JP2906567B2 - 追従走行制御装置 - Google Patents

追従走行制御装置

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JP2906567B2 JP2096931A JP9693190A JP2906567B2 JP 2906567 B2 JP2906567 B2 JP 2906567B2 JP 2096931 A JP2096931 A JP 2096931A JP 9693190 A JP9693190 A JP 9693190A JP 2906567 B2 JP2906567 B2 JP 2906567B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、車両にそれの先行車両に追従する追従走行
を行わせるために、自車両を加,減速させる加減速装置
を制御する追従走行制御装置に関するものであり、特に
自車両の先行車両への追従性を向上させる技術に関する
ものである。
発明の背景 本出願人は先に次のような追従走行制御装置を発明
し、特願平2−13989号として出願した。この追従走行
制御装置は、(a)自車両と先行車両との車間距離を検
出する車間距離センサと、(b)自車両の車速を検出す
る車速センサと、(c)車間距離センサによる検出車間
距離に応じて目標車速を決定する目標車速決定手段と、
(d)その目標車速と車速センサによる検出車速との差
に基づいて前記加減速装置の制御量を決定する制御量決
定手段と、(e)その制御量で加減速装置を制御する加
減速装置制御手段とを含んでいる。
発明が解決しようとする課題 本出願人の研究によりこの開発装置には改良の余地が
あることが判明した。開発装置は先行車両の車速の変化
を勘案して目標車速を決定し得るようには設計されてい
ないため、先行車両の車速に新たな変化が生じても、そ
の車速の変化が車間距離の変化として現れるまでは、そ
の車速の変化に適した追従走行を自車両にさせることが
できず、自車両の先行車両への追従性が十分でないとい
う問題があることが判明したのである。
本発明は、検出車間距離に基づいて目標車速を決定す
る形式の追従走行制御装置において、先行車両の車速の
変化を勘案して目標車速を決定することにより、上記の
問題を解決することを課題として為されたものである。
課題を解決するための手段 そして、本発明の要旨は、車両にそれの先行車両に追
従する追従走行を行わせるために、自車両を加,減速さ
せる加減速装置を制御する追従走行制御装置を、第1図
に示すように、(a)自車両と先行車両との車間距離を
検出する車間距離センサと、(b)自車両の車速を検出
する車速センサと、(c)車間距離センサの検出値の変
化状況に基づいて自車両と先行車両との相対車速を決定
し、車間距離センサにより検出された現車間距離と、相
対車速と予め定められた進み補償時間との積との和を、
車間距離が将来とることを予想される将来車間距離に決
定し、その将来車間距離に応じ、かつ、車間距離と目標
車速との予め定められた対応関係に従って自車両の目標
車速を決定する目標車速決定手段と、(d)その目標車
速と車速センサによる検出車速との差に基づいて加減速
装置の制御量を決定する制御量決定手段と、(e)その
制御量で加減速装置を制御する加減速装置制御手段とを
含むものとしたことにある。
本発明の望ましい一態様においては、進み補償時間
が、自車両の車速が高い程長くなるように設定される。
作用 このように構成された本発明装置においては、車間距
離センサによる検出車間距離とその検出車間距離の変化
状況とに基づいて目標車速が決定され、目標車速が検出
車間距離のみならず、先行車両の車速の変化が反映され
た検出車間距離の変化状況(以下、車間距離変化状況と
いう)をも勘案した大きさとされる。
具体的には、車間距離変化状況に基づいて自車両と先
行車両との相対車速が決定され、車間距離センサにより
検出された現車間距離と、相対車速と予め定められた進
み補償時間との積との和が、車間距離が将来とることを
予想される将来車間距離に決定され、その将来車間距離
に応じ、かつ、車間距離と目標車速との予め定められた
対応関係に従って自車両の目標車速が決定される。
発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明に従えば、先
行車両の車速の変化を勘案して目標車速が決定されるた
め、自車両の先行車両への追従性が向上するという効果
が得られる。
実施例 以下、本発明の一実施例である追従走行制御装置を図
面に基づいて詳細に説明する。
本追従走行制御装置は第2図に示すようにコンピュー
タ10を備えている。コンピュータ10は、図示しないCPU,
ROM,RAM,バス,入力インタフェースおよび出力インタフ
ェースを含んでいる。入力インタフェースには、自車両
と先行車両との車間距離を検出する車間距離センサ12
と、自車両の車速を検出する車速センサ14とが接続され
ている。一方、出力インタフェースには、自車両の4つ
の車輪の各々のブレーキを制御するブレーキアクチュエ
ータ20と、エンジンの吸気マニホールドに設けられたス
ロットルバルブを制御するスロットルアクチュエータ22
とが接続されている。
ROMには第3図にフローチャートで表す追従走行制御
ルーチン、および車間距離センサ12の出力信号に基づい
て、車間距離を一定のサンプリング周期Δtsで計測する
車間距離計測ルーチン(図示しない)を始め、各種制御
プログラムが記憶されている。車間距離計測ルーチンは
各回のサンプリング時に、RAMの現車間距離メモリに現
に記憶されている車間距離データをRAMの前回車間距離
メモリに転送した後、今回サンプリングした車間距離を
表す車間距離データを現車間距離メモリに記憶させるよ
うに設計されている。現車間距離(今回サンプリングさ
れた車間距離)を現車間距離メモリ、前回車間距離(1
周期前にサンプリングされた車間距離)を前回車間距離
メモリに記憶させるように設計されているのである。RO
Mにはまた、第4図にグラフで表す車間距離と目標車速
との対応関係を規定する車間距離−目標車速マップも記
憶されている。以下、第3図および第4図に基づいて、
追従走行制御が行われる様子を説明する。
追従走行制御は、第3図のルーチンが一定の制御周期
Δtc毎に実行されることにより実現される。本ルーチン
の各回の実行時にはまず、ステップS1(以下、単にS1で
表す。他のステップについても同じ)において、前記現
車間距離メモリから車間距離データが現車間距離データ
として読み出され、その後、S2において、前記前回車間
距離メモリから車間距離データが前回車間距離データと
して読み出され、続いて、S3において、それらデータに
基づいて、現車間距離から前回車間距離を差し引く引算
が行われ、その引算値をサンプリング周期Δtsで除する
割算が行われて、その割算値が自車両と先行車両との相
対車速とされる。相対車速VRは次式で表される。
VR=(Dn−Dn-1)/Δts ただし、 Dn:現車間距離 Dn-1:前回車間距離 その後、S4において、現車間距離と、相対車速と制御
周期Δtcとの積との和が将来車間距離とされる。将来車
間距離DFは次式で表される。
DF=Dn+VR・Δtc 続いて、S5において、その将来車間距離に対応する目
標車速が前記車間距離−目標車速マップを用いて決定さ
れる。その後、S6において、車速センサ14の出力信号に
基づいて自車両の現車速が計測され、S7において、現車
速と目標車速との差に基づいて自車両の目標加減速度が
演算される。その後、S8において、車速センサ14の出力
信号に基づいて自車両の現加減速度が計測され、その現
加減速度と目標加減速度との差に基づいてブレーキアク
チュエータ20のブレーキ制御量とスロットルアクチュエ
ータ22のスロットル制御量とがそれぞれ演算される。そ
れら各制御量は、今回の制御周期Δtcの満了時に目標車
速が実現される値とされる。続いて、S9においてブレー
キアクチュエータ20がブレーキ制御量で制御され、S10
においてスロットルアクチュエータ22がスロットル制御
量で制御される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了
する。
本実施例においては、自車両と先行車両との相対車速
から各回の追従走行制御(追従走行制御ルーチンの一回
の実行により実現される単位制御)が終了する時点にお
ける将来車間距離が推定され、その将来車間距離に適当
な目標車速が決定されるから、自車両が先行車両に精度
よく追従することとなる。
以上の説明から明らかなように、本実施例において
は、ブレーキアクチュエータ20およびスロットルアクチ
ュエータ22が加減速装置を構成し、コンピュータ10の、
第3図のS1〜S5を実行する部分が目標車速決定手段を構
成し、同図のS6〜S8を実行する部分が制御量決定手段を
構成し、同図のS9およびS10を実行する部分が加減速装
置制御手段を構成している。
なお、上記実施例においては、自車両と先行車両との
相対車速と制御周期Δtcとの積を用いて将来車間距離が
決定されるようになっていて、相対車速に乗じられる時
間、すなわちいわゆる進み補償時間が不変とされてい
た。しかし、この進み補償時間を可変とすることが可能
である。自車両の走行中に運転者が感じる加速感,減速
感は自車両の車速や車間距離によって異なるから、車間
距離−目標車速マップを用いて決定される目標車速に、
例えば自車両の車速に応じた加速感,減速感を反映させ
るべく、進み補償時間の長さを例えば自車両の車速が高
い程長くなるようにすることができるのである。
また、前記実施例においては、将来車間距離が現車間
距離と前回車間距離とから直線的に推定されるようにな
っていたが、例えば、現車間距離と前回車間距離と前々
回車間距離とから曲線的に推定されるようにしてもよ
い。
ところで、前記実施例においては、先行車両が加速す
る場合と減速する場合とで車間距離と目標車速との対応
関係が共通であり、かつ、その対応関係が、先行車両の
減速時における目標車速が、その減速が検出されたとき
に先行車両が停止することを想定した場合のその先行車
両に自車両が追突しない高さ(以下、この高さを有する
目標車速を最低目標車速という)より低いものとされて
いる。しかし、先行車両が加速する場合にはその対応関
係を用いるが、先行車両が減速する場合には、その対応
関係とは別の、目標車速が最低目標車速となる対応関係
を用いることができる。このような態様を前述の、本出
願人が本発明の完成に先立って開発した開発装置におい
て実現した場合には、先行車両が現実には停止すること
なく減速する場合に次のような問題が生ずる。すなわ
ち、第n回目の追従走行制御により自車両がブレーキの
作用によって急減速させられれば、第n+1回目の追従
走行制御においては、自車両の現車速が現車間距離に応
じた目標車速(第n+1回目の追従走行制御における目
標車速)より低くなるため、その第n+1回目の追従走
行制御によりブレーキの作用力が小さくされ、その後、
現車速が再び目標車速より高くなるに至れば、上述の2
回の追従走行制御の場合と同様の原因でブレーキの作用
力が増減することが繰り返されるハンチング状態に陥
り、その結果、ブレーキの作用力の増減により運転フィ
ーリングが低下するという問題が生ずるのである。しか
し、この態様の開発装置に本発明を適用すれば、ブレー
キの作用力が先行車両の車速の変化を勘案して決定され
るから、ブレーキの作用力の不適当な増減が防止され
て、運転フィーリングが向上するという効果が得られ
る。
また、この態様の開発装置においては、先行車両の減
速時における目標車速は先行車両が後退することを想定
しては決定されないのが普通であるため、先行車両が現
実に後退した場合には自車両が先行車両の後退に対して
十分迅速に対応できないという問題が生ずる。しかし、
この態様の開発装置に本発明を適用すれば、先行車両の
後退も勘案されて目標車速が決定されるから、そのよう
な状況においても自車両が先行車両に精度よく追従する
という効果が得られる。
なお、自車両と先行車両との相対車速は目標車速を決
定する以外の目的にも使用することができる。例えば、
車間距離センサ12が検出した物体が先行車両であるのか
静止物(例えば人間,障害物)であるのかを判定するた
めに、相対車速がしきい値より高いか否かを判定し、そ
うであれば物体が静止物、そうでなければ先行車両であ
ると判定することができるのである。
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
したが、その他にも当業者の知識に基づいて種々の変
形,改良を施した態様で本発明を実施することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を概念的に示すブロック図であ
る。第2図は本発明の一実施例である追従走行制御装置
を示すブロック図である。第3図は第2図におけるコン
ピュータのROMに記憶されている制御プログラムのう
ち、本発明に関連の深いものを取り出して示すフローチ
ャートである。第4図は上記ROMに記憶されている車間
距離−目標車速マップを示すグラフである。 10:コンピュータ、12:車間距離センサ 14:車速センサ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車両にそれの先行車両に追従する追従走行
    を行わせるために、自車両を加,減速させる加減速装置
    を制御する追従走行制御装置であって、 自車両と先行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と、 前記車間距離センサの検出値の変化状況に基づいて前記
    自車両と前記先行車両との相対車速を決定し、前記車間
    距離センサにより検出された現車間距離と、前記相対車
    速と予め定められた進み補償時間との積との和を、前記
    車間距離が将来とることを予想される将来車間距離に決
    定し、その将来車間距離に応じ、かつ、車間距離と目標
    車速との予め定められた対応関係に従って自車両の目標
    車速を決定する目標車速決定手段と、 その目標車速と前記車速センサによる検出車速との差に
    基づいて前記加減速装置の制御量を決定する制御量決定
    手段と、 その制御量で前記加減速装置を制御する加減速装置制御
    手段と を含むことを特徴とする追従走行制御装置。
  2. 【請求項2】前記進み補償時間が、前記自車両の車速が
    高い程長くなるように設定された請求項1記載の追従走
    行制御装置。
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