JPH0648227A - 車両の速度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自車と前前車との車両間距離を制御する為の
車両の速度制御装置に関し、ギヤ位置と加減速率の双方
を考量して前車と車間距離制御を最適に保って走行する
こと。 【構成】 定速走行要求時に現在の車速から求められる
目標車間距離と現在の車間距離との関係から前車との距
離が危険であれば両車間距離の差と現在のギヤ位置に応
じた目標減速度を設定して一定の車間距離を保つ前車追
従走行を行う。また、前車との距離が安全であれば目標
車速と現在の車速との差及び現在のギヤ位置に応じた目
標加減速度を設定して定速走行を行う。

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、特に自車と前方車両（以下、前車と言う）との車両
間距離を制御する為の車両の速度制御装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ドライバーがアクセルペダル
操作をしなくても自車の速度が一定に保つことが出来る
よう自動的にエンジン出力調整手段としてのスロットル
弁の開度などを調整する定速走行装置（オートクルー
ズ）を搭載した車両が普及して来ている。

【０００３】この様な定速走行装置では道路の混雑状況
により前車に追突する可能性があり、この様な追突を防
止する目的で前車との車間距離を検出し所定の安全車間
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
公報においては、自車の設定車速に応じた安全車間距離
を算出し、また前車との車間距離を求め、この車間距離
が安前車間距離よりも大きい場合、即ち安全車間距離内
に前車が存在しない場合には定速走行制御を行い、反対
に安全車間距離内に前車が存在する場合には危険である
のでスロットル弁開度を減少させることにより安全車間
距離が保てるように制御している。

【０００５】このような従来例では変速機のギヤ位置を
特に考慮していないが、ギヤ位置を考慮せずに車間距離
制御を行うと、マニュアル車の場合には或るギヤ位置に
対する適当な車速から外れてしまうとノッキング等を起
こし、ドライバーの感覚にそぐわない。

【０００６】そこで、特開昭５８−１７７７２６号公報
においては変速機のギヤ位置を考慮して車間距離が設定
値以下の危険な状態になったらシフトダウンをしてエン
ジンブレーキを働かせるようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特開昭５８−１７７７２６号公報では、目標車間距離に
対して最適となる加減速度を求めていないため、前車に
対する追従応答性が悪くなるという問題がある。

【０００８】一方、加減速度を変化させることを考慮し
たものとして特開昭６１−６０３１号公報があるが、こ
の場合には今度はギヤ位置を考慮していないため加減速
度の設定もツマミによる手動設定である。従って、ギヤ
位置に関わらずスロットル操作量等が一律に決まってし
まうので実際には車両の加減速度が異なってしまい、同
じスロットル操作量でも例えば３段ギヤと４段ギヤとで
は加速度感が全く異なってしまうという問題点があっ
た。

【０００９】従って本発明は、ギヤ位置と加減速率の双
方を考量して前車と車間距離制御を最適に保って走行す
ることができる車両の速度制御装置を実現することを目
的とする。

【００１０】

【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、図１に概念的
に示すように、前車と自車との車間距離を検出する手段
１と、車速検出手段２と、目標車速設定手段３と、ギヤ
位置検出手段４と、エンジン出力調整手段５と、ブレー
キ力調整手段６と、該目標車速が設定された状態で現在
の車速により目標車間距離を求めると共に該目標車間距
離が現在の車間距離より大きい危険時には該目標車間距
離と現在の車間距離との差及び現在のギヤ位置に対応し
た第１の補正係数を求めて該目標車間距離−現在の車間
距離に該第１の補正係数を乗じた目標減速度を求めるこ
とにより該ブレーキ力調整手段を制御し、該目標車間距
離が現在の車間距離より小さい安全時には該目標車速と
現在の車速との差及び現在のギヤ位置に対応した第２の
補正係数を求めて該目標車速−現在の車速に該第２の補
正係数を乗じた目標加減速度を求めることにより該ブレ
ーキ力調整手段又は該エンジン出力調整手段を制御する
手段１０と、を備えている。

【００１１】

【作用】図１に示した車両の速度制御装置において、制
御手段１０は、まず目標車速設定手段３により目標車速
が設定された状態において車間距離検出手段１で検出さ
れた車間距離と、車速検出手段２で検出された車速と、
ギヤ位置検出手段４で検出されたギヤ位置とを入力す
る。

【００１２】また制御手段１０は、このような状態にお
いて車速検出手段２によって検出された現在の車速によ
り目標車間距離を求めると共にこの求めた目標車間距離
が車間距離検出手段１によって検出された現在の車間距
離より大きいか否かを判定する。

【００１３】この判定の結果、目標車間距離が現在の車
間距離より大きい時には自車が前車に近づき過ぎている
危険な状態であるので目標車間距離と現在の車間距離と
の差を求めると共に、目標車間距離−現在の車間距離と
現在のギヤ位置から第１の補正係数を求めて目標車間距
離−現在の車間距離に該第１の補正係数を乗じた目標減
速度を求める。そして、この目標減速度にブレーキ力調
整手段６を制御して前車追従走行を行う。

【００１４】また、目標車間距離が現在の車間距離より
小さい時には前車との車間距離は安全な距離であるの
で、今度は該目標車速に車速検出手段で検出された現在
の車速を近づけるため、該目標車速と現在の車速との差
を求めると共に、目標車速−現在の車速と現在のギヤ位
置から第２の補正係数を求めて目標車速−現在の車速に
該第２の補正係数を乗じた目標加減速度を求める。

【００１５】この場合、目標値が加速度又は減速度にな
るのは、現在の車速が目標車速より大きいときと小さい
ときとがあるためであり、現在の車速＞目標車速のとき
は目標減速度となるため、制御手段１０はブレーキ力調
整手段６を制御し、他方、現在の車速＜目標車速のとき
は目標加速度となるため、制御手段１０はエンジン出力
調整手段５を制御して定速走行を行う。

【００１６】このように前車追従走行と定速走行とを現
在のギヤ位置に基づいて最適な加減速を行っている。

【００１７】

【実施例】図２は本発明に係る車両の速度制御装置の実
施例を示したものであり、この実施例では、図１に示し
た車間距離検出手段１としてレーダ装置を用い、車速検
出手段２として車速センサを用い、目標車速設定手段３
としてオートクルーズ・セットスイッチを用い、更にギ
ヤ位置検出手段４としてギヤ位置センサ（セレクトスイ
ッチ）を用いている。

【００１８】また、エンジン出力調整手段５としてスロ
ットル弁（図示せず）に接続されたスロットル弁アクチ
ュエータを用いており、ブレーキ力調整手段６としては
ホイールシリンダ（図示せず）に接続された圧力制御弁
を用いている。

【００１９】更に、制御手段１０としてマイクロコンピ
ュータで構成されたコントローラを用い、このコントロ
ーラ１０はレーダ装置１とセンサ２，４とスイッチ３と
に接続されてこれらの出力信号を入力する入力ポート１
０ａと、この入力ポート１０ａからの出力信号を処理す
るＣＰＵ１０ｂと、このＣＰＵ１０ｂが実行する制御プ
ログラムを格納したＲＯＭ１０ｃと、ＣＰＵ１０ｂが演
算を行う過程でデータの読出／書込をランダムにアクセ
スするＲＡＭ１０ｄと、ＣＰＵ１０ｂで処理された信号
を出力する出力ポート１０ｅとで構成されている。

【００２０】また、このコントローラ１０と、車速セン
サ２との間にはＡ／Ｄ変換器１１を設け、スロットル弁
アクチュエータ５との間にモータ駆動回路１２を設け、
更に圧力制御弁６との間にＤ／Ａ変換器１３を設けてい
る。

【００２１】尚、７はブレーキペダル・スイッチを示
し、８はクラッチ・スイッチを示しており、これらのス
イッチ７，８はコントローラ１０の入力ポート１０ａに
接続されて制御の解除を行う素子として機能するように
なっている。

【００２２】このような実施例におけるコントローラ１
０で実行される制御プログラムが図３に示されており、
以下、この制御プログラムに沿って図２に示した実施例
の動作を説明する。

【００２３】まず、本発明ではオートクルーズ（定速走
行）が行われることを前提としてオートクルーズ・セッ
トスイッチ３が設けられており、このスイッチ３が投入
されているか否かを判定する（ステップＳ１）。この結
果、セットスイッチ３がＯＦＦの時にはこの制御プログ
ラムを終了する。

【００２４】ステップＳ１でセットスイッチ３がＯＮで
あると判明した時（定速走行要求時）には解除動作が行
われているか否かを判定する（ステップＳ２）。これ
は、図２に示したブレーキペダル・スイッチ７か又はク
ラッチ・スイッチ８がＯＮになっているか否かにより判
定することが出来、これらのスイッチ７，８のいずれか
がＯＮの時にはこの制御プログラムを終了する。

【００２５】ステップＳ２で解除動作が行われていない
ことが分かった時には、オートクルーズ・セットスイッ
チ３がセットされた時の目標車速Ｖ_t を車速センサ２の
出力から読み込んで設定する（ステップＳ３）。尚、こ
の目標車速Ｖ_t の設定はオートクルーズ・セットスイッ
チ３がセットされた時のみ行われ、その後は変更されな
い。

【００２６】そして、レーダ装置１の出力信号から前車
との車間距離Ｄを読み込み（ステップＳ４）、現在の車
速Ｖを車速センサ２からＡ／Ｄ変換器１１を経由して読
み込み（ステップＳ５）、更にギヤ位置センサ４から現
在のギヤ位置を読み込む（ステップＳ６）。

【００２７】そして次に、ステップＳ５で読み込んだ車
速Ｖから目標車間距離Ｄ_t を算出する（ステップＳ
７）。これは図示の様に車速Ｖに定数ＡとＢとを用いる
ことにより、式Ｄ_t ＝ＡＶ＋Ｂから算出することができ
る。

【００２８】そして、ステップＳ７で求めた目標車間距
離Ｄ_t とステップＳ４で読み込んだ現在の車間距離Ｄと
を比較し（ステップＳ８）、Ｄ_t ＞Ｄの時には目標車間
距離が実際の車間距離よりも大きいことになり前車との
距離が詰まり過ぎて危険な状態にあるので車両を減速さ
せて目標車間距離を維持する必要があり、この時の減速
度ΔＶを計算する。

【００２９】このときの演算式は図示の様にＤ_t −Ｄに
関する一次関数であり、ステップＳ９でＤ_t −Ｄを計算
し、このＤ_t −Ｄから減速度ΔＶを得るための第１の補
正係数ｋ１をステップＳ１０において図４(a) に示すよ
うなマップを予め格納しているＲＯＭ１０ｃよりＤ_t −
Ｄと現在のギヤ位置とに基づいて求める。

【００３０】このようにして求めたＤ_t −Ｄと第１の補
正係数ｋ１と定数Ｘ，Ｙとを用い、図示のΔＶ＝ｋ１
｛Ｘ（Ｄ_t −Ｄ）＋Ｙ｝なる式により目標減速度ΔＶを
求めることが出来る（ステップＳ１１）。

【００３１】尚、このステップＳ１１の式における定数
Ｘ，Ｙについて説明すると、この状態ではＤ_t ＞Ｄの時
であるので、目標車間距離Ｄ_t に収束させるためには減
速させなければならず、従ってΔＶ＜０とならなければ
ならず、この場合の第１の補正係数ｋ１が正である（図
３(a) 参照）ことから、定数Ｘ，Ｙは、共にＸ＜０，Ｙ
＜０となる（図５(a) 参照）。

【００３２】一方、ステップＳ８においてＤ_t ＞Ｄでな
いことが分かった時には車間距離が安全な状態にあるの
で、この時には車両をその目標車速に到達させる定速走
行を行う為、車両を加減速する為の加減速度ΔＶを計算
する。

【００３３】このときの演算式は図示の様にＶ_t −Ｖに
関する一次関数であり、ステップＳ１２でＶ_t −Ｖを計
算し、このＶ_t −Ｖから加減速度ΔＶを得るための第２
の補正係数ｋ２をステップＳ１３において図４(b) に示
すようなマップを予め格納しているＲＯＭ１０ｃよりＶ
_t −Ｖと現在のギヤ位置とに基づいて求める。

【００３４】このようにして求めたＶ_t −Ｖと第２の補
正係数ｋ２と定数α，βとを用い、図示のΔＶ＝ｋ２
｛α（Ｖ_t −Ｖ）＋β｝なる式により目標加減速度ΔＶ
を求めることが出来る（ステップＳ１４）。

【００３５】尚、このステップＳ１４の式における定数
α，βについて説明すると、この状態ではＶ_t ＞Ｖであ
るか否かは不定であり、Ｖ_t ＞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ためΔＶはΔＶ＞
０の加速度でなければならない。このＶ_t ＞Ｖのときは
図４(b) よりｋ＞０であるから、定数α，βは共にα＞
０，β＞０となる（図５(b) 参照）。

【００３６】また逆に、Ｖ_t ＜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るためΔＶはΔＶ＜０
の減速度でなければならない。このＶ_t ＜Ｖのときは図
４(b) よりｋ＜０であるから、定数α，βはやはり共に
α＞０，β＞０となる（図５(b) 参照）。

【００３７】この様にしてステップＳ１１またはＳ１４
で求めた加減速度ΔＶに基づき、加速度の場合には図２
に示したスロットル弁アクチュエータ５に対する操作量
を算出し、減速度の場合には圧力制御弁６に対する操作
量を算出する（ステップＳ１５）。

【００３８】この操作量の求め方は、図６に示すように
加減速度ΔＶを横軸にとった時にスロットル操作量Δθ
またはブレーキ操作量ΔＰを例えばＲＯＭ１０ｃ中のメ
モリマップ等から求めるものであり、この図の例の場合
には減速度が小さい時にはブレーキ操作量ΔＰではな
く、スロットル操作量Δθを調整して実質的にブレーキ
操作量を発生させる状態が示されている。

【００３９】この様にして図６により求めたスロットル
操作量Δθをモータ駆動回路１２に与え、またはブレー
キ操作量ΔＰをＤ／Ａ変換器１３を介して圧力制御弁６
に与える事によりそれぞれ加速度または減速度の制御を
行うことが出来、速度制御を実行することができる（ス
テップＳ１６）。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る車両
の速度制御装置によれば、定速走行要求時に現在の車速
から求められる目標車間距離と現在の車間距離との関係
から前車との距離が危険であれば両車間距離の差と現在
のギヤ位置に応じた目標減速度を設定して一定の車間距
離を保つ前車追従走行を行い、前車との距離が安全であ
れば目標車速と現在の車速との差及び現在のギヤ位置に
応じた目標加減速度を設定して定速走行を行うように構
成したので、ギヤ位置を考慮した加減速度による走行で
加速感が増加すると共にノッキング等の不快感を無くす
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を原理図に示
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の実施例を示
したブロック図である。

【図３】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４】本発明に係る車両の速度制御装置に用いられる
補正係数を求めるためのメモリマップ図である。

【図５】本発明に係る車両の速度制御装置において演算
される加減速度を求める式中の定数を説明するためのグ
ラフ図である。

【図６】本発明において用いられる加減速度とスロット
ル又はブレーキ操作量との関係を示したメモリマップ図
である。

【符号の説明】

１ 車間距離検出手段（レーダ装置） ２ 車速検出手段（車速センサ） ３ 目標車速設定手段（オートクルーズ・セットスイッ
チ） ４ ギヤ位置検出手段（ギヤ位置センサ） ５ エンジン出力調整手段 ６ ブレーキ力調整手段 １０ 制御手段（コントローラ） 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋山 博稔 神奈川県藤沢市土棚８番地 株式会社い すゞ中央研究所内 (72)発明者 ズアギ ナドミ 神奈川県藤沢市土棚８番地 株式会社い すゞ中央研究所内 (72)発明者 遠藤 慎二郎 神奈川県藤沢市土棚８番地 株式会社い すゞ中央研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前車と自車との車間距離を検出する手段
   と、車速検出手段と、目標車速設定手段と、ギヤ位置検
   出手段と、エンジン出力調整手段と、ブレーキ力調整手
   段と、該目標車速が設定された状態で現在の車速により
   目標車間距離を求めると共に該目標車間距離が現在の車
   間距離より大きい危険時には該目標車間距離と現在の車
   間距離との差及び現在のギヤ位置に対応した第１の補正
   係数を求めて該目標車間距離−現在の車間距離に該第１
   の補正係数を乗じた目標減速度を求めることにより該ブ
   レーキ力調整手段を制御し、該目標車間距離が現在の車
   間距離より小さい安全時には該目標車速と現在の車速と
   の差及び現在のギヤ位置に対応した第２の補正係数を求
   めて該目標車速−現在の車速に該第２の補正係数を乗じ
   た目標加減速度を求めることにより該ブレーキ力調整手
   段又は該エンジン出力調整手段を制御する手段と、を備
   えたことを特徴とする車両の速度制御装置。