JP5617198B2 - 先行車追従制御装置および先行車追従制御方法 - Google Patents
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Description
図1は、実施例1の先行車追従制御装置の構成を示すブロック図であり、実施例1の先行車追従制御装置は、車速センサ1と、先行車検出センサ2と、アクセル操作検出センサ3と、ブレーキ操作量検出センサ(ブレーキ操作量検出手段)4と、追従制御装置(追従制御手段)5と、ブレーキアクチュエータ7と、スロットルアクチュエータ8と、ブレーキ装置9と、スロットル10と、第1ブザー(通知手段)11と、第2ブザー(通知手段)12とを備える。
先行車検出センサ2は、自車前方に存在する先行車の有無を検出し、先行車が存在する場合、先行車との車間距離、先行車の車速を検出する。先行車検出センサ2としては、例えば、スキャン式レーザレーダ、ミリ波レーダ等の出射波に対する反射波に基づいて先行車を検出するレーダや、車両前方を撮像した画像に基づいて先行車を検出するカメラを用いることができる。
アクセル操作検出センサ3は、アクセルペダルがドライバに操作されているか否かを検出する。アクセル操作検出センサ3としては、所定のアクセルペダル操作量でONとなるアクセルスイッチを用いることができる。
ブレーキ操作量検出センサ4は、ドライバのブレーキペダル操作量(以下、ブレーキ操作量)を検出する。ブレーキ操作量検出センサ4としては、ブレーキペダルのストローク量を検出するストロークセンサを用いることができる。
走行制御部6aは、先行車検出センサ2により先行車が検出されている場合、車速センサ1により検出された自車の車速、先行車検出センサ2により検出された先行車との距離および先行車の車速に基づいて、先行車との車間距離があらかじめ定められた所定の目標車間距離と一致するように、ブレーキアクチュエータ7およびスロットルアクチュエータ8に指令を出力する追従制御を実施する。一方、先行車が検出されていない場合、ドライバにより設定された設定車速で自車が一定速走行するように、ブレーキアクチュエータ7およびスロットルアクチュエータ8に指令を出力する一定速走行制御を実施する。なお、追従制御装置5は、追従制御中または一定速走行制御中にアクセル操作検出センサ3によりドライバのアクセル操作が検出された場合、追従制御または一定速走行をキャンセル(終了)する。
また、実施例1では、追従制御および一定速走行制御を実施するか否かを、例えば、ドライバのスイッチ操作により選択可能とする。
ブレーキアクチュエータ7は、ブレーキ操作の有無にかかわらず、追従制御装置5からの駆動指令に基づいてブレーキ装置9の各ホイルシリンダ圧を増減する。
ブレーキ装置9は、ブレーキ操作量に応じて高められたマスタシリンダ圧により各車輪に設けたホイルシリンダ圧を上昇させる通常の液圧式ブレーキ装置である。以下、ブレーキアクチュエータ7によらないブレーキ操作量に応じたブレーキ力により発生する車両の減速度を、通常の減速度という。
スロットルアクチュエータ9は、追従制御装置5からの駆動指令に基づいて、エンジンへの吸入空気量を調整するスロットル10の開閉量を制御する。
実施例1の追従制御装置5は、本発明が狙いとする、ドライバのブレーキ操作による目標車間距離変更に伴う車両挙動変化の抑制を実現するために、以下に示すような制御を実行する。
図2は、実施例1の目標車間距離変更制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。この処理は、追従制御開始から終了までの間、所定の演算周期で繰り返し実行する。
ステップS2では、ブレーキ操作量検出センサ4により検出されたブレーキ操作量が所定量以下であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS3へ移行し、NOの場合にはステップS4へ移行する。上述したように、所定量は、ブレーキペダルの遊び領域の範囲における最大のブレーキ操作量である。
ステップS4では、ブレーキアクチュエータ7へ出力する減速指令値をゼロとすることで、ブレーキ操作量に応じた通常の減速度を発生させ、ステップS14へ移行する。
ステップS5では、ブレーキ操作終了を、ブレーキ操作量検出センサ4により検出されたブレーキ操作量がゼロであるか否かにより判定する。YESの場合にはステップS6へ移行し、NOの場合にはステップS2へ移行する。
条件1:先行車との車間距離があらかじめ定められた設定範囲内にある。
条件2:先行車との相対速度がゼロに近い。
条件3:ブレーキ操作前後で先行車が同一車両である。
ステップS7では、目標車間距離を、ブレーキ操作終了時、すなわち、ステップS5でYESと判定された直後に先行車検出センサ2により検出される車間距離に変更し、ステップS8へ移行する。
ステップS8では、追従制御(目標車間距離に応じた減速度の発生)を再開し、リターンへ移行する。
ステップS10では、第2ブザー12により通知音を発してドライバに追従制御から一定速走行制御へ移行することを知らせ、ステップS11へ移行する。
ステップS11では、ブレーキ操作終了時の自車の車速を一定速走行制御の設定車速とし、ステップS12へ移行する。
ステップS12では、ステップS11で設定した設定車速に基づいて一定速走行制御を実施し、リターンへ移行する。
ステップS13では、追従制御をキャンセルし、ステップS14へ移行する。
ステップS14では、第1ブザー11により通知音を発してドライバに追従制御が終了したことを知らせ、リターンへ移行する。
従来の先行車追従制御装置では、追従制御中にドライバがブレーキ操作を行った場合、ブレーキ操作終了時の車間距離を新たな目標車間距離とすることで、ドライバが望む車間距離を実現している。このとき、従来の液圧式ブレーキ装置では、図3に示すように、ブレーキ操作量がブレーキペダルの遊び領域の範囲内にある場合、マスタシリンダ圧が立ち上がらないため、減速度は発生しない。また、ドライバのブレーキ操作を検出するブレーキスイッチは通常、実際に液圧ブレーキによる減速度が発生するブレーキ操作量、すなわち、ブレーキペダルの遊び領域を超えるブレーキ操作量でONとなるように設定されているため、エンジンブレーキによる減速度も発生しない。
ステップS4に続くステップS13では、追従制御をキャンセルする。このため、ドライバは一つのブレーキ操作で追従制御を終了できる。従来の先行車追従制御装置では、ドライバがスイッチを手動操作して追従制御を終了させているが、実施例1の先行車追従制御装置では、手動操作の手間を省き、視線方向を変えることなく追従制御を解除できる。
これに対し、実施例1の追従制御装置5では、上記のような割り込みが発生した場合であっても、ブレーキ操作量が所定量以下の場合には、あらかじめ定められた目標車間距離に応じた減速度の発生を一旦停止し、エンジンブレーキによる減速度以下の所定減速度を発生させるため、自車が急減速することはない。なお、割り込み車両の車速が自車の車速よりも低い場合には、ブレーキペダルを所定量よりも大きく踏み込むことで、ブレーキ操作量に応じた通常の減速度を発生させることができるため、割り込み車両が接近しすぎることはない。
よって、上記3条件を全て満足しない場合には、追従制御をキャンセルすることで、追従すべきでない先行車への追従再開を防ぐことができる。
実施例1の先行車追従制御装置にあっては、以下に列挙する効果を奏する。
(1) ドライバのブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出センサ4と、追従制御中に所定量以下のブレーキ操作量が検出された場合、エンジンブレーキによる減速度以下の減速度を発生させる追従制御装置5と、を備えた。これにより、ドライバのブレーキ操作による目標車間距離の変更に伴う車両挙動変化を抑制でき、ドライバに与える違和感を軽減できる。
まず、構成を説明するが、実施例1と共通する部位については、同一名称、同一符号で表し、図示ならびに説明を省略する。
[目標車間距離変更制御処理]
実施例2の目標車間距離変更制御処理は、図2に示した実施例1の目標車間距離変更制御処理において、ステップS3の減速処理の内容のみが異なるため、図2を用いて説明する。
ステップS3では、あらかじめ定められた目標車間距離に応じた減速度発生を一旦停止し、エンジンブレーキによる減速度を上限として、ブレーキ操作量検出センサ4により検出されたブレーキ操作量が大きいほど減速度を増加させる減速指令値をブレーキアクチュエータ7へ出力する減速制御を行い、ステップS5へ移行する。
図5は、実施例2のブレーキ操作量に対する減速度の関係図であり、実施例2では、ドライバのブレーキ操作量が所定量以下の場合、エンジンブレーキによる減速度を上限として、ブレーキ操作量が増すほど、減速度を増加させる。このため、ドライバは目標車間距離を再設定する際、好みの減速度で車両を減速させることができ、減速度を一定とした実施例1と比較して、車両のコントロール性を高めることができる。
実施例2の先行車追従制御装置にあっては、実施例1の効果(1)〜(8)に加え、以下の効果を奏する。
(9) 追従制御装置5は、追従制御中に所定量以下のブレーキ操作量が検出された場合、ブレーキ操作量が大きいほど減速度を増加させるため、ドライバの好みに応じた減速度で車両を減速させることができる。
まず、構成を説明するが、実施例1と共通する部位については、同一名称、同一符号で表し、図示ならびに説明を省略する。
[目標車間距離変更制御処理]
実施例3の目標車間距離変更制御処理は、図2に示した実施例1の目標車間距離変更制御処理において、ステップS3の減速処理の内容のみが異なるため、図2を用いて説明する。
ステップS3では、あらかじめ定められた目標車間距離に応じた減速度発生を一旦停止し、エンジンブレーキによる減速度を上限として、ブレーキ操作量検出センサ4により検出されたブレーキ操作量が大きいほど減速度を増加させる減速指令値をブレーキアクチュエータ7へ出力する減速制御を行い、ステップS5へ移行する。このとき、自車が加速している場合には、現在の加速度を起点とし、エンジンブレーキによる減速度を上限としてブレーキ操作量が大きいほど減速方向へ大きくなる加速度または減速度を発生させる減速指令値を出力する。すなわち、現在の加速度(正の加速度)とエンジンブレーキによる減速度(負の加速度)との差を上記所定量で除算して、ブレーキ操作量に対する加速度変化を算出し、ブレーキ操作量検出センサ4により検出されたブレーキ操作量に上記加速度変化量を乗算した加速度(減速度)を発生させる。
図6は、実施例3のブレーキ操作量に対する減速度の関係図である。
例えば、車両に図6のAの加速度が発生している状態でドライバが目標車間距離を再設定するためにブレーキペダルを踏み込んだ場合、実施例3では、Aを起点として加速度が徐々にゼロに近づき、その後減速度が大きくなる。従来の先行車追従制御装置では、ブレーキ操作量が所定量に達したとき、車両の加速度とかけ離れた減速指令値による減速が行われることで、車両挙動が急激に変化する。これに対し、実施例3では、現在の加速度からエンジンブレーキによる減速度へと滑らかに変化するため、車両挙動の急変を抑制できる。
実施例3の先行車追従制御装置にあっては、実施例1の効果(1)〜(8)、実施例2の効果(9)に加え、以下の効果を奏する。
(10) 追従制御装置5は、ドライバのブレーキ操作開始時に自車が加速している場合、現在の加速度と所定量のときの減速度との間であって、ブレーキ操作量が大きいほど減速方向に大きくなる加減速度を発生させるため、車両挙動の急変を抑制できる。
図7は、実施例4の先行車追従制御装置の構成を示すブロック図であり、実施例4の追従制御装置5は、実施例1の減速指令値作成部6bに代えて、車間距離変更部6cを有する。
車間距離変更部6cは、追従制御中、ブレーキ操作量検出センサ4により検出されたブレーキ操作量が所定量以下である場合、ブレーキ操作量が大きいほど車間距離を拡げるような目標車間指令値を算出する。
走行制御部6aは、追従制御中、ブレーキ操作量検出センサ4により検出されたブレーキ操作量が所定量以下である場合、あらかじめ定められた目標車間距離に応じた減速度の発生を一旦停止し、車間距離変更部6cにより算出された目標車間指令値に応じてブレーキアクチュエータ7およびスロットルアクチュエータ8に駆動指令を出力する。
図8は、実施例4の目標車間距離変更制御処理の流れを示すフローチャートで、ステップS21以外は図2に示した実施例1と同様である。
ステップS21では、あらかじめ定められた目標車間距離に応じた減速度発生を一旦停止し、車間距離制御を行い、ステップS5へ移行する。車間距離制御の詳細を図9に示す。
図9は、実施例4の車間距離制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
ステップS41では、ブレーキ操作量検出センサ4により検出されたブレーキ操作量と前回値(前回の演算周期で検出されたブレーキ操作量)とを比較し、ブレーキ踏み方向が正方向(ゼロを含む。)であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS42へ移行し、NOの場合には本制御を終了する。
ステップS43では、ステップS42で算出した目標車間距離に応じた目標車間指令値に基づいてブレーキアクチュエータ7をサーボ制御する車間サーボ制御を実行し、本制御を終了する。
実施例4では、追従制御中、ブレーキペダルが踏み方向に所定量以下で操作された場合、ブレーキ操作量が増すほど車間距離が拡がるように車間制御を実行する。先行車追従制御装置を使用しない通常の走行シーンにおいても、先行車と車間距離を拡げる場合はドライバがブレーキ操作を行い、車両を減速させる。したがって、ブレーキの踏み込みで車間距離が拡がるように制御する実施例4では、目標車間距離を変更するに当たり、ドライバに与える違和感が少ない。また、ドライバのスイッチ操作で車間距離を拡げる場合に起こり得る、操作ミスや視線移動を防止できる。
実施例4の先行車追従制御装置にあっては、実施例1の効果(1)〜(8)、実施例2の効果(9)に加え、以下の効果を奏する。
(11) 追従制御装置5は、ブレーキ操作量が大きいほど車間距離を拡げるような目標車間距離を算出し、先行車との車間距離制御を実行するため、ドライバは混乱することなく目標車間距離を調整できると共に、スイッチ操作で車間距離を調整する場合に起こり得る操作ミスや視線移動を防止できる。
まず、構成を説明するが、実施例1と共通する部位については、同一名称、同一符号で表し、図示ならびに説明を省略する。
実施例5の目標車間距離変更制御処理は、図2に示した実施例1の目標車間距離変更制御処理において、ステップS7の目標車間距離の内容のみが異なるため、図2を用いて説明する。
ステップS7では、ブレーキ操作終了時、すなわち、ステップS5でYESと判定された直後に先行車検出センサ2により検出され車間距離を目標車間距離としたときの減速指令値と、あらかじめ定められた目標車間距離を維持する減速指令値とを比較し、値の大きな減速指令値に対応する目標車間距離を新たな目標車間距離とし、ステップS8へ移行する。
実施例1では、ブレーキ操作終了時の車間距離を目標車間距離とし、この目標車間距離を実現する減速指令値に基づいてブレーキアクチュエータ7を駆動する例を示した。このため、例えば、ドライバが先行車との車間距離を拡げるために所定量以下でブレーキペダルを操作しているとき、先行車が急減速した場合には、先行車と過度に接近するおそれがある。
そこで、実施例5では、車間距離を調整するための減速指令値よりもあらかじめ定められた目標車間距離を維持するための減速指令値の方が大きい場合には、あらかじめ定められた目標車間距離を維持する減速指令値に基づいて車両を減速させることで、先行車の急減速に伴う急接近を回避できる。
実施例5の先行車追従制御装置にあっては、実施例1の効果(1)〜(8)に加え、以下の効果を奏する。
(12) 追従制御装置5は、所定量以下のブレーキ操作量に応じた減速指令値と、あらかじめ定められた目標車間距離を維持する減速指令値のうち、減速方向に大きな方の減速指令値に基づいて車両を減速させるため、先行車の急減速に伴う先行車との過度な接近を抑制できる。
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、実施例では、エンジンブレーキによる減速度以下の減速度を発生させるブレーキ操作量を、ブレーキペダルの遊び領域の範囲内とする例を示したが、ブレーキペダルの遊び領域の範囲外としてもよい。すなわち、先行車追従制御中のエンジンブレーキによる減速度以下の減速度を発生させるブレーキ操作量を、通常時(先行車追従制御中でない時)のブレーキペダルの遊び領域の範囲よりも大きい値として制御を行っても良い。
また、実施例では、複数の目標車間時間のいずれかをドライバが選択可能とした例を示したが、1つの目標車間時間をあらかじめ定めておき、目標車間時間に自車または先行車の車速を乗算して目標車間距離を求めてもよい。
2 先行車検出センサ
3 アクセル操作検出センサ
4 ブレーキ操作量検出センサ(ブレーキ操作量検出手段)
5 追従制御装置(追従制御手段)
6a 走行制御部
6b 減速指令値作成部
6c 車間距離変更部
7 ブレーキアクチュエータ
8 スロットルアクチュエータ
9 ブレーキ装置
10 スロットル
11 第1ブザー(通知手段)
12 第2ブザー(通知手段)
Claims (7)
- エンジンへの吸入空気量を調整するスロットルアクチュエータと、
ドライバのブレーキ操作量に応じて高められたマスタシリンダ圧により各車輪のホイルシリンダ圧を上昇させて各車輪に制動力を付与するブレーキ装置と、
ブレーキ操作と無関係に前記ブレーキ装置の各ホイルシリンダ圧を増減可能なブレーキアクチュエータと、
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、
前記車間距離検出手段によって検出される車間距離があらかじめ定められた目標車間距離に一致するように前記スロットルアクチュエータおよび前記ブレーキアクチュエータを駆動して自車両の制駆動力を制御し、前記先行車に対する追従制御を行う追従制御手段と、
を有する先行車追従制御装置において、
ドライバのブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出手段を設け、
前記ブレーキ装置は、ブレーキ操作量に対してマスタシリンダ圧が立ち上がらないブレーキ操作量の領域であるブレーキペダルの遊び領域を有し、
前記追従制御手段は、
追従制御中に前記遊び領域の範囲における最大のブレーキ操作量を超えるブレーキ操作量が検出された場合には、追従制御を終了する一方、
追従制御中に前記遊び領域の範囲における最大のブレーキ操作量以下のブレーキ操作量が検出された場合には、前記目標車間距離に応じた減速度発生を一旦停止して当該ブレーキ操作量が検出された時点においてエンジンブレーキ力を発生させた際の減速度以下の減速度を発生するようにブレーキアクチュエータおよび前記スロットルアクチュエータを駆動し、このとき、ブレーキ操作量が大きいほど減速度を増加させ、さらに、ドライバのブレーキ操作開始時に自車が加速している場合には、現在の加速度と前記遊び領域の範囲における最大のブレーキ操作量のときの減速度との間の加減速度を発生させ、当該ブレーキ操作が終了したときブレーキ操作終了時の車間距離を新たな目標車間距離として追従制御を再開することを特徴とする先行車追従制御装置。 - 請求項1に記載の先行車追従制御装置において、
前記追従制御手段は、ブレーキ操作量が大きいほど前記車間距離を拡げるような目標車間距離を算出し、先行車との車間距離制御を実行することを特徴とする先行車追従制御装置。 - 請求項1または請求項2に記載の先行車追従制御装置において、
前記追従制御手段は、追従制御中に前記遊び領域の範囲における最大のブレーキ操作量以下のブレーキ操作量が検出され、その後ブレーキ操作が終了したとき、前記車間距離があらかじめ定められた設定範囲内にある、先行車との相対速度がゼロに近い、またはブレーキ操作前後で先行車が同一車両である、の3つの追従再開条件のうち、少なくとも1つの条件を満足するとき、追従制御を再開することを特徴とする先行車追従制御装置。
- 請求項3に記載の先行車追従制御装置において、
前記追従制御手段は、前記追従再開条件が不成立である場合、ブレーキ操作終了時の車速を設定車速として車両を一定速で走行させる一定速走行制御を実施することを特徴とする先行車追従制御装置。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の先行車追従制御装置において、
追従制御の終了をドライバへ知らせる通知手段を設けたことを特徴とする先行車追従制御装置。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の先行車追従制御装置において、
前記追従制御手段は、前記遊び領域の範囲における最大のブレーキ操作量以下のブレーキ操作量に応じた減速指令値と、あらかじめ定められた目標車間距離を維持する減速指令値のうち、減速方向に大きな方の減速指令値に基づいて車両を減速させることを特徴とする先行車追従制御装置。 - エンジンへの吸入空気量を調整するスロットルアクチュエータと、
ドライバのブレーキ操作量に応じて高められたマスタシリンダ圧により各車輪のホイルシリンダ圧を上昇させて各車輪に制動力を付与するブレーキ装置と、
ブレーキ操作と無関係に前記ブレーキ装置の各ホイルシリンダ圧を増減可能なブレーキアクチュエータと、
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、
を有し、
自車と先行車との車間距離を検出し、自車と先行車との車間距離があらかじめ定められた目標車間距離に一致するように前記スロットルアクチュエータおよび前記ブレーキアクチュエータを駆動して自車両の制駆動力を制御し、前記先行車に対する追従制御を行う先行車追従制御装置の先行車追従制御方法において、
前記ブレーキ装置は、ブレーキ操作量に対してマスタシリンダ圧が立ち上がらないブレーキ操作量の領域であるブレーキペダルの遊び領域を有し、
追従制御中に前記遊び領域の範囲における最大のブレーキ操作量を超えるブレーキ操作量が検出された場合には、追従制御を終了する一方、
追従制御中に前記遊び領域の範囲における最大のブレーキ操作量以下のブレーキ操作量が検出された場合には、前記目標車間距離に応じた減速度発生を一旦停止して当該ブレーキ操作量が検出された時点においてエンジンブレーキ力を発生させた際の減速度以下の減速度を発生するようにブレーキアクチュエータおよび前記スロットルアクチュエータを駆動し、このとき、ブレーキ操作量が大きいほど減速度を増加させ、さらに、ドライバのブレーキ操作開始時に自車が加速している場合には、現在の加速度と前記遊び領域の範囲における最大のブレーキ操作量のときの減速度との間の加減速度を発生させ、当該ブレーキ操作が終了したときブレーキ操作終了時の車間距離を新たな目標車間距離として追従制御を再開することを特徴とする先行車追従制御方法。
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