自動車の走行制御装置

【目的】車速制御と車間距離制御との間で制御の切換えが繰り返されるのを防止し、前後加減速度の発生を防止して乗り心地の向上を図る。
【構成】所定の目標車速で定速走行するよう車速を制御する車速制御部と、自車と先行車との車間距離を車間距離検出装置で検出し上記車間距離が所定の目標車間距離となるよう制御する車間距離制御部とを備え、上記車間距離制御部による制御中に自車または先行車の車速が上記車速制御部による制御の目標車速より高くなったとき車速制御部による制御に切換える。更に、先行車の車速ＶＳＰが車速制御の目標車速ＶＳＰＯ付近で変動する状況を判断する判断手段３１と、上記状況の時車速制御と車間距離制御との間の切換えを規制する規制手段３２とを設ける。該規制手段３２は、車速制御に切換えた後再度車間距離制御に切換えることを所定時間Ｔt 禁止する。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、所定の目標車速で定速走行するよう車速を制御する車速制御部と、自車と先行車との車間距離が所定の目標距離となるよう制御する車間距離制御部とを備えた自動車の走行制御装置に関し、特に、車速制御と車間距離制御との切換え時の制御に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車の走行制御装置として、車速を一定に保って走行する車速制御機能に加えて、自車と先行車との車間距離を検出する赤外線レーザレーダ装置等の車間距離検出装置を搭載し、単独走行のみならず他の自動車がいる場合でも安全な車間距離を保って走行する車間距離制御機能を備えたものが種々開発されている（特開平１−１１４５５０号公報参照）。
【０００３】そして、このような走行制御装置においては、通常、車速制御中に遅い先行車を検知すると車間距離制御に移行するが、逆にこの車間距離制御中に先行車が加速し、自車及び先行車の車速が車速制御で予め設定した目標車速（設定車速）を越えたときには、それ以上先行車に追従せず、上記目標車速での定速走行つまり車速制御に移行するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来のものでは、車速制御と車間距離制御との切換え時の制御に問題がある。すなわち、先行車の加速が非常に緩やかな場合、また先行車が長い時間で見ると加速しているが、瞬間瞬間では加減速を繰り返している場合には、自車が車速制御の目標車速付近でうろつく可能性がある。その場合、車間距離制御と車速制御との間の切換えが繰り返して行われ、車体前後方向の加減速度が発生して乗り心地が悪くなるという問題である。
【０００５】本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、先行車に追従して自車が車速制御の目標車速付近でうろつくとき、車速制御と車間距離制御との間で制御の切換えが繰り返されるのを防止することにより、前後加減速度の発生を防止して乗り心地の向上を図り得る自動車の走行制御装置を提供せんとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、所定の目標車速で定速走行するよう車速を制御する車速制御部と、自車と先行車との車間距離を車間距離検出装置で検出し上記車間距離が所定の目標車間距離となるよう制御する車間距離制御部とを備え、上記車間距離制御部による制御中に自車または先行車の車速が上記車速制御部による制御の目標車速より高くなったとき車速制御部による制御に切換えるように構成された自動車の走行制御装置において、先行車の車速が上記記車速制御部による制御の目標車速付近で変動する状況を判断する判断手段と、上記状況の時上記車速制御部による制御と上記車間距離制御部による制御との間の切換えを規制する規制手段とを備える構成とする。
【０００７】請求項２及び３記載の発明は、いずれも請求項１記載の発明に従属し、その一つの構成要素である規制手段による規制の具体的な内容を示すものである。
【０００８】すなわち、請求項２記載の発明では、上記規制手段は、車速制御部による制御に切換えた後再度車間距離制御部による制御に切換えることを所定時間禁止するものである。ここで、上記所定時間は、請求項４記載の発明では自車または先行車の車速の変化量が小さい程長く設定されている。
【０００９】また、請求項３記載の発明では、上記規制手段は、制御ゲインを小さくすることで制御の切換えを規制するものである。
【００１０】
【作用】上記の構成により、請求項１記載の発明では、先行車の車速が車速制御部による制御つまり車速制御の目標車速付近で変動するときには、判断手段が先行車の車速に基づいてその状況を判断し、該判断手段の判断結果を受ける規制手段によって上記車速制御と車間距離制御部による制御つまり車間距離制御との間の切換えが規制される。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１２】図１は本発明の一実施例に係わる自動車の走行制御装置の全体構成を示し、１はエンジン吸気系のスロットル弁（図示せず）の開度を自動調整するスロットル制御装置、２は電子制御式自動変速機（ＥＡＴ）の制御装置、３は各車輪に付与する制動力を自動調整するブレーキ制御装置であり、これら三種類の制御装置１〜３は、いずれも図示していないがアクチュエータを有し、該各アクチュエータは、コントロールユニット４により制御される。すなわち、コントロールユニット４は、スロットル制御装置１のアクチュエータに対し目標スロットル開度信号を出力して制御を行うとともに、ブレーキ制御装置３のアクチュエータに対し目標ブレーキ量信号を出力して制御を行う。またコントロールユニット４は、ＥＡＴ制御装置２のシフト位置を検出するセンサ（図示せず）からのシフト位置信号を受けつつ、該ＥＡＴ制御装置２のアクチュエータに対しシフト制御信号を出力して制御を行う。
【００１３】また、６は車室内のインストルメントパネル等に設けられる情報表示装置であって、該情報表示装置６は、図示していないが、上記コントロールユニット４からの警報信号を受けて点灯する警報ランプと、コントロールユニット４からの自己診断信号を受けて画面表示する表示部とを備えている。７は自車と先行車との車間距離を検出する車間距離検出装置であって、該車間距離検出装置７は、本実施例の場合レーザレーダ装置からなり、自車の前方に向けてレーザ光を発信するとともに、先行車に当たって反射してくるレーザ光を受信し、このレーザ光の受信時点と発信時点との遅れ時間によって自車と先行車との車間距離を検出するように構成されており、その検出信号である車間距離信号はコントロールユニット４に入力される。
【００１４】さらに、１１はスロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサ、１２は車速を検出する車速センサ、１３はハンドル舵角を検出する舵角センサ、１４はブレーキペダルの踏込み時にＯＮ作動するブレーキスイッチ、１５はヨーレートを検出するヨーレートセンサ、１６は自動車の横加速度を検出する横Ｇセンサ、１７はクラッチの作動状態に応じてＯＮ作動するクラッチスイッチであり、これらセンサ・スイッチ類１１〜１７の検出信号は、いずれもコントロールユニット４に入力される。尚、図示していないエンジン回転数センサ等その他のセンサ・スイッチ類の検出信号もコントロールユニット４に入力される。
【００１５】上記コントロールユニット４は、図２に示すように、車間距離検出装置７からの検出信号を始め、各種のセンサ・スイッチ類１１〜１７からの検出信号を受けて所定の情報処理を行う入力情報処理部２１と、ドライバー操作による通常の制御を行う通常制御部２２と、所定の目標車速で定速走行するよう車速を制御する車速制御部２３と、自車と先行車との車間距離が所定の目標距離となるよう車速を制御する車間距離制御部２４と、上記入力情報処理部２１で得られた情報に基づいて、上記三種類の制御部２２〜２４のいずれか一つに対し制御指令を発して制御を切換える制御切換え部２５と、上記各制御部２２〜２４からの信号を受け、スロットル制御装置１等の作動部（アクチュエータ等）に出力する出力情報を処理する出力情報処理部２６とを備えている。
【００１６】ここで、上記制御切換え部２５による制御の切換えを、図３を用いて説明するに、自車と先行車との車間距離ＤＩＳが所定の車間距離Ｌa よりも短いときには、車間距離制御部２４による制御つまり車間距離制御を行い、自車と先行車との車間距離ＤＩＳが所定の車間距離Ｌa よりも長いときには、車速制御部２３による制御つまり車速制御を行う。また、車間距離制御中に先行車の車速が車速制御の目標車速以上になったとき、上記制御切換え部２５は車速制御に切換える。尚、車間距離制御領域のうち、自車と先行車との相対速度ＲＥＬが正の方向（接近方向）に大きく危険度の高いＡ領域では警報表示装置６の作動による警報とブレーキ制御装置３の作動による制動とが行われ、危険度が中程度のＢ領域ではブレーキ制御装置３の作動による制動とＥＡＴ制御装置２の作動によるシフトダウンとが行われ、危険度の低いＣ領域ではスロットル制御装置１の作動によるスロットル開度調整のみが行われる。
【００１７】次に、車間距離制御中に先行車の車速が車速制御の目標車速以上になったとき、上記制御切換え部２５による車速制御への切換えについて、図４に示すフローチャートに従って説明する。
【００１８】図４において、先ず初めに、ステップＳ1 において車速センサ１２で検出された自車の車速（以下、自車速という）ＶＳＰ及び車間距離検出装置２４で検出された自車と先行車との車間距離ＤＩＳを読み込んだ後、ステップＳ2 で自車と先行車との相対速度ＲＥＬを演算する。この相対速度ＲＥＬは、自車と先行車との車間距離ＤＩＳの時間当たりの変化量であり、車間距離ＤＩＳの前回値に対する今回値の差分をサンプリング周期Δｔ（例えば７ms）で除して算出される。
【００１９】続いて、ステップＳ3 で先行車の車速（以下、先行車速という）ＶＳＰＦを演算する。この先行車速ＶＳＰＦは、自車速ＶＳＰから上記相対速度ＲＥＬを減算することで算出される。つまり、ＶＳＰＦ＝ＶＳＰ−ＲＥＬの関係式が成り立つのである。
【００２０】続いて、ステップＳ4 で先行車の加速度ＧＦＶを演算する。この加速度ＧＦＶは、先行車速ＶＳＰＦの前回値に対する今回値の差分をサンプリング周期Δｔで除して算出される。しかる後、ステップＳ5 で車速制御の予めセットされた目標車速ＶＳＰＯを認識するとともに、ステップＳ6 で目標車間距離ＤＩＳＯを演算する。目標車間距離ＤＩＳＯは、図５に示すようなマップを用いて演算される。このマップでは、目標車間距離ＤＩＳＯは、先行車速ＶＳＰＦの増加に伴い二次曲線的に増加する。
【００２１】続いて、ステップＳ7 で先行車速ＶＳＰＦが目標車速ＶＳＰＯより高いか否かを判定する。本実施例では、先行車速ＶＳＰＦが目標車速ＶＳＰＯより高いとき、常に先行車速ＶＳＰＦが目標車速ＶＳＰＯ付近で変動する状況にあると判断するものであり、よってステップＳ7 は、請求項１記載の発明にいう、先行車速ＶＳＰＦが目標車速ＶＳＰＯ付近で変動する状況を判断する判断手段３１を構成している。
【００２２】そして、上記ステップＳ7 の判定がＮＯのときには、ステップＳ8 でフラグＦが０であるか否かを判定する。このフラグＦは、車速制御から車間距離制御への切換わりを禁止するためのものであって、車間距離制御中は０にセットされている。ステップＳ8 の判定がＹＥＳのときには、ステップＳ9 で目標車間距離ＤＩＳＯと実際の車間距離ＤＩＳとの差分に応じた車間距離制御の制御量ＤＡＣＴＰ（＝ｆ（ＤＩＳＯ−ＤＩＳ））を算出し、しかる後、ステップＳ16で上記制御量ＤＡＣＴＰに対応する要求スロットル開度ＴＶＰ（＝ｆ（ＤＡＣＴＰ））を演算し、リターンする。
【００２３】一方、上記ステップＳ7 の判定がＹＥＳのときには、ステップＳ10でフラグＦを１にセットした後、ステップＳ11でタンマーＴt の初期値を設定する。このタンマーＴt の初期値は、図６に示すように、先行車速の変化量である先行車の加速度ＧＦＶを関数とする双曲線をなし、先行車の加速度ＧＦＶが小さい程大きな値（正の整数）に設定される。
【００２４】続いて、ステップＳ12で目標車速ＶＳＰＯと実際の自車速ＶＳＰとの差分に応じた車速制御の制御量ＤＡＣＴＰ（＝ｆ（ＶＳＰＯ−ＶＳＰ））を算出する。しかる後、ステップＳ13でタイマーＴt を１カウントダウンし、ステップＳ14でタイマーＴt が０であるか否かを判定する。この判定がＮＯのときには、ステップＳ16へ移行して上記制御量ＤＡＣＴＰに対応する要求スロットル開度ＴＶＰを演算する一方、判定がＹＥＳのときには、ステップＳ15でフラグＦを０にセットした後、ステップＳ16へ移行して上記制御量ＤＡＣＴＰに対応する要求スロットル開度ＴＶＰを演算する。
【００２５】以上のフローチャートのうち、ステップＳ7 ，Ｓ8 ，Ｓ10〜Ｓ16の制御フローにより、先行車速ＶＳＰＦが目標車速ＶＳＰＯ付近で変動する状況の時（本実施例では先行車速ＶＳＰＦが目標車速ＶＳＰＯより高いとき）車速制御に切換えた後再度車間距離制御に切換えることを所定時間（サンプリング周期とタイマーＴt の初期値との積算した値）禁止することで車速制御と車間距離制御との間の切換えを規制する規制手段３２が構成されている。
【００２６】次に、上記実施例の作用・効果について説明するに、車間距離制御中に先行車が加速し先行車速ＶＳＰＦが車速制御の目標車速ＶＳＰＯ付近で変動するときには、車速制御に切換えられるが、判断手段３１がその状況を判断し、該規制手段３２の判断結果を受ける規制手段３２によって、車速制御から再度車間距離制御に切換えることが所定時間禁止される。この結果、車間距離制御と車速制御との間で切換えが頻繁に行われることはなく、制御切換えに伴う車体前後方向の加減速度の発生を防止することができ、乗り心地の向上を図ることができる。
【００２７】ここで、先行車速ＶＳＰＦの変化量である加速度ＧＦＶが小さいときは、大きいときと比較して、先行車速ＶＳＰＦが車速制御の目標車速ＶＳＰＯ付近で変動することが長い時間に亘って続くことが多い。従って、本実施例の場合、上記切換え禁止の所定時間は、先行車速ＶＳＰＦの変化量である加速度ＧＦＶが小さい程長く設定され、変動時間に対応するようになっているので、制御の切換え及び禁止を適切に行うことができ、安全性の確保と乗り心地の向上との両立化を有効に図ることができる。
【００２８】尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含するものである。例えば、上記実施例では、先行車速ＶＳＰＦが目標車速ＶＳＰＯ付近で変動する状況を判断する判断手段３１において、先行車速ＶＳＰＦが目標車速ＶＳＰＯより高いとき常に先行車速ＶＳＰＦが目標車速ＶＳＰＯ付近で変動する状況にあると判断したが、本発明は、先行車速ＶＳＰＦが目標車速ＶＳＰＯより高いとき、その際の先行車の加速度ＧＦＶ等を加味して先行車速ＶＳＰＦが目標車速ＶＳＰＯ付近で変動する状況にあるか否かを判断するようにしてもよい。
【００２９】また、上記実施例では、先行車速ＶＳＰＦが目標車速ＶＳＰＯ付近で変動する状況の時、規制手段３２において、車速制御に切換えた後再度車間距離制御に切換えることを所定時間禁止することで車速制御と車間距離制御との間の切換えを規制するようにしたが、本発明は、制御ゲインを小さくすることで車速制御と車間距離制御との間の切換えを規制するようにしてもよいのは言うまでもない。
【００３０】
【発明の効果】以上の如く、本発明における自動車の走行制御装置によれば、先行車の車速が車速制御の目標車速付近で変動するときには、先行車の車速からその状況を判断し、車速制御と車間距離制御との間の切換えが規制されるので、制御の頻繁な切換えによる前後加減速度の発生を防止することができ、乗り心地の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係わる自動車の走行制御装置のブロック構成図である。
【図２】コントロールユニットのブロック構成図である。
【図３】車間距離等と制御方式との関係を説明するための図である。
【図４】車間距離制御中に先行車の車速が車速制御の目標車速以上になったとき車速制御に切換える制御内容を示すフローチャート図である。
【図５】車間距離制御における目標車間距離の演算に用いられるマップを示す図である。
【図６】タンマーの初期値の設定に用いられるマップを示す図である。
【符号の説明】
７車間距離検出装置
２３車速制御部
２４車間距離制御部
３１判断手段
３２規制手段

【特許請求の範囲】
【請求項１】所定の目標車速で定速走行するよう車速を制御する車速制御部と、自車と先行車との車間距離を車間距離検出装置で検出し上記車間距離が所定の目標車間距離となるよう制御する車間距離制御部とを備え、上記車間距離制御部による制御中に自車または先行車の車速が上記車速制御部による制御の目標車速より高くなったとき車速制御部による制御に切換えるように構成された自動車の走行制御装置において、先行車の車速が上記車速制御部による制御の目標車速付近で変動する状況を判断する判断手段と、上記状況の時上記車速制御部による制御と上記車間距離制御部による制御との間の切換えを規制する規制手段とを備えたことを特徴とする自動車の走行制御装置。
【請求項２】上記規制手段は、車速制御部による制御に切換えた後再度車間距離制御部による制御に切換えることを所定時間禁止するものである請求項１記載の自動車の走行制御装置。
【請求項３】上記規制手段は、制御ゲインを小さくすることで制御の切換えを規制するものである請求項１記載の自動車の走行制御装置。
【請求項４】上記所定時間は、自車または先行車の車速の変化量が小さい程長く設定されている請求項２記載の自動車の走行制御装置。

【図１】