JPH11189070A - 車間距離調整機能を備えた定速走行装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 実際の走行状況に対応したきめ細かな車間距
離制御を可能とし運転者のフィーリングを向上させる車
間距離調整機能を備えた定速走行装置を提供する。 【解決手段】 車間距離データが入力されると（ステッ
プ２０１）、この車間距離データの変化から相対速度を
計算し（ステップ２０４）、現在の車間と目標車間との
差、および相対速度とから基本加減速率を計算する（ス
テップ２１２）。続いて、この基本加減速率に基づいて
目標車速を計算する（ステップ２１６）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、特に設定された走行
速度で自動的に走行制御されている状態で、前方を走行
する車両との車間距離を適正に保って車両の走行制御を
行う車間距離調整機能を備えた定速走行装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来技術の一例として、特開平
３−２２００２８号公報に開示された技術が知られてい
る。この技術は、自車両と前方車両との車間距離を検出
する車間距離センサと、自車両の車速を検出する車速セ
ンサを備え、予め定められた車間距離と車速との間の関
係に基づいて、上記車間距離センサが検出した現車間距
離に適した目標車速を決定し、その目標車速と上記車速
センサが検出した現車速との差に基づいて、自車両の走
行速度を自動的に加減速制御することにより、前方車両
との車間距離制御を実現させている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、予め定められた車間距離と車速との関係に
基づいて、一義的に目標車速が決定されるものであり、
実際の走行状況に対応したきめ細かな車間距離制御を行
うことができなかった。すなわち、一般的に運転者が加
減速の判断を行うに際し、前方車両との車間距離のみな
らず相対速度も見て判断しているため、車間距離が小さ
くても前方車両が遠ざかっていく場合には減速が不必要
であると感じ、また前方車両との車間距離は十分に存在
していても前方車両が大きな相対速度で近づいてくる場
合には早めの減速が必要であると感じる。

【０００４】そこで、本発明は、上記知見に着目して成
されたものであり、車間距離調整制御を行う際に、実際
の走行状況に対応したきめ細かな車間距離制御が可能な
車間距離調整機能を備えた定速走行装置を提供するもの
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された請求項１に記載の発明によれば、前方を走行
する車両と自車両との間の実車間及び相対速度を求める
計測手段と、前記前方を走行する車両と前記自車両との
間の目標車間を設定する目標車間設定手段と、前記実車
間、前記相対速度および前記目標車間に基づいて前記自
車両を加減速させるための制御量を求める制御量演算手
段と、前記制御量に基づいて、前記実車間が前記目標車
間となるように前記自車両を加減速制御する制御手段と
を具備したことを特徴とする。

【０００６】請求項２に記載の発明によれば、前記制御
量演算手段は、前記実車間が前記目標車間よりも小さい
場合であっても、前記相対速度が遠のく状態では、前記
自車両の減速を抑制又は前記自車両を加速させる制御量
を求めることを特徴とする。請求項３に記載の発明によ
れば、前記制御量演算手段は、前記実車間が前記目標車
間よりも大きい場合であっても、前記相対速度が近付く
状態では、前記自車両の加速を抑制又は前記自車両を減
速させる制御量を求めることを特徴とする。

【０００７】

【作用及び発明の効果】上記構成を有する請求項１に記
載の発明によれば、前方を走行する車両と自車両との間
の実車間及び相対速度を求め、この実車間及び相対速度
と設定された目標車間とに基づいて、自車を加減速させ
るための制御量を求める。この制御量は、例えばマップ
等に記憶されものを用いることができる。そして、この
制御量に基づいて、実車間が目標車間となるように自車
両を加減速制御する。この制御としては、エンジンのス
ロットルの開閉制御等やトランスミッションの切り替え
等を採用できる。

【０００８】このように、前方を走行する車両と自車両
との間の相対速度を考慮して自車両を加減速させるため
の制御量を求めることから、実際の走行状態に対応した
きめ細かな車間距離制御が可能となり、運転者のフィー
リングを向上させることができる。また、請求項２に記
載の発明によれば、制御量演算手段が、実車間が目標車
間よりも小さい場合であっても、相対速度が遠のく状態
では、自車両の減速を抑制する又は自車両を加速させる
制御量を求める。

【０００９】この結果、不要な減速を防止することがで
き、運転者のフィーリングを向上させることができる。
さらに、請求項３に記載の発明によれば、制御量演算手
段が、実車間が目標車間よりも大きい場合であっても、
相対速度が近づく状態では、自車両の加速を抑制又は減
速させる制御量を求める。

【００１０】この結果、早めに減速制御が開始されるこ
とになり、安全な車間距離制御を実行することができる
と共に、運転者のフィーリングを向上させることができ
る。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図１はその概略的な構成を示すもので、制御
のための演算制御等を実行するコンピュータ11は、入力
情報を受け入れる入力インターフェース111 、制御情報
等を出力する出力インターフェース112 を備えるもの
で、演算動作はＣＰＵ113 において行われる。このＣＰ
Ｕ113 に対しては、制御動作等を実行するプログラムや
演算動作のための各種マップ等を記憶したＲＯＭ114 さ
らに演算制御等に基づく情報を記憶するＲＡＭ115 が設
定されている。

【００１２】この様なコンピュータ11に対して、車両の
車輪12等に関連して設定され、この車輪12の回転速度に
対応した信号を検出する車速センサ13からの検出信号、
また前方を走行する車両等との間の距離を計測する車間
距離センサ14からの検出信号等が入力され、さらに設定
部15からの車間距離並びに初期の設定車速が入力され
る。

【００１３】このコンピュータ11からの出力は、車両を
駆動するエンジン16の回転速度を制御するスロットル機
構を駆動するためのスロットルアクチュエータ17に制御
指令として供給され、また車輪12にエンジン16からの動
力を伝達するトランスミッション18を制御するトランス
ミッションコントローラ19に制御指令として供給され
て、この車両の走行速度が加減制御されるようにしてい
る。

【００１４】図２はその制御系統を示すもので、設定部
15はドライバが適宜設定操作するスイッチ機構等によっ
て構成された車間距離設定部151 および初期の設定車速
設定部152 によって構成されるもので、車間距離設定部
151 で設定された情報はコンピュータ11において構成さ
れる目標車間距離計算部21に入力され、この車間距離計
算部21で算出された設定車間距離情報は加減速率計算部
22に入力される。この目標車間距離は、車速等に対応し
て変更してもよいものであり、例えば車速が高いときは
車間距離を長く、車速の低い状態で車間距離を短く設定
する。

【００１５】車間距離センサ14は、例えばレーザレーダ
等によって構成されるもので、この車間距離センサ14か
らの検出信号はコンピュータ11に入力されて物体判定部
23に供給される。この物体判定部23は、車間距離センサ
14からの検出信号のばらつきの状態等を判別し、物体を
検出しているか否かを判定する。また、車間距離センサ
14からの検出信号は相対速度計算部24に供給され、車間
距離の変化状況に基づいて、具体的には一定制御周期毎
の車間距離の変化に基づいて、自己車両と前方車両との
相対速度を計算する。この算出された相対速度情報は車
両判定部25に供給され、この相対速度のデータを常時監
視して前方の物体が車両であるか否かを判定する。そし
て、その判定結果は加減速率計算部22に入力される。こ
の車両判定処理は、車間距離センサ14の内部で実行され
るようにしてもよい。

【００１６】加減速率計算部22においては、目標車間距
離および相対速度、さらに物体判定部23と車両判定部25
の判定結果によって、適切な目標加減速率が求められ
る。そして、この加減速率計算部22で求められた目標加
減速率は、目標車速計算部26において積分されて目標車
速が算出されるようになるもので、その後制御方法検討
部27では現在の車速と目標車速とを比較し、通常のスロ
ットル制御でよいか、あるいはトランスミッション等を
制御する必要性があるか否かを判定する。このため、こ
の制御方法検討部27には、車速センサ13からの車速デー
タも供給されている。

【００１７】目標車速計算部26および制御方法検討部27
からの出力は、車速設定部152 からの設定情報と共に車
速制御部28に供給される。この車速制御部28において
は、車速センサ14から検出される現在車速を目標車速に
一致させるように、エンジン16のスロットルアクチュエ
ータ17を駆動してスロットルバルブの開度を制御する定
速走行制御を行う。また、トランスミッション18までも
制御する必要が生じたときは、トランスミッションコン
トローラ19に指令を与え、トランスミッション18の制御
を実行させる。

【００１８】この車速制御部28は、車速設定部152 によ
って初期の設定車速を入力したり、あるいは定速走行制
御と車間距離制御とを切り換えたり、さらには制御のキ
ャンセルやマニュアルによる加減速制御を行ったりする
機能も有する。また、定速走行制御と車間距離制御の切
り換えは、車速設定部152 によらなくとも、例えば車速
や車間距離が特定される条件を満たしたときに切り換え
られるようにしてもよい。

【００１９】次に、この様に定速走行装置における図２
で示した物体判定部23、車両判定部25、加減速率計算部
22、目標車速計算部26、制御方法検討部27等を構成する
コンピュータ11における処理を、図３のフローチャート
に基づいて説明する。まずステップ201 において車間距
離データが入力されるもので、ステップ202においてこ
の入力車間距離データを制御周期毎に評価して、そのば
らつきを計算する。このようにして車間距離データのば
らつきを計算した結果に基づいて、ステップ203 でその
ばらつきの程度が所定の設定値より大きいか否かを判定
するもので、そのばらつきの程度が設定値より小さいと
きは、前方に物体が存在すると判定（物体検出状態）す
るもので、次のステップ204 で車間距離データの変化か
ら、前方物体との相対速度を計算し、ステップ205 でそ
の算出相対速度をバッファに記憶する。

【００２０】ステップ203 で車間距離データのばらつき
が大きいと判定されたときは、前方に実際に物体が無い
もの（未検出状態）と判定し、ステップ206 に進む。こ
のステップ206 では、車間距離および相対速度を“０”
に設定すると共に、物体未検出状態であることを記憶す
る。ステップ205 で前方車両との相対速度がバッファに
記憶設定されたならば、次のステップ207 で例えば制御
周期毎の相対速度を比較して、その相対速度のばらつき
の状態を計算する。そして、ステップ208 でこの相対速
度のばらつきの状態を設定値と比較するもので、そのば
らつきが小さい場合には前方の物体が車両であると（車
両認識状態）判定し、ステップ209 で車間距離並びに相
対速度を記憶すると共に、車両認識状態であることを記
憶する。

【００２１】ステップ208 で相対速度のばらつきの状態
が設定値より大きい場合には、前方の物体が車両以外で
あると判定し、ステップ210 で物体までの距離を記憶す
ると共に、相対速度を“０”に設定し、物体検出状態で
あることを記憶する。以上のような処理は、車間距離セ
ンサ13の内部で行うようにしてもよい。この様な処理が
終了したならば加減速率計算部22における処理が行われ
るもので、ステップ206 、209 および210 それぞれにお
ける物体未検出状態、車両認識状態、さらに物体検出状
態の３つのそれぞれの状態に対応して、ステップ211 〜
213 において車両の加減速率を求める。

【００２２】すなわち、ステップ206 において物体の未
検出状態が確認されたならば、ステップ211 において未
検出時の加減速率を設定するもので、最初にドライバに
よって設定された車速まで徐々に加速制御されるよう
に、正の小さな加速率を設定する。なお、カーブ時には
車速保持、減速してもよい。ステップ209 で車両の認識
状態が記憶されたならば、ステップ212 において車両認
識時の基本加減率を計算する。具体的には、図５の
（Ａ）で示すような加減速率マップに基づいて基本加減
率を算出する。このマップは、横軸に現在の車間から目
標車間を減じた値（前方車両が遠いか近いか）をとって
いるもので、縦軸には前方車両との相対速度（近付くか
遠のくか）をとる２次元マップデータであって、その各
格子点にはその時々の加減速率値が示されている。

【００２３】この様なマップ表中でマイナス（−）の符
号は減速を表し、プラス（＋）の符号は加速を表す。そ
して、実際に使用するデータは、その各格子点のデータ
を補間して求めるようにする。この様なマップデータを
使用することによって、前方車両との車間距離は小さい
ものであるが、前方車両が遠ざかって行く車両に対して
不必要な減速制御が行なわれないようにしている。ま
た、前方との車間距離は充分に存在するが、大きな相対
速度で前方車両に近付く状態にあるときは、早めに減速
制御が開始されるようにしているもので、実際の走行状
況に対応したきめ細かな車間制御が行なわれる。そし
て、一律のマップによって連続的に加減速率を求めてい
るものであるため、不連続感のない加減速率制御が実現
される。例えば、目標車間より１６ｍ近い所に割り込ま
れても、相対速度が＋８ならば加速度が＋２Ｋｍ／ｈと
なり、不要な減速が避けられる。

【００２４】この様にしてステップ212 で加減速率が計
算されたならば、ステップ214 で加減速率の補正係数を
算出する。この補正係数の算出は、図５の（Ｂ）で示す
マップに基づいて行うもので、現在の車間距離に対応し
て補正値が求められる。すなわち、車間距離の大きい状
態では大まかな車間制御でよいものであるため、加減速
率を小さめにして、ゆったりとした制御が行われるよう
にして乗り心地の向上を図る。そして、ステップ215 に
おいて基本加減速率にこの補正係数を乗じて加減速率を
計算して求める。

【００２５】ステップ210 で物体を検出した状態とされ
たときには、ステップ213 において図６のマップを用い
て物体検出状態における加減速率を求める。このマップ
は、横軸に現在の車間距離がとられているもので、この
車間距離の状態に応じて加減速率が求められる。これは
相対速度計算部24および車両判定部25における処理に時
間を要するものであるため、車両と認識されない状況に
おいても、自己車両の前方の近距離に他の車両が割り込
んだ状態を想定して、緊急時における対応を早めに行う
ためである。

【００２６】この様にして車両の認識状態、物体の検出
状態、および物体未検出状態のそれぞれに対応した加減
速率が求められたならば、図４のステップ216 において
目標車速を計算する。この目標車速は前回の制御周期に
おける目標車速に対して、求められた加減速率を積分す
ることにより求められる。ここで、ｄt は制御周期を表
している。

【００２７】この様にして目標車速を求めることによっ
て、急激なあるいは不連続な目標車速が設定されること
をなくしているもので、通常の定常走行状態と同様の滑
らかなフィーリングの加減速制御が行われる。ステップ
217 ではこの様にして求められた目標車速が現在車速か
ら大きく離れないようにリミット制御をしている。これ
は、車速制御部28において急加速あるいは急減速の制御
が行われないようにする処置である。尚、この実施例に
おいては安全上の観点からドライバが設定した設定車速
以下の状態に目標車速が設定される。

【００２８】制御方法検討部27においては、図７で示す
領域マップを用いて制御方法が選択される。この領域マ
ップにあっては、横軸にステップ218 で求められれる目
標車速と現在車速との差をとっているもので、この例に
おいては目標車速が現在車速に比べて４Ｋｍ／ｈ以上小
さかったときにスロットル全閉とし、６Ｋｍ／ｈ小さか
ったときにあわせて、トランスミッションのオーバドラ
イブ（ＯＤ）をカット（高い減速比の選択）することを
表している。そして、それぞれの復帰は１Ｋｍ／ｈ未満
および３Ｋｍ／ｈ未満になったときに行い、この様にヒ
ステリシスを設定したのは、制御方法が変更されたとき
の不連続性を減らすためである。

【００２９】この様な領域マップを利用した制御を実現
するため、ステップ219 〜222 においてステップ218 で
求めた目標車速と現在車速との差を、それぞれ−４、−
６、−３、−１とそれぞれ比較するもので、ステップ21
9 でその差速度が−４Ｋｍ／ｈより大きいと判定された
ときは、ステップ223 に進んでスロットル全閉の処理を
行う。またステップ220 で差速度が−６Ｋｍ／ｈより大
きいと判定されたときは、ステップ224 でＯＤのカット
を行う。

【００３０】そして、ステップ221 において差速度が−
３Ｋｍ／ｈより小さいと判定された状態で、ステップ22
5 でＯＤカットを解除し、さらにステップ222 において
差速度が−１Ｋｍ／ｈより小さくなったと判断されたと
きには、ステップ226 でスロットル全閉制御を解除す
る。この様な制御方法検討部27の処理を行うことによっ
て、目標車速が減少しているにも関わらず現在車速が減
少しない状況、例えば下り坂の走行時あるいは車速が低
い状態のときを自動的に検出し、この検出状況に応じて
トランスミッションを制御して、より高い減速比が選択
され、高い減速度が得られるようになる。そして、この
様な制御と従来から知られているステップ227 の定速制
御によって、ステップ216 で求められた目標速度を目標
とした車速制御が行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る定速走行装置を説明
するための概略的な構成図。

【図２】上記実施例の制御ロジックを示す図。

【図３】上記制御ロジックにおける処理の流れを説明す
るためのフローチャート。

【図４】図３の処理に続く処理の流れを説明するフロー
チャート。

【図５】（Ａ）は加減速基本マップ、（Ｂ）は加減速率
補正マップをそれぞれ示す図。

【図６】物体検出状態における加減速率マップを示す
図。

【図７】制御方法を選択する領域マップを示す図。

【符号の説明】

11…コンピュータ、13…車速センサ、14…車間距離のセ
ンサ、15…設定部、16…エンジン、17…スロットルアク
チュエータ、18…トランスミッション、19…トランスミ
ッションコントローラ、21…目標車間距離計算部、22…
加減速率計算部、23…物体判定部、24…相対速度計算
部、25…車両判定部、26…目標車速計算部、27…制御方
法検討部、28…車速制御部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２４Ｂ // Ｇ０１Ｓ 17/93 Ｇ０１Ｓ 17/88 Ａ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前方を走行する車両と自車両との間の実
   車間及び相対速度を求める計測手段と、 前記前方を走行する車両と前記自車両との間の目標車間
   を設定する目標車間設定手段と、 前記実車間、前記相対速度および前記目標車間に基づい
   て前記自車両を加減速させるための制御量を求める制御
   量演算手段と、 前記制御量に基づいて、前記実車間が前記目標車間とな
   るように前記自車両を加減速制御する制御手段と、 を具備したことを特徴とする車間距離調整機能を備えた
   定速走行装置。
2. 【請求項２】 前記制御量演算手段は、 前記実車間が前記目標車間よりも小さい場合であって
   も、前記相対速度が遠のく状態では、前記自車両の減速
   を抑制又は前記自車両を加速させる制御量を求めること
   を特徴とする請求項１に記載の車間距離調整機能を備え
   た定速走行装置。
3. 【請求項３】 前記制御量演算手段は、 前記実車間が前記目標車間よりも大きい場合であって
   も、前記相対速度が近付く状態では、前記自車両の加速
   を抑制又は前記自車両を減速させる制御量を求めること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の車間距離調整機能
   を備えた定速走行装置。