JP2848055B2 - 車両用走行制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、先行車両と自車両と
の車間距離を一定に保ちながら自車両を先行車両に自動
的に追従走行させる車両用走行制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両を一定速度で自動走行させる
車両走行制御装置が、多くの自動車に装備されるように
なった。それに伴い、先行車両との安全車間距離の確保
や、運転操作性の向上を目的として、車間距離に応じて
車速を制御する装置が数多く提案されている。このよう
な装置においては、追従すべき先行車両を認定するため
に、一定の検知領域を定義し、この検知領域に存在する
先行車両の中から追従すべき先行車両を選択している。
検知領域としては、自車両の走行する走行車線を選ぶこ
とが一般的である。つまり、自車両のこれから進行する
推定軌道から左右に一定の幅だけ領域を定め、これを検
知領域としている。この一定の幅を検知幅と呼ぶ。

【０００３】ところで、広い検知幅では隣接する走行車
線を通過する車両を先行車両と誤認識する可能性があ
り、また狭い検知幅では先行車を見失いやすい。これに
対して例えば特開昭６１−２３９８５では、道路の両側
に存在する反射体を用いて走行車線を識別する方法が記
載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、隣接す
る走行車線を通過する他の走行車両と反射体とを区別す
ることは極めて困難であり、また、自車両あるいは先行
車両のふらつきにより他の走行車線を走行している車両
を先行車両と誤認識してしまう可能性もあり、問題を完
全に解決しているとはいえない。

【０００５】そこで、本発明は、追従すべき先行車両を
認定している場合と、認定していない場合とで、検知幅
の大きさを変化させ、一旦認定した後は先行車両を見失
いにくく、これから認定するときには真に追従すべき先
行車両のみを認定できる車両用走行制御装置を得ること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、図１に示したように、先行車両を検知し、
先行車両情報を出力する車間距離検出手段２と、自車両
がこれから進行する推定軌道を算出する推定軌道算出手
段４と、前記車間距離検出手段２から出力される先行車
両情報から、前記推定軌道より左右に検知幅だけ範囲を
取った検知領域に存在する先行車両を表す先行車両情報
のみを選択する先行車両選択手段６と、前記先行車両選
択手段６によって選択された先行車両情報から、追従す
べき車両を認定する追従車両認定手段８と、前記追従車
両認定手段８によって追従すべき車両と認定された車両
が過去一定期間に存在する場合には前記検知幅を広く
し、存在しない場合には、前記検知幅を狭くする検知幅
調整手段１０と、前記追従すべき車両に対する車間距離
と目標車間距離とを比較し、その比較結果に基づいて、
自車両のスロットルアクチエータ１２またはブレーキア
クチエータ１４を制御する制御手段１６と、を備えてい
る。

【０００７】

【作用】本発明による車両用走行制御装置は、上述した
ように、先行車両が過去一定期間認定されているか否か
により、検知幅を調整できる。そのため、先行車両が過
去一定期間の間に認定されているときは検知幅が広くな
り、自車両や先行車両のふらつき等により追従すべき先
行車両を見失うことを防ぐことができ、一方、先行車両
が過去一定期間の間に認定されていないときは検知幅が
狭くなり、他の走行車線を走行している車両を追従すべ
き先行車両と誤認識することを防ぐことができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。

【０００９】図２に本実施例の全体ブロック図を示す。
図２において、先行車両と自車両との車間距離・方向を
計測する距離センサ２０が、車両情報を出力する。ま
た、車速センサ２２が車速を計測し、ヨーレートセンサ
２４が、ヨーを検出し、スロットルセンサ２６がスロッ
トルの状態を検出し、Ｇセンサ２８が加速度を検出す
る。さらに、車速と車間を設定する車速・車間設定スイ
ッチ３０が設けられている。

【００１０】以上の各種センサとスイッチ類からの信号
を入力する電子制御装置（以下、ＥＣＵと称する）３２
は、スロットルアクチエータ３４と、ブレーキアクチエ
ータ３６とを制御し、また、必要により、警告を警告表
示器３８に表示させる。

【００１１】距離センサ２０は、先行車両と自車両との
間の車間距離と先行車両の方向とを出力する掃引型車間
距離センサ４０と、前記車間距離と先行車両の方向とか
ら先行車両の位置を計算し、推定軌道と検知幅から検知
領域を計算し、検知領域内に位置する先行車両の車両情
報のみを出力する車両選択手段４２と、を有する。

【００１２】ＥＣＵ３２は、前記車両情報から追従すべ
き先行車両を認定し、その車間距離と方向・相対速度を
出力する先行追従車両認定手段４４と、前記車間距離と
方向・相対速度と車速センサ２２からの車速とから安全
車間を決定する安全車間決定手段４６と、この安全車間
から目標車速を決定する目標車速決定手段４８と、車速
・車間設定スイッチ３０によって設定された車速を記憶
している車速設定手段５０と、車速と目標車速と設定車
速とからスロットルアクチエータ３４とブレーキアクチ
エータ３６と警告表示器３８とを制御する制御演算手段
５２と、前記先行追従車両認定手段４４からの認定信号
に基づいて検知幅を前記車両選択手段４２に供給する検
知幅調整手段５４と、を含む。

【００１３】さらに、前記制御演算手段は、ヨーレート
やステアリング角から推定軌道を算出し、車両選択手段
４２に供給する。

【００１４】なお、先行追従車両認定手段４４は、追従
していた先行車両を見失ったならば、設定された車速に
まで速度を上げるため急に加速が始まることを防ぐため
に、制御演算手段５２に対し現加速度をそのまま保持す
る加速度一定指令５６を出力する。

【００１５】次に、動作について説明する。まず、自車
両のヨーレートやステアリング角に基づいて推定軌道
が、制御演算手段５２によって計算される。この推定軌
道は、車両選択手段４２に送出され、車両選択手段４２
は、この軌道を中心にして左右に検知幅以内の領域を検
知領域として算出する。このようにして計算された検知
領域内に存在する先行車両のみについて車両情報がＥＣ
Ｕ３２に送出される。本実施例においては、この検知幅
を以下のように決定している。

【００１６】１）過去一定時間内に先行追従車があった
ときは広く設定する。このときの検知幅をＬ2 とする
（例えば左右２．２ｍずつ、全幅として４．４ｍ）。

【００１７】２）そうでなければ、狭く設定する。この
ときの検知幅をＬ1 とする（例えば左右１．６ｍずつ、
全幅として３．２ｍ）。

【００１８】この結果、一度追従目標車が認定されてし
まえば、その車の走行車線内での左右のふらつきや自車
両の運転者のハンドルのふらつきがあっても先行追従車
を安定して補捉できると共に、先行追従車として認定す
る車両が存在しないときには、隣接する走行車線の車両
を追従走行車と認定してしまう誤認定が減少する。

【００１９】本実施例における典型的な走行制御のパタ
ーンを図３を用いて説明する。図３（ａ）には、継続的
に追従すべき先行車が存在しない場合が示されている。
この場合は、設定された車速にしたがって定速走行が行
われている。また、過去一定期間に追従すべき先行車両
が認定されていないので、検知領域は狭く設定されてい
る。そのため、例えば図３（ｃ）に示されているよう
に、隣接する走行車線に先行車両が表れても、誤認識に
より追従すべき先行車両と認定される恐れが少ない。し
たがって、図３（ｃ）に示された場合においても、設定
された速度で安定して定速走行を行うことができる。図
３（ｂ）には、過去一定時間内に追従すべき先行車両が
あった場合が示されている。この場合のように追従すべ
き先行車両を見失った場合は、本実施例では特に一定時
間スロットルの開度を現状のままとしている。これは、
自車両や先行車両のふらつきや道路状況により一時的に
先行車両を見失った可能性があるため、一定時間車速を
維持して、真に（例えば先行車両が急に激しい加速をし
て走り去ったなどで）先行車両を見失ったのかどうかを
判断している。このことはまた先行車両を見失ったこと
によって急に加速が始まることをも防いでいる。また、
検知領域も一定時間の間広い状態を保ち、見失った先行
車両を再び見付けやすくしている。図３（ｄ）には、先
行車両に一定の車間距離を保って追従する走行制御が行
われている場合が示されている。この場合に追従すべき
先行車との間の車間距離が一定に保たれ、また、検知領
域も広い状態に設定されている。これによって、自車両
や先行車両のふらつきや路面状態の変化によって追従す
べき先行車両を見失ってしまう恐れを軽減している。

【００２０】以上述べたように、本実施例によれば、追
従すべき先行車両であると、過去一定時間内に認定され
た車両が存在したか否かによって、検知領域の広さを変
化させたので、より安定した走行制御が可能になる。

【００２１】次に、本実施例の車両用走行制御装置の制
御の具体的な流れを、図４に示した動作フローチャート
を用いて説明する。まず、ステップ４−１において制御
演算手段５２によって推定軌道が計算される。この推定
軌道は車両選択手段４２に供給され、検知領域内にある
先行車両の車両情報のみを選択するのに用いられる。次
にステップ４−２にて車両情報が車両選択手段４２から
出力されているか否かが調べられる。もし車両情報が出
力されていれば、ステップ４−３に移行し、出力されて
いなければ、ステップ４−４に移行する。

【００２２】ステップ４−３では、追従すべき先行車両
の認定が先行追従車両認定手段４４にて行われる。そし
てステップ４−５にて、安全車間や目標車間が決定され
て追従走行が行われる。これは図３（ｄ）に相当する。
そしてステップ４−６にて検知幅調整手段によって検知
幅が大きい値（前述したＬ2 ）に設定される。

【００２３】ステップ４−４では、過去一定時間内に追
従車両が存在していたか否かが調べられる。その結果存
在していれば、ステップ４−７にて加速度を一定とする
ためにスロットル開度を現状の値のまま保持する。これ
は図３（ｂ）に相当する。そしてステップ４−８にて検
知幅が大きい値（前述したＬ2 ）に設定される。一方ス
テップ４−４にて追従車両が存在していなければ、ステ
ップ４−９にて、設定された車速による定速走行が行わ
れる。これは図３（ａ）、図３（ｃ）に相当する。そし
てステップ４−１０にて検知幅が小さい値（前述したＬ
1 ）に設定される。

【００２４】以上のステップ４−６、４−８、４−１０
での処理が終わると、一回の処理が終了する。そしてま
た始まりに戻ってこの処理を繰り返し実行することにな
る。以上述べたように、本実施例においては、過去一定
時間内に追従すべき先行車両が認定されていたか否かに
より、検知幅の大きさを大小２段に変化させて検知領域
の面積を変化させた。これによって、より安定した走行
制御を行うことができる。

【００２５】さらに本実施例では、ブレーキの制御量を
図５に示すように、先行車両と自車両の横方向のずれ量
によって変化させている。一般に目標車速が現車速より
遅い場合には、ブレーキを掛けて減速をしなければなら
ないが、このブレーキの制御量は、通常、目標車速と現
車速との差の関数になる。本実施例においては、この関
数値に、自車両と先行車両との横方向のずれ量によって
定まる係数を乗じて、ブレーキ制御量を決定している。
この係数をＧａｉｎとすると、ブレーキ制御量は次式で
表される。

【００２６】 ブレーキ制御量＝Ｇａｉｎ×ｆ（目標車速−現車速） ここで、ｆは、従来、目標車速と現車速とからブレーキ
制御量を求めるために用いられていた関数である。図５
の横軸は、自車両と先行車両との横方向のずれ量であ
り、縦軸は上記係数Ｇａｉｎである。図５に示されてい
るように、係数Ｇａｉｎは、ずれ量が小さい間はほぼ
「１」に近いが、ずれ量が大きくなればなるほど「０」
に近付き、走行車線の幅以上ずれている場合にはほぼ
「０」と等しくなる。これは、衝突の可能性が低いもの
に対してはその分ブレーキの制御量も小さくすべきとの
観点から行われているものである。

【００２７】以上説明したように、本実施例によれば、
追従するべき先行車両を認定するための検知領域を過去
一定期間の間に認定があったか否かによって広・狭２段
階に変化させたため、より安定した走行制御が可能にな
るという効果を有する。

【００２８】また、急に先行車両を見失った場合におい
ても、一定期間スロットルに現状の開度を保たせ、一定
の加速度としたので、急に加速が始まったり、また加速
が止まったりすることがなく安定した走行が可能になる
効果を有する。

【００２９】さらに、本実施例においては、ブレーキ制
御量を自車両と追従すべき先行車両との横方向のずれ量
によって変化させたので、衝突の可能性の少ない場合は
その分ブレーキの作動が弱められる。したがって無駄な
ブレーキ動作を排除することが可能になるという効果が
ある。

【００３０】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、過去
一定期間に、追従すべき先行車両と認定された車両が存
在したか否かによって、検知幅を広・狭２段階に変化さ
せた。これによって検知領域の面積も広・狭２段階に変
化する。このため、過去一定期間に追従すべき先行車両
と認定された車両が存在しなければ、検知領域を狭く
し、隣接した走行車線を通過する車両を誤って追従すべ
き先行車両と認定することを防ぐ効果がある。また、路
面の状況による外乱の影響も受けにくくなるという効果
を有する。

【００３１】一方、過去一定期間に追従すべき先行車両
と認定された車両が存在すれば、検知領域を広くし、自
車両や追従すべき先行車両のふらつきや、路面の状況に
よって一時的に先行車両を見失ってしまうことを防ぐ効
果がある。この効果は、連続したカーブが続く道路や、
上り下りの激しい道路においても十分発揮されることは
いうまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の主要な構成を示す構成ブロック図であ
る。

【図２】本発明の一実施例である車両用走行制御装置の
全体構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の一実施例である車両用走行制御装置の
典型的な走行制御のパターンを説明する説明図である。

【図４】本発明の一実施例である車両用走行制御装置の
制御の具体的な流れを表した動作フローチャートであ
る。

【図５】本発明の一実施例である車両用走行制御装置に
おける、自車両と先行車両との横方向のずれ量と、ブレ
ーキ制御量に乗算する係数Ｇａｉｎとの関係を表したグ
ラフである。

【符号の説明】

２ 車間距離検出手段 ４ 推定軌道算出手段 ６ 先行車両選択手段 ８ 追従車両認定手段 １０ 検知幅調整手段 １２ スロットルアクチエータ １４ ブレーキアクチエータ １６ 制御手段 ２０ 距離センサ ２２ 車速センサ ３２ ＥＣＵ ４２ 車両選択手段 ４４ 先行追従車両認定手段 ５２ 制御演算手段 ５４ 検知幅調整手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 B60K 41/20 G08G 1/16

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】先行車両と自車両との車間距離を目標車間
   距離に保つ車両用走行制御装置において、 自車両の前方に存在する先行車両を検知し、自車両と前
   記先行車両との車間距離を算出し、先行車両情報を出力
   する車間距離検出手段と、 自車両がこれから進行する推定軌道を算出する推定軌道
   算出手段と、 前記車間距離検出手段から出力される先行車両情報か
   ら、前記推定軌道より左右に検知幅だけ範囲を取った検
   知領域に存在する先行車両を表す先行車両情報のみを選
   択する先行車両選択手段と、 前記先行車選択手段によって選択された先行車両情報か
   ら、追従すべき車両を認定する追従車両認定手段と、 前記追従車両認定手段によって追従すべき車両であると
   認定された車両が過去一定期間に存在する場合には前記
   検知幅を広くし、存在しなければ前記検知幅を狭くする
   検知幅調整手段と、 前記追従すべき車両に対する車間距離と前記目標車間距
   離とを比較し、その比較結果に基づいて、自車両のスロ
   ットルアクチエータまたはブレーキアクチエータを制御
   する制御手段と、 を備えていることを特徴とする車両用走行制御装置。