい値を減少させる個人差学習制御手段を設けたことを特徴とする。
【0015】
請求項9に係る発明では、請求項7または請求項8に記載の車両用走行制御装置において、
安定走行状態の検出に基づいてアクセル操作量しきい値を減少させた状態で、所定値以上のアクセル操作量を検出した場合、アクセル操作量しきい値を通常値へ復帰させるアクセル操作量しきい値復帰手段を設けたことを特徴とする。
【0016】
【発明の作用および効果】
請求項1に係る発明にあっては、アクセル操作量しきい値設定手段において、走行状態検出手段により検出された自車速や先行車までの距離といった走行状態から先行車に追従するための現在の車速制御の目標値である目標車速が決定され、決定された目標車速に比例して増加する値によるアクセル操作量しきい値が設定される。そして、アクセル操作反力特性変更手段において、自動走行中、アクセル操作量が設定されたアクセル操作量しきい値以下のとき、アクセル操作量に対して非自動走行時における通常の反力特性指令が、アクセル操作反力制御手段に対し出力される。一方、アクセル操作量が設定されたアクセル操作量しきい値よりも大きいとき、アクセル操作量に対する通常の反力特性よりも操作反力が大きな反力特性に変更する指令が、アクセル操作手段の操作反力特性を変更するアクセル操作反力制御手段に対し出力される。
すなわち、走行状態から決定される目標車速は、先行車に追従するための現在の車速制御の目標値であるから、先行車が存在し、その車速が低速の場合には小さく、高速の場合には大きくなる。そして、決定された目標車速に比例して増加する値に設定されたアクセル操作量しきい値の前後においてアクセル操作手段の操作反力特性が変更されるため、アクセル操作手段の操作反力がアクセル操作量しきい値の前後で変化することにより、ドライバが現在の走行状態を常にモニターすることが可能となる。
【0017】
請求項2に係る発明にあっては、アクセル操作反力特性変更手段のヒステリシス設定手段において、自動走行中であって、アクセル操作量が設定されたアクセル操作量しきい値よりも大きいとき、アクセル操作量に対する反力特性のアクセル操作量を増減する時の遊び量であるヒステリシスが、非自動走行時における通常の反力特性のヒステリシスより小さく変更される。
このため、先行車への自動追従走行状態、あるいは、追従する先行車が存在する状態の場合にアクセル操作手段の遊びが小さくなり、システムが確実に自動追従走行を行っていること、あるいは、システムが先行車の存在を認識していることを、アクセル操作反力のヒステリシス特性(遊び)の大小によりドライバに知覚させることができる。
【0018】
請求項3に係る発明にあっては、アクセル操作反力特性変更手段のヒステリシス設定手段において、距離検出手段による検出確信度が高く、自動走行制御が安定していて制御信頼性が高いほど、アクセル操作量に対する反力特性のヒステリシスが小さくなるように変更される。
このため、検出確信度や制御信頼度が下がってきて、自動追従走行状態が解除されマニュアル運転に戻される状態を、ドライバが事前に察知することが可能となり、ドライバは事前察知により適切な対応をとることができる。
【0019】
請求項4に係る発明にあっては、アクセル操作量しきい値設定手段において、先行車の車速や車間距離に応じて決定される追従走行目標車速が小さいほどアクセル操作量しきい値が小さく設定されるため、遅い車の割り込みや先行車の減速等、追従走行目標車速が小さく変化した場合にアクセル操作反力が増加し、ドライバに対し走行状況の変化を適切に情報提供することが可能となる。
【0020】
請求項5に係る発明にあっては、アクセル操作反力特性変更手段のアクセル操作半固定手段において、実際のアクセル操作量がゼロとなった場合に通常よりも大きな操作反力を発生させるまで、アクセル操作手段が半固定とされるため、先行車の停止等に続いて自車も停止状態に至ることが理解しやすくなると共に、不用意なアクセル操作による再発進を防止することが可能になる。
【0021】
請求項6に係る発明にあっては、アクセル操作半固定手段において、発進に必要な操作反力が、距離検出手段からの自車と前方の物標までの距離検出値が小さいほど大きく設定される。
このため、停止状態から発進する際に不用意なアクセル操作による再発進を防止することが可能となる。
【0022】
請求項7に係る発明にあっては、安定走行状態検出手段において、アクセル操作量しきい値設定手段により設定されたアクセル操作量しきい値未満の操作量で所定時間以上安定して走行している状態が検出された場合、走行状況学習制御手段において、アクセル操作量しきい値が減少されるため、ドライバが現在の走行状態において設定車間距離よりも長い走行状態を好む場合、つまり、通常より安全意識が高いドライバに対し、学習によりドライバの好みにあったアクセル操作量で楽に走行できる特性に変更することが可能となる。
【0023】
請求項8に係る発明にあっては、個人差学習制御手段において、安定走行状態検出手段において安定走行状態を複数回検出した場合、アクセル操作量しきい値が減少されるため、ドライバが現在の走行状態において設定車間距離よりも長い走行状態を好む場合、つまり、通常より安全意識が高いドライバに対し、複数回の学習によりドライバの好みを確実に把握し、ドライバの好みにあったアクセル操作量で楽に走行できる特性に変更することが可能となる。
【0024】
請求項9に係る発明にあっては、アクセル操作量しきい値復帰手段において、安定走行状態の検出に基づいてアクセル操作量しきい値を減少させた状態で、所定値以上のアクセル操作量を検出した場合、アクセル操作量しきい値が通常値へ復帰されるため、不必要となった学習による特性変更を解除し、通常の特性で走行することが可能となる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における車両用走行制御装置を実現する実施の形態を、請求項1〜請求項9に対応する第1実施例に基づいて説明する。
【0026】
(第1実施例)
第1実施例は、車両用走行制御装置として、アクセルペダルを踏み込まなくても、先行車までの車間距離を検出して、適切な車間距離を保って自動的に走行する、いわゆる、車間制御型定速走行装置(ACC)へ適用した例であって、図1は第1実施例の車両用走行制御装置1の構成を示すシステム図であり、図2は第1実施例の車両用走行制御装置1を搭載した車両を示す斜視図であり、図3はアクセルペダルとサーボモータの構成図である。
【0027】
まず、構成を説明すると、図1〜図3において、10はレーザレーダ(距離検出手段)、20は前方カメラ、30は画像処理装置、40は車速センサ、50は追従制御コントローラ、60はアクセルペダル(アクセル操作手段)、70はアクセルペダル反力制御装置(アクセル操作反力制御手段)、71はサーボモータ、80はブレーキセンサ、90はスロットルアクチュエータ、100はブレーキアクチュエータである。
【0028】
前記レーザレーダ10は、車両の前方グリル部もしくはバンパ部等に取り付けられ、水平方向にスキャンしながら赤外光パルスを伝播し、前方にある複数の反射物(通常、前方車の後端)で反射された反射波を計測し、反射波の到達時間より、複数の前方車までの車間距離とその存在方向を検出し、検出した車間距離及び方向を追従制御コントローラ50へ出力する。このレーザーレーダ10によりスキャンされる前方の領域は、自車正面に対して±6deg程度であり、この範囲内に存在する前方物体が検出される。
【0029】
前記前方カメラ20は、フロントウィンドウ上部に取り付けられた小型のCCDカメラ、もしくは、CMOSカメラ等であり、前方道路の状況を画像として検出し、画像処理装置30へ出力する。この前方カメラ20による検知領域は水平方向に±30deg程度であり、この領域に含まれる前方道路風景が取り込まれる。
【0030】
前記画像処理装置30は、前方カメラ20からの画像入力に対し、フィルタ処理や認識処理等の各種画像処理を施し、追従制御コントローラ50と連動して、前方カメラ20の画像からレーザレーダ10で検出している複数の前方車の中で、自車線内に存在し追従すべき先行車とそれまでの距離を検出する。
【0031】
前記追従制御コントローラ50は、車速センサ40からの自車速と、レーザーレーダ10からの車間距離と、画像処理装置30からの認識結果と、ブレーキセンサ80からのブレーキ操作情報とを入力し、自車線上の先行車までの車間距離とその確からしさ(検出確信度)を算出し、先行車に自車を追従させる追従制御を行う。この追従制御の内容は、先行車までの車間距離と車速に基づき、別途設定された設定車速以下で先行車に追従するように、スロットルアクチュエータ90とブレーキアクチュエータ100に適切な指令値を出力し、自車の加減速を制御する。同時にアクセルペダル反力制御装置70に適切な指令値を出力し、走行状況に応じたアクセルペダル反力を発生させる。
【0032】
前記アクセルペダル反力制御装置70は、アクセルペダル60に対し、リンク機構で接続されており、アクセルペダル60のストローク量とそこで発生する反力をサーボモータ71により制御する機構となっている。すなわち、図3に示すように、アクセルペダル60のストローク量(踏み込み量)は、リンク機構を介してサーボモータ71の回転角に変換され、サーボモータ71ではこの回転各を検出することにより、ストローク量を算出すると共に、アクセルペダル反力制御装置70の指令値に応じて、発生させるトルクと回転角を制御してアクセルペダル60における操作反力の値とストローク値を任意に制御することができる。
【0033】
次に、作用を説明する。
【0034】
追従制御コントローラ50は、車間距離や走行車速といった走行状況から判断して適切な追従走行状態を保つように、スロットルアクチュエータ90やブレーキアクチュエータ100へと指令値を出力する。この追従制御内容は、アクセルペダルを踏み込まなくても、先行車までの車間距離を検出して、適切な車間距離を保って自動的に走行する、いわゆる、車間制御型定速走行装置(ACC)として知られていて、詳細な説明は省略する。
同時に、アクセルペダル反力制御装置70に対して、走行状態に応じたアクセルペダル反力特性指令値を出力する。この制御内容は、本実施例において特徴的な点であり、以下、この点について詳しく説明する。
【0035】
アクセルペダル反力制御装置70は、アクセルペダル反力特性指令値に応じて、適切なアクセルペダル反力特性を算出し、それに基づいてサーボモータ71を連続的に制御する。ここでの処理内容は、アクセルペダルストローク量Sに対するペダル反力Fを図4に示すような特性となるように制御する。ここで、設定ストローク量SA(アクセル操作量しきい値)とヒステリシス量△FAは追従制御コントローラ50より入力されるアクセルペダル反力特性指令値であり、図4に示すような特性を連続的に維持するよう、アクセルペダル反力制御装置70ではサーボモータ71を、例えば、1msecといったごく小さい周期で制御する。
【0036】
自動追従制御を行わない状態でのストローク反力特性を図5に示す。図4においては、図5と比較して設定ストローク量SA以上のストローク量で操作している場合に、傾きKAが大きくなっており(KA>KO)、より大きなペダル反力を発生させる。このことにより、運転者は設定ストローク量SAに応じた車速よりも低い車速で走行する場合には、自由に車速を選択できると共に、それよりも高い車速で走行したい場合には、通常よりも大きなペダル反力を感じながら走行することとなる。そのため、現在の車速の状態がどのようになっているかを常にモニターし、適切にコントロールすることが容易になる。また、それと共に、設定ストローク量SA以上のストローク量でヒステリシス量△FAが小さく設定される(△FA<△F)。このことにより、この領域ではアクセルペダル60の遊びが小さくなり、車間距離をシステムがコントロールしている状態を知覚し易くなる。
【0037】
[アクセルペダル反力制御処理]
基本的に上記のようなアクセルペダル反力制御を行う中で、どのようにアクセルペダル反力特性指令値を決定するかについて、図6のフローチャートを用い、追従制御コントローラ50での処理内容を説明する(アクセル操作反力特性変更手段)。本処理内容は、例えば、100msecに1回の周期で連続的に行われる。
【0038】
まず、ステップS110にて、自車速や先行車までの車間距離といった走行状態を読み込み、続いて、ステップS120にて、アクセルペダル60の現在のストローク量Sを読み込む。
【0039】
ステップS130では、読み込まれた走行状態に応じて、設定ストローク量SAを算出する(アクセル操作量しきい値設定手段)。ここで、設定ストローク量SAは、走行状態から決定される自動追従走行における目標車速Vtargetに応じて、図7に示すように設定される。
この目標車速Vtargetは、先行車に追従するための現在の車速制御の目標値であるから、先行車が存在し、その車速が低速の場合には小さく、高速の場合には大きくなる。また、自動追従走行の設定車速VSETよりも先行車の車速の方が速い場合、追従走行を行わず、設定車速VSETを維持して走行する。
従って、設定ストローク量SAは、図7に示すように、目標車速Vtargetに比例して増加し、設定車速VSETの時、最大値SMAXをとる。例えば、先行車が減速し、目標車速Vtargetが小さくなった場合には、設定ストローク量SAは小さくなる。この状況を図8に示す。
例えば、先行車の停止時等、目標車速Vtargetがゼロとなり、かつ、アクセルペダルストロークがゼロとなった場合には、アクセルペダル反力制御装置70において、アクセルペダル反力特性を図9に示すように変更する。すなわち、ストローク量Sがゼロの状態において、ペダル反力FがFfix以上となるまで、ストロークしないようにアクセルペダル60を半固定する(アクセル半固定手段)。このことにより、先行車の停止等に続いて自車の停止状態に至る場合に、停止するという走行状態を理解し易くなると共に、停止後の不用意なペダル操作による再発進を防止することが可能となる。
また、このアクセルペダル60を半固定したときの発進に必要な操作反力Ffixは、先行車までの検出距離の値が小さいほど大きく設定する。このことにより、停止状態から発進する際に不用意なペダル操作による先行車への急接近を防止できると共に、先行車までの車間距離が長い場合には、スムーズな発進を実現することが可能となる。
【0040】
ステップS140では、走行状態に応じて、ヒステリシス量△FAを算出する(ヒステリシス設定手段)。ここで、ヒステリシス量△FAは、先行車までの車間距離の検出確信度や追従制御の信頼度に応じて、検出確信度や信頼度設定が小さくなるほど、ヒステリシスが大きくなるように設定する。
例えば、検出確信度が高く、制御が安定していて制御信頼度が高い場合には、図10に示すように、ストローク量Sが設定ストローク量SA以上の領域でのヒステリシス量△FAがほぼゼロとなるように設定することにより、アクセルペダル60の遊びが小さくなり、システムが自信を持って追従制御を行っている状態であることを、ドライバは直感的に感じることが可能となる。
一方、検出確信度が低く、制御が不安定で制御信頼度が低い場合には、図11に示すように、ストローク量Sが設定ストローク量SA以上の領域でのヒステリシス量△FAを通常よりも大きくなるように設定する。このことにより、アクセルペダル60の遊びが大きくなり、マニュアル運転状態に近い特性に変化するため、近い将来に追従制御が解除され、自ら修正操作を行わなければならない可能性があることを、ドライバは直感的に感じることが可能になる。
【0041】
ステップS150では、設定ストローク量SAについて、学習制御中であるかどうかを判断する。学習制御中ではなく、通常設定のままの場合には、ステップS210移行の処理へ進む。逆に、学習制御中である場合にはステップS310移行の処理へ進む。
【0042】
学習制御中でない場合には、ステップS210でストローク量Sが設定ストローク量SA未満(すなわち、図12のハッチング領域)で、所定時間TST(例えば、30秒)以上安定しているか否かを判定する(安定走行状態検出手段)。安定している場合、ステップS220へ進み、システム作動(エンジンオン)からこの安定状態の回数を記憶する。ステップS230で安定状態が所定回数(例えば、5回)以上、検出された場合には、ステップS250へ進んで個人差学習制御を行い(個人差学習制御手段)、所定回数未満の場合には、ステップS240へ進んで走行状況学習制御を行う(走行状況学習制御手段)。
【0043】
ここで、ステップS240の走行状況学習制御では、図12のように設定ストローク量SAを、安定状態での現在のストローク量Sと同じ値に設定する。このようにすることにより、現在走行中のストローク量よりも踏み込む際の反力を大きく設定することとなり、現在の車間距離設定により楽に安定して走行することができる。
【0044】
また、ステップS250の個人差学習制御では、ステップS240と同様、図12のように設定ストローク量SAを、安定状態での現在のストローク量Sと同じ値に設定すると共に、ステップS210で安定状態を検出するための所定時間TSTを通常より短くなるよう(例えば、10秒)に修正する。このようにすることにより、同じ安定状態を検出して学習制御に至るまでの判定時間を短くすることができ、ドライバの好みにより、設定車間距離よりも長い車間距離を好む場合には、その長い車間距離を設定車間距離に設定することができる。
【0045】
一方、ステップS150で学習制御中であると判定された場合、ステップS310でストローク量Sが設定ストローク量SAより△S以上踏み込まれているかどうかを判断する。これ以上の踏み込みがなされた場合には、ドライバは学習制御による車間距離設定を解除したいと想定し、ステップS320で走行状態及び個人差の学習制御を解除する。すなわち、ステップS240やステップS250で修正した設定ストローク量SAを通常値へ復帰させる(アクセル操作量しきい値復帰手段)。
【0046】
その後、ステップS410で設定ストローク量SAとヒステリシス量△FAを、アクセルペダル反力特性指令値としてアクセルペダル反力制御装置70へと出力し、今回の処理を終了する。
【0047】
次に、効果を説明する。
【0048】
(1)走行状態に応じて設定ストローク量SAを設定し、その設定ストローク量SAよりも大きなアクセル操作量の場合には、アクセル操作量に対し通常よりも大きな反力が発生する反力特性に変更するため、アクセルペダル60の操作反力によりドライバが現在の走行状態を常にモニターすることが可能となる。
すなわち、図6のステップS130において、図5に示すペダル反力特性が図4に示すペダル反力特性に変更され、設定ストローク量SAまでのストローク領域では通常通りのペダル操作により走行できるが、設定ストローク量SAより大きなストローク量Sで走行する場合には通常より大きなペダル反力を感じる。
【0049】
(2)先行車への自動追従走行状態かどうかや、追従する先行車の有無に応じて、アクセルペダル反力のヒステリシス特性の大きさを変更するため、先行車への自動追従走行状態の場合にアクセルペダル60の遊びが小さくなり、システムが確実に自動追従走行を行っていることが理解し易くなる。
すなわち、先行車への自動追従走行状態の場合、図6のステップS140において、図4に示すように、設定ストローク量SAより大きなストローク領域において、ヒステリシス量△FAが、設定ストローク量SA以下でのヒステリシス量△Fより小さく設定される。
【0050】
(3)距離検出の検出確信度や制御信頼度が大きいほど、アクセルペダル反力のヒステリシス特性の大きさを小さくするように変更する構成としているため、検出確信度や制御信頼度が下がってきて、自動追従走行状態が解除されマニュアル運転に戻される状態をドライバが事前に察知することが可能となり、適切な対応をとることが可能となる。
すなわち、図6のステップS140において、検出確信度が高く、制御が安定していて制御信頼度が高い場合には、図10に示すように、ストローク量Sが設定ストローク量SA以上の領域でのヒステリシス量△FAがほぼゼロとなるように設定される。
【0051】
(4)追従走行目標車速Vtargetが小さいほど設定ストローク量SAを小さく変更するため、遅い車の割り込みや先行車の減速等、追従走行目標車速Vtargetがより小さく変化した場合にアクセルペダル反力が増加し、ドライバに走行状況の変化を適切に情報提供することが可能となる。
すなわち、図6のステップS130において、先行車が減速し、目標車速Vtargetが小さくなった場合には、図8に示すように、設定ストローク量SAは小さく変更される。
【0052】
(5)追従走行目標車速Vtargetがゼロとなり、実際のアクセルペダルストロークがゼロとなった場合に、アクセルペダル60を半固定させ、通常より大きな操作反力が発生するまでアクセルペダル60がストロークしないようにしたため、先行車の停止等に続いて自車も停止状態に至ることが理解し易くなると共に、不用意なペダル操作による再発進を防止することが可能となる。
すなわち、図6のステップS130において、先行車の停止時等で、目標車速Vtargetがゼロとなり、かつ、アクセルペダルストロークがゼロとなった場合には、アクセルペダル反力制御装置70において、アクセルペダル反力特性が図9に示すように変更される。
【0053】
(6)アクセルペダル60を半固定した時の操作反力を、検出距離の値が小さいほど大きく設定するようにしたため、停止状態から発進する際に不用意なペダル操作による先行車への急接近等を防止できると共に、車間距離が長い場合にはスムーズな発進を実現することが可能となる。
すなわち、図6のステップS130において、アクセルペダル反力特性が図9に示す半固定特性に変更された場合、発進に必要な操作反力Ffixは、先行車までの検出距離の値が小さいほど大きく設定される。
【0054】
(7)設定ストローク量SA未満のストローク量Sで所定時間以上安定して走行している状態を検出した場合には、設定ストローク量SAが減少するように変更するため、ドライバが現在の走行状態において設定車間距離よりも長い走行状態を好む場合には、それにあったストローク量Sで楽に走行できる特性に変更することが可能となる。
すなわち、設定ストローク量SA未満のストローク量Sで所定時間以上安定して走行している状態を検出した場合には、図6のフローチャートにおいて、ステップS210→ステップS220→ステップS230→ステップS240へと進む流れとなり、設定ストローク量SAが現在のストローク量Sまで減少される。
【0055】
(8)設定ストローク量SA未満のストローク量Sでの安定して走行している状態を複数回検出した場合にも、設定ストローク量SAが減少するように変更するため、ドライバの好みにより設定車間距離よりも長い走行状態を好む場合には、それにあったストローク量Sで楽に走行できる特性に変更することが可能となる。
すなわち、設定ストローク量SA未満のストローク量Sでの安定して走行している状態を複数回(例えば、5回)検出した場合、図6のフローチャートにおいて、ステップS210→ステップS220→ステップS230→ステップS250へと進む流れとなり、設定ストローク量SAが現在のストローク量Sまで減少される。併せて、安定状態を検出するための所定時間TSTが通常より短くなるように修正される。
【0056】
(9)設定ストローク量SAを減少させるように変更している状態において、所定値以上のアクセルペダル60の踏み込みを検出した場合には、設定ストローク量SAを通常値に復帰させるようにしたため、不必要となった学習による特性変更を解除し、通常の特性で走行することが可能となる。
すなわち、図6のフローチャートのステップS150で学習制御中であると判定された場合、ステップS310でストローク量Sが設定ストローク量SAより△S以上踏み込まれているかどうかが判断され、これ以上の踏み込みがなされた場合には、ステップS320で走行状態及び個人差の学習制御を解除、すなわち、ステップS240やステップS250で修正した設定ストローク量SAが通常値へ復帰させられる。
【0057】
(他の実施例)
以上、本発明の車両用走行制御装置を第1実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この第1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。
【0058】
例えば、第1実施例では、車間制御型定速走行装置(ACC)へ適用した例を示したが、設定された目標車速を維持するように自動走行させる定速走行制御装置や、設定された車間距離を維持するように自動走行させる車間維持走行制御装置や、目標車線に自車を追従させるレーンキープ制御装置(または、レーンアシスト制御装置)等、他の走行制御制御装置にも適用できる。
【0059】
第1実施例では、アクセル操作手段として、アクセルペダルによるペダル操作手段の例を示したが、アクセルレバーによるレバー操作手段等、他のアクセル操作によるものに対しても適用できる。
【0060】
第1実施例では、アクセル操作反力制御手段として、アクセルペダルのストローク量とそこで発生する反力をサーボモータにより制御する機構の例を示したが、アクセル操作反力特性を変更できる手段であれば、ソレノイド等を用いた機構でも良く、サーボモータによる機構に限られることはない。
【0061】
第1実施例では、距離検出手段として、レーザレーダを用いる手段の例を示したが、ミリ波レーダ等の別方式のレーダによる手段であっても全く同様の効果が得られることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の車両用走行制御装置を示す全体システム図である。
【図2】第1実施例の車両用走行制御装置が搭載された車両を示す斜視図である。
【図3】第1実施例の車両用走行制御装置におけるアクセルペダル部を示す図である。
【図4】第1実施例の車両用走行制御装置において自動追従走行時のペダル反力特性を示す図である。
【図5】第1実施例の車両用走行制御装置において通常時のペダル反力特性を示す図である。
【図6】第1実施例の車両用走行制御装置における追従制御コントローラでアクセルペダル反力特性指令値をどのように決定するかの処理内容を示すフローチャートである。
【図7】目標車速に対する設定ストローク量マップを示す図である。
【図8】目標車速が小さくなった場合、設定ストローク量が減少方向に変化したときのペダル反力特性図である。
【図9】目標車速がゼロとなった場合のペダル反力特性図である。
【図10】車間距離の検出確信度が高く、追従制御の信頼度が高い場合のペダル反力特性図である。
【図11】車間距離の検出確信度が低く、追従制御の信頼度が低い場合のペダル反力特性図である。
【図12】ドライバのアクセル操作に対する学習制御で設定ストローク量を減少方向に変化させる場合のペダル反力特性図である。
【符号の説明】
10 レーザレーダ(距離検出手段)
20 前方カメラ
30 画像処理装置
40 車速センサ
50 追従制御コントローラ
60 アクセルペダル(アクセル操作手段)
70 アクセルペダル反力制御装置(アクセル操作反力制御手段)
71 サーボモータ
80 ブレーキセンサ
90 スロットルアクチュエータ
100 ブレーキアクチュエータ
Claims (9)
- アクセル操作を行うことなく自動的に走行が可能な走行制御を行う車両用走行制御装置において、
自動走行中の自車速や先行車までの距離といった走行状態を検出する走行状態検出手段と、
アクセル操作手段の操作反力特性を変更するアクセル操作反力制御手段と、
前記走行状態検出手段により検出された走行状態から先行車に追従するための現在の車速制御の目標値である目標車速を決定し、決定した目標車速に比例して増加する値によるアクセル操作量しきい値を設定するアクセル操作量しきい値設定手段と、
自動走行中、アクセル操作量が設定されたアクセル操作量しきい値以下のとき、アクセル操作量に対して非自動走行時における通常の反力特性指令を、前記アクセル操作反力制御手段に対し出力し、アクセル操作量が設定されたアクセル操作量しきい値よりも大きいとき、アクセル操作量に対する前記通常の反力特性よりも操作反力が大きな反力特性に変更する指令を、前記アクセル操作反力制御手段に対し出力するアクセル操作反力特性変更手段と、
を備えていることを特徴とする車両用走行制御装置。 - 請求項1に記載の車両用走行制御装置において、
前記アクセル操作反力特性変更手段は、自動走行中であって、アクセル操作量が設定されたアクセル操作量しきい値よりも大きいとき、アクセル操作量に対する反力特性のアクセル操作量を増減する時の遊び量であるヒステリシスを、非自動走行時における通常の反力特性のヒステリシスより小さく変更するヒステリシス設定手段を有することを特徴とする車両用走行制御装置。 - 請求項1に記載の車両用走行制御装置において、
自車と前方の物標までの距離を検出する距離検出手段による検出確信度を、検出精度が高い距離検出時であるほど高いと検出する手段を設け、
前記アクセル操作反力特性変更手段は、前記検出確信度が高く、自動走行制御が安定していて制御信頼性が高いほど、アクセル操作量に対する反力特性のヒステリシスが小さくなるように変更するヒステリシス設定手段を有することを特徴とする車両用走行制御装置。 - 請求項1ないし請求項3の何れかに記載の車両用走行制御装置において、
前記走行状態検出手段は、先行車の車速や車間距離に応じて決定される追従走行目標車速を検出する手段であり、
前記アクセル操作量しきい値設定手段は、追従走行目標車速が小さいほどアクセル操作量しきい値を小さく設定する手段であることを特徴とする車両用走行制御装置。 - 請求項4に記載の車両用走行制御装置において、
前記アクセル操作量しきい値設定手段は、追従走行目標車速がゼロとなった場合に、アクセル操作量しきい値をゼロに設定する手段であり、
前記アクセル操作反力特性変更手段は、実際のアクセル操作量がゼロとなった場合に通常よりも大きな操作反力を発生させるまで、アクセル操作手段を半固定させるアクセル操作半固定手段を有することを特徴とする車両用走行制御装置。 - 請求項5に記載の車両用走行制御装置において、
前記アクセル操作半固定手段は、発進に必要な操作反力を、前記距離検出手段からの自車と前方の物標までの距離検出値が小さいほど大きく設定することを特徴とする車両用走行制御装置。 - 請求項1に記載の車両用走行制御装置において、
前記アクセル操作量しきい値設定手段により設定されたアクセル操作量しきい値未満の操作量で所定時間以上安定して走行している状態を検出する安定走行状態検出手段を設け、
前記安定走行状態検出手段において安定走行状態を検出した場合、アクセル操作量しきい値を減少させる走行状況学習制御手段を設けたことを特徴とする車両用走行制御装置。 - 請求項7に記載の車両用走行制御装置において、
前記安定走行状態検出手段において安定走行状態を複数回検出した場合、アクセル操作量しきい値を減少させる個人差学習制御手段を設けたことを特徴とする車両用走行制御装置。 - 請求項7または請求項8に記載の車両用走行制御装置において、
安定走行状態の検出に基づいてアクセル操作量しきい値を減少させた状態で、所定値以上のアクセル操作量を検出した場合、アクセル操作量しきい値を通常値へ復帰させるアクセル操作量しきい値復帰手段を設けたことを特徴とする車両用走行制御装置。
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