JP4432270B2 - 車間距離制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、先行車との車間距離を制御する車間距離制御装置に関し、特に自車線の左右車線にも走行車（以下、隣接車ともいう。）が存在する場合に、それらの隣接車の間をすり抜けないように自車を制御する車間距離制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車間距離制御装置として、先行車との車間距離を定められた目標車間距離（第１の目標車間距離）に制御するものが知られている（特開平６−２２７２８０号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の車間距離制御装置にあっては、自車線の左右の車線の走行車の有無に拘わらず、先行車との車間距離を第１の目標車間距離に制御する構成となっていたので、図２５に示すように、先行車に遠方から接近する場合に、自車線の左右の車線の走行車、すなわち隣接車の間をすり抜けることがあり、これが乗員に違和感を与えるといった問題があった。
【０００４】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、自車が隣接車の間をすり抜ける状況がある場合には、図２６に示すように目標車間距離を第１の目標車間距離からすり抜け防止のための目標車間距離（第２の目標車間距離）に変更し、自車を隣接車の間をすり抜ける手前の位置に制御する車間距離制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の車間距離制御装置は、以下のような場面を想定している。
【０００６】
すなわち、自車が先行車に遠方から接近するときに、第１の目標車間距離によって自車が進む目標位置が、自車線の左右の車線で並走する走行車（隣接車）の位置よりも自車から少し先の位置にある場合では、自車が左右の走行車をすり抜けて先行車に近づかなければならない。このような場面では、こうしたすり抜け走行を回避し、乗員に違和感を与えないようにするものである。
【０００７】
（１）こうした目的を達成するために、請求項１記載の発明によれば、自車と先行車との車間距離を検出する車間距離検出手段と、自車の駆動力を制御して前記車間距離検出手段により検出された車間距離を第１の目標車間距離に制御する車間距離制御手段と、自車線の左右の車線を走行する隣接車を認識する隣接車認識手段と、自車が前記隣接車認識手段により認識された隣接車の間をすり抜ける状況が存在するか否かを判定するすり抜け判定手段と、自車が隣接車の間をすり抜ける状況が存在すると判定された場合に、第２の目標車間距離を、自車が隣接車の間をすり抜ける手前の位置から先行車位置までの距離以上に設定して、目標車間距離を第１の目標車間距離から第２の目標車間距離に変更する目標車間距離変更手段と、を備えた車間距離制御装置が提供される。
【０００８】
本発明において「隣接車」とは、自車が走行中の車線の左側車線または右側車線を走行している車両をいい、「すり抜け」とは、自車が、左右両方の車線を走行中の隣接車の間の車線を走行してこれら隣接車を追い越す状況をいう。
【０００９】
この車間距離制御装置では、すり抜け判定手段により自車が隣接車の間をすり抜ける状況が存在するか否かを判定し、目標車間距離変更手段により自車が隣接車の間をすり抜ける手前の位置から走行車位置までの距離以上に設定する。これにより、自車が隣接車の間をすり抜けることが回避され、その結果、乗員が違和感を感じるのを防止することができる。
【００１０】
（２）上記発明においては特に限定されないが、請求項２記載の発明では、自車と前記隣接車認識手段により認識された隣接車との車間距離を検出する隣接車車間距離検出手段をさらに備え、前記すり抜け判定手段は、前記隣接車車間距離検出手段により検出された隣接車から自車までの車間距離に基づいて、当該隣接車が概略並走しているか否かを認識し、第１の目標車間距離が隣接車から先行車までの車間距離より小さい場合に、自車が隣接車の間をすり抜ける状況が存在すると判定する。
【００１１】
この車間距離制御装置では、隣接車車間距離検出手段により自車と隣接車との車間距離を検出し、この自車と隣接車との車間距離に基づいて左右の隣接車が並走しているかどうかをすり抜け判定手段により判定する。つまり、自車と左右それぞれの隣接車との車間距離が所定値以下の場合は、自車からみて左右の隣接車が並走しているものと判定する。このように、簡便な手法ですり抜け状況を判定することができる。
【００１２】
なお、自車が左右の車線の隣接車に追いつく前は左右の隣接車が並走していない場合であっても、自車が隣接車に追いついたときにこれら隣接車が並走していることもあるが、本発明のように隣接車との車間距離によって簡便にすり抜け状況を判定すれば、こうしたときにも対応することができる。
【００１３】
（３）上記発明においては特に限定されないが、請求項３記載の発明では、自車と前記隣接車認識手段により認識された隣接車との車間距離を検出する隣接車車間距離検出手段と、自車と隣接車との相対速度を検出する隣接車相対速度検出手段と、自車と走行車との相対速度を検出する先行車相対速度検出手段とをさらに備え、前記すり抜け判定手段は、前記隣接車車間距離検出手段により検出された自車と隣接車との車間距離、前記隣接車相対速度検出手段により検出された自車と隣接車との相対速度、前記車間距離検出手段により検出された先行車との車間距離、前記先行車相対速度検出手段により検出された自車と先行車との相対速度および第１の目標車間距離に基づいて、自車が左右何れかの隣接車の隣に並ぶときに、自車が他方の隣接車とも同時に並走しているか否かを予測して、自車が隣接車の間をすり抜ける状況が発生するか否かを判定する。
【００１４】
この車間距離制御装置では、自車と隣接車との車間距離、自車と隣接車との相対速度、先行車との車間距離、自車と先行車との相対速度および第１の目標車間距離に基づいて、自車が左右何れかの隣接車の隣に並ぶときに、自車が他方の隣接車とも同時に並走しているか否かを予測する。すなわち、左右の隣接車の挙動及び自車が先行車に追従する挙動を考慮して、自車が左右の隣接車ともに同時に並ぶかどうかを判定する。したがって、すり抜け状況の判定精度が高くなる。
【００１５】
（４）上記発明においては特に限定されないが、請求項４記載の発明では、前記隣接車認識手段により認識された隣接車の間隔を検出する隣接車間隔検出手段をさらに備え、前記すり抜け判定手段は、前記隣接車間隔検出手段により検出された隣接車の間隔が所定距離より小さい場合に、自車が隣接車の間をすり抜ける状況が存在すると判定する。
【００１６】
すり抜け状況が生じる場合、すり抜ける車両の間隔が狭いほど乗員が感じる違和感が強くなり、逆に間隔が広ければ乗員はあまり違和感を感じなくなり、すり抜け状況を回避する必要性も低くなる。
【００１７】
本発明の車間距離制御装置では、隣接車間隔検出手段により左右の隣接車の間隔（道路幅方向の間隔）を検出し、この間隔が所定距離より小さい場合にはすり抜け状況であると判定し、自車をすり抜け状況から回避させる。つまり、左右の隣接車同士の間隔に応じて、すり抜け状況が回避又は許可されるので、乗員が違和感を感じるようなすり抜けのみを回避することができる。
【００１８】
（５）上記発明においては特に限定されないが、請求項５記載の発明では、前記目標車間距離変更手段は、隣接車の後側方の死角に自車が位置しないように、自車が隣接車の間をすり抜ける手前の位置から先行車位置までの距離に所定距離を加えた距離を第２の目標車間距離とし、目標車間距離を第１の目標車間距離から当該第２の目標車間距離に変更する。
【００１９】
自車が左右の隣接車の間をすり抜ける手前の位置においては、自車が左右の隣接車の後側方の死角に入る可能性もあるが、本発明の車間距離制御装置では、自車が隣接車の間をすり抜ける手前の位置から先行車位置までの距離に所定距離を加えた距離を第２の目標車間距離とするので、自車が左右の隣接車の後側方の死角に入らないように制御することができる。したがって、自車は左右の隣接車のバックミラーから常に見える位置に存在し、不意に左右の隣接車が自車線に車線変更する可能性を低くすることができる。
【００２０】
（６）上記発明においては特に限定されないが、請求項６記載の発明では、前記目標車間距離変更手段は、前記隣接車車間距離検出手段の検出範囲から隣接車が外れないように、前記隣接車車間距離検出手段の検出範囲に応じて第２の目標車間距離を算出し、目標車間距離を第１の目標車間距離から当該第２の目標車間距離に変更する。
【００２１】
左右の隣接車の間をすり抜ける手前の位置においては、左右の隣接車は自車の斜め横方向に位置するため、隣接車車間距離検出手段たるセンサの検出範囲から外れ、見失う可能性もあるが、本発明の車間距離制御装置では、隣接車車間距離検出手段の検出範囲に応じて第２の目標車間距離を算出しこの車間距離で自車を制御するので、隣接車が隣接車車間距離検出手段の検出範囲から外れることが防止され、すり抜け時にも左右の隣接車を確実に検出でき、その結果、すり抜けを確実に防止することができる。
【００２２】
（７）上記発明においては、すり抜け状況を回避することを主眼としたが、すり抜けを回避するよりも重要な状況が生じた場合にはそれを優先する方が好ましい場合もある。
【００２３】
そこで、請求項７記載の発明では、前記目標車間距離変更手段は、自車が隣接車の間をすり抜ける手前位置から先行車位置までの距離が所定値より大きい場合に、目標車間距離を第１の目標車間距離から第２の目標車間距離に変更しない。
【００２４】
すなわち、自車と先行車との車間距離が極端に長くなると後続車に迷惑をかける可能性もある。したがって、自車が隣接車の間をすり抜ける手前位置から先行車位置までの距離が所定値より大きく、つまり先行車と先行車との車間距離が著しく長い場合にはすり抜けを許可する。これにより後続車への迷惑を防止することができる。
【００２５】
（８）また、請求項８記載の発明では、前記目標車間距離変更手段は、第２の目標車間距離が所定値より大きく、目標車間距離が第１の目標車間距離から第２の目標車間距離に変更されてから所定時間が経過しても自車が隣接車の間をすり抜ける状況がなくならない場合には、目標車間距離を第１の目標車間距離に戻す。
【００２６】
この車間距離制御装置では、左右の隣接車の間をすり抜けることを回避することで自車と先行車との車間距離が大きくなり、しかもこうした時間が長時間続いた場合には、それまでのすり抜け回避制御を解除する。これによっても、後続車への迷惑を防止することができる。
【００２７】
（９）また、請求項９記載の発明では、前記目標車間距離変更手段は、先行車から自車までの車間距離を第２の目標車間距離に一致させるまでに自車が発生しなければならない減速度に応じて、目標車間距離を第１の目標車間距離から第２の目標車間距離に変更しない。
【００２８】
この車間距離制御装置では、すり抜け回避のために自車が急な減速を必要とする場合にはすり抜けを許可する。これにより、自車の急減速を防止することができ、急減速による乗員の違和感の発生を回避することができる。
【００２９】
（１０）さらに、請求項１０記載の発明では、前記目標車間距離変更手段は、自車と先行車との相対速度がほぼゼロであり、自車と先行車との車間距離が第１の目標車間距離にほぼ一致している場合は、目標車間距離を第１の目標車間距離から第２の目標車間距離に変更しない。
【００３０】
この車間距離制御装置では、自車が先行車に追従して第１の目標車間距離を保って走行しているときはすり抜けを許可し、すり抜け回避よりも先行車への追従を優先する。これにより、先行車との車間距離が開くこと及び加減速による乗員の違和感の発生を防止することができる。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、自車が隣接車の間をすり抜けることが回避され、その結果、乗員が違和感を感じるのを防止することができる。
【００３２】
これに加えて、請求項２記載の発明によれば、簡便な手法ですり抜け状況を判定することができる。
【００３３】
また、請求項３記載の発明によれば、すり抜け状況の判定精度が高くなる。
【００３４】
請求項４記載の発明によれば、乗員が違和感を感じるようなすり抜けのみを回避することができる。
【００３５】
請求項５記載の発明によれば、不意に左右の隣接車が自車線に車線変更する可能性を低くすることができる。
【００３６】
請求項６記載の発明によれば、すり抜けを確実に防止することができる。
【００３７】
請求項７及び８記載の発明によれば、後続車への迷惑を防止することができる。
【００３８】
請求項９記載の発明によれば、自車の急減速を防止することができ、急減速による乗員の違和感の発生を回避することができる。
【００３９】
請求項１０記載の発明によれば、先行車との車間距離が開くこと及び加減速による乗員の違和感の発生を防止することができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００４１】
第１実施形態（請求項１，２，５，６）
図１は本発明の第１実施形態を示すブロック図である。
【００４２】
車間距離検出部１は、マルチビーム式あるいはスキャニング式のレーザレーダ等により構成され、先行車と自車との車間距離を検出して相対速度演算部３に送出する。車速検出部２は、車輪の回転に応じてパルスを発生する車輪速センサ等により構成され、車速を検出して車間距離制御部９、目標車間距離演算部４および車速制御部１０に送出する。相対速度演算部３は、マイクロコンピュータ等により構成され、車間距離検出部１から送出された車間距離信号を微分や差分することにより車間距離を求める。
【００４３】
目標車間距離演算部４はマイクロコンピュータ等により構成され、車速検出部２から送出された車速に応じて第１の目標車間距離を演算し、これをすり抜け判定部７および目標車間距離変更部８へ送出する。本例では、図１０に示すように車速Ｖに応じて第１の目標車間距離Ｌr1を下記（１）式により演算する。（１）式においてＴcは定数である。
【００４４】
【数１】
Ｌr1＝Ｔc・Ｖ …（１）
隣接車認識部５は、車間距離センサおよびマイクロコンピュータ等により構成され、自車線の左右の車線に走行車の存在を認識し、これを隣接車車間距離検出部６に送出する。本例における自車線の右隣と左隣の車線の走行車の認識方法を図３および図４に示す。車間距離センサにはマルチビーム式やスキャニング式のレーザーレーダが用いられ、車間距離検出部１で用いられるものを兼用することができる。図３に示すように、レーザレーダは例えば１７方向の距離を計測するものとし、図４に第１番から第１７番のレーザビームの計測距離を示す。それぞれのレーザビームの計測距離が斜線で囲った範囲に入れば、自車線の左右に走行車があると判断することができる。
【００４５】
ここで、走行車と自車とが図３に示すような状況にある場合には、第２番目乃至第４番目のレーザビームが自車線の左隣車線の走行車を捉えるとともに、第１４番目乃至第１６番目のレーザビームが自車線の右隣車線の走行車を捉えることになる。このとき、第２番目乃至第４番目のレーザビームの計測距離が図４の斜線にて示す範囲に入るので、左隣車線に走行車が存在すると認識することができる。また同様に第１４番目乃至第１６番目のレーザビームの計測距離が図４のもう一方の斜線にて示す範囲に入るので、右隣車線に走行車が存在すると認識することができる。
【００４６】
図４の斜線範囲である隣接車の計測範囲の具体的な求め方を図５（Ａ）（Ｂ）を参照して説明する。図５（Ａ）において車間距離センサによる隣接車の計測距離がｌ１からｌ２の範囲に入れば、自車線の右隣車線に隣接車がいると認識することができる。レーザビームの計測方向の角度をθ、道路幅をＷroadとすると、ｌ１とｌ２は以下の式で求めることができる。
【００４７】
【数２】
ｌ１＝（１／２）（Ｗroad／sinθ） …（２）
ｌ２＝（３／２）（Ｗroad／sinθ） …（３）
ここでもし、自車線の２つ隣の車線の走行車を認識する場合があっても、２つ隣の車線の走行車を捉える計測距離の範囲を調べれば、同様の方法で認識することができる。
【００４８】
また、路肩の停止物や対向車線の走行車を隣接車両と誤認識するのを防止するために、計測距離の変化から相対速度を演算し、相対速度（接近するときを＋とする。）が自車速度より小さければ自車と同じ方向に進む走行車であると判断する。さらに、カーブを走行しているときは、左右の車線の走行車を捉える範囲を補正すればよい。
【００４９】
図５（Ｂ）にカーブを走行しているときの隣接車の計測範囲の具体的な求め方を示す。カーブ半径をＲ、レーザビームの計測方向の角度をθ、道路幅をＷroadとすると、下記（４）式および（５）式に示す関係が成立する。
【００５０】
【数３】
（Ｒ＋ｘ１）２＋ｙ１２＝（Ｒ＋Ｗroad／２）２ …（４）
ｘ１／ｙ１＝tanθ …（５）
ここで、ｘ１，ｙ１はそれぞれｌ１の横成分と縦成分である。（５）式のｘ１を（４）式に代入してｙ１を算出すると、
【数４】
となる。よって、ｌ１は
【数５】
と求められる。同様にしてｌ２は、
【数６】
となる。車間距離センサによる隣接車の計測距離がｌ１からｌ２の範囲に入れば、自車線の隣の車線に隣接車がいると認識することができる。
【００５１】
隣接車車間距離検出部６は、車間距離センサおよびマイクロコンピュータ等で構成され、自車線の左右の車線の走行車から自車までの車間距離を検出する。車間距離センサにはマルチビーム式あるいはスキャニング式のレーザレーダが用いられ、車間距離検出部１で用いられるものを兼用することができる。
【００５２】
この隣接車車間距離検出部６は、隣接車認識部５で認識された隣接車から自車までの縦方向の車間距離を検出し、すり抜け判定部７および目標車間距離変更部８へ送出する。図６にその検出方法を示すが、車間距離センサによる隣接車の計測距離がＬmであったとすると、隣接車と自車との縦方向の車間距離Ｌnは、
【数７】
Ｌn＝Ｌm・cosθ …（９）
となる。ここで、θは計測方向の角度である。以下では、自車線の左車線の隣接車から自車までの縦方向の車間距離をＬle、右車線の隣接車から自車までの縦方向の車間距離をＬriとし、これらＬleとＬriの何れか短い方を隣接車車間距離Ｌnとする。
【００５３】
すり抜け判定部７は、マイクロコンピュータ等で構成され、隣接車車間距離検出部６からの自車線の左右の車線の走行車から自車までの車間距離と、目標車間距離演算部４からの第１の目標車間距離に基づいて、並走する左右の車線の走行車の間を自車がすり抜けるか否かを判定し、これを目標車間距離変更部８へ送出する。
【００５４】
本例のすり抜け判定部７の判定方法を図７および図１１に示す。まず、隣接車車間距離検出部６により検出された自車線の左車線の隣接車から自車までの車間距離Ｌleと右車線の隣接車から自車までの車間距離Ｌriとの差の絶対値Ｌaを演算する。
【００５５】
【数８】
Ｌa＝｜Ｌle−Ｌri｜ …（１０）
Ｌaが所定値以下の場合には、左右の隣接車が並走していると判定される。この所定値は、例えば車両１台の全長程度に設定する。
【００５６】
次に、ＬleとＬriの何れか短い方を隣接車車間距離Ｌnとすると、自車に近い方の左右の隣接車から先行車までの距離Ｌmnは、先行車と自車との車間距離ＬからＬnを差し引いて、
【数９】
Ｌmn＝Ｌ−Ｌn …（１１）
となる。第１の目標車間距離Ｌr1がＬmnより小さい場合に、すり抜け状況があると判定される。
【００５７】
目標車間距離変更部８は、マイクロコンピュータ等で構成され、すり抜け状況があると判定されたときに目標車間距離を第１目標車間距離からすり抜け防止のための第２の目標車間距離に変更し、自車が隣接車をすり抜けないようにすべく、これを車間距離制御部９へ送出する。
【００５８】
図１２に目標車間距離の変更方法を示す。ここではまず、第２の目標車間距離Ｌr2を（１２）式のように自車に近い方の隣接車から先行車までの距離Ｌmnに所定距離Ｌrcを加えたものとし、目標車間距離変更部８は、目標車間距離Ｌrをそれまでの第１の目標車間距離Ｌr1から第２の目標車間距離Ｌr2に変更する。
【００５９】
【数１０】
Ｌr2＝Ｌmn＋Ｌrc …（１２）
ここでＬrcはたとえば次のように設定する。まず、左右の隣接車の死角に自車が位置しないようにＬrcを設定する方法を図８に基づいて説明する。同図に示すように、自車線の右側の隣接車のバックミラーで後方が見えなくなる角度をθd、道路幅をＷroadとすると、右側の隣接車のバックミラーの位置から自車が、
【数１１】
Ｗroad／tanθd …（１３）
以上後に位置すれば、自車は隣接車の死角部分には入らない。バックミラーから車両の後までの長さをＬrc2とすると、Ｌrcを
【数１２】
Ｌrc≧（Ｗroad／tanθd）−Ｌrc2 …（１４）
と設定すれば、自車は隣接車の死角に入らないように第２の目標車間距離が演算される。
【００６０】
次に、車間距離センサの検出範囲から左右の隣接車が外れないようにＬrcを設定する方法を図９に基づいて説明すると、車間距離センサの検出角度を±θm、道路幅をＷroadとすると、自車に近い方の隣接車から自車が、
【数１３】
Ｗroad／tanθm …（１５）
以上後に位置すれば、車間距離センサの検出範囲から隣接車が外れなくなる。したがって、Ｌrcを
【数１４】
Ｌrc≧（Ｗroad／tanθm） …（１６）
と設定すれば、車間距離センサの検出範囲から隣接車が外れないように第２の目標車間距離が演算される。
【００６１】
車間距離制御部９は、マイクロコンピュータ等で構成され、図１３に示すように、車間距離検出部１からの車間距離Ｌ、相対速度演算部３からの相対速度Ｌ’（＝ｄＬ／ｄｔ）、車速検出部２からの車速Ｖ及び目標車間距離変更部８からの目標車間距離Ｌrに基づいて、自車と自車の前の車両との車間距離を目標車間距離に制御するための目標車速Ｖrを演算する。
【００６２】
本例の演算式は、
【数１５】
Ｖr＝−ＫL（Ｌr−Ｌ）−ＫV・Ｌ’＋Ｖf …（１７）
とする。なお、（１７）式において、ＫL、ＫVは制御ゲイン、Ｖf＝Ｖ＋Ｌ’は先行車の車速を表す。
【００６３】
車速制御部１０は、マイクロコンピュータ等で構成され、図１４に示すように、車間距離制御部９からの目標車速Ｖrと、車速検出部２からの車速Ｖとに基づいて、車速を目標車速に制御するための目標駆動力Ｆrを演算する。
【００６４】
本例の演算式は、
【数１６】
Ｆr＝Ｋsp（Ｖr−Ｖ）−ＤE …（１８）
とする。ここで、Ｋspは制御ゲイン、ＤEは道路勾配や空気抵抗等の走行抵抗推定値である。このように走行抵抗を考慮して目標駆動力を演算することで、道路勾配や空気抵抗の影響による車速制御性能の悪化を抑制することができる。なお、図１４の走行抵抗推定部が下記（１９）式に基づいて走行抵抗推定値ＤEを演算する。
【００６５】
【数１７】
ＤE＝Ｈ（ｓ）・Ｍv・ｓ・Ｖ−Ｈ（ｓ）・Ｆr …（１９）
（１９）式において、Ｍvは車両重量、Ｈ（ｓ）はゲインが１のローパスフィルタである。
【００６６】
駆動力制御部１１は、マイクロコンピュータ等で構成され、図１５に示すように、車両の駆動力を目標駆動力に制御するためのスロットル開度及びブレーキ液圧を演算する。すなわち、車速制御部１０からの目標駆動力Ｆrに応じて、スロットル開度指令値Ｔhrと、ブレーキ液圧指令値Ｐbrとを演算する。本例では、制御装置を簡略化するためトルクコンバータのトルク増幅率を無視すると、目標駆動力Ｆrに対する目標エンジントルクＴengは下記（２０）式となる。
【００６７】
【数１８】
Ｔeng＝Ｆr／（Ｋdef・Ｋat） …（２０）
（２０）式においてＫdefはデファレンシャルギヤ比、Ｋatはトランスミッションの変速比である。
【００６８】
次に（２０）式で求めた目標エンジントルクとエンジン回転数から、図１６に示すエンジンマップを用いてスロットル開度指令値Ｔhrを求める。
【００６９】
ブレーキはスロットル開度がゼロのときに作動させるものとするが、ブレーキをかけて発生させる駆動力Ｆrbは、目標駆動力Ｆrからエンジンブレーキによる駆動力分Ｆebを差し引く必要がある。したがって、ブレーキをかけて発生させる駆動力Ｆrbは、下記（２１）式となる。
【００７０】
【数１９】
Ｆrb＝Ｆr−Ｆeb …（２１）
ただし、エンジンブレーキによる駆動力Ｆebは下記（２２）式により求める。同式においてＴeng0はスロットル開度がゼロのときのエンジントルクである。
【００７１】
【数２０】
Ｆeb＝Ｋdef・Ｋat・Ｔeng0 …（２２）
ここで、ブレーキシリンダ面積をＳb、ブレーキロータ半径をＲb、ブレーキパッドの摩擦係数をμbとし、マスタシリンダ液圧が四輪に等しく分圧されると仮定すると、ブレーキ力Ｆrbに対するブレーキ液圧指令値Ｐbrは下記（２３）式で演算される。
【００７２】
【数２１】
Ｐbr＝−Ｆrb／（４×２Ｓb・Ｒb・μb） …（２３）
スロットルアクチュエータ１２は、モータでワイヤを引っ張るタイプのものや、スロットルとモータが一体型の電子スロットル等が用いられ、スロットル開度を指令値に制御する。またブレーキアクチュエータ１３は、エンジンの負圧を利用してブレーキ液圧を増減させるもの等が用いられ、ブレーキ液圧を指令値に制御する。
【００７３】
次に動作を説明する。
【００７４】
図２に第１実施形態の全体の動作の流れを示す。このフローチャートで表されるルーチンは制御周期毎に実行される。
【００７５】
まず、自車と先行車の車間距離を検出し（ステップＳ１０）、車間距離の変化から相対速度を演算する（ステップＳ２０）。また自車速度を検出し（ステップＳ３０）、自車速度に応じて第１目標車間距離を演算する（ステップＳ４０）。
【００７６】
次いで自車線の左右の車線に隣接車がいるかを確認し（ステップＳ５０）、隣接車がいる場合には、隣接車から自車までの車間距離を検出する（ステップＳ７０）。
【００７７】
次に左車線の隣接車と右車線の隣接車が並走しているか否かを隣接車から自車までの車間距離から判定する（ステップＳ８０）。隣接車が並走している場合には、隣接車から先行車までの車間距離と第１の目標車間距離から、自車が隣接車をすり抜ける状況があるか否かを判定する（ステップＳ９０）。ここで、自車が隣接車をすり抜ける状況があると判定されると、すり抜け防止のための第２の目標車間距離を演算し（ステップＳ１００）、目標車間距離を第１の目標車間距離から第２の目標車間距離に変更する（ステップＳ１１０）。
【００７８】
次に、先行車と自車の車間距離を目標車間距離に制御するための目標車速を演算し（ステップＳ１２０）、車速を目標車速に制御するための目標駆動力を演算する（ステップＳ１３０）。そして、駆動力を目標駆動力に制御するためのスロットル開度、ブレーキ液圧を演算し（ステップＳ１４０）、スロットルアクチュエータ、ブレーキアクチュエータを駆動する（ステップＳ１５０）。
【００７９】
このように、本例の車間距離制御装置によれば、自車が隣接車の間をすり抜けることが回避され、その結果、乗員が違和感を感じるのを防止することができる。また、簡便な手法ですり抜け状況を判定することができる。
【００８０】
第２実施形態（請求項３）
図１７は本発明の第２実施形態を示すブロック図である。本例は、上述した第１実施形態に対し、隣接車相対速度演算部１４が付加され、さらにすり抜け判定部７には、隣接車相対速度演算部１４からの隣接車相対速度と、相対速度演算部３からの先行車との相対速度が入力される点が相違する。
【００８１】
隣接車相対速度演算部１４は、マイクロコンピュータ等で構成され、隣接車車間距離検出部６で検出された隣接車と自車との車間距離を微分や差分することで隣接車と自車との相対速度を演算し、これをすり抜け判定部７へ送出する。
【００８２】
一方、すり抜け判定部７は、隣接車から自車までの車間距離と相対速度、先行車から自車までの車間距離と相対速度、及び第１の目標車間距離から、自車が左右の並走する隣接車をすり抜けるか否かを予測する。
【００８３】
これを図１９を参照しながら説明すると、自車と先行車との車間距離Ｌが、第１の目標車間距離Ｌr1に整定するまでに自車が発生する減速度αrは、車間距離をＬ−Ｌr1つめる間に相対速度Ｌ’（＝ｄＬ／ｄｔ）をゼロにするように自車が減速すると考えると、概略下記（２４）式で表すことができる。
【００８４】
【数２２】
αr＝−Ｌ’２／２（Ｌ−Ｌr1） …（２４）
自車が左の隣接車とすれ違う時間ｔleを求める。ここで、自車の減速度αr、左の隣接車と自車との車間距離Ｌle及び相対速度Ｌ’leと、自車が左の隣接車とすれ違う時間ｔleとは、図２０に示すような関係がある。同図より、左の隣接車の速度をＶle、自車が左の隣接車とすれ違うときの自車速度をＶxとすると、下記（２５）及び（２６）式の関係が成り立つ。
【００８５】
【数２３】
Ｌle＝（Ｖle−Ｖx）／２ｔle ＋ （Ｖx−Ｖ）ｔle …（２５）
Ｖx ＝Ｖ＋αr・ｔle …（２６）
ここで（２６）式を（２５）式に代入してＶxを消去すると、自車が左の隣接車とすれ違う時間ｔleは、
【数２３】
ｔle＝｛（Ｖle−Ｖ）＋（（Ｖle−Ｖ）２＋２αrＬle）１／２｝／αr
＝｛Ｌ’le＋（Ｌ’le２＋２αrＬle）１／２｝／αr …（２７）
となる。同様に、自車が右の隣接車とすれ違う時間ｔriは、
【数２４】
ｔri＝｛Ｌ’ri＋（Ｌ’ri２＋２αrＬri）１／２｝／αr …（２８）
となる。ただし、Ｌri、Ｌ’riはそれぞれ右の隣接車から自車までの車間距離および相対速度である。
【００８６】
これらの時間ｔle、ｔriが概略一致していると、自車が左の隣接車とすれ違うときに右の隣接車ともすれ違うことになる。すなわち、下記（２９）式のように、ｔleとｔriとの差が所定時間ｔc以内であれば自車が左の隣接車とすれ違うときに、右の隣接車ともすれ違うと判断することができる。
【００８７】
【数２５】
｜ｔle−ｔri｜≦ｔc …（２９）
ここで、ｔcを左右の隣接車がすれ違うのに要する時間とすると、ｔcは左右の隣接車の相対速度Ｌ’le−Ｌ’riと１車両の全長Ｌwから、
【数２６】
ｔc＝２Ｌw／｜Ｌ’le−Ｌ’ri｜ …（３０）
次に、自車と先行車との車間距離が第１の目標車間距離に整定するまでに自車が左右の隣接車とすり抜けるかどうかを判断するために、自車が左右の隣接車とすれ違う時間と、自車と先行車との車間距離が第１の目標車間距離に整定するのにかかる時間とどちらが早いか比較する。ここで、自車と先行車との車間距離が第１の目標車間距離に整定する時間ｔrは、自車が減速度αrで減速して相対速度Ｌ’がゼロになる時間であることから、
【数２７】
ｔr＝Ｌ’／αr …（３１）
となる。ｔrとｔleとを比較してｔle＜ｔcであれば、自車と先行車との車間距離が第１の目標車間距離に整定するまでに自車が左右の隣接車とすり抜けると判断する。
【００８８】
次に動作を説明する。
【００８９】
図１８に第２実施形態の全体の動作の流れを示す。このフローチャートで表されるルーチンは制御周期毎に実行されるが、上述した第１実施形態を異なる隣接車のすり抜け判定ルーチン（ステップ７０乃至ステップ７６）を主として説明する。
【００９０】
まず、自車と先行車の車間距離を検出し（ステップＳ１０）、車間距離の変化から相対速度を演算する（ステップＳ２０）。また自車速度を検出し（ステップＳ３０）、自車速度に応じて第１目標車間距離を演算する（ステップＳ４０）。
【００９１】
次に、自車線の左右の車線に隣接車がいるかどうかを認識し（ステップ５０）、隣接車がいる場合には（ステップ６０）、隣接車から自車までの車間距離を検出し（ステップ７０）、この隣接車から自車までの車間距離から相対速度を演算する（ステップ７５）。
【００９２】
次に、左右の隣接車から自車までの車間距離と相対速度、先行車から自車までの車間距離と相対速度、及び第１の目標車間距離から、自車が左右の隣接車をすり抜けるか否かを予測する（ステップ７６）。この予測は上述したすり抜け判定部７の処理にしたがって実行される。
【００９３】
自車が左右の隣接車の間をすり抜ける状況があると予測されると、すり抜け防止のための第２の目標車間距離を演算し（ステップ１００）、目標車間距離を第１の目標車間距離から第２の目標車間距離に変更する（ステップ１１０）。
【００９４】
最後に、先行車と自車の車間距離を目標車間距離に制御するための目標車速を演算し（ステップＳ１２０）、車速を目標車速に制御するための目標駆動力を演算する（ステップＳ１３０）。そして、駆動力を目標駆動力に制御するためのスロットル開度、ブレーキ液圧を演算し（ステップＳ１４０）、スロットルアクチュエータ、ブレーキアクチュエータを駆動する（ステップＳ１５０）。
【００９５】
このように、本例の車間距離制御装置によれば、自車が隣接車の間をすり抜けることが回避され、その結果、乗員が違和感を感じるのを防止することができることに加え、すり抜け状況の判定精度が高くなる。
【００９６】
第３実施形態（請求項４）
図２１は本発明の第３実施形態を示すブロック図である。本例は、上述した第１実施形態に対し、隣接車間隔検出部１５が付加され、この隣接車間隔検出部１５で検出された隣接車の間隔情報がすり抜け判定部７に入力される点が相違する。
【００９７】
隣接車間隔検出部１５は、車間距離検出部１で用いられているマルチビーム式又はスキャニング式のレーザレーダ等が兼用され、左側車線の隣接車と右側車線の隣接車との間隔を検出し、これをすり抜け判定部７へ送出する。間隔の検出処理にはマイクロコンピュータ等が用いられる。
【００９８】
隣接車間隔検出部１５は、隣接車認識部５によって認識された左右の隣接車の間隔を検出するが、図２３に示すように、車間距離センサによる右側車線の隣接車の計測距離がＬmri、左側車線の隣接車の計測距離がＬmleであったとすると、右側隣接車と左側隣接車の間隔Ｗlrは、
【数２８】
Ｗlr＝Ｌmlr・sinθle＋Ｌmri・sinθri …（３２）
となる。ここで、θriは右側隣接車の計測ビームのうち一番左側のビームから自車の進行方向までの角度を表し、θleは左側隣接車の計測ビームのうち一番右側のビームから自車の進行方向までの角度を表す。以上により、左右の隣接車の間隔を検出することができる。
【００９９】
次に動作を説明する。
【０１００】
図２２に第３実施形態の全体の動作の流れを示す。このフローチャートで表されるルーチンは制御周期毎に実行されるが、上述した第１実施形態を異なる隣接車のすり抜け判定ルーチン（ステップ７０乃至ステップ８６）を主として説明する。
【０１０１】
まず、自車と先行車の車間距離を検出し（ステップＳ１０）、車間距離の変化から相対速度を演算する（ステップＳ２０）。また自車速度を検出し（ステップＳ３０）、自車速度に応じて第１目標車間距離を演算する（ステップＳ４０）。
【０１０２】
次に、自車線の左右の車線に隣接車がいるかどうかを認識し（ステップ５０）、隣接車がいる場合には（ステップ６０）、隣接車から自車までの車間距離を検出する（ステップ７０）。
【０１０３】
次に、左車線の隣接車と右車線の隣接車が並走しているか否かを隣接車から自車までの車間距離から判定する（ステップＳ８０）。隣接車が並走している場合には、隣接車の間隔を検出し（ステップ８５）、隣接車の間隔が所定値以下であるか否かを判定する（ステップ８６）。なお、隣接車の間隔は上述した隣接車間隔検出部１５の処理手順で実行される。ここで、隣接車の間隔が所定値以下であるときは、隣接車から先行車までの車間距離と第１の目標車間距離から、自車が左右の隣接車をすり抜けるか否かを予測する（ステップ９０）。
【０１０４】
自車が左右の隣接車の間をすり抜ける状況があると予測されると、すり抜け防止のための第２の目標車間距離を演算し（ステップ１００）、目標車間距離を第１の目標車間距離から第２の目標車間距離に変更する（ステップ１１０）。
【０１０５】
最後に、先行車と自車の車間距離を目標車間距離に制御するための目標車速を演算し（ステップＳ１２０）、車速を目標車速に制御するための目標駆動力を演算する（ステップＳ１３０）。そして、駆動力を目標駆動力に制御するためのスロットル開度、ブレーキ液圧を演算し（ステップＳ１４０）、スロットルアクチュエータ、ブレーキアクチュエータを駆動する（ステップＳ１５０）。
【０１０６】
このように、本例の車間距離制御装置によれば、自車が隣接車の間をすり抜けることが回避され、その結果、乗員が違和感を感じるのを防止することができることに加え、左右の隣接車同士の間隔に応じて、すり抜け状況が回避又は許可されるので、乗員が違和感を感じるようなすり抜けのみを回避することができる。
【０１０７】
第４実施形態（請求項７）
図１に示す構成の車間距離制御装置において、目標車間距離変更部８の処理を以下のように構成することもできる。
【０１０８】
すなわち、本例の目標車間距離変更部８は、自車が左右の隣接車の間をすり抜ける手前位置から先行車位置までの距離が、所定値以上長い場合には、目標車間距離を第１の目標車間距離から第２の目標車間距離に変更しない。つまり、下記（３３）式のように、図７におけるＬmnが所定値Ｌc以上か否かを判断し、Ｌmnが所定値Ｌc以上であるときは目標車間距離Ｌrを第１の目標車間距離Ｌr1から第２の目標車間距離Ｌr2に変更しない。
【０１０９】
【数２９】
Ｌmn≧Ｌc …（３３）
ここで、先行車と自車との間にもう一台の車両が走行するスペースを空けないように、たとえばＬcは第１の目標車間距離Ｌr1の２倍に設定する。
【０１１０】
このように、本例の車間距離制御装置によれば、すり抜けを許可することで、後続車への迷惑を防止することができる。
【０１１１】
第５実施形態（請求項８）
また、図１に示す構成の車間距離制御装置において、目標車間距離変更部８の処理を以下のように構成することもできる。
【０１１２】
すなわち、本例の目標車間距離変更部８は、下記（３４）式のように、第２の目標車間距離が所定値以上長く、目標車間距離が第１の目標車間距離から第２の目標車間距離に変更されてから所定時間が経過しても、自車が左右の隣接車の間をすり抜ける状況がなくならない場合には、目標車間距離を第２の目標車間距離Ｌr2から第１の目標車間距離Ｌr1に戻す。
【０１１３】
【数３０】
Ｌr2≧Ｌc …（３４）
このように、本例の車間距離制御装置によれば、すり抜けを許可することで、車間距離が開きすぎる状態が長く続くのを抑制することができ、後続車への迷惑を防止することができる。
【０１１４】
第６実施形態（請求項９）
図２４は本発明の第６実施形態を示すブロック図である。本例は、上述した第１実施形態に対し、相対速度演算部３で求められた相対速度が目標車間距離変更部８にも入力される点が相違する。
【０１１５】
本例の目標車間距離変更部８は、先行車から自車までの車間距離を第２の目標車間距離に一致させるまでに自車が発生しなければならない減速度に応じて、目標車間距離を第１の目標車間距離から第２の目標車間距離に変更しない。
【０１１６】
すなわち、自車と先行車との車間距離Ｌが、第２の目標車間距離Ｌr2に整定するまでに自車が発生する減速度αr2は、車間距離Ｌ−Ｌr2つめる間に相対速度Ｌ’をゼロにするように自車が減速すると考えると、概略下記（３５）式のようになる。
【０１１７】
【数３１】
αr2＝−Ｌ’／２（Ｌ−Ｌr2） …（３５）
自車が発生する減速度αr2が所定値を超えると、目標車間距離変更部８は、目標車間距離Ｌrを第１の目標車間距離Ｌr1から第２の目標車間距離Ｌr2へ変更するのを止める。
【０１１８】
このように、本例の車間距離制御装置によれば、すり抜けを許可することで、自車の急減速を防止することができ、急減速による乗員の違和感の発生を回避することができる。
【０１１９】
第７実施形態（請求項１０）
図２４に示す構成の車間距離制御装置において、目標車間距離変更部８の処理を以下のように構成することもできる。
【０１２０】
すなわち、本例の車間距離変更部８は、自車と先行車との相対速度が概略ゼロであり、自車と先行車との車間距離が第１の目標車間距離に概略一致している場合は、目標車間距離を第１の目標車間距離から第２の目標車間距離へ変更しない。
【０１２１】
この場合、まず下記（３６）式に示すように、相対速度Ｌ’が所定値Ｖc以下であるかどうかを判断し、さらに（３７）式に示すように、自車と先行車との車間距離Ｌと第１の目標車間距離Ｌr1との差が所定値Ｌc1以下であるかどうかを判断することにより実行する。
【０１２２】
【数３２】
Ｌ’≦Ｖc …（３６）
｜Ｌ−Ｌr1｜≦Ｌc1 …（３７）
ここで、Ｖc、Ｌc1は充分小さい値とする。
【０１２３】
これにより、自車が先行車に第１の目標車間距離Ｌr1を保って走行しているときは、すり抜けを許可することによってすり抜け時に乗員が感じる違和感よりも、先行車との車間距離が開くことと加減速によって感じる違和感の方を抑制することができる。
【０１２４】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態の制御手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係る車間距離検出手段を説明するための図である。
【図４】本発明に係る車間距離検出手段を説明するためのグラフである。
【図５】本発明に係る車間距離検出手段における隣接車の計測範囲の具体的な求め方を説明するための図である。
【図６】本発明に係る隣接車車間距離検出手段における検出方法を説明するための図である。
【図７】本発明に係るすり抜け判定手段の判定方法の一例を説明するための図である。
【図８】本発明に係る目標車間距離変更手段における変更方法を説明するための図である。
【図９】本発明に係る目標車間距離変更手段における変更方法を説明するための図である。
【図１０】本発明に係る目標車間距離演算手段を示す制御ブロック図である。
【図１１】本発明に係るすり抜け判定手段を示す制御ブロック図である。
【図１２】本発明に係る目標車間距離変更手段を示す制御ブロック図である。
【図１３】本発明に係る車間距離制御手段を示す制御ブロック図である。
【図１４】本発明に係る車速制御手段を示す制御ブロック図である。
【図１５】本発明に係る駆動力制御手段を示す制御ブロック図である。
【図１６】本発明に係る駆動力制御手段にて用いられる制御マップである。
【図１７】本発明の第２実施形態を示すブロック図である。
【図１８】本発明の第２実施形態の制御手順を示すフローチャートである。
【図１９】本発明の第２実施形態に係るすり抜け判定手段における判定方法を説明するための図である。
【図２０】本発明の第２実施形態に係るすり抜け判定手段における判定方法を説明するための図である。
【図２１】本発明の第３実施形態を示すブロック図である。
【図２２】本発明の第３実施形態の制御手順を示すフローチャートである。
【図２３】本発明の第３実施形態に係る隣接車間隔検出手段における検出方法を説明するための図である。
【図２４】本発明の第６実施形態を示すブロック図である。
【図２５】従来の車間距離制御装置の問題点を説明するための図である。
【図２６】本発明の車間距離制御装置による制御方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１…車間距離検出部
２…車速検出部
３…相対速度演算部
４…目標車間距離演算部
５…隣接車認識部
６…隣接車車間距離検出部
７…すり抜け判定部
８…目標車間距離変更部
９…車間距離制御部
１０…車速制御部
１４…隣接車相対速度演算手段
１５…隣接車間隔検出手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、先行車との車間距離を制御する車間距離制御装置に関し、特に自車線の左右車線にも走行車（以下、隣接車ともいう。）が存在する場合に、それらの隣接車の間をすり抜けないように自車を制御する車間距離制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車間距離制御装置として、先行車との車間距離を定められた目標車間距離（第１の目標車間距離）に制御するものが知られている（特開平６−２２７２８０号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の車間距離制御装置にあっては、自車線の左右の車線の走行車の有無に拘わらず、先行車との車間距離を第１の目標車間距離に制御する構成となっていたので、図２５に示すように、先行車に遠方から接近する場合に、自車線の左右の車線の走行車、すなわち隣接車の間をすり抜けることがあり、これが乗員に違和感を与えるといった問題があった。
【０００４】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、自車が隣接車の間をすり抜ける状況がある場合には、図２６に示すように目標車間距離を第１の目標車間距離からすり抜け防止のための目標車間距離（第２の目標車間距離）に変更し、自車を隣接車の間をすり抜ける手前の位置に制御する車間距離制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の車間距離制御装置は、以下のような場面を想定している。
【０００６】
すなわち、自車が先行車に遠方から接近するときに、第１の目標車間距離によって自車が進む目標位置が、自車線の左右の車線で並走する走行車（隣接車）の位置よりも自車から少し先の位置にある場合では、自車が左右の走行車をすり抜けて先行車に近づかなければならない。このような場面では、こうしたすり抜け走行を回避し、乗員に違和感を与えないようにするものである。
【０００７】
（１）こうした目的を達成するために、請求項１記載の発明によれば、自車と先行車との車間距離を検出する車間距離検出手段と、自車の駆動力を制御して前記車間距離検出手段により検出された車間距離を第１の目標車間距離に制御する車間距離制御手段と、自車線の左右の車線を走行する隣接車を認識する隣接車認識手段と、自車が前記隣接車認識手段により認識された隣接車の間をすり抜ける状況が存在するか否かを判定するすり抜け判定手段と、自車が隣接車の間をすり抜ける状況が存在すると判定された場合に、第２の目標車間距離を、自車が隣接車の間をすり抜ける手前の位置から先行車位置までの距離以上に設定して、目標車間距離を第１の目標車間距離から第２の目標車間距離に変更する目標車間距離変更手段と、を備えた車間距離制御装置が提供される。
【０００８】
本発明において「隣接車」とは、自車が走行中の車線の左側車線または右側車線を走行している車両をいい、「すり抜け」とは、自車が、左右両方の車線を走行中の隣接車の間の車線を走行してこれら隣接車を追い越す状況をいう。
【０００９】
この車間距離制御装置では、すり抜け判定手段により自車が隣接車の間をすり抜ける状況が存在するか否かを判定し、目標車間距離変更手段により自車が隣接車の間をすり抜ける手前の位置から走行車位置までの距離以上に設定する。これにより、自車が隣接車の間をすり抜けることが回避され、その結果、乗員が違和感を感じるのを防止することができる。
【００１０】
（２）上記発明においては特に限定されないが、請求項２記載の発明では、自車と前記隣接車認識手段により認識された隣接車との車間距離を検出する隣接車車間距離検出手段をさらに備え、前記すり抜け判定手段は、前記隣接車車間距離検出手段により検出された隣接車から自車までの車間距離に基づいて、当該隣接車が概略並走しているか否かを認識し、第１の目標車間距離が隣接車から先行車までの車間距離より小さい場合に、自車が隣接車の間をすり抜ける状況が存在すると判定する。
【００１１】
この車間距離制御装置では、隣接車車間距離検出手段により自車と隣接車との車間距離を検出し、この自車と隣接車との車間距離に基づいて左右の隣接車が並走しているかどうかをすり抜け判定手段により判定する。つまり、自車と左右それぞれの隣接車との車間距離が所定値以下の場合は、自車からみて左右の隣接車が並走しているものと判定する。このように、簡便な手法ですり抜け状況を判定することができる。
【００１２】
なお、自車が左右の車線の隣接車に追いつく前は左右の隣接車が並走していない場合であっても、自車が隣接車に追いついたときにこれら隣接車が並走していることもあるが、本発明のように隣接車との車間距離によって簡便にすり抜け状況を判定すれば、こうしたときにも対応することができる。
【００１３】
（３）上記発明においては特に限定されないが、請求項３記載の発明では、自車と前記隣接車認識手段により認識された隣接車との車間距離を検出する隣接車車間距離検出手段と、自車と隣接車との相対速度を検出する隣接車相対速度検出手段と、自車と走行車との相対速度を検出する先行車相対速度検出手段とをさらに備え、前記すり抜け判定手段は、前記隣接車車間距離検出手段により検出された自車と隣接車との車間距離、前記隣接車相対速度検出手段により検出された自車と隣接車との相対速度、前記車間距離検出手段により検出された先行車との車間距離、前記先行車相対速度検出手段により検出された自車と先行車との相対速度および第１の目標車間距離に基づいて、自車が左右何れかの隣接車の隣に並ぶときに、自車が他方の隣接車とも同時に並走しているか否かを予測して、自車が隣接車の間をすり抜ける状況が発生するか否かを判定する。
【００１４】
この車間距離制御装置では、自車と隣接車との車間距離、自車と隣接車との相対速度、先行車との車間距離、自車と先行車との相対速度および第１の目標車間距離に基づいて、自車が左右何れかの隣接車の隣に並ぶときに、自車が他方の隣接車とも同時に並走しているか否かを予測する。すなわち、左右の隣接車の挙動及び自車が先行車に追従する挙動を考慮して、自車が左右の隣接車ともに同時に並ぶかどうかを判定する。したがって、すり抜け状況の判定精度が高くなる。
【００１５】
（４）上記発明においては特に限定されないが、請求項４記載の発明では、前記隣接車認識手段により認識された隣接車の間隔を検出する隣接車間隔検出手段をさらに備え、前記すり抜け判定手段は、前記隣接車間隔検出手段により検出された隣接車の間隔が所定距離より小さい場合に、自車が隣接車の間をすり抜ける状況が存在すると判定する。
【００１６】
すり抜け状況が生じる場合、すり抜ける車両の間隔が狭いほど乗員が感じる違和感が強くなり、逆に間隔が広ければ乗員はあまり違和感を感じなくなり、すり抜け状況を回避する必要性も低くなる。
【００１７】
本発明の車間距離制御装置では、隣接車間隔検出手段により左右の隣接車の間隔（道路幅方向の間隔）を検出し、この間隔が所定距離より小さい場合にはすり抜け状況であると判定し、自車をすり抜け状況から回避させる。つまり、左右の隣接車同士の間隔に応じて、すり抜け状況が回避又は許可されるので、乗員が違和感を感じるようなすり抜けのみを回避することができる。
【００１８】
（５）上記発明においては特に限定されないが、請求項５記載の発明では、前記目標車間距離変更手段は、隣接車の後側方の死角に自車が位置しないように、自車が隣接車の間をすり抜ける手前の位置から先行車位置までの距離に所定距離を加えた距離を第２の目標車間距離とし、目標車間距離を第１の目標車間距離から当該第２の目標車間距離に変更する。
【００１９】
自車が左右の隣接車の間をすり抜ける手前の位置においては、自車が左右の隣接車の後側方の死角に入る可能性もあるが、本発明の車間距離制御装置では、自車が隣接車の間をすり抜ける手前の位置から先行車位置までの距離に所定距離を加えた距離を第２の目標車間距離とするので、自車が左右の隣接車の後側方の死角に入らないように制御することができる。したがって、自車は左右の隣接車のバックミラーから常に見える位置に存在し、不意に左右の隣接車が自車線に車線変更する可能性を低くすることができる。
【００２０】
（６）上記発明においては特に限定されないが、請求項６記載の発明では、前記目標車間距離変更手段は、前記隣接車車間距離検出手段の検出範囲から隣接車が外れないように、前記隣接車車間距離検出手段の検出範囲に応じて第２の目標車間距離を算出し、目標車間距離を第１の目標車間距離から当該第２の目標車間距離に変更する。
【００２１】
左右の隣接車の間をすり抜ける手前の位置においては、左右の隣接車は自車の斜め横方向に位置するため、隣接車車間距離検出手段たるセンサの検出範囲から外れ、見失う可能性もあるが、本発明の車間距離制御装置では、隣接車車間距離検出手段の検出範囲に応じて第２の目標車間距離を算出しこの車間距離で自車を制御するので、隣接車が隣接車車間距離検出手段の検出範囲から外れることが防止され、すり抜け時にも左右の隣接車を確実に検出でき、その結果、すり抜けを確実に防止することができる。
【００２２】
（７）上記発明においては、すり抜け状況を回避することを主眼としたが、すり抜けを回避するよりも重要な状況が生じた場合にはそれを優先する方が好ましい場合もある。
【００２３】
そこで、請求項７記載の発明では、前記目標車間距離変更手段は、自車が隣接車の間をすり抜ける手前位置から先行車位置までの距離が所定値より大きい場合に、目標車間距離を第１の目標車間距離から第２の目標車間距離に変更しない。
【００２４】
すなわち、自車と先行車との車間距離が極端に長くなると後続車に迷惑をかける可能性もある。したがって、自車が隣接車の間をすり抜ける手前位置から先行車位置までの距離が所定値より大きく、つまり先行車と先行車との車間距離が著しく長い場合にはすり抜けを許可する。これにより後続車への迷惑を防止することができる。
【００２５】
（８）また、請求項８記載の発明では、前記目標車間距離変更手段は、第２の目標車間距離が所定値より大きく、目標車間距離が第１の目標車間距離から第２の目標車間距離に変更されてから所定時間が経過しても自車が隣接車の間をすり抜ける状況がなくならない場合には、目標車間距離を第１の目標車間距離に戻す。
【００２６】
この車間距離制御装置では、左右の隣接車の間をすり抜けることを回避することで自車と先行車との車間距離が大きくなり、しかもこうした時間が長時間続いた場合には、それまでのすり抜け回避制御を解除する。これによっても、後続車への迷惑を防止することができる。
【００２７】
（９）また、請求項９記載の発明では、前記目標車間距離変更手段は、先行車から自車までの車間距離を第２の目標車間距離に一致させるまでに自車が発生しなければならない減速度に応じて、目標車間距離を第１の目標車間距離から第２の目標車間距離に変更しない。
【００２８】
この車間距離制御装置では、すり抜け回避のために自車が急な減速を必要とする場合にはすり抜けを許可する。これにより、自車の急減速を防止することができ、急減速による乗員の違和感の発生を回避することができる。
【００２９】
（１０）さらに、請求項１０記載の発明では、前記目標車間距離変更手段は、自車と先行車との相対速度がほぼゼロであり、自車と先行車との車間距離が第１の目標車間距離にほぼ一致している場合は、目標車間距離を第１の目標車間距離から第２の目標車間距離に変更しない。
【００３０】
この車間距離制御装置では、自車が先行車に追従して第１の目標車間距離を保って走行しているときはすり抜けを許可し、すり抜け回避よりも先行車への追従を優先する。これにより、先行車との車間距離が開くこと及び加減速による乗員の違和感の発生を防止することができる。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、自車が隣接車の間をすり抜けることが回避され、その結果、乗員が違和感を感じるのを防止することができる。
【００３２】
これに加えて、請求項２記載の発明によれば、簡便な手法ですり抜け状況を判定することができる。
【００３３】
また、請求項３記載の発明によれば、すり抜け状況の判定精度が高くなる。
【００３４】
請求項４記載の発明によれば、乗員が違和感を感じるようなすり抜けのみを回避することができる。
【００３５】
請求項５記載の発明によれば、不意に左右の隣接車が自車線に車線変更する可能性を低くすることができる。
【００３６】
請求項６記載の発明によれば、すり抜けを確実に防止することができる。
【００３７】
請求項７及び８記載の発明によれば、後続車への迷惑を防止することができる。
【００３８】
請求項９記載の発明によれば、自車の急減速を防止することができ、急減速による乗員の違和感の発生を回避することができる。
【００３９】
請求項１０記載の発明によれば、先行車との車間距離が開くこと及び加減速による乗員の違和感の発生を防止することができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００４１】
第１実施形態（請求項１，２，５，６）
図１は本発明の第１実施形態を示すブロック図である。
【００４２】
車間距離検出部１は、マルチビーム式あるいはスキャニング式のレーザレーダ等により構成され、先行車と自車との車間距離を検出して相対速度演算部３に送出する。車速検出部２は、車輪の回転に応じてパルスを発生する車輪速センサ等により構成され、車速を検出して車間距離制御部９、目標車間距離演算部４および車速制御部１０に送出する。相対速度演算部３は、マイクロコンピュータ等により構成され、車間距離検出部１から送出された車間距離信号を微分や差分することにより車間距離を求める。
【００４３】
目標車間距離演算部４はマイクロコンピュータ等により構成され、車速検出部２から送出された車速に応じて第１の目標車間距離を演算し、これをすり抜け判定部７および目標車間距離変更部８へ送出する。本例では、図１０に示すように車速Ｖに応じて第１の目標車間距離Ｌr1を下記（１）式により演算する。（１）式においてＴcは定数である。
【００４４】
【数１】
Ｌr1＝Ｔc・Ｖ …（１）
隣接車認識部５は、車間距離センサおよびマイクロコンピュータ等により構成され、自車線の左右の車線に走行車の存在を認識し、これを隣接車車間距離検出部６に送出する。本例における自車線の右隣と左隣の車線の走行車の認識方法を図３および図４に示す。車間距離センサにはマルチビーム式やスキャニング式のレーザーレーダが用いられ、車間距離検出部１で用いられるものを兼用することができる。図３に示すように、レーザレーダは例えば１７方向の距離を計測するものとし、図４に第１番から第１７番のレーザビームの計測距離を示す。それぞれのレーザビームの計測距離が斜線で囲った範囲に入れば、自車線の左右に走行車があると判断することができる。
【００４５】
ここで、走行車と自車とが図３に示すような状況にある場合には、第２番目乃至第４番目のレーザビームが自車線の左隣車線の走行車を捉えるとともに、第１４番目乃至第１６番目のレーザビームが自車線の右隣車線の走行車を捉えることになる。このとき、第２番目乃至第４番目のレーザビームの計測距離が図４の斜線にて示す範囲に入るので、左隣車線に走行車が存在すると認識することができる。また同様に第１４番目乃至第１６番目のレーザビームの計測距離が図４のもう一方の斜線にて示す範囲に入るので、右隣車線に走行車が存在すると認識することができる。
【００４６】
図４の斜線範囲である隣接車の計測範囲の具体的な求め方を図５（Ａ）（Ｂ）を参照して説明する。図５（Ａ）において車間距離センサによる隣接車の計測距離がｌ１からｌ２の範囲に入れば、自車線の右隣車線に隣接車がいると認識することができる。レーザビームの計測方向の角度をθ、道路幅をＷroadとすると、ｌ１とｌ２は以下の式で求めることができる。
【００４７】
【数２】
ｌ１＝（１／２）（Ｗroad／sinθ） …（２）
ｌ２＝（３／２）（Ｗroad／sinθ） …（３）
ここでもし、自車線の２つ隣の車線の走行車を認識する場合があっても、２つ隣の車線の走行車を捉える計測距離の範囲を調べれば、同様の方法で認識することができる。
【００４８】
また、路肩の停止物や対向車線の走行車を隣接車両と誤認識するのを防止するために、計測距離の変化から相対速度を演算し、相対速度（接近するときを＋とする。）が自車速度より小さければ自車と同じ方向に進む走行車であると判断する。さらに、カーブを走行しているときは、左右の車線の走行車を捉える範囲を補正すればよい。
【００４９】
図５（Ｂ）にカーブを走行しているときの隣接車の計測範囲の具体的な求め方を示す。カーブ半径をＲ、レーザビームの計測方向の角度をθ、道路幅をＷroadとすると、下記（４）式および（５）式に示す関係が成立する。
【００５０】
【数３】
（Ｒ＋ｘ１）２＋ｙ１２＝（Ｒ＋Ｗroad／２）２ …（４）
ｘ１／ｙ１＝tanθ …（５）
ここで、ｘ１，ｙ１はそれぞれｌ１の横成分と縦成分である。（５）式のｘ１を（４）式に代入してｙ１を算出すると、
【数４】
【数５】
【数６】
【００５１】
隣接車車間距離検出部６は、車間距離センサおよびマイクロコンピュータ等で構成され、自車線の左右の車線の走行車から自車までの車間距離を検出する。車間距離センサにはマルチビーム式あるいはスキャニング式のレーザレーダが用いられ、車間距離検出部１で用いられるものを兼用することができる。
【００５２】
この隣接車車間距離検出部６は、隣接車認識部５で認識された隣接車から自車までの縦方向の車間距離を検出し、すり抜け判定部７および目標車間距離変更部８へ送出する。図６にその検出方法を示すが、車間距離センサによる隣接車の計測距離がＬmであったとすると、隣接車と自車との縦方向の車間距離Ｌnは、
【数７】
Ｌn＝Ｌm・cosθ …（９）
となる。ここで、θは計測方向の角度である。以下では、自車線の左車線の隣接車から自車までの縦方向の車間距離をＬle、右車線の隣接車から自車までの縦方向の車間距離をＬriとし、これらＬleとＬriの何れか短い方を隣接車車間距離Ｌnとする。
【００５３】
すり抜け判定部７は、マイクロコンピュータ等で構成され、隣接車車間距離検出部６からの自車線の左右の車線の走行車から自車までの車間距離と、目標車間距離演算部４からの第１の目標車間距離に基づいて、並走する左右の車線の走行車の間を自車がすり抜けるか否かを判定し、これを目標車間距離変更部８へ送出する。
【００５４】
本例のすり抜け判定部７の判定方法を図７および図１１に示す。まず、隣接車車間距離検出部６により検出された自車線の左車線の隣接車から自車までの車間距離Ｌleと右車線の隣接車から自車までの車間距離Ｌriとの差の絶対値Ｌaを演算する。
【００５５】
【数８】
Ｌa＝｜Ｌle−Ｌri｜ …（１０）
Ｌaが所定値以下の場合には、左右の隣接車が並走していると判定される。この所定値は、例えば車両１台の全長程度に設定する。
【００５６】
次に、ＬleとＬriの何れか短い方を隣接車車間距離Ｌnとすると、自車に近い方の左右の隣接車から先行車までの距離Ｌmnは、先行車と自車との車間距離ＬからＬnを差し引いて、
【数９】
Ｌmn＝Ｌ−Ｌn …（１１）
となる。第１の目標車間距離Ｌr1がＬmnより小さい場合に、すり抜け状況があると判定される。
【００５７】
目標車間距離変更部８は、マイクロコンピュータ等で構成され、すり抜け状況があると判定されたときに目標車間距離を第１目標車間距離からすり抜け防止のための第２の目標車間距離に変更し、自車が隣接車をすり抜けないようにすべく、これを車間距離制御部９へ送出する。
【００５８】
図１２に目標車間距離の変更方法を示す。ここではまず、第２の目標車間距離Ｌr2を（１２）式のように自車に近い方の隣接車から先行車までの距離Ｌmnに所定距離Ｌrcを加えたものとし、目標車間距離変更部８は、目標車間距離Ｌrをそれまでの第１の目標車間距離Ｌr1から第２の目標車間距離Ｌr2に変更する。
【００５９】
【数１０】
Ｌr2＝Ｌmn＋Ｌrc …（１２）
ここでＬrcはたとえば次のように設定する。まず、左右の隣接車の死角に自車が位置しないようにＬrcを設定する方法を図８に基づいて説明する。同図に示すように、自車線の右側の隣接車のバックミラーで後方が見えなくなる角度をθd、道路幅をＷroadとすると、右側の隣接車のバックミラーの位置から自車が、
【数１１】
Ｗroad／tanθd …（１３）
以上後に位置すれば、自車は隣接車の死角部分には入らない。バックミラーから車両の後までの長さをＬrc2とすると、Ｌrcを
【数１２】
Ｌrc≧（Ｗroad／tanθd）−Ｌrc2 …（１４）
と設定すれば、自車は隣接車の死角に入らないように第２の目標車間距離が演算される。
【００６０】
次に、車間距離センサの検出範囲から左右の隣接車が外れないようにＬrcを設定する方法を図９に基づいて説明すると、車間距離センサの検出角度を±θm、道路幅をＷroadとすると、自車に近い方の隣接車から自車が、
【数１３】
Ｗroad／tanθm …（１５）
以上後に位置すれば、車間距離センサの検出範囲から隣接車が外れなくなる。したがって、Ｌrcを
【数１４】
Ｌrc≧（Ｗroad／tanθm） …（１６）
と設定すれば、車間距離センサの検出範囲から隣接車が外れないように第２の目標車間距離が演算される。
【００６１】
車間距離制御部９は、マイクロコンピュータ等で構成され、図１３に示すように、車間距離検出部１からの車間距離Ｌ、相対速度演算部３からの相対速度Ｌ’（＝ｄＬ／ｄｔ）、車速検出部２からの車速Ｖ及び目標車間距離変更部８からの目標車間距離Ｌrに基づいて、自車と自車の前の車両との車間距離を目標車間距離に制御するための目標車速Ｖrを演算する。
【００６２】
本例の演算式は、
【数１５】
Ｖr＝−ＫL（Ｌr−Ｌ）−ＫV・Ｌ’＋Ｖf …（１７）
とする。なお、（１７）式において、ＫL、ＫVは制御ゲイン、Ｖf＝Ｖ＋Ｌ’は先行車の車速を表す。
【００６３】
車速制御部１０は、マイクロコンピュータ等で構成され、図１４に示すように、車間距離制御部９からの目標車速Ｖrと、車速検出部２からの車速Ｖとに基づいて、車速を目標車速に制御するための目標駆動力Ｆrを演算する。
【００６４】
本例の演算式は、
【数１６】
Ｆr＝Ｋsp（Ｖr−Ｖ）−ＤE …（１８）
とする。ここで、Ｋspは制御ゲイン、ＤEは道路勾配や空気抵抗等の走行抵抗推定値である。このように走行抵抗を考慮して目標駆動力を演算することで、道路勾配や空気抵抗の影響による車速制御性能の悪化を抑制することができる。なお、図１４の走行抵抗推定部が下記（１９）式に基づいて走行抵抗推定値ＤEを演算する。
【００６５】
【数１７】
ＤE＝Ｈ（ｓ）・Ｍv・ｓ・Ｖ−Ｈ（ｓ）・Ｆr …（１９）
（１９）式において、Ｍvは車両重量、Ｈ（ｓ）はゲインが１のローパスフィルタである。
【００６６】
駆動力制御部１１は、マイクロコンピュータ等で構成され、図１５に示すように、車両の駆動力を目標駆動力に制御するためのスロットル開度及びブレーキ液圧を演算する。すなわち、車速制御部１０からの目標駆動力Ｆrに応じて、スロットル開度指令値Ｔhrと、ブレーキ液圧指令値Ｐbrとを演算する。本例では、制御装置を簡略化するためトルクコンバータのトルク増幅率を無視すると、目標駆動力Ｆrに対する目標エンジントルクＴengは下記（２０）式となる。
【００６７】
【数１８】
Ｔeng＝Ｆr／（Ｋdef・Ｋat） …（２０）
（２０）式においてＫdefはデファレンシャルギヤ比、Ｋatはトランスミッションの変速比である。
【００６８】
次に（２０）式で求めた目標エンジントルクとエンジン回転数から、図１６に示すエンジンマップを用いてスロットル開度指令値Ｔhrを求める。
【００６９】
ブレーキはスロットル開度がゼロのときに作動させるものとするが、ブレーキをかけて発生させる駆動力Ｆrbは、目標駆動力Ｆrからエンジンブレーキによる駆動力分Ｆebを差し引く必要がある。したがって、ブレーキをかけて発生させる駆動力Ｆrbは、下記（２１）式となる。
【００７０】
【数１９】
Ｆrb＝Ｆr−Ｆeb …（２１）
ただし、エンジンブレーキによる駆動力Ｆebは下記（２２）式により求める。同式においてＴeng0はスロットル開度がゼロのときのエンジントルクである。
【００７１】
【数２０】
Ｆeb＝Ｋdef・Ｋat・Ｔeng0 …（２２）
ここで、ブレーキシリンダ面積をＳb、ブレーキロータ半径をＲb、ブレーキパッドの摩擦係数をμbとし、マスタシリンダ液圧が四輪に等しく分圧されると仮定すると、ブレーキ力Ｆrbに対するブレーキ液圧指令値Ｐbrは下記（２３）式で演算される。
【００７２】
【数２１】
Ｐbr＝−Ｆrb／（４×２Ｓb・Ｒb・μb） …（２３）
スロットルアクチュエータ１２は、モータでワイヤを引っ張るタイプのものや、スロットルとモータが一体型の電子スロットル等が用いられ、スロットル開度を指令値に制御する。またブレーキアクチュエータ１３は、エンジンの負圧を利用してブレーキ液圧を増減させるもの等が用いられ、ブレーキ液圧を指令値に制御する。
【００７３】
次に動作を説明する。
【００７４】
図２に第１実施形態の全体の動作の流れを示す。このフローチャートで表されるルーチンは制御周期毎に実行される。
【００７５】
まず、自車と先行車の車間距離を検出し（ステップＳ１０）、車間距離の変化から相対速度を演算する（ステップＳ２０）。また自車速度を検出し（ステップＳ３０）、自車速度に応じて第１目標車間距離を演算する（ステップＳ４０）。
【００７６】
次いで自車線の左右の車線に隣接車がいるかを確認し（ステップＳ５０）、隣接車がいる場合には、隣接車から自車までの車間距離を検出する（ステップＳ７０）。
【００７７】
次に左車線の隣接車と右車線の隣接車が並走しているか否かを隣接車から自車までの車間距離から判定する（ステップＳ８０）。隣接車が並走している場合には、隣接車から先行車までの車間距離と第１の目標車間距離から、自車が隣接車をすり抜ける状況があるか否かを判定する（ステップＳ９０）。ここで、自車が隣接車をすり抜ける状況があると判定されると、すり抜け防止のための第２の目標車間距離を演算し（ステップＳ１００）、目標車間距離を第１の目標車間距離から第２の目標車間距離に変更する（ステップＳ１１０）。
【００７８】
次に、先行車と自車の車間距離を目標車間距離に制御するための目標車速を演算し（ステップＳ１２０）、車速を目標車速に制御するための目標駆動力を演算する（ステップＳ１３０）。そして、駆動力を目標駆動力に制御するためのスロットル開度、ブレーキ液圧を演算し（ステップＳ１４０）、スロットルアクチュエータ、ブレーキアクチュエータを駆動する（ステップＳ１５０）。
【００７９】
このように、本例の車間距離制御装置によれば、自車が隣接車の間をすり抜けることが回避され、その結果、乗員が違和感を感じるのを防止することができる。また、簡便な手法ですり抜け状況を判定することができる。
【００８０】
第２実施形態（請求項３）
図１７は本発明の第２実施形態を示すブロック図である。本例は、上述した第１実施形態に対し、隣接車相対速度演算部１４が付加され、さらにすり抜け判定部７には、隣接車相対速度演算部１４からの隣接車相対速度と、相対速度演算部３からの先行車との相対速度が入力される点が相違する。
【００８１】
隣接車相対速度演算部１４は、マイクロコンピュータ等で構成され、隣接車車間距離検出部６で検出された隣接車と自車との車間距離を微分や差分することで隣接車と自車との相対速度を演算し、これをすり抜け判定部７へ送出する。
【００８２】
一方、すり抜け判定部７は、隣接車から自車までの車間距離と相対速度、先行車から自車までの車間距離と相対速度、及び第１の目標車間距離から、自車が左右の並走する隣接車をすり抜けるか否かを予測する。
【００８３】
これを図１９を参照しながら説明すると、自車と先行車との車間距離Ｌが、第１の目標車間距離Ｌr1に整定するまでに自車が発生する減速度αrは、車間距離をＬ−Ｌr1つめる間に相対速度Ｌ’（＝ｄＬ／ｄｔ）をゼロにするように自車が減速すると考えると、概略下記（２４）式で表すことができる。
【００８４】
【数２２】
αr＝−Ｌ’２／２（Ｌ−Ｌr1） …（２４）
自車が左の隣接車とすれ違う時間ｔleを求める。ここで、自車の減速度αr、左の隣接車と自車との車間距離Ｌle及び相対速度Ｌ’leと、自車が左の隣接車とすれ違う時間ｔleとは、図２０に示すような関係がある。同図より、左の隣接車の速度をＶle、自車が左の隣接車とすれ違うときの自車速度をＶxとすると、下記（２５）及び（２６）式の関係が成り立つ。
【００８５】
【数２３】
Ｌle＝（Ｖle−Ｖx）／２ｔle ＋ （Ｖx−Ｖ）ｔle …（２５）
Ｖx ＝Ｖ＋αr・ｔle …（２６）
ここで（２６）式を（２５）式に代入してＶxを消去すると、自車が左の隣接車とすれ違う時間ｔleは、
【数２３】
ｔle＝｛（Ｖle−Ｖ）＋（（Ｖle−Ｖ）２＋２αrＬle）１／２｝／αr
＝｛Ｌ’le＋（Ｌ’le２＋２αrＬle）１／２｝／αr …（２７）
となる。同様に、自車が右の隣接車とすれ違う時間ｔriは、
【数２４】
ｔri＝｛Ｌ’ri＋（Ｌ’ri２＋２αrＬri）１／２｝／αr …（２８）
となる。ただし、Ｌri、Ｌ’riはそれぞれ右の隣接車から自車までの車間距離および相対速度である。
【００８６】
これらの時間ｔle、ｔriが概略一致していると、自車が左の隣接車とすれ違うときに右の隣接車ともすれ違うことになる。すなわち、下記（２９）式のように、ｔleとｔriとの差が所定時間ｔc以内であれば自車が左の隣接車とすれ違うときに、右の隣接車ともすれ違うと判断することができる。
【００８７】
【数２５】
｜ｔle−ｔri｜≦ｔc …（２９）
ここで、ｔcを左右の隣接車がすれ違うのに要する時間とすると、ｔcは左右の隣接車の相対速度Ｌ’le−Ｌ’riと１車両の全長Ｌwから、
【数２６】
ｔc＝２Ｌw／｜Ｌ’le−Ｌ’ri｜ …（３０）
次に、自車と先行車との車間距離が第１の目標車間距離に整定するまでに自車が左右の隣接車とすり抜けるかどうかを判断するために、自車が左右の隣接車とすれ違う時間と、自車と先行車との車間距離が第１の目標車間距離に整定するのにかかる時間とどちらが早いか比較する。ここで、自車と先行車との車間距離が第１の目標車間距離に整定する時間ｔrは、自車が減速度αrで減速して相対速度Ｌ’がゼロになる時間であることから、
【数２７】
ｔr＝Ｌ’／αr …（３１）
となる。ｔrとｔleとを比較してｔle＜ｔcであれば、自車と先行車との車間距離が第１の目標車間距離に整定するまでに自車が左右の隣接車とすり抜けると判断する。
【００８８】
次に動作を説明する。
【００８９】
図１８に第２実施形態の全体の動作の流れを示す。このフローチャートで表されるルーチンは制御周期毎に実行されるが、上述した第１実施形態を異なる隣接車のすり抜け判定ルーチン（ステップ７０乃至ステップ７６）を主として説明する。
【００９０】
まず、自車と先行車の車間距離を検出し（ステップＳ１０）、車間距離の変化から相対速度を演算する（ステップＳ２０）。また自車速度を検出し（ステップＳ３０）、自車速度に応じて第１目標車間距離を演算する（ステップＳ４０）。
【００９１】
次に、自車線の左右の車線に隣接車がいるかどうかを認識し（ステップ５０）、隣接車がいる場合には（ステップ６０）、隣接車から自車までの車間距離を検出し（ステップ７０）、この隣接車から自車までの車間距離から相対速度を演算する（ステップ７５）。
【００９２】
次に、左右の隣接車から自車までの車間距離と相対速度、先行車から自車までの車間距離と相対速度、及び第１の目標車間距離から、自車が左右の隣接車をすり抜けるか否かを予測する（ステップ７６）。この予測は上述したすり抜け判定部７の処理にしたがって実行される。
【００９３】
自車が左右の隣接車の間をすり抜ける状況があると予測されると、すり抜け防止のための第２の目標車間距離を演算し（ステップ１００）、目標車間距離を第１の目標車間距離から第２の目標車間距離に変更する（ステップ１１０）。
【００９４】
最後に、先行車と自車の車間距離を目標車間距離に制御するための目標車速を演算し（ステップＳ１２０）、車速を目標車速に制御するための目標駆動力を演算する（ステップＳ１３０）。そして、駆動力を目標駆動力に制御するためのスロットル開度、ブレーキ液圧を演算し（ステップＳ１４０）、スロットルアクチュエータ、ブレーキアクチュエータを駆動する（ステップＳ１５０）。
【００９５】
このように、本例の車間距離制御装置によれば、自車が隣接車の間をすり抜けることが回避され、その結果、乗員が違和感を感じるのを防止することができることに加え、すり抜け状況の判定精度が高くなる。
【００９６】
第３実施形態（請求項４）
図２１は本発明の第３実施形態を示すブロック図である。本例は、上述した第１実施形態に対し、隣接車間隔検出部１５が付加され、この隣接車間隔検出部１５で検出された隣接車の間隔情報がすり抜け判定部７に入力される点が相違する。
【００９７】
隣接車間隔検出部１５は、車間距離検出部１で用いられているマルチビーム式又はスキャニング式のレーザレーダ等が兼用され、左側車線の隣接車と右側車線の隣接車との間隔を検出し、これをすり抜け判定部７へ送出する。間隔の検出処理にはマイクロコンピュータ等が用いられる。
【００９８】
隣接車間隔検出部１５は、隣接車認識部５によって認識された左右の隣接車の間隔を検出するが、図２３に示すように、車間距離センサによる右側車線の隣接車の計測距離がＬmri、左側車線の隣接車の計測距離がＬmleであったとすると、右側隣接車と左側隣接車の間隔Ｗlrは、
【数２８】
Ｗlr＝Ｌmlr・sinθle＋Ｌmri・sinθri …（３２）
となる。ここで、θriは右側隣接車の計測ビームのうち一番左側のビームから自車の進行方向までの角度を表し、θleは左側隣接車の計測ビームのうち一番右側のビームから自車の進行方向までの角度を表す。以上により、左右の隣接車の間隔を検出することができる。
【００９９】
次に動作を説明する。
【０１００】
図２２に第３実施形態の全体の動作の流れを示す。このフローチャートで表されるルーチンは制御周期毎に実行されるが、上述した第１実施形態を異なる隣接車のすり抜け判定ルーチン（ステップ７０乃至ステップ８６）を主として説明する。
【０１０１】
まず、自車と先行車の車間距離を検出し（ステップＳ１０）、車間距離の変化から相対速度を演算する（ステップＳ２０）。また自車速度を検出し（ステップＳ３０）、自車速度に応じて第１目標車間距離を演算する（ステップＳ４０）。
【０１０２】
次に、自車線の左右の車線に隣接車がいるかどうかを認識し（ステップ５０）、隣接車がいる場合には（ステップ６０）、隣接車から自車までの車間距離を検出する（ステップ７０）。
【０１０３】
次に、左車線の隣接車と右車線の隣接車が並走しているか否かを隣接車から自車までの車間距離から判定する（ステップＳ８０）。隣接車が並走している場合には、隣接車の間隔を検出し（ステップ８５）、隣接車の間隔が所定値以下であるか否かを判定する（ステップ８６）。なお、隣接車の間隔は上述した隣接車間隔検出部１５の処理手順で実行される。ここで、隣接車の間隔が所定値以下であるときは、隣接車から先行車までの車間距離と第１の目標車間距離から、自車が左右の隣接車をすり抜けるか否かを予測する（ステップ９０）。
【０１０４】
自車が左右の隣接車の間をすり抜ける状況があると予測されると、すり抜け防止のための第２の目標車間距離を演算し（ステップ１００）、目標車間距離を第１の目標車間距離から第２の目標車間距離に変更する（ステップ１１０）。
【０１０５】
最後に、先行車と自車の車間距離を目標車間距離に制御するための目標車速を演算し（ステップＳ１２０）、車速を目標車速に制御するための目標駆動力を演算する（ステップＳ１３０）。そして、駆動力を目標駆動力に制御するためのスロットル開度、ブレーキ液圧を演算し（ステップＳ１４０）、スロットルアクチュエータ、ブレーキアクチュエータを駆動する（ステップＳ１５０）。
【０１０６】
このように、本例の車間距離制御装置によれば、自車が隣接車の間をすり抜けることが回避され、その結果、乗員が違和感を感じるのを防止することができることに加え、左右の隣接車同士の間隔に応じて、すり抜け状況が回避又は許可されるので、乗員が違和感を感じるようなすり抜けのみを回避することができる。
【０１０７】
第４実施形態（請求項７）
図１に示す構成の車間距離制御装置において、目標車間距離変更部８の処理を以下のように構成することもできる。
【０１０８】
すなわち、本例の目標車間距離変更部８は、自車が左右の隣接車の間をすり抜ける手前位置から先行車位置までの距離が、所定値以上長い場合には、目標車間距離を第１の目標車間距離から第２の目標車間距離に変更しない。つまり、下記（３３）式のように、図７におけるＬmnが所定値Ｌc以上か否かを判断し、Ｌmnが所定値Ｌc以上であるときは目標車間距離Ｌrを第１の目標車間距離Ｌr1から第２の目標車間距離Ｌr2に変更しない。
【０１０９】
【数２９】
Ｌmn≧Ｌc …（３３）
ここで、先行車と自車との間にもう一台の車両が走行するスペースを空けないように、たとえばＬcは第１の目標車間距離Ｌr1の２倍に設定する。
【０１１０】
このように、本例の車間距離制御装置によれば、すり抜けを許可することで、後続車への迷惑を防止することができる。
【０１１１】
第５実施形態（請求項８）
また、図１に示す構成の車間距離制御装置において、目標車間距離変更部８の処理を以下のように構成することもできる。
【０１１２】
すなわち、本例の目標車間距離変更部８は、下記（３４）式のように、第２の目標車間距離が所定値以上長く、目標車間距離が第１の目標車間距離から第２の目標車間距離に変更されてから所定時間が経過しても、自車が左右の隣接車の間をすり抜ける状況がなくならない場合には、目標車間距離を第２の目標車間距離Ｌr2から第１の目標車間距離Ｌr1に戻す。
【０１１３】
【数３０】
Ｌr2≧Ｌc …（３４）
このように、本例の車間距離制御装置によれば、すり抜けを許可することで、車間距離が開きすぎる状態が長く続くのを抑制することができ、後続車への迷惑を防止することができる。
【０１１４】
第６実施形態（請求項９）
図２４は本発明の第６実施形態を示すブロック図である。本例は、上述した第１実施形態に対し、相対速度演算部３で求められた相対速度が目標車間距離変更部８にも入力される点が相違する。
【０１１５】
本例の目標車間距離変更部８は、先行車から自車までの車間距離を第２の目標車間距離に一致させるまでに自車が発生しなければならない減速度に応じて、目標車間距離を第１の目標車間距離から第２の目標車間距離に変更しない。
【０１１６】
すなわち、自車と先行車との車間距離Ｌが、第２の目標車間距離Ｌr2に整定するまでに自車が発生する減速度αr2は、車間距離Ｌ−Ｌr2つめる間に相対速度Ｌ’をゼロにするように自車が減速すると考えると、概略下記（３５）式のようになる。
【０１１７】
【数３１】
αr2＝−Ｌ’／２（Ｌ−Ｌr2） …（３５）
自車が発生する減速度αr2が所定値を超えると、目標車間距離変更部８は、目標車間距離Ｌrを第１の目標車間距離Ｌr1から第２の目標車間距離Ｌr2へ変更するのを止める。
【０１１８】
このように、本例の車間距離制御装置によれば、すり抜けを許可することで、自車の急減速を防止することができ、急減速による乗員の違和感の発生を回避することができる。
【０１１９】
第７実施形態（請求項１０）
図２４に示す構成の車間距離制御装置において、目標車間距離変更部８の処理を以下のように構成することもできる。
【０１２０】
すなわち、本例の車間距離変更部８は、自車と先行車との相対速度が概略ゼロであり、自車と先行車との車間距離が第１の目標車間距離に概略一致している場合は、目標車間距離を第１の目標車間距離から第２の目標車間距離へ変更しない。
【０１２１】
この場合、まず下記（３６）式に示すように、相対速度Ｌ’が所定値Ｖc以下であるかどうかを判断し、さらに（３７）式に示すように、自車と先行車との車間距離Ｌと第１の目標車間距離Ｌr1との差が所定値Ｌc1以下であるかどうかを判断することにより実行する。
【０１２２】
【数３２】
Ｌ’≦Ｖc …（３６）
｜Ｌ−Ｌr1｜≦Ｌc1 …（３７）
ここで、Ｖc、Ｌc1は充分小さい値とする。
【０１２３】
これにより、自車が先行車に第１の目標車間距離Ｌr1を保って走行しているときは、すり抜けを許可することによってすり抜け時に乗員が感じる違和感よりも、先行車との車間距離が開くことと加減速によって感じる違和感の方を抑制することができる。
【０１２４】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態の制御手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係る車間距離検出手段を説明するための図である。
【図４】本発明に係る車間距離検出手段を説明するためのグラフである。
【図５】本発明に係る車間距離検出手段における隣接車の計測範囲の具体的な求め方を説明するための図である。
【図６】本発明に係る隣接車車間距離検出手段における検出方法を説明するための図である。
【図７】本発明に係るすり抜け判定手段の判定方法の一例を説明するための図である。
【図８】本発明に係る目標車間距離変更手段における変更方法を説明するための図である。
【図９】本発明に係る目標車間距離変更手段における変更方法を説明するための図である。
【図１０】本発明に係る目標車間距離演算手段を示す制御ブロック図である。
【図１１】本発明に係るすり抜け判定手段を示す制御ブロック図である。
【図１２】本発明に係る目標車間距離変更手段を示す制御ブロック図である。
【図１３】本発明に係る車間距離制御手段を示す制御ブロック図である。
【図１４】本発明に係る車速制御手段を示す制御ブロック図である。
【図１５】本発明に係る駆動力制御手段を示す制御ブロック図である。
【図１６】本発明に係る駆動力制御手段にて用いられる制御マップである。
【図１７】本発明の第２実施形態を示すブロック図である。
【図１８】本発明の第２実施形態の制御手順を示すフローチャートである。
【図１９】本発明の第２実施形態に係るすり抜け判定手段における判定方法を説明するための図である。
【図２０】本発明の第２実施形態に係るすり抜け判定手段における判定方法を説明するための図である。
【図２１】本発明の第３実施形態を示すブロック図である。
【図２２】本発明の第３実施形態の制御手順を示すフローチャートである。
【図２３】本発明の第３実施形態に係る隣接車間隔検出手段における検出方法を説明するための図である。
【図２４】本発明の第６実施形態を示すブロック図である。
【図２５】従来の車間距離制御装置の問題点を説明するための図である。
【図２６】本発明の車間距離制御装置による制御方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１…車間距離検出部
２…車速検出部
３…相対速度演算部
４…目標車間距離演算部
５…隣接車認識部
６…隣接車車間距離検出部
７…すり抜け判定部
８…目標車間距離変更部
９…車間距離制御部
１０…車速制御部
１４…隣接車相対速度演算手段
１５…隣接車間隔検出手段
Claims (10)
- 自車と先行車との車間距離を検出する車間距離検出手段と、
自車の駆動力を制御して前記車間距離検出手段により検出された車間距離を第１の目標車間距離に制御する車間距離制御手段と、
自車線の左右の車線を走行する隣接車を認識する隣接車認識手段と、
自車が前記隣接車認識手段により認識された隣接車の間をすり抜ける状況が存在するか否かを判定するすり抜け判定手段と、
自車が隣接車の間をすり抜ける状況が存在すると判定された場合に、第２の目標車間距離を、自車が隣接車の間をすり抜ける手前の位置から先行車位置までの距離以上に設定して、目標車間距離を第１の目標車間距離から第２の目標車間距離に変更する目標車間距離変更手段と、を備えた車間距離制御装置。 - 自車と前記隣接車認識手段により認識された隣接車との車間距離を検出する隣接車車間距離検出手段をさらに備え、
前記すり抜け判定手段は、前記隣接車車間距離検出手段により検出された隣接車から自車までの車間距離に基づいて、当該隣接車が概略並走しているか否かを認識し、第１の目標車間距離が隣接車から先行車までの車間距離より小さい場合に、自車が隣接車の間をすり抜ける状況が存在すると判定する請求項１記載の車間距離制御装置。 - 自車と前記隣接車認識手段により認識された隣接車との車間距離を検出する隣接車車間距離検出手段と、
自車と隣接車との相対速度を検出する隣接車相対速度検出手段と、
自車と走行車との相対速度を検出する先行車相対速度検出手段とをさらに備え、
前記すり抜け判定手段は、前記隣接車車間距離検出手段により検出された自車と隣接車との車間距離、前記隣接車相対速度検出手段により検出された自車と隣接車との相対速度、前記車間距離検出手段により検出された先行車との車間距離、前記先行車相対速度検出手段により検出された自車と先行車との相対速度および第１の目標車間距離に基づいて、自車が左右何れかの隣接車の隣に並ぶときに、自車が他方の隣接車とも同時に並走しているか否かを予測して、自車が隣接車の間をすり抜ける状況が発生するか否かを判定する請求項１記載の車間距離制御装置。 - 前記隣接車認識手段により認識された隣接車の間隔を検出する隣接車間隔検出手段をさらに備え、
前記すり抜け判定手段は、前記隣接車間隔検出手段により検出された隣接車の間隔が所定距離より小さい場合に、自車が隣接車の間をすり抜ける状況が存在すると判定する請求項１〜３の何れかに記載の車間距離制御装置。 - 前記目標車間距離変更手段は、隣接車の後側方の死角に自車が位置しないように、自車が隣接車の間をすり抜ける手前の位置から先行車位置までの距離に所定距離を加えた距離を第２の目標車間距離とし、目標車間距離を第１の目標車間距離から当該第２の目標車間距離に変更する請求項１〜４の何れかに記載の車間距離制御装置。
- 前記目標車間距離変更手段は、前記隣接車車間距離検出手段の検出範囲から隣接車が外れないように、前記隣接車車間距離検出手段の検出範囲に応じて第２の目標車間距離を算出し、目標車間距離を第１の目標車間距離から当該第２の目標車間距離に変更する請求項２〜４の何れかに記載の車間距離制御装置。
- 前記目標車間距離変更手段は、自車が隣接車の間をすり抜ける手前位置から先行車位置までの距離が所定値より大きい場合に、目標車間距離を第１の目標車間距離から第２の目標車間距離に変更しない請求項１〜６の何れかに記載の車間距離制御装置。
- 前記目標車間距離変更手段は、第２の目標車間距離が所定値より大きく、目標車間距離が第１の目標車間距離から第２の目標車間距離に変更されてから所定時間が経過しても自車が隣接車の間をすり抜ける状況がなくならない場合には、目標車間距離を第１の目標車間距離に戻す請求項１〜７の何れかに記載の車間距離制御装置。
- 前記目標車間距離変更手段は、先行車から自車までの車間距離を第２の目標車間距離に一致させるまでに自車が発生しなければならない減速度に応じて、目標車間距離を第１の目標車間距離から第２の目標車間距離に変更しない請求項１〜６の何れかに記載の車間距離制御装置。
- 前記目標車間距離変更手段は、自車と先行車との相対速度がほぼゼロであり、自車と先行車との車間距離が第１の目標車間距離にほぼ一致している場合は、目標車間距離を第１の目標車間距離から第２の目標車間距離に変更しない請求項１〜６の何れかに記載の車間距離制御装置。
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