車間距離制御装置
【課題】より快適な運転フィーリングを実現することができる車間距離制御装置を提供すること。
【解決手段】本発明による車間距離制御装置１は、自車両の車速Ｖを検出する車速検出手段２ａと、自車両と先行車両との車間距離Ｌを検出する車間距離検出手段２ｂと、車速Ｖを設定車速ＶＳに制御する及び車間距離Ｌを車速Ｖで除して算出された車間時間Ｔを設定車間時間ＴＳに制御する車両制御手段２ｃと、自車両の後側方の他車両を検出する後側方検出手段２ｄと、車間距離Ｌが車線変更を行うために必要な所定車間距離ＬＣ以下となった場合で、後側方検出手段２ｄが自車両の後側方の他車両を検出しない場合に、車線変更時期を報知する報知手段２ｅを備えることを特徴とする。
【解決手段】本発明による車間距離制御装置１は、自車両の車速Ｖを検出する車速検出手段２ａと、自車両と先行車両との車間距離Ｌを検出する車間距離検出手段２ｂと、車速Ｖを設定車速ＶＳに制御する及び車間距離Ｌを車速Ｖで除して算出された車間時間Ｔを設定車間時間ＴＳに制御する車両制御手段２ｃと、自車両の後側方の他車両を検出する後側方検出手段２ｄと、車間距離Ｌが車線変更を行うために必要な所定車間距離ＬＣ以下となった場合で、後側方検出手段２ｄが自車両の後側方の他車両を検出しない場合に、車線変更時期を報知する報知手段２ｅを備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先行車両の有無等の自車両の前方の状態に基づき、先行車両との車間距離を制御する車間距離制御を行う車間距離制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車間距離制御装置としては、先行車両が存在しない場合には、自車両の車速を設定車速に保持し、先行車両が存在する場合には、先行車両に追従するように自車両と先行車両との車間距離を車速で除して算出された車間時間を設定車間時間に制御する制御が行われている。このような、車間距離制御装置として、例えば特許文献１に記載されているようなものがある。
【特許文献１】特開２００３−２０５７６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような車間距離制御装置においては、追い越し車線を有する自動車専用道路等において、自車両が先行車両を追い越すために自車両の車速を高速に維持しながら、又は加速を伴って、車線変更を行おうとする場合に、自車両と先行車両との車間距離が、設定車間時間に該当する車間時間に自車両の車速を乗じた値となると、車間時間を設定車間時間とするために自車両を減速するように制御が行われるため、追い越しに当たって一旦減速してしまうため、車線変更時に又は車線変更後において一旦減速した分だけ余計に加速する必要が生じて、運転者に違和感を与えてしまい、運転者にとって快適な運転フィーリングが得られないという問題が生じる。
【０００４】
本発明は、上記問題に鑑み、より快適な運転フィーリングを実現することができる車間距離制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の問題を解決するため、本発明による車間距離制御装置は、
自車両の車速を検出する車速検出手段と、前記自車両と先行車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、前記車速を設定車速に制御する及び前記車間距離を前記車速で除して算出された車間時間を設定車間時間に制御する車両制御手段と、自車両の後側方の他車両を検出する後側方検出手段と、前記車間距離が車線変更を行うために必要な所定車間距離以下となった場合で、前記後側方検出手段が自車両の後側方の他車両を検出しない場合に、車線変更時期を報知する報知手段を備えることを特徴とする。
【０００６】
ここで、前記車間距離制御装置において、
前記所定車間距離が、前記車速に前記設定車間時間を乗じた設定車間距離と、前記自車両と前記先行車両との車速の差に所定時間を乗じた距離とを含むものであることが好ましい。なお、前記自車両と前記車両との車速の差は、前記車間距離の微分値に相当する。
【０００７】
これによれば、前記車速に前記設定車間時間を乗じた設定車間距離と、前記自車両と前記先行車両との車速の差に所定時間を乗じた距離とを含む前記所定車間距離を基準として、前記自車両と前記先行車両との前記車間距離が当該所定車間距離以内となり、かつ、前記後側方検出手段が自車両の後側方の他車両を検出しない場合に、前記報知手段が前記車線変更時期を報知するので、運転者にとってより適切な前記車線変更時期を報知することができる。
【０００８】
すなわち、前記車間距離が前記設定車間距離以下となる前段階において、運転者に前記車線変更時期を報知するので、自動車専用道路等において、前記自車両が前記先行車両を追い越すために、運転者が前記自車両の車速を高速に維持しながら、又は加速操作を伴って、車線変更を行おうとする場合に、前記自車両と先行車両との車間距離が、前記設定車間時間に自車両の車速を乗じた設定車間距離以下となって、前記車間時間を前記設定車間時間とするために前記車両制御手段が自車両を減速するように制御することを事前に回避することができる。
【０００９】
これにより、前記自車両の運転者が前記先行車両を追い越すために車線変更の意思を有しているにも係わらず、追い越しに必要な車線変更操作の前段階において、一旦減速してしまい、車線変更時に又は車線変更後において一旦減速した分だけ余計に加速する必要が生じるという事態を回避して、運転者に違和感を与えてしまうことをも防止して、運転者にとって快適な運転フィーリングを付与することができる。
【００１０】
これに加えて、前記自車両と前記先行車両との車間距離と、前記自車両の車速、前記自車両の後側方の他車両の有無という、複数の条件に基づいて、前記車間距離制御装置が車線変更に適した前記車線変更時期を決定しているので、前記自車両の運転者の運転判断の負担を軽減するとともに、前記先行車両や前記後側方の他車両の運転者の運転判断の負担をも軽減することができる。
【００１１】
なおここで、前記車間距離制御装置において、
前記所定時間が、車線変更を後側方の他車両に認知させるのに必要な認知時間を含むことが好ましい。
【００１２】
これによれば、上述した作用効果に加えて、前記所定車間距離が、前記自車両と前記先行車両との車速の差に、車線変更を後側方の他車両に認知させるのに必要な認知時間を乗じた距離を含むことができるので、前記報知手段により前記車線変更時期を報知した時点において、前記自車両の運転者が前記自車両の方向指示器を操作した場合において、後側方の他車両に対して当該車線変更を事前に認知させるのに必要な認知時間を与えることができ、追い越しのための車線変更を後側方の他車両の走行を阻害することなく、円滑に行うことを運転者に促すことができる。
【００１３】
加えて、前記車間距離制御装置において、
前記所定時間が、前記自車両の車線変更開始時点から、車線変更前の車線に位置する先行車両が前記車間距離検出手段の車両前方の検出範囲外となるまでの時間を含むことが好ましい。
【００１４】
これによれば、上述した作用効果に加えて、前記所定車間距離が、前記自車両と前記先行車両との車速の差に、前記自車両の車線変更開始時点から、車線変更前の車線に位置する先行車両が前記車間距離検出手段の車両前方の検出範囲外となるまでの車線変更開始時点からの時間を乗じた距離を含むことができるので、追い越しのための車線変更において、前記車間距離検出手段の前記検出範囲外に前記先行車両が位置するまでの時間を事前に確保した上で、前記報知手段が前記自車両の運転者に前記車線変更時期を報知することができる。
【００１５】
すなわち、前記自車両の運転者が前記報知手段により前記車線変更時期を報知された時点において、前記自車両の運転者が操舵装置の操舵輪を操舵して車線変更を行った場合に、前記自車両が車線変更後の車線に完全に移動する前に、車線変更前の車線に位置する前記先行車両が前記車間距離検出手段の車両前方の検出範囲内に位置してしまい、前記自車両と先行車両との車間距離が、前記設定車間時間に該当する車間時間に自車両の車速を乗じた設定車間距離以下となって、前記車間時間を前記設定車間時間とするために前記車両制御手段が自車両を減速するように制御してしまうことを回避することができる。
【００１６】
これにより、前記自車両の運転者が前記先行車両を追い越すために車線変更の意思を有しているにも係わらず、追い越しに必要な車線変更を行い自車両が車線変更前の車線から車線変更後の車線に車幅方向に移動しながら自車両の車速を維持又は加速している段階において、車線変更前の車線に位置している前記先行車両が前記車間距離検出手段の車両前方の検出範囲内に位置してしまい、ハード上の制約により一旦減速してしまい、車線変更後において一旦減速した分だけ余計に加速する必要が生じて、運転者に違和感を与えてしまうことをも回避して、運転者にとって快適な運転フィーリングを付与することができる。
【００１７】
なお、前記車間距離制御装置において、
追い越し車線の有無を検出する車線検出手段を備えるとともに、当該車線検出手段が前記追い越し車線が無いと検出する場合に、前記報知手段による報知を禁止する禁止手段を備えることが好ましい。
【００１８】
これによれば、前記自車両がいわゆる対面通行の自動車専用道路を前記車間距離制御装置の機能を選択して走行している場合において、前記追い越し車線が存在しないにも係わらず、前記自車両と前記先行車両との車間距離が前記所定車間距離以下となった場合に、前記報知手段により前記車線変更時期が前記自車両の運転者に報知されてしまうことを防止することができる。これにより、前記自車両及び前記先行車両の安全性を高めることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、より快適な運転フィーリングを実現することができる車間距離制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【００２１】
図１は、本発明に係る車間距離制御装置の一実施形態を示すブロック図である。また、図２は、本発明に係わる車間距離制御装置の一実施形態のそれぞれの構成要素の検出態様を示す模式図であり、図３及び図４は、本発明に係わる車間距離制御装置の一実施形態における制御パラメータの決定態様を示す模式図である。
【００２２】
車間距離制御装置１は、ＡＣＣＥＣＵ２（Adaptive Cruise Control Electronic Control Unit）と、測距センサ３と、クリアランスソナー４と、前方認識カメラ５と、スピーカ６と、エンジンＥＣＵ７（Engine Electronic Control Unit）と、ブレーキＥＣＵ８（Brake Electronic Control Unit）と、変速機ＥＣＵ９（Transmission Electronic Control Unit）を備えて構成される。ＡＣＣＥＣＵ２と、エンジンＥＣＵ７と、ブレーキＥＣＵ８と、変速機ＥＣＵ９はＣＡＮ（Controller Area Network）等の通信規格により相互に接続される。
【００２３】
ＡＣＣＥＣＵ２は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行うものであり、以下に述べる処理を行う車速検出手段２ａと、車間距離検出手段２ｂと、車両制御手段２ｃと、後側方検出手段２ｄと、報知手段２ｅと、車線検出手段２ｆと、禁止手段２ｇを構成するものである。
【００２４】
測距センサ３は、自車両のフロントグリル又はフロントバンパーに設けられる、例えばレーザレーダ又はミリ波レーダであり、自車両の前方に位置する先行車両と自車両との車間距離Ｌを測定して、その測定結果をＡＣＣＥＣＵ２に出力するものである。
【００２５】
クリアランスソナー４は、自車両の後方右側端に設けられるものであって、内蔵された超音波出力器から検出領域内に出力された超音波が、自車両の後側方に位置する他車両により反射されて帰還した超音波をこれも内蔵された超音波センサが受信することにより、検出領域内への後側方の他車両の接近及び存在の有無を検出するものであり、その検出結果をＡＣＣＥＣＵ２に出力するものである。
【００２６】
前方認識カメラ５は、例えばＣＣＤカメラあるいはＣＭＯＳカメラであり、例えば自車両室内のウインドシールド中央上部に、前方に光軸が合致するように配設され、自車両の前方の路面を自車両の位置する車線の両側の白線、具体的には図２に示すような路側側白線及び区分白線と、その車線に隣接する追い越し車線の両側の白線、これも図２に示すような区分白線と中央白線の双方を含む範囲にて撮像して、撮像した映像をＡＣＣＥＣＵ２に出力するものである。
【００２７】
エンジンＥＣＵ７は例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行うものであり、ＡＣＣＥＣＵ２の車両制御手段２ｃからの指令に基づき、図示しないエンジンのスロットル開度等を制御して、主にエンジンの回転数の制御を行って車両の加減速度の制御を行うものである。
【００２８】
ブレーキＥＣＵ８は例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行うものであり、ＡＣＣＥＣＵ２の車両制御手段２ｃからの指令に基づき、車両の各車輪に設けられたブレーキ装置を制御して車両の制動を行うとともに、図示しない車輪速センサから車速を検出して検出結果を、ＣＡＮを介してＡＣＣＥＣＵ２に出力するものである。
【００２９】
変速機ＥＣＵ９は例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースとから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行うものであり、ＡＣＣＥＣＵ２の車両制御手段２ｃからの指令に基づき、ここでは図示しない変速機の変速比のシフト制御を行うものである。
【００３０】
これに加えて、ＡＣＣＥＣＵ２の車速検出手段２ａはブレーキＥＣＵ８からＣＡＮを介して自車両の車速Ｖを検出し、ＡＣＣＥＣＵ２の車間距離検出手段２ｂは、測距センサ３の測定結果に基づいて、図２に示すように、自車両と先行車両との車間距離Ｌを検出するとともに車間距離Ｌの微分値から自車両と先行車両との速度の差ΔＶを検出する。
【００３１】
さらに、ＡＣＣＥＣＵ２の車両制御手段２ｃは、自車両の車速Ｖを運転者が図示しない選択スイッチにより選択した設定車速ＶＳとなるように、エンジンＥＣＵ７、ブレーキＥＣＵ８及び変速機ＥＣＵ９を制御するとともに、車間距離Ｌを自車両の車速Ｖで除して算出された車間時間Ｔをこれも運転者が図示しない選択スイッチにより選択した設定車間時間ＴＳとなるように、エンジンＥＣＵ７、ブレーキＥＣＵ８及び変速機ＥＣＵ９にそれぞれ指令を出力して車両の加減速度及び速度を制御する。
【００３２】
さらに、ＡＣＣＥＣＵ２の後側方検出手段２ｄは、図２に示すように、クリアランスソナー４の検出結果に基づいて、自車両の後側方の他車両を検出するとともに、ＡＣＣＥＣＵ２の報知手段２ｅは、車間距離Ｌが車線変更を行うために必要な所定車間距離ＬＣ以下となった場合で、後側方検出手段２ｄが自車両の後側方の他車両を検出しない場合に、車線変更時期を自車両の運転者にスピーカ６の発生する音声により、例えば、「追い越し可能です。追い越しに伴う車線変更タイミングは今です。」というような内容を報知する。
【００３３】
なお、ここで所定車間距離ＬＣについてより詳細に説明する。図３に示すように、所定車間距離ＬＣとは、自車両の車速Ｖに設定車間時間ＴＳを乗じた設定車間距離ＬＳと、自車両と先行車両との車速の差ΔＶに所定時間ＴＣを乗じて求まる距離を加算した距離である。ここで、この所定時間ＴＣは、車線変更を後側方の他車両に認知させるのに必要な認知時間ＴＲと、自車両の車線変更開始時点から車線変更前の車線に位置する先行車両が、ＡＣＣＥＣＵ２の車間距離検出手段２ｂの車両前方の検出範囲すなわち測距センサ３の車両前方の検出範囲外となるまでの時間ＴＥを加算して求められる時間である。
【００３４】
この時間ＴＥは、図４に示すように求められる。すなわち、自車両の測距センサ３の検出範囲が、車両前方ＬＤの距離において車幅方向にＷの長さを有する範囲であるとすれば、
車線変更開始時点から時間ＴＥが経過すると、車線変更に伴い運転者が操舵角θだけ操舵装置の操舵輪を操舵した場合に、先行車両と自車両との速度の差ΔＶに時間ＴＥを乗じた走行距離に操舵角θを乗じてもとまる、自車両の車幅方向の移動距離がＷとなればよいことから、θ×ΔＶ×ＴＥ＝Ｗとなり、ＴＥ＝Ｗ／（θ×ΔＶ）の計算式により、時間ＴＥを演算することができる。なお、自動車専用道路における運転者の操舵特性は緩やかであると考えられるので、操舵角θは予め現車試験等により求められた値をＡＣＣＥＣＵ２内において記憶して使用する。
【００３５】
さらに、ＡＣＣＥＣＵ２の車線検出手段２ｆは、前方認識カメラ５により撮像された画像内に位置する、自車両の前方の路面を自車両の位置する車線の両側の白線と、その車線に隣接する追い越し車線の両側の白線の双方を、二植化処理等により検出して、追い越し車線の有無を検出するとともに、ＡＣＣＥＣＵ２の禁止手段２ｇは、車線検出手段２ｆが追い越し車線が無いと検出する場合に、報知手段２ｅによる報知を禁止する。
【００３６】
以下、本実施例１の車間距離制御装置１の制御内容を、フローチャートを用いて説明する。図５は、本発明による車間距離制御装置１の制御内容を示すフローチャートである。
【００３７】
図５に示すＳ１において、ＡＣＣＥＣＵ２の車速検出手段２ａはブレーキＥＣＵ８からＣＡＮを介して自車両の車速Ｖを検出し、Ｓ２において、ＡＣＣＥＣＵ２の車間距離検出手段２ｂは、測距センサ３の測定結果に基づいて、自車両と先行車両との車間距離Ｌを検出するとともに、車間距離Ｌの微分値から自車両と先行車両との速度の差ΔＶを演算する。
【００３８】
づづいて、Ｓ３において、ＡＣＣＥＣＵ２の車両制御手段２ｃは、自車両の車速Ｖが運転者が図示しない選択スイッチにより選択した設定車速ＶＳとなるように、エンジンＥＣＵ７、ブレーキＥＣＵ８及び変速機ＥＣＵ９に対してそれぞれ指令を出力して制御するとともに、車間距離を自車両の車速で除して算出された車間時間Ｔをこれも運転者が図示しない選択スイッチにより選択した設定車間時間ＴＳとなるように、エンジンＥＣＵ７、ブレーキＥＣＵ８及び変速機ＥＣＵ９に対してそれぞれ指令を出力して制御する。
【００３９】
Ｓ４において、エンジンＥＣＵ７は、ＡＣＣＥＣＵ２の車両制御手段２ｃからの指令に基づき、図示しないエンジンのスロットル開度等を制御して、主にエンジンの回転数の制御を行って車両の加減速度を制御し、ブレーキＥＣＵ８は、ＡＣＣＥＣＵ２の車両制御手段２ｃからの指令に基づき、車両の各車輪に設けられたブレーキ装置を制御して車両の制動を行い、変速機ＥＣＵ９は、ＡＣＣＥＣＵ２の車両制御手段２ｃからの指令に基づき、変速機の変速比のシフト制御を行い、これらのことにより自車両の車速、加減速度が制御される。
【００４０】
さらに、Ｓ５において、ＡＣＣＥＣＵ２の車線検出手段２ｆは、前方認識カメラ５により撮像された画像内に位置する、自車両の前方の路面を自車両の位置する車線の両側の白線と、その車線に隣接する追い越し車線の両側の白線の双方を、二植化処理等により検出して、追い越し車線の有無を検出し、Ｓ６において、ＡＣＣＥＣＵ２の禁止手段２ｇは、車線検出手段２ｆの検出結果に基づいて、追い越し車線が有るかどうかを判定し、追い越し車線がある場合には、Ｓ７にすすみ、無い場合にはＳ１５にすすんで、車線検出手段２ｆが追い越し車線が無いと検出する場合に、報知手段２ｅによる報知を禁止する。
【００４１】
Ｓ７において、ＡＣＣＥＣＵ２の車間距離検出手段２ｂは、車間距離Ｌの微分値から自車両と先行車両との速度の差ΔＶを演算する。さらに、Ｓ８において、ＡＣＣＥＣＵ２の報知手段２ｅは、自車両の車線変更開始時点から車線変更前の車線に位置する先行車両が測距センサ３の検出範囲外となるまでの時間ＴＥを演算する。
【００４２】
さらにＳ９において、ＡＣＣＥＣＵ２の報知手段２ｅは、道路交通法で定められる例えば３ｓｅｃの認知時間ＴＲと時間ＴＥとを加算して、所定時間ＴＣを演算する。さらに、Ｓ１０において、ＡＣＣＥＣＵ２の報知手段２ｅは、設定車間時間ＴＳに自車両の車速Ｖを乗じた値に、自車両と先行車両との速度の差ΔＶに所定時間ＴＣを乗じた値を加算して、所定車間時間ＬＣを演算する。
【００４３】
つづいて、Ｓ１１において車間距離Ｌが所定車間距離ＬＣ以下であるかどうかを判定し、肯定であればＳ１２にすすみ、否定であれば、Ｓ１５にすすむ。Ｓ１１で肯定である場合にはＳ１２にすすむが、Ｓ１２において、ＡＣＣＥＣＵ２の後側方検出手段２ｄはクリアランスソナー４の検出結果に基づいて、クリアランスソナー４の検出結果に基づいて、自車両の後側方の他車両を検出して、Ｓ１３にすすむ。Ｓ１３において、ＡＣＣＥＣＵ２の報知手段２ｅは、後側方の他車両があるかを判定し、肯定であればＳ１４にすすみ、否定であればＳ１５にすすむ。Ｓ１４において、ＡＣＣＥＣＵ２の報知手段２ｅは、車間距離が車線変更を行うために必要な所定車間距離ＬＣ以下となった場合で、後側方検出手段２ｄが自車両の後側方の他車両を検出しない場合であるので、車線変更時期を自車両の運転者にスピーカ６の発生する音声により報知する。
【００４４】
づづいて、Ｓ１５において、ＡＣＣＥＣＵ２の車両制御手段２ｃは、自車両の車速Ｖが運転者が選択した設定車速ＶＳとなるように、エンジンＥＣＵ７、ブレーキＥＣＵ８及び変速機ＥＣＵ９に対してそれぞれ指令を出力して制御するとともに、車間距離Ｌを自車両の車速Ｖで除して算出された車間時間Ｔをこれも運転者が図示しない選択スイッチにより選択した設定車間時間ＴＳとなるように、エンジンＥＣＵ７、ブレーキＥＣＵ８及び変速機ＥＣＵ９に対してそれぞれ指令を出力して制御する。
【００４５】
さらに、Ｓ１６において、エンジンＥＣＵ７は、ＡＣＣＥＣＵ２の車両制御手段２ｃからの指令に基づき、図示しないエンジンのスロットル開度等を制御して、主にエンジンの回転数の制御を行って車両の加減速度を制御し、ブレーキＥＣＵ８は、ＡＣＣＥＣＵ２の車両制御手段２ｃからの指令に基づき、車両の各車輪に設けられたブレーキ装置を制御して車両の制動を行い、変速機ＥＣＵ９は、ＡＣＣＥＣＵ２の車両制御手段２ｃからの指令に基づき、変速機の変速比のシフト制御を行い、これらのことにより自車両の車速、加減速度が制御される。なお、Ｓ１からＳ１６までの処理は、所定の演算周期毎に繰り返し行われる。
【００４６】
以上述べた制御内容により実現される本実施例の車間距離制御装置１によれば、以下のような作用効果を得ることができる。すなわち、自車両の車速Ｖに設定車間時間ＴＳを乗じた設定車間距離ＬＳと、自車両と先行車両との車速の差ΔＶに所定時間ＴＣを乗じた距離とを含む所定車間距離ＬＣを基準として、自車両と先行車両との車間距離Ｌが所定車間距離ＬＣ以内となり、かつ、後側方検出手段２ｄが自車両の後側方の他車両を検出しない場合に、報知手段２ｅが自車両の運転者に車線変更時期を報知するので、運転者にとってより適切な車線変更時期を報知することができる。
【００４７】
つまり、車間距離Ｌが設定車間距離ＬＳ以下となる前段階において、報知手段２ｅが運転者に車線変更時期を報知するので、自動車専用道路等において、自車両が先行車両を追い越すために、運転者が自車両の車速を高速に維持しながら、あるいはアクセルを踏み込んで加速操作を行って、追い越しのための車線変更を行おうとする場合に、自車両と先行車両との車間距離Ｌが、設定車間時間ＴＳに自車両の車速Ｖを乗じた設定車間距離ＬＳ以下となって、通常のＡＣＣＥＣＵ２の制御ロジックに伴って、車間時間Ｔを設定車間時間ＴＳとするために車両制御手段２ｃが自車両を減速するように制御することを事前に回避することができる。
【００４８】
これにより、自車両の運転者が先行車両を追い越すために追い越し車線への車線変更の意思を有しているにも係わらず、追い越しに必要な車線変更操作の前段階において、ＡＣＣの制御ロジックにより一旦減速してしまい、車線変更時に又は車線変更後において一旦減速した分だけ余計に加速する必要が生じるという事態を回避することができる。これにより、本実施例による車間距離制御装置１は運転者に違和感を与えてしまうことをも防止して、運転者にとって快適な運転フィーリングを付与することができる。
【００４９】
これに加えて、自車両と先行車両との車間距離Ｌと、自車両の車速Ｖ、自車両の後側方の他車両の有無という、運転者にとって短時間に又は同時に認識することが困難な複数の条件に基づいて、車間距離制御装置１すなわちＡＣＣＥＣＵ２の報知手段２ｅが車線変更に適した車線変更時期を決定しているので、自車両の運転者の運転判断の負担を軽減するとともに、先行車両や後側方の他車両の運転者の運転判断の負担をも軽減することができる。
【００５０】
すなわち、本実施例の車間距離制御装置によれば、自車両の運転者が、減速を伴わずに車線変更ができるタイミングを逸することを回避することができるとともに、先行車両や後側方の他車両の運転者にとっても、高速を維持したい自車両の追い越しに伴う車線変更を、なるべく迅速に終了してもらいたいと期待している可能性が高いので、この期待に沿って、自車両の運転者に車線変更を促して、先行車両や後側方の車両の運転者の運転に伴うストレスを軽減することができる。
【００５１】
また、所定時間ＴＣが、車線変更を後側方の他車両に認知させるのに必要な認知時間ＴＲを含むことにより、所定車間距離ＬＣが、自車両と先行車両との車速の差ΔＶに、車線変更を後側方の他車両に認知させるのに必要な認知時間ＴＲを乗じた距離を含むことができるので、ＡＣＣＥＣＵ２の報知手段２ｅにより車線変更時期を自車両の運転者に報知した時点において、自車両の運転者が自車両の方向指示器すなわちウィンカーを操作した場合において、後側方の他車両に対して車線変更を事前に認知させるのに必要な認知時間ＴＲを与えることができ、追い越しのための車線変更を後側方の他車両の走行を阻害することなく、円滑に行うことを運転者の目測に頼ることなく適宜に促すことができる。
【００５２】
加えて、所定時間ＴＣが、自車両の車線変更開始時点から、車線変更前の車線に位置する先行車両がＡＣＣＥＣＵ２の車間距離検出手段２ｂの車両前方の検出範囲外となるまでの時間ＴＥを含むことにより、上述した作用効果に加えて、所定車間距離ＬＣが、自車両と先行車両との車速の差ΔＶに、自車両の車線変更開始時点から、車線変更前の車線に位置する先行車両が車間距離検出手段２ｂの車両前方の検出範囲外となるまでの時間ＴＥを乗じた距離を含むことができるので、追い越しのための車線変更において、車間距離検出手段２ｂすなわち測距センサ３の検出範囲外に先行車両が位置するまでの時間を事前に確保した上で、報知手段２ｅが自車両の運転者に車線変更時期を報知することができる。
【００５３】
すなわち、自車両の運転者が報知手段２ｅにより車線変更時期を報知された時点において、自車両の運転者が操舵装置の操舵輪を操舵して車線変更を行った場合に、自車両が車線変更後の車線に完全に移動する前に、車線変更前の車線に位置する先行車両が車間距離検出手段２ｂの車両前方の検出範囲内に位置してしまい、この場合において、自車両と先行車両との車間距離Ｌが、設定車間時間ＴＳに自車両の車速を乗じた設定車間距離ＬＳ以下となって、車間時間Ｔを設定車間時間ＴＳとするために車両制御手段２ｃが自車両を減速するように制御してしまうことを回避することができる。
【００５４】
これにより、自車両の運転者が先行車両を追い越すために車線変更の意思を有しているにも係わらず、追い越しに必要な車線変更を行い自車両が車線変更前の車線から車線変更後の車線に車幅方向に移動しながら自車両の車速Ｖを維持又は加速している段階において、車線変更前の車線に位置している先行車両が車間距離検出手段２ｂの車両前方の検出範囲内に位置してしまい、ハード上の制約により一旦減速してしまい、車線変更後において一旦減速した分だけ余計に加速する必要が生じて、運転者に違和感を与えてしまうことをも回避して、運転者にとって快適な運転フィーリングを付与することができる。
【００５５】
さらに、本実施例の車間距離制御装置１のＡＣＣＥＣＵ２においては、追い越し車線の有無を検出する車線検出手段２ｆを備えるとともに、車線検出手段２ｆが追い越し車線が無いと検出する場合に、報知手段２ｅによる報知を禁止する禁止手段２ｇを備えることにより、さらに以下の作用効果が得られる。
【００５６】
すなわち、自車両がいわゆる対面通行の自動車専用道路を車間距離制御装置１の車速維持及び先行車両追従機能を選択して走行している場合において、追い越し車線が存在しないにも係わらず、自車両と先行車両との車間距離Ｌが所定車間距離ＬＣ以下となった場合に、報知手段２ｅにより車線変更時期が自車両の運転者に報知されてしまうことを防止することができる。これにより、自車両及び先行車両の安全性を高めることができる。
【００５７】
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。
【００５８】
例えば、上述した実施例においては、ＡＣＣＥＣＵ２の後側方検出手段２ｄはクリアランスソナー４の検出結果に基づいて、後側方の他車両の有無を検出しているが、これに換えて、前方認識カメラ５と同様の構成の後方認識カメラを、自車両の車室内に備えて、この後方認識カメラの検出結果に基づいて、後側方検出手段２ｄが、後側方の他車両の有無を検出しても良い。
【００５９】
また、上述した実施例においては、ＡＣＣＥＣＵ２の報知手段２ｅはスピーカ６による音声に基づいて、自車両の運転者に車線変更時期を報知しているが、このような構成に換えて、例えば、カーナビゲーションシステムに用いられるマルチインフォメーションディスプレイにより、テキスト表示を行うことにより車線変更時期を報知することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、車間距離制御装置に関するものであり、より快適な運転フィーリングを実現することができる車間距離制御装置を提供することができるので、乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用して有益なものである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係る車間距離制御装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明に係わる車間距離制御装置の一実施形態のそれぞれの構成要素の検出態様を示す模式図である。
【図３】本発明に係わる車間距離制御装置の一実施形態における制御パラメータの決定態様を示す模式図である。
【図４】本発明に係わる車間距離制御装置の一実施形態における制御パラメータの決定態様を示す模式図である。
【図５】本発明に係る車間距離制御装置の一実施形態の制御内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６２】
１ 車間距離制御装置
２ ＡＣＣＥＣＵ
２ａ 車速検出手段
２ｂ 車間距離検出手段
２ｃ 車両制御手段
２ｄ 後側方検出手段
２ｅ 報知手段
２ｆ 車線検出手段
２ｇ 禁止手段
３ 測距センサ
４ クリアランスソナー
５ 前方認識カメラ
６ スピーカ
７ エンジンＥＣＵ
８ 変速機ＥＣＵ
Ｖ 車速
Ｌ 車間距離
Ｔ 車間時間
ΔＶ 速度の差
ＶＳ 設定車速
ＬＣ 所定車間距離
ＴＳ 設定車間時間
ＬＳ 設定車間距離
ＴＣ 所定時間
ＴＲ 認知時間
ＴＥ 車線変更開始時点から先行車両が検出範囲外となる時間
θ 操舵角
ＬＤ 検出範囲を決定する車両前方距離
Ｗ 検出範囲を決定する車幅方向長さ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先行車両の有無等の自車両の前方の状態に基づき、先行車両との車間距離を制御する車間距離制御を行う車間距離制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車間距離制御装置としては、先行車両が存在しない場合には、自車両の車速を設定車速に保持し、先行車両が存在する場合には、先行車両に追従するように自車両と先行車両との車間距離を車速で除して算出された車間時間を設定車間時間に制御する制御が行われている。このような、車間距離制御装置として、例えば特許文献１に記載されているようなものがある。
【特許文献１】特開２００３−２０５７６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような車間距離制御装置においては、追い越し車線を有する自動車専用道路等において、自車両が先行車両を追い越すために自車両の車速を高速に維持しながら、又は加速を伴って、車線変更を行おうとする場合に、自車両と先行車両との車間距離が、設定車間時間に該当する車間時間に自車両の車速を乗じた値となると、車間時間を設定車間時間とするために自車両を減速するように制御が行われるため、追い越しに当たって一旦減速してしまうため、車線変更時に又は車線変更後において一旦減速した分だけ余計に加速する必要が生じて、運転者に違和感を与えてしまい、運転者にとって快適な運転フィーリングが得られないという問題が生じる。
【０００４】
本発明は、上記問題に鑑み、より快適な運転フィーリングを実現することができる車間距離制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の問題を解決するため、本発明による車間距離制御装置は、
自車両の車速を検出する車速検出手段と、前記自車両と先行車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、前記車速を設定車速に制御する及び前記車間距離を前記車速で除して算出された車間時間を設定車間時間に制御する車両制御手段と、自車両の後側方の他車両を検出する後側方検出手段と、前記車間距離が車線変更を行うために必要な所定車間距離以下となった場合で、前記後側方検出手段が自車両の後側方の他車両を検出しない場合に、車線変更時期を報知する報知手段を備えることを特徴とする。
【０００６】
ここで、前記車間距離制御装置において、
前記所定車間距離が、前記車速に前記設定車間時間を乗じた設定車間距離と、前記自車両と前記先行車両との車速の差に所定時間を乗じた距離とを含むものであることが好ましい。なお、前記自車両と前記車両との車速の差は、前記車間距離の微分値に相当する。
【０００７】
これによれば、前記車速に前記設定車間時間を乗じた設定車間距離と、前記自車両と前記先行車両との車速の差に所定時間を乗じた距離とを含む前記所定車間距離を基準として、前記自車両と前記先行車両との前記車間距離が当該所定車間距離以内となり、かつ、前記後側方検出手段が自車両の後側方の他車両を検出しない場合に、前記報知手段が前記車線変更時期を報知するので、運転者にとってより適切な前記車線変更時期を報知することができる。
【０００８】
すなわち、前記車間距離が前記設定車間距離以下となる前段階において、運転者に前記車線変更時期を報知するので、自動車専用道路等において、前記自車両が前記先行車両を追い越すために、運転者が前記自車両の車速を高速に維持しながら、又は加速操作を伴って、車線変更を行おうとする場合に、前記自車両と先行車両との車間距離が、前記設定車間時間に自車両の車速を乗じた設定車間距離以下となって、前記車間時間を前記設定車間時間とするために前記車両制御手段が自車両を減速するように制御することを事前に回避することができる。
【０００９】
これにより、前記自車両の運転者が前記先行車両を追い越すために車線変更の意思を有しているにも係わらず、追い越しに必要な車線変更操作の前段階において、一旦減速してしまい、車線変更時に又は車線変更後において一旦減速した分だけ余計に加速する必要が生じるという事態を回避して、運転者に違和感を与えてしまうことをも防止して、運転者にとって快適な運転フィーリングを付与することができる。
【００１０】
これに加えて、前記自車両と前記先行車両との車間距離と、前記自車両の車速、前記自車両の後側方の他車両の有無という、複数の条件に基づいて、前記車間距離制御装置が車線変更に適した前記車線変更時期を決定しているので、前記自車両の運転者の運転判断の負担を軽減するとともに、前記先行車両や前記後側方の他車両の運転者の運転判断の負担をも軽減することができる。
【００１１】
なおここで、前記車間距離制御装置において、
前記所定時間が、車線変更を後側方の他車両に認知させるのに必要な認知時間を含むことが好ましい。
【００１２】
これによれば、上述した作用効果に加えて、前記所定車間距離が、前記自車両と前記先行車両との車速の差に、車線変更を後側方の他車両に認知させるのに必要な認知時間を乗じた距離を含むことができるので、前記報知手段により前記車線変更時期を報知した時点において、前記自車両の運転者が前記自車両の方向指示器を操作した場合において、後側方の他車両に対して当該車線変更を事前に認知させるのに必要な認知時間を与えることができ、追い越しのための車線変更を後側方の他車両の走行を阻害することなく、円滑に行うことを運転者に促すことができる。
【００１３】
加えて、前記車間距離制御装置において、
前記所定時間が、前記自車両の車線変更開始時点から、車線変更前の車線に位置する先行車両が前記車間距離検出手段の車両前方の検出範囲外となるまでの時間を含むことが好ましい。
【００１４】
これによれば、上述した作用効果に加えて、前記所定車間距離が、前記自車両と前記先行車両との車速の差に、前記自車両の車線変更開始時点から、車線変更前の車線に位置する先行車両が前記車間距離検出手段の車両前方の検出範囲外となるまでの車線変更開始時点からの時間を乗じた距離を含むことができるので、追い越しのための車線変更において、前記車間距離検出手段の前記検出範囲外に前記先行車両が位置するまでの時間を事前に確保した上で、前記報知手段が前記自車両の運転者に前記車線変更時期を報知することができる。
【００１５】
すなわち、前記自車両の運転者が前記報知手段により前記車線変更時期を報知された時点において、前記自車両の運転者が操舵装置の操舵輪を操舵して車線変更を行った場合に、前記自車両が車線変更後の車線に完全に移動する前に、車線変更前の車線に位置する前記先行車両が前記車間距離検出手段の車両前方の検出範囲内に位置してしまい、前記自車両と先行車両との車間距離が、前記設定車間時間に該当する車間時間に自車両の車速を乗じた設定車間距離以下となって、前記車間時間を前記設定車間時間とするために前記車両制御手段が自車両を減速するように制御してしまうことを回避することができる。
【００１６】
これにより、前記自車両の運転者が前記先行車両を追い越すために車線変更の意思を有しているにも係わらず、追い越しに必要な車線変更を行い自車両が車線変更前の車線から車線変更後の車線に車幅方向に移動しながら自車両の車速を維持又は加速している段階において、車線変更前の車線に位置している前記先行車両が前記車間距離検出手段の車両前方の検出範囲内に位置してしまい、ハード上の制約により一旦減速してしまい、車線変更後において一旦減速した分だけ余計に加速する必要が生じて、運転者に違和感を与えてしまうことをも回避して、運転者にとって快適な運転フィーリングを付与することができる。
【００１７】
なお、前記車間距離制御装置において、
追い越し車線の有無を検出する車線検出手段を備えるとともに、当該車線検出手段が前記追い越し車線が無いと検出する場合に、前記報知手段による報知を禁止する禁止手段を備えることが好ましい。
【００１８】
これによれば、前記自車両がいわゆる対面通行の自動車専用道路を前記車間距離制御装置の機能を選択して走行している場合において、前記追い越し車線が存在しないにも係わらず、前記自車両と前記先行車両との車間距離が前記所定車間距離以下となった場合に、前記報知手段により前記車線変更時期が前記自車両の運転者に報知されてしまうことを防止することができる。これにより、前記自車両及び前記先行車両の安全性を高めることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、より快適な運転フィーリングを実現することができる車間距離制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【００２１】
図１は、本発明に係る車間距離制御装置の一実施形態を示すブロック図である。また、図２は、本発明に係わる車間距離制御装置の一実施形態のそれぞれの構成要素の検出態様を示す模式図であり、図３及び図４は、本発明に係わる車間距離制御装置の一実施形態における制御パラメータの決定態様を示す模式図である。
【００２２】
車間距離制御装置１は、ＡＣＣＥＣＵ２（Adaptive Cruise Control Electronic Control Unit）と、測距センサ３と、クリアランスソナー４と、前方認識カメラ５と、スピーカ６と、エンジンＥＣＵ７（Engine Electronic Control Unit）と、ブレーキＥＣＵ８（Brake Electronic Control Unit）と、変速機ＥＣＵ９（Transmission Electronic Control Unit）を備えて構成される。ＡＣＣＥＣＵ２と、エンジンＥＣＵ７と、ブレーキＥＣＵ８と、変速機ＥＣＵ９はＣＡＮ（Controller Area Network）等の通信規格により相互に接続される。
【００２３】
ＡＣＣＥＣＵ２は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行うものであり、以下に述べる処理を行う車速検出手段２ａと、車間距離検出手段２ｂと、車両制御手段２ｃと、後側方検出手段２ｄと、報知手段２ｅと、車線検出手段２ｆと、禁止手段２ｇを構成するものである。
【００２４】
測距センサ３は、自車両のフロントグリル又はフロントバンパーに設けられる、例えばレーザレーダ又はミリ波レーダであり、自車両の前方に位置する先行車両と自車両との車間距離Ｌを測定して、その測定結果をＡＣＣＥＣＵ２に出力するものである。
【００２５】
クリアランスソナー４は、自車両の後方右側端に設けられるものであって、内蔵された超音波出力器から検出領域内に出力された超音波が、自車両の後側方に位置する他車両により反射されて帰還した超音波をこれも内蔵された超音波センサが受信することにより、検出領域内への後側方の他車両の接近及び存在の有無を検出するものであり、その検出結果をＡＣＣＥＣＵ２に出力するものである。
【００２６】
前方認識カメラ５は、例えばＣＣＤカメラあるいはＣＭＯＳカメラであり、例えば自車両室内のウインドシールド中央上部に、前方に光軸が合致するように配設され、自車両の前方の路面を自車両の位置する車線の両側の白線、具体的には図２に示すような路側側白線及び区分白線と、その車線に隣接する追い越し車線の両側の白線、これも図２に示すような区分白線と中央白線の双方を含む範囲にて撮像して、撮像した映像をＡＣＣＥＣＵ２に出力するものである。
【００２７】
エンジンＥＣＵ７は例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行うものであり、ＡＣＣＥＣＵ２の車両制御手段２ｃからの指令に基づき、図示しないエンジンのスロットル開度等を制御して、主にエンジンの回転数の制御を行って車両の加減速度の制御を行うものである。
【００２８】
ブレーキＥＣＵ８は例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行うものであり、ＡＣＣＥＣＵ２の車両制御手段２ｃからの指令に基づき、車両の各車輪に設けられたブレーキ装置を制御して車両の制動を行うとともに、図示しない車輪速センサから車速を検出して検出結果を、ＣＡＮを介してＡＣＣＥＣＵ２に出力するものである。
【００２９】
変速機ＥＣＵ９は例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースとから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行うものであり、ＡＣＣＥＣＵ２の車両制御手段２ｃからの指令に基づき、ここでは図示しない変速機の変速比のシフト制御を行うものである。
【００３０】
これに加えて、ＡＣＣＥＣＵ２の車速検出手段２ａはブレーキＥＣＵ８からＣＡＮを介して自車両の車速Ｖを検出し、ＡＣＣＥＣＵ２の車間距離検出手段２ｂは、測距センサ３の測定結果に基づいて、図２に示すように、自車両と先行車両との車間距離Ｌを検出するとともに車間距離Ｌの微分値から自車両と先行車両との速度の差ΔＶを検出する。
【００３１】
さらに、ＡＣＣＥＣＵ２の車両制御手段２ｃは、自車両の車速Ｖを運転者が図示しない選択スイッチにより選択した設定車速ＶＳとなるように、エンジンＥＣＵ７、ブレーキＥＣＵ８及び変速機ＥＣＵ９を制御するとともに、車間距離Ｌを自車両の車速Ｖで除して算出された車間時間Ｔをこれも運転者が図示しない選択スイッチにより選択した設定車間時間ＴＳとなるように、エンジンＥＣＵ７、ブレーキＥＣＵ８及び変速機ＥＣＵ９にそれぞれ指令を出力して車両の加減速度及び速度を制御する。
【００３２】
さらに、ＡＣＣＥＣＵ２の後側方検出手段２ｄは、図２に示すように、クリアランスソナー４の検出結果に基づいて、自車両の後側方の他車両を検出するとともに、ＡＣＣＥＣＵ２の報知手段２ｅは、車間距離Ｌが車線変更を行うために必要な所定車間距離ＬＣ以下となった場合で、後側方検出手段２ｄが自車両の後側方の他車両を検出しない場合に、車線変更時期を自車両の運転者にスピーカ６の発生する音声により、例えば、「追い越し可能です。追い越しに伴う車線変更タイミングは今です。」というような内容を報知する。
【００３３】
なお、ここで所定車間距離ＬＣについてより詳細に説明する。図３に示すように、所定車間距離ＬＣとは、自車両の車速Ｖに設定車間時間ＴＳを乗じた設定車間距離ＬＳと、自車両と先行車両との車速の差ΔＶに所定時間ＴＣを乗じて求まる距離を加算した距離である。ここで、この所定時間ＴＣは、車線変更を後側方の他車両に認知させるのに必要な認知時間ＴＲと、自車両の車線変更開始時点から車線変更前の車線に位置する先行車両が、ＡＣＣＥＣＵ２の車間距離検出手段２ｂの車両前方の検出範囲すなわち測距センサ３の車両前方の検出範囲外となるまでの時間ＴＥを加算して求められる時間である。
【００３４】
この時間ＴＥは、図４に示すように求められる。すなわち、自車両の測距センサ３の検出範囲が、車両前方ＬＤの距離において車幅方向にＷの長さを有する範囲であるとすれば、
車線変更開始時点から時間ＴＥが経過すると、車線変更に伴い運転者が操舵角θだけ操舵装置の操舵輪を操舵した場合に、先行車両と自車両との速度の差ΔＶに時間ＴＥを乗じた走行距離に操舵角θを乗じてもとまる、自車両の車幅方向の移動距離がＷとなればよいことから、θ×ΔＶ×ＴＥ＝Ｗとなり、ＴＥ＝Ｗ／（θ×ΔＶ）の計算式により、時間ＴＥを演算することができる。なお、自動車専用道路における運転者の操舵特性は緩やかであると考えられるので、操舵角θは予め現車試験等により求められた値をＡＣＣＥＣＵ２内において記憶して使用する。
【００３５】
さらに、ＡＣＣＥＣＵ２の車線検出手段２ｆは、前方認識カメラ５により撮像された画像内に位置する、自車両の前方の路面を自車両の位置する車線の両側の白線と、その車線に隣接する追い越し車線の両側の白線の双方を、二植化処理等により検出して、追い越し車線の有無を検出するとともに、ＡＣＣＥＣＵ２の禁止手段２ｇは、車線検出手段２ｆが追い越し車線が無いと検出する場合に、報知手段２ｅによる報知を禁止する。
【００３６】
以下、本実施例１の車間距離制御装置１の制御内容を、フローチャートを用いて説明する。図５は、本発明による車間距離制御装置１の制御内容を示すフローチャートである。
【００３７】
図５に示すＳ１において、ＡＣＣＥＣＵ２の車速検出手段２ａはブレーキＥＣＵ８からＣＡＮを介して自車両の車速Ｖを検出し、Ｓ２において、ＡＣＣＥＣＵ２の車間距離検出手段２ｂは、測距センサ３の測定結果に基づいて、自車両と先行車両との車間距離Ｌを検出するとともに、車間距離Ｌの微分値から自車両と先行車両との速度の差ΔＶを演算する。
【００３８】
づづいて、Ｓ３において、ＡＣＣＥＣＵ２の車両制御手段２ｃは、自車両の車速Ｖが運転者が図示しない選択スイッチにより選択した設定車速ＶＳとなるように、エンジンＥＣＵ７、ブレーキＥＣＵ８及び変速機ＥＣＵ９に対してそれぞれ指令を出力して制御するとともに、車間距離を自車両の車速で除して算出された車間時間Ｔをこれも運転者が図示しない選択スイッチにより選択した設定車間時間ＴＳとなるように、エンジンＥＣＵ７、ブレーキＥＣＵ８及び変速機ＥＣＵ９に対してそれぞれ指令を出力して制御する。
【００３９】
Ｓ４において、エンジンＥＣＵ７は、ＡＣＣＥＣＵ２の車両制御手段２ｃからの指令に基づき、図示しないエンジンのスロットル開度等を制御して、主にエンジンの回転数の制御を行って車両の加減速度を制御し、ブレーキＥＣＵ８は、ＡＣＣＥＣＵ２の車両制御手段２ｃからの指令に基づき、車両の各車輪に設けられたブレーキ装置を制御して車両の制動を行い、変速機ＥＣＵ９は、ＡＣＣＥＣＵ２の車両制御手段２ｃからの指令に基づき、変速機の変速比のシフト制御を行い、これらのことにより自車両の車速、加減速度が制御される。
【００４０】
さらに、Ｓ５において、ＡＣＣＥＣＵ２の車線検出手段２ｆは、前方認識カメラ５により撮像された画像内に位置する、自車両の前方の路面を自車両の位置する車線の両側の白線と、その車線に隣接する追い越し車線の両側の白線の双方を、二植化処理等により検出して、追い越し車線の有無を検出し、Ｓ６において、ＡＣＣＥＣＵ２の禁止手段２ｇは、車線検出手段２ｆの検出結果に基づいて、追い越し車線が有るかどうかを判定し、追い越し車線がある場合には、Ｓ７にすすみ、無い場合にはＳ１５にすすんで、車線検出手段２ｆが追い越し車線が無いと検出する場合に、報知手段２ｅによる報知を禁止する。
【００４１】
Ｓ７において、ＡＣＣＥＣＵ２の車間距離検出手段２ｂは、車間距離Ｌの微分値から自車両と先行車両との速度の差ΔＶを演算する。さらに、Ｓ８において、ＡＣＣＥＣＵ２の報知手段２ｅは、自車両の車線変更開始時点から車線変更前の車線に位置する先行車両が測距センサ３の検出範囲外となるまでの時間ＴＥを演算する。
【００４２】
さらにＳ９において、ＡＣＣＥＣＵ２の報知手段２ｅは、道路交通法で定められる例えば３ｓｅｃの認知時間ＴＲと時間ＴＥとを加算して、所定時間ＴＣを演算する。さらに、Ｓ１０において、ＡＣＣＥＣＵ２の報知手段２ｅは、設定車間時間ＴＳに自車両の車速Ｖを乗じた値に、自車両と先行車両との速度の差ΔＶに所定時間ＴＣを乗じた値を加算して、所定車間時間ＬＣを演算する。
【００４３】
つづいて、Ｓ１１において車間距離Ｌが所定車間距離ＬＣ以下であるかどうかを判定し、肯定であればＳ１２にすすみ、否定であれば、Ｓ１５にすすむ。Ｓ１１で肯定である場合にはＳ１２にすすむが、Ｓ１２において、ＡＣＣＥＣＵ２の後側方検出手段２ｄはクリアランスソナー４の検出結果に基づいて、クリアランスソナー４の検出結果に基づいて、自車両の後側方の他車両を検出して、Ｓ１３にすすむ。Ｓ１３において、ＡＣＣＥＣＵ２の報知手段２ｅは、後側方の他車両があるかを判定し、肯定であればＳ１４にすすみ、否定であればＳ１５にすすむ。Ｓ１４において、ＡＣＣＥＣＵ２の報知手段２ｅは、車間距離が車線変更を行うために必要な所定車間距離ＬＣ以下となった場合で、後側方検出手段２ｄが自車両の後側方の他車両を検出しない場合であるので、車線変更時期を自車両の運転者にスピーカ６の発生する音声により報知する。
【００４４】
づづいて、Ｓ１５において、ＡＣＣＥＣＵ２の車両制御手段２ｃは、自車両の車速Ｖが運転者が選択した設定車速ＶＳとなるように、エンジンＥＣＵ７、ブレーキＥＣＵ８及び変速機ＥＣＵ９に対してそれぞれ指令を出力して制御するとともに、車間距離Ｌを自車両の車速Ｖで除して算出された車間時間Ｔをこれも運転者が図示しない選択スイッチにより選択した設定車間時間ＴＳとなるように、エンジンＥＣＵ７、ブレーキＥＣＵ８及び変速機ＥＣＵ９に対してそれぞれ指令を出力して制御する。
【００４５】
さらに、Ｓ１６において、エンジンＥＣＵ７は、ＡＣＣＥＣＵ２の車両制御手段２ｃからの指令に基づき、図示しないエンジンのスロットル開度等を制御して、主にエンジンの回転数の制御を行って車両の加減速度を制御し、ブレーキＥＣＵ８は、ＡＣＣＥＣＵ２の車両制御手段２ｃからの指令に基づき、車両の各車輪に設けられたブレーキ装置を制御して車両の制動を行い、変速機ＥＣＵ９は、ＡＣＣＥＣＵ２の車両制御手段２ｃからの指令に基づき、変速機の変速比のシフト制御を行い、これらのことにより自車両の車速、加減速度が制御される。なお、Ｓ１からＳ１６までの処理は、所定の演算周期毎に繰り返し行われる。
【００４６】
以上述べた制御内容により実現される本実施例の車間距離制御装置１によれば、以下のような作用効果を得ることができる。すなわち、自車両の車速Ｖに設定車間時間ＴＳを乗じた設定車間距離ＬＳと、自車両と先行車両との車速の差ΔＶに所定時間ＴＣを乗じた距離とを含む所定車間距離ＬＣを基準として、自車両と先行車両との車間距離Ｌが所定車間距離ＬＣ以内となり、かつ、後側方検出手段２ｄが自車両の後側方の他車両を検出しない場合に、報知手段２ｅが自車両の運転者に車線変更時期を報知するので、運転者にとってより適切な車線変更時期を報知することができる。
【００４７】
つまり、車間距離Ｌが設定車間距離ＬＳ以下となる前段階において、報知手段２ｅが運転者に車線変更時期を報知するので、自動車専用道路等において、自車両が先行車両を追い越すために、運転者が自車両の車速を高速に維持しながら、あるいはアクセルを踏み込んで加速操作を行って、追い越しのための車線変更を行おうとする場合に、自車両と先行車両との車間距離Ｌが、設定車間時間ＴＳに自車両の車速Ｖを乗じた設定車間距離ＬＳ以下となって、通常のＡＣＣＥＣＵ２の制御ロジックに伴って、車間時間Ｔを設定車間時間ＴＳとするために車両制御手段２ｃが自車両を減速するように制御することを事前に回避することができる。
【００４８】
これにより、自車両の運転者が先行車両を追い越すために追い越し車線への車線変更の意思を有しているにも係わらず、追い越しに必要な車線変更操作の前段階において、ＡＣＣの制御ロジックにより一旦減速してしまい、車線変更時に又は車線変更後において一旦減速した分だけ余計に加速する必要が生じるという事態を回避することができる。これにより、本実施例による車間距離制御装置１は運転者に違和感を与えてしまうことをも防止して、運転者にとって快適な運転フィーリングを付与することができる。
【００４９】
これに加えて、自車両と先行車両との車間距離Ｌと、自車両の車速Ｖ、自車両の後側方の他車両の有無という、運転者にとって短時間に又は同時に認識することが困難な複数の条件に基づいて、車間距離制御装置１すなわちＡＣＣＥＣＵ２の報知手段２ｅが車線変更に適した車線変更時期を決定しているので、自車両の運転者の運転判断の負担を軽減するとともに、先行車両や後側方の他車両の運転者の運転判断の負担をも軽減することができる。
【００５０】
すなわち、本実施例の車間距離制御装置によれば、自車両の運転者が、減速を伴わずに車線変更ができるタイミングを逸することを回避することができるとともに、先行車両や後側方の他車両の運転者にとっても、高速を維持したい自車両の追い越しに伴う車線変更を、なるべく迅速に終了してもらいたいと期待している可能性が高いので、この期待に沿って、自車両の運転者に車線変更を促して、先行車両や後側方の車両の運転者の運転に伴うストレスを軽減することができる。
【００５１】
また、所定時間ＴＣが、車線変更を後側方の他車両に認知させるのに必要な認知時間ＴＲを含むことにより、所定車間距離ＬＣが、自車両と先行車両との車速の差ΔＶに、車線変更を後側方の他車両に認知させるのに必要な認知時間ＴＲを乗じた距離を含むことができるので、ＡＣＣＥＣＵ２の報知手段２ｅにより車線変更時期を自車両の運転者に報知した時点において、自車両の運転者が自車両の方向指示器すなわちウィンカーを操作した場合において、後側方の他車両に対して車線変更を事前に認知させるのに必要な認知時間ＴＲを与えることができ、追い越しのための車線変更を後側方の他車両の走行を阻害することなく、円滑に行うことを運転者の目測に頼ることなく適宜に促すことができる。
【００５２】
加えて、所定時間ＴＣが、自車両の車線変更開始時点から、車線変更前の車線に位置する先行車両がＡＣＣＥＣＵ２の車間距離検出手段２ｂの車両前方の検出範囲外となるまでの時間ＴＥを含むことにより、上述した作用効果に加えて、所定車間距離ＬＣが、自車両と先行車両との車速の差ΔＶに、自車両の車線変更開始時点から、車線変更前の車線に位置する先行車両が車間距離検出手段２ｂの車両前方の検出範囲外となるまでの時間ＴＥを乗じた距離を含むことができるので、追い越しのための車線変更において、車間距離検出手段２ｂすなわち測距センサ３の検出範囲外に先行車両が位置するまでの時間を事前に確保した上で、報知手段２ｅが自車両の運転者に車線変更時期を報知することができる。
【００５３】
すなわち、自車両の運転者が報知手段２ｅにより車線変更時期を報知された時点において、自車両の運転者が操舵装置の操舵輪を操舵して車線変更を行った場合に、自車両が車線変更後の車線に完全に移動する前に、車線変更前の車線に位置する先行車両が車間距離検出手段２ｂの車両前方の検出範囲内に位置してしまい、この場合において、自車両と先行車両との車間距離Ｌが、設定車間時間ＴＳに自車両の車速を乗じた設定車間距離ＬＳ以下となって、車間時間Ｔを設定車間時間ＴＳとするために車両制御手段２ｃが自車両を減速するように制御してしまうことを回避することができる。
【００５４】
これにより、自車両の運転者が先行車両を追い越すために車線変更の意思を有しているにも係わらず、追い越しに必要な車線変更を行い自車両が車線変更前の車線から車線変更後の車線に車幅方向に移動しながら自車両の車速Ｖを維持又は加速している段階において、車線変更前の車線に位置している先行車両が車間距離検出手段２ｂの車両前方の検出範囲内に位置してしまい、ハード上の制約により一旦減速してしまい、車線変更後において一旦減速した分だけ余計に加速する必要が生じて、運転者に違和感を与えてしまうことをも回避して、運転者にとって快適な運転フィーリングを付与することができる。
【００５５】
さらに、本実施例の車間距離制御装置１のＡＣＣＥＣＵ２においては、追い越し車線の有無を検出する車線検出手段２ｆを備えるとともに、車線検出手段２ｆが追い越し車線が無いと検出する場合に、報知手段２ｅによる報知を禁止する禁止手段２ｇを備えることにより、さらに以下の作用効果が得られる。
【００５６】
すなわち、自車両がいわゆる対面通行の自動車専用道路を車間距離制御装置１の車速維持及び先行車両追従機能を選択して走行している場合において、追い越し車線が存在しないにも係わらず、自車両と先行車両との車間距離Ｌが所定車間距離ＬＣ以下となった場合に、報知手段２ｅにより車線変更時期が自車両の運転者に報知されてしまうことを防止することができる。これにより、自車両及び先行車両の安全性を高めることができる。
【００５７】
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。
【００５８】
例えば、上述した実施例においては、ＡＣＣＥＣＵ２の後側方検出手段２ｄはクリアランスソナー４の検出結果に基づいて、後側方の他車両の有無を検出しているが、これに換えて、前方認識カメラ５と同様の構成の後方認識カメラを、自車両の車室内に備えて、この後方認識カメラの検出結果に基づいて、後側方検出手段２ｄが、後側方の他車両の有無を検出しても良い。
【００５９】
また、上述した実施例においては、ＡＣＣＥＣＵ２の報知手段２ｅはスピーカ６による音声に基づいて、自車両の運転者に車線変更時期を報知しているが、このような構成に換えて、例えば、カーナビゲーションシステムに用いられるマルチインフォメーションディスプレイにより、テキスト表示を行うことにより車線変更時期を報知することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、車間距離制御装置に関するものであり、より快適な運転フィーリングを実現することができる車間距離制御装置を提供することができるので、乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用して有益なものである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係る車間距離制御装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明に係わる車間距離制御装置の一実施形態のそれぞれの構成要素の検出態様を示す模式図である。
【図３】本発明に係わる車間距離制御装置の一実施形態における制御パラメータの決定態様を示す模式図である。
【図４】本発明に係わる車間距離制御装置の一実施形態における制御パラメータの決定態様を示す模式図である。
【図５】本発明に係る車間距離制御装置の一実施形態の制御内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６２】
１ 車間距離制御装置
２ ＡＣＣＥＣＵ
２ａ 車速検出手段
２ｂ 車間距離検出手段
２ｃ 車両制御手段
２ｄ 後側方検出手段
２ｅ 報知手段
２ｆ 車線検出手段
２ｇ 禁止手段
３ 測距センサ
４ クリアランスソナー
５ 前方認識カメラ
６ スピーカ
７ エンジンＥＣＵ
８ 変速機ＥＣＵ
Ｖ 車速
Ｌ 車間距離
Ｔ 車間時間
ΔＶ 速度の差
ＶＳ 設定車速
ＬＣ 所定車間距離
ＴＳ 設定車間時間
ＬＳ 設定車間距離
ＴＣ 所定時間
ＴＲ 認知時間
ＴＥ 車線変更開始時点から先行車両が検出範囲外となる時間
θ 操舵角
ＬＤ 検出範囲を決定する車両前方距離
Ｗ 検出範囲を決定する車幅方向長さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の車速を検出する車速検出手段と、前記自車両と先行車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、前記車速を設定車速に制御する及び前記車間距離を前記車速で除して算出された車間時間を設定車間時間に制御する車両制御手段と、自車両の後側方の他車両を検出する後側方検出手段と、前記車間距離が車線変更を行うために必要な所定車間距離以下となった場合で、前記後側方検出手段が自車両の後側方の他車両を検出しない場合に、車線変更時期を報知する報知手段を備えることを特徴とする車間距離制御装置。
【請求項２】
前記所定車間距離が、前記車速に前記設定車間時間を乗じた設定車間距離と、前記自車両と前記先行車両との車速の差に所定時間を乗じた距離とを含むものであることを特徴とする請求項１に記載の車間距離制御装置。
【請求項３】
前記所定時間が、車線変更を後側方の他車両に認知させるのに必要な認知時間を含むことを特徴とする請求項２に記載の車間距離制御装置。
【請求項４】
前記所定時間が、前記自車両の車線変更開始時点から、車線変更前の車線に位置する先行車両が前記車間距離検出手段の車両前方の検出範囲外となるまでの時間を含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の車間距離制御装置。
【請求項５】
追い越し車線の有無を検出する車線検出手段を備えるとともに、当該車線検出手段が前記追い越し車線が無いと検出する場合に、前記報知手段による報知を禁止する禁止手段を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の車間距離制御装置。
【請求項１】
自車両の車速を検出する車速検出手段と、前記自車両と先行車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、前記車速を設定車速に制御する及び前記車間距離を前記車速で除して算出された車間時間を設定車間時間に制御する車両制御手段と、自車両の後側方の他車両を検出する後側方検出手段と、前記車間距離が車線変更を行うために必要な所定車間距離以下となった場合で、前記後側方検出手段が自車両の後側方の他車両を検出しない場合に、車線変更時期を報知する報知手段を備えることを特徴とする車間距離制御装置。
【請求項２】
前記所定車間距離が、前記車速に前記設定車間時間を乗じた設定車間距離と、前記自車両と前記先行車両との車速の差に所定時間を乗じた距離とを含むものであることを特徴とする請求項１に記載の車間距離制御装置。
【請求項３】
前記所定時間が、車線変更を後側方の他車両に認知させるのに必要な認知時間を含むことを特徴とする請求項２に記載の車間距離制御装置。
【請求項４】
前記所定時間が、前記自車両の車線変更開始時点から、車線変更前の車線に位置する先行車両が前記車間距離検出手段の車両前方の検出範囲外となるまでの時間を含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の車間距離制御装置。
【請求項５】
追い越し車線の有無を検出する車線検出手段を備えるとともに、当該車線検出手段が前記追い越し車線が無いと検出する場合に、前記報知手段による報知を禁止する禁止手段を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の車間距離制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１９３２２８（Ｐ２００９−１９３２２８Ａ）
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１８７５（Ｐ２００８−３１８７５）
【出願日】平成２０年２月１３日（２００８．２．１３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１３日（２００８．２．１３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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