車間距離制御装置及び車間距離制御方法
【課題】目標車間距離Ｌの初期値を大きな値に設定しなくとも、追従走行制御可能な車間距離範囲を大きくすることができ、運転者にとって違和感の低い追従走行制御を可能とする。
【解決手段】自車両ＭＭ進行方向に存在する先行車両と自車両ＭＭとの車間距離Ｌｒｅｌが予め設定した制御開始距離以下になったと判定すると追従走行制御を開始して、上記車間距離Ｌｒｅｌが予め設定した目標車間距離Ｌとなるように自車両ＭＭの制駆動力の制御を行う。そして、設定したアクセル開度初期値ＡＰ０に対し、現在のアクセル開度が大きい場合には上記目標車間距離Ｌを減少補正し、現在のアクセル開度が小さい場合には上記目標車間距離Ｌを増大補正する。
【解決手段】自車両ＭＭ進行方向に存在する先行車両と自車両ＭＭとの車間距離Ｌｒｅｌが予め設定した制御開始距離以下になったと判定すると追従走行制御を開始して、上記車間距離Ｌｒｅｌが予め設定した目標車間距離Ｌとなるように自車両ＭＭの制駆動力の制御を行う。そして、設定したアクセル開度初期値ＡＰ０に対し、現在のアクセル開度が大きい場合には上記目標車間距離Ｌを減少補正し、現在のアクセル開度が小さい場合には上記目標車間距離Ｌを増大補正する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先行車両に対する追従走行を行うための車間距離制御の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車間距離制御装置としては例えば特許文献１に記載の装置がある。この装置では、先行車両と自車両との車間距離が目標車間距離初期値以下となった場合に、先行車両に対する追従走行制御を開始する。そして、この装置では、先行車両追従制御開始時点に対するアクセル開度の増大量が大きいほど、その増大量に応じた距離だけ目標車間距離初期値から減算した値を、追従走行制御の目標車間距離として設定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１７０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来の車間距離制御装置では、運転者が所望する車間距離が上記目標車間距離初期値より短い場合には、アクセルペダルを踏み込むことにより上記目標車間距離が短くなって、運転者が所望する車間距離で追従走行を行う事が可能となる。
ここで、上記車間距離制御装置では、追従走行制御が可能な車間距離範囲を大きく設定する場合、目標車間距離初期値を大きく設定しておく必要がある。しかし、目標車間距離初期値を大きく設定すると、運転者が所望する車間距離が短い場合、運転者が所望する車間距離となった時点のアクセル開度が大きくなりすぎて、運転者に違和感を与えるおそれがある。一方、目標車間距離初期値を短く設定すると、運転者が所望する車間距離が車間距離初期値よりも長い場合が発生する可能性が増大し、上記車間距離制御装置では、運転者が所望する車間距離で追従走行制御を行うことができない場合が出てくる。このように、上記車間距離制御装置では、目標車間距離初期値を適切な値に設定することが難しいので、運転者の違和感が低い追従走行制御を行うことが難しい。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、目標車間距離の初期値を大きな値に設定しなくとも、追従走行制御可能な車間距離範囲を大きくすることができ、運転者にとって違和感の低い追従走行制御を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、自車両進行方向に存在する先行車両と自車両との車間距離が予め設定した制御開始距離以下になったと判定すると追従走行制御を開始して、上記車間距離が予め設定した目標車間距離となるように自車両の制駆動力の制御を行う。そして、上記追従走行制御を開始した時点のアクセル開度検出手段によって検出されたアクセル開度をアクセル開度初期値として設定するとともに、設定したアクセル開度初期値に対し、現在のアクセル開度が大きい場合には上記目標車間距離を減少補正し、現在のアクセル開度が小さい場合には上記目標車間距離を増大補正する。
なお、上記制御開始距離と上記目標車間距離の初期値とは同じ距離であっても良い。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、設定したアクセル開度初期値からのアクセルの開度増大若しくは開度減少に応じて目標車間距離を減少若しくは増大する。このため、目標車間距離の初期値を大きく設定しなくとも、追従制御可能な車間距離範囲を大きくすることができ、運転者にとって違和感の低い追従走行制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に基づく実施形態に係る装置構成の概要図である。
【図２】本発明に基づく実施形態に係る車間距離制御装置の機能ブロックの例を示す図である。
【図３】本発明に基づく実施形態に係る制御ブロックを示す図である。
【図４】アクセル開度初期値設定部の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図５】目標車間距離設定部の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】ゲインＧａｉｎＬを算出するマップの一例である。
【図７】ゲインＧａｉｎＶを算出するマップの一例である。
【図８】目標車間距離の変化量ΔＬとΔＡＰとの関係を示すマップの一例である。
【図９】車間距離サーボ部の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１０】終了処理部の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１１】追従走行制御時のタイミングチャートの一例を示す図である。
【図１２】制御終了時のタイミングチャートの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態の車間距離制御装置を搭載した自車両ＭＭの概略構成図である。
すなわち、自車両ＭＭは、車輪速センサ７と、先行車情報検出センサ３と、アクセル開度センサ２と、スロットル開度センサ８と、ブレーキコントローラ６と、駆動力を制御するスロットル開度制御部５と、とを備える。本実施形態では、ブレーキコントローラ６とスロットル開度制御部５とによって、自車両ＭＭの制駆動力の制御が可能となっている。符号９は、自車両ＭＭを駆動する駆動源としてのエンジンである。また、符号１ＦＬ、１ＦＲ、１ＲＬ、１ＲＲは車輪を表している。
車輪速センサ７は自車両ＭＭの各輪に対応して設けられ、各輪の車輪速を検出して車間制御コントローラ４に出力する。
【０００９】
先行車情報検出センサ３は、自車両ＭＭの進行方向である自車両ＭＭ前方に位置する先行車を検出し、検出した先行車の情報を車間制御コントローラ４に出力する。先行車情報検出センサ３は、例えば自車両ＭＭ前方にレーザー光を出射すると共に反射光を受光し、そのレーザー光の出射から反射光の受光までの時間を検出して車間制御コントローラ４に出力するレーダセンサから構成される。レーダセンサとしては、レーザレーダ方式やミリ波レーダ方式などの公知のレーダセンサを適宜選択して使用すればよい。なお本実施形態においては、この先行車情報検出センサ３をレーザレーダ方式のレーダセンサとして記載するが、ミリ波レーダ方式でも良い。また、カメラ等であっても良い。車両進行方向前方の物体の情報を検出できるものであれば適宜変更可能である。先行車の情報としては、先行車両との車間距離Ｌｒｅｌ、及び先行車両の相対速度ΔＶがある。なお、相対速度ΔＶは先行車両との車間距離Ｌｒｅｌから算出しても良いし、出射波に対する反射波の周波数変化から検出しても良い。
【００１０】
アクセル開度センサ２は、運転者によって操作されるアクセルペダルの開度（操作量）であるアクセル開度ＡＰを検出し、検出したアクセル開度ＡＰを車間制御コントローラ４に出力する。
スロットル開度センサ８は、エンジン９のスロットル開度を検出し、検出したスロットル開度を車間制御コントローラ４及びスロットル開度制御部５に出力する。
【００１１】
スロットル開度制御部５は、車間制御コントローラ４から入力する目標エンジントルクやアクセル開度センサ２によって検出されたアクセル開度ＡＰに基づいて、目標スロットル開度を算出し、算出した目標スロットル開度に基づいてエンジン９のスロットル開度を電子制御する。なお目標スロットル開度は、例えば目標エンジントルクやアクセル開度ＡＰと目標スロットル開度との相関関係を定めたマップを予め記憶しておき、入力する目標エンジントルクや検出されたアクセル開度ＡＰに基づいてマップ引きにより目標スロットル開度を算出すれば良い。また、例えば目標エンジントルクやアクセル開度ＡＰと目標スロットル開度との相関関係を数式として予め記憶しておき、入力する目標エンジントルクや検出されたアクセル開度ＡＰと予め記憶した数式とに基づいて目標スロットル開度を算出しても良い。目標スロットル開度の算出方法は適宜変更可能である。
【００１２】
ブレーキコントローラ６は、車間制御コントローラ４から入力する各輪の目標ブレーキ力となるように、車輪１ＦＬ、１ＦＲ、１ＲＬ、１ＲＲで発生するブレーキ力を制御する。
ここで自車両ＭＭは、制動装置を備える。制動装置について説明すると、運転者が操作するブレーキペダル１１が、ブースタ（不図示）を介してマスタシリンダ１２に連結する。また、マスタシリンダ１２は、流体圧回路１４を介して各輪の各ホイールシリンダ１３に連結する。これにより、制動制御が作動しない状態では、運転者によるブレーキペダル１１の踏み込み量に応じて、マスタシリンダ１２で制動流体圧を昇圧する。その昇圧した制動流体圧を、流体圧回路１４を通じて、各車輪の各ホイールシリンダ１３に供給する。制動流体圧制御部１５は、ブレーキコントローラ６から出力される制動力指令値に基づいて流体圧回路中のアクチュエータを制御して、各輪への制動流体圧を個別に制御する。
【００１３】
上記制動流体圧制御部１５及び流体圧回路１４としては、例えばアンチスキッド制御（ＡＢＳ）、トラクション制御（ＴＣＳ）又はビークルダイナミックスコントロール装置（ＶＤＣ）で使用する制動流体圧制御部を利用すればよい。
車間制御コントローラ４は、先行車情報検出センサ３が検出する先行車両との車間距離Ｌｒｅｌと相対速度、車輪速センサ７が検出する各車輪の車輪速、アクセル開度センサ２が検出するアクセルペダルのアクセル開度値、スロットル開度センサ８が検出するスロットル開度制御部５に制御された現在エンジンスロットル開度を取得する。そして、車間制御コントローラ４は、これら取得した値に基づき追従走行のための目標車間距離Ｌを算出し、目標車間距離Ｌと先行車両との車間距離Ｌｒｅｌとを一致させるように、目標エンジントルクや目標スロットル開度をスロットル開度制御部５へ、目標ブレーキ力をブレーキコントローラ６へ出力する。
【００１４】
上記車間制御コントローラ４は、図２に示す機能ブロックのように、アクセル開度初期値設定手段４Ａ、目標車間距離手段４Ｂ、車間距離制御手段４Ｃを備える。
アクセル開度初期値設定手段４Ａは、アクセル開度初期値ＡＰ０を設定する。本実施形態のアクセル開度初期値設定手段４Ａは、アクセル開度センサ２の検出に基づき、追従走行制御を開始したときのアクセルペダルの開度をアクセル開度初期値ＡＰ０に設定する。また、本実施形態のアクセル開度初期値設定手段４Ａは、先行車情報検出センサ３が検出する先行車両との車間距離Ｌｒｅｌが目標車間距離Ｌと一致したと判定すると、当該一致したと判定したときのアクセル開度ＡＰをアクセル開度初期値ＡＰ０に再設定する。なお、アクセル開度初期値ＡＰ０は、固定値であっても良いし、追従走行制御開始時のアクセル開度ＡＰに所定のゲインを乗算した値であっても良い。
【００１５】
目標車間距離手段４Ｂは、追従走行制御を開始と判定すると、目標車間距離Ｌを求めて設定する。また、目標車間距離手段４Ｂは、アクセル開度初期値設定手段４Ａが設定したアクセル開度初期値ＡＰ０と、アクセル開度センサ２が検出するアクセル開度とに基づき、上記設定した目標車間距離Ｌを補正する。具体的には、アクセル開度初期値ＡＰ０に対しアクセル開度が大きい場合には上記目標車間距離Ｌを減少補正し、アクセル開度初期値ＡＰ０に対しアクセル開度が小さい場合には上記目標車間距離Ｌを増大補正する。
【００１６】
車間距離制御手段４Ｃは、現在の車間距離Ｌｒｅｌが予め設定した制御開始距離Ｌｓ以下となったと判定すると追従走行制御を開始し、当該追従走行制御として、先行車情報検出センサ３が検出する先行車両との車間距離Ｌｒｅｌが追従走行用の上記目標車間距離Ｌとなるように自車両ＭＭの制駆動力を制御する。具体的には、車間距離Ｌｒｅｌが目標車間距離Ｌとなるように、スロットル開度制御部５及びブレーキコントローラ６を通じて自車両ＭＭの制駆動力を制御する。また、車間距離制御手段４Ｃは、先行車情報検出センサ３が検出する先行車両との車間距離Ｌｒｅｌが追従走行を終了するための制御終了距離より大きくなったと判定すると、上記追従走行を終了するための終了処理制御を実施する。
【００１７】
次に、上記車間制御コントローラ４で実行される車間距離制御の一例を、制御ブロック図である図３を参照して説明する。
この車間制御コントローラ４は、図３に示すように、アクセル開度初期値設定部４１、目標車間距離設定部４２、車間距離サーボ部４３、及び終了処理部４４を備える。
アクセル開度初期値設定部４１は、先行車情報検出センサ３の検出に基づく先行車両との相対距離である車間距離Ｌｒｅｌと、アクセル開度センサ２が検出したアクセルペダルのアクセル開度ＡＰとから、アクセル開度初期値ＡＰ０と、追従制御フラグＦｆｗを設定する。
【００１８】
そのアクセル開度初期値設定部４１の処理を、図４のフローチャートを参照して説明する。
ステップＳ１０で、先行車情報検出センサ３の検出に基づく先行車両との車間距離Ｌｒｅｌと、アクセル開度センサ２が検出したアクセルペダルのアクセル開度ＡＰと、目標車間距離設定部４２で設定した目標車間距離Ｌの前回値Ｌｚとを読み込む。目標車間距離Ｌの前回値Ｌｚは、現在の目標車間距離Ｌに相当する。
次に、ステップＳ２０では、追従走行制御が開始されているか否かを判定する。追従走行制御が開始されている場合には、ステップＳ２１へ移行し、追従制御フラグＦｆｗをセットする。その後、ステップＳ５０に移行する。一方追従走行制御が開始されていない場合には、ステップＳ３０に移行する。
【００１９】
ここで、本実施形態では、車間距離Ｌｒｅｌが制御開始車間距離Ｌｓ以下の場合となったと判定したときを、追従走行の制御開始と判定している。これに代えて、アクセル開度ＡＰが予め設定した所定の値（予め設定したアクセル開度）よりも大きく且つ、車間距離Ｌｒｅｌが制御開始車間距離Ｌｓ以下の場合となったと判定したときを、追従走行の制御開始としても良い。なお、上記所定の値（予め設定したアクセル開度）とは、運転者がアクセルペダル１９を踏んで加速意図があると判断できる最小のアクセル開度であり、すなわち運転者が意図的にアクセルを操作している（踏んでいる）と判定できる最小のアクセル開度であり、実験等によって予め定められたアクセル開度である。また、アクセル開度が上記予め設定した所定の値（予め設定したアクセル開度）よりも小さい場合でも、現在の車間距離Ｌｒｅｌが制御開始車間距離Ｌｓよりも小さい予め設定した距離以下となっている場合には制御開始と判定する。
【００２０】
ステップＳ３０では、上記先行車両との車間距離Ｌｒｅｌが、制御開始車間距離Ｌｓより小さいか否かを判定する。条件を満足する場合には、ステップＳ４０に移行する。条件を満足しない場合にはそのまま処理を終了して、復帰する。なお、制御開始車間距離Ｌｓを目標車間距離Ｌの前回値Ｌｚと一致させておいても良いし、異なっていても良い。
なお、制御開始車間距離Ｌｓ及び目標車間距離Ｌの初期値は、予め設定した値を採用する。速度などに基づきマップ等で与えても良い。
ステップＳ４０では、現在のアクセル開度ＡＰをアクセル開度初期値ＡＰ０に設定して処理を終了し、復帰する。
ＡＰ０ ＝ ＡＰ
【００２１】
追従走行制御中と判定されてステップＳ５０に移行すると、上記先行車両との車間距離Ｌｒｅｌが、現在の目標車間距離Ｌである上記目標車間距離Ｌの前回値Ｌｚと一致したか否かを判定する。具体的には、上記先行車両との車間距離Ｌｒｅｌと、現在の目標車間距離Ｌである上記目標車間距離Ｌの前回値Ｌｚとの差の絶対値が、アクセル開度初期値ＡＰ０更新判断閾値（α）以下か否かを判定する。条件を満足する場合にはステップＳ６０に移行する。条件を満足しない場合には、そのまま処理を終了する。
｜Ｌｒｅｆ −Ｌｚ｜ ＜ α
ここで、アクセル開度初期値ＡＰ０更新判断閾値αは、実質的に上記先行車両との車間距離Ｌｒｅｌと現在の目標車間距離Ｌとが一致している判定可能な閾値であって、制御誤差やセンサの精度などを考慮して設定する。例えばα＝１ｍに設定する。
【００２２】
ステップＳ６０では、現在のアクセル開度ＡＰをアクセル開度初期値ＡＰ０に設定して、処理を終了する。
ＡＰ０ ＝ ＡＰ
ここで、車間距離として、車間距離を自車両速度に基づく車頭時間ＴＨＷを用いても良い。車頭時間ＴＨＷは、自車両ＭＭが進行方向前方の先行車両の位置に到達するのに要する時間である。
【００２３】
次に、目標車間距離設定部４２は、上記アクセル開度初期値ＡＰ０と、アクセル開度センサ２が取得したアクセルペダルのアクセル開度ＡＰと、車輪速センサ７の検出に基づく自車両速度Ｖｈと、先行車情報検出センサ３が検出する先行車両との車間距離Ｌｒｅｌと相対速度ΔＶとから、目標車間距離Ｌを設定する。なおここで、相対速度ΔＶは自車両が先行車両に近づく方向を正とする。
【００２４】
目標車間距離設定部４２の処理を、図５に示すフローチャートを参照して説明する。
先ずステップＳ１００で、アクセル開度初期値設定部４１で設定したアクセル開度初期値ＡＰ０と、アクセル開度センサ２から入力される運転者が操作したアクセル開度ＡＰと、車輪速センサ７の検出に基づく自車両速度Ｖｈとを読み込む。そして、以降のステップでの処理によって、目標車間距離Ｌを演算する。
【００２５】
まずステップＳ１１０にて、アクセル開度初期値設定部４１で設定した追従制御フラグＦｆｗと、その前回値Ｆｆｗｚから、追従走行の制御開始か否かを判定する。追従制御フラグの前回値Ｆｆｗｚがリセット状態で、追従制御フラグＦｆｗがセット状態の場合に、制御開始と判断し、それ以外の場合は制御開始と判断しない。制御開始と判定した場合には、ステップＳ１２０に移行する。一方制御開始と判定しない場合にはステップＳ１５０に移行する。
【００２６】
ステップＳ１２０では、制御を開始するときの車両状態に応じた相対目標車間距離ΔＬｒｅｌを演算する。相対目標車間距離ΔＬｒｅｌは、例えば上記先行車両との車間距離Ｌｒｅｌと、先行車情報検出センサ３からの情報に基づく先行車両の相対速度ΔＶと、自車両速度Ｖｈとに基づく車両状態から算出する。例えば下記（４）式に基づき算出する。
ΔＬｒｅｌ＝ ＧainL ×ＧainＶ ×Ｌｒｅｌ ・・・（４）
ここで、ＧainLは、車間距離Ｌｒｅｌに応じたゲインであって、制御開始時の先行車両との車間距離Ｌｒｅｌが大きい場合、当該車間距離Ｌｒｅｌが小さい場合に比較して大きな値となるように設定する。例えば、ＧainLは図６に示すマップに基づき決定する。すなわち、車間距離Ｌｒｅｌが大きい場合には、ＧainLを相対的に大きな値としている。
【００２７】
また、ＧainＶは、相対速度ΔＶに応じたゲインであって、相対速度ΔＶが大きい場合、相対速度ΔＶが小さい場合に比較して大きな値となるように設置する。例えば、ＧainＶは図７に示すマップに基づき決定するすなわち、相対速度ΔＶが大きい状態でアクセルペダルが踏まれて制御開始となった場合には、もっと車間距離Ｌｒｅｌを小さくしたいという運転者の意図があると推定される。このため、相対速度が大きい場合には、ＧainＶを相対的に大きな値としている。
【００２８】
次に、ステップＳ１３０では、相対目標車間距離ΔＬｒｅｌを用いて、式（６）に基づき、目標車間距離Ｌの初期値を設定する。そして、処理を終了して復帰する。
Ｌ ＝Ｌｒｅｌ −ΔＬｒｅｌ ・・・（６）
また制御開始時以外の場合にはステップＳ１５０に移行し、アクセル開度ＡＰに基づき目標車間距離Ｌの変化量ΔＬを算出する。
具体的には、まず下記（７）式に基づき、アクセル開度初期値ＡＰ０と現在のアクセル開度ＡＰの開度差であるアクセル開度変化量ΔＡＰを求める。
ΔＡＰ ＝ ＡＰ −ＡＰ０ ・・・（７）
【００２９】
次に、上記アクセル開度変化量ΔＡＰに基づき目標車間距離Ｌの変化量ΔＬを求める。目標車間距離Ｌの変化量ΔＬは、上記アクセル開度変化量に図８に示す様なほぼ逆比例した値とする。但し、図８に示すように、アクセル開度ＡＰの値がゼロ近傍に不感帯を設ける。不感帯を設けることで、運転者の意図しないアクセルペダルの動きによる影響を排除する。
【００３０】
ここで、目標車間距離Ｌの変化量ΔＬは、運転者がアクセルを急閉した際の急激な車間変化を防ぐために、上限値ΔＬｍａｘを有する。上限値ΔＬｍａｘは固定値でも良いし、車両状態に応じて設定しても良い。なお、アクセル全閉時は、下記式によって、目標車間距離Ｌの変化量ΔＬを目標車間距離Ｌの変化量の上限値ΔＬｍａｘとする。
ΔＬ ＝ｍｉｎ（ΔＬ、ΔＬｍａｘ）
【００３１】
次に、ステップＳ１６０では、目標車間距離Ｌを、目標車間距離Ｌの前回値Ｌｚと、目標車間距離Ｌの変化量ΔＬとから、（６）式に基づき算出する。そして、処理を終了して復帰する。
Ｌ ＝ Ｌｚ ＋ΔＬ ・・・（６）
ここで、目標車間距離Ｌの前回値Ｌｚの替わりに目標車間距離Ｌの初期値を採用しても良い。
【００３２】
また、目標車間距離Ｌには、先行車両との最低限の車間を維持するための下限値Ｌｍｉｎを有し、下記式によって、目標車間距離ＬをＬｍｉｎ以上の値とする。この下限値Ｌｍｉｎは、固定値でも良いし、車両状態などに応じて変更しても良い。
Ｌ ＝ ｍａｘ（Ｌ、Ｌｍｉｎ）
さらに、アクセル開度変化量ΔＡＰが小さい時には、運転者の意図しないアクセルペダルの動きの影響を排除するために、不感帯を予め固定に設定、またはマップ等で設定する。
なお、目標車間距離Ｌとして、上述のように、車間距離Ｌｒｅｌを自車両速度で規格化した車頭時間ＴＨＷ（＝車間距離Ｌｒｅｌ／自車両速度）を用いても良い。
【００３３】
次に、車間距離サーボ部４３は、先行車情報検出センサ３から入力される先行車両との車間距離Ｌｒｅｌと自車両速度Ｖｈとに基づき、先行車両との車間距離Ｌｒｅｌが、上記目標車間距離Ｌと一致するように、例えばＰＩＤ制御に代表されるサーボ制御を行う。車間距離サーボ部４３は、目標スロットル開度ＴＨ０と各輪の目標ブレーキ力Ｂｒ＿ｘｘ（；ｘｘはＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）、アクセル開度を変換したスロットル開度ＴＨａｐを出力する。
【００３４】
その車間距離サーボ部４３の処理について、図９に示すフローチャートを参照して説明する。
先ずステップＳ２００にて、先行車情報検出センサ３の検出に基づく先行車両との車間距離Ｌｒｅｌと、目標車間距離設定部４２が設定した目標車間距離Ｌとを、読み込む。
次に、ステップＳ２１０にて、先行車両との車間距離Ｌｒｅｌが上記目標車間距離Ｌと一致させるサーボ制御のための目標加速度Ｇｏｕｔを算出する。
【００３５】
目標加速度Ｇｏｕｔは、下記（８）式のように、車間距離Ｌｒｅｌと目標車間距離Ｌとの偏差ΔＬｓｅｒｖｏを求め、その偏差を小さくするための目標加速度を、ＰＩＤ制御等を用いて、例えば下記（９）式に基づき演算する。
ΔＬｓｅｒｖｏ ＝ Ｌ −Ｌｒｅｌ ・・・（８）
Ｇｏｕｔ＝Ｐｓｅｒｖｏ×ΔＬｓｅｒｖｏ
＋Ｄｓｅｒｖｏ×ΔＬｓｅｒｖｏ
＋Ｉｓｅｒｖｏ×ΔＬｓｅｒｖｏ ・・・（９）
ここで、Ｐｓｅｒｖｏ、Ｄｓｅｒｖｏ、Ｉｓｅｒｖｏは、ＰＩＤ制御のゲインを表し、各々比例ゲイン、微分ゲイン、積分ゲインを示す。
【００３６】
次に、ステップＳ２２０にて、制駆動力のための指令値を算出する。
すなわち、目標スロットル開度ＴＨ０と、各輪の目標ブレーキ力Ｂｒ＿ｘｘ（；ｘｘはＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）を、目標加速度Ｇｏｕｔと、エンジンブレーキにより発生可能な車両加速度Ｇｅｎｇとから、（１０）（１１）式により決定する。なお、関数ｆ（ｘ）は、エンジンブレーキにより車両加速度ｘを発生させる際のスロットル開度を求める関数であって、マップ等を使用しても良い。また、Ｗは自車両ＭＭの車重を示す。
Ｇｏｕｔ ≧ Ｇｅｎｇの場合 ・・・（１０）
ＴＨ０ ＝ ｆ（Ｇｏｕｔ）
Ｂｒ＿ｘｘ ＝０
Ｇｏｕｔ ＜ Ｇｅｎｇの場合 ・・・（１１）
ＴＨ０ ＝ ｆ（Ｇｏｕｔ）
Ｂｒ＿ｘｘ ＝ ｛（Ｇｏｕｔ −Ｇｅｎｇ）×Ｗ｝／４
【００３７】
なお、ステップＳ２２０にて求めた目標スロットル開度ＴＨ０、及び各輪の目標ブレーキ力Ｂｒ＿ｘｘ（；ｘｘはＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）の出力は、終了処理部４４で行う。
次に、ステップＳ２３０で、アクセル開度センサ２が検出したアクセルペダルのアクセル開度ＡＰから、予め設定したマップなどを使用してアクセル開度ＡＰをスロットル開度に変換し、アクセル開度を変換したスロットル開度ＴＨａｐを決定する。
次に、終了処理部４４は、先行車情報検出センサ３から入力される先行車両との車間距離Ｌｒｅｌから、追従走行のための制御終了を判断し、制御終了と判定すると終了制御を行う。
ここで、車間距離Ｌｒｅｌが予め設定した制御終了距離Ｌｅｎｄ（＞Ｌ）以上となると制御終了と判定する。
【００３８】
制御終了と判定すると終了制御に移行し、アクセル開度センサ２から入力されるアクセル開度ＡＰと上記目標スロットル開度ＴＨ０とから、制御終了時目標スロットル開度ＴＨ１を算出して、当該制御終了時目標スロットル開度ＴＨ１を出力するとともに、上記各輪の目標ブレーキ力Ｂｒ＿ｘｘをゼロに設定して出力する。
ここで、制御終了時以外は、車間距離サーボ部４３で算出した目標スロットル開度ＴＨ０と各輪の目標ブレーキ力Ｂｒ＿ｘｘを出力する。
【００３９】
上記終了処理部４４の処理を、図１０に記載のフローチャートに基づき説明する。
まずステップＳ３００で、アクセル開度センサ２が検出する現在のアクセル開度ＡＰと、先行車情報検出センサ３の検出に基づく先行車両との車間距離Ｌｒｅｌと、現在のスロットル開度ＴＨと、アクセル開度初期値設定部４１で設定した追従制御フラグＦｆｗと、車間距離サーボ部４３で生成したアクセル開度を変換したスロットル開度ＴＨａｐと、目標スロットル開度ＴＨ０と、各輪の目標ブレーキ力Ｂｒ＿ｘｘ（；ｘｘはＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）とを、読み込む。
【００４０】
次に、ステップＳ３０１で、追従制御中かを判断する。具体的には、アクセル開度初期値設定部４１で設定した追従制御フラグＦｆｗが、セットされているか否かを判定する。上記条件を満足する場合は、追従制御中演算処理を実施するためにステップＳ３１０に移行する。上記条件を満足しない場合にはステップＳ３０２に移行する。
次に、ステップＳ３０２では、目標スロットル開度ＴＨ０と、各輪の目標ブレーキ力Ｂｒ＿ｘｘ（；ｘｘはＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）とを、下記式のように、追従制御中ではない時の値に変更し、ステップＳ３４０に移行する。
ＴＨ０ ＝ＴＨａｐ
Ｂｒ＿ｘｘ ＝０
【００４１】
次に、ステップＳ３１０で、終了制御を実行するかを判断する。具体的には、上記先行車両との車間距離Ｌｒｅｌが追従制御終了を判定するための制御終了距離Ｌｅｎｄより大きいか否かを判定する。上記条件を満足する場合には、終了制御演算処理を実施するためにステップＳ３１１へ移行する。ステップＳ３１１では、制御終了時のスロットル開度差ΔＴＨｅｎｄを、制御終了時のアクセル開度を変換したスロットル開度ＴＨｅｎｄと、制御終了時の目標スロットル開度ＴＨ０ｅｎｄとから算出する。制御終了時のスロットル開度ＴＨｅｎｄは、先行車両との車間距離Ｌｒｅｌが追従制御終了を判定するための制御終了距離Ｌｅｎｄより大きいと判定した時点の、車間距離サーボ部４３で生成した、アクセル開度を変換したスロットル開度ＴＨａｐとする。制御終了時の目標スロットル開度ＴＨ０ｅｎｄは、先行車両との車間距離Ｌｒｅｌが追従制御終了を判定するための制御終了距離Ｌｅｎｄより大きいと判定した時点の目標スロットル開度ＴＨ０とする。ここで、制御終了時のスロットル開度差ΔＴＨｅｎｄは、下記式のように、上記制御終了時のスロットル開度ＴＨｅｎｄと、上記制御終了時の目標スロットル開度ＴＨ０ｅｎｄとから算出する。
ΔＴＨｅｎｄ ＝ＴＨｅｎｄ −ＴＨ０ｅｎｄ
【００４２】
その後、ステップＳ３２０に移行する。上記条件を満足しない場合にはステップＳ３１２へ移行する。ステップＳ３１２では、車間距離サーボ部４３で生成した目標スロットル開度ＴＨ０と、各輪の目標ブレーキ力Ｂｒ＿ｘｘ（；ｘｘはＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）とを、制御目標として保持する。その後、ステップＳ３４０に移行する。上記制御終了距離Ｌｅｎｄは、固定値であっても良いし、車両状態に応じた値であっても良い。
【００４３】
なお、終了制御中に制御開始条件を満たした場合は、追従走行の制御を再開する。
ステップＳ３２０では、アクセル開度ＡＰと現在スロットル開度（ＴＨ）とが、共に全開、または全閉となっているか判定する。条件を満足する場合には、ステップＳ３２１へ移行し、アクセル開度初期値設定部４１で設定した追従制御フラグＦｆｗをリセットし、アクセル開度初期値ＡＰ０を初期値にクリアして、終了制御を終了して復帰する。条件を満足しない場合にはステップＳ３３０に移行する。
【００４４】
次に、ステップＳ３３０では、目標スロットル開度ＴＨ０を、（１２）（１３）式に示す、制御終了時目標スロットル開度ＴＨ１に変更する。また、各輪の目標ブレーキ力Ｂｒ＿ｘｘ（；ｘｘはＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）を、（１２）（１３）式に示すように、終了制御中の値に変更する。
ここで、現在スロットル開度ＴＨに対応するアクセル開度ＡＰをアクセル開度ＡＰｔｈとする。アクセル開度ＡＰｔｈは、予め設定したマップなどを使用して現在スロットル開度ＴＨをアクセル開度に変換する。なお、ＴＨｚはスロットル開度ＴＨの前回値である。
ＡＰ ≧ ＡＰｔｈの場合 ・・・（１２）
ＴＨ１ ＝ＴＨ −ΔＴＨｅｎｄ
ＴＨ０ ＝ＴＨ１
Ｂｒ＿ｘｘ ＝０
ＡＰ ＜ ＡＰｔｈの場合 ・・・（１３）
ＴＨ１ ＝ｍａｘ（ＴＨｚ −ＴＨｓｔｅｐ、ＴＨａｐ）
ＴＨ０ ＝ＴＨ１
Ｂｒ＿ｘｘ ＝０
ここで、制御終了時のスロットル開度差ΔＴＨｅｎｄは、ステップＳ３１１で算出される。
【００４５】
また、ＴＨｓｔｅｐは、１制御サイクルで減少させるための値として、予め設定したアクセル開度減少分である。
ここで、制御終了時に、運転者が操作したアクセル開度ＡＰが現在スロットル開度ＴＨに相当するアクセル開度よりも大きい場合に、スロットル開度をアクセル開度に合わせてスロットル開度を大きくすると、車両は意図しない加速をする。これを防止するために、制御終了時に、運転者が操作したアクセル開度ＡＰが現在スロットル開度ＴＨに相当するアクセル開度よりも大きいと判定すると、アクセル開度とスロットル開度の相対関係を維持する制御を行う。
【００４６】
一方、上記運転者が操作したアクセル開度ＡＰが現在スロットル開度ＴＨに相当するアクセル開度よりも小さい場合は、アクセル開度＝スロットル開度相当のアクセル開度となるように、スロットル開度を徐々に減少させ、アクセル開度に一致させる制御を行う。
次に、ステップＳ３４０では、目標スロットル開度ＴＨ０と、各輪の目標ブレーキ力Ｂｒ＿ｘｘ（；ｘｘはＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）とを、スロットル開度制御部５及びブレーキコントローラ６に出力する。
【００４７】
（動作その他）
例えば、アクセルペダルが踏まれた状態で、先行車両に対し自車両ＭＭが制御開始距離以下に接近すると、先行車両に対する追従走行制御を開始する。
このとき、制御開始したときのアクセル開度ＡＰをアクセル開度初期値ＡＰ０として設定する。
また本実施形態では、制御開始時の車両の状態に応じて、目標車間距離Ｌを設定する。例えば、制御開始時の相対速度が大きい場合、若しくは車間距離Ｌｒｅｌが大きい場合には、運転者に先行車両に近づこうとする意図が推定されるので、相対的に目標車間距離Ｌを小さく設定する。
【００４８】
また追従走行制御中に、制御開始時のアクセル開度ＡＰであるアクセル開度初期値ＡＰ０よりもアクセルペダルが踏み込まれた場合には、先行車両に近づこうとする運転者の意図が推定されるので、目標車間距離Ｌを減少補正する。一方、追従走行制御中に、制御開始時のアクセル開度ＡＰであるアクセル開度初期値ＡＰ０よりもアクセルペダルが戻された場合には、先行車両から離れようとする運転者の意図が推定されるので、目標車間距離Ｌを増大補正する。以上の補正によって、運転者の意図に沿った目標車間距離Ｌに設定されることとなる。
【００４９】
追従走行制御時のタイミングチャート例を図１１に示す。
先行車両との車間距離Ｌｒｅｌが目標車間距離Ｌとなった状態で、且つアクセル開度ＡＰが一定の状態では、目標車間距離Ｌの変化が無い。この状態で先行車両が速度を落とすと、それに追従して自車両ＭＭの速度も低下して、目標車間距離Ｌを一定に制御する。
また、運転者がアクセルペダルを踏み増してアクセル開度ＡＰが大きくなる方向に変化すると、それに追従して目標車間距離Ｌは小さくなる。この場合、先行車両との車間距離Ｌｒｅｌを短くするために自車両ＭＭに速度を増加することで、車間距離Ｌｒｅｌを縮める。そして、車間距離Ｌｒｅｌが目標車間距離Ｌとなると、先行車両との相対速度がゼロとなるように制駆動力が制御される。
【００５０】
また、運転者がアクセルペダルを戻すと、それに応じて目標車間距離Ｌが大きくなる。この場合、自車速を減速して、先行車両との車間距離Ｌｒｅｌが大きくなるように制御する。
続いてアクセル開度ＡＰがアクセルオフと判定されるほど戻されると、目標車間距離Ｌは上限値に設定されて、追従走行制御を終了して終了制御を経た後、制御を停止する。
【００５１】
図１２に終了制御時のタイミングチャート例を示す。
時刻ｔ１が追従走行制御終了と判定され、終了制御開始に移行した時点である。
時刻ｔ１より前の追従走行制御を実施している場合には、アクセル開度ＡＰが一定で目標車間距離Ｌが一定となっていても、先行車両の速度変化に応じて、車間距離Ｌｒｅｌが目標車間距離Ｌとなるように、エンジン９スロットル開度が制御される。図１２では、先行車両が速度を落としたことに追従して自車両ＭＭの速度を落とすためにスロットル開度を小さくした場合が例示されている。
【００５２】
このように、追従走行制御時には、アクセル開度ＡＰとスロットル開度の相関が乖離した状態となっている。このため、追従走行制御が終了したとして、そのまま制御を終了すると、アクセル開度ＡＰが、現在のスロットル開度に相当するアクセル開度値よりも大きい場合には、運転者の意図に反して車両が加速してしまう。
このため、本実施形態では、追従走行制御を終了すると判定すると終了制御を実施する。
【００５３】
すなわち、図１２に示す例では、アクセル開度ＡＰが、現在のスロットル開度に相当するアクセル開度値よりも大きい場合であるので、現在のアクセル開度ＡＰと現在のスロットル開度に相当するアクセル開度値の開度差が一定若しくは一定に近い状態に保持する。これによって、運転者の意図に反した自車両ＭＭの加速を防止する。
そして、運転者がアクセルペダルを戻すと、それに応じてスロットル開度も小さくなる。この例では、先にスロットル開度がゼロになってから、アクセル開度ＡＰもゼロとなる。これによって、アクセル開度ＡＰと現在のスロットル開度に相当するアクセル開度値とが一致したとして、終了制御を終了する。
【００５４】
ただし、上記終了制御において、アクセル開度ＡＰが全開となるまで、運転者がアクセルペダルを踏み増した場合には、スロットル開度も所定の増加率を大きくしてアクセル開度全開に相当するスロットル開度まで大きくする。そして、アクセル開度ＡＰと現在のスロットル開度に相当するアクセル開度値とが一致したとして、終了制御を終了する。これによって、運転者の意図に応じた自車両ＭＭの加速が実現される。
【００５５】
一方、追従制御終了時に、アクセル開度ＡＰが、現在のスロットル開度に相当するアクセル開度値よりも低い場合には、スロットル開度を所定の減少率で徐々に小さくして、アクセル開度ＡＰが、現在のスロットル開度に相当するアクセル開度値に一致した時点で終了処理を終了する。
なお、上記終了制御中であっても、追従走行制御の開始条件を満足すれば、追従走行制御に移行する。
【００５６】
ここで、先行車情報検出センサ３が車間距離測定手段を構成する。アクセル開度センサ２がアクセル開度検出手段を構成する。車間距離サーボ部４３が車間距離制御手段４Ｃを構成する。アクセル開度初期値設定部４１がアクセル開度初期値設定手段４Ａを構成する。ステップＳ１５０，Ｓ１６０が、目標車間距離補正手段を構成する。終了処理部４４が終了処理制御手段を構成する。
【００５７】
（本実施形態の効果）
（１）車間距離制御手段４Ｃは、自車両ＭＭ進行方向に存在する先行車両と自車両ＭＭとの車間距離Ｌｒｅｌが、予め設定した制御開始距離以下となったと判定すると追従走行制御を開始する。そして、当該追従走行制御として、上記車間距離測定手段が測定する車間距離Ｌｒｅｌが追従走行用の目標車間距離Ｌとなるように自車両のスロットル開度を制御して、自車両ＭＭの制駆動力を制御する。アクセル開度初期値設定手段４Ａは、上記追従走行制御を開始した時点のアクセル開度検出手段によって検出されたアクセル開度をアクセル開度初期値ＡＰ０として設定する。目標車間距離補正手段は、上記アクセル開度初期値設定手段４Ａが設定したアクセル開度初期値ＡＰ０と、上記アクセル開度検出手段が検出するアクセル開度とに基づき、上記目標車間距離Ｌを補正する。すなわち、上記目標車間距離補正手段は、アクセル開度初期値に対して上記アクセル開度検出手段が検出したアクセル開度が大きい場合には上記目標車間距離を減少補正し、アクセル開度初期値に対して上記アクセル開度検出手段が検出したアクセル開度が小さい場合には上記目標車間距離を増大補正する。
【００５８】
設定したアクセル開度初期値ＡＰ０からのアクセル開度増大量に応じて目標車間距離Ｌを減少すると共に、設定したアクセル開度初期値ＡＰ０からのアクセル開度減少量に応じて目標車間距離Ｌを増大する。このため、目標車間距離Ｌの初期値を大きく設定しなくとも、追従制御可能な車間距離範囲を大きくすることができ、運転者にとって違和感の無い追従走行制御が可能となる。
【００５９】
（２）アクセル開度初期値設定手段４Ａは、追従走行制御を開始後に、車間距離測定手段が測定する車間距離Ｌｒｅｌが、目標車間距離Ｌと一致したと判定すると、当該一致したと判定したときのアクセル開度をアクセル開度初期値ＡＰ０に再設定する。
これによって、アクセル開度初期値ＡＰ０を自車両ＭＭの車両状態に応じて更新することが可能となる。
【００６０】
（３）終了処理制御手段は、車間距離測定手段が測定する車間距離Ｌｒｅｌが、追従走行を終了するための予め定められた制御終了距離より大きくなったと判定すると、上記追従走行を終了するための終了処理制御を実施する。
通常、追従走行時は、アクセル開度ＡＰとスロットル開度とは乖離している。この乖離を解消してから制御を終了することが可能となる。
【００６１】
（４）終了処理制御手段は、現在のアクセル開度ＡＰが、現在のスロットル開度に対応するアクセル開度よりも大きいと判定した場合には、アクセル開度ＡＰとスロットル開度に対応するアクセル開度との開度差を維持するようにスロットル開度を制御する。
これによって、現在のスロットル開度をアクセル開度ＡＰに応じた値にすることによる自車両ＭＭの急加速の発生を抑えることができる。
【００６２】
（５）終了処理制御手段は、現在のアクセル開度ＡＰが、現在のスロットル開度に対応するアクセル開度よりも小さいと判定した場合には、スロットル開度を、現在のアクセル開度ＡＰに対応するスロットル開度に近づける。
これによって、現在のスロットル開度を現在のアクセル開度ＡＰ相当に近づけることが可能となる。
【００６３】
（６）終了処理制御手段は、現在のアクセル開度ＡＰが、全開又は全閉になったと判定すると、スロットル開度を現在のアクセル開度ＡＰに対応するスロットル開度に近づける。
これによって、現在のスロットル開度を現在のアクセル開度ＡＰ相当に近づけることが可能となる。
（７）終了処理制御手段は、スロットル開度が現在のアクセル開度ＡＰに対応するスロットル開度と一致したと判定すると、上記追従走行を終了するための終了処理制御を終了する。
これによって、制御から制御終了における不用意な自車両ＭＭの加速の発生を抑えることが出来る。
【符号の説明】
【００６４】
２ アクセル開度センサ
３ 先行車情報検出センサ
４ 車間制御コントローラ
４Ａ アクセル開度初期値設定手段
４Ｂ 目標車間距離手段
４Ｃ 車間距離制御手段
４１ アクセル開度初期値設定部
４２ 目標車間距離設定部
４３ 車間距離サーボ部
４４ 終了処理部
５ スロットル開度制御部
６ ブレーキコントローラ
７ 車輪速センサ
８ スロットル開度センサ
９ エンジン
１９ アクセルペダル
ＡＰ アクセル開度
ＡＰ０ アクセル開度初期値
Ｂｒ＿ｘｘ 目標ブレーキ力
Ｇｏｕｔ 目標加速度
Ｌ 目標車間距離
Ｌｅｎｄ 制御終了距離
Ｌｒｅｌ 車間距離
Ｌｓ 制御開始車間距離
ＴＨ スロットル開度
Ｖｐ 相対速度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先行車両に対する追従走行を行うための車間距離制御の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車間距離制御装置としては例えば特許文献１に記載の装置がある。この装置では、先行車両と自車両との車間距離が目標車間距離初期値以下となった場合に、先行車両に対する追従走行制御を開始する。そして、この装置では、先行車両追従制御開始時点に対するアクセル開度の増大量が大きいほど、その増大量に応じた距離だけ目標車間距離初期値から減算した値を、追従走行制御の目標車間距離として設定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１７０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来の車間距離制御装置では、運転者が所望する車間距離が上記目標車間距離初期値より短い場合には、アクセルペダルを踏み込むことにより上記目標車間距離が短くなって、運転者が所望する車間距離で追従走行を行う事が可能となる。
ここで、上記車間距離制御装置では、追従走行制御が可能な車間距離範囲を大きく設定する場合、目標車間距離初期値を大きく設定しておく必要がある。しかし、目標車間距離初期値を大きく設定すると、運転者が所望する車間距離が短い場合、運転者が所望する車間距離となった時点のアクセル開度が大きくなりすぎて、運転者に違和感を与えるおそれがある。一方、目標車間距離初期値を短く設定すると、運転者が所望する車間距離が車間距離初期値よりも長い場合が発生する可能性が増大し、上記車間距離制御装置では、運転者が所望する車間距離で追従走行制御を行うことができない場合が出てくる。このように、上記車間距離制御装置では、目標車間距離初期値を適切な値に設定することが難しいので、運転者の違和感が低い追従走行制御を行うことが難しい。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、目標車間距離の初期値を大きな値に設定しなくとも、追従走行制御可能な車間距離範囲を大きくすることができ、運転者にとって違和感の低い追従走行制御を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、自車両進行方向に存在する先行車両と自車両との車間距離が予め設定した制御開始距離以下になったと判定すると追従走行制御を開始して、上記車間距離が予め設定した目標車間距離となるように自車両の制駆動力の制御を行う。そして、上記追従走行制御を開始した時点のアクセル開度検出手段によって検出されたアクセル開度をアクセル開度初期値として設定するとともに、設定したアクセル開度初期値に対し、現在のアクセル開度が大きい場合には上記目標車間距離を減少補正し、現在のアクセル開度が小さい場合には上記目標車間距離を増大補正する。
なお、上記制御開始距離と上記目標車間距離の初期値とは同じ距離であっても良い。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、設定したアクセル開度初期値からのアクセルの開度増大若しくは開度減少に応じて目標車間距離を減少若しくは増大する。このため、目標車間距離の初期値を大きく設定しなくとも、追従制御可能な車間距離範囲を大きくすることができ、運転者にとって違和感の低い追従走行制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に基づく実施形態に係る装置構成の概要図である。
【図２】本発明に基づく実施形態に係る車間距離制御装置の機能ブロックの例を示す図である。
【図３】本発明に基づく実施形態に係る制御ブロックを示す図である。
【図４】アクセル開度初期値設定部の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図５】目標車間距離設定部の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】ゲインＧａｉｎＬを算出するマップの一例である。
【図７】ゲインＧａｉｎＶを算出するマップの一例である。
【図８】目標車間距離の変化量ΔＬとΔＡＰとの関係を示すマップの一例である。
【図９】車間距離サーボ部の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１０】終了処理部の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１１】追従走行制御時のタイミングチャートの一例を示す図である。
【図１２】制御終了時のタイミングチャートの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態の車間距離制御装置を搭載した自車両ＭＭの概略構成図である。
すなわち、自車両ＭＭは、車輪速センサ７と、先行車情報検出センサ３と、アクセル開度センサ２と、スロットル開度センサ８と、ブレーキコントローラ６と、駆動力を制御するスロットル開度制御部５と、とを備える。本実施形態では、ブレーキコントローラ６とスロットル開度制御部５とによって、自車両ＭＭの制駆動力の制御が可能となっている。符号９は、自車両ＭＭを駆動する駆動源としてのエンジンである。また、符号１ＦＬ、１ＦＲ、１ＲＬ、１ＲＲは車輪を表している。
車輪速センサ７は自車両ＭＭの各輪に対応して設けられ、各輪の車輪速を検出して車間制御コントローラ４に出力する。
【０００９】
先行車情報検出センサ３は、自車両ＭＭの進行方向である自車両ＭＭ前方に位置する先行車を検出し、検出した先行車の情報を車間制御コントローラ４に出力する。先行車情報検出センサ３は、例えば自車両ＭＭ前方にレーザー光を出射すると共に反射光を受光し、そのレーザー光の出射から反射光の受光までの時間を検出して車間制御コントローラ４に出力するレーダセンサから構成される。レーダセンサとしては、レーザレーダ方式やミリ波レーダ方式などの公知のレーダセンサを適宜選択して使用すればよい。なお本実施形態においては、この先行車情報検出センサ３をレーザレーダ方式のレーダセンサとして記載するが、ミリ波レーダ方式でも良い。また、カメラ等であっても良い。車両進行方向前方の物体の情報を検出できるものであれば適宜変更可能である。先行車の情報としては、先行車両との車間距離Ｌｒｅｌ、及び先行車両の相対速度ΔＶがある。なお、相対速度ΔＶは先行車両との車間距離Ｌｒｅｌから算出しても良いし、出射波に対する反射波の周波数変化から検出しても良い。
【００１０】
アクセル開度センサ２は、運転者によって操作されるアクセルペダルの開度（操作量）であるアクセル開度ＡＰを検出し、検出したアクセル開度ＡＰを車間制御コントローラ４に出力する。
スロットル開度センサ８は、エンジン９のスロットル開度を検出し、検出したスロットル開度を車間制御コントローラ４及びスロットル開度制御部５に出力する。
【００１１】
スロットル開度制御部５は、車間制御コントローラ４から入力する目標エンジントルクやアクセル開度センサ２によって検出されたアクセル開度ＡＰに基づいて、目標スロットル開度を算出し、算出した目標スロットル開度に基づいてエンジン９のスロットル開度を電子制御する。なお目標スロットル開度は、例えば目標エンジントルクやアクセル開度ＡＰと目標スロットル開度との相関関係を定めたマップを予め記憶しておき、入力する目標エンジントルクや検出されたアクセル開度ＡＰに基づいてマップ引きにより目標スロットル開度を算出すれば良い。また、例えば目標エンジントルクやアクセル開度ＡＰと目標スロットル開度との相関関係を数式として予め記憶しておき、入力する目標エンジントルクや検出されたアクセル開度ＡＰと予め記憶した数式とに基づいて目標スロットル開度を算出しても良い。目標スロットル開度の算出方法は適宜変更可能である。
【００１２】
ブレーキコントローラ６は、車間制御コントローラ４から入力する各輪の目標ブレーキ力となるように、車輪１ＦＬ、１ＦＲ、１ＲＬ、１ＲＲで発生するブレーキ力を制御する。
ここで自車両ＭＭは、制動装置を備える。制動装置について説明すると、運転者が操作するブレーキペダル１１が、ブースタ（不図示）を介してマスタシリンダ１２に連結する。また、マスタシリンダ１２は、流体圧回路１４を介して各輪の各ホイールシリンダ１３に連結する。これにより、制動制御が作動しない状態では、運転者によるブレーキペダル１１の踏み込み量に応じて、マスタシリンダ１２で制動流体圧を昇圧する。その昇圧した制動流体圧を、流体圧回路１４を通じて、各車輪の各ホイールシリンダ１３に供給する。制動流体圧制御部１５は、ブレーキコントローラ６から出力される制動力指令値に基づいて流体圧回路中のアクチュエータを制御して、各輪への制動流体圧を個別に制御する。
【００１３】
上記制動流体圧制御部１５及び流体圧回路１４としては、例えばアンチスキッド制御（ＡＢＳ）、トラクション制御（ＴＣＳ）又はビークルダイナミックスコントロール装置（ＶＤＣ）で使用する制動流体圧制御部を利用すればよい。
車間制御コントローラ４は、先行車情報検出センサ３が検出する先行車両との車間距離Ｌｒｅｌと相対速度、車輪速センサ７が検出する各車輪の車輪速、アクセル開度センサ２が検出するアクセルペダルのアクセル開度値、スロットル開度センサ８が検出するスロットル開度制御部５に制御された現在エンジンスロットル開度を取得する。そして、車間制御コントローラ４は、これら取得した値に基づき追従走行のための目標車間距離Ｌを算出し、目標車間距離Ｌと先行車両との車間距離Ｌｒｅｌとを一致させるように、目標エンジントルクや目標スロットル開度をスロットル開度制御部５へ、目標ブレーキ力をブレーキコントローラ６へ出力する。
【００１４】
上記車間制御コントローラ４は、図２に示す機能ブロックのように、アクセル開度初期値設定手段４Ａ、目標車間距離手段４Ｂ、車間距離制御手段４Ｃを備える。
アクセル開度初期値設定手段４Ａは、アクセル開度初期値ＡＰ０を設定する。本実施形態のアクセル開度初期値設定手段４Ａは、アクセル開度センサ２の検出に基づき、追従走行制御を開始したときのアクセルペダルの開度をアクセル開度初期値ＡＰ０に設定する。また、本実施形態のアクセル開度初期値設定手段４Ａは、先行車情報検出センサ３が検出する先行車両との車間距離Ｌｒｅｌが目標車間距離Ｌと一致したと判定すると、当該一致したと判定したときのアクセル開度ＡＰをアクセル開度初期値ＡＰ０に再設定する。なお、アクセル開度初期値ＡＰ０は、固定値であっても良いし、追従走行制御開始時のアクセル開度ＡＰに所定のゲインを乗算した値であっても良い。
【００１５】
目標車間距離手段４Ｂは、追従走行制御を開始と判定すると、目標車間距離Ｌを求めて設定する。また、目標車間距離手段４Ｂは、アクセル開度初期値設定手段４Ａが設定したアクセル開度初期値ＡＰ０と、アクセル開度センサ２が検出するアクセル開度とに基づき、上記設定した目標車間距離Ｌを補正する。具体的には、アクセル開度初期値ＡＰ０に対しアクセル開度が大きい場合には上記目標車間距離Ｌを減少補正し、アクセル開度初期値ＡＰ０に対しアクセル開度が小さい場合には上記目標車間距離Ｌを増大補正する。
【００１６】
車間距離制御手段４Ｃは、現在の車間距離Ｌｒｅｌが予め設定した制御開始距離Ｌｓ以下となったと判定すると追従走行制御を開始し、当該追従走行制御として、先行車情報検出センサ３が検出する先行車両との車間距離Ｌｒｅｌが追従走行用の上記目標車間距離Ｌとなるように自車両ＭＭの制駆動力を制御する。具体的には、車間距離Ｌｒｅｌが目標車間距離Ｌとなるように、スロットル開度制御部５及びブレーキコントローラ６を通じて自車両ＭＭの制駆動力を制御する。また、車間距離制御手段４Ｃは、先行車情報検出センサ３が検出する先行車両との車間距離Ｌｒｅｌが追従走行を終了するための制御終了距離より大きくなったと判定すると、上記追従走行を終了するための終了処理制御を実施する。
【００１７】
次に、上記車間制御コントローラ４で実行される車間距離制御の一例を、制御ブロック図である図３を参照して説明する。
この車間制御コントローラ４は、図３に示すように、アクセル開度初期値設定部４１、目標車間距離設定部４２、車間距離サーボ部４３、及び終了処理部４４を備える。
アクセル開度初期値設定部４１は、先行車情報検出センサ３の検出に基づく先行車両との相対距離である車間距離Ｌｒｅｌと、アクセル開度センサ２が検出したアクセルペダルのアクセル開度ＡＰとから、アクセル開度初期値ＡＰ０と、追従制御フラグＦｆｗを設定する。
【００１８】
そのアクセル開度初期値設定部４１の処理を、図４のフローチャートを参照して説明する。
ステップＳ１０で、先行車情報検出センサ３の検出に基づく先行車両との車間距離Ｌｒｅｌと、アクセル開度センサ２が検出したアクセルペダルのアクセル開度ＡＰと、目標車間距離設定部４２で設定した目標車間距離Ｌの前回値Ｌｚとを読み込む。目標車間距離Ｌの前回値Ｌｚは、現在の目標車間距離Ｌに相当する。
次に、ステップＳ２０では、追従走行制御が開始されているか否かを判定する。追従走行制御が開始されている場合には、ステップＳ２１へ移行し、追従制御フラグＦｆｗをセットする。その後、ステップＳ５０に移行する。一方追従走行制御が開始されていない場合には、ステップＳ３０に移行する。
【００１９】
ここで、本実施形態では、車間距離Ｌｒｅｌが制御開始車間距離Ｌｓ以下の場合となったと判定したときを、追従走行の制御開始と判定している。これに代えて、アクセル開度ＡＰが予め設定した所定の値（予め設定したアクセル開度）よりも大きく且つ、車間距離Ｌｒｅｌが制御開始車間距離Ｌｓ以下の場合となったと判定したときを、追従走行の制御開始としても良い。なお、上記所定の値（予め設定したアクセル開度）とは、運転者がアクセルペダル１９を踏んで加速意図があると判断できる最小のアクセル開度であり、すなわち運転者が意図的にアクセルを操作している（踏んでいる）と判定できる最小のアクセル開度であり、実験等によって予め定められたアクセル開度である。また、アクセル開度が上記予め設定した所定の値（予め設定したアクセル開度）よりも小さい場合でも、現在の車間距離Ｌｒｅｌが制御開始車間距離Ｌｓよりも小さい予め設定した距離以下となっている場合には制御開始と判定する。
【００２０】
ステップＳ３０では、上記先行車両との車間距離Ｌｒｅｌが、制御開始車間距離Ｌｓより小さいか否かを判定する。条件を満足する場合には、ステップＳ４０に移行する。条件を満足しない場合にはそのまま処理を終了して、復帰する。なお、制御開始車間距離Ｌｓを目標車間距離Ｌの前回値Ｌｚと一致させておいても良いし、異なっていても良い。
なお、制御開始車間距離Ｌｓ及び目標車間距離Ｌの初期値は、予め設定した値を採用する。速度などに基づきマップ等で与えても良い。
ステップＳ４０では、現在のアクセル開度ＡＰをアクセル開度初期値ＡＰ０に設定して処理を終了し、復帰する。
ＡＰ０ ＝ ＡＰ
【００２１】
追従走行制御中と判定されてステップＳ５０に移行すると、上記先行車両との車間距離Ｌｒｅｌが、現在の目標車間距離Ｌである上記目標車間距離Ｌの前回値Ｌｚと一致したか否かを判定する。具体的には、上記先行車両との車間距離Ｌｒｅｌと、現在の目標車間距離Ｌである上記目標車間距離Ｌの前回値Ｌｚとの差の絶対値が、アクセル開度初期値ＡＰ０更新判断閾値（α）以下か否かを判定する。条件を満足する場合にはステップＳ６０に移行する。条件を満足しない場合には、そのまま処理を終了する。
｜Ｌｒｅｆ −Ｌｚ｜ ＜ α
ここで、アクセル開度初期値ＡＰ０更新判断閾値αは、実質的に上記先行車両との車間距離Ｌｒｅｌと現在の目標車間距離Ｌとが一致している判定可能な閾値であって、制御誤差やセンサの精度などを考慮して設定する。例えばα＝１ｍに設定する。
【００２２】
ステップＳ６０では、現在のアクセル開度ＡＰをアクセル開度初期値ＡＰ０に設定して、処理を終了する。
ＡＰ０ ＝ ＡＰ
ここで、車間距離として、車間距離を自車両速度に基づく車頭時間ＴＨＷを用いても良い。車頭時間ＴＨＷは、自車両ＭＭが進行方向前方の先行車両の位置に到達するのに要する時間である。
【００２３】
次に、目標車間距離設定部４２は、上記アクセル開度初期値ＡＰ０と、アクセル開度センサ２が取得したアクセルペダルのアクセル開度ＡＰと、車輪速センサ７の検出に基づく自車両速度Ｖｈと、先行車情報検出センサ３が検出する先行車両との車間距離Ｌｒｅｌと相対速度ΔＶとから、目標車間距離Ｌを設定する。なおここで、相対速度ΔＶは自車両が先行車両に近づく方向を正とする。
【００２４】
目標車間距離設定部４２の処理を、図５に示すフローチャートを参照して説明する。
先ずステップＳ１００で、アクセル開度初期値設定部４１で設定したアクセル開度初期値ＡＰ０と、アクセル開度センサ２から入力される運転者が操作したアクセル開度ＡＰと、車輪速センサ７の検出に基づく自車両速度Ｖｈとを読み込む。そして、以降のステップでの処理によって、目標車間距離Ｌを演算する。
【００２５】
まずステップＳ１１０にて、アクセル開度初期値設定部４１で設定した追従制御フラグＦｆｗと、その前回値Ｆｆｗｚから、追従走行の制御開始か否かを判定する。追従制御フラグの前回値Ｆｆｗｚがリセット状態で、追従制御フラグＦｆｗがセット状態の場合に、制御開始と判断し、それ以外の場合は制御開始と判断しない。制御開始と判定した場合には、ステップＳ１２０に移行する。一方制御開始と判定しない場合にはステップＳ１５０に移行する。
【００２６】
ステップＳ１２０では、制御を開始するときの車両状態に応じた相対目標車間距離ΔＬｒｅｌを演算する。相対目標車間距離ΔＬｒｅｌは、例えば上記先行車両との車間距離Ｌｒｅｌと、先行車情報検出センサ３からの情報に基づく先行車両の相対速度ΔＶと、自車両速度Ｖｈとに基づく車両状態から算出する。例えば下記（４）式に基づき算出する。
ΔＬｒｅｌ＝ ＧainL ×ＧainＶ ×Ｌｒｅｌ ・・・（４）
ここで、ＧainLは、車間距離Ｌｒｅｌに応じたゲインであって、制御開始時の先行車両との車間距離Ｌｒｅｌが大きい場合、当該車間距離Ｌｒｅｌが小さい場合に比較して大きな値となるように設定する。例えば、ＧainLは図６に示すマップに基づき決定する。すなわち、車間距離Ｌｒｅｌが大きい場合には、ＧainLを相対的に大きな値としている。
【００２７】
また、ＧainＶは、相対速度ΔＶに応じたゲインであって、相対速度ΔＶが大きい場合、相対速度ΔＶが小さい場合に比較して大きな値となるように設置する。例えば、ＧainＶは図７に示すマップに基づき決定するすなわち、相対速度ΔＶが大きい状態でアクセルペダルが踏まれて制御開始となった場合には、もっと車間距離Ｌｒｅｌを小さくしたいという運転者の意図があると推定される。このため、相対速度が大きい場合には、ＧainＶを相対的に大きな値としている。
【００２８】
次に、ステップＳ１３０では、相対目標車間距離ΔＬｒｅｌを用いて、式（６）に基づき、目標車間距離Ｌの初期値を設定する。そして、処理を終了して復帰する。
Ｌ ＝Ｌｒｅｌ −ΔＬｒｅｌ ・・・（６）
また制御開始時以外の場合にはステップＳ１５０に移行し、アクセル開度ＡＰに基づき目標車間距離Ｌの変化量ΔＬを算出する。
具体的には、まず下記（７）式に基づき、アクセル開度初期値ＡＰ０と現在のアクセル開度ＡＰの開度差であるアクセル開度変化量ΔＡＰを求める。
ΔＡＰ ＝ ＡＰ −ＡＰ０ ・・・（７）
【００２９】
次に、上記アクセル開度変化量ΔＡＰに基づき目標車間距離Ｌの変化量ΔＬを求める。目標車間距離Ｌの変化量ΔＬは、上記アクセル開度変化量に図８に示す様なほぼ逆比例した値とする。但し、図８に示すように、アクセル開度ＡＰの値がゼロ近傍に不感帯を設ける。不感帯を設けることで、運転者の意図しないアクセルペダルの動きによる影響を排除する。
【００３０】
ここで、目標車間距離Ｌの変化量ΔＬは、運転者がアクセルを急閉した際の急激な車間変化を防ぐために、上限値ΔＬｍａｘを有する。上限値ΔＬｍａｘは固定値でも良いし、車両状態に応じて設定しても良い。なお、アクセル全閉時は、下記式によって、目標車間距離Ｌの変化量ΔＬを目標車間距離Ｌの変化量の上限値ΔＬｍａｘとする。
ΔＬ ＝ｍｉｎ（ΔＬ、ΔＬｍａｘ）
【００３１】
次に、ステップＳ１６０では、目標車間距離Ｌを、目標車間距離Ｌの前回値Ｌｚと、目標車間距離Ｌの変化量ΔＬとから、（６）式に基づき算出する。そして、処理を終了して復帰する。
Ｌ ＝ Ｌｚ ＋ΔＬ ・・・（６）
ここで、目標車間距離Ｌの前回値Ｌｚの替わりに目標車間距離Ｌの初期値を採用しても良い。
【００３２】
また、目標車間距離Ｌには、先行車両との最低限の車間を維持するための下限値Ｌｍｉｎを有し、下記式によって、目標車間距離ＬをＬｍｉｎ以上の値とする。この下限値Ｌｍｉｎは、固定値でも良いし、車両状態などに応じて変更しても良い。
Ｌ ＝ ｍａｘ（Ｌ、Ｌｍｉｎ）
さらに、アクセル開度変化量ΔＡＰが小さい時には、運転者の意図しないアクセルペダルの動きの影響を排除するために、不感帯を予め固定に設定、またはマップ等で設定する。
なお、目標車間距離Ｌとして、上述のように、車間距離Ｌｒｅｌを自車両速度で規格化した車頭時間ＴＨＷ（＝車間距離Ｌｒｅｌ／自車両速度）を用いても良い。
【００３３】
次に、車間距離サーボ部４３は、先行車情報検出センサ３から入力される先行車両との車間距離Ｌｒｅｌと自車両速度Ｖｈとに基づき、先行車両との車間距離Ｌｒｅｌが、上記目標車間距離Ｌと一致するように、例えばＰＩＤ制御に代表されるサーボ制御を行う。車間距離サーボ部４３は、目標スロットル開度ＴＨ０と各輪の目標ブレーキ力Ｂｒ＿ｘｘ（；ｘｘはＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）、アクセル開度を変換したスロットル開度ＴＨａｐを出力する。
【００３４】
その車間距離サーボ部４３の処理について、図９に示すフローチャートを参照して説明する。
先ずステップＳ２００にて、先行車情報検出センサ３の検出に基づく先行車両との車間距離Ｌｒｅｌと、目標車間距離設定部４２が設定した目標車間距離Ｌとを、読み込む。
次に、ステップＳ２１０にて、先行車両との車間距離Ｌｒｅｌが上記目標車間距離Ｌと一致させるサーボ制御のための目標加速度Ｇｏｕｔを算出する。
【００３５】
目標加速度Ｇｏｕｔは、下記（８）式のように、車間距離Ｌｒｅｌと目標車間距離Ｌとの偏差ΔＬｓｅｒｖｏを求め、その偏差を小さくするための目標加速度を、ＰＩＤ制御等を用いて、例えば下記（９）式に基づき演算する。
ΔＬｓｅｒｖｏ ＝ Ｌ −Ｌｒｅｌ ・・・（８）
Ｇｏｕｔ＝Ｐｓｅｒｖｏ×ΔＬｓｅｒｖｏ
＋Ｄｓｅｒｖｏ×ΔＬｓｅｒｖｏ
＋Ｉｓｅｒｖｏ×ΔＬｓｅｒｖｏ ・・・（９）
ここで、Ｐｓｅｒｖｏ、Ｄｓｅｒｖｏ、Ｉｓｅｒｖｏは、ＰＩＤ制御のゲインを表し、各々比例ゲイン、微分ゲイン、積分ゲインを示す。
【００３６】
次に、ステップＳ２２０にて、制駆動力のための指令値を算出する。
すなわち、目標スロットル開度ＴＨ０と、各輪の目標ブレーキ力Ｂｒ＿ｘｘ（；ｘｘはＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）を、目標加速度Ｇｏｕｔと、エンジンブレーキにより発生可能な車両加速度Ｇｅｎｇとから、（１０）（１１）式により決定する。なお、関数ｆ（ｘ）は、エンジンブレーキにより車両加速度ｘを発生させる際のスロットル開度を求める関数であって、マップ等を使用しても良い。また、Ｗは自車両ＭＭの車重を示す。
Ｇｏｕｔ ≧ Ｇｅｎｇの場合 ・・・（１０）
ＴＨ０ ＝ ｆ（Ｇｏｕｔ）
Ｂｒ＿ｘｘ ＝０
Ｇｏｕｔ ＜ Ｇｅｎｇの場合 ・・・（１１）
ＴＨ０ ＝ ｆ（Ｇｏｕｔ）
Ｂｒ＿ｘｘ ＝ ｛（Ｇｏｕｔ −Ｇｅｎｇ）×Ｗ｝／４
【００３７】
なお、ステップＳ２２０にて求めた目標スロットル開度ＴＨ０、及び各輪の目標ブレーキ力Ｂｒ＿ｘｘ（；ｘｘはＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）の出力は、終了処理部４４で行う。
次に、ステップＳ２３０で、アクセル開度センサ２が検出したアクセルペダルのアクセル開度ＡＰから、予め設定したマップなどを使用してアクセル開度ＡＰをスロットル開度に変換し、アクセル開度を変換したスロットル開度ＴＨａｐを決定する。
次に、終了処理部４４は、先行車情報検出センサ３から入力される先行車両との車間距離Ｌｒｅｌから、追従走行のための制御終了を判断し、制御終了と判定すると終了制御を行う。
ここで、車間距離Ｌｒｅｌが予め設定した制御終了距離Ｌｅｎｄ（＞Ｌ）以上となると制御終了と判定する。
【００３８】
制御終了と判定すると終了制御に移行し、アクセル開度センサ２から入力されるアクセル開度ＡＰと上記目標スロットル開度ＴＨ０とから、制御終了時目標スロットル開度ＴＨ１を算出して、当該制御終了時目標スロットル開度ＴＨ１を出力するとともに、上記各輪の目標ブレーキ力Ｂｒ＿ｘｘをゼロに設定して出力する。
ここで、制御終了時以外は、車間距離サーボ部４３で算出した目標スロットル開度ＴＨ０と各輪の目標ブレーキ力Ｂｒ＿ｘｘを出力する。
【００３９】
上記終了処理部４４の処理を、図１０に記載のフローチャートに基づき説明する。
まずステップＳ３００で、アクセル開度センサ２が検出する現在のアクセル開度ＡＰと、先行車情報検出センサ３の検出に基づく先行車両との車間距離Ｌｒｅｌと、現在のスロットル開度ＴＨと、アクセル開度初期値設定部４１で設定した追従制御フラグＦｆｗと、車間距離サーボ部４３で生成したアクセル開度を変換したスロットル開度ＴＨａｐと、目標スロットル開度ＴＨ０と、各輪の目標ブレーキ力Ｂｒ＿ｘｘ（；ｘｘはＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）とを、読み込む。
【００４０】
次に、ステップＳ３０１で、追従制御中かを判断する。具体的には、アクセル開度初期値設定部４１で設定した追従制御フラグＦｆｗが、セットされているか否かを判定する。上記条件を満足する場合は、追従制御中演算処理を実施するためにステップＳ３１０に移行する。上記条件を満足しない場合にはステップＳ３０２に移行する。
次に、ステップＳ３０２では、目標スロットル開度ＴＨ０と、各輪の目標ブレーキ力Ｂｒ＿ｘｘ（；ｘｘはＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）とを、下記式のように、追従制御中ではない時の値に変更し、ステップＳ３４０に移行する。
ＴＨ０ ＝ＴＨａｐ
Ｂｒ＿ｘｘ ＝０
【００４１】
次に、ステップＳ３１０で、終了制御を実行するかを判断する。具体的には、上記先行車両との車間距離Ｌｒｅｌが追従制御終了を判定するための制御終了距離Ｌｅｎｄより大きいか否かを判定する。上記条件を満足する場合には、終了制御演算処理を実施するためにステップＳ３１１へ移行する。ステップＳ３１１では、制御終了時のスロットル開度差ΔＴＨｅｎｄを、制御終了時のアクセル開度を変換したスロットル開度ＴＨｅｎｄと、制御終了時の目標スロットル開度ＴＨ０ｅｎｄとから算出する。制御終了時のスロットル開度ＴＨｅｎｄは、先行車両との車間距離Ｌｒｅｌが追従制御終了を判定するための制御終了距離Ｌｅｎｄより大きいと判定した時点の、車間距離サーボ部４３で生成した、アクセル開度を変換したスロットル開度ＴＨａｐとする。制御終了時の目標スロットル開度ＴＨ０ｅｎｄは、先行車両との車間距離Ｌｒｅｌが追従制御終了を判定するための制御終了距離Ｌｅｎｄより大きいと判定した時点の目標スロットル開度ＴＨ０とする。ここで、制御終了時のスロットル開度差ΔＴＨｅｎｄは、下記式のように、上記制御終了時のスロットル開度ＴＨｅｎｄと、上記制御終了時の目標スロットル開度ＴＨ０ｅｎｄとから算出する。
ΔＴＨｅｎｄ ＝ＴＨｅｎｄ −ＴＨ０ｅｎｄ
【００４２】
その後、ステップＳ３２０に移行する。上記条件を満足しない場合にはステップＳ３１２へ移行する。ステップＳ３１２では、車間距離サーボ部４３で生成した目標スロットル開度ＴＨ０と、各輪の目標ブレーキ力Ｂｒ＿ｘｘ（；ｘｘはＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）とを、制御目標として保持する。その後、ステップＳ３４０に移行する。上記制御終了距離Ｌｅｎｄは、固定値であっても良いし、車両状態に応じた値であっても良い。
【００４３】
なお、終了制御中に制御開始条件を満たした場合は、追従走行の制御を再開する。
ステップＳ３２０では、アクセル開度ＡＰと現在スロットル開度（ＴＨ）とが、共に全開、または全閉となっているか判定する。条件を満足する場合には、ステップＳ３２１へ移行し、アクセル開度初期値設定部４１で設定した追従制御フラグＦｆｗをリセットし、アクセル開度初期値ＡＰ０を初期値にクリアして、終了制御を終了して復帰する。条件を満足しない場合にはステップＳ３３０に移行する。
【００４４】
次に、ステップＳ３３０では、目標スロットル開度ＴＨ０を、（１２）（１３）式に示す、制御終了時目標スロットル開度ＴＨ１に変更する。また、各輪の目標ブレーキ力Ｂｒ＿ｘｘ（；ｘｘはＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）を、（１２）（１３）式に示すように、終了制御中の値に変更する。
ここで、現在スロットル開度ＴＨに対応するアクセル開度ＡＰをアクセル開度ＡＰｔｈとする。アクセル開度ＡＰｔｈは、予め設定したマップなどを使用して現在スロットル開度ＴＨをアクセル開度に変換する。なお、ＴＨｚはスロットル開度ＴＨの前回値である。
ＡＰ ≧ ＡＰｔｈの場合 ・・・（１２）
ＴＨ１ ＝ＴＨ −ΔＴＨｅｎｄ
ＴＨ０ ＝ＴＨ１
Ｂｒ＿ｘｘ ＝０
ＡＰ ＜ ＡＰｔｈの場合 ・・・（１３）
ＴＨ１ ＝ｍａｘ（ＴＨｚ −ＴＨｓｔｅｐ、ＴＨａｐ）
ＴＨ０ ＝ＴＨ１
Ｂｒ＿ｘｘ ＝０
ここで、制御終了時のスロットル開度差ΔＴＨｅｎｄは、ステップＳ３１１で算出される。
【００４５】
また、ＴＨｓｔｅｐは、１制御サイクルで減少させるための値として、予め設定したアクセル開度減少分である。
ここで、制御終了時に、運転者が操作したアクセル開度ＡＰが現在スロットル開度ＴＨに相当するアクセル開度よりも大きい場合に、スロットル開度をアクセル開度に合わせてスロットル開度を大きくすると、車両は意図しない加速をする。これを防止するために、制御終了時に、運転者が操作したアクセル開度ＡＰが現在スロットル開度ＴＨに相当するアクセル開度よりも大きいと判定すると、アクセル開度とスロットル開度の相対関係を維持する制御を行う。
【００４６】
一方、上記運転者が操作したアクセル開度ＡＰが現在スロットル開度ＴＨに相当するアクセル開度よりも小さい場合は、アクセル開度＝スロットル開度相当のアクセル開度となるように、スロットル開度を徐々に減少させ、アクセル開度に一致させる制御を行う。
次に、ステップＳ３４０では、目標スロットル開度ＴＨ０と、各輪の目標ブレーキ力Ｂｒ＿ｘｘ（；ｘｘはＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）とを、スロットル開度制御部５及びブレーキコントローラ６に出力する。
【００４７】
（動作その他）
例えば、アクセルペダルが踏まれた状態で、先行車両に対し自車両ＭＭが制御開始距離以下に接近すると、先行車両に対する追従走行制御を開始する。
このとき、制御開始したときのアクセル開度ＡＰをアクセル開度初期値ＡＰ０として設定する。
また本実施形態では、制御開始時の車両の状態に応じて、目標車間距離Ｌを設定する。例えば、制御開始時の相対速度が大きい場合、若しくは車間距離Ｌｒｅｌが大きい場合には、運転者に先行車両に近づこうとする意図が推定されるので、相対的に目標車間距離Ｌを小さく設定する。
【００４８】
また追従走行制御中に、制御開始時のアクセル開度ＡＰであるアクセル開度初期値ＡＰ０よりもアクセルペダルが踏み込まれた場合には、先行車両に近づこうとする運転者の意図が推定されるので、目標車間距離Ｌを減少補正する。一方、追従走行制御中に、制御開始時のアクセル開度ＡＰであるアクセル開度初期値ＡＰ０よりもアクセルペダルが戻された場合には、先行車両から離れようとする運転者の意図が推定されるので、目標車間距離Ｌを増大補正する。以上の補正によって、運転者の意図に沿った目標車間距離Ｌに設定されることとなる。
【００４９】
追従走行制御時のタイミングチャート例を図１１に示す。
先行車両との車間距離Ｌｒｅｌが目標車間距離Ｌとなった状態で、且つアクセル開度ＡＰが一定の状態では、目標車間距離Ｌの変化が無い。この状態で先行車両が速度を落とすと、それに追従して自車両ＭＭの速度も低下して、目標車間距離Ｌを一定に制御する。
また、運転者がアクセルペダルを踏み増してアクセル開度ＡＰが大きくなる方向に変化すると、それに追従して目標車間距離Ｌは小さくなる。この場合、先行車両との車間距離Ｌｒｅｌを短くするために自車両ＭＭに速度を増加することで、車間距離Ｌｒｅｌを縮める。そして、車間距離Ｌｒｅｌが目標車間距離Ｌとなると、先行車両との相対速度がゼロとなるように制駆動力が制御される。
【００５０】
また、運転者がアクセルペダルを戻すと、それに応じて目標車間距離Ｌが大きくなる。この場合、自車速を減速して、先行車両との車間距離Ｌｒｅｌが大きくなるように制御する。
続いてアクセル開度ＡＰがアクセルオフと判定されるほど戻されると、目標車間距離Ｌは上限値に設定されて、追従走行制御を終了して終了制御を経た後、制御を停止する。
【００５１】
図１２に終了制御時のタイミングチャート例を示す。
時刻ｔ１が追従走行制御終了と判定され、終了制御開始に移行した時点である。
時刻ｔ１より前の追従走行制御を実施している場合には、アクセル開度ＡＰが一定で目標車間距離Ｌが一定となっていても、先行車両の速度変化に応じて、車間距離Ｌｒｅｌが目標車間距離Ｌとなるように、エンジン９スロットル開度が制御される。図１２では、先行車両が速度を落としたことに追従して自車両ＭＭの速度を落とすためにスロットル開度を小さくした場合が例示されている。
【００５２】
このように、追従走行制御時には、アクセル開度ＡＰとスロットル開度の相関が乖離した状態となっている。このため、追従走行制御が終了したとして、そのまま制御を終了すると、アクセル開度ＡＰが、現在のスロットル開度に相当するアクセル開度値よりも大きい場合には、運転者の意図に反して車両が加速してしまう。
このため、本実施形態では、追従走行制御を終了すると判定すると終了制御を実施する。
【００５３】
すなわち、図１２に示す例では、アクセル開度ＡＰが、現在のスロットル開度に相当するアクセル開度値よりも大きい場合であるので、現在のアクセル開度ＡＰと現在のスロットル開度に相当するアクセル開度値の開度差が一定若しくは一定に近い状態に保持する。これによって、運転者の意図に反した自車両ＭＭの加速を防止する。
そして、運転者がアクセルペダルを戻すと、それに応じてスロットル開度も小さくなる。この例では、先にスロットル開度がゼロになってから、アクセル開度ＡＰもゼロとなる。これによって、アクセル開度ＡＰと現在のスロットル開度に相当するアクセル開度値とが一致したとして、終了制御を終了する。
【００５４】
ただし、上記終了制御において、アクセル開度ＡＰが全開となるまで、運転者がアクセルペダルを踏み増した場合には、スロットル開度も所定の増加率を大きくしてアクセル開度全開に相当するスロットル開度まで大きくする。そして、アクセル開度ＡＰと現在のスロットル開度に相当するアクセル開度値とが一致したとして、終了制御を終了する。これによって、運転者の意図に応じた自車両ＭＭの加速が実現される。
【００５５】
一方、追従制御終了時に、アクセル開度ＡＰが、現在のスロットル開度に相当するアクセル開度値よりも低い場合には、スロットル開度を所定の減少率で徐々に小さくして、アクセル開度ＡＰが、現在のスロットル開度に相当するアクセル開度値に一致した時点で終了処理を終了する。
なお、上記終了制御中であっても、追従走行制御の開始条件を満足すれば、追従走行制御に移行する。
【００５６】
ここで、先行車情報検出センサ３が車間距離測定手段を構成する。アクセル開度センサ２がアクセル開度検出手段を構成する。車間距離サーボ部４３が車間距離制御手段４Ｃを構成する。アクセル開度初期値設定部４１がアクセル開度初期値設定手段４Ａを構成する。ステップＳ１５０，Ｓ１６０が、目標車間距離補正手段を構成する。終了処理部４４が終了処理制御手段を構成する。
【００５７】
（本実施形態の効果）
（１）車間距離制御手段４Ｃは、自車両ＭＭ進行方向に存在する先行車両と自車両ＭＭとの車間距離Ｌｒｅｌが、予め設定した制御開始距離以下となったと判定すると追従走行制御を開始する。そして、当該追従走行制御として、上記車間距離測定手段が測定する車間距離Ｌｒｅｌが追従走行用の目標車間距離Ｌとなるように自車両のスロットル開度を制御して、自車両ＭＭの制駆動力を制御する。アクセル開度初期値設定手段４Ａは、上記追従走行制御を開始した時点のアクセル開度検出手段によって検出されたアクセル開度をアクセル開度初期値ＡＰ０として設定する。目標車間距離補正手段は、上記アクセル開度初期値設定手段４Ａが設定したアクセル開度初期値ＡＰ０と、上記アクセル開度検出手段が検出するアクセル開度とに基づき、上記目標車間距離Ｌを補正する。すなわち、上記目標車間距離補正手段は、アクセル開度初期値に対して上記アクセル開度検出手段が検出したアクセル開度が大きい場合には上記目標車間距離を減少補正し、アクセル開度初期値に対して上記アクセル開度検出手段が検出したアクセル開度が小さい場合には上記目標車間距離を増大補正する。
【００５８】
設定したアクセル開度初期値ＡＰ０からのアクセル開度増大量に応じて目標車間距離Ｌを減少すると共に、設定したアクセル開度初期値ＡＰ０からのアクセル開度減少量に応じて目標車間距離Ｌを増大する。このため、目標車間距離Ｌの初期値を大きく設定しなくとも、追従制御可能な車間距離範囲を大きくすることができ、運転者にとって違和感の無い追従走行制御が可能となる。
【００５９】
（２）アクセル開度初期値設定手段４Ａは、追従走行制御を開始後に、車間距離測定手段が測定する車間距離Ｌｒｅｌが、目標車間距離Ｌと一致したと判定すると、当該一致したと判定したときのアクセル開度をアクセル開度初期値ＡＰ０に再設定する。
これによって、アクセル開度初期値ＡＰ０を自車両ＭＭの車両状態に応じて更新することが可能となる。
【００６０】
（３）終了処理制御手段は、車間距離測定手段が測定する車間距離Ｌｒｅｌが、追従走行を終了するための予め定められた制御終了距離より大きくなったと判定すると、上記追従走行を終了するための終了処理制御を実施する。
通常、追従走行時は、アクセル開度ＡＰとスロットル開度とは乖離している。この乖離を解消してから制御を終了することが可能となる。
【００６１】
（４）終了処理制御手段は、現在のアクセル開度ＡＰが、現在のスロットル開度に対応するアクセル開度よりも大きいと判定した場合には、アクセル開度ＡＰとスロットル開度に対応するアクセル開度との開度差を維持するようにスロットル開度を制御する。
これによって、現在のスロットル開度をアクセル開度ＡＰに応じた値にすることによる自車両ＭＭの急加速の発生を抑えることができる。
【００６２】
（５）終了処理制御手段は、現在のアクセル開度ＡＰが、現在のスロットル開度に対応するアクセル開度よりも小さいと判定した場合には、スロットル開度を、現在のアクセル開度ＡＰに対応するスロットル開度に近づける。
これによって、現在のスロットル開度を現在のアクセル開度ＡＰ相当に近づけることが可能となる。
【００６３】
（６）終了処理制御手段は、現在のアクセル開度ＡＰが、全開又は全閉になったと判定すると、スロットル開度を現在のアクセル開度ＡＰに対応するスロットル開度に近づける。
これによって、現在のスロットル開度を現在のアクセル開度ＡＰ相当に近づけることが可能となる。
（７）終了処理制御手段は、スロットル開度が現在のアクセル開度ＡＰに対応するスロットル開度と一致したと判定すると、上記追従走行を終了するための終了処理制御を終了する。
これによって、制御から制御終了における不用意な自車両ＭＭの加速の発生を抑えることが出来る。
【符号の説明】
【００６４】
２ アクセル開度センサ
３ 先行車情報検出センサ
４ 車間制御コントローラ
４Ａ アクセル開度初期値設定手段
４Ｂ 目標車間距離手段
４Ｃ 車間距離制御手段
４１ アクセル開度初期値設定部
４２ 目標車間距離設定部
４３ 車間距離サーボ部
４４ 終了処理部
５ スロットル開度制御部
６ ブレーキコントローラ
７ 車輪速センサ
８ スロットル開度センサ
９ エンジン
１９ アクセルペダル
ＡＰ アクセル開度
ＡＰ０ アクセル開度初期値
Ｂｒ＿ｘｘ 目標ブレーキ力
Ｇｏｕｔ 目標加速度
Ｌ 目標車間距離
Ｌｅｎｄ 制御終了距離
Ｌｒｅｌ 車間距離
Ｌｓ 制御開始車間距離
ＴＨ スロットル開度
Ｖｐ 相対速度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両進行方向に存在する先行車両と自車両との車間距離を測定する車間距離測定手段と、
運転者が操作するアクセルペダルの操作量であるアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
上記車間距離測定手段が測定する車間距離が予め設定した制御開始距離以下となったと判定すると追従走行制御を開始し、当該追従走行制御として、上記車間距離測定手段が測定する車間距離が追従走行用の目標車間距離となるように自車両のスロットル開度を制御して、自車両の制駆動力を制御する車間距離制御手段と、
上記追従走行制御を開始した時点のアクセル開度検出手段によって検出されたアクセル開度をアクセル開度初期値として設定するアクセル開度初期値設定手段と、
上記アクセル開度初期値設定手段が設定したアクセル開度初期値と、上記アクセル開度検出手段が検出するアクセル開度とに基づき、上記目標車間距離を補正する目標車間距離補正手段と、を備え、
上記目標車間距離補正手段は、アクセル開度初期値に対して上記アクセル開度検出手段が検出したアクセル開度が大きい場合には上記目標車間距離を減少補正し、アクセル開度初期値に対して上記アクセル開度検出手段が検出したアクセル開度が小さい場合には上記目標車間距離を増大補正することを特徴とする車間距離制御装置。
【請求項２】
上記アクセル開度初期値設定手段は、追従走行制御を開始後に、車間距離測定手段が測定する車間距離が、目標車間距離と一致したと判定すると、当該一致したと判定したときのアクセル開度をアクセル開度初期値に再設定することを特徴とする請求項１に記載した車間距離制御装置。
【請求項３】
上記車間距離測定手段が測定する車間距離が、追従走行を終了するための予め定められた制御終了距離より大きくなったと判定すると、上記追従走行を終了するための終了処理制御を実施する終了処理制御手段を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した車間距離制御装置。
【請求項４】
上記終了処理制御手段は、現在のアクセル開度が、現在のスロットル開度に対応するアクセル開度よりも大きいと判定した場合には、アクセル開度とスロットル開度に対応するアクセル開度との開度差を維持するようにスロットル開度を制御することを特徴とする請求項３に記載した車間距離制御装置。
【請求項５】
上記終了処理制御手段は、現在のアクセル開度が、現在のスロットル開度に対応するアクセル開度よりも小さいと判定した場合には、スロットル開度を、現在のアクセル開度に対応するスロットル開度に近づけることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載した車間距離制御装置。
【請求項６】
上記終了処理制御手段は、現在のアクセル開度が、全開又は全閉になったと判定すると、スロットル開度を現在のアクセル開度に対応するスロットル開度に近づけることを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載した車間距離制御装置。
【請求項７】
上記終了処理制御手段は、スロットル開度が現在のアクセル開度に対応するスロットル開度と一致したと判定すると、上記追従走行を終了するための終了処理制御を終了することを特徴することを特徴とする請求項３〜請求項６のいずれか１項に記載した車間距離制御装置。
【請求項８】
自車両進行方向に存在する先行車両と自車両との車間距離が予め設定した制御開始距離以下になったと判定すると追従走行制御を開始し、当該追従走行制御として、上記車間距離が予め設定した目標車間距離となるように自車両の制駆動力を制御し、
上記追従走行制御を開始した時点のアクセル開度検出手段によって検出されたアクセル開度をアクセル開度初期値として設定するとともに、設定したアクセル開度初期値に対し、現在のアクセル開度が大きい場合には上記目標車間距離を減少補正し、現在のアクセル開度が小さい場合には上記目標車間距離を増大補正することを特徴とする車間距離制御方法。
【請求項１】
自車両進行方向に存在する先行車両と自車両との車間距離を測定する車間距離測定手段と、
運転者が操作するアクセルペダルの操作量であるアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
上記車間距離測定手段が測定する車間距離が予め設定した制御開始距離以下となったと判定すると追従走行制御を開始し、当該追従走行制御として、上記車間距離測定手段が測定する車間距離が追従走行用の目標車間距離となるように自車両のスロットル開度を制御して、自車両の制駆動力を制御する車間距離制御手段と、
上記追従走行制御を開始した時点のアクセル開度検出手段によって検出されたアクセル開度をアクセル開度初期値として設定するアクセル開度初期値設定手段と、
上記アクセル開度初期値設定手段が設定したアクセル開度初期値と、上記アクセル開度検出手段が検出するアクセル開度とに基づき、上記目標車間距離を補正する目標車間距離補正手段と、を備え、
上記目標車間距離補正手段は、アクセル開度初期値に対して上記アクセル開度検出手段が検出したアクセル開度が大きい場合には上記目標車間距離を減少補正し、アクセル開度初期値に対して上記アクセル開度検出手段が検出したアクセル開度が小さい場合には上記目標車間距離を増大補正することを特徴とする車間距離制御装置。
【請求項２】
上記アクセル開度初期値設定手段は、追従走行制御を開始後に、車間距離測定手段が測定する車間距離が、目標車間距離と一致したと判定すると、当該一致したと判定したときのアクセル開度をアクセル開度初期値に再設定することを特徴とする請求項１に記載した車間距離制御装置。
【請求項３】
上記車間距離測定手段が測定する車間距離が、追従走行を終了するための予め定められた制御終了距離より大きくなったと判定すると、上記追従走行を終了するための終了処理制御を実施する終了処理制御手段を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した車間距離制御装置。
【請求項４】
上記終了処理制御手段は、現在のアクセル開度が、現在のスロットル開度に対応するアクセル開度よりも大きいと判定した場合には、アクセル開度とスロットル開度に対応するアクセル開度との開度差を維持するようにスロットル開度を制御することを特徴とする請求項３に記載した車間距離制御装置。
【請求項５】
上記終了処理制御手段は、現在のアクセル開度が、現在のスロットル開度に対応するアクセル開度よりも小さいと判定した場合には、スロットル開度を、現在のアクセル開度に対応するスロットル開度に近づけることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載した車間距離制御装置。
【請求項６】
上記終了処理制御手段は、現在のアクセル開度が、全開又は全閉になったと判定すると、スロットル開度を現在のアクセル開度に対応するスロットル開度に近づけることを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載した車間距離制御装置。
【請求項７】
上記終了処理制御手段は、スロットル開度が現在のアクセル開度に対応するスロットル開度と一致したと判定すると、上記追従走行を終了するための終了処理制御を終了することを特徴することを特徴とする請求項３〜請求項６のいずれか１項に記載した車間距離制御装置。
【請求項８】
自車両進行方向に存在する先行車両と自車両との車間距離が予め設定した制御開始距離以下になったと判定すると追従走行制御を開始し、当該追従走行制御として、上記車間距離が予め設定した目標車間距離となるように自車両の制駆動力を制御し、
上記追従走行制御を開始した時点のアクセル開度検出手段によって検出されたアクセル開度をアクセル開度初期値として設定するとともに、設定したアクセル開度初期値に対し、現在のアクセル開度が大きい場合には上記目標車間距離を減少補正し、現在のアクセル開度が小さい場合には上記目標車間距離を増大補正することを特徴とする車間距離制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１８７９７９（Ｐ２０１２−１８７９７９Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５２０７１（Ｐ２０１１−５２０７１）
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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