JPH06255389A - 車両の走行制御装置 - Google Patents

車両の走行制御装置

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JPH06255389A
JPH06255389A JP3030716A JP3071691A JPH06255389A JP H06255389 A JPH06255389 A JP H06255389A JP 3030716 A JP3030716 A JP 3030716A JP 3071691 A JP3071691 A JP 3071691A JP H06255389 A JPH06255389 A JP H06255389A
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JP
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vehicle
distance
speed
driver
traveling
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JP3030716A
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Yasunari Kajiwara
康也 梶原
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • B60K31/00—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator
    • B60K31/0008—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator including means for detecting potential obstacles in vehicle path
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    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • B60W2050/143—Alarm means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
    • G01S11/12—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using electromagnetic waves other than radio waves

Abstract

(57)【要約】 【目的】 運転者の操作を簡単にして運転上の安全性を
確保するとともに、低速から高速までの定速走行を任意
の速度で行なう。又、前方の障害物との衝突を防止す
る。 【構成】 車両の加減速指令に従って車両を加減速する
とともに、加減速指令が停止された際の車速で定速走行
を行なう。又、前方に障害物が検出された際には、警報
を発生し、また距離制御を行なう。 【効果】 運転者の操作を単純化することができ、運転
上の安全性を確保することができる。又、定速走行を任
意の速度で容易に行なうことができ、前方障害物との衝
突を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、車両の走行速度を制
御する車両の走行制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１５は従来の車両の走行制御装置の構
成を示し、１はエンジン、１１はエンジン１の出力を調
節するスロットル弁、１４はスロットル弁１１の開度を
検出するスロットル開度センサ、２は変速機、４は変速
機２の変速比を変更する変速アクチュエータ、６は車速
センサ、２２はスロットル開度センサ１４と車速センサ
６の出力信号を受け、変速比を決めて変速比アクチュエ
ータ４に出力する変速機制御部、１７はアクセルペダ
ル、１８はブレーキペダル、１０はブレーキランプ、２
３は車輪に装着されたブレーキ装置である。又、２４は
車速を一定に保つように制御する定速走行制御部、２５
は定速走行制御部２４により駆動される定速走行アクチ
ュエータ、２６は定速走行設定スイッチ、２７は設定速
度変更スイッチである。
【０００３】次に、上記構成の従来装置の動作を説明す
る。自動車においては、運転者がアクセルペダル１７を
踏むとスロットル弁１１が開かれてエンジン１の出力が
上昇するようになっており、自動車の速度はスロットル
弁１１の開閉をアクセルペダル１７に直結することによ
って調節されている。又、変速機２はエンジン１の出力
を変速して車輪に伝達しているが、その変速比はスロッ
トル開度センサ１４及び車速センサ６からの信号を受け
て変速機制御部２２が適当な変速比を演算し、その結果
を変速アクチュエータ４に出力することにより得られて
いる。
【０００４】又、運転者が現在の速度で定速走行しよう
とする場合、設定スイッチ２６を操作すると、定速走行
制御部２４はそのときの速度を記憶し、その速度を維持
するように定速走行アクチュエータ２５に出力し、スロ
ットル弁１１の開度を維持するようにしている。この定
速走行状態の解除は、運転者がブレーキペダル１８を踏
むと、その信号が定速走行制御部２４に入り、定速走行
制御部２４が定速走行アクチュエータ２５にスロットル
弁１１を全閉するように指令することにより行なわれ
る。又、ブレーキペダル１８を踏むと、車輪に装着され
たブレーキ装置２３が作動して減速し、同時にブレーキ
ランプ１０が点灯して後続車に減速することを知らせ
る。再度、定速走行に復帰したい場合には再び設定スイ
ッチ２６を操作し、また定速走行中に設定速度を変更し
たい場合には変更スイッチ２７を操作し、加速，減速を
行なう。
【０００５】又、図１６は他の従来装置の構成を示し、
３０は障害物検出器、３１は警報器であり、車両の走行
中に障害物検出器３０が障害物を検出すると、検出信号
を受けた定速走行制御部２４は警報器３１に出力を出
し、警報器３１は警報を発して運転者に注意を喚起す
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来装置は上記のよう
に構成されており、定速走行の指令は運転者が設定スイ
ッチ２６を操作することにより行なわれ、また定速走行
の設定値を変更する場合は変更スイッチ２７を操作する
か、あるいは定速走行をいったん解除して再度設定しな
ければならず、運転者の操作が煩わしく、運転上危険で
あった。又、エンジンの出力のみを制御するので、上り
坂では変速機との関係でトルクが不足したり、下り坂で
は速度調節ができなかったりした。さらに、極低速では
制御不能になるなどの課題があった。
【０００７】又、車両が先行車などの障害物に接近して
もそのままの速度で走行するので、衝突の危険があっ
た。
【０００８】この発明は上記のような課題を解決するた
めに成されたものであり、運転者の操作を簡単にして運
転上の安全性を確保することができ、また極低速から高
速まで任意の速度で定速走行できるとともに、定速走行
の速度の変更も容易な車両の走行制御装置を得ることを
目的とする。又、この発明は前方車両などの障害物との
衝突を防止することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明に係る車両の走
行制御装置は、運転者が加速指令又は減速指令を停止し
た際の車速を記憶し、この車速を維持するように車両を
制御する手段を設けたものである。
【００１０】又、この発明に係る車両の走行制御装置
は、上記手段に加えて、車両の走行上の障害物を検出す
る手段と、障害物が検出された際に警報を発する手段を
設けたものである。
【００１１】又、この発明に係る車両の走行制御装置
は、前方障害物までの距離を検出する手段と、車速が所
定値以下で障害物までの距離も所定値以下であり、かつ
加速，減速指令手段が停止している場合に前方障害物と
の距離を制御する手段を設けたものである。
【００１２】又、この発明に係る車両の走行制御装置
は、前方車を認識するとともに前方車との距離を検出す
る追尾式距離センサと、前方車との車間距離が所定値以
下のときに警報を発生する手段と、前方車との車間距離
が所定値以下のときに車間距離制御を選ぶための確認ス
イッチと、確認スイッチの操作に応じて車間距離制御を
行なう手段を設けたものである。
【００１３】
【作用】この発明においては、運転者が車両の加速又は
減速指令を発すると、これに応じて車両は加速又は減速
される。又、車両の加速，減速の指令が停止されると、
車速はそのときの速度に維持される。
【００１４】又、この発明においては、車両の走行中に
障害物が検出されると、警報が発せられる。
【００１５】又、この発明においては、車速が所定値以
下で障害物までの距離が所定値以下に接近すると、加
速，減速指令手段が停止された場合には、車両は障害物
までの距離を制御されながら走行する。
【００１６】又、この発明においては、前方車との距離
が所定値以下になった際に警報を発し、確認操作するこ
とにより、先行車を追尾しながらその車間距離を制御す
る。
【００１７】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面とともに説明
する。図１はこの発明の第１の実施例による構成を示
し、３はスロットル弁１１を駆動するスロットルアクチ
ュエータ、５はブレーキ装置２３を駆動するブレーキア
クチュエータ、７はアクセルペダル１７の動作を検出す
るアクセルペダルセンサ、８はブレーキペダル１８の動
作を検出するブレーキペダルセンサ、９は車速センサ
６、アクセルペダルセンサ７、ブレーキペダルセンサ８
の出力を受け、各アクチュエータ３〜５及びブレーキラ
ンプ１０を制御する走行制御部である。なお、従来と同
一部分は同一符号を付して説明を省略する。
【００１８】次に、上記構成の動作を説明する。スロッ
トルアクチュエータ３、変速アクチュエータ４、ブレー
キアクチュエータ５は走行制御部９により駆動され、ス
ロットルアクチュエータ３はスロットル弁１１を駆動し
てエンジン１の出力を調整する。従って、運転者がアク
セルペダル１７を踏むとアクセルペダルセンサ７の出力
が走行制御部９に入力され、走行制御部９はエンジン１
の出力を増すようにスロットルアクチュエータ３を駆動
する。又、走行制御部９は車速センサ６及びアクセルペ
ダルセンサ７の出力を受け、上り坂で駆動トルクが不足
すると判断した場合には変速アクチュエータ４を駆動し
て変速比を高くする。
【００１９】さらに、車速が運転者が満足する速度にな
り、アクセルペダル１７から足を離すと、走行制御部９
はそのときの速度を記憶してその速度を維持するように
スロットルアクチュエータ３、変速アクチュエータ４、
ブレーキアクチュエータ５を駆動する。例えば、下り坂
になるとスロットル弁１１を閉じて行き、全閉にしても
所定の速度を越える場合には変速アクチュエータ４を駆
動して変速比を高め、エンジンブレーキをかける。なお
も所定速度を越える場合には、ブレーキアクチュエータ
５を駆動してブレーキ装置２３を駆動する。
【００２０】又、車速を減速する場合には、ブレーキペ
ダル１８を踏むとブレーキペダルセンサ８の出力が走行
制御部９に入力され、走行制御部９は各アクチュエータ
３〜５を制御して車速を低下させる。又、運転者が満足
する速度でブレーキペダル１８から足を離すと、走行制
御部９はそのときの速度で走行するように各アクチュエ
ータ３〜５を制御する。また、ブレーキペダル１８を踏
むことにより車両が停止してブレーキペダル１８から足
を離すと、走行制御部９は停車状態を維持するようにス
ロットル弁１１を全閉させ、変速比を最大とし、ブレー
キ装置２３もかかったままで保持させる。従って、従来
の自動変速機ではブレーキペダル１８から足を離すと低
速で動き出すクリープ現象があったが、これを防止する
ことができる。
【００２１】又、車速を低下させるときには、ブレーキ
ランプ１０を点灯させ、後続車両に減速を知らせる。
【００２２】なお、上記実施例ではガソリンエンジンを
搭載した自動車の走行制御について述べたが、ディーゼ
ルエンジンを搭載した自動車においては、エンジン１の
出力制御をするために、図２に示す第２の実施例のよう
にスロットルアクチュエータ３及びスロットル弁１１の
代りに燃料噴射タイミングを設定する燃料噴射タイマ１
３を設けており、走行制御部９の出力に応じて燃料噴射
タイミングを設定することにより、第１の実施例と同様
な効果を有する。
【００２３】又、図３に示す第３の実施例のように、エ
ンジン１及び変速機２の代りに電気モータ２１及び電源
２０を用いても、同様の制御を行なうことができる。即
ち、走行制御部９はアクセルペダルセンサ７からの出力
に応じて電気モータ２１への出力を増大し、アクセルペ
ダル１７から足を離すとその時の速度を維持するように
電気モータ２１への出力を調節が、下り坂などでブレー
キをかける必要があるときは電気モータ２１を発電機と
して作動させ、電力を電源２０に回生させたり、熱とし
て消費し、それでも不足の場合にはブレーキアクチュエ
ータ５によりブレーキ装置２３を作動させる。又、停車
時には電気モータ２１を止め、ブレーキ装置２３をかけ
ておけばよい。
【００２４】図４はこの発明装置の第４の実施例を示
し、図１に示す第１の実施例に比べて障害物検出器３０
と警報器３１を付加したものである。走行中、他の車両
との車間距離が小さくなった場合、他の車両が路肩に駐
車している場合、あるいはカーブで対向車があった場合
などに、障害物検出器３０は他の車両を検出し、この検
出信号を受けた走行制御部９は警報器３１に出力を出
し、警報器３１は警報を発して運転者に注意を喚起す
る。障害物検出器３０としては、レーザレーダあるいは
障害物の画像信号をとり、三角測量の原理により距離測
定を行なう装置が用いられる。
【００２５】図５及び図６はこの発明装置の第５及び第
６の実施例を示し、それぞれ図２及び図３に示した第２
及び第３の実施例に対して障害物検出器３０と警報器３
１を付加したものであり、やはり他の車両などと接近し
た場合に運転者に注意を喚起することができ、運転上の
安全性を増大することができる。
【００２６】図７はこの発明装置の第７の実施例による
構成を示し、２８は前方の所定領域にある障害物までの
距離を検出する距離センサ、２９は報知器であり、他の
構成は第１の実施例と同様である。
【００２７】次に、上記構成の第７の実施例の動作を説
明するが、メイン動作は第１の実施例と同様である。次
に、前方車両が渋滞してノロノロ運転している場合に
は、運転者はブレーキペダル１８を踏んで減速し、車速
は例えば３０Km／時以下となる。この場合、距離センサ
２８が前方３０ｍ以下の所に先行車を検出すると、走行
制御部９を介して報知器２９から通報が発せけれる。こ
こで、運転者がアクセルペダル１７及びブレーキペダル
１８を離すと、走行制御部９は車速に応じた車間距離を
保つように各アクチュエータ３〜５を制御し、車両は前
方車両に追従しながら走行する。このとき、先行車が速
度を上げ、３０Km／時以上になると追従速度が３０Km／
時に制限されているので追従できなくなり、車間距離も
３０ｍ以上となって車間距離制御は終了する。
【００２８】ここで、運転者がアクセルペダル１７を踏
むと速度が上昇して先行車に接近し、ブレーキペダル１
８を踏んで速度を落すと車速が３０Km／時以下で先行車
との距離が３０ｍ以下となり、ブレーキペダル１８を離
すと車間距離制御走行に入り、先行車との距離を保って
追従走行する。
【００２９】逆に、先行車が止まると自車も所定の距離
をおいて停止するが、発進においては先行車が発進して
もアクセルペダル１７を踏まない限り自車は発進しな
い。ここで、アクセルペダル１７を踏んで発進し、いっ
たん３０Km／時以上とした後、３０Km／時に落とし条件
が整えば、再び車間距離制御が行なわれて追従走行が行
なわれる。
【００３０】距離センサ２８としては、前方物体のイメ
ージをとらえ、三角測量の原理で距離を測定するもので
もよいし、また光ビームを発射して対象物に当ったとき
のイメージを受光素子アレイ又はイメージセンサで検出
し、三角測量の原理で距離を測定するものでもよい。
又、パルス光を発射し、その光が往復する時間を計測す
るレーダ方式でもよい。さらに、距離センサ２８は視野
を拡げるために首振式のものでもよい。距離センサ２９
の分解能は高い方がよいが、±３％程度でも実用上あま
り問題はない。
【００３１】図８及び図９はこの発明装置の第８及び第
９の実施例による構成を示し、それぞれ第２及び第３の
実施例に第７の実施例と同様な車間距離制御機能を付加
したものである。
【００３２】図１０はこの発明装置の第１０の実施例に
よる構成を示し、３３は車両を認識して先行車との車間
距離を検出する追尾式距離センサ、３２は確認スイッチ
である。他の構成は上記各実施例と同様である。
【００３３】次に、第１０の実施例の動作を説明する
が、メイン動作は第１の実施例と同様である。距離セン
サ３３は先行車があると自動的に車両であると認識し、
先行車との車間距離を検出する。この車間距離が車速に
対応した所定値以下になると、走行制御部９は異常接近
と判定して警報器３１に信号を送り、警報器３１は警報
を発する。このとき、運転者は先行車を追い越してもよ
いし、追尾してもよい。ここで、運転者が確認スイッチ
３２を操作すると追尾走行車間距離制御モードに入り、
車間距離を制御しながら追尾走行を行なう。
【００３４】車両を認識して車間距離を検出する追尾式
距離センサ３３は図１３に示すように構成されており、
上下一対のレンズ４１，５１によって結像されたイメー
ジはイメージセンサ４２，５２によってそれぞれ電気信
号に変換され、続いてアナログ・デジタル変換器４３，
５３によりデジタル化され、画像メモリ４４，５４によ
り記憶される。記憶された画像信号は、コンピュータ４
７により様々に処理される。
【００３５】まず、前方の画像の中に車両があるか否か
の認識については、画像信号をいったんメモリ４５に移
してから処理をする。例えば、輪郭を強調するような処
理を行った後に、車両は一般に後から見ると左右対称で
あるので、画面の中から左右対称の部分を抽出する。さ
らに、左右対称の部分がほぼ前方中央部であるか否かを
判断する。その後、当該部分にウインドウをかけて一対
の画像から三角測量法により車間距離を算出し、この車
間距離に対応した妥当な大きさであるか否かを判断する
ことにより車両を認識する。
【００３６】又、追尾においては、図１４に示すように
ｔ＝ｔ0 の時刻で撮った画像にウインドウＡをかけてメ
モリ４６に記憶する。次に、短かい時間Δｔが経過した
ｔ＝ｔ0 ＋Δｔにおいて、もとのウインドウＡの周辺を
含めた範囲Ｂの中でウインドウＡ内の画像と良く一致す
る画像を探し出し、新たなウインドウＡ′を形成する。
次に、この画像をメモリ４６に移し、メモリ４４に新た
な次の時刻の画像を取り込む準備を行なう。この操作を
時系列的に繰り返し行なうことにより、追尾を行なうこ
とができる。
【００３７】さらに、上のカメラの画像Ａ′と下のカメ
ラの画像とをＣの領域で少しづつずらしながら重ねてゆ
き、２つの画像が最も良く一致するときのずれの量から
三角測量の原理で画像Ａ′の物体までの距離を算出でき
る。
【００３８】このように先行車を自動的に認識して追尾
し、その距離を測定しているので、異常に接近すると警
報器３１が警報を発生し、その後の処置は運転者に判断
させる。例えば、運転者はブレーキペダル１８を踏んで
減速しても良いし、追い越しても良いし、確認スイッチ
３２を操作して各アクチュエータ３〜５を制御すること
により先行車との車間距離を制御しながら追従走行して
も良い。追従走行中、先行車が分岐路で別の路へ進んだ
り、車線変更した場合や、先行車の速度が速く制限され
た速度では追従できず、車間距離が十分に離れた場合に
は、車間距離制御による追従走行は解除され、解除され
たときの速度で走行する。
【００３９】図１１及び図１２はこの発明装置の第１１
及び第１２の実施例を示し、それぞれ第２及び第３の実
施例に第１０の実施例と同様な制御機能を付加したもの
である。
【００４０】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、運転者
による車両の加速，減速の指令に応じて車両を加速，減
速制御し、運転者が加速，減速の操作を停止した際には
そのときの車速を維持するように制御しており、運転者
の操作が単純化されて不注意による危険を減少させるこ
とができる。又、上り坂、下り坂、積荷の多少にかかわ
らず、停車から高速走行まで連続して目標の車速を精度
高く維持することができる。
【００４１】又、この発明によれば、車両の走行中に障
害物が検出されると警報が発せられるので、運転上の安
全性が向上する。
【００４２】又、この発明によれば、所定値以下の車速
で前方障害物に接近すると、車間距離が自動的に制御さ
れるので、前方障害物との衝突を防止することができ
る。
【００４３】又、この発明によれば、先行車と異常に接
近した場合には、警報を出し確認操作をすることにより
車間距離制御による追従走行を行なうので、前方車両と
の追突を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明装置の第１の実施例による構成図であ
る。
【図２】この発明装置の第２の実施例による構成図であ
る。
【図３】この発明装置の第３の実施例による構成図であ
る。
【図４】この発明装置の第４の実施例による構成図であ
る。
【図５】この発明装置の第５の実施例による構成図であ
る。
【図６】この発明装置の第６の実施例による構成図であ
る。
【図７】この発明装置の第７の実施例による構成図であ
る。
【図８】この発明装置の第８の実施例による構成図であ
る。
【図９】この発明装置の第９の実施例による構成図であ
る。
【図１０】この発明装置の第１０の実施例による構成図
である。
【図１１】この発明装置の第１１の実施例による構成図
である。
【図１２】この発明装置の第１２の実施例による構成図
である。
【図１３】この発明による追尾式距離センサの構成図で
ある。
【図１４】この発明による追尾式距離センサの動作説明
図である。
【図１５】従来装置の構成図である。
【図１６】他の従来装置の構成図である。
【符号の説明】
１ エンジン ２ 変速機 ３ スロットルアクチュエータ ４ 変速アクチュエータ ５ ブレーキアクチュエータ ６ 車速センサ ７ アクセルペダルセンサ ８ ブレーキペダルセンサ ９ 走行制御部 １１ スロットル弁 １３ 燃料噴射タイマ １７ アクセルペダル １８ ブレーキペダル ２１ 電気モータ ２３ ブレーキ装置 ２８ 距離センサ ２９ 報知器 ３０ 障害物検出器 ３１ 警報器 ３２ 確認スイッチ ３３ 追尾式距離センサ
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 29/02 ３０１ Ｃ 9248−3Ｇ Ｄ 9248−3Ｇ 45/00 ３１２ Ｍ 7536−3Ｇ Ｇ０１Ｃ 21/00 Ｚ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 運転者が車両の加速を指令する手段と、
    運転者が車両の減速を指令する手段と、上記加速指令に
    応じて車両を加速するように制御する手段と、上記減速
    指令に応じて車両を減速するように制御する手段と、車
    速を検出する手段と、運転者が加速指令又は減速指令を
    停止した際の車速を記憶し、この車速を維持するように
    車両を制御する手段を備えたことを特徴とする車両の走
    行制御装置。
  2. 【請求項２】 車両の走行上の障害物を検出する手段
    と、障害物が検出された際に警報を発する手段を備えた
    ことを特徴とする請求項１記載の車両の走行制御装置。
  3. 【請求項３】 前方の所定領域にある障害物までの距離
    を検出する手段と、車速が所定値以下で前方障害物まで
    の距離が所定値以下になった際に運転者が加速指令手段
    及び減速指令手段の操作を停止した場合に前方障害物と
    の距離を制御する手段を備えたことを特徴とする請求項
    １記載の車両の走行制御装置。
  4. 【請求項４】 前方車を認識するとともに前方車との距
    離を検出する追尾式距離センサと、前方車との車間距離
    が所定値以下のときに警報を発生する手段と、前方車と
    の車間距離が所定値以下のときに運転者が車間距離制御
    を選ぶための確認スイッチと、確認スイッチの操作に応
    じて先行車を追尾しながら車間距離制御を行なう手段を
    備えたことを特徴とする請求項１記載の車両の走行制御
    装置。
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