JPH04201629A - 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〕 この発明は、先行車との車間距離を測定し、エンジン出
力、ブレーキ等を制御して常に車間距離を保つように追
従走行させる走行制御装置に関する。

〔従来の技術〕

先行車との車間距離を測定し、自動速度制御装置を動作
させて車間距離を一定の値に保つ走行制御装置は、たと
えば特公昭５７−２２７７１号公報などで開示さねてい
るように、従来の定速走行制御の応用として考えられた
ものであり、定速走行制御中に先行車との車間距離を測
定し、先行車の速度よりも自車の定速走行速度が高く車
間距離が予め設定された車間距離よりも減少したときに
は、定速走行制御を中断し、エンジン出力を調整して、
先行車との車間距離を一定に保つようにする。

また、先行車の車速か上昇し、それに応じて車間距離制
御中の自車速度か以前にドライバにより設定されていた
定速走行速度に達すると、車間距離制御を停止して、定
速走行状態に戻るように構成されている。

二のときの車間距離制御量の演算は、予め設定した目標
車間距離と、実際に測定した車間距離、この車間距離測
定値の時間変化から求めた自車と先行車との相対速度を
用いて、目標車間距離を維持するのに必要な駆動力を所
定の演算式（たとえば、次の（１１式）により算出して
行っている。

さらに、この駆動力を目標スロットル弁開度に、変換し
て、スロットル弁を駆動することにより、エンジン出力
を調整して車間距離を制御する。

駆動力＝ＫＩＸ（車間距離−目標車間距離）ここで、Ｋ
ｌ、に２は比例係数である。

（発明が解決しようとする課題〕 以上のような従来の走行制御装置は、車間距離測定装置
か確実に先行車を捕らえ、車間距離を正確に測定できれ
ば、車間距離制御による追従走行が望み通り行われるの
で、定速走行時にも、車間距離に細心の注意を払う必要
がなくなり、ドライバの疲労が軽減されるという効果か
期待できる。

ところで、車間距離測定装置としては、ドツプラレーダ
によるもの、画像処理による車間距離計、レーザレーダ
車間距離計、などが提案あるいは市販されているか、そ
の車間距離測定能力はまだ直線−上の先行車との車間距
離か測定できる程度で、あらゆる条件下で確実に先行車
との車間距離を測定できるレベルにはない。

たとえば、曲線路での先行車と対向車、あるいはガード
レールなどの障害物との弁別、複数車線で並走する車両
との区別の困難性などの数多くの課題がある。

したかって、このような車間距離測定装置を用いて、定
速走行中に上記の車間距離制御を実行しても、実際には
頻繁（二車間距離測定装置か先行車を見失い、車間距離
の維持か困難となる。

たとえば、車間距離測定装置か先行車を見失えば、上記
＋１＋式で車間距離か無限大となり、相対速度も無限大
となるため、演算される駆動力も最大となって、車両は
急加速する。

また、車間距離測定装置か先行車以外の対向車や路肩の
障害物などを誤検出すると、上記（１）式から相対速度
が負の大きな値となり、駆動力は負の、値に演算されて
車両は急減速する。

この上うに、走行中に車両が加減速を繰り返すと、ドラ
イバは不快感や恐怖感を覚える。

さらに、車両距離測定に全幅の信頼をおけないため、車
間距離制御に入ると、ドライバの緊張が増し、かえって
疲労することになる。

この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、車間距離計測異常時の車両の加減速を防止して
、ドライバの不安感をやわらげ、追従走行のメリットで
あるドライバの疲労軽減効果が発揮できる走行制御装置
を得ることを目的とする。

（課題を解決するための手段〕　゛ この発明に係る走行制御装置は、先行車と自車の車間距
離を測定する車間距離測定装置と、自車の走行速度を測
定する車速センサと、これらの測定値を入力して演算す
るコンピュータユニットと、このコンピュータユニット
の演算結果により駆動され、車両の駆動力を調整する駆
動力制御手段とを設けたものである。

〔作　用〕

この発明においては、追従走行状態時に、コンピュータ
ユニットかそのときの自車の走行状態において、予め車
間距離設定値を算出し、目標車間距離として、車間距離
測定装置で測定した車間距離と、この車間距離の時間変
化から求めた自車と先行車の相対速度と、自車の速度か
ら目標車間距離を維持するのに必要な駆動力を所定の演
算式により算出し、駆動力制御手段を制御する。

また、先行車が車間距離測定装置の車間距離測定範囲を
越えて離間した場合や、車間距離測定装置の異常などで
車間距離の測定困難な状態になった場合、あるいは車間
距離測定装置が先行車以外の物体との距離を測定した場
合には、これらを車間距離測定装置あるいはコンピュー
タユニットで検出して車間距離制御による追従走行を中
断し、コンピュータユニットはその時点における自車の
速度を目標速度として定速走行するための駆動を演算し
、駆動力制御装置を制御して、車両を定速走行させる。

〔実施例〕

以下、この発明の走行制御装置の実施例について図面に
基づき説明する。第１図はその一実施例の構成を示すブ
ロック図である。

この第１図において、１はコンピュータユニット、２は
車間距離測定装置であり、赤外線の’ＬＥＤ（発光ダイ
オード）をパルス駆動して先行車に照射し、ＬＥＤから
所定の距離能れた光位置検出器に先行車からの反射光を
結像させ、その検出位置により三角測量の方法を用いて
、車間距離を測定するものであ′る。

また、ＬＥＤ駆動パルス周期は１００ＩＳであり、測定
は１０ｍ５毎に行われるが、外乱などによる測定誤差を
吸収するため、測定値を平均化して、５０ｍ５毎に車間
距離測定装置を出力する。

さらに、車間距離測定装置２は先行車からの反射光を受
光できかった場合や車間距離測定装置！２自体に異常が
発生したときは車間距離測定装置の代わりに、異常状態
信号として、ｒＯＪを出力するように構成されている。

上記コンピュータユニットｌは、車間距離測定　゛装置
２の車間距離検出信号の他に、エンジン３０回転数を検
出するエンジン回転センサ３１．速度検出のなめに、変
速機４の出力軸の回転数を検出する車速センサ４１の信
号、ドライバのアクセルペダル踏み込み量を検出するア
クセルペダルセンサ８の信号、ドライバブレーキ操作を
検出するブレーキスイッチ９の信号を入力する。

変速機４は流体結合型のいわゆるトルクコンバータを持
った自動変速機であるが、無段変速機とクラッチを組み
合わせたものでもよい。

また、スロットル弁開度・１１ＩＩＩＩ＋装置５はスロ
ットル弁５１とスロットル弁５１の開閉駆動をするモー
タ５２より構成され、コンピュータユニット１により制
御される。

さらに、上記ブレーキ制御装置６はコンピュータユニッ
ト１の指令に応じて、エンジンの負圧あるいは油圧ポン
プを作動させ、得られた油圧を用いて、ブレーキ油圧を
制御し、車両の減速度を調整する。

このブレーキ制御装置６はドライバが操作するメインの
ブレーキ系と並列に組み込まれ、操作時の油圧か高い方
か選択されて、ブレーキ油圧となるように構成されてい
る。

次に、動作について、コンピュータユニット１での演算
処理を第２図ないし第５図のフローチャートに沿って説
明する。コンピュータユニットｌにおける全体の演算処
理の流れは第２図のフローチャートに示されている。

この演算処理は車間距離測定ごとに、すなわち、５０ｍ
５毎に行われる。まず、ステップ１ｏｏで車間距離測定
装置ｆ２から車間距離測定値を読み込む。

次のステップ１１０では、読み込んだ車間距離測定値か
ら先行車を正常に検出できたか否かを判定する。その判
定方法は車間距離測定値がｒ（Ｎであれば、車間距離測
定装置２が先行車を捕らえていないか、あるいは車間距
離測定装置２に異常か生じたと判断する。

また、今回の車間距離測定値と１回前の車間距離測定値
の差を求め、先行車との相対速度を算出する。上記車間
距離の差か急変した場合、たとえば、測定周期５０ｍ５
間で５０ｏｎ程度変化（相対速度で３６ｋｍ／ｈ）した
場合は車間距離測定装置２か先行車ではなく、他の車両
や遠方の物体との距離を測定したと判断し、異常と判定
する。

さらに、相対速度が急変して以降、相対速度が負の値と
なり自車速度とほぼ等しいときには、先行車ではなく、
他の静止物体たとえば、路肩の障害物との距離を測定し
ていると判断し、車間距離検出異常と判定する。

次に、ステップ１２０では、ステップ１１０の判定結果
をもとに、先行車の車間距離測定が正常に行われたとき
には、ステップ１３０へ分岐し、正常に測定できなかっ
た場合はステップ２００へ分岐する。

ステップ１３０では、車両の走行モードを追従として、
ステップ１４０へ進む。ステップ１４０では、ドライバ
かアクセルまたはブレーキを操作したか否かをアクセル
ペダルセンサ８およびブレ−キスイッチ９の信号から判
定する。

トライバがアクセルやブレーキを操作したときは、ドラ
イバの意志を尊重して、ステップ１６０で追従走行を一
時中断して、マニュアル走行処理を行い、ドライバが何
も操作していないときは、ステップ１５０の追従走行処
理を行って、１回の処理を終了する。

□　　一方、ステップ１２０で先行車との車間距離が測
定できないと判断されたときは、まず、ステップ１２０
で以前の走行モードが追従であるか否かを判別し、追従
でないときは、ステップ２３０へ進む。

追従であったときは、ステップ２１０で走行モードを定
速走行とし、ステップ２２０で定速走行の目標車速を現
時点の自車速として、ステップ２３０へ進む。

ステップ２３０では、走行モードが定速走行であるか否
かを判別し、定速走行であるときは、ステップ２４０へ
進み、定速走行でないときはステップ２５０へ分岐する
。

ステップ２４０では、ドライバかアクセルまたはブレー
キを操作したか否かをアクセルペダルセンサ８およびブ
レーキスイッチ９の信号から判定する。

ドライバかブレーキやアクセルを操作したときは、ドラ
イバの意志を尊重して、ステ・ツブ２５０へ進み、走行
モードをマニュアルとして、ステップ２６０でマニュア
ル走行処理をする。

ステップ２４０でドライバか何も操作していないと判断
されたときは、ステップ２７０で定速走行処理をしてス
テップ１００からの一連の処理を終了する。

ここで、ステップ１５０の追従走行処理の内容は第３図
のフローチャートに示されている。この第３図において
、ステップ１５１で速度に応じて予め設定されている目
標車間距離テーブルから自車速度に対応する目標車間距
離を読み出す。

次のステップ１５２では、目標車間距離、車間距離測定
値、相対速度から前記（１１式によって駆動力を求める
。

次のステップ１５３で、＋１１式の値を評価し、＋１）
式の結果か正しければ、ステップ１５４に分岐し、目標
ブレーキを０に設定して、ステップ１５５で（１）式で
求めた駆動力をギヤ比、トルクコンバータトルク比で除
することにより、目標のエンジン出力を求める。

一方、ステップ１５３で（１）式の値の評価の結果が負
の場合は、ステップ１５６で駆動力（（１）式の値）の
絶対値に係数Ｋｐｒｋを乗じて、目標ブレーキ圧を設定
し、ステップ１５７で目標エンジン出力を０に設定する
。

ステップ１５８では、ステップ１５５あるいはステップ
１５７で求められたエンジン出力とエンジン回転数から
スロットル弁開度が予め測定され、マツプの形に記憶さ
れているスロットル開度マツプから補間計算により読み
出し、目標スロットル弁開度とする。

また、第２図のステップ１６０および２６０のマニュア
ル走行処理を第４図のフローチャートにより説明する。

この第４図のステップ１６１でスロットル弁の目標開度
をアクセルペダルセンサ８の信号に比例した値に設定し
、ドライバの意志でスロットル弁か操作できるようにす
る。

次のステップ！６２では、目標ブレーキ圧を０に設定し
、ドライバのブレーキ操作によってのみ、ブレーキに油
圧か印加されるようにする。したかって、マニュアル走
行モードでは、通常の自動車と一切異なることな（、ド
ライバは自動車を操作できるように、スロットル弁、ブ
レーキの制御目標値を設定する。

上記第２図のステップ２７０の定速走行処理の内容を示
すのが、第５図のフローチャートであり、この第５図に
おいて、ステップ２７１で目標速度と自車速度の差に車
重などにより設定される係数（にａＳＣ）を乗じて駆動
力を算出する。

次のステップ２７２で駆動力をギヤ比、トルクコンバー
タトルク比で除することにより、目標エンジン出力を求
める。

次いで、ステップ２７３では、求められたエンジ出力と
エンジン回転数からスロットル弁開度を予め測定され、
マツプの形に記憶されているスロットル開度マツプから
、補間計算により読み出し、目標スロットル弁開度とす
る。さらに、ステップ２７４で目標ブレーキ圧を０にす
る。

これらの処理により、５０ｍ５ごとに、算出された目標
スロットル弁開度、目標ブレーキ圧でコンピュータユニ
ットｌはスロットル弁開度制御装置、ブレーキ制御装置
を制御して、車両を走行させる。

続いて、上述の処理の車間距離制部による追従走行の例
を第６図により説明する。この第６図において、Ａ、Ｂ
、Ｃはそれぞれ車両を示している。

今、Ａ車かＢ車を車間距離ｄ１を保ちながら、追従走行
し、Ｂ車の前をＣ車が走行している。

次に、Ｂ車が車線変更をしたとすると、Ａ車の車間距離
測定装置２はＢ車ではなく、Ｃ車との車間距離を測定す
ることになる。

Ｂ車が車線変更したときのＡ車とＣ車の車間距離をｄ２
とすれば、車間距離ｄ２が車間距離測定装置２の車間距
離測定範囲を越えていれば、−コンピュータユニットｌ
での処理は第２図のフローチャートのステップ１１０で
車間距離測定不能と判定され、ステップ１２０でステッ
プ２００へ分岐し、以降その時点の車速での定速走行処
理に入る。

つまり、Ｂ車か車線変更をすると、Ａ車はそのままの速
度で走り続けることになる。

その後、ドライバかアクセルペダルを踏み、Ｃ車との車
間距離を車間距離測定装置２か測定可能な距離まで縮め
、アクセルペダルから足を離すか、あるいはドライバの
ペダル操作かなく、Ａ車が定速走行を続け、自然に車間
距離測定可能な範囲に入れば、第２図の処理ステップ１
２０から１３０への分岐処理で再び先行車（Ｃ車）の追
従走行状態に入り、車間距離を制御して、Ｃ車を追従走
行する。

一方、Ｂ車か車線変更をしたときのＡ車とＣ車の車間距
離ｄ２か車間距離測定装置２の車間距離測定範囲内の場
合はＢ車との車間距離ｄｉからＣ車との車間距離ｄ２に
移った時点で第２図のフローチャートのステップ１１０
で車間距離が急変したことを検出して、車間距離測定異
常と判断して、ステップ１２０の条件判断でステップ２
００へ分岐して、その時点の車速による定速走行状態に
入る。

５０ｍ５経過後の次の処理タイミングでは、車間距離の
測定は引き続きＣ車との車間距離を測っているので、Ｃ
車との車間距離はほとんど変化かなく、ステップ＋１０
では、車間距離か正常に測定されたとして、ステップ１
２０の条件判断でステップ１３０の方へ分岐する。

このとき、ドライバアクセル操作などがなければ、ステ
ップ１５０の追従走行処理を行い、Ｃ車に追従する。　
　　　　　　　　１、 ステップ１５０の追従走行処理では、先のステ。

ツブ１１０で判断したように、Ｃ車との間の相対速度の
変化は小さいので、駆動力演算結果も急変はなく、スム
ーズに追従走行をする。

このように、上記実施例によれば、追従中の先行車両が
車間距離測定範囲外から外れてしまっても、車両の走行
に急激な変化は起こらず、また、他の車両を発見すれば
、スムーズにその車両に追従走行を始めるので、ドライ
バは追従走行中に常時緊張して、車間距離測定装置２か
先行車を捕えているか、否かを注意する必要かない。

なお、上記実施例では、車間距離計測不能時の定速走行
制御をスロットル弁開度の制御のみで行っているか、ブ
レーキ制御装置の制御を付加すれば、定速走行制御の性
能か向上し、たとえば、トルクコンバータを有する自動
変速機を搭載した車両なとで生じる・クリープか影響を
与えるような速度域でも、定速走行制御か可能となり、
渋滞路のような低速度での追従走行にもこの発明が適用
できる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、車間距離制御による
追従走行を行う場合に、追従走行中に車間距離測定装置
か先行車との車間距離を測定不能となったときには、そ
の時点における自車速度を目標速度として定速走行させ
るように構成したので、車間距離か計測不能となったと
きても、車両か加減速して、ドライバに不快感や恐怖感
を与えることかなく；　ドライバは安心してドライバの
意志で次の動作としての車両の加減をさせることかでき
るに れにともない、追従走行に対する信頼感か増し、車間距
離に細心の注意を払う必要かないという追従走行の本来
のメリットか生かされ、真にドライバの疲労を軽減でき
る走行制御装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による走行制御装置の構成
を示すブロック図、第２図は同上実施例におけるコンピ
ュータユニットの全体の演算処理の流れを示すフローチ
ャート、第３図は第２図のフローチャートのステップ１
５０の追従走行処理の内容を示すフローチャート、第４
図は第２図のフローチャートのステップ１６０および２
６０のマニュアル走行処理の内容を示すフローチャート
、第５図は第２図のフローチャートのステップ２７０の
定速走行処理の内容を示すフローチャート、第６図は同
上実施例の車間距離制御における追従走行の例を示す説
明図である。 ｌ・・・コンピュータユニット、２・・・車間距離測定
装置、３・・・エンジン、４・・・自動変速機、４１・
・・車速センサ、５・・・スロットル弁開度制卸装置、
６・・・ブレーキ開園装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 先行車と自車との車間距離を測定する車間距離測定装置
   と、上記自車の走行速度を測定する車速センサと、エン
   ジン出力あるいはブレーキなどを制御して上記自車の車
   両の駆動力を制御する駆動力制御手段と、上記車間距離
   測定装置の車間距離測定値に応じて上記先行車と上記自
   車との車間距離が所定の値に設定された車間距離制御目
   標値となるように上記駆動力制御手段を制御して上記先
   行車に追従走行させ、かつ、上記車間距離測定装置が追
   従走行中に上記先行車と上記自車との車間距離の測定の
   困難になったときにはその時点の自車速度により定速走
   行するように上記駆動力制御手段を制御するコンピュー
   タユニットとを備えた走行制御装置。