JPH03217340A - 走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、先行車との車間距離を最適に保ちながら追
従走行を行なえるようにした走行制御装置に関するもの
である． 〔従来の技術〕 先行車との車間距離を測定し、自動速度制御装置を動作
させて車間距離を一定の値に保つ走行制御装置は、例え
ば、特公昭５７　−　２２７７１号公報等で開示されて
いるように、従来の定速走行制御の応用として考えられ
たもので、定速走行制御の速度信号の代わりに車間距離
と相対速度でスロ７｝ル弁の開度を決定し、エンジン出
力を慎整して、先行車との車間距離を一定に保つように
構成されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上のような走行制御装置は先行車及び自車がほぼ定速
で走行中であれば車間距離制御による追従走行が望み通
り行なわれるので、高速道路のような走行条件では車間
距離に細心の注意を払う必要がなくなり運転手の疲労が
軽減されるという効果が期待できる． しかし、車両の発進時を含めての追従走行という点に関
しては、発進手段、および発進時の先行車と自車の走行
状態を考慮していないため、車間距離制御による追従走
行が困難である。

例えば発進動作を考えれば、発進の前は車両は停止して
いるが、道路の傾斜等の外乱で不用意に車両が動くよう
なことがないように車両を停止させておかねばならない
．また、先行車が発進した場合、それを検出した後に自
車を発進させなければならない。このことは自車が走行
を開始するまでに相当の時間遅れ（無駄時間）があるこ
とを意味しており、従来の車間距離制御方法ではこのよ
うな無駄時間要素を一切考慮していないので期待通りの
追従はできない。発進時は車両の走行の中で特に加速度
の大きな運転状態と考えられ、従来の車間距離制ＩＩｌ
による追従走行方法では上記の無駄時間要素の影響もあ
って発進時に車間距離が大きく開いてしまい、最悪の場
合、車間距離測定が困難になり追従走行を中断せざるを
得なくなる。

また、発進時の上記無駄時間をカバーして発進から追従
できるよう車間距離制御のゲインをあげると通常の追従
走行時に車間距離、速度にハンチングが生じ運転手に不
快感を与えてしまうので、ゲインは上げられなかった。

従って一般道路のように発進，加速，減速，停止が頻繁
にある走行条件の下では、発進後に度々車間距離制御に
よる追従走行を設定する必要があり、運転手の疲労は決
して軽減されない．また、設定のし忘れ等があると、運
転手の意志と車両の走行が一致せず危険ですらあった． この発明は、このような問題点を解消するためになされ
たものであり、車両停止状態から先行車の発進にともな
い自車を発進させ以降車間距離制御による進従走行を行
なうことができ、また先行車が減速，停止するときには
それに従い減速停止でき、発進停止が繰り返される一般
道路等でも追従走行を可能とし運転手の疲労を軽減する
ことのできる走行制御装置を得ることを目的とする．〔
課題を解決するための手段〕 この発明に係わる走行制御装置は、先行車との車間距離
を測定する車間距離測定装置と、自車の走行速度を測定
する車速センサと、エンジン出力を制御するスロットル
弁開度制御装置と、ブレーキを制御するブレーキ制御装
置と、上記車間距離測定装置の出力信号に応じて先行車
との車間距離が所定値になるように上記スロットル弁開
度制御装置およびブレーキ制御装置を駆動する駆動手段
とを備え、上記車速センサの出力信号により走行モード
を自車が停止状態から所定の車連に至るまでの発進モー
ドと、それ以外のモードとに区別し、この走行モードに
応じて少なくとも上記スロットル弁開度制御装置あるい
はブレーキ制御装置の制御ゲインを変更して制御するよ
うにしたものである。

〔作　用〕

この発明における走行制御装置は、追従走行状態におい
て、コンピュータがその走行状態における目標車間距離
を算出し、車間距離測定装置で測定した車間距離と、こ
の車間距離の時間変化から求めた自車と先行車の相対速
度と、自車の速度から前記目標車間距離を維持するのに
必要な駆動力を所定の演算式により算出し、エンジン出
力に換算し、さらに目標スロットル弁開度に変換して、
スロットル弁開度制御装置を制御することができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する．第１
図はこの発明による走行制御装置のブロック図を示し、
図において、２は車間距離測定装置で近赤外光のＬＥＤ
をパルス駆動して先行車に照射し、ＬＥＤから所定の距
離離れた光位置検出器に先行車からの反射光を結像させ
、その検出位置により三角測量の方法を用いて車間距離
を測定する．ＬＥＤ駆動パルス周期はｌｏｇ＋ｓであり
測定はｌｏｇ＋ｓ毎に行なわれるが、外乱等による測定
誤差を吸収するため測定値を平均化して５０＋ｓｓ毎に
車間距離測定値を出力する．１はコンピュータユニット
で、車間距離検出器２の車間距離検出信号の他に、エン
ジン３の回転数を検出するエンジン回転センサ３１、速
度槍出のために変速機４の出力軸の回転数を検出する車
速センサ４１の信号、そして運転手が追従走行モードの
設定をする追従指令スイッチ７の信号を入方する。変速
機４は流体結合型のいわゆるトルクコンバータを持った
自動変速機であるが無段変速機とクラッチを組み合わせ
たものでもよい。４３はシフトレバー駆動装置で追従運
転時にはコンピュータユニ，ト１の指令により制御され
目標シフトレバー位置にシフトレバー４２を移動させる
。

５はスロットル弁開度制御装置でありスロソトル弁５１
とスロットル弁５１の開閉駆動をするモータ５２より構
成されコンピュータユニット１により制御される。６は
ブレーキ制御装置でありコンピュータユニソトｌの指令
に応じて、エンジンの負圧、あるいは油圧ポンプを作動
させ得られた油圧を用いてブレーキ油圧を制御し、車両
の減速度を調整する．このブレーキ制御装置６は運転手
が操作するメインのブレーキ系と並列に組み込まれ操作
時の油圧が高い方が選択されてブレーキ油圧となるよう
構成されている。

一方、追従走行状態において、コンピュータユニット１
がその走行状態における目標車間距離を算出し、車間距
離測定装置で測定した車間距離と、この車間距離の時間
変化がら求めた自車と先行車の相対速度と、自車の速度
から上記目標車間距離を維持するのに必要な駆動カを下
弐の演算式により算出し、これをエンジン出カに換算し
、さラニ目標スロットル弁開度に変換してスロットル弁
開度制御装置５を制御する。

駆動力＝ＫＩＸ（目標車間距離一車間距離）十Ｋ２×相
対速度　　　　　　・・・ｔａ＋ここでＫｌ，Ｋ２は比
例係数である．式中の相対速度は車間距離の時間変化に
より与えられる．駆動力からエンジン出力への換算は一
殻には駆動力をトランスミッションのギヤ比で除すれば
よいが、トルクコンバータを有した自動変速機を使用す
る場合にはさらにトルクコンバータの人出カ軸回転数の
比をパラメータとしたトルク比で除すれば換算すること
ができる。ここでトルクコンバータの入力軸回転数はエ
ンジン回転数であり、出力軸回転数は自車の速度より求
められる．エンジン出力はエンジン回転数とスロソトル
弁開度で決定されるので、目標スロノトル弁開度は、エ
ンジン回転数とエンジン出力をパラメータとして例えば
マップという形で記憶されているデータから計算で得る
ことができる。

先行車が減速し、エンジン出力の低下のみでは目標車間
距離を維持できない場合すなわち上式＋ａｌで演算した
駆動力が負に大きい値となった時は、ブレーキ制御装置
を駆動してブレーキ圧を上記駆動力に比例するよう制御
して、減速し目標車間距離を維持する．さらに先行車が
停止した場合は、スロソトル弁を閉じることによりエン
ジン出力を最低にして、ブレーキを自車が確実に停止で
きるよう作動させる．先行車の発進はコンピュータが車
間距離測定値の変化から検出し、所定の距離以上先行車
が離間したことを確認した後ブレーキを解除して自車を
発進させる。このときの駆動力は通常の追従走行時の駆
動力演算式の係数を駆動力増大方向へ変更した演算式（
例えば下弐山））を用いてコンピュータで算出し、目標
スロットル弁開度を求め、スロットル弁開度制御装置を
制御して発進させる． 駆動力＝Ｋ１０Ｘ（目標車間距離一車間距離）＋Ｋ２０
Ｘ相対速度　　　　　・・・（ｂ）ここでＫＩＯ，Ｋ２
０は比例係数であり、上式ｉａｌの演算結果よりも大き
くなるよう上式（ａｌの係敗Ｋｌ，Ｋ２が変更されてい
る。

再び追従走行が始まり自車の速度が所定の速度以上にな
ると、上記駆動力の演算式は通常の式（例えば式（ａ）
）に変更される． 次に動作を第２図〜第６図に示したフローチャートを用
いて説明する。

まず、コンピュータユニット１での演算処理は車間距離
測定毎に、すなわち５（１＋ｓ毎に行なわれる。第２図
において、始めにステソプ１００で車間距離測定値を読
み込みメモリに記憶する。このメモリは過去ｌＯ回の測
定値を更新記憶できるように構成されており、ＣＰＵ　
（中央処理装置、ここでは図示しない》から随時過去の
車間距離測定値を読み出せるようになっている。次のス
テップ１０１では今回の車間距離測定値と１回前の車間
距離測定値の差を求める．この差は演算周期５ｏａｓ間
の車間距離の変化であるから、相対速度に相当する値と
なる．続いて１１０で追従指令スイッチ７の状態をチェ
ックし、追従指令スイッチ７がオフの時にはステップ１
５０の通常走行制御処理を実行してステップ２００へ進
む。

ステップ１１０で追従指令スイッチ７がオンの時にはス
テップ１２０に分岐し自車が停止しているか、すなわち
車速センサ４１の出力する自車の速度がＯであるか否か
を判定する。自車が停止している場合はステップ１４０
へ、自車が走行中の場合はステップ１３０へ分岐する。

ステップ１４０では今回の車間距離測定値と４回前すな
わち２００ｍｓ以前の車間距離測定値を比較し、車間距
離が１０ｃｍ以上増えた場合先行車が発進したと判断し
てステップ１７０の発進処理へ分岐し、車間距離に変化
がない場合はステップ１８０の停止処理へ分岐してそれ
ぞれの処理を実行した後ステップ２００へ進む． ステップ１３０では現在の走行モードが発進モードでか
つ自車の速度が設定値５−／ｈ未満であるか判定する，
発進モードでかつ速度が５　ｋｍ　／　ｈ未満の時はス
テップ１７０発進処理を実行し、それ以外はステップ１
６０の追従処理を実行してステップ２００へ進む． 次にステップ１５００通常走行モードを第３図のフロー
チャートにより説明すると、ステップ１５１でスロソト
ル弁の目標開度を例えば図示しないアクセルペダルの踏
み込み量に比例した値に設定し、ステップ１５２でシフ
トレバー制御指令をシフトレバー駆動装Ｗ４３をシフト
レバー４２から切り放すよう設定し、運転手が自由に操
作できるようにする．ステンブ１５３で目標フ゛レーキ
圧を０に設定し、運転手のブレーキ操作によってのみブ
レーキに油圧が印加されるようにする．従って通常走行
モードでは通常の自動車と一切違いな《運転手は自動車
を操作できるようにスロットル弁、シフトレバー、ブレ
ーキの制御目標値を設定する． 第４図はステップ１６０の追従処理のフローチャートで
、ここではステップ１６１で走行モードを追従モードに
して、ステップ１６２でシフトレバー制御指令をドライ
ブレンジに設定し、ステップ１６３で目標車間距離、車
間距離測定値、そしてステップ１０１で求めた相対速度
から前出の式（ａ）によって駆動力を求める。ステップ
１６４で式（ａｌの値を評価し、式（ａ）の結果が正の
場合ステップ１６５に分岐し目標ブレーキを０に設定し
て、ステソプ１６６で式ｆａｔで求めた駆動力をギヤ比
、トルクコンバータトルク比で除することにより目標エ
ンジン出力を求める。一方、ステップ１６４で式（ａｌ
の評価結果が負の場合は、ステップ１６７で駆動力（式
（８））の絶対値に係数（　Ｋ　ｂｒｋ）を乗じて目標
ブレーキ圧を設定し、ステップ１６８で目標エンジン出
力を０に設定する。ステップ１６９では、ステップ１６
６あるいはステップ１６Ｂで求められたエンジン出力と
エンジン回転数からスロットル弁開度を予め測定されマ
ノプの形に記憶されているスロットル開度マップから補
間計算により読み出し目標スロットル弁開度とする．第
５図はステップ１７０の発進処理のフローチャートであ
り、発進処理では、ステップ１７１で走行モードを発進
モードにして、ステップ１７２でシフトレバー制御指令
をドライブレンジに設定し、ステップ１７３で目標車間
距離、車間距離測定値、ステップ１０１で求めた相対速
度から前出の弐…）によって駆動力を求める．ステップ
１７４で弐山》の値を評価し、弐山》の結果が正の場合
ステップ１７５に分岐し目標ブレーキをＯに設定して、
ステップ１７６で式（ｂｌで求めた駆動力をギヤ比、ト
ルクコンバータトルク比で除することにより目標エンジ
ン出力を求める．一方、ステップ１７４で式（ｂｌの評
価結果が負の場合は、ステップ１７７で駆動力（式（ｂ
））の絶対値に係数（　Ｋ　ｂｒｋｏ）を乗じて目標ブ
レーキ圧を設定し、ステップ１７８で目標エンジン出力
をＯに設定する．ステップ１７９では、ステップ１７６
あるいはステップ１７８で求められたエンジン出力とエ
ンジン回転数からスロソトル弁開度を予め測定されマッ
プの形に記憶されているスロソトル開度マソプから補間
計算により読み出し目標スロットル弁開度とする． 第６図はステソプ１８０の停止処理のフローチャートで
、ここではステップ１８１で走行モードを停止モードに
して、ステップ１８２でシフトレバー制御指令をニュー
トラルに設定し、ステップ１８３で目標ブレーキ圧をブ
レーキ制御装置６が制御可能な最大ブレーキ圧に設定し
、ステップ１８４で目標スロソトル弁開度をＯ　（全閉
）に設定する。

ステノプ２００では前の処理で設定されたスロットル弁
開度になるようにスロノトル弁開度制御装置５のモータ
５２を駆動してスロノトル弁５１を調整する。ステップ
２１０では演算設定された目標ブレーキ圧をブレーキ制
御装置６に指令してブレーキ圧を制御する。

この発明による走行制御装置は、以上説明した演算処理
によって先行車への追従走行が実現されるもので、発進
．停止の繰り返される走行時の処理の流れは、車両停止
時にはステップ１８０の停止処理で停止し、先行車が発
進するとステップ１７０の発進処理で発進し発進時の加
速度は弐山）で演算する駆動力によって通常より大きく
設定されるため速度の上昇が早く、先行車に車間距離を
離されることなく違従を開始できる。自車の速度が５　
ｋｍ　／　ｈを趙えるとステップ１６０の追従処理で追
従走行をする．追従走行では発進時よりも式（ａｌによ
り駆動力演算のゲインが小さいので車間距離がハンチン
グする事もなくスムーズに追従走行ができる。先行車が
停止するとステップ１７０の追従処理内で自動的にブレ
ーキがかかり、自車が停止するとシフトレバーもニュー
トラル位置となって車両は完全な停止状態となる。再び
、先行車が発進するとステノブ１７０以下の処理が繰り
返されるので一般道路のような発進，停止の繰り返され
る走行状態でも遍従走行ができる。また、発進モードで
自車の速度が５−／ｈ未満の状態で例えば先行車が減速
停止しても、ステップ１７０の発進処理でブレーキが作
動するため自車は停止し、追突することはない。

さらに発進モードでの目標ブレーキ圧演算の係数（　Ｋ
　ｂｒｋＯ）を追従走行時の係数（　Ｋ　ｂｒｋ）より
大きな値とすることにより先行車が発進直後に急制動を
するといった極端な運転をした場合にも余力をもって制
動ができ、その場合でも車速か５　１ｍ　／　ｈと低い
ため運転手に不快感を与えずに、安全性を増すことがで
きる． なお、上記実施例では車間距離制御の駆動力演算式とし
て（ａ）、および（ｂｌを用いたが、他の式を用いて演
算してもよく、また駆動力からエンジン出力、そして目
標スロソトル弁開度といった一連の演算を省き、簡易的
に車間距離、相対速度、自車の速度から直接スロソトル
弁開度を演算する方法を用いても上記実施例と同様の効
果が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、車間距離制１Ｔ
ｊによる先行車への追従走行において、通常の追従走行
時と発進時の車間距離制御のエンジン出力演算式の係数
を変え、発進時により大きな加速度を得られるようにし
たので、発進から直ちに追従走行が可能となり、また減
速時にはエンジン出力の低下だけでなくブレーキ制御に
よる減速も付加したので、発進．走行，停止が頻繁にく
り返される一般道路での追従走行が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による走行制御装置のブロ
ック図、第２図〜第６図はこの発明の動作を説明するた
めの各々のフローチャート図である． ■・・・コンピュータユニット、２・・・車間距離測定
装置、３・・・エンジン、４・・・自動変速機、５・・
・スロットル弁開度制御装置、６・・・ブレーキ制御装
置、３１・・・エンジン回転センサ、４ｌ・・・車速セ
ンサ、５１・・・スロットル弁、５２・・・モータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 先行車との車間距離を測定する車間距離測定装置と、自
   車の走行速度を測定する車速センサと、エンジン出力を
   制御するスロットル弁開度制御装置と、ブレーキを制御
   するブレーキ制御装置と、上記車間距離測定装置の出力
   信号に応じて先行車との車間距離が所定値になるように
   上記スロットル弁開度制御装置およびブレーキ制御装置
   を駆動する駆動手段とを備え、上記車速センサの出力信
   号により走行モードを自車が停止状態から所定の車速に
   至るまでの発進モードと、それ以外のモードとに区別し
   、この走行モードに応じて少なくとも上記スロットル弁
   開度制御装置あるいはブレーキ制御装置の制御ゲインを
   変更して制御するようにしたことを特徴とする走行制御
   装置。