JP5377026B2

JP5377026B2 - 追従走行制御装置

Info

Publication number: JP5377026B2
Application number: JP2009079640A
Authority: JP
Inventors: 航介坂上
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2009-03-27
Filing date: 2009-03-27
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2029-03-27
Also published as: JP2010228644A

Description

本発明は、先行車に追従して自車を減速停止する追従走行制御装置に関し、詳しくは、減速停止特性の改善に関する。なお、本願において、「車間距離」は、測距されて検出される実際の車間距離及び車間時間の距離の両方を含む。

従来、追従走行機能を有する車両は、停止制御を追従走行制御の延長として捕らえ、先行車が減速停止する際には、搭載された追従走行制御装置により自車速に応じた目標車間距離と先行車の相対速度とに基づいて自車を停止制御する。その際、先行車に衝突することなく安全に自車を停止するため、自車の減速制御を早期に強く実施し、目標車間距離を割り込まないように（目標車間距離より短くならないように）している。

図４は自車速が中高速の場合と、自車速が例えば１０Ｋｍ／ｈ以下の低速の場合とについて、停止の加減速制御特性の一例を車間距離の偏差と相対速度で示したものであり、横軸は目標車間距離に対する車間距離の偏差、縦軸は相対速度である。そして、破線の中高速の場合は、目標車間距離が十分に長いので、車間距離の偏差が多少−側（接近）になっても現在の車間距離を維持するように加減速制御するが、実線の低速の場合は、目標車間距離が短くなるので、安全面も考慮して車間距離の偏差が極力−側に行かないように、換言すれば極力目標車間距離を割り込まないように加減速制御する。

したがって、先行車が停止する際の自車の減速制御が強くなり、目標車間距離の手前で自車が停止し、停止したときの自車と先行車との車間距離が長くなる。また、先行車の急停止等で車間距離が短くなると、前記目標車間距離を確保するために急減速で自車が停止し、ドライバ等の乗り心地を悪くする。

そこで、先行車の停止を確認すると、停止位置を定めて一定減速度で減速して停止するようにし、車間距離が長くならないようにするとともに乗り心地を向上することが提案されている（例えば、特許文献１（段落［００１３］−［００１４］、［００４２］、図１、図２等）参照）。

特開２００６−２６４５７１号公報

特許文献１に記載の発明のように自車を一定減速度で停止制御する場合にも、目標停止位置を安全な車間距離の位置に定めるので、停止したときの車間距離は長くなる。しかも、特許文献１に記載の発明のように自車を一定減速度で停止制御するのでは、先行車が停止したときに、自車を速やかに十分な低速状態に減速してから徐々に車間距離を最適な距離に縮めて停止するというドライバの運転とは異なる制御になるので、ドライバに自車が本当に止まるのかという不安を与える可能性がある。また、走行路の状態等によっては停止位置で止まれなくなり、停止位置の直前で急制動が働いて停止するおそれがあり、乗り心地が低下する。

そして、先行車が停止する場合、自車は、一旦十分に減速して安全な車間距離を確保してから、徐々に減速して最終的に停止目標の最適な距離まで先行車に近づいて停止するのが、安全性や乗り心地の点で理想的であるが、そのような減速制御は実現されていない。

本発明は、先行車に追従して自車を減速停止する際に、車間距離が長くならず、急減速によってドライバに不快感を与えることもない理想的な減速停止を実現することを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明の追従走行制御装置は、自車と前記先行車との車間距離を検出する測距センサと、自車速に応じた目標車間距離と相対車速とにより自車が安全に停止する減速度を演算する第１減速演算手段と、前記測距センサにより検出した車間距離と自車速とにより当該車間距離から目標停止距離を減じた距離で停止するのに必要な減速度を演算する第２減速演算手段と、前記測距センサにより検出した車間距離が短くなるにしたがって前記第２減速演算手段が演算する減速度の割合を多くして前記両減速演算手段の減速度の重み付け加算から減速度を演算する第３減速演算手段と、前記先行車が減速停止しそれに追従して自車が停止するときに、前記第１減速演算手段が演算する減速度が前記第２減速演算手段の減速度より大きくなる停止直前時に、自車の減速制御を前記第１減速演算手段の減速度に基づく減速制御から前記第３減速演算手段の減速度に基づく減速制御に移行する減速制御手段とを備えたことを特徴としている（請求項１）。

請求項１に係る本発明の追従走行制御装置の場合、先行車が減速停止し、それに追従して自車１が停止するとき（極低速のときを含む）に、最初は、第１減速演算手段が演算する減速度に基づき、従来からの減速制御と同様にして目標車間距離を割り込まないように自車を十分に減速する。さらに、先行車が停止し、第１減速演算手段が演算する減速度で自車が停止したときの車間距離が長くなりすぎる可能性が生じると、第１減速演算手段の減速度が第２減速演算手段の減速度より大きくなる。このとき、減速制御手段により、自車の減速制御が第１減速演算手段の減速度に基づく減速制御から第３減速演算手段の減速度に基づく減速制御に移行する。

第３減速演算手段の減速度は、第１、第２減速演算手段の減速度を重み付け加算した減速度であり、車間距離が短くなるにしたがって第２減速演算手段の減速度の採用割合が多くなり、自車の減速度が少しずつ小さくなって自車の停止距離が長くなり、自車が停止したときの車間距離が第１減速演算手段の減速度で停止する場合より短くなる。

したがって、先行車が停止する場合に、自車は、第１減速演算手段の減速度で一旦十分に減速して安全な車間距離を確保してから、第３減速演算手段の減速度で徐々に減速して最終的に停止目標の最適な距離まで先行車に近づいて停止することができ、先行車に追従して自車を減速停止する際の車間距離が長くならず、急減速によってドライバに不快感を与えることもない理想的な減速停止を実現することができる。

本発明の一実施形態のブロック図である。図１の動作説明用のフローチャートである。図１の減速停止制御を説明す加減速度例の説明図である。周知の追従減速制御の説明図である。

つぎに、本発明をより詳細に説明するため、一実施形態について、図１〜図３を参照して詳述する。

図１は自車１に搭載された追従走行制御装置の減速制御の構成を示し、２はレーザレーダ、ミリ波レーダ等からなる周知の測距センサであり、先行車と自車１との時々刻々の車間距離を検出し、この車間距離及びその時間変化から求まる先行車の時々刻々の相対速度を出力する。３は自車前方を撮影するカメラであり、前方の撮影画像を出力する。４は車輪速センサからなる車速センサであり、自車１の時々刻々の自車速を検出して出力する。５は自車１の各種の操作スイッチからなる操作スイッチ部、６は測距センサ２、車速センサ３を除く自車１の状態監視の種々のセンサ（舵角センサ、ヨーレートセンサ等）からなるセンサ部である。

７はマイクロコンピュータ構成の制御ＥＣＵであり、追従走行制御部を形成し、測距センサ２の時々刻々の車間距離、相対速度、車速センサ３の時々刻々の自車速及び操作スイッチ部４、センサ部５の各種のオン／オフ信号や検出信号を取り込み、自車１の追従走行制御を実行し、低速下での減速時は図２の低速用の追従停止制御プログラムを実行し、後述する本発明の第１、第２、第３減速演算手段及び減速制御手段を形成する。８は制御ＥＣＵ７の制御により各種メッセージの表示や警報を行なう表示警報ユニット、９は前記減速制御の制御にしたがって自車１のブレーキ機構を制御するブレーキ制御ユニットである。

制御ＥＣＵ７が形成する第１、第２、第３減速演算手段及び減速制御手段を説明する。

まず、これらの減速演算手段は、停止寸前の減速を制御するものであり、先行車が例えば１０Ｋｍ／ｈ以下（具体的には３Ｋｍ／ｈ〜４Ｋｍ／ｈ以下）の略停止状態とみなされる極低車速になり、かつ、自車１も説明を省略する中高速の追従減速制御によって自車速が例えば２０Ｋｍ／ｈ以下になるときに有効に動作する。

第１減速演算手段は、従来からの周知の減速制御の演算を実行するものであり、自車速に応じた目標車間距離と相対車速とにより自車が安全に停止する減速度Ａ［ｍ／ｓ^２］を演算する。なお、目標車間距離は、複数の自車速に対してマップメモリ（図示せず）に予め保持され、車速センサ３の自車速に応じて前記マップメモリから選択される。

第２減速演算手段は、測距センサ２により検出した車間距離Ｒ［ｍ］と車速センサ３の自車速Ｖ［ｍ／ｓ］とにより当該車間距離Ｒからを目標停止距離Ｌ［ｍ］を減じた距離で停止するのに必要な減速度（停止距離考慮減速度）Ｂ［ｍ／ｓ^２］を演算する。具体的には、Ｂ＝Ｖ^２／（Ｒ−Ｌ）の式の演算から減速度Ｂを求める。

第３減速演算手段は、検出した車間距離が短くなるにしたがって前記第２減速演算手段が演算する減速度Ｂの割合を多くして減速度Ａ、Ｂの重み付け加算から減速度Ｃ［ｍ／ｓ^２］を演算する。具体的には、Ｃ＝Ａ×α＋Ｂ×（１−α）、（αは０≦α≦１の定数）の式の演算から減速度Ｃを求める。このとき、（１）車間距離が長い程、αを１に近い値に設定し、減速度Ａの採用率を上げて停止距離を従来制御と同様に安全性が高い短めにする。（２）車間距離が短くなる程、αを０に近い値に設定し、減速度Ｂの採用率を上げて停止したときの車間距離を減速度Ａの制御より短くする。

減速制御手段は、減速度Ａが減速度Ｂより大きくなる停止直前時、すなわち、Ａ、Ｂ、Ｃを加速時は正、減速時は負の符号付きの数値とした場合には、Ｂ＞Ａ換言すれば本願発明の｜Ａ｜＞｜Ｂ｜になるときに、自車１の減速制御を減速度Ａに基づく減速制御から減速度Ｃに基づく減速制御に移行する。なお、Ａ≧Ｂの間は自車１を減速度Ａで減速制御する。また、本実施形態の場合、減速度Ｃが停止保持必要減速度Ｄ［ｍ／ｓ^２］である例えば−１［ｍ／ｓ^２］より大きくなる（Ｃ＞Ｄ）と、それ以降は、減速度をＤに保持して停止したときのクリープ走行を禁止し、確実に停止状態を保つ。

図２は上記各制御手段の制御に基づく低速下の追従停止制御の処理を示し、走行中はステップＳ１により減速度Ａ、Ｂを繰り返し演算する。そして、ステップＳ１からステップＳ２に移行する。先行車が略停止し、かつ、自車速が所定以下になり、停止寸前の減速制御が必要な状態になるまでは、ステップＳ２からステップＳ３に移行して減速度Ａの従来と同様の安全性を重視した減速制御を実行する。つぎに、ステップＳ２において、先行車が略停止し、かつ、自車速が所定以下になり、停止寸前の減速制御が必要な状態になると、ステップＡ２を介してステップＳ４に移行する。このとき、減速度Ａの目標車間距離が検出される実際の車間距離より短くなってＢ＞Ａ（請求項１の｜Ａ｜＞｜Ｂ｜）になるまでは、ステップＳ４からステップＳ３に移行して減速度Ａの従来と同様の安全性を重視した減速制御を実行する。

つぎに、減速度Ａの減速制御でＢ＞Ａ（｜Ａ｜＞｜Ｂ｜）になり、減速度Ａの減速で自車１が一旦十分に減速されると、ステップＳ４からステップＳ５に移行して減速度Ｃの演算を実行し、減速度Ｃが減速度Ｄになるまでは、ステップＳ６を介してステップＳ７に移行して減速度Ｃの減速制御に切り替え、減速を緩めて車間距離が広がらないようにする。

さらに、減速度Ｃが減速度Ｄになって自車１が略停止する寸前になると、ステップＳ６からステップＳ８に移行し、以降、ステップＳ９で自車１の停止を検出しても、発進加速が発生するまで減速度Ｄに保って減速制御する。

図３は減速に伴う自車１の追従走行制御の目標加減速度特性の時間変化の一例を示し、１点破線ａが減速度Ａ、実線ｂが減速度Ｂ、太い実線ｃが減速度Ｃであり、太い１点破線は減速度Ｄの制御を示す。そして、先行車が略停止する図３の期間Ｔ１までは減速度Ａを目標加減速度として減速制御が行なわれ、期間Ｔ２には減速度Ｃを目標加減速度として減速制御が行なわれ、その後の期間Ｔ３には減速度Ｄを目標加減速度として減速制御が行なわれる。

したがって、本実施形態の場合、先行車が減速停止し、それに追従して自車１が停止するときに、最初は、第１減速演算手段が演算する減速度Ａに基づき、従来からの減速制御と同様にして目標車間距離を割り込まないように自車１を十分に減速することができる。さらに、先行車１が停止して減速度Ａで自車１が停止したときの車間距離が長くなりすぎる可能性が生じると、減速度Ａに基づく減速制御から減速度Ｃに基づく減速制御に移行し、自車１の減速度が少しずつ小さくなって自車１の停止距離が長くなり、停止したときの車間距離が減速度Ａで停止する場合より短くできる。

したがって、先行車が停止する場合に、自車１は、一旦十分に減速して安全な車間距離を確保してから、徐々に減速して最終的に停止目標の最適な距離まで先行車に近づいて停止することができ、先行車に追従して自車を減速停止する際の車間距離が長くならず、急減速によってドライバに不快感を与えることもない理想的な減速停止を実現することができる。

なお、低速下の減速制御に必要な減速度Ｂ、Ｃを演算によって求めるので、マップメモリにそれらの減速度を保持しなくてよく、安価に上記の減速制御が実現できる効果もある。

そして、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行なうことが可能であり、例えば、制御を簡素化するため、減速度Ｄに保持する制御は省いてもよい。また、各減速度Ａ〜Ｃの数値等は自車１の特性等に応じて適当に設定しすればよい。さらに、第２減速演算手段により減速度Ｂも減速度Ｄを上限減速度として算出し、その結果を用いて第３減速演算手段により減速度Ｃを演算するようにしてもよい。

そして、本発明は、種々の車両の追従走行制御に適用することができるのは勿論である。

１自車
２測距センサ
４車速センサ
７制御ＥＣＵ
９ブレーキ制御ユニット

Claims

先行車に追従して自車を減速停止する追従走行制御装置であって、
自車と前記先行車との車間距離を検出する測距センサと、
自車速に応じた目標車間距離と相対車速とにより自車が安全に停止する減速度を演算する第１減速演算手段と、
前記測距センサにより検出した車間距離と自車速とにより当該車間距離から目標停止距離を減じた距離で停止するのに必要な減速度を演算する第２減速演算手段と、
前記測距センサにより検出した車間距離が短くなるにしたがって前記第２減速演算手段が演算する減速度の割合を多くして前記両減速演算手段の減速度の重み付け加算から減速度を演算する第３減速演算手段と、
前記先行車が減速停止しそれに追従して自車が停止するときに、前記第１減速演算手段が演算する減速度が前記第２減速演算手段の減速度より大きくなる停止直前時に、自車の減速制御を前記第１減速演算手段の減速度に基づく減速制御から前記第３減速演算手段の減速度に基づく減速制御に移行する減速制御手段とを備えたことを特徴とする追従走行制御装置。