JPH06227280A - 車間距離制御装置 - Google Patents
車間距離制御装置Info
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- JPH06227280A JPH06227280A JP5015586A JP1558693A JPH06227280A JP H06227280 A JPH06227280 A JP H06227280A JP 5015586 A JP5015586 A JP 5015586A JP 1558693 A JP1558693 A JP 1558693A JP H06227280 A JPH06227280 A JP H06227280A
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- vehicle
- distance
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K31/00—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator
- B60K31/0008—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator including means for detecting potential obstacles in vehicle path
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
- B60W2050/0001—Details of the control system
- B60W2050/0002—Automatic control, details of type of controller or control system architecture
- B60W2050/0008—Feedback, closed loop systems or details of feedback error signal
- B60W2050/0011—Proportional Integral Differential [PID] controller
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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- B60W2050/0001—Details of the control system
- B60W2050/0019—Control system elements or transfer functions
- B60W2050/0022—Gains, weighting coefficients or weighting functions
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
- B60W2050/0001—Details of the control system
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Controls For Constant Speed Travelling (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 走行時の乗心地を良くし、危険な状況では素
早く応答し、そうでない状況ではフィーリング良く目標
とする車間距離と車速へ収束させる。 【構成】 車間距離の計測値（実測値）Ｒを前回の計測
値（補正値）に応じたフィルタ定数を用いて補正し、今
回の計測値（補正値）Ｒ0 とする。この車間距離の計測
値（補正値）Ｒ0 と目標車間距離ＲT との偏差ΔＲと、
車速Ｖに応じて変化する制御ゲインＧV と、車間距離Ｒ
0 に応じて変化する制御ゲインＧR と、車間距離Ｒ0 の
時間的変化率に応じて変化する制御ゲインＧD と、車速
Ｖとに基づき、目標車速ＶT を求める。
早く応答し、そうでない状況ではフィーリング良く目標
とする車間距離と車速へ収束させる。 【構成】 車間距離の計測値（実測値）Ｒを前回の計測
値（補正値）に応じたフィルタ定数を用いて補正し、今
回の計測値（補正値）Ｒ0 とする。この車間距離の計測
値（補正値）Ｒ0 と目標車間距離ＲT との偏差ΔＲと、
車速Ｖに応じて変化する制御ゲインＧV と、車間距離Ｒ
0 に応じて変化する制御ゲインＧR と、車間距離Ｒ0 の
時間的変化率に応じて変化する制御ゲインＧD と、車速
Ｖとに基づき、目標車速ＶT を求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、車間距離を計測し、
この車間距離の計測値と目標車間距離との偏差に基づい
て目標車速を求め、この求めた目標車速に基づいて車速
を制御することによって、車間距離を目標車間距離に保
つ車間距離制御装置に関するものである。
この車間距離の計測値と目標車間距離との偏差に基づい
て目標車速を求め、この求めた目標車速に基づいて車速
を制御することによって、車間距離を目標車間距離に保
つ車間距離制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】車間距離制御装置は、例えば特開昭４８
−５４６３１号公報や特公昭６２−３８７６０号公報に
開示されているように、車間距離を計測する手段と、安
全車間距離（目標車間距離）を発生する手段と、車速を
制御する手段とから構成されている。
−５４６３１号公報や特公昭６２−３８７６０号公報に
開示されているように、車間距離を計測する手段と、安
全車間距離（目標車間距離）を発生する手段と、車速を
制御する手段とから構成されている。
【０００３】特開昭４８−５４６３１号公報では、安全
車間距離に対して、現在の車間距離が大きければ加速
し、小さければ減速することを述べていている。
車間距離に対して、現在の車間距離が大きければ加速
し、小さければ減速することを述べていている。
【０００４】これに対し、特公昭６２−３８７６０号公
報では、走行フィーリングを改善するために、所定の距
離偏差内については不感帯を設け、走行速度をその時の
速度で維持するように制御するようにしている。また、
車間距離計測手段としては、レーダ方式の距離計測装置
を用いている。
報では、走行フィーリングを改善するために、所定の距
離偏差内については不感帯を設け、走行速度をその時の
速度で維持するように制御するようにしている。また、
車間距離計測手段としては、レーダ方式の距離計測装置
を用いている。
【０００５】レーダ方式では、電波や光を発射し、先行
車にあたって反射してくる電波や光の往復時間から車間
距離を求める。このレーダ方式の距離計測装置におい
て、計測値（実測値）のゆらぎは発射された電波や光が
目標とする先行車をとらえていれば、時間計測のゆらぎ
できまり、その大きさは計測しようとする距離には殆ど
依存しない。
車にあたって反射してくる電波や光の往復時間から車間
距離を求める。このレーダ方式の距離計測装置におい
て、計測値（実測値）のゆらぎは発射された電波や光が
目標とする先行車をとらえていれば、時間計測のゆらぎ
できまり、その大きさは計測しようとする距離には殆ど
依存しない。
【０００６】車間距離の計測手段としては、レーダ方式
の他に、三角測量方式の距離計測装置がある。図６，図
７，図８に特公昭６３−４６３６３号公報，特公昭６２
−３３５２２号公報，特公昭６３−４４１６９号公報に
開示された三角測量方式の距離計測装置の構成を示す。
の他に、三角測量方式の距離計測装置がある。図６，図
７，図８に特公昭６３−４６３６３号公報，特公昭６２
−３３５２２号公報，特公昭６３−４４１６９号公報に
開示された三角測量方式の距離計測装置の構成を示す。
【０００７】三角測量方式の距離計測装置の動作原理を
図６について説明する。図６において、１は対象物、
２，１２は基線長Ｌだけ間隔をおいて配置された一対の
光学系、３，１３はイメージセンサ、４，１４はアナロ
グデジタルコンバータ（Ａ／Ｄコンバータ）、５，１５
はメモリ、２０は画像処理回路、２１はコンピュータ
（ＣＰＵ）である。
図６について説明する。図６において、１は対象物、
２，１２は基線長Ｌだけ間隔をおいて配置された一対の
光学系、３，１３はイメージセンサ、４，１４はアナロ
グデジタルコンバータ（Ａ／Ｄコンバータ）、５，１５
はメモリ、２０は画像処理回路、２１はコンピュータ
（ＣＰＵ）である。
【０００８】対象物１の画像は一対の光学系２，１２を
通して、それぞれのイメージセンサ３，１３に投影され
る。イメージセンサ３，１３で電気信号に変換された画
像信号はＡ／Ｄコンバータ４，１４によってデジタル信
号に変換され、メモリ５，１５にそれぞれ記憶される。
通して、それぞれのイメージセンサ３，１３に投影され
る。イメージセンサ３，１３で電気信号に変換された画
像信号はＡ／Ｄコンバータ４，１４によってデジタル信
号に変換され、メモリ５，１５にそれぞれ記憶される。
【０００９】メモリ５，１５に記憶されたの画像信号
は、ＣＰＵ２１の指令により、順次読み出されて、画像
処理回路２０に送られる。画像処理回路２０では、双方
の画像信号の相関を演算する。すなわち、対象物１まで
の距離Ｒを測定するために、一方のイメージセンサ上の
対象物１の画像信号に対して、他方のイメージセンサの
画像信号を１画素ずつシフトしながら、相関演算を行
う。
は、ＣＰＵ２１の指令により、順次読み出されて、画像
処理回路２０に送られる。画像処理回路２０では、双方
の画像信号の相関を演算する。すなわち、対象物１まで
の距離Ｒを測定するために、一方のイメージセンサ上の
対象物１の画像信号に対して、他方のイメージセンサの
画像信号を１画素ずつシフトしながら、相関演算を行
う。
【００１０】以上のようにして相関演算を行った結果、
一対の画像の中で対象物１に対して、最も相関がとれた
時の画素のずれ量（ａ＋ｂ）と、画素のピッチＰと、基
線長Ｌ、レンズの焦点距離ｆとから対象物１までの距離
Ｒは、次の式で求められる。 Ｒ＝ｆ・Ｌ／｛（ａ＋ｂ）・Ｐ｝ ・・・（１）
一対の画像の中で対象物１に対して、最も相関がとれた
時の画素のずれ量（ａ＋ｂ）と、画素のピッチＰと、基
線長Ｌ、レンズの焦点距離ｆとから対象物１までの距離
Ｒは、次の式で求められる。 Ｒ＝ｆ・Ｌ／｛（ａ＋ｂ）・Ｐ｝ ・・・（１）
【００１１】また、図７に示す距離計測装置も三角測量
方式である。この図７の場合は、ＣＰＵ２１の指令によ
り、ドライバ１６が発光素子１１をドライブし、発射し
た光を対象物１にあて、そのスポット光の像を光学系２
でイメージセンサ３上に結像させる。イメージセンサ３
で電気信号に変換された画像信号は、信号処理装置２０
に送られ、基準位置からの画素のずれ量ａが検知され
る。
方式である。この図７の場合は、ＣＰＵ２１の指令によ
り、ドライバ１６が発光素子１１をドライブし、発射し
た光を対象物１にあて、そのスポット光の像を光学系２
でイメージセンサ３上に結像させる。イメージセンサ３
で電気信号に変換された画像信号は、信号処理装置２０
に送られ、基準位置からの画素のずれ量ａが検知され
る。
【００１２】これにより、画素のピッチＰと基線長Ｌと
レンズの焦点距離ｆとから、図６の場合と同様に、対象
物１までの距離Ｒが次の式で求められる。 Ｒ＝ｆ・Ｌ／（ａ・Ｐ） ・・・（２）
レンズの焦点距離ｆとから、図６の場合と同様に、対象
物１までの距離Ｒが次の式で求められる。 Ｒ＝ｆ・Ｌ／（ａ・Ｐ） ・・・（２）
【００１３】図８は図７におけるイメージセンサ３をア
ナログの位置センサ３Ａに置き換えたものである。この
時の結像位置のずれをｄとすれば、次の式で対象物１ま
での距離Ｒが求められる。 Ｒ＝ｆ・Ｌ／ｄ ・・・（３）
ナログの位置センサ３Ａに置き換えたものである。この
時の結像位置のずれをｄとすれば、次の式で対象物１ま
での距離Ｒが求められる。 Ｒ＝ｆ・Ｌ／ｄ ・・・（３）
【００１４】従来の車間距離制御装置は、このようなレ
ーダ方式や三角測量方式の距離計測装置の計測する車間
距離の計測値（実測値）と車速に応じて定められる目標
車間距離との偏差に基づいて、制御ゲインを予め与えら
れた一定値として目標車速を求め、この求めた目標車速
に基づいて車速を制御することによって、車間距離を目
標車間距離に保つようにしている。
ーダ方式や三角測量方式の距離計測装置の計測する車間
距離の計測値（実測値）と車速に応じて定められる目標
車間距離との偏差に基づいて、制御ゲインを予め与えら
れた一定値として目標車速を求め、この求めた目標車速
に基づいて車速を制御することによって、車間距離を目
標車間距離に保つようにしている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
車間距離制御装置において、車間距離の計測方法として
レーダ方式を採用した場合、走行中の自動車から発射さ
れる電波や光のビームが、路面の状況により、上下左右
にふらつくために、時には先行車から外れたり、路面か
らの反射をとったり、路側の建造物からの反射や平行し
て走行する他の車両からの反射をとったりして、計測値
（実測値）がふらつくことが多く、パルス形の外乱の様
相を呈する。また、その大きさと頻度は、遠距離になる
ほど大きくなる。
車間距離制御装置において、車間距離の計測方法として
レーダ方式を採用した場合、走行中の自動車から発射さ
れる電波や光のビームが、路面の状況により、上下左右
にふらつくために、時には先行車から外れたり、路面か
らの反射をとったり、路側の建造物からの反射や平行し
て走行する他の車両からの反射をとったりして、計測値
（実測値）がふらつくことが多く、パルス形の外乱の様
相を呈する。また、その大きさと頻度は、遠距離になる
ほど大きくなる。
【００１６】また、従来の車間距離制御装置において、
車間距離の計測方法として三角測量方式を採用した場
合、一対の画像信号のずれ量に対し、距離は反比例の関
係にあるので、遠距離になる程、分解能が低下し、ゆら
ぎが大きくなる。このようなゆらぎは、三角測量方式で
は本質的なものであり、ゆらぎをなくすことはできな
い。
車間距離の計測方法として三角測量方式を採用した場
合、一対の画像信号のずれ量に対し、距離は反比例の関
係にあるので、遠距離になる程、分解能が低下し、ゆら
ぎが大きくなる。このようなゆらぎは、三角測量方式で
は本質的なものであり、ゆらぎをなくすことはできな
い。
【００１７】すなわち、従来の車間距離制御装置では、
目標車間距離や目標車速決定時に車間距離の計測値（実
測値）のゆらぎの影響を受け易く、遠距離では車速が頻
繁に変化し、乗心地が悪くなっていた。また、それをな
くすために、制御ゲインを下げると、近距離での応答が
遅くなり、危険度が増大するという問題があった。
目標車間距離や目標車速決定時に車間距離の計測値（実
測値）のゆらぎの影響を受け易く、遠距離では車速が頻
繁に変化し、乗心地が悪くなっていた。また、それをな
くすために、制御ゲインを下げると、近距離での応答が
遅くなり、危険度が増大するという問題があった。
【００１８】また、従来の車間距離制御装置では、制御
ゲインを予め与えられた一定値として目標車速を求めて
いるため、危険な状況では素早く応答し、そうでない状
況ではフィーリング良く目標とする車間距離と車速へ収
束させるというような制御を行うことができなかった。
ゲインを予め与えられた一定値として目標車速を求めて
いるため、危険な状況では素早く応答し、そうでない状
況ではフィーリング良く目標とする車間距離と車速へ収
束させるというような制御を行うことができなかった。
【００１９】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、第１発明（請求項１に係る発明）の目
的とするところは、車間距離の計測値（実測値）のゆら
ぎを少なくし、安定した計測値（補正値）を得るものと
して、走行時の乗心地を良くすることのできる車間距離
制御装置を提供することにある。また、第２発明（請求
項２に係る発明）の目的とするところは、上記第１発明
の目的に加え、危険な状況では素早く応答し、そうでな
い状況ではフィーリング良く目標とする車間距離と車速
へ収束させることのできる車間距離制御装置を提供する
ことにある。
なされたもので、第１発明（請求項１に係る発明）の目
的とするところは、車間距離の計測値（実測値）のゆら
ぎを少なくし、安定した計測値（補正値）を得るものと
して、走行時の乗心地を良くすることのできる車間距離
制御装置を提供することにある。また、第２発明（請求
項２に係る発明）の目的とするところは、上記第１発明
の目的に加え、危険な状況では素早く応答し、そうでな
い状況ではフィーリング良く目標とする車間距離と車速
へ収束させることのできる車間距離制御装置を提供する
ことにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために、その第１発明は、車間距離の計測値（実測
値）を前回の計測値（補正値）に応じたフィルタ定数を
用いて補正し今回の計測値（補正値）とし、この車間距
離の計測値（補正値）と目標車間距離との偏差に基づい
て目標車速を求め、この求めた目標車速に基づいて車速
を制御することによって、車間距離を目標車間距離に保
つようにしたものである。また、その第２発明は、第１
発明において、車間距離の計測値（補正値）と目標車間
距離との偏差と、車速に応じて変化する制御ゲイン，車
間距離に応じて変化する制御ゲインおよび車間距離の時
間的変化率に応じて変化する制御ゲインの少なくとも一
つとに基づき、目標車速を求めるようにしたものであ
る。
るために、その第１発明は、車間距離の計測値（実測
値）を前回の計測値（補正値）に応じたフィルタ定数を
用いて補正し今回の計測値（補正値）とし、この車間距
離の計測値（補正値）と目標車間距離との偏差に基づい
て目標車速を求め、この求めた目標車速に基づいて車速
を制御することによって、車間距離を目標車間距離に保
つようにしたものである。また、その第２発明は、第１
発明において、車間距離の計測値（補正値）と目標車間
距離との偏差と、車速に応じて変化する制御ゲイン，車
間距離に応じて変化する制御ゲインおよび車間距離の時
間的変化率に応じて変化する制御ゲインの少なくとも一
つとに基づき、目標車速を求めるようにしたものであ
る。
【００２１】
【作用】したがってこの発明によれば、その第１発明で
は、車間距離の計測値（実測値）が前回の計測値（補正
値）に応じたフィルタ定数を用いて補正され、今回の計
測値（補正値）とされる。また、その第２発明では、上
記第１発明の作用に加えて、車速，車間距離，車間距離
の時間的変化率に応じて各制御ゲインが変化し、これら
変化する制御ゲインの少なくとも一つと車間距離偏差と
に基づき目標車速が求められる。
は、車間距離の計測値（実測値）が前回の計測値（補正
値）に応じたフィルタ定数を用いて補正され、今回の計
測値（補正値）とされる。また、その第２発明では、上
記第１発明の作用に加えて、車速，車間距離，車間距離
の時間的変化率に応じて各制御ゲインが変化し、これら
変化する制御ゲインの少なくとも一つと車間距離偏差と
に基づき目標車速が求められる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
する。
する。
【００２３】図２はこの発明の一実施例を示す車間距離
制御装置の構成図である。同図において、３０は車間距
離センサで、レーダ方式や三角測量方式の距離計測装置
を使用する。３１は制御装置で、マイクロコンピュータ
や入出力回路などで構成される。３２はスロットルアク
チュエータで、エンジンの出力をコントロールするもの
である。３３はブレーキアクチュエータで、減速するた
めのものである。これらのアクチュエータ３２，３３を
制御装置３１で制御することにより、車速を制御する。
３４は車速センサ、３５はスロットル開度センサであ
る。
制御装置の構成図である。同図において、３０は車間距
離センサで、レーダ方式や三角測量方式の距離計測装置
を使用する。３１は制御装置で、マイクロコンピュータ
や入出力回路などで構成される。３２はスロットルアク
チュエータで、エンジンの出力をコントロールするもの
である。３３はブレーキアクチュエータで、減速するた
めのものである。これらのアクチュエータ３２，３３を
制御装置３１で制御することにより、車速を制御する。
３４は車速センサ、３５はスロットル開度センサであ
る。
【００２４】図１は、制御状況を示すブロック図で、ま
ず現時点の車速Ｖから目標車間距離ＲT を算出し、現時
点の車間距離の計測値（補正値）Ｒ0 （後述）との偏差
ΔＲを求める。そして、この偏差ΔＲ，車速Ｖに応じた
制御ゲインＧV ，車間距離Ｒ0 に応じた制御ゲイン
ＧR ，車間距離Ｒ0 の時間的変化率に応じた制御ゲイン
ＧD ，現在の車速Ｖなどの函数として、目標車速ＶT を
算出する。この函数は数式で与えてもよいし、テーブル
で与えてもよい。
ず現時点の車速Ｖから目標車間距離ＲT を算出し、現時
点の車間距離の計測値（補正値）Ｒ0 （後述）との偏差
ΔＲを求める。そして、この偏差ΔＲ，車速Ｖに応じた
制御ゲインＧV ，車間距離Ｒ0 に応じた制御ゲイン
ＧR ，車間距離Ｒ0 の時間的変化率に応じた制御ゲイン
ＧD ，現在の車速Ｖなどの函数として、目標車速ＶT を
算出する。この函数は数式で与えてもよいし、テーブル
で与えてもよい。
【００２５】そして、目標車速ＶT と現在の車速Ｖとの
偏差ΔＶを求め、この偏差ΔＶに比例，積分，微分など
のＰＩＤ制御ゲインを掛け合わせて、スロットルアクチ
ュエータ３２やブレーキアクチュエータ３３に出力し、
車速を制御する。このようなループを繰り返すことによ
り、目標車間距離ＲT を保ちながら走行することができ
る。
偏差ΔＶを求め、この偏差ΔＶに比例，積分，微分など
のＰＩＤ制御ゲインを掛け合わせて、スロットルアクチ
ュエータ３２やブレーキアクチュエータ３３に出力し、
車速を制御する。このようなループを繰り返すことによ
り、目標車間距離ＲT を保ちながら走行することができ
る。
【００２６】ここで、車間距離センサ３０は、その測定
値にゆらぎを生じるため、実測値をそのまま計測値とし
て制御に使用すると、車速にハンチングを生じ、乗心地
の悪いものになったり、急な加減速を発生したりする。
例えば、車間距離センサ３０を三角測量方式の距離セン
サとすると、距離の２乗に比例したゆらぎを生じる。ま
た、車間距離センサ３０をレーダ方式の距離センサとす
ると、パルス状のゆらぎ信号を発生し、遠距離ほど発生
頻度が高い。
値にゆらぎを生じるため、実測値をそのまま計測値とし
て制御に使用すると、車速にハンチングを生じ、乗心地
の悪いものになったり、急な加減速を発生したりする。
例えば、車間距離センサ３０を三角測量方式の距離セン
サとすると、距離の２乗に比例したゆらぎを生じる。ま
た、車間距離センサ３０をレーダ方式の距離センサとす
ると、パルス状のゆらぎ信号を発生し、遠距離ほど発生
頻度が高い。
【００２７】本実施例においては、このような車間距離
の計測値（実測値）Ｒを、図３に示すように、前回の計
測値（補正値）に応じたフィルタ定数を用いて補正し、
今回の計測値（補正値）とすることにより、応答性の良
い安定した車間距離の計測を行うものとしている。
の計測値（実測値）Ｒを、図３に示すように、前回の計
測値（補正値）に応じたフィルタ定数を用いて補正し、
今回の計測値（補正値）とすることにより、応答性の良
い安定した車間距離の計測を行うものとしている。
【００２８】すなわち、制御装置３１は、車間距離の実
測値Ｒをある適当な周期で車間距離センサ３０より読み
込む（ステップ３０１）。今回実測値Ｒn を得たとし、
前回は実測値Ｒn-1 を得、フィルタを通した結果として
補正値Ｒ0 n-1が得られているものとする。この前回の補
正値（前回求めた車間距離）Ｒ0 n-1に対してこれに応じ
たフィルタ定数Ｋ0 をテーブルから求める（ステップ３
０２）。フィルタ定数Ｋ0 は距離Ｒ0 n-1が大きい程大き
な値とされている。次に、今回の実測値Ｒn に対し、次
式の計算を行い、今回の補正値Ｒ0 nを求める（ステップ
３０３）。 Ｒ0 n＝Ｒn ／Ｋ0 ＋（Ｋ0 −１）・Ｒ0 n-1／Ｋ0 ・・・（４）
測値Ｒをある適当な周期で車間距離センサ３０より読み
込む（ステップ３０１）。今回実測値Ｒn を得たとし、
前回は実測値Ｒn-1 を得、フィルタを通した結果として
補正値Ｒ0 n-1が得られているものとする。この前回の補
正値（前回求めた車間距離）Ｒ0 n-1に対してこれに応じ
たフィルタ定数Ｋ0 をテーブルから求める（ステップ３
０２）。フィルタ定数Ｋ0 は距離Ｒ0 n-1が大きい程大き
な値とされている。次に、今回の実測値Ｒn に対し、次
式の計算を行い、今回の補正値Ｒ0 nを求める（ステップ
３０３）。 Ｒ0 n＝Ｒn ／Ｋ0 ＋（Ｋ0 −１）・Ｒ0 n-1／Ｋ0 ・・・（４）
【００２９】すなわち、本実施例によれば、遠距離にな
るほど移動平均のサンプル数を大きくすることにより、
すなわちフィルタ定数を大きくすることにより、近距離
から遠距離まで高い分解能とゆらぎの少ない安定した計
測値（補正値）を得ることができる。
るほど移動平均のサンプル数を大きくすることにより、
すなわちフィルタ定数を大きくすることにより、近距離
から遠距離まで高い分解能とゆらぎの少ない安定した計
測値（補正値）を得ることができる。
【００３０】なお、フィルタ定数Ｋ0 は測定の周期によ
って異なるが、例えば、測定周期を０．１秒とすれば、
車両のバウンドやカーブでの旋回を考えると、最低２位
の値にするのがよい。また、遠距離では、応答が少し遅
れてもあまり問題にならないので、８から１６位の値に
して安定した値を得るのがよい。
って異なるが、例えば、測定周期を０．１秒とすれば、
車両のバウンドやカーブでの旋回を考えると、最低２位
の値にするのがよい。また、遠距離では、応答が少し遅
れてもあまり問題にならないので、８から１６位の値に
して安定した値を得るのがよい。
【００３１】図４に目標車速の演算手順をフローチャー
トで示す。ステップ４０１では車間距離センサ３０，車
速センサ３４などのセンサから計測値（実測値）Ｒ，Ｖ
を読み込む。ステップ４０２では車速Ｖに応じて目標車
間距離ＲT を数式やテーブルから演算する。目標車間距
離ＲT は走行環境によって変化させてもよい。例えば、
雨の時には、ワイパーの作動信号により、目標車間距離
ＲT を長めにするようなテーブルを使ってもい。その
他、目標車間距離ＲT をドライバが設定できるようにし
てもよい。
トで示す。ステップ４０１では車間距離センサ３０，車
速センサ３４などのセンサから計測値（実測値）Ｒ，Ｖ
を読み込む。ステップ４０２では車速Ｖに応じて目標車
間距離ＲT を数式やテーブルから演算する。目標車間距
離ＲT は走行環境によって変化させてもよい。例えば、
雨の時には、ワイパーの作動信号により、目標車間距離
ＲT を長めにするようなテーブルを使ってもい。その
他、目標車間距離ＲT をドライバが設定できるようにし
てもよい。
【００３２】ステップ４０３では車間距離の実測値Ｒに
図１で述べたようなフィルタ処理を行って現在の車間距
離Ｒ0 を求める。ステップ４０４では目標車間距離ＲT
と現在の車間距離Ｒ0 との差をとり偏差ΔＲを求める。
図１で述べたようなフィルタ処理を行って現在の車間距
離Ｒ0 を求める。ステップ４０４では目標車間距離ＲT
と現在の車間距離Ｒ0 との差をとり偏差ΔＲを求める。
【００３３】ステップ４０５では現在の車速Ｖ対して適
当な制御ゲインＧV を数式またはテーブルから求める。
現在の車速Ｖから離れすぎた目標車速ＶT になると急加
速、急減速になり、かえって危険であるので、現在の車
速を基準として制御ゲインＧV を決める。
当な制御ゲインＧV を数式またはテーブルから求める。
現在の車速Ｖから離れすぎた目標車速ＶT になると急加
速、急減速になり、かえって危険であるので、現在の車
速を基準として制御ゲインＧV を決める。
【００３４】ステップ４０６では現在の車間距離Ｒ0 に
応じた制御ゲインＧR を数式またはテーブルから求め
る。車間距離Ｒ0 が短い場合は、ゲインを大きめにして
早く目標車間距離ＲT に近づける必要があるが、車間距
離Ｒ0 が長い場合はゲインを小さめにして走行フィーリ
ングを良くする。
応じた制御ゲインＧR を数式またはテーブルから求め
る。車間距離Ｒ0 が短い場合は、ゲインを大きめにして
早く目標車間距離ＲT に近づける必要があるが、車間距
離Ｒ0 が長い場合はゲインを小さめにして走行フィーリ
ングを良くする。
【００３５】ステップ４０７では車間距離Ｒ0 の変化率
に応じた制御ゲインＧD を求める。車間距離の時間的変
化率が負、すなわち車間距離が短くなりつつある時に
は、車間距離の時間的変化率が正、すなわち車間距離が
長くなりつつある時よりもゲイン大きくして、早く、先
行車と同じ車速にする。この場合、車両の割り込み等が
あると、目標車間距離ＲT を保つために減速制御される
が、車間距離が開きつつある時には制御ゲインＧD が小
さくされるので、急減速されることがなく、後続車の追
突の危険が回避される。
に応じた制御ゲインＧD を求める。車間距離の時間的変
化率が負、すなわち車間距離が短くなりつつある時に
は、車間距離の時間的変化率が正、すなわち車間距離が
長くなりつつある時よりもゲイン大きくして、早く、先
行車と同じ車速にする。この場合、車両の割り込み等が
あると、目標車間距離ＲT を保つために減速制御される
が、車間距離が開きつつある時には制御ゲインＧD が小
さくされるので、急減速されることがなく、後続車の追
突の危険が回避される。
【００３６】ステップ４０８では以上のようにして求め
られた制御ゲインＧV ，ＧR ，ＧDと車間距離偏差Δ
Ｒ、現在の車速Ｖとから数式やテーブルなどで目標車速
ＶT を求める。例えば、次式のような各ゲインの一次式
で求めるのが最も簡易であるが、実験的に補正項を種々
加えてもよい。 ＶT ＝ＧV ・Ｖ＋ＧR ・ΔＲ＋ＧD ・ΔＲ ・・・（５）
られた制御ゲインＧV ，ＧR ，ＧDと車間距離偏差Δ
Ｒ、現在の車速Ｖとから数式やテーブルなどで目標車速
ＶT を求める。例えば、次式のような各ゲインの一次式
で求めるのが最も簡易であるが、実験的に補正項を種々
加えてもよい。 ＶT ＝ＧV ・Ｖ＋ＧR ・ΔＲ＋ＧD ・ΔＲ ・・・（５）
【００３７】このようにして、現在の速度、車間距離、
車間距離の変化率などを考慮して、危険でなく、しかも
フィーリングも良い、目標車速が求められる。
車間距離の変化率などを考慮して、危険でなく、しかも
フィーリングも良い、目標車速が求められる。
【００３８】図５に目標車速および目標車間距離への制
御手順をフローチャートで示す。ステップ５０１ではス
ロットル開度センサ３５からの信号を読み込む。これ
は、エンジンの出力状況を知るもので、図示せぬエンジ
ン制御装置から出力トルクに相当する吸入空気量とエン
ジン回転数のデータをもらってもよい。また、図示せぬ
変速機制御装置から現在のシフト位置のデータをもらえ
ばさらによい。
御手順をフローチャートで示す。ステップ５０１ではス
ロットル開度センサ３５からの信号を読み込む。これ
は、エンジンの出力状況を知るもので、図示せぬエンジ
ン制御装置から出力トルクに相当する吸入空気量とエン
ジン回転数のデータをもらってもよい。また、図示せぬ
変速機制御装置から現在のシフト位置のデータをもらえ
ばさらによい。
【００３９】ステップ５０２では図４に説明した手順で
目標車速ＶＴを演算する。ステップ５０３では目標車速
ＶT と現在の車速Ｖとの偏差ΔＶを求める。ステップ５
０４では上記偏差ΔＶの絶対値が予め定められた所定値
以内かどうか判定する。ステップ５０５ではΔＶの絶対
値が所定値より小さいとき、目標車速ＶT が実車速Ｖよ
り大きい場合には積分ゲインを加算し、小さい場合には
積分ゲインを減算し、スロットル駆動量を演算する。ス
テップ５０６ではステップ５０５での結果に基づきスロ
ットルアクチュエータ３２を駆動する。
目標車速ＶＴを演算する。ステップ５０３では目標車速
ＶT と現在の車速Ｖとの偏差ΔＶを求める。ステップ５
０４では上記偏差ΔＶの絶対値が予め定められた所定値
以内かどうか判定する。ステップ５０５ではΔＶの絶対
値が所定値より小さいとき、目標車速ＶT が実車速Ｖよ
り大きい場合には積分ゲインを加算し、小さい場合には
積分ゲインを減算し、スロットル駆動量を演算する。ス
テップ５０６ではステップ５０５での結果に基づきスロ
ットルアクチュエータ３２を駆動する。
【００４０】ステップ５０７では、ΔＶの絶対値が所定
値より大きい時、加速すべきか減速すべきかを判断す
る。ステップ５０８では、加速する必要がある時、ＰＩ
Ｄ制御ゲインをテーブルや数式から求め、スロットル駆
動量を演算する。ステップ５０９では、減速しなければ
ならない時、ブレーキを作動する必要があるかどうかを
判定する。ステップ５１０ではブレーキ作動の必要な
時、ブレーキ駆動のゲインを求め、ブレーキ駆動量を演
算する。ステップ５１１ではスロットルを全閉する。ス
テップ５１２では、ステップ５１０での演算結果に基づ
き、ブレーキアクチュエータ３３を駆動する。ステップ
５１３では、ブレーキ作動の必要がない時、ＰＩＤ制御
ゲインを求め、スロットル駆動量を演算する。ステップ
５１４では、ステップ５０８あるいは５１３での演算結
果に基づき、スロットルアクチュエータ３２を駆動す
る。
値より大きい時、加速すべきか減速すべきかを判断す
る。ステップ５０８では、加速する必要がある時、ＰＩ
Ｄ制御ゲインをテーブルや数式から求め、スロットル駆
動量を演算する。ステップ５０９では、減速しなければ
ならない時、ブレーキを作動する必要があるかどうかを
判定する。ステップ５１０ではブレーキ作動の必要な
時、ブレーキ駆動のゲインを求め、ブレーキ駆動量を演
算する。ステップ５１１ではスロットルを全閉する。ス
テップ５１２では、ステップ５１０での演算結果に基づ
き、ブレーキアクチュエータ３３を駆動する。ステップ
５１３では、ブレーキ作動の必要がない時、ＰＩＤ制御
ゲインを求め、スロットル駆動量を演算する。ステップ
５１４では、ステップ５０８あるいは５１３での演算結
果に基づき、スロットルアクチュエータ３２を駆動す
る。
【００４１】このようにして車速Ｖは速やかに目標車速
ＶT になるように制御される。次のループでまた目標車
間距離ＲT の演算を経て目標車速ＶT の演算を行い、ス
ロットルアクチュエータ３２やブレーキアクチュエータ
３３を駆動し、車速を制御する。
ＶT になるように制御される。次のループでまた目標車
間距離ＲT の演算を経て目標車速ＶT の演算を行い、ス
ロットルアクチュエータ３２やブレーキアクチュエータ
３３を駆動し、車速を制御する。
【００４２】このような制御方法により、危険が大きい
時にはより速やかに、危険が少ない時には徐々に、車速
および車間距離が制御され、目標とする車間距離ＲT と
車速ＶT に到達する。このようにすることで、より乗心
地の良い制御ができる。
時にはより速やかに、危険が少ない時には徐々に、車速
および車間距離が制御され、目標とする車間距離ＲT と
車速ＶT に到達する。このようにすることで、より乗心
地の良い制御ができる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
その第１発明によれば、車間距離の計測値（実測値）を
前回の計測値（補正値）に応じたフィルタ定数を用いて
補正し今回の計測値（補正値）とするようにしたので、
近距離から遠距離まで高い分解能とゆらぎの少ない安定
した計測値（補正値）を得ることが可能となり、走行時
の乗心地を良くすることができるようになる。また、そ
の第２発明によれば、車速，車間距離，車間距離の時間
的変化率に応じて変化する制御ゲインの少なくとも一つ
と車間距離偏差とに基づき目標車速を求めるようにした
ので、上記第１発明の効果に加えて、危険な状況では素
早く応答し、そうでない状況ではフィーリング良く目標
とする車間距離と車速へ収束させるように制御すること
が可能となる。
その第１発明によれば、車間距離の計測値（実測値）を
前回の計測値（補正値）に応じたフィルタ定数を用いて
補正し今回の計測値（補正値）とするようにしたので、
近距離から遠距離まで高い分解能とゆらぎの少ない安定
した計測値（補正値）を得ることが可能となり、走行時
の乗心地を良くすることができるようになる。また、そ
の第２発明によれば、車速，車間距離，車間距離の時間
的変化率に応じて変化する制御ゲインの少なくとも一つ
と車間距離偏差とに基づき目標車速を求めるようにした
ので、上記第１発明の効果に加えて、危険な状況では素
早く応答し、そうでない状況ではフィーリング良く目標
とする車間距離と車速へ収束させるように制御すること
が可能となる。
【図１】図２に示した車間距離制御装置の制御状況を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例を示す車間距離制御装置の構
成図である。
成図である。
【図３】車間距離の計測値（実測値）をフィルタ定数を
用いて補正する手順を示すフローチャートである。
用いて補正する手順を示すフローチャートである。
【図４】目標車速の演算手順を示すフローチャートであ
る。
る。
【図５】目標車速および目標車間距離への制御状況を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図６】イメージセンサを使用した三角測量方式の距離
計測装置の構成図である。
計測装置の構成図である。
【図７】イメージセンサを使用した三角測量方式の距離
計測装置の他の例を示す構成図である。
計測装置の他の例を示す構成図である。
【図８】アナログ位置センサを使用した三角測量方式の
距離計測装置の構成図である。
距離計測装置の構成図である。
３０ 車間距離センサ ３１ 制御装置 ３２ スロットルアクチュエータ ３３ ブレーキアクチュエータ ３４ 車速センサ ３５ スロットル開度センサ
Claims (2)
- 【請求項１】 車間距離を計測し、この車間距離の計測
値と目標車間距離との偏差に基づいて目標車速を求め、
この求めた目標車速に基づいて車速を制御することによ
って、車間距離を目標車間距離に保つ車間距離制御装置
において、 前記車間距離を実測した値を前回の計測値に応じたフィ
ルタ定数を用いて補正し今回の計測値とするフィルタ手
段を備えたことを特徴とする車間距離制御装置。 - 【請求項２】 車間距離を計測し、この車間距離の計測
値と目標車間距離との偏差に基づいて目標車速を求め、
この求めた目標車速に基づいて車速を制御することによ
って、車間距離を目標車間距離に保つ車間距離制御装置
において、 前記車間距離を実測した値を前回の計測値に応じたフィ
ルタ定数を用いて補正し今回の計測値とするフィルタ手
段と、 このフィルタ手段を通して得られる車間距離の計測値と
目標車間距離との偏差と、車速に応じて変化する制御ゲ
イン，車間距離に応じて変化する制御ゲインおよび車間
距離の時間的変化率に応じて変化する制御ゲインの少な
くとも一つとに基づき、目標車速を求める目標車速演算
手段とを備えたことを特徴とする車間距離制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5015586A JPH06227280A (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | 車間距離制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5015586A JPH06227280A (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | 車間距離制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06227280A true JPH06227280A (ja) | 1994-08-16 |
Family
ID=11892836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5015586A Pending JPH06227280A (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | 車間距離制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06227280A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5959572A (en) * | 1997-03-31 | 1999-09-28 | Nissan Motor Co., Ltd. | Vehicle follow-up control apparatus |
| EP0982172A3 (en) * | 1998-08-26 | 2000-06-21 | Nissan Motor Co., Ltd. | Automatic velocity and spacing control apparatus for automotive vehicle |
| JP2024536061A (ja) * | 2021-09-23 | 2024-10-04 | ディスペース ゲー・エム・ベー・ハー | 車両の機能を自動的にテストしてイネーブルするためのコンピュータ実装方法 |
| WO2025211244A1 (ja) * | 2024-04-03 | 2025-10-09 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 処理装置および処理方法 |
-
1993
- 1993-02-02 JP JP5015586A patent/JPH06227280A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5959572A (en) * | 1997-03-31 | 1999-09-28 | Nissan Motor Co., Ltd. | Vehicle follow-up control apparatus |
| DE19814186B4 (de) * | 1997-03-31 | 2005-08-04 | Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama | Fahrzeugverfolgung-Steuervorrichtung |
| EP0982172A3 (en) * | 1998-08-26 | 2000-06-21 | Nissan Motor Co., Ltd. | Automatic velocity and spacing control apparatus for automotive vehicle |
| US6330507B1 (en) | 1998-08-26 | 2001-12-11 | Nissan Motor Co., Ltd. | Automatic vehicular velocity control apparatus for automotive vehicle |
| US6473686B2 (en) | 1998-08-26 | 2002-10-29 | Nissan Motor Co., Ltd. | Automatic vehicular velocity control apparatus for automotive vehicle |
| JP2024536061A (ja) * | 2021-09-23 | 2024-10-04 | ディスペース ゲー・エム・ベー・ハー | 車両の機能を自動的にテストしてイネーブルするためのコンピュータ実装方法 |
| WO2025211244A1 (ja) * | 2024-04-03 | 2025-10-09 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 処理装置および処理方法 |
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