JPH0769096A

JPH0769096A - 自動車の走行制御装置

Info

Publication number: JPH0769096A
Application number: JP21569793A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Hayafune; 一弥早舩; Takeshi Watanabe; 武司渡邊; Makoto Kishi; 誠貴志
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1993-08-31
Filing date: 1993-08-31
Publication date: 1995-03-14
Anticipated expiration: 2015-07-10
Also published as: JP3060795B2

Abstract

(57)【要約】【目的】追尾走行特性や減速走行特性を運転者の好み
に応じて変更する。【構成】自車と先行車との間の車間距離Ｄと、自車車
速Ｖ_aに設定時間Ｔ１を乗算して得た目標車間距離Ｄ₀
との差である車間距離誤差ΔＤを求め、ΔＤに傾き値
（−Ｋ，−２Ｋ）を乗算して補正速度Ｖ_cを求める。一
方、Ｄの時間当りの変化から自車に対する先行車の相対
速度Ｖ_baを求め、Ｖ_baにＶ_aを加えて先行車車速Ｖ_bを
求める。このＶ_bにＶ_cを加えて目標車速Ｖ₀を得る。
Ｖ_aがＶ₀となるようスロットル制御をする。更にＶ_a
に時間Ｔ２を乗算した値から、Ｖ_baに時間Ｔ３を乗算し
た値を減算して安全車間距離Ｄ_sを求め、Ｄ_sからＤを
減算して求めた危険距離Ｄ_dに応じたブレーキ力Ｆb₂
を演算する。Ｖ_baに応じたブレーキ力Ｆb₁とＦb₂を加
えたブレーキ力Ｆbによりブレーキをかける。Ｋ，Ｔ
１，Ｔ２，Ｔ３の最大値及び最小値は特性設定部１５０
で決め、特性変更ダイヤル１５１によりその中の特定の
値を制御値として設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車の走行制御装置に
関するものである。更に詳述すると、自車の車速に応じ
た目標車間距離を保った状態で先行車を追尾しつつ走行
したり減速走行する際に、追尾走行や減速走行の状態を
運転者の好みに合わせて調整することができるようにし
たものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車の運転操作を軽減するために、定
速走行装置が実用化され、また車間距離制御装置が開発
されている。

【０００３】「定速走行装置」は、「オートマチック・
スピード・コントロール」や「クルーズ・コントロー
ル」とも称ばれている。この装置を備えた自動車では、
セットスイッチを押すと、アクセルペダルから足を離し
ても、設定した車速を維持して走行を行う。設定車速は
コントロールスイッチの操作により変更することができ
る。運転者がブレーキを踏んだり、クラッチを踏んだ
り、ギヤシフトをするなどの操作をすると、この機能が
キャンセルされるようになっている。

【０００４】上述した定速走行装置を利用したときの安
全性を確保するため、次のような機能を付加したものも
ある。即ち先行車との距離をレーザレーダ等で検出して
おき、先行車に異常接近したときには、警報を発して運
転者に注意を促したり、ギヤシフト段を４速（オーバー
ドライブ）から３速へシフトダウンしてエンジンブレー
キを作動させるオーバドライブオフにより減速したりす
る。

【０００５】一方「車間距離制御装置」を備えた自動車
では、セットスイッチを押すと、そのときの自車の車速
から目標車間距離を演算し、また先行車との車間距離を
検出し、先行車との車間距離が目標車間距離となるよう
にエンジン出力やブレーキの制御をして、先行車を追尾
して走行する。この場合、先行車との車間距離の検出
は、カメラでとらえた画像を画像処理して求めたり、レ
ーザレーダ等により求める。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで従来の「定速
制御装置」では、車速の遅い先行車に追いついた場合に
は、運転者が減速操作をして定速走行制御を解除しなけ
ればならない。そのため、混雑した道路では操作が頻繁
になり、かえって面倒で危険度が高くなる。

【０００７】一方、従来の「車間距離制御装置」では、
先行車がいないときには制御ができない。

【０００８】本願発明者は、定速制御装置と車間距離制
御装置の機能を併せ持った「自動車の走行制御装置」を
開発している。この「自動車の走行制御装置」を備えた
自動車では、詳細は後述するが、先行車がいない場合は
設定車速で定速走行し、先行車が存在する場合には目標
車間距離を保持しつつ先行車を追尾していき、更に割り
込みがあったときや高速の自車が低速の先行車に追いつ
いたときに減速制御をする。この「自動車の走行制御装
置」を高速道路の本線を走行するときに利用すれば、運
転者はハンドル操作するだけで走行でき、いわゆるイー
ジードライブが実現できる。しかもちょっとした傍見や
いねむりをしても、前方車に異常接近したり追突したり
する危険を回避できることを考えれば、安全性の向上も
期待できる。

【０００９】本発明は、この「自動車の走行制御装置」
において追尾走行制御や減速走行制御をするときの制御
特性を運転者の好みに応じて可変できるようにしたこと
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、自車の車速である自車車速を検出する車速検出手
段と、自車が走行している車線と同じ車線を走行してい
る先行車と自車との間の車間距離を検出する車間距離検
出手段と、検出された自車車速に第１の設定時間を乗算
して目標車間距離を演算する目標車間距離演算手段と、
目標車間距離と実際の車間距離との差である車間距離誤
差に傾き値を乗算して補正速度を求める補正速度演算手
段と、車間距離の時間当りの変化から自車に対する先行
車の相対速度を求める相対速度演算部と、自車車速に相
対速度を加えて先行車車速を求める先行車車速演算部
と、先行車車速に補正速度を加えて目標車速を求める目
標車速演算部と、自車の車速を目標車速にするスロット
ル指令を出力するスロットル制御手段と、スロットル指
令に応じてスロットル開度を変えるスロットル作動手段
と、自車車速に第２の設定時間を乗算した値から、相対
速度に第３の設定時間を乗算した値を減算して安全車間
距離を求める安全車間距離演算手段と、安全車間距離か
ら車間距離を減算して得た危険車間距離に応じたブレー
キ力を演算するブレーキ力演算手段と、演算したブレー
キ力を発生させるブレーキ力発生手段と、前記第１，第
２，第３の設定時間及び傾き値のそれぞれの最大値と最
小値を規定する特性設定手段と、最大値と最小値が規定
されて範囲が特定された第１，第２，第３の設定時間の
範囲及び傾き角の範囲の中から、それぞれ特定の値を任
意に選んでこれを前記第１，第２，第３の設定時間及び
傾き値の値として設定する特性変更手段とを有するとを
特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明では、制御系の特性値を運転者が可変に
できるため、追尾走行制御や減速走行制御の特性を、運
転者の好みに応じて調整することができる。

【００１２】

【実施例】

＜「自動車の走行制御装置」の全体説明＞まずはじめに
現在開発しつつある自動車の走行制御装置を説明する。
この自動車の走行制御装置は、高速道路及び自動車専用
道路（以下両者を代表して「高速道路」と記す）を走行
するときに使用する。

【００１３】図１は自動車の走行制御装置を備えた自動
車を示す。同図において、１はステレオ視カメラ、２は
レーザレーダ、３はスロットルアクチュエータ、４はブ
レーキアクチュエータ、５は操作スイッチ・情報表示
部、６はコントローラ、７は車速センサ、７ａはハンド
ル角センサ、７ｂはブレーキスイッチ、７ｃはブレーキ
ペダルスイッチ、７ｄはアクセルペダルスイッチであ
る。

【００１４】ステレオ視カメラ１は、正面図である図２
に示すように、自動車の前方の景色を撮影する２つのＣ
ＣＤカメラ１１，１２を横置き配置したものであり、ボ
ディー１３内に映像基板，絞り基板等の電子部品を搭載
している。このステレオ視カメラ１は、車室内でルーム
ミラーの近傍に取り付けられている。各カメラ１１，１
２の水平面内での視野角はそれぞれ２３度である。そし
てカメラ１１，１２で撮影した画像を示すビデオ信号が
コントローラ６に送られる。

【００１５】２つのカメラ１１，１２で撮像した画像
を、コントローラ６の画像処理部にて画像処理をするこ
とにより、次の認識をする。先行する自動車（先行車）の認識。高速道路の複数の車線（レーン）のうち、自車が走
行している車線を示す白線の認識。先行車と自車との間の車間距離の認識。

【００１６】上述したの先行車の認識は、例えば次の
ようにして行う。即ち画像の中から縦方向の直線に囲ま
れるエリアを抽出し、抽出したエリアのうち左右対称
で、且つ、次々と取り込んでいく画像の中で位置があま
り動かないものを、先行車として認識する。

【００１７】上述したの自車の走行車線を示す白線の
認識は例えば次のようにして行う。即ち、図３（ａ）に
示すように、ステレオ視カメラ１から前方道路画面の取
り込みをし、次に図３（ｂ）に示すように、水平方向の
４本のラインＷ１〜Ｗ４に沿い画素の明度を調べ、明る
い点を白線候補として選定し、図３（ｃ）に示すよう
に、上方の候補点と下方の候補点を補間して結んだ線分
を白線として抽出する。

【００１８】上述したの先行車と自車との間の車間距
離の認識は次のようにして行う。即ち、ステレオ視カメ
ラ１の２つのカメラ１１，１２からは、図４（ａ）
（ｂ）に示すように２つの画像が得られる。右側の画像
のウインドウで囲まれた自動車画像と同じ画像は、左側
の画像の中に少し横方向にズレた位置にある。そこでウ
インドウで囲んだ右側の自動車画像を、左側の画像のサ
ーチ領域内で１画素づつシフトしながら、最も整合する
画の位置を求める。このとき図５に示すようにカメラ１
１，１２のレンズの焦点距離をｆ、左右カメラ１１，１
２の光軸間の距離をＬとし、ＣＣＤの画素ピッチをＰ、
図４（ａ）（ｂ）において左右の自動車画像が整合する
までに右画像をシフトした画素数をｎとすると、先行し
ている自動車までの距離（車間距離）Ｒは、三角測量の
原理により、次式で計算できる。Ｒ＝（ｆ・Ｌ）／（ｎ・Ｐ）

【００１９】一方、レーザレーダ２は車両の前端右側位
置と前端左側位置に１本づつ配置されている。レーザレ
ーダ２から出射するレーザビームの広がり角は２度であ
る。そしてレーザレーダ２からレーザビームを出射して
から、対象物で反射してきたレーザビームが、再びレー
ザレーダ２に戻ってくるまでの時間を計測することによ
り、対象物までの距離を計測することができる。

【００２０】レーザレーダ２は遠距離（１００ｍ〜数百
ｍ）の対象物であっても短時間でその有無を検出できる
が、対象物が自動車であるかどうかの判定はできない。
これに対しカメラを用いた画像処理は、対象物が自動車
であるかどうかの判定は正確にできるが、判定するまで
の処理時間が長くかかってしまう。そこでレーザレーダ
２により対象物の有無を検出し、対象物が存在すること
を確認したら、その検出エリアに絞ってカメラ画像の画
像処理をして自動車の有無を検出するように役割分担を
してもよい。このようにすれば先行車を迅速且つ正確に
検出することができる。

【００２１】また高速道路を走行している自動車を上方
から見た図６に示すように、レーザレーダ２から出射す
るレーザビーム２ａは直線状に進むのに対し、カメラ１
の視野１ａは２３度であるので、自車の前方に他車が急
に割り込んできたときには、まずレーザビーム２ａが他
車に当って反射してくる（このとき割り込んできた他車
はカメラ１の視野１ａに入ってきていない）。そこで割
り込み車の検出は、割り込み車を先に検出でき且つ応答
の早いレーザレーダ２が担当している。なお図６におい
て８，８ａ，８ｂは白線である。連続した白線８は高速
道路の端にあり、点線の白線８ａ，８ｂは車線を仕切る
位置にある。

【００２２】コントローラ６の指令によりスロットルア
クチュエータ３が作動しスロットルの開度が大きくなっ
ていったら、エンジンの回転数が上昇して車速が大きく
なる。逆にスロットルの開度を小さくしていくとエンジ
ンブレーキが作動して減速していく。後述する追尾走行
制御や定速走行制御は、スロットル開度を調整して実行
する。またコントローラ６の指令によりブレーキアクチ
ュエータ４が作動してブレーキがかかると、急減速して
いく。この急減速は、自車の直前に他車が割り込んでき
たときや、後述するブレーキ制御をするとき、即ち高速
で走行していた自車が低速走行している先行車に近づい
てきて、車間距離が安全車間距離よりも短くなったとき
などに行なう。なお、本システムではコントローラ６の
指令により、急減速することはあっても急停車すること
はなく、急停車は運転者がブレーキペダルを踏むことに
よってのみ行なわれる。

【００２３】次に図７を基に、コントローラ６を中心と
して行う走行制御の概要を説明する。コントローラ６の
画像処理部６１は、ステレオ視カメラ１で撮影した画像
を画像処理し、車両認識部６１ａでは前方の景色の中か
ら自動車の画像を認識し、レーン認識部６１ｂでは自車
が走行している車線を示す白線を認識し、車間距離認識
部６１ｃでは先行車と自車との間の車間距離を認識す
る。目標追尾車両認識部６２は、自車が走行している車
線に先行する自動車があった場合に、この自動車を目標
追尾車両と認識する。

【００２４】目標追尾車両認識部６２により目標追尾車
両を認識したときには、設定指令部６３は追尾走行制御
をする。つまり設定指令部６３は車間距離認識部６１ｃ
またはレーザレーダ２を利用して目標追尾車両までの車
間距離Ｄを求めると共に、車速センサ７から得た自車の
車速Ｖ_aに設定時間（例えば２秒）を乗算して目標車間
距離Ｄ₀を求める。そして実際の車間距離Ｄが目標車間
距離Ｄ₀に等しくなるように、スロットルアクチュエー
タ３を作動させてエンジン回転数（∽スロットル開度）
をコントロールする。このようにすれば、車速に応じた
目標車間距離Ｄ ₀をとった状態で、目標追尾車両を追尾
しつつ自車が走行していく。したがって、目標追尾車両
が高速走行（例えば１２０km／ｈ）しているときには、
目標車間距離Ｄ₀が長くなり（例えば６６．７ｍ）、自
車は目標追尾車両を追尾しつつ高速走行（例えば１２０
km／ｈ）する。また目標追尾車両が低速走行（例えば６
０km／ｈ）しているときには、目標車間距離Ｄ₀が短く
なり（例えば３３．３ｍ）、自車は目標追尾車両を追尾
しつつ低速走行（例えば６０km／ｈ）する。

【００２５】追尾走行制御をしているときに、目標追尾
車両が高速走行して自車よりも先に進みステレオ視カメ
ラ１やレーザレーダ２により目標追尾車両を捕捉するこ
とができなくなったり、目標追尾車両が他の車線に移っ
たりしたときには、設定指令部６３は、その時点の自車
の速度をあらかじめ設定した保持時間（例えば２秒）だ
け保持するように、スロットルアクチュエータ３による
スロットル開度（∽エンジン回転数）をコントロールす
る。つまり追尾走行制御から車速保持制御に移行する
（図８参照）。

【００２６】上述した保持時間が経過する前に、他の先
行車を目標追尾車両と認識したとき、つまり自車の走行
車線上に先行車を捕捉することができたときには、再び
前述した追尾走行制御をする。上述した保持時間が経過
したら、次に述べる定速走行制御に移る（図８参照）。

【００２７】定速走行制御に移ったら、設定指令部６３
は、先行車を捕捉できなくなった時点の速度またはあら
かじめ設定した設定速度Ｖ_sで自車が走行するように、
スロットルアクチュエータ３によるスロットル開度（∽
エンジン回転数）をコントロールする。定速走行制御中
に目標追尾車両を捕捉したら追尾走行制御に移る（図８
参照）。

【００２８】また追尾走行制御や車速保持制御や定速走
行制御をしているときに、レーザレーダ２により割り込
み車の存在が検出されたときは割り込み制御に移行し、
設定指令部６３は、一定時間スロットルを全閉とするよ
うスロットルアクチュエータ３をコントロールする。全
閉とする一定時が経過した後は、目標追尾車両を捕捉で
きるときは追尾走行制御に移行し、目標追尾車両を捕捉
できないときは定速走行制御に移行する（図８参照）。

【００２９】追尾走行制御、車速保持制御、定速走行制
御、割り込み制御をしている際に、安全車間距離（後述
するように自車と走行車との相対速度と、自車車速によ
り決定する）よりも近い位置に先行車が存在することを
検出したときには、減速走行制御に移行する。つまり設
定指令部６３は、スロットルアクチュエータ３を作動さ
せてスロットルを全閉とすると共に、ブレーキアクチュ
エータ４を作動させてブレーキを作動させて減速する。
この減速走行制御は、低速走行している先行車に高速走
行している自車が追いついていったときや、先行車が急
に減速したときなどに行なわれる。そして減速制御は、
先行車との車間距離が安全車間距離に戻るまで行なわれ
る。減速走行制御が終了したときに、目標追尾車両を捕
捉できるときは追尾走行制御に移行し、目標追尾車両を
捕捉できないときは車速保持制御に移行する（図８参
照）。

【００３０】追尾走行制御、車速保持制御、定速走行制
御、割り込み制御、減速走行制御をしているときに、運
転者がアクセルペダル、ブレーキペダル、ウインカを操
作したときにはマニュアル操作に移行する。このときに
は、設定指令部６３からスロットルアクチュエータ３及
びブレーキアクチュエータ４への制御指令を解除し、運
転者の操作を優先させる。マニュアル操作時にセットス
イッチ（後述）を投入すると、追尾走行制御や定速走行
制御に移行する。

【００３１】次に図９を基に操作・情報表示部５の構成
を説明する。５１はメイン電源スイッチであり、ＯＮす
ると走行制御装置、スロットルアクチュエータ及びブレ
ーキアクチュエータの駆動部に電源が入り、ＯＦＦする
と制御出力をクリアしさらに前記アクチュエータの駆動
電源を切り、プログラムを終了する。５２は制御スイッ
チであり、セット側に投入するとそのときに走行条件に
応じて追尾走行制御か定速走行制御が行なわれると共
に、セット側に投入したときの車速が定速走行制御モー
ドでの設定速度Ｖ_sとなる。制御スイッチ５２をキャン
セル側に投入すると運転者による通常の手動運転を行う
モードになる。５３は増減スイッチであり、定速走行制
御モードの場合において＋側に投入すると設定速度Ｖ_s
が大きくなり−側に投入すると設定速度Ｖ_sが小さくな
り、追尾走行制御モードの場合において＋側に投入する
と車速が一旦増加することにより目標車間距離Ｄ₀が小
さくなり−側に投入すると目標車間距離Ｄ₀が大きくな
る。

【００３２】５４は車速表示部であり、通常は自車の車
速（km／ｈ）を表示する。５５は車間距離表示部であ
り、目標追尾車両との車間距離を表示する。また追尾走
行制御モード時に増減スイッチ５３を＋側や−側に投入
すると、補正した目標車間距離Ｄ₀が車間距離表示部５
５に表示されると共に、定速走行制御モード時に増減ス
イッチ５３を＋側や−側に投入すると、補正した設定速
度Ｖ_sが車速表示部５４に表示される。

【００３３】５６は追尾ランプ、５７は定速ランプであ
り、追尾走行制御モードでは追尾ランプ５６のみが点灯
し、定速走行制御モードでは定速ランプのみが点灯し、
手動運転モードではランプ５６，５７が共に点灯する。

【００３４】５８はシステム異常ランプであり、システ
ム異常時に点灯する。

【００３５】５９はモニタであり、ステレオ視カメラ１
で得た画像及びこの画像を画像処理した画像を表示す
る。

【００３６】次に図１０を基に、コントローラ６の設定
指令部６３により、追尾走行制御や減速走行制御をする
ときの制御状態を説明する。

【００３７】図１０において、目標車間距離演算部１０
１は、車速センサ７から得られる自車車速Ｖ_aに時間Ｔ
１（例えば２秒）を乗算することにより、目標車間距離
Ｄ₀を求める。車間距離誤差演算部１０２は、車間距離
認識部６１ｃまたはレーザレーダ２から得られる車間距
離Ｄと、目標車間距離Ｄ₀の差である車間距離誤差ΔＤ
を求める。補正速度演算部１０３は、あらかじめ設定し
ているデータ変換特性（図中に特性を示している）を基
に、車間距離誤差ΔＤに応じた補正速度Ｖ_cを求める。
ΔＤの値が正のとき（Ｄ₀＞Ｄのとき）にはＶ_cの値は
負になり、ΔＤの値が負のとき（Ｄ₀＜Ｄのとき）には
Ｖ_cの値は正になる。

【００３８】相対速度演算部１０４は、車間距離認識部
６１ｃまたはレーザレーダ２から一定時間毎に車間距離
Ｄを示すデータを受けており、今回の車間距離Ｄ_nと遅
延回路１０４ａで遅延させた１回前の車間距離Ｄ_n-1と
の差Ｄ_n−Ｄ_n-1を、減算器１０４ｂで求め、更に演算
器１０４ｃにて差Ｄ_n−Ｄ_n-1を時間Ｔ４で割り算し、
割り算したデータ値の移動平均をとることにより、自車
と先行車との相対速度Ｖ_baを求める。ここで言う先行車
とは、目標追尾車両認識部６２（図７参照）により目標
追尾車両と認識された車両、つまり自車と同じ車線で自
車に先行して走行している車両である。

【００３９】先行車車速演算部１０５は、自車車速Ｖ_a
と相対速度Ｖ_baとを加えることにより先行車車速Ｖ_bを
求める。目標速度演算部１０６は、先行車車速Ｖ_bに補
正速度Ｖ_cを加えることにより目標速度Ｖ₀を求める。

【００４０】スロットル制御部１０７は、自車車速Ｖ_a
が目標車速Ｖ₀となるようにスロットルアクチュエータ
３にスロットル指令を出し、この指令に応じてスロット
ルアクチュエータ３がスロットルの開度を制御する。こ
のため自車は目標車間距離Ｄ ₀をとりつつ先行車に追尾
して走行することができる。

【００４１】一方、安全車間距離演算部１０８は、乗算
器１０８ａにより自車車速Ｖ_aに時間Ｔ２を乗算して値
Ｖ_a・Ｔ２を得、乗算器１０８ｂにより相対速度Ｖ_baに
時間Ｔ３を乗算して値Ｖ_ba・Ｔ３を得、減算器１０８ｃ
にて値Ｖ_a・Ｔ２から値Ｖ_ba・Ｔ３を減算して安全車間
距離Ｄ_sを求める。危険車間距離演算部１０９は、安全
車間距離Ｄ_sから車間距離Ｄを減算して危険車間距離Ｄ
_dを求める。

【００４２】危険車間距離ブレーキ力演算部１１０は、
あらかじめ設定しているデータ変換特性（図中に特性を
示している）を基に、危険車間距離Ｄ_dに応じた危険車
間距離ブレーキ力Ｆb₂を求める。ブレーキ力Ｆb₂は、Ｄ
_dが正のとき、つまり車間距離Ｄが安全車間距離Ｄ_sよ
りも短くなったときに生じ、その値はＤ_dの大きさに比
例する。

【００４３】相対速度ブレーキ力演算部１１１は、あら
かじめ設定しているデータ変換特性（図中に特性を示し
ている）を基に、相対速度Ｖ_baに応じた相対車速ブレー
キ力Ｆb₁を求める。ブレーキ力Ｆb₁は、相対速度Ｖ_baが
負のとき、つまり自車車速Ｖ _aが先行車車速Ｖ_bよりも
大きいときに生じ、その値はＶ_baの絶対値に比例する。

【００４４】ブレーキ力演算部１１２は、ブレーキ力Ｆ
b₁，Ｆb₂を加えてブレーキ力Ｆb を求め、このブレーキ
力Ｆb が生じるようにブレーキアクチュエータ４が作動
する。したがって、車間距離Ｄが安全車間距離Ｄ_sより
も短くなったり、自車が高速で先行車に追いついたとき
にブレーキが作動し減速走行制御ができる。

【００４５】＜本発明のポイントに対応した部分の説明
＞次に本願発明のポイントに対応した部分の説明をす
る。上述した自動車の走行制御装置により追尾走行制御
や減速走行制御をする際に、これら制御状態を運転者の
好みに応じて調整することができれば、より快適な運転
となる。

【００４６】そこで本実施例では運転者の感覚に合わせ
て「きびきび走行」「ゆったり走行」「きびきび減速」
「ゆったり減速」が任意に調整できるように、目標車間
距離演算部１０１での時間Ｔ１、補正速度演算部１０３
での傾き値Ｋ（ΔＤ≧０では傾きは−２ＫでありＶ_c＝
−２Ｋ・ΔＤとなり、ΔＤ＜０では傾きは−ＫでありＶ
_c＝−Ｋ・ΔＤとなっている）、安全車間距離演算部１
０８の乗算部１０８ａ，１０８ｂでの時間Ｔ２，Ｔ３を
調整することができるようにした。設定したこれら時間
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３や傾き値Ｋを変化させると、制御状態
は次のように変化する。

【００４７】時間Ｔ１を大きくすると目標車間距離Ｄ₀
が大きくなりゆったりとした運転となり、時間Ｔ２を小
さくすると目標車間距離Ｄ₀が小さくなりきびきびとし
た運転となる。

【００４８】傾き値Ｋを大きくすると車間距離誤差ΔＤ
に対して補正速度Ｖ_cの変化が大きくなりひいては目標
車速Ｖ₀の変化が大きくなり、先行車の車速が変化して
も実際の車間距離Ｄは迅速に目標車間距離Ｄ₀に近づき
追尾走行中においてＤとＤ₀の差は小さく先行車の動作
に機敏に対応したきびきびとした走行となる。このよう
なきびきび走行のときには、ＤとＤ₀の差は小さく、ス
ロットルの動きは速く、車速変化は大きく、乗り心地は
悪くなる。

【００４９】逆に傾き値Ｋを小さくすると車間距離誤差
ΔＤに対して補正速度Ｖ_cの変化が小さくなりひいては
目標車速Ｖ₀の変化が小さくなり、先行車の車速が変化
すると実際の車間距離Ｄはゆっくりと目標車間距離Ｄ₀
に近づき、追尾走行はしているものの先行車の動きにた
だちに反応することなくゆったりとした運転となる。こ
のようなゆったり走行のときには、ＤとＤ₀の差は大き
く、スロットルの動きは遅く、車速変化は小さく、乗り
心地は良くなる。

【００５０】時間Ｔ２を大きくすると、減速制御に入る
ときの車間距離が大きく、先行車から遠く離れたところ
から減速がなされてゆったりとした減速走行となり、ブ
レーキ強度は小さく乗り心地はよくなる。時間Ｔ２を小
さくすると、減速制御に入るときの車間距離が小さく、
先行車に近づいたところで減速がなされてきびきびとし
た減速走行となり、ブレーキ強度は大きく乗り心地は悪
くなる。

【００５１】時間Ｔ３を大きくすると、相対速度がある
ときに減速制御に入るときの車間距離が大きく、先行車
から遠く離れたところから減速がなされてゆったりとし
た減速走行となり、ブレーキ強度は小さく乗り心地はよ
くなる。時間Ｔ３を小さくすると、相対速度があるとき
に減速制御に入るときの車間距離が小さく、先行車に近
づいたところで減速がなされきびきびとした減速走行と
なり、ブレーキ強度は大きく乗り心地は悪くなる。

【００５２】図１１に示す実施例は、追尾走行制御や減
速走行制御をするときに、運転者の感覚に合わせて制御
状態を調整することができるようにしたものである。図
１１に示すように制御状態の調整をするために、本実施
例では特性設定部１５０と特性変更ダイヤル１５１を備
えている。

【００５３】特性設定部１５０は、時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ
３の最大値及び最小値と、傾き値Ｋの最大値及び最小値
を規定して設定するものである。この特性設定部１５０
には、図１２に示すようにＫ，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の最大
値及び最小値の初期値があらかじめ設定されている。Ｋ
_min，Ｔ１_max，Ｔ２_max，Ｔ３_maxに近づくほどゆっ
たり走行・ゆったり減速となり、Ｋ_max，Ｔ１_min，Ｔ
２_min，Ｔ３_minに近づくほどきびきび走行・きびきび
減速となる。

【００５４】特性設定部１５０は学習機能を有してお
り、運転者が「自動車の走行制御装置」を用いることな
く高速道路を走行したときの運転パターンを学習する。
この学習により解析した運転者特有の運転パターンに合
ったＫ，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の学習済最大値Ｋ_{max -t}，Ｔ
１_{max -t}，Ｔ２_{max -t}，Ｔ３_{max -t}及び学習済最小値Ｋ
_{min -t}，Ｔ１_{min -t}，Ｔ２_{min -t}，Ｔ３_{min -t}を、図１
３に示すように、記憶している。

【００５５】特性変更ダイヤル１５１は、ダイヤルを回
転することによりダイヤル値ｄが０からダイヤル値ｄが
１０を選ぶことができる。特性設定部１５０において学
習が行なわれておらず初期値のみが設定されているとき
には、特性変更ダイヤル１５１のダイヤル値に応じて、
Ｋ，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の値が次のようにそれぞれ設定さ
れる。（１）ダイヤル値ｄが０のときには、Ｋ＝Ｋ_max，Ｔ１
＝Ｔ１_min，Ｔ２＝Ｔ２ _min，Ｔ３＝Ｔ３_minがそれぞ
れ設定される。このように設定したときにはきびきび走
行・減速が行なわれる。（２）ダイヤル値ｄが１０のときには、Ｋ＝Ｋ_min，Ｔ
１＝Ｔ１_max，Ｔ２＝Ｔ２_max，Ｔ３＝Ｔ３_maxがそれ
ぞれ設定される。このように設定したときにはゆったり
走行・減速が行なわれる。（３）ダイヤル値ｄがＮ（０＜Ｎ＜１０）であるときに
はＫ_max，Ｔ１_min，Ｔ２_min，Ｔ３_minとＫ_min，Ｔ
１_max，Ｔ２_max，Ｔ３_maxの間でダイヤル値に応じた
Ｋ，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を設定する。例えばｄ＝５である
ときにはＫ１＝0.５（Ｋ_min＋Ｋ_max）、Ｔ１＝0.５
（Ｔ１_max＋Ｔ１_min）、Ｔ２＝0.５（Ｔ２ _max＋Ｔ２
_min）、Ｔ３＝0.５（Ｔ３_max＋Ｔ３_min）となる。

【００５６】また特性設定部１５０において学習が行な
われているときには、特性変更ダイヤル１５１のダイヤ
ル値に応じて、Ｋ，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の値が次のように
それぞれ設定される。（１）ダイヤル値ｄが０のときには、Ｋ＝Ｋ_{max -t}，Ｔ
１＝Ｔ１_{min -t}，Ｔ２＝Ｔ２_{min -t}，Ｔ３＝Ｔ３_{min -t}
がそれぞれ設定される。このように設定したときにはき
びきび走行・減速が行なわれる。（２）ダイヤル値ｄが１０のときには、Ｋ＝Ｋ_{min -t}，
Ｔ１＝Ｔ１_{max -t}，Ｔ２＝Ｔ２_{max -t}，Ｔ３＝Ｔ３
_{max -t}がそれぞれ設定される。このように設定したとき
にはゆったり走行・減速が行なわれる。（３）ダイヤル値ｄがＮ（０＜Ｎ＜１０）であるときに
はＫ_{max -t}，Ｔ１_{min -t}，Ｔ２_{min -t}，Ｔ３_{min -t}とＫ
_{min -t}，Ｔ１_{max -t}，Ｔ２_{max -t}，Ｔ３_{max -t}の間でダ
イヤル値に応じたＫ，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を設定する。例
えばｄ＝５であるときにはＫ１＝0.５（Ｋ_{min -t}＋Ｋ
_{max -t}）、Ｔ１＝0.５（Ｔ１_{max -t}＋Ｔ１_mi _{n -t}）、Ｔ
２＝0.５（Ｔ２_{max -t}＋Ｔ２_{min -t}）、Ｔ３＝0.５（Ｔ
３_{max -t}＋Ｔ３_{min -t}）となる。

【００５７】上述したように本実施例では特性変更ダイ
ヤル１５１のダイヤル値を選ぶことにより、Ｋ，Ｔ１，
Ｔ２，Ｔ３の値を調整することができ、追尾走行制御や
減速走行制御をする際に、ゆったり走行・ゆったり減速
ときびきび走行・きびきび減速の状態を運転者の好みに
応じて選ぶことができる。

【００５８】なお特性設定部１５０により学習を行うと
きには、ハンドル角、車速、アクセル開度の情報から、
ファジィ、ニュートラルネットワークを用い、運転者の
運転の仕方（ゆったり〜きびきび）を推定し、この推定
からＫ，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の最大値及び最小値を規定す
る。

【００５９】

【発明の効果】以上実施例と共に具体的に説明したよう
に本発明によれば、追尾走行制御や減速走行制御をして
いるときに、制御系の特性を運転者が調整することがで
きるので、上記制御状態を好みに応じて変えることがで
きる。このため、きびきび走行・きびきび減速やゆった
り走行・ゆったり減速の状態を任意に選ぶことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動車の走行制御装置を備えた自動車を示す構
成図。

【図２】ステレオ視カメラを示す正面図。

【図３】画像処理により白線を検出する手法を示す説明
図。

【図４】画像処理により車間距離を検出する手法を示す
説明図。

【図５】ステレオ視カメラによる三角測量の原理を示す
説明図。

【図６】高速道路を走行している自動車を示す平面図。

【図７】コントローラを示すブロック図。

【図８】走行制御の遷移状態を示す状態図。

【図９】操作スイッチ・情報表示部を示す構成図。

【図１０】設定指令部のうち追尾走行制御や減速走行制
御をする機能部を示すブロック図。

【図１１】本発明の実施例を示すブロック図。

【図１２】特性Ｋ，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の初期特性を示す
特性図。

【図１３】特性Ｋ，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の学習済特性を示
す特性図。

【符号の説明】

１ステレオ視カメラ１ａ視野１１，１２ＣＣＤカメラ１３ボディー２レーザレーダ２ａレーザビーム３スロットルアクチュエータ４ブレーキアクチュエータ５操作スイッチ・情報表示部５１メイン電源スイッチ５２制御スイッチ５３増減スイッチ５４車速表示部５５車間距離表示部５６追尾ランプ５７定速ランプ５８システム異常ランプ５９モニタ６コントローラ６１画像処理部６１ａ車両認識部６１ｂレーン認識部６１ｃ車間距離認識部６２目標追尾車両認識部６３設定指令部７車速センサ７ａハンドル角センサ７ｂブレーキスイッチ７ｃブレーキペダルスイッチ７ｄアクセルペダルスイッチ８，８ａ，８ｂ白線１０１目標車間距離演算部１０２車間距離誤差演算部１０３補正速度演算部１０４相対速度演算部１０５先行車車速演算部１０６目標速度演算部１０７スロットル制御部１０８安全車間距離演算部１０９危険車間距離演算部１１０危険車間距離ブレーキ力演算部１１１相対速度ブレーキ力演算部１１２ブレーキ力演算部１５０特性設定部１５１特性変更ダイヤルＶ_a 自車車速Ｖ_b 先行車車速Ｖ_ba 相対速度Ｖ_c 補正速度Ｖ_s 設定速度Ｖ₀ 目標車速 ΔＶ偏差速度Ｄ車間距離Ｄ₀ 目標車間距離Ｄ_s 安全車間距離Ｄ_d 危険車間距離 ΔＤ車間距離誤差ｄダイヤル値Ｋ傾き値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３設定時間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自車の車速である自車車速を検出する車
速検出手段と、自車が走行している車線と同じ車線を走行している先行
車と自車との間の車間距離を検出する車間距離検出手段
と、検出された自車車速に第１の設定時間を乗算して目標車
間距離を演算する目標車間距離演算手段と、目標車間距離と実際の車間距離との差である車間距離誤
差に傾き値を乗算して補正速度を求める補正速度演算手
段と、車間距離の時間当りの変化から自車に対する先行車の相
対速度を求める相対速度演算部と、自車車速に相対速度を加えて先行車車速を求める先行車
車速演算部と、先行車車速に補正速度を加えて目標車速を求める目標車
速演算部と、自車の車速を目標車速にするスロットル指令を出力する
スロットル制御手段と、スロットル指令に応じてスロットル開度を変えるスロッ
トル作動手段と、自車車速に第２の設定時間を乗算した値から、相対速度
に第３の設定時間を乗算した値を減算して安全車間距離
を求める安全車間距離演算手段と、安全車間距離から車間距離を減算して得た危険車間距離
に応じたブレーキ力を演算するブレーキ力演算手段と、演算したブレーキ力を発生させるブレーキ力発生手段
と、前記第１，第２，第３の設定時間及び傾き値のそれぞれ
の最大値と最小値を規定する特性設定手段と、最大値と最小値が規定されて範囲が特定された第１，第
２，第３の設定時間の範囲及び傾き角の範囲の中から、
それぞれ特定の値を任意に選んでこれを前記第１，第
２，第３の設定時間及び傾き値の値として設定する特性
変更手段とを有するとを特徴とする自動車の走行制御装
置。