JP3788240B2 - 車両用追従走行制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自車両前方の追従制御対象車両に追従して走行制御を行うようにした車両用追従走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用追従走行制御装置としては、例えば特開２０００−４３６１１号公報に記載されたものが知られている。
この従来例には、低速の定速走行状態から高速の定速走行状態へ向かって移行するときには、実車速から目標車速への加速度を大きくして実車速を目標車速に素早く且つスムーズに変化させる一方、高車速の定速走行状態で目標車車速を変えたときには、加速度を小さくして車速の微妙な設定を容易にするようにした車両用定速走行装置が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の車両用追従走行制御装置にあっては、加速開始時の車速に応じて目標加速度を決定しているので、例えば運転者が設定した設定車速より低い車速で先行車に追従走行している場合に、先行車が隣接車線に車線変更するか又は自車両が隣接車線に車線変更することにより、先行車を認識しない状態となって、設定車速まで加速する時に、加速開始車速が低いときには、大きな加速度が設定されることにより、実車速を素早く変化させることはできるが、高車速域に近づいても大きな加速度状態を維持するので、運転者の走行感覚に合わせることができず、運転者に違和感を与えるという未解決の課題がある。
【０００４】
これに対して、運転者に違和感を与えない加速度を設定して、加速開始時の車速にかかわらず設定加速度で加速を行うようにした場合には、加速度が一定であることにより、運転者に違和感を与えることはないが、加速開始車速によって設定車速までの到達時間が変化することから、加速開始車速が低いときには設定車速までの到達時間が長くなり、応答特性が悪いと感じられるという未解決の課題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、運転者に違和感を与えることなく高応答特性の加速性能を得ることができる車両用追従走行制御装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る車両用追従走行制御装置は、自車両の車速を検出する車速検出手段と、自車両前方の追従制御対象車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、該車間距離検出手段で追従制御対象車両を検出しているときに車間距離が目標車間距離を維持するように、前記車間距離検出手段で追従制御対象車両を検出していないときに設定車速を維持するように夫々駆動力及び制動力の何れかを制御する動力制御手段とを備えた車両用追従走行制御装置において、前記動力制御手段は、車間距離検出手段で追従制御対象車両を検出している状態から検出しない状態となったときに、初期加速時の加速度を後期加速度に比較して大きく設定する加速度制御手段を備え、該加速度制御手段は、加速開始時の初期加速度を高く設定し、自車速の増加に伴い加速度を徐々に低くするように構成されていることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２に係る車両用追従走行制御装置は、自車両の車速を検出する車速検出手段と、自車両前方の追従制御対象車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、該車間距離検出手段で追従制御対象車両を検出しているときに車間距離が目標車間距離を維持するように、前記車間距離検出手段で追従制御対象車両を検出していないときに設定車速を維持するように夫々駆動力及び制動力の何れかを制御する動力制御手段とを備えた車両用追従走行制御装置において、前記動力制御手段は、車間距離検出手段で追従制御対象車両を検出している状態から検出しない状態となったときに、初期加速時の加速度を後期加速度に比較して大きく設定する加速度制御手段を備え、該加速度制御手段は、加速開始時の自車速が高くなるほど、加速開始時の初期加速度を小さい値に設定するように構成されていることを特徴としている。
【０００８】
さらにまた、請求項４に係る車両用追従走行制御装置は、自車両の車速を検出する車速検出手段と、自車両前方の追従制御対象車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、該車間距離検出手段で追従制御対象車両を検出しているときに車間距離が目標車間距離を維持するように、前記車間距離検出手段で追従制御対象車両を検出していないときに設定車速を維持するように夫々駆動力及び制動力の何れかを制御する動力制御手段とを備えた車両用追従走行制御装置において、前記動力制御手段は、車間距離検出手段で追従制御対象車両を検出している状態から検出しない状態となったときに、初期加速時の加速度を後期加速度に比較して大きく設定する加速度制御手段を備え、該加速度制御手段は、加速開始車速と設定車速との偏差が小さいほど加速開始時の加速度を小さい値に設定するように構成されていることを特徴としている。
【０００９】
なおさらに、請求項５に係る車線追従制御装置は、請求項１乃至４の何れか１つの発明において、前記加速度制御手段は、加速度変化率を制限する加速度変化率制限手段を有し、該加速度変化率制限手段は車速が高いほど加速度変化が小さくなるように構成されていることを特徴としている。
【００１０】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、車間距離検出手段で追従制御対象車両を検出している状態から検出しない状態となって加速状態に移行する際に、初期加速時の加速度を後期加速度に比較して大きく設定することにより、初期加速度が大きくなり、後期加速度が小さくなり、運転者の走行感覚に応じた加速度変化を行うことができるという効果が得られる。
【００１１】
また、初期加速時の初期加速度を高く設定し、自車速の増加に伴い加速度を徐々に低くするので、加速度変化が円滑となり運転者に違和感を与えることなく確実に防止することができるという効果が得られる。
さらに、請求項２に係る発明によれば、加速開始時の自車速が高くなるほど、加速開始時の初期加速度を小さい値に設定するので、運転者の加速感覚に応じた加速開始加速度を得ることができるという効果が得られる。
【００１２】
さらにまた、請求項３に係る発明によれば、加速開始時の初期加速度を追従制御状態の加速度の最大値以上の値に設定するので、例えば追従制御対象車両に追従制御している状態で自車両が車線変更して追い越しを行う場合に、運転者の意図する大きな初期加速度を得ることができ、追い越し走行を容易に行うことができるという効果が得られる。
【００１３】
なおさらに、請求項４に係る発明によれば、加速開始車速と設定車速との偏差が小さいほど加速開始時の初期加速度を小さい値に設定するので、請求項５と同様に、設定車速に近づくほど初期加速度が小さい値となり、運転者の走行感覚に応じた加速制御をより正確に行うことができるという効果が得られる。
【００１４】
また、請求項６に係る発明によれば、加速度変化率制限手段で車速が高いほど加速度変化が小さくなるように加速度変化率を制限するので、車速が増加するに応じて加速度変化率が小さく抑制され、設定車速に近づくほど加速度変化率が小さくなり、運転者の走行感覚に応じた加速制御を正確に行うことができるという効果が得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明を後輪駆動車に適用した場合の第１の実施形態を示す概略構成図であり、図中、１ＦＬ，１ＦＲは従動輪としての前輪、１ＲＬ，１ＲＲは駆動輪としての後輪であって、後輪１ＲＬ，１ＲＲは、エンジン２の駆動力が自動変速機３、プロペラシャフト４、最終減速装置５及び車軸６を介して伝達されて回転駆動される。
【００１６】
前輪１ＦＬ，１ＦＲ及び後輪１ＲＬ，１ＲＲには、夫々制動力を発生する例えばディスクブレーキで構成されるブレーキアクチュエータ７が設けられていると共に、これらブレーキアクチュエータ７の制動油圧が制動制御装置８によって制御される。
ここで、制動制御装置８は、図示しないブレーキペダルの踏込みに応じて制動油圧を発生すると共に、後述する追従制御用コントローラ２０からの制動圧指令値ＰBRに応じて制動油圧を発生し、これをブレーキアクチュエータ７に出力するように構成されている。
【００１７】
また、エンジン２には、その出力を制御するエンジン出力制御装置１１が設けられている。このエンジン出力制御装置１１では、図示しないアクセルペダルの踏込量及び後述する追従制御用コントローラ２０からのスロットル開度指令値θ* に応じてエンジン２に設けられたスロットル開度を調整するスロットルアクチュエータ１２を制御するように構成されている。また、自動変速機３の出力側に配設された出力軸の回転速度を検出することにより、自車速Ｖｓを検出する車速センサ１３が配設されている。
【００１８】
一方、車両の前方側の車体下部には、先行車両との間の車間距離Ｄを検出する車間距離検出手段としてのレーザ光を放射して先行車両からの反射光を受光するレーダ方式の構成を有する車間距離センサ１４が設けられている。
そして、車速センサ１３から出力される自車速Ｖｓと車間距離センサ１４から出力される車間距離Ｄとが追従制御用コントローラ２０に入力され、この追従制御用コントローラ２０によって、先行車両を捕捉しているときに車間距離を目標車間距離に制御し、先行車両を捕捉していないときに自車速ＶS を運転者が設定した設定車速ＶSET に制御する制動圧指令値ＰBR及び目標スロットル開度θ* を制動制御装置８及びエンジン出力制御装置１１に出力する。
【００１９】
この追従制御用コントローラ２０は、図２に示す追従走行制御処理を実行する。
この追従走行制御処理は、先ず、ステップＳ１で車間距離センサ１４で検出した車間距離Ｄを読込み、次いでステップＳ２に移行して、読込んだ車間距離Ｄが予め設定した先行車を捕捉していないと判断するための閾値Ｌｓを超えているか否かを判定することにより、先行車捕捉状態であるか否かを判定し、Ｄ≦Ｄｓであるときには先行車捕捉状態であると判断してステップＳ３に移行する。
【００２０】
このステップＳ３では、車間距離Ｄと目標車間距離Ｄ* とに基づいて目標車速Ｖ* を算出し、算出した目標車速Ｖ* と車速センサ１３で検出した自車速Ｖｓとが一致するように制動圧指令値ＰBR及びスロットル開度指令値θR を算出し、算出した制動圧指令値ＰBR及びスロットル開度指令値θR を、夫々制動制御装置８及びエンジン出力制御装置１１に出力して、ブレーキアクチュエータ７及びスロットルアクチュエータ１２を制御する追従走行制御処理を実行してから前記ステップＳ１に戻る。
【００２１】
一方、ステップＳ２の判定結果が先行車を捕捉していないときにはステップＳ４に移行して、車速センサ１３で検出した自車速Ｖｓを読込み、次いでステップＳ５に移行して、読込んだ自車速Ｖｓが運転者が設定した設定車速ＶSET の近傍（ＶSET ±β）に到達したか否かを判定し、自車速Ｖｓが設定車速ＶSET の近傍に達したときには、ステップＳ６に移行する。
【００２２】
このステップＳ６では、後述する加速制御中であるか否かを表す加速制御状態フラグＦを加速制御中ではないことを表す“０”にリセットしてからステップＳ７に移行し、自車速Ｖｓを設定車速ＶSET に維持するように制動圧指令値ＰBR及びスロットル開度指令値θR を算出し、算出した制動圧指令値ＰBR及びスロットル開度指令値θR を、夫々制動制御装置８及びエンジン出力制御装置１１に出力して、ブレーキアクチュエータ７及びスロットルアクチュエータ１２を制御する定速走行制御処理を行ってから前記ステップＳ１に戻る。
【００２３】
また、前記ステップＳ５の判定結果が、自車速ＶｓがＶSET −βより低いときには、加速制御状態であるものと判断してステップＳ８に移行し、加速制御状態フラグＦが“１”にセットされているか否かを判定する。
このとき、加速制御状態フラグＦが“０”にリセットされているときには加速開始状態であるものと判断してステップＳ９に移行して、このときの自車速Ｖｓをもとに図３に示す加速度算出マップを参照して初期加速度αｓを算出すると共に、特性線Ｌｉを選択する。
【００２４】
ここで、図３の加速度算出マップは、横軸に自車速Ｖｓをとり、縦軸に加速度αをとった特性線図として設定され、自車速Ｖｓが増加するに応じて加速度変化が小さくなるように設定された複数の特性線Ｌ１〜Ｌ４が設定されている。そして、各特性線Ｌ１〜Ｌ４で設定される加速度の最大値である初期加速度αｓ1 〜αｓ4 は特性線Ｌ１から特性線Ｌ４に至るに従い徐々に小さくなるように設定されていると共に、各初期加速度αｓ1 〜αｓ4 の値が追従走行制御処理における加速度制限値と同じかこれより大きな値となるように設定されている。さらに、各特性線Ｌ１〜Ｌ４は、初期加速度αｓ1 〜αｓ4 に接続する急峻な購買で初期加速度αｓ1 〜αｓ4 の半分程度まで加速度を急減させる直線部ＬA と、この直線部ＬA より勾配が緩やかな直線部ＬB と、この直線部ＬB よりさらに勾配が緩やかな直線部ＬC と、加速度が一定となる直線部ＬD とで折れ線状に構成され、特性線Ｌ１の直線部ＬA が特性曲線Ｌ２〜Ｌ４の直線部ＬA の勾配より大きな勾配に設定されている。
【００２５】
次いで、ステップＳ１０に移行して、加速制御状態フラグＦを“１”にセットしてからステップＳ１２に移行する。
さらに、前記ステップＳ８で加速制御状態フラグＦが“１”にセットされていると判定されたときにはステップＳ１１に移行して、自車速Ｖｓをもとに前述したステップＳ９で選択された特性線Ｌｉに従って加速度αを算出してからステップＳ１２に移行する。
【００２６】
ステップＳ１２では、ステップＳ９又はステップＳ１１で設定された加速度αｓ又はαを加速度指令値αR とし、この加速度指令値αR に応じたスロットル開度指令値θR を算出し、次いでステップＳ１３に移行して、算出したスロットル開度指令値θR をエンジン出力制御装置１１に出力し、このエンジン出力制御装置１１でスロットルアクチュエータ１２を制御して、加速制御を行ってからステップＳ１４に移行する。
【００２７】
このステップＳ１４では、前述したステップＳ２と同様に車間距離センサ１４で先行車を捕捉しているか否かを判定し、先行車を捕捉していない状態を継続するときには前記ステップＳ４に戻り、先行車を捕捉する状態となったときには前記ステップＳ１に戻る。
この図２の処理が動力制御手段に対応し、このうちステップＳ４，Ｓ５，Ｓ８〜Ｓ１５の処理が加速度制御手段に対応している。
【００２８】
次に、上記第１の実施形態の動作を説明する。
今、自車両が追従制御対象車となる先行車に追従して走行している状態では、車間距離センサ１４で検出される車間距離Ｄが閾値Ｄｓより小さい値となるので、車間距離Ｄを目標車間距離Ｄ* に一致させるようにブレーキアクチュエータ７又はスロットルアクチュエータ１２によって駆動力を制御する追従走行制御処理を行う（ステップＳ３）。
【００２９】
この追従走行制御状態から、先行車が隣接車線に車線変更するか右折又は左折することにより、先行車を捕捉しない状態となると、そのときの自車速Ｖｓが運転者が設定した設定車速ＶSET に近い車速であるときにはステップＳ５からステップＳ６に移行して、加速制御状態フラグＦを“０”にリセットしてからステップＳ７に移行して、定速走行制御処理を行って、自車速Ｖｓを設定車速ＶSET に維持する。
【００３０】
一方、図４に示すように、先行車に例えば設定車速ＶSET の１／３程度の設定車速Ｖｓ1 で追従走行している状態から、先行車が隣接車線に車線変更するか、自車両が例えば追い越し車線に車線変更することにより、先行車を捕捉しない状態となった場合には、そのときの自車速Ｖｓが設定車速ＶSET から所定値βを減算した値ＶSET −βより大分低いＶｓ1 であるので、加速が必要であると判断してステップＳ８に移行する。このとき、加速制御状態フラグＦが“０”にリセットされているので、自車速Ｖｓをもとに図３の加速度算出マップを参照して例えば初期加速度αｓ2 を算出すると共に、初期加速度αｓ2 に接続する特性線Ｌ２を選択する（ステップＳ９）。
【００３１】
次いで、加速制御状態フラグＦを“１”にセットしてから（ステップＳ１０）、初期加速度αｓj に応じたスロットル開度指令値θR を算出し（ステップＳ１２）、算出したスロットル開度指令値θR をエンジン出力制御装置１１に出力し（ステップＳ１３）、このエンジン出力制御装置１１でスロットルアクチュエータ１２を駆動して図４で実線図示のように、時点ｔ１で初期加速度αｓ2 に応じた加速度で加速制御を開始する。
【００３２】
このとき、初期加速度αｓ2 が前述したように追従走行制御処理における加速度制限値と等しいか又は大きな値に設定されていることにより、自車両が追い越し車線に車線変更したときに、大きな加速度を得ることができ、応答特性を高めて追い越しを容易に行うことができる。
次いで、ステップＳ４に戻って、ステップＳ５を経てステップＳ８に移行し、加速制御状態フラグＦが“１”にセットされているので、ステップＳ１１に移行する。この状態では、大きな初期加速度αｓ2 で加速が開始されて自車速Ｖｓが比較的大きな増加率で増加することになり、これに応じて加速度αが特性線Ｌ２の直線部ＬA に沿って徐々に自車速Ｖｓの増加に伴って徐々に一定変化率で低下される。
【００３３】
そして、さらに時点ｔ２で自車速Ｖｓが設定車速Ｖｓ2 を超えて特性線Ｌ２の直線部ＬB に沿う状態となると、自車速Ｖｓの増加に対する加速度αの低下量が減少することにより、自車速Ｖｓの増加率が緩やかとなり、さらに時点ｔ３で自車速Ｖｓが設定車速Ｖｓ3 を超えて特性線Ｌ２の直線部ＬC に沿う状態となると、自車速Ｖｓの増加に対する加速度αの低下量がさらに減少することにより、自車速Ｖｓの増加量がより緩やかとなる。
【００３４】
その後、時点ｔ4 で、自車速Ｖｓが設定車速Ｖｓ4 に達すると、加速度αが最小値に固定されることにより、自車速Ｖｓの増加率が最小となり、時点ｔ５で設定車速ＶSET 近傍に達すると、ステップＳ５からステップＳ６に移行して、加速制御状態フラグＦが“０”にリセットされ、次いでステップＳ７に移行して、自車速Ｖｓが設定車速ＶSET を維持する定速走行制御処理を行う。
【００３５】
一方、先行車に例えば設定車速ＶSET の２／３程度の車速ＶｓH で走行している状態から自車両又は先行車が隣接車線に車線変更することにより、先行車を捕捉しない状態となった場合も、図５で実線図示のように、前述した車速Ｖｓ1 で加速を開始した場合に近い初期加速度αｓ4 で加速を開始し、その後自車速Ｖｓの増加に応じて加速度αが減少することにより、自車速Ｖｓの増加が徐々に緩やかになってから設定車速ＶSET に達する。
【００３６】
このように、上記第１の実施形態によると、初期加速度αｓ1 〜αｓ4 がこれより後の後期加速度より大きい値に設定され、自車速Ｖｓの増加に応じて順次加速度αの減少率が小さい方向に変更されるので、図４及び図５に示すように、加速開始時に高加速度で加速し、自車速Ｖｓが設定車速ＶSET に近づくにつれて加速度αが低下して自車速Ｖｓが緩やかに目標車速ＶSET に達することになり、運転者の走行感覚に応じた加速性能を発揮することができる。
【００３７】
因みに、従来例のように、加速開始車速に応じて加速度を設定する場合には、図４及び図５で破線図示のように、加速開始車速が小さいときには大きな加速度が設定され、加速開始車速が大きいときには小さな加速度が設定されるので、特に図４に示すように加速開始車速が小さいときに高加速度を維持したまま設定車速ＶSET に達することから運転者の走行感覚から外れて違和感を与えることになる。また、加速開始車速にかかわらず加速度を一定値に設定する場合には、図４及び図５で一点鎖線図示のように、常に一定加速度となることから運転者が応答特性に物足りなさを感じる。
【００３８】
次に、本発明の第２の実施形態を図６及び図７について説明する。
この第２の実施形態では、自車速Ｖｓが所定値以上となったときに、自車速Ｖｓの増加に応じて加速度制限値を低下させるようにしたものである。
すなわち、第２の実施形態では、追従制御用コントローラ２０で実行する追従制御処理が、図６に示すように、前述した第１の実施形態における図２の処理において、ステップＳ１０及びＳ１１とステップＳ１２との間に、自車速Ｖｓをもとに図７に示す加速度変化率制限値算出マップを参照して加速度変化率制限値Δαを算出し、算出した加速度変化率制限値Δαを前回の加速度指令値αR (i-1) に加算して加速度制限値αL （＝αR (i-1) ＋Δα）を算出するステップＳ２１と、ステップＳ９又はＳ１１で設定した加速度αが加速度制限値αL より小さいか否かを判定し、α＜αL であるときに前記ステップＳ１２に移行するステップＳ２２と、このステップＳ２２での判定結果がα≧αL であるときに加速度αを加速度制限値αL に制限するステップＳ２３とが設けられていることを除いては図２と同様の処理を行い、図２との対応処理には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００３９】
ここで、図７の加速度変化率制限値算出マップは、横軸に自車速Ｖｓをとり、縦軸に加速度変化率制限値Δαをとった特性線図として構成され、加速度変化率制限値Δαが自車速Ｖｓが“０”から比較的高車速ＶｓH までの間は加速度算出マップで設定される初期加速度αｓ1 〜αｓ4 より少し大きい値の一定値に設定され、自車速Ｖｓが高車速ＶｓH より増加すると、自車速Ｖｓの増加に応じて加速度変化率制限値Δαが直線的に減少するように設定されている。
【００４０】
この図６の処理が動力制御手段に対応し、このうちステップＳ４，Ｓ５，Ｓ８〜Ｓ１５，Ｓ２１〜Ｓ２３の処理が加速度制御手段に対応し、ステップＳ２１〜Ｓ２３の処理が加速度変化率制限手段に対応している。
この第２の実施形態によると、自車速Ｖｓが高車速ＶｓH 以下である場合には、加速度制限値αL が前回の加速度指令値αR (i-1) に図３の加速度算出マップで算出される初期加速度αｓ1 〜αｓ4 より大きい値に設定された加速度変化率制限値Δαを加算した値となることにより、前述した第１の実施形態と全く同様の加速制御が行われるが、自車速Ｖｓが高車速ＶｓH を超える状態となると、加速度変化率制限値Δαが自車速Ｖｓの増加に伴って徐々に減少されるので、自車速Ｖｓが高くなるほど加速度制限値αL も前回の加速度指令値αR (i-1) に近づき、これに応じてステップＳ９又はＳ１１で設定される加速度αが制限される。
【００４１】
このため、自車速が高くなるほど加速度変化が小さく抑制されるので、急激な加速度変化を確実に抑制して、運転者の走行感覚により合わせた加速制御を行うことができる。
なお、上記第２の実施形態においては、加速度変化率制限値算出マップで自車速Ｖｓが高車速ＶｓH を超えると自車速Ｖｓの増加に応じて加速度変化率制限値Δαを直線的に減少させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ステップ状に減少させたり、円弧状に減少させるようにしてもよい。
【００４２】
次に、本発明の第３の実施形態を図８及び図９について説明する。
この第３の実施形態では、加速開始時の自車速Ｖｓと設定車速ＶSET との車速偏差に応じて加速度を設定するようにしたものである。
すなわち、第３の実施形態では、追従制御用コントローラ２０で実行する追従制御処理が、図８に示すように、前述した第１の実施形態における図２の処理において、前記ステップＳ９及びＳ１０間に運転者が設定した設定車速ＶSET から加速開始時の車速Ｖｓを減算して車速偏差ΔＶ（＝ＶSET −Ｖｓ）を算出するステップＳ３１と、算出した車速偏差ΔＶをもとに図９に示す加速度ゲイン算出マップを参照して加速度ゲインＫG を算出するステップＳ３２とが介挿され、さらにステップＳ１０及びＳ１１とステップＳ１２との間に設定された加速度αに加速度ゲインＫG を乗算して加速度指令値αR （＝ＫG ・α）を算出するステップＳ３３が介挿されていることを除いては図２と同様の処理を行い、図２との対応処理には同一ステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００４３】
ここで、図９の加速度ゲイン算出マップは、横軸に車速偏差ΔＶをとり、縦軸に加速度ゲインＫG をとった特性線図で構成されて、車速偏差ΔＶが“０”であるときに加速度ゲインＫG が“０”に設定され、これから車速偏差ΔＶが増加するに伴って加速度ゲインＫG が増加して、車速偏差ΔＶが設定値ΔＶｓに達したときに加速度ゲインＫG が“１”となり、その後車速偏差ΔＶの増加にかかわらず加速度ゲインＫG が“１”を維持するように設定されている。
【００４４】
この図８の処理が動力制御手段に対応し、このうちステップＳ４，Ｓ５，Ｓ８〜Ｓ１５，Ｓ３１〜Ｓ３３の処理が加速度制御手段に対応している。
この第３の実施形態によると、先行車に追従して追従走行している状態から先行車又は自車両が隣接車線に車線変更することにより、車間距離センサ１４で先行車を捕捉しない状態となったときに、図８の処理でステップＳ１，Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ８を経てステップＳ９に移行して、前述した第１及び第２の実施形態と同様に初期加速度αｓi （ｉ＝１〜４）を設定すると共に、特性線Ｌｉを選択し、次いで、運転者が設定した選定車速ＶSET から初期加速時の車速Ｖｓを減算して車速偏差ΔＶを算出し（ステップＳ３１）、算出した車速偏差ΔＶをもとに加速度ゲイン算出マップを参照して加速度ゲインＫG を算出する（ステップＳ３２）。
【００４５】
そして、算出した加速度ゲインＫG に加速度αを乗じて加速度指令値αR を算出し（ステップＳ３３）、算出した加速度指令値αR に対応するスロットル開度指令値θR を算出してスロットルアクチュエータ１２を制御する。
したがって、加速開始時の設定車速ＶSET から自車速Ｖｓを減算した車速偏差ΔＶが設定値ΔＶｓ以上であるときには加速度ゲインＫG が“１”に設定されるので、前述した第１及び第２の実施形態と同様にそのときの自車速Ｖｓに基づいて大きな初期加速度αｓi が設定され、この初期加速度αｓi にに“１”の加速度ゲインＫG を乗算して加速度指令値αR が設定されるので、この加速度指令値αR に応じたスロットル開度指令値θR が算出されてスロットルアクチュエータ１２が制御される。
【００４６】
このため、大きな初期加速度αｓi での加速制御が開始され、その後特性線Ｌｉに沿って加速度αが低下することにより、自車速Ｖｓの増加量が前述した図４に示すように徐々に低下される。
一方、加速開始時の車速偏差ΔＶが設定値ΔＶｓより小さい場合には、ステップＳ３２で加速度ゲイン算出マップを参照して算出される加速度ゲインＫG が“１”より小さい値となり、この加速度ゲインＫG が加速度算出マップを参照して算出される加速度αに乗算されて加速度指令値αR が算出されるので、初期加速度αｓi 及びその後に算出される加速度αが抑制された状態となる。
【００４７】
このため、前述した第１の実施形態のように加速度算出マップの特性線Ｌ２〜Ｌ４を同一形状に設定した場合でも、車速偏差ΔＶが設定値ΔＶｓより小さい場合には、車速偏差ΔＶが小さくなるに応じて加速度ゲインＫG も小さい値となり、加速度指令値αR が小さい値に抑制されることにより、加速開始時の車速偏差ΔＶに応じた加速制御が行われ、運転者の走行感覚に正確に合わせた加速制御を行うことができる。
【００４８】
なお、上記第３の実施形態においても、加速度ゲイン算出マップで加速度ゲインＫG を車速偏差ΔＶの増加に応じて線形に増加する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、特性線を運転者の走行感覚に合わせて曲線状に設定するようにしてもよく。
また、上記第１〜第３の実施形態においては、図３の加速度算出マップを参照して自車速Ｖｓに基づいて加速度αを算出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、常時設定車速ＶSET と自車速Ｖｓとの車速偏差ΔＶを算出し、算出した車速偏差ΔＶをもとに車速偏差ΔＶと加速度αとの関係を表す図１０の加速度算出マップを用いて加速度αを算出するようにしてもよい。
【００４９】
さらに、上記第１〜第３の実施形態においては、追従走行制御処理で車間距離Ｄ及び目標車間距離Ｄ* の偏差に応じた目標車速Ｖ* を算出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、目標車間距離Ｄ* と車間距離Ｄとの偏差に基づいて目標加減速度ＧL * を算出し、この目標加減速度ＧL * に基づいて駆動力を制御するようにしてもよい。
【００５０】
さらにまた、上記実施形態においては、車間距離センサ１４としてレーザレーダを使用した場合について説明したが、これに限定されるものてはなく、ミリ波レーダ等の他の測距装置を適用することができる。
なおさらに、上記実施形態においては、追従制御用コントローラ２０でソフトウェアによる演算処理を行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、関数発生器、比較器、演算器等を組み合わせて構成した電子回路でなるハードウェアを適用して構成するようにしてもよい。
【００５１】
また、上記実施形態においては、ブレーキアクチュエータとしてディスクブレーキ７を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ドラムブレーキ等の他のアクチュエータを適用することができることは勿論、制動圧以外に電気的に制御されるブレーキアクチュエータを適用することもでき、この場合には、制動圧指令値ＰBRに代えて、目標電流等の指令値を演算し、これを指令値に基づいてブレーキアクチュエータを制御する制動制御装置８に出力するようにすればよい。
【００５２】
さらに、上記第１〜第３の実施形態においては、後輪駆動車に本発明を適用した場合について説明したが、前輪駆動車に本発明を適用することもでき、また回転駆動源としてエンジン２を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、電動モータを適用することもでき、さらには、エンジンと電動モータとを使用するハイブリッド仕様車にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１の追従制御用コントローラで実行する追従走行制御処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図３】自車速と加速度との関係を表す加速度算出マップを示す特性線図である。
【図４】第１の実施形態における加速開始車速が低い状態での動作の説明に供するタイムチャートである。
【図５】第１の実施形態における加速開始車速が高い状態での動作の説明に供するタイムチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態における追従走行制御処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施形態における自車速と加速度制限値との関係を表す加速度制限値算出マップを示す特性線図である。
【図８】本発明の第３の実施形態をにおける追従走行制御処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】第３の実施形態における車速偏差と加速度ゲインとの関係を表す加速度ゲイン算出マップを示す特性線図である。
【図１０】車速偏差と加速度との関係を表す加速度算出マップを示す特性線図である。
【符号の説明】
２ エンジン
３ 自動変速機
７ ブレーキアクチュエータ
８ 制動制御装置
１１ エンジン出力制御装置
１２ スロットルアクチュエータ
１３ 車速センサ
１４ 車間距離センサ
２０ 追従制御用コントローラ
【発明の属する技術分野】
この発明は、自車両前方の追従制御対象車両に追従して走行制御を行うようにした車両用追従走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用追従走行制御装置としては、例えば特開２０００−４３６１１号公報に記載されたものが知られている。
この従来例には、低速の定速走行状態から高速の定速走行状態へ向かって移行するときには、実車速から目標車速への加速度を大きくして実車速を目標車速に素早く且つスムーズに変化させる一方、高車速の定速走行状態で目標車車速を変えたときには、加速度を小さくして車速の微妙な設定を容易にするようにした車両用定速走行装置が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の車両用追従走行制御装置にあっては、加速開始時の車速に応じて目標加速度を決定しているので、例えば運転者が設定した設定車速より低い車速で先行車に追従走行している場合に、先行車が隣接車線に車線変更するか又は自車両が隣接車線に車線変更することにより、先行車を認識しない状態となって、設定車速まで加速する時に、加速開始車速が低いときには、大きな加速度が設定されることにより、実車速を素早く変化させることはできるが、高車速域に近づいても大きな加速度状態を維持するので、運転者の走行感覚に合わせることができず、運転者に違和感を与えるという未解決の課題がある。
【０００４】
これに対して、運転者に違和感を与えない加速度を設定して、加速開始時の車速にかかわらず設定加速度で加速を行うようにした場合には、加速度が一定であることにより、運転者に違和感を与えることはないが、加速開始車速によって設定車速までの到達時間が変化することから、加速開始車速が低いときには設定車速までの到達時間が長くなり、応答特性が悪いと感じられるという未解決の課題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、運転者に違和感を与えることなく高応答特性の加速性能を得ることができる車両用追従走行制御装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る車両用追従走行制御装置は、自車両の車速を検出する車速検出手段と、自車両前方の追従制御対象車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、該車間距離検出手段で追従制御対象車両を検出しているときに車間距離が目標車間距離を維持するように、前記車間距離検出手段で追従制御対象車両を検出していないときに設定車速を維持するように夫々駆動力及び制動力の何れかを制御する動力制御手段とを備えた車両用追従走行制御装置において、前記動力制御手段は、車間距離検出手段で追従制御対象車両を検出している状態から検出しない状態となったときに、初期加速時の加速度を後期加速度に比較して大きく設定する加速度制御手段を備え、該加速度制御手段は、加速開始時の初期加速度を高く設定し、自車速の増加に伴い加速度を徐々に低くするように構成されていることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２に係る車両用追従走行制御装置は、自車両の車速を検出する車速検出手段と、自車両前方の追従制御対象車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、該車間距離検出手段で追従制御対象車両を検出しているときに車間距離が目標車間距離を維持するように、前記車間距離検出手段で追従制御対象車両を検出していないときに設定車速を維持するように夫々駆動力及び制動力の何れかを制御する動力制御手段とを備えた車両用追従走行制御装置において、前記動力制御手段は、車間距離検出手段で追従制御対象車両を検出している状態から検出しない状態となったときに、初期加速時の加速度を後期加速度に比較して大きく設定する加速度制御手段を備え、該加速度制御手段は、加速開始時の自車速が高くなるほど、加速開始時の初期加速度を小さい値に設定するように構成されていることを特徴としている。
【０００８】
さらにまた、請求項４に係る車両用追従走行制御装置は、自車両の車速を検出する車速検出手段と、自車両前方の追従制御対象車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、該車間距離検出手段で追従制御対象車両を検出しているときに車間距離が目標車間距離を維持するように、前記車間距離検出手段で追従制御対象車両を検出していないときに設定車速を維持するように夫々駆動力及び制動力の何れかを制御する動力制御手段とを備えた車両用追従走行制御装置において、前記動力制御手段は、車間距離検出手段で追従制御対象車両を検出している状態から検出しない状態となったときに、初期加速時の加速度を後期加速度に比較して大きく設定する加速度制御手段を備え、該加速度制御手段は、加速開始車速と設定車速との偏差が小さいほど加速開始時の加速度を小さい値に設定するように構成されていることを特徴としている。
【０００９】
なおさらに、請求項５に係る車線追従制御装置は、請求項１乃至４の何れか１つの発明において、前記加速度制御手段は、加速度変化率を制限する加速度変化率制限手段を有し、該加速度変化率制限手段は車速が高いほど加速度変化が小さくなるように構成されていることを特徴としている。
【００１０】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、車間距離検出手段で追従制御対象車両を検出している状態から検出しない状態となって加速状態に移行する際に、初期加速時の加速度を後期加速度に比較して大きく設定することにより、初期加速度が大きくなり、後期加速度が小さくなり、運転者の走行感覚に応じた加速度変化を行うことができるという効果が得られる。
【００１１】
また、初期加速時の初期加速度を高く設定し、自車速の増加に伴い加速度を徐々に低くするので、加速度変化が円滑となり運転者に違和感を与えることなく確実に防止することができるという効果が得られる。
さらに、請求項２に係る発明によれば、加速開始時の自車速が高くなるほど、加速開始時の初期加速度を小さい値に設定するので、運転者の加速感覚に応じた加速開始加速度を得ることができるという効果が得られる。
【００１２】
さらにまた、請求項３に係る発明によれば、加速開始時の初期加速度を追従制御状態の加速度の最大値以上の値に設定するので、例えば追従制御対象車両に追従制御している状態で自車両が車線変更して追い越しを行う場合に、運転者の意図する大きな初期加速度を得ることができ、追い越し走行を容易に行うことができるという効果が得られる。
【００１３】
なおさらに、請求項４に係る発明によれば、加速開始車速と設定車速との偏差が小さいほど加速開始時の初期加速度を小さい値に設定するので、請求項５と同様に、設定車速に近づくほど初期加速度が小さい値となり、運転者の走行感覚に応じた加速制御をより正確に行うことができるという効果が得られる。
【００１４】
また、請求項６に係る発明によれば、加速度変化率制限手段で車速が高いほど加速度変化が小さくなるように加速度変化率を制限するので、車速が増加するに応じて加速度変化率が小さく抑制され、設定車速に近づくほど加速度変化率が小さくなり、運転者の走行感覚に応じた加速制御を正確に行うことができるという効果が得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明を後輪駆動車に適用した場合の第１の実施形態を示す概略構成図であり、図中、１ＦＬ，１ＦＲは従動輪としての前輪、１ＲＬ，１ＲＲは駆動輪としての後輪であって、後輪１ＲＬ，１ＲＲは、エンジン２の駆動力が自動変速機３、プロペラシャフト４、最終減速装置５及び車軸６を介して伝達されて回転駆動される。
【００１６】
前輪１ＦＬ，１ＦＲ及び後輪１ＲＬ，１ＲＲには、夫々制動力を発生する例えばディスクブレーキで構成されるブレーキアクチュエータ７が設けられていると共に、これらブレーキアクチュエータ７の制動油圧が制動制御装置８によって制御される。
ここで、制動制御装置８は、図示しないブレーキペダルの踏込みに応じて制動油圧を発生すると共に、後述する追従制御用コントローラ２０からの制動圧指令値ＰBRに応じて制動油圧を発生し、これをブレーキアクチュエータ７に出力するように構成されている。
【００１７】
また、エンジン２には、その出力を制御するエンジン出力制御装置１１が設けられている。このエンジン出力制御装置１１では、図示しないアクセルペダルの踏込量及び後述する追従制御用コントローラ２０からのスロットル開度指令値θ* に応じてエンジン２に設けられたスロットル開度を調整するスロットルアクチュエータ１２を制御するように構成されている。また、自動変速機３の出力側に配設された出力軸の回転速度を検出することにより、自車速Ｖｓを検出する車速センサ１３が配設されている。
【００１８】
一方、車両の前方側の車体下部には、先行車両との間の車間距離Ｄを検出する車間距離検出手段としてのレーザ光を放射して先行車両からの反射光を受光するレーダ方式の構成を有する車間距離センサ１４が設けられている。
そして、車速センサ１３から出力される自車速Ｖｓと車間距離センサ１４から出力される車間距離Ｄとが追従制御用コントローラ２０に入力され、この追従制御用コントローラ２０によって、先行車両を捕捉しているときに車間距離を目標車間距離に制御し、先行車両を捕捉していないときに自車速ＶS を運転者が設定した設定車速ＶSET に制御する制動圧指令値ＰBR及び目標スロットル開度θ* を制動制御装置８及びエンジン出力制御装置１１に出力する。
【００１９】
この追従制御用コントローラ２０は、図２に示す追従走行制御処理を実行する。
この追従走行制御処理は、先ず、ステップＳ１で車間距離センサ１４で検出した車間距離Ｄを読込み、次いでステップＳ２に移行して、読込んだ車間距離Ｄが予め設定した先行車を捕捉していないと判断するための閾値Ｌｓを超えているか否かを判定することにより、先行車捕捉状態であるか否かを判定し、Ｄ≦Ｄｓであるときには先行車捕捉状態であると判断してステップＳ３に移行する。
【００２０】
このステップＳ３では、車間距離Ｄと目標車間距離Ｄ* とに基づいて目標車速Ｖ* を算出し、算出した目標車速Ｖ* と車速センサ１３で検出した自車速Ｖｓとが一致するように制動圧指令値ＰBR及びスロットル開度指令値θR を算出し、算出した制動圧指令値ＰBR及びスロットル開度指令値θR を、夫々制動制御装置８及びエンジン出力制御装置１１に出力して、ブレーキアクチュエータ７及びスロットルアクチュエータ１２を制御する追従走行制御処理を実行してから前記ステップＳ１に戻る。
【００２１】
一方、ステップＳ２の判定結果が先行車を捕捉していないときにはステップＳ４に移行して、車速センサ１３で検出した自車速Ｖｓを読込み、次いでステップＳ５に移行して、読込んだ自車速Ｖｓが運転者が設定した設定車速ＶSET の近傍（ＶSET ±β）に到達したか否かを判定し、自車速Ｖｓが設定車速ＶSET の近傍に達したときには、ステップＳ６に移行する。
【００２２】
このステップＳ６では、後述する加速制御中であるか否かを表す加速制御状態フラグＦを加速制御中ではないことを表す“０”にリセットしてからステップＳ７に移行し、自車速Ｖｓを設定車速ＶSET に維持するように制動圧指令値ＰBR及びスロットル開度指令値θR を算出し、算出した制動圧指令値ＰBR及びスロットル開度指令値θR を、夫々制動制御装置８及びエンジン出力制御装置１１に出力して、ブレーキアクチュエータ７及びスロットルアクチュエータ１２を制御する定速走行制御処理を行ってから前記ステップＳ１に戻る。
【００２３】
また、前記ステップＳ５の判定結果が、自車速ＶｓがＶSET −βより低いときには、加速制御状態であるものと判断してステップＳ８に移行し、加速制御状態フラグＦが“１”にセットされているか否かを判定する。
このとき、加速制御状態フラグＦが“０”にリセットされているときには加速開始状態であるものと判断してステップＳ９に移行して、このときの自車速Ｖｓをもとに図３に示す加速度算出マップを参照して初期加速度αｓを算出すると共に、特性線Ｌｉを選択する。
【００２４】
ここで、図３の加速度算出マップは、横軸に自車速Ｖｓをとり、縦軸に加速度αをとった特性線図として設定され、自車速Ｖｓが増加するに応じて加速度変化が小さくなるように設定された複数の特性線Ｌ１〜Ｌ４が設定されている。そして、各特性線Ｌ１〜Ｌ４で設定される加速度の最大値である初期加速度αｓ1 〜αｓ4 は特性線Ｌ１から特性線Ｌ４に至るに従い徐々に小さくなるように設定されていると共に、各初期加速度αｓ1 〜αｓ4 の値が追従走行制御処理における加速度制限値と同じかこれより大きな値となるように設定されている。さらに、各特性線Ｌ１〜Ｌ４は、初期加速度αｓ1 〜αｓ4 に接続する急峻な購買で初期加速度αｓ1 〜αｓ4 の半分程度まで加速度を急減させる直線部ＬA と、この直線部ＬA より勾配が緩やかな直線部ＬB と、この直線部ＬB よりさらに勾配が緩やかな直線部ＬC と、加速度が一定となる直線部ＬD とで折れ線状に構成され、特性線Ｌ１の直線部ＬA が特性曲線Ｌ２〜Ｌ４の直線部ＬA の勾配より大きな勾配に設定されている。
【００２５】
次いで、ステップＳ１０に移行して、加速制御状態フラグＦを“１”にセットしてからステップＳ１２に移行する。
さらに、前記ステップＳ８で加速制御状態フラグＦが“１”にセットされていると判定されたときにはステップＳ１１に移行して、自車速Ｖｓをもとに前述したステップＳ９で選択された特性線Ｌｉに従って加速度αを算出してからステップＳ１２に移行する。
【００２６】
ステップＳ１２では、ステップＳ９又はステップＳ１１で設定された加速度αｓ又はαを加速度指令値αR とし、この加速度指令値αR に応じたスロットル開度指令値θR を算出し、次いでステップＳ１３に移行して、算出したスロットル開度指令値θR をエンジン出力制御装置１１に出力し、このエンジン出力制御装置１１でスロットルアクチュエータ１２を制御して、加速制御を行ってからステップＳ１４に移行する。
【００２７】
このステップＳ１４では、前述したステップＳ２と同様に車間距離センサ１４で先行車を捕捉しているか否かを判定し、先行車を捕捉していない状態を継続するときには前記ステップＳ４に戻り、先行車を捕捉する状態となったときには前記ステップＳ１に戻る。
この図２の処理が動力制御手段に対応し、このうちステップＳ４，Ｓ５，Ｓ８〜Ｓ１５の処理が加速度制御手段に対応している。
【００２８】
次に、上記第１の実施形態の動作を説明する。
今、自車両が追従制御対象車となる先行車に追従して走行している状態では、車間距離センサ１４で検出される車間距離Ｄが閾値Ｄｓより小さい値となるので、車間距離Ｄを目標車間距離Ｄ* に一致させるようにブレーキアクチュエータ７又はスロットルアクチュエータ１２によって駆動力を制御する追従走行制御処理を行う（ステップＳ３）。
【００２９】
この追従走行制御状態から、先行車が隣接車線に車線変更するか右折又は左折することにより、先行車を捕捉しない状態となると、そのときの自車速Ｖｓが運転者が設定した設定車速ＶSET に近い車速であるときにはステップＳ５からステップＳ６に移行して、加速制御状態フラグＦを“０”にリセットしてからステップＳ７に移行して、定速走行制御処理を行って、自車速Ｖｓを設定車速ＶSET に維持する。
【００３０】
一方、図４に示すように、先行車に例えば設定車速ＶSET の１／３程度の設定車速Ｖｓ1 で追従走行している状態から、先行車が隣接車線に車線変更するか、自車両が例えば追い越し車線に車線変更することにより、先行車を捕捉しない状態となった場合には、そのときの自車速Ｖｓが設定車速ＶSET から所定値βを減算した値ＶSET −βより大分低いＶｓ1 であるので、加速が必要であると判断してステップＳ８に移行する。このとき、加速制御状態フラグＦが“０”にリセットされているので、自車速Ｖｓをもとに図３の加速度算出マップを参照して例えば初期加速度αｓ2 を算出すると共に、初期加速度αｓ2 に接続する特性線Ｌ２を選択する（ステップＳ９）。
【００３１】
次いで、加速制御状態フラグＦを“１”にセットしてから（ステップＳ１０）、初期加速度αｓj に応じたスロットル開度指令値θR を算出し（ステップＳ１２）、算出したスロットル開度指令値θR をエンジン出力制御装置１１に出力し（ステップＳ１３）、このエンジン出力制御装置１１でスロットルアクチュエータ１２を駆動して図４で実線図示のように、時点ｔ１で初期加速度αｓ2 に応じた加速度で加速制御を開始する。
【００３２】
このとき、初期加速度αｓ2 が前述したように追従走行制御処理における加速度制限値と等しいか又は大きな値に設定されていることにより、自車両が追い越し車線に車線変更したときに、大きな加速度を得ることができ、応答特性を高めて追い越しを容易に行うことができる。
次いで、ステップＳ４に戻って、ステップＳ５を経てステップＳ８に移行し、加速制御状態フラグＦが“１”にセットされているので、ステップＳ１１に移行する。この状態では、大きな初期加速度αｓ2 で加速が開始されて自車速Ｖｓが比較的大きな増加率で増加することになり、これに応じて加速度αが特性線Ｌ２の直線部ＬA に沿って徐々に自車速Ｖｓの増加に伴って徐々に一定変化率で低下される。
【００３３】
そして、さらに時点ｔ２で自車速Ｖｓが設定車速Ｖｓ2 を超えて特性線Ｌ２の直線部ＬB に沿う状態となると、自車速Ｖｓの増加に対する加速度αの低下量が減少することにより、自車速Ｖｓの増加率が緩やかとなり、さらに時点ｔ３で自車速Ｖｓが設定車速Ｖｓ3 を超えて特性線Ｌ２の直線部ＬC に沿う状態となると、自車速Ｖｓの増加に対する加速度αの低下量がさらに減少することにより、自車速Ｖｓの増加量がより緩やかとなる。
【００３４】
その後、時点ｔ4 で、自車速Ｖｓが設定車速Ｖｓ4 に達すると、加速度αが最小値に固定されることにより、自車速Ｖｓの増加率が最小となり、時点ｔ５で設定車速ＶSET 近傍に達すると、ステップＳ５からステップＳ６に移行して、加速制御状態フラグＦが“０”にリセットされ、次いでステップＳ７に移行して、自車速Ｖｓが設定車速ＶSET を維持する定速走行制御処理を行う。
【００３５】
一方、先行車に例えば設定車速ＶSET の２／３程度の車速ＶｓH で走行している状態から自車両又は先行車が隣接車線に車線変更することにより、先行車を捕捉しない状態となった場合も、図５で実線図示のように、前述した車速Ｖｓ1 で加速を開始した場合に近い初期加速度αｓ4 で加速を開始し、その後自車速Ｖｓの増加に応じて加速度αが減少することにより、自車速Ｖｓの増加が徐々に緩やかになってから設定車速ＶSET に達する。
【００３６】
このように、上記第１の実施形態によると、初期加速度αｓ1 〜αｓ4 がこれより後の後期加速度より大きい値に設定され、自車速Ｖｓの増加に応じて順次加速度αの減少率が小さい方向に変更されるので、図４及び図５に示すように、加速開始時に高加速度で加速し、自車速Ｖｓが設定車速ＶSET に近づくにつれて加速度αが低下して自車速Ｖｓが緩やかに目標車速ＶSET に達することになり、運転者の走行感覚に応じた加速性能を発揮することができる。
【００３７】
因みに、従来例のように、加速開始車速に応じて加速度を設定する場合には、図４及び図５で破線図示のように、加速開始車速が小さいときには大きな加速度が設定され、加速開始車速が大きいときには小さな加速度が設定されるので、特に図４に示すように加速開始車速が小さいときに高加速度を維持したまま設定車速ＶSET に達することから運転者の走行感覚から外れて違和感を与えることになる。また、加速開始車速にかかわらず加速度を一定値に設定する場合には、図４及び図５で一点鎖線図示のように、常に一定加速度となることから運転者が応答特性に物足りなさを感じる。
【００３８】
次に、本発明の第２の実施形態を図６及び図７について説明する。
この第２の実施形態では、自車速Ｖｓが所定値以上となったときに、自車速Ｖｓの増加に応じて加速度制限値を低下させるようにしたものである。
すなわち、第２の実施形態では、追従制御用コントローラ２０で実行する追従制御処理が、図６に示すように、前述した第１の実施形態における図２の処理において、ステップＳ１０及びＳ１１とステップＳ１２との間に、自車速Ｖｓをもとに図７に示す加速度変化率制限値算出マップを参照して加速度変化率制限値Δαを算出し、算出した加速度変化率制限値Δαを前回の加速度指令値αR (i-1) に加算して加速度制限値αL （＝αR (i-1) ＋Δα）を算出するステップＳ２１と、ステップＳ９又はＳ１１で設定した加速度αが加速度制限値αL より小さいか否かを判定し、α＜αL であるときに前記ステップＳ１２に移行するステップＳ２２と、このステップＳ２２での判定結果がα≧αL であるときに加速度αを加速度制限値αL に制限するステップＳ２３とが設けられていることを除いては図２と同様の処理を行い、図２との対応処理には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００３９】
ここで、図７の加速度変化率制限値算出マップは、横軸に自車速Ｖｓをとり、縦軸に加速度変化率制限値Δαをとった特性線図として構成され、加速度変化率制限値Δαが自車速Ｖｓが“０”から比較的高車速ＶｓH までの間は加速度算出マップで設定される初期加速度αｓ1 〜αｓ4 より少し大きい値の一定値に設定され、自車速Ｖｓが高車速ＶｓH より増加すると、自車速Ｖｓの増加に応じて加速度変化率制限値Δαが直線的に減少するように設定されている。
【００４０】
この図６の処理が動力制御手段に対応し、このうちステップＳ４，Ｓ５，Ｓ８〜Ｓ１５，Ｓ２１〜Ｓ２３の処理が加速度制御手段に対応し、ステップＳ２１〜Ｓ２３の処理が加速度変化率制限手段に対応している。
この第２の実施形態によると、自車速Ｖｓが高車速ＶｓH 以下である場合には、加速度制限値αL が前回の加速度指令値αR (i-1) に図３の加速度算出マップで算出される初期加速度αｓ1 〜αｓ4 より大きい値に設定された加速度変化率制限値Δαを加算した値となることにより、前述した第１の実施形態と全く同様の加速制御が行われるが、自車速Ｖｓが高車速ＶｓH を超える状態となると、加速度変化率制限値Δαが自車速Ｖｓの増加に伴って徐々に減少されるので、自車速Ｖｓが高くなるほど加速度制限値αL も前回の加速度指令値αR (i-1) に近づき、これに応じてステップＳ９又はＳ１１で設定される加速度αが制限される。
【００４１】
このため、自車速が高くなるほど加速度変化が小さく抑制されるので、急激な加速度変化を確実に抑制して、運転者の走行感覚により合わせた加速制御を行うことができる。
なお、上記第２の実施形態においては、加速度変化率制限値算出マップで自車速Ｖｓが高車速ＶｓH を超えると自車速Ｖｓの増加に応じて加速度変化率制限値Δαを直線的に減少させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ステップ状に減少させたり、円弧状に減少させるようにしてもよい。
【００４２】
次に、本発明の第３の実施形態を図８及び図９について説明する。
この第３の実施形態では、加速開始時の自車速Ｖｓと設定車速ＶSET との車速偏差に応じて加速度を設定するようにしたものである。
すなわち、第３の実施形態では、追従制御用コントローラ２０で実行する追従制御処理が、図８に示すように、前述した第１の実施形態における図２の処理において、前記ステップＳ９及びＳ１０間に運転者が設定した設定車速ＶSET から加速開始時の車速Ｖｓを減算して車速偏差ΔＶ（＝ＶSET −Ｖｓ）を算出するステップＳ３１と、算出した車速偏差ΔＶをもとに図９に示す加速度ゲイン算出マップを参照して加速度ゲインＫG を算出するステップＳ３２とが介挿され、さらにステップＳ１０及びＳ１１とステップＳ１２との間に設定された加速度αに加速度ゲインＫG を乗算して加速度指令値αR （＝ＫG ・α）を算出するステップＳ３３が介挿されていることを除いては図２と同様の処理を行い、図２との対応処理には同一ステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００４３】
ここで、図９の加速度ゲイン算出マップは、横軸に車速偏差ΔＶをとり、縦軸に加速度ゲインＫG をとった特性線図で構成されて、車速偏差ΔＶが“０”であるときに加速度ゲインＫG が“０”に設定され、これから車速偏差ΔＶが増加するに伴って加速度ゲインＫG が増加して、車速偏差ΔＶが設定値ΔＶｓに達したときに加速度ゲインＫG が“１”となり、その後車速偏差ΔＶの増加にかかわらず加速度ゲインＫG が“１”を維持するように設定されている。
【００４４】
この図８の処理が動力制御手段に対応し、このうちステップＳ４，Ｓ５，Ｓ８〜Ｓ１５，Ｓ３１〜Ｓ３３の処理が加速度制御手段に対応している。
この第３の実施形態によると、先行車に追従して追従走行している状態から先行車又は自車両が隣接車線に車線変更することにより、車間距離センサ１４で先行車を捕捉しない状態となったときに、図８の処理でステップＳ１，Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ８を経てステップＳ９に移行して、前述した第１及び第２の実施形態と同様に初期加速度αｓi （ｉ＝１〜４）を設定すると共に、特性線Ｌｉを選択し、次いで、運転者が設定した選定車速ＶSET から初期加速時の車速Ｖｓを減算して車速偏差ΔＶを算出し（ステップＳ３１）、算出した車速偏差ΔＶをもとに加速度ゲイン算出マップを参照して加速度ゲインＫG を算出する（ステップＳ３２）。
【００４５】
そして、算出した加速度ゲインＫG に加速度αを乗じて加速度指令値αR を算出し（ステップＳ３３）、算出した加速度指令値αR に対応するスロットル開度指令値θR を算出してスロットルアクチュエータ１２を制御する。
したがって、加速開始時の設定車速ＶSET から自車速Ｖｓを減算した車速偏差ΔＶが設定値ΔＶｓ以上であるときには加速度ゲインＫG が“１”に設定されるので、前述した第１及び第２の実施形態と同様にそのときの自車速Ｖｓに基づいて大きな初期加速度αｓi が設定され、この初期加速度αｓi にに“１”の加速度ゲインＫG を乗算して加速度指令値αR が設定されるので、この加速度指令値αR に応じたスロットル開度指令値θR が算出されてスロットルアクチュエータ１２が制御される。
【００４６】
このため、大きな初期加速度αｓi での加速制御が開始され、その後特性線Ｌｉに沿って加速度αが低下することにより、自車速Ｖｓの増加量が前述した図４に示すように徐々に低下される。
一方、加速開始時の車速偏差ΔＶが設定値ΔＶｓより小さい場合には、ステップＳ３２で加速度ゲイン算出マップを参照して算出される加速度ゲインＫG が“１”より小さい値となり、この加速度ゲインＫG が加速度算出マップを参照して算出される加速度αに乗算されて加速度指令値αR が算出されるので、初期加速度αｓi 及びその後に算出される加速度αが抑制された状態となる。
【００４７】
このため、前述した第１の実施形態のように加速度算出マップの特性線Ｌ２〜Ｌ４を同一形状に設定した場合でも、車速偏差ΔＶが設定値ΔＶｓより小さい場合には、車速偏差ΔＶが小さくなるに応じて加速度ゲインＫG も小さい値となり、加速度指令値αR が小さい値に抑制されることにより、加速開始時の車速偏差ΔＶに応じた加速制御が行われ、運転者の走行感覚に正確に合わせた加速制御を行うことができる。
【００４８】
なお、上記第３の実施形態においても、加速度ゲイン算出マップで加速度ゲインＫG を車速偏差ΔＶの増加に応じて線形に増加する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、特性線を運転者の走行感覚に合わせて曲線状に設定するようにしてもよく。
また、上記第１〜第３の実施形態においては、図３の加速度算出マップを参照して自車速Ｖｓに基づいて加速度αを算出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、常時設定車速ＶSET と自車速Ｖｓとの車速偏差ΔＶを算出し、算出した車速偏差ΔＶをもとに車速偏差ΔＶと加速度αとの関係を表す図１０の加速度算出マップを用いて加速度αを算出するようにしてもよい。
【００４９】
さらに、上記第１〜第３の実施形態においては、追従走行制御処理で車間距離Ｄ及び目標車間距離Ｄ* の偏差に応じた目標車速Ｖ* を算出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、目標車間距離Ｄ* と車間距離Ｄとの偏差に基づいて目標加減速度ＧL * を算出し、この目標加減速度ＧL * に基づいて駆動力を制御するようにしてもよい。
【００５０】
さらにまた、上記実施形態においては、車間距離センサ１４としてレーザレーダを使用した場合について説明したが、これに限定されるものてはなく、ミリ波レーダ等の他の測距装置を適用することができる。
なおさらに、上記実施形態においては、追従制御用コントローラ２０でソフトウェアによる演算処理を行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、関数発生器、比較器、演算器等を組み合わせて構成した電子回路でなるハードウェアを適用して構成するようにしてもよい。
【００５１】
また、上記実施形態においては、ブレーキアクチュエータとしてディスクブレーキ７を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ドラムブレーキ等の他のアクチュエータを適用することができることは勿論、制動圧以外に電気的に制御されるブレーキアクチュエータを適用することもでき、この場合には、制動圧指令値ＰBRに代えて、目標電流等の指令値を演算し、これを指令値に基づいてブレーキアクチュエータを制御する制動制御装置８に出力するようにすればよい。
【００５２】
さらに、上記第１〜第３の実施形態においては、後輪駆動車に本発明を適用した場合について説明したが、前輪駆動車に本発明を適用することもでき、また回転駆動源としてエンジン２を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、電動モータを適用することもでき、さらには、エンジンと電動モータとを使用するハイブリッド仕様車にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１の追従制御用コントローラで実行する追従走行制御処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図３】自車速と加速度との関係を表す加速度算出マップを示す特性線図である。
【図４】第１の実施形態における加速開始車速が低い状態での動作の説明に供するタイムチャートである。
【図５】第１の実施形態における加速開始車速が高い状態での動作の説明に供するタイムチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態における追従走行制御処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施形態における自車速と加速度制限値との関係を表す加速度制限値算出マップを示す特性線図である。
【図８】本発明の第３の実施形態をにおける追従走行制御処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】第３の実施形態における車速偏差と加速度ゲインとの関係を表す加速度ゲイン算出マップを示す特性線図である。
【図１０】車速偏差と加速度との関係を表す加速度算出マップを示す特性線図である。
【符号の説明】
２ エンジン
３ 自動変速機
７ ブレーキアクチュエータ
８ 制動制御装置
１１ エンジン出力制御装置
１２ スロットルアクチュエータ
１３ 車速センサ
１４ 車間距離センサ
２０ 追従制御用コントローラ
Claims (5)
- 自車両の車速を検出する車速検出手段と、自車両前方の追従制御対象車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、該車間距離検出手段で追従制御対象車両を検出しているときに車間距離が目標車間距離を維持するように、前記車間距離検出手段で追従制御対象車両を検出していないときに設定車速を維持するように夫々駆動力及び制動力の何れかを制御する動力制御手段とを備えた車両用追従走行制御装置において、前記動力制御手段は、車間距離検出手段で追従制御対象車両を検出している状態から検出しない状態となったときに、初期加速時の加速度を後期加速度に比較して大きく設定する加速度制御手段を備え、該加速度制御手段は、加速開始時の初期加速度を高く設定し、自車速の増加に伴い加速度を徐々に低くするように構成されていることを特徴とする車両用追従走行制御装置。
- 自車両の車速を検出する車速検出手段と、自車両前方の追従制御対象車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、該車間距離検出手段で追従制御対象車両を検出しているときに車間距離が目標車間距離を維持するように、前記車間距離検出手段で追従制御対象車両を検出していないときに設定車速を維持するように夫々駆動力及び制動力の何れかを制御する動力制御手段とを備えた車両用追従走行制御装置において、前記動力制御手段は、車間距離検出手段で追従制御対象車両を検出している状態から検出しない状態となったときに、初期加速時の加速度を後期加速度に比較して大きく設定する加速度制御手段を備え、該加速度制御手段は、加速開始時の自車速が高くなるほど、加速開始時の初期加速度を小さい値に設定するように構成されていることを特徴とする車両用追従走行制御装置。
- 自車両の車速を検出する車速検出手段と、自車両前方の追従制御対象車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、該車間距離検出手段で追従制御対象車両を検出しているときに車間距離が目標車間距離を維持するように、前記車間距離検出手段で追従制御対象車両を検出していないときに設定車速を維持するように夫々駆動力及び制動力の何れかを制御する動力制御手段とを備えた車両用追従走行制御装置において、前記動力制御手段は、車間距離検出手段で追従制御対象車両を検出している状態から検出しない状態となったときに、初期加速時の加速度を後期加速度に比較して大きく設定する加速度制御手段を備え、該加速度制御手段は、加速開始時の初期加速度を追従制御状態の加速度の最大値以上の値に設定するように構成されていることを特徴とする車両用追従走行制御装置。
- 自車両の車速を検出する車速検出手段と、自車両前方の追従制御対象車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、該車間距離検出手段で追従制御対象車両を検出しているときに車間距離が目標車間距離を維持するように、前記車間距離検出手段で追従制御対象車両を検出していないときに設定車速を維持するように夫々駆動力及び制動力の何れかを制御する動力制御手段とを備えた車両用追従走行制御装置において、前記動力制御手段は、車間距離検出手段で追従制御対象車両を検出している状態から検出しない状態となったときに、初期加速時の加速度を後期加速度に比較して大きく設定する加速度制御手段を備え、該加速度制御手段は、加速開始車速と設定車速との偏差が小さいほど加速開始時の加速度を小さい値に設定するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両用追従走行制御装置。
- 前記加速度制御手段は、加速度変化率を制限する加速度変化率制限手段を有し、該加速度変化率制限手段は車速が高いほど加速度変化が小さくなるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の車両用追従走行制御装置。
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