JP2008155815A - Traveling controller - Google Patents

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JP2008155815A JP2006348209A JP2006348209A JP2008155815A JP 2008155815 A JP2008155815 A JP 2008155815A JP 2006348209 A JP2006348209 A JP 2006348209A JP 2006348209 A JP2006348209 A JP 2006348209A JP 2008155815 A JP2008155815 A JP 2008155815A
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Yoshiyuki Hashimoto
佳幸 橋本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a traveling controller for not deteriorating control performance while smoothly shifting a control value by each control in switching between constant speed traveling control and following traveling control. <P>SOLUTION: A traveling controller 100 having constant speed traveling control for controlling a vehicle speed V at a target vehicle speed V<SP>*</SP>by feedback control including integral control and having following traveling control for controlling an inter-vehicle distance X to a target inter-vehicle distance X<SP>*</SP>by the feedback control including the integral control includes: a control switching means SW1 for switching two control values of a control value Vx related to the following traveling control and a control value V<SP>*</SP>related to the constant traveling control, corresponding to each other, and for outputting either of the control values Vx, V<SP>*</SP>; a braking power control means 14 for controlling breaking power in the vehicle on the basis of a control value Vt output from the switching means SW1; and a traveling control means 1 for continuing traveling control by making the two control values Vx, V<SP>*</SP>, corresponding to each other, equivalent in switching by the switching means SW1. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、車速を目標車速に制御する定速走行制御、及び、車間距離を目標車間距離に制御する追従走行制御を切り替えながら実行する走行制御装置に関し、特に、目標車速に関する制御値と目標車間距離に関する制御値とを切り替える時に各制御による制御値を滑らかに推移させる走行制御装置に関する。   The present invention relates to a travel control device that executes a constant speed travel control that controls a vehicle speed to a target vehicle speed and a follow-up travel control that controls an inter-vehicle distance to a target inter-vehicle distance, and in particular, a control value related to a target vehicle speed and a target inter-vehicle distance. The present invention relates to a travel control device that smoothly changes a control value by each control when switching a control value related to a distance.

従来、所定の目標車速で定速走行するよう車速を制御する車速制御部と、自車輌と先行車輌との車間距離が所定の目標車間距離となるよう制御する車間距離制御部とを備え、車間距離制御部による制御と車速制御部による制御との切り替えを、最終的に出力する制御量に段差を生じさせないよう、滑らかに実行させる走行制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。   Conventionally, a vehicle speed control unit that controls the vehicle speed so that the vehicle travels at a constant target speed at a predetermined target vehicle speed, and an inter-vehicle distance control unit that controls the inter-vehicle distance between the host vehicle and the preceding vehicle to be a predetermined target inter-vehicle distance, A travel control device is known that smoothly switches between control by a distance control unit and control by a vehicle speed control unit so as not to cause a step in a control amount that is finally output (see, for example, Patent Document 1). ).

この走行制御装置は、車間距離制御部による制御量及び車速制御部による制御量のそれぞれに個々の制御比率を積算した上で足し合わせて要求制御量とし、状況に応じて個々の制御比率を変更しながら、その要求制御量に基づいて走行制御用アクチュエータを制御する。   This travel control device adds the individual control ratios to the control amount by the inter-vehicle distance control unit and the control amount by the vehicle speed control unit, and adds them together to obtain the required control amount, and changes the individual control ratio according to the situation. However, the travel control actuator is controlled based on the required control amount.

この走行制御装置は、車間距離が大きい程、車速制御部による制御量の制御比率を相対的に高くなるように設定し、自車輌と先行車輌との相対速度が接近方向に大きい程、車間距離制御部による制御量の制御比率を相対的に高くなるように設定する。   This travel control device sets the control ratio of the control amount by the vehicle speed control unit to be relatively higher as the inter-vehicle distance is larger, and as the relative speed between the host vehicle and the preceding vehicle is larger in the approaching direction, the inter-vehicle distance is increased. The control ratio of the control amount by the control unit is set to be relatively high.

また、車速制御部による設定車速と車間距離制御部による設定車速とのうちの小さい方を目標車速とし、現在の車速を目標車速に移行させる際に加速度を所定値以下に制限することで、車間距離制御部による制御と車速制御部による制御との切り替えを滑らかに実行させる車速制御装置も知られている(例えば、特許文献2参照。)。   In addition, the smaller of the set vehicle speed set by the vehicle speed control unit and the set vehicle speed set by the inter-vehicle distance control unit is set as the target vehicle speed, and the acceleration is limited to a predetermined value or less when the current vehicle speed is shifted to the target vehicle speed. There is also known a vehicle speed control device that smoothly switches between control by a distance control unit and control by a vehicle speed control unit (see, for example, Patent Document 2).

このようにして、上述の走行制御装置又は車速制御装置は、制御切り替え時の車輌に対するショックを防止する。
特開平7−17294号公報 特開平11−227494号公報
Thus, the above-described travel control device or vehicle speed control device prevents a shock to the vehicle at the time of control switching.
Japanese Patent Laid-Open No. 7-17294 JP-A-11-227494

しかしながら、特許文献1に記載の走行制御装置は、他車輌が車線変更により自車輌の前方に割り込んだ場合等、車速制御部から車間距離制御部への切り替えが急激に行われる場合であってもショック低減を優先させ過渡的な車間距離制御性能を悪化させてしまう。   However, the travel control device described in Patent Document 1 is a case where the switching from the vehicle speed control unit to the inter-vehicle distance control unit is performed suddenly, such as when another vehicle interrupts in front of the host vehicle due to a lane change. Gives priority to shock reduction and deteriorates the transitional distance control performance.

また、特許文献2に記載の車速制御装置は、緩慢な車速変化のみを許容するので、車速を迅速に変化させる必要がある場合に対応できず、制御性能を悪化させてしまう。   Moreover, since the vehicle speed control apparatus described in Patent Document 2 allows only a slow change in the vehicle speed, the vehicle speed control device cannot cope with a case where the vehicle speed needs to be changed quickly and deteriorates the control performance.

上述の点に鑑み、本発明は、定速走行制御と追従走行制御とを切り替える時に各制御による制御値を滑らかに推移させながらも制御性能を悪化させない走行制御装置を提供することを目的とする。   In view of the above-described points, an object of the present invention is to provide a travel control device that does not deteriorate the control performance while smoothly changing the control value of each control when switching between constant speed travel control and follow-up travel control. .

上述の目的を達成するために、第一の発明に係る走行制御装置は、積分制御を含むフィードバック制御により車速を目標車速に制御する定速走行制御、及び、積分制御を含むフィードバック制御により車間距離を目標車間距離に制御する追従走行制御を有する走行制御装置であって、前記追従走行制御に関する制御値及び前記定速走行制御に関する制御値の二つの対応する制御値を切り替えて何れか一方の制御値を出力させる制御切り替え手段と、前記制御切り替え手段が出力する制御値に基づいて車輌における制駆動力を制御する制駆動力制御手段と、前記制御切り替え手段による切り替え時に前記二つの対応する制御値を等しくして走行制御を継続させる走行制御手段と、を備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a travel control device according to a first aspect of the present invention provides a constant speed travel control that controls a vehicle speed to a target vehicle speed by feedback control including integral control, and an inter-vehicle distance by feedback control including integral control. Is a travel control device having a follow-up travel control that controls the target inter-vehicle distance, and switches between two corresponding control values of the control value related to the follow-up travel control and the control value related to the constant speed travel control. Control switching means for outputting a value, braking / driving force control means for controlling braking / driving force in a vehicle based on a control value output by the control switching means, and the two corresponding control values at the time of switching by the control switching means And travel control means for continuing travel control with equality.

また、第二の発明は、第一の発明に係る走行制御装置であって、前記走行制御手段は、前記制御切り替え手段による切り替え時に前記定速走行制御又は前記追従走行制御の積分制御初期値を算出し該積分制御初期値を用いて走行制御を継続させる、ことを特徴とする。   Further, the second invention is a travel control device according to the first invention, wherein the travel control means sets the integral control initial value of the constant speed travel control or the follow-up travel control at the time of switching by the control switching means. The travel control is continued using the calculated integral control initial value.

また、第三の発明は、第一又は第二の発明に係る走行制御装置であって、前記制御切り替え手段は、前記追従走行制御に関する制御値として目標車間距離を達成するための車速の値を第一の入力として取得し、かつ、前記定速走行制御に関する制御値として予め登録された目標車速の値を第二の入力として取得する、ことを特徴とする。   A third invention is a travel control device according to the first or second invention, wherein the control switching means sets a vehicle speed value for achieving a target inter-vehicle distance as a control value related to the follow-up travel control. A target vehicle speed value acquired as a first input and registered in advance as a control value related to the constant speed traveling control is acquired as a second input.

また、第四の発明は、第一又は第二の発明に係る走行制御装置であって、前記制御切り替え手段は、前記追従走行制御に関する制御値として目標車間距離を達成するためのエンジン制駆動力制御値を第一の入力として取得し、かつ、前記定速走行制御に関する制御値として目標車速を達成するためのエンジン制駆動力制御値を第二の入力として取得する、ことを特徴とする。   A fourth aspect of the invention is a travel control apparatus according to the first or second aspect of the invention, wherein the control switching means is an engine braking / driving force for achieving a target inter-vehicle distance as a control value related to the follow-up travel control. A control value is acquired as a first input, and an engine braking / driving force control value for achieving a target vehicle speed is acquired as a second input as a control value related to the constant speed traveling control.

上述の手段により、本発明は、定速走行制御と追従走行制御とを切り替える時に各制御による制御値を滑らかに推移させながらも制御性能を悪化させない走行制御装置を提供することができる。   With the above-described means, the present invention can provide a travel control device that does not deteriorate the control performance while smoothly shifting the control value of each control when switching between constant speed travel control and follow-up travel control.

以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

(1)実施例の概要
本発明に係る走行制御装置は、定速走行制御及び追従走行制御を切り替えながら自車輌の走行を制御するACC(Auto Cruise Control)に利用される。
(1) Outline of Embodiment The travel control device according to the present invention is used for ACC (Auto Cruise Control) that controls travel of the host vehicle while switching between constant speed travel control and follow-up travel control.

「定速走行制御」とは、自車輌の走行速度が予め設定された目標車速になるようアクセル開度、ブレーキ量、シフト位置等を自動的に制御する走行制御内容のことをいい、「追従走行制御」とは、自車輌と先行車輌との間の車間距離が予め設定された目標車間距離になるようアクセル開度、ブレーキ量、シフト位置等を自動的に制御する走行制御内容のことをいう。   “Constant speed travel control” refers to the content of travel control that automatically controls the accelerator opening, brake amount, shift position, etc., so that the travel speed of the vehicle reaches a preset target vehicle speed. The `` travel control '' refers to the content of travel control that automatically controls the accelerator opening, brake amount, shift position, etc. so that the inter-vehicle distance between the host vehicle and the preceding vehicle becomes a preset target inter-vehicle distance. Say.

また、走行制御装置は、定速走行制御を実行している際に先行車輌を検出した場合、走行制御内容を定速走行制御から追従走行制御に切り替えて走行制御を継続させ、一方で、追従走行制御を実行している際に先行車輌が存在しなくなった場合、走行制御内容を追従走行制御から定速走行制御に切り替えて走行制御を継続させる。   In addition, when the traveling control device detects a preceding vehicle while executing the constant speed traveling control, the traveling control content is switched from the constant speed traveling control to the following traveling control, and the traveling control is continued. If the preceding vehicle is no longer present during the running control, the running control content is switched from the follow running control to the constant speed running control and the running control is continued.

また、走行制御装置は、PID(Proportional-Integral-Derivative)制御を用いた制御回路の出力値(制御値)に基づいて制御された物理量を各種センサで取得し、取得した物理量の値をその制御回路にフィードバックして入力値を変化させ、物理量の値を目標値に近づけるようにする。   In addition, the travel control apparatus acquires physical quantities controlled by various sensors based on the output value (control value) of the control circuit using PID (Proportional-Integral-Derivative) control, and controls the acquired physical quantity values. The input value is changed by feeding back to the circuit so that the physical quantity value approaches the target value.

「制御値」とは、エンジン駆動力、アクセル開度、ブレーキ量、車速、シフト位置等の制御対象となる物理量を所望の値に制御するため、それら制御対象を制御するモータやアクチュエータ等の制御装置に入力させる値である。   “Control value” refers to control of motors, actuators, etc. that control the control target physical quantities such as engine driving force, accelerator opening, brake amount, vehicle speed, shift position, etc. This is the value to be input to the device.

また、「PID制御」とは、フィードバック制御の一つであり、入力値の制御を出力値と目標値との偏差、その積分、及び、その微分の三つの要素によって行う方法のことであり、偏差に比例して入力値を変化させる比例制御、偏差が継続している時間に比例して入力値を変化させる積分制御、急激な制御値の変化が起こった場合にその変化の大きさに比例して入力値を変化させる微分制御を組み合わせた制御方法である。   “PID control” is one type of feedback control, and is a method of performing control of an input value by three elements of a deviation between an output value and a target value, an integral thereof, and a derivative thereof, Proportional control to change the input value in proportion to the deviation, integral control to change the input value in proportion to the time that the deviation continues, proportional to the magnitude of the change when a sudden change in the control value occurs Thus, the control method combines differential control for changing the input value.

「制御回路」には、例えば、目標車速と実際の車速との間の差である車速偏差を入力値とし、エンジン制駆動力制御値を出力値とする車速制御器、及び、目標車間距離と実際の車間距離との間の差である車間距離偏差を入力値とし、車速制御器の入力値となる値を算出するための目標車速を出力値とする車間距離制御器がある。   The “control circuit” includes, for example, a vehicle speed controller having a vehicle speed deviation that is a difference between the target vehicle speed and the actual vehicle speed as an input value and an engine braking / driving force control value as an output value, and a target inter-vehicle distance and There is an inter-vehicle distance controller that uses an inter-vehicle distance deviation, which is a difference between the actual inter-vehicle distances, as an input value and an output value that is a target vehicle speed for calculating a value that becomes an input value of the vehicle speed controller.

なお、「エンジン制駆動力制御値」とは、エンジンの制駆動力を制御するアクセル制御装置、ブレーキ制御装置、シフト位置制御装置等の制駆動力制御装置を所定の状態で駆動させ所望とするエンジン駆動力を得るための値である。   The “engine braking / driving force control value” is desired by driving a braking / driving force control device such as an accelerator control device, a brake control device, or a shift position control device that controls the braking / driving force of the engine in a predetermined state. This is a value for obtaining the engine driving force.

また、走行制御装置は、制御切り替えスイッチにより、定速走行制御のために設定された目標車速を車間距離制御器が出力する目標車速に切り替え、車間距離制御器が出力する目標車速と実際の車速に基づいて算出された車速偏差を車速制御器に入力して、エンジン制駆動力制御値を得る。   In addition, the travel control device switches the target vehicle speed set for constant speed travel control to the target vehicle speed output by the inter-vehicle distance controller by the control changeover switch, and the target vehicle speed output by the inter-vehicle distance controller and the actual vehicle speed. The vehicle speed deviation calculated based on the above is input to the vehicle speed controller to obtain the engine braking / driving force control value.

制御切り替えスイッチは、車間距離が所定値未満となった場合に、定速走行制御のために設定された目標車速を車間距離制御器が出力する目標車速に切り替え、定速走行制御から追従走行制御への走行制御内容の切り替えを実現させる。   The control changeover switch switches the target vehicle speed set for constant speed travel control to the target vehicle speed output by the intervehicular distance controller when the intervehicular distance becomes less than a predetermined value. The switching of the traveling control content to is realized.

車間距離制御器は、定速走行制御が行われている間、出力値となる目標車速が定速走行制御のために設定された目標車速に等しくなるよう、積分制御の初期値(定速走行制御から追従走行制御への走行制御内容の切り替えが行われた時点における偏差積分量は、偏差が未だ継続していないためゼロであり、PID制御における積分制御の項の値は初期値そのものとなる。)をバックグラウンドで周期的に演算し、制御切り替えスイッチによる目標車速の切り替えが行われた時点で、定速走行制御のために設定された目標車速と同じ目標車速を出力値として提供できるようにする。なお、PID制御における積分制御の項の値は、その初期値に偏差積分量を加算させながら時間経過と共に変化する。   The inter-vehicle distance controller controls the initial value of the integral control (constant speed running) so that the target vehicle speed, which is the output value, is equal to the target vehicle speed set for constant speed running control during constant speed running control. The deviation integration amount at the time when the travel control content is switched from the control to the follow-up travel control is zero because the deviation has not yet continued, and the value of the integral control term in the PID control is the initial value itself. )) Periodically in the background, and when the target vehicle speed is switched by the control changeover switch, the same target vehicle speed as the target vehicle speed set for constant speed traveling control can be provided as the output value. To. Note that the value of the integral control term in the PID control changes with time while adding the deviation integral amount to the initial value.

また、車間距離制御器は、制御切り替えスイッチによる目標車速の切り替えが行われた時点で初めて演算を行い、定速走行制御のために設定された目標車速と同じ目標車速を出力値として提供するようにしてもよい。   In addition, the inter-vehicle distance controller performs calculation for the first time when the target vehicle speed is switched by the control changeover switch, and provides the same target vehicle speed as the output value that is the same as the target vehicle speed set for constant speed traveling control. It may be.

その後、車間距離制御器は、PID制御により実際の車間距離が目標車間距離になるよう入力値となる車間距離偏差を変化させながら(厳密には、エンジン制駆動力を変化させて実際の車間距離を変化させることで車間距離偏差をゼロに収束させる。)目標車速を出力し、車速制御器は、車間距離制御器が出力した目標車速と実際の車速との車速偏差を入力値として変化させながら(厳密には、エンジン制駆動力を変化させて実際の車速を変化させることで車速偏差をゼロに収束させる。)エンジン制駆動力制御値を出力する。   After that, the inter-vehicle distance controller changes the inter-vehicle distance deviation as an input value so that the actual inter-vehicle distance becomes the target inter-vehicle distance by PID control (strictly speaking, the actual inter-vehicle distance is changed by changing the engine braking / driving force). The target vehicle speed is output, and the vehicle speed controller changes the target vehicle speed output by the inter-vehicle distance controller and the actual vehicle speed as an input value. (Strictly speaking, by changing the engine braking / driving force to change the actual vehicle speed, the vehicle speed deviation is converged to zero.) The engine braking / driving force control value is output.

このように、走行制御装置は、定速走行制御から追従走行制御への走行制御内容の切り替えが行われた場合にも、車速制御器の入力値となる車速偏差を算出するための目標車速をステップ状に変化させることなく連続的に変化させるので、車速制御器の出力値であるエンジン制駆動力制御値を急激に変化させて車輌の挙動が不安定(例えば、エンジンの制駆動力が急変することによる急加速や急減速といったショックを発生させる。)になるのを防止することができる。
(2)実施例の詳細
図1は、本発明に係る走行制御装置の構成例を示すブロック図であり、走行制御装置100は、制御部1、車間距離センサ2、車速センサ3、記憶装置4、アクセル制御装置5、ブレーキ制御装置6及びシフト位置制御装置7から構成される。
As described above, the travel control device determines the target vehicle speed for calculating the vehicle speed deviation that is the input value of the vehicle speed controller even when the travel control content is switched from the constant speed travel control to the follow-up travel control. Since it is continuously changed without changing in steps, the engine braking / driving force control value, which is the output value of the vehicle speed controller, is suddenly changed to make the vehicle behavior unstable (for example, the engine braking / driving force changes suddenly). To generate a shock such as sudden acceleration or sudden deceleration.).
(2) Details of Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a travel control device according to the present invention. A travel control device 100 includes a control unit 1, an inter-vehicle distance sensor 2, a vehicle speed sensor 3, and a storage device 4. , An accelerator control device 5, a brake control device 6, and a shift position control device 7.

制御部1は、車間距離センサ2、車速センサ3及び記憶装置4からデータを取得してアクセル制御装置5、ブレーキ制御装置6及びシフト位置制御装置7に出力する制御信号を演算するための電子回路である。   The control unit 1 obtains data from the inter-vehicle distance sensor 2, the vehicle speed sensor 3, and the storage device 4, and calculates an control circuit to output to the accelerator control device 5, the brake control device 6, and the shift position control device 7. It is.

車間距離センサ2は、走行制御装置100が搭載された車輌(以下、「自車」という。)とそれ以外の車輌(以下、「他車」という。)との間の距離を測定するためのセンサであり、例えば、自車のフロントバンパー下部に取り付けられたレーザレーダ、ミリ波レーダ、画像センサ(ステレオカメラ)又は超音波センサ等であって、測定したデータを制御部1に出力する。なお、車間距離センサ2は、測定した車間距離の時間的変化から自車と他車との間の相対速度を算出し制御部1に出力するようにしてもよい。   The inter-vehicle distance sensor 2 is for measuring a distance between a vehicle (hereinafter referred to as “own vehicle”) on which the travel control device 100 is mounted and another vehicle (hereinafter referred to as “other vehicle”). The sensor is, for example, a laser radar, a millimeter wave radar, an image sensor (stereo camera), an ultrasonic sensor, or the like attached to the lower part of the front bumper of the own vehicle, and outputs measured data to the control unit 1. The inter-vehicle distance sensor 2 may calculate a relative speed between the host vehicle and the other vehicle from the temporal change in the measured inter-vehicle distance and output the relative speed to the control unit 1.

車速センサ3は、自車の走行速度を測定するセンサであり、例えば、各車輪に取り付けられ各車輪とともに回転する磁石による磁界の変化をMR(Magnetic Resistance)素子が磁気抵抗として読み取り、これを回転速度に比例したパルス信号として取り出すことで車輪の回転速度および車輌の走行速度を測定し、測定したデータを制御部1に出力する。   The vehicle speed sensor 3 is a sensor that measures the traveling speed of the host vehicle. For example, an MR (Magnetic Resistance) element reads a change in a magnetic field caused by a magnet attached to each wheel and rotating together with each wheel, and rotates the magnetic resistance. The rotational speed of the wheel and the traveling speed of the vehicle are measured by taking out as a pulse signal proportional to the speed, and the measured data is output to the control unit 1.

記憶装置4は、走行制御装置100が定速走行制御又は追従走行制御を実行するために必要な各種データを記憶するための装置であり、例えば、ハードディスク、フラッシュメモリ等の記憶媒体であって定速走行制御のための目標車速や追従走行制御のための目標車間距離を記憶する。記憶装置4は、制御部1の問い合わせに応じて各種データを制御部1に出力する。なお、定速走行制御のための目標車速又は追従走行制御のための目標車間距離の値は、タッチパネルやエスカッションスイッチ等の入力手段を介して変更可能に記憶される。   The storage device 4 is a device for storing various data necessary for the travel control device 100 to execute constant speed travel control or follow-up travel control. For example, the storage device 4 is a storage medium such as a hard disk or a flash memory. A target vehicle speed for high-speed driving control and a target inter-vehicle distance for following driving control are stored. The storage device 4 outputs various data to the control unit 1 in response to an inquiry from the control unit 1. Note that the value of the target vehicle speed for the constant speed traveling control or the target inter-vehicle distance for the following traveling control is stored so as to be changeable via an input means such as a touch panel or an escutcheon switch.

アクセル制御装置5、ブレーキ制御装置6及びシフト位置制御装置7は、自車の走行速度を自動制御するための制駆動力制御装置であり、例えば、制御部1が出力する制御信号に基づいてモータやアクチュエータを駆動させることでアクセル開度、ブレーキ制動力又はシフト位置を調節して自車の走行速度を変化させる。   The accelerator control device 5, the brake control device 6, and the shift position control device 7 are braking / driving force control devices for automatically controlling the traveling speed of the host vehicle. For example, the motor is based on a control signal output from the control unit 1. Or the actuator is driven to adjust the accelerator opening, the braking force, or the shift position to change the traveling speed of the vehicle.

図2は、制御部1の構成例を示すブロック図であり、制御部1は、目標車間距離取得部10、実車間距離取得部11、目標車速取得部12、実車速取得部13、制駆動力制御部14、演算器P1、P2、車間距離制御器C1、車速制御器C2及び制御切り替えスイッチSW1から構成される。   FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the control unit 1. The control unit 1 includes a target inter-vehicle distance acquisition unit 10, an actual inter-vehicle distance acquisition unit 11, a target vehicle speed acquisition unit 12, an actual vehicle speed acquisition unit 13, and braking / driving. It comprises a force control unit 14, computing units P1, P2, an inter-vehicle distance controller C1, a vehicle speed controller C2, and a control changeover switch SW1.

目標車間距離取得部10は、追従走行制御のための目標車間距離を取得するための手段であり、例えば、記憶装置4に記憶された値を読み出すことで目標車間距離X*を取得する。   The target inter-vehicle distance acquisition unit 10 is a means for acquiring a target inter-vehicle distance for follow-up running control, and for example, acquires a target inter-vehicle distance X * by reading a value stored in the storage device 4.

実車間距離取得部11は、自車と自車の前方を走行する他車との間の実際の車間距離(以下、「実車間距離」という。)を取得するための手段であり、例えば、自車に搭載された車間距離センサ2が測定したデータに基づいて実車間距離Xを取得する。   The actual inter-vehicle distance acquisition unit 11 is a means for acquiring an actual inter-vehicle distance between the own vehicle and another vehicle traveling in front of the own vehicle (hereinafter referred to as “actual inter-vehicle distance”). The actual inter-vehicle distance X is acquired based on the data measured by the inter-vehicle distance sensor 2 mounted on the host vehicle.

目標車速取得部12は、定速走行制御のための目標車速を取得するための手段であり、例えば、記憶装置4に記憶された値を読み出すことで目標車速V*を取得する。   The target vehicle speed acquisition unit 12 is a means for acquiring a target vehicle speed for constant speed traveling control. For example, the target vehicle speed V * is acquired by reading a value stored in the storage device 4.

実車速取得部13は、自車の実際の走行速度(以下、「実車速」という。)を取得するための手段であり、例えば、自車に搭載された車速センサ3が測定したデータに基づいて実車速Vを取得する。   The actual vehicle speed acquisition unit 13 is a means for acquiring the actual traveling speed of the own vehicle (hereinafter referred to as “actual vehicle speed”), and is based on, for example, data measured by the vehicle speed sensor 3 mounted on the own vehicle. To obtain the actual vehicle speed V.

制駆動力制御部14は、自車に搭載された制駆動力制御装置に制御信号を出力するための手段であり、例えば、入力として取得した最終制御値Ftに基づいてアクセル制御装置5、ブレーキ制御装置6、又は、シフト位置制御装置7のそれぞれに各制駆動力制御装置に対応する制御信号を出力する。   The braking / driving force control unit 14 is a means for outputting a control signal to the braking / driving force control device mounted on the host vehicle. For example, based on the final control value Ft acquired as an input, the accelerator control device 5, the brake A control signal corresponding to each braking / driving force control device is output to each of the control device 6 and the shift position control device 7.

演算器P1は、目標車間距離X*と実車間距離Xとを入力として取得し目標車間距離X*と実車間距離Xとの間の差である車間距離偏差Xeを出力する回路であり、演算器P2は、最終目標車速Vtと実車速Vとを入力として取得し最終目標車速Vtと実車速Vとの間の差である車速偏差Veを出力する回路である。   The calculator P1 is a circuit that obtains the target inter-vehicle distance X * and the actual inter-vehicle distance X as inputs and outputs an inter-vehicle distance deviation Xe that is a difference between the target inter-vehicle distance X * and the actual inter-vehicle distance X. The device P2 is a circuit that obtains the final target vehicle speed Vt and the actual vehicle speed V as inputs and outputs a vehicle speed deviation Ve that is a difference between the final target vehicle speed Vt and the actual vehicle speed V.

車間距離制御器C1は、車間距離偏差Xeを入力として取得し追従走行制御のための目標車速Vxを出力するPID制御器であり、車速制御器C2は、車速偏差Veを入力として取得し所望とする車速を得るための最終制御値Ftを出力するPID制御器である。   The inter-vehicle distance controller C1 is a PID controller that acquires the inter-vehicle distance deviation Xe as an input and outputs a target vehicle speed Vx for follow-up running control. The vehicle speed controller C2 acquires the vehicle speed deviation Ve as an input and obtains the desired vehicle speed Vx. This is a PID controller that outputs a final control value Ft for obtaining the vehicle speed.

図3は、PID制御器の構成例を示す図であり、図3(A)が車間距離制御器C1を示し、図3(B)が車速制御器C2を示す。   3A and 3B are diagrams showing a configuration example of the PID controller. FIG. 3A shows the inter-vehicle distance controller C1, and FIG. 3B shows the vehicle speed controller C2.

車間距離制御器C1は、車間距離偏差Xeを入力として取得し、比例ゲインKp1(第一項)、微分ゲインKd1と車間距離偏差Xeの微分dXe/dtの値との積(第二項)、及び、積分ゲインKi1と車間距離偏差Xeの積分∫Xedtの値に初期値αを加えた値との積(第三項)の三つの項を加算した値を追従走行制御のための目標車速Vxとして出力する。なお、上述の関係を表す数式(1)は、以下のようになる。   The inter-vehicle distance controller C1 acquires the inter-vehicle distance deviation Xe as an input, and obtains the proportional gain Kp1 (first term), the product of the differential gain Kd1 and the differential dXe / dt value of the inter-vehicle distance deviation Xe (second term), The value obtained by adding three terms (the third term) of the product of the integral gain Ki1 and the integral value Xedt of the inter-vehicle distance deviation Xe plus the initial value α (third term) is the target vehicle speed Vx for the follow-up running control. Output as. In addition, Formula (1) showing the above-mentioned relationship is as follows.

Figure 2008155815
なお、第二項における車間距離偏差Xeの微分dXe/dtの値は、車間距離センサ2が測定した自車と他車との間の相対速度Vrをそのまま用いるようにしてもよい。
Figure 2008155815
Note that as the value of the differential dXe / dt of the inter-vehicle distance deviation Xe in the second term, the relative speed Vr between the own vehicle and the other vehicle measured by the inter-vehicle distance sensor 2 may be used as it is.

また、車速制御器C2は、車速偏差Veを入力として取得し、比例ゲインKp2(第一項)、微分ゲインKd2と車速偏差Veの微分dVe/dtの値との積(第二項)、及び、積分ゲインKi2と車速偏差Veの積分∫Vedtの値との積(第三項)の三つの項を加算した値を制駆動力制御部14が制駆動力制御装置に出力するための最終制御値Ftとして出力する。なお、上述の関係を表す数式(2)は、以下のようになる。   Further, the vehicle speed controller C2 acquires the vehicle speed deviation Ve as an input, and obtains a proportional gain Kp2 (first term), a product of the differential gain Kd2 and the differential dVe / dt value of the vehicle speed deviation Ve (second term), and The final control for the braking / driving force control unit 14 to output to the braking / driving force control device a value obtained by adding the three terms of the product (third term) of the integral gain Ki2 and the integral ∫Vedt value of the vehicle speed deviation Ve. Output as value Ft. The mathematical formula (2) representing the above relationship is as follows.

Figure 2008155815
なお、比例ゲインKp1、Kp2、微分ゲインKd1、Kd2、積分ゲインKi1、Ki2は、最適レギュレータ法や極配置法によって、制御切り替え時の状況に応じた最適な値が設定されており、制御切り替え時の制御性能を損なうことは無いものとする。
Figure 2008155815
The proportional gains Kp1, Kp2, differential gains Kd1, Kd2, integral gains Ki1, Ki2 are set to optimum values according to the situation at the time of control switching by the optimal regulator method or pole placement method. It is assumed that the control performance is not impaired.

制御切り替えスイッチSW1は、目標車速取得部12が取得した定速走行制御のための目標車速V*と車間距離制御器C1が出力する追従走行制御のための目標車速Vxとを入力として取得し、何れか一方を最終目標車速Vtとして出力するためのスイッチであり、車間距離センサ2が測定した実車間距離Xが所定値未満となった場合に、出力となる最終目標車速Vtを定速走行制御のための目標車速V*から追従走行制御のための目標車速Vxに切り替える。   The control changeover switch SW1 acquires, as inputs, the target vehicle speed V * for constant speed travel control acquired by the target vehicle speed acquisition unit 12 and the target vehicle speed Vx for follow-up travel control output by the inter-vehicle distance controller C1, This is a switch for outputting either one as the final target vehicle speed Vt. When the actual inter-vehicle distance X measured by the inter-vehicle distance sensor 2 is less than a predetermined value, the final target vehicle speed Vt that is output is controlled at a constant speed. The target vehicle speed V * for the vehicle is switched to the target vehicle speed Vx for the following traveling control.

制御部1は、目標車間距離取得部10が取得した目標車間距離X*と実車間距離取得部11が取得した実際の車間距離Xとに基づいて演算器P1により車間距離偏差Xeを算出して車間距離制御器C1に入力させ、車間距離制御器C1は、PID制御により追従走行制御のための目標車速Vxを制御切り替えスイッチSW1の入力端子E2に入力させる。   The control unit 1 calculates the inter-vehicle distance deviation Xe by the calculator P1 based on the target inter-vehicle distance X * acquired by the target inter-vehicle distance acquisition unit 10 and the actual inter-vehicle distance X acquired by the actual inter-vehicle distance acquisition unit 11. The inter-vehicle distance controller C1 causes the inter-vehicle distance controller C1 to input the target vehicle speed Vx for follow-up traveling control to the input terminal E2 of the control changeover switch SW1 by PID control.

また、制御部1は、目標車速取得部12が取得した定速走行制御のための目標車速V*を制御切り替えスイッチSW1の入力端子E1に入力させ、制御切り替えスイッチSW1は、車間距離センサ2が測定した実車間距離Xが所定値以上の場合に、最終目標車速Vtとして定速走行制御のための目標車速V*を出力し、車間距離センサ2が測定した実車間距離Xが所定値未満の場合に、最終目標車速Vtとして追従走行制御のための目標車速Vxを出力する。   In addition, the control unit 1 causes the target vehicle speed V * for constant speed traveling control acquired by the target vehicle speed acquisition unit 12 to be input to the input terminal E1 of the control switch SW1, and the control switch SW1 is connected to the inter-vehicle distance sensor 2. When the measured actual inter-vehicle distance X is equal to or greater than a predetermined value, the target vehicle speed V * for constant speed traveling control is output as the final target vehicle speed Vt, and the actual inter-vehicle distance X measured by the inter-vehicle distance sensor 2 is less than the predetermined value. In this case, the target vehicle speed Vx for the follow-up traveling control is output as the final target vehicle speed Vt.

さらに、制御部1は、制御切り替えスイッチSW1が出力した最終目標車速Vtと実車速取得部13が取得した実車速Vとに基づいて演算器P2により車速偏差Veを算出して車速制御器C2に入力し、車速制御器C2は、PID制御により最終制御値Ftを制駆動力制御部14に入力させる。   Further, the control unit 1 calculates the vehicle speed deviation Ve by the computing unit P2 based on the final target vehicle speed Vt output by the control changeover switch SW1 and the actual vehicle speed V acquired by the actual vehicle speed acquisition unit 13, and sends the vehicle speed deviation Ve to the vehicle speed controller C2. The vehicle speed controller C2 inputs the final control value Ft to the braking / driving force control unit 14 by PID control.

なお、制御部1は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、NVRAM(Non-Volatile Random Access Memory)等を備えたコンピュータであってもよく、目標車間距離取得部10、実車間距離取得部11、目標車速取得部12、実車速取得部13、制駆動力制御部14、演算器P1、P2、車間距離制御器C1、車速制御器C2及び制御切り替えスイッチSW1のそれぞれに対応するプログラムをNVRAMに記憶し、それらプログラムをRAM上に展開して対応する処理をCPUに実行させるようにしてもよい。   The control unit 1 may be a computer having a central processing unit (CPU), a random access memory (RAM), a read only memory (ROM), a non-volatile random access memory (NVRAM), and the like. Distance acquisition unit 10, actual inter-vehicle distance acquisition unit 11, target vehicle speed acquisition unit 12, actual vehicle speed acquisition unit 13, braking / driving force control unit 14, calculators P1, P2, inter-vehicle distance controller C1, vehicle speed controller C2, and control switching A program corresponding to each of the switches SW1 may be stored in the NVRAM, and the programs may be expanded on the RAM to cause the CPU to execute corresponding processing.

次に、走行制御装置100が走行制御内容を切り替える処理の流れについて説明する。なお、図4は、切り替え処理の流れを示すフローチャートである。   Next, a flow of processing in which the traveling control device 100 switches the traveling control content will be described. FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the switching process.

最初に、制御部1は、実車間距離取得部11により車間距離センサ2を介して実車間距離Xを取得し、かつ、実車速取得部13により車速センサ3を介して実車速Vを取得する(ステップS1)。   First, the control unit 1 acquires the actual inter-vehicle distance X via the inter-vehicle distance sensor 2 by the actual inter-vehicle distance acquisition unit 11 and acquires the actual vehicle speed V via the vehicle speed sensor 3 by the actual vehicle speed acquisition unit 13. (Step S1).

その後、制御部1は、実車間距離取得部11が取得した実車間距離Xに基づいて走行制御内容の切り替えを行うか否かを判定する(ステップS2)。   Thereafter, the control unit 1 determines whether or not to switch the travel control content based on the actual inter-vehicle distance X acquired by the actual inter-vehicle distance acquisition unit 11 (step S2).

実車間距離Xが所定値以上となった場合、制御部1は、追従走行制御から定速走行制御に走行制御内容を切り替え(ステップS2の追従走行→定速走行)、定速走行制御のための目標車速V*に切り替え時点における追従走行制御のための目標車速Vxを設定する(ステップS3)。   When the actual inter-vehicle distance X is equal to or greater than a predetermined value, the control unit 1 switches the travel control content from the follow-up travel control to the constant speed travel control (following travel → constant speed travel in Step S2), and for the constant speed travel control. The target vehicle speed Vx for follow-up running control at the time of switching is set to the target vehicle speed V * (step S3).

その後、制御部1は、制御切り替えスイッチSW1における接続を入力端子E2から入力端子E1に切り替え(ステップS4)、定速走行制御のための目標車速V*(現在、Vxに設定されている。)を最終目標車速Vtとして、演算器P2により車速偏差Veを演算し最終制御値Ftを得るようにする。ここで、制御部1は、定速走行制御のための目標車速をVxから当初のV*に所定間隔で徐々に近づけるよう設定を変更させながら、実車速Vが定速走行制御のための目標車速V*に到達するよう制御する。   Thereafter, the control unit 1 switches the connection at the control changeover switch SW1 from the input terminal E2 to the input terminal E1 (step S4), and the target vehicle speed V * for constant speed traveling control (currently set to Vx). Is the final target vehicle speed Vt, the vehicle speed deviation Ve is calculated by the calculator P2, and the final control value Ft is obtained. Here, the control unit 1 changes the setting so that the target vehicle speed for the constant speed traveling control gradually approaches the initial V * from Vx at a predetermined interval, while the actual vehicle speed V is the target for the constant speed traveling control. Control is performed to reach the vehicle speed V *.

なお、制御部1は、定速走行制御のための目標車速V*に切り替え時点における追従走行制御のための目標車速Vxを設定することなく、追従走行制御から定速走行制御に走行制御内容を切り替えるようにしてもよい。   The control unit 1 sets the travel control content from the following travel control to the constant speed travel control without setting the target vehicle speed Vx for the following travel control at the time of switching to the target vehicle speed V * for the constant speed travel control. You may make it switch.

この場合、制御部1は、所定の制御範囲内で最終制御値Ftを変化させながら(最終制御値Ftの変化率を制限することをいう。)実車速Vを定速走行制御のための目標車速V*に到達させるようにする。   In this case, the control unit 1 changes the final control value Ft within a predetermined control range (refers to limiting the rate of change of the final control value Ft) and sets the actual vehicle speed V to a target for constant speed traveling control. Let the vehicle speed V * be reached.

一方、実車間距離Xが所定値未満となった場合、制御部1は、定速走行制御から追従走行制御に走行制御内容を切り替え(ステップS2の定速走行→追従走行)、追従走行制御のための目標車速Vxに定速走行制御のための目標車速V*を設定し、車間距離制御器C1の第三項における初期値αを算出する(ステップS5)。なお、定速走行制御のための目標車速V*は、制御切り替えスイッチSW1による制御の切り替えが行われるまで最終目標車速Vtとして使用されていた値である。   On the other hand, when the actual inter-vehicle distance X becomes less than the predetermined value, the control unit 1 switches the travel control content from the constant speed travel control to the follow travel control (constant speed travel → follow travel in step S2), and the follow travel control. The target vehicle speed V * for constant speed travel control is set as the target vehicle speed Vx for calculating the initial value α in the third term of the inter-vehicle distance controller C1 (step S5). Note that the target vehicle speed V * for constant speed traveling control is a value that was used as the final target vehicle speed Vt until the control is switched by the control switch SW1.

初期値αは、数式(1)のVxにV*を代入することで以下の数式(3)により導出される。なお、切り替えた時点における車間距離偏差Xeの積分∫Xedtの値はゼロである。   The initial value α is derived by the following formula (3) by substituting V * into Vx of the formula (1). Note that the value of the integral ∫ Xedt of the inter-vehicle distance deviation Xe at the time of switching is zero.

Figure 2008155815
仮に初期値αが算出されなかった場合(初期値αがゼロであるか、或いは、無意味な値が設定されている場合をいう。)、制御切り替えスイッチSW1によって制御が切り替えられた時点における追従走行制御のための目標車速Vxは、異常な値となってしまう場合があり、異常な目標車速Vxに基づいて導出される最終制御値Ftも異常な値となり自車の挙動を不安定にしてしまう。
Figure 2008155815
If the initial value α is not calculated (the initial value α is zero or a meaningless value is set), the tracking at the time when the control is switched by the control switch SW1. The target vehicle speed Vx for travel control may become an abnormal value, and the final control value Ft derived based on the abnormal target vehicle speed Vx also becomes an abnormal value, which makes the behavior of the host vehicle unstable. End up.

従って、上述のように初期値αを導出することにより、制御部1は、定速走行制御から追従走行制御に走行制御内容が切り替えられた場合にも、自車の挙動が不安定となるのを防止することができる。   Therefore, by deriving the initial value α as described above, the control unit 1 makes the behavior of the host vehicle unstable even when the travel control content is switched from constant speed travel control to follow-up travel control. Can be prevented.

その後、制御部1は、制御切り替えスイッチSW1における接続を入力端子E1から入力端子E2に切り替え(ステップS6)、追従走行制御のための目標車速Vx(現在、V*となっている。)を最終目標車速Vtとして演算器P2により車速偏差Veを演算し車速制御器C2により最終制御値Ftを得るようにする。   Thereafter, the control unit 1 switches the connection at the control changeover switch SW1 from the input terminal E1 to the input terminal E2 (step S6), and finally sets the target vehicle speed Vx (currently V *) for follow-up running control. The vehicle speed deviation Ve is calculated by the calculator P2 as the target vehicle speed Vt, and the final control value Ft is obtained by the vehicle speed controller C2.

その後、制御部1は、車間距離制御器C1におけるPID制御により、車間距離偏差Xeをゼロに収束させるよう追従走行制御のための目標車速Vxを変化させ、車速制御器C2におけるPID制御により、車速偏差Veをゼロに収束させるよう最終制御値Ftを変化させながら自車を走行させるようにする。   Thereafter, the control unit 1 changes the target vehicle speed Vx for follow-up running control so that the inter-vehicle distance deviation Xe converges to zero by PID control in the inter-vehicle distance controller C1, and the vehicle speed by PID control in the vehicle speed controller C2. The vehicle is caused to travel while changing the final control value Ft so that the deviation Ve converges to zero.

以上の構成により、走行制御装置100は、積分制御の初期値を算出することにより走行制御内容の切り替え時点に制御値が不連続に変化しないようにするので、制御値が不連続に変化した場合に自車の挙動を安定化させるために走行制御内容の切り替え時点における状況に応じてフィードバック制御の時定数(制御開始後の応答速度を決定するための定数である。)を変更したり、他の調整パラメータを変更したりする必要なしに走行制御内容切り替え時における自車の挙動を安定化させることができる。   With the above configuration, the travel control device 100 prevents the control value from changing discontinuously at the time of switching the travel control content by calculating the initial value of the integral control, so that the control value changes discontinuously. In order to stabilize the behavior of the vehicle, the time constant of the feedback control (the constant for determining the response speed after the start of control) is changed according to the situation at the time of switching the traveling control content, and others This makes it possible to stabilize the behavior of the vehicle at the time of switching the travel control contents without having to change the adjustment parameters.

また、走行制御装置100は、フィードバック制御の時定数を変更したり、他の調整パラメータを変更したりすることなく走行制御内容の切り替え時点における制御値が不連続に変化しないようにするので、走行制御内容切り替え時における自車の挙動を安定化させながらも制御性能を損なうことなく応答速度を向上させることができる。   In addition, the traveling control device 100 prevents the control value at the time of switching the traveling control from changing discontinuously without changing the time constant of the feedback control or changing other adjustment parameters. The response speed can be improved without degrading the control performance while stabilizing the behavior of the vehicle at the time of switching the control contents.

また、走行制御装置100は、車速制御器C2を内側ループ(制駆動力制御部14に直接的に接続させている。)とし、車間距離制御器C1を外側ループ(制駆動力制御部14に間接的に接続させている。)とすることで、走行制御内容切り替え時における自車の挙動を安定化させながらも、速度制御の応答性をより向上させることができる。   Further, the travel control device 100 uses the vehicle speed controller C2 as an inner loop (directly connected to the braking / driving force control unit 14) and the inter-vehicle distance controller C1 as an outer loop (provided to the braking / driving force control unit 14). Indirect connection)), the responsiveness of the speed control can be further improved while stabilizing the behavior of the vehicle at the time of switching the traveling control content.

次に、本発明に係る走行制御装置の別の実施例について説明する。なお、図5は、制御部の別の構成例を示すブロック図である。   Next, another embodiment of the travel control device according to the present invention will be described. FIG. 5 is a block diagram illustrating another configuration example of the control unit.

図5に示すように、走行制御装置100Aの制御部1Aは、制御切り替えスイッチSW2に対し車間距離制御器C3と車速制御器C4とを並列に接続する(以下、この構成を「独立フィードバック構成」という。)点において、車間距離制御器C1、制御切り替えスイッチSW1及び車速制御器C2の順で三者を直列に接続する(以下、この構成を「二重フィードバック構成」という。)制御部1(図2参照。)と相違する。   As shown in FIG. 5, the control unit 1A of the travel control device 100A connects the inter-vehicle distance controller C3 and the vehicle speed controller C4 in parallel to the control changeover switch SW2 (hereinafter, this configuration is referred to as “independent feedback configuration”). In this regard, the three units are connected in series in the order of the inter-vehicle distance controller C1, the control switch SW1 and the vehicle speed controller C2 (hereinafter, this configuration is referred to as “double feedback configuration”). This is different from FIG.

制御部1Aは、目標車間距離取得部10が取得した目標車間距離X*と実車間距離取得部11が取得した実際の車間距離Xとに基づいて演算器P1により車間距離偏差Xeを算出して車間距離制御器C3に入力させ、車間距離制御器C3は、PID制御により追従走行制御のための制御値Fxを制御切り替えスイッチSW2の入力端子E4に入力させる。   The control unit 1A calculates the inter-vehicle distance deviation Xe by the calculator P1 based on the target inter-vehicle distance X * acquired by the target inter-vehicle distance acquisition unit 10 and the actual inter-vehicle distance X acquired by the actual inter-vehicle distance acquisition unit 11. The inter-vehicle distance controller C3 causes the inter-vehicle distance controller C3 to input a control value Fx for follow-up traveling control to the input terminal E4 of the control changeover switch SW2 by PID control.

また、制御部1Aは、目標車速取得部12が取得した定速走行制御のための目標車速V*と実車速取得部13が所得した実際の車速Vとに基づいて演算器P2により車速偏差Veを算出して車速制御器C4に入力させ、車速制御器C4は、PID制御により定速走行制御のための制御値Fvを制御切り替えスイッチSW2の入力端子E3に入力させる。   Further, the control unit 1A uses the calculator P2 to calculate the vehicle speed deviation Ve based on the target vehicle speed V * for constant speed travel control acquired by the target vehicle speed acquisition unit 12 and the actual vehicle speed V obtained by the actual vehicle speed acquisition unit 13. Is input to the vehicle speed controller C4, and the vehicle speed controller C4 inputs a control value Fv for constant speed traveling control to the input terminal E3 of the control changeover switch SW2 by PID control.

制御切り替えスイッチSW2は、車間距離センサ2が測定した実車間距離Xが所定値以上の場合に、最終制御値Ftとして定速走行制御のための制御値Fvを出力し、車間距離センサ2が測定した実車間距離Xが所定値未満の場合に、最終制御値Ftとして追従走行制御のための制御値Fxを出力して、最終制御値Ftを制駆動力制御部14に入力させる。   When the actual inter-vehicle distance X measured by the inter-vehicle distance sensor 2 is greater than or equal to a predetermined value, the control changeover switch SW2 outputs a control value Fv for constant speed traveling control as the final control value Ft, and the inter-vehicle distance sensor 2 measures When the actual inter-vehicle distance X is less than the predetermined value, the control value Fx for follow-up running control is output as the final control value Ft, and the final control value Ft is input to the braking / driving force control unit 14.

図6は、PID制御器の構成例を示す図であり、図6(A)が車間距離制御器C3を示し、図6(B)が車速制御器C4を示す。   FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of a PID controller. FIG. 6A illustrates an inter-vehicle distance controller C3, and FIG. 6B illustrates a vehicle speed controller C4.

車間距離制御器C3は、図3(A)における車間距離制御器C1と同様、車間距離偏差Xeを入力として取得し、追従走行制御のための制御値Fxを出力する。なお、車間距離制御器C3における制御を表す数式(4)は、以下のようになる。   Similar to the inter-vehicle distance controller C1 in FIG. 3A, the inter-vehicle distance controller C3 acquires the inter-vehicle distance deviation Xe as an input and outputs a control value Fx for follow-up traveling control. Formula (4) representing control in the inter-vehicle distance controller C3 is as follows.

Figure 2008155815
また、車速制御器C4は、図3(B)における車速制御器C2と同様、車速偏差Veを入力として取得し、定速走行制御のための制御値Fvを出力する。なお、車速制御器C4における制御を表す数式(5)は、以下のようになる。
Figure 2008155815
Similarly to the vehicle speed controller C2 in FIG. 3B, the vehicle speed controller C4 acquires the vehicle speed deviation Ve as an input, and outputs a control value Fv for constant speed traveling control. Formula (5) representing control in the vehicle speed controller C4 is as follows.

Figure 2008155815
なお、比例ゲインKp3、Kp4、微分ゲインKd3、Kd4、積分ゲインKi3、Ki4は、最適レギュレータ法や極配置法によって、制御切り替え時の状況に応じた最適な値が設定されており、制御切り替え時の制御性能を損なうことは無いものとする。
Figure 2008155815
The proportional gains Kp3 and Kp4, the differential gains Kd3 and Kd4, and the integral gains Ki3 and Ki4 are set to optimum values according to the situation at the time of control switching by the optimal regulator method or pole placement method. It is assumed that the control performance is not impaired.

制御切り替えスイッチSW2は、車間距離制御器C3が出力する追従走行制御のための制御値Fxと車速制御器C4が出力する定速走行制御のための制御値Fvとを入力として取得し、何れか一方を最終制御値Ftとして出力するためのスイッチであり、車間距離センサ2が測定した実車間距離Xが所定値未満となった場合に、出力となる最終制御値Ftを定速走行制御のための制御値Fvから追従走行制御のための制御値Fxに切り替える。   The control changeover switch SW2 acquires, as inputs, a control value Fx for follow-up running control output from the inter-vehicle distance controller C3 and a control value Fv for constant speed running control output from the vehicle speed controller C4. This is a switch for outputting one as the final control value Ft, and when the actual inter-vehicle distance X measured by the inter-vehicle distance sensor 2 is less than a predetermined value, the final control value Ft to be output is used for constant speed traveling control. The control value Fv is switched to the control value Fx for follow-up running control.

その際、制御部1Aは、追従走行制御のための制御値Fxに定速走行制御のための制御値Fvを設定し、車間距離制御器C3の第三項における初期値βを算出する。なお、定速走行制御のための制御値Fvは、制御切り替えスイッチSW2による制御の切り替えが行われるまで最終制御値Ftとして実際に使用されていた値である。   At that time, the control unit 1A sets a control value Fv for constant speed traveling control as a control value Fx for follow-up traveling control, and calculates an initial value β in the third term of the inter-vehicle distance controller C3. Note that the control value Fv for the constant speed traveling control is a value that was actually used as the final control value Ft until the control is switched by the control selector switch SW2.

初期値βは、数式(4)のFxにFvを代入することで以下の数式(6)により導出される。なお、切り替えた時点における車間距離偏差Xeの積分∫Xedtの値はゼロである。   The initial value β is derived by the following formula (6) by substituting Fv into Fx of the formula (4). Note that the value of the integral ∫ Xedt of the inter-vehicle distance deviation Xe at the time of switching is zero.

Figure 2008155815
このようにして、制御部1Aは、定速走行制御から追従走行制御に走行制御内容が切り替えられた場合にも最終制御値Ftを連続的に変化させることで、自車の挙動が不安定となるのを防止することができる。
Figure 2008155815
In this way, the control unit 1A continuously changes the final control value Ft even when the travel control content is switched from the constant speed travel control to the follow-up travel control. Can be prevented.

一方、車間距離センサ2が測定した実車間距離Xが所定値以上となった場合、制御切り替えスイッチSW2は、出力となる最終制御値Ftを追従走行制御のための制御値Fxから定速走行制御のための制御値Fvに切り替える。   On the other hand, when the actual inter-vehicle distance X measured by the inter-vehicle distance sensor 2 becomes equal to or greater than a predetermined value, the control changeover switch SW2 changes the final control value Ft to be output from the control value Fx for follow-up traveling control to constant speed traveling control. Is switched to the control value Fv.

その際、制御部1Aは、定速走行制御のための制御値Fvに追従走行制御のための制御値Fxを設定し、車速制御器C4の第三項における初期値γを算出する。なお、追従走行制御のための制御値Fxは、制御切り替えスイッチSW2による切り替えが行われるまで最終制御値Ftとして実際に使用されていた値である。   At that time, the control unit 1A sets the control value Fx for the follow-up traveling control to the control value Fv for the constant speed traveling control, and calculates the initial value γ in the third term of the vehicle speed controller C4. Note that the control value Fx for the follow-up running control is a value that was actually used as the final control value Ft until switching by the control changeover switch SW2.

初期値γは、数式(5)のFvにFxを代入することで以下の数式(7)により導出される。なお、切り替えた時点における車速偏差Veの積分∫Vedtの値はゼロである。   The initial value γ is derived by the following formula (7) by substituting Fx into Fv of the formula (5). Note that the value of the integral ∫Vedt of the vehicle speed deviation Ve at the time of switching is zero.

Figure 2008155815
このように、制御部1Aは、定速走行制御から追従走行制御に走行制御内容が切り替えられた場合と同様、追従走行制御から定速走行制御に走行制御内容が切り替えられた場合にも最終制御値Ftを連続的に変化させることで、自車の挙動が不安定となるのを防止することができる。
Figure 2008155815
As described above, the control unit 1A performs the final control even when the travel control content is switched from the follow-up travel control to the constant-speed travel control, in the same manner as when the travel control content is switched from the constant-speed travel control to the follow-up travel control. By continuously changing the value Ft, it is possible to prevent the behavior of the vehicle from becoming unstable.

以上の構成により、走行制御装置100Aは、積分制御の初期値を算出することにより走行制御内容の切り替え時点に制御値が不連続に変化しないようにするので、走行制御内容切り替え時における自車の挙動を安定化させながらも制御性能を損なうことなく応答速度を向上させることができる。   With the above configuration, the travel control device 100A calculates the initial value of the integral control so that the control value does not change discontinuously at the time when the travel control content is switched. While stabilizing the behavior, the response speed can be improved without impairing the control performance.

また、走行制御装置100Aは、独立フィードバック構成を採用するので、車間距離制御器C3又は車速制御器C4の何れか一方が故障した場合にも所定の走行制御を継続させることができる。   In addition, since the traveling control device 100A employs an independent feedback configuration, it is possible to continue predetermined traveling control even when either the inter-vehicle distance controller C3 or the vehicle speed controller C4 fails.

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。   Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Can be added.

例えば、上述の実施例では、制御部1Aが、制御切り替えスイッチSW2に対し車間距離制御器C3と車速制御器C4とを並列に接続する独立フィードバック構成を採用し、制御部1が、車間距離制御器C1、制御切り替えスイッチSW1及び車速制御器C2の順で三者を直列に接続する二重フィードバック構成を採用するが、独立フィードバック構成と二重フィードバック構成とを組み合わせるようにしてもよい。   For example, in the above-described embodiment, the control unit 1A employs an independent feedback configuration in which the inter-vehicle distance controller C3 and the vehicle speed controller C4 are connected in parallel to the control changeover switch SW2, and the control unit 1 performs inter-vehicle distance control. The dual feedback configuration in which the three components are connected in series in the order of the device C1, the control changeover switch SW1, and the vehicle speed controller C2 is adopted, but the independent feedback configuration and the dual feedback configuration may be combined.

また、上述の実施例は、定速走行制御と追従走行制御とを切り替える時点の自車の挙動を安定化させるが、自車の前方を走行する他車が車線変更によって自車の走行する車線を逸脱し、さらにその他車の前方を走行していた別の他車が先行車輌となった場合等、実車間距離Xが不連続に変化した時点の自車の挙動を安定化させるようにしてもよい。   Moreover, although the above-mentioned Example stabilizes the behavior of the own vehicle at the time of switching between constant speed traveling control and follow-up traveling control, a lane in which the other vehicle traveling in front of the own vehicle travels by changing the lane. If the other vehicle that was traveling ahead of the other vehicle becomes a preceding vehicle, the behavior of the vehicle at the time when the actual inter-vehicle distance X changes discontinuously should be stabilized. Also good.

本発明に係る走行制御装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the traveling control apparatus which concerns on this invention. 制御部の構成例を示すブロック図(その1)である。It is a block diagram (the 1) which shows the example of a structure of a control part. PID制御器の構成例を示す図(その1)である。It is a figure (the 1) which shows the structural example of a PID controller. 走行制御装置が走行制御内容を切り替える処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process which a traveling control apparatus switches the content of traveling control. 制御部の構成例を示すブロック図(その2)である。It is a block diagram (the 2) which shows the structural example of a control part. PID制御器の構成例を示す図(その2)である。It is a figure (the 2) which shows the structural example of a PID controller.

符号の説明Explanation of symbols

1、1A 制御部
2 車間距離センサ
3 車速センサ
4 記憶装置
5 アクセル制御装置
6 ブレーキ制御装置
7 シフト位置制御装置
10 目標車間距離取得部
11 実車間距離取得部
12 目標車速取得部
13 実車速取得部
14 制駆動力制御部
100、100A 走行制御装置
C1、C3 車間距離制御器
C2、C4 車速制御器
E1〜E4 入力端子
Ft 最終制御値
Fv 定速走行制御のための制御値
Fx 追従走行制御のための制御値
Kd1〜Kd4 微分ゲイン
Ki1〜Ki4 積分ゲイン
Kp1〜Kp4 比例ゲイン
P1、P2 制御器
X 実車間距離
Xe 車間距離偏差
X* 目標車間距離
V 実車速
Ve 車速偏差
Vx 追従走行制御のための目標車速
Vt 最終目標車速
V* 定速走行制御のための目標車速
α、β 車間距離偏差積分の初期値
γ 車速偏差積分の初期値
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A control part 2 Inter-vehicle distance sensor 3 Vehicle speed sensor 4 Memory | storage device 5 Accelerator control apparatus 6 Brake control apparatus 7 Shift position control apparatus 10 Target inter-vehicle distance acquisition part 11 Actual inter-vehicle distance acquisition part 12 Target vehicle speed acquisition part 13 Actual vehicle speed acquisition part 14 Braking / driving force control unit 100, 100A Travel control device C1, C3 Inter-vehicle distance controller C2, C4 Vehicle speed controller E1-E4 Input terminal Ft Final control value Fv Control value for constant speed travel control Fx For tracking travel control Control value of Kd1 to Kd4 Differential gain Ki1 to Ki4 Integral gain Kp1 to Kp4 Proportional gain P1, P2 Controller X Distance between actual vehicles Xe Distance between vehicles X * Target distance between vehicles V Actual vehicle speed Ve Vehicle speed deviation Vx Target for follow-up control Vehicle speed Vt Final target vehicle speed V * Target vehicle speed for constant-speed driving control α, β Initial inter-vehicle distance deviation integration Value γ Initial value of vehicle speed deviation integral

Claims (4)

積分制御を含むフィードバック制御により車速を目標車速に制御する定速走行制御、及び、積分制御を含むフィードバック制御により車間距離を目標車間距離に制御する追従走行制御を有する走行制御装置であって、
前記追従走行制御に関する制御値及び前記定速走行制御に関する制御値の二つの対応する制御値を切り替えて何れか一方の制御値を出力させる制御切り替え手段と、
前記制御切り替え手段が出力する制御値に基づいて車輌における制駆動力を制御する制駆動力制御手段と、
前記制御切り替え手段による切り替え時に前記二つの対応する制御値を等しくして走行制御を継続させる走行制御手段と、
を備えることを特徴とする走行制御装置。
A travel control device having a constant speed travel control for controlling the vehicle speed to a target vehicle speed by feedback control including integral control, and a follow-up travel control for controlling the inter-vehicle distance to the target inter-vehicle distance by feedback control including integral control,
Control switching means for switching between two corresponding control values of the control value relating to the follow-up running control and the control value relating to the constant speed running control and outputting any one of the control values;
Braking / driving force control means for controlling braking / driving force in the vehicle based on a control value output by the control switching means;
Travel control means for equalizing the two corresponding control values at the time of switching by the control switching means and continuing travel control;
A travel control device comprising:
前記走行制御手段は、前記制御切り替え手段による切り替え時に前記定速走行制御又は前記追従走行制御の積分制御初期値を算出し該積分制御初期値を用いて走行制御を継続させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の走行制御装置。
The travel control means calculates an integral control initial value of the constant speed travel control or the follow-up travel control at the time of switching by the control switching means, and continues the travel control using the integral control initial value;
The travel control apparatus according to claim 1.
前記制御切り替え手段は、前記追従走行制御に関する制御値として目標車間距離を達成するための車速の値を第一の入力として取得し、かつ、前記定速走行制御に関する制御値として予め登録された目標車速の値を第二の入力として取得する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の走行制御装置。
The control switching means obtains, as a first input, a vehicle speed value for achieving the target inter-vehicle distance as a control value related to the following travel control, and a target registered in advance as a control value related to the constant speed travel control Get the vehicle speed value as the second input,
The travel control device according to claim 1 or 2, wherein
前記制御切り替え手段は、前記追従走行制御に関する制御値として目標車間距離を達成するためのエンジン制駆動力制御値を第一の入力として取得し、かつ、前記定速走行制御に関する制御値として目標車速を達成するためのエンジン制駆動力制御値を第二の入力として取得する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の走行制御装置。
The control switching means acquires, as a first input, an engine braking / driving force control value for achieving a target inter-vehicle distance as a control value related to the following traveling control, and a target vehicle speed as a control value related to the constant speed traveling control. Obtaining the engine braking / driving force control value as a second input to achieve
The travel control device according to claim 1 or 2, wherein
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