自動車の車速制御装置

【目的】ブレーキ操作時に車速制御を解除するものにおいて、運転者の意思に合った制御を行い、安全性及び利便性を高める。
【構成】車速を略一定に保つように、または自車と先行車との車間距離を略一定に保つように車速制御をする。ブレーキペダルの踏み込み時を検出する検出手段と、ブレーキペダルの踏み込み時に車速制御を解除する解除手段３１とを備える。上記解除手段３１は、ブレーキペダルの踏み込み時でも所定の状況、例えば運転者が勘違い又は予防的にブレーキペダルを軽く踏み込み減速度が所定値以下に過ぎないとき、あるいは運転者が車速制御の解除を不要とする意思を示すためにノンキャンセルスイッチをＯＮ状態に操作しているときには車速制御を解除しないようになっている。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車速を略一定に保つように、または自車と先行車との車間距離を略一定に保つように車速制御をする自動車の車速制御装置に関し、特に、運転者のブレーキ操作時に車速制御を解除するものの改良に係わる。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車の車速制御装置として、車速を略一定に保つように制御する車速型フィードバック制御とは別にまたはこれに加えて、自車と先行車との車間距離を検出する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ように制御する車間型フィードバック制御（いわゆる追従制御）を行うものが種々開発されている。例えば特開昭５５−８６０００号公報には、レーダ装置で検出した車間距離が車速に応じた安全車間距離を保つように車速を制御して先行車に追従走行し、また安全車間距離内に先行車がない場合には予め設定された目標車速まで加速走行し、その後該目標車速で定速走行するものが開示されている。
【０００３】そして、この種の車速制御装置においては、安全性を高めるために、運転者が押しボタンスイッチを操作したときに追従制御を解除したり（特開昭６１−１６１３７号公報参照）、雨や霧等悪環境が検出されたときに追従制御を解除したり（特開昭６２−３６５８０号公報参照）することがある。また、運転者がブレーキペダルを踏み込んだときに車速型フィードバック制御又は追従制御を解除することも知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、運転者が勘違い又は予防的にブレーキペダルを軽く踏み込むことは度々あり、その都度車速制御装置による車速制御を解除することは、運転者の意思に反するばかりでなく、車速制御を再開するためのスイッチ操作を必要とし、操作が面倒になるという問題がある。
【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、ブレーキ操作時に車速制御を解除するものにおいて、運転者が勘違い又は予防的にブレーキペダルを軽く踏み込むなど所定の状況のときは車速制御の解除を中止することにより、運転者の意思に合った制御を行い、安全性及び利便性を高めるものである。
【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に係わる発明は、車速を略一定に保つように、または自車と先行車との車間距離を略一定に保つように車速制御をする自動車の車速制御装置において、ブレーキペダルの踏み込み時を検出する検出手段と、ブレーキペダルの踏み込み時に車速制御を解除する解除手段とを備える。そして、上記解除手段において、ブレーキペダルの踏み込み時でも所定の状況では車速制御を解除しないように構成する。
【０００７】請求項２及び請求項３に係わる発明は、いずれも請求項１に係わる発明に従属し、ブレーキペダルの踏み込み時における所定の状況を具体的に示す。すなわち、請求項２に係わる発明では、上記所定の状況は、所定の減速度以下のときであり、請求項３に係わる発明では、上記所定の状況は、運転者が解除手段による車速制御の解除を不要とする意思を示す操作を行っているときである。
【０００８】請求項４に係わる発明は、請求項２に係わる発明に従属し、上記所定の減速度を、自車と先行車との車間距離が所定距離以下になり両車の接触を回避するために自動制動をかけるときの減速度と同一に設定するものである。
【０００９】請求項５に係わる発明は、自車と先行車との車間距離を略一定に保つように車速制御をする自動車の車速制御装置において、ブレーキペダルの踏み込み時を検出する検出手段と、ブレーキペダルの踏み込み時に車速制御を解除する解除手段とを備える。そして、上記解除手段において、ブレーキペダルの踏み込み時でも、自車と先行車との車間距離、相対速度またはその他の判断要素に基づく安全条件が成立しているときには車速制御を解除しないように構成する。
【００１０】
【作用】上記の構成により、請求項１に係わる発明では、ブレーキペダルの踏み込み時には、通常、解除手段により車速制御が解除されることにより、運転者の意図する車速に減速され、安全性が確保される。一方、ブレーキペダルの踏み込み時でも所定の状況、例えば請求項２に係わる発明の如く運転者が勘違い又は予防的にブレーキペダルを軽く踏み込み減速度が所定値以下に過ぎないとき、あるいは請求項３に係わる発明の如く運転者が解除手段による車速制御の解除を不要とする意思を示す操作を行っているときには、解除手段は車速制御を解除しないので、車速制御が運転者の意思に合わせてそのまま継続される。
【００１１】請求項５に係わる発明では、ブレーキペダルの踏み込み時には、通常、解除手段によりいわゆる追従制御が解除されることにより、運転者の意図する車速に減速され、安全性が確保される。一方、ブレーキペダルの踏み込み時でも自車と先行車との車間距離、相対速度またはその他の判断要素に基づく安全条件が成立しているときには、車速制御が解除しないので、安全性を確保しつつ車速制御がそのまま継続される。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１３】図１は本発明の一実施例に係わる自動車の車速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。
【００１４】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、本実施例の場合遠赤外線レーダ装置からなり、レーダ波としての遠赤外線を自車の前方に向けて発信するとともに、先行車に当たって反射してくる反射波を受信し、その受信時点と発信時点との時間差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。
【００１５】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は走行路面の摩擦係数μを検出する路面μセンサ、１５はエンジンの出力トルクを検出するエンジントルクセンサ、１６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、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、１８はオートクルーズを開始するためのメインスイッチ、１９は運転者が目標車速を設定するためのセットスイッチ、２０は運転者が後述する車速制御の解除を不要とする意思を示すためのノイキャンセルスイッチであり、これらセンサ・スイッチ類１１〜２０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。
【００１６】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１１〜２０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、車速を所定の目標車速に保つように制御する車速型フィードバック制御部２３と、自車と先行車との車間距離を所定の目標車間距離に保つように車速を制御する車間型フィードバック制御部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。
【００１７】また、上記コントロールユニット４による制御は、図３〜図５に示すフローチャートに従って行われる。以下、これらの図について順次説明する。
【００１８】図３はコントロールユニット４による制御のメインルーチンを示す。図３において、スタートした後、先ず、ステップＳ1 で運転者がオートクルーズを開始するためにメインスイッチ１８をＯＮにしているか否かを判定し、この判定がＮＯのときには、ステップＳ8 でセットフラグＦset をクリアし、ステップＳ9 でオートクルーズを非作動とした後、リターンする。
【００１９】一方、上記ステップＳ1 の判定がＹＥＳのときには、ステップＳ2 でセットスイッチ１９がＯＮにされているか否かを判定する。この判定がＮＯのときには、ステップＳ7 でセットフラグＦset がセットされているか否かを判定する。該セットフラグＦset は、セットスイッチ１９がＯＮとならない限りセットされない（ステップＳ3 ）ので、セットスイッチ１９がＯＦＦのときには、ステップＳ9へ移行して、オートクルーズを非作動とする。従って、本実施例の場合、オートクルーズを実際に開始するためには、運転者がメインスイッチ１８を押してＯＮにするだけでなく、セットスイッチ１９も一旦押してＯＮにする必要がある。
【００２０】上記ステップＳ2 の判定がＹＥＳのとき、つまりセットスイッチ１９が押されてＯＮになったときには、ステップＳ3 でセットフラグＦset をセットした後、ステップＳ4 でマップを用いて補正係数αを設定する。上記補正係数αは、路面の摩擦係数μがμ1 より高い領域では１で、路面の摩擦係数μがμ1 より低くなるに従って次第に小さくなるように設定されている。続いて、ステップＳ5 でセットスイッチ１９が押された時点での車速Ｖに上記補正係数αを掛けた値を目標車速ＴＧＶとして設定した後、ステップＳ6 でオートクルーズを作動し、リターンする。セットスイッチ１９を一旦ＯＮにした後ＯＦＦに戻したときでも、メインスイッチ１８をＯＦＦに戻さない限り、セットフラグＦset がセットされたままであるので、ステップＳ1 →ステップＳ2 →ステップＳ7 →ステップＳ6 と進んで、オートクルーズ作動が行われる。
【００２１】図４は上記オートクルーズ作動（ステップＳ6 ）のサブルーチンを示す。図４において、先ず、ステップＳ11で車間距離検出装置７が先行車を検知しているか否かを判定する。この判定がＹＥＳのときには、ステップＳ12で自車と先行車との車間距離が、車間型フィードバック制御部２４による制御（以下、追従制御という）を開始するしきい値である所定値以下であるか否かを判定するとともに、ステップＳ13で現時点の車速Ｖが上記目標車速ＴＧＶより小さいか否か判定する。
【００２２】上記ステップＳ12の判定及びステップＳ13の判定が共にＹＥＳのときには、ステップＳ14で図６に示すようなマップを用いて追従制御の目標車間距離を設定する。図６に示すマップでは、目標車間距離は、先行車の車速（先行車速）の増加に伴い二次曲線的に増加する。続いて、ステップＳ15で自車と先行車との実際の車間距離を上記目標車間距離に保つよう車速を制御する追従制御を実行し、ステップＳ16で追従制御の解除判定を行う。これでサブルーチンを終了し、メインルーチンに戻る。
【００２３】ここで、追従制御の態様は、例えば図７に示すように、自車と先行車との相対速度が正の方向（接近方向）に大きく危険度の高い領域Ａでは情報表示装置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。
【００２４】一方、上記ステップＳ11の判定がＮＯのときつまり先行車を検知していないとき、上記ステップＳ12の判定がＮＯのときつまり自車と先行車との実際の車間距離が追従制御のしきい値以上であるとき、あるいは上記ステップＳ13の判定がＮＯのときつまり追従制御中に自車速Ｖが目標車速ＴＧＶより大きくなったときには、ステップＳ17へ移行して、車速型フィードバック制御部２３において、車速を目標車速ＴＧＶ（図３中のステップＳ5 ）に保つよう車速制御を実行する。しかる後、ステップＳ18で車速制御の解除判定を行う。これでサブルーチンを終了し、メインルーチンに戻る。
【００２５】図５は上記追従制御又は車速制御の解除判定（ステップＳ16，Ｓ18）のサブルーチンを示す。図５において、先ず、ステップＳ21でブレーキスイッチ１６の信号を基にブレーキペダルの踏み込み操作時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Ｓ25で追従制御又は車速制御を継続したままサブルーチンを終了し、オートクルーズ作動ルーチンに戻る。
【００２６】一方、上記ステップＳ21の判定がＹＥＳのブレーキ操作時には、更に、ステップＳ22でブレーキ操作時での自車の減速度が所定値以下であるか否かを判定し、ステップＳ23でノンキャンセルスイッチ２０がＯＮ状態になっているか否かを判定する。自車の減速度は、車速センサ１２で検出された車速を時間微分することで求められる。また、上記所定値は、自車と先行車との車間距離が所定距離以下になり両車の接触を回避するために自動制動をかけるときの減速度（約０．２Ｇ）と同一に設定されている。そして、上記両判定が共にＮＯのときには、ステップＳ24で追従制御又は車速制御を解除してサブルーチンを終了し、オートクルーズ作動ルーチンに戻る一方、いずれか一方の判定がＹＥＳのときには、ステップＳ25で追従制御又は車速制御を継続したままサブルーチンを終了し、オートクルーズ作動ルーチンに戻る。
【００２７】以上のような解除判定のサブルーチンによって、ブレーキペダルの踏み込み時には通常車速制御（追従制御を含む）を解除し、ブレーキペダルの踏み込み時でも所定の状況、具体的には所定の減速度以下のとき又は運転者が車速制御の解除を不要とする意思を示すべくノンキャンセルスイッチ２０をＯＮに切換えたときには車速制御を解除することなく継続する解除手段３１が構成されている。尚、ブレーキスイッチ１６（図１参照）は、請求項１に係わる発明にいう、ブレーキペダルの踏み込み時を検出する検出手段としての機能を有する。
【００２８】次に、上記実施例の作用・効果について説明するに、車速型フィードバック制御部２３による車速制御中又は車間型フィードハック制御部２４による追従制御中に運転者がブレーキペダルを踏み込んで制動をかけたときには、通常、車速制御が解除されることにより（図５のステップＳ24）、運転者の意図する車速にまで減速することができ、安全性を確保することができる。
【００２９】一方、ブレーキペダルの踏み込み時でも、運転者が勘違い又は予防的にブレーキペダルを軽く踏み込み減速度が所定値以下に過ぎないとき、あるいは運転者が車速制御の解除を不要とする意思を示すべくノンキャンセルスイッチ２０をＯＮに切換えたときには、車速制御又は追従制御は解除されずそのまま継続される（図５R>５のステップＳ25）。このため、運転者の意思に反して車速制御等が中断されることはなく、また中断後に制御を再開するためのスイッチ操作を行う必要はなく、車速制御の利便性及び信頼性を高めることができる。尚、車速制御等を解除するときの減速度のしきい値としての所定値は、自車と先行車との車間距離が所定距離以下になり両車の接触を回避するために自動制動をかけるときの減速度と同一に設定される比較的大きな値（約０．２Ｇ）であり、ブレーキペダルの遊びに相当するものではない。
【００３０】図８は追従制御の解除判定の変形例に係わるサブルーチンを示す。図８において、先ず、ステップＳ31でブレーキスイッチ１６の信号を基にブレーキペダルの踏み込み操作時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Ｓ35で追従制御を継続したままサブルーチンを終了し、オートクルーズ作動ルーチンに戻る。
【００３１】一方、上記ステップＳ31の判定がＹＥＳのブレーキ操作時には、更に、ステップＳ32でノンキャンセルスイッチ２０がＯＮ状態になっているか否かを判定し、ステップＳ33で安全条件が成立しているか否かを判定する。ここで、安全条件は、下記の表１に示すような判断要素を用い、これらの判断要素を単独で又は組合わせて判断する。
【００３２】
【表１】

判断要素のうち、■自車と先行車との車間距離及び相対速度では、図９に示すように、両要素に応じて安全領域と非安全領域とに分けられる。■スロットルの開きでは、スロットルが開いていない場合は暴走はないことから安全と判断する。■センサのフェイル判定では、センサが正常であれば安全と判断する。■ブレーキペダルの踏み具合では、踏み込み量が所定量以下ならば安全と判断する。
【００３３】上記両ステップＳ32，Ｓ33の判定が共にＮＯのときには、ステップＳ34で追従制御を解除してサブルーチンを終了し、オートクルーズ作動ルーチンに戻る一方、いずれか一方の判定がＹＥＳのときには、ステップＳ35で追従制御を継続したままサブルーチンを終了し、オートクルーズ作動ルーチンに戻る。
【００３４】そして、上記変形例においても、追従制御中でのブレーキペダルの踏み込み時には、通常、追従制御が解除されることにより、運転者の意図する車速にまで減速することができ、安全性を確保できる一方、ブレーキペダルの踏み込み時でも、運転者が追従制御の解除を不要とする意思を示すべくノンキャンセルスイッチ２０をＯＮに切換えたとき、あるいは自車と先行車との車間距離、相対速度またはその他の判断要素に基づく安全条件が成立しているときには、追従制御が解除されないので、追従制御が不必要に中断されることはなく、また中断後に制御を再開するためのスイッチ操作を行う必要はなく、車速制御の利便性及び信頼性を高めることができる。
【００３５】尚、上記実施例では、車速を略一定に保つように車速制御をする車速型フィードバック制御部２３と、自車と先行車との車間距離を略一定に保つように車速制御をする車間型フィードバック制御部２４とを共に備える自動車の車速制御装置について述べたが、本発明は、上記車速型フィードバック制御部２３及び車間型フィードバック制御部２４のいずれか一方のみを備える自動車の車速制御装置にも同様に適用することができるのは勿論である。
【００３６】
【発明の効果】以上の如く、本発明における自動車の車速制御装置によれば、ブレーキペダルの踏み込み時には、通常は車速制御を解除し、車速制御の解除を不要とする所定の状況では車速制御を継続することにより、運転者の意思に合わせて車速制御を適切に行うことができ、安全性及び利便性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施例に係わる自動車の車速制御装置の全体構成を示すブロック構成図である。
【００３８】
【図２】コントロールユニットのブロック構成図である。
【００３９】
【図３】車速制御のメインルーチンを示すフローチャート図である。
【００４０】
【図４】オートクルーズ作動ルーチンを示すフローチャート図である。
【００４１】
【図５】追従制御・車速制御の解除判定ルーチンを示すフローチャート図である。
【００４２】
【図６】目標車間距離の設定に用いるマップを示す図である。
【００４３】
【図７】追従制御の態様を説明するための図である。
【００４４】
【図８】追従制御の解除判定ルーチンの変形例を示すフローチャート図である。
【００４５】
【図９】車間距離及び相対速度と安全性との関係を示す図である。
【００４６】
【符号の説明】
１６ブレーキスイッチ（ブレーキペダル踏み込み時検出手段）
２０ノンキャンセルスイッチ
２３車速型フィードバック制御部
２４車間型フィードバック制御部
３１解除手段

【特許請求の範囲】
【請求項１】車速を略一定に保つように、または自車と先行車との車間距離を略一定に保つように車速制御をする自動車の車速制御装置において、ブレーキペダルの踏み込み時を検出する検出手段と、ブレーキペダルの踏み込み時に車速制御を解除する解除手段とを備えており、上記解除手段は、ブレーキペダルの踏み込み時でも所定の状況では車速制御を解除しないように設けられていることを特徴とする自動車の車速制御装置。
【請求項２】上記所定の状況は、所定の減速度以下のときである請求項１記載の自動車の車速制御装置。
【請求項３】上記所定の状況は、運転者が解除手段による車速制御の解除を不要とする意思を示す操作を行っているときである請求項１記載の自動車の車速制御装置。
【請求項４】上記所定の減速度は、自車と先行車との車間距離が所定距離以下になり両車の接触を回避するために自動制動をかけるときの減速度と同一に設定されている請求項２記載の自動車の車速制御装置。
【請求項５】自車と先行車との車間距離を略一定に保つように車速制御をする自動車の車速制御装置において、ブレーキペダルの踏み込み時を検出する検出手段と、ブレーキペダルの踏み込み時に車速制御を解除する解除手段とを備えており、上記解除手段は、ブレーキペダルの踏み込み時でも、自車と先行車との車間距離、相対速度またはその他の判断要素に基づく安全条件が成立しているときには車速制御を解除しないように設けられていることを特徴とする自動車の車速制御装置。

【図１】