JP3781011B2

JP3781011B2 - 走行速度制御装置

Info

Publication number: JP3781011B2
Application number: JP2003059270A
Authority: JP
Inventors: 昌宏山田; 行佐藤
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-03-06
Filing date: 2003-03-06
Publication date: 2006-05-31
Anticipated expiration: 2023-03-06
Also published as: JP2004268643A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自車両と先行車両との車間距離を目標車間距離に一致させたり、自車両の走行速度を目標走行速度に一致させたりするために走行速度を制御する走行速度制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
先行車両がないときには乗員の設定した走行速度（目標走行速度又は設定走行速度）に応じて走行し、先行車両があるときには、先行車両との車間距離を検出し、前記乗員の設定した速度よりも低い速度で、車間距離や自車両と先行車両との相対速度に応じて、走行制御するようにした走行速度制御装置が提案されている。このような走行速度制御装置において、例えば割込みや追い越しなどにより、自車両よりも速い速度で走行している先行車両を、目標とする車間距離より短い車間距離で新たに検出したときには、現在の自車両の走行速度を目標走行速度に設定することで、車間距離が次第に大きくなるのを利用して、自車両を減速させることなく車間距離を目標とする車間距離に一致させ、違和感を払拭することが提案されている（例えば特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２０５０３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のような現行の走行速度制御装置では、前記車間距離を目標車間距離に一致する走行速度制御から自車両の走行速度を目標走行速度（設定走行速度）に一致する走行速度制御への移行時に、一時的に自車両の加速を制限するようになっている。これは、例えばレーザレーダ等で構成される先行車両検出手段又は車間距離検出手段が一時的に先行車両を見失う（ロストする）ことを考慮したものであり、そのようなロスト時に自車両を不要に加速することがないように加速制限を行い、その間にロストを確認するように構成されている。
【０００５】
一方、前述のような現行の走行速度制御装置には、前述のような設定走行速度を入力する入力スイッチに、当該設定走行速度を加減速する機能が備えられている。例えば先行車両がない状態で設定走行速度入力スイッチを加速方向に操作すれば、設定走行速度が加速される分、自車両も加速される。
しかしながら、このような走行速度制御装置にあって、前記車間距離制御から走行速度制御への移行時の加速制限時に、前記設定走行速度入力スイッチを加速方向に操作しても自車両は加速されない。具体的には、先行車両の追越時に先行車両を交わし、加速要求しても、自車両が加速されないという違和感がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、車間距離制御から走行速度制御への移行時の加速制限時でも、設定走行速度入力スイッチのような加速入力手段の操作状態によっては加速を許可することにより違和感を払拭することが可能な走行速度制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の走行速度制御装置は、自車両と先行車両との車間距離を目標車間距離に一致する走行速度制御から自車両の走行速度を目標走行速度に一致する走行速度制御への移行時に自車両の加速を制限するが、加速入力手段の操作状態が、所定時間以上継続操作されるようなときには、加速を許容することを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の効果】
而して、本発明の車間距離制御装置によれば、自車両と先行車両との車間距離を目標車間距離に一致する走行速度制御から自車両の走行速度を目標走行速度に一致する走行速度制御への移行時に自車両の加速を制限するが、加速入力手段の操作状態が、所定時間以上継続操作されるようなときには、加速を許容することにより、先行車両を交わす追越時などで自車両をスムースに加速することが可能となり、違和感がない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の車間距離制御装置を適用した先行車両追従走行制御装置付き車両の一実施形態を示すシステム構成図である。この車両は、後輪１ＲＬ、１ＲＲが駆動輪、前輪１ＦＬ、１ＦＲが従動輪となる後輪駆動車両であり、エンジン２の駆動トルクが自動変速機３を介して前記後輪１ＲＬ、１ＲＲに伝達される。
【００１０】
前記エンジン２の回転状態、トルク、出力等はエンジン制御装置１１によって制御可能である。具体的には、スロットルバルブ開度、アイドルバルブ開度、点火時期、燃料噴射量、燃料噴射タイミング等を調整することによってエンジンの回転状態、トルク、出力等を制御することができる。
また、前記自動変速機３は変速機制御装置１２によって制御可能である。具体的には、自動変速機３内のクラッチやブレーキに供給する作動流体圧を調整することにより、選択されるギヤ比を変更し、所望する減速比を得るようにすることができる。
【００１１】
また、前記各車輪１ＦＬ〜１ＲＲは、所謂ディスクブレーキを構成するホイールシリンダ４ＦＬ〜４ＲＲを備えている。このホイールシリンダ４ＦＬ〜４ＲＲは供給される制動流体圧によって各車輪１ＦＬ〜１ＲＲに制動力を付与するものである。そして、各車輪１ＦＬ〜１ＲＲに付与する制動力は制動流体圧制御装置１３によって制御可能である。具体的には、例えば駆動力制御装置（ＴＣＳ）のように制動流体圧を増圧したり、アンチスキッド制御装置（ＡＢＳ）のように制動流体圧を減圧したりすることにより、各ホイールシリンダ４ＦＬ〜４ＲＲへの制動流体圧を調整し、各車輪１ＦＬ〜１ＲＲへの制動力を制御することができる。なお、この制動流体圧制御装置１３内で調圧される制動流体圧は、ブレーキペダル２１の踏込みによって昇圧されるマスタシリンダ２２から供給される。
【００１２】
これらの制御装置は、何れも車両の走行状態を制御するものであり、結果的に自車両の加減速度、前後方向速度等を調整して、走行状態を制御することができる。
これらの制御装置は、勿論、単独でも作動可能であるが、全体機能としては車間距離制御や先行車両追従走行制御を含む自動走行制御装置１０によって司られている。この自動走行制御装置１０は、種々の演算処理を行って車両の走行状態を制御し、もって車間距離制御や先行車両追従走行制御等を行う。
【００１３】
また、車両には、例えばレーザレーダやＣＣＤカメラ等を備えて自車両の前方の状態、例えば走行車線の状態や先行車両の有無、或いは先行車両までの距離を検出する前方状態検出装置１６や、各車輪１ＦＬ〜１ＲＲの回転速度を検出する車輪速度センサ１７、車両に発生する前後及び横加速度を検出する加速度センサ１８、制動流体圧を検出する制動流体圧センサ１９、アクセルペダルの踏込み量を検出するアクセル開度センサ２０を備えている。また、この車両には、所謂ＧＰＳ（Global Positioning System ）によって自車両の位置情報を検出するナビゲーションシステム７が備えられている。更に、この車両には、前記自動走行制御装置１０による制御内容を乗員、特に運転者に提示するためのディスプレイ及びスピーカ２３が備えられている。
【００１４】
また、この車両には、運転者の手動入力によって自車両の走行状態を調整するための手動スイッチ９が備えられている。手動スイッチ９の詳細を図２に示す。図中、符号９ａは車間距離制御及び先行車両追従走行制御を含む自動走行制御の起動スイッチ、９ｂは自動走行制御の解除スイッチ、９ｃは設定車間距離を入力する設定車間距離スイッチ、９ｄは設定走行速度を入力したり、設定走行速度を減速方向に変更するセット／コーストスイッチ、９ｅは自動走行制御解除後に、以前の設定走行速度を再入力したり、設定走行速度を加速方向に変更するレジューム／アクセラレートスイッチである。このうち、前記設定車間距離スイッチ９ｃは、具体的な設定車間距離を数値入力するようなものではなく、例えば現在の車間距離を大きくしたいとか、小さくしたいときに用いるもので、例えば自車両の走行速度に対して最も標準的な目標車間距離を“中”としたとき、それより設定車間距離を大きくする“長”とか、それより設定車間距離を小さくする“短”といった入力方法を採用している。但し、前記自動走行制御装置１０内では、前記設定車間距離スイッチ９ｃによる設定車間距離入力を設定車間距離ｄｃとして認識する。また、前記レジューム／アクセラレートスイッチ９ｅは、例えばプッシュスイッチで構成され、スイッチを押す時間が比較的短い所定時間（例えば２秒程度）未満のときには設定走行速度を例えば５km/hずつ増加するように設定されており、押す時間が当該所定時間以上であるときには、後述するように自車両の加速要求スイッチとして機能する。
【００１５】
次に、前記自動走行制御装置１０内で行われる車間距離制御の演算処理について図３のフローチャートに従って説明する。この演算処理は、例えば１０msec. 程度に設定された所定サンプリング時間ΔＴ毎にタイマ割込によって実行される。なお、このフローチャートでは、特に通信のためのステップを設けていないが、演算処理によって得られた結果は随時記憶装置に更新記憶されると共に、必要な情報やプログラムは随時記憶装置から読込まれる。また、前述したエンジン制御装置１１、変速機制御装置１２、制動流体圧制御装置１３とは随時通信を行い、必要な情報や命令は随時双方向に授受される。
【００１６】
この演算処理では、まずステップＳ１で、前記加速度センサ１８で検出された前後加速度Ｘｇ、横加速度Ｙｇ、前記車輪速度センサ１７で検出された車輪速度Ｖｗ_j（ｊ＝ＦＬ〜ＲＲ）、前記アクセル開度センサ２０で検出されたアクセル開度Ａｃｃ、前記制動流体圧センサ１９で検出された制動流体圧Ｐｍ、前記手動スイッチ９で設定されている設定走行速度Ｖｃ、特に前記レジューム／アクセラレータスイッチ９ｅによる加速要求情報、前記ナビゲーションシステム７で検出された自車両位置情報、前記前方状態検出装置１６で検出された先行車両との車間距離ｄ、前記エンジン制御装置１１で制御されているエンジン駆動トルクＴｗを読込む。
【００１７】
次にステップＳ２に移行して、前記ステップＳ１で読込んだ車輪速度Ｖｗ_jのうち、従動輪である前左右輪速度Ｖｗ_FL、Ｖｗ_FRの平均値から自車両の走行速度Ｖを算出する。
次にステップＳ３に移行して、前記ステップＳ１で読込んだ先行車両との車間距離の今回値ｄ_(n)と前回値ｄ_(n-1)との差分値を前記所定サンプリング時間ΔＴで除して、自車両と先行車両との相対速度Ｖｒを算出する。
【００１８】
次にステップＳ４に移行して、前記ステップＳ２で算出した自車両の走行速度Ｖに応じた目標車間距離ｄｒを算出する。具体的には、自車両の走行速度Ｖに所定の制御ゲインを乗じ、それに所定の制御定数を和して求める。なお、この制御ゲイン及び制御定数は、前記手動スイッチ９の設定車間距離スイッチ９ｃで入力された運転者の要求する設定車間距離に応じて設定され、例えば自車両と先行車両との車間距離を小さくしたい要求のあるときには制御ゲインを小さくし、車間距離を大きくしたい要求のあるときには制御ゲインを大きくする。
【００１９】
次にステップＳ５に移行して、後述する図４の演算処理に従って加速度制限値Ｘｇｓ₀及び車間距離フィードバック制御ゲインＫp 、走行速度フィードバック制御ゲインＫd を算出する。
次にステップＳ６に移行して、下記１式に従って、目標走行速度Ｖｓを算出する。具体的には、まず前記ステップＳ１で読込んだ実際の車間距離ｄと前記ステップＳ４で算出した目標車間距離ｄｒとの差分値に前記ステップＳ５で設定された車間距離フィードバック制御ゲインＫp を乗じた値と、前記ステップＳ３で算出した相対速度Ｖｒに前記ステップＳ５で設定された走行速度フィードバック制御ゲインＫd を乗じた値と、自車両の走行速度Ｖとの加算値から基準目標走行速度Ｖｓ₀を算出し、この基準目標走行速度Ｖｓ₀と前記ステップＳ１で読込んだ設定走行速度Ｖｃとのうち、何れか小さい方を目標走行速度Ｖｓに設定する。なお、式中のｍｉｎは最小値選出を示す。
【００２０】
【数１】

【００２１】
次にステップＳ７に移行して、前記ステップＳ６で算出した目標走行速度Ｖｓ及び前記ステップＳ２で算出した自車両の走行速度Ｖの差分値から、例えばＰＩＤ（比例−微分−積分）制御による目標加速度Ｘｇｓを算出する。
次にステップＳ８に移行して、前記ステップＳ７で算出した目標加速度Ｘｇｓが前記ステップＳ５で算出した加速度制限値Ｘｇｓ₀以上であるか否かを判定し、当該目標加速度Ｘｇｓが加速度制限値Ｘｇｓ₀以上である場合にはステップＳ９に移行し、そうでない場合にはステップＳ１０に移行する。
【００２２】
前記ステップＳ９では、前記加速度制限値Ｘｇｓ₀を目標加速度Ｘｇｓに設定してから前記ステップＳ１０に移行する。
前記ステップＳ１０では、例えば前記ステップＳ７で算出した目標加速度Ｘｇｓが負である場合、つまり減速を必要とする場合に、当該目標加速度Ｘｇｓにブレーキ諸元係数を乗じた値と、前記ステップＳ１で読込んだ制動流体圧Ｐｍにブレーキ諸元係数を乗じた値とのうち、何れか大きい方を目標制動流体圧Ｐｗｓ_jとして算出する。なお、ブレーキ諸元係数とは、例えば各車輪のディスクローターパッド間摩擦係数、ホイールシリンダ断面積、ディスクロータ有効径、タイヤ転がり動半径等によって決まる係数である。
【００２３】
次にステップＳ１１に移行して、前記ステップＳ７で算出した目標加速度Ｘｇｓが正である場合、つまり加速を必要とする場合に、当該目標加速度Ｘｇｓに駆動系諸元変数を乗じた値と、前記ステップＳ１で読込んだアクセル開度Ａｃｃに駆動系諸元変数を乗じた値とのうち、何れか大きい方を目標駆動トルクＴｅｓとして算出する。なお、駆動系諸元変数とは、例えば歯車慣性、減速比、伝達効率、エンジン特性等によって決まる変数である。
【００２４】
次にステップＳ１２に移行して、前記ステップＳ１０で算出した目標制動流体圧Ｐｗｓ_jやステップＳ１１で算出した目標駆動トルクＴｅｓを前記制動流体圧制御装置１３やエンジン制御装置１１、変速機制御装置１２に向けて出力すると共に、目標車間距離制御の情報提示信号を前記ディスプレイ及びスピーカ２３に向けて出力してからメインプログラムに復帰する。このディスプレイ及びスピーカ２３による情報提示は、例えば目標車間距離を変更制御するときには、その前に、例えば「車間距離を広げます」といった内容を音声や表示によって提示したりすることが挙げられる。
【００２５】
この演算処理によれば、設定された目標走行速度Ｖｓと自車両の走行速度Ｖとの差から目標加速度Ｘｇｓを算出し、その目標加速度Ｘｇｓを達成するための目標制動流体圧Ｐｗｓ_j及び目標駆動トルクＴｅｓを前記制動流体圧制御装置１３やエンジン制御装置１１、変速機制御装置１２に向けて出力すると共に、目標車間距離制御の情報提示信号を前記ディスプレイ及びスピーカ２３に向けて出力する。
【００２６】
次に、前記図３の演算処理のステップＳ５で行われる図４の演算処理について説明する。この演算処理では、まずステップＳ５０で、前記図３の演算処理のステップＳ１で読込まれたレジューム／アクセラレートスイッチ９ｅが操作されたか否かを判定し、当該レジューム／アクセラレートスイッチ９ｅが操作された場合にはステップＳ５１に移行し、そうでない場合にはステップＳ６２に移行する。
【００２７】
前記ステップＳ５１では、前記図３の演算処理のステップＳ１で読込まれたレジューム／アクセラレートスイッチ９ｅの操作時間が前述した所定時間ｔ₀以上であるか否かを判定し、当該レジューム／アクセラレートスイッチ９ｅの操作時間が所定時間ｔ₀以上である場合にはステップＳ５２に移行し、そうでない場合にはステップＳ５３に移行する。
【００２８】
前記ステップＳ５２では、前記図３の演算処理のステップＳ１で読込まれた前方状態検出装置１６の先行車両有無情報から先行車両を検出しているか否かを判定し、先行車両を検出している場合にはステップＳ５４に移行し、そうでない場合にはステップＳ５５に移行する。なお、先行車両が、自車両走行車線の遥か彼方にあるときは、後述する自車両走行速度加速許容の対象にならないから、ここでは前記前方状態検出装置１６で検出された自車両と先行車両との車間距離ｄが予め設定された比較的大きな所定値以上であるときに先行車両がないものと判定する。従って、自車両と先行車両との車間距離ｄが前記比較的大きな所定値未満であっても、ある程度の加速は許容される範囲にある。
【００２９】
前記ステップＳ５４では、図５の制御マップに従って、前記図３の演算処理のステップＳ１で読込まれた自車両と先行車両との車間距離ｄに応じた前記車間距離フィードバック制御ゲインＫp を算出設定してからステップＳ５６に移行する。この制御マップでは、車間距離ｄが大きいほど車間距離フィードバック制御ゲインＫp が大きく、車間距離ｄが小さいほど車間距離フィードバック制御ゲインＫp が小さくなるように構成されている。即ち、この車間距離フィードバック制御ゲインＫp は、前記目標車間距離ｄｒと実際の車間距離ｄとの差分値をフィードバックして前記目標走行速度Ｖｓを算出するためのものであるから、当該車間距離フィードバック制御ゲインＫp を大きくすれば自車両の走行速度を加速することが可能となるが、車間距離ｄが小さいほど車間距離フィードバック制御ゲインＫp が小さく設定されることは、自車両走行速度の加速要求があったときでも、自車両と先行車両との車間距離が小さいと自車両が加速されにくくなることを意味する。
【００３０】
前記ステップＳ５６では、図６の制御マップに従って、前記図３の演算処理のステップＳ３で算出された自車両と先行車両との相対速度Ｖｒに応じた前記相対速度フィードバック制御ゲインＫd を算出設定してからステップＳ５７に移行する。この制御マップでは、接近側の相対速度Ｖｒが大きいほど相対速度フィードバック制御ゲインＫd が小さく、接近側相対速度Ｖｒが小さいほど相対速度フィードバック制御ゲインＫd が大きく設定されるように構成されている（相対速度Ｖｒが離間方向にあるときには一定値である）。この相対速度フィードバック制御ゲインＫd は、前記自車両と先行車両との相対速度Ｖｒ、即ち車間距離ｄの微分値をフィードバックして前記目標走行速度Ｖｓを算出するためのものであるから、当該相対速度フィードバック制御ゲインＫd を大きくすれば自車両の走行速度を加速することが可能となるが、接近側相対速度Ｖｒが大きいほど相対速度フィードバック制御ゲインＫd が小さく設定されることは、自車両走行速度の加速要求があったときでも、自車両と先行車両との速やかに接近していると自車両が加速されにくくなることを意味する。
【００３１】
前記ステップＳ５７では、図７の制御マップに従って、前記図３の演算処理のステップＳ１で読込まれた自車両と先行車両との車間距離ｄに応じた車間距離対応加速度制限値Ｘｇｓd を算出設定してからステップＳ５８に移行する。この制御マップでは、車間距離ｄが大きいほど車間距離対応加速度制限値Ｘｇｓd が大きく、車間距離ｄが小さいほど車間距離対応加速度制限値Ｘｇｓd が小さくなるように構成されている。即ち、この車間距離対応加速度制限値Ｘｇｓd は、後述する相対速度対応加速度制限値Ｘｇｓr と合わせて前記加速度制限値Ｘｇｓ₀を設定するものであり、当該車間距離対応加速度制限値Ｘｇｓd を大きくすれば自車両の走行速度を大きく加速することが可能となるが、車間距離ｄが小さいほど車間距離対応加速度制限値Ｘｇｓd が小さく設定されることは、自車両走行速度の加速要求があったときでも、自車両と先行車両との車間距離が小さいと自車両が加速されにくくなることを意味する。
【００３２】
前記ステップＳ５８では、図８の制御マップに従って、前記図３の演算処理のステップＳ３で算出された自車両と先行車両との相対速度Ｖｒに応じた相対速度対応加速度制限値Ｘｇｓr を算出設定してからステップＳ５９に移行する。この制御マップでは、接近側の相対速度Ｖｒが大きいほど相対速度対応加速度制限値Ｘｇｓr が小さく、接近側相対速度Ｖｒが小さいほど相対速度対応加速度制限値Ｘｇｓr が大きく設定されるように構成されている（相対速度Ｖｒが離間方向にあるときには一定値である）。この相対速度対応加速度制限値Ｘｇｓr も、前記車間距離対応加速度制限値Ｘｇｓd と同様に、前記加速度制限値Ｘｇｓ₀を設定するものであり、当該相対速度対応加速度制限値Ｘｇｓr 大きくすれば自車両の走行速度を大きく加速することが可能となるが、接近側相対速度Ｖｒが大きいほど相対速度対応加速度制限値Ｘｇｓr が小さく設定されることは、自車両走行速度の加速要求があったときでも、自車両と先行車両との車間距離が小さいと自車両が加速されにくくなることを意味する。
【００３３】
前記ステップＳ５９では、前記ステップＳ５７で算出された車間距離対応加速度制限値Ｘｇｓd 及び前記ステップＳ５８で算出された相対速度対応加速度制限値Ｘｇｓr のうち、何れか小さい方を前記加速度制限値Ｘｇｓ₀に設定してからステップＳ６０に移行する。
前記ステップ６０では、前記図３の演算処理のステップＳ１で読込まれた自車両と先行車両との車間距離ｄが予め設定された最小値以下であるか否かを判定し、車間距離が最小値以下である場合にはステップＳ６１に移行し、そうでない場合には前記図３の演算処理のステップＳ６に移行する。前記車間距離の最小値が本発明の第２の所定値に相当する。
【００３４】
前記ステップＳ６１では、前記加速度制限値Ｘｇｓ₀を“０”に設定する、即ち加速を禁止する処理を施してから前記図３の演算処理のステップＳ６に移行する。
一方、前記ステップＳ５３では、前記設定走行速度Ｖｃの加速処理、即ち前記レジューム／アクセラレートスイッチ９ｅの操作毎に例えば５km/hずつ大きく変更設定する処理を行ってから前記ステップＳ６２に移行する。
【００３５】
前記ステップ６２では、前記車間距離フィードバック制御ゲインＫp を予め設定された所定値Ｋp₀に設定してからステップＳ６３に移行する。
前記ステップＳ６３では、前記相対速度フィードバック制御ゲインＫd を予め設定された所定値Ｋd₀に設定してからステップＳ６４に移行する。
前記ステップＳ６４では、前記図３の演算処理のステップＳ１で読込まれた前方状態検出装置１６の先行車両有無情報から、先行車両を検出しなくなってから所定時間（ロスト確認所定時間）ｔ₁が経過したか否かを判定し、先行車両を検出しなくなってから所定時間ｔ₁が経過した場合にはステップＳ６５に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ６１に移行する。なお、ここでも前記前方状態検出装置１６で検出された自車両と先行車両との車間距離ｄが予め設定された比較的大きな所定値以上であるときに先行車両がないものと判定する。また、先行車両を検出しているときはステップＳ６５に移行する。また、前記ロスト確認所定時間ｔ₁は前記レジューム／アクセラレータスイッチ９ｅの操作所定時間ｔ₀よりも大きいものとする。
【００３６】
前記ステップＳ６５では、前記加速度制限値Ｘｇｓ₀を最大所定値Ｘｇｓ_maxに設定してから前記図３の演算処理のステップＳ６に移行する。
また、前記ステップＳ５５では、前記車間距離フィードバック制御ゲインＫp を予め設定された所定値Ｋp₀に設定してからステップＳ６６に移行する。
前記ステップＳ６６では、前記相対速度フィードバック制御ゲインＫd を予め設定された所定値Ｋd₀に設定してからステップＳ６７に移行する。
【００３７】
前記ステップＳ６７では、前記加速度制限値Ｘｇｓ₀を予め設定された最大所定値Ｘｇｓ_maxに設定してから前記図３の演算処理のステップＳ６に移行する。この演算処理によれば、前記レジューム／アクセラレートスイッチ９ｅの操作時間が所定時間ｔ₀未満であるときには設定走行速度Ｖｃの加速処理が行われ、合わせて前記車間距離フィードバック制御ゲインＫp は所定値Ｋp₀に設定され、前記相対速度フィードバック制御ゲインＫd は所定値Ｋd₀に設定される。しかしながら、先行車両が検出されなくなってから前記ロスト確認所定時間ｔ₁が経過しないうちは加速度制限値Ｘｇｓ₀が“０”に設定されるので、追越などで先行車両を交わしていても実質的に自車両走行速度の加速は禁止され、前記ロスト確認所定時間ｔ₁が経過した後、初めて前記加速度制限値Ｘｇｓ₀が最大所定値Ｘｇｓ_maxに設定され、前記加速処理された設定走行速度Ｖｃに向けて自車両が加速される。
【００３８】
これに対し、前記レジューム／アクセラレートスイッチ９ｅの操作時間が所定時間ｔ₀以上であるときには、以下のようにして自車両走行速度の加速が許容される。例えば、先行車両が検出されていないとき、具体的には自車両と先行車両との車間距離ｄが比較的大きな所定値以上であるときには、前記加速度制限値Ｘｇｓ₀が最大所定値Ｘｇｓ_maxに設定される。このとき、前記車間距離フィードバック制御ゲインＫp は所定値Ｋp₀に設定され、前記相対速度フィードバック制御ゲインＫd は所定値Ｋd₀に設定されるが、車間距離ｄが比較的大きいので、前記図３の演算処理のステップＳ６で算出される前記基準目標走行速度Ｖｓ₀は比較的大きな値となり、結果的に前記設定走行速度Ｖｃが目標走行速度Ｖｓに設定される。そして、この目標走行速度Ｖｓから求められる加速度Ｘｇｓを前記最大所定値Ｘｇｓ_maxからなる加速度制限値Ｘｇｓ₀で制限するので、自車両の走行速度Ｖが目標走行速度Ｖｓより小さいときには、自車両は速やかに加速する。
【００３９】
これに対し、先行車両が検出されているとき、具体的には自車両と先行車両との車間距離ｄが比較的大きな所定値未満のときには、車間距離ｄに応じた車間距離フィードバック制御ゲインＫp 、相対速度Ｖｒに応じた相対速度フィードバック制御ゲインＫd が夫々設定されると共に、車間距離対応加速度制限値Ｘｇｓd 及び相対速度対応加速度制限値Ｘｇｓr のうちの何れか小さい方が加速度制限値Ｘｇｓ₀に設定され、それらを用いて目標走行速度Ｖｓや目標加速度Ｘｇｓが設定されるので、目標走行速度Ｖｓが現在の走行速度Ｖより大きく、目標加速度Ｘｇｓが正値であれば自車両走行速度の加速が実質的に許容される。なお、前記各フィードバックゲインや加速度制限値の作用については後段に詳述する。
【００４０】
但し、車間距離ｄが予め設定された所定値以下であるときには、加速度制限値Ｘｇｓ₀が“０”に設定されるので、実質的に自車両走行速度の加速は禁止される。これにより、車間距離が小さいときに加速要求をしても加速が禁止される、つまりそれ以上、自車両が先行車両に接近するのを防止することができる。
このように、本実施形態の走行速度制御装置によれば、例えば車間距離を目標車間距離に一致する走行速度制御から目標走行速度（設定走行速度）に一致する走行速度制御への移行時にあっても、前記レジューム／アクセラレートスイッチ９ｅの操作状態によっては自車両走行速度の加速を許容する構成としたため、例えば追越などにより先行車両を交わしたときに前記レジューム／アクセラレートスイッチ９ｅを前記所定時間以上押し続けていれば自車両を加速することが可能となり、違和感がない。
【００４１】
また、前記レジューム／アクセラレートスイッチ９ｅの操作時間が所定時間以上であるときに自車両走行速度の加速を許容し且つ当該レジューム／アクセラレータスイッチ９ｅの操作時間が所定時間未満であるときに設定走行速度Ｖｃを増加設定することにより、設定走行速度Ｖｃの増加設定及び自車両走行速度の加速という異なる運転者の意思を確実に検出して走行速度制御に反映することができると共に、スイッチを兼用してコストの低廉化などを図ることができる。
【００４２】
図９は、時刻ｔ₀₁で先行車両を交わし、それと同時に前記レジューム／アクセラレートスイッチ９ｅを操作し、前記操作所定時間ｔ₀が経過する時刻ｔ₀₃より早い時刻ｔ₀₂でレジューム／アクセラレートスイッチ９ｅの操作を終了したときの本実施形態の走行速度制御装置の作用のタイミングチャートである。前述のように、先行車両を交わした時刻ｔ₀₁で目標車間距離制御から目標走行速度制御に移行するが、このときには原則的に自車両走行速度の加速が禁止される。この場合には、前記操作所定時間ｔ₀が経過する時刻ｔ₀₃より早い時刻ｔ₀₂でレジューム／アクセラレートスイッチ９ｅの操作を終了してしまうので、自車両走行速度の加速は禁止されたままであり、当該時刻ｔ₀₂で設定走行速度Ｖｃが前述のように加速処理（増大設定）される。従って、前記ロスト確認所定時間ｔ₁が経過する時刻ｔ₀₄以後、自車両の走行速度Ｖが前記設定走行速度Ｖｃ（₌目標走行速度Ｖｓ）に一致するように加速制御がなされる。即ち、レジューム／アクセラレートスイッチ９ｅによる加速要求時間が短いときには、運転者は真に加速を要求しているのではなく、単に設定走行速度Ｖｃを加速設定したいだけであるとして、逆にロスト確認時間を確保し、ロストを確認してから加速に移行することを可能とする。
【００４３】
これに対し、図１０は、時刻ｔ₁₁で先行車両を交わし、それと同時にレジューム／アクセラレートスイッチ９ｅを操作し、前記操作所定時間ｔ₀が経過する時刻ｔ₁₂より遅い時刻ｔ₁₃までレジューム／アクセラレートスイッチ９ｅの操作を継続し、その後、当該レジューム／アクセラレートスイッチ９ｅの操作を終了したときの本実施形態の走行速度制御装置の作用のタイミングチャートである。図中、それまでの先行車両を交わした後の新たな先行車両と自車両との車間距離の大きい場合を実線で、小さい場合を破線で示す。前記図４の演算処理によれば、自車両と先行車両との車間距離が大きいほど、前記車間距離フィードバック制御ゲインＫp も車間距離対応加速度制限値Ｘｇｓd も大きな値に設定され、車間距離が小さいほど車間距離フィードバック制御ゲインＫp も車間距離対応加速度制限値Ｘｇｓd も小さな値に設定される。車間距離フィードバック制御ゲインＫp が大きければ前記目標走行速度Ｖｓが大きく設定されるし、車間距離対応加速度制限値Ｘｇｓd が大きければ自車両で発現される加速度を大きくすることができ、何れにしても自車両は速やかに加速される。一方、車間距離フィードバック制御ゲインＫp が小さいと前記目標走行速度Ｖｓが小さくなるし、車間距離対応加速度制限値Ｘｇｓd が小さければ自車両で発現可能な加速度が小さくなる。つまり、前記レジューム／アクセラレートスイッチ９ｅの操作時間が長く、それに合わせて自車両走行速度の加速を許容しても、先行車両との車間距離が小さいときには、不要な加速を避けることにより違和感を払拭する。なお、前記車間距離フィードバックゲインＫp 及び車間距離対応加速度許容値Ｘｇｓd の何れか一方だけを車間距離ｄに応じて設定することでも、同様の効果が得られる。
【００４４】
また、図１１は、時刻ｔ₂₁で先行車両を交わし、それと同時にレジューム／アクセラレートスイッチ９ｅを操作し、前記操作所定時間ｔ₀が経過する時刻ｔ₂₂より遅い時刻ｔ₂₃までレジューム／アクセラレートスイッチ９ｅの操作を継続し、その後、当該レジューム／アクセラレートスイッチ９ｅの操作を終了したときの本実施形態の走行速度制御装置の作用のタイミングチャートである。図中、それまでの先行車両を交わした後の新たな先行車両と自車両との接近側相対速度の大きい場合を実線で、小さい場合を破線で示す。前記図４の演算処理によれば、自車両と先行車両との接近側相対速度が大きいほど、前記相対速度フィードバック制御ゲインＫd も相対速度対応加速度制限値Ｘｇｓr も小さな値に設定され、接近側相対速度が小さいほど相対速度フィードバック制御ゲインＫd も相対速度対応加速度制限値Ｘｇｓd も大きな値に設定される。相対速度フィードバック制御ゲインＫd が大きければ前記目標走行速度Ｖｓが大きく設定されるし、相対速度対応加速度制限値Ｘｇｓr が大きければ自車両で発現される加速度を大きくすることができ、何れにしても自車両は速やかに加速される。一方、相対速度フィードバック制御ゲインＫd が小さいと前記目標走行速度Ｖｓが小さくなるし、相対速度対応加速度制限値Ｘｇｓr が小さければ自車両で発現可能な加速度が小さくなる。つまり、前記レジューム／アクセラレートスイッチ９ｅの操作時間が長く、それに合わせて自車両走行速度の加速を許容しても、先行車両との相対速度が接近側に大きいときには、不要な加速を避けることにより違和感を払拭する。なお、前記相対速度フィードバックゲインＫd 及び相対速度対応加速度許容値Ｘｇｓr の何れか一方だけを接近側相対速度Ｖｒに応じて設定することでも、同様の効果が得られる。
【００４５】
また、図１２は、時刻ｔ₃₁で先行車両を交わし、それと同時にレジューム／アクセラレートスイッチ９ｅを操作し、前記操作所定時間ｔ₀が経過する時刻ｔ₃₂より遅い時刻ｔ₃₄までレジューム／アクセラレートスイッチ９ｅの操作を継続し、その後、当該レジューム／アクセラレートスイッチ９ｅの操作を終了したときの本実施形態の走行速度制御装置の作用のタイミングチャートである。このシミュレーションでも、前記操作所定時間ｔ₀が経過する時刻ｔ₃₂から自車両走行速度の加速が許容されるが、それに伴って次第に自車両と新たな先行車両との車間距離が小さくなり、前期時刻ｔ₃₄より早い時刻ｔ₃₃で車間距離が前記最小所定値以下となった。そのため、この時刻ｔ₃₃から自車両走行速度の加速が禁止される。これにより、自車両と先行車両との車間距離が小さいときの自車両走行速度の加速を禁止して、車間距離が接近し過ぎるという違和感を防止することができる。
【００４６】
以上より、前記図１の前方状態検出装置１６及び図２の演算処理のステップＳ１が本発明の車間距離検出手段を構成し、以下同様に、前記図１の手動スイッチ９及び図２のレジューム／アクセラレートスイッチ９ｅが加速入力手段を構成し、前記図３の演算処理が走行速度制御手段を構成し、前記図４の演算処理のステップＳ６４及びステップＳ６１が加速制限手段を構成し、前記図４の演算処理のステップＳ５１〜Ｓ６１が加速許容手段を構成し、前記図３の演算処理のステップＳ３が相対速度検出手段を構成している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の走行速度制御装置を備えた先行車両追従走行制御付き車両の一例を示す車両構成図である。
【図２】図１の手動スイッチの説明図である。
【図３】図１の自動走行制御装置で行われる走行速度制御のための演算処理を示すフローチャートである。
【図４】図３の演算処理で行われるサブルーチンの演算処理を示すフローチャートである。
【図５】図４の演算処理で用いられる制御マップである。
【図６】図４の演算処理で用いられる制御マップである。
【図７】図４の演算処理で用いられる制御マップである。
【図８】図４の演算処理で用いられる制御マップである。
【図９】図３及び図４の演算処理の作用説明図である。
【図１０】図３及び図４の演算処理の作用説明図である。
【図１１】図３及び図４の演算処理の作用説明図である。
【図１２】図３及び図４の演算処理の作用説明図である。
【符号の説明】
１ＦＬ〜１ＲＲは車輪
２はエンジン
３は自動変速機
４ＦＬ〜４ＲＲはホイールシリンダ
７はナビゲーションシステム
９は手動スイッチ
１０は自動走行制御装置
１１はエンジン制御装置
１２は変速機制御装置
１３は制動流体圧制御装置
１６は前方状態検出装置
１７は車輪速センサ
１８は加速度センサ
１９は制動流体圧センサ
２０はアクセル開度センサ
２１はブレーキペダル
２２はマスタシリンダ
２３はディスプレイ及びスピーカ

Claims

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、自車両の走行速度を加速する加速要求を運転者が入力するための加速入力手段と、前記車間距離検出手段で検出された自車両と先行車両との車間距離が所定値以上であるときには自車両の走行速度を目標走行速度に一致するように制御し、前記車間距離検出手段で検出された自車両と先行車両との車間距離が前記所定値未満であるときには当該自車両と先行車両との車間距離が目標車間距離に一致するように自車両の走行速度を制御する走行速度制御手段と、前記車間距離を目標車間距離に一致する走行速度制御から目標走行速度に一致する走行速度制御への移行時に自車両の走行速度の加速を制限する加速制限手段と、前記車間距離を目標車間距離に一致する走行速度制御から目標走行速度に一致する走行速度制御への移行時に前記加速入力手段の操作状態に応じて自車両の加速を許容する加速許容手段とを備え、前記加速許容手段は、前記加速入力手段の操作時間が所定時間以上であるときに自車両の加速を許容し且つ当該加速入力手段の操作時間が所定時間未満であるときに前記目標走行速度を増加設定することを特徴とする走行速度制御装置。
前記加速許容手段は、前記車間距離検出手段で検出された自車両と先行車両との車間距離が小さいほど、自車両の許容加速度を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の走行速度制御装置。
自車両と先行車両との相対速度を検出する相対速度検出手段を備え、前記加速許容手段は、前記相対速度検出手段で検出された自車両と先行車両との相対速度が接近方向に大きいほど、自車両の許容加速度を小さくすることを特徴とする請求項１又は２に記載の走行速度制御装置。
前記加速許容手段は、前記車間距離検出手段で検出された自車両と先行車両との車間距離が小さいほど、前記走行速度制御手段で用いられる走行速度制御ゲインを小さく設定することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の走行速度制御装置。
自車両と先行車両との相対速度を検出する相対速度検出手段を備え、前記加速許容手段は、前記相対速度検出手段で検出された自車両と先行車両との相対速度が接近方向に大きいほど、前記走行速度制御手段で用いられる走行速度制御ゲインを小さく設定することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の走行速度制御装置。
前記加速許容手段は、前記前記車間距離検出手段で検出された自車両と先行車両との車間距離が前記所定値より小さい第２の所定値以下であるときには自車両の加速を禁止することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の走行速度制御装置。