JP3931815B2 - Travel control device - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、先行車両との車間距離を目標車間距離に保ちつつ走行させるようにした走行制御装置に関し、特に、車両の走行環境の変化に適して走行させるようにした走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、先行車両との車間距離が目標車間距離となるように走行させるようにした走行制御装置として、例えば、先行車両との車間距離を目標車間距離に保ちつつ走行させる際に、トンネル内を通過する場合等には、視認性が低下するため、長い車間距離を保つことが望ましいことから、トンネル内では目標車間距離をより大きな値に補正し、トンネル外を走行している場合よりも先行車両との車間距離をより大きくするようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２７３５８８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、トンネルを走行する場合、トンネル入口付近、或いはトンネル出口付近においては、周囲の明るさが変化し、運転者の明順応、暗順応に時間がかかるため、一般に運転者は減速する傾向にある。また、トンネル入口においては、トンネルに進入することに対する圧迫感等の視覚的要因からも運転者は減速する傾向にある。
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１に記載の発明においては、トンネル内においては、車間距離を通常よりも長く保つようにしているものの、トンネル入口付近、或いはトンネル出口付近では、そのままの車間距離を保って走行し、トンネル内に進入した時点で、車間距離が保たれるように制御が行われることになり、トンネル入口或いはトンネル出口での減速が行われないため、運転者に対し、違和感を与える場合がある。
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題に着目してなされたものであり、トンネル等に進入する場合であっても、運転者に違和感を与えることなく走行することの可能な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、本発明に係る走行制御装置は、自車両と先行車両との間の車間距離が目標車間距離と一致するように制駆動力を制御し、先行車両と目標車間距離を保って走行するよう制御を行うが、走行路環境検出手段によって、自車両が明度変化の大きい明度変化地点を通過する状態にあることが検出されたときには、所定の補正期間の間、自車両が減速傾向となるように調整手段によって調整する。
【０００７】
ここで、例えば、トンネル入口或いは出口等の明度変化の大きい地点を通過する際には、運転者によっては、明順応或いは暗順応を考慮して減速する場合がある。したがって、明度変化の大きい明度変化地点を通過する状態にあることが検出されたときには、調整手段によって減速傾向に調整することによって、運転者の運転特性に則した制御が行われることになる。
また、このとき、車間距離検出手段で検出される車間距離の目標車間距離への収束特性が、非補正期間よりも緩やかな変動となるように収束特性を補正するようにしているから、明順応或いは暗順応している補正期間における車速変動は、非補正期間に比較して緩やかとなる。
【０００８】
【発明の効果】
本発明に係る走行制御装置によれば、走行路環境検出手段によって自車両が明度変化地点を通過する状態にあることが検出されたときには、調整手段によって、減速傾向に調整するようにしたから、運転者のトンネル出入口等の明度変化の大きい明度変化地点における明順応或いは暗順応を考慮した減速操作に則して走行制御を行うことができる。
また、車間距離検出手段で検出される車間距離の目標車間距離への収束特性が、非補正期間よりも緩やかな変動となるように収束特性を補正しているから、明順応或いは暗順応が行われており運転者の視覚的な運転操作性能が低下している状態での車速変動を緩やかにすることができ、安全性をより向上させることができる。
【０００９】
【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、本発明における走行制御装置の概略構成図である。
図中１は、自車両前方に位置する先行車両との間の車間距離を検出するための車間距離センサ、２は、車両前方を撮像するためのＣＣＤカメラ、３は、運転者に走行路及びその周囲環境に関する情報を提供するためのナビゲーション装置、４は、自車速を検出するための車速センサであって、後述の自動変速機６の出力側の回転速度を検出することにより、自車速を検出するようになっている。
【００１０】
前記車間距離センサ１は、例えばレーザ光を前方に掃射して先行車両からの反射光を受光することにより、自車両前方に存在する車両と自車両との間の車間距離を計測するレーダ装置や電波や超音波を利用して車間距離を計測する測距センサ等を適用することができる。
前記ＣＣＤカメラ２は、車両前部或いは車室内部に取り付けられ、自車両の走行路前方を撮像する。
【００１１】
前記ナビゲーション装置３は、道路地図データを記録するメモリを内蔵しており、自車両の現在位置をＧＰＳにより検出し、予め記憶されている地図情報に基づいて、自車両の周辺情報を検索し、自車両位置及び自車両がトンネル入口或いはトンネル出口に差しかかっているかどうかといった走行環境情報をコントローラ１０に通知する。
【００１２】
また、図中５は、スロットル開度信号に応じてスロットルバルブを開閉し、エンジンの吸入空気量を変えてエンジン出力を調節するスロットルアクチュエータ、６は、車速及びスロットル開度に応じて変速比を変える自動変速機、７は、車両に制動力を発生させる制動制御装置である。
そして、各種センサの検出信号は、コントローラ１０に入力され、コントローラ１０では、これら各種センサの検出信号に基づいて目標車速Ｖ^* を算出し、自車速Ｖspが目標車速Ｖ^* となるように、スロットルアクチュエータ５、自動変速機６及び制動制御装置７を制御する。
【００１３】
前記コントローラ１０は、マイクロコンピュータとその周辺機器とを備え、マイクロコンピュータのソフトウェア形態により、図２に示す制御ブロックを構成している。
この制御ブロックは、公知の走行制御装置における制御ブロックと同様に構成され、例えば、車速センサ４からの車速パルスの周期を計測し、自車速を演算する車速信号処理部１１と、車間距離センサ１でレーザ光を掃射してから先行車の反射光を受光するまでの時間を計測し、自車両前方の自車両の走行車線上に存在する先行車両と自車両との間の車間距離Ｌを演算する測距信号処理部１４と、車速信号処理部１１で演算した自車速Ｖsp及び測距信号処理部１４で演算された先行車両との車間距離Ｌに基づいて、目標車間距離Ｌ^* を設定すると共に、車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ^* に維持するための目標車速Ｖ^* を算出する走行制御部３０と、この走行制御部３０で算出した目標車速Ｖ^* に基づいて、自車速Ｖspを目標車速Ｖ^* に一致させるように、スロットルアクチュエータ５、自動変速機６及び制動制御装置７を制御する車速制御部１３と、さらに、ＣＣＤカメラ２からの撮像情報を処理するための画像処理部１２とを備えている。
【００１４】
前記走行制御部３０は、測距信号処理部１４で算出された車間距離Ｌに基づいて自車両と先行車両との相対速度ΔＶを算出する相対速度演算部３１と、車速信号処理部１１から入力される自車速Ｖsp及び速度演算部３１から入力される相対速度ΔＶ、或いは図示しない手動スイッチでの操作により運転者により設定される車間距離設定値Ｌｓに基づいて目標車間距離Ｌ^* を設定すると共に、前記ナビゲーション装置３からの走行環境情報に基づいて目標車間距離Ｌ^* を補正する目標車間距離設定部３２と、相対速度演算部３１で算出した相対速度ΔＶ及び測距信号処理部１４で算出した車間距離Ｌ及び前記ナビゲーション装置３からの走行環境情報に基づき、車間距離Ｌを前記目標車間距離設定部３２で算出された目標車間距離Ｌ^* に一致させるための目標車速Ｖ^* を算出する車間距離制御部３３とから構成されている。
【００１５】
そして、前記車速制御部１３では、目標車速Ｖ^* と自車速Ｖspとの差分値から例えば、ＰＩＤ（比例−積分−微分）制御により公知の手順で目標加速度を算出し、目標加減速度が負値である場合には、この目標加減速度を実現し得るように制動制御装置７を制御して制動力を発生させ、逆に、目標加減速度が正値である場合には、前記目標加減速度を実現し得るようにスロットルアクチュエータ５のスロットル開度及び自動変速機６の変速比を制御する。
【００１６】
次に、前記測距信号処理部１４と走行制御部３０とを詳細に説明する。
まず、先行車両と自車両との相対速度ΔＶの演算方法について説明する。相対速度ΔＶは、図３及び図４に示すように、測距信号処理部１４で算出された先行車両までの車間距離Ｌを入力とし、バンドパスフィルタ或いはハイパスフィルタを用いて近似的に求めることができる。例えば、バンドパスフィルタは、次式（１）で表す伝達関数で実現することができる。
【００１７】
Ｆ（ｓ）＝ωｃ² ・ｓ／（ｓ² ＋２ζ・ωｃ・ｓ＋ωｃ² ）……（１）
なお、式（１）において、ωｃ＝２π・ｆｃ、ｓはラプラス演算子である。なお、フィルタ関数のカットオフ周波数ｆｃは、車間距離Ｌに含まれるノイズ成分の大きさと、短周期の車体前後加速度変動の許容値とにより決定する。
次に、車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ^* に保つつつ走行するための制御則について説明する。基本的な制御系の構成は、図２に示すように、走行制御部３０と、車速制御部１３とをそれぞれ独立に備える。なお、走行制御部３０の出力は目標車速（車速指令値）Ｖ^* であり、車間距離Ｌを直接に制御する構成としていない。
【００１８】
走行制御部３０の車間距離制御部３３では、車間距離Ｌと相対速度ΔＶとに基づいて、車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ^* に保ちながら走行するための目標車速Ｖ^* を演算する。具体的には、図５に示すように、次式（２）に示すように、目標車間距離Ｌ^* と実際の車間距離Ｌとの差（Ｌ^* −Ｌ）に制御ゲインｆｄを乗算した値と、相対速度ΔＶに制御ゲインｆｖを乗算した値との和であるΔＶ^* を算出し、これを、先行車の車速Ｖｔから減算した値を目標車速Ｖ^* とする。
【００１９】
Ｖ^* ＝Ｖｔ−ΔＶ^* ……（２）
ΔＶ^* ＝ｆｄ・（Ｌ^* −Ｌ）＋ｆｖ・ΔＶ
なお、前記制御ゲインｆｄ及びｆｖは、走行制御制能を決めるパラメータである。ここでは、２個の目標値（車間距離と相対速度）を１個の入力（目標車速）で制御する１入力２出力系であることから、制御法として状態フィードバック（レギュレータ）を用いて制御系を設計している。
【００２０】
以下、前記制御系の設計手順を説明する。
まず、システムの状態変数ｘ１，ｘ２を次式（３）で定義する。
ｘ１＝Ｖｔ−Ｖ
ｘ２＝Ｌ^* −Ｌ ……（３）
また、制御入力（コントローラの出力）ΔＶ^* を次式（４）で定義する。
【００２１】
ΔＶ^* ＝Ｖｔ−Ｖ^* ……（４）
ここで、車間距離Ｌは次式（５）のように表すことができる。
Ｌ＝∫（Ｖｔ−Ｖ）ｄｔ＋Ｌ０ ……（５）
なお、（５）式中のＬ０は、車間距離制御における停止時の目標車間距離である。
【００２２】
また、車速サーボ系は線形伝達関数によって、例えば次式（６）のように目標車速Ｖ^* に対して、実車速Ｖが一次遅れで近似的に表現することができる。
Ｖ＝１／（１＋τv ・ｓ）
ｄＶ／ｄｔ＝１／τv （Ｖ^* −Ｖ） ……（６）
したがって、先行車車速Ｖｔが一定であるとすると、前記（３）、（４）及び（６）式より、前記状態変数ｘ１は次式（７）で表すことができる。
【００２３】
ｄｘ１／ｄｔ＝−１／τv ・ｘ１＋１／τv ・ΔＶ^* ……（７）
また、目標車間距離Ｌ^* が一定であるとすると、前記（３）式及び（５）式より、前記状態変数ｘ２は次式（８）で表すことができる。
ｘ２＝−（Ｖｔ−Ｖ）＝−ｘ１ ……（８）
したがって、前記（７）式及び（８）式より、システムの状態方程式は次式（９）で表すことができる。
【００２４】
【数１】

【００２５】
また、状態フィードバックが施された全体システムの状態方程式は次式（１０）で表すことができる。
ｄＸ／ｄｔ＝（Ａ＋ＢＦ）Ｘ ……（１０）
ただし、制御入力ｕ＝ＦＸ，Ｆ＝［ｆv ｆd ］である。
したがって、前記（１０）式より、全体システムの特性方程式は次式（１１）で表すことができる。
｜ｓＩ−Ａ' ｜＝ｓ² ＋（１−ｆv ）／τｖ・ｓ＋ｆｄ／τｖ＝０
Ａ' ＝Ａ＋ＢＦ ……（１１）
【００２６】
【数２】

【００２７】
ここで、前記車速制御部１３の車速サーボ系は近似的に線形伝達関数で表現でき、この伝達特性に基づき、車間距離Ｌが目標車間距離Ｌ^* へ、また、相対速度ΔＶが０へ、それぞれ収束する収束特性が、設計者の意図する特性（減衰係数ζ、固有振動数ωｎ）となるように、次式（１２）に従って制御ゲインｆｄ，ｆｖを設定する。
【００２８】
ｆｖ＝１−２ζ・ωｎ・τｖ
ｆｄ＝ωｎ² ・τｖ ……（１２）
ここで、図６に示すように、相対速度ΔＶは先行車両と自車両との車速差であることから、先行車車速Ｖｔは自車速Ｖと相対速度ΔＶとに基づいて次式（１３）から算出することができる。
【００２９】
Ｖｔ＝Ｖ＋ΔＶ ……（１３）
したがって、前記（２）式及び（１３）式より、目標車速Ｖ^* は次式（１４）で表すことができる。
Ｖ^* ＝Ｖ−ｆｄ（Ｌ^* −Ｌ）＋（１−ｆｖ）ΔＶ ……（１４）
なお、目標車間距離Ｌ^* は接近警報などで用いられる車間時間という概念を用いて設定してもよいが、ここでは制御の収束性にまったく影響を及ぼさないという観点から先行車車速Ｖｔの関数とする。前記（１３）式で定義した先行車車速Ｖｔを用いて、目標車間距離Ｌ^* を、次式（１５）に示すように設定する。
【００３０】
Ｌ^* ＝ａ・Ｖｔ＋Ｌ０＝ａ・（Ｖ＋ΔＶ）＋Ｌ０ ……（１５）
なお、（１５）式に示すように、先行車車速Ｖｔを自車速Ｖと相対速度ΔＶとから算出した値を用いて目標車間距離Ｌ^* を設定した場合、相対速度検出値に重畳されるノイズの影響を受けるため、図７に示すように、次式（１６）で表される目標車間距離Ｌ^* を自車速Ｖの関数として設定してもよい。
【００３１】
Ｌ^* ＝ａ・Ｖ＋Ｌ０ ……（１６）
なお、前記車間距離制御部３３においては、このようにして設定された目標車間距離Ｌ^* が、図示しない手動スイッチによって設定された車間距離設定値Ｌｓを下回るときには、この車間距離設定値Ｌｓを、目標車間距離Ｌ^* として設定するようになっている。
【００３２】
以上が、車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ^* に保ちつつ、自車両を走行させるための制御則である。
一方、前記画像処理部１２では、ＣＣＤカメラ２からの撮像情報に対して画像処理を行い、明度差に基づいてトンネル入口又は出口を検出すると共に、トンネル入口又は出口における、トンネル内及びトンネル外における明暗レベル差を検出する。
【００３３】
具体的には、図８（ａ）に示すように、ＣＣＤカメラ２による撮像画像に対し、予め設定した位置に、破線で示す走査線ｍ１及びｍ２を設定する。そして、この走査線ｍ１及びｍ２位置において画素毎に明暗レベル、つまり、輝度を検出し、図８（ｂ）に示すような、横軸を走査線ｍ１及びｍ２を構成する画素の走査線と平行なＸ軸方向の位置、縦軸を走査線ｍ１及びｍ２を構成する各画素における明暗レベルとするグラフを得る。
【００３４】
ここで、トンネル出口である場合には、トンネル外はトンネル内よりも明るいことから、トンネル開口部つまりトンネル外に相当する画素は、図８（ｂ）のｅ２〜ｅ３に示すように輝度が高く明るい。逆に、トンネル構造物等トンネル内に相当する画素ｅ１〜ｅ２及びｅ３〜ｅ４は、輝度が低く暗い。
したがって、トンネル内からトンネル出口方向を撮像した場合、走査線ｍ１及びｍ２のＸ軸方向の明暗レベルは、図８（ｂ）に示すように、輝度が高く明るい領域と輝度が低く暗い領域とで表されることになる。
【００３５】
よって、輝度変化状況から、輝度の高い画素領域はトンネル外に相当する画素、また、輝度の低い画素領域はトンネル内に相当する画素とみなすことができ、これらの輝度の差は、トンネル内及びトンネル外の明暗レベルの差を表すことになる。
前記走査線ｍ１及びｍ２は、自車両が、トンネル出口手前における後述の減速開始地点に達した位置でのＣＣＤカメラ２の撮像画像において、走査線ｍ１及びｍ２における明暗レベルの変化状況が、共に、トンネル内及びトンネル外の明暗レベルの差を検出することの可能となる位置に設定されている。つまり、自車両が前記減速開始地点よりも手前に位置する状態では、撮像画像において、トンネル出口は、図８（ａ）に示すトンネル出口よりも下方に位置することになり、走査線ｍ１或いは、走査線ｍ１及びｍ２ではトンネル外に相当する画素を検出することができない。
【００３６】
したがって、画像処理部１２では、走査線ｍ１及びｍ２において共に、トンネル外に相当する画素を検出することができる状態となったときに、自車両がトンネル出口における減速開始地点に達したと判断する。また、この時点における走査線ｍ１及びｍ２における輝度の差に基づいて、トンネル内及びトンネル外の明暗レベルの差を検出する。そしてこれら情報をトンネル情報として目標車間距離設定部３２及び車間距離制御部３３に通知する。なお、前記明暗レベルの差は、例えば、走査線ｍ１及びｍ２の輝度差の平均値、或いは何れか大きい方等に基づいて設定すればよい。
【００３７】
なお、上記では、トンネル出口について示したが、トンネル入口についても同様の考え方であるので、その詳細な説明は省略する。トンネル入口の場合には、図８（ｃ）及び（ｄ）に示すように、輝度の考え方は、図８（ａ）及び（ｂ）と逆になり、図８（ａ）及び（ｂ）の走査線ｍ１、ｍ２が、それぞれ図８（ｃ）及び（ｄ）の走査線ｍ３及びｍ４に相当する。
【００３８】
そして、本実施形態においては、前記ナビゲーション装置３から提示される自車両の走行環境情報に基づいて、自車両がトンネルの入口付近を通過することが検出されたとき、また、自車両がトンネル出口付近を通過することが検出されたとき前記画像処理部１２からもたらされるトンネル情報とあわせ、設計者の意図する特性となるように設定された前記（１２）式に示す制御ゲインｆｄ及びｆｖを特定するための減衰係数ζ、固有振動数ωｎ及び前記目標車間距離設定部３２で前記（１５）式又は（１６）式から算出される目標車間距離Ｌ^* を、所定期間、補正するようになっている。
【００３９】
図９は、コントローラ１０で実行される補正処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。コントローラ１０では、この補正処理を、図示しない指示スイッチによって走行制御装置による自動走行制御が指示されている間、予め設定した所定周期で実行する。
まず、ステップＳ２で、ナビゲーション装置３からの自車両周囲の走行環境情報に基づいて、自車両がトンネルの入口、又は出口より手前に設定された減速開始地点に達しているかどうかを判断する。この減速開始地点は、トンネルの入口或いは出口手前において通常運転時に運転者が減速を開始する地点に応じて設定される。なお、トンネル入口或いは出口から減速開始地点までの距離は、トンネル入口と出口とで異なる距離となるように設定してもよく、また、トンネル入口及びトンネル出口から所定距離だけ手前に設定するようにしてもよい。
【００４０】
そして、ナビゲーション装置３からの走行環境情報に基づいてトンネル出口に達していると判断されるときには、さらに、画像処理部１２からのトンネル情報においてトンネル出口に達したことが検出されたかどうかを判断し、ナビゲーション装置３からの走行環境情報及び画像処理部１２からのトンネル情報共に、トンネル出口の減速開始地点に達したと判断されるとき、トンネル出口の減速開始地点に達したと判断する。
【００４１】
そして、ステップＳ２で、自車両がトンネル入口或いは出口の減速開始地点に達したと判断されるときステップＳ４に移行し、前記減衰係数ζ、固有振動数ωｎ及び目標車間距離Ｌ^* に対して補正を行う時間である、補正時間Ｔin又はＴout を設定する。
前記補正時間Ｔinは、トンネル入口通過時における補正時間、補正時間Ｔout は、トンネル出口通過時における補正時間であって、これら補正時間はＴin＞Ｔout となるように設定される。つまり、一般的に、暗順応は、明順応に比較して時間がかかることから、この特性を考慮してＴin＞Ｔout となるように設定する。
【００４２】
そして、これら補正時間Ｔin、Ｔout は、例えば、車速センサ４からの自車速Ｖspと、運転者によって設定される車間距離設定値Ｖｓとに応じて、例えば図１０に示す制御マップから特定される。
図１０において、横軸は自車速Ｖsp、縦軸は補正時間Ｔを表す。そして、補正時間Ｔは、自車速Ｖspが大きくなるほど、これに比例して増加し、また、車間距離設定値Ｖｓが短いほど、自車速Ｖspに対する補正時間Ｔが大きくなるように設定される。なお、図１０の場合には、車間距離設定値Ｌｓとして３段階に設定可能に構成されている場合について説明しているが、車間距離設定値Ｌｓとして任意の車間距離を設定可能に構成されている場合には、車間距離設定値Ｌｓが大きくなるほど、自車速Ｖspに対する補正時間Ｔが大きくなるように設定すればよい。
【００４３】
そして、例えば、前記図１０に示すような制御マップからなる、トンネル入口時における補正時間Ｔin用の制御マップ及びトンネル出口時における補正時間Ｔout 用の制御マップを予め設定しておき、トンネル入口時及び出口時の何れを走行する状況であるかに応じて参照する制御マップを選択し、選択した制御マップに基づいて，補正時間Ｔを設定する。なお、これに限るものではなく、例えば、トンネル入口時及び出口時の何れか一方用の制御マップを設定しておき、トンネル入口時及び出口時における補正時間Ｔin及びＴout の差に応じて、Ｔin＞Ｔout となるようにこれを補正するようにしてもよい。
【００４４】
なお、ここでは、自車速Ｖsp及び車間距離設定値Ｌｓに応じて、補正時間Ｔin、Ｔout を設定するようにした場合について説明したが、自車速Ｖsp及び車間距離設定値Ｌｓの何れか一方にのみに応じて設定するようにしてもよく、また、トンネル入口Ｔin及びＴout を固定値とするようにしてもよい。しかしながら、自車速Ｖsp及び車間距離設定値Ｌｓに応じて設定するようにした方が、車両の走行状態に応じた補正時間Ｔを設定することができるため、より好ましい。
【００４５】
このようにして、自車速Ｖspと車間距離設定値Ｌｓとに応じた補正時間Ｔin又はＴout を設定したならば、ステップＳ８に移行し、ステップＳ４で設定した補正時間Ｔin又はＴout を前記画像処理部１２において検出した明暗レベルの差をもとに補正し、明暗レベルの差が大きいほど、補正時間Ｔin又はＴout がより大きくなるように補正する。この補正は、例えば、明暗レベルの差が大きくなるほど補正時間Ｔin、Ｔout がより長くなるように補正をするようにしてもよく、また、明暗レベルの差が、標準的な明暗レベルの差に相当するしきい値よりも大きいときに、明暗レベルの差が大きくなるほど補正時間Ｔin、Ｔout が長くなるように補正をするようにしてもよい。また、明暗レベルの差が比較的小さく、トンネル出口において明順応に影響を与えない程度の明暗レベルの差であると判断されるときには、補正時間Ｔin、Ｔout が短くなる方向に補正するようにしてもよい。
【００４６】
そして、このようにして、補正時間Ｔin、Ｔout を明暗レベルの差に応じて補正したならば、ステップＳ１０に移行する。
このステップＳ１０では、前記ステップＳ４の処理で設定され且つステップＳ８の処理で補正された補正時間Ｔin又はＴout をタイムアップ時間として補正時間タイマを起動する。
【００４７】
次いで、ステップＳ１２に移行し、図２の目標車間距離設定部３２で設定される目標車間距離Ｌ^* に補正係数Ｎを乗算して目標車間距離Ｌ^* が大きくなる方向に補正する。そして、車間距離制御部３３では、補正時間が経過するまでの間、この補正後の目標車間距離補正値Ｌ^* ′（＝Ｌ^* ×Ｎ）を、目標車間距離補正値Ｌ^* とみなして目標車間距離補正値Ｌ^* ′に基づいて目標車速Ｖ^* を算出する。
【００４８】
前記補正係数Ｎは、運転者によって設定される車間距離設定値Ｌｓに応じて設定される。例えば、車間距離設定値Ｌｓとして３段階に設定可能であり、比較的短い距離が設定された場合には、補正係数Ｎとして、１．４〜１．７程度の値を設定し、目標車間距離Ｌ^* をより大きく補正する。一方、車間距離設定値Ｌｓとして中程度或いは比較的長い距離が設定された場合には、１．２〜１．５程度の値に設定し、目標車間距離Ｌ^* を大きくする方向に補正するが、車間距離設定値Ｌｓとして比較的短い距離が設定された場合に比較して補正度合を小さくする。つまり、車間距離設定値Ｌｓが短いほど補正係数Ｎを大きな値に設定し、目標車間距離Ｌ^* がより大きくなるように補正する。
【００４９】
そして、このようにして目標車間距離Ｌ^* を補正したならば、ステップＳ１４に移行し、前記車間距離制御部３３における目標車速Ｖ^* の演算に用いられる、線形伝達関数の収束特性を決定する制御ゲインｆｄ、ｆv を補正する。
具体的には、前記（１２）式の、減衰係数ζ及び固有振動数ωｎの少なくとも何れか一方を補正する。例えば、前記減衰係数ζに“１”よりも大きな補正係数Ｋ１を乗算し、減衰係数ζをより大きくなる方向、つまり、車間距離Ｌが目標車間距離Ｌ^* と一致するまでの速度変化が緩やかになる方向に補正する。また、固有振動数ωｎに“１”よりも小さな補正係数Ｋ２を乗算し、固有振動数ωｎをより小さくなる方向、つまり、図１１に実線で示すように、車間距離Ｌが目標車間距離Ｌ^* と一致するまでの速度変化が緩やかになる方向に補正する。
【００５０】
なお、図１１において、横軸は時間ｔ、縦軸は車間距離Ｌを表し、破線は、固有振動数として設計時に設定した理想的な収束特性とし得る固有振動数が設定された場合の車間距離の変化状況を表し、実線は固有振動数として、理想的な収束特性とし得る固有振動数よりも小さな値に補正したときの車間距離の変化状況を表したものである。図１１に示すように、固有振動数ωｎが小さいときの方が、車間距離の変化が緩やかであり車速の変動が小さいことがわかる。
【００５１】
次いで、ステップＳ１６に移行し、ステップＳ１０で起動した補正時間タイマの計測時間が、補正時間Ｔin又はＴout に達したかどうかを判断し、補正時間タイマがタイムアップしていないときにはステップＳ１２に戻り、車間距離設定値Ｌｓに応じた補正係数Ｎに基づいて目標車間距離Ｌ^* を補正し、同様に、補正係数Ｋ１、Ｋ２に基づいて減衰係数ζ、固有振動数ωｎを補正する。
【００５２】
そして、補正時間タイマが補正時間Ｔin又はＴout に達したとき、補正処理を終了する。
次に、上記実施の形態の動作を説明する。
今、自車両が先行車両と一定の車間距離を保ってトンネル外を走行しているものとすると、図９のステップＳ２の処理でナビゲーション装置３からの走行環境情報に基づいてトンネル近傍を走行中ではないと判断される。したがって、目標車間距離Ｌ^* 、減衰係数ζ、固有振動数ωｎの補正は行われないから、自車速Ｖsp及び相対車速ΔＶに応じた目標車間距離Ｌ^* 或いは運転者によって設定された車間距離設定値Ｌｓが目標車間距離Ｌ^* として設定され、自車両と先行車両との間の車間距離Ｌが目標車間距離Ｌ^* と一致するように制御が行われることになる。
【００５３】
この状態から自車両がトンネルにさしかかり、ナビゲーション装置３からの走行環境情報に基づいて、自車両がトンネル手前の減速開始地点に到達したと判断されると、図９のステップＳ２からステップＳ４に移行し、この時点における自車速Ｖspと運転者によって設定された車間距離設定値Ｌｓとに応じた、トンネル入口時における補正時間Ｔinが図１０の制御マップから特定され、自車速Ｖspが大きいほど補正時間Ｔinは長くなるように設定される。そして、画像処理部１２で検出した明暗レベル差に応じて補正時間Ｔinをさらに補正し、このとき、明暗レベル差が大きくなるほど補正時間Ｔinが長くなるように補正する。
【００５４】
さらに、運転者によって設定された車間距離設定値Ｌｓに応じて、目標車間距離Ｌ^* を補正するための補正係数Ｎが設定され、これに応じて目標車間距離Ｌ^* が補正され目標車間距離補正値Ｌ^* ′が算出される（ステップＳ１２）。
さらに、減衰係数ζ及び固有振動数ωｎを補正するための予め設定された補正係数Ｋ１、Ｋ２に基づいて、減衰係数ζ及び固有振動数ωｎの少なくとも何れか一方が補正される（ステップＳ１４）。
【００５５】
そして、補正係数Ｋ１、Ｋ２によって補正された減衰係数ζ、固有振動数ωｎに基づいて、前記（１２）式から制御ゲインｆｄ、ｆｖが設定され、設定された制御ゲインｆｄ、ｆｖに基づいて、前記目標車間距離補正値Ｌ^* ′（＝Ｌ^* ×Ｎ）が目標車間距離Ｌ^* とみなされて、前記（１４）式から目標車速Ｖ^* が算出される。そして、自車速Ｖspがこの目標車速Ｖ^* となるように、スロットルアクチュエータ５、自動変速機６及び制動制御装置７が制御されることによって、車間距離Ｌが目標車間距離補正値Ｌ^* ′となるように制御されることになる。
【００５６】
そして、補正時間Ｔinが経過した時点で補正処理が解除され、目標車間距離Ｌ^* の補正及び、減衰係数ζ或いは固有周波数ωｎの補正が解除されると、車間距離Ｌは、設計時の理想的な収束特性で目標車間距離Ｌ^* に一致するよう制御され、また、車間距離Ｌが目標車間距離Ｌ^* となるように制御されることになる。
ここで、目標車間距離補正値Ｌ^* ′（＝Ｌ^* ×Ｎ）は、目標車間距離Ｌ^* よりも大きな値に補正されている。したがって、トンネル入口手前の減速開始地点を通過した時点から、自車両の車間距離は、目標車間距離補正値Ｌ^* ′となるように制御され、つまり、自車速Ｖsp及び相対車速ΔＶに応じた目標車間距離Ｌ^* 或いは車間距離設定値Ｌｓに相当する目標車間距離Ｌ^* よりも、より長くなるように制御される。したがって、先行車両との間の車間距離がこれまでよりも、より長くなるように制御されるから、結果的に減速されることになり、また、このとき車間距離Ｌを目標車間距離補正値Ｌ^* ′に一致させるための収束特性は、減速度がより緩やかになる特性に変更され、これに基づいて車間距離が制御される。よって、トンネル入口手前の減速開始地点から補正時間Ｔinが経過するまでの間、減速され且つ緩やかに減速するように制御が行われる。
【００５７】
したがって、例えば、トンネルに進入する際に視覚的圧迫感を受けたり、或いは暗順応に時間を要することから運転者が減速傾向に制御する場合があるが、先行車両と目標車間距離Ｌ^* を保つように自動走行制御が行われている場合においても、トンネル入口付近における一般的な運転者の減速操作と同等の制御が行われることになるから、運転者に違和感を与えることはなく、運転者の運転感覚に則した走行制御を行うことができる。また、暗順応に要する所要時間に相当する補正時間Ｔinの間、減速傾向に制御するようにしているから、安全性も確保することができる。また、このとき、目標車間距離Ｌ^* を補正することによって、車速変動が生じるが、このとき、車間距離Ｌの目標車間距離Ｌ^* への収束特性がより緩やかになるように、前記減衰係数ζ或いは固有振動数ωｎを補正するようにしているから、目標車間距離Ｌ^* を補正したことに起因して大きな車速変動が生じることを回避することができる。
【００５８】
また、補正時間Ｔinが経過した後には、目標車間距離Ｌ^* 及び減衰係数ζ、固有振動数ωｎの補正は行われないから、通常の理想的な収束特性で車間距離の制御が行われ、また、自車両及び先行車両の走行状態に応じた車間距離となるように制御が行われるから、必要以上に減速傾向に制御されることはない。
そして、この状態から、ナビゲーション装置３からの走行環境情報に基づいて、自車両がトンネル出口手前の減速開始地点に達したことが検出され、さらに、画像処理部１２での画像処理によって、トンネル出口の減速開始地点に達したことが検出されたときには、図９のステップＳ２からステップＳ４に移行し、今度は、トンネル出口時における補正時間Ｔout が算出され、さらに、ステップＳ８に移行して、画像処理部１２で検出した明暗レベル差に応じて補正時間Ｔout が補正され、このとき明暗レベル差が大きくなるほど長くなるように補正される。
【００５９】
また、トンネル入口時と同様に、車間距離設定値Ｌｓに応じた補正係数Ｎに応じて、目標車間距離Ｌ^* の補正が行われ、さらに、補正係数Ｋ１、Ｋ２に応じて減衰係数ζ及び固有振動数ωｎの少なくとも何れか一方が補正されて、収束特性が変更される。
したがって、この場合、トンネル出口手前の減速開始地点を通過した時点から補正時間Ｔout が経過するまでの間は、車間距離Ｌが、補正係数Ｎによって補正された目標車間距離補正値Ｌ^* ′となるように制御され、つまり、車間距離がそれまでよりも、より長くなるように制御されるから、結果的に減速傾向に制御される。また、このとき車間距離Ｌの目標車間距離補正値Ｌ^* ′への収束特性が、より緩やかに減速するような特性に変更されるから、大きな車速変動を伴うことなく車間距離制御が行われることになる。
【００６０】
そして、補正時間Ｔout が経過した後は、補正が解除され、通常の理想的な収束特性及び車間距離となるように制御されることになる。
よって、トンネル出口における明順応が行われている間、自車両は、減速傾向に制御されるから、安全性を向上させることができると共に、トンネル出口において明順応を考慮して減速操作を行う運転者に対して違和感を与えることはなく、運転者の運転感覚に則した走行制御を行うことができる。
【００６１】
また、このとき、補正時間Ｔin、Ｔout を設定する際に、トンネル入口又は出口における明暗レベルの差をも考慮して補正時間Ｔin、Ｔout を設定している。よって、実際の走行環境に、より適した補正時間Ｔin、Ｔout を設定することができ、明暗レベルの差が大きい場合であっても暗順応及び明順応に要する所要時間の間、十分に減速傾向とすることができる。
【００６２】
また、トンネル出口であるかどうかの判断を、ＣＣＤカメラ２の撮像画像とナビゲーション装置３からの走行環境情報とに基づいて行うようにしているから、例えば、トンネルを走行していることに起因してナビゲーション装置３からの走行環境情報に誤差が含まれるような場合であっても、的確にトンネル出口判断を行うことができ、的確なタイミングで減速を開始することができる。
【００６３】
また、明順応の場合には、暗順応に比較して時間を要するが、これを考慮して、トンネル入口における補正時間Ｔinの方が補正時間が長くなるように設定し、トンネル出口に比較してトンネル入口の方がより長い時間減速傾向に制御するようにしているから、運転者の明順応及び暗順応への順応状況に則して減速制御を行うことができる。
【００６４】
また、明順応或いは暗順応が行われている間は、収束特性をより緩やかな特性に変更し、明順応或いは暗順応が行われている状態であって運転者の視覚的な運転操作性能が低下している状態においては、車速変動を緩やかにするようにしているから、安全性の向上を図ることができる。
また、このとき、補正時間Ｔin及び補正時間Ｔout は、自車速Ｖspが大きくなるほど長くなるように設定されるから、自車両が高速走行しているときほどより長い時間減速傾向に制御されることになり、高速走行時には十分に暗順応できた時点で、通常制御に復帰させることによって、より安全性を向上させることができる。
【００６５】
また、トンネル出入口において先行車両の運転者が、上述のように明順応、案順応を考慮して減速操作を行った場合でも、上述のように、自動走行制御を行っている自車両においても、明順応、案順応を考慮して減速を行うから、先行車両が減速しこれに伴って車間距離が減少することを回避することができる。よって、過渡的な接近状態を緩和し、運転者に心理的余裕を与えることができる。また、先行車の減速に伴って自車両が急減速を行う必要はないから先行車両の減速に対して大きな車速変動を伴うことなく対応することができ、乗り心地を向上させることができる。また、車間距離が大きくなるように補正しているから、先行車両が減速したとしても、先行車に接近する際の違和感を緩和することができる。
【００６６】
なお、上記実施の形態においては、トンネル出口においてのみナビゲーション装置からの走行環境情報に加えて明暗レベルの差を考慮してトンネル出口であるかどうかを判定するようにした場合について説明したが、これに限るものではなく、トンネル入口においても同様にして明暗レベルの差も考慮して図９のステップＳ２の処理においてトンネル入口であると判定するようにしてもよい。
【００６７】
また、上述のように、ＣＣＤカメラ２による撮像画像に基づいて、トンネル出入り口であるかどうかを判断することができるから、ＣＣＤカメラ２の撮像画像のみに基づいてトンネルの出入口判断を行うようにしてもよい。
また、上記実施の形態においては、車間距離制御部３３において目標車速Ｖ^* を算出する際の収束特性を変更することによって車速変動を抑制し、車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ^* に緩やかに一致させるようにした場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば、前記車速制御部１３において、前記スロットルアクチュエータ５、自動変速機６及び制動制御装置７を制御する際に、前記目標車速Ｖ^* に基づいて算出している目標加減速度を補正するようにしてもよい。つまり、車速制御部１３において、自車速Ｖspを目標車速Ｖ^* に一致させるための目標加減速度を算出した後、この目標加減速度にリミッタをかけ、このリミッタ補正を行った後の目標加減速度を実現するように、前記スロットルアクチュエータ５、自動変速機６及び制動制御装置７を制御するようにしてもよい。
【００６８】
このようにすることによって、目標加減速度が抑制されすなわち減速度が抑制されて車速変動が抑制されることになるから、この場合も上記実施の形態と同等の作用効果を得ることができる。
また、上記実施の形態においては、トンネル入口及び出口において、減速傾向に補正する場合について説明したが、上述のように、明暗レベルの差を検出することができるから、例えば、ＣＣＤカメラ２の撮像画像に基づいて自車両前方の明暗レベルの差の変化状況を常時検出し、明暗レベルの差がしきい値を上回るときに、上記と同様にして補正を行って減速傾向となるようにしてもよい。このようにすることによって、トンネル入口或いは出口に関わらず、車両の走行環境に応じたタイミングで減速制御を行うことができる。
【００６９】
また、上記実施の形態においては、走行路環境検出手段で、自車両が明度変化地点を通過する状態にあることが検出されたときに、所定の補正期間の間、自車両が減速傾向となるように調整する調整手段は、前記目標車間距離設定手段で設定された目標車間距離をより大きな値に補正する目標車間距離補正手段を有する構成としたから、トンネル出入口等では減速するといった、運転者の運転特性に則した走行制御を行うことができる。
【００７０】
また、前記調整手段は、前記車間距離検出手段で検出される車間距離の前記目標車間距離への収束特性が非補正期間よりも緩やかな変動となるように前記収束特性を補正する特性補正手段を有する構成としたから、目標車間距離を補正すること、或いはトンネル出入口等で先行車が減速することに起因して車速変動を伴う場合でもその車速変動を抑制することができ、乗り心地を向上させることができる。
【００７１】
また、前記走行路環境検出手段は、明度が明るい状態から暗い状態への変化であるか、暗い状態から明るい状態への変化であるか、を検出可能に構成され、
明度が明るい状態から暗い状態に変化する明度変化地点の補正期間は、明度が暗い状態から明るい状態に変化する明度変化地点の補正期間よりも長くなるように設定する構成としたから、運転者の明順応及び暗順応に要する順応時間に則した補正時間を設定することができ、運転者の順応状況に則して調整手段による制御を行うことができる。
【００７２】
また、走行路の明度差を検出する明度差検出手段を備え、前記調整手段は、前記走行路環境検出手段で明度が暗い状態から明るい状態に変化する明度変化地点を通過する状態にあることが検出されたときには、前記明度差検出手段で検出される明度差が大きくなるほど前記補正期間を長くする構成としたから、実際明度差に則した補正時間を設定することができ、走行路環境に則した補正時間を設定することができ、運転者の走行感覚に則した走行制御を行うことができる。
【００７３】
また、自車両の速度を検出する車速検出手段を備え、前記調整手段は、前記車速検出手段で検出される車速が大きいほど前記補正期間を長くする構成としたから、運転者の感覚に則した走行制御を行うことができる。
ここで、上記実施の形態において、図２の車間距離センサ１及び測距信号処理部１４が車間距離検出手段に対応し、目標車間距離設定部３２が目標車間距離設定手段に対応し、車速制御部１３及びスロットルアクチュエータ５、自動変速機６、制動制御装置７が制駆動力制御手段に対応し、ＣＣＤカメラ２、画像処理部１２及びナビゲーション装置３が走行路環境検出手段に対応し、車速センサ４が車速検出手段に対応し、図９の補正処理が調整手段に対応し、図９のステップＳ１２の処理が目標車間距離補正手段に対応し、ステップＳ１４の処理が収束特性補正手段に対応し、ＣＣＤカメラ２及び画像処理部１２において撮像情報から明暗レベルの差を検出する処理が明度差検出手段に対応している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における走行制御装置の概略構成図である。
【図２】図１のコントローラ１０の構成を示すブロック図である。
【図３】図２の測距信号処理部を説明するためのブロック図である。
【図４】図２の相対速度演算部を説明するためのブロック図である。
【図５】図２の車間距離制御部を説明するためのブロック図である。
【図６】図２の車間距離制御部を説明するためのブロック図である。
【図７】図２の目標車間距離設定部を説明するためのブロック図である。
【図８】図２の画像処理部での処理を説明するための説明図である。
【図９】コントローラ１０で実行される補正処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１０】自車速Ｖspと車間距離設定値Ｌｓと補正時間Ｔとの対応を表す制御マップである。
【図１１】固有振動数ωｎと、車間距離Ｌの目標車間距離Ｌ^* への収束特性との関係を表す説明図である。
【符号の説明】
１ 車間距離センサ
２ ＣＣＤカメラ
３ ナビゲーション装置
４ 車速センサ
５ スロットルアクチュエータ
６ 自動変速機
７ 制動制御装置
１０ コントローラ
１２ 画像処理部
１３ 車速制御部
３０ 走行制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a travel control device that travels while maintaining a target inter-vehicle distance from a preceding vehicle, and more particularly to a travel control device that travels in accordance with changes in the travel environment of the vehicle.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a travel control device that travels so that the inter-vehicle distance with the preceding vehicle becomes the target inter-vehicle distance, for example, when traveling while maintaining the inter-vehicle distance with the preceding vehicle at the target inter-vehicle distance, In such a case, it is desirable to maintain a long inter-vehicle distance because visibility is reduced. Therefore, the target vehicle distance is corrected to a larger value in the tunnel, and the preceding vehicle is more than in the case of traveling outside the tunnel. There has been proposed a system in which the inter-vehicle distance is further increased (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-273588 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when traveling through a tunnel, the brightness of the surroundings changes near the tunnel entrance or tunnel exit, and it takes time for the driver's light adaptation and dark adaptation, so the driver generally tends to slow down. . In addition, at the entrance of the tunnel, the driver tends to decelerate due to visual factors such as a feeling of pressure for entering the tunnel.
[0005]
However, in the invention described in Patent Document 1, the inter-vehicle distance is kept longer than usual in the tunnel, but the vehicle travels with the same inter-vehicle distance near the tunnel entrance or the tunnel exit. However, when entering the tunnel, control is performed so that the distance between the vehicles is maintained, and deceleration at the tunnel entrance or tunnel exit is not performed, which may give the driver a sense of incongruity. is there.
Therefore, the present invention has been made paying attention to the above-mentioned conventional unsolved problems, and even when entering a tunnel or the like, a travel control capable of traveling without causing the driver to feel uncomfortable. The object is to provide a device.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the travel control device according to the present invention controls the braking / driving force so that the inter-vehicle distance between the host vehicle and the preceding vehicle coincides with the target inter-vehicle distance, and the preceding vehicle and the target inter-vehicle distance. However, when the traveling road environment detecting means detects that the host vehicle passes through a lightness change point where the brightness change is large, the host vehicle is operated for a predetermined correction period. Is adjusted by the adjusting means so as to tend to decelerate.
[0007]
  Here, for example, when passing through a point with a large change in brightness such as a tunnel entrance or exit, some drivers may decelerate in consideration of light adaptation or dark adaptation. Therefore, when it is detected that the vehicle passes through a lightness change point where the lightness change is large, the adjustment means adjusts the vehicle to a deceleration tendency, thereby performing control in accordance with the driving characteristics of the driver.
At this time, the convergence characteristic is corrected so that the convergence characteristic of the inter-vehicle distance detected by the inter-vehicle distance detection means to the target inter-vehicle distance varies more gently than in the non-correction period. Or the vehicle speed fluctuation | variation in the correction | amendment period which is dark adaptation becomes loose compared with a non-correction | correction period.
[0008]
【The invention's effect】
  According to the travel control device of the present invention, when the traveling road environment detection means detects that the host vehicle is in a state of passing the brightness change point, the adjustment means adjusts the vehicle to a deceleration tendency. Travel control can be performed in accordance with a deceleration operation in consideration of light adaptation or dark adaptation at a lightness change point with a large lightness change such as a driver's tunnel entrance.
In addition, the convergence characteristic is corrected so that the convergence characteristic of the inter-vehicle distance detected by the inter-vehicle distance detection means to the target inter-vehicle distance fluctuates more slowly than the non-correction period, so that light adaptation or dark adaptation is performed. In other words, it is possible to moderate the vehicle speed fluctuation in a state where the visual driving operation performance of the driver is deteriorated, and the safety can be further improved.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a travel control device according to the present invention.
In the figure, 1 is an inter-vehicle distance sensor for detecting an inter-vehicle distance from a preceding vehicle located in front of the host vehicle, 2 is a CCD camera for imaging the front of the vehicle, 3 is a driving path and A navigation device 4 for providing information about the surrounding environment is a vehicle speed sensor for detecting the vehicle speed, and detects the vehicle speed by detecting the rotational speed on the output side of the automatic transmission 6 described later. It comes to detect.
[0010]
The inter-vehicle distance sensor 1 is a radar device that measures the inter-vehicle distance between a vehicle existing ahead of the host vehicle and the host vehicle, for example, by sweeping laser light forward and receiving reflected light from a preceding vehicle. A distance measuring sensor or the like that measures an inter-vehicle distance using radio waves or ultrasonic waves can be applied.
The CCD camera 2 is attached to the front part of the vehicle or the interior of the vehicle interior, and images the front of the traveling road of the host vehicle.
[0011]
The navigation device 3 has a built-in memory for recording road map data, detects the current position of the host vehicle by GPS, searches the surrounding information of the host vehicle based on map information stored in advance, The controller 10 is notified of traveling environment information such as the position of the host vehicle and whether the host vehicle is approaching the tunnel entrance or tunnel exit.
[0012]
In the figure, 5 is a throttle actuator that opens and closes a throttle valve in accordance with a throttle opening signal and adjusts engine output by changing the amount of intake air of the engine, and 6 is a gear ratio that varies in accordance with vehicle speed and throttle opening. The automatic transmission 7 to be changed is a braking control device that generates a braking force on the vehicle.
The detection signals of the various sensors are input to the controller 10, and the controller 10 determines the target vehicle speed V based on the detection signals of these various sensors.^*And the vehicle speed Vsp is the target vehicle speed V^*The throttle actuator 5, the automatic transmission 6, and the braking control device 7 are controlled so that
[0013]
The controller 10 includes a microcomputer and its peripheral devices, and constitutes a control block shown in FIG. 2 in the form of a microcomputer software.
This control block is configured in the same manner as a control block in a known traveling control device. For example, a vehicle speed signal processing unit 11 that measures the cycle of a vehicle speed pulse from the vehicle speed sensor 4 and calculates the vehicle speed, and an inter-vehicle distance sensor 1. Measure the time from when the laser beam is swept to when the reflected light of the preceding vehicle is received, and calculate the inter-vehicle distance L between the preceding vehicle and the own vehicle existing on the traveling lane of the own vehicle ahead of the own vehicle The target vehicle distance L based on the distance signal processing unit 14 to be operated, the own vehicle speed Vsp calculated by the vehicle speed signal processing unit 11 and the inter-vehicle distance L calculated by the distance measurement signal processing unit 14.^*And the target inter-vehicle distance L^*Target vehicle speed V to maintain^*And a target vehicle speed V calculated by the travel control unit 30.^*Based on the vehicle speed Vsp and the target vehicle speed Vsp^*Are provided with a vehicle speed control unit 13 for controlling the throttle actuator 5, the automatic transmission 6 and the braking control device 7, and an image processing unit 12 for processing imaging information from the CCD camera 2. Yes.
[0014]
The travel control unit 30 is input from the vehicle speed signal processing unit 11 and the relative speed calculation unit 31 that calculates the relative speed ΔV between the host vehicle and the preceding vehicle based on the inter-vehicle distance L calculated by the ranging signal processing unit 14. The target vehicle distance L based on the own vehicle speed Vsp and the relative speed ΔV input from the speed calculator 31 or the inter-vehicle distance setting value Ls set by the driver by an operation with a manual switch (not shown).^*And the target inter-vehicle distance L based on the travel environment information from the navigation device 3^*Based on the target inter-vehicle distance setting unit 32, the relative speed ΔV calculated by the relative speed calculating unit 31, the inter-vehicle distance L calculated by the ranging signal processing unit 14, and the travel environment information from the navigation device 3. L is the target inter-vehicle distance L calculated by the target inter-vehicle distance setting unit 32.^*Target vehicle speed V to match^*It is comprised from the inter-vehicle distance control part 33 which calculates.
[0015]
In the vehicle speed control unit 13, the target vehicle speed V^*For example, the target acceleration is calculated by a known procedure by PID (proportional-integral-derivative) control from the difference value between the vehicle speed Vsp and the vehicle speed Vsp. If the target acceleration / deceleration is a negative value, the target acceleration / deceleration is realized. When the target acceleration / deceleration is a positive value, the throttle opening degree of the throttle actuator 5 and the throttle actuator 5 are controlled so that the braking control device 7 is controlled so as to obtain the target acceleration / deceleration. The gear ratio of the automatic transmission 6 is controlled.
[0016]
Next, the ranging signal processing unit 14 and the travel control unit 30 will be described in detail.
First, a method for calculating the relative speed ΔV between the preceding vehicle and the host vehicle will be described. As shown in FIGS. 3 and 4, the relative speed ΔV is obtained approximately using a band-pass filter or a high-pass filter with the inter-vehicle distance L to the preceding vehicle calculated by the ranging signal processing unit 14 as an input. Can do. For example, the bandpass filter can be realized by a transfer function expressed by the following equation (1).
[0017]
F (s) = ωc²・ S / (s²+ 2ζ · ωc · s + ωc²) …… (1)
In equation (1), ωc = 2π · fc, s is a Laplace operator. The cut-off frequency fc of the filter function is determined by the magnitude of the noise component included in the inter-vehicle distance L and the allowable value of the short-cycle vehicle body longitudinal acceleration fluctuation.
Next, the inter-vehicle distance L is changed to the target inter-vehicle distance L.^*A control law for traveling while maintaining the speed will be described. As shown in FIG. 2, the basic control system configuration includes a travel control unit 30 and a vehicle speed control unit 13 independently. The output of the travel control unit 30 is a target vehicle speed (vehicle speed command value) V^*Therefore, the inter-vehicle distance L is not directly controlled.
[0018]
In the inter-vehicle distance control unit 33 of the travel control unit 30, the inter-vehicle distance L is set to the target inter-vehicle distance L based on the inter-vehicle distance L and the relative speed ΔV.^*Target vehicle speed for driving while keeping^*Is calculated. Specifically, as shown in FIG. 5, as shown in the following equation (2), the target inter-vehicle distance L^*And the actual distance L between vehicles (L^*-L) is the sum of the value obtained by multiplying the control gain fd by the value obtained by multiplying the relative speed ΔV by the control gain fv.^*Is calculated by subtracting this from the vehicle speed Vt of the preceding vehicle.^*And
[0019]
V^*= Vt-ΔV^*                                    (2)
ΔV^*= Fd · (L^*−L) + fv · ΔV
The control gains fd and fv are parameters that determine the travel control capability. Here, since it is a 1-input 2-output system that controls two target values (inter-vehicle distance and relative speed) with one input (target vehicle speed), the control system uses state feedback (regulator) as a control method. Is designing.
[0020]
Hereinafter, the design procedure of the control system will be described.
First, system state variables x1 and x2 are defined by the following equation (3).
x1 = Vt−V
x2 = L^*-L (3)
Control input (controller output) ΔV^*Is defined by the following equation (4).
[0021]
ΔV^*= Vt-V^*                                    (4)
Here, the inter-vehicle distance L can be expressed as the following equation (5).
L = ∫ (Vt−V) dt + L0 (5)
In addition, L0 in (5) Formula is the target inter-vehicle distance at the time of a stop in inter-vehicle distance control.
[0022]
Further, the vehicle speed servo system uses a linear transfer function, for example, the target vehicle speed V as shown in the following equation (6).^*On the other hand, the actual vehicle speed V can be approximately expressed by a first-order lag.
V = 1 / (1 + τv · s)
dV / dt = 1 / τv (V^*-V) ...... (6)
Therefore, if the preceding vehicle speed Vt is constant, the state variable x1 can be expressed by the following equation (7) from the equations (3), (4), and (6).
[0023]
dx1 / dt = −1 / τv · x1 + 1 / τv · ΔV^*      ...... (7)
Also, the target inter-vehicle distance L^*Is constant, the state variable x2 can be expressed by the following equation (8) from the equations (3) and (5).
x2 =-(Vt-V) =-x1 (8)
Therefore, from the above equations (7) and (8), the state equation of the system can be expressed by the following equation (9).
[0024]
[Expression 1]

[0025]
Further, the state equation of the entire system subjected to state feedback can be expressed by the following equation (10).
dX / dt = (A + BF) X (10)
However, control input u = FX, F = [fv fd].
Therefore, from the equation (10), the characteristic equation of the entire system can be expressed by the following equation (11).
| SI−A ′ | = s²+ (1-fv) / τv · s + fd / τv = 0
A '= A + BF (11)
[0026]
[Expression 2]

[0027]
Here, the vehicle speed servo system of the vehicle speed control unit 13 can be approximately expressed by a linear transfer function. Based on this transfer characteristic, the inter-vehicle distance L is the target inter-vehicle distance L.^*And the control gains fd and fv according to the following equation (12) so that the convergence characteristics for converging to the relative speed ΔV to 0 become the characteristics (damping coefficient ζ and natural frequency ωn) intended by the designer. Set.
[0028]
fv = 1-2ζ · ωn · τv
fd = ωn²・ Τv (12)
Here, as shown in FIG. 6, the relative speed ΔV is a difference in vehicle speed between the preceding vehicle and the own vehicle, and therefore the preceding vehicle vehicle speed Vt is calculated from the following equation (13) based on the own vehicle speed V and the relative speed ΔV. Can be calculated.
[0029]
Vt = V + ΔV (13)
Therefore, the target vehicle speed V can be calculated from the equations (2) and (13).^*Can be represented by the following formula (14).
V^*= V-fd (L^*-L) + (1-fv) ΔV (14)
The target inter-vehicle distance L^*May be set using the concept of inter-vehicle time used in approach warnings, etc., but here it is a function of the preceding vehicle speed Vt from the viewpoint of not affecting the convergence of the control. Using the preceding vehicle speed Vt defined by the equation (13), the target inter-vehicle distance L^*Is set as shown in the following equation (15).
[0030]
L^*= A · Vt + L0 = a · (V + ΔV) + L0 (15)
As shown in the equation (15), the target inter-vehicle distance L is calculated using a value obtained by calculating the preceding vehicle speed Vt from the own vehicle speed V and the relative speed ΔV.^*Is set, the target vehicle-to-vehicle distance L expressed by the following equation (16) is obtained as shown in FIG.^*May be set as a function of the vehicle speed V.
[0031]
L^*= A · V + L0 (16)
In the inter-vehicle distance control unit 33, the target inter-vehicle distance L set in this way.^*Is below the inter-vehicle distance setting value Ls set by a manual switch (not shown), the inter-vehicle distance setting value Ls is set to the target inter-vehicle distance L.^*Is set as.
[0032]
As described above, the inter-vehicle distance L becomes the target inter-vehicle distance L^*This is a control law for driving the host vehicle while maintaining
On the other hand, the image processing unit 12 performs image processing on the imaging information from the CCD camera 2 to detect the tunnel entrance or exit based on the brightness difference, and at the tunnel entrance or exit, in the tunnel and outside the tunnel. Detects the difference between light and dark levels.
[0033]
Specifically, as shown in FIG. 8A, scanning lines m1 and m2 indicated by broken lines are set at predetermined positions with respect to an image captured by the CCD camera 2. Then, the brightness level, that is, the luminance is detected for each pixel at the positions of the scanning lines m1 and m2, and the horizontal axis is parallel to the scanning lines of the pixels constituting the scanning lines m1 and m2, as shown in FIG. 8B. A graph is obtained in which the position in the X-axis direction and the vertical axis are the light and dark levels in each pixel constituting the scanning lines m1 and m2.
[0034]
Here, in the case of the tunnel exit, the outside of the tunnel is brighter than the inside of the tunnel, so that the pixels corresponding to the tunnel opening, that is, the outside of the tunnel, have high luminance as indicated by e2 to e3 in FIG. 8B. bright. Conversely, the pixels e1 to e2 and e3 to e4 corresponding to the inside of the tunnel such as a tunnel structure have a low luminance and are dark.
Therefore, when the tunnel exit direction is imaged from the inside of the tunnel, the brightness levels in the X-axis direction of the scanning lines m1 and m2 are, as shown in FIG. Will be represented.
[0035]
Therefore, from a luminance change situation, a pixel region with a high luminance can be regarded as a pixel corresponding to the outside of the tunnel, and a pixel region with a low luminance can be regarded as a pixel corresponding to the inside of the tunnel. It represents the difference in light and dark levels outside the tunnel.
The scanning lines m1 and m2 are the images of the CCD camera 2 at the position where the host vehicle has reached a deceleration start point described below before the tunnel exit, and the changes in the light and dark levels in the scanning lines m1 and m2 are both It is set at a position where the difference between the light and dark levels inside and outside the tunnel can be detected. That is, in a state where the host vehicle is positioned before the deceleration start point, in the captured image, the tunnel exit is positioned below the tunnel exit illustrated in FIG. 8A, and the scanning line m1 or In the scanning lines m1 and m2, pixels corresponding to outside the tunnel cannot be detected.
[0036]
Therefore, the image processing unit 12 determines that the host vehicle has reached the deceleration start point at the tunnel exit when both the scanning lines m1 and m2 can detect pixels corresponding to the outside of the tunnel. . Further, based on the difference in brightness between the scanning lines m1 and m2 at this time, the difference between the brightness levels inside and outside the tunnel is detected. The information is notified to the target inter-vehicle distance setting unit 32 and the inter-vehicle distance control unit 33 as tunnel information. Note that the difference between the light and dark levels may be set based on, for example, the average value of the luminance differences between the scanning lines m1 and m2, or whichever is greater.
[0037]
In the above description, the tunnel exit has been described. However, the tunnel entrance has the same concept, and thus detailed description thereof is omitted. In the case of the tunnel entrance, as shown in FIGS. 8 (c) and 8 (d), the concept of luminance is opposite to that in FIGS. 8 (a) and 8 (b). The scanning lines m1 and m2 correspond to the scanning lines m3 and m4 in FIGS. 8C and 8D, respectively.
[0038]
In this embodiment, when it is detected that the own vehicle passes near the entrance of the tunnel based on the traveling environment information of the own vehicle presented from the navigation device 3, the own vehicle is also exited from the tunnel. The control gains fd and fv shown in the equation (12) set so as to have the characteristics intended by the designer are specified together with the tunnel information provided from the image processing unit 12 when passing through the vicinity is detected. And the target inter-vehicle distance L calculated from the equation (15) or (16) by the target inter-vehicle distance setting unit 32.^*Is corrected for a predetermined period.
[0039]
FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure of correction processing executed by the controller 10. The controller 10 executes this correction process at a predetermined cycle set in advance while automatic travel control by the travel control device is instructed by an instruction switch (not shown).
First, in step S2, based on the travel environment information around the host vehicle from the navigation device 3, it is determined whether the host vehicle has reached the deceleration start point set before the entrance or exit of the tunnel. This deceleration start point is set according to the point at which the driver starts decelerating during normal operation just before the entrance or exit of the tunnel. It should be noted that the distance from the tunnel entrance or exit to the deceleration start point may be set to be different between the tunnel entrance and the exit, or set to a predetermined distance from the tunnel entrance and tunnel exit. May be.
[0040]
When it is determined that the tunnel exit has been reached based on the traveling environment information from the navigation device 3, it is further determined whether or not it has been detected in the tunnel information from the image processing unit 12 that the tunnel exit has been reached. When it is determined that both the traveling environment information from the navigation device 3 and the tunnel information from the image processing unit 12 have reached the deceleration start point at the tunnel exit, it is determined that the deceleration start point at the tunnel exit has been reached.
[0041]
When it is determined in step S2 that the host vehicle has reached the deceleration start point at the tunnel entrance or exit, the process proceeds to step S4, where the damping coefficient ζ, the natural frequency ωn, and the target inter-vehicle distance L^*A correction time Tin or Tout, which is a time for performing correction on the image, is set.
The correction time Tin is the correction time when passing through the tunnel entrance, and the correction time Tout is the correction time when passing through the tunnel exit, and these correction times are set such that Tin> Tout. That is, in general, dark adaptation takes more time than bright adaptation, and therefore, it is set so that Tin> Tout in consideration of this characteristic.
[0042]
The correction times Tin and Tout are specified from, for example, the control map shown in FIG. 10 according to the own vehicle speed Vsp from the vehicle speed sensor 4 and the inter-vehicle distance setting value Vs set by the driver.
In FIG. 10, the horizontal axis represents the host vehicle speed Vsp, and the vertical axis represents the correction time T. The correction time T increases in proportion to the host vehicle speed Vsp, and is set such that the correction time T for the host vehicle speed Vsp increases as the inter-vehicle distance setting value Vs decreases. In addition, in the case of FIG. 10, although the case where it can be set in three steps as the inter-vehicle distance setting value Ls is described, it is configured so that an arbitrary inter-vehicle distance can be set as the inter-vehicle distance setting value Ls. If so, the correction time T for the host vehicle speed Vsp may be set to increase as the inter-vehicle distance setting value Ls increases.
[0043]
Then, for example, a control map for the correction time Tin at the time of tunnel entrance and a control map for the correction time Tout at the time of tunnel exit, which are made up of the control maps as shown in FIG. A control map to be referred to is selected according to which of the driving conditions at the exit, and the correction time T is set based on the selected control map. However, the present invention is not limited to this. For example, a control map for either one of the tunnel entrance and the exit is set, and depending on the difference between the correction times Tin and Tout at the tunnel entrance and exit, Tin This may be corrected so that> Tout.
[0044]
Here, the case where the correction times Tin and Tout are set according to the host vehicle speed Vsp and the inter-vehicle distance set value Ls has been described, but only the host vehicle speed Vsp and the inter-vehicle distance set value Ls are described. The tunnel entrances Tin and Tout may be fixed values. However, it is more preferable to set according to the own vehicle speed Vsp and the inter-vehicle distance setting value Ls because the correction time T according to the traveling state of the vehicle can be set.
[0045]
When the correction time Tin or Tout corresponding to the host vehicle speed Vsp and the inter-vehicle distance setting value Ls is set in this way, the process proceeds to step S8, and the correction time Tin or Tout set in step S4 is used as the image processing unit. 12 is corrected based on the difference between the light and dark levels detected in step 12, and the correction time Tin or Tout is corrected to be larger as the light and dark level difference is larger. In this correction, for example, correction may be performed such that the correction times Tin and Tout become longer as the difference between the light and dark levels increases, and the difference between the light and dark levels corresponds to a standard light and dark level difference. Correction may be made so that the correction times Tin and Tout become longer as the difference between the light and dark levels increases when the threshold value is larger than the threshold value. Further, when it is determined that the difference between the light and dark levels is relatively small and does not affect the light adaptation at the tunnel exit, the correction times Tin and Tout are corrected so as to be shortened. Also good.
[0046]
If the correction times Tin and Tout are corrected according to the difference between the light and dark levels in this way, the process proceeds to step S10.
In step S10, the correction time timer is started with the correction time Tin or Tout set in the process of step S4 and corrected in the process of step S8 as the time-up time.
[0047]
Next, the process proceeds to step S12, and the target inter-vehicle distance L set by the target inter-vehicle distance setting unit 32 in FIG.^*Is multiplied by the correction factor N to obtain the target inter-vehicle distance L^*Correct in the direction of increasing. In the inter-vehicle distance control unit 33, the corrected target inter-vehicle distance correction value L until the correction time elapses.^*'(= L^*× N) is the target inter-vehicle distance correction value L^*The target inter-vehicle distance correction value L^*Based on the target vehicle speed V^*Is calculated.
[0048]
The correction coefficient N is set according to the inter-vehicle distance setting value Ls set by the driver. For example, the inter-vehicle distance setting value Ls can be set in three stages, and when a relatively short distance is set, the correction coefficient N is set to a value of about 1.4 to 1.7, and the target inter-vehicle distance L^*To a larger value. On the other hand, when a medium or relatively long distance is set as the inter-vehicle distance setting value Ls, the target inter-vehicle distance L is set to a value of about 1.2 to 1.5.^*However, the degree of correction is made smaller than when a relatively short distance is set as the inter-vehicle distance setting value Ls. That is, the shorter the inter-vehicle distance setting value Ls, the larger the correction coefficient N is set, and the target inter-vehicle distance L^*Is corrected to be larger.
[0049]
In this way, the target inter-vehicle distance L^*Is corrected, the process proceeds to step S14 and the target vehicle speed V in the inter-vehicle distance control unit 33 is corrected.^*The control gains fd and fv that determine the convergence characteristics of the linear transfer function used in the calculation of are corrected.
Specifically, at least one of the damping coefficient ζ and the natural frequency ωn in the equation (12) is corrected. For example, the damping coefficient ζ is multiplied by a correction coefficient K1 larger than “1” to increase the damping coefficient ζ, that is, the inter-vehicle distance L is the target inter-vehicle distance L.^*Is corrected in a direction in which the speed change until it matches Further, the natural frequency ωn is multiplied by a correction coefficient K2 smaller than “1” to reduce the natural frequency ωn, that is, as shown by the solid line in FIG.^*Is corrected in a direction in which the speed change until it matches
[0050]
In FIG. 11, the horizontal axis represents time t, the vertical axis represents the inter-vehicle distance L, and the broken line represents the inter-vehicle distance when a natural frequency that can be set as an ideal convergence characteristic set at the time of design is set as the natural frequency. The solid line represents the change state of the inter-vehicle distance when the natural frequency is corrected to a value smaller than the natural frequency that can be an ideal convergence characteristic. As shown in FIG. 11, it can be seen that when the natural frequency ωn is smaller, the change in the inter-vehicle distance is more gradual and the fluctuation in the vehicle speed is smaller.
[0051]
Next, the process proceeds to step S16, where it is determined whether or not the measurement time of the correction time timer started in step S10 has reached the correction time Tin or Tout. If the correction time timer has not expired, the process returns to step S12, Based on the correction coefficient N corresponding to the inter-vehicle distance setting value Ls, the target inter-vehicle distance L^*Similarly, the damping coefficient ζ and the natural frequency ωn are corrected based on the correction coefficients K1 and K2.
[0052]
When the correction time timer reaches the correction time Tin or Tout, the correction process is terminated.
Next, the operation of the above embodiment will be described.
Assuming that the host vehicle is traveling outside the tunnel while maintaining a certain distance from the preceding vehicle, the vehicle is traveling in the vicinity of the tunnel based on the traveling environment information from the navigation device 3 in the process of step S2 in FIG. It is judged that it is not. Therefore, the target inter-vehicle distance L^*Since the damping coefficient ζ and the natural frequency ωn are not corrected, the target inter-vehicle distance L corresponding to the host vehicle speed Vsp and the relative vehicle speed ΔV is determined.^*Alternatively, the inter-vehicle distance setting value Ls set by the driver is the target inter-vehicle distance L^*The inter-vehicle distance L between the host vehicle and the preceding vehicle is the target inter-vehicle distance L^*The control is performed so as to match the above.
[0053]
If it is determined that the host vehicle reaches the tunnel from this state and the host vehicle has reached the deceleration start point before the tunnel based on the travel environment information from the navigation device 3, the process proceeds from step S2 to step S4 in FIG. The correction time Tin at the entrance of the tunnel according to the vehicle speed Vsp at this time and the inter-vehicle distance setting value Ls set by the driver is specified from the control map of FIG. 10, and the correction time increases as the vehicle speed Vsp increases. Tin is set to be long. Then, the correction time Tin is further corrected according to the light / dark level difference detected by the image processing unit 12, and at this time, the correction time Tin is corrected to become longer as the light / dark level difference becomes larger.
[0054]
Further, according to the inter-vehicle distance setting value Ls set by the driver, the target inter-vehicle distance L^*A correction coefficient N for correcting the target vehicle distance L is set accordingly.^*Is corrected and the target inter-vehicle distance correction value L^*'Is calculated (step S12).
Further, at least one of the damping coefficient ζ and the natural frequency ωn is corrected based on preset correction coefficients K1 and K2 for correcting the damping coefficient ζ and the natural frequency ωn (step S14).
[0055]
Then, based on the damping coefficient ζ and the natural frequency ωn corrected by the correction coefficients K1 and K2, control gains fd and fv are set from the equation (12), and based on the set control gains fd and fv, The target inter-vehicle distance correction value L^*'(= L^*× N) is the target inter-vehicle distance L^*Therefore, the target vehicle speed V is calculated from the equation (14).^*Is calculated. The own vehicle speed Vsp is the target vehicle speed Vsp.^*By controlling the throttle actuator 5, the automatic transmission 6 and the braking control device 7 so that the vehicle distance L becomes the target vehicle distance correction value L^*It will be controlled to become ′.
[0056]
When the correction time Tin has elapsed, the correction process is canceled and the target inter-vehicle distance L^*And the correction of the attenuation coefficient ζ or the natural frequency ωn are canceled, the inter-vehicle distance L is the ideal inter-vehicle distance L with ideal convergence characteristics at the time of design.^*And the inter-vehicle distance L is equal to the target inter-vehicle distance L.^*It will be controlled to become.
Here, the target inter-vehicle distance correction value L^*'(= L^*× N) is the target inter-vehicle distance L^*It has been corrected to a larger value. Therefore, from the time when the vehicle has passed the deceleration start point before the tunnel entrance, the inter-vehicle distance of the host vehicle is the target inter-vehicle distance correction value L^*', That is, the target inter-vehicle distance L corresponding to the host vehicle speed Vsp and the relative vehicle speed ΔV.^*Alternatively, the target inter-vehicle distance L corresponding to the inter-vehicle distance setting value Ls^*Rather, it is controlled to be longer. Accordingly, since the inter-vehicle distance from the preceding vehicle is controlled to be longer than before, the vehicle is consequently decelerated. At this time, the inter-vehicle distance L is set to the target inter-vehicle distance correction value L.^*The convergence characteristic for matching with ′ is changed to a characteristic in which the deceleration becomes gentler, and the inter-vehicle distance is controlled based on this. Therefore, control is performed so that the vehicle is decelerated and gradually decelerated until the correction time Tin elapses from the deceleration start point before the tunnel entrance.
[0057]
Therefore, for example, the driver may control the vehicle so as to decelerate due to a feeling of visual oppression when entering the tunnel, or because it takes time for dark adaptation.^*Even when the automatic travel control is performed so as to maintain the control, the same control as the general driver's deceleration operation near the tunnel entrance will be performed, so the driver will not feel uncomfortable, Travel control in accordance with the driver's driving feeling can be performed. In addition, since the control is performed in a deceleration tendency during the correction time Tin corresponding to the time required for dark adaptation, safety can be ensured. At this time, the target inter-vehicle distance L^*Is corrected, the vehicle speed fluctuates. At this time, the target inter-vehicle distance L of the inter-vehicle distance L^*Since the damping coefficient ζ or the natural frequency ωn is corrected so that the convergence characteristic to be more gentle, the target inter-vehicle distance L^*It is possible to avoid the occurrence of a large vehicle speed fluctuation due to the correction of.
[0058]
In addition, after the correction time Tin has elapsed, the target inter-vehicle distance L^*And the damping coefficient ζ and the natural frequency ωn are not corrected. Therefore, the inter-vehicle distance is controlled with normal ideal convergence characteristics, and the inter-vehicle distance is set according to the traveling state of the host vehicle and the preceding vehicle. Thus, the control is not performed more slowly than necessary.
From this state, it is detected based on the traveling environment information from the navigation device 3 that the host vehicle has reached the deceleration start point before the tunnel exit, and further, by the image processing in the image processing unit 12, the tunnel exit is detected. When it is detected that the vehicle has reached the deceleration start point, the process proceeds from step S2 in FIG. 9 to step S4. Next, the correction time Tout at the tunnel exit is calculated, and the process proceeds to step S8. The correction time Tout is corrected in accordance with the light / dark level difference detected by the processing unit 12, and at this time, the correction is made so as to increase as the light / dark level difference increases.
[0059]
Similarly to the time of tunnel entrance, the target inter-vehicle distance L depends on the correction coefficient N corresponding to the inter-vehicle distance setting value Ls.^*Further, at least one of the damping coefficient ζ and the natural frequency ωn is corrected according to the correction coefficients K1 and K2, and the convergence characteristic is changed.
Therefore, in this case, the vehicle distance L is corrected by the correction coefficient N until the correction time Tout elapses from the time when the vehicle has passed the deceleration start point before the tunnel exit.^*′, That is, the distance between the vehicles is controlled to be longer than before, and as a result, the vehicle is controlled to tend to decelerate. At this time, the target inter-vehicle distance correction value L for the inter-vehicle distance L^*Since the convergence characteristic to ′ is changed to a characteristic that more slowly decelerates, the inter-vehicle distance control is performed without large fluctuations in the vehicle speed.
[0060]
After the correction time Tout elapses, the correction is canceled and control is performed so that the normal ideal convergence characteristic and inter-vehicle distance are obtained.
Therefore, while the light adaptation at the tunnel exit is being performed, the host vehicle is controlled in a deceleration tendency, so that safety can be improved and the vehicle is operated to decelerate in consideration of light adaptation at the tunnel exit. It is possible to perform travel control in accordance with the driving feeling of the driver without giving the driver a sense of incongruity.
[0061]
At this time, when setting the correction times Tin and Tout, the correction times Tin and Tout are set in consideration of the difference in light and dark levels at the tunnel entrance or exit. Therefore, correction times Tin and Tout that are more suitable for the actual driving environment can be set, and even if the difference between the light and dark levels is large, there is a sufficient deceleration tendency during the time required for dark adaptation and light adaptation. It can be.
[0062]
In addition, since it is determined whether or not it is a tunnel exit based on the captured image of the CCD camera 2 and the traveling environment information from the navigation device 3, for example, it is caused by traveling in the tunnel. Thus, even if the driving environment information from the navigation device 3 includes an error, the tunnel exit can be determined accurately, and deceleration can be started at an appropriate timing.
[0063]
In the case of light adaptation, it takes more time than dark adaptation. In consideration of this, the correction time Tin at the tunnel entrance is set to be longer, and compared with the tunnel exit. Thus, the tunnel entrance is controlled so as to decelerate for a longer time, so that deceleration control can be performed according to the driver's adaptation to light adaptation and dark adaptation.
[0064]
In addition, while light adaptation or dark adaptation is being performed, the convergence characteristic is changed to a more gradual characteristic, and light adaptation or dark adaptation is being performed, and the driver's visual driving performance is reduced. In the lowered state, the vehicle speed fluctuation is moderated, so that safety can be improved.
At this time, the correction time Tin and the correction time Tout are set so as to increase as the host vehicle speed Vsp increases, so that the host vehicle is controlled to tend to decelerate for a longer time as the host vehicle travels at a higher speed. Thus, safety can be further improved by returning to the normal control at the time when the dark adaptation is sufficiently achieved during high-speed driving.
[0065]
In addition, even when the driver of the preceding vehicle at the tunnel entrance performs a deceleration operation considering the light adaptation and the proposed adaptation as described above, even in the own vehicle performing the automatic traveling control as described above, Since deceleration is performed in consideration of light adaptation and proposed adaptation, it is possible to avoid the preceding vehicle from decelerating and the inter-vehicle distance from being reduced accordingly. Therefore, a transitional approach state can be eased and a psychological margin can be given to the driver. In addition, since it is not necessary for the host vehicle to suddenly decelerate as the preceding vehicle decelerates, it is possible to respond to the deceleration of the preceding vehicle without significant vehicle speed fluctuations, and to improve riding comfort. Moreover, since it correct | amends so that the distance between vehicles may become large, even if a preceding vehicle decelerates, the discomfort at the time of approaching a preceding vehicle can be eased.
[0066]
In the above embodiment, a case has been described in which it is determined whether or not it is a tunnel exit in consideration of the difference in light and dark levels in addition to the travel environment information from the navigation device only at the tunnel exit. The present invention is not limited to this, and the tunnel entrance may be similarly determined at the entrance of the tunnel in consideration of the difference in light and dark levels in the process of step S2 in FIG.
[0067]
Further, as described above, since it is possible to determine whether or not it is a tunnel entrance / exit based on an image captured by the CCD camera 2, the tunnel entrance / exit determination is performed based only on the image captured by the CCD camera 2. Also good.
In the above embodiment, the target vehicle speed V is determined by the inter-vehicle distance control unit 33.^*The vehicle speed fluctuation is suppressed by changing the convergence characteristic when calculating the vehicle distance, and the target inter-vehicle distance L is set to the target inter-vehicle distance L.^*However, the present invention is not limited to this. For example, when the vehicle speed control unit 13 controls the throttle actuator 5, the automatic transmission 6, and the brake control device 7, Target vehicle speed V^*The target acceleration / deceleration calculated based on the above may be corrected. That is, in the vehicle speed control unit 13, the host vehicle speed Vsp is changed to the target vehicle speed Vsp.^*After calculating the target acceleration / deceleration for matching the target acceleration / deceleration, the throttle actuator 5, the automatic transmission 6 and the brake are applied so as to realize the target acceleration / deceleration after the limiter is applied to the target acceleration / deceleration. The control device 7 may be controlled.
[0068]
By doing so, the target acceleration / deceleration is suppressed, that is, the deceleration is suppressed and the vehicle speed fluctuation is suppressed. In this case as well, the same effect as the above embodiment can be obtained.
In the above-described embodiment, the case of correcting the deceleration tendency at the tunnel entrance and exit has been described. However, as described above, since the difference between the light and dark levels can be detected, for example, imaging by the CCD camera 2 is performed. Based on the image, the change state of the difference between the light and dark levels ahead of the host vehicle is always detected, and when the light and dark level difference exceeds the threshold value, correction is performed in the same manner as described above so that the vehicle tends to decelerate. Good. By doing so, it is possible to perform the deceleration control at a timing according to the traveling environment of the vehicle regardless of the tunnel entrance or exit.
[0069]
Further, in the above embodiment, when the traveling road environment detecting means detects that the host vehicle is in a state of passing the brightness change point, the host vehicle tends to decelerate during the predetermined correction period. The adjusting means for adjusting the distance between the vehicle and the vehicle has a target inter-vehicle distance correcting unit that corrects the target inter-vehicle distance set by the target inter-vehicle distance setting unit to a larger value. It is possible to perform traveling control in accordance with the driving characteristics.
[0070]
Further, the adjustment means includes a characteristic correction means for correcting the convergence characteristic so that the convergence characteristic of the inter-vehicle distance detected by the inter-vehicle distance detection means to the target inter-vehicle distance varies more slowly than the non-correction period. Since it has a configuration, it is possible to correct the target inter-vehicle distance or to suppress the fluctuation of the vehicle speed even when the vehicle speed fluctuates due to the deceleration of the preceding vehicle at the tunnel entrance and the like, and improve the ride comfort be able to.
[0071]
Further, the traveling road environment detection means is configured to be able to detect whether the brightness is a change from a bright state to a dark state or a change from a dark state to a bright state,
The correction period of the lightness change point where the lightness changes from the bright state to the dark state is set to be longer than the correction period of the lightness change point where the lightness changes from the dark state to the bright state. The correction time according to the adaptation time required for the light adaptation and the dark adaptation can be set, and the control by the adjusting means can be performed according to the driver's adaptation situation.
[0072]
In addition, a lightness difference detecting means for detecting a lightness difference on the traveling road may be provided, and the adjusting means may be in a state of passing through a lightness changing point where the lightness is changed from a dark state to a bright state by the traveling road environment detecting means. When detected, the correction period becomes longer as the lightness difference detected by the lightness difference detection means becomes larger. Therefore, a correction time according to the actual lightness difference can be set, and the travel time environment can be set. The correction time thus set can be set, and travel control in accordance with the driver's sense of travel can be performed.
[0073]
Further, the vehicle is provided with vehicle speed detection means for detecting the speed of the host vehicle, and the adjustment means is configured to extend the correction period as the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means increases. Travel control can be performed.
Here, in the above embodiment, the inter-vehicle distance sensor 1 and the ranging signal processing unit 14 of FIG. 2 correspond to the inter-vehicle distance detection means, the target inter-vehicle distance setting unit 32 corresponds to the target inter-vehicle distance setting means, and the vehicle speed control Section 13 and throttle actuator 5, automatic transmission 6 and braking control device 7 correspond to braking / driving force control means, CCD camera 2, image processing section 12 and navigation device 3 correspond to travel road environment detection means, vehicle speed sensor 4 corresponds to the vehicle speed detection means, the correction process in FIG. 9 corresponds to the adjustment means, the process in step S12 in FIG. 9 corresponds to the target inter-vehicle distance correction means, and the process in step S14 corresponds to the convergence characteristic correction means. In the CCD camera 2 and the image processing unit 12, processing for detecting a difference in light and dark levels from imaged information corresponds to a lightness difference detecting means.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a travel control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the controller 10 of FIG.
FIG. 3 is a block diagram for explaining a ranging signal processing unit in FIG. 2;
4 is a block diagram for explaining a relative speed calculation unit in FIG. 2; FIG.
FIG. 5 is a block diagram for explaining an inter-vehicle distance control unit in FIG. 2;
6 is a block diagram for explaining an inter-vehicle distance control unit in FIG. 2; FIG.
7 is a block diagram for explaining a target inter-vehicle distance setting unit in FIG. 2; FIG.
8 is an explanatory diagram for explaining processing in the image processing unit in FIG. 2; FIG.
FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure of correction processing executed by the controller.
FIG. 10 is a control map showing the correspondence between the host vehicle speed Vsp, the inter-vehicle distance setting value Ls, and the correction time T.
FIG. 11 shows the natural frequency ωn and the target inter-vehicle distance L of the inter-vehicle distance L.^*It is explanatory drawing showing the relationship with the convergence characteristic to.
[Explanation of symbols]
1 Inter-vehicle distance sensor
2 CCD camera
3 Navigation device
4 Vehicle speed sensor
5 Throttle actuator
6 Automatic transmission
7 Braking control device
10 Controller
12 Image processing unit
13 Vehicle speed controller
30 Travel controller

Claims (10)

自車両と先行車両との間の車間距離を検出する車間距離検出手段と、
自車両と先行車両との間の目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、
自車両と先行車両との車間距離が前記目標車間距離と一致するように制駆動力を制御する制駆動力制御手段と、を備えた走行制御装置において、
自車両が明度変化の大きい明度変化地点を通過する状態にあるかどうかを検出する走行路環境検出手段と、
当該走行路環境検出手段で前記明度変化地点を通過する状態にあることが検出されたとき、所定の補正期間の間、自車両が減速傾向となるように調整する調整手段と、を備え、
当該調整手段は、前記目標車間距離設定手段で設定された目標車間距離をより大きな値に補正する目標車間距離補正手段と、前記車間距離検出手段で検出される車間距離の前記目標車間距離への収束特性が非補正期間よりも緩やかな変動となるように前記収束特性を補正する特性補正手段と、を有することを特徴とする走行制御装置。An inter-vehicle distance detecting means for detecting an inter-vehicle distance between the host vehicle and the preceding vehicle;
Target inter-vehicle distance setting means for setting the target inter-vehicle distance between the host vehicle and the preceding vehicle;
In a travel control device comprising braking / driving force control means for controlling braking / driving force so that an inter-vehicle distance between the host vehicle and a preceding vehicle coincides with the target inter-vehicle distance,
Road environment detection means for detecting whether the host vehicle is in a state of passing through a lightness change point having a large lightness change;
An adjustment means for adjusting the vehicle so that the vehicle tends to decelerate during a predetermined correction period when it is detected by the travel road environment detection means that the vehicle passes through the brightness change point ;
The adjusting means includes a target inter-vehicle distance correcting means for correcting the target inter-vehicle distance set by the target inter-vehicle distance setting means to a larger value, and an inter-vehicle distance detected by the inter-vehicle distance detecting means to the target inter-vehicle distance. And a characteristic correction unit that corrects the convergence characteristic so that the convergence characteristic fluctuates more slowly than the non-correction period . 自車両と先行車両との間の車間距離を検出する車間距離検出手段と、  An inter-vehicle distance detecting means for detecting an inter-vehicle distance between the host vehicle and the preceding vehicle;
自車両と先行車両との間の目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、  Target inter-vehicle distance setting means for setting the target inter-vehicle distance between the host vehicle and the preceding vehicle;
自車両と先行車両との車間距離が前記目標車間距離と一致するように制駆動力を制御する制駆動力制御手段と、を備えた走行制御装置において、  In a travel control device comprising braking / driving force control means for controlling braking / driving force so that the inter-vehicle distance between the host vehicle and the preceding vehicle coincides with the target inter-vehicle distance,
自車両が明度変化の大きい明度変化地点を通過する状態にあるかどうかを検出する走行路環境検出手段と、  A road environment detecting means for detecting whether or not the host vehicle is in a state of passing through a lightness change point where the lightness change is large;
当該走行路環境検出手段で前記明度変化地点を通過する状態にあることが検出されたとき、所定の補正期間の間、自車両が減速傾向となるように調整する調整手段と、を備え、  An adjustment means for adjusting the vehicle so that the vehicle tends to decelerate during a predetermined correction period when it is detected by the travel road environment detection means that the vehicle passes through the brightness change point;
前記走行路環境検出手段は、明度が明るい状態から暗い状態への変化であるか、暗い状態から明るい状態への変化であるか、を検出可能に構成され、  The travel road environment detection means is configured to detect whether the lightness is a change from a bright state to a dark state or a change from a dark state to a bright state,
明度が明るい状態から暗い状態に変化する明度変化地点の補正期間は、明度が暗い状態から明るい状態に変化する明度変化地点の補正期間よりも長くなるように設定されることを特徴とする走行制御装置。  Travel control characterized in that the lightness change point correction period in which the lightness changes from a bright state to a dark state is set to be longer than the lightness change point correction period in which the lightness changes from a dark state to a bright state apparatus. 自車両と先行車両との間の車間距離を検出する車間距離検出手段と、  An inter-vehicle distance detecting means for detecting an inter-vehicle distance between the host vehicle and the preceding vehicle;
自車両と先行車両との間の目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段と、  Target inter-vehicle distance setting means for setting the target inter-vehicle distance between the host vehicle and the preceding vehicle;
自車両と先行車両との車間距離が前記目標車間距離と一致するように制駆動力を制御する制駆動力制御手段と、を備えた走行制御装置において、  In a travel control device comprising braking / driving force control means for controlling braking / driving force so that the inter-vehicle distance between the host vehicle and the preceding vehicle coincides with the target inter-vehicle distance,
自車両が明度変化の大きい明度変化地点を通過する状態にあるかどうかを検出する走行路環境検出手段と、  A road environment detecting means for detecting whether or not the host vehicle is in a state of passing through a lightness change point where the lightness change is large;
当該走行路環境検出手段で前記明度変化地点を通過する状態にあることが検出されたとき、所定の補正期間の間、自車両が減速傾向となるように調整する調整手段と、  An adjusting means for adjusting the vehicle so as to tend to decelerate during a predetermined correction period when it is detected by the travel road environment detecting means that the vehicle is passing through the lightness change point;
走行路の明度差を検出する明度差検出手段とを備え、  A lightness difference detecting means for detecting a lightness difference of the traveling road,
前記調整手段は、前記走行路環境検出手段で明度が暗い状態から明るい状態に変化する明度変化地点を通過する状態にあることが検出されたときには、前記明度差検出手段で検出される明度差が大きくなるほど前記補正期間を長くするようになっていることを特徴とする走行制御装置。  The adjustment means detects the lightness difference detected by the lightness difference detection means when the travel road environment detection means detects that the lightness passes through a lightness change point where the lightness changes from a dark state to a bright state. The travel control device characterized in that the correction period is lengthened as the value increases. 前記調整手段は、前記目標車間距離設定手段で設定された目標車間距離をより大きな値に補正する目標車間距離補正手段を有することを特徴とする請求項２又は請求項３記載の走行制御装置。  4. The travel control apparatus according to claim 2, wherein the adjusting means includes target inter-vehicle distance correction means for correcting the target inter-vehicle distance set by the target inter-vehicle distance setting means to a larger value. 前記調整手段は、前記車間距離検出手段で検出される車間距離の前記目標車間距離への収束特性が非補正期間よりも緩やかな変動となるように前記収束特性を補正する特性補正手段を有することを特徴とする請求項４記載の走行制御装置。  The adjustment means has characteristic correction means for correcting the convergence characteristic so that the convergence characteristic of the inter-vehicle distance detected by the inter-vehicle distance detection means to the target inter-vehicle distance varies more slowly than the non-correction period. The travel control device according to claim 4. 走行路の明度差を検出する明度差検出手段を備え、  A lightness difference detecting means for detecting a lightness difference of the traveling road is provided,
前記調整手段は、前記走行路環境検出手段で明度が暗い状態から明るい状態に変化する明度変化地点を通過する状態にあることが検出されたときには、前記明度差検出手段で検出される明度差が大きくなるほど前記補正期間を長くするようになっていることを特徴とする請求項２記載の走行制御装置。  The adjustment means detects the lightness difference detected by the lightness difference detection means when the travel road environment detection means detects that the lightness passes through a lightness change point where the lightness changes from a dark state to a bright state. 3. The travel control apparatus according to claim 2, wherein the correction period is lengthened as the value increases. 前記調整手段は、前記目標車間距離設定手段で設定された目標車間距離をより大きな値に補正する目標車間距離補正手段を有することを特徴とする請求項６記載の走行制御装置。  7. The travel control apparatus according to claim 6, wherein the adjusting means includes target inter-vehicle distance correction means for correcting the target inter-vehicle distance set by the target inter-vehicle distance setting means to a larger value. 前記調整手段は、前記車間距離検出手段で検出される車間距離の前記目標車間距離への収束特性が非補正期間よりも緩やかな変動となるように前記収束特性を補正する特性補正手段を有することを特徴とする請求項７記載の走行制御装置。  The adjustment means has characteristic correction means for correcting the convergence characteristic so that the convergence characteristic of the inter-vehicle distance detected by the inter-vehicle distance detection means to the target inter-vehicle distance varies more slowly than the non-correction period. The travel control device according to claim 7. 自車両の速度を検出する車速検出手段を備え、  Vehicle speed detecting means for detecting the speed of the host vehicle,
前記調整手段は、前記車速検出手段で検出される車速が大きいほど前記補正期間を長くするようになっていることを特徴とする請求項１から請求項８の何れか１項に記載の走行制御装置。  The travel control according to any one of claims 1 to 8, wherein the adjustment unit is configured to lengthen the correction period as the vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit increases. apparatus. 前記明度変化地点は、トンネルの入口及び出口であることを特徴とする請求項１から請求項９の何れか１項に記載の走行制御装置。  The travel control device according to any one of claims 1 to 9, wherein the brightness change points are an entrance and an exit of a tunnel.

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