JPH06251299A - 車両の速度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 前方車両との車間距離を保つ追従走行制御の
機能を有する車両の速度制御装置において、走行状況に
応じて追従走行の有無が選択できるようにする。 【構成】 追従走行設定手段を設け、該追従走行が設定
されたときのみ、コントローラが、該追従走行しないと
きの通常のシフトマップから予め用意した低速側に変速
基準を移動させた追従走行用のシフトマップに切り替え
て追従走行を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両の速度制御装置に関
し、特に車間距離制御（追従走行制御）機能を有する車
両の速度制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】イージードライブ性向上を目的として、
車両が一定速度で走行するように制御する定速走行（オ
ートクルーズ）機能を果たす速度制御装置を搭載した車
両が最近では多くなって来ているが、この速度制御装置
はドライバがアクセルペダルを操作しなくても自車両の
速度が一定に保てるようにスロットル開度などを調整し
てエンジン出力をコントロールするものである。

【０００３】しかし、この速度制御装置では、前方車両
が自車両よりも低速である場合などは追突してしまう危
険性がある。そこで、最近では、前方車両との車間距離
を検出して所定の安全車間距離を保つ装置が開発されて
いる。

【０００４】その一例である特開昭55-86000号公報に記
載された従来技術は、車速に応じた安全車間距離を算出
し、この安全車間距離内に前方車両が存在しない場合に
はスロットル開度を加減することにより設定した車速を
目標として定速走行制御を行い、存在する場合にはスロ
ットル開度を減少させることにより安全車間距離になる
ように追従走行制御している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記の従来
技術等においては、自動変速機の車両を制御して前方車
両と一定車間距離で走行させようとする場合、従来の変
速タイミングでは例えば高速道路を走行するときでも変
速動作が頻繁に行われてしまい、変速ショックによりド
ライバに不快感を与えてしまう。

【０００６】これを図５(a) について説明すると、約１
００km/hで走行中に上り坂になったり前方車両が加速し
た場合、スロットルを大きく開くため、ギヤ段が５速→
４速にシフトダウンするが、定常状態になるとスロット
ルを戻すため、４速→５速にシフトアップする。従っ
て、４速−５速間の変速動作が多くなり、ドライバに不
快感を与えることになる。

【０００７】従って本発明は、前記問題点を改善すべ
く、安全車間距離内に前方車両が存在しない場合には定
速走行制御を行い、存在する場合には安全車間距離にな
るように追従走行制御する車両の速度制御装置におい
て、走行状況に応じて追従走行の有無が選択できるよう
にすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る車両の速度制御装置は、自動変速機を
備えた車両の目標車速を設定する手段と、前方車両との
実車間距離を検出する手段と、実車速検出手段と、車速
制御手段と、作動開始検出手段と、作動解除検出手段
と、該作動開始検出手段が作動開始を検出し該作動解除
検出手段が作動解除を検出していない間、該実車速から
目標車間距離を求め該目標車間距離が該実車間距離より
大きいときには両車間距離の差に基づいて車速変化分を
求めると共に該目標車間距離が該実車間距離より小さい
ときには該目標車速と実車速との差に基づいて車速変化
分を求め以て該車速制御手段を制御するコントローラと
を備えており、更に追従走行設定手段を設け、該追従走
行が設定されたときのみ、該コントローラが、該追従走
行しないときの通常のシフトマップから予め用意した低
速側に変速基準を移動させた追従走行用のシフトマップ
に切り替えるように構成している。

【０００９】また本発明では、該目標車速が、該設定手
段を用いずに該コントローラに予め設定されていてもよ
い。

【００１０】

【作用】本発明に係る車両の速度制御装置においては、
コントローラは、例えばドライバが追従走行設定手段に
より追従走行を設定したときには次の動作を実行する。

【００１１】まず、作動開始検出手段による作動開始が
検出されており作動解除検出手段によりその解除の検出
が行われるまでの間、実車速検出手段による実車速から
目標車間距離を求め、この目標車間距離と前方車両との
実車間距離を検出する手段によって検出された実車間距
離とを比較する。

【００１２】この比較の結果、目標車間距離＞実車間距
離のときにはこれら両車間距離の差（目標車間距離−実
車間距離）に基づいて車速変化分を求める。

【００１３】また、逆に目標車間距離＜実車間距離のと
きには両車間距離の差が負になってしまい上記の制御は
適用できないので、この場合には車両の目標車速を設定
する手段によって設定された目標車速（又はコントロー
ラ自体に記憶された目標車速）と実車速との差（このと
きは目標車速＞実車速となっている）に基づいて車速変
化分を求める。

【００１４】そして、それぞれ求めた車速変化分により
車速制御手段を制御するので、前方車両が近いときには
目標車間距離になるように減速し、遠いときには目標車
間距離に達しない間は目標車速での定速走行が行われる
ように加減速が行われる。

【００１５】このようにして追従走行が行われるが、こ
の時の自動変速機のシフトマップは通常のシフトマップ
（図５(a) 参照）ではなく、コントローラに予め用意さ
れた低速側に変速基準を移動させた追従走行用のシフト
マップ（同図(b) 参照）が選択されるようになっている
ので、例えば高速道路で前方車両に対して追従走行して
いるときには変速動作が少なくなるのでドライバに対す
る不快感を取り除くことができる。

【００１６】一方、コントローラは、追従走行が設定さ
れていないときには、上記の追従走行制御は行わないよ
うにするので、通常のシフトマップに従った自動変速機
による走行が行われる。

【００１７】

【実施例】図１は、本発明に係る車両の速度制御装置の
実施例をブロック図で示したもので、各ブロックを順次
説明する。

【００１８】１：車間距離検出手段 前方車両との車間距離を検出する、例えばＦＭ−ＣＷレ
ーダ、レーザーレーダ、超音波センサなどで構成される
ものである。

【００１９】２：車速検出手段 自車両の走行速度を検出するセンサで構成されるもの
で、通常はリードスイッチなどが用いられる。

【００２０】３：作動開始検出手段 通常、ディジタルスイッチ（プッシュスイッチなど）で
構成され、ドライバの操作によりこのスイッチがＯＦＦ
状態からＯＮ状態になったことを検出した時に本発明の
速度制御を開始させるものである。

【００２１】４：作動解除検出手段 ブレーキペダルやシフトレバー、あるいは所定のスイッ
チをドライバが操作した場合を検出して本発明の速度制
御を解除させるものである。

【００２２】５：目標車速設定手段 ドライバが任意の値を設定できるように、ボリューム
（ツマミ）、あるいはロータリースイッチなどで構成さ
れ、時計の時刻合わせの機構など、数字を合わせること
が出来るものであればどんなものでも良い。また、設定
された値をドライバに知らせるための表示部を含んでい
ても良い。尚、後述のコントローラ内で目標車速を設定
する場合には本手段５は無くとも良い。

【００２３】６：コントローラ 前述の各手段１〜５からの入力信号を読み込む入力ポー
ト６１と、図２及び図３のプログラムや固定の制御パラ
メータなどを予め記憶すると共に図５(a) 及び(b) に示
した自動変速機のためのシフトマップを予め記憶したＲ
ＯＭ６２と、入力信号や可変の制御パラメータなどを一
時的に記憶するＲＡＭ６３と、上記プログラムに基づく
演算処理などを行うＣＰＵ６４と、後述の各操作手段へ
出力信号を送出する出力ポート６５とで構成される制御
手段である。

【００２４】７：スロットル操作手段 通常、モーターやバルブなどで構成され、コントローラ
６からの出力信号に基づきエンジン（図示せず）のスロ
ットル位置を操作するものである。

【００２５】８：ギヤ位置操作手段 コントローラ６からの出力信号に基づき、自動変速装置
のギヤ位置（オーバードライブを含む）を操作するもの
で、オートマチック車の自動変速装置の構成に準じた周
知のもので良い。

【００２６】９：ブレーキ操作手段 通常、油圧バルブなどで構成され、コントローラ６から
の出力信号に基づき減速力（ブレーキ力）を操作するも
のである。

【００２７】１０：追従走行設定手段 追従走行セットスイッチで構成され、例えば高速道路に
おいて前方車両に対する追従走行を行いたいときにドラ
イバがセット操作するものである。

【００２８】尚、上記のスロットル操作手段７とギヤ位
置操作手段８とブレーキ操作手段９とで車速制御手段を
構成している。

【００２９】上記の実施例の動作を図２及び図３に示し
た制御プログラムのフローチャートに沿って以下に説明
する。尚、これらの制御プログラムは、コントローラ６
内のＲＯＭ６２に記憶されており、所定の一定周期毎に
ＣＰＵ６４で実行されるものとする。また、ＣＰＵ６４
がイグニッションキー（図示せず）ＯＮなどによりイニ
シャライズされる際に後述の設定フラグはＯＦＦされる
ものとする。

【００３０】図２の制御プログラム ステップ２１：速度制御実行中か否かを表す設定フラグ
の状態を判断して、ＯＮであればステップ２４へ、ＯＦ
Ｆ（イグニッションキーＯＮ時）であればステップ２２
へ進む。

【００３１】ステップ２２：作動開始検出手段（セット
スイッチ）３がドライバの操作によりＯＮにされていれ
ばステップ２３へ進み、ＯＦＦ（操作されていない）な
らばステップ２６へ進む。

【００３２】ステップ２３：設定フラグをＯＮにしてス
テップ２４へ進む。

【００３３】ステップ２４：作動解除検出手段４により
ドライバが所定の速度制御の解除操作（ブレーキペダル
踏み込み、シフトレバー位置変更など）をしているか否
かを検出し、解除操作している（ＹＥＳ）ならばステッ
プ２５へ進み、操作していない（ＮＯ）ならばステップ
３０の速度制御サブルーチン（図３参照）へ進む。

【００３４】ステップ２５：設定フラグをＯＦＦにして
ステップ２６へ進む。

【００３５】ステップ２６：図３の速度制御を解除し、
ドライバの運転操作に従ってスロットル開度、ブレーキ
力、ギヤ位置を決定する。尚、このときの自動変速機の
シフトマップは図５(a) に示したような通常のシフトマ
ップが用いられる。

【００３６】図３のサブルーチン（図２のステップ３０の詳細内容） ステップ３１：まず、追従走行設定手段１０が投入され
ているか否かを判定し（ステップ３１）、投入されてい
なければこのサブルーチンを出るが、投入されているこ
とが分かったときには次のステップ３２に進む。

【００３７】ステップ３２：ドライバが追従走行を希望
していることがステップ３１から分かったので、図５
(a) に示した通常のシフトマップから同図(b) に示した
追従走行制御時のシフトマップに切り替える。これは、
コントローラ６のＣＰＵ６４がＲＯＭ６２から読み出す
シフトマップを切り替えることによって行われる。

【００３８】ステップ３３：目標車速設定手段５により
目標車速Ｖｔを読み込む。尚、この際、目標車速Ｖｔを
目標車速設定手段５からではなく、コントローラ６のＲ
ＯＭ６２内に予め設定された値（例えば一般高速道路の
制限速度である100Km/h ）としても良い。

【００３９】ステップ３４：車間距離検出手段１により
現在の車間距離Ｄを読み込む。

【００４０】ステップ３５：車速検出手段２により現在
の車速Ｖを読み込む。

【００４１】ステップ３６：現在の車速Ｖで走行するの
に適当と推定される車間距離を算出し、この値を目標車
間距離Ｄｔとする。この目標車間距離Ｄｔは、例えば、
Ｄｔ＝ＡＶ＋Ｂ（Ａ，Ｂは定数）のような一次式から求
めたり、あるいは40Km/hならば12m 、60Km/hならば20m
、80Km/hならば32m というような車速Ｖに対する目標
車間距離Ｄｔの値をテーブルにしてＲＯＭ６２内に記憶
しておく。

【００４２】ステップ３７：現在の車間距離Ｄと目標車
間距離Ｄｔとを比較し、Ｄｔ≧Ｄならば（即ち目標車間
距離Ｄｔの範囲内に前方車両が存在するならば）、車間
距離Ｄを目標車間距離Ｄｔの値に制御するためステップ
３８へ進む。逆に、Ｄｔ＜Ｄならば（すなわち目標車間
距離Ｄｔの範囲内に前方車両が存在しないならば）、車
速Ｖを目標車速Ｖｔの値に制御するためステップ３９へ
進む。

【００４３】ステップ３８：現在の車速Ｖに対してどの
程度加減速すればよいか、即ち、現時点における車速Ｖ
の変化分（加減速度）ΔＶを求める。この変化分ΔＶの
値は目標車間距離Ｄｔと現在の車間距離Ｄとの差である
（Ｄｔ−Ｄ）の値を基にして求めることができる。例え
ば、ΔＶ＝Ｘ＊（Ｄｔ−Ｄ）＋Ｙ（Ｘ，Ｙは定数）とい
うような一次式で求めることが出来る。

【００４４】この場合は、前方車両が接近しており危険
であるので減速する必要があり、ΔＶが負の値となるよ
うに定数Ｘ，Ｙが設定される。

【００４５】ステップ３９：ステップ３８と同じく、現
時点での車速Ｖの変化分ΔＶを求める。ステップ３７に
より前方車両が接近していない安全な車間距離にあるこ
とが分かったので、目標車速Ｖｔの定速走行を行う必要
がある。

【００４６】このため、ステップ３８の式はそのままで
は使えないため、変化分ΔＶの値は目標車速Ｖｔと現在
の車速Ｖとの差である（Ｖｔ−Ｖ）の値を基にして求め
るものとする。例えば、ΔＶ＝α＊（Ｖｔ−Ｖ）＋β
（α，βは定数）というような一次式で求めることがで
きる。

【００４７】この場合、Ｖｔ−Ｖであるか否かは不定で
あり、Ｖｔ＞Ｖのときには目標車速に達していないので
加速する必要がある。このため、ΔＶはΔＶ＞０なる加
速度でなければならず、定数α，βは共に正の値とな
る。

【００４８】また、逆にＶｔ＜Ｖのときには目標車速を
越えているので減速する必要があり、ΔＶはΔＶ＜０な
る減速度でなければならない。従って、定数α，βはや
はり共に正の値となる。

【００４９】尚、ステップ３８及びステップ３９におい
て、変化分ΔＶの算出には簡単な例しか示していない
が、従来の技術として知られているように現在の車速Ｖ
や現在の車間距離Ｄ、あるいは、車間距離Ｄの時間変化
量（すなわち前方車両との相対車速）などの値に応じて
ΔＶの値を適当に変化させても良いことは言うまでもな
い。

【００５０】ステップ４０：ステップ３８あるいはステ
ップ３９で求めた変化分ΔＶの値に基づき、スロットル
操作量、ブレーキ操作量、最適ギヤ位置を求める。

【００５１】変化分ΔＶとスロットル変化量Δθ、及び
変化分ΔＶとブレーキ力変化量ΔＰのそれぞれの関係の
一例が図４に示されている。ここでは、負の値をとる定
数Ｖｃを定めておき、ΔＶ≧Ｖｃの場合は加速もしくは
小さな減速を意味するので、ブレーキはかけずにスロッ
トル開度の操作（Δθ）で対応する。

【００５２】逆にΔＶ＜Ｖｃの場合は大きな減速を示す
ので、スロットルを全閉しブレーキ力を操作（ΔＰ）す
る。

【００５３】図４ではΔＶとΔθ、及びΔＶとΔＰは簡
略化して直線で表しているが、もちろん車両諸元と走行
抵抗などから求まる曲線でも良い。

【００５４】そして、上記の速度制御を実行するときに
は、ギヤチェンジを自動的に行うことが必要であり、そ
の変速ロジック（変速タイミング）は図５(a) 又は(b)
に示されたシフトマップに従って現在の車速とスロット
ル開度の値に応じてシフトアップ／ダウンが行われるこ
ととなる。

【００５５】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る車両の速度
制御装置によれば、追従走行設定手段を設け、該追従走
行が設定されたときのみ、コントローラが、該追従走行
しないときの通常のシフトマップから予め用意した低速
側に変速基準を移動させた追従走行用のシフトマップに
切り替えて追従走行を実行するように構成したので、高
速道路等追従走行制御が利用される状況において変速動
作が行われ難くなる。

【００５６】従って、変速回数が減少することによりド
ライバに与える不快感を除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両の速度制御装置の一実施例を
示したブロック図である。

【図２】本発明に係る車両の速度制御装置に用いられる
コントローラで実行される制御プログラムのフローチャ
ート図である。

【図３】図２における「速度制御の実行」のサブルーチ
ンを実行する制御プログラムのフローチャート図であ
る。

【図４】本発明における車速変化分に対応したスロット
ル開度の操作とブレーキ力の操作とを説明するためのグ
ラフ図である。

【図５】本発明に係る車両の速度制御装置において使用
されるノーマル・シフトマップと追従走行制御時のシフ
トマップを示した図である。

【符号の説明】

１ 車間距離検出手段 ２ 車速検出手段 ３ 作動開始検出手段 ４ 作動解除検出手段 ５ 目標車速設定手段 ６ コントローラ ７ スロットル操作手段 ８ ギヤ位置操作手段 ９ ブレーキ操作手段 １０ 追従走行設定手段 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動変速機を備えた車両の目標車速を設
   定する手段と、前方車両との実車間距離を検出する手段
   と、実車速検出手段と、車速制御手段と、作動開始検出
   手段と、作動解除検出手段と、該作動開始検出手段が作
   動開始を検出し該作動解除検出手段が作動解除を検出し
   ていない間、該実車速から目標車間距離を求め該目標車
   間距離が該実車間距離より大きいときには両車間距離の
   差に基づいて車速変化分を求めると共に該目標車間距離
   が該実車間距離より小さいときには該目標車速と実車速
   との差に基づいて車速変化分を求め以て該車速制御手段
   を制御するコントローラとを備えた車両の速度制御装置
   において、 追従走行設定手段を設け、該追従走行が設定されたとき
   のみ、該コントローラが、該追従走行しないときの通常
   のシフトマップから予め用意した低速側に変速基準を移
   動させた追従走行用のシフトマップに切り替えることを
   特徴とした車両の速度制御装置。
2. 【請求項２】 該目標車速が、該設定手段を用いずに該
   コントローラに予め設定されていることを特徴とした請
   求項１に記載の車両の速度制御装置。