JPH04102200A - 車両走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は車両走行制御装置、特に先行車の走行状態に応
じて自車両の車速を制御し、自動追従走行を行う車両走
行制御装置に関する。

［従来の技術］ 従来より、高速道路等において運転者の運転操作の低減
等を目的とした自動走行制御装置が知られている。この
自動走行制御装置においては、先行車がない場合には運
転者が予め設定した設定車速で定速走行し、先行車があ
る場合には先行車と自車両との車間距離に応じて適宜自
車両の車速を制御し、追従走行を行うものである。

このような走行制御装置の一例として例えば実開昭５９
−１８２７０４号公報に開示された車両走行制御装置が
ある。この従来の車両走行制御装置においては、第９図
のブロック図に示されるように、定速走行指令手段１０
の作動時であって、加減速率制御手段１２が車間距離検
出装置１４の検出出力から車間距離が安全車間距離算出
手段１６にて算出された安全車間距離を越えているとき
には自車両の車速を車速設定手段１８の作動により車速
検出手段２０の検出出力に基づいて設定された車速に調
整する加速率または減速率を算出し、また、車間距離が
安全車間距離より短いときには自車両の車速を車間距離
に応じた車速に調整する加速率または減速率を算出する
。

そして、このようにして算出された加速率または減速率
に応じてスロットルバルブ開度制御手段２２を介して車
速制御しているときに、変化判断手段２４が車間距離検
出装置１４の出力からこの車間距離検出装置１４の検出
範囲内に先行車がいなくなったことを検出したときに車
速保持手段２６の駆動により車速を現在の車速に保持さ
せるものである。

すなわち、この従来の車両走行制御装置においては、追
従走行中に先行車がいなくなったからといって、単純に
自車両を設定車速にすべく加速制御するのではなく、現
在の車速に車両を保持するものである。

［発明が解決しようとする課題］ このように、従来の車両走行制御装置では、先行車がい
なくなったとき、例えば登板路の頂上付近で先行車を検
出できなくなった場合、現在の車速を保持して定速走行
を行うが、頂上付近で渋滞などにより先行車が減速また
は停車するような場合には、自車両が頂上付近にさしか
かった際に急に減速または停車中の先行車を検出するこ
ととなる。

この場合、定速車速制御から、先行車との車間距離に応
じた車速制御に切り換わるが、先行車との車間距離が短
く、先行車と自車両の車速との相対速度が大きい（自車
両の車速の方が大きい）場合には、制御すべき減速率も
大きくなり、先行車に急激に接近する恐れがあり、快適
な走行を行うことができないという問題かあった。

本発明は、上記従来の車両走行制御装置の有する課題に
鑑みなされたものであり、追従走行中に先行車が検出で
きなくなったときにも安全かつ快適に車両を走行させる
車両走行制御装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明に係る車両走行制御
装置は、先行車の走行状態を検出する検出手段と、検出
された先行車の走行状態を記憶する記憶手段と、前記検
出手段で先行車の走行状態を検出できないときに前記記
憶手段に記憶された少なくとも直前の走行状態に基づい
て自車両の車速を制御する制御手段とを有することを特
徴としている。

［作用コ 本発明に係る車両走行制御装置はこのような構成を有し
ており、検出不能状態となる直前付近の先行車の走行状
態は先行車の前方状況に基づいた制御結果が反映されて
いる可能性が高く、従ってこれより自車両が走行すべき
道路状況を予測して自車両の走行を制御するものである
。

すなわち、検出手段により先行車の走行状態が検出され
ている間は通常の追従走行が行われるとともに、先行車
の走行状態は記憶手段に格納される。そして、登板路等
により先行車が検出不能となったときには、制御手段が
記憶手段に格納された走行状態に応じて自車両の速度を
決定することにより、検出不能の環境状態により合致し
た走行が可能となり、運転者の運転操作を著しく軽減す
ることが可能となる。

Ｃ実施例コ 以下、図面を用いながら本発明に係る車両走行制御装置
の好適な実施例を説明する。

第１図は本実施例の構成ブロック図を示したものであり
、先行車の走行状態を検出する検出手段として車間距離
センサ３０が自車両の所定位置、例えばバンパー近傍に
設けられており、先行車と自車両との車間距離が逐次検
出される。車間距離センサ３０としては、例えばスキャ
ン型レーザレーダ装置を用いることができる。

また、自車両の速度を検出する車速センサ３２、自車両
の加速度を検出する加速度センサ３４により自車両の走
行状態が検出される。

更に、自車両のスロットル開度を検出するスロットル開
度センサ３６が自車両の所定位置に設置され、後述する
アクチュエータ制御量を算出する際のデータを提供する
。また、車両走行制御装置を作動させるセット手段３８
が設けられており、これら各センサからの検出信号は自
車両の走行を制御する制御手段としての電子制御装置Ｅ
ＣＵ４０に入力される。

ＥＣＵ４０は、各センサ及びセット手段３８からの入力
信号を処理する処理回路、各種演算を行う演算回路及び
この演算回路で計算した制御量をアクチュエータに供給
する駆動回路を備えており、各センサからの検出情報を
メモリ４１に格納するととモニ適宜このメモリにアクセ
スして格納情報を読み出して処理を行う。

本実施例においては、このＥＣＵ４０は以下の３つの制
御モードを有している。すなわち、セット手段３８を作
動させることにより、 （１）先行車がないときには運転者が予め設定した速度
又は装置で予め設定された速度で定速走行させる定速走
行制御モード （２）先行車があるときには先行車と自車両との車間距
離に応じて車速を制御し、先行車に自動追従させる追従
走行制御モード （３）登板路等で先行車がある状態から先行車検出不能
状態に変化した際にその検出不能状態における自車両の
走行を制御する予測走行制御モード そして、これら３つの制御モートを適宜切換えてスロッ
トルアクチュエータ４２及びブレーキアクチュエータ４
４に制御信号を送り、走行を制御するのである。

ここで、ＥＣＵ４０が行う定速走行制御モード及び追従
走行制御モードに関しては、従来とほぼ同様の制御が行
われる。すなわち、車間距離センサ３０により検出され
た先行車との車間距離か予め定められた安全車間距離よ
り小さいときにはより車間距離を大きくするように減速
し、また安全車間距離より大きい場合にはスロ・ソトル
アクチュエータ４２を駆動して加速し、先行車に追従し
て走行する。また、先行車との車間距離か車間距離セン
サ３０の距離検出能以上の地点を先行車が走行している
場合には、スロットルアクチュエータ４２及びブレーキ
アクチュエータ４４を駆動することにより、車速センサ
３２にて検出される車速が予め設定された設定速度に一
致するように定速走行を行う。

このように、定速走行制御モード及び追従走行制御モー
ドに関しては、本実施例のＥＣＵ４０は従来とほぼ同様
の制御を行うが、本実施例において特徴的なことは、第
３の走行制御モード、すなわち登板路等において先行車
が検出不能状態となったときに自車両の走行を制御する
予測走行制御モードを備えたことである。

以下、この予測走行制御モードを詳細に説明する。

第２図は、この予測走行制御モードにおけるＥＣＵ４０
の制御フローチャートを示したものである。まず、ステ
ップ１００にてこの予測走行制御モードにモードを切換
えるための判断がなされる。

すなわち、このステップ１００にて現在自車両が予測制
御を必要とする坂道を走行しているか否かが判定される
。このように自車両が坂道を走行しているか否かは、車
速センサ３２及び加速度センサ３４からの検出信号によ
り判定することが可能である。

第３図にこの坂道検出の原理説明図を示す。自車両がこ
の勾配θの坂道で停止している場合には、図中模式的に
振子で示した加速度センサの変位部はアの位置にある。

そして、この勾配θの坂道を図中矢印方向にｇｓｉｎθ
で加速走行中は、この振子型加速度センサに作用する慣
性力及び重力により図中イの位置に変位する。

ところが、自車両がこのような勾配θの坂道ではなく、
平坦路を同じ加速度ｇｓｉｎθで走行している場合には
、振子型加速度センサに働く慣性力により更に変位した
図中つの位置にくる。

このように、勾配θの存在により本来平坦路においては
つの位置まで変位するはずの振子型加速度センサは、こ
の勾配θの存在により図中イの位置しか変位せず、この
イとつの変位差がそのまま勾配θに依存することとなる
。

従って、車速センサ３２で検出された車速の時間微分に
より算出される車輪加速度に対し、加速度センサの出力
を種々の勾配に対してプロットすると、第３図（Ｂ）に
示されるように、坂道の勾配θによって異なる切片を有
する一次直線群が得られることとなる。

従って、車輪加速度及び加速度センサ出力を検出するこ
とにより、これらの−次直線群のうちから−の直線群を
選択することができ、現在車両か平坦路（勾配θ−０°
）ではなく、有限の勾配を有する坂道を走行しているこ
とが検出される。

ステップ１００にてＹＥＳ、すなわち現在自車両が坂道
を走行中であると判定された場合には、次のステップ１
０２に移行し、坂道制御フラグに１を入力する。そして
、次のステップ１０４に移行し、先行車が検出されてい
るか否かが判定される。

先行車と自車両が共に登板路を走行中は、自車両のバン
パーに取り付けられた車間距離センサ３０に先行車を検
出することは可能であり、この場合はステップ１０４て
ＹＥＳと判定されステップ１０５に示されるように先行
車との車間距離や相対速度がメモリ４１に格納されると
ともに追従走行制御モードによる追従走行が行われる。

一方、第４図に示されるように、先行車が登板路の頂上
にさしかかり自車両がまだ登板路を走行している場合に
は、先行車は自車両のレーザレダ装置等の車間距離セン
サの検出範囲（図中斜線部分）からはずれ、検出不能状
態となる。このことは第５図に示された車間距離プロフ
ァイルにより明らかになる。すなわち、先行車と自車両
がともに登板路を走行中は、ある有限の車間距離の値か
検出されるが、第４図に示すような状況においては、車
間距離が有限の値から突然無限大へと変化し先行車の検
出が不可能となる。このようにして先行車の検出ができ
なくなった場合には、このステップ１０４にてＮＯと判
定され、次のステップ１０６へ移行する。

ステップ１０６では、減速車速フラグか１であるか否か
が判定される。この減速車速フラグは、後述するように
自車両がこれから減速すべき車速か既に算出された場合
には１となり、その他の場合には０となるフラグである
。従って、イニシャル状態においては、減速車速フラグ
はＯてあり、このステップ１０６てはＮＯと判定され、
ステップ１０８に移行する。

ステップ１０８からステップ１１２まてのフローチャー
トは本実施例の特徴である予測制御を行うための自車両
の車速を決定するフローチャートである。すなわち、ま
ずステップ１０８にて先行車との車間距離の時間微分に
より算出される相対速度に対する減速係数Ｋが算出され
る。相対速度と減速係数にとの関係を第７図に示す。横
軸は相対速度であり、はぼ中央付近に相対速度−０、す
なわち先行車と自車両とがほぼ同一速度で走行している
場合を示している。そして、この相対速度−〇を中心に
して、正方向は相対速度か増加して先行車が離脱する状
況を表しており、また、負方向は相対速度が減少して、
先行車が自車両に接近している状況を表している。

一方、縦軸は減速係数Ｋを表しており、相対速度０のと
きの減速係数Ｋが１．０となるように一次関数で設定さ
れている。

この−次間数は次のことを意味している。すなわち、先
行車が検出不能状態となる直前の相対速度が正方向の大
きな値を有し先行車が自車両から離脱する状況にあった
場合には、減速係数には１以下の小さな値となって大き
い減速はせず、−力検出不能状態となる直前の相対速度
が負方向の大きな値、すなわち先行車か急ブレーキ等を
行って自車両に接近している状況においては、減速係数
Ｋを１より大きな値として大なる減速を行う。

このように、検出不能状態となる直前の先行車との相対
速度に応じて減速係数Ｋを定めることにより、自車両は
検出不可能であるが先行車の運転者は見ているであろう
前方の道路状況を予１ｆｌｌｌして検出不能状態におけ
る減速の度合を決定することができる。

ステップ１０８にて減速係数Ｋが算出された後、次のス
テップ１１０に移行して、基本減速車速Ｖｂが算出され
る。この基本減速車速ｖｂは自車両の車速に応じて一義
的に定まる最小の減速車速を与えるものであり、第８図
に示すような一次直線で与えられる。第８図は横軸に車
速、縦軸に基本減速車速をとってプロットしたものであ
り、自車両の車速か所定の閾値車速となるまでは減速車
速は０であり、所定の閾値車速を越えて大きくなるに従
い、基本減速車速も大きな値をとるように設定される。

ステップ１１０で先行車が検出不能となる直前の車速に
基づき基本減速車速か算出された後、ステップ１１２で
減速車速Ｖｄが算出される。この減速車速Ｖｄは自車両
がこれから減速すべき速度を与えるものであり、次式で
与えられる。

Ｖｄ−に−ｆ　（ｄ）＋Ｖｂ ここで、Ｋは前述のステップ１００で算出された減速係
数であり、ｖｂはステップ１１０で算出された基本減速
車速である。またｆ　（ｄ）は先行車が検出不能となる
直前の先行車と自車両との車間距離に基づいた制御を行
うための変数であり、第６図に示されるような一次関数
で定められる。

第６図の横軸は車間距離を示し、縦軸はｆ　（ｄ）で示
される減速車速を表しており、車間距離が小さいほど大
きな減速を必要とするという現実の要請に合致した一次
関係を想定している。

このように、減速車速Ｖｄは、減速計数Ｋ、減速車速ｆ
　（ｄ）及び基本減速車速ｖｂから求められることとな
るか、減速係数には先行車か検出不能状態となる直前の
相対速度に基づいて定められる物理量であり、減速車速
ｆ　（ｄ）は先行車か検出不能状態となる直前の車間距
離に応して求められる物理量であり、基本減速車速ｖｂ
は先行車が検出不能状態となる直前の自車両の車速に応
じて求められる物理量である。従って、減速車速Ｖｄは
先行車が検出不能状態となる直前の先行車の走行状態に
応じて定まることとなる。

これら一連のステップ１０８〜１１２によりこれから減
速すべき速度量、すなわち減速速度か算出された後、ス
テップ１１４にて減速車速フラグに１を人力する。そし
て、次のステップ１１６に移行して算出された減速車速
Ｖｄ及びスロットル開度センサ３６からの検出信号に基
づいて減速車速Ｖｄに設定すべくスロットル開度を算出
し、ステップ１１８でスロットル制御を行う。

このように、自車両が坂道を走行中であり、かつ先行車
が検出不能状態となったときには、減速車速を算出して
スロットルを制御することにより、先行車が検出不能状
態となる直前の走行状態に応じて予測制御が行われるが
、自車両が登板路を上りきり再び平坦路を走行する場合
には、以下の制御ルーチンに移行する。

すなわち、平坦路を走行中はステップ１００にてＮＯと
判定されるため、ステップ１２０に移行する。このステ
ップ１２０では、坂道制御フラグが１であるか否かが判
定されるが、前述のステップ１０２にて坂道制御フラグ
には１が入力されたため、このステップではＹＥＳと判
定され、先行車検出の有無が判定されるステップ１２２
に移行する。登板路を上りきり、先行車と自車両とが共
に平坦路を再び走行している場合には、先行車は再び自
車両の車間距離センサの検出範囲内に位置するため、Ｙ
ＥＳと判定され、次のステップ１２４に移行する。

このステップ１２４では、検出された先行車が停止状態
にあるか否かが判定される。登板路の頂上付近で渋滞が
発生していた場合や、何らかの障害がある場合には、先
行車は登板路を上りきった後、頂上付近で急ブレーキを
かけ停止していることとなるが、このような場合、この
ステップ１２４でＹＥＳと判定されることとなる。そし
て、先行車が停止している場合には、次のステップ１２
６で前述した追従走行制御モードでの減速車速の算出が
行われる。すなわち、このステップ１２６では先行車と
の車間距離に応じた車速算出が行われるが、本実施例に
おいては従来と異なり、先行車が検出不能状態にあると
きでも、検出不能状態となる直前の先行車の走行状態に
応じて予測制御されているため、このように先行車が頂
上付近で停止している場合においてもそこに到達するま
でに十分自車両の速度は減速されており、このステップ
１２６で算出される減速車速も急峻な値となることはな
く、次のステップ１２８で行われるブレーキ制御をも滑
らかな操作が行われることとなる。

このブレーキ制御操作の結果、自車両も先行車と同様に
停止した場合には、次のステップ１３０でＹＥＳと判定
され、この予測走行制御モートか終了したことを意味す
るので、ステップ１３２にて坂道制御フラグを０に復帰
させ、通常の走行制御モードに移る。

このように、本実施例においては、定速走行制御モード
及び追従走行制御モートを併用して高速道路等を走行し
ている際に登板路において先行車が検出不能状態となっ
た場合にも検出不能直前の走行状態を考慮して適当な制
御を行うものであり、極めて安全性の高い自動走行を行
うことか可能となる。

なお、本実施例においてはメモリ４１に格納された先行
車が検出不能状態となる直前の走行ブタに応じて自車両
の車速を制御したが、それ以前の走行データも考慮して
走行制御することも可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係る車両走行制御装置に
よれば、先行車を追従走行中に先行車が検出不能状態と
なった場合でも、検圧不能状態直前の先行車の走行状態
に応して自車両を予測制御することにより、より安全か
つより快適な自動走行か可能となる効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る車両走行制御装置の一実施例の
構成ブロック図、 第２図は同実施例の制御フローチャート図、第３図は同
実施例における坂道検出の原理説明図、 第４図は同実施例における先行車検出不能状態図、 第５図は同実施例における車間距離プロファイルを示す
図、 第６図は同実施例における車間距離と減速車速ｆ　（ｄ
）のグラフ図、 第７図は同実施例における相対速度と減速係数にのグラ
フ図、 第８図は同実施例における車速と基本減速車速ｖｂのグ
ラフ図、 第９図は従来の車両走行制御装置の構成ブロック図であ
る。 ３０　・・　車間距離センサ ３２　・・・　車速センサ ３４　・・・　加速度センサ ３６　・・・　スロットル開度センサ ３８　・・・　セット手段 ４０　・・・　ＥＣＵ ４１　・・・　メモリ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 先行車の走行状態に応じて自車両の車速を制御し先行車
   に自動追従させる車両走行制御装置において、 先行車の走行状態を検出する検出手段と、 検出された先行車の走行状態を記憶する記憶手段と、 前記検出手段で先行車の走行状態を検出できない時に前
   記記憶手段に記憶された少なくとも直前の走行状態に基
   づいて自車両の車速を制御する制御手段と、 を有することを特徴とする車両走行制御装置。