JP2006007918A - 車両走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 中低速走行時における先行車追従走行制御の開始操作を改善する。
【解決手段】 追従開始操作部材６が操作されている間、先行車検出手段１により先行車の検出を行いながら先行車検出手段１による先行車検出範囲を変更し、先行車検出手段１により先行車が検出されたら追従走行制御手段１０により先行車追従走行を開始する。また、追従開始操作部材６が操作されると所定時間の間、先行車検出手段１により先行車の検出を行い、先行車検出手段１により先行車が検出されたら追従走行制御手段１０により先行車追従走行を開始する。
【選択図】 図１

Description

本発明は車両走行制御装置に関し、特に、中低速走行時における先行車追従走行制御の開始操作を改善するものである。

低速から中速における走行時には、先行車がいる場合のみ先行車追従制御を行い、高速走行時には、先行車がいる場合は先行車追従制御を行い、先行車がいない場合は定速走行制御を行うようにした車両用追従走行制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
特開２００２−２３４３５８号公報

しかしながら、上述した従来の追従走行制御装置では、中速および低速走行時は先行車がいる場合のみ先行車追従走行制御を行うようにしているので、中速または低速走行時に先行車追従走行制御を行うためにセットスイッチを操作しても、操作時点で先行車が検出されなければ先行車追従走行制御が開始されず、場合によっては何度もセットスイッチを操作しなければならないという問題がある。

追従開始操作部材が操作されている間、先行車検出手段により先行車の検出を行いながら先行車検出手段による先行車検出範囲を変更し、先行車検出手段により先行車が検出されたら追従走行制御手段により先行車追従走行を開始する。
また、追従開始操作部材が操作されると所定時間の間、先行車検出手段により先行車の検出を行い、先行車検出手段により先行車が検出されたら追従走行制御手段により先行車追従走行を開始する。

本発明によれば、１回の追従開始操作で先行車を検出して追従走行を開始できる確立が高くなり、何度も追従開始操作を行って先行車追従走行を開始するような手間が省かれ、操作性が向上する。

低速および中速走行時には、先行車が検出されている場合のみ先行車追従走行制御を行い、先行車が検出されなくなると先行車追従走行制御を解除し、高速走行時には、先行車が検出されている場合は先行車追従制御を行い、先行車が検出されない場合は定速走行制御を行うようにした車両の走行制御装置に対して本願発明を適用した一実施の形態を説明する。

ここで、先行車追従走行制御とは、先行車との車間距離が予め設定した車間距離（固定距離または可変距離）となるように車間距離制御を行いながら先行車に追従走行する制御であり、定速走行制御とは、自車の車速が予め設定した車速（固定速度または可変速度）となるように車速制御を行いながら走行する制御である。
なお、この一実施の形態では、低速（例えば０〜１９km/h）および中速（例えば２０〜４９km/h）走行時の先行車追従走行制御と、高速（例えば５０〜１００km/h）走行時の先行車追従走行制御および定速走行制御とを総合して「車両走行制御」と呼ぶ。

《発明の第１の実施の形態》
図１は第１の実施の形態の車両走行制御装置の構成を示す図である。車間距離レーダー１は車両前方へレーザービームを走査して先行車を検出するとともに、先行車までの車間距離を検出する。なお、レーザービームの代わりにミリ波を用いたミリ波車間距離レーダーでもよい。車速センサー２は車両の走行速度を検出する。メインスイッチ３は車両走行制御装置を作動させるための操作部材であり、メインスイッチ３がオンされると車両走行制御装置へ電源が投入されて作動状態になる。レジューム／アクセラレートスイッチ４は、車両走行制御中でないときは前回の車両走行制御時の設定車速を読み出して車両走行制御を再開し、車両走行制御中のときは定速走行制御の設定車速を増加するための操作部材である。

キャンセルスイッチ５は車両走行制御を解除するための操作部材である。セット／コーストスイッチ６は、車両走行制御中でないときは車両走行制御を開始させ、車両走行制御中のときは定速走行制御の設定車速を低減するための操作部材である。なお、車両走行制御中でないときにセット／コーストスイッチ６を操作して車両走行制御を開始する場合、先行車がいれば先行車追従走行制御を開始し、先行車がいなければその時の車速を設定車速として定速走行制御を開始する。レジューム／アクセラレートスイッチ４、キャンセルスイッチ５およびセット／コーストスイッチ６は、図２に示すようにステアリング２０のスポーク部に設けられる。ブレーキスイッチ７はブレーキペダル（不図示）が踏み込まれるとオンするスイッチである。

走行制御コントローラー１０はＣＰＵ１０ａ、ＲＯＭ１０ｂ、ＲＡＭ１０ｃ、タイマー１０ｄなどを備え、上述した先行車追従走行制御と定速走行制御を行うとともに、後述する車両走行制御開始プログラムを実行して車両走行制御を開始させる。エンジン制御装置１１はエンジン（不図示）の吸入空気量制御、燃料噴射制御、点火時期制御などを行ってエンジンの出力トルクと回転速度を調節し、車両の駆動力を制御する。変速機制御装置１２は自動変速機（不図示）の変速比、すなわちシフト位置を制御する。ブレーキ制御装置１３はブレーキ液圧を調節して車両の制動力を制御する。表示装置１４は車両走行制御装置の制御状態および車両の走行状態を表示する。

図３は第１の実施の形態の車両走行制御開始プログラムを示すフローチャートである。このフローチャートにより第１の実施の形態の動作を説明する。追従走行制御中でないときにセット／コーストスイッチ６が操作されてオンすると、走行制御コントローラー１０はこの車両走行制御開始プログラムを実行する。なお、以下ではセット／コーストスイッチ６の操作を単に「セット操作」という。

ステップ１において車速センサー２により検出した自車速が所定値、例えば５０km/h以上か否かを判別する。この一実施の形態では、自車速が５０km/h以上の場合に高速モードの車両走行制御を実行し、自車速が２０〜４９km/hの場合に中速モードの車両走行制御を実行し、自車速が０〜１９km/hの場合に低速モードの車両走行制御を実行する。自車速が所定値以上の場合はステップ２へ進み、車間距離レーダー１により先行車検出を開始する。ステップ３で先行車が検出されたか否かを判別し、先行車が検出された場合はステップ４へ進み、検出された先行車との車間距離が予め設定された車間距離に一致するように車間距離制御を開始する。一方、先行車が検出されない場合はステップ５へ進み、車速センサー２で検出される現在の自車速を設定車速とし、自車速が設定車速に一致するように定速走行制御を開始する。

次に、ステップ１において自車速が所定値（例えば５０km/h）未満と判別された場合はステップ１１以降へ進み、中低速モードにおける車両走行制御を実行する。まず、ステップ１１において車間距離レーダー１により先行車の検出を開始する。続くステップ１２では車間距離レーダー１の先行車検出範囲を変更する。すなわち、セット操作が行われている間、先行車検出範囲を拡大するか、あるいは、先行車検出範囲をシフトする。以下、先行車検出範囲の変更方法を説明する。

図４は先行車検出範囲の第１の変更方法を示す。通常の先行車追従走行制御では自車線上の先行車を検出することが優先されるため、レーザービームによる走査範囲の中で自車線上の先行車を検出可能な狭い範囲（図中の白抜き部）において先行車検出処理を行う。しかし、追従走行制御を開始するときには、先行車追従走行制御を早く開始するために、通常の処理範囲を所定量づつ徐々に広げていき、拡大処理範囲を加えた広い範囲（図中の白抜き部にハッチング部を加えた範囲）まで広げながら先行車検出処理を行う。

図５は先行車検出範囲の第２の変更方法を示す。上述したように通常の先行車追従走行制御では自車線上の先行車を検出することが優先されるため、レーザービームの走査範囲は自車線上の先行車を検出可能な狭い範囲（図中の白抜き部）としている。しかし、追従走行制御を開始するときには、先行車追従走行制御を早く開始するために、通常の検出範囲を所定量づつ徐々に広げていき、拡大検出範囲を加えた広い範囲（図中の白抜き部にハッチング部を加えた範囲）までレーザービームの走査範囲を拡大する。なお、レーザービームの走査範囲を拡大するには、レーザービームを射出するレンズの向きや位置を変えてもよいし、レーザーレーダー自体の向きを変えても実現できる。

図５に示す先行車検出範囲の水平方向への拡大に加え、図６に示すように先行車検出範囲を垂直方向へ拡大してもよい。つまり、追従走行制御を開始するときには、通常の検出範囲を所定量づつ徐々に広げていき、拡大検出範囲を加えた広い範囲（図中の白抜き部にハッチング部を加えた範囲）までレーザービームの走査範囲を拡大する。なお、レーザービームの走査範囲を垂直方向へ拡大するには、レーザービームを射出するレンズの向きを上下方向に変えてもよいし、レーザーレーダー自体の上下の向きを変えてもよい。あるいはまた、車両のサスペンションのバネを油圧シリンダーにより調整し、車体を上下方向に動かして実現してもよい。

先行車検出範囲を変更した後の図３のステップ１３において車間距離レーダー１により先行車を検出できたか否かを判別する。まだ先行車を検出できない場合はステップ１５へ進み、セット／コーストスイッチ６がオンしたままか否かを判別する。セット／コーストスイッチ６がオンしたままであればステップ１２へ戻り、引き続き検出範囲を拡大しながら先行車を検出できたか否か確認する。一方、セット／コーストスイッチ６がオフされた場合は先行車追従走行制御を開始せずに処理を終了する。

セット／コーストスイッチ６がオンしているとき、つまりセット／コーストスイッチ６が操作されたままの状態で先行車が検出された場合はステップ１４へ進み、予め設定した車間距離で先行車に追従するように車間距離制御を開始する。
また、上記実施の形態においては、先行車検出範囲を拡大する例が示されているが、本発明はこれに限らず、例えば先行車検出範囲をシフトするような構成であってもよい。ここで、先行車検出範囲のシフトとしては、レーザーの走査角度を保持したまま照射方向を所望の方向、あるいは照射方向を左右方向および／または上下方向へ繰り返しシフトすることが考えられる。
レーザーの照射方向を所望の方向にシフトする場合、走行制御コントローラー１０は、例えば不図示の撮像手段（ＣＣＤカメラなど）やナビゲーション装置から得られる前方の道路状態の情報に応じて、先行車が向かうと予測される方向にレーザーをシフトする。具体的には、走行方向前方に右カーブが検出された場合はレーザーを右方向へシフトし、走行方向前方に登坂路が検出された場合はレーザーを上方向にシフトする。
レーザーの照射方向を左右方向および／または上下方向へ繰り返しシフトする場合、結果的に図５に示すようにレーザーの検出範囲を拡大することと同じ効果が得られる。
さらに、先行車検出範囲を拡大する場合も、走行制御コントローラー１０は、例えば不図示の撮像手段（ＣＣＤカメラなど）やナビゲーション装置から得られる前方の道路状態の情報に応じて、先行車が向かうと予測される方向にレーザーを拡大してもよい。具体的には、走行方向前方に右カーブが検出された場合はレーザーを右方向にのみ拡大し、走行方向前方に登坂路が検出された場合はレーザーを上方向にのみ拡大する。

このように第１の実施の形態によれば、中低速走行中に運転者がセット操作を行っている間中、先行車検出処理を行いながら先行車検出範囲を変更し、先行車が検出されたら直ちに先行車との車間距離が設定車間距離となるように車間距離制御を開始し、先行車への追従走行を開始するようにしたので、１回のセット操作で先行車を検出して追従走行を開始できる確立が高くなり、何度もセット操作を行って先行車追従走行を開始するような手間が省かれ、操作性が向上する。

また、第１の実施の形態によれば、セット操作が行われている間、先行車検出範囲を拡大するか、あるいは、先行車検出範囲をシフトするようにしたので、曲線路や勾配路を走行しても先行車を検出できる確立が高くなり、速やかに先行車追従走行を開始することができる。

《発明の第２の実施の形態》
上述した第１の実施の形態では、中低速走行中に運転者がセット操作を行っている間中、先行車検出処理を行いながら先行車検出範囲を変更する例を示したが、中低速走行中に運転者がいったんセット操作を行ったら、セット操作を止めても所定時間の間、先行車検出処理を行いながら先行車検出範囲を変更し、先行車が検出されたら直ちに先行車との車間距離が設定車間距離となるように車間距離制御を開始し、先行車への追従走行を開始するようにした第２の実施の形態を説明する。

この第２の実施の形態の構成は上述した図１に示す第１の実施の形態の構成と同様であり、説明を省略する。図７は第２の実施の形態の車両走行制御開始プログラムを示すフローチャートである。このフローチャートにより第２の実施の形態の動作を説明する。なお、図３に示す第１の実施の形態の車両走行制御開始プログラムと同様な処理を行うステップに対しては同一のステップ番号を付して相違点を中心に説明する。追従走行制御中でないときにセット操作が行われると、走行制御コントローラー１０はこの車両走行制御開始プログラムを実行する。

ステップ１において車速センサー２により検出した自車速が所定値、例えば５０km/h以上か否かを判別し、所定値以上の場合はステップ２〜５で上述した高速モードにおける車両走行制御を実行する。一方、自車速が所定値未満の場合はステップ２１以降へ進み、中低速モードにおける車両走行制御を行う。まず、ステップ２１においてタイマー１０ｄをスタートさせてセット操作後の経過時間を計時する。ステップ２２では車間距離レーダー１により先行車の検出を開始し、続くステップ２３では上述したように車間距離レーダー１の先行車検出範囲を変更する。

先行車検出範囲を変更した後のステップ２４において車間距離レーダー１により先行車を検出できたか否かを判別する。まだ先行車を検出できない場合はステップ２７へ進み、タイマー１０ｄによる計時時間が所定時間、例えば５秒を超えたか、つまりセット操作後、所定時間が経過したか否かを判別する。まだ所定時間が経過していないときはステップ２６へ進み、残時間を表示する。例えば図８に示すように、インストルメントパネルに設置されたコンビネーションメーター３０に残時間表示器３１を設け、セット操作直後の残時間が所定時間（５秒）のときは表示器３１のすべてのセグメントを点灯し、残時間が少なくなるにしたがってセグメントを消灯していき、点灯セグメント量により残時間を表示する。車両走行制御開始の残り処理時間を表示した後、ステップ２３へ戻り、引き続き先行車検出範囲を変更しながら先行車を検出できたか否か確認する。

一方、ステップ２７において、セット操作後、所定時間が経過して車両走行制御開始の残り処理時間がなくなった場合はステップ２８へ進み、車間距離レーダー１による先行車検出を停止するとともに、先行車検出範囲を元に戻す。その後、ステップ２９で図８に示す残時間表示器３１のすべてのセグメントを消灯して車両走行制御開始の処理を中止したことを報知する。なお、さらに音声により「車両走行制御開始の処理を中止します」と放送を行って報知してもよい。

セット操作後、所定時間が経過する前に先行車が検出できたときはステップ２５へ進み、予め設定した車間距離で先行車に追従するように車間距離制御を開始する。

このように第２の実施の形態によれば、中低速走行中に運転者がいったんセット操作を行ったら、セット操作を止めても所定時間の間、先行車検出処理を行いながら先行車検出範囲を変更し、先行車が検出されたら直ちに先行車との車間距離が設定車間距離となるように車間距離制御を開始し、先行車への追従走行を開始するようにしたので、１回のセット操作で先行車を検出して追従走行を開始できる確立が高くなり、何度もセット操作を行って先行車追従走行を開始するような手間が省かれ、操作性が向上する上に、上述した第１の実施の形態のように追従走行が開始されるまでセット操作をし続ける必要がなく、操作性がさらに向上する。

また、第２の実施の形態によれば、セット操作が行われてから所定時間が経過するまでの残り時間を報知するようにしたので、運転者はセット操作を行った後、車両走行制御装置が先行車追従走行の開始処理を自動的に行っていることを認識することができる。

さらに、第２の実施の形態によれば、セット操作が行われてから所定時間の間、先行車検出範囲を拡大するか、あるいは、先行車検出範囲をシフトするようにしたので、曲線路や勾配路を走行しても先行車を検出できる確立が高くなり、速やかに先行車追従走行を開始することができる。

特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、車間距離レーダー１が先行車検出手段を、車両走行制御コントローラー１０が追従走行制御手段を、セット／コーストスイッチ６が追従開始操作部材を、残時間表示器３１が報知手段をそれぞれ構成する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。

なお、上述した第２の実施の形態では前記所定時間を固定にする例を示したが、自車の走行状態を検出し、走行状態に応じて前記所定時間を変更するようにしてもよい。例えば、自車速を検出し、自車速が遅いほど前記所定時間を長くする。また、車高センサーなどにより車両のピッチングを検出し、ピッチングが発生しているときは前記所定時間を長くする。これにより、曲線路や勾配路を低速で走行している場合でも先行車を検出できる確立が高くなり、速やかに先行車追従走行を開始できる。

また、自車の走行環境を検出し、走行環境に応じて前記所定時間を変更するようにしてもよい。例えば、ナビゲーション装置や操舵角センサー、ヨーレイトセンサー、車高センサーなどにより曲線路や勾配路の走行を検出し、曲線路や勾配路を走行しているときは前記所定時間を長くする。これにより、曲線路や勾配路を走行している場合でも先行車を検出できる確立が高くなり、速やかに先行車追従走行を開始できる。
また、日射センサーや時計などにより太陽が低い位置にあることを検出し、太陽が低い位置にある場合には前記所定時間を長くする。太陽が低い位置にあると、太陽光が車間距離レーダーに一時的に侵入したとき、車間距離レーダーによる先行車の検出精度が低くなる可能性がある。そのため、太陽が低い位置にある場合に前記所定時間を長くすることによって、先行車を検出できる確立が高くなり、速やかに先行車追従走行を開始できる。

第１の実施の形態の構成を示す図である。 ステアリングのスポーク部に設置された車両走行制御装置の操作部材を示す図である。 第１の実施の形態の車両走行制御開始プログラムを示すフローチャートである。 先行車検出範囲の第１の変更方法を説明する図である。 先行車検出範囲の第２の変更方法を説明する図である。 先行車検出範囲の第２の変更方法の変形例を説明する図である。 第２の実施の形態の車両走行制御開始プログラムを示すフローチャートである。 車両走行制御開始処理の残り時間を表示する表示器を示す図である。

符号の説明

１ 車間距離レーダー
２ 車速センサー
３ メインスイッチ
４ レジューム／アクセラレートスイッチ
５ キャンセルスイッチ
６ セット／コーストスイッチ
７ ブレーキスイッチ
１０ 車両走行制御コントローラー
１０ａ ＣＰＵ
１０ｂ ＲＯＭ
１０ｃ ＲＡＭ
１０ｄ タイマー
１１ エンジン制御装置
１２ 変速機制御装置
１３ ブレーキ制御装置
１４ 表示装置
２０ ステアリング
３１ コンビネーションメーター
３１ 残時間表示器

Claims (10)

1. 先行車を検出する先行車検出手段と、
   車間距離を保ちながら先行車に追従走行する追従走行制御手段と、
   前記追従走行制御手段による先行車追従走行を開始させるための追従開始操作部材とを備え、
   前記追従開始操作部材が操作されている間、前記先行車検出手段により先行車の検出を行いながら前記先行車検出手段による先行車検出範囲を変更し、前記先行車検出手段により先行車が検出されたら前記追従走行制御手段により先行車追従走行を開始することを特徴とする車両走行制御装置。
2. 請求項１に記載の車両走行制御装置において、
   前記先行車検出手段は、前記追従開始操作部材が操作されている間、先行車検出範囲を拡大することを特徴とする車両走行制御装置。
3. 請求項１に記載の車両走行制御装置において、
   前記先行車検出手段は、前記追従開始操作部材が操作されている間、先行車検出範囲をシフトすることを特徴とする車両走行制御装置。
4. 先行車を検出する先行車検出手段と、
   車間距離を保ちながら先行車に追従走行する追従走行制御手段と、
   前記追従走行制御手段による先行車追従走行を開始させるための追従開始操作部材とを備え、
   前記追従開始操作部材が操作されると所定時間の間、前記先行車検出手段により先行車の検出を行い、前記先行車検出手段により先行車が検出されたら前記追従走行制御手段により先行車追従走行を開始することを特徴とする車両走行制御装置。
5. 請求項４に記載の車両走行制御装置において、
   前記先行車検出手段は、前記所定時間の間、先行車検出範囲を変更することを特徴とする車両走行制御装置。
6. 請求項４に記載の車両走行制御装置において、
   前記追従開始操作部材が操作されてから前記所定時間が経過するまでの残り時間を報知する報知手段を備えることを特徴とする車両走行制御装置。
7. 請求項４に記載の車両走行制御装置において、
   自車の走行状態を検出する走行状態検出手段を備え、
   自車の走行状態に応じて前記所定時間を変更することを特徴とする車両走行制御装置。
8. 請求項４に記載の車両走行制御装置において、
   自車の走行環境を検出する走行環境検出手段を備え、
   自車の走行環境に応じて前記所定時間を変更することを特徴とする車両走行制御装置。
9. 請求項４に記載の車両走行制御装置において、
   前記先行車検出手段は、前記所定時間の間、先行車検出範囲を拡大することを特徴とする車両走行制御装置。
10. 請求項４に記載の車両走行制御装置において、
    前記先行車検出手段は、前記所定時間の間、先行車検出範囲をシフトすることを特徴とする車両走行制御装置。

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