JP3077938B1 - 車間距離制御装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】前方車両との車間距離および後方車両との車間
距離の両方に基づいて車間距離の制御を行う車間距離制
御装置を提供する。 【解決手段】前方車両と自車との距離を計測する手段お
よび後方車両と自車との距離を計測する手段を有する自
動車のための車間距離制御装置であって、前方車両との
距離が第１の所定値以下になり、かつ後方車両との距離
が第２の所定値以下になることに応答して、前方車両と
の車間距離が後方車両との車間距離よりも大きくなるよ
う速度調整を行う速度調整装置を備える。また、自動車
の運転状態を検出する手段を有し、運転状態に変化があ
るときは運転者の操作を優先し、速度調整を行わない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、前方および後方
の車両との車間距離を制御する車間距離制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】実開平4-60751号公報には、自動車の前
部および後部にそれぞれ前方および後方追突警報装置を
備え、前方および後方車両との車間距離および制動距離
により警報の発生を制御する追突警報装置が記載されて
いる。

【０００３】また、特開平9-207608号公報には、前方車
両と自車との距離が一定になるように自車の速度を調整
し、加速要求を検出してもこれを無視し、減速要求を検
出すると、設定速度を更新して減速制御するようにした
制御装置が記載されている。

【０００４】さらに特開平10-62163号公報には、光セン
サアレイを用いた車間距離測定装置が記載されている。
そして、特開平5-221252号公報には、隣接車線の平均車
間距離を算出し、この平均車間距離に応じて前方車両と
の車間距離を決定する走行制御装置が記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際の
自動車の走行においては前方車両との車間距離および後
方車両との車間距離の両方の相対関係に基づいて自車の
対応を決める必要がある。さらに単に警報を出すだけで
なく強制的に追突回避の制御を実行する制御装置に対す
る必要性がある。この発明は、前方車両との車間距離お
よび後方車両との車間距離の両方に基づいて車間距離の
制御を行う車間距離制御装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明の車間距離制御装置は、前方
車両と自車との距離を計測する手段および後方車両と自
車との距離を計測する手段を有する自動車のための車間
距離制御装置であって、前方車両との距離が第１の所定
値以下になり、かつ後方車両との距離が第２の所定値以
下になることに応答して、前方車両との車間距離が後方
車両との車間距離と等しいかこれより大きくなるよう速
度調整を行う速度調整装置を備える。

【０００７】この発明によると、前方および後方の車両
との車間距離がそれぞれ所定値以下になったとき、前方
車両との車間距離が後方車両との車間距離と等しいかこ
れより大きく保たれるので、追突の危険性が小さくな
り、運転者による前方車両との追突回避操作がとりやす
くなる。

【０００８】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の車間距離制御装置において、自動車の運転状態
を検出する手段を有し、運転状態に変化があるときは速
度調整を行わないという構成をとる。

【０００９】この発明によると、運転者が追突回避のた
めの操作をするなどして運転状態に変化があるときは運
転者の操作を優先して自動的な速度調整を行わないの
で、請求項１の車間距離制御装置が運転者の操作を妨げ
ることを防止することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、この発明の一実施例の構
成を示すブロック図である。制御ユニット１００は、ハ
ードウェア的には図２に示すような構成のマイクロコン
ピュータである。すなわち、制御装置１００は、プロセ
ッサ（ＣＰＵ）５０、マイクロコンピュータを車間距離
制御装置の制御ユニットとして機能させるためのプログ
ラムおよびデータを格納する読み取り専用メモリ（ＲＯ
Ｍ）５１、ＣＰＵ５０による演算の作業領域および各種
の測定値、演算結果を一時記憶する記憶領域を提供する
ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５２、自動車の様々
なセンサからの入力を取り入れるための入力回路１０、
および自動車の様々なアクチュエータに制御信号を送る
出力回路３０を備えている。

【００１１】ＲＯＭ５１は、電源がオフの状態でも記憶
内容を保持することができるメモリで、ＥＥＰＲＯＭの
ような書き換え可能なＲＯＭを用いることが好ましい。
この場合、運転者が設定したパラメータをＲＯＭが保持
し、次回およびその後の運転にそのパラメータを使用す
ることができる。

【００１２】図１に戻ると、制御ユニット１００の入力
回路１０は、自動車の走行速度を表す信号を発生する車
速センサ１１、および運転者がパラメータを入力するこ
とができるドライバ入力手段１２に接続されている。ド
ライバ入力手段は、運転者が簡単な数値パラメータを入
力するためのもので、運転者がボタンを操作することに
よって予め用意された複数のパラメータが順次液晶ディ
スプレイに表示され、運転者が決定ボタンをおすことに
よってその中の１つが選択される方式のものが好ましい
が、キーボードその他の入力装置を使用することもでき
る。

【００１３】入力回路１０は、前方距離計測手段１３お
よび後方距離計測手段１４に接続されている。前方距離
計測手段１３および後方距離計測手段１４は、典型的に
はレーザ・レーダであるが、特開平１０−６２１６３号
公報に記載されるような光センサアレイを使用すること
もできる。

【００１４】一つの実施形態において、入力回路１０
は、車載ＬＡＮ接続でエンジンＥＣＵ１５に接続され、
スロットル開度を示す信号その他エンジンＥＣＵ１５が
持っている様々なデータを必要に応じて受け取る。この
場合、車速センサを入力回路１０に接続する必要はな
く、エンジンＥＣＵ１５から車速データを受け取ること
ができる。

【００１５】エンジンＥＣＵ１５にＬＡＮ接続しないと
きは、入力回路１０は、車速センサ１１に加えて、スロ
ットル開度を検出するスロットル・センサまたはアクセ
ルの踏み込量を検出するアクセル・センサにも接続され
る。

【００１６】図３は、自車６２が前方車両６１と車間距
離Ａ、後方車両６３と車間距離Ｂで走行している状態を
示す。前方距離演算部２０は、前方距離計測手段１３か
らの信号に応答して前方車両６１との車間距離Ａをたと
えば８０ミリ秒のような一定間隔で演算し、その値をＲ
ＡＭ５２に記憶する。同様に後方距離演算部２１は、後
方距離計測手段１４からの信号に応答して後方車両６３
との車間距離Ｂを一定時間間隔で演算し、その値をＲＡ
Ｍ５２に記憶する。

【００１７】前方相対速度演算部２４は、ＲＡＭ５２に
記憶されたたとえば直近３回の車間距離Ａの値の変化の
割合、すなわち単位時間当たりの車間距離Ａの差分を計
算しＲＡＭ５２に記憶する。後方相対距離演算部２６
は、同様に後方車両６３との相対速度を計算し、ＲＡＭ
５２に記憶する。

【００１８】一実施例では、前方および後方の相対速度
演算部２４、２６に加えて、ＲＡＭ５２に記憶された数
回の相対速度演算値の差分の変化の割合、すなわち相対
加速度を算出し、ＲＡＭ５２に記憶する。

【００１９】比較器２３は、車間距離Ａが所定値ａ以下
であるとき警報・速度調整手段２８に信号を送る。所定
値ａは、プログラムが自車の車速に応じてその制動距離
のたとえば２倍に設定する。または、予め運転者がドラ
イバ入力手段１２を用いて、通常自己が追突回避操作を
するのに必要な車間距離を所定値ａとして事前に設定す
ることもできる。

【００２０】また、所定値ａは、特開平5-221252号公報
に記載されるような手法を用いて、レーザ・レーダを隣
の車線前方に向け、隣の車線を走る車の平均車間距離を
算出し、その平均車間距離に自動的に設定するよう車間
距離制御装置をプログラムしてもよい。こうすることに
よって、隣の車線からの割り込みを防止することができ
る。

【００２１】比較器２７は、車間距離Ｂが所定値ｂ以下
であるとき警報・速度調整手段２８に信号を送る。所定
値ｂは、所定値ａと同じ、ａの0.5倍、またはａの0.7倍
などａとの相関値になるよう予め設定するか、またはド
ライバ入力手段１２を用いて20m、30m、40mなどの固定
値に設定しても良い。

【００２２】比較器２５は、車間距離Ａが車間距離Ｂ以
上であるかどうかを示す信号を警報・速度調整手段２８
に送る。比較器２７は、車間距離Ｂが所定値ｂ以下にな
ることに応答して信号を警報・速度調整手段２８に送
る。

【００２３】運転状態検出手段２２は、エンジンＥＣＵ
１５からスロットル開度を表す信号、アクセル踏み込み
量センサからアクセル踏み込み量を表す信号を受け取
り、運転者が運転操作を行っているかどうかを検出す
る。たとえば、一定時間にわたってアクセル踏み込み量
に変化がないとき、またはスロットル開度に変化がない
ときは、運転者が運転操作を行っていないと判断する。
また、運転状態検出手段２２は、ブレーキの踏み込みを
感知するセンサ、または運転者によるブレーキ踏み込み
に応答してエンジンＥＣＵ１５が発生する信号に応答し
て運転者が運転操作を行っている状態を検出することが
できる。

【００２４】警報・速度調整手段２８は、比較器２３、
比較器２５、比較器２７、および運転状態検出手段２２
からの信号に応じて警報を発し、または速度調整処理を
行う。この処理の流れは図４の流れ図を参照して説明す
る。

【００２５】出力回路３０は、警報・速度調整手段２８
からの信号に応答して各種のアクチュエータおよびエン
ジンＥＣＵ１５に信号を送る回路であり、運転席の警報
ランプおよび警報ブザーを駆動する警報駆動回路３１、
前照灯、ブレーキランプ、ハザードランプなどのライト
駆動回路３２、クラクション３３、スロットル・アクチ
ュエータ３４、ブレーキ・アクチュエータ３５およびエ
ンジンＥＣＵ１５に接続されている。

【００２６】図４は、警報・速度調整手段２８が警報を
発しまたは強制速度調整を行うに至るフローを示す流れ
図である。図４のプロセスは、一定の時間間隔、たとえ
ば８０ミリ秒ごとに繰り返される。すなわち、警報発生
処理または強制減速処理をしないでＥＸＩＴでプロセス
を出た後は、８０ミリ秒後に再びステップ１０１からプ
ロセスが繰り返される。

【００２７】前方車間距離Ａを演算してＲＡＭ５２に格
納し（１０１）、後方車間距離Ｂを演算してＲＡＭ５２
に格納する（１０２）。次いで、ＲＡＭ５２に記憶され
た車間距離Ａのデータを用いて前方車両との相対速度
（ΔＡ）を算出し、車間距離Ｂのデータを用いて後方車
両との相対速度（ΔＢ）を算出し（１０３）、ＲＡＭ５
２に記憶する。

【００２８】次いで、ステップ１０３で算出された相対
速度と前回算出した相対速度との差分として前方相対加
速度（ΔΔＡ）および後方相対加速度（ΔΔＢ）を算出
し（１０４）、ＲＡＭ５２に記憶する。

【００２９】次いでステップ１０５に移り、車間距離Ａ
が所定値ａ以下であるかどうかが判定される。所定値ａ
以下であれば、警報駆動回路３１に信号を送って運転席
のコンソールに警告灯を点滅させる、ブザー音を発する
などして、運転者に対して前方車両に近づき過ぎている
ことを知らせる（１０６）。このとき、前方車両との相
対速度が負、すなわち車間距離Ａが大きくなる方向に向
かっているときは、一旦警報の発生を保留し、所定時間
（たとえば２００ミリ秒）経過後も車間距離Ａが所定値
ａ以下であれば、警報を発するようにしてもよい。

【００３０】警報は、自車の運転者に対してだけでな
く、図１のライト駆動回路３２およびクラクション駆動
回路３３に信号を送って前照灯でパッシングを行う、ク
ラクションを鳴らすなどの処理を実行することができ
る。

【００３１】次いでステップ１０７に進み、後方車両と
の車間距離Ｂが所定値ｂ以下であるかどうかが判断され
る。所定値ｂ以下であれば、ステップ１０８に進み、警
報駆動回路３１に信号を送って運転席の警報ランプを点
滅させる、警報ブザーを鳴らすなどして運転者に後方車
両が接近していることを知らせる。このとき、後方車両
との相対速度が増大する、すなわち車間距離Ｂが大きく
なる方向に向かっているときは、警報の発生を一旦保留
して、一定時間（たとえば２００ミリ秒間）車間距離Ｂ
が所定値ｂ以下であるとき、警報を発するようにしても
よい。

【００３２】警報は、自車の運転者に対してだけでな
く、ライト駆動回路３２に信号を送ってハザードランプ
を点滅させ、クラクション駆動回路３３に信号を送って
クラクションを鳴らすなどの処理をして後方車両に対し
て警報を発する。

【００３３】ステップ１０７で車間距離Ｂが所定値ｂよ
り大きいときは、プロセスを抜ける。車間距離Ｂが所定
値ｂ以下であるときは、ステップ１０８に進んで警報処
理をするとともに、ステップ１０９に進み、自車が運転
操作中であるかどうかを判定する。これは、前述したよ
うに図１の運転状態検出手段２２がスロットル開度また
はアクセル踏み込み量に変化があるかどうかを判断して
決定する。

【００３４】運転操作中であれば、図４のプロセスを抜
ける。すなわち、運転操作中であれば、運転者による回
避動作を優先する。運転操作中でなければ、ステップ１
１０に進み、前方車間距離Ａが後方車間距離Ｂ以上であ
るかどうかが判定される。前方車間距離Ａが後方車間距
離以上であれば、ステップ１１２に進み、相対速度ΔＡ
が相対速度ΔＢ以上になるよう速度調整を行う。また、
別の実施例では、相対加速度ΔΔＡが相対加速度ΔΔＢ
以上になるように速度調整を行う。このようにすること
により、前方車両との車間距離Ａを後方車両との車間距
離Ｂ以上に維持しながら後方車両の接近から逃れること
ができ、前方車両との追突を回避する操作をする余裕を
運転者に与えることができる。

【００３５】ステップ１１０において、車間距離Ａが車
間距離Ｂより小さくなっていると、減速調整処理（１１
１）を行う。減速調整処理は、図１のブレーキアクチュ
エータ３５に駆動信号を送ってブレーキを作動させる、
エンジンＥＣＵ１５に信号を送って燃料カット（燃料噴
射装置への燃料の供給を停止する）を行う、スロットル
を閉めるなどの処理を行うことによって実行する。

【００３６】図４のプロセスは、８０ミリ秒ごとに繰り
返されるので、ステップ１１１の減速調整によって、車
間距離Ａが大きくなり、車間距離Ｂ以上になると、前述
したステップ１１２による速度制御に入る。運転者が警
報および速度調整に気づき追突回避のため、ハンドルを
きって車線を変更する、そのための加速を行う、あるい
はブレーキを踏むなどの操作をしたときは、運転状態検
出手段２２がその操作を検出することに応答して速度調
整処理（１１１）は解除され、運転者の操作が優先され
る。

【００３７】以上にこの発明を特定の実施例について説
明したが、この発明は、このような実施例に限定される
ものではない。

【００３８】

【発明の効果】この発明によると、前方および後方の車
両との車間距離が小さくなったとき、前方車両との車間
距離が後方車両との車間距離に等しいかこれより大きく
保たれるので、追突の危険性が小さくなり、運転者によ
る前方車両との追突回避操作がとりやすくなる。

【００３９】また、請求項２に記載の発明によると、運
転者が追突回避のための操作をするなどして運転状態に
変化があるときは運転者の操作を優先し、自動的な速度
調整を行わないので、請求項１の車間距離制御装置が運
転者の操作を妨げることを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の車間距離制御装置の機能
ブロック図。

【図２】この発明の一実施例の車間距離制御装置のハー
ドウェア構成を示すブロック図。

【図３】走行中の車の車間距離を示す図。

【図４】この発明の実施例による速度調整処理の流れを
示す流れ図。

【符号の説明】

２０ 前方距離演算部 ２１ 後方距離演算部 ２２ 運転状態検出部 ２３、２５、２７ 比較器 ２８ 警報・速度調整手段 １１１ 減速制御ステップ １１２ 相対速度制御ステップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開2000−20898（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−244629（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−278584（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−172208（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60K 31/00 F02D 29/02 301 G08G 1/00 - 1/16

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前方車両と自車との距離を演算する第１手
   段と、 後方車両と自車との距離を演算する第２手段と、前記 前方車両と自車との相対速度を算出する第３手段
   と、前記 後方車両と自車との相対速度を算出する第４手段
   と、 前記第１、第２、第３および第４手段からの出力に基づ
   いて、前記前方車両との距離が第１の所定値以下であ
   り、かつ前記後方車両との距離が第２の所定値以下であ
   ることに応答し、前記前方車両と自車との距離が前記後
   方車両と自車との距離以上であるときは、前記前方車両
   に接近する相対速度が前記後方車両が自車に接近する相
   対速度以上になるよう自車の速度を調整し、前記前方車
   両と自車との距離が前記後方車両と自車との距離に満た
   ないときは、自車速度を下げるよう速度を調整する速度
   調整手段と、 を備える車間距離制御装置。
2. 【請求項２】前記車間距離制御装置は、自車の運転状態
   を検出する手段を有し、運転状態に変化があるときは前
   記速度調整を行わない請求項１に記載の車間距離制御装
   置。