JP2955587B2 - 車両速度制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は原動機を搭載した車両の速度制御に関し、特
に、車両速度（以下車速）を設定値に維持するように、
また、車間距離を所要値に維持するように、原動機を
加，減速する速度制御装置に関する。

（従来の技術） 車両を、ドライバ（運転者）が指定した速度で定速走
行するための技術の１つが特開昭62−153531号公報に開
示されている。比較的に走行車両が多い道路では、比較
的に高速の定速走行をすると前方車両との距離（車間距
離）が安全距離よりも短くなることが多い。特開昭64−
66712号公報に開示の定速走行制御では、車両上にビデ
オカメラを備えて車両前方を撮像し、撮影画面より画像
処理により、車両（以下自車）の走行レーンの境界線を
摘出しかつ該走行レーン上の前方車両を摘出して車間距
離を演算し、前方車両との間に、安全距離を置くため
に、車間距離が所定値以下になると減速を行なう。

（発明が解決しようとする課題） 上述の定速走行制御は、自車の走行速度をドライバの
意志により設定した値に定めることを基本としているの
が、比較的に走行車両が多い（走行車両密度が高い）道
路では、自車の任意の速度よりもむしろ、道路上の車両
の総体の流れ速度に合致した速度で走行するのがドライ
バの疲労が少くしかも他車に危険を与える可能性が少
い。そこで本発明では、前方車両が近いときには車間距
離制御モードで、前方車両が遠いときには定速走行モー
ドで車両速度を自動制御し、自動速度制御が不適なとき
には速度制御解除モードとして、ドライバのアクセル操
作による速度制御を可能とするが、モードが変わると車
速挙動が変化するので、ドライバはモードを認識してい
るかあるいはモードの遷移を知るのが好ましい。

本発明は、道路の混み具合に対応して円滑に自動速度
制御をすることを第１の目的とし、ドライバの、速度制
御モードの認識を容易にすることを第２の目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 車両とその前方の前方車両との距離（La）を算出する
距離演算手段（CPU2）および、車両に搭載された原動機
を加，減速する手段（SDR,PCV）、を備える車両速度制
御装置において： 車両運転者が、車間距離制御，定速走行制御および制
御の解除を指示するための入力手段（SWl〜SW9）； 車間距離制御モードが設定されているときに、前記距
離演算手段（CPU2）が算出した距離（La）に対応してそ
れが長いと車両に搭載された原動機を加，減速する手段
を加速に、短いと減速に定める車間距離制御手段（CPU
3）； 車両の速度（Ｖ）を検出する速度検出手段（MAG,SW1
0,CPU3）； 定速走行モードが設定されているときに、前記速度検
出手段（MAG,SW10,CPU3）が検出した速度（Ｖ）を設定
値（基準車速レジスタの値）と比較し、検出速度（Ｖ）
が設定値より高いと車両に搭載された原動機を加，減速
する手段を減速に、低いと加速に定める定速制御手段
（CPU3）； 前記入力手段（SW1〜SW9）による車間距離制御，定速
走行制御又は制御の解除の指示、ならびに、設定中のモ
ードにおけるモード遷移条件の成立に応じて、車間距離
制御モード，定速走行モード又は速度制御解除モードを
設定するモード決定手段（CPU3）； 報知手段（CRTl,4）；および、 前記モード決定手段（CPU3）のモードの設定に応答し
て、それが前記入力手段（SW1〜SW9）による指示に応じ
たものであるときには第１形態（アラーム１）で、設定
中のモードにおけるモード遷移条件の成立に応じたもの
であるときには第１形態とは異なる第２形態（アラーム
３、表示タイマ２）で、前記報知手段（CRT1,4）を介し
てモードの遷移に対応した報知を行なう報知制御手段
（CPU3）； を備えることを特徴とする車両速度制御装置。

なお、カツコ内の記号は、図面に示し後述する実施例
の対応要素又は対応事項を示す。

（作用） 距離演算手段（CPU2）が前方車両の距離（La）を算出
し、速度検出手段（MAG,SWIO,CPU3）が車両の速度
（Ｖ）を検出する。モード決定手段（CPU3）が、車間距
離制御モードを設定すると、車間距離制御手段（CPU2）
が、距離（La）に対応してそれが長いと車両に搭載され
た原動機を加，減速する手段（PCV、VPM）を加速に、短
いと減速に定める。すなわち車間距離調整走行を行な
う。モード決定手段（CPU3）が、定速走行モードを設定
すると、定速制御手段（CPU3）が、速度（Ｖ）が低いと
車両に搭載された原動機を加，減速する手段（PCV、VP
M）を加速に、高いと減速に定める。これにより速度
（Ｖ）を一定に維持する走行すなわち定速走行が実現す
る。

したがって、空いている道路区間では定速走行モード
で、混んでいる道路区間では車間距離制御モードで車両
速度を自動制御する自動走行を行なうことができる。

ところで、モード決定手段（CPU3）がモードを設定す
るとこれに応答して報知制御手段（CPU3）が、モードの
遷移が前記入力手段（SW1〜SW9）による指示に応じたも
のであるときには第１形態（アラーム１）で、設定中の
モードにおけるモード遷移条件の成立に応じたものであ
るときには第１形態とは異なる第２形態（アラーム３、
表示タイマ２）で、前記報知手段（CRTl、４）を介して
モードの遷移に対応した報知を行なう。

入力手段（SW1〜SW9）を使用した運転者の指示による
モード遷移と、設定中のモードにおけるモード遷移条件
の成立に応じた自動遷移とで報知の形態が異なるので、
運転者の指示によるモード遷移の場合の第１形態の報知
は運転者が意図した操作対応であるので、確認のための
報知でもよいが、自動遷移によるモード遷移の場合に
は、モードが遷移したタイミングで第２形態で報知が行
なわれ、これが運転者の操作には依存しないものである
ので、運転者の注意が喚起される。

したがって運転者は自動速度制御のモードの自動遷移
を容易に認識し、これに対応した心構えで運転する。例
えばモードが解除モードになるとアクセルペダルおよび
又はブレーキの踏込み／解放を行なう。このようにドラ
イバに注意が喚起されるので、ドライバが自動速度制御
に頼り切って運転操作に遅れをもたらす確率が低減す
る。

本発明の後述の実施例では、運転者の操作によるモー
ド遷移に応答した第１形態の報知は、ブザーの単発鳴動
であるが、モードの自動遷移に応答した第２形態の報知
は、ブザーの高速断続鳴動と遷移先モードの高速点滅で
ある。

本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下
の実施例の説明より明らかになろう。

（実施例） 第1a図に本発明の一実施例のシステム構成を示す。こ
の実施例は、エンジンを搭載した車両（自車）の進行方
向を監視し前方車両までの距離（車間距離）に応じて自
車の速度制御を行なう速度制御装置である。この装置で
は、マイクロプロセッサCPU1およびマイクロプロセッサ
CPU2により、ビデオカメラ15による車両進行方向の映像
を処理して、自車レーン、自車レーン上の障害（前方車
両，障害物），障害との距離（車間距離）、および、障
害に対する自車の相対速度を、検出および演算し、映像
をドライバの視認を容易にするために単純化してCRT1に
表示すると共に、定速走行制御装置12のマイクロプロセ
ッサCPU3（第1e図）で、障害（以下前方車両とのみ表現
する）との距離（車間距離）および前方車両に対する自
車の相対速度の相関に応じて走行速度（目標値）を設定
し、目標値をキャラクタディスプレイ２に表示し、実走
行速度が目標値に合致するように、車両上エンジンのス
ロットルバルブの開閉を行なう。スロットルバルブの閉
駆動による減速では減速が不足する場合には自動変速制
御装置３にシフトダウン指令を発して自動変速機のシフ
トダウンによる高エンジンブレーキで大きい減速を行な
う。

ビデオカメラ15は、この実施例では、車両のフロント
ウィンドウ中央上部の車室内に設置されており、車両前
方のシーンを撮影する。第1b図および第1c図（第1b図の
IC−IC断面図）に，ビデオカメラ15の装着態様を示す。
ビデオカメラ15は、インサイドミラー６（ドライバ用の
バックミラー）の支持アーム５に装着されている。支持
アーム５は略Ｙ形であり、その幹部から１つの、車両前
方方向に突出する分岐枝に渡って、撮像カメラ15の電気
ケーブルを通す貫穴24およびエアーを通す貫穴25が形成
されている。もう１つ、下方に突出する分岐枝にインサ
イドミラー６が支持されている。車両の前方方向に突出
する分岐枝の、貫穴24に連続する比較的に大径の貫穴内
に、車両の前方方向から、レンズ26,ビデオカメラ15お
よびビデオカメラコントローラ14が配設されており、コ
ントローラ14に接続した電気ケーブルが貫穴24を通っ
て、支持アーム５の幹部の上端にあるコネクタ27に接続
されている。エアーを通す貫穴25の上端は空気調和装置
（図示せず）に接続されたエアーパイプ30にコネクタ31
を介して接続されている。貫穴25の他端は、フロントウ
ィンドウガラス８に対向して開いている。支持アーム５
の、フロントガラス８に向って突出する分岐枝の先端に
は、概略がラッパ状のゴム製のフード28の小径開口端が
結合されており、先端の大径開口端は、吸盤のようにフ
ロントガラス８に圧接されている。このフード28によ
り、レンズ26とフロントガラス８の間の空間すなわち車
外前方を撮映するための光路空間が実質上閉じられてお
り、車外の空間および車内空間とも実質上遮断されてい
る。フード28には、貫穴25を通してフード28内に吹込ま
れた空気を車内に逃がすための小穴29が開けられてい
る。貫穴25を通ってフード28の内空間に入ったエアー
は、小穴29を通ってフード28から出るので、フード内に
おいてフロントガラス８の内表面およびレンズ26の外表
面の結露（曇り）の原因となる水分を除去する。すなわ
ちフロントガラス８の内表面およびレンズ26の外表面の
防鼻効果をもたらす。なお、フード28は弾力性があり、
支持アーム５とフロントガラス８の、一方の振動の他方
への伝播を遮断する。空気調和装置からの、清浄化した
空気が、ダクトにより案内され、エアーパイプ30を通し
て貫穴25に供給される。レンズ26およびビデオカメラ15
が、第1b図に示すようにワイパー７がクリーニングする
領域を通して車両前方を狙っているので、レンズ26前方
のフロントガラス８の外表面のよごれ、雨滴等は、ワイ
パー７の駆動により除去される。

再度第1a図を参照する。ビデオカメラ15は、２次元イ
メージセンサであり、その映像信号はA/Dコンバータ16
により各画素毎に256階調のデジタル画像信号に変換さ
れ、１フレーム512×512画素のイメージメモリ17に書込
まれる。CPU1は、ビデオカメラコントローラ14を介して
ビデオカメラ15の絞りおよび映像信号の出力等を制御
し、A/Dコンバータ16の入出力およびイメージメモリ17
の書込み処理等を同期制御する。

CPU2は、イメージメモリ17の画信号を処理して、出力
バッファメモリ18に書込む。メモリ18は表示用の１フレ
ーム分の画信号を記憶するためのものである。ディスプ
レイコントローラ19には、カラーCRT1を駆動するCRTド
ライバ20,速度表示用のキャラクタディスプレイ２を駆
動する表示ドライバ21,ブザー４を駆動するブザードラ
イバ22が接続されている。

CPU2は、イメージメモリ17の画信号を処理して、走行
レーン（の両側の境界線）の切出し、走行レーンの前方
車両の切出し、前方車両の（自車からの）距離の演算，
前方車両と自車との相対速度の演算等々の画像処理およ
び各種演算を実行し、CRT1に、第3a図に示す画面を表示
する。これらの画像処理および演算等は、前記特開昭64
−66712号号公報に開示したものであるので、本書での
詳細な説明は省略する。なお、表示画面において、進行
方向の映像および前方車両を指すテンプレートAROは色
分け表示する。第3a図の画面の下部４欄の文字表示域の
情報は、定速走行制御装置13のマイクロプロセッサCPU3
から与えられるものである。キャラクタディスプレイ２
およびブザー４の駆動はCPU2が行なうが、そのための表
示情報およびブザー駆動指示はCPU3がCPU2に与える。

第1d図に、車両のドライバ席の前方のインスツルメン
トパネルの外観を示す。カラ−CRT1およぴディスプレイ
２は、インスツルメントクラスタに収納および装備され
ている。

再度第1a図を参照すると、ROM11には制御プログラム
が格納されており、RAM12には処理中のパラメータが格
納される。バスコントローラ10は、構成各部相互間のデ
ータ転送、アドレス転送等を制御する。

定速走行制御装置12の構成を第1e図に示す。装置12の
主体であるマイクロプロセッサCPU3の入力ポートP1〜P1
1には、インターフェイス回路IOCを介して、スイッチIG
S,SW1〜SW10が接続され、入力ポートP12およびP13には
ソレノイドドライバSDRおよびモータドライバMDRがそれ
ぞれ接続されている。各スイッチの内容は次の通りであ
る。

これらのスイッチのうち、スイッチSW4〜SW7は、ステ
アリングホイールWHLのセンタ部に配置されている。

なお、ステアリングホイールWHLに結合されているス
テアリングシャフトは、固定軸に回転自在に支持された
中空軸となっており、このセンタ部は該固定軸に固着さ
れているのでステアリングホイール３が回動してもその
姿勢は変化しない。

スイッチSW10は磁気感応のリードスイッチであり、そ
の近傍には、車軸に結合された４極の永久磁石MAGが配
設されている。永久磁石MAGは車軸と同じ回転速度で回
転する。LPはストップランプである。

スイッチSW1の一端は、エンジンキースイッチIGSを介
して車上バッテリBATのプラス極に接続され、他端はス
トップランプLPを介して接地されている。スイッチSW1
の両端は、それぞれインターフェイス回路IOCを介して
マイクロプロセッサCPU3の入力ポートP1およびP2に接続
されている。スイッチSW1が接（閉：オン）となると、
異常のない場合にはポートP1の入力レベルは変化せずに
P2の入力レベルが低レベルＬから高レベルＨにかわる
が、バッテリ電圧ラインのフューズが溶断した場合に
は、ポートP2の入力レベルは変化せずにP1のレベルがＨ
からＬとなる。

スイッチSW2〜SW10の一端は全て接地されている。つ
まり、各スイッチが接（閉：オン）になるとそれぞれが
インターフェイス回路IOCを介して接続されている入力
ポートP3〜P9がＬになる。なお、P11は外部割込み入力
ポートであり、CPU3は、P11がＨからＬに反転する毎に
外部割込処理を実行して、この割込処理によりスイッチ
SW10の開閉周期を検出し、検出した周期より車速を算出
し、車速レジスタに書込む。

図示しない車両上エンジン周りには、バキュームポン
プと、エア流路切り換えソレノイド弁PCVおよびダイア
フラムを備えてスロットルバルブを開閉駆動するアクチ
ュエータとが装備されている。バキュームポンプにはモ
ータVPMが備わっており、モータVPMの付勢時にはその出
力ポートに負圧を発生する。エア流路切り換えソレノイ
ド弁PCVの電気コイルの付勢時には、ダイアフラムの入
力ポートとバキュームポンプの出力ポートとが連通す
る。ソレノイド弁PCVの電気コイルの非付勢時には、ダ
イアフラムの入力ポートと大気とが連通する。CPU3は、
スロットルバルブ開度を増す（車速を高くする）ときに
は、モータVPMおよびソレノイド弁PCVに通電してダイア
フラム室内の負圧を高くし、スロットルバルブ開度を一
定に維持する（車速を一定に維持する）ときにはモータ
VPMを消勢しソレノイド弁PCVの通電を継続する。スロッ
トルバルブ開度を低くする（車速を下げる）ときにはモ
ータVPMおよびソレノイド弁PCVを消勢してダイアフラム
室内に大気圧を供給する。ソレノイドドライバSDRはCPU
3の指示に応答してソレノイド弁PCVの電気コイルを付勢
／消勢し、モータドライバMDRはCPU3の指示に応答して
モータVPMを付勢／消勢する。なお上述のアクチュエー
タの構造および車速調整のための上述の付勢／消勢は、
前記特開昭62−153531号公報に開示したものであるの
で、本書での詳細な説明は省略する。

定速走行制御装置12のマイクロプロセッサCPU3は大略
で、「待機モード」，「ロックオンモード」，「車間距
離制御モード」および「定速走行モード」、の４つの制
御モードの処理又は制御を行なう。

これらのモード間の遷移条件と遷移方向の関係を、第
2a図にはブロックで示し、第2b図には表で示す。なお第
2b図には各モードのときのCRT1の表示画像の内容と、モ
ード間遷移時のブザー報知態様をも示す。

第3b図に、モード間遷移時のブザー報知態様のそれぞ
れのブザー付勢タイミングを示し、第3b図に、ドライバ
に注意をうながすためにCRT1の画面の特定画像を点滅さ
せる、表示タイマ１および表示タイマ２の点滅タイミン
グを示す。第5a図〜第７図に、CPU3の制御動作を示す。
以下、これらの図面を参照して、CPU3の上記各モードの
制御動作を説明する。

（Ｉ）待機モード（第5a図） エンジンキースイッチIGSが閉じられて安定化電源RVC
が回路各部に定電庄を与えると、CPU3に電源が入りかつ
電源オンリセットが作用し、CPU3はその入出力ポートお
よび内部メモリ，カウンタ，レジスタ等の初期化を行な
う（第5a図のステップ1:以下カツコ内ではステップとい
う語を省略する）。この初期化で定速走行制御の解除を
指示する信号と同じ信号が、ソレノイドドライバSDRお
よぴモータドライバMDRに出力され、ダイアフラムによ
るスロットルバルブの開駆動はなく、ドライバ（運転
者）のアクセル操作によって車両は走行する。CRT1の表
示はない。

CPU3は、車速が低速リミット以上、高速リミット以下
かつスイッチSWが閉（オン）の条件が成立するのを待つ
（第5a図の２〜８）。

この条件が成立すると、アラーム１をセットし
（９）、「ロックオンモード」に進む。アラ−ム１は、
第3b図に示すように一度短時間だけブザー４を付勢する
ものである。アラ−ム１のセットでは、ブザー付勢タイ
マをスタートし、CPU1にブザー付勢スタートを出力し、
タイマ割込を許可する。CPU1はブザー付勢スタート信号
に応答してアラ−ムドライバ22に通電指示信号を出力す
る。CPU3はその後、ブザー付勢タイマがタイムオーバす
ると、第７図に示すタイマ割込TIPを実行して、CPU1に
ブザー付勢ストップを出力する。

（II）ロックオンモード（第5b図＆第5c図） このモードでは、ドライバ（運転者）にシステムの動
作状態を表示する。すなわち、CRT1に「A.D.」（第3a
図）のみを表示しかつアラ−ム指示情報（アラ−ム1,2
又は３）を消去（クリア）する（第5b図の10〜12）。

また、「車間距離制御モード」又は「定速走行モー
ド」からこの「ロックオンモード」に遷移して来たとき
のために、自動速度制御を解除（アクチュエータ解放＝
PCV,VPMをオフ）する（第5b図の13）。これにより、ス
ロットルバルブが速度自動制御系（のアクチュエータ）
で駆動されているときには、その駆動が解除され、ドラ
イバによるアクセル操作によってのみ車両を走行させる
ことができる。

CPU3は、車速を低速リミットおよび高速リミットと比
較して（第5b図の15,16）、車速がそれらの間にあるとC
PU2に、画像処理を指示する。CPU2は、それが画像処理
により単純化および明瞭化した車両前方の映像をCRT1へ
表示し、かつ、算出した車間距離データ，相対速度デー
タ、ならびに自車がレーン境界をまたいでいるか否か等
の走行情報をCPU3に与える（第5b図の17）。この処理の
内容を第６図に示す。CRT1の画面には、自車前方のシー
ンと、自車走行レーン上に前方車両がある場合にはそれ
の視認を助けるテンプレートAROと、文字欄の「A.D.」
とが表示される。遠距離リミット以内に前方車両を検出
しないときには、テンプレートAROは表示しない。テン
プレートと前方車両を表示するときには、「テンプレー
ト」と「前方車両」の表示点滅を指定する表示タイマ１
がセットされ、そしてアラーム２がセットされる（第5c
図の18〜22）。これにより、第3a図に示す画面のテンプ
レートAROと前方車両ブロックが第3c図に示す表示タイ
マ１のモードで点滅し、かつブザー４が第3b図に示すア
ラ−ム２タイマモードで間欠鳴動する。

車速が低速リミット以下又は高速リミット以上になる
と、あるいはスイッチSW3がオフ（開）になると、「待
機モード」に戻る。スイッチSW3のオフに応答して「待
機モード」に戻るときには、アラ−ム１をセットする
（第5b図の14〜16,31）。

CPU3は、「ロックオンモード」にあってしかも車間距
離が近距離リミット以上かつ遠距離リミット以下である
ときには、スイッチSW6又はSW7がオン（閉）になるのを
待っている（第5b図の14〜第5c図の24）。

なお、スイッチSW4〜７はいずれもワンタッチスイッ
チ（押下されているときのみ閉で、押下カがなくなると
開に復帰するモーメンタリスイッチ）である。ドライバ
（運転者）は、車間距離自動制御走行をしたいときに
は、前方車両との車間距離と自車車速が望むもののとき
にスイッチSW7をワンタッチ操作する。また、定速走行
をしたいときには、自車車速が望むもののときにスイッ
チSW6をワンタッチ操作する。

スイッチSW7がオンになると、CPU3は、アラーム１を
セットし（第5c図の25）、そのときの車速を基準車速レ
ジスタに書込み（26）、そのときの車間距離を基準距離
レジスタに書込んで（27）、「車間距離制御モード」に
進む。

スイッチSW6がオンになると、CPU3は、アラーム１を
セットし、そのときの車速を基準車速レジスタに書込ん
で（29）、「定速走行モード」に進む。

（III）車間距離制御モード（第5d図，第5e図＆第5f
図） CPU3はまず、CRT1の画面の文字欄の「A.D.」，「車間
距離」および「前方車両」の表示をCPU2に指示し、かつ
「定速走行」の表示消去を指示し、アラ−ム指示情報を
リセットする（第5d図の32〜34）。次に、基準車速レジ
スタのデータと基準距離レジスタのデータより減速度α
を算出する。

減速度αの数例を第4b図に示す。車間距離Ｌ（ｍ）
は、一般に車速Ｖ（Km/h）に対する制動距離（該車速で
ブレーキを踏んでから安全に停止するまでの走行距離）
に基づいて定められ、減速度をαとすると、Ｌ＝V²／
（２α）で表わされる。日本では通常Ｖ＝100Km/hなら
Ｌ＝100m、60Kmなら40mの車間距離を取るように、例え
ば自動車教習所で教えられているが、これはαを0.4gと
想定しているからである。ところが道路走行では、例え
ばドライバの危険判定の遅，速、危険判定をしてからブ
レーキ踏込みまでの遅，速、およびブレーキ踏込みから
ブレーキのきき始めまでの遅，速などに加えて、道路そ
れぞれの摩擦係数の相違があると共に、自車がブレーキ
をかけるのは前方車両がブレーキをかけてから後である
ことが多く前方車両もブレーキをかけて即座に停止する
ことなくある程度進行するので、ドライバによっては、
一般にいわれる上述の車間距離より長い車間距離で運転
したり、あるいは短い車間距離で運転したりする。

ドライバのこのような傾向を、この実施例では、ドラ
イバがスイッチSW7を操作したときの車速（基準車速レ
ジスタの値）および車間距離（基準車間距離レジスタの
値）で推定する。

この場合、速度が一値である。ところが前方車両は増
速，減速をし、これに対応して目標車間距離も長，短に
更新しなければならない。もしそうでないなら、前方車
両が増速すると自車も増速し車間距離は前値と同じで、
高速でも短い車間距離の追尾走行になって危険性が高く
なるとか、低速で長い車間距離の追従走行になって次々
に割込車を許し割込車がある度に自車が減速して行くと
かの問題を生じうる。

そこでこの実施例では、CPU3は、 Ｌ＝V²／（２α） のＶに、第5c図のステップ26で書込んだ、基準車速レジ
スタの車速を、またＬに、第5c図のステップ27で書込ん
だ基準車間距離レジスタのデータを代入して、αを算出
する。すなわちドライバの前方車両追従走行傾向（基準
車速レジスタの内容＋基準車間距離レジスタの内容）か
ら推定される車間距離演算式Ｌ＝V²／（２α）を推定す
る（第5d図の35）。そして安全性を高めるため、算出し
たαを許容最大値と比較し、前者が後者以上であると算
出したαを許容最大値に更新する（38）。

このようにして定めたαで、車間距離演算式Ｌ＝V²／
（２α）を定める（第5d図の37）。そして、ここで概略
でいうと、その後「車間距離制御モード」を継続してい
る間、繰返し車間距離Laを検出しつつ、時々刻々に変化
する車速に対応する目標車間距離Ｌを、上述のように定
めたＬ＝V²／（２α）で算出し、検出した車間距離Laが
目標車間距離Ｌに合致するように、スロットルバルブを
開閉する。このような目標車間距離Ｌの決定により、ド
ライバの運転パターンや運転技術に応じた、車速Ｖ対車
間距離特性が自動的に設定されるので、ドライバのニー
ズに応えることのできる車間距離制御が実現する。

なお、上述のようにαは最大許容値以下に制限してい
るので、非常に短い車間距離で高速走行するなどの危険
な運転パターンに対応した自動運転は実現しない。

さて上述のように車間距離演算式Ｌ＝V²／（２α）を
定めると、CPU3は、車速が低速リミット以上かつ高速リ
ミット以下、前方車両が近距離リミット以上遠距離リミ
ット以下、しかも、自動速度制御解除の他の要件（SW1
オン,SW8オン,SW9オン，自車がレーン変更,SW4オン，前
方車両がレーン変更，又は、，割込車あり）が成立しな
い間、画像切出し（第5e図の41:その内容は第７図）に
よりCPU2が検出した車間距離Laと時々刻々の車速に対応
して、上述のように定めた車間距離演算式 Ｌ＝V²／（２α）で車速対応の目標車間距離Ｌを算出し
（第5f図の52）、CPU2が検出した車間距離Laをこの目標
車間距離Ｌと対比して（第5f図の53）、LaがＬを越えて
いると増速制御（54）を行ない、LaがＬ以下であると減
速制御（55）を行なう。これら増速制御および減速制御
は、前記特開昭62−153531号公報に開示されたものであ
る。

なお、減速制御中は、危険度Ｄ＝Ｋ・Vr/Laを算出す
る。Ｋは定数、Vrは前方車両と自車の相対速度（自車速
度−前方車両速度）である。数種の相対速度Vr₁,Vr₂,Vr
₃（いずれも正値）における車間距離と危険度Ｄの関係
を第4a図に示す。相対速度が高くしかも車間距離が短い
程危険度Ｄは大きい値（危険度高）である。

危険度Ｄが設定値Dbkを越えると、CPU3は、自動変速
制御装置３にシフトダウン指示信号を与える（第5h図の
88,89）。自動変速制御装置３は、この信号を受ける
と、そのときの速度段よりも下位の、エンジンブレーキ
が効く速度段に変速する。すなわちオートマチックトラ
ンスミッションのシフトダウン操作によるエンジンブレ
ーキを行なう。

CPU3は、次の場合には、アラ−ムおよび又はCRT1の表
示により制御条件が変わったことをドライバに報知して
注意をうながし、モードを遷移する。

−ロックオンモードヘの遷移− ・車間距離Laが近距離リミット（固定値）以下になった
とき（第5e図の44−第5f図の60〜63）。

・捕捉中の前方車両が自車レーンからはずれたとき（検
出は第６図の102,103。遷移は第5f図の50−60〜63）。

・自車がレーンを変更したとき（検出は第６図の97B,97
Dおよび第5f図の48A。遷移は第5f図の48A,48B−60〜6
3）。

・割込車があったとき（検出は第６図の104,105。遷移
は第5f図の51−60〜63）。

・ブレーキが操作されたとき（第5e図の47一第5f図の60
〜63）。

なお、ロックオンモードに遷移すると、第5b図のステ
ップ13で、速度制御を解除（PCVオフおよびVPMオフ）す
る。

−定速走行モ−ドヘの遷移− ・車間距離Laが遠距離リミット（固定値）を越えたとき
（第5e図の58,59）。

・車速が高速リミット（固定値）を越えたとき（第5e図
の58,59）。

（IV）定速走行モード（第5g図＆第5h図） CPU3はまず、CRT1の画面の文字欄の「定速走行」の表
示をCPU2に指示する（第5g図の67）。次にCPU3は、まず
概要で、車速が低速リミット以上かつ高速リミット以
下，前方車両が近距離リミット以上遠距離リミット以
下、しかも、定速走行解除の他の要件（SW1オン,SW4オ
ン）が成立しない間、車速Ｖを基準車速レジスタの基準
車速と比較して（第5h図の85）、車速Ｖが基準車速未満
であると増速制御（54）を行ない、車速Ｖが基準車速以
上であると減速制御（55）を行なう。これら増速制御お
よび減速制御は，前記特開昭62−153531号公報に開示さ
れたものである。

定速走行モードに「車幅距離制御モード」から遷移し
てきたときには、基準車速レジスタの基準車速が、ドラ
イバがスイッチSW7を操作したときの車速（第5c図の24
〜27）であるので、定速走行モードでは、該速度を維持
する走行となる。

CPU3は、定速走行モードを実行している間、危険度Ｄ
＝Ｋ・Vr/Laを算出し、この危険度Ｄが比較的に低い値
ＤTH１（第4a図参照）以下である間定速制御を継続する
（第5h図の81−85〜89）。

危険度ＤがＤTH１以上で上限値ＤTH２以下である間
は、音量設定用参照値レジスタにＤを書込み、アラ−ム
２を設定し、CRT1の画面の前方車両にテンプレートARO
を付しかつ文字欄の「前方車両」を表示しこれらの表示
を第3c図の表示タイマ１のタイミングで点滅する表示モ
ードを設定し（第5h図の83,84）、定速走行は継続す
る。アラ−ム２の設定により、CPU3は第７図に示す「タ
イマー割り込み処理」（TIP）を実行し、これによりブ
ザー４を第3b図に示すアラーム２タイマのタイミングで
断続付勢するが、ブザー４の音量を音量設定用参照値レ
ジスタの危険度Ｄに対応してそれが高い程高音量に設定
する（第７図の115〜124）ので、危険度Ｄが高い程高音
量でブザー４が断続鳴動する。

CPU3は、次の場合には、アラ−ムおよび又はCRT1の表
示により制御条件が変わったことをドライバに報知して
注意をうながし、モードを遷移する。

−ロックオンモードヘの遷移− ・危険度Ｄが上限値ＤTH２を越えたときには、すなわち
前方車両があって車間距離と相対速度の関係が危険域
（例えば前方車両に対して自車車速が高くしかも車間距
離が短い）に入ったときには、アラーム３を設定して、
CRT1の文字欄に「定速走行」を表示しこの表示を第3c図
の表示タイマ２のタイミングで点滅する表示モードを設
定し「ロックオンモード」へ遷移する（第5h図の77,7
8）。「ロックオンモード」では、定速走行を解除する
（第5b図の13）。

・スイッチSW1又はSW4が操作されたとき（第5g図の68,6
9−95）。アラ−ム１でブザー４を付勢する。

−待機モードヘの遷移− ・スイッチSW3が開になったとき（第5g図の70−94）。
アラ−ム１でブザー４を付勢する。

・車速が高速リミット以上又は低速リミット以下のとき
（第5g図の71,72−92−93）。アラーム３でブザー４を
付勢しかつCRT1画面の文字欄の「定速走行」を表示タイ
マ２で点滅表示。

−車間距離制御モードヘの遷移− 車間距離が近距離リミット以上遠距離リミット以下の
ときにスイッチSW7が操作されると、アラーム１でブザ
ー４を付勢して車間距離制御モードヘ遷移する（第5h図
の76−79−80−90）。

第5b図の「画像切出し」（17），第5e図の「画像切出
し」（41）および第5g図の「画像切出し」（73）の内容
は同一であり第６図にその概要を示す。これは主にCPU2
が実行する。この「画像切出し」（73）では、前記特開
昭64−66712号公報に開示した画像処理により自車レー
ンの切出し，前方車両切出し，距離（車間距離）演算、
および相対速度Vrの演算を行なう（96,97A,98,100,RV
A）。これに加えてCPU2は、切出したレーンの画面上の
位置より自車がレーン境界を跨いでいるかを判定して、
跨いでいるとターンフラグレジスタに１を書込み、跨い
でいないとターンフラグレジスタをクリアする（第６図
の97B,97C,97D）。自車レーン上に前方車両を検出する
と距離（車間距離）演算を行なうが、これを行なうと、
今回演算した車間距離と前回演算した車間距離とを比較
して、前方車両がレーンを変更したか、また、割込車が
あるかを判定して（102,104）、前方車両がレーンを変
更すると前車レーン変更フラグレジスタに１を書込み
（103）、割込車があると割込車フラグレジスタ105に１
を書込む（105）。自車レーン上に車両を検出しなかっ
たときには、前車検出フラグレジスタ、割込車フラグレ
ジスタおよび前車レーン変更フラグレジスタをクリアす
る（106〜108）。

CPU2は、車間距離データおよび相対速度データと、タ
ーンフラグレジスタ，前車検出フラグレジスタ，前車レ
ーン変更フラグレジスタおよび割込車フラグレジスタの
データと、をCPU3に与え、前景画像をCRT1に表示する。

CRT1の文字欄の表示は、第3a図に示すように「A.
D.」，「車間距離」，「定速走行」および「前方車両」
の４種である。「A.D.」は、ロックオンモード，車間庫
離制御モードおよび定速走行モードで点灯表示される。
「車間距離」は、車間距離制御モードで点灯表示され
る。「定速走行」は、定速走行モードで点灯表示され
る。また、「前方車両」は、自車レーン内の遠距離リミ
ット以下に前方車両を検出しているときに点灯表示され
る。なお、これらの表示は、各個別のランプで照明する
ものでもよい。

次に、上述の各モードにおけるブザー４と、CRT1の画
面の文字欄によるドライバヘの報知態様を要約して示
す。

＊ロックオンモード＊ 〈前方車両が存在しないとき〉 ・「A.D.」を点灯。

・「車間距離」，「定速走行」および「前方車両」を消
灯。

・ブザー４停止。

〈前方車両が存在するとき〉 ・「A.D.」を点灯。

・「前方車両」を表示タイマ１で点滅表示。

・「定速走行」および「車間距離」を消灯。

・CRT1の前景画像の前方車両を示す位置に重畳表示され
たテンプレートAROを表示タイマ１で点滅表示。

・危険度Ｄが設定値ＤTH１からＤTH２の間にあるときに
は、アラ−ム２でブザー４を断続付勢するが、Ｄが高い
程音を大きくする。

＊定速走行モード＊ 〈前方車両が存在しないとき〉 ・「A.D.」および「定速走行」を点灯。

・「前方車両」」および「車間距離」を消灯。

・テンプレートAROを消灯。

・ブザー４は停止。

〈前方車両が存在するとき〉 ・「A.D.」および「定速走行」を点灯。

・「車間距離」を消灯。

・「前方車両」とテンプレートAROを表示タイマ１で点
滅表示。

・危険度Ｄが設定値ＤTH１からＤTH２の間にあるときに
は、アラ−ム２でブザー４を断続付勢するが、Ｄが高い
程音量を大きくする。

＊定速走行モードから待機モード，ロックオンモード又
は車間距離制御モードに遷移するとき＊ ・ブザー４を、アラ−ム３で高速で断続付勢し所定時間
後停止。

「定速走行」を表示タイマ２で高速で点滅表示し、所
定時間後に消灯。

＊車間距離制御モード＊ ・「A.D.」，「前方車両」および「車間距離」を点灯表
示。

・CRT1画面の前方車両を示すテンプレートAROを連続表
示。

・「定速走行」を消灯。

・ブザー４を停止。

＊車間距離制御モードから待機モード，ロックオンモー
ド又は定速走行モードに遷移するとき＊ ・ブザー４をアラ−ム３で高速で断続付勢した後停止。

・「車間距離」を表示タイマ２で高速で点滅表示し所定
時間後に消灯。

＊手動によるモード表示＊ ・スイッチSW4,SW5,SW6又はSW7の操作に応答して、操作
されたスイッチ対応のモードに遷移するときには、アラ
−ム１でブザー４を単発付勢する。

以上に説明した、ドライバへの報知のためのブザー付
勢およびCRT1表示付勢は、CPU3が、アラーム１〜3,表示
タイマ１〜２の少くとも１つをセットし内部タイマをス
タートしてタイマ割込みを許可することにより、CPU3
の、第７図に示す「タイマ割込み処理」で実行される。

以上に説明したCPU3の制御動作によれば、CRT1に自車
走行レーンと前方車両が表示されているロックオンモー
ドのときに、ドライバが前方車両との車間距離を適切に
とりかつ自車速度が適切なときにスイッチSW7を操作す
ると、そのときの車速が基準車速レジスタに、車間距離
が基準距離レジスタに書込まれ（第5c図の24〜27）、車
間距離制御モードの車速制御が開始される。この車間距
離制御モードでは、基準車速レジスタと車間距離レジス
タの内容に基づいた車速対車間距離特性の目標車間距離
演算関数Ｌ＝V²／（２α）が決定される（第5d図の35〜
37）。その後は、時々刻々の車速に対応した目標車間距
離Ｌが該関数に従って算出されて、CPU2が検出する車間
距離Laが目標車間距離Ｌに合致するように、スロットル
バルブが開駆動（Ｌ＜Laのとき）又は閉駆動（Ｌ＞Laの
とき）される（第5h図の85〜87）。しかも、自車車速−
前方車両車速＝Vrと車間距離Laに基づいて危険度Ｄ＝Ｋ
・Vr/Laが算出され、危険度Ｄが上限値ＤTH２を越える
と、トランスミッションが下位速度段にシフトダウンさ
れて強いエンジンブレーキが車両に作用し減速度が高く
なる（第5h図の88,89）。

車間距離Laが遠距離リミットを越えると、あるいは車
速が高速リミットを越えると、自動的に定速走行とな
り、車速は基準車速レジスタに書込まれている車速に維
持される（第5e図の45,46−58−59−第5g図の67〜第5h
図の85〜87）。

定速走行中に、前方車両が近距離リミット以上かつ遠
距離リミット以下となっているときにドライバがスイッ
チSW7を操作すると先の車間距離制御モードで設定した
目標車間距離演算関数Ｌ＝V²／（２α）に基づいて目標
車間距離Ｌを算出し、実車間距離がこの距離Ｌとなるよ
うに車速を制御する、上述の車間距離制御モードが再度
実行される。

このように、車間距離制御モードで走行中でも、自車
レーンが定速走行の方が好ましい状態になると自動的に
定速走行が実行される。定速走行中でも、前方車両が近
くなって車間距離制御モードの方が好ましくなった状態
でスイッチSW7が閉じられると車間距離制御モードに切
換わるので、自動速度制御走行のバラエティが多い（車
間距離制御モード／定速走行モード）。にもかかわらず
それらの間の切換わりが車両運転上合理的であるので、
車両の自動速度制御機能が大幅に向上し、ドライバの被
労が軽減する。

なお、上記実施例では、車間距離制御モードおよび定
速走行モードで、危険度Ｄが上限リミットＤTH２を越す
と、トランスミッションの速度段を、そのときの速度段
よりも下位の、エンジンブレーキが効く速度段に下げる
が、本発明のもう１つの実施例では、例えばアンチスキ
ッド制御やトラクションスリップ制御のために車輪ブレ
ーキ圧を自動的に調整する機構および制御手段を備える
車両では、危険度Ｄが上限リミットＤTH２を越すと、危
険度Ｄに対応するブレーキ圧を示すデータをブレーキ圧
制御手段に与えて該ブレーキ圧を車輪ブレーキに加え
て、エンジンブレーキのみならず積極的に車輪ブレーキ
によって減速を行なうようにする。

上述の実施例では、定速走行モードにおいて、前方車
両を捕捉しているときに、ドライバがスイッチSW7を操
作すると車間距離制御モードヘ進むようにCPU3の制御動
作を設定している（第5h図の79−80−90一第5d図の32）
が、もう１つの実施例では、CPU3はこのスイッチSW7の
操作なしに車間距離制御モードヘ進むように設定してい
る。この制御動作を第８図に示す。この第８図は、第5h
図に置換されるものである。この第８図の制御動作によ
れば、定速走行中に、車間距離Laが遠距離リミット以下
になると自動的に車間距離制御モードに進む（第８図の
79−90−第5d図の32）。車間距離制御モードのときに車
間距離Laが遠距離リミットを越えると、あるいは車速Ｖ
が高速ミリットを越えると、自動的に定速走行モードに
進む（第5e図の45,46−58−59−第5g図の67）。このよ
うに、定速走行モード／車間距離制御モードの切換えは
自動的に行なわれる。

〔発明の効果〕

以上の通り本発明によれば、空いている道路区間では
定速走行モードで、混んでいる道路区間では車間距離制
御モードで車両速度を自動制御する自動走行を行なうこ
とができる。しかも、モード決定手段（CPU3）がモード
を設定するとこれに応答して報知制御手段（CPU3）が、
モードの遷移が前記入力手段（SW1〜SW9）による指示に
応じたものであるときには第１形態（アラーム１）で、
設定中のモードにおけるモード遷移条件の成立に応じた
ものであるときには第１形態とは異なる第２形態（アラ
ーム3,表示タイマ２）で、前記報知手段（CRT1,4）を介
してモードの遷移に対応した報知を行なうので、自動遷
移によるモード遷移の場合には、モードが遷移したタイ
ミングで第２形態で報知が行なわれ、これが運転者の操
作には依存しないものであるので、運転者の注意が喚起
される。

したがって運転者は自動速度制御のモードの自動遷移
を容易に認識し、これに対応した心構えで運転する。例
えばモードが解除モードになるとアクセルペダルおよび
又はブレーキの踏込み／解放を行なう。このようにドラ
イバに注意が喚起されるので、ドライバが自動速度制御
に頼り切って運転操作に遅れをもたらす確率が低減す
る。

【図面の簡単な説明】

第1a図は、本発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。 第1b図は、第1a図に示す車両速度制御装置を搭載した車
両のフロントウィンドウの斜視図である。 第1c図は、第1b図のIC−IC線拡大断面図である。 第1d図は、第1a図に示す車両速度制御装置を搭載した車
両の、運転席前部のインスツルメントパネルの斜視図で
ある。 第1e図は、第1a図に示す定速走行制御装置12の構成を示
すブロック図である。 第2a図は、第1a図に示す車両速度制御装置の制御モード
とモード間遷移の関係を示すブロツク図である。 第2b図は、第1a図に示す車両速度制御装置の制御モード
とモード間遷移の関係、ならびに各制御モードでの表示
およびブザー報知の関係を示す平面図である。 第3a図は、第1a図に示すCRT1の表示画面を示す拡大平面
図である。 第3b図は、第1a図に示すブザー４の付勢タイミングを示
すタイムチャートである。 第3c図は、第1a図に示すCRT1の画面の文字欄の点灯表示
タイミングを示すタイムチャートである。 第4a図は、車間距離Laと、前方車両に対する自車の速度
差Vrとで定まる危険度Ｄを示すグラフである。 第4b図は、車速に対する車間距離の関係を示すグラフで
ある。 第5a図，第5b図，第5c図，第5d図，第5e図，第5f図，第
5g図および第5h図は、第1e図に示すマイクロプロセッサ
CPU3の制御動作を示すフローチャートである。 第６図は、第1a図に示すマイクロプロセッサCPU2の撮影
画像処理および演算処処理の概要を示すフローチャート
である。 第７図は、第1e図に示すマイクロプロセッサCPU3の、ブ
ザー付勢処理および表示付勢処理を示すフローチャート
である。 第８図は、本発明のもう１つの実施例の、第1e図に示す
マイクロプロセッサCPU3の制御動作の変更部分を示すフ
ローチャートである。 1:CRT、2:キャラクタディスプレイ、4:ブザー、5:支持
アーム、6:インサイドミラー、7:ワイパ、8:フロントウ
ィンドウガラス、9:ルーフ、10:バスコントローラ、11:
ROM、12:RAM、13:定速走行制御装置、14:ビデオカメラ
コントローラ、15:ビデオカメラ、16:A/Dコンバータ、1
7:イメージメモリ、18:出力バッファメモリ、19:ディス
プレイコントローラ、20:CRTドライバ、21:表示ドライ
バ、22:ブザードライバ、23:アーム脚、24:貫穴、25:貫
穴、26:レンズ、27:コネクタ、28:フード、29:小穴、3
0:パイプ、CPU1〜CPU3:マイクロプロセッサ、PCV:ソレ
ノイド弁、VPM:モータ、SDR:ソレノイドドライバ、MDR:
モータドライバ、IGS,SW1〜SW10:スイッチ、LP:ランプ （CPU2:距離演算手段）、（SDR,PCV:原動機を加，減速
する手段）、（MAG,SW10,CPU3:速度検出手段）、（CPU
3:モード決定手段，定速制御手段，車間距離制御手段，
報知制御手段）、（CRT1,4:報知手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−23832（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−215432（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60K 31/00 B60K 21/00 620 G05D 1/02 B60K 35/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両とその前方の前方車両との距離を算出
   する距離演算手段、および、車両に搭載された原動機を
   加，減速する手段、を備える車両速度制御装置におい
   て： 車両運転者が、車間距離制御，定速走行制御および制御
   の解除を指示するための入力手段； 車間距離制御モードが設定されているときに、前記距離
   演算手段が算出した距離に対応してそれが長いと車両に
   搭載された原動機を加，減速する手段を加速に、短いと
   減速に定める車間距離制御手段； 車両の速度を検出する速度検出手段； 定速走行モードが設定されているときに、前記速度検出
   手段が検出した速度を設定値と比較し、検出速度が設定
   値より高いと車両に搭載された原動機を加，減速する手
   段を減速に、低いと加速に定める定速制御手段； 前記入力手段による車間距離制御，定速走行制御又は制
   御の解除の指示、ならびに、設定中のモードにおけるモ
   ード遷移条件の成立に応じて、車間距離制御モード，定
   速走行モード又は速度制御解除モードを設定するモード
   決定手段； 報知手段；および、 前記モード決定手段のモードの設定に応答して、それが
   前記入力手段による指示に応じたものであるときには第
   １形態で、設定中のモードにおけるモード遷移条件の成
   立に応じたものであるときには第１形態とは異なる第２
   形態で、前記報知手段を介してモードの遷移に対応した
   報知を行なう報知制御手段； を備えることを特徴とする車両速度制御装置。