JPH0717298A - 自動車の走行制御装置 - Google Patents

自動車の走行制御装置

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JPH0717298A
JPH0717298A JP5166641A JP16664193A JPH0717298A JP H0717298 A JPH0717298 A JP H0717298A JP 5166641 A JP5166641 A JP 5166641A JP 16664193 A JP16664193 A JP 16664193A JP H0717298 A JPH0717298 A JP H0717298A
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Toshihiro Ishihara
敏広 石原
Takahiro Inada
貴裕 稲田
Tsunehisa Okuda
恒久 奥田
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  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 走行状況等に応じて車間距離制御を適切に行
い、乗り心地及び安全性等の向上を図る。 【構成】 自車と先行車との車間距離を車間距離検出装
置で検出し、上記車間距離が所定の目標車間距離となる
よう制御する車間距離制御部を備える。上記車間距離制
御部は、その制御の目標値として、上記目標車間距離D
ISOに加えて、目標相対速度RELOと目標加減速度
GSVOとを有する。そして、これらの目標値にそれぞ
れ実際の値を一致させるために必要な制御量を設定し、
該各制御量にそれぞれ重み付け係数Ki を積算した値同
士を加えて要求制御量DACTPを求める制御量設定手
段31と、上記要求制御量DACTPに応じて走行制御
用アクチュエータを作動する作動指令手段とを設ける。
上記重み付け係数Ki は、自車と先行車との車間距離及
び相対速度に基づく危険度合いRISKに応じて変化す
る値である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自車と先行車との車間
距離が所定の目標車間距離となるよう制御する車間距離
制御部を備えた自動車の走行制御装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車の走行制御装置として、車
速を一定に保って走行する車速制御機能に加えて、自車
と先行車との車間距離を検出する赤外線レーザレーダ装
置等の車間距離検出装置を搭載し、単独走行のみならず
他の自動車がいる場合でも安全な車間距離を保って走行
する車間距離制御機能を備えたものが種々開発されてい
る。例えば特開平1−114550号公報には、レーダ
装置で検出した車間距離が車速に応じた安全車間距離を
保つように車速を制御して先行車に追従走行し、また安
全車間距離内に先行車がない場合には予め設定された目
標車速まで加速走行し、その後該目標車速で定速走行す
るものが開示されている。この場合、車間距離制御の目
標値は、通常、目標とする安全車間距離つまり目標車間
距離だけであって、この目標車間距離と実際の車間距離
との偏差に応じた分スロットル開度等が調整される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
ものでは、車間距離制御中に先行車が車速を急変させた
場合、それに追従して自車も不安定な挙動を起こした
り、不必要な加減速をしたりして、乗り心地を損なうと
ともに、安全性の面からも問題がある。
【0004】そこで、このような問題を解決するため
に、自車の加減速度に常に制限をかけることが考えられ
る。しかし、このものでは、車速の遅い割り込み車があ
った場合、また先行車が急減速したときなどに接触を起
こす危険性がある。
【0005】本発明はかかる諸点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、車間距離制御の目標
値として、目標車間距離の外に、目標相対速度、目標車
速又は目標加減速度を設け、走行状況等に応じて車間距
離制御を適切に行うことにより、乗り心地及び安全性等
の向上を図り得る自動車の走行制御装置を提供せんとす
るものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、自車と先行車との車間距離
を車間距離検出装置で検出し上記車間距離が所定の目標
車間距離となるよう制御する車間距離制御部を備えた自
動車の走行制御装置を前提とする。そして、上記車間距
離制御部において、その制御の目標値として、上記目標
車間距離に加えて、目標相対速度、目標車速及び目標加
減速度の少なくとも一つを設けるとともに、これらの目
標値にそれぞれ実際の値を一致させるために必要な制御
量を設定し、該制御量同士を加算して要求制御量を求め
る制御量設定手段と、該制御量設定手段で設定された要
求制御量に応じて走行制御用アクチュエータを作動する
作動指令手段とを備える構成とする。
【0007】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明の一つの態様に係わるものである。すなわち、上記車
間距離制御部において、その制御の目標値として、上記
目標車間距離に加えて、目標相対速度と目標加減速度と
を設けるとともに、これらの目標値にそれぞれ実際の値
を一致させるために必要な制御量を設定し、該各制御量
にそれぞれ重み付け係数を積算した値同士を加えて要求
制御量を求める制御量設定手段と、該制御量設定手段で
設定された要求制御量に応じて走行制御用アクチュエー
タを作動する作動指令手段とを備える構成とする。
【0008】請求項3,4及び5記載の発明は、いずれ
も請求項2記載の発明に従属し、その一つの構成要素で
ある制御量設定手段の内容を具体的に示すものである。
【0009】すなわち、請求項3記載の発明では、上記
重み付け係数は、自車と先行車との車間距離及び相対速
度に基づく危険度合いに応じて変化する値であって、目
標車間距離及び目標相対速度の重み付け係数は、危険度
合いが高い程大きくなるように設定され、目標加減速度
の重み付け係数は、危険度合いが高い程小さくなるよう
に設定されている。
【0010】請求項4記載の発明では、上記制御量設定
手段は、自車と先行車との車間距離、相対速度及び自車
の加減速度に基づくファジィ制御則とファジィ推論とか
ら要求制御量を設定するようになっている。
【0011】請求項5記載の発明では、上記重み付け係
数は、0又は1に選択的に設定される値であって、第1
に自車と先行車との相対速度が所定値以上のときには目
標相対速度の重み付け係数は1に、目標車間距離及び目
標加減速度の重み付け係数は0にそれぞれ設定され、第
2に目標車間距離と実際の車間距離との偏差が所定値よ
り大きいときには目標車間距離の重み付け係数は1に、
目標相対速度及び目標加減速度の重み付け係数は0にそ
れぞれ設定され、第3に目標車間距離と実際の車間距離
との偏差が所定値より小さいときには目標加減速度の重
み付け係数は1に、目標相対速度及び目標車間距離の重
み付け係数は0にそれぞれ設定されている。
【0012】請求項6記載の発明は、請求項1記載の発
明の別の一つの態様に係わるものである。すなわち、上
記車間距離制御部において、その制御の目標値として、
上記目標車間距離に加えて、目標車速を設けるととも
に、これらの目標値にそれぞれ実際の値を一致させるた
めに必要な制御量を設定し、該各制御量にそれぞれ重み
付け係数を積算した値同士を加えて要求制御量を求める
制御量設定手段と、該制御量設定手段で設定された要求
制御量に応じて走行制御用アクチュエータを作動する作
動指令手段とを備える構成とする。
【0013】請求項7,8及び9記載の発明は、いずれ
も請求項6記載の発明に従属し、その一つの構成要素で
ある制御量設定手段の内容を具体的に示すものである。
【0014】すなわち、請求項7記載の発明では、上記
目標車速は、先行車の車速である。請求項8記載の発明
では、上記制御量設定手段は、走行抵抗に応じた出力補
正を行うための制御量を加えて要求制御量を求めるよう
になっている。さらに、請求項9記載の発明では、上記
重み付け係数は、自車の走行状態に応じて変化する値に
設定されている。
【0015】
【作用】上記の構成により、請求項1記載の発明では、
車間距離制御の目標値として、目標車間距離の外に、目
標相対速度、目標車速又は目標加減速度を有し、これら
の目標値にそれぞれ実際の値を一致させるよう走行制御
用アクチュエータの作動が制御されることにより、走行
状況等に応じて車間距離制御が適切に行われる。
【0016】ここで、目標相対速度は、自車と先行車と
の接触を回避するという安全性に寄与するものであり、
目標車速は、先行車に追従して走行するという追従性に
寄与するものであり、目標加減速度に乗り心地に寄与す
るものである。目標車間距離は、目標相対速度と目標車
速との中間に位置し、安全性と追従性の両方に寄与する
ものである。
【0017】従って、請求項2記載の発明では、車間距
離制御の目標値として、目標車間距離の外に目標相対速
度と目標加減速度とを有し、これらの目標値にそれぞれ
実際の値を一致させるよう走行制御用アクチュエータの
作動が制御されるとともに、上記目標値の重み付けが変
更可能に設けられているので、安全性の向上と乗り心地
の向上との両立化が高い次元で図られることになる。
【0018】また、請求項6記載の発明では、車間距離
制御の目標値として、目標車間距離の外に目標車速を有
し、これらの目標値にそれぞれ実際の値を一致させるよ
う走行制御用アクチュエータの作動が制御されるととも
に、上記目標値の重み付けが変更可能に設けられている
ので、安全性の向上と共に追従性の向上が図られること
になる。
【0019】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【0020】図1は本発明の第1実施例に係わる自動車
の走行制御装置の全体構成を示し、1はエンジン吸気系
のスロットル弁(図示せず)の開度を自動調整するスロ
ットル制御装置、2は電子制御式自動変速機(EAT)
の制御装置、3は各車輪に付与する制動力を自動調整す
るブレーキ制御装置であり、これら三種類の制御装置1
〜3は、いずれも図示していないがアクチュエータを有
し、該各アクチュエータは、コントロールユニット4に
より制御される。すなわち、コントロールユニット4
は、スロットル制御装置1のアクチュエータに対し目標
スロットル開度信号を出力して制御を行うとともに、ブ
レーキ制御装置3のアクチュエータに対し目標ブレーキ
量信号を出力して制御を行う。またコントロールユニッ
ト4は、EAT制御装置2のシフト位置を検出するセン
サ(図示せず)からのシフト位置信号を受けつつ、該E
AT制御装置2のアクチュエータに対しシフト制御信号
を出力して制御を行う。
【0021】また、6は車室内のインストルメントパネ
ル等に設けられる情報表示装置であって、該情報表示装
置6は、図示していないが、上記コントロールユニット
4からの警報信号を受けて点灯する警報ランプと、コン
トロールユニット4からの自己診断信号を受けて画面表
示する表示部とを備えている。7は自車と先行車との車
間距離を検出する車間距離検出装置であって、該車間距
離検出装置7は、本実施例の場合レーザレーダ装置から
なり、自車の前方に向けてレーザ光を発信するととも
に、先行車に当たって反射してくるレーザ光を受信し、
このレーザ光の受信時点と発信時点との遅れ時間によっ
て自車と先行車との車間距離を検出するように構成され
ており、その検出信号である車間距離信号はコントロー
ルユニット4に入力される。
【0022】さらに、11はスロットル弁の開度を検出
するスロットル開度センサ、12は車速を検出する車速
センサ、13はハンドル舵角を検出する舵角センサ、1
4はブレーキペダルの踏込み時にON作動するブレーキ
スイッチ、15はヨーレートを検出するヨーレートセン
サ、16は自動車の横加速度を検出する横Gセンサ、1
7はクラッチの作動状態に応じてON作動するクラッチ
スイッチであり、これらセンサ・スイッチ類11〜17
の検出信号は、いずれもコントロールユニット4に入力
される。尚、図示していないエンジン回転数センサ等そ
の他のセンサ・スイッチ類の検出信号もコントロールユ
ニット4に入力される。
【0023】上記コントロールユニット4は、図2に示
すように、車間距離検出装置7からの検出信号を始め、
各種のセンサ・スイッチ類11〜17からの検出信号を
受けて所定の情報処理を行う入力情報処理部21と、ド
ライバー操作による通常の制御を行う通常制御部22
と、所定の目標車速で定速走行するよう車速を制御する
車速制御部23と、自車と先行車との車間距離が所定の
目標車間距離となるよう車速を制御する車間距離制御部
24と、上記入力情報処理部21で得られた情報に基づ
いて、上記三種類の制御部22〜24のいずれか一つに
対し制御指令を発して制御を切換える制御切換え部25
と、上記各制御部22〜24からの信号を受け、スロッ
トル制御装置1等の作動部(アクチュエータ等)に出力
する出力情報を処理する出力情報処理部26とを備えて
いる。
【0024】ここで、上記制御切換え部25による制御
の切換えを、図3を用いて説明するに、自車と先行車と
の車間距離DISが所定の車間距離La よりも短いとき
には、車間距離制御部24による制御つまり車間距離制
御を行い、自車と先行車との車間距離DISが所定の車
間距離La よりも長いときには、車速制御部23による
制御つまり車速制御を行う。また、車間距離制御中に自
車または先行車の車速が車速制御の目標車速以上になっ
たとき、上記制御切換え部25は車速制御に切換える。
尚、車間距離制御領域のうち、自車と先行車との相対速
度RELが正の方向(接近方向)に大きく危険度の高い
A領域では警報表示装置6の作動による警報とブレーキ
制御装置3の作動による制動とが行われ、危険度が中程
度のB領域ではブレーキ制御装置3の作動による制動と
EAT制御装置2の作動によるシフトダウンとが行わ
れ、危険度の低いC領域ではスロットル制御装置1の作
動によるスロットル開度調整のみが行われる。
【0025】次に、上記車間距離制御のうち、特にC領
域でのスロットル開度制御について、図4に示すフロー
チャートに従って説明する。
【0026】図4において、先ず初めに、ステップS1
において車速センサ12で検出された自車の車速(以
下、自車速という)VSP及び車間距離検出装置24で
検出された自車と先行車との車間距離DIS等の入力情
報を読み込んだ後、ステップS2 で自車と先行車との相
対速度RELを演算する。この相対速度RELは、自車
と先行車との車間距離DISの時間当たりの変化量であ
り、車間距離DISの前回値に対する今回値の差分をサ
ンプリング周期Δt(例えば7ms)で除して算出され
る。
【0027】続いて、ステップS3 で自車の加減速度G
SVを演算するとともに、ステップS4 で先行車の車速
(以下、先行車速という)VSPFを演算する。上記加
減速度GSVは、自車速VSPの前回値に対する今回値
の差分をサンプリング周期Δtで除して算出される。ま
た、上記先行車速VSPFは、自車速VSPから上記相
対速度RELを減算することで算出される。つまり、 VSPF=VSP−REL の関係式が成り立つのである。
【0028】続いて、ステップS5 で目標車間距離DI
SOを演算する。目標車間距離DISOは、図5に示す
ようなマップを用いて演算される。このマップでは、目
標車間距離DISOは、先行車速VSPFの増加に伴い
二次曲線的に増加する。しかる後、ステップS6 で予め
設定された目標相対速度RELOと目標加減速度GSV
Oとを認識する。この目標相対速度RELOと目標加減
速度GSVOとは、本実施例では0に設定されている。
【0029】続いて、ステップS7 で先行車との衝突の
危険度合いRISKを演算する。この危険度合いRIS
Kは、自車と先行車との車間距離DIS及び相対速度R
ELの関数値であって、図6に示すようなマップを用い
て演算される。しかる後、ステップS9 で3種類の重み
付け係数K1 ,K2 ,K3 を演算する。ここで、K1は
目標車間距離DISOの重み付け係数、K2 は目標相対
速度RELOの重み付け係数、K3 は目標加減速度GS
VOの重み付け係数である。上記3種類の重み付け係数
K1 〜K3 は、図7に示すようなマップを用いて演算さ
れる。このマップでは、目標車間距離DISOの重み付
け係数K1 及び目標相対速度RELOの重み付け係数K
2 は、共に危険度合いRISKが高い程二次曲線状に大
きくなるように設定されており、目標加減速度GSVO
の重み付け係数K3 は、危険度合いRISKが高い程小
さくなるように設定されている。
【0030】しかる後、ステップS9 で要求制御量DA
CTPを演算し、ステップS10でその要求制御量DAC
TPに対応する要求スロットル開度TVP(=f(DA
CTP))を演算し、リターンする。上記要求制御量D
ACTPは、目標車間距離DISOに実際の車間距離D
ISを一致させるために必要な制御量f(DISO−D
IS)、目標相対速度RELOに実際の相対速度REL
を一致させるために必要な制御量f(RELO−RE
L)及び目標加減速度GSVOに実際の加減速度GSV
を一致させるために必要な制御量f(GSVO−GS
V)にそれぞれの重み付け係数K1 〜K3 を積算し、こ
れらの積算値を加算して求められる。つまり、下記の式
により、 DACTP=K1 ×f(DISO−DIS)+K2 ×f(RELO−REL) +K3 ×f(GSVO−GSV) …(1) 算出されるものである。
【0031】以上のフローチャートのうち、特にステッ
プS7 〜S9 により、請求項1記載の発明にいう、要求
制御量DACTPを求める制御量設定手段31が構成さ
れている。また、図2に示す出力情報処理部26は、上
記制御量設定手段31で設定された要求制御量DACT
Pないし要求スロットル開度TVPに応じてスロットル
制御装置1のアクチュエータを作動する作動指令手段と
しての機能を有する。
【0032】したがって、上記第1実施例においては、
車間距離制御の目標値として、目標車間距離DISOの
外に、値が共に0の目標相対速度RELOと目標加減速
度GSVOとを有し、これらの目標値にそれぞれ実際の
車間距離DIS、相対速度REL及び加減速度GSVを
一致させるために必要な制御量を求め、該各制御量にそ
れぞれ重み付け係数K1 〜K3 を積算した値同士を加算
することにより要求制御量DACTPが設定され、該要
求制御量DACTPに応じてスロットル開度が調整制御
される。そして、上記重み付け係数K1 〜K3 のうち、
目標車間距離DISOの重み付け係数K1 と目標相対速
度RELOの重み付け係数K2 とは、先行車との衝突の
危険度合いRISKが高い程大きくなり、目標加減速度
GSVOの重み付け係数K3 は上記危険度合いRISK
が高い程小さくなる。
【0033】このため、車間距離制御中のうち、危険度
合いRISKが小さい通常のときには、上記要求制御量
DACTPのうち、目標加減速度GSVOに実際の加減
速度GSVを一致させるために必要な制御量の占める割
合が相対的に大きくなるので、自車の加減速度GSVを
目標加減速度GSVOである零に近付けるようしなが
ら、目標車間距離DISOをおおよそ保って先行車に追
従走行することなり、乗り心地を向上させることができ
る。一方、先行車が急減速したときなど危険度合いRI
SKが大きいときには、上記要求制御量DACTPのう
ち、目標車間距離DISO及び目標相対速度RELOに
それぞれ実際の値を一致させるために必要な制御量の占
める割合が相対的に大きくなるので、大きな減速度で逸
早く先行車速VSPFまで減速し、追突を防止すること
ができる。
【0034】図8は本発明の第2実施例として車間距離
制御(スロットル開度制御)の変形例を示すフローチャ
ートである。
【0035】この第2実施例において、自車速VSP及
び車間距離DISの読み込み(ステップS11)、相対速
度RELの演算(ステップS12)、自車の加減速度GS
Vの演算(ステップS13)、先行車速VSPFの演算
(ステップS14)、目標車間距離DISOの演算(ステ
ップS15)及び目標相対速度RELOと目標加減速度G
SVOの認識(ステップS16)は、上記第1実施例の場
合(図4中のステップS1 〜S6 )と全く同じである。
そして、ステップS17でファジィ推論により要求制御量
DACTPを演算し、ステップS18で該要求制御量DA
CTPに対応する要求スロットル開度TVP(=f(D
ACTP))を演算し、リターンする。上記ステップS
17により、ファジィ推論により要求制御量DACTPを
求める制御量設定手段41が構成されている。
【0036】上記ファジィ推論を実行するために、下記
のようなファジィ制御則が設定されている。すなわち、 (1) もし先行車に接近中でかつ位置が遠ければ、発生駆
動力を普通にする。
【0037】(2) もし先行車に接近中でかつ位置が丁度
良ければ、発生駆動力を小さくする。
【0038】(3) もし先行車に接近中でかつ位置が近い
ならば、発生駆動力を小さくする。
【0039】(4) もし先行車に追従中でかつ位置が近い
ならば、発生駆動力を小さくする。
【0040】(5) もし先行車に追従中でかつ位置が丁度
良ければ、発生駆動力を普通にする。
【0041】(6) もし先行車が離れて行きかつ位置が丁
度良くかつ乗り心地が悪いならば、発生駆動力を普通に
する。
【0042】(7) もし先行車に追従中でかつ位置が遠く
かつ乗り心地が悪いならば、発生駆動力を普通にする。
【0043】(8) もし先行車が離れて行きかつ位置が近
いならば、発生駆動力を普通にする。
【0044】(9) もし先行車が離れて行きかつ位置が遠
いならば、発生駆動力を大きくする。
【0045】(10)もし先行車に追従中でかつ位置が遠く
かつ乗り心地が良いならば、駆動力を大きくする。
【0046】等である。
【0047】また、ファジィ推論を実行するためのメン
バシップ関数は図9に示す。図9(a)は乗り心地に関
するメンバシップ関数であって、その横軸は目標加減速
度GSVOと実際の加減速度GSVとの偏差(以下、加
減速偏差という)である。図9(b)は自車と先行車と
の位置関係に関するメンバシップ関数であって、その横
軸は自車と先行車との車間距離DISである。図9
(c)は先行車への接近度合いに関するメンバシップ関
数であって、その横軸は目標相対速度RELOと実際の
相対速度RELとの偏差(以下、相対速度偏差という)
である。図9(d)は発生駆動力に関するメンバシップ
関数であって、その横軸は要求制御量DACTPであ
る。
【0048】そして、上記ファジィ制御則及びメンバシ
ップ関数を用いたファジィ推論は、いわゆるマックスミ
ニ合成重心法により行う。
【0049】すなわち、先ず、各制御則について、現在
の加減速度偏差(G0 )、車間距離(D0 )及び相対速
度偏差(R0 )の各メンバシップ値μG (i) (G0 ),
μD(i) (D0 ),μR (i) (R0 )を、それぞれ図9
(a),(b)及び(c)から算出し、これらのメンバ
シップ値μG (i) (G0 ),μD (i) (D0 ),μR
(i) (R0 )のうち、小さい方の値を各制御則の条件部
満足度wi とする。但し、iは上記ファジィ制御則のル
ール番号を表し、1からnまで整数値をとる。
【0050】次に、図9(d)に示す、各制御則の結論
部のメンバシップ関数μM (i) (M)に上記条件部満足
度wi を掛け、結論部メンバシップ関数を補正する。す
なわち、 μM (i)*(M)=wi ×μM (i) (M) (i=1〜
n) しかる後、上記結論部メンバシップ関数の論理和関数μ
M * (M)を算出する。
【0051】μM * (M)=μM (1)*(M)UμM (2)*
(M)U…UμM (n)*(M) そして、ファジィ推論による要求制御量M* (=DAC
TP)として、論理和関数μM * (M)の重心をとる。
【0052】 M* =∫M・μM * (M)dM/∫μM * (M)dM したがって、上記第2実施例においては、自車と先行車
との車間距離DIS、相対速度REL及び自車の加減速
度GSVに基づくファジィ制御則及びメンバシップ関数
を用いたファジィ推論により要求制御量DACTVを算
出しているので、車間距離制御を人間の感覚に合わせて
適切に行うことができる。
【0053】図8は本発明の第3実施例として車間距離
制御(スロットル開度制御)の別の変形例を示すフロー
チャートである。
【0054】この第3実施例においても、自車速VSP
及び車間距離DISの読み込み(ステップS21)、相対
速度RELの演算(ステップS22)、自車の加減速度G
SVの演算(ステップS23)、先行車速VSPFの演算
(ステップS24)、目標車間距離DISOの演算(ステ
ップS25)及び目標相対速度RELOと目標加減速度G
SVOの認識(ステップS26)は、上記第1実施例の場
合(図4中のステップS1 〜S6 )と全く同じである。
【0055】そして、ステップS27で相対速度RELが
所定値α(>0)より大きいか否か、つまり先行車にか
なり接近している否かを判定する。この判定がYESの
ときには、ステップS28で目標相対速度RELOに実際
の相対速度RELを一致させるために必要な制御量f
(RELO−REL)を要求制御量DACTPにセット
する。一方、判定がNOのときには、ステップS29で目
標車間距離DISOと実際の車間距離DISとの偏差が
所定値βより大きいか否かを判定する。この判定がYE
Sのときには、ステップS30で目標車間距離DISOに
実際の車間距離DISを一致させるために必要な制御量
f(DISO−DIS)を要求制御量DACTPにセッ
トする一方、判定がNOのときには、ステップS31で目
標加減速度GSVOに実際の車間距離GSVを一致させ
るために必要な制御量f(GSVO−GSV)を要求制
御量DACTPにセットする。以上のことは、第1実施
例の説明中に用いた(1)式において、第1番目に自車
と先行車との相対速度RELが所定値α以上のときには
目標相対速度RELOの重み付け係数K2 を1に、目標
車間距離DISO及び目標加減速度GSVの重み付け係
数K1 ,K3 を0にそれぞれ設定し、第2番目に目標車
間距離DISOと実際の車間距離DISとの偏差が所定
値βより大きいときには目標車間距離DISOの重み付
け係数K1 を1に、目標相対速度RELO及び目標加減
速度GSVOの重み付け係数K2 ,K3を0にそれぞれ
設定し、第3番目に目標車間距離DISOと実際の車間
距離DISとの偏差が所定値βより小さいときには目標
加減速度GSVOの重み付け係数K3 を1に、目標車間
距離DISO及び目標相対速度RELOの重み付け係数
k1 ,K2 を0にそれぞれ設定することと同じである。
また、ステップS27〜S31により、要求制御量DACT
Pを求める制御量設定手段51が構成されている。
【0056】上記ステップS28,S30又はS31のいずれ
かで要求制御量DACTPを演算した後、ステップS32
で上記要求制御量DACTPに対応する要求スロットル
開度TVP(=f(DACTP))を演算し、リターン
する。
【0057】次に、上記第3実施例の作用・効果を説明
するに、自車と先行車との相対速度RELが所定値α以
上で追突の危険度合いが大きいときには、目標相対速度
RELOに実際の相対速度RELを一致させるために必
要な制御量f(RELO−REL)が要求制御量DAC
TPにセットされ、この要求制御量DACTPに基づい
てスロットル開度が戻し方向に調整制御されるので、先
行車との追突を防止することができる。
【0058】また、追突の危険度合いが小さくかつ目標
車間距離DISOと車間距離DISとの偏差が所定値β
より大きいときには、目標相対速度DISOに実際の相
対速度DISを一致させるために必要な制御量f(DI
SO−DIS)が要求制御量DACTPにセットされ、
この要求制御量DACTPに基づいてスロットル開度が
調整制御されるので、先行車に対する自車の位置精度な
いし追従性を高めることができる。
【0059】さらに、追突の危険度合いが小さくかつ目
標車間距離DISOと車間距離DISとの偏差も所定値
βより小さいときには、目標加減速度GSVOに実際の
加減速度GSVを一致させるために必要な制御量f(G
SVO−GSV)が要求制御量DACTPにセットさ
れ、この要求制御量DACTPに基づいてスロットル開
度が調整制御されるので、先行車に追従して自車の加減
速が不必要に生じることはなく、乗り心地を高めること
ができる。
【0060】図11は本発明の第4実施例として車間距
離制御(スロットル開度制御)の別の変形例を示すフロ
ーチャートである。
【0061】このフローチャートにおいては、先ず初め
に、ステップS41で自車速VSP及び車間距離DIS等
を読み込んだ後、ステップS42で自車と先行車との相対
速度RELを、ステップS43で先行車速VSPFを、ス
テップS44で目標車間距離DISOをそれぞれ演算す
る。これらの演算は、第1実施例の場合と同じである。
続いて、ステップS45で目標車速VSPOを設定する。
本実施例では、先行車速VSPFを目標車速VSPOに
セットする。しかる後、ステップS46で発生軸トルクT
RQを演算し、ステップS47で自車の加減速度GSVを
演算する。上記発生軸トルクTRQは、図12に示すマ
ップを用いて、実際のスロットル開度TVOとエンジン
回転数NEとから算出される。また、上記加減速度GS
Vは、自車速VSPの前回値に対する今回値の差分をサ
ンプリング周期Δtで除して算出される。
【0062】続いて、ステップS48で自車の加減速度G
SVと発生軸トルクTRQと自車速VSPとから走行抵
抗分の制御量DACUPを演算する。ここで、走行抵抗
は、路面勾配等による抵抗である。また、制御量DAC
UPの演算式は、 DACUP=C1 ×TRQ−C2 ×GSV−(C3 ×V
SP2 +C4 ) である。但し、C1 〜C4 は係数である。
【0063】続いて、ステップS49で要求制御量DAC
TPを演算し、ステップS10でその要求制御量DACT
Pに対応する要求スロットル開度TVP(=f(DAC
TP))を演算し、リターンする。上記要求制御量DA
CTPは、目標車間距離DISOに実際の車間距離DI
Sを一致させるために必要な制御量f(DISO−DI
S)と、目標車速VSPOに実際の相対速度VSPを一
致させるために必要な制御量f(VSPO−VSP)
と、上記走行抵抗分の制御量DACUPとを加算して求
められる。つまり、下記の式により、 DACTP=f(DISO−DIS)+f(VSPO−
VSP)+DACUP 算出されるものである。
【0064】以上のフローチャートのうち、特にステッ
プS48,S49により、要求制御量DACTPを求める制
御量設定手段61が構成されている。
【0065】したがって、上記第4実施例においては、
車間距離制御の目標値として、目標車間距離DISOの
外に目標車速VSPOを有し、この両目標値にそれぞれ
実際の車間距離DIS及び自車速VSPを一致させるた
めに必要な制御量を求め、該制御量同士を加算すること
により要求制御量DACTPが設定され、該要求制御量
DACTPに応じてスロットル開度が調整制御される。
このため、従来の如く単に目標車間距離のみを車間距離
制御の目標値とする場合に比べて、自車速VSPを先行
車速VSPFに一致させることで追従性を高めることが
できる。また、目標車間距離DISOに実際の車間距離
DISを一致させるために必要な制御量f(DISO−
DIS)のフィードバック制御ゲインを相対的に下げる
ことができるので、制御の安定性をも高めることができ
る。
【0066】その上、上記要求制御量DACTPは、走
行抵抗分の制御量DACUPをも加算して求められるの
で、路面勾配等の走行抵抗の変化に拘らず、先行車に追
従した車間距離制御を安定して行うことができる。
【0067】尚、上記第4実施例では、車間距離制御の
目標値として、目標車間距離DISOの外に目標車速V
SPOを有する場合、この両目標値にそれぞれ実際の車
間距離DIS及び自車速VSPを一致させるために必要
な制御量を求め、該制御量同士を加算することにより要
求制御量DACTPを設定したが、第1実施例の場合の
如く、上記両目標値にそれぞれ実際の車間距離DIS及
び自車速VSPを一致させるために必要な制御量を求
め、該各制御量にそれぞれ重み付け係数を積算した値同
士を加えて要求制御量DACTPを設定するとともに、
上記重み付け係数を、自車の走行状態に応じて変更する
ようにしてもよい。例えば、平地から上り坂へ進行する
ときには、目標車速VSPOの重み付け係数を大きくす
ることで先行車に対する自車の追従性を高めることが望
ましい。
【0068】
【発明の効果】以上の如く、本発明における自動車の走
行制御装置によれば、車間距離制御の目標値として、目
標車間距離の外に、目標相対速度、目標車速又は目標加
減速度を有し、これらの目標値にそれぞれ実際の値を一
致させるよう走行制御用アクチュエータの作動が制御さ
れるので、走行状況等に応じて車間距離制御を適切に行
うことができ、安全性及び乗り心地等の向上を図ること
ができる。
【0069】特に、請求項2記載の発明によれば、車間
距離制御の目標値として、目標車間距離の外に目標相対
速度と目標加減速度とを有し、これらの目標値にそれぞ
れ実際の値を一致させるよう走行制御用アクチュエータ
の作動が制御されるとともに、上記目標値の重み付けが
変更可能に設けられているので、安全性の向上と乗り心
地の向上との両立化を高い次元で図ることができる。
【0070】また、請求項4記載の発明によれば、自車
と先行車との車間距離、相対速度及び加減速度に基づく
ファジィ制御則とファジィ推論とから要求制御量を算出
し、該要求制御量に応じてアクチュエータの作動を制御
するので、車間距離制御をより適切に行うことができ
る。
【0071】さらに、請求項6記載の発明によれば、車
間距離制御の目標値として、目標車間距離の外に目標車
速を有し、これらの目標値にそれぞれ実際の値を一致さ
せるよう走行制御用アクチュエータの作動が制御される
とともに、上記目標値の重み付けが変更可能に設けられ
ているので、安全性の向上と共に追従性の向上を図るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係わる自動車の走行制御
装置のブロック構成図である。
【図2】コントロールユニットのブロック構成図であ
る。
【図3】車間距離等と制御方式との関係を説明するため
の図である。
【図4】車間距離制御の制御内容を示すフローチャート
図である。
【図5】目標車間距離の演算に用いられるマップを示す
図である。
【図6】危険度合いRISKの演算に用いられるマップ
を示す図である。
【図7】重み付け係数K1 〜K3 の演算に用いられるマ
ップを示す図である。
【図8】本発明の第2実施例を示す図4相当図である。
【図9】メンバシップ関数を示す図である。
【図10】本発明の第3実施例を示す図4相当図であ
る。
【図11】本発明の第4実施例を示す図4相当図であ
る。
【図12】発生軸トルクTRQの演算に用いられるマッ
プを示す図である。
【符号の説明】
7 車間距離検出装置 24 車間距離制御部 26 出力情報処理部(作動指令手段) 31,41,51,61 制御量設定手段

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自車と先行車との車間距離を車間距離検
    出装置で検出し上記車間距離が所定の目標車間距離とな
    るよう制御する車間距離制御部を備えた自動車の走行制
    御装置において、 上記車間距離制御部は、その制御の目標値として、上記
    目標車間距離に加えて、目標相対速度、目標車速及び目
    標加減速度の少なくとも一つを有しているとともに、こ
    れらの目標値にそれぞれ実際の値を一致させるために必
    要な制御量を設定し、該制御量同士を加算して要求制御
    量を求める制御量設定手段と、該制御量設定手段で設定
    された要求制御量に応じて走行制御用アクチュエータを
    作動する作動指令手段とを備えたことを特徴とする自動
    車の走行制御装置。
  2. 【請求項2】 自車と先行車との車間距離を車間距離検
    出装置で検出し上記車間距離が所定の目標車間距離とな
    るよう制御する車間距離制御部を備えた自動車の走行制
    御装置において、 上記車間距離制御部は、その制御の目標値として、上記
    目標車間距離に加えて、目標相対速度と目標加減速度と
    を有しているとともに、これらの目標値にそれぞれ実際
    の値を一致させるために必要な制御量を設定し、該各制
    御量にそれぞれ重み付け係数を積算した値同士を加えて
    要求制御量を求める制御量設定手段と、該制御量設定手
    段で設定された要求制御量に応じて走行制御用アクチュ
    エータを作動する作動指令手段とを備えたことを特徴と
    する自動車の走行制御装置。
  3. 【請求項3】 上記重み付け係数は、自車と先行車との
    車間距離及び相対速度に基づく危険度合いに応じて変化
    する値であって、目標車間距離及び目標相対速度の重み
    付け係数は、危険度合いが高い程大きくなるように設定
    され、目標加減速度の重み付け係数は、危険度合いが高
    い程小さくなるように設定されている請求項2記載の自
    動車の走行制御装置。
  4. 【請求項4】 上記制御量設定手段は、自車と先行車と
    の車間距離、相対速度及び自車の加減速度に基づくファ
    ジィ制御則とファジィ推論とから要求制御量を設定する
    ようになっている請求項2記載の自動車の走行制御装
    置。
  5. 【請求項5】 上記重み付け係数は、0又は1に選択的
    に設定される値であって、第1に自車と先行車との相対
    速度が所定値以上のときには目標相対速度の重み付け係
    数は1に、目標車間距離及び目標加減速度の重み付け係
    数は0にそれぞれ設定され、第2に目標車間距離と実際
    の車間距離との偏差が所定値より大きいときには目標車
    間距離の重み付け係数は1に、目標相対速度及び目標加
    減速度の重み付け係数は0にそれぞれ設定され、第3に
    目標車間距離と実際の車間距離との偏差が所定値より小
    さいときには目標加減速度の重み付け係数は1に、目標
    相対速度及び目標車間距離の重み付け係数は0にそれぞ
    れ設定されている請求項2記載の自動車の走行制御装
    置。
  6. 【請求項6】 自車と先行車との車間距離を車間距離検
    出装置で検出し上記車間距離が所定の目標車間距離とな
    るよう制御する車間距離制御部を備えた自動車の走行制
    御装置において、 上記車間距離制御部は、その制御の目標値として、上記
    目標車間距離に加えて、目標車速を有しているととも
    に、これらの目標値にそれぞれ実際の値を一致させるた
    めに必要な制御量を設定し、該各制御量にそれぞれ重み
    付け係数を積算した値同士を加えて要求制御量を求める
    制御量設定手段と、該制御量設定手段で設定された要求
    制御量に応じて走行制御用アクチュエータを作動する作
    動指令手段とを備えたことを特徴とする自動車の走行制
    御装置。
  7. 【請求項7】 上記目標車速は、先行車の車速である請
    求項6記載の自動車の走行制御装置。
  8. 【請求項8】 上記制御量設定手段は、走行抵抗に応じ
    た出力補正を行うための制御量を加えて要求制御量を求
    めるようになっている請求項6記載の自動車の走行制御
    装置。
  9. 【請求項9】 上記重み付け係数は、自車の走行状態に
    応じて変化する値に設定されている請求項6記載の自動
    車の走行制御装置。
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