JPH0789366A

JPH0789366A - 自動車の走行制御装置

Info

Publication number: JPH0789366A
Application number: JP23614993A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Watanabe; 武司渡邊; Makoto Kishi; 誠貴志; Kazuya Hayafune; 一弥早舩
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1993-09-22
Filing date: 1993-09-22
Publication date: 1995-04-04

Abstract

(57)【要約】【目的】自車と同じ車線を走行している先行車と自車
との間の車間距離が所定の値となるように制御する追尾
走行制御を行なうと共に先行車が捕捉できないときには
予め設定された設定速度で走行する定速走行制御を行な
う自動車の走行制御装置において、走行制御移行を緩衝
的に行なわせることを目的とする。【構成】追尾走行制御において先行車が捕捉できなく
なったとき、直ちに定速走行制御に移行するのではな
く、そのときの自車車速を予め定めた保持時間だけ保持
する車速保持制御を行なうことにより、走行制御移行の
間で急激な加減速を回避することできる。

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、走行制御を緩衝的
に移行させ、乗り心地を改善した自動車の走行制御装置
に関する。

【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
走行装置」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、定速走行装置と車間距離制
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、先行車を捕捉できない
場合は設定車速で走行させる定速走行制御を行うと共に
先行車を捕捉した場合には目標車間距離を保持しつつ先
行車を追尾する追尾走行制御を行い、更に、先行車と自
車の車間距離が安全車間距離以下となったときにはブレ
ーキを操作し減速走行制御を行なう。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することを考えれば、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、乗り心地を改善するため、走行制御状態の移
行を緩衝的に行なうことのできる自動車の走行制御装置
を提供することを目的とする。

【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
の車間距離が所定の値となるように制御する追尾走行制
御を行なうと共に前記先行車が捕捉できないときには予
め設定された設定速度で走行する定速走行制御を行なう
自動車の走行制御装置において、前記先行車が捕捉でき
なくなったとき、そのときの自車車速を予め定めた保持
時間だけ保持する車速保持制御を行なうことを特徴とす
る。更に、前記保持時間内に先行車を補足できないとき
には、前記定速走行制御を行い、先行車を補足できたと
きには再び前記追尾走行制御を行なうようにしても良
い。

【００１１】

【作用】本発明では、追尾走行制御において先行車が捕
捉できなくなったとき、直ちに定速走行制御に移行する
のではなく、車速保持制御に移行し、そのときの自車車
速を予め定めた保持時間だけ保持するので、走行制御の
移行の間での急激な加減速を回避して、乗り心地に優れ
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、この先行車を目標
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）。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して認識したとき、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）。

【００２６】このように、追尾走行制御から定速走行制
御に直接に移行せず、車速保持制御に移行して一定時間
経過した後に定速走行制御に移行する。その理由は、乗
り心地を改善し、制御状態を緩衝的に移行させるためで
ある。即ち、追従中の先行車が他の車線へ離脱して、ま
たは、車間距離Ｄが大きくなり過ぎて、先行車を捕捉で
きなくなったとき、追従走行制御から定速走行制御に直
ちに移行するとすると、通常、定速走行制御の設定車速
Ｖ_sが追従走行制御時の車速よりも大きいため、直ちに
自車が加速することになる。そして、先行車に追いつい
て減速するため、加減速の繰り返しにより乗り心地が悪
くなる。また、ステレオ視カメラ１、レーザレーダ２の
一時的な異常により先行車が捕捉できないときには、先
行車に自車が近づきすぎる危険性がある。そこで、追尾
走行制御中において、追従中の先行車両が捕捉できなく
なったとしても、直ちに加速しないように制御するた
め、車速保持制御を経由して、追尾走行制御から定速走
行制御に緩衝的に移行するようにしたものである。

【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。こ
のため、自車はエンジンブレーキが効いた緩減速状態と
なる。割り込み制御は、割り込み車をスムーズに受け入
れて、危険を未然に回避する制御である。つまり、運転
者が割り込み車が有りそうだと判断した時に、通常、ア
クセルを緩め、様子をうかがうような予防安全操作を自
動的に行なわせるものということができる。尚、割り込
み車の存在が確認された時に、いきなり、減速走行制御
に移行すると走行フィーリングに違和感を生じ、安全面
でも好ましくない。割り込み制御においてスロットルを
全閉とした一定時間が経過した後は、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を基に操作スイッチ・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、定速制御、追尾走行制御、減速走行
制御、車速保持制御、割り込み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を加えたＶ_dinを求め、高速リミッタ１１３
へ入力する。高速リミッタ１１３は、Ｖ_dinが過大とな
った時の限界値を求めるものであり、所定のｍａｘ値で
飽和する追尾用目標車速Ｖ_dが得られる。ｍａｘ値は、
設定車速にプラスαした値として予め設定する。目標値
切換部１１４は、制御状態に応じて追尾用目標車速
Ｖ_d、設定車速Ｖ_s又は一時保持車速Ｖ_tを目標速度Ｖ
_dとして選択的にスロットル制御部１０７に出力する。
追尾用目標車速Ｖ_dとは、追尾走行制御において目標と
なる速度であり、上記のように随時演算して求められ
る。設定車速Ｖ_sとは、定速走行制御において維持され
るべき速度として予め設定する速度であり、増減スイッ
チ５３を＋側や−側に投入して、補正することができ
る。一時保持車速Ｖ_tとは、車速保持制御おいて保持さ
れる車速であり、車速保持制御に移行する時点の自車車
速が一時的に記憶される。

【００４０】スロットル制御部１０７は、制御状態に応
じて、自車車速Ｖ_aが追尾用目標車速Ｖ_d、設定車速Ｖ
_s又は一時保持車速Ｖ_t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すトルク制御を行な
う。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、追尾走行制御に
おいては、自車は目標車間距離Ｄ₀をとりつつ目標追尾
車両を追尾して走行することができ、定速走行制御にお
いては、自車車速Ｖ _aが設定車速Ｖ_sとなるように走行
し、また、車速保持制御においては、自車車速Ｖ_aが一
時保持車速Ｖ_tとなるように走行する。また、割り込み
制御においては、一定時間スロットルを全閉となるよう
にスロットルアクチュエータ３に指令を出すスロットル
全閉を行なう。この指令に応じてスロットルアクチュエ
ータ３がスロットルを全閉とする。更に、マニュアル操
作に移行して制御ＯＦＦとなったときには、スロットル
アクチュエータ３への制御指令を解除し、運転者の操作
を優先させる。

【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、ブレーキ制御
部１１５へ出力する。ブレーキ制御部１１５は、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
が作動させる。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。但
し、ブレーキ制御部１１５は、マニュアル操作に移行し
て制御ＯＦＦとなったときには、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。

【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をするときに
は、検出した実際の車間距離Ｄが、目標車間距離Ｄ
₀（＝自車車速Ｖ_a×時間Ｔ１）に等しくなるようにエ
ンジン出力を制御する。また、定速走行制御をするとき
には、自車車速Ｖ_aが設定速度Ｖ_sとなるように制御が
行なわれる。

【００４６】ここで、定速走行制御を行なうときの設定
速度Ｖ_sは、追尾走行制御における追尾用目標速度Ｖ_d
よりも一般に大きい。従って、追従中の先行車が他の車
線へ離脱して、または、車間距離Ｄが大きくなり過ぎ
て、先行車を捕捉できなくなったとき、追従走行制御か
ら定速走行制御に直ちに移行すると仮定すると、直ちに
設定速度Ｖ_sへ到達するため加速することになる。そし
て、先行車に追い付くと減速走行制御により減速し、加
減速の繰り返しにより乗り心地が悪くなる。また、ステ
レオ視カメラ１、レーザレーダ２の一時的な異常により
先行車が捕捉できないときには、先行車に自車が近づき
すぎる危険性がある。

【００４７】そこで、本発明では、乗り心地を改善し、
走行制御状態の間の緩衝材的な機能を果たすため、図８
に示すように、追尾走行制御から定速走行制御に直接移
行せず、車速保持制御へ移行して、一定保持車速Ｖ_tで
一定時間走行した後に定速走行制御に移行する。この
為、追尾走行制御中において、追従中の先行車両が補足
できなくなったときでも、一定保持車速Ｖ_tで一定時間
走行するため、急激な加減速を回避し、乗り心地の向上
が図れる。また、ステレオ視カメラ１、レーザレーダ２
の一時的な異常を生じても、先行車に近づきすぎる危険
性を排除することができる。

【００４８】尚、車速保持制御において、一定時間内に
先行車が捕捉されたときには、追尾走行制御又は減速走
行制御へ移行することになる。

【００４９】

【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、定速走行制御と追尾走行制御との間
の緩衝的な機能を果たす車速保持制御を追加し、この車
速保持制御により制御移行時の急激な加減速を排除し、
乗り心地を改善することができる。また、先行車の捕捉
に異常があった場合でも、先行車に近づき過ぎることが
ないというメリットもある。

【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】三角測量の原理により車間距離を算出する原理
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。

【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３２スロットル指令部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１１３高速リミッタ１１４目標値切換部１１５ブレーキ部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Ｖ_d 追尾用目標車速Ｖ_t 一定保持車速 ΔＶ速度偏差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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自車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が所定の値となるように制御する
追尾走行制御を行なうと共に前記先行車が捕捉できない
ときには予め設定された設定速度で走行する定速走行制
御を行なう自動車の走行制御装置において、前記先行車が捕捉できなくなったとき、そのときの自車
車速を予め定めた保持時間だけ保持する車速保持制御を
行なうことを特徴とする自動車の走行制御装置。
【請求項２】前記保持時間内に先行車を補足できない
ときには、前記定速走行制御を行い、先行車を補足でき
たときには再び前記追尾走行制御を行なうことを特徴と
する請求項１記載の自動車の走行制御装置。